Einstieg ins CNC-Fräsen und -Drehen (eBook)

Geometrische Grundlagen und Anwendungsbeispiele mit Lösungswegen

Stephan Wittkop, Ingo Weirauch (Autoren)

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2023
166 Seiten
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
978-3-446-47830-5 (ISBN)

Infos

Die rechnergestützte numerische Steuerung (Computerized Numerical Control, CNC) bezeichnet ein elektronisches Verfahren zur Steuerung von Werkzeugmaschinen, das sich flächendeckend gegenüber der manuellen Steuerung von Dreh- und Fräsmaschinen durchgesetzt hat. Dieses Lehrbuch führt auf praxisorientierte Weise in die geometrischen Grundlagen des CNC-Fräsens und -Drehens ein. Es richtet sich an Studierende und Auszubildende der Mechatronik und Metalltechnik.
Folgende Themenbereiche der Geometrie werden behandelt:
- Koordinaten und Bezugspunkte beim Fräsen und Drehen
- Winkelarten und Grundregeln der Winkelgeometrie
- Strahlensatz
- Trigonometrische Funktionen
- Rotation von Vektoren
- Allgemeine Darstellung von Geraden und Kreisen
- Lösungsansätze für die vektorielle Schnittpunktberechnung
Im Anschluss werden alle für die Dreh- und Fräsbearbeitung notwendigen CNC-Befehle erläutert, welche die elektronische Basis für die Umsetzung in Steuersignale darstellen. Es handelt sich um ausgewählte Befehle des G-Code-Satzes nach DIN 66025/ISO 6983.
40 Aufgaben zur Dreh- und Fräsbearbeitung eröffnen die Möglichkeit, das erworbene Wissen praktisch zu erproben und anhand der mitgelieferten Lösungswege selbstständig zu überprüfen. Zum besseren Verständnis des finalen Produkts enthalten die Anwendungsbeispiele auch 3D-Darstellungen der Bauteile. Auf plus.hanser-fachbuch.de werden die CNC-Programme der Aufgaben sowie ergänzende Simulationsvideos bereitgestellt, welche die Umsetzung der CNC-Programme visualisieren.

Prof. Dr.-Ing. Stephan Wittkop lehrt Fertigungs- und Produktionstechnik im Fachbereich Technische Betriebswirtschaft am Standort Hagen der Fachhochschule Südwestfalen.

Inhalt

Inhalt 7
Vorwort 11
1 Geometrische Grundlagen 13
1.1 Koordinaten 13
1.1.1 Symbole für Bezugspunkte 14
1.1.2 Koordinaten beim Fräsen 15
1.1.3 Koordinaten beim Drehen 15
1.2 Winkel 17
1.2.1 Winkelarten 17
1.2.2 Grundregeln der Winkelgeometrie 18
1.3 Strahlensatz 20
1.4 Trigonometrische Funktionen 22
1.5 Rotation von Vektoren 24
1.6 Allgemeine Darstellung von Geraden und Kreisen 25
1.6.1 Geradengleichung (Normalenform): 26
1.6.2 Kreisgleichung (Normalenform): 26
1.7 Lösungsansatz für die Schnittpunktberechnung 26
1.7.1 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Gerade–Gerade) 27
1.7.2 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Gerade–Kreis) 29
1.7.3 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Kreis–Kreis) 31
2 CNC-Befehle 33
2.1 G00 – lineare Bewegung im Eilgang 33
2.2 G01 – lineare Bewegung in Vorschubgeschwindigkeit 34
2.3 G02 – Kreisbogen im Uhrzeigersinn 35
2.4 G03 – Kreisbogen gegen den Uhrzeigersinn 37
2.5 G40 – Abschalten der Radiuskorrektur 39
2.6 G41 – Anschalten der Radiuskorrektur nach links 39
2.7 G42 – Anschalten der Radiuskorrektur nach rechts 41
2.8 G54 – Nullpunktverschiebung 42
2.9 T# – Werkzeugauswahl 42
2.10 M06 – Werkzeugwechsel 43
2.11 S# – Spindeldrehzahl 43
2.12 F# – Vorschub 43
3 Fräsübungen 45
3.1 Ausführliche Einführungsaufgabe 45
3.1.1 Referenzieren der Maschine 46
3.1.2 Einrichten des Nullpunkts 46
3.1.3 Einrichten der Werkzeugparameter 47
3.1.4 Bearbeitungsfolge 47
3.2 Aufgabe 1 (Geraden, orthogonal) 49
3.3 Aufgabe 2 (Geraden, orthogonal) 52
3.4 Aufgabe 3 (Geraden) 53
3.5 Aufgabe 4 (Geraden) 55
3.6 Aufgabe 5 (Geraden, Pythagoras) 57
3.7 Aufgabe 6 (Geraden, Pythagoras) 59
3.8 Aufgabe 7 (Geraden, Trigonometrie) 61
3.9 Aufgabe 8 (Geraden, Trigonometrie) 63
3.10 Aufgabe 9 (Geraden, Trigonometrie) 65
3.11 Aufgabe 10 (Geraden, räumlich) 67
3.12 Aufgabe 11 (Geraden, räumlich, Trigonometrie) 69
3.13 Aufgabe 12 (Geraden, räumlich, vektoriell) 72
3.14 Aufgabe 13 (Geraden, Schnittpunkt Gerade–Kreis) 76
3.15 Aufgabe 14 (Geraden, Bogen) 80
3.16 Aufgabe 15 (Geraden, Viertelkreise) 82
3.17 Aufgabe 16 (Viertelkreise) 83
3.18 Aufgabe 17 (Halbkreise, Geraden) 85
3.19 Aufgabe 18 (Viertelkreise als Schneckenannäherung) 86
3.20 Aufgabe 19 (Bogen, Pythagoras) 88
3.21 Aufgabe 20 (Bogen, Trigonometrie) 90
3.22 Aufgabe 21 (Gerade, Kreis, Bogen, Tangentenberechnung) 93
3.23 Aufgabe 22 (Bogen, Tangentenberechnung) 96
3.24 Aufgabe 23 (Gerade, Bogen, Tangentenberechnung) 98
3.25 Aufgabe 24 (Bogen, vektorielle Kreisschnittpunktberechnung) 101
3.26 Aufgabe 25 (Gerade, Bogen, Pythagoras, Trigonometrie) 105
4 Drehübungen 111
4.1 Ausführliche Einführungsaufgabe 111
4.1.1 Bearbeitungsfolge 112
4.2 Aufgabe 1 (Geraden, orthogonal) 115
4.3 Aufgabe 2 (Geraden) 117
4.4 Aufgabe 3 (Geraden, Trigonometrie) 118
4.5 Aufgabe 4 (Geraden, Trigonometrie) 120
4.6 Aufgabe 5 (Geraden, Trigonometrie) 122
4.7 Aufgabe 6 (Geraden, Trigonometrie) 124
4.8 Aufgabe 7 (Geraden, Viertelkreise) 127
4.9 Aufgabe 8 (Geraden, Kreisbögen) 129
4.10 Aufgabe 9 (Geraden, Kreisbögen) 132
4.11 Aufgabe 10 (Geraden, Tangentialbögen) 135
4.12 Aufgabe 11 (Tangentialbögen, Trigonometrie) 139
4.13 Aufgabe 12 (Kreisbögen, Tangenten) 142
4.14 Aufgabe 13 (Tangentialbögen, Trigonometrie) 146
4.15 Aufgabe 14 (Tangentialbögen) 149
4.16 Aufgabe 15 (Schnittpunktberechnung vektoriell) 153
4.17 Aufgabe 16 (Schnittpunktberechnung vektoriell) 158
Index 167

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 7.8.2023
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: CNC Aufgaben • CNC-Drehen • CNC-Fräsen • CNC Geometrie • CNC Koordinatensystem • CNC-Programmierung • CNC-Steuerung • CNC-Technik • G-Code • Steuerung Drehmaschine • Steuerung Fräsmaschine • Steuerung Werkzeugmaschine
• ISBN-10: 3-446-47830-2 / 3446478302
• ISBN-13: 978-3-446-47830-5 / 9783446478305