Wittkop / Weirauch Einstieg ins CNC-Fräsen und -Drehen

Geometrische Grundlagen und Anwendungsbeispiele mit Lösungswegen
1. Auflage 2023
ISBN: 978-3-446-47830-5
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 166 Seiten

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.

Autoren/Hrsg.

Wittkop, Stephan

Weirauch, Ingo

Fachgebiete

• Mathematik | Informatik EDV | Informatik Digital Lifestyle
• Technische Wissenschaften Maschinenbau | Werkstoffkunde Produktionstechnik Computergestützte Fertigung
• Sozialwissenschaften Sport | Tourismus | Freizeit Hobbies & Spiele

Inhaltsverzeichnis

1;Inhalt;7
2;Vorwort;11
3;1 Geometrische Grundlagen;13
3.1;1.1 Koordinaten;13
3.1.1;1.1.1 Symbole für Bezugspunkte;14
3.1.2;1.1.2 Koordinaten beim Fräsen;15
3.1.3;1.1.3 Koordinaten beim Drehen;15
3.2;1.2 Winkel;17
3.2.1;1.2.1 Winkelarten;17
3.2.2;1.2.2 Grundregeln der Winkelgeometrie;18
3.3;1.3 Strahlensatz;20
3.4;1.4 Trigonometrische Funktionen;22
3.5;1.5 Rotation von Vektoren;24
3.6;1.6 Allgemeine Darstellung von Geraden und Kreisen;25
3.6.1;1.6.1 Geradengleichung (Normalenform):;26
3.6.2;1.6.2 Kreisgleichung (Normalenform):;26
3.7;1.7 Lösungsansatz für die Schnittpunktberechnung;26
3.7.1;1.7.1 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Gerade–Gerade);27
3.7.2;1.7.2 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Gerade–Kreis);29
3.7.3;1.7.3 Beispiel für eine vektorielle Schnittpunktberechnung (Kreis–Kreis);31
4;2 CNC-Befehle;33
4.1;2.1 G00 – lineare Bewegung im Eilgang;33
4.2;2.2 G01 – lineare Bewegung in Vorschubgeschwindigkeit;34
4.3;2.3 G02 – Kreisbogen im Uhrzeigersinn;35
4.4;2.4 G03 – Kreisbogen gegen den Uhrzeigersinn;37
4.5;2.5 G40 – Abschalten der Radiuskorrektur;39
4.6;2.6 G41 – Anschalten der Radiuskorrektur nach links;39
4.7;2.7 G42 – Anschalten der Radiuskorrektur nach rechts;41
4.8;2.8 G54 – Nullpunktverschiebung;42
4.9;2.9 T# – Werkzeugauswahl;42
4.10;2.10 M06 – Werkzeugwechsel;43
4.11;2.11 S# – Spindeldrehzahl;43
4.12;2.12 F# – Vorschub;43
5;3 Fräsübungen;45
5.1;3.1 Ausführliche Einführungsaufgabe;45
5.1.1;3.1.1 Referenzieren der Maschine;46
5.1.2;3.1.2 Einrichten des Nullpunkts;46
5.1.3;3.1.3 Einrichten der Werkzeugparameter;47
5.1.4;3.1.4 Bearbeitungsfolge;47
5.2;3.2 Aufgabe 1 (Geraden, orthogonal);49
5.3;3.3 Aufgabe 2 (Geraden, orthogonal);52
5.4;3.4 Aufgabe 3 (Geraden);53
5.5;3.5 Aufgabe 4 (Geraden);55
5.6;3.6 Aufgabe 5 (Geraden, Pythagoras);57
5.7;3.7 Aufgabe 6 (Geraden, Pythagoras);59
5.8;3.8 Aufgabe 7 (Geraden, Trigonometrie);61
5.9;3.9 Aufgabe 8 (Geraden, Trigonometrie);63
5.10;3.10 Aufgabe 9 (Geraden, Trigonometrie);65
5.11;3.11 Aufgabe 10 (Geraden, räumlich);67
5.12;3.12 Aufgabe 11 (Geraden, räumlich, Trigonometrie);69
5.13;3.13 Aufgabe 12 (Geraden, räumlich, vektoriell);72
5.14;3.14 Aufgabe 13 (Geraden, Schnittpunkt Gerade–Kreis);76
5.15;3.15 Aufgabe 14 (Geraden, Bogen);80
5.16;3.16 Aufgabe 15 (Geraden, Viertelkreise);82
5.17;3.17 Aufgabe 16 (Viertelkreise);83
5.18;3.18 Aufgabe 17 (Halbkreise, Geraden);85
5.19;3.19 Aufgabe 18 (Viertelkreise als Schneckenannäherung);86
5.20;3.20 Aufgabe 19 (Bogen, Pythagoras);88
5.21;3.21 Aufgabe 20 (Bogen, Trigonometrie);90
5.22;3.22 Aufgabe 21 (Gerade, Kreis, Bogen, Tangentenberechnung);93
5.23;3.23 Aufgabe 22 (Bogen, Tangentenberechnung);96
5.24;3.24 Aufgabe 23 (Gerade, Bogen, Tangentenberechnung);98
5.25;3.25 Aufgabe 24 (Bogen, vektorielle Kreisschnittpunktberechnung);101
5.26;3.26 Aufgabe 25 (Gerade, Bogen, Pythagoras, Trigonometrie);105
6;4 Drehübungen;111
6.1;4.1 Ausführliche Einführungsaufgabe;111
6.1.1;4.1.1 Bearbeitungsfolge;112
6.2;4.2 Aufgabe 1 (Geraden, orthogonal);115
6.3;4.3 Aufgabe 2 (Geraden);117
6.4;4.4 Aufgabe 3 (Geraden, Trigonometrie);118
6.5;4.5 Aufgabe 4 (Geraden, Trigonometrie);120
6.6;4.6 Aufgabe 5 (Geraden, Trigonometrie);122
6.7;4.7 Aufgabe 6 (Geraden, Trigonometrie);124
6.8;4.8 Aufgabe 7 (Geraden, Viertelkreise);127
6.9;4.9 Aufgabe 8 (Geraden, Kreisbögen);129
6.10;4.10 Aufgabe 9 (Geraden, Kreisbögen);132
6.11;4.11 Aufgabe 10 (Geraden, Tangentialbögen);135
6.12;4.12 Aufgabe 11 (Tangentialbögen, Trigonometrie);139
6.13;4.13 Aufgabe 12 (Kreisbögen, Tangenten);142
6.14;4.14 Aufgabe 13 (Tangentialbögen, Trigonometrie);146
6.15;4.15 Aufgabe 14 (Tangentialbögen);149
6.16;4.16 Aufgabe 15 (Schnittpunktberechnung vektoriell);153
6.17;4.17 Aufgabe 16 (Schnittpunktberechnung vektoriell);158
7;Index;167

Über Autor(innen)

Weirauch, Ingo
Dipl.-Ing. Ingo Weirauch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Technische Betriebswirtschaft am Standort Hagen der Fachhochschule Südwestfalen.

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

Prof. Dr.-Ing. Stephan Wittkop lehrt Fertigungs- und Produktionstechnik im Fachbereich Technische Betriebswirtschaft am Standort Hagen der Fachhochschule Südwestfalen.
Dipl.-Ing. Ingo Weirauch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Technische Betriebswirtschaft am Standort Hagen der Fachhochschule Südwestfalen.