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Inhaltsverzeichnis

Bücher > Einführung in die CNC-Technik

Vorwort
1. Grundlagen
1.1. Warum CNC-Technik für den Hobbybereich?
1.2. Fräs- oder Drehmaschine?
1.2.1. Typen von Fräsmaschinen
1.2.1.1. Flachbett- oder Portalmaschinen
1.2.1.2. Bettfräsmaschine mit CNC-Steuerung
1.2.2. Drehmaschinen
1.3. Koordinatensysteme
1.3.1. Maschinen-Koordinatensystem
1.3.2. Werkstück-Koordinatensystem
1.3.3. Das Koordinatensystem einer Fräsmaschine
1.3.4. Das Koordinatensystem einer Drehmaschine
1.4. Achsantriebe
1.4.1. Antriebe mit Gleichstrom-Servomotor
1.4.2. Antriebe mit Drehstrom-Servomotor
1.4.3. Antriebe mit Schrittmotor
1.4.4. Antriebe mit Schrittmotor-Servos
1.5. Positionsbestimmung
1.5.1. Direkte Messung
1.5.2. Indirekte Messung
1.5.3. Vertrauens-Meßsystem
1.5.4. Absolute und inkrementelle Wegmessung
1.5.5. Maschinennullpunkt
1.5.6. Referenzposition, Referenzfahrt
1.5.7. Endschalter
1.6. Die Steuerungsarten
1.7. Die Software
1.8. Die Steuerelektronik
1.9. Der Computer
1.10. Die Parallelschnittstelle
1.11. CNC-Programme nach DIN 66025
2. Schrittmotoren
2.1. Was ist ein Schrittmotor?
2.2. Wie funktioniert der Schrittmotor?
2.2.1. Der Hybridmotor
2.2.2. Das Prinzip der Ansteuerung
2.2.3. Haltemoment
2.3.4. Aufbau und Polzahl eines realen Motors
2.3.5. Die Ansteuerung des Schrittmotors
2.3.5.1. Motorphasen
2.3.5.2. Vollschritt
2.3.5.3. Halbschritt
2.3.5.4. Mikroschritt
2.3.6. Wicklungsausführungen
2.3.6.1. Wicklungen für den Betrieb mit konstanten Spannungen
2.3.6.2. Wicklungen für den Betrieb mit konstanten Strömen
2.3.6.3. Motoren mit vier Anschlüssen
2.3.6.4. Motoren mit sechs Anschlüssen
2.3.6.5. Motoren mit acht Anschlüssen
2.3.6.6. Jede andere Anschlussanzahl
2.3.7. Warnung: Fremdantrieb des Schrittmotors
2.3.8. Kenngrößen eines Schrittmotors
2.3.8.1. Anzahl Phasen
2.3.8.2. Schrittwinkel, Anzahl Schritte
2.3.8.3. Haltemoment
2.3.8.4. Drehmoment
2.3.8.5. Beschleunigungs- und Bremsrampen
2.3.8.6. Phasenstrom
2.3.8.7. Nennspannung
2.3.8.8. Wicklungswiderstand, Wicklungsinduktivität
2.3.9. Beispiele für Schrittmotoren
2.3.10. Endstufen für Schrittmotoren
2.3.10.1. H-Brücken
2.3.10.2. Stromregelung
2.3.10.3. Integrierte Schaltungen für die H-Brücken
3. Bau und Betrieb der Schrittmotor-Steuerung SRS 1X035
3.1. Die CNC-Schnittstelle
3.2. Die Schrittmotor-Endstufen
3.3. Das Netzteil
3.4. Die Maschinen-Schnittstelle
3.5. Gehäuse
3.6. Antrieb und Steuerung der Maschinenspindel
3.6.1. Spindelmotor ohne Frequenzumrichter
3.6.2. Spindelmotor BF20
3.6.3. Spindelmotor mit Frequenzumrichter
3.6.4. Drehstrom-Hochfrequenzspindeln
3.6.5. Spindeln mit BLDC-Motor
3.6.6. Rückmeldung der Spindeldrehzahl
3.6.6.1. Mit einer Gabellichtschranke
3.6.6.2. Mit einem Hallsensor
3.7. Endschalter
3.7.1. Mechanische Endschalter
3.7.2. Induktive Endschalter
3.8. Referenzschalter
3.8.1. Mechanische Referenzschalter
3.8.2. Induktive Referenzschalter
3.9. Not-Aus
3.9.1. Not-Aus per Software
3.9.2. Not-Aus per Hardware
4. Die Steuerung SRS 1X06
5. Die Steuerung SRS 14035
6. Die Steuersoftware Mach3
6.1. Die Struktur der Software
6.2. Mach3 Erstinstallation
6.3. Test der Installation
6.4. Mach3 Update
6.5. Demo- und Vollversion
6.6. Deutsche Bedieneroberfläche
6.7. Mach3 starten
6.8. Mach3 konfigurieren
6.8.1. Einheiten der Längenmaße (Select Native Units)
6.8.2. Einstellen der Motorparameter (Motor Tuning)
6.8.2.1. Ermittlung der Schritte pro Millimeter Fahrweg (Steps per)
6.8.2.2. Maximale Geschwindigkeit (Velocity)
6.8.2.3. Beschleunigung (Acceleration)
6.8.3. Punkt und Komma
7. Nützliches Zubehör
7.1. Der SmoothStepper mit LAN-Anschluss
7.2. Das elektronische Handrad
7.3. Die Bedieneinheit
7.4. Werkzeuglängen-Sensor
7.5. Kantentaster
7.6. Drehachse (Rundtisch)
8. Die Praxis
8.1. Erzeugen des CNC-Programms
8.1.1. Die Elemente eines Frästeils
8.1.1.1. Konturen
8.1.1.2.Taschen und Inseln
8.1.1.3. Bohrungen
8.1.2. Ablauf der CNC-Fertigung des Beispielteils
8.2. Am Anfang steht die Zeichnung
8.2.1. Vektor- oder Rastergrafik?
8.2.2. Konvertieren vom Raster- ins Vektorformat
8.2.3. Zeichenprogramme
8.2.3.1. Für Grafiker
8.2.3.2. Für Maschinenbauer und Architekten
8.3. Programmiersprachen
8.3.1. G-Code
8.3.2. HPGL
8.3.3. Dateinamenerweiterungen von CNC-Programmen
8.4. Manuelle Programmierung in G-Code
8.5. Aus DXF oder HPGL G-Code generieren
8.6. Von der Idee zum fertigen Teil
8.7. Sonderfall CNC-Drehen
8.7.1. CNC-Generator RCLATHE
8.7.2. Herstellen eines Drehteils mit den Wizards in Mach3
8.8. Marktübersicht CNC-Generatoren für das Fräsen
Einlesen von
Zeichenfunktionen
Selektion Konturen
Bahnkorrektur
Taschen fräsen
Inseln in Taschen
Bohren
Text fräsen
Editierfunktionen
Simulation
Werkzeugtabelle
Postprozessoren
Handbuch
Demo-Version
Preis
8.9. Ausgewählte Programme
8.9.1. Filou-NC
8.9.2. SimplyCAM
8.9.3. RealCAM
8.9.4. SheetCam TNG
8.9.5. LazyCAM
8.10. Steuersoftware mit integrierten Zeichenfunktionen
8.11. Sonderfall PC-NC
9. Technologie Fräsen
9.1. Wahl der Fräswerkzeuge für die Metallbearbeitung
9.1.1. Schrupp- oder Schlichtfräser?
9.1.2. Länge und Durchmesser
9.1.3. Schneiden über Mitte
9.1.4. Material des Fräsers
9.1.5. Wie viele Zähne?
9.2. Einspannen der Fräser
9.2.1. Bei Bettfräsmaschinen
9.2.2. Bei Portalmaschinen
9.3. Zu bearbeitendes Material
9.4. Drehzahl, Frästiefe und Vorschubgeschwindigkeit
9.4.1. Für die Bettfräsmaschine
9.4.2. Für die Portalfräsmaschine
9.5. Gleichlauf oder Gegenlauf?
9.6. Kühlung und Schmierung
9.7. Staubabsaugung
9.8. Resonanzen
9.9. Aufspannen des Werkstücks
9.9.1. Auf den Maschinentisch
9.9.2. Mit einer Zwischenplatte
9.9.3. Im Maschinenschraubstock
9.9.4. Aufspannen runder Teile im Drehfutter
9.9.5. Aufspannen dünner, flacher Materialien
9.9.6. Auf der Vakuumplatte
9.10. Einrichten der Maschine
9.10.1. Der Werkstück-Nullpunkt
9.10.2. Finden des Werkstück-Nullpunkts
9.10.2.1. Mit der Mess-Spitze
9.10.2.2. Mit dem rotierenden Kantentaster
9.10.2.3. Mit dem 3D-Taster
9.10.2.4. Mit dem elektronischen Kantentaster
9.10.2.5. Verwendung von Anschlägen
9.10.3. Der Werkzeug-Nullpunkt
9.10.4. Einstellen des Werkzeug-Nullpunkts
10. Technologie Drehen
10.1. Wahl der Drehwerkzeuge
10.2. Einspannen der Werkzeuge
10.2.1. Maschinen mit einfachen Stahlhaltern
10.2.2. Maschinen mit Wechsel- oder Mehrfach-Stahlhaltern
10.3. Einmessen der Werkzeuge
10.4. Drehzahl, Vorschub und Zustellung
10.5. Kühlung
11. Praktische Beispiele Fräsen
11.1. Getriebegehäuse aus Aluminium
11.1.1. Erstellen der Zeichnung
11.1.2. Konfigurieren von Maschine und Material
11.1.3. Die Werkzeugleisten des Programms
11.1.4. Einlesen der Zeichnung
11.1.5. Bearbeitungswerkzeuge anlegen
11.1.6. Definition der Bearbeitungsprozesse
11.1.6.1. Tasche
11.1.6.2. Innenkonturen
11.1.6.3. Bohrungen
11.1.6.4. Außenkontur
11.1.6.4.1. Schnittanfang
11.1.6.4.2. Schnittpfad
11.1.7. Linienfarben ändern
11.1.8. Prozesse ein- und ausblenden
11.1.9. 3D-Ansicht
11.1.10. Prozesse neu anordnen, ändern oder löschen
11.1.11. Generieren des G-Code
11.1.12. Simulation
11.1.13. Änderungen vornehmen
11.1.14. Eigene Postprozessoren
11.1.15. Fräsen des Getriebegehäuses
11.2. Spant für ein Modellschiff
11.2.1. Umwandlung einer Rastervorlage in eine DXF-Datei
11.2.2. Generieren des Fräsprogramms
11.2.3. Fräsen des Spants
11.3. Fräsen von Frontplatten
11.4. Schriften fräsen
11.5. Frontplatten ganz einfach
11.6. Platinen Fräsen
11.6.1. Pro und Contra
11.6.2. Das Verfahren
11.6.3. Die Software pcb-gcode für Eagle
11.6.4. Konfigurieren von pcb-gcode
11.6.5. Generieren der Fräs- und Bohrdaten in Eagle
11.6.6. Das Aufspannen der Platine
11.6.7. Das Fräswerkzeug
11.6.8. Werkstück-Nullpunkt
11.6.9. Höheneinstellung
11.6.10. Eintauchtiefe
11.6.11. Spindeldrehzahl
11.6.12. Das Fräsen
11.6.13. Das Bohren
11.6.14. Doppelseitige Platinen
11.6.15. Andere Layout-Programme
11.6.16. Sonstige Informationen
12. Praktisches Beispiel Drehen
12.1. Programmerstellung mit RCLATHE
12.2. Programmerstellung mit Wizards
13. Die CNC-Fräsmaschine als Zeichenmaschine
14. Manuell GCode programmieren
14.1. CNC-gerechte Zeichnungen
14.2. Werkstück-Nullpunkt
14.3. Arbeitsablauf festlegen
14.4. Programmaufbau
14.5. Satzaufbau
14.5.1. Satznummer
14.5.2. Sonderzeichen
14.5.3. Wegbedingungen (G-Codes)
14.5.4. Zielkoordinaten
14.5.5. Schaltfunktionen (M-Codes)
14.5.6. Parameter
14.6. Zahlen
14.7. Maßangaben
14.7.1 Absolute Maßangaben
14.7.2 Inkrementelle Maßangaben (Kettenmaße)
14.8. Zerspanungsdaten (Drehzahl und Vorschub)
14.9. Programmierung von Geraden
14.10. Kreisprogrammierung
14.10.1. Vollkreise
14.10.2. Kreisbögen
14.10.2.1. Das Radiusformat
14.10.2.1.1. Absolute Maßangaben
14.10.2.1.2. Inkrementelle Maßangeben
14.10.2.2. Das Mittelpunktformat
14.10.2.2.1. Absolute Maßangaben, I-J absolut
14.10.2.2.2. Absolute Maßangaben, I-J inkrementell
14.10.2.2.3. Inkrementelle Maßangaben, I-J inkrementell
14.10.2.3. Beispiel für die Kreisprogrammierung
14.11. Werkzeugbahnkorrektur
14.11.1. Sinn und Zweck
14.11.2. Festlegen des Fräserdurchmessers
14.11.3. Richtige und falsche Werkzeugbahnen
14.11.4. Anfahren der Kontur
14.11.5. Wegfahren und Abbau der Korrektur
14.11.6. Pause während der Werkzeugbahnkorrektur
14.12. Unterprogramme
14.13. Polare Koordinaten
14.14. Bohrzyklen
14.14.1. Zyklus Bohren, Rückzug im Eilgang – G81
14.14.2. Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Eilgang – G82
14.14.3. Zyklus Tieflochbohren – G83
14.14.4. Zyklus Bohren, Rückzug mit Vorschub – G85
14.14.5. Zyklus Bohren, Spindel aus, Rückzug mit Eilgang – G86
14.14.6. Zyklus Bohren, Spindel aus, manueller Rückzug – G88
14.14.7. Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Vorschub - G89
14.14.8. Zyklus schnelles Tieflochbohren – G73
14.14.9. Lineare Lochreihen programmieren
14.14.10. Rückzugebene definieren – G98, G99
14.15. Werkstück- und Werkzeug-Offsets programmieren
14.15.1. Setzen der Werkzeug-Offsets
14.15.2. Setzen der Werkstück-Offsets
14.16. Nullpunktverschiebung im Koordinatensystem
14.17. Drehen des Koordinatensystems
14.18. G-Code Referenz (Wegbedingungen)
14.18.1. Fahren im Eilgang - G0
14.18.2. Lineares Fahren mit Vorschubgeschwindigkeit - G1
14.18.3. Kreisbogen mit Vorschubgeschwindigkeit - G2 und G3
14.18.3.1 Radiusformat
14.18.3.2. Mittelpunktformat
14.18.4. Verweilen - G4
14.18.5. Werkstück- und Werkzeug-Offsets - G10
14.18.6. Vollkreis - G12 und G13
14.18.7. Polares Koordinatensystem abschalten - G15
14.18.8. Polares Koordinatensystem einschalten - G16
14.18.9. Ebenen auswählen - G17, G18, G19
14.18.10. Längeneinheit wählen - G20, G21
14.18.11. Maschinen-Nullpunkt anfahren - G30
14.18.12. Werkzeugbahn-Korrektur - G40, G41, G42
14.18.13. Werkzeuglängen-Offsets - G43, G44, G49
14.18.14. Skalierungsfaktoren setzen - G50, G51
14.18.15. Nullpunktverschiebung im Koordinatensystem - G52
14.18.16. Folgende Position in Maschine-Koordinaten - G53
14.18.17. Werkstück-Nummer wählen - G54 bis 59
14.18.18. Bahn-Modus setzen - G61, G64
14.18.19. Drehen des Koordinatensystems - G68, G69
14.18.20. Längeneinheit wählen - G70, G71
14.18.21. Zyklus schnelles Tieflochbohren – G73
14.18.22. Modale Bewegungen ausschalten – G80
14.18.23. Zyklus Bohren, Rückzug im Eilgang – G81
14.18.24. Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Eilgang – G82
14.18.25. Zyklus Tieflochbohren – G83
14.18.26. Zyklus Bohren, Rückzug mit Vorschub – G85
14.18.27. Zyklus Bohren, Spindel aus, Rückzug mit Eilgang – G86
14.18.28. Zyklus Bohren, Spindel aus, manueller Rückzug – G88
14.18.29. Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Vorschub - G89
14.18.30. Absolute Maßangaben - G90
14.18.31. IJ-Modus absolut - G90.1
14.18.32. Inkrementelle Maßangaben - G91
14.18.33. IJ-Modus inkrementell - G91.1
14.18.34. Rückzugebene definieren – G98, G99
14.19. M-Code Referenz (Schaltfunktionen)
14.19.1. Programm Pause - M0
14.19.2. Programm Ende - M2
14.19.3. Spindel an im Uhrzeigersinn - M3
14.19.4. Spindel an im Gegenuhrzeigersinn - M4
14.19.5. Spindel aus - M5
14.19.6. Werkzeugwechsel - M6
14.19.7. Kühlung Nebel an - M7
14.19.8. Kühlung Schwall an - M8
14.19.9. Kühlung aus - M9
14.19.10. Programmende und Rücklauf - M30
14.19.11. Programm ab dem ersten Satz wiederholen - M47
14.19.12. Manuelle Änderung von Vorschub und Drehzahl erlauben - M48
14.19.13. Manuelle Änderung von Vorschub und Drehzahl verbieten - M49
14.19.14. Ausführen eines Unterprogramms - M98
14.19.15. Rückkehr aus einem Unterprogramm - M99
14.20. Referenz Adressbuchstaben
14.21. Reihenfolge der Befehlsausführung in einem Programmsatz
14.22. Standard-Programmanfang



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