EUROPA-FACHBUCHREIHEfr Metallberufe

Autor:

Heinz Paetzold Mhlacker

berarbeitet durch:

Michael Grotz Albstadt

Bildentwrfe:

Heinz Paetzold

Bildbearbeitung:

Zeichenbro des Verlags Europa-Lehrmittel, Nourney Vollmer GmbH & Co. KG, Ostfildern

3. Auflage 2013

Druck 5 4 3 2 1

Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern unter einanderunver ndert bleiben.

ISBN 978-3-8085-1938-7

2013 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruitenhttp://www.europa-lehrmittel.deSatz: Typework Layoutsatz & Grafik GmbH, 86167 AugsburgDruck: Konrad Triltsch Print und digitale Medien GmbH, 97199 Ochsenfurt-Hohestadt

VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL Nourney, Vollmer GmbH & Co. KGDsselberger Strae 23 42781 Haan-Gruiten

Europa-Nr.: 19312

CNC-Technikin der Aus- und WeiterbildungEin Unterrichtsprogramm fr die berufliche Bildung

2

Vorwort zur 3. Auflage

Rationalisierungsmaahmen auf breiter Ebene und der Zwang, international kon-kurrenzfhig zu bleiben, haben bewirkt, dass sich CNC-Maschinen selbst in Kleinbe-trieben durchgesetzt haben. Konventionelle Frs- und Drehmaschinen sind heuteeher zu einer Seltenheit geworden. Leistungsfhige und bedienerfreundliche Steue-rungen haben es ermglicht, selbst Einzelteile wirtschaftlich auf CNC-Maschinen zufertigen.

Der Lehrgang wendet sich in erster Linie an Auszubildende der Mechatronik undMetalltechnik und an Facharbeiter innerhalb der Fort- und Weiterbildung. Die Unter-lagen basieren auf jahrelanger betrieblicher Praxis und Lehrttigkeit des Autors inder Facharbeiter- und Erwachsenenbildung.

Das Lehrprogramm gliedert sich in zwei groe Bereiche:

Grundlagen der CNC-Technik (Kap. 15)Programmierung von CNC-Maschinen (Kap. 6 13)Programmierung nach PAL (Kap. 14)

Im ersten Teil werden die steuerungs- und maschinenspezifischen Grundlagenbehandelt.

Der zweite Teil befasst sich ausfhrlich mit der Erstellung von Programmen und gibteine umfassende bersicht ber die verschiedenen Programmstrukturen und Pro-grammiertechniken. Das letzte Kapitel behandelt die Programmierung nach demPAL-Modus.

Der Lehrgang unterteilt sich in Informations-, Arbeits- und bungsbltter.

Die Informationsbltter vermitteln das Grundwissen ber die CNC-Technik.

Den Inhalt der Arbeitsbltter erarbeitet der Lehrer oder Ausbilder zusammen mit denLernenden, vorzugsweise am Tageslichtprojektor oder Beamer.

Die bungsbltter mit den bungsaufgaben vertiefen den zuvor erarbeiteten Stoffund dienen zugleich der Lernzielkontrolle.

Der Autor dankt der Firma SL Automatisierungstechnik, Iserlohn, fr die Unterstt-zung bei der Bearbeitung der PAL-Zyklen.

Die Inhalte des Kapitels PAL-Zyklen richten sich nach den Verffentlichungen derPAL-Prfungsaufgaben- und Lehrmittelentwicklungsstelle der IHK Region Stuttgart.

Mhlacker, Frhjahr 2013 Heinz PaetzoldMichael Grotz

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Inhaltsverzeichnis CNC-Lehrgang

1.1 Aufbau einer CNC-Maschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2 Aufbau einer CNC-Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.3 Lageregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.4 Fhrungen und Kugelgewindetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.5 Wegmesssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.5.1 bersicht der gebruchlichsten Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.5.2 Glasmastab mit Durchlichtverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.6 Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.6.1 Werkzeugrevolver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.6.2 Werkzeugmagazine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.6.3 Angetriebene Werkzeuge und Doppelschlitten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1 Aufbau flexibler Fertigungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2 Flexible Fertigungszellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3 Fertigungsinseln und Transferstraen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.3.1 Flexible Fertigungsstraen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.1 Koordinatensystem nach DIN 66 217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.2 Koordinatenachsen bei Drehmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.3 Koordinatenachsen bei Frsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.4 bungsaufgabe - Koordinatenachsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.5 Maschinen- und Werkzeugbewegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.1 Maschinennullpunkt M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.2 Referenzpunkt R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.3 Werkstcknullpunkt W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.4 Bestimmung des Werkstcknullpunktes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.5 Programmstartpunkt P0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.6 Anschlagpunkt A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.7 Werkzeugwechselpunkt Ww . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.8 Werkzeugeinstellpunkt E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.9 Werkzeugaufnahmepunkt N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.10 Werkzeugschneidenpunkt P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.11 bungsaufgabe Bezugspunkte bei Drehmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.12 bungsaufgabe Bezugspunkte bei Frsmaschinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1 Steuerungen allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.2 Punktsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.3 Streckensteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.4 Bahnsteuerungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.4.1 2D- und 21/2-D-Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.4.2 3D-Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305.4.3 3D-Steuerungen vier- und fnfachsig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1 Aufbau von CNC-Maschinen 6

2 Flexible Fertigungssysteme 13

3 Koordinatensysteme 16

4 Bezugspunkte 21

5 Steuerungsarten 28

4

6.1 AV-Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316.2 Werkstattprogrammierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316.3 Werkstattorientierte Produktionsuntersttzung (WOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

7.1 Entstehung eines CNC-Programms (Frsteil) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337.2 Entstehung eines CNC-Programms (Drehteil). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347.3 Formaler Programmaufbau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357.3.1 Aufbau eines Programms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357.3.2 Aufbau eines Satzes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367.3.3 Aufbau eines Wortes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367.3.4 Adressbuchstaben und Sonderzeichen nach DIN 66025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377.3.5 Weginformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387.3.6 Technologische Anweisungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397.3.7 Zusatzfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407.3.8 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

8.1 Absolutprogrammierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438.2 Relativprogrammierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448.3 bungsaufgabe Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458.4 bungsaufgabe Drehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9.1 Geraden-Interpolation G01 Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479.1.1 bungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479.2 Geraden-Interpolation G01 Drehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509.2.1 bungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509.3 Kreis-Interpolation G02 Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529.3.1 bungsaufgabe Bearbeitungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529.4 Kreis-Interpolation G03 Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539.4.1 bungsaufgabe Bearbeitungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539.5 bungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549.6 Kreis-Interpolation G02 Drehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569.6.1 bungsaufgabe Bearbeitungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569.7 Kreis-Interpolation G03 Drehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579.7.1 bungsaufgabe Bearbeitungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579.8 Drehen vor der Drehmitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589.9 bungsaufgabe Auen- und Innenkontur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

10.1 Werkzeugkorrekturen beim Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6010.1.1 Frserradiuskorrektur (FRK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6110.1.2 Besonderheiten bei Bahnkorrekturen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6210.1.3 Anfahren an Konturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6310.1.4 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6410.2 Werkzeugkorrekturen beim Drehen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6610.2.1 Werkzeuglagen-Korrektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6610.2.2 Schneidenradiuskompensation (SRK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6710.2.3 Lage der Schneidenspitze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6710.2.4 Feinkorrekturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6710.2.5 Korrekturrichtung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6810.2.6 Bahnkorrekturen bei Mehrschlittenmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6810.2.7 Anfahren an Konturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6910.2.8 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

6 Programmierung 31

7 Programmaufbau 33

8 Programmierverfahren 43

9 Arbeitsbewegungen 47

10 Werkzeug- und Bahnkorrekturen 60

5

11.1 Nullpunktverschiebung (NPV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7211.1.1 Besonderheiten der Nullpunktverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7211.1.2 Programmierbare Nullpunktverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7311.1.3 Gespeicherte Nullpunktverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7411.1.4 bungsaufgabe gespeicherte Nullpunktverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7511.2 Koordinatendrehung (KD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7611.2.1 Programmierbare Koordinatendrehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7611.2.2 Gespeicherte Koordinatendrehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7711.2.3 Spiegelung und Mastabsnderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7711.3 Istwertspeicher setzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

12.1 Wiederholung von Programmteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7912.2 Unterprogramme (UP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7912.2.1 Unterprogramme mit programmierbarer Bezugspunktverschiebung . . . . . . . 8012.2.2 Inkrementale Schreibweise des Unterprogrammes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8112.2.3 Unterprogramme mit Werkzeugkorrekturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8112.2.4 Anwendungsbeispiel Gesenkfrsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8212.2.5 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8212.2.6 Unterprogramme mit Parametern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8412.3 Arbeitszyklen bei Industriesteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8512.3.1 Bohrzyklen (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8612.3.2 Frszyklen (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8912.3.3 Drehzyklen (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9012.3.4 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

13.1 Polarkoordinaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9513.1.1 Bearbeitungsebenen und Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9513.1.2 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9713.1.3 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9713.2 Konturzge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9813.2.1 Konturzugprogrammierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9813.2.2 Verkettung von Stzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10213.2.3 Anfahrstrategien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10213.2.4 bungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10313.3 Schraubenlinien-Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10413.2.1 bungsaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10413.4 Zylinder-Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10513.4.1 Zylinder-Interpolation auf Frsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10513.4.2 Beispiele auf Frsmaschinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10613.5 Dreh-Frs-Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10813.5.1 Dreh-Frs-Bearbeitung mit Rotationsachsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10813.5.2 Einsatzmglichkeiten der C-Achse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10813.5.3 Bahn- und Winkelgeschwindigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10913.5.4 C-Achse als Rotationsachse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11013.5.5 Frsen an der Planflche mit G17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11113.5.6 Frsen von Zylinderbahnen mit G19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11213.5.7 C-Achse als Linearachse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

14.1 PAL-Funktionen bei Dreh- und Frsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11414.2 Wegbedingungen-Drehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11614.3 PAL-Zyklus-Drehen (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12014.4 Wegbedingungen-Frsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12114.5 PAL-Zyklus-Frsen (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

11 Bezugspunktverschiebungen 72

12 Programmstrukturen 79

13 Erweiterte Programmierung 95

14 Programmierung nach PAL 114

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.1 Aufbau einer CNC-Maschine

6

Der Begriff CNC steht fr ComputerizedNumerical Control und bedeutet numerisch(zahlenmig) gesteuert mit einem Com-puter.

Bei numerisch gesteuerten Maschinen wer-den die einzelnen Arbeitsschritte, wie z. B.Verfahrwege, Spindeldrehzahlen und Vor-schbe, durch Zahlen in einem Programmdargestellt. Diese Zahlen werden in dieMaschinensteuerung eingegeben und dortin Steuersignale fr die CNC-Maschineumgesetzt.

Da die Arbeitsablufe bei einer CNC-Maschine weitgehend selbststndig, alsoohne Eingriff des Maschinenbedienersablaufen, unterscheiden sich die Bau- undFunktionsgruppen von denen einer kon-ventionellen Maschine. Handrder entfal-len ganz, da die einzelnen Maschinenschlit-ten ber Vorschubmotore und Kugelgewin-degetriebe unabhngig voneinander be-wegt werden knnen. Durch Wegmesssys-teme werden die zurckgelegten Verfahr-wege ermittelt und in der numerischenSteuerung mit den programmierten Soll-werten verglichen (Lageregelkreis). Umhohe Zerspanraten zu erreichen, setzt manfr den Hauptspindelantrieb stufenlosregelbare Gleichstrommotore ein.

Der groe Verbreitungsgrad von CNC-Maschinen ergibt sich aus ihren Vorteilengegenber den konventionellen Maschi-nen:

Hauptspindelantrieb(Gleichstrommotor)

Vorschubantrieb(Gleichstrommotor)

Wegmess-Systeme

Vorschub-antrieb(Gleich-strom-motor)

Vorschubantrieb(Gleichstrommotor)

Kugelgewinde-trieb (Y-Achse)

Kugel-gewindetrieb(X-Achse)

Kugel-gewindetrieb(Z-Achse)

Bedienpultmit Bild-schirm

CNC-Frsmaschine

Winkel-schrittgeber

Revolver-kopf

Quer-schlitten

Haupt-getriebe

Vorschubantriebe(Gleichstrommotore)

Kugelgewinde-trieb (Z-Achse)

Kugelgewinde-trieb (X-Achse)

Wegmess-System

Bedien-pult

Bett-schlitten

programmier-barer Reitstock

Haupt-antrieb

CNC-Drehmaschine

hohe Arbeitsgenauigkeit

gleichbleibende Fertigungsqualitt

kaum Ausschuss

geringer Kontrollaufwand

kurze Bearbeitungszeiten

geringe Rstzeiten

wenig Vorrichtungen

mehrere programmierbare

Drehachsen, Frskpfe und

Drehtische

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.2 Aufbau einer CNC-Steuerung

7

ber das Bedienfeld kommuniziert derBediener mit der Steuerung. Wegen ihrerunterschiedlichen Funktionen werden dieElemente fr die Maschinenbedienungund die Elemente fr die Programmierungvoneinander getrennt. Man unterscheidetdeshalb zwischen Programmierfeld undMaschinen-Bedienfeld.

Das CNC-Programm, Bezugspunktver-schiebungen und Werkzeugkorrekturenwerden ber das Programmierfeld einge-geben.

Der Rechner speichert und verwaltet dieseDaten und gibt sie beim Programmstart anden CNC-Rechner im Schaltschrank weiter.Die Hauptaufgabe des CNC-Rechners istdie Berechnung der Werkzeugbahnen unddie daraus resultierenden Steuersignalefr die einzelnen Achsen der CNC-Maschi-ne. Jede Achse besitzt ein Wegmesssys-tem, das seine Position an die Steuerungzurckmeldet (Lageregelkreis).

Die speicherprogrammierte Steuerung(SPS) bernimmt als Anpass-Steuerungdie Aufgaben der Maschinenfunktionen,wie Werkzeug- und Palettenhandhabung,sowie wichtige Verriegelungsfunktionen.

Steht z. B. ein Fahrbefehl von der CNC-Steuerung an, gibt die Anpass-Steuerungden Vorschub nicht frei, wenn der Maschi-nenschlitten an einem Endschalter ansteht.

Schaltschrank

Maschinen-funktionen

Verriegelungs-schaltungen

Werkzeug- undPalettenhand-habung

NC-Rechner SPS

InterpolationBahn-berechnung

Speicher fraktuelle NC-Programme

Lagerregelung

Leistungsteil

Bedienfeld und Rechner

Programmeingabe

Bezugspunkt-verschiebungen

Korrekturwerte derWerkzeuge

Maschinen- undSteuerungsparameter

AnzeigePositionsdaten

Systemspeicher

Programmspeicher

Bezugspunkte

Korrekturspeicher

Zehner-Tastatur

SteuerungEIN

NOT-AUSRichtungs-Tasten

Drehregler frVorschub- undSpindeldrehzahl

Anzeigefeldfr TexteundGrafiken

Bedienfeld

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.3 Lageregelung

8

Die Hauptaufgabe einer CNC-Steuerungbesteht darin, die Weg- und Geschwindig-keitsinformationen zu verarbeiten und alsFhrungsgren an die Vorschubantriebeweiterzuleiten.

Um ein gutes dynamisches Verhalten desLageregelkreises zu erhalten, wird demLageregelkreis ein Geschwindigkeitsregel-kreis unterlagert. Dies bewirkt, dass dieLage-Istwerte fast ohne zeitliche Verzge-rung den Lage-Sollwerten folgen. Aus die-ser geringen Verzgerung resultiert einegeringe Lageabweichung, die Schleppab-stand genannt wird.

Fr die Vorschubeinheiten werden alsAntriebsmotore meist Drehstrom-Syn-chronmotore (AC-Motore) eingesetzt. Wer-den vom System schnelle und genaueReaktionen gefordert, verwendet manauch Hydraulikantriebe.

Elastische Nachgiebigkeit, Massentrgheitvon bewegten Maschinenteilen, Spiel beiden kraftbertragenden Elementen odersprunghafte Bahnnderungen bewirken anden Werkstcken eine Formabweichung.Abhilfe schaffen z. B. eine Vorschubredu-zierung durch Bremsrampen oder eineKompensation von Durchhangfehlern mit-hilfe von Korrekturtabellen.

Bei der indirekten Wegmessung beein-trchtigen die bertragungselemente, wieSpindel oder Zahnstange die Messgenau-igkeit. Steuerungsinterne Korrekturwertebeheben diese Messfehler.

ParameterSollwerte

Regelalgorithmus

Speicher

Mikroprozessor

D/A-Umsetzer

A/D-Umsetzer

Regelstrecke

Stell-motor analoges

Wegmess-System

Lageregelung

Sollwert

Zeit t

Sch

litte

nw

eg s

Bremsrampe

Du

rch

han

g

Durchhangfehler

Bei der Lageregelung wird der

Lage-Sollwert mit dem Lage-Ist-

wert verglichen.

Unterscheiden sich Soll- und Ist-

wert voneinander (Regelabwei-

chung), erzeugt ein Mikroprozessor

den Stellbefehl fr die

Regelstrecke.

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.4 Fhrungen und Kugelgewindetriebe

9

Aufgrund der hohen Ansprche gegen-ber der konventionellen Fertigung knnenbei CNC-Maschinen keine Gleitfhrungeneingesetzt werden.

Zum Einsatz kommen wlzkrpergelagerteSchlittenfhrungen. Nachteilig ist beischweren Schnittbedingungen die geringeSchwingungsdmpfung der Wlzkrper.Deshalb werden noch zustzlich mit Kunst-stoff beschichtete Gleitbahnen eingesetzt.

Oft angewendet werden aufgrund ihrergeringen Einbaumae fertig montierte Rol-lenelemente, auch Rollenumlaufschuhegenannt. Sie besitzen eine hohe Steifigkeitund sind leicht einzubauen.

Um eine Rotationsbewegung in eine linea-re Bewegung umzuwandeln, werden inCNC-Maschinen Kugelgewindetriebe ver-wendet. Der Kugelgewindetrieb bestehtaus der Gewindespindel und der Kugelum-laufmutter. Die Verbindung zwischen Spin-del und Mutter wird durch umlaufendeKugeln hergestellt. Um vollkommeneSpielfreiheit zu gewhrleisten, werden dieKugeln gegeneinander verspannt. DieseVoreinstellung geschieht entweder durchEinstellscheiben oder durch eine axialeSteigungsverschiebung bei der ungeteiltenMutter.

Bedingt durch die Bauart des Spindel-Mut-ter-Systems, mssen die Kugeln berKugelrckfhreinrichtungen wieder in denKreislauf zurckgefhrt werden.

Bei der Rckfhrung durch Rohrumlen-kung fhrt ein Rcklaufrohr die Kugeln, diedie letzte Laufbahn verlassen haben, wie-der tangential der ersten Laufbahn zu.

Bei beengten Platzverhltnissen kommt dieRckfhrung durch Innenumlenkung zurAnwendung. Im Gegensatz zur Rohrumlen-kung, wo alle Kugeln das ganze Systemdurchlaufen und zurckgefhrt werden, istbei der Innenumlenkung die Kugelanord-nung einreihig, wobei mehrere einreihigeSysteme hintereinander angeordnet wer-den. Die Innenumlenkung ist in ihrenAuenabmessungen kleiner als die Rohr-umlenkung, aber auch teurer.

Vorspannungserzeugungdurch Einstellscheibe

Vorspannungserzeugungdurch axiale Steigungsver-schiebung

mit Rohrumlenkung mit Innenumlenkung

Schlittenfhrung mit Gleitbahnen

Schlittenfhrung mit Rollenumlaufschuhen

Kugelgewindetrieb

Bauarten

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.5 Wegmesssysteme

10

1.5.1 bersicht

Digitale Systeme

Analoge Systeme

Inkremental

IndirektDirekt

Absolut

IndirektDirekt

Direkt Direkt

bersicht der gebruchlichsten Systeme

Art desMessverfahrens

Mastbe

Mess- undbertragungs-fehler

OrtsfesterNullpunkt

Absolut

Lagemessverfahren, d. h. gemes-sen wird die augenblicklicheLage einer bestimmten Schlitten-position.

Komplizierter Aufbau (bis zu 18Spuren).

Gering durch Verwendung vonzustzlichen Prfsignalen (Pari-ttsbit), aber grerer Aufwandund hhere Kosten.

Ist vorhanden. Wird nachBetriebsunterbrechung bzw. St-rung wiedergefunden.

Inkremental

Wegmessverfahren, d. h. gemes-sen wird ein zurckgelegter Wegdurch Aufsummierung von Ein-zelschritten (Weginkrementen).

Einfacher Aufbau des Strichma-stabes.

Mglich durch Strimpulse undFehlzhlungen. Durch die Inkre-mentalprogrammierung Mg-lichkeit von Summenfehlernduch Auf- und Abrundung.

Ist nicht vorhanden. Abhilfedurch Neuanfahren eines Refe-renzpunktes.

Digitale Wegmesssysteme

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.5 Wegmesssysteme

11

Vorwrtsbewegung

Vorwrtsbewegung

Rckwrtsbewegung

Rckwrtsbewegung

Signal A

Signal A

Signal B

Signal B

Signal A v B

Rechteck-Signale

Richtungs-Signal

B

a

a

A

BA

Abtast-Gitter

Impuls-Mastab

a

n .a+a/4

a/4

Signal ASignal B

=1

B=Taktgeber

A v B(Zhlimpuls)

Richtungs-Signal

Flip-Flop

Exklusiv-Oder-Glied

Signalschaltplan

LampeSammel-Linse

Impuls-Mastab

Foto-Elemente

Abtast-Gitter

Referenz-Marke

Digital-inkrementales Verfahren mit Glasmastab

1.5.2 Glasmastab mit Durchlichtverfahren

Das am hufigsten vorkommende Wegmessverfahren ist das System mit digital-inkre-mentaler Maverkrperung. Bei diesem Wegmesssystem wird der Mastab in gleich gro-e Inkremente mit dem Abstand unterteilt. Ein Abtastgitter (A) mit gleicher Rasterteilungtastet den Mastab ab, wobei am Fotoelement eine sinusfrmige Ausgangsspannung(Signal A) erzeugt wird.Setzt man nun ein zweites Abtastgitter (B) ein, das zum ersten um den Betrag /4 verscho-ben ist, kann man an einer weiteren Fotodiode ein Signal B abnehmen, das um eine Vier-telperiode phasenverschoben ist. Die in Rechtecksignale umgeformten Signale A und Bwerden in einem Exklusiv-ODER-Glied miteinander verknpft und ergeben den Zhlim-puls. Bei Verwendung der antivalenten Signale A und B ist es mglich, durch eine geeig-nete Schaltung eine Signalvervierfachung zu erzeugen.Das Richtungssignal bei der digital-inkrementalen Wegmessung wird dadurch erzeugt,indem man das Rechtecksignal von A auf den Eingang eines D-Flip-Flops fhrt und dasSignal B als Taktgeber benutzt. Die aufsteigende Flanke von B ffnet das Flip-Flop undbertrgt das Signal A auf den Ausgang und bildet somit das Richtungssignal.

1 1 Aufbau von CNC-Maschinen1.6 Werkzeuge

12

1.6.1 Werkzeugrevolver

Der Sternrevolver eignet sich fr grereWerkstcke und wird vorwiegend bei Bohr-und Frsmaschinen mittlerer Baugre ein-gesetzt. Die Werkzeuge befinden sich amUmfang des Revolvers.Beim Trommelrevolver sind die Werkzeugean der Planflche des Revolverkopfes ange-ordnet. Der Kronenrevolver ist axial und radial imRaum geneigt und vereinigt in sich die Vor-teile von Trommel- und Sternrevolver.

1.6.2 Werkzeugmagazine

1.6.3 Angetriebene Werkzeuge undDoppelschlitten

Angetriebene Werkzeuge ermglichen oft ei-ne Komplettbearbeitung von Werkstcken.Eine Reduzierung der Hauptzeiten lsst sichdurch den Einsatz von Doppelschlittenerzielen.

Werkzeugrevolver sind Werkzeug-

speicher, in denen die Werkzeuge

fest eingespannt sind.

Werkzeugmagazine sind Speicher-

elemente, aus denen Werkzeuge

entnommen und in die sie nach

jedem Werkzeugwechsel wieder

automatisch abgelegt werden.

Werkzeug-revolver

angetriebenesWerkzeug

Werkzeugschlitten 1

Werkstck

Werkzeug-schlitten 2

Werkstck

Werkzeugrevolver

DoppelschlittenAngetriebenes Werkzeug

Werkstck

Sternrevolver Sternrevolvermit waagerechter Achse mit senkrechter Achse

Trommelrevolver Kronenrevolver

Sternmagazin Kettenmagazin

Trommelmagazine mitunterschiedlicher Werkzeuganordnung

Werkzeugmagazine

2 2 Flexible Fertigungssysteme2.1 Aufbau flexibler Fertigungssysteme

13

Flexible Fertigungssysteme werden einge-setzt, um verschiedene Werkstcke inner-halb einer Produktfamilie in wahlloser Rei-henfolge kostengnstig zu fertigen.

Man spricht auch von einer chaotischenFertigungsfolge. Je nach Flexibilitt undProduktivitt unterscheidet man:

flexible Fertigungszellen flexible Fertigungsinseln flexible Transferstraen

Ein flexibles Fertigungssystem besteht aus3 Hauptkomponenten:

Stckzahl

Pro

du

ktiv

itt

starre FertigungflexibleFertigungs-systeme

Fertigung miteinzelnenMaschinen

Son-dermaschine

flexi-ble Transfer-

strae

Fertigungs-insel

Fertigungs-zelle

Bear-beitungszen- trum

NC-Maschine

Universal-Maschine

Transfer-strae

Einteilung der FertigungssystemeFlexible Fertigungssysteme

ermglichen die Bearbeitung von

verschiedenen Werkstcken

innerhalb einer Teilefamilie in

beliebiger Anzahl und Reihenfolge.

Abstellpltzefr Paletten

Paletten-Transportfahrzeug

Handhabungsgertfr den Werkzeug-austausch

ZentralesWerkzeuglager

Bearbeitungs-Zentrum

Auf- undAbspannpltzefr Werkstcke

Roboter

Paletten-Wechsler

Werkzeug-Voreinstell-gert

Flexibles Fertigungssystem

eine oder mehrere Bearbeitungseinhei-ten

Transportsystem fr Werkzeuge und Werk-stcke

DNC-Rechner als Leiteinrichtung (DNC= direct numerical control, mehrereMaschinen werden durch einen berge-ordneten Rechner gesteuert)

2 2 Flexible Fertigungssysteme2.2 Flexible Fertigungszellen

14

Da flexible Fertigungszellen in der Regelbedienerlos betrieben werden, sind be-stimmte Automatisierungs-, Mess- undberwachungseinrichtungen erforderlich:

Werkzeugvermessung an der Maschine automatische Werkzeugbruch- und

Werkzeugstandzeit-berwachung automatische Werkstck-Messeinrich-

tungenBearbei-tungs-prozess

Karten-PCmit ber-wachungs-software

AD-UmsetzerCNC-Steuerung

Maschinen-Interface

Hupe

Dehnungs-oder Kraft-aufnehmer

Werkzeugberwachung

Kassetten-magazin

Transport-system

Paletten-Wechsel-einrichtung

Werkzeugmagazine

Werkzeug-Wechseleinrichtung

Flexible Fertigungszelle

Aus wirtschaftlichen Grnden ist es oft nicht mehr sinnvoll, die einzelne Fertigungszellemit immer greren Werkzeugmagazinen auszursten. Man belsst deshalb das vorhan-dene Werkzeugmagazin mit seiner geringen Kapazitt an der Maschine und wechselt wei-tere Werkzeuge aus einem zentral gelegenen Werkzeugspeicher (Werkzeugpool) ein.Handhabungsgerte oder Roboter entnehmen whrend der Hauptzeit die nicht mehrbentigten Werkzeuge aus dem Magazin und ersetzen sie durch neue aus dem zentralenWerkzeugspeicher. Bei greren Stckzahlen und komplexeren Bearbeitungsaufgabenwerden ber ein Kassettenmagazin ganze Spindelstcke und Mehrspindelkpfe ausge-tauscht. Dies erfordert einen erhhten organisatorischen Aufwand, der nur ber einenautarken Zellenrechner bewltigt werden kann.

Kernstck einer flexiblen Fertigungszelle ist ein Bearbeitungszentrum,

das zustzlich mit Werkzeug- und Kassettenmagazinen, Palettenwechsel-

einrichtungen und einem Transportsystem fr Werkzeuge und Werkstcke

ausgestattet ist.

2 2 Flexible Fertigungssysteme2.3 Fertigungsinseln und Transferstraen

15

Flexible Drehzellen benutzen hufig einHandhabungsgert in Portalbauweise, umdie zylindrischen Werkstcke zu greifenund zu spannen.

Da Drehteile erst am Bearbeitungsort ge-spannt werden und Codiersysteme frDrehteile weitgehend fehlen, kennzeichnetman die Werkstckspeicher, wie z.B. Kistenund Behlter.

Hierbei sind die einzelnen Zellen durch eingemeinsames Steuer- und Transportsys-tem verknpft. Flexible Fertigungsinselnsind in der Lage, ber lngere Zeitabschnit-te bedienerlos bzw. bedienerarm zu ferti-gen (Geisterschicht).

2.3.1 Flexible Transferstraen

Die flexible Transferstrae erreicht diehchste Stufe der Produktivitt innerhalbder flexiblen Fertigungssysteme, ist jedochdurch die serielle Maschinenverkettung inihrer Flexibilitt eingeschrnkt. MehrereMaschinen sind hintereinander geschaltetund fhren aufeinander folgende Bearbei-tungsaufgaben an unterschiedlichen Werk-stcken einer Teilefamilie aus. Die Maschi-nen mssen deshalb weitgehend dieserTeilefamilie angepasst sein.

Abhilfe, jedoch zu Lasten der Produktivitt,bringt die parallele, bzw. die parallel-seriel-le Anordnung, bei der ein Werkstck bis zuseiner Fertigbearbeitung beliebige CNC-Maschinen anlaufen kann. Bei dem Ausfalleiner einzelnen Maschine wird dann dieBearbeitung von anderen Maschinen ber-nommen.

Ein wichtiger und kapitalintensiver Be-standteil dieser Anordnung ist das verwen-dete Transportsystem, das den Werkstck-transport von der Aufspannstation zu deneinzelnen Bearbeitungsstationen bis zurEndstation organisiert.

Flexible Drehzelle

Parallel-serielle Anordnung beiflexiblen Transferstraen

Werden mehrere flexible Fertigungs-

zellen miteinander verkettet, erhlt

man flexible Fertigungsinseln.

3 3 Koordinatensysteme3.1 Koordinatensystem nach DIN 66 217

16

Die Achsbezeichnung und ihre Zuordnung zu einem Koordinatensystem sind fr NC-Maschinen in DIN 66 217 festgelegt. Aus dieser Norm lassen sich auch die einzelnen Bewe-gungsrichtungen ableiten.

blich ist ein rechtshndiges, rechtwinkliges Koordinatensystem, bei dem die Achsen X,Y, und Z auf die Hauptfhrungsbahnen der NC-Maschine ausgerichtet sind.

Die Zuordnung der Koordinatenachsen kann durch den Daumen (X-Achse), den Zeigefin-ger (Y-Achse) und den Mittelfinger (Z-Achse) der rechten Hand veranschaulicht werden.

Beim Programmieren nimmt man also immer an, dass sich das Werkzeug relativ zumKoordinatensystem bewegt.

Daraus ergibt sich fr die Programmierung die einfache Programmierregel:

Sind bei numerisch gesteuerten Arbeitsmaschinen Drehachsen, z. B. Drehtische oderSchwenkeinrichtungen vorhanden, werden diese mit den Grobuchstaben A, B und Cbezeichnet. Diese Drehachsen werden entsprechend den translatorischen Achsen X, Y undZ zugeordnet. Blickt man bei einer Achse in die positive Richtung, so ist die Drehung imUhrzeigersinn eine positive Drehrichtung. Sind auer den Koordinatenachsen X, Y und Zweitere parallele Koordinatenachsen vorhanden, werden diese mit U oder P (parallel zu X),mit V oder Q (parallel zu Y) und W oder R (parallel zu Z) bezeichnet. Diese parallelen Koor-dinatenachsen erhalten die gleichen Richtungen wie X, Y und Z.

Das Koordinatensystem bezieht sich grundstzlich auf das aufgespannte

Werkstck.

Das Werkstck steht still, das Werkzeug bewegt sich.

YZ-Ebene (G19)

ZX-Ebene (G18)

+Y +Y

+X

+X

+A

+B

+C

+Z

+Z

XY-Ebene (G17)

+X

+Z

X

Z

X

Z

Drehmeielhinter derDrehmitte

Drehmeielvor derDrehmitte

3 3 Koordinatensysteme3.2 Koordinatenachsen bei Drehmaschinen

17

+X

+Z

Schrgbett-Drehmaschine

Bei Drehmaschinen ist die Arbeitsspindel der Trger des rotierenden Werkstcks. DasDrehwerkzeug, z. B. der Drehmeiel fhrt die translatorischen Bewegungen in X- und Z-Richtung aus.

Z-Achse

Die positive Richtung der Z-Achse verluft vom Werkstck zum Drehwerkzeug. Entferntsich das Werkzeug vom Werkstck, entsteht eine Z-Bewegung in positiver Richtung. DieKoordinatenwerte vergrern sich.

X-Achse

Die Z-Achse verluft parallel zu der Arbeitspindel oder fllt mit ihr

zusammen.

Die positive Richtung der X-Achse verluft von der Werkstckachse

(Drehachse) zum Drehmeielhalter.

Aufgrund dieser Festlegung resultiert auchdie unterschiedliche Richtung der X-Achsebei der Drehmeielanordnung vor oderhinter der Drehmitte.

Soll sich das Drehwerkzeug auf das Werk-stck zubewegen, muss eine negative Be-wegungsrichtung programmiert werden.

Entfernt sich das Drehwerkzeug vom Werk-stck, entsteht eine positive Bewegungs-richtung.

Flachbett-Drehmaschine

Drehmeielanordnung

1 3 Koordinatensysteme3.3 Koordinatenachsen bei Frsmaschinen

18

Bei Frsmaschinen ist die Arbeitsspindelder Trger des rotierenden Werkzeugs.

Z-Achse

Der Bediener blickt in Richtung der Haupt-spindel auf das Werkstck, also in Z-Rich-tung. Die positive Z-Achse verluft entge-gen der Blickrichtung.

Entfernt sich also das Werkzeug vom Werk-stck, entsteht eine Bewegung in positiverRichtung. Bewegt sich das Werkzeug in derZ-Achse auf das Werkstck zu, entstehteine Z-Bewegung in negativer Richtung.

X-Achse

Y-Achse

Durch die Lage und Richtung der X- und Z-Achse ergibt sich automatisch die Lage undRichtung der Y-Achse.

Frsmaschinen mit Schwenkkopf

Durch den Einsatz eines schwenkbarenWerkzeugkopfes ist es mglich, die senk-recht angeordnete Arbeitsspindel aus derZ-Richtung in eine waagrechte Position zuschwenken.

Ein dreh- und schwenkbarer Arbeitstischerlaubt eine Komplettbearbeitung von 5Seiten.

+Y

Blickrichtung

+Z

+X

Blickrichtung

+Z+Y

+X

Z

Y

Y

Z

Horizontal-Frsmaschine

Vertikal-Frsmaschine

Schwenkkopf

Die Z-Achse verluft in Richtung

der Hauptspindel.

Die X-Achse ist die Hauptachse in

der Positionierebene.

Sie liegt grundstzlich parallel zur

Aufspannflche des Werkstcks.

3 3 Koordinatensysteme3.4 bungsaufgabe Koordinatenachsen

19

Tragen Sie die Koordinaten- und die Rotations-Achsen mit Vorzeichen fr nachfolgendeCNC-Maschinen ein:

CNC-Drehmaschine mit Doppelschlitten Bearbeitungszentrum

+C

+X

+Z

+X

Drehmeielvor der Drehmitte

Drehmeielhinter der Drehmitte

CNC-Drehmaschine mit Doppelschlitten

+Z

+W

+B

+X

U

Y

Bearbeitungszentrum

3 3 Koordinatensysteme3.5 Maschinen- und Werkzeugbewegungen

20

Bedingt durch die Bauart der CNC-Maschine bewegt sich beim Zerspanen entweder derArbeitstisch oder der Werkzeugtrger.

Eine Tischbewegung, z. B. nach rechts, hat den gleichen Effekt wie eine Frsbewegungnach links.

Damit gleiche Programme auf CNC-Maschinen unterschiedlicher Bauart laufen knnen,nimmt man immer an, dass sich das Werkzeug relativ zum Koordinatensystem des still-stehend gedachten Werkstckes bewegt.

Daraus ergibt sich fr die CNC-Programmierung folgende einfache Programmierregel:

Schlittenbewegt sich

Werkzeug bewegt sich

Bewegungen in der X-Achse

Schlittenbewegt sich

Werkzeug bewegt sich

Bewegungen in der Z-Achse

Das Werkstck steht still, das Werkzeug bewegt sich.