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Verbundstudiengang Technische Betrie bswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1 NC-Programmierung NC-Programmierung Fach: Fertigungsverfahren Autor: Behmer / Kaiser

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NC-ProgrammierungNC-Programmierung

Fach: Fertigungsverfahren

Autor: Behmer / Kaiser

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Aufgaben bei der NC-ProgrammierungAufgaben bei der NC-Programmierung

1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen

2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

3) Schreiben des NC-Programms

4) Test des NC-Programms

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1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen

Material des Fräsers ist abhängig vom Material des zu bearbeitenden Werkstücks

• Je nachdem ob es sich z.B. um Eisen, Nichteisen oder Nichtmetall handelt

Von der Geometrie der KonturHier als Beispiel eine T-Nut

Von der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit• Mit einem Schruppfräser sind höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten

möglich

Von der gewünschten Oberflächengüte• bei Schruppwerkzeugen erhält man gegenüber Schlichtwerkzeugen eine

schlechtere Oberfläche

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1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen

Hinweise zur Verzahnung eines Fräsers

Schruppverzahnung• Schnelle Bearbeitung; • schlechtere Oberflächengüte

Schlichtverzahnung• Langsamere Bearbeitung; • bessere Oberflächengüte

Einschneider : Werkzeuge mit einer Schneide• Geringere Verstopfungsgefahr • Einsatzgebiet bevorzugt bei Kunststoffen und weichen NE-Metallen

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1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen

Hinweise zur Verzahnung eines Fräsers

Zweischneider / Mehrschneider• Geringerer Verschleiß • Bessere Oberflächengüte• Einsatzgebiet bei Aluminiumsorten, harten NE-Metallen und

Eisenwerkstoffen

Stirnschneiden• Es kann nur mit Fräsern gebohrt werden

dessen Stirnschneiden bis zur Mitte der Stirnfläche des Fräsers reichen.

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1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen

Verschiedene Fräserausführungen (S. 7)

Fräser mit Wendeschneidplatten

Fräser aus Vollhartmetall

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Vorgabe: Material des Werkstücks: AluminiumWerkzeug: Schlichtfräser aus Schnellarbeitsstahl

Durchmesser d = 10mm; Zähnezahl z = 4

Gesucht: Technologiedaten: Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc

Vorschubgeschwindigkeit V:  Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc =  Aus der Tabelle (S.15):fz =

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Vorgabe: Material des Werkstücks: AluminiumWerkzeug: Schlichtfräser aus Schnellarbeitsstahl

Durchmesser d = 10mm; Zähnezahl z = 4

Gesucht: Technologiedaten: Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc

Vorschubgeschwindigkeit V:  Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc = 150 – 250m/min; gewählt: vc = 200 m/min Aus der Tabelle (S.15):fz =

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Vorgabe: Material des Werkstücks: AluminiumWerkzeug: Schlichtfräser aus Schnellarbeitsstahl

Durchmesser d = 10mm; Zähnezahl z = 4

Gesucht: Technologiedaten: Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc

Vorschubgeschwindigkeit V:  Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc = 150 – 250m/min; gewählt: vc = 200 m/min Aus der Tabelle (S.15):fz = 0,04 – 0,2 mm/U; gewählt: fz = 0,1 mm/U

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt:

  

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung = 0,5 x d =max. Zustelltiefe = 0,5 x d =

zfnv z

d

vn c

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

*

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt:

  

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = max. Zustelltiefe = 0,5 x d =

* Drehzahl und Vorschub theoretisch / Drehzahl wird durch max. Drehzahl der NC-Maschine begrenzt

zfnv z

min

16366

min01,0

200

m

m

d

vn c

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

*

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt:

  * 

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = max. Zustelltiefe = 0,5 x d =

* Drehzahl und Vorschub theoretisch / Drehzahl wird durch max. Drehzahl der NC-Maschine begrenzt

min

16366

min01,0

200

m

m

d

vn c

min254641,0

min6366

mm

U

mmUzfnv z

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2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten zum Demowerkstück S.24:

Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

*

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt:

  * 

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = 0,5 x 10mm = 5mmmax. Zustelltiefe = 0,5 x d = 0,5 x 10mm = 5mm

* Drehzahl und Vorschub theoretisch / Drehzahl wird durch max. Drehzahl der NC-Maschine begrenzt

min254641,0

min6366

mm

U

mmUzfnv z

min

16366

min01,0

200

m

m

d

vn c

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Ausgesuchte Maschinenbefehle:

T 4 D1 Beispiel für Werkzeugwahl mit Längenkorrektur

S 3000 Beispiel für Drehzahl

F 1200 Beispiel für Vorschubgeschwindigkeit in mm/min

M03 bzw. M04 Drehrichtung der Spindel rechts bzw. links

G54; G55 Beispiele für Nullpunktverschiebungen

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Ausgesuchte Verfahrbefehle:

G00 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl im Eilgang

G01 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl mit Vorschubgeschwindigkeit

G00 A 90 Drehung der A-Achse um 90°

G02 X5 Y2 Z-3 I5 J0 Beispiel für kreisförmigen Verfahrbefehl im Uhrzeigersinn mit Vorschubgeschwindigkeit

G03 X5 Y2 Z-3 I5 J0 Beispiel für kreisförmigen Verfahrbefehl gegen den Uhrzeigersinn mit Vorschubgeschwindigkeit

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Befehle zur Werkzeugkorrektur G41/G42: Fräserdurchmesser d=10mm

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Beispiel eines Maschinenspezifischen Befehles für Taschenzyklen

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Variable NC-Programmierung Programmausschnitt zur Erläuterung:

N10 DEF REAL PX = 28 (Variablendeklaration im NC-Programm)N20 DEF INT Eckenzahl = 9 (Variablendeklaration im NC-Programm)……

N110 WD = 360 / Eckenzahl (Berechnungen im NC-Programm)N120 PAX = COS(WINKEL) * RADIUS (Berechnungen im NC-Programm)

N130 G01 X=PAX Y=PAY (Positionszuweisung)

N140 FOR CNT=1 TO Eckenzahl (Anzahl der Schleifendurchläufe)N170 PAX = COS(WINKEL) * RADIUS (Berechnungen im NC-Programm)N180 G01 X=PX+PAX Y=PY+PAY (Positionszuweisung und Koordinatenberechnung)

N230 WINKEL = WINKEL + WD (Winkeladdition um die Differenz WD)N240 ENDFOR (Ende der Schleife)

N300 G00 Z20

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Beispiel für einen Arbeitsplan:

Arbeitsgang Werkzeug-Nr

Werkzeug-bezeichnung

Vorschub[mm/min]

Schnitt-geschw.[m/min]

Drehzahl[U/min]

Außenkontur fräsen

1 Schlicht-fräser z = 4D = 10mm

1200(Vorschubge-schwindigkeit bei max. Drehzahl der Fräsmaschine)

200 6366 (theoretisch)

3000(Angenommene max. Drehzahl der Fräsmaschine)

Kreistaschefräsen

2 .. .. .. ..

.. 3

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3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

CNC-Programm zum Demo-Werkstück

N001 G54 (Nullpunktverschiebung) N002 T5 D1 S3000 F1200 M03 (Werkzeugwahl/ Technologiedaten) N003 G00 X-3 Y-8 Z2 (Verfahrbefehl im Eilgang) N005 G01 Z-5 (Verfahrbefehl mit Vorschubgeschw.) N006 G01 Y25  N007 G02 X5 Y35 I8 J0 (Verfahrbefehl kreisförmig)  ........... N018 M30 (Programmende)

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4) Test des NC-Programms4) Test des NC-Programms

Test des NC-Programms im Simulationsprogramms SL

Aufruf des Programms:Start/SL-Automatisierungstechnik/EXSL-WIN

Festlegung der Werkstückgröße:Die Rohteilmaße im Simulationsprogramm müssen dem Werkstück in der Zeichnungentsprechen. Einstellung in SL: In der Menüleiste oben/“Wechseln zu“/ Rohteil

Definition der Werkzeuge:Entscheidend für die Simulation ist nur die Platznummer und der DurchmesserEinstellung in SL: In der Menüleiste oben““Wechseln zu“/WZ_Speicher

Bestimmung des Werkstücknullpunktes:Nullpunkt soll in der Übung vorne links oben am Werkstück liegenEinstellung in SL: Symbol mit der linken Maustaste anklicken und verschieben

Schreiben des ProgrammsAm unteren Bildschirmrand befindet sich das Editierfenster zum Schreiben des NC-Programms

Simulieren des ProgrammsDurch den Mausklick auf das Icon „Einzelsatz“ oder „Satzfolge“