Kief / Roschiwal / Schwarz CNC-Handbuch

CNC, DNC, CAD, CAM, FFS, SPS, RPD, LAN, CNC-Maschinen, CNC-Roboter, Antriebe, Energieeffizienz, Werkzeuge, Industrie 4.0, Fertigungstechnik, Richtlinien, Normen, Simulation, Fachwortverzeichnis
31. Auflage 2020
ISBN: 978-3-446-46524-4
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 842 Seiten

Das CNC-Handbuch zählt mit mehr als 300 000 verkauften Exemplaren zu den erfolgreichsten Fachbüchern der NC-Technik. Dazu haben die verständlich geschriebenen Texte, gute Prinzipskizzen, ein hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis und ständige Aktualität durch regelmäßige Neuauflagen beigetragen.
Das Buch bietet eine Fülle von Produktinformationen aus der Werkzeugmaschinen-, Steuerungs- und Zubehörindustrie und ist aus dem Regal der NC-Praktiker nicht mehr wegzudenken.
Die 31. Auflage wurde umfassend überarbeitet und aktualisiert. Neu bzw. erneuert sind u.a. die Kapitel:


- Industrieroboter und Handhabung
- Additive Fertigung
- Einfluss der CNC auf Baugruppen der Maschine
- Maschinenintegrierte Werkstückmessung in der Serienfertigung
- Der Weg zur Digitalisierung in der CNC-Werkzeugmaschinenbranche
- Progarmmierung von CNC-Maschinen


Völlig neu sind auch die 39 Videos, auf die der Leser kontextbezogen über einen QR-Code zugreifen kann.


Das CNC-Handbuch wird von der maßgeblichen Industrie unterstützt und seit vielen Jahren von Industrie und Handelskammern, Technischen Hochschulen, Berufsausbildungszentren und Berufsbildungszentren sowie in der betrieblichen Ausbildung mit bestem Erfolg als Lehrunterlage eingesetzt und empfohlen.


Für Dozenten gibt es begleitend zum Buch kostenlose Lehrmaterialien unter http:\\dozentenportal.hanser.de

Autoren/Hrsg.

Kief, Hans B.

Roschiwal, Helmut A.

Schwarz, Karsten

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Maschinenbau | Werkstoffkunde Produktionstechnik Computergestützte Fertigung

Inhaltsverzeichnis

1;Inhaltsübersicht;8
1.1;Teil 1: Einführung in die CNC-Technik;21
1.1.1;1. Historische Entwicklung der NC-Fertigung;23
1.1.2;2. Meilensteine der NC-Entwicklung;39
1.1.3;3. Was ist NC und CNC?;43
1.2;Teil 2: Funktionen der CNC;67
1.2.1;1 Weginformationen, Wegmessung;69
1.2.2;2 Schaltfunktionen;105
1.2.3;3 Betriebsfunktionen;119
1.2.4;4 SPS – Speicherprogrammierbare Steuerungen;187
1.2.5;5 Einfluss der CNC auf Baugruppen der Maschine;209
1.3;Teil 3: Elektrische Antriebe für CNC-Werkzeugmaschinen;217
1.3.1;1 Antriebsregelung für CNC-Werkzeugmaschinen;219
1.3.2;2 Vorschubantriebe für CNC-Werkzeugmaschinen;237
1.3.3;3 Hauptspindelantriebe;255
1.3.4;4 Dimensionierung von Antrieben für Werkzeugmaschinen;263
1.3.5;5 Mechanische Auslegung der Hauptspindel anhand der Prozessparameter;273
1.4;Teil 4: Numerisch gesteuerte Maschinen und Fertigungssysteme;285
1.4.1;1 CNC-Werkzeugmaschinen;287
1.4.2;2 Additive Fertigungsverfahren;369
1.4.3;3 Flexible Fertigungssysteme;397
1.4.4;4 Industrieroboter und Handhabung;441
1.4.5;5 Energieeffiziente wirtschaftliche Fertigung;463
1.5;Teil 5: Werkzeuge in der CNC-Fertigung;473
1.5.1;1 Aufbau der Werkzeuge;475
1.5.2;2 Werkzeugverwaltung (Tool Management);503
1.5.3;3 Maschinenintegrierte Werkstückmessung und Prozessregelung;531
1.5.4;4 Maschinenintegrierte Werkstückmessung in der Serienfertigung;547
1.5.5;5 Lasergestützte Werkzeugüberwachung;555
1.6;Teil 6: NC-Programm und Programmierung;561
1.6.1;1 NC-Programm;563
1.6.2;2 Programmierung von CNC-Maschinen;609
1.6.3;3 NC-Programmiersysteme;631
1.6.4;4 Fertigungssimulation;649
1.7;Teil 7: Von der betrieblichen Informationsverarbeitung zu Industrie 4.0;667
1.7.1;1 DNC – Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control;669
1.7.2;2 LAN – Local Area Networks;685
1.7.3;3 Digitale Produktentwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM;703
1.7.4;4 Industrie?4.0;721
1.7.5;5 Der Weg zur Digitalisierung in der CNC-Werkzeugmaschinen-Branche;739
1.7.6;6 Industrie 4.0 im mittelständischen Fertigungsbetrieb;761
1.8;Teil 8: Anhang;773
1.8.1;Richtlinien, Normen, Empfehlungen;775
1.8.2;NC-Fachwortverzeichnis;783
1.8.3;Abkürzungsverzeichnis;829
1.8.4;Stichwortverzeichnis;831
1.8.5;Empfohlene NC-Literatur;841
1.8.6;Inserentenverzeichnis;843
2;Inhaltsverzeichnis;10
2.1;Teil 1: Einführung in die CNC-Technik;21
2.1.1;1 Historische Entwicklung der NC-Fertigung;23
2.1.1.1;1.1 Erste Nachkriegsjahre;23
2.1.1.2;1.2 Wiederaufbau der Werkzeugmaschinenindustrie;24
2.1.1.3;1.3 Die Werkzeugmaschinen- industrie in Ostdeutschland;24
2.1.1.4;1.4 Weltweite Veränderungen;26
2.1.1.5;1.5 Weiterentwicklung der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie;26
2.1.1.6;1.6 Der japanische Einfluss;29
2.1.1.7;1.7 Die deutsche Krise;29
2.1.1.8;1.8 Ursachen und Auswirkungen;30
2.1.1.9;1.9 Flexible Fertigungssysteme;31
2.1.1.10;1.10 Weltwirtschaftskrise 2009;32
2.1.1.11;1.11 Situation und Ausblick;35
2.1.1.12;1.12 Fazit;36
2.1.2;2 Meilensteine der NC-Entwicklung;39
2.1.3;3 Was ist NC und CNC?;43
2.1.3.1;3.1 Der Weg zu NC;43
2.1.3.2;3.2 Hardware (Bild 3.1 und 3.2);44
2.1.3.3;3.3 Software;45
2.1.3.4;3.4 Steuerungsarten;46
2.1.3.5;3.5 NC-Achsen (Bild 3.7);48
2.1.3.6;3.6 SPS, PLC (Bild 3.7);51
2.1.3.7;3.7 Anpassteil (Bild 3.7);51
2.1.3.8;3.8 Computer und NC;52
2.1.3.9;3.9 NC-Programm und Programmierung (Bild 3.9);54
2.1.3.10;3.10 Dateneingabe;57
2.1.3.11;3.11 Bedienung (Bild 3.11);57
2.1.3.12;3.12 Programmierung (Bild 3.12?–?3.14);59
2.1.3.13;3.13 Zusammenfassung;61
2.2;Teil 2: Funktionen der CNC;67
2.2.1;1 Weginformationen, Wegmessung;69
2.2.1.1;1.1 Einführung;69
2.2.1.2;1.2 Achsbezeichnung (Bild 1.1);69
2.2.1.3;1.3 Lageregelkreis;72
2.2.1.4;1.4 Positionsmessung;75
2.2.1.5;1.5 Einfache Diagnose von Messgeräten;88
2.2.1.6;1.6 Kompensationen;90
2.2.2;2 Schaltfunktionen;105
2.2.2.1;2.1 Erläuterungen;105
2.2.2.2;2.2 Werkzeugwechsel;106
2.2.2.3;2.3 Werkzeugwechsel bei Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren;106
2.2.2.4;2.4 Werkzeugwechsel bei Drehmaschinen;110
2.2.2.5;2.5 Werkzeugplatzcodierung;110
2.2.2.6;2.6 Werkstückwechsel;111
2.2.2.7;2.7 Drehzahlwechsel;115
2.2.2.8;2.8 Vorschubgeschwindigkeit;115
2.2.2.9;2.9 Zusammenfassung;116
2.2.3;3 Betriebsfunktionen;119
2.2.3.1;3.1 Definition;119
2.2.3.2;3.2 CNC-Grundfunktionen;119
2.2.3.3;3.3 CNC-Sonderfunktionen;125
2.2.3.4;3.4 Kollisionsvermeidung (Bild?3.10);129
2.2.3.5;3.5 Integrierte Sicherheitskonzepte für CNC-Maschinen (Bild?3.18 und 3.19);138
2.2.3.6;3.6 Zustandsüberwachung und Maschinendatenerfassung (Bild?3.42 bis 3.43);160
2.2.3.7;3.7 Anzeigen in CNCs;165
2.2.3.8;3.8 Touch-Bedienung der CNC (Bild?3.50 und 3.51);168
2.2.3.9;3.9 CNC-Bedienoberflächen ergänzen;169
2.2.3.10;3.10 Elektronische Schüsselsysteme für die sichere Betriebsartenwahl;173
2.2.3.11;3.11 Offene Steuerungen (Bild 3.60?+?3.61);175
2.2.3.12;3.12 Einsatz von OPC UA in der CNC-Werkzeugmaschine;178
2.2.3.13;3.13 Preisbetrachtung (Bild 3.63?+?3.64);180
2.2.3.14;3.14 Vorteile neuester CNC-Entwicklungen;182
2.2.3.15;3.14 Zusammenfassung;183
2.2.4;4 SPS – Speicherprogrammierbare Steuerungen;187
2.2.4.1;4.1 Definition;187
2.2.4.2;4.2 Entstehungsgeschichte der SPS;187
2.2.4.3;4.3 Aufbau und Wirkungsweise der SPS und SPS-Module;188
2.2.4.4;4.4 Datenbus und Feldbus (Bild 4.4 und 4.5);191
2.2.4.5;4.5 Vorteile von SPS;196
2.2.4.6;4.6 Programmierung von SPS und Dokumentation (Bild 4.6);196
2.2.4.7;4.7 Programm;199
2.2.4.8;4.8 Programmspeicher (Bild 4.8);200
2.2.4.9;4.9 SPS, CNC und PC im integrierten Betrieb (Bild 4.9);201
2.2.4.10;4.10 SPS-Auswahlkriterien;202
2.2.4.11;4.11 Zusammenfassung;204
2.2.4.12;4.12 Tabellarischer Vergleich CNC/SPS;204
2.2.5;5 Einfluss der CNC auf Baugruppen der Maschine;209
2.2.5.1;5.1 Maschinenkonfiguration;209
2.2.5.2;5.2 Maschinengestelle;211
2.2.5.3;5.3 Führungen (Bild 5.4 und 5.5);212
2.2.5.4;5.4 Maschinenverkleidung;214
2.2.5.5;5.5 Kühlmittelversorgung;215
2.2.5.6;5.6 Späneabfuhr;215
2.2.5.7;5.7 Zusammenfassung;215
2.3;Teil 3: Elektrische Antriebe für CNC-Werkzeugmaschinen;217
2.3.1;1 Antriebsregelung für CNC-Werkzeugmaschinen;219
2.3.1.1;1.1 Definition;219
2.3.1.2;1.2 Achsmechanik;220
2.3.1.3;1.3 Analoge Regelung;221
2.3.1.4;1.4 Analoge vs. Digitale Regelung;222
2.3.1.5;1.5 Digitale intelligente Antriebstechnik;223
2.3.1.6;1.6 Reglertypen und Regelverhalten (Bild?1.7 und 1.8);225
2.3.1.7;1.7 Kreisverstärkung und Kv-Faktor;227
2.3.1.8;1.8 Vorsteuerung;228
2.3.1.9;1.9 Frequenzumrichter;228
2.3.1.10;1.10 Zusammenfassung;233
2.3.2;2 Vorschubantriebe für CNC-Werkzeugmaschinen;237
2.3.2.1;2.1 Anforderungen an Vorschubantriebe;238
2.3.2.2;2.2 Arten von Vorschubantrieben;239
2.3.2.3;2.3 Die Arten von Linearmotoren;245
2.3.2.4;2.4 Vor-/Nachteile von Linearantrieben;247
2.3.2.5;2.5 Anbindung der Antriebe an die CNC;248
2.3.2.6;2.6 Messgeber;250
2.3.2.7;2.7 Zusammenfassung;251
2.3.3;3 Hauptspindelantriebe;255
2.3.3.1;3.1 Anforderungen an Hauptspindelantriebe;255
2.3.3.2;3.2 Arten von Hauptspindelantrieben;256
2.3.3.3;3.3 Bauformen von Hauptspindelantrieben;257
2.3.3.4;3.4 Ausführungen von Drehstrom-Synchronmotoren;260
2.3.3.5;3.5 Vor- und Nachteile von Synchronmotoren;260
2.3.4;4 Dimensionierung von Antrieben für Werkzeugmaschinen;263
2.3.4.1;4.1 Vorgehensweise;263
2.3.4.2;4.2 Dimensionierung von Hauptspindelantrieben;268
2.3.4.3;4.3 Zusammenfassung;270
2.3.5;5 Mechanische Auslegung der Hauptspindel anhand der Prozessparameter;273
2.3.5.1;5.1 Motorenauswahl;273
2.3.5.2;5.2 Lagerung;274
2.3.5.3;5.3 Schmierung;275
2.3.5.4;5.4 Bearbeitungsprozesse;275
2.3.5.5;5.5 Anforderungen an die Hauptspindel bezüglich Industrie 4.0;280
2.4;Teil 4: Numerisch gesteuerte Maschinen und Fertigungssysteme;285
2.4.1;1 CNC-Werkzeugmaschinen;287
2.4.1.1;1.1 Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen;287
2.4.1.2;1.2 Drehmaschinen;300
2.4.1.3;1.3 Schleifmaschinen (Dr.-Ing. Heinrich Mushardt);307
2.4.1.4;1.4 Verzahnmaschinen Dr.-Ing. Klaus Felten, Dr.-Ing. Andreas Günther;316
2.4.1.5;1.5 Bohrmaschinen;324
2.4.1.6;1.6 Sägemaschinen (Dipl.-Ing. Armin Stolzer);326
2.4.1.7;1.7 Laserbearbeitungsanlagen;328
2.4.1.8;1.8 Stanz- und Nibbelmaschinen;335
2.4.1.9;1.9 Rohrbiegemaschinen (Bild 1.53);340
2.4.1.10;1.10 Funkenerosions- maschinen;341
2.4.1.11;1.11 Elektronenstrahl-Maschinen;344
2.4.1.12;1.12 Wasserstrahlschneidmaschinen;346
2.4.1.13;1.13 Multitasking-Maschinen;348
2.4.1.14;1.14 Messen und Prüfen;360
2.4.1.15;1.15 Zusammenfassung;364
2.4.2;2 Additive Fertigungsverfahren;369
2.4.2.1;2.1 Einführung;369
2.4.2.2;2.2 Definition;370
2.4.2.3;2.3 Verfahrenskette;372
2.4.2.4;2.4 Einteilung der generativen Fertigungsverfahren;376
2.4.2.5;2.5 Die wichtigsten Schichtbauverfahren;377
2.4.2.6;2.6 Vorteile der Additiven Fertigungsverfahren;387
2.4.2.7;2.7 Anwendungen;390
2.4.2.8;2.8 Neuere Verfahren;390
2.4.2.9;2.9 Arbeits-Vorbereitung;393
2.4.2.10;2.10 Einbindung in die Fertigung;394
2.4.2.11;2.11 Zusammenfassung;395
2.4.3;3 Flexible Fertigungssysteme;397
2.4.3.1;3.1 Definition;397
2.4.3.2;3.2 Flexible Fertigungszellen;400
2.4.3.3;3.3 Flexible Fertigungssysteme;400
2.4.3.4;3.4 Technische Kennzeichen von FFS;407
2.4.3.5;3.5 FFS-Einsatzkriterien;408
2.4.3.6;3.6 Fertigungsprinzipien;410
2.4.3.7;3.7 Maschinenauswahl und -anordnung;412
2.4.3.8;3.8 Werkstücktransportsysteme (Bilder 3.9 bis 3.11);413
2.4.3.9;3.9 FFS-Anforderungen an CNCs;421
2.4.3.10;3.10 FFS-Leitrechner;422
2.4.3.11;3.11 Wirtschaftliche Vorteile von FFS;424
2.4.3.12;3.12 Probleme und Risiken bei der Auslegung von FFS;425
2.4.3.13;3.13 Flexibilität und Komplexität;427
2.4.3.14;3.14 Simulation von FFS;430
2.4.3.15;3.15 Produktionsplanungssysteme (PPS);434
2.4.3.16;3.16 Planung flexibler Fertigungssysteme;435
2.4.3.17;3.17 Zusammenfassung;437
2.4.4;4 Industrieroboter und Handhabung;441
2.4.4.1;4.1 Einführung;441
2.4.4.2;4.2 Definition: Was ist ein Industrieroboter?;442
2.4.4.3;4.3 Aufbau von Industrierobotern;442
2.4.4.4;4.4 Mechanik/Kinematik (Bild 4.1);444
2.4.4.5;4.5 Greifer oder Effektor;444
2.4.4.6;4.6 Steuerung (Bild 4.4);446
2.4.4.7;4.7 Safe Robot Technologie;449
2.4.4.8;4.8 Programmierung;451
2.4.4.9;4.9 Sensoren (Tabelle 4.3);453
2.4.4.10;4.10 Anwendungsbeispiele von Industrierobotern (Bild 4.7?–?4.12);454
2.4.4.11;4.11 Anbindung von Robotern an Werkzeugmaschinen;456
2.4.4.12;4.12 Roboter mit CNC-Anforderungen;458
2.4.4.13;4.13 Einsatzkriterien für Industrieroboter;458
2.4.4.14;4.14 Zusammenfassung und Ausblick;460
2.4.5;5 Energieeffiziente wirtschaftliche Fertigung;463
2.4.5.1;5.1 Einführung;463
2.4.5.2;5.2 Was ist Energieeffizienz?;463
2.4.5.3;5.3 Werkhallen;463
2.4.5.4;5.4 Maschinenpark;464
2.4.5.5;5.5 Sonderfall Bearbeitungszentren (Bild 5.1);464
2.4.5.6;5.6 Energieeffiziente NC-Programme;465
2.4.5.7;5.7 Möglichkeiten der Maschinenhersteller;466
2.4.5.8;5.8 Möglichkeiten der Anwender;467
2.4.5.9;5.9 Blindstrom-Kompensation;469
2.4.5.10;5.10 Zusammenfassung;471
2.4.5.11;5.11 Ausblick;471
2.5;Teil 5: Werkzeuge in der CNC-Fertigung;473
2.5.1;1 Aufbau der Werkzeuge;475
2.5.1.1;1.1 Einführung;475
2.5.1.2;1.2 Anforderungen;475
2.5.1.3;1.3 Gliederung der Werkzeuge;478
2.5.1.4;1.4 Maschinenseitige Aufnahmen;483
2.5.1.5;1.5 Modulare Werkzeugsysteme;487
2.5.1.6;1.6 Einstellbare Werkzeuge;488
2.5.1.7;1.7 Gewindefräsen;492
2.5.1.8;1.8 Sonderwerkzeuge (Bild 1.40);494
2.5.1.9;1.9 Werkzeugwahl;501
2.5.2;2 Werkzeugverwaltung (Tool Management);503
2.5.2.1;2.1 Motive zur Einführung;503
2.5.2.2;2.2 Evaluation einer Werkzeugverwaltung;504
2.5.2.3;2.3 Lastenheft;505
2.5.2.4;2.4 Beurteilung von Lösungen;506
2.5.2.5;2.5 Einführung einer Werkzeugverwaltung;506
2.5.2.6;2.6 Gliederung;506
2.5.2.7;2.7 Integration;507
2.5.2.8;2.8 Werkzeugidentifikation;507
2.5.2.9;2.9 Werkzeuge suchen;508
2.5.2.10;2.10 Werkzeugklassifikation;509
2.5.2.11;2.11 Werkzeugkomponenten;510
2.5.2.12;2.12 Komplettwerkzeuge;512
2.5.2.13;2.13 Werkzeuglisten;513
2.5.2.14;2.14 Arbeitsgänge;514
2.5.2.15;2.15 Werkzeugvoreinstellung;514
2.5.2.16;2.16 Werkzeuglogistik;516
2.5.2.17;2.17 Elektronische Werkzeugidentifikation;520
2.5.2.18;2.18 Zusammenfassung;528
2.5.3;3 Maschinenintegrierte Werkstückmessung und Prozessregelung;531
2.5.3.1;3.1 Einführung;531
2.5.3.2;3.2 Ansatzpunkte für die Prozessregelung;531
2.5.3.3;3.3 Einsatzbereiche von Werkstück- und Werkzeugmesssystemen;532
2.5.3.4;3.4 Werkstückmesssysteme für Werkzeugmaschinen;538
2.5.4;4 Maschinenintegrierte Werkstückmessung in der Serienfertigung;547
2.5.4.1;4.1 Einführung;547
2.5.4.2;4.2 Bohrungsmessköpfe für kürzeste Messzeiten bei der Bohrungsherstellung;548
2.5.4.3;4.3 Rauheitsmessgeräte für die automatisierte Prüfung von Oberflächen;549
2.5.4.4;4.4 DIGILOG-Messtaster für digitale und analoge Messwerterfassung;550
2.5.4.5;4.5 Höchste Produktivität durch simultanes Messen;552
2.5.4.6;4.6 Zusammenfassung;552
2.5.5;5 Lasergestützte Werkzeugüberwachung;555
2.5.5.1;5.1 Einführung;555
2.5.5.2;5.2 Bruchüberwachung;556
2.5.5.3;5.3 Einzelschneidenkontrolle;556
2.5.5.4;5.4 Werkzeugmessung;557
2.5.5.5;5.5 Messung von HSC-Werkzeugen;557
2.5.5.6;5.6 Kombinierte Lasermesssysteme;558
2.5.5.7;5.7 Zusammenfassung;559
2.6;Teil 6: NC-Programm und Programmierung;561
2.6.1;1 NC-Programm;563
2.6.1.1;1.1 Definitionen;563
2.6.1.2;1.2 Struktur der NC-Programme;564
2.6.1.3;1.3 Programmaufbau, Syntax und Semantik;565
2.6.1.4;1.4 Schaltbefehle (M-Funktionen) (Tabelle 1.1);566
2.6.1.5;1.5 Weginformationen;568
2.6.1.6;1.6 Wegbedingungen (G-Funktionen) (Tabelle 1.4);569
2.6.1.7;1.7 Zyklen;572
2.6.1.8;1.8 Nullpunkte und Bezugspunkte (Bild 1.8 und Bild 1.9);573
2.6.1.9;1.9 Transformationen;590
2.6.1.10;1.10 Werkzeugkorrekturen;594
2.6.1.11;1.11 DXF-Konverter;596
2.6.1.12;1.12 CNC-Hochsprachenprogrammierung;602
2.6.1.13;1.13 Zusammenfassung;605
2.6.2;2 Programmierung von CNC-Maschinen;609
2.6.2.1;2.1 Definition der NC-Programmierung;609
2.6.2.2;2.2 Programmiermethoden (Bild 2.1 bis 2.4);609
2.6.2.3;2.3 CAM-basierte CNC-Zerspanungsstrategien;616
2.6.2.4;2.4 Arbeitserleichternde Grafiken (Bild 2.15 und 2.16);625
2.6.2.5;2.5 Auswahl des geeigneten Programmiersystems;627
2.6.2.6;2.6 Zusammenfassung;628
2.6.3;3 NC-Programmiersysteme;631
2.6.3.1;3.1 Einleitung (Bild 3.1);631
2.6.3.2;3.2 Bearbeitungsverfahren im Wandel;632
2.6.3.3;3.3 Der Einsatzbereich setzt die Prioritäten;633
2.6.3.4;3.4 Eingabedaten aus unterschiedlichen Quellen;635
2.6.3.5;3.5 Leistungsumfang eines modernen NC-Programmiersystems (CAM);635
2.6.3.6;3.6 Datenmodelle auf hohem Niveau;635
2.6.3.7;3.7 CAM-orientierte Geometrie-Manipulation;636
2.6.3.8;3.8 Nur leistungsfähige Bearbeitungsstrategien zählen;637
2.6.3.9;3.9 Adaptives Bearbeiten;638
2.6.3.10;3.10 3D-Modelle bieten mehr;638
2.6.3.11;3.11 3D-Schnittstellen;639
2.6.3.12;3.12 Innovativ mit Feature-Technik;639
2.6.3.13;3.13 Automatisierung in der NC-Programmierung;640
2.6.3.14;3.14 Werkzeuge;643
2.6.3.15;3.15 Aufspannplanung und Definition der Reihenfolge;644
2.6.3.16;3.16 Die Simulation bringt es auf den Punkt;644
2.6.3.17;3.17 Postprozessor;645
2.6.3.18;3.18 Erzeugte Daten und Schnittstellen zu den Werkzeugmaschinen;646
2.6.3.19;3.19 Zusammenfassung;646
2.6.4;4 Fertigungssimulation;649
2.6.4.1;4.1 Einleitung;649
2.6.4.2;4.2 Qualitative Abgrenzung der Systeme (Tabelle 4.1);650
2.6.4.3;4.3 Komponenten eines Simulationsszenarios;653
2.6.4.4;4.4 Ablauf der NC-Simulation;656
2.6.4.5;4.5 Integrierte Simulationssysteme;658
2.6.4.6;4.6 Einsatzfelder;658
2.6.4.7;4.7 Zusammenfassung;663
2.7;Teil 7: Von der betrieblichen Informationsverarbeitung zu Industrie 4.0;667
2.7.1;1 DNC – Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control;669
2.7.1.1;1.1 Definition;669
2.7.1.2;1.2 Aufgaben von DNC;669
2.7.1.3;1.3 Einsatzkriterien für DNC-Systeme;670
2.7.1.4;1.4 Datenkommunikation mit CNC-Steuerungen;671
2.7.1.5;1.5 Technik des Programmanforderns;672
2.7.1.6;1.6 Heute angebotene DNC-Systeme;673
2.7.1.7;1.7 Netzwerktechnik für DNC (Bild 1.4);674
2.7.1.8;1.8 Vorteile beim Einsatz von Netzwerken;677
2.7.1.9;1.9 NC-Programmverwaltung;677
2.7.1.10;1.10 Vorteile des DNC-Betriebes;681
2.7.1.11;1.11 Kosten und Wirtschaftlichkeit von DNC;681
2.7.1.12;1.12 Stand und Tendenzen;682
2.7.1.13;1.13 Zusammenfassung;682
2.7.2;2 LAN – Local Area Networks;685
2.7.2.1;2.1 Einleitung;685
2.7.2.2;2.2 Local Area Network (LAN);685
2.7.2.3;2.3 Was sind Informationen?;685
2.7.2.4;2.4 Kennzeichen und Merkmale von LAN;688
2.7.2.5;2.5 Gateway und Bridge;695
2.7.2.6;2.6 Auswahlkriterien eines geeigneten LANs;696
2.7.2.7;2.7 Schnittstellen;696
2.7.2.8;2.8 Zusammenfassung;699
2.7.3;3 Digitale Produktentwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM;703
2.7.3.1;3.1 Einleitung;703
2.7.3.2;3.2 Begriffe und Geschichte (Bild 3.2);704
2.7.3.3;3.3 Digitale Produktentwicklung;709
2.7.3.4;3.4 Digitale Fertigung;713
2.7.3.5;3.5 Zusammenfassung;718
2.7.4;4 Industrie?4.0;721
2.7.4.1;4.1 Grundlagen;721
2.7.4.2;4.2 Kernelemente der Industrie?4.0;725
2.7.4.3;4.3 Industrie?4.0 in der Fertigung;732
2.7.4.4;4.4 Ein MES als Baustein der Industrie?4.0;734
2.7.4.5;4.5 Herausforderungen und Risiken von Industrie?4.0;736
2.7.5;5 Der Weg zur Digitalisierung in der CNC-Werkzeugmaschinen-Branche;739
2.7.5.1;5.1 Auswirkungen der gesellschaftlichen Veränderungen;739
2.7.5.2;5.2 Digitalisierung der Prozesse in der CNC-Fertigung;741
2.7.5.3;5.3 Der Digitale Zwilling einer Werkzeugmaschine;750
2.7.5.4;5.4 Sensorik für CNC-Maschinen als Voraussetzung für I4.0;754
2.7.6;6 Industrie 4.0 im mittelständischen Fertigungsbetrieb;761
2.7.6.1;6.1 Voraussetzung für Industrie 4.0;761
2.7.6.2;6.2 Nutzen von Industrie 4.0;763
2.7.6.3;6.3 Cyber-Physical-Systems (CPS), das „Internet der Dinge“;763
2.7.6.4;6.4 Sechzehn Fallbeispiele zu Industrie 4.0;763
2.7.6.5;6.5 Ein Arbeitstag mit Industrie?4.0;769
2.7.6.6;6.6 Zusammenfassung;770
2.8;Teil 8: Anhang;773
2.8.1;Richtlinien, Normen, Empfehlungen;775
2.8.1.1;1. VDI-Richtlinien;775
2.8.1.2;2. VDI/NCG-Richtlinien;777
2.8.1.3;3. DIN – Deutsche Industrie Normen;779
2.8.2;NC-Fachwortverzeichnis;783
2.8.3;Abkürzungsverzeichnis;829
2.8.4;Stichwortverzeichnis;831
2.8.5;Empfohlene NC-Literatur;841
2.8.6;Inserentenverzeichnis;843
3;Tabellenübersicht;19
3.1;Tabelle 1.1: Unterschiedliche Anforderungen verschiedener Werkzeugmaschinen an den Umfang ihrer Automatisierung (m = manuell, a = automatisch);70
3.2;Tabelle?1.2: Bezeichnung der Abweichungen im Volumenkompensationsmodell;98
3.3;Tabelle 3.1: Funktionsumfang;141
3.3.1;Die integrierte Sicherheitstechnik bietet mit ihrer Durchgängigkeit vollkommen neue Möglichkeiten;141
3.4;Tabelle 4.1: Vergleich CNC und SPS;204
3.5;Tabelle 4.1: Rechnerische Ermittlung der Drehmomente in den 6 Betriebsarten.;267
3.5.1;Jeweilige Dauer der BA siehe Bild?4.3;267
3.6;Tabelle 1.1: Blechdicke max. bei Nibbeln/Laserschneiden;339
3.7;Tabelle2.1: Unterschiede in der Anwendung von additiven Fertigungsverfahren beim Rapid Prototyping und industrieller additiver Fertigung;390
3.8;Tabelle 4.1: Komponenten eines Robotersystems;443
3.9;Tabelle 4.2: Grundbestandteile von Handhabungsprogrammen;452
3.10;Tabelle 4.3: Technische Sensoren;453
3.11;Tabelle 5.1: Zahlenwerte für cos?? und sin??;470
3.12;Tabelle 1.1: Schaltfunktionen nach DIN 66?025, Bl. 2;566
3.13;Tabelle 1.2: Beispiel für Achsadressen mit mehreren Zeichen und zusätzlichen Erläuterungen, die z.?T. auch auf dem Bildschirm der CNC erscheinen.;567
3.14;Tabelle 1.3: Wegmaßtabelle für das in Bild 1.3 dargestellte Bohrbild bei Absolut- und Relativmaß- Programmierung;569
3.15;Tabelle 1.4: G-Funktionen nach DIN 66?025, Bl. 2;570
3.16;Tabelle 1.5: Bohrzyklen G80?–?G89;573
3.16.1;Bei unverändertem Bohrzyklus werden nur die X/Y-Positionen programmiert. An jeder Position folgt dann automatisch der aufgerufene (aktive) Bohrzyklus, bis er durch G80 wieder gelöscht oder durch einen anderen G-Zyklus überschrieben wird.;573
3.17;Tabelle 4.1: Vergleich der unterschiedlichen Simulationsansätze;651
3.18;Tabelle 2.1: Übertragungsgeschwindigkeiten im Vergleich;694
4;Videoübersicht;20
5;Historische Entwicklung der NC-Fertigung;23
6;Meilensteine derNC-Entwicklung;39
7;Was ist NCund CNC?;43
8;Weginformationen, Wegmessung;69
9;Schaltfunktionen;105
10;Betriebsfunktionen;119
11;SPS – Speicher­programmierbare Steuerungen;187
12;Einfluss der CNCauf Baugruppen der Maschine;209
13;Antriebsregelungfür CNC-Werkzeug­maschinen;219
14;Vorschubantriebefür CNC-Werkzeug­maschinen;237
15;Hauptspindelantriebe;255
16;Dimensionierung von Antrieben für Werkzeugmaschinen;263
17;MechanischeAuslegung der Hauptspindel anhand der Prozessparameter;273
18;CNC-Werkzeug­maschinen;287
19;AdditiveFertigungsverfahren;369
20;Flexible Fertigungs­systeme;397
21;Industrieroboter und Handhabung;441
22;Energieeffiziente wirtschaftliche Fertigung;463
23;Aufbau der Werkzeuge;475
24;Werkzeug­verwaltung (Tool Management);503
25;Maschinenintegrierte Werkstückmessung und Prozessregelung;531
26;Maschinenintegrierte Werkstückmessung in der Serienfertigung;547
27;Lasergestützte Werkzeugüberwachung;555
28;NC-Programm;563
29;Programmierung von CNC-Maschinen;609
30;NC-Programmier­systeme;631
31;Fertigungs­simulation;649
32;DNC – Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control;669
33;LAN – Local Area Networks;685
34;Digitale Produkt­entwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM;703
35;Industrie?4.0;721
36;Der Weg zur Digitali­sierung in der CNC-Werkzeug­maschinen-Branche;739
37;Industrie 4.0 im mittelständischen Fertigungsbetrieb;761
38;Richtlinien, Normen,Empfehlungen;775
39;NC-Fachwort­verzeichnis;783
40;Abkürzungsverzeichnis;829
41;Stichwort­verzeichnis;831

Über Autor(innen)

Kief, Hans B.
Hans B. Kief hat jahrzentelange Erfahrung auf dem Gebiet der NC-Technik und ist Gründer des NC-Handbuchs.

Roschiwal, Helmut A.
Helmut A. Roschiwal ist Gründer, Beirat und Mehrheitsgesellschafter der Roschiwal + Partner Ingenieur GmbH, Augsburg

Schwarz, Karsten
Karsten Schwarz Leiter des Technologie-und Applikationscenter bei Siemens Motion Control, Machine Tool Systems