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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

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Bibliographic Details
Other Authors:	Kief, Hans B. 1932- (Editor), Roschiwal, Helmut A. 1942- (Editor), Schwarz, Karsten (Editor)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2020]
Edition:	31., überarbeitete Auflage
Subjects:	NC-Fertigung CNC-Maschine CNC-Steuerung Fertigungstechnik Maschinenbau Werkzeugmaschinen Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	842 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783446458772 3446458778

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adam_text	INHALTSUEBERSICHT * AKTUALISIERT, * * NEUER BEITRAG TEIL 1 EINFUEHRUNG IN DIE CNC-TECHNIK ..................................................... 19 1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER NC-FERTIGUNG ............................................... 21 * 2 MEILENSTEINE DER NC-ENTWICKLUNG ............................................................... 37 3 WAS IST NC UND CNC? .................................................................................... 41 TEIL 2 FUNKTIONEN DER CNC ....................................................................... 65 * 1 WEGINFORMATIONEN, WEGMESSUNG ........ ................................................... 67 2 SCHALTFUNKTIONEN ............................................................................................ 103 * 3 BETRIEBSFUNKTIONEN ................................................................. 117 4 SPS - SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN ......................................... 185 ** 5 EINFLUSS DER CNC AUF BAUGRUPPEN DER MASCHINE ....................................... 207 TEIL 3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ................... 215 1 ANTRIEBSREGELUNG FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ....................................... 217 2 VORSCHUBANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ....................................... 235 3 HAUPTSPINDELANTRIEBE .................................................................................... 253 * 4 DIMENSIONIERUNG VON ANTRIEBEN FUER WERKZEUGMASCHINEN ........................ 261 * 5 MECHANISCHE AUSLEGUNG DER HAUPTSPINDEL ANHAND DER PROZESS PARAMETER .......................................................................................... 271 TEIL 4 NUMERISCH GESTEUERTE MASCHINEN UND FERTIGUNGSSYSTEME .... 283 * 1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN ............................................................................ 285 2 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN ...................................................................... 367 3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME .......................................................................... 395 * 4 INDUSTRIEROBOTER UND HANDHABUNG ............................................................. 439 5 ENERGIEEFFIZIENTE WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG ............................................ 461 TEIL 5 WERKZEUGE IN DER CNC-FERTIGUNG ................................................... 471 1 AUFBAU DER WERKZEUGE ................................................................................. 473 2 WERKZEUGVERWALTUNG (TOOL MANAGEMENT) ................................................... 501 3 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG UND PROZESSREGELUNG .......... 529 ** 4 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG IN DER SERIENFERTIGUNG ........ 545 5 LASERGESTUETZTE WERKZEUGUEBERWACHUNG .................................................... 553 TEIL 6 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG 559 * 1 NC-PROGRAMM ................................................................................................. 561 2 PROGRAMMIERUNG VON CNC-MASCHINEN ........................................................ 607 3 NC-PROGRAMMIERSYSTEME .............................................................................. 629 4 FERTIGUNGSSIMULATION ................................................................................... 647 TEIL 7 VON DER BETRIEBLICHEN INFORMATIONSVERARBEITUNG ZU INDUSTRIE 4.0 ................................................................................. 665 1 DNC - DIRECT NUMERICAL CONTROL ODER DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL .. 667 2 LAN - LOCAL AREA NETWORKS .......................................................................... 683 * 3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG UND FERTIGUNG: VON CAD UND CAM ZU PLM ............................................................................................................. 701 * 4 INDUSTRIE 4.0 ................................................................................................... 719 ** 5 DER WEG ZUR DIGITALISIERUNG IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINEN- BRANCHE ............................................................................................ 737 6 INDUSTRIE 4.0 IM MITTELSTAENDISCHEN FERTIGUNGSBETRIEB ............................ 759 TEIL 8 ANHANG .......................................................................... 771 RICHTLINIEN, NORMEN, EMPFEHLUNGEN ................................................................ 773 * NC-FACHWORTVERZEICHNIS ................................................................................... 781 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ..................................................................................... 827 * STICHWORTVERZEICHNIS ......................................................................................... 829 * EMPFOHLENE NC-LITERATUR ................................................................................... 839 INSERENTENVERZEICHNIS ....................................................................................... 842 INHALTSVERZEICHNIS TABELLENUEBERSICHT ........................................................................................................... 17 VIDEOUEBERSICHT ................................................................................................................. 18 TEIL 1 EINFUEHRUNG IN DIE CNC-TECHNIK ..................................................... 19 1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER NC-FERTIGUNG ................................................... 21 1.1 ERSTE NACHKRIEGSJAHRE ........................................................................................ 21 1.2 WIEDERAUFBAU DER WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE ............................................. 22 1.3 DIE WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE IN OSTDEUTSCHLAND .................................... 22 1.4 WELTWEITE VERAENDERUNGEN .................................................................................. 24 1.5 WEITERENTWICKLUNG DER DEUTSCHEN WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE .................. 24 1.6 DER JAPANISCHE EINFLUSS ...................................................................................... 27 1.7 DIE DEUTSCHE KRISE ............................................................................................. 27 1.8 URSACHEN UND AUSWIRKUNGEN ............................................................................ 28 1.9 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME ................................................................................ 29 1.10 WELTWIRTSCHAFTSKRISE 2009 ................................................................................ 30 1.11 SITUATION UND AUSBLICK ........................................................................................ 33 1.12 FAZIT ..................................................................................................................... 34 2 MEILENSTEINE DER NC-ENTWICKLUNG .................................................................. 37 3 WAS IST NC UND CNC? ........................................................................................ 41 3.1 DER WEG ZU NC ................................................................................................... 41 3.2 HARDWARE ............................................................................................................. 42 3.3 SOFTWARE ............................................................................................................... 43 3.4 STEUERUNGSARTEN ................................................................................................. 44 3.5 NC-ACHSEN ........................................................................................................... 46 3.6 SPS, PLC ............................................................................................................. 49 3.7 ANPASSTEIL ........................................................................................................... 49 3.8 COMPUTER UND NC ............................................................................................... 50 3.9 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG ................................................................ 52 3.10 DATENEINGABE ..................................................................................................... 55 3.11 BEDIENUNG ........................................................................................................... 55 3.12 PROGRAMMIERUNG ............................................................................................... 57 3.13 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 59 TEIL 2 FUNKTIONEN DER CNC ....................................................................... 65 1 WEGINFORMATIONEN, WEGMESSUNG ................................................................... 67 1.1 EINFUEHRUNG ......................................................................................................... 67 1.2 ACHSBEZEICHNUNG ............................................................................................... 67 1.3 LAGEREGELKREIS ..................................................................................................... 70 1.4 POSITIONSMESSUNG ............................................................................................... 73 1.5 EINFACHE DIAGNOSE VON MESSGERAETEN ................................................................ 86 1.6 KOMPENSATIONEN ................................................................................................. 88 2 SCHALTFUNKTIONEN ................................................................................................. 103 2.1 ERLAEUTERUNGEN ....................................................................................................... 103 2.2 WERKZEUGWECHSEL ................................................................................................. 104 2.3 WERKZEUGWECHSEL BEI FRAESMASCHINEN UND BEARBEITUNGSZENTREN ...................... 104 2.4 WERKZEUGWECHSEL BEI DREHMASCHINEN ................................................................ 108 2.5 WERKZEUGPLATZCODIERUNG ...................................................................................... 108 2.6 WERKSTUECKWECHSEL ............................................................................................... 109 2.7 DREHZAHLWECHSEL ................................................................................................... 113 2.8 VORSCHUBGESCHWINDIGKEIT .................................................................................... 113 2.9 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 114 3 BETRIEBSFUNKTIONEN ............................................................................................. 117 3.1 DEFINITION ............................................................................................................... 117 3.2 CNC-GRUNDFUNKTIONEN ......................................................................................... 117 3.3 CNC-SONDERFUNKTIONEN ........................................................................................ 123 3.4 KOLLISIONSVERMEIDUNG ......................................................................................... 127 3.5 INTEGRIERTE SICHERHEITSKONZEPTE FUER CNC-MASCHINEN ......................................... 136 3.6 ZUSTANDSUEBERWACHUNG UND MASCHINENDATENERFASSUNG ..................................... 158 3.7 ANZEIGEN IN CNCS ................................................................................................. 163 3.8 TOUCH-BEDIENUNG DER CNC .................................................................................... 166 3.9 CNC-BEDIENOBERFLAECHEN ERGAENZEN ...................................................................... 167 3.10 ELEKTRONISCHE SCHUESSELSYSTEME FUER DIE SICHERE BETRIEBSARTENWAHL .................... 171 3.11 OFFENE STEUERUNGEN ............................................................................................. 173 3.12 EINSATZ VON OPC UA IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINE ......................................... 176 3.13 PREISBETRACHTUNG ................................................................................................. 178 3.14 VORTEILE NEUESTER CNC-ENTWICKLUNGEN ................................................................ 180 3.15 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 181 4 SPS - SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN ............................................... 185 4.1 DEFINITION ........................... 185 4.2 ENTSTEHUNGSGESCHICHTE DER SPS .......................................................................... 185 4.3 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE DER SPS UND SPS-MODULE ....................................... 186 4.4 DATENBUS UND FELDBUS ......................................................................................... 189 4.5 VORTEILE VON SPS ................................................................................................... 194 4.6 PROGRAMMIERUNG VON SPS UND DOKUMENTATION ................................................... 194 4.7 PROGRAMM ............................................................................................................. 197 4.8 PROGRAMMSPEICHER ............................................................................................... 198 4.9 SPS, CNC UND PC IM INTEGRIERTEN BETRIEB .......................................................... 199 4.10 SPS-AUSWAHLKRITERIEN ......................................................................................... 200 4.11 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 202 4.12 TABELLARISCHER VERGLEICH CNC/SPS ...................................................................... 202 5 EINFLUSS DER CNC AUF BAUGRUPPEN DER MASCHINE ............................................. 207 5.1 MASCHINENKONFIGURATION ..................................................................................... 207 5.2 MASCHINENGESTELLE ............................................................................................... 209 5.3 FUEHRUNGEN ............................................................................................................ 210 5.4 MASCHINENVERKLEIDUNG .......................................................................................... 212 5.5 KUEHLMITTELVERSORGUNG .......................................................................................... 213 5.6 SPAENEABFUHR ......................................................................................................... 213 5.7 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................................ 213 TEIL 3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ................... 215 1 ANTRIEBSREGELUNG FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ............................................. 217 1.1 DEFINITION ............................................................................................................... 217 1.2 ACHSMECHANIK ........................................................................................................ 218 1.3 ANALOGE REGELUNG ................................................................................................. 219 1.4 ANALOGE VS. DIGITALE REGELUNG .............................................................................. 220 1.5 DIGITALE INTELLIGENTE ANTRIEBSTECHNIK .................................................................. 221 1.6 REGLERTYPEN UND REGELVERHALTEN .......................................................................... 223 1.7 KREISVERSTAERKUNG UND K V -FAKTOR .......................................................................... 225 1.8 VOR STEUERUNG ......................................................................................................... 226 1.9 FREQUENZUMRICHTER .............................................................................................. 226 1.10 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 231 2 VORSCHUBANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN ........................................... 235 2.1 ANFORDERUNGEN AN VORSCHUBANTRIEBE .................................................................. 236 2.2 ARTEN VON VORSCHUBANTRIEBEN .............................................................................. 237 2.3 DIE ARTEN VON LINEARMOTOREN .............................................................................. 243 2.4 VOR-/NACHTEILE VON LINEARANTRIEBEN .................................................................... 245 2.5 ANBINDUNG DER ANTRIEBE AN DIE CNC .................................................................. 246 2.6 MESSGEBER ............................................................................................................. 248 2.7 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 249 3 HAUPTSPINDELANTRIEBE ........................................................................................ 253 3.1 ANFORDERUNGEN AN HAUPTSPINDELANTRIEBE .......................................................... 253 3.2 ARTEN VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN ...................................................................... 254 3.3 BAUFORMEN VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN .............................................................. 255 3.4 AUSFUEHRUNGEN VON DREHSTROM-SYNCHRONMOTOREN ............................................... 258 3.5 VOR- UND NACHTEILE VON SYNCHRONMOTOREN .......................................................... 258 4 DIMENSIONIERUNG VON ANTRIEBEN FUER WERKZEUGMASCHINEN ........................... 261 4.1 VORGEHENSWEISE ................................................................................................... 261 4.2 DIMENSIONIERUNG VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN ................................................... 266 4.3 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 268 5 MECHANISCHE AUSLEGUNG DER HAUPTSPINDEL ANHAND DER PROZESSPARAMETER .......................................................................... 271 5.1 MOTORENAUSWAHL ................................................................................................... 271 5.2 LAGERUNG ............................................................................................................... 272 5.3 SCHMIERUNG ........................................................................................................... 273 5.4 BEARBEITUNGSPROZESSE ......................................................................................... 273 5.5 ANFORDERUNGEN AN DIE HAUPTSPINDEL BEZUEGLICH INDUSTRIE 4.0 ........................... 278 TEIL 4 NUMERISCH GESTEUERTE MASCHINEN UND FERTIGUNGSSYSTEME .... 283 1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN .................................................................................. 285 1.1 BEARBEITUNGSZENTREN, FRAESMASCHINEN ................................................................ 285 1.2 DREHMASCHINEN ..................................................................................................... 298 1.3 SCHLEIFMASCHINEN ................................................................................................. 305 1.4 VERZAHNMASCHINEN ............................................................................................... 314 1.5 BOHRMASCHINEN ..................................................................................................... 322 1.6 SAEGEMASCHINEN ..................................................................................................... 324 1.7 LASERBEARBEITUNGSANLAGEN ................................................................................... 326 1.8 STANZ- UND NIBBELMASCHINEN ................................................................................ 333 1.9 ROHRBIEGEMASCHINEN ........................................................................................... 338 1.10 FUNKENEROSIONS-MASCHINEN ................................................................................. 339 1.11 ELEKTRONENSTRAHL-MASCHINEN ................................................................................ 342 1.12 WASSERSTRAHLSCHNEIDMASCHINEN .......................................................................... 344 1.13 MULTITASKING-MASCHINEN ..................................................................................... 346 1.14 MESSEN UND PRUEFEN ............................................................................................... 358 1.15 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 362 2 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN ............................................................................ 367 2.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 367 2.2 DEFINITION ............................................................................................................... 368 2.3 VERFAHRENSKETTE ................................................................................................... 370 2.4 EINTEILUNG DER GENERATIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN ............................................... 374 2.5 DIE WICHTIGSTEN SCHICHTBAUVERFAHREN .................................................................. 375 2.6 VORTEILE DER ADDITIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN ...................................................... 385 2.7 ANWENDUNGEN ....................................................................................................... 388 2.8 NEUERE VERFAHREN ................................................................................................. 388 2.9 ARBEITS-VORBEREITUNG ........................................................................................... 391 2.10 EINBINDUNG IN DIE FERTIGUNG ................................................................................ 392 2.11 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 393 3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME .............................................................................. 395 3.1 DEFINITION .............................................................................................................. 395 3.2 FLEXIBLE FERTIGUNGSZELLEN ................................................................................... 398 3.3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME ............................ * ................................................... 398 3.4 TECHNISCHE KENNZEICHEN VON FFS ........................................................................ 405 3.5 FFS-EINSATZKRITERIEN ........................................................................................... 406 3.6 FERTIGUNGSPRINZIPIEN ........................................................................................... 408 3.7 MASCHINENAUSWAHL UND -ANORDNUNG .................................................................. 410 3.8 WERKSTUECKTRANSPORTSYSTEME ............................................................................... 411 3.9 FFS-ANFORDERUNGEN AN CNCS ............................................................................. 419 3.10 FFS-LEITRECHNER ...................................................................................................420 3.11 WIRTSCHAFTLICHE VORTEILE VON FFS ......................................................................... 422 3.12 PROBLEME UND RISIKEN BEI DER AUSLEGUNG VON FFS ............................................. 423 3.13 FLEXIBILITAET UND KOMPLEXITAET ............................................................................... 425 3.14 SIMULATION VON FFS ............................................................................................... 428 3.15 PRODUKTIONSPLANUNGSSYSTEME (PPS) .................................................................... 432 3.16 PLANUNG FLEXIBLER FERTIGUNGSSYSTEME .................................................................. 433 3.17 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 435 4 INDUSTRIEROBOTER UND HANDHABUNG .................................................................. 439 4.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 439 4.2 DEFINITION: WAS IST EIN INDUSTRIEROBOTER? ............................................................440 4.3 AUFBAU VON INDUSTRIEROBOTERN .............................................................................. 440 4.4 MECHANIK/KINEMATIK ........................................................................................... 442 4.5 GREIFER ODER EFFEKTOR ............................................................................................. 442 4.6 STEUERUNG .............................................................................................................444 4.7 SAFE ROBOT TECHNOLOGIE ......................................................................................... 447 4.8 PROGRAMMIERUNG .................................................................................................449 4.9 SENSOREN ............................................................................................................... 451 4.10 ANWENDUNGSBEISPIELE VON INDUSTRIEROBOTERN .................................................... 452 4.11 ANBINDUNG VON ROBOTERN AN WERKZEUGMASCHINEN ..............................................454 4.12 ROBOTER MIT CNC-ANFORDERUNGEN ........................................................................ 456 4.13 EINSATZKRITERIEN FUER INDUSTRIEROBOTER .................................................................. 456 4.14 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ........................................................................ 458 5 ENERGIEEFFIZIENTE WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG ................................................... 461 5.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 461 5.2 WAS IST ENERGIEEFFIZIENZ? ...................................................................................... 461 5.3 WERKHALLEN ........................................................................................................... 461 5.4 MASCHINENPARK ..................................................................................................... 462 5.5 SONDERFALL BEARBEITUNGSZENTREN .......................................................................... 462 5.6 ENERGIEEFFIZIENTE NC-PROGRAMME ........................................................................ 463 5.7 MOEGLICHKEITEN DER MASCHINENHERSTELLER ..............................................................464 5.8 MOEGLICHKEITEN DER ANWENDER .............................................................................. 465 5.9 BLINDSTROM-KOMPENSATION .................................................................................... 467 5.10 ZUSAMMENFASSUNG ...............................................................................................469 5.11 AUSBLICK ................................................................................................................. 469 TEIL 5 WERKZEUGE IN DER CNC-FERTIGUNG ................................................... 471 1 AUFBAU DER WERKZEUGE ....................................................................................... 473 1.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 473 1.2 ANFORDERUNGEN .....................................................................................................473 1.3 GLIEDERUNG DER WERKZEUGE .................................................................................. 476 1.4 MASCHINENSEITIGE AUFNAHMEN .............................................................................. 481 1.5 MODULARE WERKZEUGSYSTEME ................................................................................ 485 1.6 EINSTELLBARE WERKZEUGE .......................................................................................486 1.7 GEWINDEFRAESEN ..................................................................................................... 490 1.8 SONDERWERKZEUGE ................................................................................................. 492 1.9 WERKZEUGWAHL ..................................................................................................... 499 2 WERKZEUGVERWALTUNG (TOOL MANAGEMENT) ....................................................... 501 2.1 MOTIVE ZUR EINFUEHRUNG ......................................................................................... 501 2.2 EVALUATION EINER WERKZEUGVERWALTUNG .............................................................. 502 2.3 LASTENHEFT ............................................................................................................. 503 2.4 BEURTEILUNG VON LOESUNGEN .................................................................................... 504 2.5 EINFUEHRUNG EINER WERKZEUGVERWALTUNG .............................................................. 504 2.6 GLIEDERUNG ............................................................................................................. 504 2.7 INTEGRATION ............................................................................................................. 505 2.8 WERKZEUGIDENTIFIKATION ....................................................................................... 505 2.9 WERKZEUGE SUCHEN ............................................................................................... 506 2.10 WERKZEUGKLASSIFIKATION ....................................................................................... 507 2.11 WERKZEUGKOMPONENTEN ....................................................................................... 508 2.12 KOMPLETTWERKZEUGE ............................................................................................. 510 2.13 WERKZEUGLISTEN ..................................................................................................... 511 2.14 ARBEITSGAENGE ......................................................................................................... 512 2.15 WERKZEUGVOREINSTELLUNG ...................................................................................... 512 2.16 WERKZEUGLOGISTIK ................................................................................................. 514 2.17 ELEKTRONISCHE WERKZEUGIDENTIFIKATION ................................................................ 518 2.18 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 526 3 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG UND PROZESSREGELUNG ............... 529 3.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 529 3.2 ANSATZPUNKTE FUER DIE PROZESSREGELUNG ................................................................ 529 3.3 EINSATZBEREICHE VON WERKSTUECK- UND WERKZEUGMESSSYSTEMEN ......................... 530 3.4 WERKSTUECKMESSSYSTEME FUER WERKZEUGMASCHINEN ............................................. 536 4 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG IN DER SERIENFERTIGUNG ............. 545 4.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 545 4.2 BOHRUNGSMESSKOEPFE FUER KUERZESTE MESSZEITEN BEI DER BOHRUNGSHERSTELLUNG .. 546 4.3 RAUHEITSMESSGERAETE FUER DIE AUTOMATISIERTE PRUEFUNG VON OBERFLAECHEN ............ 547 4.4 DIGILOG-MESSTASTER FUER DIGITALE UND ANALOGE MESSWERTERFASSUNG ..................... 548 4.5 HOECHSTE PRODUKTIVITAET DURCH SIMULTANES MESSEN ............................................... 550 4.6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 550 5 LASERGESTUETZTE WERKZEUGUEBERWACHUNG .......................................................... 553 5.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 553 5.2 BRUCHUEBERWACHUNG ............................................................................................. 554 5.3 EINZELSCHNEIDENKONTROLLE ................................................................................... 554 5.4 WERKZEUGMESSUNG ............................................................................................... 555 5.5 MESSUNG VON HSC-WERKZEUGEN .......................................................................... 555 5.6 KOMBINIERTE LASERMESSSYSTEME .......................................................................... 556 5.7 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 557 TEIL 6 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG ........................................... 559 1 NC-PROGRAMM ...................................................................................................... 561 1.1 DEFINITIONEN ........................................................................................................ 561 1.2 STRUKTUR DER NC-PROGRAMME ............................................................................... 562 1.3 PROGRAMMAUFBAU, SYNTAX UND SEMANTIK ............................................................ 563 1.4 SCHALTBEFEHLE (M-FUNKTIONEN) ............................................................................. 564 1.5 WEGINFORMATIONEN ............................................................................................... 566 1.6 WEGBEDINGUNGEN (G-FUNKTIONEN) ........................................................................ 567 1.7 ZYKLEN ................................................................................................................... 570 1.8 NULLPUNKTE UND BEZUGSPUNKTE ............................................................................ 571 1.9 TRANSFORMATIONEN .................................................................................................. 588 1.10 WERKZEUGKORREKTUREN .......................................................................................... 592 1.11 DXF-KONVERTER ..................................................................................................... 594 1.12 CNC-HOCHSPRACHENPROGRAMMIERUNG .................................................................. 600 1.13 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 603 2 PROGRAMMIERUNG VON CNC-MASCHINEN ............................................................ 607 2.1 DEFINITION DER NC-PROGRAMMIERUNG .................................................................... 607 2.2 PROGRAMMIERMETHODEN ........................................................................................ 607 2.3 CAM-BASIERTE CNC-ZERSPANUNGSSTRATEGIEN ......................................................... 614 2.4 ARBEITSERLEICHTERNDE GRAFIKEN .............................................................................. 623 2.6 AUSWAHL DES GEEIGNETEN PROGRAMMIERSYSTEMS ................................................... 625 2.7 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 626 3 NC-PROGRAMMIERSYSTEME .................................................................................. 629 3.1 EINLEITUNG ............................................................................................................. 629 3.2 BEARBEITUNGSVERFAHREN IM WANDEL ...................................................................... 630 3.3 DER EINSATZBEREICH SETZT DIE PRIORITAETEN .............................................................. 631 3.4 EINGABEDATEN AUS UNTERSCHIEDLICHEN QUELLEN ..................................................... 633 3.5 LEISTUNGSUMFANG EINES MODERNEN NC-PROGRAMMIERSYSTEMS (CAM) ................ 633 3.6 DATENMODELLE AUF HOHEM NIVEAU ........................................................................ 633 3.7 CAM-ORIENTIERTE GEOMETRIE-MANIPULATION .......................................................... 634 3.8 NUR LEISTUNGSFAEHIGE BEARBEITUNGSSTRATEGIEN ZAEHLEN ........................................... 635 3.9 ADAPTIVES BEARBEITEN ........................................................................................... 636 3.10 3D-MODELLE BIETEN MEHR ........................................................................................ 636 3.11 3D-SCHNITTSTELLEN ................................................................................................. 637 3.12 INNOVATIV MIT FEATURE-TECHNIK ............................................................................ 637 3.13 AUTOMATISIERUNG IN DER NC-PROGRAMMIERUNG ..................................................... 638 3.14 WERKZEUGE ............................................................................................................. 641 3.15 AUFSPANNPLANUNG UND DEFINITION DER REIHENFOLGE ............................................. 642 3.16 DIE SIMULATION BRINGT ES AUF DEN PUNKT .............................................................. 642 3.17 POSTPROZESSOR ....................................................................................................... 643 3.18 ERZEUGTE DATEN UND SCHNITTSTELLEN ZU DEN WERKZEUGMASCHINEN ....................... 644 3.19 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 644 4 FERTIGUNGSSIMULATION ......................................................................................... 647 4.1 EINLEITUNG ............................................................................................................. 647 4.2 QUALITATIVE ABGRENZUNG DER SYSTEME .................................................................. 648 4.3 KOMPONENTEN EINES SIMULATIONSSZENARIOS ........................................................ 651 4.4 ABLAUF DER NC-SIMULATION .................................................................................... 654 4.5 INTEGRIERTE SIMULATIONSSYSTEME .......................................................................... 656 4.6 EINSATZFELDER ......................................................................................................... 656 4.7 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 661 TEIL 7 VON DER BETRIEBLICHEN INFORMATIONSVERARBEITUNG ZU INDUSTRIE 4.0 ................................................................... 665 1 DNC - DIRECT NUMERICAL CONTROL ODER DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL .... 667 1.1 DEFINITION ............................................................................................................. 667 1.2 AUFGABEN VON DNC ............................................................................................. 667 1.3 EINSATZKRITERIEN FUER DNC-SYSTEME .................................................................... 668 1.4 DATENKOMMUNIKATION MIT CNC-STEUERUNGEN .................................................. 669 1.5 TECHNIK DES PROGRAMMANFORDERNS .................................................................... 670 1.6 HEUTE ANGEBOTENE DNC-SYSTEME ........................................................................ 671 1.7 NETZWERKTECHNIK FUER DNC .................................................................................. 672 1.8 VORTEILE BEIM EINSATZ VON NETZWERKEN .............................................................. 675 1.9 NC-PROGRAMMVERWALTUNG .................................................................................. 675 1.10 VORTEILE DES DNC-BETRIEBES ................................................................................ 679 1.11 KOSTEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT VON DNC ............................................................ 679 1.12 STAND UND TENDENZEN ......................................................................................... 680 1.13 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 680 2 LAN - LOCAL AREA NETWORKS .............................................................................. 683 2.1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 683 2.2 LOCAL AREA NETWORK (LAN) .................................................................................. 683 2.3 WAS SIND INFORMATIONEN? .................................................................................... 683 2.4 KENNZEICHEN UND MERKMALE VON LAN ............................................................... 686 2.5 GATEWAY UND BRIDGE ............................................................................................ 693 2.6 AUSWAHLKRITERIEN EINES GEEIGNETEN LANS .........................................................694 2.7 SCHNITTSTELLEN ..................................................................................................... 694 2.8 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 697 3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG UND FERTIGUNG: VON CAD UND CAM ZU PLM .. 701 3.1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 701 3.2 BEGRIFFE UND GESCHICHTE ..................................................................................... 702 3.3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG .............................................................................. 707 3.4 DIGITALE FERTIGUNG ............................................................................................... 711 3.5 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................. 716 4 INDUSTRIE 4.0 ....................................................................................................... 719 4.1 GRUNDLAGEN ......................................................................................................... 719 4.2 KERNELEMENTE DER INDUSTRIE 4.0 ........................................................................ 723 4.3 INDUSTRIE 4.0 IN DER FERTIGUNG ........................................................................... 730 4.4 EIN MES ALS BAUSTEIN DER INDUSTRIE 4.0 ............................................................ 732 4.5 HERAUSFORDERUNGEN UND RISIKEN VON INDUSTRIE 4.0 ........................................... 734 5 DER WEG ZUR DIGITALISIERUNG IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINEN-BRANCHE ... 737 5.1 AUSWIRKUNGEN DER GESELLSCHAFTLICHEN VERAENDERUNGEN ..................................... 737 5.2 DIGITALISIERUNG DER PROZESSE IN DER CNC-FERTIGUNG ........................................... 739 5.3 DER DIGITALE ZWILLING EINER WERKZEUGMASCHINE .............................................. 748 5.4 SENSORIK FUER CNC-MASCHINEN ALS VORAUSSETZUNG FUER 14.0 ................................ 752 6 INDUSTRIE 4.0 IM MITTELSTAENDISCHEN FERTIGUNGSBETRIEB .................................. 759 6.1 VORAUSSETZUNG FUER INDUSTRIE 4.0 .......................................................................... 759 6.2 NUTZEN VON INDUSTRIE 4.0 ...................................................................................... 761 6.3 CYBER-PHYSICAL-SYSTEMS (CPS), DAS INTERNET DER DINGE .................................... 761 6.4 SECHZEHN FALLBEISPIELE ZU INDUSTRIE 4.0 .............................................................. 761 6.5 EIN ARBEITSTAG MIT INDUSTRIE 4.0 .......................................................................... 767 6.6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 768 TEIL 8 ANHANG ............................................................................................... 771 RICHTLINIEN, NORMEN, EMPFEHLUNGEN ................................................................................ 773 1. VDI-RICHTLINIEN ............................................................................................................... 773 2. VDI/NCG-RICHTLINIEN ..................................................................................................... 775 3. DIN - DEUTSCHE INDUSTRIE NORMEN .................................................................................. 777 NC-FACHWORTVERZEICHNIS ................................................................................................... 781 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ..................................................................................................... 827 STICHWORTVERZEICHNIS ....................................................................................................... 829 EMPFOHLENE NC-LITERATUR ................................................................................................. 839 INSERENTENVERZEICHNIS ....................................................................................................... 842
adam_txt	INHALTSUEBERSICHT * AKTUALISIERT, * * NEUER BEITRAG TEIL 1 EINFUEHRUNG IN DIE CNC-TECHNIK . 19 1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER NC-FERTIGUNG . 21 * 2 MEILENSTEINE DER NC-ENTWICKLUNG . 37 3 WAS IST NC UND CNC? . 41 TEIL 2 FUNKTIONEN DER CNC . 65 * 1 WEGINFORMATIONEN, WEGMESSUNG . . 67 2 SCHALTFUNKTIONEN . 103 * 3 BETRIEBSFUNKTIONEN . 117 4 SPS - SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN . 185 ** 5 EINFLUSS DER CNC AUF BAUGRUPPEN DER MASCHINE . 207 TEIL 3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 215 1 ANTRIEBSREGELUNG FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 217 2 VORSCHUBANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 235 3 HAUPTSPINDELANTRIEBE . 253 * 4 DIMENSIONIERUNG VON ANTRIEBEN FUER WERKZEUGMASCHINEN . 261 * 5 MECHANISCHE AUSLEGUNG DER HAUPTSPINDEL ANHAND DER PROZESS PARAMETER . 271 TEIL 4 NUMERISCH GESTEUERTE MASCHINEN UND FERTIGUNGSSYSTEME . 283 * 1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 285 2 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN . 367 3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME . 395 * 4 INDUSTRIEROBOTER UND HANDHABUNG . 439 5 ENERGIEEFFIZIENTE WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG . 461 TEIL 5 WERKZEUGE IN DER CNC-FERTIGUNG . 471 1 AUFBAU DER WERKZEUGE . 473 2 WERKZEUGVERWALTUNG (TOOL MANAGEMENT) . 501 3 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG UND PROZESSREGELUNG . 529 ** 4 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG IN DER SERIENFERTIGUNG . 545 5 LASERGESTUETZTE WERKZEUGUEBERWACHUNG . 553 TEIL 6 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG 559 * 1 NC-PROGRAMM . 561 2 PROGRAMMIERUNG VON CNC-MASCHINEN . 607 3 NC-PROGRAMMIERSYSTEME . 629 4 FERTIGUNGSSIMULATION . 647 TEIL 7 VON DER BETRIEBLICHEN INFORMATIONSVERARBEITUNG ZU INDUSTRIE 4.0 . 665 1 DNC - DIRECT NUMERICAL CONTROL ODER DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL . 667 2 LAN - LOCAL AREA NETWORKS . 683 * 3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG UND FERTIGUNG: VON CAD UND CAM ZU PLM . 701 * 4 INDUSTRIE 4.0 . 719 ** 5 DER WEG ZUR DIGITALISIERUNG IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINEN- BRANCHE . 737 6 INDUSTRIE 4.0 IM MITTELSTAENDISCHEN FERTIGUNGSBETRIEB . 759 TEIL 8 ANHANG . 771 RICHTLINIEN, NORMEN, EMPFEHLUNGEN . 773 * NC-FACHWORTVERZEICHNIS . 781 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS . 827 * STICHWORTVERZEICHNIS . 829 * EMPFOHLENE NC-LITERATUR . 839 INSERENTENVERZEICHNIS . 842 INHALTSVERZEICHNIS TABELLENUEBERSICHT . 17 VIDEOUEBERSICHT . 18 TEIL 1 EINFUEHRUNG IN DIE CNC-TECHNIK . 19 1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER NC-FERTIGUNG . 21 1.1 ERSTE NACHKRIEGSJAHRE . 21 1.2 WIEDERAUFBAU DER WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE . 22 1.3 DIE WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE IN OSTDEUTSCHLAND . 22 1.4 WELTWEITE VERAENDERUNGEN . 24 1.5 WEITERENTWICKLUNG DER DEUTSCHEN WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE . 24 1.6 DER JAPANISCHE EINFLUSS . 27 1.7 DIE DEUTSCHE KRISE . 27 1.8 URSACHEN UND AUSWIRKUNGEN . 28 1.9 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME . 29 1.10 WELTWIRTSCHAFTSKRISE 2009 . 30 1.11 SITUATION UND AUSBLICK . 33 1.12 FAZIT . 34 2 MEILENSTEINE DER NC-ENTWICKLUNG . 37 3 WAS IST NC UND CNC? . 41 3.1 DER WEG ZU NC . 41 3.2 HARDWARE . 42 3.3 SOFTWARE . 43 3.4 STEUERUNGSARTEN . 44 3.5 NC-ACHSEN . 46 3.6 SPS, PLC . 49 3.7 ANPASSTEIL . 49 3.8 COMPUTER UND NC . 50 3.9 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG . 52 3.10 DATENEINGABE . 55 3.11 BEDIENUNG . 55 3.12 PROGRAMMIERUNG . 57 3.13 ZUSAMMENFASSUNG . 59 TEIL 2 FUNKTIONEN DER CNC . 65 1 WEGINFORMATIONEN, WEGMESSUNG . 67 1.1 EINFUEHRUNG . 67 1.2 ACHSBEZEICHNUNG . 67 1.3 LAGEREGELKREIS . 70 1.4 POSITIONSMESSUNG . 73 1.5 EINFACHE DIAGNOSE VON MESSGERAETEN . 86 1.6 KOMPENSATIONEN . 88 2 SCHALTFUNKTIONEN . 103 2.1 ERLAEUTERUNGEN . 103 2.2 WERKZEUGWECHSEL . 104 2.3 WERKZEUGWECHSEL BEI FRAESMASCHINEN UND BEARBEITUNGSZENTREN . 104 2.4 WERKZEUGWECHSEL BEI DREHMASCHINEN . 108 2.5 WERKZEUGPLATZCODIERUNG . 108 2.6 WERKSTUECKWECHSEL . 109 2.7 DREHZAHLWECHSEL . 113 2.8 VORSCHUBGESCHWINDIGKEIT . 113 2.9 ZUSAMMENFASSUNG . 114 3 BETRIEBSFUNKTIONEN . 117 3.1 DEFINITION . 117 3.2 CNC-GRUNDFUNKTIONEN . 117 3.3 CNC-SONDERFUNKTIONEN . 123 3.4 KOLLISIONSVERMEIDUNG . 127 3.5 INTEGRIERTE SICHERHEITSKONZEPTE FUER CNC-MASCHINEN . 136 3.6 ZUSTANDSUEBERWACHUNG UND MASCHINENDATENERFASSUNG . 158 3.7 ANZEIGEN IN CNCS . 163 3.8 TOUCH-BEDIENUNG DER CNC . 166 3.9 CNC-BEDIENOBERFLAECHEN ERGAENZEN . 167 3.10 ELEKTRONISCHE SCHUESSELSYSTEME FUER DIE SICHERE BETRIEBSARTENWAHL . 171 3.11 OFFENE STEUERUNGEN . 173 3.12 EINSATZ VON OPC UA IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINE . 176 3.13 PREISBETRACHTUNG . 178 3.14 VORTEILE NEUESTER CNC-ENTWICKLUNGEN . 180 3.15 ZUSAMMENFASSUNG . 181 4 SPS - SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN . 185 4.1 DEFINITION . 185 4.2 ENTSTEHUNGSGESCHICHTE DER SPS . 185 4.3 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE DER SPS UND SPS-MODULE . 186 4.4 DATENBUS UND FELDBUS . 189 4.5 VORTEILE VON SPS . 194 4.6 PROGRAMMIERUNG VON SPS UND DOKUMENTATION . 194 4.7 PROGRAMM . 197 4.8 PROGRAMMSPEICHER . 198 4.9 SPS, CNC UND PC IM INTEGRIERTEN BETRIEB . 199 4.10 SPS-AUSWAHLKRITERIEN . 200 4.11 ZUSAMMENFASSUNG . 202 4.12 TABELLARISCHER VERGLEICH CNC/SPS . 202 5 EINFLUSS DER CNC AUF BAUGRUPPEN DER MASCHINE . 207 5.1 MASCHINENKONFIGURATION . 207 5.2 MASCHINENGESTELLE . 209 5.3 FUEHRUNGEN . 210 5.4 MASCHINENVERKLEIDUNG . 212 5.5 KUEHLMITTELVERSORGUNG . 213 5.6 SPAENEABFUHR . 213 5.7 ZUSAMMENFASSUNG . 213 TEIL 3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 215 1 ANTRIEBSREGELUNG FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 217 1.1 DEFINITION . 217 1.2 ACHSMECHANIK . 218 1.3 ANALOGE REGELUNG . 219 1.4 ANALOGE VS. DIGITALE REGELUNG . 220 1.5 DIGITALE INTELLIGENTE ANTRIEBSTECHNIK . 221 1.6 REGLERTYPEN UND REGELVERHALTEN . 223 1.7 KREISVERSTAERKUNG UND K V -FAKTOR . 225 1.8 VOR STEUERUNG . 226 1.9 FREQUENZUMRICHTER . 226 1.10 ZUSAMMENFASSUNG . 231 2 VORSCHUBANTRIEBE FUER CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 235 2.1 ANFORDERUNGEN AN VORSCHUBANTRIEBE . 236 2.2 ARTEN VON VORSCHUBANTRIEBEN . 237 2.3 DIE ARTEN VON LINEARMOTOREN . 243 2.4 VOR-/NACHTEILE VON LINEARANTRIEBEN . 245 2.5 ANBINDUNG DER ANTRIEBE AN DIE CNC . 246 2.6 MESSGEBER . 248 2.7 ZUSAMMENFASSUNG . 249 3 HAUPTSPINDELANTRIEBE . 253 3.1 ANFORDERUNGEN AN HAUPTSPINDELANTRIEBE . 253 3.2 ARTEN VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN . 254 3.3 BAUFORMEN VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN . 255 3.4 AUSFUEHRUNGEN VON DREHSTROM-SYNCHRONMOTOREN . 258 3.5 VOR- UND NACHTEILE VON SYNCHRONMOTOREN . 258 4 DIMENSIONIERUNG VON ANTRIEBEN FUER WERKZEUGMASCHINEN . 261 4.1 VORGEHENSWEISE . 261 4.2 DIMENSIONIERUNG VON HAUPTSPINDELANTRIEBEN . 266 4.3 ZUSAMMENFASSUNG . 268 5 MECHANISCHE AUSLEGUNG DER HAUPTSPINDEL ANHAND DER PROZESSPARAMETER . 271 5.1 MOTORENAUSWAHL . 271 5.2 LAGERUNG . 272 5.3 SCHMIERUNG . 273 5.4 BEARBEITUNGSPROZESSE . 273 5.5 ANFORDERUNGEN AN DIE HAUPTSPINDEL BEZUEGLICH INDUSTRIE 4.0 . 278 TEIL 4 NUMERISCH GESTEUERTE MASCHINEN UND FERTIGUNGSSYSTEME . 283 1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN . 285 1.1 BEARBEITUNGSZENTREN, FRAESMASCHINEN . 285 1.2 DREHMASCHINEN . 298 1.3 SCHLEIFMASCHINEN . 305 1.4 VERZAHNMASCHINEN . 314 1.5 BOHRMASCHINEN . 322 1.6 SAEGEMASCHINEN . 324 1.7 LASERBEARBEITUNGSANLAGEN . 326 1.8 STANZ- UND NIBBELMASCHINEN . 333 1.9 ROHRBIEGEMASCHINEN . 338 1.10 FUNKENEROSIONS-MASCHINEN . 339 1.11 ELEKTRONENSTRAHL-MASCHINEN . 342 1.12 WASSERSTRAHLSCHNEIDMASCHINEN . 344 1.13 MULTITASKING-MASCHINEN . 346 1.14 MESSEN UND PRUEFEN . 358 1.15 ZUSAMMENFASSUNG . 362 2 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN . 367 2.1 EINFUEHRUNG . 367 2.2 DEFINITION . 368 2.3 VERFAHRENSKETTE . 370 2.4 EINTEILUNG DER GENERATIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN . 374 2.5 DIE WICHTIGSTEN SCHICHTBAUVERFAHREN . 375 2.6 VORTEILE DER ADDITIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN . 385 2.7 ANWENDUNGEN . 388 2.8 NEUERE VERFAHREN . 388 2.9 ARBEITS-VORBEREITUNG . 391 2.10 EINBINDUNG IN DIE FERTIGUNG . 392 2.11 ZUSAMMENFASSUNG . 393 3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME . 395 3.1 DEFINITION . 395 3.2 FLEXIBLE FERTIGUNGSZELLEN . 398 3.3 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME . * . 398 3.4 TECHNISCHE KENNZEICHEN VON FFS . 405 3.5 FFS-EINSATZKRITERIEN . 406 3.6 FERTIGUNGSPRINZIPIEN . 408 3.7 MASCHINENAUSWAHL UND -ANORDNUNG . 410 3.8 WERKSTUECKTRANSPORTSYSTEME . 411 3.9 FFS-ANFORDERUNGEN AN CNCS . 419 3.10 FFS-LEITRECHNER .420 3.11 WIRTSCHAFTLICHE VORTEILE VON FFS . 422 3.12 PROBLEME UND RISIKEN BEI DER AUSLEGUNG VON FFS . 423 3.13 FLEXIBILITAET UND KOMPLEXITAET . 425 3.14 SIMULATION VON FFS . 428 3.15 PRODUKTIONSPLANUNGSSYSTEME (PPS) . 432 3.16 PLANUNG FLEXIBLER FERTIGUNGSSYSTEME . 433 3.17 ZUSAMMENFASSUNG . 435 4 INDUSTRIEROBOTER UND HANDHABUNG . 439 4.1 EINFUEHRUNG . 439 4.2 DEFINITION: WAS IST EIN INDUSTRIEROBOTER? .440 4.3 AUFBAU VON INDUSTRIEROBOTERN . 440 4.4 MECHANIK/KINEMATIK . 442 4.5 GREIFER ODER EFFEKTOR . 442 4.6 STEUERUNG .444 4.7 SAFE ROBOT TECHNOLOGIE . 447 4.8 PROGRAMMIERUNG .449 4.9 SENSOREN . 451 4.10 ANWENDUNGSBEISPIELE VON INDUSTRIEROBOTERN . 452 4.11 ANBINDUNG VON ROBOTERN AN WERKZEUGMASCHINEN .454 4.12 ROBOTER MIT CNC-ANFORDERUNGEN . 456 4.13 EINSATZKRITERIEN FUER INDUSTRIEROBOTER . 456 4.14 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 458 5 ENERGIEEFFIZIENTE WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG . 461 5.1 EINFUEHRUNG . 461 5.2 WAS IST ENERGIEEFFIZIENZ? . 461 5.3 WERKHALLEN . 461 5.4 MASCHINENPARK . 462 5.5 SONDERFALL BEARBEITUNGSZENTREN . 462 5.6 ENERGIEEFFIZIENTE NC-PROGRAMME . 463 5.7 MOEGLICHKEITEN DER MASCHINENHERSTELLER .464 5.8 MOEGLICHKEITEN DER ANWENDER . 465 5.9 BLINDSTROM-KOMPENSATION . 467 5.10 ZUSAMMENFASSUNG .469 5.11 AUSBLICK . 469 TEIL 5 WERKZEUGE IN DER CNC-FERTIGUNG . 471 1 AUFBAU DER WERKZEUGE . 473 1.1 EINFUEHRUNG . 473 1.2 ANFORDERUNGEN .473 1.3 GLIEDERUNG DER WERKZEUGE . 476 1.4 MASCHINENSEITIGE AUFNAHMEN . 481 1.5 MODULARE WERKZEUGSYSTEME . 485 1.6 EINSTELLBARE WERKZEUGE .486 1.7 GEWINDEFRAESEN . 490 1.8 SONDERWERKZEUGE . 492 1.9 WERKZEUGWAHL . 499 2 WERKZEUGVERWALTUNG (TOOL MANAGEMENT) . 501 2.1 MOTIVE ZUR EINFUEHRUNG . 501 2.2 EVALUATION EINER WERKZEUGVERWALTUNG . 502 2.3 LASTENHEFT . 503 2.4 BEURTEILUNG VON LOESUNGEN . 504 2.5 EINFUEHRUNG EINER WERKZEUGVERWALTUNG . 504 2.6 GLIEDERUNG . 504 2.7 INTEGRATION . 505 2.8 WERKZEUGIDENTIFIKATION . 505 2.9 WERKZEUGE SUCHEN . 506 2.10 WERKZEUGKLASSIFIKATION . 507 2.11 WERKZEUGKOMPONENTEN . 508 2.12 KOMPLETTWERKZEUGE . 510 2.13 WERKZEUGLISTEN . 511 2.14 ARBEITSGAENGE . 512 2.15 WERKZEUGVOREINSTELLUNG . 512 2.16 WERKZEUGLOGISTIK . 514 2.17 ELEKTRONISCHE WERKZEUGIDENTIFIKATION . 518 2.18 ZUSAMMENFASSUNG . 526 3 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG UND PROZESSREGELUNG . 529 3.1 EINFUEHRUNG . 529 3.2 ANSATZPUNKTE FUER DIE PROZESSREGELUNG . 529 3.3 EINSATZBEREICHE VON WERKSTUECK- UND WERKZEUGMESSSYSTEMEN . 530 3.4 WERKSTUECKMESSSYSTEME FUER WERKZEUGMASCHINEN . 536 4 MASCHINENINTEGRIERTE WERKSTUECKMESSUNG IN DER SERIENFERTIGUNG . 545 4.1 EINFUEHRUNG . 545 4.2 BOHRUNGSMESSKOEPFE FUER KUERZESTE MESSZEITEN BEI DER BOHRUNGSHERSTELLUNG . 546 4.3 RAUHEITSMESSGERAETE FUER DIE AUTOMATISIERTE PRUEFUNG VON OBERFLAECHEN . 547 4.4 DIGILOG-MESSTASTER FUER DIGITALE UND ANALOGE MESSWERTERFASSUNG . 548 4.5 HOECHSTE PRODUKTIVITAET DURCH SIMULTANES MESSEN . 550 4.6 ZUSAMMENFASSUNG . 550 5 LASERGESTUETZTE WERKZEUGUEBERWACHUNG . 553 5.1 EINFUEHRUNG . 553 5.2 BRUCHUEBERWACHUNG . 554 5.3 EINZELSCHNEIDENKONTROLLE . 554 5.4 WERKZEUGMESSUNG . 555 5.5 MESSUNG VON HSC-WERKZEUGEN . 555 5.6 KOMBINIERTE LASERMESSSYSTEME . 556 5.7 ZUSAMMENFASSUNG . 557 TEIL 6 NC-PROGRAMM UND PROGRAMMIERUNG . 559 1 NC-PROGRAMM . 561 1.1 DEFINITIONEN . 561 1.2 STRUKTUR DER NC-PROGRAMME . 562 1.3 PROGRAMMAUFBAU, SYNTAX UND SEMANTIK . 563 1.4 SCHALTBEFEHLE (M-FUNKTIONEN) . 564 1.5 WEGINFORMATIONEN . 566 1.6 WEGBEDINGUNGEN (G-FUNKTIONEN) . 567 1.7 ZYKLEN . 570 1.8 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FEATURE-TECHNIK . 637 3.13 AUTOMATISIERUNG IN DER NC-PROGRAMMIERUNG . 638 3.14 WERKZEUGE . 641 3.15 AUFSPANNPLANUNG UND DEFINITION DER REIHENFOLGE . 642 3.16 DIE SIMULATION BRINGT ES AUF DEN PUNKT . 642 3.17 POSTPROZESSOR . 643 3.18 ERZEUGTE DATEN UND SCHNITTSTELLEN ZU DEN WERKZEUGMASCHINEN . 644 3.19 ZUSAMMENFASSUNG . 644 4 FERTIGUNGSSIMULATION . 647 4.1 EINLEITUNG . 647 4.2 QUALITATIVE ABGRENZUNG DER SYSTEME . 648 4.3 KOMPONENTEN EINES SIMULATIONSSZENARIOS . 651 4.4 ABLAUF DER NC-SIMULATION . 654 4.5 INTEGRIERTE SIMULATIONSSYSTEME . 656 4.6 EINSATZFELDER . 656 4.7 ZUSAMMENFASSUNG . 661 TEIL 7 VON DER BETRIEBLICHEN INFORMATIONSVERARBEITUNG ZU INDUSTRIE 4.0 . 665 1 DNC - DIRECT NUMERICAL CONTROL ODER DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL . 667 1.1 DEFINITION . 667 1.2 AUFGABEN VON DNC . 667 1.3 EINSATZKRITERIEN FUER DNC-SYSTEME . 668 1.4 DATENKOMMUNIKATION MIT CNC-STEUERUNGEN . 669 1.5 TECHNIK DES PROGRAMMANFORDERNS . 670 1.6 HEUTE ANGEBOTENE DNC-SYSTEME . 671 1.7 NETZWERKTECHNIK FUER DNC . 672 1.8 VORTEILE BEIM EINSATZ VON NETZWERKEN . 675 1.9 NC-PROGRAMMVERWALTUNG . 675 1.10 VORTEILE DES DNC-BETRIEBES . 679 1.11 KOSTEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT VON DNC . 679 1.12 STAND UND TENDENZEN . 680 1.13 ZUSAMMENFASSUNG . 680 2 LAN - LOCAL AREA NETWORKS . 683 2.1 EINLEITUNG . 683 2.2 LOCAL AREA NETWORK (LAN) . 683 2.3 WAS SIND INFORMATIONEN? . 683 2.4 KENNZEICHEN UND MERKMALE VON LAN . 686 2.5 GATEWAY UND BRIDGE . 693 2.6 AUSWAHLKRITERIEN EINES GEEIGNETEN LANS .694 2.7 SCHNITTSTELLEN . 694 2.8 ZUSAMMENFASSUNG . 697 3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG UND FERTIGUNG: VON CAD UND CAM ZU PLM . 701 3.1 EINLEITUNG . 701 3.2 BEGRIFFE UND GESCHICHTE . 702 3.3 DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG . 707 3.4 DIGITALE FERTIGUNG . 711 3.5 ZUSAMMENFASSUNG . 716 4 INDUSTRIE 4.0 . 719 4.1 GRUNDLAGEN . 719 4.2 KERNELEMENTE DER INDUSTRIE 4.0 . 723 4.3 INDUSTRIE 4.0 IN DER FERTIGUNG . 730 4.4 EIN MES ALS BAUSTEIN DER INDUSTRIE 4.0 . 732 4.5 HERAUSFORDERUNGEN UND RISIKEN VON INDUSTRIE 4.0 . 734 5 DER WEG ZUR DIGITALISIERUNG IN DER CNC-WERKZEUGMASCHINEN-BRANCHE . 737 5.1 AUSWIRKUNGEN DER GESELLSCHAFTLICHEN VERAENDERUNGEN . 737 5.2 DIGITALISIERUNG DER PROZESSE IN DER CNC-FERTIGUNG . 739 5.3 DER DIGITALE ZWILLING EINER WERKZEUGMASCHINE . 748 5.4 SENSORIK FUER CNC-MASCHINEN ALS VORAUSSETZUNG FUER 14.0 . 752 6 INDUSTRIE 4.0 IM MITTELSTAENDISCHEN FERTIGUNGSBETRIEB . 759 6.1 VORAUSSETZUNG FUER INDUSTRIE 4.0 . 759 6.2 NUTZEN VON INDUSTRIE 4.0 . 761 6.3 CYBER-PHYSICAL-SYSTEMS (CPS), DAS INTERNET DER DINGE . 761 6.4 SECHZEHN FALLBEISPIELE ZU INDUSTRIE 4.0 . 761 6.5 EIN ARBEITSTAG MIT INDUSTRIE 4.0 . 767 6.6 ZUSAMMENFASSUNG . 768 TEIL 8 ANHANG . 771 RICHTLINIEN, NORMEN, EMPFEHLUNGEN . 773 1. VDI-RICHTLINIEN . 773 2. VDI/NCG-RICHTLINIEN . 775 3. DIN - DEUTSCHE INDUSTRIE NORMEN . 777 NC-FACHWORTVERZEICHNIS . 781 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS . 827 STICHWORTVERZEICHNIS . 829 EMPFOHLENE NC-LITERATUR . 839 INSERENTENVERZEICHNIS . 842
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