Maschinenbau (Fach) / CAM-Master (Lektion)

Kapitel: 8,11,12

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• Aufgabe von Spannmitteln -Lagebestimmung -Zentrieren der Werkstücke -Sichern gegen Verformung durch Zerspankräfte -Sichern gegen Schwingungen
• In welche Kategorien lassen sich Spannelemente unterteilen? -Mechanische -Hydraulische -Pneumatische -Magnetische
• Wie ist die Lage von Werkstücken zu bestimmen? -Körper durch die drei Achsen (x,y und z) zu bestimmen -Lage des Werkstücks soll vollbestimmt sein, jedoch nicht überbestimmt (überbestimmte Werkstücke liegen ungleich auf, führt zu Maßabweichungen und Formfehlern)
• Eine Vorrichtung (=eindeutige wiederholbare Lagebestimmung) besitzt welche Eigenschaften? -schnelles und sicheres Spannen der Werkstücke -Bedienung mehrerer Maschinen wird möglich -Fertigung kann automatisiert werden -Verringerung der Unfallgefahr -Bessere Ausnutzung der Maschine -Einsatz von angelernten Mitarbeitern ist möglich -Herabsetzen des Ausschussanteils
• Wie ist eine Vorrichtung (=eindeutige wiederholbare Lagebestimmung) aufgebaut? -Bedienelement (Einleiten der Betätigungskraft) -Spannelement (Verstärkung der Betätigungskraft) -Lagebestimmungselemente (nimmt Werkstück auf und bestimmt dessen Lage, kein Ausrichten nötig) -Vorrichtungskörper (Träger der Spann-und Bedienelemente, Verbindung zum Maschinentisch) -Ausrichtelemente (-Hilfsspannelemente)
• Vor- und Nachteile von mechanischen Spannelementen? Vorteile:-i.d.R. selbsthemmend-große Spannkräfte Nachteile:-ausschließlich manuelles Spannen (hoher Zeitaufwand)-Gefahr durch Verspannen durch ungleiche Spannkräfte (Bsp: Flachspanner, Schnellspannpratzen, Kniehebelspanner, Schraubstock)
• Eigenschaften von hydraulischen und pneumatischen Spannelementen? -automatisierbar-hohe Spannkraft und große Steifigkeit bei geringem Platzbedarf-gleich hohe Spannkräfte an allen Spannstellen-schneller Aufbau des Spanndrucks Aufbau: Druckerzeuger, Steuerventil, Spannzylinder Pneumatische Spannelemente: wie hydraulische, allerdings deutlich geringere Spannkraft (Bsp: Mehrfach Spannelement, Kniehebel, Schwenkspanner)
• Eigenschaften magnetischer Spannelemente? -automatisierbar-nur für magnetische Werkstoffe geeignet-schneller Aufbau der Spannkraft-Spannkraft abhängig von der Kontaktfläche des Bauteils und des Spannelements (Bsp: Permanent Magnetspannplatte, Magnetspannplatte Quadratpoltechnik)
• Eigenschaften der Spannkomponenten aus dem Vorrichtungsbaukastensystem? -universell einsetzbar (Vorrichtungskosten gering halten) -Vielzahl aufeinander abgestimmter Vorrichtungselemente und Baugruppen Zwei Grundarten: Bohrungsprinzip und Nutprinzip
• Eigenschaften des Bohrungsprinzips (Spannsystem)? -Verbindung der Elemente durch Passstifte und Schrauben -einfacher Aufbau -Anordnung der Elemente eindeutig (weniger varibale wie Nutprinzip)
• Eigenschaften des Nutprinzips? (Spannsysteme) -Aufnahme und Ausrichten der Elemente mit T-Nuten -verbinden der Elemente durch T-förmige Nutenspanner -formschlüssige Verbindungen in zwei Richtungen -Herstellung aufwändiger -stufenlose Einstellung möglich
• Komponenten der Nullpunktspannsysteme? -Spannmodule -3 verschiedene Spannbolzen (Nullpunkt-, Schwert-, Haltebolzen)
• Eigenschaften und Vorteile des Nullpunktspannsystems? -Spannkraft über Federkraft (Formschlüssiges, selbsthemmendes System). Sehr hohe Spannkräfte realisierbar -Entspannen hydraulisch oder pneumatisch -wiederholungsgenaue Aufspannung -Werkstück kann auf Werkstückträger in mehreren Maschinen eingespannt werden -nahezu wartungsfrei -automatisierbar
• Wo finden Hochpräzisionsspannsysteme einsatz? -Funkenerosion -Messtechnik -Lasermaterialbearbeitung
• Was muss bei der Wahl der Bestimmfläche bzw. -punkte beachtet werden? -Lage des Werkstücks kann an rohen/bearbeiteten ebenen Flächen, Bohrungen oder anderen Formelementen bestimmt werden -Als Bestimmungsfläche ist grundsätzlich Werkstücksfläche oder Form zu wählen, von der die Bemaßung ausgeht -Bei unbearbeiteten Gussteilen ist oft zweckmäßig, eine oder zwei Bestimmungsflächen durch eine Vorbearbeitung zu schaffen
• Was ist mit CAD/CAM-Kopplung gemeint? CAD/CAM-Kopplung ist die effiziente Nutzung von CAD Daten (CAD - CAP -
• Was ist mit CAD/CAM-Kopplung gemeint? CAD/CAM-Kopplung ist die effiziente Nutzung von CAD Daten (CAD - CAP - CAM - Fertigung - CAQ)
• Was sind Potentiale einer durchgehenden Prozesskette? Automatisierte NC-Programmerstellung Automatisierte Messprogrammerstellung Entfall der NC-gerechten Datenaufbereitung durch Mitte-Toleranz-Modelle(auch bei 3D-Modellen notwendig -> Geometrie die mit Toleranz abbildet)
• Gemeinsame Datennutzung = CAD/CAM-Kopplung Geometriebezogen: CAD, CAE, CAP Fertigungsbezogen: CAM, CAQ
• Was ist ein Modellierkern? Kernzur Geometriebeschreibung und -darstellung kommerzielle Modellierkerne:ParasolidACISC3D exklusiv entwickelte ModellkerneGranite One (Pro/Engineer, CREO)Catia Geometric Engine
• Wie können Geometrien beschrieben werden? 3D Geometriebeschreibung: CSG (Constructive Solid Geometry) (DE: konstruktive Festkörpergeometrie) CSG können komplexe Geometrien modelliert werden, indem boolesche Operationen verwendet werden (kombinieren von Primitivkörpern, z.B. Würfel, Zylinder, Prismen, Pyramiden, Kugeln)
• Wie können Geometrien beschrieben werden? 3D Geometriebeschreibung: CSG (Constructive Solid Geometry) (DE: konstruktive Festkörpergeometrie) CSG können komplexe Geometrien modelliert werden, indem boolesche Operationen verwendet werden (kombinieren von Primitivkörpern, z.B. Würfel, Zylinder, Prismen, Pyramiden, Kugeln) 3D Geometriebeschreibung: BREP (Boundary Representation) (DE: Begrenzungsflächenmodell) Darstellungsform eines Flächen- oder Volumenmodells, in der Objekte durch ihre begrenzenden Oberflächen beschrieben werden
• Bedeutung des Modellierkerns? Bei Konvertierung von 3D-Körpern in Neutralformate (STEP, IGES,VDA-FS) treten Ungenauigkeiten auf.Optimal:möglichst durchgehend ein originäres Dateiformatbzw. einen einzigen Modellierkern zu nutzen Dateiformat ist an ein bestimmtes CAD-Programm und bestimmten Modellierkern gebunden
• Möglichkeiten des Datenaustausches zwischen CAD- und CAM-Systemen? Kopplung auf Basis einer gemeinsamen rechnerinternen Modelldarstellung Kopplung auf Basis eines standardisierten Datenformats Kopplung auf Basis eines applikationsspezifischen Kopplungsprogramms
• Problemfelder beim Geometriedatenaustausch über Standardschnittstellen? Gewindeinformationen werden nicht übertragen Toleranzen werden nicht übertragen Fertigungsrelevante Informationen werden nicht übertragen
• Wie können fertigungsrelevante Informationen übertragen werden? "Codierte" Übertragung von Informationen über die Geometrie "Codierte" Übertragung von Informationen über Farbattribute Kombinierte Lösung: Geometrie und Textinformationen
• Möglichkeiten zur Bereitstellung fertigungsrelevanter Informationen Konstruieren mit User Defined Features (UDF) Einsatz von Produkt Manufacturing Information (PMI) Tools zum Erstellen von Koordinatentabellen für die Bohrbearbeitung
• Ziele von PMI? (weitere Anwendungsbereiche) CAD: 3D Dokumentation"Papierlose Fabrik" (Export/Übernahme der PMI in das JT-Format)->Kommunikationsgrundlage zw. Abteilungen, Kunden CAM: Automatisierung der NC-ProgrammierungCAM: Automatisierung der NC-gerechten GeometrieaufbereitungCAQ: Automatisierung der Messprogrammerstellung
• Was ist NC-gerechte Datenaufbereitung Nennmaßmodell mit Toleranzangabe => Mitte-Toleranz-Modell mit angepassten Maßen
• Wie soll eine NC-gerechte Datenaufbereitung umgesetzt werden? 1.CAM-Setup anlegen 2.Rohteil modellieren 3.Fertigteil einbauen und eine assoziative Kopie erzeugen 4. synchrone Modellierung am WAVE-Link auf Toleranzmitte 5. Bearbeitungen erzeugen
• Was kann automatisiert werden? Automatisierung der Bearbeitung..-sehr ähnlicher Geometrien mit identischen Operationsfolgen (NX:Wizards)-bekannter Geometrien, die anhand von Regeln erkannt werden können (NX: Feature Based MAchining)
• Sind integrierte CAD/CAM-Systeme mit Master-Model-Prinzip die bestmögliche Systemlösung im Sinne eienr guten Datendurchgänigkeit? Ja, beste Lösung, eil man auf alle Daten zugreifen kann
• Was ist ein Feature? Ein Feature bildet die Geometrie ab und enthält zusätzliche Technologie-Informationen (Syntax) sowie Informationen über deren Bedeutung (Semantik)

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