Definition der CAD/CAM/CNC-Prozesskette auf Basis von Siemens NX10


Skript, 2016

13 Seiten


Leseprobe

Inhalt

1 Definition der CAD/CAM/CNC-Prozesskette
1.1 Computer-Aided Design (CAD)
1.2 Computer-Aided Manufacturing (CAM)
1.2.1 Postprozessor (PP)
1.3 Computerized Numerical Control (CNC)

2 Simulationsmöglichkeiten in Siemens NX10
2.1 Allgemeines
2.2 CAM-Simulation
2.3 CSE-Simulation
2.4 Virtueller NC-Kernel-Simulation (VNCK)

Literaturverzeichnis

1 Definition der CAD/CAM/CNC-Prozesskette

Unter der CAD/CAM/CNC-Prozesskette im Umfeld von Werkzeugmaschinen versteht man die nahtlose Verbindung zwischen der Konstruktion, Programmierung, Simulation sowie anschließender Fertigung auf der Werkzeugmaschine.[1] Im Folgenden wird auf die drei wesentlichen in dieser Arbeit verwendeten Kernmodule eingegangen. Je nach Anwendungsfall kann die Prozesskette um weitere Module erweitert werden, beispielsweise um die Fertigungsplanung oder um das Thema Qualitätssicherung. Da sich diese Ausarbeitung auf den Anwendungsfall der beruflichen Aus- und Weiterbildung festlegt, werden an dieser Stelle nur die grundlegenden Kernmodule der Prozesskette betrachtet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Darstellung der Prozesskette

Quelle: Eigene Abbildung, in Anlehnung an Hehenberger, P. (2011) S. 122.

1.1 Computer-Aided Design (CAD)

Unter dem Begriff CAD (Computer-Aided Design oder auch rechnergestütztes Konstruieren) sind die ganzheitliche Unterstützung sowie Verwendung durch Rechnerhilfsmittel zu verstehen. Dies beinhaltet neben der klassischen Geometrieerzeugung auch angrenzende Module wie das Simulieren und Berechnen von physikalischen Einflüssen oder das Definieren von bauteilbezogenen Eigenschaften. CAD-Systeme werden heute in allen gängigen Stadien der Entwicklung und Konstruktion von technischen Produkten eingesetzt. Dies reicht von der einfachen Schraube bis hin zu komplexen Baugruppen von Triebwerken oder Flugzeugen. Früher bestanden die Ergebnisse des CAD überwiegend aus geometrischen Daten, wohingegen heute auch numerische und technologische Daten direkt einer Konstruktion zugeordnet werden können. In älterer Literatur wird das Kürzel CAD teilweise noch mit Computer-Aided Drafting ausgeschrieben, dies ist auf die starke Verbreitung der damaligen 2D-Systeme zurückzuführen.[2]

1.2 Computer-Aided Manufacturing (CAM)

Unter CAM (Computer-Aided Manufacturing, rechnergestützte Fertigung) versteht man das Erstellen und Planen von Fertigungsabläufen. Dies beinhaltet am Beispiel eines Fräsprozesses das Definieren von Werkzeugen, Spannmitteln und Nullpunkten. Zusätzlich werden hier die Bearbeitungsstrategien und die Technologieverfahren festgelegt, welche in der Generierung eines NC-Programms resultieren.[3] Zusätzlich lassen sich im CAM-Modul Fertigungsprozesse simulieren, um das erzeugte NC-Programm auf Fehler oder Kollisionen zu prüfen. Hierzu kann beispielsweise ein 3D-Modell der Werkzeugmaschine angelegt werden.

1.2.1 Postprozessor (PP)

Wichtiger Bestandteil eines CAM-Moduls ist der integrierte Postprozessor (PP), dieser muss je nach verwendeter Werkzeugmaschine entsprechend der Geometrie und der Steuerungstechnik angepasst werden. Dieser ermöglicht es, dass ein im CAM erzeugtes NC-Programm steuerungsidentisch auf Basis eines G-Codes simuliert und mit entsprechender steuerungsspezifischer Syntax ausgegeben wird.[4]

1.3 Computerized Numerical Control (CNC)

Von der Idee zum fertigen Werkstück, diese Umsetzung innerhalb der Prozesskette wird final durch die CNC (Computerized Numerical Control oder auch computerunterstützte numerische Maschinensteuerung) ausgeführt. Bei einer CNC-Steuerung handelt es sich um ein elektronisches Eingabegerät zum Bedienen und Steuern von Werkzeugmaschinen. Durch das Analysieren und Auswerten von Informationen in Form von Positions-, Drehwinkel- und Zustandssensoren wird der Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand der programmierten Operation verglichen. Darauf basierend führt die CNC-Steuerung die entsprechenden Interpolations- und Kompensationsbewegungen aus. Diese Rechenaufgaben werden durch einen in der CNC verbauten Computer übernommen. Vorgänger der heutigen CNC-Steuerungen war die NC-Steuerung (Numerical Control oder numerische Steuerung), welche die Fertigungsinformationen nicht digital, sondern analog in Form von Lochstreifen erhielt und auswertete.[5]

Im Gegensatz zu früheren NC-Steuerungen sind moderne CNC-Steuerungen in der Lage, komplexeste Interpolationen auszuführen. Dies umfasst neben den klassischen Geraden- und Kreisinterpolationen zum Beispiel auch Mantelflächentransformationen oder auch die dynamische Fünf-Achs-Simultanbearbeitung, welche die CNC-Steuerungen heute noch teilweise an ihre Grenzen bringt. Dies ist der großen Anzahl an CNC-Sätzen und den damit verbundenen kurzen Verfahrbewegungen geschuldet.

[...]


[1] Vgl. Hehenberger, P. (2011), S. 118 - 123.

[2] Vgl. Hehenberger, P. (2011), S. 120.

[3] Vgl. Hehenberger, P. (2011), S. 121.

[4] Vgl. Siemens PLM Software (2016) – Integrierter Postprozessor und Werkzeugmaschinen-Simulation, abgerufen am 05.12.2016.

[5] Vgl. Hehenberger, P. (2011), S. 79 - 80.

Ende der Leseprobe aus 13 Seiten

Details

Titel
Definition der CAD/CAM/CNC-Prozesskette auf Basis von Siemens NX10
Autor
Jahr
2016
Seiten
13
Katalognummer
V354904
ISBN (eBook)
9783668411531
ISBN (Buch)
9783668411548
Dateigröße
1336 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
CAD, CAM, CNC, Prozesskette, CAM-Simulation, Fertigungssimulation
Arbeit zitieren
Dominik Oehler (Autor), 2016, Definition der CAD/CAM/CNC-Prozesskette auf Basis von Siemens NX10, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/354904

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