Aktuelle Version vom 2. September 2024, 15:27 Uhr

Einführung

Im Praktikum "Produktionstechnik" des 7. Semesters im Studiengang Mechatronik (Schwerpunkt "Global Production Systems") wird an einem selbst konzipierten, entwickelten und weiterentwickelten 3D-Bearbeitungszentrum gearbeitet. In Kleingruppen á 2-3 Personen wird die Ansteuerung anhand von unterschiedlicher, in der Industrie und Mikrocontroller-Welt üblichen Automationshardware (Siemens, PHOENIXCONTACT, NationalInstruments, dSPACE, Arduino) selbst erstellt und programmiert. Dies schafft fundierte Kenntnisse über die Funktionsweise einer 3D-Maschine, wie z. B. einer 3-Achs-Fräse oder eines 3D-Druckers. Des Weiteren wurde begonnen, einen zentralen Steuerungs-Algorithmus in Matlab/Simulink zu entwickeln, der die drei Achsen mit ihren unterschiedlichen Treibern mit Zielvorgaben bzw. Koordinaten per Broadcast mit RS232 versorgt.

Leitung: Prof. Dr. Mirek Göbel

Weitere im Rahmen von Sonderthemen für das Praktikum entstandene Artikel

Fachthemen für die Kleingruppen

Ansteuerung:

Konstruktion:

Linksammlung

Fräsmaschine im Eigenbau, sehr schick [1]
Eigenbau einer Maschine für weniger als 1000€ [2]
Tolle Aufstellung G-Codes:
"open-hardware"-Projekt [3]
Tipps fürs die Holzverarbeitung [4]

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-= Einführung =
+[[Kategorie:Projekte]]
-Projekt vorstellen!
+[[Datei:CNC_Maschine_nach_Neukonstruktion_gerendert.JPG|500px|rechts]]
-=Fachthemen=
-== Achsensteuerung mit SPS ==
+= Einführung =
+Im [[Praktikum_Produktionstechnik | Praktikum "Produktionstechnik" des 7. Semesters]] im Studiengang Mechatronik (Schwerpunkt "Global Production Systems") wird an einem selbst konzipierten, entwickelten und weiterentwickelten 3D-Bearbeitungszentrum gearbeitet. In Kleingruppen á 2-3 Personen wird die Ansteuerung anhand von unterschiedlicher, in der Industrie und Mikrocontroller-Welt üblichen Automationshardware (Siemens, PHOENIXCONTACT, NationalInstruments, dSPACE, Arduino) selbst erstellt und programmiert. Dies schafft fundierte Kenntnisse über die Funktionsweise einer 3D-Maschine, wie z. B. einer 3-Achs-Fräse oder eines 3D-Druckers. Des Weiteren wurde begonnen, einen zentralen Steuerungs-Algorithmus in Matlab/Simulink zu entwickeln, der die drei Achsen mit ihren unterschiedlichen Treibern mit Zielvorgaben bzw. Koordinaten per [[Broadcast mit RS232]] versorgt.
-== Achsensteuerung mit Echtzeitrechner ==
-== Achsensteuerung mit µController ==
+Leitung: [[Benutzer:Mirekgoebel| Prof. Dr. Mirek Göbel]]
-== Zentraler Steueralgorithmus ==
+= Weitere im Rahmen von Sonderthemen für das Praktikum entstandene Artikel =
+*[[Schrittmotor]]
+*[[Schrittmotoransteuerung mit Gecko Drive]]
+*[[Mikrocontrollerboard Arduino Mega 2560]]
+*[[Automatisierungssystem SPS SIMATIC S7-300]]
+*[[Automatisierungssystem dSpace DS1104 R&D Controller Board]]
+*[[Ansteuerung des Mitsubishi Roboters]]
+*[[3D-Druck mit dem German RepRap X400]]
+*[[Baukasten Automatisierung]]
+*[[Entwicklung und Bau von Roboterzellen für Delta-Roboter]]
+*[[2D-Styroporschneidewerkzeug für 3D-CNC-Bearbeitungsmaschine]]
+*[[Computer_Aided_Manufacturing_(CAM)#Fr.C3.A4ser_und_ihre_Parameter_zum_Fr.C3.A4sen_von_unterschiedlichen_Materialien]]
-== Konstruktion ==
+=Fachthemen für die Kleingruppen =
-=== Aufgabe im Fachthema ===
-Das Fachthema Konstruktion im Rahmen des Praktikums „Produktionstechnik“ umfasst die mechanische Planung und den Aufbau einer CNC-Maschine.
+==Ansteuerung:==
-Es geht hierbei um die Zusammenstellung von Anforderungen bezüglich einer 3-Achs-CNC-Maschine sowie die konstruktive Planung mittels CAD-Modellen und technischen Zeichnungen und die Umsetzung dieser Planung durch die Montage der Maschine.
-=== Erste Überlegungen ===
+*[[Ansteuerung einer Schrittmotor-Achse mit Siemens SIMATIC S7-300 SPS]]
-Im ersten Schritt wurden Anforderungen an die Maschine, an den Werkzeughalter sowie den Werkstückhalter gesammelt und ein erster Entwurf der Maschine erstellt.
+*[[Ansteuerung einer Schrittmotor-Achse mit PHOENIXCONTACT AXC 1050]]
+*[[Ansteuerung_einer_Schrittmotor-Achse_mit_dSpace_DS1104 und_Matlab/Simulink]]
+*[[Ansteuerung einer Schrittmotor-Achse mit Mikrocontrollern am Beispiel eines Arduino-Mega]]
+*[[Ansteuerung einer Schrittmotor-Achse mit NI Labview]]
+*[[Zentraler Steuerungsalgorithmus für ein 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum]]
+*[[Zentraler Steuerungsalgorithmus für ein 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum mit Matlab/GUIDE]]
+*[[Computer Aided Manufacturing (CAM)]]
-==== Anforderungen ====
+==Konstruktion:==
-Die gesammelten Anforderungen sind im Folgenden erläutert.
+*[[Konstruktion eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums]]
-Um eine präzise Ausführung der Bewegungen zu realisieren, muss der Aufbau sowohl leichtgängig als auch verwindungssteif sein.
+*[[Weiterentwicklung eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums mit neuen Spindelantrieben]]
-Da die Maschine von mehreren Generationen von Studenten genutzt werden soll, sollte die Bedienung einfach und intuitiv sein.
+*[[Erweiterung/Fehlerbehebung an dem 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums und Konstruktion eines Außengehäuses]]
-Um eine Flexibilität des Gebrauchs zu gewährleisten, sollte die Maschine möglichst leicht im Gewicht sein sowie (ggf. durch teilweise einfache Demontierbarkeit) gut transportierbar.
+*[[Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme eines Rundtisches (4.Achse)]]
-Das verwendete Material sollte korrosionsbeständig, preisgünstig sowie mit einfachen Mitteln zu bearbeiten sein. Das Material war zum großen Teil bei Projektaufnahme bereits vorhanden.
+*[https://www.igus.de/energieketten/wiki/montage/grosse-energieketten igus Energiekette Montageanleitung]
-Der Werkzeughalter sollte erweiterbar sein, sodass keine Beschränkung auf zuvor geplante Werkzeuge vorliegt. Der Werkzeughalter sollte entsprechend entweder kompatibel oder leicht zu wechseln sein.
-Durch eine gute Abriebfestigkeit soll eine hohe Genauigkeit sowie eine hohe Haltbarkeit erreicht werden.
-Der Werkstückhalter sollte flexibel sein, sodass Werkstücke unterschiedlicher Form und Größe eingespannt werden können. Außerdem muss er nach Gebrauch leicht zu reinigen und gut transportierbar sein.
 =Linksammlung=
 * Fräsmaschine im Eigenbau, sehr schick [http://der-frickler.net/technik/frickelfraese]
-* ...
+* Eigenbau einer Maschine für weniger als 1000€ [http://www.tron-cnc.de/]
+* Tolle Aufstellung G-Codes:
+** https://www.maschinfo.de/CNC-G-Code
+** https://www.machiningdoctor.com/gcodes/
+** https://www.rapiddirect.com/de/blog/g-and-m-codes/
+* "open-hardware"-Projekt [http://www.shapeoko.com/wiki/index.php/Main_Page]
+* Tipps fürs die Holzverarbeitung [https://www.holzwerken.net/tipps-tricks]

3D-CNC-Bearbeitungsmaschine: Unterschied zwischen den Versionen