3D-CNC-Bearbeitungsmaschine

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

• 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

Fachthemen für die Kleingruppen

Ansteuerung:

• Ansteuerung einer Schrittmotor-Achse mit Siemens SIMATIC S7-300 SPS
• 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)

Konstruktion:

• Konstruktion eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums
• Weiterentwicklung eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums mit neuen Spindelantrieben
• Erweiterung/Fehlerbehebung an dem 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums und Konstruktion eines Außengehäuses
• Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme eines Rundtisches (4.Achse)

Linksammlung

• Fräsmaschine im Eigenbau, sehr schick [1]
• Eigenbau einer Maschine für weniger als 1000€ [2]
• 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 [3]
• Tipps fürs die Holzverarbeitung [4]