Weiterentwicklung eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums mit neuen Spindelantrieben

Das Fachthema "Weiterentwicklung eines 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums mit neuen Spindelantrieben" ist der Teilbereich eines Projektes im Rahmen der Lehrveranstaltung Produktionstechnik Praktikum. Das Thema wurde von Kathrin Liedmann und Benedikt Schulte bearbeitet. Es handelt sich hierbei um eine Weiterentwicklung der Gruppe aus dem Vorjahr.

Aufgabenstellung

Das Projekt lies sich in folgende Aufgaben unterteilen:

1. Weiterentwicklung der 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrums mit neuen Spindelantrieben

Konstruktion der benötigten Teile

Erstellung der benötigten Zeichnungen

Erstellung der Beschaffungsliste

1. Ausstattung der Maschine mit Sicherheitsfunktionen
2. Aufstellen einer Gefährdungsbeurteilung
3. Umrüstung auf 3D-Druck

Einholen eines Angebotes auf Basis des X400 3D-Druckers der Firma German Rep Rap GmbH

Ausstattung der Maschine mit Sicherheitsfunktionen

Der Grundaufbau der CNC-Maschine wies Optimierungspotenzial in Betracht auf die Sicherheitstechnik vor. In Zusammenarbeit mit dem Sicherheitsbeauftragten Herr Dettmann-Müthing erfolgte eine Begehung der Maschine. Herausgearbeitet wurde ein Grundkonzept zur Vermeidung von ausgehenden Gefähren aus dem Betrieb der CNC-Fräse. Der Fokus richtet sich auf folgende Punkte:

1. Absaugung für umherwirbelde Späne
2. Einhausung / Abgrenzung gegen Herunterfallen von Teilen
3. Not-Aus Schalter anbringen
4. Nockenschalter als Generalschalter
5. Schaltschrank
6. Materialeinspannung
7. Maschinenfüße mit Schwingungsdämpfung

Aufstellen einer Gefährdungsbeurteilung

Mögliche ausgehende Gefährdung	Maßnahmen zur Beseitigung
Verletzungen durch Einziehen der Hände, Ärmel, Haare am Werkzeug oder am offenen Wellenende	Schutzhaube, falls vorhanden benutzen. Haarnetz tragen, enganliegende Kleidung benutzen. Keine Handschuhe verwenden
Schnittverletzung bei Säubern der Maschine	Absaugung der Späne vorhanden, ggf. Spänehaken und Besen verwenden
Augenverletzung durch wegfliegende Späne	Schutzbrille tragen
Fußverletzung durch Herabfallen schwerer Teile	Einhausung des Arbeitsbereichs durch Bosch-Profile Schutzschuhe tragen
Verletzungen durch Kontakt mit elektronischen Bauteilen	Unterbringung der elektronischen Komponenten im Schaltschrank Nockenschalter als Generalschalter
Brandschutz	Verwendung nicht-brennbarer Materialien sowie sachgemäßer Isolierung
Gefährung durch unsachgemäßes Einschreiten in den Bearbeitungsprozess	2 Notaus-Schalter an den Stirnseiten
O.g. und ggf. weitere Gefährdungen	Unterweisen der Mitarbeiter

Umrüstung auf 3D-Druck

Das 3-Achs-Bearbeitungszentrum wird durch die Umrüstung mit einem 3D-Druckkopf zu einem Multifunktionsgerät. Um dies zu realisieren ist es notwendig, die Funktionsweise eines 3D-Druckers zu analysieren und durch Beschaffung, Montage und Implementierung der erforderlichen Komponenten in die vorhandene Steuerung zu realisieren.