Tipps und Tricks für das Drehen mit Siemens Sinumerik – Teil 1

An dieser Stelle des Fernlehrganges möchte ich die Chance nutzen, die komplexen Lerninhalte, die wir bis jetzt in der CNC-Drehtechnik durchgenommen haben, mit Ihnen zusammen zu wiederholen. Weiterhin möchte ich Ihnen noch Tipps mit an die Hand geben, die das Programmieren erleichtern. Dies werden wir anhand der folgenden Übungsaufgabe, die ich für Sie ausgesucht habe, durchführen.

Lernziele

 Nach dem Durcharbeiten des Kapitels können Sie

  • mit der umfassenden Zusammenfassung der bisher durchgeführten Lerninhalte eine handlungsorientierte Übungsaufgabe durchführen.
  • Informationen bewerten und beschreiben, die mit Passmaßen versehen sind.
  • die Abmaße für Freistiche nach DIN 76 ermitteln.
  • Gewindefreistiche nach DIN 76 ohne Herstellerzyklus anfertigen.
  • Winkel in der CNC-Technik benennen und erläutern.
  • Tipps und Tricks in der Programmierung anwenden.

Übung

Übung 15

Folgendes Drehteil soll uns zur Erarbeitung der Arbeitsschritte bei Innenkonturen helfen.

Wir programmieren folgenden Gewindebolzen:

Abb. 3.1: Übung 15 Gewindebolzen

Alle nicht bemaßten Fasen haben eine Größe 1 × 45°.

Hier noch ergänzende Informationen zu unserem Drehteil, die wir benötigen:

  • Maschinenauswahl: DEMO-Drehmaschine
  • Werkstoff: EN-GJL
  • Die linke Anlagefläche des Rohteils ist schon fertig bearbeitet. Das Rohteil hat die Abmaße Ø 120 mm × 101 mm lang.
  • Die Schnittwerte für die verschiedenen Bearbeitungen entnehmen wir, wie gewohnt aus der folgenden Tabelle. (Klicken zum vergrößern):

  • Die Fertigkontur für die Außenbearbeitung wird mit dem dementsprechenden Abspanzyklus und dem dazugehörigen Konturaufruf vorbearbeitet und im Unterprogramm FKF_UE15 beschrieben.
  • Die Fertigkontur für die Innenbearbeitung wird ebenfalls mit dem dementsprechenden Abspanzyklus und dem dazugehörigen Konturaufruf vorbearbeitet und im Unterprogramm FKI_UE15 beschrieben.
  • Konturelemente, wie Frei- und Einstiche, sowie Bohrbearbeitungen werden, wenn möglich, mit den entsprechenden Herstellerzyklen programmiert.

Lassen sie uns folgendermaßen vorgehen. Ich werde Ihnen die fertige Werkzeugliste für diese Übungsaufgabe bereitstellen. Sie werden das Einrichteblatt anhand dieser Werkzeugliste selbst erstellen. Wir werden zusammen den Arbeitsplan im Lehrbrief erarbeiten. Auch werden wir die Innenkontur und die Außenkontur zumindest teilweise zusammen erarbeiten. Das Hauptprogramm werden Sie selbstständig programmieren. Legen wir los.

Hier die vollständige Werkzeugliste für Übung 15:

Abb. 3.2: Werkzeugliste Übung 15

Erstellen Sie nun das Einrichteblatt anhand der technischen Zeichnung und dieser Werkzeugliste.

Eine Vorlage für ein Einrichteblatt stellen wir Ihnen hier zur Verfügung:

Einen Lösungsvorschlag des Einrichteblattes können Sie sich hier ansehen. (Klicken zum vergrößern):

Fahren wir nun mit dem Arbeitsplan fort. Folgende Grundüberlegung soll uns bei der Herstellung dieses Werkstückes, natürlich auch bei jedem Anderen, leiten:

Zuerst werden alle Vorbearbeitungen durchgeführt und anschließend alle Fertigbearbeitungen.

Passungen und Passmaße

Als ersten Schritt wählen wir, wie gewohnt, die Analyse und Auswertung der Zeichnung mit eventueller Berechnung fehlender Maße zum Bearbeiten der Kontur. Was ist neu an unserem Werkstück? Das Einzige, was wir nach unseren bisher durchgeführten Übungsaufgaben nicht kennen, ist das Passmaß bei der Innenkontur Ø 65H7. Bei Passmaßen ist zu beachten, dass wir auf Toleranzmitte fertigen. Um dies realisieren zu können, müssen für dieses Passmaß aus folgender Tabelle das obere und untere Grenzabmaß ermitteln und anschließend die Toleranzmitte berechnen.

Ermitteln wir zuerst die Grenzabmaße. Gehen Sie dabei folgendermaßen vor:

Suchen Sie in der Spalte Nennmaß das Durchmessermaß unseres zu fertigenden Durchmessers heraus. In unserem Fall ist das der Durchmesser Ø 65 mm. Wir wählen also die Spalte über 50 mm bis 65 mm.

Anschließend suchen Sie die Bohrungsbezeichnung H7 heraus.

Bitte benutzen Sie die folgende Tabelle zur Auswahl der Grenzmaße.

Abb. 3.3: Tabelle Passungssysteme

Nach dieser Vorgehensweise haben wir folgende Abmaße ermittelt:

Oberes Grenzabmaß: +30 µm = 0.030 mm

Unteres Grenzabmaß: 0 µm = 0.000 mm

Mitte Toleranz wäre somit: +0.015 mm

Bezogen auf unseren zu fertigenden Ø 65 mm bedeutet dies, dass wir Ø 65.015 mm programmieren.

Wenn wir die Außen- und Innenkontur genauer betrachten, stellen wir fest, dass einige Koordinaten mit Winkelangaben bemaßt sind.

Markieren wir diese:

Abb. 3.4: Übung 15 Maßangabe mit Winkeln

Erinnern Sie sich an Lehrbrief 3? Wir haben bei Übungsaufgabe 13 „Winkelberechnungen“ durchgeführt. Die Siemens 840D bietet im Rahmen des G-Befehls G1 auch die Möglichkeit, die Zielkoordinaten mit X- oder Z-Achse und der Winkelangabe anzugeben. Dies erspart uns die aufwendigen Berechnungen der Punkte P1 bis P4 durchzuführen. Ich werde beim Programmieren der Fertigkonturen näher hierauf eingehen

Gewindefreistich DIN 76 ohne Herstellerzyklus

Als Weiteres gilt es zu beachten, dass wir den Gewindefreistich DIN 76-A nicht mit dem dafür vorgesehenen Herstellerzyklus anfertigen können. Mit der Präsentation „Kap5_Einstiche_Freistiche“ im Lehrbrief 3 haben Sie erfahren, dass nur Freistiche von Gewindegröße M3 bis M68 hergestellt werden.

Da in unserer Übungsaufgabe ein wesentlich größeres Gewinde hergestellt wird, nämlich M84 × 1.5, müssen wir diesen Gewindefreistich mit in die Programmierung der Fertigkontur im Unterprogramm FKA_UE15 einbeziehen. Suchen wir noch die Abmaße für unseren Gewindefreistich aus folgender Tabelle aus.

Abb. 3.5: Tabelle für Abmaße Gewindefreistiche für Außengewinde

Gehen Sie folgendermaßen vor:

Da hier ein Feingewinde vorliegt, suchen wir in der Spalte „Gewindesteigung P“ unsere Steigung von 1.5 und können den Nenndurchmesser d des Gewindes vernachlässigen.

Wenn wir nun nach folgender Grafik unsere Berechnungen durchführen, ergeben sich für unseren Gewindefreistich DIN 76 Form A folgende Abmaße:

Abb. 3.6: Gewindefreistich nach DIN 76 Form A

dg = d – 2.3 mm = 84 mm – 2.3 mm

dg= 81.7 mm

Anfangspunkt Gewindefreistich

P5=20 mm – g2 = 20 mm – 5.2 mm

P5 = 14.8 mm

r = 0.8 mm und ergibt sich aus Wendeschneidplatte.

Nun haben wir alle Abmaße, die wir zur Herstellung unseres Gewindefreistiches benötigen, ermittelt.