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NC-optimierte Positioniervorgaenge fuer die hochproduktive Serienfertigung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031705D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 11 (2004-11-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Nov-25
Document File: 2 page(s) / 364K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die spanende Serienfertigung, z.B. im Bereich Powertrain, ist gekennzeichnet durch die Abfolge von Bearbeitungsvorgang und anschliessendem Positioniervorgang zur Ausfuehrung des naechsten - raeumlich entfernten - Bearbeitungsvorgangs. Die Ausfuehrung des eigentlichen Bearbeitungsvorgangs wie Bohren, Gewinden, Reiben etc. erfolgt in der Regel durch herstellerspezifische Bearbeitungszyklen, die das Know-how der Hersteller darstellen. Die Positioniervorgaenge und deren Reihenfolge bestimmen die sogenannte Nebenzeit. Die Programmierung der Positioniervorgaenge wird bisher manuell durch hochqualifiziertes Fachpersonal ausgefuehrt. Die manuelle Programmierung dieser Positioniervorgaenge wird heute fast ausschliesslich mit Linearbewegungen vorgenommen. Der Programmierer definiert die Startposition fuer die Durchfuehrung des ersten Bearbeitungsvorgangs und legt die Positionierbewegung zur nachfolgenden Bearbeitung fest. Dies wird fortgesetzt, bis alle Bearbeitungen programmiert sind. Im Rahmen dieses sog. Einfahrvorgangs, der an der Zielmaschine mit dem Zielwerkstueck ausgefuehrt wird, wird u. a. die Nebenzeit fuer die Fertigung eines Werkstuecks manuell optimiert. Ein Beispiel der manuell programmierten Umsetzbewegung ist in Abbildung 1 dargestellt.

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NC-optimierte Positioniervorgaenge fuer die hochproduktive Serienfertigung

Idee: Dr. Jochen Bretschneider, DE-Erlangen

Die spanende Serienfertigung, z.B. im Bereich Powertrain, ist gekennzeichnet durch die Abfolge von Bearbeitungsvorgang und anschliessendem Positioniervorgang zur Ausfuehrung des naechsten - raeumlich entfernten - Bearbeitungsvorgangs. Die Ausfuehrung des eigentlichen Bearbeitungsvorgangs wie Bohren, Gewinden, Reiben etc. erfolgt in der Regel durch herstellerspezifische Bearbeitungszyklen, die das Know-how der Hersteller darstellen. Die Positioniervorgaenge und deren Reihenfolge bestimmen die sogenannte Nebenzeit. Die Programmierung der Positioniervorgaenge wird bisher manuell durch hochqualifiziertes Fachpersonal ausgefuehrt. Die manuelle Programmierung dieser Positioniervorgaenge wird heute fast ausschliesslich mit Linearbewegungen vorgenommen. Der Programmierer definiert die Startposition fuer die Durchfuehrung des ersten Bearbeitungsvorgangs und legt die Positionierbewegung zur nachfolgenden Bearbeitung fest. Dies wird fortgesetzt, bis alle Bearbeitungen programmiert sind. Im Rahmen dieses sog. Einfahrvorgangs, der an der Zielmaschine mit dem Zielwerkstueck ausgefuehrt wird, wird u. a. die Nebenzeit fuer die Fertigung eines Werkstuecks manuell optimiert. Ein Beispiel der manuell programmierten Umsetzbewegung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Im Bereich Automotive setzt sich zunehmend die automatische Generierung des NC-Programms (NC- Numerical Control) in einem vorgelagerten CAD/CAM-System durch. Hier werden u.a. eine automatische Erkennung der Bearbeitungsvorgaenge und die automatische Generierung der Positioniervorgaenge sowie eine Kollisionskontrolle durchgefuehrt. Jedoch stellen die automatisch generierten Positioniervorgaenge oft nicht das moegliche Optimum dar. Zum einen wird die Moeglichkeit hochwertiger Programmieranweisungen wie Splines oder Polynome nicht genutzt. Dadurch ergeben sich Positioniervorgaenge, die laenger als das moegliche Optimum sind. Zum anderen wird keine Ruecksicht auf die steuerungsinterne Geschwindigkeitsfuehrung genommen, was dazu fuehrt, dass die automatisch generierten Positioniervorgaenge nicht geschwindigkeitsoptimal sind.

Vorgeschlagen wird deswegen eine automatische steuerungsinterne Generierung und Optimierung von Positioniervorgaengen aufbauend auf einer steuerungsinternen Kollisionsueberwachung. Voraussetzung dafuer ist, dass die NC die Geometrie des Werkzeugs, des Werkstuecks sowie anderer beteiligter Vorrichtungen kennt. Die automatische Generierung der Positioniervorgaenge erfolg...