Table Of ContentISW 31
Berichte aus dem Institut fOr Steuerungstechnik
der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
der UniversiUH Stuttgart
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. G. Stute
w.
DREHER
NC-gerechte Beschreibung von
Werkstlicken in fertigungstechnisch
orientierten Programmiersystemen
Springer-Verlag
Berlin· Heidelberg· New York 1980
093
Mit 50 Abbildungen
ISBN-13: 978-3-540-09872-0 e-ISBN-13: 978-3-642-81427-3
001: 10.1007/978-3-642-81427-3
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© Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1980.
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diesem Werk berechtigl auch ohne besondere Kennzeichnung nichl zu der Annahme,
daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen· und Markenschutz-Gesetzgebung als
frei zu belrachlen waren und daher von jedermann benutzt werden dOrften.
2362/3020-543210
Geleitwort des Herausgebers
Das Institut tor Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrich
tungen der Universitllt Stuttgart betaBt sich mit den neuen Entwicklungen der
Werkzeugmaschine und anderen Fertigungseinrichtungen, die insbesondere durch
den erhOhten Anteil der Steuerungstechnik an den Gesamtanlagen gekennzeichnet
sind. Dabei stehen die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine in Programmie
rung, Steuerung, Konstruktion und Arbeitseinsatz sowie die vermehrte Verwen
dung des Digitalrechners in Konstruktion und Fertigung im Vordergrund des In
teresses.
1m Rahmen dieser Buchreihe sollen in zwangloser Foige drei bis tont Berichte pro
Jahr erscheinen, in welchen Ober einzelne Forschungsarbeiten berichtet wi rd. Vor
zugsweise kommen hierbei Forschungsergebnisse, Dissertationen, Vorlesungsmanu
skripte und Seminarausarbeitungen zur VerOffentlichung.
Diese Berichte sollen dem in der Praxis stehenden Ingenieur zur Weiterbildung
dienen und helfen, Aufgaben auf diesem Gebiet der Steuerungstechnik zu 10sen.
Der Studierende kann mit diesen Berichten sein Wissen vertiefen.
Unter dem Gesichtspunkt einer schnellen und kostengOnstigen Drucklegung wird
auf besondere Ausstattung verzichtet und die Buchreihe im Fotodruck hergestellt.
Der Herausgeber dankt dem Springer-Verlag tor Hinweise zur lluBeren Gestaltung
und Obernahme des Buchvertriebs.
Gotttried Stute
5
Inhalt sve rzeichnis
Seite
Schrifttum 8
Zeichene rklarung 1.8
Einleitung 23
2 Werkstiickbeschreibungssysteme in der
Fe rtigungs technik 27
2. 1 Systeme zur Programmierung von NC
Bearbeitungsmaschinen 28
2.1.1 Geometrieverarbeitung in Systemen der
APT-Familie 30
2.1.1.1 Mittelbare Werkstiickbeschreibung 32
2.1.1.2 Konturorientierte Werkstuckbeschreibung 33
2.2 Darstellungsorientierte Programmiersysteme 36
2.3 Maschinelle Programmierung von NC -Me13-
maschinen 39
2.3.1 Anforderungen an eine me13technisch orien
tierte Werkstiickbeschreibung 41
2.4 Entwicklung eines einheitlichen NC -gerechten
Werkstiickbeschreibungssystems 43
2.4.1 Eigenschaften aufgabenspe zifische r Program
miersysteme 44
2.4.2 Aspekte modularer Systemtechnik 45
2.4.3 Konzept eines zentralen Werkstiickbeschrei
bungssystems 46
3 Grundlagen einer allgemeinen NC-gerechten
We rkstiickbeschreibung 48
3.1 Prinzip einer volumenorientierten Werkstiick
beschreibung 49
6
Seite
3.1.1 Aufbau von Volumenelementen 50
3.1. 2 Beschreibung von Volumenelementen 51
3.1.2.1 Technische Grundformen 52
3.1.2.2 Beschreibungsprinzip 54
3.1.2.2.1 MantelfHichendefinition 54
3.1.2.2.2 GrenzfHichendefinition 56
3.1.2.3 Definitionsformen 58
3.2 Beispiele zur Beschreibung von Werkstiick-
bereichen 61
3.2.1 Volumendefinitionen auf der Grundlage von
APT -FHi.chen 61
3.2.2 Konturzylinde r 62
3.2.3 Rotationskorper 63
3.3 Sonderkorper 64
4 Realisierung der volumenorientierten Werk-
stiickbeschreibung im Rahmen modularer
NC -Programmiersysteme 66
4.1 Modularsysteme in der Fertigungstechnik 66
4.2 Komponenten modular strukturierter Geo-
metrieverarbeitung 68
4.2.1 Verarbeitung geometrischer Einzelelemente 71
4.2.2 Aufbau von Konturbereichen 72
4.2.3 Verarbeitung von Volumendefinitionen 75
4.2.3.1 Grundmodell rechnerinterner Volumendar-
stellung 76
4.2.3.2 Aufbau einer Datei fUr Volumenelemente 77
4.3 Rechnerinterner Aufbau des Werkstiickmodelles 80
4.4 Beispielhafte Anwendung der volumenorien-
tierten Werkstiickbeschreibung 84
7
Seite
5 Graphische Werkstiickdarstellung auf der Basis
volumenorientierter Beschreibungsmethodik 91
5.1 Technologisch orientie rte Werkstiickdarstel-
lung 91
5.2 Darstellungskonzept 93
5.2.1 Abbildungsproblema tik 93
5.2.2 Technologisch orientiertes Darstellungskonzept 94
5.3 Werkstiickdarstellung im Rahmen modularer
NC-Systeme 97
5.3.1 Aktivierung der graphischen Ausgabe 97
5.3.2 Steuerung der Ausgabe 99
5.4 Weitere Moglichkeiten graphischer Darstellung 101
5.5 WeiterfUhrende tiberlegungen 102
6 Zusammenfassung 104
8
Schrifttum
/1/ Eversheim, W. , Stand und Entwicklungstendenzen
Stute, G., der NC-Technik.
Klug, H. G. , wt-Z. indo Fertig. 65 (1975)
Pfau, D. Nr. 5, S. 281. •. 287.
/2/ Klug, H. G. Ein Beitrag zur Integration auto
matisierter technischer Betriebs
bereiche.
Berlin, Heidelberg, New York:
Springer Verlag, 1978.
/ 3 / Eversheim, W., Stand und Entwicklungstendenzen
Westkamper, E. des Computer-Aided-Manufacturing
(CAM).
wt-Z. indo Fertig. 67 (1977)
Nr. 3, S. 171. .. 178.
/ 4 / Spur, G., Erlauterungen zum Begriff "Com
Krause, F. L. puter-Aided-Design" .
ZwF 71 (1976) H. 5, S. 190 ... 192.
/ 5 / Koerth, D. Rationalisierung der Qualitiitsprii
fung durch Automatisierung von
Planungs- und Auswertetatigkeiten
beim Einsatz von UniversalmeB
maschinen.
Aachen: Dr. -Ing. -Diss., 1977.
9
I 6 I Hesper, H. -J. Messen von Werkstucken in der
Einzel- und Kleinserienfertigung.
wt-Z. ind. Fertig. 68 (1978)
Nr. 7, S. 399 ... 402.
I 7 I Pfeife r, T., Maschinelle Programmierung von
Goliicke, H. Mehrkoordinaten-Me13gediten.
Fachtagung "Erfahrungsaustausch
Drei-Koordinaten-Me13gerate '77",
8. Arbeitstagung des Instituts fur
Produktionstechnik und Automati
sierung, Stuttgart, der Fraunhofer
Gesellschaft, Miinchen. Stuttgart,
1977.
18 1 APT IV Reference Manual, Version
1, Publication No. 1731600, Control
Data Corporation, USA, 1973.
/9/ EXAPT 2 Sprachbeschreibung.
Verein zur F6rderung des EXAPT
Programmiersystems e. V.,
Aachen, 1973.
I 10 I EXAPT 3 Sprachbeschreibung.
Verein zur F6rderung des EXAPT
Programmiersystems e. V.,
Aachen, 1971.
10
/ 11 / NEL Part Programming Reference
Manual.
National Engineering Laboratory,
East Kilbride, Glasgow, 1976.
/ 12 / IFAPT Reference Manual.
ADEPA, Paris, 1971.
/ 13 / Karl, B. Die Automatisierung der Ferti
gungsvorbereitung am Beispiel
der NC-Programmierung fUr
2 1/2 -dimensiona1es Frasen.
Berlin, Heidelberg, New York:
Springer Verlag, 1972.
/ 14 / Eitel, H. Beitrag zur numerischen Verarbei
tung eines geometrischen Werk
stiickbeschreibungssystems.
Berlin, Heidelberg, New York:
Springer Verlag, 1973.
/ 15 / Waelkens, J. Beitrag zur rechnerunterstiitzten
Auswah1 von Fraswerkzeugen.
Berlin, Heidelberg, New York:
Springer Verlag, 1974.
/ 16 / Debler, H. Beitrag zur rechnerunterstiitzten
Verarbeitung von Werkstiickinfor
mationen in produktionsbezogenen
Planungsprozessen.
Berlin: Dr. -Ing. -Diss., 1973.
11
/ 17 / Herold, W. -D. PROREN I, ein Programmsystem
fUr den Einsatz der EDV im Bereich
der Variantenkonstruktion.
Konstruktion 26 (1974) H. 12,
S. 468 ... 476.
/ 18/ Debler, H. COMVAR - Ein Programmsystem
zur komplexteilgebundenen Zeich
nungserstellung.
ZwF 70 (1975) H. 4, S. 171 ... 173.
/ 19/ Vogel, F. 0., Automatisches Erstellen von Detail
Wessel, H. J. zeichnungen mit Kleinrechnern.
Ind. -Anz. 97 (1975) Nr. 98,
S. 2069 ... 2073.
/ 20 / Kurth, J. COMPAC - Ein System zur rechner
orientierten Werkstuckbeschreibung.
ZwF 68 (1973)
Tell 1 : H. 2, S. 61. .• 67
Tell 2: H. 3, S. 127 ... 132.
/ 21 / Braid,!. C. Designing with Volumes.
Cambridge: Cantab Press, 1974.
/ 22 / Voelcker, H. B., Geometric Modeling of Mechanical
Requicha, A. A. G. Parts and Processes.
Computer magazine, December
1977 .
