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Numerical Control for Machine Tools and Machining Robots

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#51046 / #1

SoSe 2023 - WiSe 2024/25

Englisch

Numerical Control for Machine Tools and Machining Robots

6

Stark, Rainer

Benotet

Portfolioprüfung

Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb

35361500 FG Industrielle Informationstechnik

Maschinenbau

Kontakt


PTZ 4

Stark, Rainer

iit-lehre.team@lists.tu-berlin.de

https://www.tu.berlin/en/iit/study-teaching/masters-courses/numerical-control-for-machine-tools-and-machining-robots

Lernergebnisse

By learning this course, students will gain an in-depth knowledge of the structure, function, and use of the Numerical Control Kernel (NCK) of a Computer Numerical Control (CNC) system for machine tools and machining robots. The students will learn the theory behind the main building functions of NCK, such as geometry preparation and kinematic transformation, and directly apply their theoretical knowledge to solve exercises based on real examples of industrial machine tools. In this course, students will get a thorough overview of the relevant information from various literature sources. They will continuously control their level of knowledge during the lecture period by solving tutorial problems.

Lehrinhalte

This course will introduce the idea of Computer Numerical Control (CNC) of machine tools and machining robots to the students. It will cover the structure of the Numerical Control Kernel (NCK), the main building unit of a CNC system. The course handles in-depth the geometry preparation module of a real NCK, the static transformations and their usage in industrial applications, the trajectory generation and the different types of motion profiles, the kinematics of machine tools and the calculation of forward and inverse kinematic, dynamic analysis and preparation, the main control loops of a real industrial feed drive. Throughout the lecture, there will be examples, tutorials, and exercises. The course focuses on the Numerical Control Kernel (NCK) of a Computer Numerical Control (CNC) system. The other elements of the CNC system such as the Programmable Logic Controller (PLC), the drives and their control loops, and the technology aspects of the process are handled in other courses.

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Numerical Control for Machine Tools and Machining RobotsIVWiSe/SoSeen4
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Numerical Control for Machine Tools and Machining Robots (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.08.0h120.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

The core learnings are delivered through presence lectures supported with examples from industrial applications to bridge the gap between theory and applications. Students will check and deepen their acquired knowledge by individually solving exercises related to this course. For example, after covering the kinematics of machine tools, students may be asked to write functions to calculate the forward and inverse kinematic transformations of a real machine tool or robotic arm example. The exercises will be solved using MATLAB or Python.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Mandatory prerequisites: None Recommended prior knowledge: Basic knowledge of machine tools and control systems. MATLAB or Python programming skills or similar programming languages such as C++.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Englisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
praktische Übung mit Hausaufgaben50praktischKeine Angabe
schriftlicher Test50schriftlichKeine Angabe

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

A maximum of 100 points can be achieved. More than or equal to 95 points ... 1.0 More than or equal to 90 points ... 1.3 More than or equal to 85 points ... 1.7 More than or equal to 80 points ... 2.0 More than or equal to 75 points ... 2.3 More than or equal to 70 points ... 2.7 More than or equal to 65 points ... 3.0 More than or equal to 60 points ... 3.3 More than or equal to 55 points ... 3.7 More than or equal to 50 points ... 4.0 Less than 50 points ... 5.0

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 30.

Anmeldeformalitäten

Keine Angabe

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
http://www.automation.siemens.com/doconweb/
“CNC handbook”, Hans B. Kief, Helmut A. Roschiwal, McGraw Hill Professional, 2012.
“Curves and Surfaces for Computer Aided Geometric Design”, Gerald E. Farin, Gerald Farin, Academic Press, University of Michigan, 1997.
“Electrical Feed Drives in Automation”, H. Groß, J. Harmann and G. Wiegärtner, Ed. By Siemens AG, MCD Corporate Publishing, 2001.
“Introduction to Robotics: Mechanics and Control”, Third Edition, John J. Craig, Pearson/Prentice Hall, 2005.
“Theory and Design of CNC Systems”, S. Suk-Hwan, K. Seong Kyoon, C. Dae-Hyuk, S. Ian, Springer London, 2008.
“Trajectory Planning for Automatic Machines and Robots”, L. Biagiotti, C. Melchiorri, Springer Berlin Heidelberg, 2008.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe