Simulationsgestützte CAD/CAM-Kopplung für die 3D-Laserbearbeitung mit integrierter Sensorik

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Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftli­ cher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Besonders danken möchte ich Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg, dem Leiter des Instituts, der mir die Bearbeitung der Thematik ermöglichte und durch kritische Anregungen und wertvolle Hinweise meine Arbeit stets wohlwollend unterstützte. Herrn Prof. Dr. G. Habenicht, dem Leiter des Lehrstuhls für Fügetechnik der Technischen Universität München, danke ich für die Übernahme des Koreferats und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Schließlich möchte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Insti­ tuts, insbesondere den Kollegen der "Lasercrew", sowie allen Studenten, die mich bei der Erstellung der Arbeit unterstützt haben, recht herzlich bedanken. Ein besonderer Dank gilt meiner Frau Heidi und meinen Eltern, die durch ihre Geduld und ihr Verständnis zum Gelingen dieser Arbeit beitrugen. München, im September 1993 Helmut Schwarz Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1. 1 Der Laser als neues Werkzeug in der Produktion 1. 2 Einordnung und Abgrenzung des Aufgabengebietes 4 2 Grundlagen und Stand der Technik 6 2. 1 Aufbau. Funktionsweise und Einsatz von Laseranlagen 6 2. 1. 1 Laserstrahlquellen 8 2. 1. 1. 1 Laserarten und -prinzip 8 2. 1. 1. 2 Laser für die Materialbearbeitung 9 2. 1. 2 Komponenten zur Strahlführung und -formung 12 2. 1. 3 Kombination mit Robotern 14 2. 2 Programmierung von Laseranlagen 17 2. 2. 1 On-Line-Programmierverfahren 17 2. 2. 2 Off-Line-Programmierverfahren 19 2.