Multitasking mit SINUMERIK. Für anspruchsvolle Dreh-Fräs- und Fräs-Drehanwendungen. siemens.de/sinumerik

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1 Multitasking mit SINUMERIK Für anspruchsvolle Dreh-Fräs- und Fräs-Drehanwendungen siemens.de/sinumerik

2 Inhalt SINUMERIK 840D sl 4 Bedienen und Programmieren mit SINUMERIK Operate 5 Innovative Zyklen für Multitasking 6 Innovative Zyklen für 5-Achs-Bearbeitung 8 Werkstücksimulation für Dreh-Fräsen und Fräs-Drehen 10 Prozesskette 12 Technologiekompetenz 14 Technische Daten im Überblick 15 2

3 Multitasking in Höchstform mit SINUMERIK Durchgängigkeit in SINUMERIK Operate Die Multitasking-Bearbeitung wird mit SINUMERIK Operate durchgängig für alle Technologien unterstützt. Egal ob Serienfertigung oder Werkstattbetrieb: Die Werkzeugverwaltung unterstützt die jeweiligen Werkzeugtypen im Fräsen und Drehen, das NC-Programmieren mit DIN/ISO und Zyklen ist in programguide oder grafisch in ShopMill/ShopTurn möglich, und in SINUMERIK Operate wird die Werkstück-Simulation sowohl für Dreh-Fräsen als auch für Fräs-Drehen angeboten. Damit bietet Siemens ein attraktives Paket für die Komplettbearbeitung und die Voraussetzung für eine effiziente und hochproduktive CNC-Zerspanung. 3

4 SINUMERIK 840D sl ultimative Performance in der Premiumklasse Zu Recht gilt die SINUMERIK 840D sl als Maßstab in der CNC-Premiumklasse. Ein Maximum an CNC- Performance sowie eine unerreichte Flexibilität und Offenheit sind die Basis für nahezu jedes Maschinenkonzept. Maximale Leistungsfähigkeit Die SINUMERIK 840D sl bietet ein nahezu unerschöpfliches Leistungspotenzial: dank ihrer antriebsbasierten Hochleistungs-NCUs (Numerical Control Units) mit modernster Multicore-Prozessortechnologie. So lassen sich im NCU-Link bis zu 93 Achsen in 30 Bearbeitungskanälen regeln. Maschinenkonzepte mit weniger Achsbedarf profitieren von der Leistungsfähigkeit der SINUMERIK 840D sl durch ein Höchstmaß an Bearbeitungspräzision bei gleichzeitig geringsten Bearbeitungszeiten. sind Teil des breiten Technologiespektrums Über die Dreh- und Fräsanwendungen hinaus erschließt die SINUMERIK 840D sl ein nahezu unerschöpfliches Technologiespektrum: vom Schleifen und Lasern über Zahnrad- bis hin zur Multitasking-Bearbeitung. Ihre hohe Systemflexibilität macht die SINUMERIK 840D sl zur CNC der Wahl, wenn es um die Erschließung völlig neuer Technologiefelder geht, wie beispielsweise Tapelayer- Anwendungen in der Composites-Bearbeitung für die Flugzeugindustrie. Anspruchsvolle Dreh- und Fräsanwendungen Fräsen und Drehen am Limit ist eine der Stärken der SINUMERIK 840D sl. Dabei erstreckt sich das Frässpektrum von hochproduktiven Bearbeitungszentren für die Powertrain-Fertigung in der Automobilindustrie bis zu hochdynamischen 5-Achs-Bearbeitungszentren für den Formenbau oder die Luftfahrtindustrie. Das Drehspektrum reicht von mehrkanaligen 5-achsigen Drehzentren mit B-Achse bis zu hochproduktiven Multispindel - anwendungen. 4

5 SINUMERIK Operate das moderne Bedienkonzept für das 21. Jahrhundert SINUMERIK Operate bietet höchsten Bedienkomfort an der Werkzeugmaschine. Damit setzt SINUMERIK Operate den Maßstab für die effiziente Bedienung von Werkzeugmaschinen. Interaktive Eingabe mit Animated Elements SINUMERIK Operate bietet mit Animated Elements höchsten Komfort bei der Eingabe von Parametern. Animated Elements definieren den Begriff der grafischen Programmierung und Bedienung vollkommen neu dank einer einzigartigen Darstellung mit Bewegtbildsequenzen. Mehr Übersicht durch den Programmmanager Einfaches Datenhandling wie am PC: Die SINUMERIK macht es mit dem Programmmanager möglich. Inhalte in den Formaten DXF, BMP, PDF, JPG und HTML von diversen Speichermedien werden übersichtlich dargestellt. So kann durch einfaches Kopieren und Einfügen ein CNC-Programm vom Daten-Server in den CNC-Speicher übertragen werden. Und es geht noch einfacher: Große Formenbauwerkstücke können im Programmmanager angewählt und dann direkt über das Firmennetzwerk, den USB-Stick oder die CF-Karte abgearbeitet werden. SinuTrain für SINUMERIK Operate Der steuerungsidentische NC-Programmierplatz SinuTrain bringt SINUMERIK Operate einschließlich animierter Maschinenbedientafel realitätsnah auf den PC. Dies ermöglicht eine komfortable Arbeitsvorbereitung in gewohnter Arbeitsumgebung. NC-Programme können hier direkt erstellt und dank dem original SINUMERIK CNC-Kernel verifiziert werden, bevor sie an die reale Maschine übertragen werden. Anwender profitieren von einer höheren Maschinenverfügbarkeit und Sicherheit. Zudem lässt sich SinuTrain ideal zur Schulung von Bedienung und Programmierung der SINUMERIK sowie zur Präsentation und zum Testen neuer SINUMERIK Funktionen einsetzen. 5

6 Innovative Zyklen für Multitasking Die SINUMERIK Zyklen unterstützen den Anwender dabei, Werkstücke noch einfacher und schneller zu programmieren. Auch bei komplexen Bearbeitungsaufgaben können umfassende Arbeitsschritte durch den Einsatz innovativer Zyklen schneller und einfacher gelöst werden. Schwenkzyklus CYCLE800 Mit dem Schwenkzyklus CYCLE800 lassen sich Bearbeitungen in der geschwenkten Ebene (Schwenktisch, Schwenkkopf) einfach programmieren. Diese aus der Technologie Fräsen bekannte Funktion kann z. B. auch beim Einsatz von Drehwerkzeugen in einer Fräsmaschine benutzt werden, um Drehwerkzeuge anzustellen oder auszurichten. Für Multitasking-Applikationen gibt es den CYCLE800 in einer leicht verständlichen Variante, die die Technologien Drehen und Fräsen perfekt in einer Oberfläche kombiniert. Mithilfe von Schwenkköpfen oder Schwenktischen lassen sich schräge Ebenen bearbeiten und einrichten sowohl manuell als auch automatisch. Dabei unterstützt eine übersichtliche grafische Darstellung bei der Parametrierung bzw. Programmierung. Drehzyklus Für die einfache Bedienung von komplexen Multitasking- Maschinen wurden die Drehzyklen in programguide und in ShopMill/ShopTurn erweitert. Ein grafischer Konturrechner unterstützt den Anwender bei der Eingabe, die Parametrierung erfolgt ganz einfach per Dialog. Die Darstellung der Drehwerkzeuge in Form von Icons macht die Funktion besonders intuitiv. Bei der Funktion Drehzyklen mit ShopTurn und B-Achse lassen sich angestellte Drehwerkzeuge grafisch interaktiv programmieren in allen verfügbaren Drehzyklen. Der Anstellwinkel der B-Achse und der Positionierwinkel der Werkzeugspindel werden direkt im Technologiebereich des Zyklus angegeben. 6

7 Fräszyklus Um auf der geschwenkten Ebene zu programmieren, kommen Fräszyklen mit programguide und B-Achse zum Einsatz. Nach Auswahl der Funktion Schwenken Ebene im CYCLE800 wird eine neue Bearbeitungsebene erzeugt, auf der sämtliche Fräsfunktionalitäten auch mithilfe von Zyklen erzeugt werden können. Fräszyklen mit ShopTurn und B-Achse ermöglichen das Fräsen auf geschwenkten Ebenen an der Drehmaschine. Fräsbearbeitungen auf der Stirn- oder Mantelfläche werden durch Auswahl der Ebene im Zyklus definiert. Alle Fräszyklen an der Drehmaschine sind identisch mit denen in ShopMill. Mehrkanal-Abspanzyklus Mit dem intelligenten Abspanzyklus CYCLE952 der SINUMERIK können Konturen in vielfältiger Weise bearbeitet werden. Leistungsfähige Funktionen erleichtern die Werkstückbearbeitung. Die automatische Restmaterialerkennung sorgt für eine optimale Schnittaufteilung. Die automatische Vorschubunterbrechung bricht den Span gleichmäßig und führt ihn gezielt ab. Das 4-achsige Abspanen mit dem CYCLE952 ist nun auch auf Mehrkanal-Drehmaschinen verfügbar. Außerdem ist optional eine Ergänzung um den Zyklus Interpolationsdrehen möglich, mit dem sich Ecken an Außen- oder Innenkonturen längs oder plan abspanen lassen. 7

8 Innovative Zyklen für 5-Achs-Bearbeitung Für Bearbeitungsfälle mit angestellten Werkzeugen, Hinterschnitten oder um beliebig im Raum liegende Geometrien zu fräsen, kommt das 5-Achs-Fräsen zum Einsatz. Hierzu sind die drei Linearachsen X, Y und Z und noch zwei Rundachsen A, B oder C erforderlich. Die Achsen müssen simultan angesteuert werden können. SINUMERIK zur Unterstützung aller Kinematiken SINUMERIK verfügt über leistungsfähige Funktionen, die die Mehrachs-Programmierung und -Bedienung wesentlich vereinfachen. So zum Beispiel die Tool Center Point Programmierung TRAORI, die Orientierungsglättung ORISON und die Werkzeugradiuskorrektur CUT3DC CUT3DF. TRAORI Mit der dynamischen 5-Achs-Transformation TRAORI verwandelt die SINUMERIK 840D sl Drehmaschinen in hochwertige Fräszentren. Dies erlaubt einerseits die universelle Mehrseitenbearbeitung in einer Aufspannung. Andererseits sorgt TRAORI für eine dynamische und gleichzeitig homogene Orientierung des Werkzeugs auf der Werkstückoberfläche und ermöglicht somit die Bearbeitung anspruchsvoller Formenbauwerkstücke auch auf Drehmaschinen. 8

9 Orientierungsglättung im 5-Achs-Fräsen mit ORISON Mit der Funktion Glättung des Orientierungsverlaufs (ORISON) werden Schwankungen der Orientierung über mehrere Sätze hinweg geglättet. Dadurch wird ein glatter Verlauf sowohl der Orientierung als auch der Kontur und somit ein harmonisches Verfahren der Achsen erzielt. 3-D-Werkzeugradiuskorrektur CUT3DC CUT3DF Die SINUMERIK unterstützt das Handling und die Bearbeitung komplexer Werkstücke, wie z. B. beim Umfangsfräsen und Stirnfräsen mit Werkzeugradiuskorrektur im 5-Achs-Bereich. 9

10 Werkstücksimulation für Dreh-Fräsen und Fräs-Drehen Je komplexer die Anwendung und je teurer das zu bearbeitende Werkstück, desto wichtiger ist eine aussagefähige Simulation: Die virtuelle Überprüfung der Fertigungsprozesse vor der Bearbeitung vermeidet Fehler und hilft, die Bearbeitungszeit vor der Zerspanung zu kalkulieren. Wichtig für ein optimales Ergebnis: Die Simulation kann jederzeit angehalten und gestartet, Hinterschnitte sowie versteckte Konturen können sichtbar gemacht werden. Perfekte Simulation damit es echt genau wird Die Simulation in SINUMERIK Operate garantiert ein Maximum an Prozesssicherheit, indem stets die realen Geometrien der gerüsteten Werkzeuge verwendet werden. Die Simulation zeigt selbstverständlich das exakte Abbild der gewünschten Bearbeitung: Ob auf Stirn- und Mantelflächen, geschwenkten Werkstückebenen oder auch bei der Bearbeitung in mehreren Bearbeitungskanälen. Sogar sehr große Teileprogramme können mit der Formenbauschnellansicht binnen Sekunden auf dem Bildschirm angezeigt werden. Simulation Dreh-Fräsen In Dreh-Fräsmaschinen können die Technologien Fräsen und Drehen sowie das Werkstückmessen gleichzeitig simuliert werden. Dabei ist eine 3-D-Abtragssimulation auch bei Werkstücken mit schrägen Flächen (3+2-Achs- Bearbeitung) oder Freiformflächen (3- bis 5-Achs-Bearbeitung) möglich. Auch Gegenspindelbearbeitungen können simuliert werden, und die Simulation über mehrere Kanäle ist möglich. Zusätzlich zur Simulation ist auch ein Mitzeichnen der Bearbeitung möglich. 10

11 Simulation Fräs-Drehen Fräs-Drehmaschinen bieten identische Simulationsund Mitzeichenmöglichkeiten wie Dreh-Fräsmaschinen. Darüber hinaus sorgt bei Fräsmaschinen mit mehreren Rundachsen, die für das Drehen als Spindel benutzt werden können, der Parameter Aufspannung für die richtige Ausrichtung des Rohteils und den Abgleich mit der Simulation. Formenbau-Schnellansicht In Fräs-Drehmaschinen ermöglicht die Formenbau- Schnellansicht Quick View eine schnelle Simulation von Programmen mit Freiformflächen. Unterstützt werden die Sätze G0, G1, G2, G3, BSPLINE, POLY und die Anzeige von Vektoren für die 5-Achs-Bearbeitung sowohl für die Rundachs- als auch die Vektorprogrammierung. 11

12 Die gesamte Prozesskette immer sicher im Blick Die Fertigung komplexer Werkstücke stellt besondere Herausforderungen an präzise Bearbeitung, perfekte Oberflächen und hohe Prozesssicherheit. Von der Arbeitsvorbereitung mit CAD/CAM-Systemen über die steuerungsspezifische Simulation bis zur CNC-Bearbeitung auf der Werkzeugmaschine bietet Siemens mit SINUMERIK das ganze Spektrum einer innovativen, durchgängigen Lösung über die gesamte Verfahrenskette. Effiziente Prozesse mit SINUMERIK In der CNC-Fertigung steht besonders die Prozesskette zwischen Produktidee und gefertigtem Teil im Fokus. Diese Prozesskette umfasst: die computerunterstützte Produktentwicklung auf der CAD/CAM-Ebene die NC-Programm-Generierung mit optimalen Postprozessoren Simulation zur Kontrolle und Optimierung des Fertigungsprozesses am PC die optimierte, effiziente Werkstückbearbeitung auf der Werkzeugmaschine Die computergestützte NC-Programmierung erfolgt beispielsweise auf Basis NX CAM von Siemens PLM. Dies bietet erweiterte Programmierfunktionen als Unterstützung der leistungsstarken Funktionen der SINUMERIK. Bereits auf CAM-Ebene werden die mit SINUMERIK verfügbaren Funktionen, Zyklen und Optionen für den jeweiligen Bearbeitungsschritt parametriert. Neben einem Portfolio flexibler Techniken zur NC-Programmierung bietet NX CAM auch die Möglichkeit, Daten zu verwalten und mit der Werkstatt verbunden zu sein. Manage MyPrograms und Manage MyTools der Softwaresuite SINUMERIK Integrate for production unterstützen bei einer effizienten Programm- und Werkzeugverwaltung über die gesamte Fertigungsumgebung. Dadurch wird die Effektivität in der Fertigung erhöht: Änderungen an den NC-Programmen oder Werkzeuglisten können durch den Bediener auf den Server geladen werden In der Arbeitsvorbereitung werden die Änderungen verglichen und freigegeben Zentrale Verwaltung der Produktionsdaten: Das spart Zeit und erhöht die Sicherheit bei der Interaktion zwischen Bedienern und Auftragsvorbereitern. Diese Prozesskette kann sogar bis in übergeordnete IT-Systeme realisiert werden: Werkzeuge, deren Komponenten, Halter und Schneiden können so intelligent verwaltet und mit einer zusätzlichen Verfügbarkeitsanalyse organisiert werden. 12

13 VNCK-Simulation für ein optimales Endergebnis Noch vor der eigentlichen Fertigung auf der Maschine können die Fertigungsabläufe auf Basis des integrierten SINUMERIK Virtual NC-Kernels simuliert und schließlich auch optimiert werden. Siemens ermöglicht mit Run MyVNCK den Aufbau einer virtuellen Maschine: Das neu geplante Werkstück kann in der virtuellen Maschine bereits am PC eingefahren werden, während die reale Maschine noch anderweitig genutzt wird. Der Maschinenbetreiber kann die Taktzeiten erhöhen und muss nicht auf die Verfügbarkeit der Maschinen warten, um neue Werkstücke zu testen. Dadurch kann er die Produktionsplanung und Auslastung seiner Maschinen optimieren. Die Kosten des Werkstücks können über die mit dem VNCK berechnete Maschinen-Hauptzeit sicher kalkuliert werden. Mehr Effizienz in der Fertigung Die optimierte Prozesskette vom Design des Werkstücks im CAD-System bis zur CNC-Fertigung erhöht die Flexibilität und die Produktivität Dank dem Original-CNC-Kernel ist eine 100%ige Offline-Verifikation/Bewertung der NC-Programme möglich Mit SINUMERIK Integrate können Ressourcen in der Fertigung vernetzt werden Optimierung der Fertigungsprozesse durch zentralisierte Verwaltung von Produktionsdaten 13

14 SINUMERIK MDynamics Synonym für Fräsen der Extraklasse Moderne Bedienung und einzigartige Technologie- zyklen, ultimative Werkstattprogrammierung und hochwertige CNC-Simulation sowie Bewegungs- führung der Extraklasse gebündelt in einem Paket: Das ist das herausragende Fräs-Technologiepaket Geschwindigkeit SINUMERIK MDynamics. Bearbeitungszeit: 281 sec Bearbeitungszeit: 231 sec Advanced Surface und Top Surface holen das Maximum aus der Maschine Advanced Surface und Top Surface sind das Synonym für Fräsen am physikalischen Limit der Maschine bei höchster Geschwindigkeit und Genauigkeit mit bester Oberflächengüte nicht nur im Formenbau. 5-Achs-Bearbeitung auf höchstem Niveau SINUMERIK Steuerungen bieten die passenden kinematischen Transformationen für moderne Fräsmaschinen von der Mantelflächen-Transformation mit Nutwandkorrektur für zylindrische Werkstücke über statische geschwenkte Ebenen für die Mehrseitenbearbeitung bis zur dynamischen 5-Achs-Transformation (TRAORI) für die anspruchsvolle Bearbeitung im Werkzeug- und Formenbau sowie in der Branche Aerospace. High Speed Settings Der komfortable High Speed Setting Zyklus vereinfacht die Parametrierung von Formenbauanwendungen: Mit wenigen Parametern wird die SINUMERIK auf die Bearbeitungsaufgabe Schruppen, Schlichten oder Vorschlichten sowie die gewünschte Bearbeitungstoleranz eingestellt. Die Summe macht es aus Advanced Surface und Top Surface, High Speed Settings, kinematische Transformationen, SINUMERIK Operate für effizientes Bedienen und Programmieren sowie ein umfangreiches Sortiment an Technologie- und Messzyklen bilden eine einzigartige Zusammenstellung von Highlights für anspruchsvolle Fräsmaschinen. Damit bekommt Fräsen der Extraklasse einen Namen: SINUMERIK MDynamics. 5-Achs-Bearbeitung mit TRAORI Oberflächengüte Genauigkeit Geschwindigkeit 14

15 Technische Daten SINUMERIK 840D sl Konfiguration Aufbauart antriebsbasiert CNC-Leistungsausprägungen NCU710 NCU720 NCU730 Displaygröße (TFT-Farbdisplays) 7,5" / 10" / 12" / 15" / 19" Maximale Anzahl Achsen/Spindeln 93 PLC-Anpasssteuerung SIMATIC S7-300 Maximale Anzahl Bearbeitungskanäle/ 10 Betriebsartengruppen CNC-Anwenderspeicher, bis zu 22 Mbyte CNC-Anwenderspeicher erweitert 100 Mbyte Zusätzlicher CNC-Anwenderspeicher auf 12 Gbyte Festplatte Achsfunktionen Beschleunigung mit Ruckbegrenzung Dynamische Vorsteuerung Dynamic Servo Control im Antrieb Interpolationen Interpolierende Achsen, bis zu 20 Gerade, Kreis, Helix Splines Advanced Surface Top Surface Look Ahead Kompressor Werkzeuge/Werkzeugverwaltung Anzahl Werkzeuge/Schneiden, bis zu 1500 / 3000 Stückzahl-/Standzeitkontrolle mit Verwaltung von Schwesterwerkzeugen Kompensationen Kompensation von Messsystem und Spindelsteigung Temperaturkompensation Weitere Kompensationen (Durchhang, Volumetrik) SINUMERIK Synchronarchitektur Bewegungssynchronaktionen Asynchrone Unterprogramme verfügbar (bestimmte Funktionen sind als CNC-Option ausgeführt, bitte fragen Sie Ihren Werkzeugmaschinenhersteller) CNC-Bedienung SINUMERIK Operate Animated Elements startguide: grafisch interaktive Inbetriebnahme, Onboard-Tutorials Bedienoberfläche auf NCU/PPU (Linux)/ PCU50 (Windows ) Training- und Offline-Programmier-Tools CNC-Programmierung SINUMERIK CNC-Programmiersprache mit Hochsprachenelementen Online ISO Dialekt Interpreter programguide Technologiezyklen für Drehen, Bohren, Fräsen Zyklen für das Prozessmessen (mit Zyklenunterstützung) ShopTurn/ShopMill Arbeitsschrittprogrammierung Zyklen für Multitasking Schwenkzyklus CYCLE800 Drehzyklen Fräszyklen Mehrkanal-Abspanzyklus CYCLE952 Zyklen für 5-Achs-Bearbeitung 5-Achs-Transformation TRAORI Orientierungsglättung ORISON 3-D-Werkzeugradiuskorrektur CUT3DC CUT3DF Simulation 3-D-Abtragssimulation 3+2-Achs-Bearbeitung 3-D-Abtragssimulation 3- bis 5-Achs-Bearbeitung 3-D-Abtragssimulation Gegenspindel-Bearbeitung Mitzeichnen Formenbau-Schnellansicht (Quick Viewer) Sicherheitsfunktionen SINUMERIK Safety Integrated SINUMERIK 840D sl (SinuTrain) 15

16 Tipps & Tricks für SINUMERIK Anwender: siemens.de/cnc4you Immer auf dem neuesten Stand mit der CNC4you-App > > Kostenloser App-Download unter: CNC4you-app oder per QR-Code: Für iphone und ipad Für Android Änderungen vorbehalten Artikel-Nr.: E20001-A1860-P610 Dispo D&M/74396 V1.MKTECH.WES WS Gedruckt in Deutschland Siemens AG 2015 Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Folgen Sie uns auf: #CNC Siemens AG Digital Factory Postfach Erlangen DEUTSCHLAND