Staatliche Technikerschule Berlin

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1 Staatliche Technikerschule Berlin CNC-Programmsimulation mit Vericut Projektarbeit von: Reich, Christian Mohr, Thomas betreut durch: Dipl. Ing. Gisbert Fischer Fachrichtung Schwerpunkt : Maschinentechnik : Maschinenbau Berlin, den 2. Juni 2009

2 I Eigenständigkeitserklärung Hiermit bestätigen wir, dass die vorliegende Projektarbeit mit dem Thema CNC-Programmsimulation mit Vericut selbständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt wurden. Die Stellen der Arbeit, die dem Wortlaut oder dem Sinn nach anderen Werken entnommen sind, wurden unter Angabe der Quelle kenntlich gemacht. Berlin, 2.Juni 2009 Christian Reich Thomas Mohr I

3 II Zusammenfassung: In der heutigen Fertigung werden die zu erstellenden Teile immer komplexer. Um einen reibungslosen Ablauf bei der Serien- sowie der Einzelteilfertigung zu garantieren, kommen immer häufiger Simulationsprogramme zum Einsatz. Eines dieser Programme ist Vericut der Firma CGTech. Unsere Aufgabe bestand darin, uns mit der Software vertraut zu machen, und die Funktionsweise sowie die Möglichkeiten die Vericut bietet aufzuzeigen. Vericut bietet im Vorfeld die Möglichkeit komplexe NC-Programme an einer virtuellen CNC Maschine zu testen. Hauptaufgabe von Vericut ist es, zu überprüfen, ob es an der realen Maschine zu Kollisionen und damit zum Ausschuss bzw. im schlimmsten Fall zum Maschinencrash kommt. Außerdem bietet die Software Möglichkeiten zur Überprüfung der gefrästen Konturen und Optimierungsfunktionen hinsichtlich Fertigungsgeschwindigkeiten der NC Programme. Summary project: In the today's manufacture the shares to be erected become more and more complicated. To guarantee an expiry without friction with the series as well as the component manufacture, are used of more and more frequent simulation programmes. One of these programmes is "Vericut" of the company CGTech. Our assignment consisted in making us with the software close, and the functional manner as well as the possibilities the Vericut offers to indicate. Vericut offers in the approach the possibility to test complicated NC programmes in a virtual machine CNC. Major task of Vericut is to check whether it comes in the real machine to collisions and with it to the committee or in the worst case to the machine crash. Moreover, the software offers possibilities for the review of the milled contours and optimisation functions concerning manufacture speeds of the programmes NC. II

4 III Inhaltsverzeichnis 1. Gegenüberstellung der CNC-Steuerungen Dialog11, itnc 530 und Sinumerik 840D Programmaufbau Konturfräsen Linearbewegung Linearbewegung mit Radiuskorrektur An- und Abfahren auf einer Geraden mit tangentialem Anschluss An- und Abfahren auf einer Kreisbahn mit tangentialem Anschluss Fasen und Runden zwischen zwei Konturen Kreisbahn mit festgelegtem Radius Kreisbahn um Kreismittelpunkt Fräszyklen Rechtecktasche Kreistasche Kreiszapfen Taschenfräsen mit Inseln Bohrzyklen Bohren Bohren mit Spanbrechen Tieflochbohren Gewindebohren Programmteilwiederholungen Lokale Unterprogramme Externe Unterprogramme (Makros) Label und Sprungmarken Parameter und Rechenoperationen Sonstiges Nullpunktverschiebungen Spiegeln Drehung Aufbau einer 3-Achs-Fräsmaschine in Vericut Übersicht über Vericut Iconübersicht Funktionsweise von Vericut Aufbau einer Mustermaschine aus einfacher Geometrie Anordnen der Komponenten Verfahren der Maschine durch MDI Festlegen von Verfahrbegrenzungen (Endschalter) Initial Maschinen Position (Anfangsstellung) Aufbau der Deckel FP2NC Vorlage der Deckel FP2NC erstellen Spannmittel einfügen Werkzeuge anlegen Steuerungen einladen Nullpunkt anlegen Simulation von CNC-Fräsprogrammen mit Vericut Aufbau Spannung1 (Setup1) III

5 IV 3.2. Simulation Seite Kollisionskontrolle Aufbau Spannung2 (Setup2) Soll-Ist-Vergleich (Auto-Diff) Simulation von CNC-Drehprogrammen mit Vericut Anpassung vorhandener Steuerungen Was bietet Vericut sonst noch? OptiPath X-Caliper (Messfunktionen) Dateizusammenfassung Fazit Quellen IV

6 1 von 86 Einleitung Bild 1 Virtuelle CNC Maschine in Vericut Was ist Vericut? Vericut ist eine Simulationssoftware, in der fertiger NC Code an einer virtuellen CNC- Maschine getestet werden kann. Zu welchem Zweck wird Vericut eingesetzt? Vericut wird eingesetzt, um NC Programme zu überprüfen. Der fehlerfreie NC Code kann anschließend mannlos auf der realen Maschine laufen. Welche Möglichkeiten bietet Vericut? Kollisionskontrolle der Werkzeuge mit Spannmitteln und Maschinenteilen. Kollisionskontrolle mit dem Fertigteil. Soll-Ist-Vergleich. Vergleich des gefertigten Rohblocks gegen das Fertigteil. Gefräste Konturen können vermessen werden. Optimierung von NC Programmen. Aufbau eigener CNC Maschinen, Darstellung der Kinematik. Es können verschiedene Bearbeitungen simuliert werden, unter anderem Fräsen, Bohren, Drehen, Drehfräsen und Erodieren. Simulation von Mehrachsenbearbeitung. Export der simulierten Modelle als IGES, STL oder STEP. Erstellung von Messsequenzen. CAD/CAM Schnittstellen zu verschiedenen Anbietern. Überwachung der Maschinenverfahrwege. 1 von 86

7 2 von 86 Warum wählten wir Vericut als Projektarbeit? Wir beschäftigen uns beruflich sehr mit CNC gesteuerten Fräs- und Drehmaschinen. Wir sind Einrichter für Drehmaschinen auf denen Serienteile laufen und Programmierer an einem CAM Arbeitsplatz für verschiedene Fräsmaschinen. In der Firma Christian Dunkel GmbH wurde vor kurzem die Software Vericut gekauft. Da dies Neuland für uns war, lag es nahe uns mit diesem Thema zu beschäftigen. Leider werden Simulationen noch sehr stiefmütterlich behandelt, vieles wird als Spielerei abgetan, die kein Geld bringt. Ziel ist es die Vorteile und Funktionsweisen von Vericut zu zeigen. Da der Herr Mohr aus dem Drehbereich kommt und mit der Steuerung Sinumerik 840D arbeitet wird er sich hauptsächlich mit dem Drehen in Vericut und der Sinumerik Steuerung beschäftigen. Der Herr Reich ist Programmierer von Fräsprogramme für die Steuerung itnc 530 und wird sich hauptsächlich mit dem Fräsen in Vericut und der Steuerung itnc 530 beschäftigen. Ein anderes persönliches Ziel von dem Herrn Reich ist es, bei sich in der Firma eine sichere Einzelteilfertigung durchzusetzen, die darauf verzichten kann, die Maschine vorsichtig einzufahren. 2 von 86

8 3 von Gegenüberstellung der CNC-Steuerungen Dialog 11, itnc 530 und Sinumerik 840D Da in Vericut verschiedene CNC gesteuerte Maschinen simuliert werden, benötigt das Programm die Steuerungen der Maschinen. Jede Steuerung besteht aus einer Syntax mit unterschiedlichen Befehlen. In diesem Kapitel werden drei Steuerungen miteinander verglichen. Es handelt sich dabei um die Dialog 11 Steuerung der Firma Deckel, der itnc 530 der Firma Heidenhain und der Sinumerik 840D der Firma Siemens. Der Vergleich der einzelnen Steuerungen wird teilweise durch Tabellen realisiert, in der die wichtigsten Funktionen mit den dazugehörigen Befehlen stehen Programmaufbau Als erstes werden hier drei Programmbeispiele mit den wichtigsten Elementen dargestellt, um den Programmaufbau zu zeigen. itnc 530: Dateiname: NAME1.H 10 BEGIN PGM NAME1 MM 20 BLK FORM 0.1 Z X0 Y0 Z0 30 BLK FORM 0.2 X100 Y100 Z20 40 TOOL DEF 1 L100 R10 50 TOOL CALL 1 S4000 F CYCL DEF 7.0 NULLPUNKT 70 CYCL DEF 7.1 X CYCL DEF 7.2 Y CYCL DEF 7.3 Z L X0 Y0 R0 FMAX M3 M8 110 CYCL DEF 200 BOHREN Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-15 ;TIEFE Q206=250 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=5 ;ZUSTELL-TIEFE Q210=0 ;VERWEILZEIT OBEN Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=100 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q211=0.1 ;VERWEILZEIT UNTEN 120 CYCL CALL L Z100 R0 FMAX M2 210 END PGM NAME1 MM Kommentar: 10 Das Programm wird mit BEGIN eröffnet. Es folgen der Programmname NAME1 und die korrekte Maßangabe MM Mit BLK werden die Abmaße des Rohteiles in der grafischen Simulation definiert. Die Z Angabe in Zeile 20 gibt die Parallele Spindelachse an. 40 TOOL DEF dient der Definition des Werkzeuges, wobei diese Werte auch aus der Werkzeugtabelle entnommen werden können. 50 Mit TOOL CALL wird das Werkzeug aufgerufen. Hinter TOOL CALL können noch Drehzahl, Vorschub, sowie Korrekturen des Werkzeuges definiert werden Nullpunktverschiebungen können durch CYCL DEF 7 vorgenommen werden. Dabei müssen nur die Werte definiert werden, die auch wirklich verschoben werden. 100 Es wird eine lineare Bahnfunktion ohne Radiuskorrektur ( R0 ) auf die X und Y Koordinaten im Eilgang ( FMAX ) ausgeführt. Des Weiteren wird die Spindel im Uhrzeigersinn eingeschaltet ( M3 ). 110 Definition eines Bohrzyklus. 120 Der aktuelle Zyklus wird an der Position ausgeführt (es wird bei X0 Y0 gebohrt) 200 M2 Programmlauf halt, Rücksprung zu Satz Das Programm wird mit END geschlossen. Es folgen der Programmname NAME1 und die korrekte Maßangabe MM. 3 von 86

9 4 von 86 Dialog11: Dateiname: NC % N10 G17 G90 N20 G51*99 N30 G56 X50 Y50 Z20 N40 G17 T1 M6 N50 F100 S4000 M3 N60 G0 X0 Y0 N70 G81 TA-15 SA2 OA0 EA N200 G0 Z100 M2 Kommentar: % Programmanfang mit Programmnummer. 10 G17 gibt die Bearbeitungsebene an. In diesem Beispiel die XY Ebene. G90 gibt absolute Bemaßung an. 20 Es wird der Nullpunkt der Tabelle 99 gesetzt. 30 Der Nullpunkt wird vom Nullpunkt 99 auf die Koordinaten X50 Y50 und Z20 verschoben. 40 Das Werkzeug T1 wird eingewechselt. Die Zeile endet hinter M6. Die Werkzeuglängenkorrektur erfolgt in der Z-Achse (G17). 50 Der Vorschub F100 und die Drehzahl S4000 werden festgelegt. Mit M3 wird die Spindel im Rechtslauf eingeschaltet. 60 Es wird eine lineare Bahnfunktion ohne Radiuskorrektur auf die X und Y Koordinaten im Eilgang (G0) ausgeführt. 70 Definition eines Bohrzyklus, der an der aktuellen Position ausgeführt wird. 200 M2 Programmlauf halt, Rücksprung zu Satz10. Sinumerik840D: Dateiname: NAME1.MPF %NAME1_MPF N10 G17 G90 N20 G54 N30 TRANS X50 Y50 Z20 N40 G17 T1 M6 N50 F100 S4000 M3 N60 G0 X0 Y0 N70 CYCLE81 (100, 0, 2, -15)... N200 G0 Z100 M2 Kommentar: % Programmanfang mit Programmnummer. 10 G17 gibt die Bearbeitungsebene an. In diesem Beispiel die XY Ebene. G90 gibt absolute Bemaßung an. 20 Es wird der Nullpunkt der Tabelle G54 gesetzt. 30 Der Nullpunkt wird vom Nullpunkt G54 auf die Koordinaten X50 Y50 und Z20 verschoben. 40 Das Werkzeug T1 wird eingewechselt. Die Zeile endet hinter M6. Die Werkzeuglängenkorrektur erfolgt in der Z-Achse (G17). 50 Der Vorschub F100 und die Drehzahl S4000 werden festgelegt. Mit M3 wird die Spindel im Rechtslauf eingeschaltet. 60 Es wird eine lineare Bahnfunktion ohne Radiuskorrektur auf die X und Y Koordinaten im Eilgang (G0) ausgeführt. 70 Definition eines Bohrzyklus, der an der aktuellen Position ausgeführt wird. 200 M2 Programmlauf halt, Rücksprung zu Satz10. 4 von 86

10 5 von 86 Ein NC Programm ist aufgebaut durch eine Folge von NC Sätzen. In einem NC Satz werden Anweisungen durch sogenannte Wörter geschrieben (siehe Bild). Jedes einzelne Wort besteht dabei aus einem Adresszeichen und einer Ziffer. Bild 2 Wörter aus Sinumerik Handbuch 1 Außerdem können Kommentare in NC Sätze geschrieben werden. Bei der itnc 530 und Sinumerik 840D geschieht dies durch ein Semikolon und bei der Dialog11 Steuerung durch eckige Klammern. Da die Steuerungen recht unterschiedlich sind, ist es nicht immer möglich direkte Vergleiche zu treffen. Die folgenden Beispiele versuchen den Arbeitsablauf auf einen gleichen Nenner zu bringen. Da viele Zyklen jedoch einen größeren Umfang bieten, wurden nicht gebrauchte Parameter weggelassen oder mit dem Wert Null belegt. Die Beispiele sollen keine Vollständigkeit darstellen, sie dienen nur dazu die gravierenden Unterschiede der Steuerungen zu zeigen. Dabei wurde versucht die wichtigsten Möglichkeiten der Steuerungen zu zeigen. Bei den hier gezeigten Steuerungen handelt es sich um die Steuerung itnc 530 Klartext der Firma Heidenhain, der Dialog 11 Steuerung der Firma Deckel und der Steuerung Sinumerik 840D der Firma Siemens. Im Verlauf des Skripts wird ab jetzt nur noch von der itnc, der Dialog und der Sinumerik gesprochen. 1 Bild 2 Wörter aus Sinumerik Handbuch, 11/2006, 6FC5398-1BP10-2AA0 Seite von 86

11 6 von Konturfräsen Es werden jetzt Beispiele der itnc mit den beiden anderen Steuerungen verglichen. Dabei beziehen sich die Bilder auf die Anweisungen der itnc. In den Programmen stehen nur die relevanten Anweisungen zu den Beispielen. Es werden nur kleine Programmausschnitte gezeigt. Dabei werden gewisse Programmteile, die an den Anfang oder das Ende gehören, vorausgesetzt (z.b. Spindel mit Werkzeug läuft) Linearbewegung: Bild 3 Linearbewegung 2 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 30 L X70 Y50 F1000 N30 G1 X70 Y50 F1000 N30 G1 X70 Y50 F1000 LF 30 L X70 Y50 FMAX N30 G0 X70 Y50 N30 G0 X70 Y50 LF Das Werkzeug fährt, von der aktuellen Position, mit einem Vorschub von 1000, linear auf die Koordinaten X70 und Y50. Möchte man mit dem maximalen Vorschub fahren, ändert man an der itnc den Vorschub von F1000 auf FMAX. An der Dialog und der Sinumerik Steuerung wird dagegen der G1 Befehl gegen G0 getauscht. Die Vorschubwerte fallen in diesen Sätzen dann weg. Bei der Sinumerik werden Sätze durch das Sonderzeichen LF (Line Feed = Neue Zeile) abgeschlossen. LF wird von der Steuerung selbstständig (automatische Zeilenschaltung) am Satzende eingefügt und muss nicht geschrieben werden. In weiteren Beispielen wird deshalb darauf verzichtet. 2 Bild3 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

12 7 von Linearbewegung mit Radiuskorrektur: 3 4 Bild 4 Radiuskorrektur RL Bild 5 Radiuskorrektur RR itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 30 L X0 Y0 R0 FMAX 40 L X20 Y0 RL F L Y50 60 L X80 Y60 70 L X90 Y20 80 L X0 90 L X0 Y0 R0 FMAX N30 G0 X0 Y0 N40 G41 X20 Y0 F1000 N50 G1 Y50 N60 G1 X80 Y60 N70 G1 X90 Y20 N80 G1 X0 N90 G40 X0 Y0 N30 G0 X0 Y0 N40 G41 X20 Y0 F1000 N50 G1 Y50 N60 G1 X80 Y60 N70 G1 X90 Y20 N80 G1 X0 N90 G40 X0 Y0 Das Werkzeug wird im Eilgang auf X0 Y0 positioniert. Anschließend fährt es mit Radiuskorrektur auf die Koordinate X20. In dem gewählten Beispiel steht der Fräser links von der Kontur (Bild4). Die Steuerung greift dabei auf den Radius des gewählten Werkzeuges zurück und verrechnet diesen. Die Radiuskorrektur wirkt modal, das heißt sie wirkt solange, bis sie von einer anderen Anweisung aufgehoben wird. Bei der itnc R0 oder einer Abfahrbewegung ( DEP ) und bei der Dialog und Sinumerik G40. Möchte man mit dem Werkzeug rechts an der Kontur vorbeifahren (Bild5), muss man für die itnc die Anweisung RR anstatt RL verwenden und für die Dialog und Sinumerik Steuerung G42 statt G41. Des Weiteren müssen die Koordinaten in eine andere Reihenfolge gesetzt werden. 3 Bild3 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild4 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

13 8 von An- und Abfahren auf einer Geraden mit tangentialem Anschluss: 5 6 Bild 6 Anfahren tangential Bild 7 Abfahren tangential itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 30 L X40 Y10 R0 FMAX M3 40 APPR LT X20 Y20 LEN15 RR F L X35 Y L Y DEP LT LEN 12.5 F100 N30 G0 X30 Y10 N40 G42 X20 Y20 G45 R15 G1 N50 X35 Y35.. N90 Y20 N100 G40 G45 R12.5 N30 G0 X30 Y10 N40 G42 G147 DISR=15 X20 Y20 F100 N50 G1 X35 Y35.. N90 Y20 N100 G40 G148 DISR=12.5 Das Werkzeug fährt im Eilgang auf den Hilfspunkt PH, der durch die Steuerung berechnet wurde. Dabei werden die Angaben in Zeile 40 herangezogen, die aussagen, dass tangential mit einem Abstand von 15 mm an die Koordinaten X20 und Y20 angefahren wird. Da mit Fräserradiuskorrektur gefahren wird, wird das Werkzeug so positioniert, dass der Werkzeugradius verrechnet wird. Anschließend wird in Zeile 50 der nächste Punkt X35 Y35 mit Korrektur angefahren. Beim Abfahren von der Kontur verhält es sich ganz ähnlich, nur in umgekehrter Weise. In Zeile 90 wird der letzte Punkt der Kontur angefahren und anschließend wird mit einem Abstand von 12,5 mm tangential von der Kontur weggefahren. Gleichzeitig wird in Zeile 100 die Korrektur wieder aufgehoben. Dieses wirkt sich aber erst im nächstfolgenden Satz aus. 5 Bild6 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild7 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

14 9 von An- und Abfahren auf einer Kreisbahn mit tangentialem Anschluss: 7 8 Bild 8 Anfahren Halbkreis Bild 9 Abfahren Halbkreis itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 30 L X40 Y10 R0 FMAX 40 APPR CT X10 Y20 CCA180 R10 RR F L X20 Y L Y DEP CT CCA 180 R8 N30 G0 X40 Y10 N40 G42 X10 Y20 G46 R10 G1 N50 G1 X20 Y35.. N90 G1 Y20 N100 G40 G46 R8 N30 G0 X40 Y10 N40 G42 G347 X10 Y20 DISR=10 F100 N50 G1 X20 Y35.. N90 G1 Y20 N100 G40 G348 DISR=8 Das Werkzeug fährt im Eilgang von dem Startpunkt PS auf den Hilfspunkt PH, der durch die Steuerung berechnet wurde. Dabei werden die Angaben in Zeile 40 ausgewertet, die aussagen, dass tangential mit einem Halbkreis (180 ) und einem Radius von 10 mm an die Koordinaten X10 und Y20 herangefahren wird. Durch die Fräserradiuskorrektur wird das Werkzeug so positioniert, dass der Werkzeugradius verrechnet wird. Anschließend wird die Kontur mit Korrektur abgefahren. Beim Abfahren von der Kontur verhält es sich ganz ähnlich, nur in umgekehrter Weise. In Zeile 90 wird der letzte Punkt der Kontur angefahren. Anschließend wird in Zeile 100 mit einem Radius von 8 mm in einem Halbkreis (180 ) von der Kontur weggefahren. Gleichzeitig wird die Korrektur wieder aufgehoben, welche sich aber erst im nächstfolgenden Satz auswirkt. Desweiteren bieten die Steuerungen noch weitere An- und Abfahrbewegungen, die hier nur kurz erwähnt werden: itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D APPR/DEP LN An- und Abfahren auf einer Geraden senkrecht zum ersten Konturpunkt. APPR/DEP LCT An- und Abfahren auf einer Kreisbahn mit tangentialem Anschluss an Kontur und Geradenstück. G47 An- und Abfahren mit einem Viertelkreis mit tangentialem Anschluss. G247/G248 An- und Abfahren mit einem Viertelkreis mit tangentialem Anschluss. 7 Bild8 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild9 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

15 10 von Fasen und Runden zwischen zwei Konturen: Bild 10 Fasen itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 30 L X0 Y30 RL F L X40 Y35 50 CHF L X45 Y0 N50 G62 L12 N30 G41 X0 Y30 G1 F100 N40 G1 X40 Y35 N60 G1 X45 Y0 N70 G62 9 N30 G41 X0 Y30 F100 N40 G1 X40 Y35 CHR=12 Alternative: N40 G1 X40 Y35 CHF=16.97 N60 G1 X45 Y0 Bei der itnc wird der Eckpunkt programmiert. Zwischen den beiden Konturelementen wird eine Fase (CHF) oder ein Radius (RND) eingefügt. In der Dialog Steuerung wird vor der Fase das Wort G62 mit einer Kantenlänge von 12 mm eingefügt. Anschließend bekommen alle Außenecken eine Fase. Durch erneutes G62 wird das Außenecken runden oder fasen wieder ausgeschaltet. Möchte man eine Ecke runden, anstatt zu fasen, fügt man dem G62 kein L sondern ein R an. Bei Innenecken runden oder fasen, wird die G62 Anweisung durch ein G61 ersetzt. Die Sinumerik verhält sich ganz ähnlich wie die itnc. Zwischen zwei Konturelementen wird die Fase (CHR=) oder der Radius (RND=) eingefügt. Als Alternative kann man auch die lange Seite mit CHF= angeben. 9 Bild10 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

16 11 von Kreisbahn mit festgelegtem Radius: Bild 11 Kreisbögen 1 und 2 Bild 12 Kreisbögen 3 und 4 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 10 L X40 Y40 RL F CR X70 Y40 R+20 DR-; BOGEN 1 N10 G41 X40 Y40 G1 F100 N20 G2 X70 Y40 R+20 [BO- GEN1] N10 G41 X40 Y40 G1 F100 N20 G2 X70 Y40 CR=+20; BOGEN1 20 CR X70 Y40 R+20 DR+; BOGEN 2 20 CR X70 Y40 R-20 DR-; BOGEN 3 20 CR X70 Y40 R-20 DR+; BOGEN 4 N20 G3 X70 Y40 R+20 [BO- GEN2] N20 G2 X70 Y40 R-20 [BO- GEN3] N20 G3 X70 Y40 R-20 [BO- GEN4] N20 G3 X70 Y40 CR=+20; BOGEN2 N20 G2 X70 Y40 CR=-20; BOGEN3 N20 G3 X70 Y40 CR=-20; BOGEN4 Es gibt vier verschiedene Möglichkeiten eine Kreisbahn zu fahren (Bogen 1 bis 4). Grundsätzlich wird der erste Punkt vor der Kreisbahn linear angefahren, anschließend folgt die Anweisung für die Kreisbahn mit den Koordinaten des Endpunktes der Kreisbahn. In dem dargestellten Beispiel wurden in Zeile 20 alle vier Möglichkeiten gezeigt. 10 Bild11 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild12 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

17 12 von Kreisbahn um Kreismittelpunkt: Bild 13 Kreisbahn Vollkreis Bild 14 Kreisbahn Halbkreis itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 10 CC X25 Y25 20 L X45 Y25 RR F C X45 Y25 DR+ N10 G41 X45 Y25 G1 F100 N20 G3 X45 Y25 I25 J25 N10 G41 X45 Y25 G1 F100 N20 G3 X45 Y25 I=AC(25) J=AC(25) In der itnc kann man anstatt des Radius auch den Kreismittelpunkt mit CC angeben. Anschließend programmiert man den Startpunkt der Kreisbahn und mit C die Endkoordinaten sowie die Drehrichtung. Bei der Dialog wird der erste Punkt angefahren. Anschließend wird mit G2 bzw. mit G3 die Drehrichtung des Kreises, die Koordinaten des Endpunktes und die Koordinaten des Kreismittelpunktes mit I und J angegeben. Da es sich bei dem hier gezeigten Beispiel um einen Vollkreis handelt, könnte man die Koordinaten des Endpunktes bei der Dialog auch weg, lassen. Die Sinumerik Steuerung verhält sich ganz ähnlich wie die Dialog Steuerung, nur das die Schreibweise des absoluten Mittelpunktes etwas anders ist. Außerdem gibt es in der itnc Steuerung noch den Befehl CT Kreisbahn mit tangentialem Anschluss auf den wir hier aber nicht weiter eingehen. 12 Bild13 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild14 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

18 13 von Fräszyklen Rechtecktasche: Bild 15 Rechtecktasche1 Bild 16 Rechtecktasche2 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z+100 R0 FMAX 60 CYCL DEF 4.0 TASCHENFRAESEN 70 CYCL DEF 4.1 ABST 3 80 CYCL DEF 4.2 TIEFE CYCL DEF 4.3 ZUSTLG 4 F CYCL DEF 4.4 X CYCL DEF 4.5 Y CYCL DEF 4.6 F500 DR+ RA- DIUS L X+60 Y+35 FMAX 140 L Z+3 FMAX M99 N50 G0 Z100 N55 G0 X60 Y35 N60 G87*1 LI 80 BI 40 TA -10 R10 OA0 SA2 EA3 FZ80 FE500 G3 N50 G0 Z100 N55 G0 X60 Y35 N60 POCKET1 (3, 0, 2, -10,, 80, 40, 10, 60, 35, 0, 80, 500, 4, 3, 0, 0) In diesem Beispiel steht das Werkzeug 100 mm über dem Teil. Es folgt in Zeile 60 die Definition des Taschenzyklus. In diesem werden die Abmaße der Tasche, sowie Zustellungen und Vorschübe festgelegt. Die Tasche bekommt eine Tiefe von 10 mm, wobei in der Z-Achse jeweils 4 mm auf einmal zugestellt werden. Der Z Vorschub soll 80 betragen. Die Ecken bekommen einen Radius von 10 mm und der Vorschub in der X/Y Ebene soll 500 betragen. Die Tasche soll im Gleichlauffräsen abgearbeitet werden. Bei dem Beispiel der itnc wird die Taschenbearbeitung erst in Zeile 140 mit M99 aufgerufen und an der Position X60 Y35 gestartet. Bei der Dialog Steuerung erfolgt die Abarbeitung sofort nach lesen der Zeile 60 an der aktuellen Position. Alle Parameter, die für die Tasche benötigt werden, stehen dabei in einer Zeile. Nach dem Zyklus steht der Fräser auf der Sicherheitsebene von 3 mm über dem Teil und der Position X60 Y Bild15 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild16 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

19 14 von 86 Da der Zyklus der Sinumerik nur Zahlenwerte enthält, wird hier noch einmal der Zyklus mit seinen verschiedenen Parametern gezeigt: POCKET1 (RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, LENG, WID, CRAD, CPA, CPD, STA1, FFD, FFP1, MID, CDIR, FAL, VARI, MIDF, FFP2, SSF) Erklärungen entnehmen sie bitte dem Handbuch Sinumerik 840D Zyklen der Firma Siemens. Für jeden Parameter wird der entsprechende Wert in der richtigen Reihenfolge eingetragen. Werte, die nicht gesetzt werden müssen, können weggelassen werden. Es muss dabei aber trotzdem das Komma gesetzt werden, da die Steuerung sonst nicht erkennen kann, um was für einen Wert es sich handelt Kreistasche: Bild 17 Kreistasche1 Bild 18 Kreistasche2 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z+20 R0 FMAX 60 CYCL DEF 5.0 KREISTASCHE 70 CYCL DEF 5.1 ABST 2 80 CYCL DEF 5.2 TIEFE CYCL DEF 5.3 ZUSTLG 6 F CYCL DEF 5.4 RADIUS CYCL DEF 5.5 F300 DR+ 120 L X+60 Y+50 FMAX 130 L Z+5 FMAX M99 N50 G0 Z20 N55 G0 X60 Y50 N60 G87*2 D70 TA-12 MI 6 SA2 EA5 FZ100 FE300 G3 N50 G0 Z20 N55 G0 X60 Y50 N60 POCKET2 (5, 0, 2, -12,, 35, 60, 50, 100, 300, 6, 3,, 0, 0) Die einzelnen Zyklen laufen alle nach dem gleichen Prinzip ab (siehe Rechtecktasche). Auch hier wird ab Zeile 60 der Zyklus definiert und in Zeile 130 (itnc) durch M99 an der aktuellen Position abgearbeitet. In der Dialog und Sinumerik Steuerung steht der komplette Zyklus wieder in einer Zeile (N60) und wird auch sofort an der Position, die in Zeile N55 angefahren wurde, abgearbeitet. Es wird eine Kreistasche vom Durchmesser D70 mm und einer Tiefe von 12 mm in zwei Zustellungen von 6 mm gefräst. Dabei taucht der Fräser mittig ein und fährt dann kreis- 16 Bild17 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild18 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

20 15 von 86 förmig nach außen. Der Eintauchvorschub beträgt 100 und der Vorschub in der XY Ebene 300. Nach dem Zyklus steht der Fräser auf der Sicherheitsebene von 5mm über dem Teil und der Position X60 Y Kreiszapfen: Bild 19 Kreiszapfen1 Bild 20 Kreiszapfen2 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 CYCL DEF 215 KREISZ. SCHLICHTEN Q200=4 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-20 ;TIEFE Q206=150 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=5 ;ZUSTELL-TIEFE Q207=500 ;VORSCHUB FRAESEN Q203=+30 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=60 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q216=+50 ;MITTE 1. ACHSE Q217=+50 ;MITTE 2. ACHSE Q222=81 ;ROHTEIL-DURCHMESSER Q223=80 ;FERTIGTEIL-DURCHM. 60 CYCL CALL N50 G0 Z60 N55 G0 X50 Y50 N60 G87*3 D80 DR81 TA-20 G2 MI5 OA0 SA4 EA60 N50 G0 Z60 N55 G0 X50 Y50 N60 CYCLE77 (60, 0, 4, - 20,, 80, 50, 50, 5, 0, 0, 500, 150, G2, 2, 81) Da es sich bei dem Zyklus der itnc um einen sogenannten neuen Zyklus handelt, stehen alle Anweisungen in einer Zeile. In diesem Zyklus stehen im Gegensatz zu den alten Zyklen auch die XY Koordinaten des Zapfens, so dass die Position vorher nicht aufgerufen werden muss. Die einzelnen relevanten Werte, wie Fertigteildurchmesser, Rohteildurchmesser, XY Koordinaten, etc. werden alle in Q-Parametern gespeichert, die durch die Steuerung verarbeitet werden. Der Zyklus wird in Zeile 60 durch CYCL CALL aufgerufen. Die Dialog und Sinumerik Steuerungen arbeiten dagegen ihren Zyklus genauso ab, wie sie es auch bei ihren anderen Zyklen tun. Es wird in Zeile N55 positioniert und nach lesen der Zeile N60 abgearbeitet. 18 Bild19 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild20 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

21 16 von Taschenfräsen mit Inseln: Bild 21 Taschen mit Inseln 100 LBL 1; Tasche links 110 CC X+35 Y L X+10 Y+50 RR 130 C X+10 DR- 140 LBL LBL 2; Tasche rechts 160 CC X+65 Y L X+90 Y+50 RR 20 itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 20 CYCL DEF 14.0 KONTUR 30 CYCL DEF 14.1 KONTURLA- BEL 1/2/3/4 40 CYCL DEF 20.0 KONTUR- DATEN Q1=-20 ;FRAESTIEFE Q2=1 ;BAHNUEBERLAPPUNG Q3=0 ;AUFMASS SEITE Q4=0 ;AUFMASS TIEFE Q5=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q6=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q7=+100 ;SICHERE HOEHE Q8=0.1 ;RUNDUNGSRADIUS Q9=-1 ;DREHSINN 50 CYCL DEF 22.0 RAEUMEN Q10=5 ;ZUSTELL-TIEFE Q11=100 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q12=350 ;VORSCHUB RAEUMEN Q18=0 ;VORRAEUM- WERKZEUG Q19=150 ;VORSCHUB PEN- DELN 60 CYCL CALL 70 M30 N20 G87*9 AW90 MI5 OA0 SA2 EA100 FE350 FZ100 TA-20 N30 G41 X50 Y70 G47 R1 N40 G3 X50 Y30 R-25 N50 G3 X50 X70 R-25 N60 G40 G47 R1 N70 G41 X43 Y42 G45 R1 N80 G1 X27 N90 G1 Y58 N100 G1 X43 N110 G1 Y42 N120 G40 G45 R1 N130 G41 X73 Y42 G45 R1 N140 G1 X57 N150 G1 X95 Y58 N160 G1 X73 Y42 N170 G40 G45 R1 %_N_BEISPIEL_MPF N10 G17 G90 N15 T1 M6 N17 M3 F350 S6000 N20 GOTOF_BEARBEITUNG N30 _TASCHE:G0 X50 Y70 F350 N40 G3 X50 Y30 CR=-25 N50 _ENDTASCHE:G3 X50 X70 CR=- 25 N70 _INSEL1:G0 X43 Y42 N80 G1 X27 N90 G1 Y58 N100 G1 X43 N120 _ENDINSEL1:G1 Y42 N130 _INSEL2:G0 X73 Y42 N140 G1 X57 N150 G1 X95 Y58 N160 _ENDINSEL2:G1 X73 Y42 N170 _BEARBEITUNG: N180 GOTOF ENDLABEL N180 M79 N190 M30 N190 BEISPIEL_CONT: N200 CYC- LE74(,"_TASCHE","_ENDTASCHE") N210 CYC- LE75(,"_INSEL1","_ENDINSEL1") N220 CYC- LE75(,"_INSEL2","_ENDINSEL2") N230 ENDLABEL: N240 REPEAT BEISPIEL_CONT ENDLABEL 20 Bild21 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

22 17 von C X+90 DR- 190 LBL LBL 3; Insel1 Viereckig links 210 L X+27 Y+50 RL 220 L Y L X L Y L X LBL 0 N250 CYCLE73 (1111,, BEI- SPIEL_MILL1, 1, 100, 0, 2, -20,, 5,, 0, 0, 350, 100, 0) N260 M LBL 4; Insel2 Dreieckig rechts 280 L X+65 Y+42 RL 290 L X L X+65 Y L X+73 Y LBL 0 Bei der itnc wird das Taschenfräsen mit Inseln durch verschiedene Zyklen realisiert. Im Zyklus 14 werden die Teilkonturen festgelegt, die am Ende des Programmes in Labeln beschrieben werden. Anschließend wird in den Zyklen 20 Kontur Daten und 22 Räumen beschrieben, wie die Tasche gefräst wird. Man könnte jetzt noch mehr Zyklen anführen, z.b. Zyklus 21 Vorbohren, Zyklus 23 Schlichten Tiefe oder Zyklus 24 Schlichten Seite. Die Tasche wird durch den Aufruf CYCL CALL in Zeile 60 ausgeräumt. In der Dialog Steuerung werden die verschiedenen Parameter in Zeile N20 durch G87*9 festgelegt. Anschließend folgen die verschiedenen Konturen, angefangen mit der Außenkontur und zum Schluss die Inseln. Der Zyklus wird durch den Befehl M79 abgearbeitet. Bei der Sinumerik werden die Konturen in den einzelnen Labeln (Tasche, Insel1, Insel2) beschrieben. Durch die Zyklen 74 und 75 werden die Konturen an den Zyklus 73 übergeben, der die Anweisungen für die Bearbeitung enthält. Des Weiteren gibt es noch eine Vielzahl von Zyklen, von denen wir hier nur eine kurze Auswahl nennen, ohne weiter darauf einzugehen. itnc 530: CYCL DEF 212 CYCL DEF 213 CYCL DEF 214 CYCL DEF 3.0 CYCL DEF 210 CYCL DEF 211 CYCL DEF 21.0 CYCL DEF 23.0 CYCL DEF 24.0 CYCL DEF 25.0 CYCL DEF 27.0 CYCL DEF 262 CYCL DEF 262 TASCHE SCHLICHTEN ZAPFEN SCHLICHTEN KREISTASCHE SCHLICHTEN NUTENFRÄSEN NUT PENDELND RUNDE NUT VORBOHREN SCHLICHTEN TIEFE SCHLICHTEN SEITE KONTUR-ZUG ZYLINDER-MANTEL INNENGEWINDEFRÄSEN AUSSENGEWINDEFRÄSEN 17 von 86

23 18 von 86 Dialog 11: G87*4 Außengewinde fräsen G87*5 Innengewinde fräsen Sinumerik 840D: CYCLE90 LONGHOLE SLOT1 SLOT2 POKET3 POKET4 CYCLE71 CYCLE72 CYCLE76 Gewindefräsen Langlöcher auf einem Kreis Nuten auf einem Kreis Kreisnuten auf einem Kreis Rechtecktasche mit weiteren Parametern Kreistasche mit weiteren Parametern Planfräsen Bahnfräsen Rechteckzapfen fräsen 1.4. Bohrzyklen Da die verschiedenen Bohrzyklen recht stark voneinander abweichen, werden hier Zyklen vorgestellt, die in etwa die gleichen Funktionen haben Bohren: Bild 22 Einfachbohren1 Bild 23 Bohrpositionen itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z100 R0 FMAX 60 CYCL DEF 200 BOHREN Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-15 ;TIEFE Q206=250 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=15 ;ZUSTELL-TIEFE Q210=0 ;VERWEILZEIT OBEN Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=100 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q211=0.1 ;VERWEILZEIT UNTEN 70 L X30 Y20 FMAX M3 80 CYCL CALL 90 L X80 Y50 FMAX M99 N50 G0 Z100 N55 G0 X30 Y20 N60 G81 TA-15 SA2 EA100 OA0 N70 G0 X80 Y50 N80 G81 TA-15 SA2 EA100 OA0 N50 G0 Z100 N55 G0 X30 Y20 N60 CYCLE81 (100, 0, 2, -15) N70 G0 X80 Y50 N80 CYCLE81 (100, 0, 2, -15) 21 Bild22 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild23 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

24 19 von 86 Die Programmierung der Bohrzyklen ist in etwa so aufgebaut, wie man es schon bei den Fräszyklen gesehen hat. In Zeile 60 stehen alle wichtigen Parameter für das Bohren. Bei der itnc wird die Bohrung durch CYCL CALL an der aktuellen Position ausgeführt. Durch M99 wird der letzte Zyklus an der aktuellen Position wiederholt (Bohrung2). Bei der Dialog und der Sinumerik Steuerung muss erst die Position der Bohrung angegeben werden. Anschließend wird der Zyklus in Zeile N60 definiert, der sofort bei den Koordinaten aus Zeile N55 abgearbeitet wird. Da eine zweite Bohrung gefertigt werden soll, wird nun die Position in Zeile N70 angefahren. Anschließend wird der Zyklus erneut beschrieben und abgearbeitet. Sollen sehr viele Bohrungen gefertigt werden, gibt es dafür noch andere Lösungen, auf denen später eingegangen wird Bohren mit Spanbrechen: Bild 24 Bohren mit Spanbrechen Bild 23 Bohrpositionen itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z50 R0 FMAX 60 CYCL DEF 203 UNIVERSAL-BOHREN Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-20 ;TIEFE Q206=150 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=7 ;ZUSTELL-TIEFE Q210=0 ;VERWEILZEIT OBEN Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=50 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q212=1 ;ABNAHMEBETRAG Q213=3 ;SPANBRUECHE Q205=2 ;MIN. ZUSTELL-TIEFE Q211=0 ;VERWEILZEIT UNTEN Q208=500 ;VORSCHUB RUECKZUG Q256=0.2 ;RZ BEI SPANBRUCH 70 L X30 Y20 FMAX M3 80 CYCL CALL 90 L X80 Y50 FMAX M99 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 G82 TA-20 SA2 EA50 OA0 MI 7 DI1 HI 0.2 N70 G0 X80 Y50 N80 L1 N60 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 BOHREN: CYCLE83 (50, 0, 2, -20,, -7,, 1,,,, 0,, 2, 0.2) N70 G0 X80 Y50 N80 REPEATB BOHREN 23 Bild24 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild23 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

25 20 von 86 Der Unterschied zum normalen Bohrzyklus besteht darin, dass nach einer bestimmten Tiefe der Span gebrochen wird, das heißt der Bohrer wird kurz angehoben (0.2 im Beispiel). Anschließend wird weiter in die Tiefe gebohrt. Durch den Abnahmebetrag reduziert sich die nächste Zustelltiefe um den jeweiligen Betrag (1 im Beispiel). In diesem Beispiel wurde für die Dialog und Sinumerik eine Programmteilwiederholung eingebaut. Bei der Dialog wird durch L1 die Zeile N60 einmal wiederholt. Bei der Sinumerik wird durch REPEATB BOHREN das Label BOHREN einmal wiederholt Tieflochbohren: Bild 25 Tieflochbohren Bild 23 Bohrpositionen itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z50 R0 FMAX 60 CYCL DEF 205 UNIVERSAL-TIEFBOHREN Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-80 ;TIEFE Q206=150 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=15 ;ZUSTELL-TIEFE Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=50 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q212=1 ;ABNAHEBETRAG Q205=2 ;MIN. ZUSTELL-TIEFE Q258=0.5 ;VORHALTEABSTAND OBEN Q259=0.5 ;VORHALTEABST. UNTEN Q257=15 ;BOHRTIEFE SPANBRUCH Q256=0 ;RZ BEI SPANBRUCH Q211=0 ;VERWEILZEIT UNTEN 70 L X30 Y20 FMAX M3 80 CYCL CALL 90 L X80 Y50 FMAX M99 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 G83 TA-80 SA2 EA50 OA0 MI 15 DI1 HI 0.5 N70 G0 X80 Y50 N80 L1 N60 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 BOHREN: CYC- LE83 (50, 0, 2, -80,, -15,, 1,,,, 1,, 2,,, 0.5) N70 G0 X80 Y50 N80 REPEATB BO- HREN Der Zyklus Tieflochbohren unterscheidet sich zum Zyklus Bohren mit Spanbrechen, dass er beim Spanbrechen komplett herausfährt (lüften). Anschließend wird im Eilgang bis kurz vor der nächsten Zustelltiefe gefahren, wo dann im normalen Vorschub die nächste Stufe gebohrt wird. 25 Bild25 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild23 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

26 21 von Gewindebohren: Bild 26 Gewindebohren Bild 23 Bohrpositionen itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z50 R0 FMAX 60 CYCL DEF 209 GEW.-BOHREN SPANBR. Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-20 ;TIEFE Q239=+1 ;GEWINDESTEIGUNG Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=50 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q257=20 ;BOHRTIEFE SPANBRUCH Q256=0 ;RZ BEI SPANBRUCH Q336=50 ;WINKEL SPINDEL 70 L X30 Y20 FMAX M3 80 CYCL CALL 90 L X80 Y50 FMAX M99 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 G84 TA-20 SA2 EA50 OA0 ST1 N70 G0 X80 Y50 N80 L1 N60 N50 G0 Z50 N55 G0 X30 Y20 N60 M6: CYCLE84 (50, 0, 2, -20,,,,, 1,, 800, 800,, 1, 0000, 0) N70 G0 X80 Y50 N80 REPEATB M6 Beim Gewindebohren wird der Vorschub durch die Steigung berechnet. Drehzahl und Vorschub laufen synchron zueinander. Wurde die Tiefe erreicht, wird die Drehrichtung umgekehrt und das Werkzeug fährt wieder synchron bis zum Sicherheitsabstand heraus. Im Gegensatz zur Dialog Steuerung, kann die itnc und die Sinumerik auch einen Spanbruch einbauen, dass heißt die Spindel fährt nach einem bestimmten Wert synchron heraus und fängt dann noch einmal von oben an. Dieser Vorgang wird sooft wiederholt, bis die Endtiefe erreicht ist. 27 Bild26 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild23 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

27 22 von Programmteilwiederholungen Lokale Unterprogramme: 29 Bild 27 Kontur itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 0 BEGIN PGM 20 MM.. 50 L X92 Y-22 R0 FMAX 60 L Z0 R0 FMAX 70 LBL 1 80 L IZ-3 R0 FMAX 90 APPR LT X90 Y10 LEN2 RL F L X L X25 Y L X L X90 Y DEP LT LEN L X92 Y-22 R0 FMAX 160 CALL LBL 1 REP 3/3 170 L Z100 R0 FMAX M END PGM PGM 20 MM %20.. N50 G0*1 X92 Y-22 Z0 F100 N60 L4 %*1 N70 G0 Z100 M30 %20*10 N1 G0 ZI-3 N2 G41 X90 Y10 G45 R2 G1 N3 G1 X10 N4 G1 X25 Y70 N5 G1 X70 N6 G1 X90 Y10 N7 G40 G45 R2 N8 G0 X92 Y-22 %NAME20.. N50 G0 X92 Y-22 Z0 N60 L30 P4 N70 G0 Z100 M30 L30 N1 G0 ZI-3 N2 G41 G147 DISR=2 X90 Y10 F100 N3 G1 X10 N4 G1 X25 Y70 N5 G1 X70 N6 G1 X90 Y10 N7 G40 G148 DISR=2 N8 G0 X92 Y-22 N9 M17 Bei der itnc wird außerhalb der Kontur vorpositioniert. Anschließend folgt das Unterprogramm (LBL1) in dem inkremental in Z Richtung zugestellt wird. In Zeile 160 wird das Unterprogramm erneut dreimal aufgerufen, so dass man auf eine Gesamttiefe von 12 mm kommt. Die Dialog und Sinumerik Steuerung arbeitet ganz ähnlich, nur dass innerhalb des Hauptprogrammes das Unterprogramm einen eigenen Namen bekommt und am Ende steht. Im Satz N50 wird vorpositioniert und der Satz N60 ruft das Unterprogramm vier Mal auf. 29 Bild27 Grundlagen Programmierhandbuch1 Deckel Diaolog11 Seite von 86

28 23 von 86 Im Unterprogramm haben wir wieder eine inkrementale Zustellung von 3 mm, so dass sich eine Gesamttiefe von 12 mm ergibt Externe Unterprogramme (Makros): itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 0 BEGIN PGM 50 MM.. 50 L X92 Y-22 R0 FMAX 60 L Z0 R0 FMAX.. 70 CALL PGM TNC:\Unterprogramme\1.H.. 80 L Z100 R0 FMAX M30 90 END PGM PGM 50 MM %50.. N50 G0 X92 Y-22 N60 G0 Z0.. N70 %%1.. N80 G0 Z100 M30 %NAME50.. N50 G0 X92 Y-22 N60 Z0.. N70 EXCALL< /_N_WKS_DIR/_N_UNTERPR OGRAMME/_N_NAME1_SPF >.. N80 G0 Z100 M30 Bei den externen Unterprogrammen handelt es sich um ganz normale Programme, die auf der Festplatte gespeichert werden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass diese Programme kein M2 bzw. M30 enthalten dürfen, da sonst der Rücksprung ins Hauptprogramm unterbrochen wird. Das Hauptprogramm wird bis Zeile 70 normal abgearbeitet. Dann wird das Unterprogramm bis zum Schluss abgearbeitet und anschließend wird mit dem Hauptprogramm weiter verfahren Label und Sprungmarken: In dem folgenden Beispiel werden noch andere Möglichkeiten von Wiederholungen gezeigt. Es werden vier Bohrungen auf unterschiedlichen Positionen gefertigt. Der Bohrzyklus wird in der itnc durch M99 im Unterprogramm LBL1 aufgerufen. Bei der Dialog und Sinumerik wird der Bohrzyklus einem LABEL zugeordnet, der anschließend bei den jeweiligen Positionen aufgerufen wird. itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 L Z100 R0 FMAX 60 CYCL DEF 200 BOHREN Q200=2 ;SICHERHEITS-ABST. Q201=-15 ;TIEFE Q206=250 ;VORSCHUB TIEFENZ. Q202=15 ;ZUSTELL-TIEFE Q210=0 ;VERWEILZEIT OBEN Q203=0 ;KOOR. OBERFLAECHE Q204=100 ;2. SICHERHEITS-ABST. Q211=0.1 ;VERWEILZEIT UNTEN 70 CALL LBL1 N50 G0 Z100 N55 G0 X10 Y10 N60 P1=G81 TA-15 SA2 EA100 OA0 N70 G0 X20 Y20 N80 P1 N70 G0 X-10 Y-30 N80 P1 N70 G0 X50 Y-40 N80 P1 N50 G0 Z100 N55 G0 X30 Y20 N60 NAME: CYCLE81 (100, 0, 2, -15) N70 G0 X20 Y20 N80 REPEATB NAME N70 G0 X-10 Y-30 N80 REPEATB NAME N70 G0 X50 Y-40 N80 REPEATB NAME 23 von 86

29 24 von L Z100 R0 FMAX M2; ENDE 100 LBL L X10 Y10 R0 FMAX M L X20 Y20 R0 FMAX M L X-10 Y-30 R0 FMAX M L X50 Y-40 R0 FMAX M LBL Parameter und Rechenoperationen In der folgenden Tabelle werden die wichtigsten Parameter und Rechenoperationen gezeigt. Im Kommentar stehen die Ergebnisse. itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D FN0: Q10=25 ;Zuweisung P10=25 [Zuweisung] R10=25 ;Zuweisung L X +Q10; X entspricht 25 G1 X+P10 [X entspricht 25] G1 X=R10; entspricht 25 FN1: Q1 = Q10 + 5; =30 FN2: Q1 = Q10 5; =25 FN3: Q2 = 3*3; =9 FN4: Q6 = 100 DIV Q10; =4 FN5: Q15 = SQRT 64; =8 FN6: Q18 = SIN30; =0.5 FN7: Q21 = COS60; =0.5 IF Q1 EQU Q3 GOTO LBL 3; Wenn Q1=Q3 dann spring zu Label3 IF Q1 NE Q3 GOTO LBL 3; Wenn Q1 Q3 dann spring zu Label3 IF Q1 GT Q3 GOTO LBL 3; Wenn Q1>Q3 dann spring zu Label3 IF Q1 LT Q3 GOTO LBL 3; Wenn Q1<Q3 dann spring zu Label3 P1=(P10+5) [=30] P1=(P10-5) [=25] P2=(3*3) [=9] P6=(100:P10) [=4] P15=(SQRT(64)) [=8] P18=(SIN(30)) [=0.5] P21=(COS(60)) [=0.5] IF P1 == P3 THEN L0 N50 [Wenn P1=P3 dann spring zu Zeile 50] IF P1 <> P3 THEN L0 N50 [Wenn P1 P3 dann spring zu Zeile 50] IF P1 > P3 THEN L0 N50 [Wenn P1>P3 dann spring zu Zeile 50] IF P1 < P3 THEN L0 N50 [Wenn P1<P3 dann spring zu Zeile 50] R1=(R10+5); =30 R1=(R10-5); =25 R2=(3*3); =9 R6=(100:R10); =4 R15=(SQRT(64)); =8 R18=(SIN(30)); =0.5 R21=(COS(60)); =0.5 IF P1 == R3 THEN GOTO NAME; Wenn P1=P3 dann spring zu Label NAME IF P1 <> R3 THEN GOTO NAME; Wenn P1 P3 dann spring zu Label NAME IF P1 > R3 THEN GOTO NAME; Wenn P1>P3 dann spring zu Label NAME IF P1 < R3 THEN GOTO NAME; Wenn P1<P3 dann spring zu Label NAME 24 von 86

30 25 von Sonstiges Nullpunktverschiebung: 30 Bild 28 Nullpunktverschiebung itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 CYCL DEF 7.0 NULLPUNKT 60 CYCL DEF 7.1 X CYCL DEF 7.2 Y CYCL DEF 7.3 Z-5 N50 G56 X60 Y10 Z-5 N50 TRANS X60 Y10 Z-5 oder N50 G59 X60 Y10 Z Spiegeln: itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 CYCL DEF 8.0 SPIEGELN N50 G58 X0 N50 MIRROR X0 60 CYCL DEF 8.1 X Drehung: Bild 29 Drehung itnc 530 Dialog 11 Sinumerik 840D 50 CYCL DEF 7.0 NULLPUNKT 60 CYCL DEF 7.1 X CYCL DEF 7.2 Y CYCL DEF 10.0 Drehung 90 CYCL DEF 10.1 ROT+35 N50 G56 X60 Y40 W35 I0 J0 N50 TRANS X60 Y40 N60 AROT RPL= Bild28 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite Bild29 Heidenhain Benutzer-Handbuch itnc530 3/2003 Seite von 86

31 26 von Aufbau einer 3-Achs-Fräsmaschine in Vericut 2.1. Übersicht über Vericut Iconübersicht: In der folgenden Übersicht werden kurz die wichtigsten Icons der Werkzeugleiste erklärt. Die Funktionen der Icons können auch über die normale Menüleiste erreicht werden. Alle folgenden Grafiken stammen aus Vericut der Firma CGTech und wurden per Bildschirmfoto erstellt. Speichere Projekt Im Projekt werden alle relevanten Einstellungen wie NC-Programm, welche Maschine, welche Steuerung, Spannmittel, Nullpunkte usw. gespeichert. Es werden keine Änderungen der Maschine oder Steuerung gespeichert. Im Prozess Datei Speichern Es wird der aktuelle Bearbeitungsstand während der Simulation gespeichert. Arbeitsverzeichnis Es kann das aktuelle Arbeitsverzeichnis eingestellt werden. Nach dem Schließen muss es neu eingestellt werden, es wird nicht abgespeichert. Programm bearbeiten Das aktuelle NC Programm kann mit einem Editor bearbeitet werden. Modell- Definition Das aktuell angewählte Modell kann verändert werden. Programm Setup Hier können Einstellungen des jeweiligen Setups (Aufspannung) durchgeführt werden. Werkzeugmanager In dem Werkzeugmanager können Werkzeuge angelegt und verändert werden. Koordinatensysteme Es können verschiedene Koordinatensysteme mit unterschiedlichen Bezeichnungen angelegt werden. Projekt Baum Öffnen des Projektbaumes, in dem die verschiedenen Setups (Aufspannungen) liegen. Hier können Maschinen, Steuerungen, Spannmittel usw. eingefügt werden. Setup Bewegung Einstellungen für die Simulation G-Code Einstellungen Verschiedene Einstellmöglichkeiten, wie z.b. Nullpunktverschiebungen, Kollisionskontrolle, Radiuskorrektur, Werkzeuglängenkorrektur usw. 26 von 86

32 27 von 86 AutoDiff Vergleich Automatischer Vergleich zwischen simuliertem Teil und Fertigteil. X-Caliper Aufruf der Messfunktionen Maschine speichern Hier werden alle Veränderungen, wie z.b. neue B-Achse oder Verfahrbegrenzung, der Maschine gespeichert. Steuerung speichern Hier werden alle Veränderungen, wie z.b. neue Wörter oder andere Zyklen, der Steuerung gespeichert. Maschineneinstellungen Einstellungen der aktuellen Maschine, wie z.b. Kollisionserkennung, Verfahrbegrenzungen, Tabellen für verschiedene Nullpunktverschiebungen. Komponentenbaum Übersicht über alle Komponenten der aktuellen Maschine. Programm anzeigen Während der Simulation kann das Programm mitlaufen. So kann man bei einem Fehler erkennen, an welcher Stelle dieser auftritt. Fehlerliste zurücksetzen Alle angezeigten Fehler werden gelöscht. Lösche abgetrenntes Material Material, welches während der Bearbeitung getrennt wurde, kann so entfernt werden. MDI Maschine kann manuell bewegt werden. Werkzeugwege können in den NC Code übernommen werden. 27 von 86

33 28 von Funktionsweise von Vericut: In der Grafik sehen Sie eine kurze Übersicht von Vericut. Menüleiste Werkzeugleiste Grafikbereich Projektbaum Setup:1 Kontroll- Lampen Bild 30 Vericutfenster Simulations- Geschwindigkeit Meldungs- Fenster Simulations- Kontrolle Im Projektbaum werden alle relevanten Dinge, die man für eine Simulation braucht, eingefügt. Dazu gehören im Allgemeinen eine vorhandene Maschine, eine funktionierende Steuerung, ein Rohteil, ein NC Programm, Werkzeuge und ggf. noch ein Fertigteil und Spannmittel. Wenn das Projekt fertig eingerichtet ist, kann es über die Simulationskontrolle gestartet werden. Fehler im Programm erhält man dann im Meldungsfenster. Während der Simulation überprüft Vericut, ob das eingesetzte Werkzeug eine Kollision mit Spannmitteln, der Maschine oder dem fertigen Teil verursacht. Auf den genauen Ablauf und die einzelnen Einstellmöglichkeiten wird später noch genauer eingegangen. 28 von 86

34 29 von Aufbau einer Mustermaschine aus einfacher Geometrie Anordnen der Komponenten Um mit Vericut arbeiten zu können, braucht man eine funktionierende Maschine. Wie man eine Maschine erstellt, wird hier anhand einfacher Geometrie erklärt. Eine einmal erstellte Maschine kann man abspeichern und jederzeit in andere Projekte einbinden. Die einzelnen Schritte, die dazu nötig sind, werden anhand von Grafiken gezeigt, die zum Teil selbsterklärend sind. Kommentare zu den Grafiken, finden Sie in den Kommentarblöcken. Als erstes sollte ein neues Projekt erstellt werden. Dies geschieht über: Datei Neues Projekt Inch oder Millimeter. Bild 31 Neues Projekt Anschließend wird der Komponentenbaum der Maschine geöffnet. Bild 32 Komponentenbaum öffnen 29 von 86

35 30 von 86 Im Komponentenbaum sieht man eine BASE, welches die Basis der Maschine darstellt. Auf der Basis befindet sich die Anbindung, die später Spannmittel, Rohteil und Fertigteil beinhalten soll. Um der Basis jetzt einen Maschinentisch zuzuordnen muss man diese durch Doppelklick oder rechtsklick Attribute öffnen. Dadurch kommt man in die Modellierung, in der die Komponenten bearbeitet werden. Um der Basis unseren Maschinentisch zuzuordnen, wählt man Modell Modell-Datei Durchsuchen und dann die entsprechende Datei im STL Format. Hat man keine entsprechenden Dateien kann man auch einfache Blöcke selbst erstellen. Darauf wird bei der Rohteilerstellung eingegangen. Bild 33 Basis Komponente Modell Bild 34 Maschinentisch vor der 90 Drehung Eines der wichtigsten Punkte ist es, die Maschine von Anfang bis zum Ende richtig zum Koordinatensystem Komponente auszurichten. Komponenten haben immer einen Komponentennullpunkt. Die Komponente kann aber aus mehreren Modellen bestehen, die verschiedene Modellnullpunkte haben können. Da in unserem Beispiel das Modell nicht in der richtigen Lage liegt, müssen wir das Modell um 90 drehen. Wichtig dabei ist, nur das Modell und nicht die Komponente zu drehen. 30 von 86

36 31 von 86 Bild 35 Maschinentisch nach der 90 Drehung Auf diesem Bild sieht man das Modell des Maschinentisches nach der Drehung. Da wir wollen, dass der Maschinennullpunkt genau mittig auf dem Tisch liegt, haben wir das Modell noch 300 mm nach unten geschoben. In gelb sehen Sie jetzt den Nullpunkt des Modelles, der unten liegt und um 90 verdreht ist. Der Komponentennullpunkt in schwarz liegt oben mittig und die X-Achse zeigt nach rechts. Möchte man sich die Koordinatensysteme ansehen geht man wie folgt vor: Ansicht Koordinatensysteme. Der vorhandene Maschinentisch wird jetzt um eine Y-Achse erweitert. Dazu geht man im Komponentenbaum mit der rechte Maustaste auf Base Erweitern um Y-Achse. Um das richtige Modell der Y-Achse zuzuordnen geht man genauso vor, wie bei der Basis mit dem Maschinentisch. Bild 36 Y-Achse einfügen 31 von 86

37 32 von 86 Wie man sehen kann, wird das Modell mit seinem Modellnullpunkt direkt auf den Komponentennullpunkt gelegt. Diese Stellung entspricht natürlich nicht der richtigen Maschine. Um das Modell an die richtige Stelle zu platzieren, wird über Position Zusammensetzen Verbinden oder Ausrichten das Modell verschoben. Auf den nächsten Bildern sieht man das Prinzip, welches selbsterklärend ist. Bild 37 Modell der Y-Achse ausrichten 1 Verbinden Pfeil 1.Fläche Bild 38 Modell der Y-Achse ausrichten 2 2.Fläche Bild 39 Modell der Y-Achse ausrichten 3 Bild 40 Modell der Y-Achse ausrichten 4 32 von 86

38 33 von 86 1.Fläche 2.Fläche Bild 41 Modell der Y-Achse ausrichten 5 Bild 42 Modell der Y-Achse ausrichten 6 Bild 43 Modell der Y-Achse ausrichten 7 Bild 44 Modell der Y-Achse ausrichten 8 Per Versetzen Befehl wurde das Modell erst einmal um 350 mm in die Tischmitte geschoben. Ziel ist es, die Spindel nachher genau über der Tischmitte zu haben. Bild 45 Modell der Y-Achse ausrichten 9 33 von 86

39 34 von 86 Jetzt wird eine X-Achse, die einen Bezug zur Y-Achse hat, eingerichtet. Dazu wählt man die Y-Achse und erweitert diese um eine X-Achse. Anschließend wird wieder das entsprechende Modell gewählt und platziert. Bild 46 Erweitern um X-Achse Die Z-Achse bekommt jetzt durch erweitern noch eine Spindel. Da es bei der Funktion Zusammensetzen keine Möglichkeit gibt den Mittelpunkt eines Kreises zu greifen, muss man durch zwei eigene Koordinatensysteme die Spindel mittig zum Spindelkasten ausrichten. Die nächsten Bilder werden dies verdeutlichen. Bild 47 Erweitern um Spindel Die Spindel wird manuell in die Nähe des Spindelkastens verschoben. Bild 48 Verschieben der Spindel 34 von 86

40 35 von 86 Es wird ein Koordinatensystem P1 angelegt und mit der Spindel verbunden. Anschließend wird es über eine XY Ebene und der Mantelfläche des Kreises mittig platziert. Bild 49 Anlegen von P1 XY-Ebene Bild 50 Anlegen von P1 über Kreis Bild 51 Kreisfläche Mantelfläche Bild 52 Mantelfläche 35 von 86

41 36 von 86 Für den Spindelkasten (Z-Achse) wird jetzt das Koordinatensystem P2 über drei Ebenen angelegt. Anschließend wird es über verschieben in die Mitte geschoben. Bild 53 Anlegen von P2 Vor Verschiebung Bild 54 Verschieben von P2 Nach Verschiebung Bild 55 Koordinatensystem P2 36 von 86

42 37 von 86 Die Spindel kann jetzt von P1 nach P2 verschoben werden. Position KS Von P1 P2 So sitzt sie genau mittig des Spindelkastens. Bild 56 Spindel von P1 nach P2 Bild 57 Spindel mittig Da die Spindel in der Y-Achse noch nicht genau mittig über dem Komponentenursprung liegt, werden die Modelle der Y-Achse, der X-Achse, der Z-Achse und der Spindel in Y verschoben. Den fehlenden Wert kann man über die Messfunktionen ermitteln. In unserem Beispiel müssen wir alle Modelle um 155 mm in Y Richtung verschieben. Hier sieht man jetzt die fertige Maschine. Wenn man unter Koordinatensysteme die Spindelrichtung zuschaltet, kann man sehr schön sehen, dass sie deckungsgleich mit unserem Ursprung ist. Bild 58 Fertige Maschine 37 von 86

43 38 von 86 Als letztes erweitert man die Spindel noch um ein Werkzeug. Dies ist nötig um Vericut mitzuteilen, wo die Werkzeuge eingespannt werden. Bild 59 Erweitern um Werkzeug Das Werkzeug wird beim Einwechseln an den Bezugspunkt gesetzt. Im Moment liegt dieser direkt auf dem Maschinentisch. Bild 60 Bezugspunkt Das Werkzeug wird jetzt um 310 mm in Z Richtung verschoben. Der Wert wurde durch die Messfunktion ermittelt. Bild 61 Bezugspunkt verschieben 38 von 86

44 39 von 86 Bild 62 Bezugspunkt nach der Verschiebung Nach der Verschiebung kann man sehen, wie der Bezugspunkt genau im Zentrum der XY Ebene der Spindel sitzt. Auf dem nächsten Bild wird die Einwechslung eines Werkzeuges gezeigt. Das Werkzeug wird direkt unten an die Spindel gesetzt. Werkzeug- Aufruf Bezugspunkt Bild 63 Werkzeugwechsel Hier sieht man das Werkzeug mit seinem Bezugspunkt und der Ausspannlänge. Weitere Informationen zu den Werkzeugen erhalten Sie im Kapitel Werkzeuge. Ausspannlänge Bild 64 Bezugspunkt des Werkzeuges 39 von 86

45 40 von Verfahren der Maschine durch MDI Achse Richtung Schrittweite Bild 65 MDI Über MDI wird die Maschine per Hand verfahren. Dadurch kann überprüft werden, ob sich die Achsen in die richtige Richtung bewegen. Hat man bei der anfänglichen Zuordnung der Komponentennullpunkte nichts falsch gemacht, sollte alles richtig funktionieren. Ansonsten gibt es noch die Möglichkeit die Achsrichtungen zu tauschen, welches das nächste Bild zeigt. Da die Maschine noch keine Verfahrbegrenzungen (Endschalter) hat, können die Achsen auch weiter bewegt werden, wie man auf dem Bild sehen kann. Die Grundstellung der Maschine kann man jederzeit über Modell zurücksetzen in der Simulationskontrolle erreichen. Richtung umkehren Bild 66 Richtung umkehren 40 von 86

46 41 von Festlegen von Verfahrbegrenzungen (Endschalter) In Vericut ist es möglich Verfahrbegrenzungen der Achsen festzulegen. Dadurch kann bei der Simulation festgestellt werden, ob Programme sich innerhalb der gültigen Maschinengrenzen bewegen. So ist es möglich, große Teile optimal zu platzieren. Bild 67 Öffnen der Maschineneinstellungen Anschließend werden im Reiter Verfahrbegrenzungen drei Achsen hinzugefügt. Bild 68 Maschineneinstellungen Nun werden die Achsen richtig bezeichnet und die Werte einer realen Maschine eingetragen. In unserer fiktiven Maschine wurden diese per MDI ermittelt. Bild 69 Eintragen der Endschalter 41 von 86

47 42 von 86 Bild 70 Endschalter überfahren1 Im oberen Bild wird das Überfahren der Endschalter erlaubt. Die entsprechende Achse bekommt beim Überfahren die Farbe Rot. Außerdem gibt uns das System eine Meldung aus. Im unteren Bild wird das Überfahren nicht erlaubt, die X-Achse kann nicht weiter verfahren werden. Auch hier bekommen wir wieder eine entsprechende Fehlermeldung. Bild 71 Endschalter überfahren2 42 von 86

48 43 von Initial Maschinen Position (Anfangsstellung) In diesem Kapitell werden wir unserer fiktiven Maschine noch eine Anfangsstellung geben, die die Maschine beim Aufrufen oder beim Modell zurücksetzen anfährt. Es wird wieder ins Menü der Maschineneinstellungen gewechselt. Diesmal brauchen wir den Reiter Tabellen. Durch Neu/Ändern fügen wir eine neue Tabelle ein. Bild 72 Maschinentabellen Nun den Tabellennamen Initial Maschinen Position wählen und die entsprechenden Koordinaten unter Werte eintragen. Bild 73 Initial Maschinen Position Durch Zufügen wird die Tabelle übernommen. Bild 74 Tabelle zufügen 43 von 86

49 44 von 86 Bild 75 Anfangsposition der Maschine Durch Modell zurücksetzen nimmt die Maschine jetzt ihre korrekte Anfangsposition ein. Anschließend sollte die Maschine wieder gespeichert werden. Bild 76 Maschine speichern 44 von 86

50 45 von Aufbau der Deckel FP2NC Die Deckel FP2NC konnten wir anhand fertiger CATIA Modelle in Vericut aufbauen. Recht vielen Dank für die Modelle, die Studenten der STB in einer anderen Projektarbeit erstellt haben. Um die Modelle einfacher zu gestalten, wurden sie in das CAD System Inventor 2009 eingeladen und aufbereitet. Dabei wurden Einzelteile zu Blöcken zusammengefügt und anschließend als STL ausgegeben. Theoretisch ist es auch möglich CATIA Parts direkt in Vericut einzuladen. Da Vericut aber hauptsächlich mit STL Daten arbeitet und das Aufbereiten der Daten im Inventor recht schnell geht, wurde dieser Weg gewählt. Es wurden folgende Zuordnungen vorgenommen: Basis - Z-Fuehrung.stl Y-Achse - Y-Achse.stl X-Achse - Maschinentisch.stl Z-Achse - Z-Achse.stl Spindel - Spindel.stl Kabinenverkleidung - Tischverkleidung.stl Hintere Kabinenverkleidung - Verkleidung_hinten.stl Maschinenkästen - Schaltkasten.stl und Maschinengestell.stl Bedienpult - Maschinenbedienpult.stl Sonstiges - Schild1 bis Schild4 Hintere Kabinenverkleidung Y-Achse Spindel Maschinen- Kästen X-Achse Basis Z-Achse Bedienpult Kabinen- Verkleidung Bild 77 Modelle der FP 2NC 45 von 86

51 46 von 86 Da im Komponentenbaum die Modelle leider nicht umbenannt werden können, wurden neue Obergruppen gebildet, die man leicht ein- und ausblenden kann. So ist es sehr schnell möglich, die komplette Kabinenverkleidung auszublenden, wenn man sie für die Simulation nicht benötigt (siehe Bild 62 und Bild 63). Bild 78 Mit Kabinenverkleidung Bild 79 Ohne Kabinenverkleidung Des Weiteren wurden Verfahrbegrenzungen und eine Initial Maschinen Position eingetragen. Die entsprechenden Werte haben wir von Herrn Dipl. Ing Fischer an der STB Berlin erhalten. Die Vorgehensweise zum Erstellen einer Maschine wurde bereits im Kapitel 2.2 ausführlich erläutert. 46 von 86

52 47 von Vorlage der Deckel FP2NC erstellen Auf den folgenden Seiten wird eine funktionierende Vorlage der Deckel FP2NC erstellt. Das heißt es werden Spannmittel, eine Steuerung, Werkzeuge und ein fester Nullpunkt eingefügt Spannmittel einfügen Es wird ein Schraubstock aus STL Daten eingefügt, der aus zwei verschiedenen Teilen besteht. Einmal aus dem Grundkörper mit fester Backe und einmal aus der losen Backe, die in ihrem Abstand angepasst werden kann. Als erstes wird die Verkleidung ausgeblendet, damit man eine bessere Sicht auf den Maschinentisch hat. Durch Doppelklick auf Fixture (Spannmittel) gelangt man wieder in das Modellierungsfenster. Es werden jetzt die gleichen Schritte, wie schon bei der Modellierung der Maschine ausgeführt. Bild 80 Spannmittel einfügen Bild 81 Feste Backe ausrichten 47 von 86

53 48 von 86 Bild 82 Feste Backe ausgerichtet Anschließend wird die feste Backe um jeweils 80 mm in X und Y Richtung verschoben. Bild 83 Feste Backe verschieben Bild 84 Feste Backe fertig ausgerichtet Bild 85 Umbenennen Wenn gewünscht, kann man Fixture auch einen anderen Namen geben. In unserem Beispiel Schraubstock Feste Backe. 48 von 86

54 49 von 86 Nun wird die Anbindung um ein weiteres Spannmittel erweitert. Es ist aber auch genauso möglich, beide Modelle unter einem Spannmittel einzuordnen. Nur kann man dort wiederrum nicht die Namen ändern (siehe Bild 70) Bild 86 Erweitern um lose Backe Feste Backe Bild 87 Lose Backe Die lose Backe wurde nun eingelesen, ausgerichtet und umbenannt. Bild 88 lose Backe Die lose Backe wurde erst einmal um 100 mm verschoben. Der Wert kann dann für entsprechende Werkstücke angepasst werden. Bild 89 lose Backe verschieben 49 von 86

55 50 von Werkzeuge anlegen Um mit Vericut arbeiten zu können, müssen die entsprechenden Werkzeuge, die im NC Programm aufgerufen werden, vorhanden sein. Diese werden in einer Werkzeugdatenbank angelegt und können jederzeit aufgerufen werden. Dazu öffnet man den Werkzeugmanager über Projekt Werkzeuge oder es wird ein Doppelklick auf Werkzeuge im Projektbaum gemacht. Im Werkzeugmanager können nun neue Werkzeuge angelegt und abgespeichert werden. Es ist auch möglich schon vorhandene Werkzeuge zu importieren oder eine Werkzeugdatenbank von einem anderen Projekt zu öffnen. Die folgenden Bilder erklären das Anlegen eines Bohrnutenfräsers T303 Ø10 mm. Als erstes wird im linken ID Fenster, durch drücken der rechten Maustaste, ein neues Fräswerkzeug angelegt. Bild 90 Neues Werkzeug Es wird ein drehendes Werkzeug vom Typ Schaftfräser gewählt. Bild 91 Schaftfräser Hier werden die Abmaße des Fräsers eingetragen. Dabei spielt die Schneidenlänge eine große Rolle, da Vericut auch überprüft, ob der nicht schneidende Schaft des Fräsers mit einer Kontur kollidiert. Bild 92 Werte eintragen 50 von 86

56 51 von 86 Im gleichen Werkzeug kann dem Fräser ein Halter zugeordnet werden. Wir wählen Zylinder. Es können auch andere Halter eingefügt werden, die sich nicht mit der Spindel drehen (z.b. Winkelköpfe) Bild 93 Halter einfügen Es werden wieder die entsprechenden Werte eingetragen und durch zufügen wird der Halter eingefügt. Zufügen Bild 94 Werte für Halter Verschieben Bild 95 Halter verschieben Da der Halter an die gleiche Stelle eingefügt wurde wie der Fräser, muss der Halter um die Ausspannlänge des Fräsers verschoben werden. 51 von 86

57 52 von 86 Kontur zeichnen Bild 96 Profil ändern Möchte man eine kompliziertere Kontur als einen normalen Zylinder darstellen, kann man dies durch Rotationsprofil erledigen. Dabei wird die Kontur grob gezeichnet und anschließend werden die XZ-Koordinaten angepasst. Dabei ist es wichtig, dass die Kontur nicht geschlossen wird, es wird sozusagen die halbe Kontur gezeichnet. Auf dem unteren Bild kann man sehen, wie durch ändern der Halter angepasst wird. Werte anpassen Ändern Bild 97 Profilpunkte anpassen 52 von 86

58 53 von 86 Es wird nun ein zweiter Halter eingefügt, der den oberen Ring der Aufnahme darstellen soll. Man könnte diesen auch gleich mit in den Halter1 integrieren. Da dieser aber pro Maschine immer gleich ist, kann er für andere Halter einfach dazu geladen werden. Bild 98 Zweiter Halter einfügen Dieser muss nun um 80 mm nach oben geschoben werden. Bohrnutenfräser (30 mm) + Halter1 (50 mm) = 80 mm Bild 99 Halter 2 verschieben Die Ausspannlänge beträgt im Moment noch (X Y Z). Das heißt, das Werkzeug würde im Moment komplett in der Spindel verschwinden. Im nächsten Bild wird gezeigt, wie die Ausspannlänge richtig gesetzt wird. Bild 100 Komplett Werkzeug 53 von 86

59 54 von 86 Ausspannlänge Bild 101 Ausspannlänge richtig setzen In Vericut können alle möglichen Arten von Werkzeugen eingesetzt werden. Da es auch Werkzeuge gibt, die nicht mittig gesetzt werden (z.b. Drehmeißel in Revolvern), kann man die Ausspannlänge durch X, Y, Z Koordinaten bestimmen. Möchte man den Punkt der Ausspannlänge aber genau mittig setzen, wie in unserem Beispiel, fährt man mit der Maus an die Mantelfläche und drückt dann die mittlere Maustaste. Bild 102 Fertige Ausspannlänge Die Ausspannlänge beträgt jetzt Der Wert 96 ist dabei auch schlüssig, da wir drei Werkzeugtypen mit den Längen =96 übereinander gestapelt haben. Jetzt können wir die Werkzeugdatenbank unter einem beliebigen Namen speichern. Beim Verlassen werden wir dann gefragt, ob die Werkzeuge in das aktuelle Projekt übernommen werden sollen. Bild 103 Übernehmen der Werkzeuge in das aktuelle Projekt 54 von 86

60 55 von Steuerungen einladen Da jede Maschine eine Steuerung braucht um ihre Achsen und Werkzeuge richtig zu verfahren bietet Vericut schon eine Vielzahl von fertigen Steuerungen an. Diese werden wie folgt eingeladen: Konfiguration Steuerung Öffnen Bibliothek hei530.ctl für itnc530 der Firma Heidenhain. Bild 104 Steuerung öffnen Bild 105 Bibliothek Steuerungen Bild 107 Eingeladene Steuerung Format ctl Bild 106 alle Steuerungen von Vericut Natürlich kann die Steuerung auch wieder über den Projektbaum geöffnet werden. Bild 108 andere Möglichkeit 55 von 86

61 56 von Nullpunkt anlegen Der Schraubstock der Deckel FP2 steht eigentlich immer an der gleichen Stelle. Die Programme, die an dieser Maschine gestartet werden, gehen immer vom gleichen Nullpunkt aus. Damit erspart man sich die Zeit den Nullpunkt zu ermitteln. Deshalb macht es Sinn, diesen gleich mit in die Vorlage einzufügen. Bild 109 Koordinatensystem Definieren1 Bild 110 Koordinatensystem Definieren2 Es gibt wieder zwei Möglichkeiten, das Fenster, zum Definieren eines Koordinatensystems, zu öffnen. Entweder Projekt Koordinatensystem Definieren oder im Projektbaum rechte Maustaste auf Koordinatensystem und modifizieren. Bild 111 fester Nullpunkt Nun wählt man einen Namen für das Koordinatensystem, verbindet ihn mit unserem Spannmittel Schraubstock_FesteBacke und bestimmt diesen über drei Ebenen. Der Nullpunkt würde jetzt immer mit dem Schraubstock mit wandern, falls dieser einmal verschoben wird. 56 von 86

62 57 von 86 3 Ebenen Aktualisieren Bild 112 Nullpunkt über drei Ebenen Bild 113 Nullpunkt aktualisieren Der Nullpunkt muss noch um 12 mm in Y-Richtung verschoben werden, da spätere Rohteile immer am Zylinderstift anliegen. Bild 114 verschieben des Nullpunktes Bild 115 Programmnullpunkt Wenn die Koordinatensysteme geöffnet werden und das Häkchen bei Programm gesetzt ist, kann man sehen, dass es zwischen den Nullpunkten noch Abweichungen gibt. Man muss der Maschine noch mitteilen, dass der Nullpunkt des Programms dem Nullpunkt Fester_NP entspricht. Dies wird durch einen Eintrag in den G-Code Einstellungen erledigt (siehe Bilder auf der nächsten Seite). 57 von 86

63 58 von 86 Wieder zwei Möglichkeiten Bild 116 G-Code Einstellungen1 Bild 117 G-Code Einstellungen2 Unter G-Code Einstellungen gibt es den Reiter Tabellen. Neu Dort legt man jetzt einen neuen Eintrag an. Bild 118 Tabellen Da man das Koordinatensystem der Programmnull verschieben will, wählt man unter Tabellenname Programmnull. Nun verschiebt man die Position von Komponente Tool nach Koordinatensystem Fester_NP. Warum von Tool werden Sie sich jetzt sicher fragen? Weil das Werkzeug sich genau im Bezugspunkt befindet. Der Programmnullpunkt ist wiederum, ohne Verschiebungen anderer Art, deckungsgleich zum Bezugspunkt. Bild 119 Programmnull Zufügen Durch drücken der Taste OK werden die Einstellungen übernommen. Um das Ergebnis zu sehen, muss man das Modell noch zurücksetzen, wie es auf den Bildern der nächsten Seite gezeigt wird. Bild 120 Programmnull fertig 58 von 86

64 59 von 86 Nachher Vorher Bild 121 Vor Modell zurücksetzen Bild 122 Nach Modell zurücksetzen Die fertige Vorlage können wir jetzt unter einen Namen unserer Wahl abspeichern. Wichtig dabei ist, die Änderungen der Maschine müssen immer separat gespeichert werden. 59 von 86

65 60 von Simulation von CNC-Fräsprogrammen mit Vericut 3.1. Aufbau Spannung1 (Setup1) Um eine Simulation zu starten, brauchen wir pro Spannung, ein Setup mit Spannmittel, Nullpunkt, Roh- und Fertigteil sowie Maschine mit Steuerung und Werkzeugen. Da wir eine Vorlage mit Maschine, Steuerung, Werkzeugen und Spannmittel schon haben, öffnen wir diese und geben ihr einen neuen Namen. Als erstes sollten wir unsere Vorlage unter einem neuen Namen abspeichern. In unserem Fall Simulation1 Bild 123 Projekt speichern Bild 124 Simulation1.vcproject Um einen besseren Überblick im Projektbaum zu haben erweitern wir alle Unterkomponenten. Anschließen wird ein neues Rohteil eingefügt. Bild 125 Rohteil einfügen Bild 126 Erweitern 60 von 86

66 61 von 86 Um ein Rohteil einzufügen wählen wir Block und geben die Abmaße Länge, Breite und Höhe ein. Zur besseren Übersicht kann man verschiedene Farben den Modellen zuweisen. Durch Zufügen wird das Rohteil eingefügt, wie auf dem nächsten Bild zu sehen ist. Bild 127 Blockgröße Rohteil Das Rohteil muss jetzt noch in die richtige Position des Schraubstocks geschoben werden. Dazu wird es erst einmal grob nach oben verschoben und dann wieder über Zusammensetzen auf die richtige Position platziert. Bild 128 Rohteil Verschieben Bild 128 Rohteil verschieben Zusammensetzen Auf dem linken Bild sieht man, wie das Rohteil an der richtigen Position sitzt. Das Rohteil wurde sozusagen an unseren schon vorhandenen Nullpunkt geschoben. Bild 128 Rohteil an der fertigen Position 61 von 86

67 62 von 86 Mit dem Fertigteil wird fast genauso verfahren. Anstatt Block wählen wir die STL Datei unseres Fertigteils. Bild 128 Fertigteil einfügen Auch unser Fertigteil wird erst einmal nicht an der richtigen Position eingefügt. Wir verfahren wie immer durch Verschieben und richtiges Zusammensetzen. Bild 129 Fertigteil verschieben Bild 129 Fertigteil Zusammensetzen Nach dem Zusammensetzen wurde das Fertigteil an drei Seiten zum Rohteil ausgerichtet. 62 von 86

68 63 von 86 Bild 130 Fertigteil an die richtige Position Anschließend verschieben wir unserer Fertigteil in X und Y um 2,5 mm und in Z um -1 mm. Das Fertigteil liegt jetzt in der XY-Ebene mittig zum Rohteil und in Z 1 mm unterhalb des Rohteiles. Um das Fertigteil jetzt sehen zu können, muss man das Rohteil ausblenden Bild 131 Fertigteil Bild 132 Rohteil ausblenden Jetzt werden noch die fehlenden Werkzeuge hinzugefügt. Bild 133 fehlende Werkzeuge anlegen 63 von 86

69 64 von 86 Es folgt das Wichtigste, nämlich das NC-Programm, welches überprüft werden soll, wird eingefügt. Doppelklick Oder Bild 134 fehlende Werkzeuge anlegen1 Bild 135 fehlende Werkzeuge anlegen2 Programm im Explorer auswählen und einfügen. Zufügen Programm Bild 136 Programm einfügen Bild 137 G-Code Einstellungen ändern Bild 138 Radiuskorrektur Jetzt müssen wir Vericut noch mitteilen, dass er die Radiuskorrektur einschaltet. Warum wir das extra mitteilen müssen, entzieht sich leider unserer Kenntnis, es wäre doch schön, wenn dieses das Programm selbst erkennt. Schließlich steht ja im NC Code die Radiuskorrektur ( RL/RR für an und R0 für aus). 64 von 86

70 65 von Simulation Seite1 Rot Nun können wir die Simulation starten. Gleich am Anfang des Programms fahren wir mit dem Werkzeug an den Endschalter. Endschalter Was haben wir falsch gemacht? Wir haben den Schraubstock an der realen Maschine noch einmal vermessen und festgestellt, dass der Aufbau leicht von unseren Daten abweicht. Der Schraubstock wird nun einfach um den richtigen Wert verschoben. Bild 139 Endschalter angefahren Schraubstock verschieben Bild 140 Schraubstock verschieben Dadurch, dass die komplette Komponente des Schraubstocks verschoben wird, wandern alle relevanten Dinge, die in Bezug zum Schraubstock stehen mit. Das heißt, man muss nicht extra den Schraubstock_LoseBacke, das Rohteil, das Fertigteil und den Nullpunkt verschieben. Auf der nächsten Seite kann nun endlich mit der Simulation gestartet werden. Dazu können wir über Info Programm das aktuelle Programm einblenden, welches uns die aktuelle Werkzeugposition zeigt. Außerdem können wir die Simulation auch im Einzelsatz starten. 65 von 86

71 66 von 86 Aktuelle Position Abspielen bis Ende Einzelsatz Bild 141 Simulation starten Materialabtrag Aktuelle Position Bild 142 laufende Simulation 66 von 86

72 67 von Kollisionskontrolle Fehler Bild 143 Kollision mit Spannmittel Auf dem Bild 143 kann man sehr schön eine Kollision zwischen Werkzeugschneide und Schraubstock sehen. Da wir unter Setup Bewegung eingestellt haben, dass die Simulation ab dem 1. Fehler anhalten soll, stoppt diese auch an der richtigen Stelle. Wie man in Zeile 970 sehen kann, scheint etwas mit dem Q-Parameter Q1 nicht zu stimmen. Stopp Bild 144 Setup Bewegung1 Bild 145 Setup Bewegung2 67 von 86

73 68 von 86 Ende Keine Fehler Bild 146 fertige Simulation Nachdem wir den Wert für den Parameter Q1 in Zeile 240 von 41 auf 21 korrigiert haben, lief unsere Simulation ohne Kollision durch Aufbau Spannung2 (Setup2) Am einfachsten ist es, Setup1 zu kopieren und über neues Setup hinzufügen wieder einzufügen. Wir müssen anschließend zwar wieder etwas löschen, aber besser als alles neu anzulegen. Bild 147 Setup1 kopieren Bild 148 Setup1 als neu einfügen 68 von 86

74 69 von 86 Bild 149 Fertigteil umdrehen Als erstes drehen wir mal unser Fertigteil um und platzieren es an die richtige Stelle. Haken Umkehren Bild 150 Umspannkoordinatensystem Beim Umspannen ist es sehr wichtig, dass Setup2 auch ein neues Koordinatensystem umspannen erhält. Dabei muss darauf geachtet werden, dass genau derselbe Name wie bei Setup1 gewählt wird. Das Koordinatensystem wird dahin geschoben, wo man von Setup1 zu Setup2 umspannt. Anschließend wird noch der Haken bei Für Bauteilumspannung benutzen gesetzt und die X-Achse umgekehrt. 69 von 86

75 70 von 86 Da wir nun Programm2 benötigen, löschen wir im Setup2 Programm 1 und laden Programm 2 ein. Bild 151 Programm 2 einladen Hier sieht man noch einmal das Teil nach der Bearbeitung Setup1 mit dem Koordinatensystem umspannen. Von Bild 152 Teil nach Setup1 Und hier nun das umgespannte Teil im Setup2. Nach Bild 153 Teil nach dem Umspannen 70 von 86

76 71 von 86 Hier sieht man jetzt das fertige Teil nach durchlaufen der beiden Seiten (Setup1 + Setup2). Bild 154 Fertige Teil 3.5. Soll-Ist-Vergleich (Auto-Diff) Auto-Diff bietet die Möglichkeit simulierte Konturen mit der Originalkontur zu vergleichen. So ist es möglich schon im Vorfeld zu bemerken, wenn man mit dem Werkzeug die Fertigkontur verletzt. Außerdem kann auch leicht festgestellt werden, welche Bearbeitungen vergessen wurden oder ob sich gewisse Toleranzen, die man vorher festlegen kann, in den richtigen Grenzen bewegen. Bild 155 AUTO-DIFF starten Bei der Vergleichstoleranz wählen wir Beides um die Bereiche zu erkennen, die verletzt wurden und wo sich noch Restmaterial befindet. Bild 156 AUTO-DIFF Einstellungen Verletzungskontrolle Unter dem Reiter Permanente Verletzungskontrolle stellt man die nötigen Toleranzen ein. Bild 157 Permanente Verletzungskontrolle 71 von 86

77 72 von 86 Bei der Simulation kann man jetzt sehr schön das Fertigteil und das zu bearbeitende Rohteil sehen. AUTO-DIFF vergleicht in Echtzeit beide Modelle und liefert sofort eine Fehlermeldung beim Verletzen der Kontur. Bild 158 Beide Teile deckungsgleich Selbst kleinste Bereiche werden angezeigt. Da von der Rückseite die Bohrungen entgratet werden, meldet AUTO-DIFF eine Konturverletzung. Wir können die Meldung überspringen, da diese ja von uns gewollt war. Bild 159 Konturverletzung1 Hier wurde die Tasche an die falsche Position gesetzt. Der Fehler wird sofort gemeldet und die Simulation gestoppt. Fehlermeldung Bild 160 Konturverletzung2 72 von 86

78 73 von 86 Vergleich Fortschrittsbalken Bild 161 Schnittmenge erstellen Genauso ist es möglich, einen Vergleich zwischen Fertig- und simuliertem Teil durchzuführen. Dazu muss man als erstes die Permanente Verletzungskontrolle ausschalten. Nun wird bis zum Ende simuliert und anschließend kann über Vergleich die Schnittmenge berechnet werden. Schnittmenge Verletzte Kontur beim Entgraten Bild 162 Schnittmenge 73 von 86

79 74 von 86 Im Bericht wird einem gezeigt an welchen Stellen die Konturverletzung aufgetreten ist und wie viel Restmaterial noch auf der Kontur ist. Bericht Bild 163 Bericht des Vergleichs 4. Simulation von CNC-Drehprogrammen mit Vericut Der Aufbau und die Simulation unterscheiden sich in den wesentlichen Punkten erst einmal nicht. Der größte Unterschied liegt darin, dass diesmal das Werkstück rotiert und die Werkzeuge nicht. Außerdem werden die Werkzeuge unterschiedlich in einem Revolver angeordnet. Von einem Unterschied zum Fräsen kann man eigentlich nicht sprechen, da es auch sehr viele exotische Fräsmaschinen gibt, an denen die Werkzeuge unterschiedlich angeordnet sind. Da der Aufbau in Vericut sehr frei gestaltet ist, können Maschinen aller Art aufgebaut werden. Maschinen mit mehreren antreibenden Werkzeugachsen, die gleichzeitig das Werkstück bearbeiten. Theoretisch ist es möglich in Vericut ganze Bearbeitungsstraßen mit unterschiedlichen Dreh-, Fräs- und Fräsdrehmaschinen aufzubauen. Bei der Simulation eines Drehprogramms haben wir eine fertige Drehmaschine aus der Bibliothek von Vericut gewählt. Die Steuerung sollte eine Sinumerik 840D sein, da wir am Anfang dieser Projektarbeit ja auf die Unterschiede der einzelnen Steuerungen eingegangen sind. Auch diese bietet Vericut in seiner Bibliothek an. Auch hier wird der Aufbau des zu bearbeitenden Werkstückes im Projektbaum erledigt. Wieder gibt es ein Setup in denen die einzelnen wichtigen Komponenten angelegt werden müssen. Die nächsten Bilder werden dies verdeutlichen. 74 von 86

80 75 von 86 Werkzeuge Rotierendes Werkstück Nullpunkt Revolver Bild 164 Aufbau beim Drehen Hier sieht man noch einmal den wesentlichen Unterschied zwischen Drehen und Fräsen. Auf dem linken Bild wird die Anbindung, der sich drehenden Spindel zugeordnet. Beim Fräsen ist diese der X-Achse zugeordnet (in unserem Beispiel). Bei den Werkzeugen verhält es sich ganz umgekehrt, beim Drehen sind diese im Revolver (Turret) und nicht in der Spindel, während sie beim Fräsen der Spindel zugeordnet sind. Werkzeuge Spindel Bild 165 Werkzeuge Drehen Anbindung Bild 166 Werkzeuge Fräsen 75 von 86

81 76 von 86 Ausspannlänge Bild 167 Drehwerkzeuge im Manager Die Werkzeuge anzuordnen ist etwas komplizierter als beim Fräsen, da das Werkzeug jetzt nicht im Zentrum der Spindel angeordnet wird, sondern im Werkzeugrevolver. Die Ausspannlängen beziehen sich dabei auf den Komponentennullpunkt des Halters und werden in XYZ Werten angegeben. Abstand Bild 168 Werkzeuganordnung im Revolver Das Werkzeug wird dann mit seinem Komponentennullpunkt in Bezug zum Revolver gesetzt. 76 von 86

82 77 von 86 Die Simulation läuft dann genau so ab wie beim Fräsen. Dabei greifen auch alle Kollisionskontrollen, die wir bis hierher kennengelernt haben. Bild 169 Laufende Simulation beim Drehen 5. Anpassung vorhandener Steuerungen Viele Steuerungen sind so umfangreich, dass Vericut nicht immer alle Anweisungen kennt. Oftmals fehlen Kleinigkeiten, wie z.b. ein besonderer Zyklus oder die Zyklen unterscheiden sich in einzelnen Wörtern. Um mal ein Beispiel zu geben, kann es schon Unterschiede bei der itnc530 geben. So gibt es verschiedene Softwarestände. Jede Steuerung unterzieht sich im Laufe der Zeit immer wieder kleinerer Anpassungen. Die Firma CGTech handhabt dies so, dass die Steuerungen, die Vericut verstehen soll, kundenspezifisch angepasst werden. Dies wird durch einen Wartungsvertrag gewährleistet. Bei vielen Firmen ist die Art und Weise des NC-Codes immer gleich. Da heutzutage bei komplexen Teilen fast immer ein CAM System zum Einsatz kommt, ist der generierte NC- Code des CAM Systems in seiner Art immer gleich. Als Beispiel sei zu nennen, dass z.b. ein Taschenzyklus im CAM System fast immer durch einzelne Linear- und Kreissätze ausgegeben wird. In Vericut ist es möglich gewisse Wörter und Anweisungen selbst zu ändern oder hinzuzufügen. Wir werden auf den nächsten Sätzen die Wörter M800 und M801 einfügen. Dabei soll M800 für Kühlung ein stehen und M801 für Kühlung aus. 77 von 86

83 78 von 86 Bild 170 Wort-Format1 Bild 171 Wort-Format2 Unter WORT-FORMAT werden alle Wörter in der Steuerung definiert. Da das M schon vorhanden ist brauchen wir kein Neues anlegen. Würden wir jetzt das Wort STB800 benutzen wollen, müsste hier erst die Adresse STB angelegt werden. Fehler Da die Steuerung unser Wort M800 für Kühlung an nicht kennt, gibt es bei der Simulation eine Fehlermeldung. Bild 172 Fehler bei M800 Um unserer bekannten Adresse jetzt die Ziffernfolge 800 zuzuordnen, gehen wir über Konfiguration Wort/Adresse ins Menü. Dann fügen wir unter M_Misc eine neue Adresse ein (siehe Bild 175) Bild 173 Wort/Adresse1 Bild 174 Wort/Adresse2 78 von 86

84 79 von 86 Adresse Ziffernfolge Nun fügen wir das Wort M (Adresse) mit dem Zusatz 800 (Ziffernfolge) ein. Anschließend wird dem neuen Wort M800 noch das Makro CoolantOn zugeordnet. Dazu muss man nur die ersten Buchstaben des entsprechenden Makros eingeben. Vericut bietet einem dann die passenden Makros an. Makro Buchstaben Bild 175 Makro zuordnen verschieben Bild 176 M800 zufügen Bild 176 M800 verschieben Jetzt das entsprechende Makro wählen und hinzufügen. Wichtig ist dabei, dass unter M * nichts mehr stehen darf, da die dahinterliegenden Wörter überlesen werden. Einfach mit der Maus greifen und nach oben schieben. Jede Art von Wörter und Zyklen sind in Vericut durch Makros hinterlegt. Eine Schwierigkeit dabei ist es, dass viele Zyklen mehrere Makros in Kombination brauchen. Laut dem Support von CGTech gibt es nicht einen Techniker, der wirklich alle Makros kennt. Oftmals werden auftretende Probleme auch durch Unterprogramme gelöst. Der Zyklus 208 Bohrfräsen wurde vom Support von CGTech durch die Datei hei530.sub, die in der Steuerung hei530.ctl aufgerufen wird, erstellt. In dem Ordner Beispiele\Simulation1\ finden Sie entsprechende Dateien. 79 von 86

85 80 von 86 Die Steuerung wird jetzt mit dem neuen Wort M800 abgespeichert. Anschließend kann die Simulation bis zur neuen Meldung gestartet werden. Bild 177 Steuerung speichern Wie man sieht, wird die Simulation bis M801 ohne Fehler durchgefahren. Bild 178 Simulation bis M801 Bild 179 M800 kopieren Am einfachsten wir kopieren unser M800, fügen es neu ein und anschließend ändern wir entsprechende Werte und wählen das Makro CoolantOff Bild 180 M800 einfügen Anschließend noch richtig sortieren und die Steuerung abspeichern. Bei der darauf folgenden Simulation treten dann keine Fehler mehr auf. Bild 181 M801 Bild 182 Sortieren 80 von 86

86 81 von 86 Eine Übersicht über die zum jetzigen Zeitpunkt in Vericut vorhandenen Makros findet man in der Hilfe unter dem aktuellen Vericutverzeichnis. Über die folgende Datei kommt man in das Inhaltsverzeichnis: C:\cgtech622\hhelp\cgtech_help_library.pdf. Von dort aus gelangt man in alle Kapitel. Makros findet man unter: Vericut Makros Natürlich kann die Datei vericut_macros.pdf auch direkt geöffnet werden. Ansonsten bestehen die Steuerungen laut CGTech aus mehr als 1000 verschiedenen Makros die mit mehr als Variablen verschachtelt miteinander arbeiten. Man sieht also, die Steuerungen anzupassen ist nicht ganz so einfach. Vorhandene Makros in Vericut zu ändern, ist nicht möglich, da diese geschützt sind und nur von CGTech USA angepasst werden. Um das Problem der eigenen Steuerung aufzugreifen möchte ich an dieser Stellen einen Auszug einer des Supports von CGTech zitieren in der auf die Frage nach dem entwerfen einer eigenen Steuerung und ändern der Makros eingegangen wird. (CGTech Thomas Schmitz, 2009) Die Makros in Vericut sind geschützt. Man kann sie sich nicht anschauen oder verändern. Die Steuerung in Vericut besteht aus mehr als 1000 Makros die mit ca Variablen verschachtelt miteinander arbeiten. Wenn an den Makros was zu ändern ist, wird dies ausschließlich in der Entwicklungsabteilung CGTech USA gemacht um Kompatibilität zu gewährleisten und das mit einer Änderung nicht bestehende Funktionen nicht mehr funktionieren. Vericut bietet die Möglichkeit, das Makros von den Kunden selber geschrieben werden können. Dies wird in Vericut unter dem Thema CME-API abgehandelt und ist in der Hilfe beschrieben. Diese Funktion wird aber nur sehr selten benutzt (auch von uns) da es schnell sehr aufwändig wird und es Wirtschaftlich dann fragwürdig wird. Normalerweise werden Spezialfunktionen über Unterprogramme realisiert in denen dann auch direkt die Vericut Makros angesprochen und verarbeitet werden können. Beispiele mit verschiedenen Steuerungen finden sie im library Verzeichnis unter ihrer Vericut Installation. Die Makros für das Anfahren oder Abfahren an eine Kontur in der Hei530 sowie z.b. Kreis oder Rechtecktaschen wurden auf Kundenwunsch von uns schon öfters eingebaut bzw. sind einige Funktionen standardmäßig so dass wir sie nur noch Kundenspezifisch angepasst haben. 81 von 86

87 82 von Was bietet Vericut sonst noch? In diesem Kapitel stellen wir kurz vor, was Vericut noch zu bieten hat. Da dieses Programm sehr umfangreich ist, gibt es sicherlich noch eine Vielzahl von erwähnenswerten Funktionen von Vericut OptiPath OptiPath ist ein Modul welches sich eignet Werkzeugbahnen hinsichtlich des Fräsereingriffes zu untersuchen. Dabei werden Geschwindigkeitsvorteile bis zu 30% und mehr erreicht. Es wird untersucht inwieweit der Fräser mit seinem Umfang im Eingriff des Materials ist. Oftmals kann die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden, oft gibt es auch Leerwege, die dann mit dem Eilgang gefahren werden können. OptiPath findet diese Wege und passt selbstständig den NC-Code an, das heißt Werkzeugbahnen werden auf gesplittet und durch zusätzliche Wege ergänzt, die mit einem schnelleren Vorschub gefahren werden können. Es werden dabei aber keine anderen Bahnen generiert, es werden lediglich die Vorschübe angepasst. Beispiel: Ohne OptiPath: L X0 Y0 R0 F100 L X1000 F100 Mit OptiPath: L X0 Y0 R0 F100 L X200 F100 L X800 F300 L X1000 F100 Zwischen X200 und X800 wird der Vorschub erhöht, da dort vielleicht weniger Material steht. Bild 183 OptiPath In den OpiPath Manager kommt man über den Werkzeugmanager Zufügen OptiPath. Jedes Werkzeug, welches im anzupassenden Programm vorkommt, muss dazu eingestellt werden. Hier kann dem Werkzeug genau mitgeteilt werden, wie es auf andere Schnittbedingungen zu reagieren hat. Das heißt bei welcher Schnittbreite bzw. Schnittverhältnis wird die Geschwindigkeit erhöht. Es können feste Werte eingetragen werden, die das Werkzeug auf keinen Fall überschreiten darf. Dadurch werden die Programme nicht nur schneller, das Werkzeug wird auch geschont. 82 von 86

88 83 von X-Caliper (Messfunktionen) Über den X-Caliper können alle Arten von Messungen durchgeführt werden. Wir werden hier mal drei der zahlreichen Messfunktionen vorstellen. Hier wird das Maß zwischen zwei Ebenen genommen. Bild 184 Abstand/Winkel 1 Bild 185 Abstand/Winkel 2 Bild 186 Lichte Weite Lichte Weite heißt einfach, dass von einer bestimmten Stelle bis zur nächsten Wand gemessen wird. Man kann sich das so vorstellen, dass man mit einer Taschenlampe oder einem Laser von einem Punkt, solange misst, bis der Strahl auf etwas trifft. Materialstärke ist selbsterklärend. Es wird halt das Maß gemessen von einer Stelle bis zum Ende des Materials. Bild 187 Materialstärke 83 von 86

89 84 von Dateizusammenfassung Eine sehr nützliche Funktion ist die Dateizusammenfassung. Sie ist dafür zuständig alle relevanten Komponenten eines Projektes zusammenzufassen. Dies ist oft nötig, wenn man das Projekt von einem Ort mit zu einem anderen nehmen möchte ( , PC Wechsel, auf CD brennen etc.) Da die Projekte in Vericut durch viele Komponenten aufgebaut sind, die unter anderen Pfaden gespeichert sind, kann es vorkommen, dass ohne Dateizusammenfassung diese fehlen. Eine gewisse Steuerung oder eine bestimmte Maschine wird ja nur einmal abgespeichert und sie wird dann für die Simulation dazu geladen. Die nächsten Bilder zeigen eine Dateizusammenfassung. Dabei fassen wir gleich unser Beispiel zusammen, welches wir auf CD brennen wollen. Beim Aufruf der Zusammenfassung werden wir nach den Dateien gefragt, die zusammengefasst werden sollen. Wir wählen Kopiere alle Dateien Bild 188 Dateizusammenfassung1 Bild 189 Dateizusammenfassung2 Bild 190 Dateizusammenfassung3 Anschließend noch den richtigen Pfad angeben und alle wichtigen Dateien landen in unserem gewünschten Verzeichnis. Möchten wir das Projekt dann öffnen, kann dies aus dem neuen Verzeichnis heraus geschehen, es werden alle wichtigen Komponenten gefunden. 84 von 86

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