Perfekte Maschinenanbindung

jbkatosc
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Lesen Sie in der Oktoberausgabe des bundesweiten Fachmagazins "BM" einen Artikel über unsere eigens ausgearbeitete Maschinenanbindung.

Technik

// CNC-Bearbeitung

/ Der Autor Andreas Weinzierl hat sich auf die komplexe Fünfachs-Bearbeitung spezialisiert. Im Laufe der Jahre hat er umfassende Praxiserfahrungen in der

Programmierung dreidimensionaler Bearbeitungen gesammelt. Im Bild das Fräsen einer Lautsprecherhälfte. (Fotos und Grafiken: Weinzierl)

Kein Schnitt an der Schnittstelle

Perfekte Maschinenanbindung

CAD/CAM-Programme können ihre volle Leistung nur mit einer ausgereizten Schnittstelle zur

CNC-Maschine ausspielen. In mehrjähriger Praxis und gemeinsam mit einem kooperativen Softwarepartner

konnte bei 3D-Holz Design eine praxistaugliche und effiziente Schnittstelle zum WoodWop-

Format der Homag Gruppe geschaffen werden. ANDREAS WEINZIERL

I Irgendwie hatte ich doch eine andere Vorstellung,

wie Maschine und Software miteinander

harmonieren sollten. Nach der Anschaffung

der CAD/CAM-Software Master-

Cam für komplexe Freiformteile und für die

rationelle Programmierung einer Fünfachs-

Maschine von Homag stellte sich bald

Ernüchterung ein: Wie alle leistungsfähigen

CAD/CAM-Systeme wurde auch MasterCam

für die Bedürfnisse der Metallbearbeitung

entwickelt.

Dort wird seit jeher direkt mit dem G-Code

aus CAD/CAM-Programmen programmiert,

den der NC-Generator hingegen bei den in der

Holzbearbeitung genutzten Wop-Systemen

erst an der Maschine erzeugt.

Sich jetzt also ausschließlich der G-Code-Programmierung

annehmen, nur weil man sich

eine externe CAM-Software zugelegt hat?

Es war also notwendig, auf die Gegebenheiten

von WoodWop einzugehen, um die

gewohnte Visualisierung zu erhalten, die Effizienz

zu steigern, Fehler zu vermeiden bzw.

darauf an der Maschine reagieren zu können.

Oberstes Ziel war es also, aus dem externen

CAD/CAM heraus nach Möglichkeit immer

auch entsprechende optimale Wop-Bearbeitungsmakros

zu posten. Dies bietet gegenüber

dem direkten G-Code-Posting Vorteile:

· Die Bearbeitungen sind auf der Maschine

schnell zu überblicken und einsehbar

· Der NC-Generator an der Maschine überprüft

das Programm auf Fehler

· Programme können an der Maschine ohne

großen Aufwand editiert werden. Der Weg

zurück in die externe CAM-Software kann also

eingespart werden

· Bei Bohrbearbeitungen kann ohne jeglichen

Zusatzaufwand der Bohrkopf angewandt

und die Bohrungen auch optimiert werden

· Bei der Programmierung in MasterCam

muss sich der Bediener so gut wie keine

Gedanken machen, wie er die programmierten

Operationen zur Maschine übergibt: Der

Postlauf findet mit sinnvoll hinterlegten Voreinstellungen

das beste Wop-Ergebnis.

Nachteilig erweist sich dabei der (theoretisch

unnütze) Zwischenschritt zum Wop-Format.

Denn datenarm ist dieser Weg nicht: Beim

Posten des Wop-Formates ist generell mehr

Text zu generieren, um die Bearbeitungsmakros

entsprechend zu beschreiben. Bei

einem fehlerfreien Programm könnte man

sich diesen Zwischenschritt sparen, da ja auch

der NC-Generator an der Maschine nichts

Anderes macht als entsprechende G-Befehle

eines Universalmakros zur Maschine „durchzureichen“.

Dass dies jedoch eine praxistaugliche

Lösung für handwerkliche Einsätze sein

kann, wage ich stark zu bezweifeln.

Allerdings können mit externer CAM-Software

auch Bearbeitungen programmiert werden,

für die eine Wop-Software letztlich kein

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Strukturierte Wop-Ausgabe: Operationen aus dem CAM behalten ihre Operationen in WoodWop. So findet man

sich in gewohnter Umgebung schnell zurecht, Der Bediener muss nicht mehr zwangsläufig den Weg ins externe

CAM zurückverfolgen. Mit Wop-Makro-Posting sieht er sofort, was auf ihn zukommt.

/ Dieser Korpus für einen Elektrobass wurde inklusive

Hals komplett aus einer Nussbaumbohle gefräst.

/ Komplexere Bearbeitungen sind ohne maschinengebundener Simulation durchaus riskant.

eigenes Bearbeitungsmakro mehr vorsieht.

Für diese Fälle bleibt also der Weg des Postens

eines G-Codes nicht aus. So kommt es, dass

man in nur einem Programmlauf durchaus

beide Wege nutzt. Als Beispiel sei ein beliebiges

Standardteil zu sehen, das zusätzlich eine

5-Achs-Simultan-Bearbeitung enthält.

Daher bleibt das Posten eines G-Codes (Universalmakro)

dennoch unverzichtbar. Zu

oft gibt es Situationen, an denen diese Art der

Übergabe der reinen Wop-Makro-Anbindung

zu bevorzugen ist. Sei es bezüglich der Darstellung

komplexer Datenmenge in Wood-

Wop oder auch dem vorsätzlichem Tricksen

gegenüber den Wop-Makros. Denn bei der

Übergabe als Universalmakro werden die

Koordinaten blindlings ohne jegliche Fehlerkontrolle

durchgereicht. So können durch

diese Herangehensweise auch Bearbeitungen

übergeben werden, die anhand der Plausibilitätsprüfung

durch den NC-Generator beim

Einsatz von Wop-Bearbeitungsmakros an der

Maschine geblockt werden würden.

Grund genug, um auch das Universalmakro,

das den G-Code enthält, zu frisieren. Hier sei

z. B. die automatische Absaughaubenberechnung

genannt: Aufgrund von Werkzeugdurchmesser,

Werkzeugneigung, Werkzeuglänge

und Werkstückdicke wird der Störkreis des

Werkzeugs kontinuierlich berechnet und die

Absaughaube in die darüberliegende Stellung

gebracht. Außerdem werden nur die Koordinaten

übergeben, die sich auch tatsächlich

ändern. Somit wird die Datei schlank gehalten

und das Handling erleichtert. Ebenso

können alle von Homag bisher angewandten

NC-Satz-Verschleifparameter (je nach

Steuerungsgeneration) angewandt oder mit

eigenen Werten versehen werden.

Ziel war es dabei immer, die Anbindung weitgehend

automatisiert zu hinterlegen.

Der Postlauf findet weitgehend selbst den

passendsten Weg, um ein bestmögliches

Wop-Posting zu erzielen. Dennoch sollen

durch eine Automatisierung diverse Parameter

innerhalb einer Fräsoperation auch

bewusst gesetzt werden können: Absaughaubenstellung,

Rampenfaktor, NC-Stop nach

einem Bearbeitungsgang etc.

Zusätzlich kann dabei auch die Postingart

beeinflusst werden. Beim vertikalen Konturfräsen

hätte man innerhalb WoodWop drei

Möglichkeiten: Vertikalfräsmakro, Polygonzug

oder Universalmakro (G-Code).

So war es jedoch mit nur einem „rein funktionierenden“

Programmlauf nicht getan. Ich

wollte mich nach dem Erzeugen des MPR-Formates

schneller in WoodWop zurechtfinden,

um sichtbare, nachvollziehbare Bezüge zu den

Fräsoperationen aus MasterCam herzustellen.

Wenn hunderte Fräsmakros lediglich die

Hierarchie einer richtigen Reihenfolge vorweisen,

bringt das schließlich nicht den gewünschten

Übersichtseffekt um sich schnell

wieder an der Maschine im Wop zurechtzufinden.

Hierzu bietet das Blockmakro die optimalen

Voraussetzungen: Sämtliche Fräsoperationen,

die aus einer MasterCam-Operation

stammen, werden in ein Blockmakro zusammengefasst.

Jedoch nur dann, wenn es auch

Sinn macht. Sofern die Operation aus Master-

Cam nur eine einzige Bearbeitungskontur/

Bohrpunkt etc. enthält, wird auch auf das

Blockmakro innerhalb WoodWop verzichtet.

So erhält man dort immer den optimalen

Bezug zur Originalprogrammierung in MasterCam

und kann beispielsweise ein Blockmakro

mit Dutzenden darin enthaltenen Operationen

noch völlig unkompliziert an der

Maschine bezüglich der Fräsreihenfolge in

einem Guss verschieben.

Ebenso werden Zusatzinformationen wie z. B.

Werkzeuginformationen oder im CAM definierte

Anmerkungen innerhalb einer Opera-

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Technik

// CNC-Bearbeitung

/ „Bildhauerische Tätigkeiten“ auf der CNC: Hier das

Fräsen eines Stierohres

/ Postingfenster: Beim Erzeugen des MPR-Formates werden global geltende Informationen mitgegeben. Diese

sind voreingestellt. Sie können aber durch den Nutzer auch gezielt und situationsabhängig beeinflusst werden.

tion in ein Kommentarmakro mitausgegeben.

So habe ich nach und nach alle sinnvollen

WoodWop-Makros erfasst, welche nun in den

Postprozessor integriert sind. Selbst das Einbinden

bereits bestehender Komponenten

inkl. einem Drehwinkel ist möglich.

Bei der Entwicklung wurde Wert darauf gelegt,

dass keine fehlerhaften Makros gepostet

werden. Es soll also gewährleistet sein, dass

der NC-Generator an der Maschine das Programm

erfolgreich generiert.

Zuletzt geben wir beim Start des Postingvorganges

noch globale Informationen mit:

Ein Z-Versatz des Werkstücks, ob vertikale

Bohrungen optimiert werden sollen, ob ein

gespiegeltes Programm aufgerufen werden

kann, ob Polygonzüge und Universalmakros

eingebettet oder extern gepostet werden

oder auch, ob eine separate, ausgereiztere

Absaughaubenberechnung nicht nur für das

Universalmakro, sondern auch für WoodWop-

Makros berechnet und zugewiesen werden

soll. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit,

die Bearbeitungen innerhalb der realen

Maschinenumgebung auf etwaige Fehler

hin zu simulieren. Selbst wenn der Postlauf

beendet ist, haben wir noch auf Komfort

geachtet. Die erzeugte Datei öffnet sich automatisch

zeitgleich in zwei Programmen, ohne

sie separat öffnen zu müssen: im Texteditor,

um das Universalmakro betrachten zu können

wie auch in WoodWop selbst.

Viele Abendstunden und Enthusiasmus

waren notwendig, diese Schnittmenge auszuarbeiten.

So gibt es selbst heute noch hin

und wieder Situationen, in denen eine Lücke

klafft. Es gilt, den Fehler sogleich zu lokalisieren

um die gewonnenen Erkenntnisse an den

CAM-Anbieter (für MasterCam ist dies die

Formtec AG, Chur) weiterzuleiten, um diese

Fehler zu beseitigen. So habe ich in partnerschaftlicher

Zusammenarbeit namentlich mit

Herrn Good anhand jahrelanger komplexer

Praxisaufgaben eine ungeahnte Schnittmenge

dessen geschaffen, was ich vor Jahren

noch für unmöglich hielt. Wichtig war dabei

die Erkenntnis, dass nicht der Softwarevertrieb,

sondern letztlich der Anwender die

Möglichkeiten des Wop's auszukundschaften

hat. Vom Anwender muss Inspiration und

Input kommen, der Vertrieb kann dann

umsetzen. Bezüglich der Softwarekombination

MasterCam-WoodWop ist diese Arbeit

weitgehend gemacht. Letztlich, so meine

felsenfeste Überzeugung, ist eine Anbindung

auf hohem Niveau neben dem Beherrschen

von Wop und externem CAM selbst, der

wichtigste Schlüssel zum Erfolg. I

Der Autor

Andreas Weinzierl ist Inhaber der Firma

3D-HolzDesign in Traunstein. Als

innovativer Dienstleister ist dieser Betrieb

auf die komplexe Bearbeitung von Holz,

Holzwerkstoffen und Kunststoffen

spezialisiert.

www.3D-HolzDesign.de

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