TA.BA_PT+AUT Numerische Steuerungen

Jedem elementaren Bearbeitungsvorgang entspricht ein sogenannter "Satz" des Werkstückprogramms. Ein Satz besteht aus Wörter, welche aus Adresse (Buchstaben) und Ziffern bestehen.

N:      Satznummern

G:      Wegbedingungen

F:       Vorschub (Feedrate)

S:      Spindeldrehzahl (Spindle)

T:       Werkzeugnummer (Tool)

M:      Zusatzfunktion

1. Programmanfang (%)
2. Satznummer (Nxxx)
3. Wegbedingung (Gxx)
4. Koordinaten (X,Y,Z)
5. Vorschub (Fxxx)
6. Drehzahl (Sxxx)
7. Werkzeugnummer (Txxx)
8. Zusatz-/Hilfsbefehle (Mxx)
9. Satzende (LF) Line Feed

G-Befehle.

Dies sind Befehle, welche einen Arbeitszyklus (Kreisboden) oder eine Maschinenfunktion (Werkzeugkorrektur) beinhalten.

• gespeicherte Wegbedingungen
• satzweise wirksame Wegbedingungen
• frei verfügbare Wegbedingungen

Dies sind Wegbedingungen, welche in der Steuerung gespeichert sind. Sie bleiben so lange wirksam, bis sie durch eine andere Wegbedingung der gleichen Gruppe überschrieben werden.

a :        Interpolationsart

c :        Ebenenauswahl

d :       Werkzeugkorrektur

e :        Arbeitszyklus

f :         Verschiebung

j :        Massangaben

k :       Vorschub-Vereinbarung

l :        Spindeldrehzahl-Vereinbarung

m :     Masseinheiten

• Feste Reihenfolge: Lage der einzelnen Zeichen muss im Satz richtig sein (früher)
• Mit Adresse: Es gilt das Adresszeichen, jedoch nicht die Lage.

• Manuell (Programmierung im DIN-Format, an der Maschine oder PC)
• Rechnerunterstützt (CAD-CAM-System, Programmiersprache oder Grafisch-interaktive Sprache(WOP))

Ist die NC-Programmerstellung unmittelbar im NC-Satzformat nach DIN 66025.

• Programmierung nicht Problemorientiert
• Zeitintensiv (Eingabeaufwand)
• Fehleranfällig

Diese Sprachen stellen relativ mächtige Sprachkonstrukte zur Verfügung, mit deren Hilfe der Programmierer die zu fertigende Werkstückkontur, die erforderlichen Bearbeitungsoperationen, die eingesetzten Betriebsmittel, die Technologiedaten und andere Maschinenfunktionen beschreibt.

1. Ein Prozessor übersetzt das Quellenprogramm in ein maschinenneutrales Zwischenformat (CLDATA). Dabei führt der Rechner eine Syntaxkontrolle durch, übernimmt sämtliche Berechnungen und legt die Schnittaufteilung fest.
2. Ein maschinenspezifischer Prozessor passt das Steuerprogramm an das Format der jeweiligen NC-Steuerung an.

Beschreibt den Weg der Werkzeugschneide mit allen durchlaufenden Punkten.

• Sehr strukturierte und übersichtliche Problemdefinition
• Unterstützung des Programmierpersonals durch den Rechner
• Maschinenunabhängige Programmierung

NC-Programmierung mit Hilfe von grafisch-interaktiven Werkstattprogrammiersystemen (WOP)

• Wenn ein Betrieb nur wenige NC-Maschinen hat und eine Programmierstelle in der AV zu wenig ausgelastet wäre.
• Wenn ein Betrieb kleine Losgrössen oder Einzelteile fertigen muss.
• Wenn ein Betrieb sehr grosse Stückzahlen fertigen muss, welche sich nur geringfügig unterscheiden.
• Wenn ein Betrieb nicht willens oder nicht in der Lage ist, die mit dem Programmieren in der AV erforderliche straffe Organisation einzuführen.
• Wenn ein Betrieb zu hohe Anlaufkosten vermeiden möchte, die in Verbindung mit der rechnergestützten Programmierung unvermeidbar sind, wenn man Schulung, Werkzeugkatalogisierung und Geräte zur Voreinstellung mitberücksichtigt.
• Wenn ein Betrieb teure oder wichtige Abteilungen, wie z.B. Versuch, Musterbau oder Ersatzteildienst kurzfristig und vorrangig mit Werkstücken versorgen möchte, wobei eine kurze Lieferzeit und Flexibilität Vorrang vor der Wirtschaftlichkeit haben.
• Wenn ein Betrieb Werkstücke in kleinen Losgrössen oder ab Einzelteilen fertigen muss, so dass eine Programmoptimierung entfallen kann, da der Zeitaufwand dafür teurer wäre als die zu erzielende Einsparung aufgrund kürzerer Bearbeitungszeiten.
• Wenn ein Betrieb Werkstücke in sehr grossen Stückzahlen fertigen muss, sodass mit wenigen, optimierten Programmen die Maschine ständig ausgelastet ist.
• Wenn ein Betrieb konventionelle oder mechanisch gesteuerte Maschinen durch modernere CNC-Maschinen ersetzten möchte, dabei jedoch keine grösseren Umstellungen der Betriebsorganisation entstehen dürfen.
• Wenn ein grösserer Fertigungsbetrieb durch Aufteilung seiner Struktur in kleinere Werkstatteinheiten flexibler werden möchte.

Die Grundidee basiert darauf, dass ein vollständiges NC-Teileprogramm unter Nutzung der CAD-Technik erstellt werden kann.

Da die Zwischenschaltung von Schnittstellen immer zu einem Informationsverlust führt und weil nur in seltenen Fällen der Zugriff auf alle CAD-Daten gewährt wird.

• Den Aufwand zur Selektion der NC-relevanten Daten im CAD-System zu minimieren.
• Den Nachbearbeitungsaufwand im NC-Programmiersystem zu minimieren.
• Möglichst viele Informationen zu übergeben.

siehe Skript S. 35

• Variante 1 und 2 sind integrierte Lösungen, bei denen im CAD-System auch ein NC-Modul integriert ist.
• Variante 3-8 beziehen sich auf Koppelungen von isolierten CAD- und NC-Programmiersystemen.

• Variante 1: CAD-System enthält ein spez. NC-Modul, dadurch erfolgt die Umsetzung der Daten direkt über Postprozessoren, die in das CAD-System integriert sind.
• Variante 2 (Wichtig!): Hierbei wird eine maschinenunabhängige Steuerinformation im CLDATA-Format erzeugt. Die Generierung der Steuerinformation für eine bestimmte Steuerung erfolgt über einen externen Postprozessor. (Geringerer Wartungsaufwand)
• Variante 3: Die Kopplung zwischen CAD- und NC-Programmiersystem wird über eine Sprachschnittstelle realisiert. Diese Variante wird genutzt, wenn das NC-Programmiersystem nicht grafisch-interaktiv arbeitet.
• Variante 4: Es werden keine Geometrieinformationen an das NC-Programmiersystem übergeben, nur Makro-Daten. Infolge eines grossen Wartungsaufwandes, ist diese Variante nur in Fällen eines stark standardisierten Werkstückspektrums von Nutzen.
• Variante 5 (Wichtig!): Die Geometrieinformationen werden über eine standardisierte Schnittstelle (IGES, VDAFS, DXF) Übergeben. Im NC-Programm werden dann die Dateien wieder umgesetzt. Dies ist die meistverbreitete Variante.
• Variante 8: Sie zeichnet sich durch eine externe und neutrale Datenbank aus. STEP (Standard of Exchance of Producton Data)

• In CAD-Systemen werden oft nicht NC-gerechte Bauteilgeometrien eingesetzt
• Die Modellbeschreibungen in CAD- und NC-Programmiersystemen sind uneinheitlich
• Innerhalb des CAD-Systems werden Technologieinformationen nur unzureichend abgelegt
• Aus der Bauteilgeometrie alleine lässt sich keine automatische Verfahrens- und Werkzeugauswahl ableiten

Die technologischen Daten fehlen. Zudem liefert das CAD-Modell meist nur die Fertigkontur. Aufmasse für eine Weiterverarbeitung müssen nachträglich hinzugefügt werden.

• Gute Erweiterungsmöglichkeiten
• Nutzung der Datenbank durch beliebige andere Systeme
• Die Möglichkeit der Datenmanipulation durch andere Systeme, ohne dass die Datenkonsistenz gefährdet wird.
• Den Mehrbenutzerbetrieb

• Verminderte Nebenzeiten durch automatisches Zusammenspiel der Bewegungen, durch hohe Geschwindigkeiten der Eilgänge und durch automatische Anpassung der Drehzahlen.
• Kürzere Rüstzeiten
• Verkürzung der Kontroll- und Messzeiten (genauere Maschinen)
• Weniger Ausschuss
• Wegfall von bestimmten Vorrichtungen (Lehren)
• Geringere Wartezeiten
• Herabsetzung des Ersatzteillagerbestandes

• Verbesserung der Fertigungsbeweglichkeit
• Wirtschaftlichere Fertigung sehr komplizierter oder anspruchsvoller Werkstücke
• Verbesserung der Fertigungsplanung
• Anspornung des Personals

• Hohe Stundenkosten
• Problematik der Programmierung
• Risiko der Ausfälle
• Hohe Servickosten

C = Cu + Cr / L + Cp / ( Z * L )

C :                        Gesamte Fertigungskosten pro Stück
C_u :                      Bearbeitungskosten pro Stück
C_r :                       Wiederholkosten für eine Serie
C_p :                      Einmalige Einrichtkosten
L :                         Stückzahl der Serie
Z :                         Anzahl der Serien
Z * L :                   Gesamtstückzahl

• Steuereinheit der NC
• Elektrikschrank
• Werkzeugmaschine

• Absolute Masseingabe: (Die Koordinaten des Zielpunktes werden auf einen bestimmten Koordinatenursprung bezogen)
• Inkrementelle Masseingabe: (Der Verfahrweg von Start und Ziel wird nur angegeben)

• Nullpunktverschiebung
• Werkzeuglängenangabe
• Spiegelung um eine Achse
• Drehung um 180° um den Koordinatenursprungspunkt W

• Werkzeugradiuskorrektur
• Angabe der Korrekturrichtung, bezogen auf die Sollkontur

• Die Interpolationsart (Gerade, Kreisbogen, Parabel)
• Ebenenwahl (G17, G18, G19)
• Interpolationsrichtung bei Kreisinterpolation (G02,G03)