SINUMERIK CNC-Programmiermethoden

Von Arbeitsschritten bis zur CNC-Hochsprache – universelle CNC-Programmierung für jeden Auftrag

Zwei etablierte CNC-Programmiermethoden zeichnen die SINUMERIK aus: eine durch die Anforderungen der Arbeitsvorbereitung geprägte, hochflexible G-Code-Programmierung sowie eine werkstattorientierte Arbeitsschrittprogrammierung. Doch welches Verfahren gewährleistet eine maximale Produktivität bei unterschiedlichen Fertigungsaufträgen?

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Aus zwei mach drei

Geht es um die Produktivität in der Fertigung von Kleinserien oder Einzelteilen, ist die Zeit für die CNC-Programmierung ausschlaggebend. Vor diesem Hintergrund wurde die SINUMERIK ShopMill / ShopTurn Arbeitsschrittprogrammierung konzipiert. Anders verhält es sich bei Großserien. Sie werden in der Regel über einen längeren Zeitraum gefertigt. Hier ist die reine Zerspanzeit relevant für die Produktivität und damit ein Fall für die etablierte und leistungsfähige G-Code-Programmierung von SINUMERIK. Gleiches gilt für paramertrierbare CNC-Programme für Teilestämme. In der Praxis gibt es allerdings einen breiten Bereich zwischen beiden Vorgehensweisen. Hier setzt die dritte Methode an: Durch die Zyklenunterstützung programGUIDE lassen sich die Vorteile der Arbeitsschrittprogrammierung auch in G-Code-Programmen nutzen.

ShopMill/ShopTurn: Schnell zum Ergebnis

ShopMill/ShopTurn wurde für die Programmierung von Universal-Fräs- oder Drehzentren im Shopfloor konzipiert. In dieser „Werkstattprogrammierung“ steht die Zeit vom ersten Blick auf die Werkstückzeichnung bis zum ersten Span bei der Bearbeitung im Mittelpunkt. Doch woher stammt der Begriff Arbeitsschrittprogrammierung? Er verdeutlicht wie sich eine Fachkraft die Herstellung eines Bauteils in Fertigungsschritte gedanklich unterteilt: Das Planfräsen, das Schruppen einer Kreistasche oder das Dehen eines Gewindefreistichs werden in CNC-Programmen exakt als solche Arbeitsschritte repräsentiert. Wichtig dabei ist, dass die Parametrierung dieser Arbeitsschritte komplett ohne DIN/ISO-Kenntnisse erfolgt – und so auch wenig versiertes Personal schnell eingearbeitet werden kann.

Hinzu kommt: Die konsequente Programmierung in Arbeitsschritten ermöglicht eine Verbindung verknüpfter Vorgänge inklusive automatischem Konsistenzcheck. Wird eine Geometrie programmiert, ohne dass danach ein Bearbeitungsschritt zugeordnet wurde, erfolgt eine Meldung. Gleiches gilt, wenn eine Bohroperation programmiert wurde, ohne danach ein Positionsmuster zu programmieren.

Ein weiteres Highlight der Programmierung in Arbeitsschritten: die Bauteilgeometrie wird während der Programmerstellung jederzeit maßstabsgetreu als dynamische Strichgrafik angezeigt. Fehler lassen sich damit sofort identifizieren. Indem einfach zwischen textlicher Beschreibung und maßstäblicher Darstellung per Softkey oder Tastenkombination Ctrl+G umgeschaltet werden kann, wird kein zweites platzraubendes CNC-Display benötigt.

Anzahl der Arbeitsschritte sowie deren Parameter sind für den täglichen Gebrauch bewusst übersichtlich gehalten: „Easy to Use“ ist und bleibt die zentrale Maßgabe für ShopMill und ShopTurn. Ist maximale Flexibilität gefordert, bietet SINUMERIK mit der G-Code-Programmierung die perfekte Alternative. 

G-Code-Programmierung wird verständlich

In Verbindung mit SINUMERIK wird bewusst auf den Begriff DIN/ISO-Programmierung verzichtet: Die Normierung wurde zuletzt 1983 angepasst und reflektiert den damaligen Stand der CNC-Technik. Heute ist SINUMERIK eine High-End-CNC für eine Vielzahl von Bearbeitungstechnologien. Um die komplette Systemfunktionalität in CNC-Programmen anzubieten, bedient sich SINUMERIK neben den klassischen DIN/ISO-G-Codes einer Vielzahl von CNC-Sprachbefehlen.

Der umfangreiche CNC-Sprachbefehlssatz ermöglicht es, feinste Bearbeitungsnuancen und flankierende CNC-Funktionen zu programmieren. Das Ergebnis: Gerade bei Großerien können Bearbeitungszeiten von CNC-Programmen bestmöglich optimiert werden. Hinzu kommt eine hohe Flexibilität, weil in den lesbaren CNC-Befehlen Sprachbefehle stecken, die denen von Computer-Hochsprachen ähneln. So lassen sich über Anwendervariablen und Kontrollstrukturen parametrierbare CNC-Programme für Teilestämme effizient und strukturiert erstellen. Bei Bedarf können CNC-Anwender diese Hochsprache auch für selbst erstellte Bearbeitungszyklen nutzen.

Die Basis für die Erstellung von SINUMERIK G-Code-Programmen ist ein in SINUMERIK Operate integrierter Texteditor. Er unterstützt die CNC-Programmierung durch eine farbliche Hervorhebung bestimmter CNC-Sprachbefehle wie Eilgang, Weg-, Vorschub- oder Spindelbefehle. Auch Features wie Cut, Copy und Paste sind verfügbar. Zudem werden lange CNC-Programme durch eine Blockbildung strukturiert und übersichtlich dargestellt. Auch können mehrere CNC-Programme parallel geöffnet werden. Das kommt der Erstellung von Programmen für mehrkanalige Anwendungen, beispielsweise Drehzentren mit mehreren Revolvern, zugute.

programGUIDE: Zwischen den Welten

Bei programGUIDE handelt es sich um die SINUMERIK G-Code-Programmierung mit integriertem Texteditor. Der Unterschied: Für die Universaltechnologien Fräsen, Bohren und Drehen steht zusätzlich die Parametrierung von Berarbeitungszyklen zur Verfügung. Damit kombiniert programGUIDE die hohe Flexibilität der G-Code-Programmierung mit Vorzügen der Arbeitsschrittprogrammierung.

Neben Standardgeometrien für frei definierbare Fräs- und Drehkonturen steht derselbe Umfang an Zyklen zur Verfügung wie sie innerhalb ShopMill und ShopTurn angeboten werden. Aber: Technologische Werte wie Werkzeug und Schnittgeschwindigkeit werden hier außerhalb des Zyklus programmiert. programGUIDE sorgt für eine höhere Flexibilität, beispielsweise bei mehrkanaligen Drehmaschinen. Der Werkzeugwechsel kann an einem Revolver durchgeführt werden, obwohl die Bearbeitung noch auf das Bearbeitungsende des anderen Revolvers wartet.

Multitasking

Fräsdrehen oder Drehfräsen? Diese Frage stellt sich für SINUMERIK nicht. Unabhängig davon, ob die Basistechnologie der Maschine aus Drehen oder Fräsen besteht – die jeweils andere Technologie kann mit der technologieneutralen Systemsoftware zugeschaltet werden. Mit anderen Worten: In jedem ShopMill steckt ShopTurn, und umgekehrt. Auch in programGUIDE wird nicht differenziert. Durch leistungsfähige Transformationen wie Zylinder- Mantelflächen- oder 5-Achstransformation werden Dreh- und Fräsoperationen auf der jeweilige Maschinenkinematik abgebildet.

Digitale Zwillinge für alle Methoden

Auch digitale Zwillinge bieten alle drei CNC-Programmiermethoden. Mit SinuTrain für SINUMERIK 828D und 840Dsl oder Run MyVirtual Machine für SINUMERIK ONE stehen exakt dieselben Tools wie in der CNC im Shopfloor auch am PC in der CNC-Arbeitsvorbereitung zur Verfügung. Damit sind die grafischen Elemente in den CNC-Programmen, also die Zyklen und Arbeitsschritte, in beide Richtungen portierbar. Auch das Personal kann darum flexibel sowohl im Shopfloor als auch in der CNC-Arbeitsvorbereitung eingesetzt werden.

Mit den drei aufgezeigten Ausprägungen der CNC-Programmierung bietet SINUMERIK eine unerreichte Bandbreite an CNC-Programmiermöglichkeiten: Mit einer einzigen CNC können Einzelteile mittels „Werkstattprogrammierung“ schnell und einfach, aber auch Serien und Spezialteile per G-Code-Programmierung laufzeitoptimiert und flexibel programmiert werden. Somit kann jeder Fertigungsauftrag kosten- und zeitoptimiert umgesetzt werden.

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