Custom Macros in CAM-Systemen: Wann sie Sicherheit und Qualität verbessern

Custom Macros können – richtig eingesetzt in CAM-Systemen – Sicherheit und Qualität erhöhen. Foto: Getty

Es gibt Anwendungen, in denen CAM-Systeme und Custom Macros tatsächlich konfligieren. Bei Teilefamilien sollte die Anwendung entweder mit der einen oder der anderen Methode erfolgen, nicht mit beiden. Auch bei bestimmten Festzyklusanwendungen wie Gewindefräsen oder Bolzenkreismustern generiert ein CAM-System problemlos die nötigen G-Code-Befehle, sodass der Einsatz von Festzyklus-Custom-Macros unangebracht wirkt.

Viele in der Fertigung schließen daraus fälschlicherweise: Wenn ein CAM-System zur Programmierung genutzt wird, gibt es keinen Grund für Custom Macros. Doch Custom Macros können Dinge tun – oft im Hintergrund –, die Sicherheit erhöhen, Fehler minimieren, Qualität verbessern und Produktionszeit verkürzen. Es gibt Situationen, in denen Maschinenaktionen in Echtzeit auf Basis von Bedingungen während des Zyklus entschieden werden müssen. Hier kann ein CAM-System nicht helfen – wohl aber ein Custom Macro, das in der CNC läuft.

Utility-Anwendungen

Ich nenne jeden Custom Macro, der das Verhalten einer CNC-Maschine verbessert, eine Utility-Anwendung. Ben Staats von Abcissa Ordinate LLC nennt es eine „Ehe“ von CAM und Makros: „Wenn Sie bei Brückenfräsmaschinen, wo Gussteile teuer sind, Programneustarts benötigen, die menschliches Eingreifen erfordern, müssen die Dinge korrekt ablaufen – und Utility-Makros erfüllen diesen Zweck.“

Staats’ Utility-Anwendung verfolgt den aktuellen Nullpunkt für mehrere zu bearbeitende Seiten an einer Portalfräsmaschine. Bis zu fünf Werkstückseiten können bearbeitet werden. Wird der falsche Nullpunkt gewählt oder die Position fehlerhaft eingegeben (Bedienfehler), droht ein Maschinenabsturz.

Ein CAM-System gibt zwar korrekte Koordinaten für jede bearbeitete Seite aus. Es kann aber weder die Werkstückposition auf dem Maschinentisch bestimmen noch die zugehörigen Programmnullpunkte zuweisen. Dies übernimmt ein Custom Macro – und zwar erst nach dem Einrichten.

Oft verbessern Utility-Custom-Macros das Maschinenverhalten, unabhängig von der Programmiermethode. Einrichtprogramme zur Nullpunktzuweisung nutzen häufig Custom-Macro-Techniken. Werden Tastsysteme an FANUC-Steuerungen eingesetzt, steuern Custom Macros diese.

Custom Macros ermöglichen auch das Abfangen bestimmter Bedienerfehler. Bei einem Fehler erzeugt das Macro einen Alarm, der die Maschine stoppt. Häufig abgefangene Fehler: falsche Offset-Eingaben, fehlerhafte Achsenstartpositionen, Versuch, das falsche Programm zu starten. Jeder Fehler sollte auf „Abschirmbarkeit“ per Custom Macro geprüft werden. Kein CAM-System hat Zugriff auf die Echtzeitdaten, um solche Fehler an der Maschine abzufangen.

Echtzeitanwendungen

Custom Macros laufen in Echtzeit – während die Maschine produziert. Ein Spindel-Tastsystem misst z. B. den Rohmaterialauftrag auf einer zu bearbeitenden Fläche. Das zugehörige Custom Macro bestimmt daraus die nötige Anzahl der Bearbeitungsgänge. Ein CAM-System kann dies nicht, da die Ganganzahl von den Tastergebnissen abhängt – Daten, die dem CAM-System zur Programmerstellungszeit nicht vorliegen.

Festzyklusanwendungen

Die meisten CAM-Systeme generieren G-Code, der bestimmte Festzyklen nutzt. Für Fräszentren oft Lochbearbeitungszyklen (G81, G82, G83...), für Drehzentren oft Gewindeschneiden per Festzyklus. Dies verkürzt das Programm und erleichtert Eingriffe an der Maschine durch einfache Programmedits.

Weitere Möglichkeiten zur Programmverkürzung oder besseren Steuerung an der Maschine: Ein Unternehmen nutzt Schaftfräser zum Schruppen von Rundtaschen oder Kernbohrungen mit Helixbewegung. So lassen sich tiefe Bohrungen mit kurzgeschliffenen Fräsern oder Wendeschneidplatten bearbeiten. Ein CAM-System kann die G-Code-Befehle für Helixfräsen basierend auf einem Schnitttiefe-pro-Gang leicht generieren – aber es werden viele Befehle benötigt, und die Schnitttiefe lässt sich an der Maschine nicht ändern.

Wenn ein CAM-System einen Aufruf des zugehörigen Custom Macros generieren kann (alle aktuellen Systeme sollten dies erlauben), kann es ein Helixfräs-Custom-Macro erstellen und im CNC-Speicher ablegen. So können CNC-Anwender die Schnitttiefe pro Gang und alle anderen Helixfräs-Parameter direkt an der Maschine einfach ändern.

Zurück zu Bens Ehe-Analogie: Stellen Sie sicher, dass die gewählten Custom-Macro-Anwendungen mit der CAM-Programmierung kompatibel sind. Wie bei jeder guten Ehe ist die Beseitigung von Konflikten eine Aufgabe für sich.