CNC-Programmpräzision durch externe Dateneinbindung steigern

Standard-CNC-Programme mangeln an Intelligenz. Sie werden sequenziell abgearbeitet, Befehle führen zu vorbestimmten Aktionen, Wörter jedes Befehls sind fix.

Parametrische Programmierung bietet zusätzliche Möglichkeiten. Verschiedene Kompensationstypen wie Werkzeugversätze, Werkzeuglängen- und Radiuskompensation erlauben Programmen, Daten von außerhalb zu referenzieren. Diese Daten liegen typischerweise in Offsetregistern und beeinflussen die Programmausführung.

Bestimmte Anwendungen erfordern, dass CNC-Programme auf andere externe Daten zugreifen – ähnlich wie Kompensation. Diese Anwendungen überschreiten die Grenzen von Standard-G-Code. Mit parametrischer Programmierung ist es jedoch einfach, Programme auf externe Daten zugreifen zu lassen.

Quellen für externe Daten: Offsetregister, permanente Common-Variablenregister, Eingangs-/Ausgangssignalanschlüsse auf einer Leiterplatte. Parametrische Systemvariablen erlauben Zugriff auf jeden Typ.

Für Offsetzugriff nutzen die meisten CNCs einen Systemvariablennamen oder -nummer, der dem zugriffsberechtigten Offsetregister entspricht. Bei einem gängigen FANUC-Bearbeitungszentrum-Modell gibt Systemvariable #2001 Lese-/Schreibzugriff auf Geometrie-Offsetregister Nr. 1, #2002 auf Nr. 2 usw. Jeder Offsettyp wird über eine andere Systemvariablenserie angesprochen – aber Sie können jedes Offsetregister erreichen, wenn Sie die zugehörige Systemvariablennummer kennen.

Permanente Common-Variablen ähneln Offsetregistern. Sie können über die MDI-Tastatur eingegeben werden, oder Daten kommen aus anderer Quelle (z. B. Tastprogramm-Ergebnisse). Die Benennung/Nummerierung variiert, FANUC nutzt eine Serie ab #500. Permanente Common-Variable #501 greift auf Register Nr. 501 zu (Lesen/Schreiben).

Ein- und Ausgangsterminals werden über Systemvariablen #1100–#1131 (Eingänge) und #2000–#2031 (Ausgänge) angesprochen. Jede entspricht einer Leiterplatten-Terminalposition. Ist der Terminal aktiv/ein (Strom fließt), ist der Wert der zugehörigen Systemvariablen 1. Inaktiv/aus: 0. Beispiel: Ist Terminalposition 2 aktiv, ist #1102 = 1.

Welche Methode Sie zum Speichern/Zugriff wählen, hängt von der Anwendung ab. Manchmal ist es sinnvoll, verwandte Daten in Offsetregistern abzulegen, besonders bei werkstück- oder werkzeugbezogenen Daten. Andere Male ist es logischer, Daten in permanenten Common-Variablen zu halten, besonders bei maschinenbezogenen Daten. Ein-/Ausgangsterminals sind wichtig, wenn externe Geräte Feedback an die CNC liefern müssen.

Wie Daten in Register gelangen, variiert ebenfalls. Manchmal gibt der Bediener Daten über MDI ein. In anderen Fällen liefert ein externes Gerät Daten (Taster, Nachbearbeitungs-Messsystem). In wieder anderen Fällen ist ein Maschinensensor (z. B. Winkellage eines Rundtischs) an einen Ein-/Ausgangsterminal angeschlossen.

Drei Wege zum Zugriff auf externe CNC-Programmdaten

1. Offsetregister-Zugriff: Verschleißoffsets verbessern

Manchmal kann der Drehmaschinenbediener die nötige Korrektur für eine Maßanpassung nicht leicht ermitteln. Betrachten Sie ein Maß über eine Kugel (Abbildung 1). Statt den Offsetkorrekturwert trigonometrisch zu berechnen, speichert der Bediener das über der Kugel gemessene Maß in einem ungenutzten Offsetregister. Das Programm referenziert diesen Wert in einer Berechnung, die bestimmt, wie X- und Z-Achsbewegungen angepasst werden müssen, um den Kegel korrekt zu bearbeiten.

2. Permanente Common-Variable: Program-Nullpunkt-Zuweisung automatisieren

Der Mittelpunkt eines runden Werkstücks in einer V-Block-Spannvorrichtung (Abbildung 2) variiert vorhersehbar basierend auf Werkstückdurchmesser. Statt diese Position bei jedem Setup neu zu messen, gibt der Bediener den Werkstückdurchmesser in eine permanente Common-Variable ein. Das Programm referenziert diesen Wert, ermittelt die Mittelposition und schreibt einen passenden Wert in das zugehörige Werkzeugversatzregister.

3. Eingangssignal-Terminal: Drehvorrichtung Position bestimmen

Befindet sich ein Rundtisch beim Programmstart oder -neustart in falscher Winkelposition, können die Ergebnisse katastrophal sein. Ein am Rundtisch montierter Sensor (z. B. Endschalter) kann an ein Eingangssignal-Terminal so angeschlossen werden, dass bei korrekter Ausrichtung der Tischseite zur Spindel Strom fließt. Das Programm prüft, ob dieser Terminal aktiv ist. Wenn nicht, erzeugt es einen Alarm.