Wie Custom Macros Werkzeugwechsel und Wiederaufnahme nahtlos vereinfachen

Manche Programmierer meiden Custom Macros, weil sie befürchten, sie erschwerten den Neustart mitten in komplexen Bearbeitungen. Mit etwas Planung lässt sich das oft lösen. Tatsächlich können Custom Macros den Neustart mitten in einem Werkzeugbearbeitungszyklus sogar erleichtern.

Die Technik hier wurde durch Chad Kluth von Mid Valley Industries (Kaukuana, Wisconsin) inspiriert. Ich half ihm bei einem anderen Problem in einem Lochkreis-Bohr-Custom-Macro. Ich nehme es hier auf, da es relevant ist.

Kluths Anwendung: Sehr große, zähe 4140-Stahlkomponenten für Bergbau. Bis zu 100 Bohrungen, je 2 Zoll Durchmesser, im Lochkreismuster in Stirnfläche/Flansch auf 6 Zoll Tiefe. Werkzeugverschleiß und -bruch große Themen. Selbst neuer Bohrer mit frischen Wendeplatten schafft Zyklus oft nicht – und das nach 90 Bohrungen. Harte Einschlüsse im Rohmaterial können Bohrer jederzeit brechen lassen.

Kluth nutzt universelles Lochkreis-Custom-Macro für diverse Bohroperationen: Bohren, Standardgewinden, Hartgewinden, Reiben, Senken. Ursprüngliches Problem: Hartgewinden (M29). Als „universelles“ Macro musste M29 Hartgewinden ignorieren, wenn andere Operation läuft. Lösung: „Vacant“ lokale Variablen.

Für Überspringen von Bohrungen: Argument im Aufrufbefehl spezifiziert Anzahl zu überspringender Bohrungen. Verschleißt Bohrer bei 90. Bohrung → Argument auf 89 setzen. K-Wort (L-Wort bei älteren FANUC) im Festzyklusbefehl: K=0 → Bohrung überspringen, K=1 → bearbeiten.

Beispielprogramm mit Aufrufbefehl

O0001
N005 G90 S500 M03
N010 G00 X0 Y0
N015 G43 H01 Z0.1
N020 G65 P9010 X0 Y0 Z0 C81.0 D6.0 R0.1 B12.0 A90.0 I100.0 F12.0 H89.0
N025 G91 G28 Z0
N030 M30

Pflichtargumente im Aufrufbefehl:

• X = X-Mittelpunkt
• Y = Y-Mittelpunkt
• Z = Z-Bearbeitungsebene
• D = Bohrtiefe
• C = Zyklus – G81, G82, G83, G73, G84
• R = Z-Schnellhubposition
• B = Lochkreisradius
• A = Startwinkel
• I = Anzahl Bohrungen
• F = Vorschub

Nur in Spezialfällen nötige Argumente:

• T = Bei G82 für Verweilzeit
• Q = Bei G73/G83 für Spitzentiefe
• M29.0 = Bei Hartgewinden
• Sxxxx.x = Bei Hartgewinden für Spindeldrehzahl
• H = Bei Überspringen: Anzahl zu überspringender Bohrungen

Das Custom Macro

O9010 (Universal bolt-circle custom macro)
#101=1 (Zähler initialisieren)
#102=#1 (Aktueller Winkel = A)
#103=360 / #4 (Winkelinkrement zwischen Bohrungen)
#104=#26 + 0.1 (Schnellhub-Annäherungsebene)
#105=#26 - #7 (Z-Bodenposition Bohrung)
#32=1 (Überspring-Zähler – genutzt wenn H im Aufruf)
N1 IF[#101 GT #4] GOTO 99 (Test: alle Bohrungen bearbeitet?)
#110=#24 + COS[#102] * #2 (X-Position aktuelle Bohrung)
#111=#25 + SIN[#102] * #2 (Y-Position aktuelle Bohrung)
#33=1 (K-Wert, default 1 = nächste Bohrung bearbeiten)
IF[#11 EQ #0] GOTO5 (Test: H im Aufruf enthalten?)
IF[#32 GT #11] GOTO5 (Test: Überspringen beendet?)
#33=0 (Nächste Bohrung überspringen)
N5 M#13 S#19 (Nicht ausgeführt wenn #13, #19 vacant)
G#3 X#110 Y#111 R#104 Z#105 P#20 Q#17 F#9 K#33 (Aktuelle Bohrung bearbeiten)
G80 (Zyklus abbrechen)
#101=#101 + 1 (Zähler hoch)
#102=#102 + #103 (Winkel schritteln)
#32=#32+1 (Überspring-Zähler hoch)
GOTO 1 (Zurück zum Test)
N99 M99 (Ende)

Erläuterung der fettgedruckten Elemente im Macro

• M#13 S#19 – Enthält CNC-Wort eine „vacant“ lokale Variable, ignoriert CNC das Wort. Bei Hartgewinden muss Aufruf M29.0 und Sxxxx.0 enthalten (S = Drehzahl). Bei anderen Operationen M und S weglassen.
• P#20 und Q#17 – Bei Senken (G82) muss T im Aufruf für Verweilzeit. Bei Spitzbohren (G73/G83) Q für Spitzentiefe.
• K#33 – FANUC hat zwei Festzyklus-Programmierformate. Neuere: K = Anzahl bearbeiteter Bohrungen. Ältere: L für denselben Zweck. Falls Macro nicht funktioniert (Maschine überspringt nicht trotz H im Aufruf), K#33 in L#33 ändern.