Fräsen von Kreis- und Rechtecktaschen mit Siemens Sinumerik – Teil 3

Programmieren wir nun das Unterprogramm für das zweite Bohrbild. Legen Sie dazu im Werkstückordner UEBUNG_20 wiederum ein Unterprogramm (G-Code) mit dem Namen BOHRBILD_2 an. Der erste Satz im Unterprogramm BOHRBILD_2 beinhaltet den Kommentar mit dem Namen und dem Inhalt des Unterprogramms.

N10 ; Bohrungen des Lochkreises 7

Diesen Lochkreis programmieren wir über die Funktion Bohrbild und Lochkreis im Menü der Bohrzyklen. Analysieren wir anhand der technischen Zeichnung die Angaben, die Sie für das parametrieren dieser Funktion benötigen:

Den Namen bzw. das Label benennen wir mit Lochkreis_7. Der Mittelpunkt befindet sich in der X-Achse, der Abszisse, X0 bei 75 mm. Die Koordinate des Mittelpunktes in der Y-Achse, der Ordinate, befindet sich in Y0 bei -75 mm. Der Anfangswinkel α0, der den Winkel zwischen der waagrechten Achse und der ersten Bohrung definiert, beträgt 30°. Der Fortschaltwinkel α1 beträgt ebenfalls 30° (dies ergibt sich aus der Gesamtgradzahl der Bohrungen, hier 270°, dividiert durch die Anzahl der Bohrungen, hier 9). Der Radius R des Lochkreises beträgt 30 mm. Die Anzahl der Bohrungen N beträgt 9. Übertragen Sie diese Werte, wie in folgender Abbildung dargestellt, in die Eingabemaske und bestätigen die Eingaben mit dem Softkey “Übernehmen”.

Abb. 1.7: Parametrierung Lochkreis

Wenn Sie nun alle Werte im Menue Lochkreis eingetragen, bestätigt und die Parametrierung mit den Softkey „Übernehmen“ abgeschlossen haben, beenden wir das Unterprogramm mit dem Befehl M17. Bevor Sie nun den Editor verlassen, nummerieren Sie das Unterprogramm durch. Unser Programm für Bohrbild_2 sieht jetzt so aus:

N10 ; Bohrungen des Lochkreises 7

N20 LOCHKREIS_7: HOLES2(75,-75,30,30,30,9,2000,0,,,1)

N30 M17

Beachten Sie bitte auch an dieser Stelle, dass gewisse Unterschiede in der Nummerierung bei der Anwendung von Herstellerzyklen durch beschriebene Zeilen, die für den Programmierer nicht sichtbar sind, zustande kommen können.

Programmieren wir nun das Programm für Bohrbild 3. In Bohrbild 3 wird einzig die Koordinate für Bohrung 8 programmiert. Dies ist notwendig, da diese Bohrung eine andere Referenzebene als die anderen Bohrungen aufweist. Legen Sie ein Unterprogramm (G-Code) mit dem Namen BOHRBILD_3 im Werkstückordner UEBUNG_20 an. Der erste Satz, den wir programmieren, ist wie üblich ein Kommentar, der den Inhalt des Programms beschreibt. Der nächste Satz ist die Koordinate der Bohrung 8, die im Eilgang angefahren wird. Anschließend beenden wir dieses Programm wieder mit M17. Zusammengefasst sieht unser Programm für Bohrbild 3 somit so aus:

N10; Bohrung 8 Bohrbild 3

N20 G0 X75 Y-125

N30 M17

Nachdem wir jetzt alle Bohrungskoordinaten programmiert haben, können wir das eigentliche Hauptprogramm programmieren. Legen Sie dazu im Werkstückordner Uebung_20 das gleichnamige Programm an. Wir beginnen mit dem uns bestens bekannten Standardprogrammkopf, in dem wir die Bezeichnung des Werkstückes, den Namen des Programmierers, das Datum der Programmerstellung, die Anwahl der Bearbeitungsebene, die Anwahl des Bahnsteuerbetriebes, die Anwahl der Vorschubeinheit m/min, das Freifahren sowie das erste Anfahren des Werkzeugwechselpunktes realisieren.

N10 WORKPIECE(,,,”BOX”,112,0,-20,-80,0,0,150,-150)

N20 ; Uebung_20

N30 ; 041109 Christiani Team

N40 G17 G54 G64 G90 G94

N50 G0 Z200

N60 WWP

Der nächste Programmsatz beinhaltet die Bezeichnung des Arbeitsschrittes als Kommentar. Anschließend wechseln wir laut Arbeitsplan den Langlochfräser zur Bearbeitung der Rechtecktaschen ein. Dies ist der Langlochfräser mit der Bezeichnung LANGLFR_10. Der Werkzeugwechselvorgang wird durchgeführt mit der M-Funktion M6. Somit programmieren wir für den Werkzeugwechsel:

N70 ; Herstellen Rechtecktaschen I, II, IV mit Langlfr_10

N80 T=“LANGLFR_10“

N90 M6

Nachdem wir nun das Werkzeug eingewechselt haben, legen wir im nächsten Satz die Technologiewerte fest. Diese Technologiewerte sind die G-Funktion G97 für die konstante Drehzahl und den dazugehörigen Drehzahlwert S, den wir zusammen für die Vorbearbeitung berechnet haben, der Vorschub F und die Drehrichtung des Werkzeuges. Diese Werte haben wir bei der Arbeitsplanung bereits berechnet. Da wir einen Gusswerkstoff bearbeiten, benötigen wir kein Kühlschmiermittel. Wir programmieren:

N100 G97 S4138 F827 M3

Nun positionieren wir das Werkzeug über die Mittelpunktskoordinate der ersten anzufertigenden Rechtecktasche. Diese Mittelpunktskoordinate befindet sich in der X-Achse bei 115 mm und der Y-Achse bei -22.5 mm. Da es die Spannsituation zulässt, können wir in der Z-Achse gleich auf 2 mm Sicherheitsabstand positionieren. Wir haben beim Positionieren schon einige Erfahrung gesammelt, deshalb können wir es uns auch zutrauen, alle drei Achsen gleichzeitig, nach gründlicher Vorüberlegung, sicher zu positionieren. Natürlich führen wir diesen Positioniervorgang im Eilgang aus. Wir programmieren:

N110 G0 X115 Y-22.5 Z2

Als Nächstes programmieren wir die erste Rechtecktasche mithilfe des Herstellerzyklus POCKET3. Wie dieser Herstellerzyklus aufgerufen wird und welche Bedeutung die einzelnen Parameter haben, zeige ich Ihnen anhand eines Videos.

Setzen wir das Gelernte gleich in unser Übungsbeispiel um. Wie im Video bereits besprochen, führen wir bei der Anfertigung der Rechtecktaschen eine Schrupp- und eine Schlichtbearbeitung durch. In unserem Beispiel setzen wir beide Bearbeitungen mit demselben Werkzeug um. Bei größeren Taschen und schwer zerspanbarem Material setzen wir je einen Schrupp- und einen Schlichtfräser ein. Erarbeiten wir nun den Herstellerzyklus POCKET3 für die Schruppbearbeitung.

Die Bearbeitungsebene PL wählen wir mit G17. Die Rückzugsebene RP und der Sicherheitsabstand SC sind gleich definiert wie bei den Bohrzyklen, die wir bereits ausführlich erläutert haben. Für die Auswahl der Fräsbearbeitung wählen wir das Gleichlauffräsen aus. Der Vorschub F beträgt laut Arbeitsplanung 827 mm/min. Der Bezugspunkt der Bemaßung liegt laut technischer Zeichnung in der Taschenmitte. Dies wählen wir durch Anklicken mit der Maus oder über die Select- Taste im entsprechenden Menü aus. Als Bearbeitung wählen wir Schruppen, da als erster Bearbeitungsschritt die Rechtecktasche mit Aufmaß vorbearbeitet wird. Da wir nur eine Rechtecktasche dieser Ausprägung anfertigen, wählen wir die Einzelposition aus. MCALL ist in diesem Fall nicht nötig. Für die Bezugspunkte der Rechtecktasche auf der Abszisse X0, in unserem Beispiel die X-Achse, und auf der Ordinate Y0, in unserem Beispiel die Y-Achse, geben Sie ebenfalls die Werte aus der technischen Zeichnung ein. Die Referenzebene Z0 bestimmen wir anhand der Bemaßung der Rechtecktasche I. Die Referenzebene liegt direkt auf der Werkstückoberfläche, deshalb legen wir hierfür den Wert 0 fest. Für die Werte der Taschenlänge L, Taschenbreite W und des Eckenradius R geben Sie bitte die Werte aus der technischen Zeichnung ein. Da die Rechtecktasche genau waagrecht liegt, programmieren wir für den Winkel α0 0°. Die Taschentiefe Z kann absolut oder inkrementell angegeben werden.

Da in der technischen Zeichnung die Tiefe dieser Rechtecktasche bezogen auf die Werkstückoberfläche angegeben ist, geben wir den Wert auch in absoluter Form an, also -5. Bei der Zustellung DXY für Achsverbund XY programmieren wir maximal 2/3 des Fräserdurchmessers, um optimale wirtschaftliche sowie Bearbeitungsoptionen zu erhalten. Wir programmieren für unser Beispiel also 6.6 mm. Alternativ können wir auch auf die Prozentuale Einstellung umschalten. Dies geschieht in dem Sie das Feld anklicken und anschließend die Select Taste betätigen oder mit der Maus auf die Einheit klicken. Für die Zustelltiefe DZ geben wir 2 mm an. Das Schlichtaufmaß UXY und UZ errechnet das Schlichtaufmaß, welches auf der Kontur und auf der Tiefe belassen wird. Für beide Werte geben wir je 0.5 mm an. Das Eintauchen erfolgt senkrecht. Den Vorschub Fz für das Eintauchen wählen wir gleich wie den Bearbeitungsvorschub. Als letzten Parameter wählen wir die Komplettbearbeitung aus, da diese Rechtecktasche aus dem Vollen erarbeitet werden muss. Übernehmen Sie bitte alle Parameter wie in beiden Abbildungen vorgegeben und beenden Sie den Zyklus mit dem Softkey „Übernehmen“.

Abb. 1.8: Parametrierung Rechtecktasche I SchruppenTeil 1

Abb. 1.9: Parametrierung Rechtecktasche I Schruppen Teil 2

Wenn Sie alles so eingegeben haben, wie ich es Ihnen vorgeschlagen habe, sieht unser CNC-Programm folgendermaßen aus:

N120 POCKET3(2,0,1,-5,50,25,8,115,-22.5,0,2,0.5,0.5,827,827,0,11,6.6,,,,0,,0,,, 11100,11,0)

Beachten Sie bitte auch hier, dass es zu Unterschieden in der Nummerierung des NC-Programms kommen kann.