Lektion Progress:

Unterprogrammtechnik

In Lehrbrief 2 haben wir unser erstes CNC-Programm für ein Drehteil programmiert. Dieses Programm werden wir in diesem Kapitel als Grundlage benutzen. Wir werden dieses Programm an der einen oder anderen Stelle noch etwas optimieren. Der erste Schritt zu diesem optimierten Programm ist das Arbeiten mit Unterprogrammen. Was ist nun ein Unterprogramm? Wo werden Unterprogramme eingesetzt? Wie werden diese aufgerufen? Diese Fragen werden wir nun zusammen erarbeiten.

Ein Unterprogramm ist ein Programm oder ein Programmteil, das innerhalb eines Hauptprogramms ein- oder mehrmals aufgerufen und abgearbeitet werden kann. Die aktuelle Siemens Steuerung bietet auch die Möglichkeit im Unterprogramm noch einmal ein Unterprogramm aufzurufen. Dies nennt man eine Unterprogrammschachtelung.

Unterprogramme werden dann sinnvoll eingesetzt, wenn häufig vorkommende Bewegungsabläufe öfter abgearbeitet werden müssen. Auch benötigen gewisse Herstellerzyklen ein Unterprogramm. In der Drehtechnik ist üblicherweise die Fertigkontur in einem Unterprogramm programmiert. Dieses Unterprogramm wird vom Abspanzyklus aufgerufen und die Steuerung berechnet die Kontur, die vorgeschruppt werden muss, anhand dieser Daten. Dies werden wir anhand einer Übungsaufgabe nach folgendem Vortrag erarbeiten.

Praktische Umsetzung

Lassen Sie uns nun das Gelernte gleich praktisch anwenden. Wenn wir unser Programm Übung_7 aus dem Lehrbrief 2 genauer betrachten, fällt uns auf, dass wir den Werkzeugwechselpunkt öfter anfahren. In diesem Programm zwei mal. Bei den folgenden Übungsaufgaben benötigen wir diesen Werkzeugwechselpunkt öfter, dann immer, wenn wir ein neues Werkzeug einsetzen. Hier ist es sinnvoll, ein Unterprogramm anzulegen, das den Werkzeugwechselpunkt beinhaltet, damit wir nicht jedes Mal die Koordinaten und die Wegbedingung für diesen Bewegungsablauf erneut schreiben müssen. Hierfür werden wir uns ein Unterprogramm in unserer Steuerung anlegen, das wir auch für spätere Übungen verwenden können. Hier handelt es sich also um ein globales Unterprogramm. Gehen Sie folgendermaßen vor:

Anweisung

Starten Sie die Drehmaschine mit angetriebenem Werkzeug in SinuTrain, wie wir es in der Präsentation „Kap5_Einleitung_SinuTrain“ gelernt haben. Wenn die Schritte durchlaufen sind, wechseln Sie mit der Taste „Menu select“ in das „Grundmenü“. Be- tätigen Sie nun die Softkey-Taste „Programmmanager“. Anschließend öffnen Sie durch doppelklicken den Ordner „Unterprogramme“. Nun legen Sie, wie ebenfalls in der Präsentation „Kap5_Einleitung_SinuTrain“ beschrieben, ein neues Programm an. Der Name für dieses Programm soll WWP lauten. WWP ist die Abkürzung für Werkzeugwechselpunkt. Achten Sie darauf, dass das neu angelegte Programm die Endung SPF (Sub Program File) aufweist.

Wenn sie alles korrekt ausgeführt haben, sieht die Eingabe folgendermaßen aus:

Abb. 1.1: Programmbezeichnung

Bestätigen Sie nun die Eingaben mit dem Softkey „OK“ auf der vertikalen Softkeyleiste. Nun befinden Sie sich im Editor. Hier geben sie folgendes Programm ein:

N10; Unterprogramm für Werkzeugwechselpunkt

N20 G0 G18 G40 G153 G90 X450 Z500  T0D0 G97 S300 M4 M9

N50 M17

Analysieren wir kurz die einzelnen Wörter und ihre Bedeutung:

G0 bedeutet, dass die folgenden Achsbewegungen, X450 und Z500 im Eilgang erfolgen. G18 ist die Anwahl für die Bearbeitungsebene XZ beim Drehen. G40 bedeutet die Abwahl der Schneidenradiuskompensation.

G153 ist eine neue G-Funktion, die wir noch nicht kennen. G153 bedeutet, dass sich alle Maßangaben satzweise auf das Maschinenkoordinatensystem, also auf den Maschinennullpunkt, beziehen. Dies gilt nur für diesen programmierten Satz. Im nächsten Satz beziehen sich die Maßangaben wieder auf das Werkstückkoordinatensystem, welches uns ermöglicht, dass wir den Konturzug, wie er auf der technischen Zeichnung bemaßt ist, programmieren können. G90 bewirkt, dass in Absolutmaßangabe auf X450 und Z500 gefahren wird. Mit T0D0 beziehen sich die Positionen auf den Werkzeughalter T0D0, dies bedeutet, dass die Werkzeugkorrekturen ausgeschaltet sind. G97 S300 bewirkt, dass wir die Spindel mit einer konstanten Drehzahl von 300 U/min rotieren lassen. Dies ist notwendig, da einige Maschinen nur mit rotierender Spindel bewegt werden können. M4 gibt die Drehrichtung der Spindel vor. Mit M9 wird das Kühlwasser abgeschaltet. Bitte beachten Sie, dass die Koordinaten für den Werkzeugwechselpunkt so gewählt werden müssen, dass das längste im Magazin befindliche Werkzeug nicht auf das eingespannte Werkstück auffährt. Mit M17, Unterprogrammende, wechseln wir zurück in das Programm, in dem wir das Unterprogramm aufgerufen haben.

Nachdem wir nun das Unterprogramm erstellt und gelernt haben, wie es aufgerufen wird, ändern wir nun das Programm Übung_7 wie folgt ab (die Änderungen sind rot markiert):

N10; Übung_7

N20; 040909 Christiani Team

N30 WWP

N40 G54 G90 G26S3000

N50; Plandrehen auf Länge 60 und Kontur vorschruppen

N60 T=”A_SCHRUPP_80_0.8″

N70 M6

N80 G96 S250 F0.2 M4 M8

N90 G0 X62 Z0

N100 G1 X-1.6

N110 G1 Z1

N120 G0 X52

N130 G0 F0.4 S230

N140 G1 Z-29.5

N150 G1 X60

N160 G0 Z1

N170 G0 X44

N180 G1 Z-29.5

N190 G1 X52

N200 G0 Z1

N210 G0 X36.4

N220 G1 Z-29.5

N230 G1 X44

N240 G0 X62 Z2

N250 WWP

N260 T=”A_SCHLICHT_55_0.8″

N270 M6

N280; Kontur schlichten

N290 G96 F0.1 S260 M4

N300 G42

N310 G0 X32 Z1

N320 G1 X36 Z-1

N330 G1 Z-30

N340 G1 X 58

N350 G1 X62 Z-32

N360 G40

N370 WWP

N380 M30

Zusammenfassung

  • Unterprogramme werden bei oft wiederkehrenden Programmabläufen sinnvoll eingesetzt.

  • Ein lokales Unterprogramm wird im Werkstückordner des jeweiligen Projektes (z.B.: Übung_8) abgespeichert und in der Regel auch nur von diesem einen Projekt verwendet (Unterprogramm zur Beschreibung einer Fertigkontur eines Werkstückes, welches für den Abspanzyklus verwendet wird).

  • Ein globales Unterprogramm wird in dem dafür vorgesehenen Verzeichnis Unterprogramme abgespeichert und wird in der Regel von mehreren Projekten bzw. Programmen verwendet (z.B.: Unterprogramm für Werkzeugwechselpunkt).

  • Manche Herstellerzyklen benötigen Unterprogramme zur Berechnung der Kontur.

  • Unterprogramme werden im Hauptprogramm aufgerufen.

  • Unterprogramme können auch in Unterprogrammen aufgerufen werden (Unterprogrammschachtelung).

  • Unterprogramme können mit verschiedenen Befehlen beendet werden (M17, RET usw.).

  • Unterprogramme haben die Endung SPF.