EMO 2013 Siemens optimiert High-End-CNC

Siemens hat die High-End-CNC Sinumerik 840D sl weiterentwickelt. Intelligente Funktionserweiterung für 3- und 5-Achs-Fräsanwendungen tragen zu einer höheren Effizienz von Maschinen bei, insbesondere bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung. Mit der Funktion ‚Collision Avoidance’ wird künftig ein zuverlässiger Schutz vor ungewollten Kollisionen von Maschinenkomponenten erreicht. Darüber hinaus erhöht der neue Compile-Zyklus ‚Nick-Kompensation’ die Präzision bei der Werkstückbearbeitung.

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Als Basis für nahezu jedes Maschinenkonzept bewirbt Siemens die Sinumerik 840D sl. Gründe hierfür sind die CNC-Performance, Flexibilität und Offenheit des Systems, die eine hohe Dynamik und Genauigkeit bei der Bearbeitung auf Multitasking-Maschinen, wie Fräs-Drehmaschinen oder Dreh-Fräsmaschinen ermöglichen. Jetzt hat das Unternehmen sowohl die CNC-Funktionalität als auch die Usability der Sinumerik 840D sl weiterentwickelt – für effiziente und produktive Maschinen in der Metallbearbeitung.

Mehr Wirtschaftlichkeit – Schwerpunkt Hochgeschwindigkeitszerspanung

Im Mittelpunkt steht vor allem das HSC-Fräsen (High Speed Cutting). So gibt es im Technologiepaket Sinumerik M-Dynamics für 3- und 5-Achs-Fräsanwendungen ab sofort ein integriertes HSC-Bild für die Hochgeschwindigkeitszerspanung. Auf diese Weise werden alle relevanten Informationen zum Formenbau und zur Bewegungsführung mit Advanced Surface auf einem Bildschirm dargestellt. Darüber hinaus können nun alle G-Code Funktionen für den Formenbau inklusive der programmierten Toleranzen optisch markiert werden. Dies verschafft dem Anwender einen besseren Überblick und damit auch eine erhöhte Sicherheit. Auch der entsprechende Bearbeitungszyklus, Cycle832, wurde technologisch weiterentwickelt. Hier lässt sich nun die Bearbeitungsart als Klartext ausgeben sowie die Orientierungstoleranz direkt in die Maske eingeben, was die Benutzerfreundlichkeit für die Hochgeschwindigkeitszerspanung verbessert.

Kollisionen von Maschinenkomponenten im Arbeitsraum der Werkzugmaschine sollen künftig vermieden werden. Das ist Aufgabe der Collision Avoidance. Sie konzentriert sich im ersten Schritt auf die in der Praxis kritischsten Situationen wie das Einrichten der Maschine oder bei Unterbrechungen der Bearbeitung – also immer dann, wenn der Bediener in den Prozess eingreift.

Die 3D-Echtzeit-Kollisionsüberwachung wirkt selbst bei komplexen Bearbeitungen wie 5-Achs-Simultanfräsen oder Drehen mit B-Achse. Dabei werden statische und bewegliche Maschinenkomponenten sowie die Werkzeugschneide effektiv auf Kollisionen überwacht.

Kollisionsgefahr schnell und effektiv indentifizieren

Eine vollwertige 3D-Visualisierung macht den kompletten Bearbeitungsprozess auf dem CNC-Bildschirm sichtbar, inklusive des Maschinenraums. So lässt sich auch eine Kollisionsgefahr schnell und effektiv identifizieren.

Für die Kollisionsüberwachung mit dem Werkstück bietet Siemens in NX CAM bereits seit Längerem eine bewährte Offline-Maschinensimulation. Damit können Kollisionen schon bei der Prozessdefinition am PC wirksam vermieden werden. Die Modellierung des Maschinenmodells erfolgt durch die benutzerfreundliche Definition von Quadern, Kugeln, Zylindern oder STL-Dateien direkt über die Bedienoberfläche der CNC.

Siemens als Komplettanbieter von CNC-Technologie und Product-Lifecycle-Management-Lösungen bietet darüber hinaus eine komfortable Alternative. Mit NX Sinumerik Collision Avoidance können Maschinenhersteller das Maschinenmodell der Kollisionsüberwachung schnell und bequem am PC aus bestehenden Konstruktionsdaten der Maschine ableiten.

Collision Avoidance generiert in Sinumerik automatisch die Daten für die Kollisionsbetrachtung der Werkzeugschneiden aus den für die Bearbeitung vorhandenen Werkzeugeinsatzdaten. Dies bietet automatisch eine Kollisionsüberwachung mit den beweglichen und statischen Maschinenkomponenten ohne zusätzlichen Pflegeaufwand des Bedieners.

Mit mechatronischen Optimierungsmaßnahmen reagiert Siemens auf Anforderungen von Spezialanwendungen beispielsweise im Formenbau. So ist der Compile-Zyklus ‚Nick-Kompensation’ entstanden. Er ist zum Beispiel für Fahrständermaschinen von Bedeutung, da dort der Turm durch Beschleunigungs- und Bremsvorgänge der anderen Achsen ‚Nicken’ kann. Er wird also durch seine Trägheit in den Eigenresonanzen angeregt. Das kann durch die Regelung der eigenen Achsen (des Turmes) nicht kompensiert werden, da diese Signale am eigenen Motorgeber nicht beobachtet werden können. Trotzdem senkt sich die Werkzeugspitze in das Werkstück und verursacht Marken.

Neuer Compile-Zyklus erhöht Präzision am Werkstück

Hier kommt die ‚Nick-Kompensation’ ins Spiel: Sie beobachtet die anderen Achsen, zum Beispiel die Y-Achse, und modelliert das System. Da die Beschleunigungsvorgänge aller Achsen bekannt sind, kann eine Vorhersage der Nickbewegung erfolgen und wie eine Vorsteuerung kompensiert werden. Die Nick-Kompensation steigert so die Genauigkeit der Bearbeitung und verbessert die Oberflächenqualität. Durch die Offenheit der Sinumerik 840D sl kann der Compile-Zyklus einfach über die Bedienoberfläche Sinumerik Operate in Betrieb genommen werden. (ud)

Themen und Tipps rund um die CNC-Fertigung von Siemens

EMO 2013, Halle 25, Stand D33

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