DIN-ISO Bearbeitung

CNC-Einleitung

Was ist ein DIN-ISO-Steuerung?

Bei dieser Steuerung sind die einzelnen Befehle in der DIN-ISO Norm 66025 festgehalten und haben national wie international Geltung. Eine moderne CNC-Maschine hat Zyklen, die eine Vereinfachung der Programmierung darstellen. Ebenso sind Zusatzfunktionen speziell für diese eine Maschine vorgesehen. In der DIN-ISO-Norm sind hierfür bestimmte Befehle frei gehalten. Daraus folgt, dass jede spezielle CNC-Maschine ein Programm nach DIN-ISO verarbeiten kann, aber nicht umgekehrt. Dies liegt daran, dass jeder Hersteller von CNC-Maschinen sein eigenes - für sich betrachtet - optimale Süppchen kocht.

Die DIN-ISO-Steuerung verarbeitet ein NC-Programm. In dem Programm stehen die Befehle hintereinander. Jeder Befehl dient dazu, der Maschine zu sagen wo sie hinfahren soll oder ob beispielsweise die Kühlung einzuschalten ist.

Was ist eine Numerische Steuerung (NC = numeric control)?

Die Steuerung verarbeitet Nummern, also Zahlenwerte. Diese beschreiben zum Einem die Koordinaten, die angefahren werden sollen, zum Anderen die Zusatzfunktionen wie Spindeldrehzahl. Darüber hinaus beschreiben sie die Schaltfunktionen wie Spindel/Kühlung ein/aus.

Was ist eine CNC-Steuerung (CNC = computerized numeric control)?

Als man die ersten Steuerungen für Werkzeugmaschine baute, war man in der Computertechnik noch nicht so weit wie heute. Der heutige PC war in Form eines einfachen 8-bit Prozessors vorhanden. Die Festplatte war der Lochstreifen aus Papier. Mit Einzug des PC bzw. leistungsfähigerer Prozessoren spricht man von CNC-Technik. Die Begriffe NC und CNC können heute als gleichwertig betrachtet werden.

Was ist ein Programm?

Ein Programm ist eine Anhäufung von einzelnen CNC-Befehlen, die der Reihe nach abgearbeitet werden. Das Programm kann als erstes Zeichen das Prozent-Zeichen (%) haben, gefolgt von einer Nummer, um es zu identifizieren. Das Programm wird mit dem Befehl M30 beendet.

Benötigt man eine Folge von Befehlen an mehreren Stellen eines Werkstücks, so kann man diese Befehle als Unterprogramm schreiben. Das Hauptprogramm positioniert dann beispielsweise zu einer bestimmten Stelle. Als nächstes ruft es das Unterprogramm mit der eigentlichen Bearbeitung auf. Nachdem alle Befehle aus dem Unterprogramm abgearbeitet sind, arbeitet das Hauptprogramm an der Stelle nach dem Unterprogramm weiter.

Bei WINDREH ist die Verschachtelungstiefe = 1, d. h. es kann immer nur ein Unterprogramm zur gleichen Zeit aktiv sein. Das Unterprogramm wird mit dem Befehl M17 beendet.

Was ist ein Befehl?

Jeder einzelne Befehl zerteilt sich in eine Nummer, die die Reihenfolge angibt, in eine Adresse z.B.: ob sich die Schlitten bewegen, oder ob die Spindel eingeschaltet werden soll. Zuletzt wird die Achse angesprochen und wie weit sie fahren soll z.B. X = 20 mm.

Ein Befehl könnte bedeuten: X-Achse, fahre 20 Millimeter im Eilgang. Ein anderer Befehl könnte bedeuten: Fahre einen Kreisbogen auf den Endpunkt X = 20 und Y = 20, mit dem X-Mittelpunkt 10 und dem Y-Mittelpunkt 5 im Vorschub. Da man beim Programmieren keine Romane schreiben möchte, kürzt man sinnvoll ab.

Der Aufbau eines Befehls ist in der DIN 66025 genormt und sieht wie folgt aus:

Wahlweise Zeilennummer, Adresse(n), Wert(e)

Zeilen Nr. (Muss nicht) | Adresse(n) | ### Wert
N 120 | G01 M03 | F300 X-24.2

Sollen sich die Schlitten bewegen, vergibt man als Adresse G für Go gefolgt von einer Nummer, die festlegt in welcher Art und Weise „gegangen“ wird. Möchte man Funktionen der Maschine ausführen, so vergibt bei der Adresse ein M ebenfalls gefolgt von einer Nummer, die die Funktion regelt. Beim Wert ist es ähnlich: der Buchstabe kennzeichnet die Achse z.B.: X für X-Achse und die Zahl dahinter den Betrag.

WINDREH Befehls-Syntax

Unter Syntax versteht man die formellen Regeln, die den Aufbau von Anweisungen in einer Programmiersprache bestimmen, ohne auf die Bedeutung der einzelnen Wörter einzugehen. Die Bedeutung der Wörter ist in der Semantik festgelegt.

In einer Zeile können mehrere Befehle hintereinander stehen. Es darf nur ein M-Befehl pro Zeile enthalten sein.

Die Satz Nr. N gefolgt von der Zahl kann auf folgende Weise geschrieben werden.

N95
N 095
n 95
n 0095

Die Adresse, Befehl G01, wird auf folgenden Weisen richtig interpretiert:

G01
G1
g01
G 01
G 1
g 1

Der Wert X (auch Y, Z u C) mit Wertangabe –120.2 kann auf folgende Weise geschrieben werden.

X-120.2
X -120.200
X-120.20
X -120.2

Für den Dezimalpunkt darf auch das Komma genommen werden

N 95 G01 Y20.52 X-120.2
N 95 G01 Y20,52 X-120,2

Die Reihenfolge der Werte ist beliebig

N 95 | G01 | X-120 | Y20.52
N 95 | G01 | Y20.52 | X-120

Alle Wörter in einer Befehlszeile können „zusammenkleben“

N 95G01Y20.52X-120

Die Wegbedingungen sind modal, d.h. sie bleiben solange eingeschaltet, bis ein anderer Befehl aktiviert wird. Im Beispiel unten gilt der G01 Befehl für alle weiteren Zeilen bis zum G00.

N 95 | G01 | X-120 | Y20.52
N 100 | X24 | Y24.5 |
N 105 | Y-24.5 |  |
N 110 | Z-3 |  |
N 115 | G00 | Z0 |

Unterstützte Befehle nach Norm DIN-ISO 66025

Wegbedingungen

G00 Positionieren im Eilgang

G01 Geraden-Interpolation (momentan X- und Y-Achse)

G02 Kreisinterpolation im Uhrzeigersinn

G03 Kreisinterpolation gegen den Uhrzeigersinn

G04 Verweilzeit

G54 Nullpunktverschiebung aufheben

G55-G59 Speichern der Nullpunkte 1-6

G55-G59 Ohne Parameter, Aktivieren der Nullpunkte 1-6

G80 Aufheben der Bohrzyklen

G81 Bohrzyklus

G82 Senkzyklus

G83 Tiefbohrzyklus

G84 Gewindeschneidzyklus

G85 Reibzyklus

G90 Absolute Maßangabe

G91 Relative Maßangabe

Zusatzfunktionen

M00 Programm-Halt

M02 Programm-Ende

M03 Spindel ein, Rechtslauf

M05 Spindel-Stopp

M06 Werkzeugwechsel (Programm geht in Pause)

M07 Kühlung ein

M08 Kühlung ein

M09 Kühlung aus

M13 Spindel ein, Rechtslauf und Kühlung ein

M17 Unterprogramm-Ende

M30 Programm-Ende

Sonstiges

N Satznummer

F Vorschub in mm/min

S Spindeldrehzahl

T Angabe des Fräserdurchmessers

L Aufruf von Unterprogrammen

Sonderzeichen / Kommentar ( Kommentar % Programm Nr.

Adressen

X X-Achse

Y Y-Achse

Z Z-Achse

C 4.-Achse (Rundtisch)

I Kreismittelpunkt in X-Richtung

J Kreismittelpunkt in Y-Richtung

R Rückzugebene bei Bohrzyklen

H Anzahl der Hübe bei Bohrzyklen

V Verweilzeit beim Senkzyklus

ACHTUNG: Gelb hinterlegte Funktionen sind noch nicht aktiv!

Wegbedingungen

G00 Positionieren im Eilgang

Positionieren im Eilgang mit dem Vorschub, der im FPLUS SYSTEM-Menü eingestellt ist. Zusammen interpolieren können nun die X- Y- und die Z-Achse.

G00 = Fahre auf Position im Eilgang

N 90 | G90 |  |  |
N 95 | G00 | X70 | Y40

Bedeutung

Über G90 wird die absolut Maßangabe eingeschaltet. Von der aktuellen Position fährt der Fräser auf die Position X = 70 mm und Y = 40 mm im Eilgang.

G01 Positionieren mit Vorschub geschwindigkeit

Positionieren im Vorschub. Der Vorschub muss mit entweder vor oder im ersten G01 Befehl mit (F) angegeben werden.

G01 = Fahre auf Position im Vorschub

N 90 | G90 |  |  |
N 95 | G01 | X50 | Y40 | F300

Bedeutung

Über G90 wird die absolut Maßangabe eingeschaltet. Von der aktuellen Position fährt der Fräser auf die Position X = 50 mm und Y = 40 mm im Vorschub F = 300mm/min.

G02/03 Kreisinterpolation

Positioniert den Fräser im Kreisbogen. Mit den Adressen X und Y wird der Endpunkt des Kreises gesetzt. Mit der Adresse I und J der Kreismittelpunkt. Das I gehört zu X und das J zu Y, die Norm gibt dies vor. Merken: „I“ zu „Ix“. Bei G91 sind die I und J Parameter relativ zum Startpunkt.

N 90 | G90 |  |  |  |
N 95 | G02 | X40 | Y40 | I40 | J30

Bedeutung

Über G90 wird die absolut Maßangabe eingeschaltet. Von der aktuellen Position fährt der Fräser auf die Position X = 40 mm und Y = 40 mm um den Kreismittelpunkt I = 40 und J = 30. Bei G02 fährt der Fräser im Uhrzeigersinn also rechts herum und bei G03 im Gegenuhrzeigersinn also links herum.

G02 | RECHTS
G03 | LINKS

Vollkreise werden erzeugt, indem man die X- und Y-Adresse weglässt.

N 90 | G90 |  |  |  |
N 95 | G02 | I40 | J30 |  |

Bedeutung

Über G90 wird die absolut Maßangabe eingeschaltet. Von der aktuellen Position (X=20,Y=30) fährt der Fräser auf die Endposition X = 20 mm und Y = 40 mm im Uhrzeigersinn. Der Mittelpunkt-X liegt bei I=40 und der Mittelpunkt-Y liegt bei J=30. Da Anfang und Ende gleich sind, entsteht ein Vollkreis.

G04 Verweilzeit

Über die Verweilzeit kann das Werkzeug für eine bestimmt Zeit angehalten werden. Die Zeitangabe geschieht über die Adresse F. Mit Druck auf eine beliebige Taste kann das Verweilen abgebrochen werden, und die Ausgabe läuft weiter.

N 95 | G04 | F2.0 |  |  |

Bedeutung

Das Werkzeug verweilt 2.0 Sekunden.

G53-59 Nullpunktverschiebung

Die Befehle G54 bis G59 haben zwei Bedeutungen. Bei Verwendung mit Parametern werden die Nullpunkte gespeichert, um beim Aufruf ohne Parameter aktiv zu werden. Beim Aktivieren fährt die Maschine auf die gespeicherte Position und setzt alle Achsen auf Null. Alle Masse beziehen sich dann auf diesen neuen Nullpunkt. Wird von hier wieder eine neue Nullpunktverschiebung aktiv, verrechnet WINDREH die Koordinaten mit dem ursprünglichen Koordinatensystem, um zu dem neuen Nullpunkt zu fahren. Mit dem Befehl G53 schaltet WINDREH wieder auf das ursprüngliche Koordinatensystem zurück.

Zusammenfassung

G53 Nullpunktverschiebung aufheben

G54 Speichern des Nullpunktes 1

G55 Speichern des Nullpunktes 2

G57 Speichern des Nullpunktes 3

G57 Speichern des Nullpunktes 4

G58 Speichern des Nullpunktes 5

G59 Speichern des Nullpunktes 6

G54 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 1

G55 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 2

G56 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 3

G57 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 4

G58 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 5

G59 Ohne Parameter, Aktivieren des Nullpunktes 6

G90 Absolute Maßangabe

Oder auch Bezugsmaßprogrammierung genannt. Ihr Vorteil ist, dass nachträgliche Änderungen einer Position alle anderen Wegmasse nicht beeinflusst. Bei der Relativmaßprogrammierung muss in diesem Falle auch die Programmierung der folgenden Positionen korrigiert werden.

Der Befehl G90 wird ohne weiter Parameter gesetzt, und bleibt solange aktiv, bis wieder G91 gesetzt wird.

G91 Relative Maßangabe

Oder auch Kettenmaßprogrammierung genannt. Ihre Vorteile sind, dass die Summer aller X- und Y-Werte Null ergeben muss. Damit lässt sich leicht prüfen, ob man richtig programmiert hat. Ferner können Bohrbilder oder Taschen leicht durch Kopieren und Einfügen an andere Stelle transformiert werden.

G80-84 Bohrzyklen

G80 Aufheben der Bohrzyklen

Die Bohrzyklen sind modal, d.h. sie bleiben eingeschaltet, bis ein neuer Bohrzyklus kommt oder der aktuelle Bohrzyklus mit G80 aufgehoben wird.

G81 Bohrzyklus

Mit dem Befehl G81 wird ein einfacher Bohrzyklus programmiert.

N 10 | G81 | X20 | Y20 | Z-5 | R.5 | F100 |

Bedeutung der Parameter:

N10 Zeilen-Nummer

G81 Code für den Bohrzyklus

X20, Y20 Position der Bohrung

Z-5 Bohrtiefe 5 mm

R.5 Rückzugebene 0,5 Millimeter über Material

F100 Vorschub zum Bohren

Ablauf:

1. Der Bohrer wird auf X = 20 und Y = 20 im Eilgang gefahren

2. Im Eilgang fährt die Z-Achse auf die Rückzugebene Z = 0.5 mm

3. Ab dann im Vorschub F = 100 mm/min auf Bohrtiefe 5 mm

4. Mit Eilgang wieder auf die Rückzugebene Z = 0.5 mm

5. Befehl fertig

Die Rückzugebene ist quasi ein Zwischen-Nullpunkt für die Z-Achse.

Da die Bohrzyklen modal (erhalten bleiben) sind, reichen für weitere Bohrungen die Angaben der Position aus. Siehe unten.

N 10 | G81 | X20 | Y20 | Z-5 | R.5 | F100 |
N 20 | X40 |  |  |  |  |  |
N 30 | X60 |  |  |  |  |  |

G82 Senkzyklus

Der Senkzyklus erklärt sich wie der Bohrzyklus G81 mit der Erweiterung, dass der Bohrer nach Erreichen der Tiefe um eine Verweilzeit V in Sekunden verweilt.

N 10 | G82 | X20 | Y20 | Z-5 | R.5 | V.5 | F100

Die Verweilzeit wird über den Buchstaben V angeben. Im obigen Beispiel 0,5 Sekunden.

G83 Tiefbohrzyklus

Beim Tiefbohrzyklus wird ein Spanbrechen erzeugt. Bei der WINDREH-Steuerung, fährt die Z-Achse zum Spanbrechen immer auf die Rückzugebene zurück. Die Anzahl der Hübe wird dabei mit dem Buchstaben H definiert.

N 10 | G83 | X20 | Y20 | Z-22 | R.5 | H5 | F100

Für die Ermittlung der Z-Strecken rechnet WINDREH:

Tiefe = 22 mm + Rückzugebene = 0,5 mm = 22,5 mm / 5 Hübe = 4,5 mm pro Zustellung. Die Strecke, die bereits gebohrt ist, wird bei der Zustellung in die Tiefe im Eilgang gefahren.

H=5

Die dicken Linien zeigen das Bohren im Vorschub, die dünnen Linien den Eilgang.

G84 Gewindeschneidzyklus

G85 Reibzyklus

Der Gewindeschneidzyklus und der Reibzyklus sind von den Parametern und der Ausführung her identisch. Der Unterschied liegt darin, dass der Bohrer nicht im Eilgang sondern im Vorschub aus der fertigen Bohrung gezogen.

Zusatzfunktionen (Schaltbefehle)

M00 Programm- Halt

Erreicht das Programm ein M00 Befehle, werden sofort die Spindel und Kühlung ausgeschaltet, und das Programm hält an. Mit einer beliebigen Taste werden Spindel und Kühlung wieder eingeschaltet, und das Programm läuft weiter.

M02 Programm- Ende

Beim Erreichen eines M02 Befehls wird die Ausgabe abgebrochen bzw. beendet. Der Befehl M30 hat die gleiche Wirkung.

M03 Spindel ein, Rechtslauf

Mit Erreichen des M03 Befehls wird die Spindel und die Kühlung der Maschine eingeschaltet. Rechts- und Linkslauf werden dabei nicht unterschieden.

Dies ist nur möglich, wenn im Abgleichprogramm (ABGLEICH.EXE) die Verwendung einer elektronischen Antriebsregelung auf Ja gesetzt ist. Siehe auch Abgleich im FPLUS-Handbuch.

M05 Spindel- Stopp

Spindel und Kühlung werden ausgeschaltet.

M06 Werkzeugwechsel

Beim M06 Befehl geht das Programm in Wartestellung (Pause). Mit jeder Taste geht die Bearbeitung weiter.

M07/08 Kühlung ein

Schaltet nur die Kühlung ein. Unabhängig ob die Spindel ein oder aus ist.

Dies ist nur möglich, wenn im Abgleichprogramm (ABGLEICH.EXE) die Verwendung einer elektronischen Antriebsregelung auf Ja gesetzt ist. Siehe auch Abgleich im FPLUS-Handbuch.

M09 Kühlung aus

Schaltet nur die Kühlung aus. Unabhängig, ob die Spindel ein oder aus ist.

Dies ist nur möglich, wenn im Abgleichprogramm (ABGLEICH.EXE) die Verwendung einer elektronischen Antriebsregelung auf Ja gesetzt ist. Siehe auch Abgleich im FPLUS-Handbuch.

M13 Spindel ein, Rechtslauf und Kühlung ein

Schaltet die Spindel und die Kühlung ein.

Dies ist nur möglich, wenn im Abgleichprogramm (ABGLEICH.EXE) die Verwendung einer elektronischen Antriebsregelung auf Ja gesetzt ist. Siehe auch Abgleich im FPLUS-Handbuch.

M17 Unterprogramm- Ende

Mit dem Befehl M17 wird ein Unterprogramm beendet. Das Programm arbeitet dann an dem Befehl im Hauptprogramm weiter, der nach dem Unterprogramm Aufruf steht.

M30 Programm- Ende

Beim Erreichen eines M30 Befehls wird die Ausgabe abgebrochen bzw. beendet. Der Befehl M02 hat die gleiche Wirkung. Man findet immer ein M30 am Ende eines Programms.

Sonstiges

N Satznummer

Die Satznummer steht am Anfang einer Zeile. Sie kann angegeben werden, muss aber nicht. Die Bedeutung der Satznummer ist bei modernen Steuerungen nicht so bedeutend. Das N kommt vom Englischen „No“ = Nr.

Zur Schreibweise: Siehe Befehls-Syntax in diesem Handbuch.

F Vorschub

Angabe des Vorschubs. Die Angabe hat in mm/min zu erfolgen. Das F kommt vom Englischen „Feed rate“.

S Spindeldrehzahl

Angabe der Drehzahl des Hauptspindelantriebs. Bei WINDREH wird sie nur am Bildschirm angezeigt und hat keine aktive Funktion. Das S kommt vom Englischen „Spindel speed“. Zur Schreibweise: Siehe Befehls-Syntax in diesem Handbuch.

T Angabe des Fräserdurchmessers

Normalerweise die Nummer des Werkzeuges. In WINDREH kann über die Zahl nach dem T der Durchmesser des Werkzeuges angegebenen werden. Dies dient dazu, bei der grafischen Simulation die Fräswege zu überprüfen.

L Aufruf von Unterprogrammen

Mit L fängt ein Unterprogramm an. Dem L folgt eine Nummer. Z.B. 516. Wenn nun im Hauptprogramm der Befehl L516 auftaucht, merkt es sich seinen Standpunkt und spult alle Datensätze vor, bis es am Anfang einer Zeile L516 erkennt. Hier arbeitet das Programm weiter. Das Unterprogramm wird mit M17 beendet. Trifft das Programm im Unterprogramm auf den Befehl M17, wird das CNC-Programm vom Anfang bis zu der Stelle vorgespult, die es sich gemerkt hatte. Der Befehl hinter dem L516 ist dann der nächste, der dran ist. Das aktive Unterprogramm muss erst beendet werden bevor eine anderes aufgerufen werden kann. Siehe auch Beispielprogramm „D-SUB.CNC“

Adressen (X, Y, Z ...)

X Ist die Adresse der X-Achse

Y Ist die Adresse der Y-Achse

Z Ist die Adresse der Z-Achse

C Ist die Adresse der 4.-Achse (Rundtisch)

I Ist die Adresse des Kreismittelpunkt in X-Richtung

J Ist die Adresse des Kreismittelpunkt in Y-Richtung

R Rückzugebene bei Bohrzyklen

H Anzahl der Hübe bei Bohrzyklen

V Verweilzeit beim Senkzyklus

Sonderzeichen

/ Kommentar

( Kommentar

% Programm Nr.

Text hinter Kommentaren wird von der Steuerung nicht beachtet.

WINDREH achtet nicht auf die Programm Nr.

Inhaltsverzeichnis.htm

Teil III Referenz.htm

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