Programmierung 840D, Kegelprogrammierung

Hallo Leute,
ich habe beim Fräsen ein Problem bei der Programierung eines Innenkegels. Irgendwie fehlt mir der richtige Ansatzpunkt. Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, daß das ganze als Variablenprogramm geschrieben werden müßte, da ich hiervon etliche verschiedene Teile zu fertigen habe.
Ich wäre sehr froh wenn mir da jemand, eventuel mit Programmbeispiel, hilft.
Millking

Erzähl mal etwas mehr darüber, masse z.B. verwendetes Werkzeug usw.

Hey,
hier noch ein paar Infos über die Teile die bearbeitet werden müssen. Es handelt sich um ein Blech 200X200X50 aus ST52, in dieses Blech kommt ein Kegel mit mit anschließender zylindrischen Bohrung. Der KegelØ oben beträgt 135mm, der KegelØ unten 115mm. Die Kegeltiefe beträgt 25mm. Die Bohrung hat einen Ø von 95mm. Zwischen Kegelende und Bohrung ist eine Planfläche, der Übergang vom Kegel zur Planfläche ist mit einem Radius 6mm angegeben. Für die Kegelbearbeitung wollte ich einen Messerkopf mit runden Schneiden (r6mm) verwenden. Die anderen Teile sind ähnlich mit anderen ØMaßen. Ich hoffe das diese Infos eine kleine Hilfe sind.
Danke für die schnelle Antwort von uli12us
Millking

Für genau dieses Problem gibts bei Siemens ein Programm zum Download, kostet ca 20?. Das lässt sich zwar auch zu Fuss lösen aber ich denke ein fertiges programm das man anschliessend als Zyklus einbinden kann ist da sinnvoller. Ansonsten müsstest du dir anhand deines Winkels den berührpunkt der Oberfläche mit deinem Werkzeugradius berechnen und jede Menge konzentrische in Tiefe und Durchmesser leicht versetzte Kreistaschen fahren. Zustellung am besten als halbkreisförmige Spirale.

Es ist natürlich eine interessante Frage, was für eine Maschine für die Bearbeitung zur Verfügung steht.
Wenn man nur eine 3-Achs-Fräsmaschine hat, wird man die Seitenflächen des Kegels nicht exkat bearbeiten können. Dann hängt die Zustelltiefe davon ab, welche Toleranzen man akzeptieren kann.
Mit einer 5-Achs-Maschine läßt sich dagegen auch die Kegelflächen exakt bearbeiten.
Der zentrale Teil mit der Verrundung beim Übergan zur Planfläche ist mit dem vorgesehehenen Werkzeug ja unproblematisch.

Das von uli12us empfohlene Programm kenne ich leider nicht. Kann dazu also auch nichts sagen.

Hallo uli12us,
weisst du vielleicht noch den Namen des Programms und die Internetadresse? Habe heute einige Zeit im Netz bei Siemens gesucht, aber nichts gefunden.
Mir fällt gerade mal etwas ein, das ich noch nicht probiert habe. Funktioniert es, wenn ich nur den Kreisendpunkt in X, Y und Z und den Öffnungswinkel mit 180° angebe und immer nur Halbkreise fräse?
Hallo CNCler,
ich habe eine 3- Achsenmaschine.

Muss ich noch nachschauen, ich habs extra nicht vorher gesucht weil es genügend Leute gibt die sagen, was wenn ich dafür zahlen muss ists uninteressant, selbst wenn man sich dabei viel Mühe sparen würde.
Das mit dem jeweils Halbkreis mit Tiefe würde zwar auch funktionieren nur kriegst du halt dann keinen genauen Kreis. Wenns darauf nicht ankommt ginge das natürlich auch. Ich würds aber eher mit immer kleiner werdenden Vollkreisen machen. Aber die Zustellung auf genau die Methode mit 2 mal Halbkreis.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/21447512

Ich habe mal das folgende Programm geschrieben. Einige Erläuterungen dazu:
Das Progaramm geht davon aus daß der Nullpunkt im Mittelpunkt des Kegels in der oberen Begrenungsfläche liegt.
In N10 wird der Eckenradius eingetragen. Falls das Werkzeug als Torusfräser definiert ist, kann man den Wert auch aus $TC_DP7[m,n] holen.
Das Program fährt in einer Helixspirale, d.h. es gibt kleine Abweichungen von der Kegelform. Je kleiner man die Rauhtierfe angibt, um so kleiner wird der Fehler und um so mehr Umdrehungen benötigt das Programm.
Die eigentliche Bearbeitung findet in N390 statt. Das Ganze beruht darauf, daß eine Helix mit vielen Umdrehungen und veränderlicher Werkzeugradiuskorrektur abgefahren wird. Die veränderliche Werkzeugradiuskorektur wird durch die Angabe von OFFN in N390 erzeugt.
In N400 wird nochmals ein Vollkreis auf der untersten Ebene gefahren um die Planfläche zu erzeugen.
Bei den Werkzeugdaten muß der Radius des zylindrischen Teils des Werkzeuges eingetragen werden.
DEr Vorschub in N370 muß ggfs. angepaßt werden.


N10 DEF REAL _R_ECKE = 6.000 ; Verrundungsradius
N20 DEF REAL _D_OBEN = 135.000 ; Durchmesser oben
N30 DEF REAL _D_UNTEN = 115.000 ; Durchmesser unten
N40 DEF REAL _H_KEGEL = 25.000 ; Hoehe des Kegels
N50 DEF REAL _RAUHTIEFE = 0.100 ; Zulaessige Rauhtiefe auf der
Kegelflaeche
N60 DEF REAL _FREIMASS_Z = 1.000 ; Bearbeitungsbeginn in diesem
Abstand von der Oberkante

N70 DEF REAL _TAN ; Tangens des Kegelwinkels
N80 DEF REAL _TANQ ; Quadrat des Tangens des
Kegelwinkels
N90 DEF REAL _COS ; Cosinus des Kegelwinkels
N100 DEF REAL _SIN ; Sinus des Kegelwinkels
N110 DEF REAL _ZUST_Z ; Zustellung in Z-richtung pro
Umdrehung
N120 DEF REAL _R_START ; Kreisradius beim Beginn der
Bearbeitung
N130 DEF REAL _DELTA_R_H ; Differnez in Z-Ricchtung
zwischen TCP und Beruehrpunkt
N140 DEF REAL _DELTA_R_R ; Differenz zwischen Radius am
Beruehrpunkt und Werrkzeugradius
N150 DEF REAL _DELTA_Z ; Verfahrweg in Z-Richtung
N160 DEF REAL _Z_START ; Startposition in Z
N170 DEF REAL _Z_END ; Endposition in Z
N180 DEF REAL _R_END ; Radius am Bearbeitungsende
N190 DEF REAL _R_STARTT ; Radius am Beginn der
Bearbeitung
N200 DEF INT _UMDR ; Zahl der Umdrehungen

N210 _TAN = 0.5 * (_D_OBEN - _D_UNTEN) / _H_KEGEL
N220 _TANQ = _TAN * _TAN
N230 _COS = SQRT(1. / (1.0 + _TANQ))
N240 _SIN = SQRT(_TANQ / (1.0 + _TANQ))
N250 _ZUST_Z = 2. * SQRT(2. * _R_ECKE * POT(_RAUHTIEFE) * (1. +
_TANQ))
N260 _R_STARTT = _D_OBEN / 2.0 + _FREIMASS_Z * _TAN
N270 _DELTA_R_H = _R_ECKE * (1.0 - _SIN)
N280 _DELTA_R_R = _R_ECKE * (1.0 - _COS)
N290 _DELTA_Z = _H_KEGEL + _FREIMASS_Z - _DELTA_R_H
N300 _Z_START = _FREIMASS_Z - _DELTA_R_H
N310 _Z_END = _Z_START- _DELTA_Z
N320 _R_END = _D_UNTEN / 2.0 + _DELTA_R_R + _DELTA_R_R * _TAN
N330 _R_STARTT = _R_END + _DELTA_Z * _TAN
N340 _UMDR = _DELTA_Z / _ZUST_Z

N350 $TC_DP1[1,1]=120 ; Typ
N360 $TC_DP6[1,1]=20 ; Radius

N370 f1000
N380 G41 X=_R_STARTT Y0 Z=_Z_START T1 D1
N390 G3 I= -_R_STARTT X=_R_STARTT Y0 Z=_Z_END turn=_UMDR
offn=_R_STARTT - _R_END
N400 G3 I= -_R_STARTT
N410 G40 G1 X0 Y0 Z0
N420 m30

Hallo CNCler,
vielen Dank für die Mühe und das Erstellen des Programms. Habe heute das Programm getestet. Es läuft gut, macht aber nur eine zylindrische Bohrung und keinen Kegel. Wo muß ich das Programm ändern um einen Kegel zu fertigen. Habe im G3-Satz den X=_R_STARTT gegen _R_END getauscht, habe dabei allerdings wieder Kreisendpunktfehler erhalten.
Eine Möglichkeit die ich auch noch teste ist die Programmierung mit Halbkreisen und der Angabe des Öffnungswinkels. Hier habe ich noch die Schwierigkeit mit der Zustellung in Z und dem rechtzeitigen Stoppen beim erreichen der Endbohrtiefe, hast Du da vielleicht eine Idee?

Nochmals Danke

Millking

Ich habe gesehen, daß beim Kopieren des Programms Zeilenumbrüche eingefügt wurden. Vielleicht ist das das Problem.
Alle Zeilen im Programm, die jetzt ohne Satznummer in der ersten Spalte erscheinen, müssen jeweils an das Ende der Vorgängerzeile (bei den Kommentaren ist das natürlich unwichtig).
Insbesondere sorgt die Zeile, die jetzt zwischen N390 und N400 steht, für den Spiraleffekt, wenn sie ans Ende von N390 verschoben wird.

N350 und N360 sollte man entfernen, um die standardmäßig über die Bedienoberfläche eingebenen Werkzeugdaten nicht zu überschreiben (habe ich nur zum Testen verwendet). Und in N380 (oder davor) muß man natürlich anstelle T1 D1 das tatsächlich verwendete Werkzeug anwählen.

Hey,
das mit Zeilenumbrüchen hatte ich gesehen und deshalb alles was zu einer Satznummer gehört auch in einen Satz geschrieben. Das Problem mit der zylindrischen Zustellung ist trotzdem vorhanden.

Das Ganze funktioniert nur dann als Spirale, wenn die Werkzeugradiuskorrektur aktiv ist
(G41 in N380) und wenn der Wert, der OFFN zugewiesen wird ungleich Null ist (dieser Wert gibt die Differenz der Radien obe und unten an, d.h. man kann da test weise auch mal einfach offn=10 schreiben.
Wenn es dann auch nicht tut, bin ich ratlos, bei mir läuft es jedenfalls.

Hallo CNCler,
vielen Dank nochmals für Deine Mühen. Ich habe heute noch einmal alles überprüft und das selbe Ergebnis erhalten. Danach habe ich mit Siemens gesprochen, und die sind der Meinung, das es an der veralteten Software liegt, (Ca. 9 Jahre alt). Mit der Halbkreisprogrammierung und der Angabe des Öffnungswinkel habe ich es schon soweit geschaft, das die Maschine nicht mehr mault und auch die Endtiefe eingehalten wird. Nun muß ich noch das Werkzeug mit verrechnen. Im Anschluss findest Du die Version mit der Halbkreisprogrammierung.




R1=0 R2=0 R3=0 R4=0 R5=0 R6=0 R7=0 R8=0 R9=0 R10=0
R11=0 R12=0 R13=0 R14=0 R15=0 R16=0 R17=0 R18=0 R19=0
R20=0 R21=0 R22=0 R23=0 R24=0 R25=0 R26=0 R27=0 R28=0
R29=0 R30=0 R31=0 R32=0 R33=0
;Variablen zum verändern
R1=1 ;Fasenanfang
R2=26 ;Fasenende
R3=135 ;FasenØoben
R4=115 ;FasenØunten
R5=0,5 ;Zustellung in Z pro Kreishalbmesser
R9=12 ;SchneidenØ
R13=180 ;Öffnungswinkel AR

R20=R1-R2 ;Berechnung der Höhe
R21=R3/2-R4/2 ;Berechnung Radiusunterschied
R22=SQRT(POT(R20)+POT(R21)) ;Hypothenuse
R23=R22*R21 ;Sinuswert
R24=R22*R20 ;Cosinuswert
R25=R21/R20 ;Tangenswert
R26=R25*R5 ;X-Versatz bei Halbkreis
R27=R9/2-R23*(R9/2) ;Höhenversatz an Werkzeugschneide
R28=R9/2-R24*(R9/2) ;Radiusversatz an Werkzeugschneide
R29=R3/2 ;X-Anfangswert
R30=R5
R31=R5
R32=R20-2*R5


G41 G01 D1 X=-R29 F2000
R29=R29-R26 R31=R31+R30
BEGINN:
R29=R29-R26 R31=R31+R30
G3 X=R29 Y0 Z=-R31 AR=180
R29=R29-R26 R31=R31+R30
G3 X=-R29 Y0 Z=-R31 AR=180
IF R31<R32 GOTOB BEGINN
G3 X=-R29 Y0 Z=-R20 AR=180

@cncler, ist dein Programm zufällig das was Siemens in meinem Link verkaufen will. Ich habs auf alle Fälle mal ausprobiert und funzt einwandfrei allerdings stottert die Maschine bei den Werten recht seltsam, bei kleineren Durchmessern läufts aber sauber.

@Millking, ich weiss nicht inwieweit durcch die versetzten Halbkreise die Form beeinträchtig wird, alternativ dazu könntest du einen Vollkreis für die Kontur machen und mit den versetzten Halbkreisen anfahren. Dann hast du als ergebnis einen sauberen Kegel.

@beide, ich hab mir das ganze jetzt noch nicht genau angeschaut, mir kommts jedoch so vor dass da ne ganze Menge unnötiger Berechnungen dabei sind bzw eine Rechnung ohne Not auf etliche Schritte verteilt ist.

@uli12us: Das verblüfft mich. Ich kenne das Siemensprogramm tatsächlich nicht, und ich habe mein Pragramm am Wochenende mangels anderer Freitzeitschäftigung selbst geschrieben (ohne Benutzung von Vorlagen). Eigenartig!
Aber eigentlich ist ja doch nicht so verwunderlich, da der gesamte Kegel ja praktisch nur mit einem einzigen Satz bearbeitet wird. Und da gibt es ja nicht so viele Möglichkeiten.
Zur Programmeffektivität:
Ich habe nicht den Eindruck, daß ich übeberflüssige Berechnungen ausgeführt habe. Da Millking einen Fräser mit Eckenverrrundung hat, ist eben schon ein bisschen Rechnerei notwendig, um den Berührpunkt auf der Torusfläche zu bestimmen. Und das ist notwendig um Kreisradien und Zustelltiefe korrekt berechnen zu können.
Im Zusammenfassen von Anweisungen in einer Zeil sehe ich keine Vorteile. Die Lesbarkeit des Programmes ist mir wichtiger.

@Millking: 9 Jahre ist natürlich ein gesegnetes Alter. Allerdings: Auch die allerersten 840D-Steuerungen konnten mit der Radiuskorrektur Spiralen fahren. Es könnte allerdings sein, daß damals die Adresse OFFN dafür noch nicht verwendbar war. OFFN hat nur den Effekt, daß man der Steuerung mitteilt, daß sich im betreffenden Satz der Werkzeugradius verändert. Diese Veränderung wird über den gesamten Satz herausgefahren. Dadurch entsteht dann die Spirale.
Den gleichen Effekt kann man auch erzielen, indem man im Kreissatz eine andere Werkzeugschneide (bzw. ein anderes Werkzeug) anwählt. Je nachdem, wie an der Maschine der Werkzeugwechsel realisiert ist, kann das aber unter Umständen zu Problemen führen (muß man ausprobieren).

Man könnte es folgendermaßen machen: In D1 und D2 die Abmessungen des Werkzeuges definieren (beide Schneiden mit identischen Werten). In meinem Beispielprogramm mit der Schneide D1 beginnen.
Vor dem Beginn der Bearbeitung fügt man dann ein (falls die T-Nummer 1 ist):
$TC_DP6[1,2] = $TC_DP6[1,1] + _R_STARTT - _R_END

Dadurch wird in der Schneide D2 der Werkzeugradius überschrieben.

Im Satz N390 ersetzt man dann "offn = ...." durch "D2".
Das müßte auch auf einer 9 Jahren alten Steuerung funktionieren.

Zum Halbkreisprogramm: Was meinst du mit Verrechnen des Werkzeuges?

Ich dachte nur weil Siemens ja das mit den Unterstrichen am Anfang auch macht. Und die Methode möglichst viele Einzelberechnungen machen die auch recht gern. Möglicherweise haben die in ihrem Programm aber noch den Axis Befehl drin mit dem man das Programm in jeder Ebene benutzen kann. Ob das allerdnigs bei den 5 verfahrsätzen sinnvoll ist?

Die Unterstriche sind einfach eine Konvention, mit der man vermeidet, den vordefinierten Bezeichnern ins Gehege zu kommen. Das muß man natürlich nicht so machen.

Hallo CNCler und uli12us,
Das Programm dort unten mag vielleicht etwas umständlich geschrieben sein, aber es funktioniert, habe es heute getestet. DsaUmschreiben des anderen Programmes habe ich noch nicht gemacht.

R1=0 R2=0 R3=0 R4=0 R5=0 R6=0 R7=0 R8=0 R9=0 R10=0;Variablen auf Null setzen
R11=0 R12=0 R13=0 R14=0 R15=0 R16=0 R17=0 R18=0 R19=0;Variablen auf Null setzen
R20=0 R21=0 R22=0 R23=0 R24=0 R25=0 R26=0 R27=0 R28=0;Variablen auf Null setzen
R29=0 R30=0 R31=0 R32=0 R33=0 R34=0 R35=0 R36=0 R37=0;Variablen auf Null setzen
;Variablen zum verändern
R1=1 ;Fasenanfang
R2=26 ;Fasenende
R3=135 ;FasenØoben
R4=115 ;FasenØunten
R5=0,5 ;Zustellung in Z pro Kreishalbmesser
R9=12 ;SchneidenØ
R13=180 ;Öffnungswinkel AR

R20=R1-R2;Berechnung der Höhe
R21=R3/2-R4/2;Berechnung Radiusunterschied
R22=SQRT(POT(R20)+POT(R21));Hypothenuse
R23=R21/R22;Sinuswert
R24=R20/R22;Cosinuswert
R25=R21/R20;Tangenswert
R26=R25*R5;X-Versatz bei Halbkreis
R27=R8/2-R23*(R8/2);Höhenversatz an Werkzeugschneide
R28=R8/2-R24*(R8/2);Radiusversatz an Werkzeugschneide
R29=R3/2+R28;X-Anfangswert
R30=R5;Fortschaltung der Z Zustelltiefe
R31=R5;Fortschaltung der Z Zustelltiefe
R32=R20-2*R5;Sichheitsabstand vor erreichen der Endtiefe
R33=R27;Erster Z-Wert incl. Versatz an WKZ-schneide
R34=R20-R27;Dient zur Berechnung des Enddurchmesser
R35=R3/2-R34*R25;Enddurchmesser bei erreichen der Tiefe
R36=R33+R5;Erste Z-Zustellung

G90 G56 G0 Z20 T01 D01
X0 Y0 S1100 M3
G64 F1000
Z1
G01 Z=-R33
G41 G01 D1 X=R29
R29=R29-R26 R31=R36
G3 X=-R29 Y0 Z=-R31 AR=180
BEGINN:
R29=R29-R26 R31=R31+R30
G3 X=R29 Y0 Z=-R31 AR=180
R29=R29-R26 R31=R31+R30
G3 X=-R29 Y0 Z=-R31 AR=180
IF R31<R32 GOTOB BEGINN
G3 X=R35 Y0 Z=-R20 AR=180
G3 X=R35 Y0 I=-R35 J0
G40 G01 X0
M5
G00 Z20
Y100
M30

Hallo zusammen,

kann mir irgendeiner sagen wie man das mit einer 5-Achs-Maschine macht?

Möchte an einem Rohr eine Innenfase 10°, 10mm tief fräsen und mir den Fasenfräser sparen. Soll heißen, dass ich mit einem Igelfraeser die Fase walzen will.

Irgendwer eine Idee??