gastkommentar

Mit mehr Gespür zerspanen

Best Practice Tipps für NC-Programmierer: Als CNC-Endanwender im Werkzeugbau hatte ich oft mit unkalkulierbaren Einflussgrößen wie Material-Heterogenität, vielfältigen Schnitttiefen und -breiten, undefinierten Werkzeugschärfen, vielen Luftschnitten, Kühlparameteränderungen während der Bearbeitung sowie mit ungleichmäßigen Werkstückoberflächen aufgrund von Aufmaß-Schwankungen (z. B. bei Guss- oder Schmiedeteilen) als Herausforderungen zu tun. Da war guter Rat oftmals teuer, da man als Programmierer meist nur bedingt auf derartige unvorhersehbare Einflüsse Rücksicht nehmen kann. Von Bernhardt Wassermann, Siemens Österreich

Bernhardt Wassermann, Anwendungstechniker für Sinumerik CNC Werkzeugmaschinen bei Siemens Österreich. 
fb-sinumerik.at@siemens.com

Bernhardt Wassermann, Anwendungstechniker für Sinumerik CNC Werkzeugmaschinen bei Siemens Österreich. fb-sinumerik.at@siemens.com

In der Praxis programmieren CNC-Endanwender Vorschübe immer vom ungünstigsten Fall aus, um das Werkzeug zu schützen. Die Folge davon ist, dass das volle Werkzeugpotential nicht genützt und eine effiziente Bearbeitungszeit nicht erreicht werden. Hintergrund dazu ist, dass das NC-Programm voreingestellte Schnittparameter während der Bearbeitung unverändert beibehält, obwohl sich die Schnittbedingungen während eines Fertigungsprozesses verändern. Somit erreicht die Maschine nie den maximal möglichen Wert, selbst dann nicht, wenn der Programmierer eine höhere Vorschubgeschwindigkeit wählt, um die Wirtschaftlichkeit der Fertigung zu steigern. Zu allem Unglück nutzen sich die Werkzeuge stärker ab, da sich die Vorschubgeschwindigkeit ja auch nicht verringert, wenn ungünstigere Schnittbedingungen auftreten.

Die Softwarelösung ACM Adaptive Control & Monitoring und Überwachung verleiht der CNC- Werkzeugmaschine ein Gefühl, indem der Vorschub dynamisch angepasst wird.

Die Softwarelösung ACM Adaptive Control & Monitoring und Überwachung verleiht der CNC- Werkzeugmaschine ein Gefühl, indem der Vorschub dynamisch angepasst wird.

Die Lösung

Derartige Pannen gehören allerdings der Vergangenheit an. Denn Siemens bietet hierfür die Softwarelösung ACM Adaptive Control & Monitoring, die in Echtzeit die programmierten Vorschübe adaptiv an die Schnittbedingungen anpasst und den Zerspannungsprozess optimiert.

Mittels der Funktion „Adaptive Vorschubkontrolle und Überwachung“ ermöglicht ACM der CNC-Werkzeugmaschine den Vorschub dynamisch anzupassen. Sobald eine Überlast der angelernten Vorschubgrenze eines Bearbeitungsprozesses erkannt wird (z. B. beim Schruppvorgang), stoppt die Maschine sofort den Vorschub, wodurch evtl. teure Werkzeugbrüche verhindert werden. Die Oberflächenqualität des Werkstücks und die Lebensdauer des Werkzeugs wird aufgrund der reduzierten Vibrationen und der konstanten Spindellast signifikant erhöht. Aber auch die Prozesssicherheit, Maschinenproduktivität und selbst die Lebensdauer der Maschine werden damit gesteigert.

Mit ACM ist keine visuelle Werkzeugkontrolle und keine manuelle Vorschubanpassung mehr notwendig – so werden Endanwender entlastet und steigern schlussendlich auch die Arbeitsleistung. Durch die Grafische Visualisierung der statistischen Auswertung, ist die Bedienung einfach und komfortabel und lässt jeden Anwender die richtigen Schritte setzen. Je nach Anwendungsfall und Werkzeug sind Zeitersparungen bis zu 25 % möglich.

Es geht noch besser

Diese nächste Ausbaustufe ist eine Kombination von ACM Adaptive Control & Monitoring und VCM Vibration Control & Monitoring (Überwachung der Maschinenschwingungen). Mit VCM werden die Maschinenvibrationen während der Bearbeitung in Echtzeit überwacht, analysiert und falls eine festgelegte Grenze überschritten wird – z. B. bei einer Maschinenkollision – stoppt die Werkzeugmaschine in weniger als einer Millisekunde den Bearbeitungsprozess ohne das Werkzeug zu beschädigen. Somit können Kosten minimiert und Schäden verhindert werden, die an Spindeln, Motoren, Antrieben, Werkzeugen und Werkzeughalter entstehen könnten.

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