CNC-Technik-Kurs Teil 4 Programmieren nach DIN 66025

Wiederholen, Skalieren,Springen und Spiegeln

Wer schon an echten SteuerungenCNC-Programme erstellt hat,wird sich gewundert haben, dass indiesem Kurs alle Programme bisherohne Zeilennummern ausgekommensind. Vielfach ist auch gar nicht klar,dass moderne Steuerungen Zeilen-nummern nicht zwingend bentigen,sodass diese weggelassen werdenknnen, solange keine Sprung- undWiederholbefehle eingesetzt werden.Denn die Zeilennummern ermgli-chen es, eine Programmzeile gezieltanzuspringen beziehungsweise ge-zielt von einer bestimmten Zeilewegzuspringen. Bei manchen, insbe-sondere lteren und einfachen Steue-rungen ist es nicht mglich, die Zei-lennummern wegzulassen. Diesemssen also stets mit angegeben wer-den.

Die Schrittgre, in der die einzel-nen Zeilen nummeriert werden, istegal. Es hat sich jedoch bewhrt, in10er Schritten zu programmieren.Man muss jedoch beachten, dassmanche Steuerungen nur eine maxi-mal mgliche Zeilennummer zulas-sen. Diese darf nicht berschrittenwerden.

Die Sprung- und WiederholfunktionG14 wird vorzugsweise bei der Bear-beitung mehrerer gleicher Werkst-cke eingesetzt. Man programmiertnur einmal die Kontur und ruft Siedann an verschiedenen Positionenwieder auf. Der Umgang ist ganzhnlich, wie der Aufruf von Zyklenmit G79 oder G77.

Ehe ein Beispiel programmiertwird, bietet es sich an, per [CTRL] +[N] die Speicher zu leeren. Anschlie-end wird, wie bekannt, der Stan-dardkopf und die Kontur program-miert. Anschlieend den Programm-abschnitt an verschiedenen Positio-nen wiederholen. Die Werte desWerkzeugs, die in den Werkzeugspei-cher eingegeben werden, lauten:

T1 L: 98.2 R: 9.5

Wie bereits in den vorhergehendenKursteilen erlutert, ist auch die Lagedes Rohteils auf dem Frstisch, vonbesonderer Wichtigkeit, um die Ferti-

Abkrzungen fr clevere CNC-ProgrammiererWer CNC-Programme schreibt, soll sich nicht mit Grundkenntnissen zufrieden-geben, da ein tiefergehendes Wissen der Leistungen moderner CNC-Steuerun-gen die Mglichkeit erffnet, die zu erstellenden CNC-Programme in wesent-lich krzerer Zeit zu schreiben. Ganz abgesehen davon, dass CNC-Programmegrundstzlich kompakter werden, wenn man wei, wie gesprungen, skaliert undgespiegelt wird.

1 Funktionen, wie etwa das Wiederholen oder Skalieren, erleichtern das Erstellen von CNC-Pro-grammen fr die Produktion von Serienteilen und sorgen darber hinaus fr einen kompakten, ber-sichtlichen Programmcode.

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gung des Werkstckes problemlos si-cherzustellen. In den Nullpunktspei-cher 54 werden folgende Werte einge-geben:

X:100 Y:110 Z:250

Zu Programmeingabe kann natrlichder TEACH-IN Modus durch gleich-zeitiges Bettigen von [CTRL] + [B]und anschlieend [M] verwendet wer-den. Die bessere Methode ist aller-dings, das Programm direkt im Editoreinzugeben. Wenn der Editor verlas-sen wird, erfolgt automatisch die Si-mulation. Wer es ganz bequem habenwill, kann das CNC-Programm auchvon der Festplatte laden und es an-schlieend durch Bettigen der Tasten[CTRL] + [W] simulieren lassen. DasG14-Programm:

N10 G18 T1 M6N20 S3978 F875 M3 G54N30 G99 X0 Y0 Z0 I300 K-200N40 G0 X0 Z0 Y10N50 G1 Y-5N60 G43 Z-10N70 G42 X60N80 X70 Z-20N90 Z-60N100 X60 Z-70N110 X20N120 X10 Z-60N130 Z-20N140 X20 Z-10N150 G0 Y20N160 G40 X0 Z0N170 G92 X100 Z-50N180 G14 J2 N1=40 N2=170N190 G0 Y100 M30

Den Befehl G92 ist bisher in diesemKurs noch nicht vorgekommen. G92bewirkt, dass der Nullpunkt, ausge-hend vom vorherigen Nullpunkt, umden in den Variablen X und Z stehen-den Werten verschoben wird. Manspricht von einer inkrementalen Null-punktverschiebung.

Mit der Variablen J in der Zeile 180wird angeben, wie oft die Zeilen, diedurch N1= und N2= eingeschlossensind, wiederholt werden. In diesemFall erfolgt die Wiederholung zwei-mal. Der Befehl G92 wird dadurchalso zweimal ausgefhrt. Durch daszweimalige Verschieben des Null-punktes wird die Ausgangskontur anverschiedenen Stellen wiederholt.

Skalieren mit G73

Das soeben fertiggestellte Werkstcksoll noch einmal hergestellt werden.Diesmal sollen jedoch die beiden Wie-derholkonturen kleiner beziehungs-weise grer als die Ausgangskonturwerden. Fr diese Aufgabe gibt esebenfalls einen G-Befehlscode: G73.G73 kann auch zum Spiegeln verwen-det werden. Die Wirkungsweise vonG73 ist ebenso simpel wie wirkungs-voll. Nachdem der Befehl G73 einge-geben wurde, multipliziert die Steue-rung alle nachfolgenden Verfahr- undNP-Verschiebebefehle mit dem in derVariablen A4 stehenden Wert. DieseFunktion ist solange wirksam, bis der

Befehl G72 folgt, der den Befehl G73lscht. Erst nach G72 werden also alleweiteren Verfahr- und NP-Verschiebe-befehle unverndert ausgefhrt.

Es wird angenommen, irgendwo ineinem Programm folgt der BefehlG73 A4=0.5, dann wird aus dem Ver-fahrbefehl X100 der VerfahrbefehlX50 generiert, denn die Steuerung be-rechnet:

100 x 0.5 = 50

Die Wiederholfunktion G14 lsst sichvorteilhaft mit der Funktion G73 ver-binden. Man programmiert eine Origi-nalkontur und wiederholt diese in un-terschiedlicher Gre an verschiede-nen Positionen. Auch der Einsatz derMakrotechnik wre denkbar. Dochdieses Thema wird im nchsten Kurs-teil behandelt.

Das Schema zum Vergrern bezie-hungsweise Verkleinern einer Aus-gangskontur lautet:

1. Programmieren und abarbeiten einerAusgangskontur

2. Nullpunkt an neue Position verschieben3. Vergrerungs-/Verkleinerungsbefehl

anfgen4. Wiederholen der Ausgangskontur mit

G14

Wie bereits mehrfach erwhnt, ms-sen, bevor ein neues Programm be-gonnen werden kann, alle Speichergelscht werden. Dies geschieht durch

2 Das Wiederholen von Programmkonturen inKombination mit der Nullpunktverschiebungermglicht es auf einfachste Weise, mehrereWerkstcke, die in Schraubstcken oder Vor-richtungen an immer gleichen Stellen eige-spannt sind, in Serie zu bearbeiten.2

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3 G92 bewirkt, da der Nullpunkt,ausgehend vom vorherigen Nullpunkt,um den in den Variablen Xund Z stehenden Werten verschoben wird. Man spricht von einer Inkrementellen NP-Verschiebung.

1 Programmieren und Abarbeiten einerAusgangskontur

2 Spiegelbefehl an das Konturendedazugeben

3 Wiederholen der Ausgangskontur mitG14

Zum Spiegeln von Konturen verwen-det man den gleichen Befehl wie frdas Skalieren: G73.

Fr das nchste Beispiel werdenwieder alle Speicher per [CTRL] +[N] gelscht und die Werkzeugdateneingegeben:

T1 L: 98.2 R: 9.5

Werte fr den Nullpunktspeicher 54:

X: 250 Y: 110 Z: 150

Programm zum Spiegeln einer Kon-tur:

N10 G18 T1 M6N20 S3978 F875 M3 G54N30 G99 X-150 Y0 Z100 I300 K-200N40 G0 X0 Z0 Y10N50 X105 Z-55N60 G1 Y-5N70 G43 X115N80 G41 Z-85N90 G3 X105 Z-95 R10N100 G1 X95N110 G3 X85 Z-85 R10N120 G1 Z-60N130 X80 Z-55N140 X35N150 G3 X35 Z-35 R10N160 G1 X65N180 Z-25N190 G3 X75 Z-15 R10N200 G1 X100N210 G3 X115 Z-30 R15N220 G1 Z-55N230 G0 Y10N240 G40

Beim Spiegeln der Ausgangskonturum die Achsen ist folgende Syntax zubeachten:

G73 X-1 = Spiegeln um die X-Achse

Gleichzeitiges drcken von [CTRL] +[N]. Obligatorisch ist auch die Einga-be der Werkzeugdaten:

T1 L: 98.2 R: 9.5

Werte fr den Nullpunktspeicher 54:

X:100 Y:110 Z:250

Das CNC-Programm zur Manipulati-on einer Originalkontur mittels G73:

N10 G18 T1 M6N20 S3978 F875 M3 G54N30 G99 X0 Y0 Z0 I300 K-200N40 G0 X0 Z0 Y10N50 G1 Y-5N60 G43 Z-10N70 G42 X60N80 X70 Z-20N90 Z-60N100 X60 Z-70N110 X20N120 X10 Z-60N130 Z-20N140 X20 Z-10N150 G0 Y20N160 G40 X0 Z0N170 G92 X100 Z-50N180 G73 A4=0.5N190 G14 N1=40 N2=170N200 G73 A4=1.3N210 G14 N1=40 N2=160N220 G72N230 G0 Y100 M30

Es ist ersichtlich, dass das Programmbis zur Zeile N170 exakt dem Pro-gramm der letzten Aufgabe gleicht. InZeile N180 wird durch G73 der Be-fehl gegeben, alle nachfolgenden Wer-te mit dem Wert der Variablen A4

(hier 0.5) zu multiplizieren. Durch G14erfolgt die Wiederholung der ZeilenN40 bis N170. Alle hier enthaltenenVerfahrbefehle werden mit 0.5 multi-pliziert. Auf diese Weise erhlt manohne groen Aufwand eine Verkleine-rung der Originalkontur.

Wichtige Regeln stets beachten!

Wenn G73 nicht mehr bentigt wird,muss dieser Befehl mit G72 aufgeho-ben werden. Sollte dies vergessen wer-den, so fhrt in diesem Programmbei-spiel der Tisch (die Y-Achse) zumSchluss nicht 100 mm nach unten, son-dern gleich um 130mm! Denn in ZeileN200 wurde die Variable A4 mit demWert 1.3 geladen. Beim Skalieren ist esdaher besonders wichtig, konzentriertzu programmieren, um teure Maschi-nenschden zu vermeiden.

Es soll noch darauf hingewiesen wer-den, dass auf anderen Steuerungen die-se Vorgehensweise mglicherweisenicht zum gewnschten Ergebnis fhrt.Dort existiert womglich eine andereVariable als A4 oder gar ein ganz ande-rer Code als G73 fr den Skalierbefehl.

Es ist bei anderen Steuerungen zudemteilweise mglich, durch ndern derMaschinenkonstanten, den Skalie-rungsfaktor in Prozentwerten anzuge-ben. In SIM_WORK sind Prozentanga-ben nicht mglich!

Spiegeln von Konturen

Das Schema beim Spiegeln lautet:

Merksatz: Solange der Befehl G73wirksam ist, werden alle nachfolgen-den Verfahr- und NP-Verschiebebe-fehle nicht im Mastab 1:1 abgearbei-tet, solange die Variable A4 einenWert besitzt, der kleiner oder grerder Zahl 1 ist. Dadurch wird das Ver-kleiner oder Vergrern von Konturenermglicht.

G73 Y-1 = Spiegeln um die Y-Achse (bei G17)G73 Z-1 = Spiegeln um die Z-Achse (bei G18)

Durch Angabe mehrerer Achsen, wiezum Beispiel G73 X-1 Z-1 wirdgleichzeitig in der X- und in der Z-Achse gespiegelt.

Zunchst wird die Kontur um die X-Achse gespiegelt und wiederholt:

N250 G73 X-1N260 G14 N1=40 N2=240

Danach wird von dieser Position umdie Z-Achse gespiegelt. Dazu gibt eszwei Mglichkeiten der Befehlseinga-be:

1.Mglichkeit:N270 G73 Z-1N280 G14 N1=40 N2=240

2.Mglichkeit:N270 G73 X-1 Z-1N280 G14 N1=40 N2=240

Hinweis: Der Befehl X-1 in Zeile 270der zweiten Mglichkeit ist eigentlichberflssig. Durch in wird das CNC-Programm jedoch leichter lesbar.

Fr welchen Weg man sich entschei-det, ist Geschmackssache. Die ersteMglichkeit spart Speicherplatz, wh-rend die zweite Alternative vor allembei groen Programmen etwas ber-sichtlicher ist.

Aufheben des Spiegelbefehls

Das Lschen der Spiegelfunktion ineiner bestimmten Achse erfolgt durchden Befehl G73 und den Grobuchsta-ben der jeweiligen Achse, jetzt abergefolgt von einer Positiven eins. ZumBeispiel:

G73 X1

Um nun die Ausgangskontur um dieZ-Achse zu spiegeln, muss nur derSpiegelbefehl um die X-Achse aufge-hoben werden:

N290 G73 X+1

Nun wird die Kontur wiederholt:

7 Das Spiegeln von Konturen fhrt bei lteren Steuerungen zum Wechsel der Bearbeitungsrichtung.Es wird also aus dem ursprnglich programmierten Gleichlauffrsen in der gespiegelten Kontur insGegenlauffrsen gewechselt. Moderne Steuerungen vermeiden dies jedoch.

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4 Sobald die CNC-Steuerung den BefehlG73 erkennt, werdenalle nachfolgendenVerfahrbefehle undNP-Verschiebebefeh-le mit dem in der Va-riablen A4 stehendenWert multipliziert.Diese Funktion ist so-lange wirksam, bisder Befehl G72 die-sen wieder aufhebt.

5,6 Beim Spiegelnmuss unbedingt be-achtet werden, inwelcher Ebene dasFrswerkzeug arbei-tet, damit die richti-gen Spiegelbefehle indas CNC-Programmaufgenommen wer-den.

7 Zum Spiegeln wirdder G73-Befehl ver-wendet, der auch zumSkalieren von Kontu-ren verwendet wird.Wenn G73 nicht mehrbentigt wird, mussunbedingt der BefehlG72 folgen, damit dienachfolgenden Ver-fahrbefehle richtigausgefhrt werden.

Wichtig: Wenn G73 nicht mehr ben-tigt wird, muss dieser Befehl mit G72aufgehoben werden, da sonst alle fol-genden Verfahrbefehle skaliert wer-den, was zu einem Maschinencrashfhren kann.

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Wie sicher whrend der Simulation be-merkt wurde, wird die Frsrichtungbeim Spiegeln getauscht. Aus Gleich-lauffrsen wird Gegenlauffrsen. Um-gekehrt gilt das Gleiche. Dies ist in ge-wisser Weise ein Nachteil beim Zerspa-nungsprozess. Verschiedene Steuerun-gen sind jedoch in der Lage, auch nachdem Spiegeln die Bearbeitungsrichtungbeizubehalten.

Das vollstndige Programm lautet:

N10 G18 T1 M6N20 S3978 F875 M3 G54N30 G99 X-150 Y0 Z100 I300 K-200N40 G0 X0 Z0 Y10N50 X105 Z-55N60 G1 Y-5N70 G43 X115N80 G41 Z-85N90 G3 X105 Z-95 R10N100 G1 X95N110 G3 X85 Z-85 R10

N120 G1 Z-60N130 X80 Z-55N140 X35N150 G3 X35 Z-35 R10N160 G1 X65N180 Z-25N190 G3 X75 Z-15 R10N200 G1 X100N210 G3 X115 Z-30 R15N220 G1 Z-55N230 G0 Y10N240 G40N250 G73 X-1N260 G14 N1=40 N2=240N270 G73 X-1 Z-1N280 G14 N1=40 N2=240N290 G73 X+1N300 G14 N1=40 N2=240N310 G72N320 G0 Y100 M30

9 Selbst umfangreiche Werkstcke erfordern mit den richtigen Befehlen nur kurze und bersichtlicheCNC-Programme. Daher ist es am Anfang jeder Programmierer-Karriere wichtig, sich mit der Leis-tungsfhigkeit der jeweiligen Steuerung auseinanderzusetzen.

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Werkzeugspeicher T1 L98.2 R9.5 (Langlochfr. D19)

NullpunktspeicherG54 X100 Y110 Z250 (Fr G73_1)G54 X250 Y110 Z250 (Fr G73_2)

N300 G14 N1=40 N2=240

Mit dem Befehl G72 kann man denSpiegelbefehl fr alle Achsen gleich-zeitig lschen. Da das Spiegeln abge-schlossen ist, bietet sich dies an:

N310 G72

Zum Schluss wird der Frstisch etwasnach unten gefahren, um das Werks-tck entnehmen zu knnen. Mit M30wird das Programm beendet:

N320 G0 Y100 M30

www.weltderfertigung.de

www.hsk.com

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8 Mit SIM_WORKwird das Spiegel-beispiel korrektund anschaulich si-muliert.

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