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SPS für CNC

| Autor: Simone Käfer

CNC-Maschinen sollen präzise arbeiten und möglichst kurze Durchlaufzeiten einhalten. Gerade die Steuerungen müssen da mithalten können. Die vorgestellten CNC-Steuerungen sind leicht bedienbar oder als Embedded-PC-Variante ausgelegt.

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KME Renntechnik hat sich als Zulieferer für viele Rennställe der Formel 1 und DTM einen Namen gemacht. Etwa 70 Prozent des Umsatzes wird in dieser Branche erwirtschaftet.
KME Renntechnik hat sich als Zulieferer für viele Rennställe der Formel 1 und DTM einen Namen gemacht. Etwa 70 Prozent des Umsatzes wird in dieser Branche erwirtschaftet.
(Bild: Siemens)
  • Die Werkzeugmaschinensteuerung Sinumerik 840D sl ist mit der Sinumerik- Operate-Benutzeroberfläche von Siemens auch für Quereinsteiger geeignet.
  • Das Highlight der überarbeiteten TNC 620 von Heidenhain ist ein Touchscreen. Durch ihn kann der Bediener wie mit einem Smartphone arbeiten.
  • Die Embedded- Kleinsteuerungen CX8190 von Beckhoff kommuniziert über Realtime-Ethernet oder per Ethercat.

Unser Produkttester der Woche ist Klaus Murnauer, Inhaber von KME Renntechnik. Das Unternehmen konstruiert und baut Formen und Teile vornehmlich für den automobilen Rennsport, aber auch für die Medizin- sowie Luft- und Raumfahrttechnik. Dafür werden verschiedene Metalle, Kunststoffe und Carbon verarbeitet. KME setzt seit 2012 auf die Werkzeugmaschinensteuerung Sinumerik 840D sl und die Sinumerik-Operate-Benutzeroberfläche von Siemens, um zwei simultane 5-Achs-Zentren U5-620 von Spinner zu steuern. Da mit einer 3+2-Achsen-Lösung meist in einer Aufspannung zerspant werden kann, sind kurze Durchlaufzeiten bei gleichzeitig hoher Präzision möglich.

Auch für Quereinsteiger

Eine Benutzeroberfläche und ein Bedienen nach Vorbild von Windows der Sinumerik Operate sollen das Programmieren der Maschine erleichtern. Für eine grafische Schrittkettenprogrammierung ist Shop-Mill installiert. In diesem Modus fragt die Sinumerik CNC jeden einzelnen Befehl ab und stellt ihn optisch dar. Das erleichtert Fertigungsmitarbeitern, die keinen programmiertechnischen Hintergrund haben, die Handhabung der CNC-Maschine. Ein weiterer Vorteil von Sinumerik Operate ist der Aufbau in Windows- Optik. Beim Einrichten der Maschine wird man durch animierte Bilder und Grafiken sowie eine Liste aller Werkzeuge unterstützt, die durch Symbole dargestellt werden.

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KME verwendet zusätzlich das Paket zum Fräsen „M-Dynamics” inklusive der Bewegungsführung Advanced Surface in neuer Ausbaustufe. Die Ingenieure von Siemens haben an dieser Stelle für KME die Look-ahead-Funktion zur vorausschauenden Dateneingabe und -verarbeitung verbessert und einen leistungsstarken Datenkompressor eingebaut. Dieser gleicht bei der Programmerzeugung die dargestellten Einzelpunkte so an, dass die Maschine besonders glatte Flächen fräst. Durch eine Ruckbegrenzung werden die Achsen trotz der Dynamik sanft beschleunigt und gebremst.

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Drei Fragen an den Produkttester der Woche

Klaus Murnauer ist der rennsportbegeisterter Inhaber von KME Renntechnik. Bei dem Kfz-Mechaniker und Maschinenbautechniker fließen alle Erfahrungen in die Konstruktion und Fertigung. Kurz und bündig erklärt er uns, warum seine Wahl auf die Sinumerik-Reihe von Siemens fiel.

Klaus Murnauer: „Wir konnten uns schnell einarbeiten.”
Klaus Murnauer: „Wir konnten uns schnell einarbeiten.”
( Bild: KME Renntechnik )

Wieso haben Sie sich für Sinumerik entschieden?

Wir konnten uns schnell einarbeiten, da die Benutzerführung sinnvoll und einfach ausgelegt ist. So können wir die Stärken der Steuerung richtig ausspielen.

Welche Punkte waren Ihnen bei der Auswahl wichtig?

Uns war vor allem wichtig, dass die Schnittstellen passen, die guten Verarbeitungszeiten eines Satzes und die perfekte Oberflächengüte im Verhältnis zur Laufzeit.

Sind Sie mit dem Ergebnis zufrieden?

Ja, die Steuerung auf Stand von 2011 ist immer noch aktuell und kompatibel mit der nach Stand 2016. 

So ausgestattet erfüllen die 5-Achs-Zentren von Spinner bei KME auch komplexe Aufgaben. Die hohe Leistungsfähigkeit macht sich in Geschwindigkeit und Genauigkeit bemerkbar. Beispielsweise ermöglicht ein 55 Plätze umfassendes Werkzeugmagazin mit Doppelarm-Werkzeugwechsler sowohl geringe Nebenzeiten als auch hohe Achsbeschleunigungen von 5 m/s². Um gleichzeitig eine hohe Werkstückgenauigkeit zu erzielen, sind die Zentren mit einem digitalen Wegmesssystem ausgestattet.

Zum Ziehen und Wischen

Wer tippen und wischen will, für den hat Heidenhain seine TNC 620 weiterentwickelt. Die Bahnsteuerung für 3-Achs-, 3+2- und einfache 5-Achs-Fräsbearbeitungen will mit der werkstattorientierten Programmiersprache „Klartext”, praxisorientierten Zyklen und benutzerfreundlicher Bedienung glänzen. Erleichtert wird das Bedienen durch einen Touchscreen, auf dem getippt, gewischt und gezogen werden darf. Also ganz so, wie von Smartphone und Tablet-PC bekannt. Dadruch können Bediener Programmier- und Testgrafiken ohne Ruckeln bewegen. Er stellt per Fingertipp ganz einfach die gewünschte Sicht auf das Bauteil ein, zoomt Details ein und aus und verschiebt oder dreht die Grafik. Genauso schnell und intuitiv navigiert er mit Wischbewegungen durch lange Listen, NC-Programme und Tabellen. Bei allen Arbeitsschritten zeigt die kontextsensitive Benutzeroberfläche immer genau die Elemente an, die der Bediener gerade braucht. Das unterstützt die performante Bedienung auch noch durch eine ausgezeichnete Übersichtlichkeit auf dem Touchscreen. Die neue NC-Software Version 04 ist auch für die Hardware-Ausführungen mit herkömmlicher Bedienung per Tastatur verfügbar.

Die Embedded-Kleinsteuerung

Beckhoff hingegen bietet Anwendern Embedded-Kleinsteuerungen. Die CX8190 für Ethernet ist eine PC-basierte Steuerung im Buskoppler-Format für Twincat 3. Ein anderer Prozessor verleiht ihr gegenüber der CX8000-Serie die dreifache CPU-Leistung. Als Kommunikationsanschlüsse wurden ein Ethernet-Port und ein 2-Port-Switch für Realtime-Ethernet oder EAP (Ethercat Automation Protocol) gewählt. Das Betriebssystem ist Windows Embedded Compact 7. Programmiert wird die Kleinsteuerung mit Twincat 3 über die Feldbus-Schnittstelle oder das zusätzliche Ethernet-Interface. Die Runtime-Basisfunktion ist Twincat 3 I/O. Optional können weitere Twincat-3-Supplements ergänzt werden. Zudem bietet die Steuerung eine 1-Sekunden-USV für das Abspeichern persistenter Daten sowie eine Micro-SD-Karte mit 512 MByte, ist aber auf 8 GByte erweiterbar. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei –25 bis 60 °C.

Sie wollen auch Ihre Erfahrungen mit neuen Maschinen oder einem Servicedienstleister teilen? Dann werden Sie unser Produkttester der Woche. Schreiben Sie an: simone.kaefer@vogel.de MM

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Über den Autor

Simone Käfer

Simone Käfer

Redakteurin für Additive Fertigung, Werkstoffe und Materialfluss, Vogel Communications Group