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Software - weshalb und warum unterschiedliche?

Portalfräsen werden über computergesteuerte Systeme bedient. Der Einfachheit und oftmalig bei Privatanwendern und kleinen bis mittelständigen Gewerben sind hier handelsübliche Computer im Einsatz => Grundvoraussetzung der generellen Arbeitsweise und Bedienung eines Computers ist somit unbedingt erforderlich und schließt Begriffe wie Tastatur, Maus, Bildschirm, Speicher, Betriebssystem und Programm ein. Literatur darüber findet sich im Fachbuchhandel od. im Internet zur Genüge. Gerne steht Ihnen in dieser Angelegenheit Technik Kacetl hier ebenso als Ansprechpartner zur Seite.

Die 3 Arten von Softwareprogrammen

CAD (Konstruktion)

Um das im Kopf befindliche Werkstück von einer Portalfräse bearbeiten zu lassen, ist dieses in einem ersten Schritt durch ein Zeichenprogramm "zu Papier" zu bringen. Es sind hierzu Grafikprogramme erforderlich, welche die Bilddaten in einem Vektorformat speichern können. Typische Vertreter derartiger Programme sind InkScape od. FreeCAD

CAM (NC-Codeerzeugung)

In den Anfängen der automatischen Werkstückbearbeitung wurden Maschinen anhand von NC-Programmen gesteuert. Ein NC-Programm ist eine Liste nummerischer Befehle, welche in einer Maschine eingespeist, diese zur Abfolge gewisser Handlungen bewegt.
Beispiel:
NC-Code Bemerkung
G00 X50 Y170 veranlaßt die Maschine, im schnellstmöglichen Verfahrweg (=Eilgang) die Position X=50 und Y=170 anzufahren
M03 schaltet die Frässpindel im Uhrzeigersinn drehend ein
G01 Z-50 F300 die Maschine bewegt die Z-Achse auf die Position Z = -50 mit einem Vorschub von 300mm/min

Durch Zuhilfenahme von Computern formierte sich aus der NC-Technik dann die CNC-Technik, welche eine (Teil)Automatisation der NC-Codegenerierung ermöglicht.


Ablauf der Codeerzeugung
Zeichenprogramme speichern lediglich Informationen über geometrische Daten. Ein Kreis läßt sich z.B. durch Position von Mittelpunkt (x,y) und Radius bestimmen. Komplexer wird es in der 3D Welt, wo noch das Wissen um die Lageposition (wie im Raum liegend) benötigt wird.

Um die Übersetzung der gezeichneten Werkstückkontur in ein NC-Programm vorzunehmen, werden heute CAM-Programme verwendet. Diese lesen die Konstruktionsdatei ein und ermöglichen die Erstellung der Bearbeitungswege für die Bearbeitungsmaschine. Hierzu muß der Anwender dem CAM-Programm mitteilen, welche Linien bzw. Flächen wie bearbeitet werden sollen.

Beispiel:
Basic

Obiges Beispiel verdeutlicht, dass mit der Konstruktion alleine keine Aussage gegeben ist, wie das Werkstück schlußendlich aussehen/gefertigt werden soll...
... und stark vom gewünschten Ergebnis abhängen.

Dabei sind Faktoren wie Fräserdurchmesser, Werkstückmaterial, Vorschub, Frästiefe, und Oberflächenbehandlung, ... hier noch nichteinmal berücksichtigt. Kein noch so ausgeklügeltes CAM-Programm wird im Alleingang die gewünschte Bearbeitung machen können, da dass gewünschtes Endprodukt lediglich der Benutzer kennt.

Dies macht es erforderlich, dass Anwender derartige Informationen einer CAM-Software mitteilen. Anhand der vorgenommenen Einstellungen generiert diese dann bestmöglich den NC-Code für die Fräsmaschine. Sofern vorhanden, kann durch Voransichten und Kontrolleinrichtungen bereits im Vorfeld an Optimierungen gearbeitet bzw. Probleme (z.B. Kollisionen) beseitigt werden.

Control (Maschinensteuerung)

Unter einer Maschinensteuerung wird in der NC-Technik die Kombination aus Steuersoftware und Steuerung (Hardware) verstanden. Für den Maschinenbediener ist hier die Steuersoftware der maßgebliche Faktor, da über diese die Maschine bedient und kontrolliert wird. Vereinfacht formuliert sendet die Steuersoftware G-Codes an die Steuerung, welche diese in Achsbewegungen bzw. Schaltbefehle umwandelt. Dabei ist es gleichgültig, ob der G-Code vom Maschinenbediener oder einem erstellten G-Code Programm kommt.