CNC-Programmerstellung: manuell, Dialog oder CAD/CAM?

Thema: CNC-Programmierung & G-Code

Diese beiden Fragen werden leicht vermischt: Wer erstellt das Programm und mit welchem Werkzeug? Ein CAM-Programm kann direkt in der Werkstatt entstehen. Ein von Hand geschriebener NC-Text kann aus der Arbeitsvorbereitung kommen. Für eine sinnvolle Entscheidung sollte man Methode und Arbeitsort getrennt betrachten.

Drei wichtige Wege zum Programm

„Manuell“ bedeutet hier, dass der Programmierer den NC-Ablauf formuliert. Es bedeutet nicht, dass während der Bearbeitung jede Achse von Hand bewegt wird. Ebenso ist eine grafische Eingabemaske kein Beweis dafür, dass die Bearbeitung automatisch richtig geplant ist.

Manuell programmieren: den Ablauf unmittelbar lesen

Bei einem einfachen geometrischen Lernbeispiel können wenige Sätze genügen. Der Vorteil liegt in der unmittelbaren Sicht auf Koordinaten, Bewegungsarten und Zustandswechsel. Mit wachsendem Umfang steigen jedoch Rechen-, Schreib- und Prüfaufwand. Wiederkehrende Elemente lassen sich je nach Steuerung durch Zyklen oder Unterprogramme beschreiben.

Zum Einstieg eignen sich deshalb zunächst wenige bekannte Punkte und eine klar erklärte Gerade oder Kreisbewegung. Das ist keine Empfehlung, beliebige Beispiele an einer Maschine auszuführen. Die Lernaufgabe lautet zunächst, den Satz und seine Voraussetzungen vollständig zu verstehen.

Dialogprogrammierung: Bearbeitungsschritte formulieren

Werkstattorientierte Systeme führen durch passende Eingaben für Konturen und Bearbeitungen. Siemens dokumentiert bei ShopMill beispielsweise einen Arbeitsplan-Editor und einen DIN/ISO-Editor. HEIDENHAIN beschreibt Klartext als eigene dialogorientierte Programmierung. Die Bedienung und erzeugte Programmstruktur unterscheiden sich zwischen den Systemen.

Das fachliche Wissen verschwindet dabei nicht. Eine Tasche braucht weiterhin richtige Geometrie, geeignete Werkzeuge, Bearbeitungsparameter und einen nachvollziehbaren Bezug. Der Dialog kann Eingaben strukturieren; er kennt nicht automatisch jede reale Aufspannbedingung.

CAM: von der Geometrie zur steuerungsgerechten Ausgabe

Im CAM werden Bearbeitungen an einer Geometrie geplant. Rohteil, Werkzeugdaten, Aufspannung und Strategien sind Teil des Setups. Der Postprozessor erzeugt daraus die für das Ziel vorgesehene NC-Ausgabe. Ein CAD-Modell allein enthält diese Fertigungsentscheidungen noch nicht.

Bei Freiformflächen und vielen Bearbeitungsschritten kann CAM umfangreiche Bahnen berechnen, die von Hand unübersichtlich würden. Das entbindet nicht von der Prüfung des Ergebnisses. Autodesk fordert ausdrücklich die Verifikation des erzeugten NC-Codes vor dem Maschineneinsatz. Ein erfolgreicher Export ist also ein Zwischenschritt, kein Qualitätsnachweis für das fertige Teil.

Eine Entscheidung für ein gedachtes Modellbauteil

Für eine ebene Platte mit wenigen klar bemaßten Elementen lässt sich zunächst prüfen, ob manuelle oder dialoggestützte Erstellung übersichtlich bleibt. Bei einer frei geformten Oberfläche wird die geometrische Komplexität stärker für CAM sprechen. Entscheidend sind zusätzlich die vorhandenen Funktionen, die Änderbarkeit und die Möglichkeit, das Ergebnis zu kontrollieren. Diese Platte ist ein Lernbeispiel, kein dokumentiertes Projekt meiner BF 20.

Mein eigener Ausgangspunkt ist der CNC-Umbau einer Optimum BF 20. Welche Software dabei tatsächlich zum Einsatz kommt, bleibt eine gesonderte Angabe. Aus den hier beschriebenen Herstellerbeispielen lässt sich keine persönliche Produktempfehlung oder installierte Steuerung ableiten.

Teach-in und organisatorischer Ablauf

Beim Teach-in können Positionen als Programmdaten übernommen werden. Was genau gespeichert wird, hängt von der Funktion der jeweiligen Steuerung ab. Das ist von der organisatorischen Entscheidung zu trennen, ob ein Programm in der Arbeitsvorbereitung oder an der Maschine entsteht.

Vertiefungen: AV- und Werkstattprogrammierung, Teach-in und Playback, Volumenmodellierung und Programmtest. Den Einstieg in geschriebenen Code bietet der Artikel zu NC-Grundbefehlen.