| Wie
erzielen wir Leistungssteigerungen bei Werkzeugmaschinen? |
| Die
Bewegungen, die in einer Werkzeugmaschine durch das CNC-Programm definiert
ausgeführt werden, lassen sich unterteilen in: |
- Hauptzeiten,
die eigentlichen Bearbeitungsbewegungen
- Nebenzeiten,
die Bewegungen zum nächsten Bearbeitungspunkt
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Wo setzen wir an
Wir setzen bei den Nebenzeiten an. Nebenzeitbewegungen
können durch Bewegungsoptimierung in vielen Fällen
in der halben Zeit ausgeführt werden.
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Bei vielen Werkstücken
haben die Nebenzeiten einen erheblichen Anteil an der Gesamtzeit zur Produktion
eines Teils. Eine Optimierung dieser Bewegung erhöht damit die Leistung
der Maschine erheblich. Diese Nebenzeitbewegungen können fast frei verändert
werden, sofern sie den Endpunkt erreichen. Wir gestalten sie so, daß wir
in möglichst kurzer Zeit am Endpunkt ankommen, ohne dabei irgendwelche
Grenzwerte zu verletzen.
Das Konzept der Bewegungsoptimierung
- Gestaltung
einer optimalen Bewegungsform durch komplexe mathematische Berechnungen
- Berücksichtigung
aller beteiligten physikalischen Parameter der Maschine wie Massen,
Trägheitsmomente, Geometrie von Hebeln, ...
- Berücksichtigung
aller beteiligten Grenzwerte wie Drehmoment des Servos, Strom des Stromreglers,
Drehmomente an Kugelrollspindeln, ...
- Die Bewegung wird
so eingepasst, dass der zulässige Arbeitsbereich der Aggregate bestmöglich
ausgenutzt wird
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Typische CNC-Bewegung
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Bewegungsoptimierte Bewegung |
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Umsetzung der optimierten Bewegung auf der CNC-Steuerung
Ist die Bewegung einmal definiert wird sie entsprechend
der Steuerung und dem dort gültigen CNC-Code in das vom Anwender erstellte
Programm eingefügt. Man könnte sagen, das vom Anwender erstellte Programm
wird übersetzt und dann in optimierter Form an die Steuerung der Maschine
übertragen. Die verwendeten CNC-Befehle für die Umsetzung einer optimalen
Bewegung weichen vom normalen CNC-Code ab. Sie sind von Hersteller zu
Hersteller verschieden.
Der Unterschied zwischen optimierten Bewegungen und Bewegungen die
durch normale CNC-Befehle erzeugt werden
Es gibt
im Wesentlichen zwei Punkte:
- Die Form der optimierten
Bewegung wird unter der Berücksichtigung vieler Parameter für jede einzelne
auszuführende Bewegung neu und speziell für den einzelnen Fall optimal
berechnet. Dagegen ist die Bewegungsform einer normalen CNC-Bewegung
immer gleich.
- Die Bewegungsform
der optimierten Bewegung hat von der Formgebung her eine wesentlich
höhere Komplexität, wodurch höhere Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
erreicht werden können ohne die Maschine zu überlasten, bzw. mit dem
Effekt die Maschine sogar zu entlasten.
Die Bedienfreundlichkeit
Bei der Realisierung eines Projektes zur Leistungssteigerung
einer Werkzeugmaschine legen wir besonderen Wert auf die einfache Bedienbarkeit
durch den Anwender. Generell verfolgen wird die Strategie: Für den Anwender
gibt es keinen erkennbaren Unterschied in der Bedienung, das Ergebnis
ist jedoch optimal.
Weiterführende
Themen
Leistungssteigerung
bei anderen Maschinen
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