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© 2013 Janus Engineering AG ENGINEERING EXPERTS. Optimisation Automation Production CAD / CAM / PLM On-Machine-Probing (Auf der Maschine Messen) im Rahmen.

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1 © 2013 Janus Engineering AG ENGINEERING EXPERTS. Optimisation Automation Production CAD / CAM / PLM On-Machine-Probing (Auf der Maschine Messen) im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAM On-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 1 Uwe Roosz

2 JANUS Engineering AG © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 2 ADANOS Kompetenznetzwerk Einführung eines integrierten Prozess basierend auf der Siemens PLM-Produktlinie Vertrieb von VoluMill Celeritive Das Fräsmodule stellt eine hervorragende Ergänzung zu den NX CAM Bearbeitungsmodulen Siemens PLM Software Vertriebspartner für NX / NX CAM in Deutschland / Frankreich Internationaler Foundation Partner für CAM Prozess optimierte Postprozessoren und Machine Kits Service und Vertriebspartner für Siemens und andere Vertriebsfirmen weltweit

3 Geschichte und Standorte © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite JANUS Engineering AG, Holzgerlingen, Deutschland 17 Mitarbeiter 1998 JANUS Engineering AG, Port (Biel), Schweiz 7 Mitarbeiter 2000 JANUS SARL, Paris, Frankreich 8 Mitarbeiter 2003 JANUS Engineering LLC, Pasadena, CA, USA 1 Mitarbeiter 2008 JANUS Engineering GmbH, Linz, Österreich 2 Mitarbeiter 2011 JANUS Manufacturing SRL, Novara, Italien 2 Mitarbeiter

4 Kompetenz © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 4 Über 20 Jahre NX – Dienstleistungserfahrung Langjährige Erfahrung in der Umsetzung von NX in verschiedenen Branchen Consulting, Schulung, Coaching Optimierung und Automatisierung von CAD / CAM-Prozesse bezogen auf NX Anwendungsprogrammierung Addon-Produkte für erweiterte Funktionalität PLM-Integration von Fertigungsdaten, Ressourcen und Prozesse

5 Auszug aus unseren Referenzen © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 5

6 On-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAM Messoperationen in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 6

7 Situation beim Messen auf der Bearbeitungsmaschine Messoperationen in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 7

8 CAM-Programmierer erstellt NC-programm… Kommen Messoperationen an der Maschine zum Einsatz, werden diese häufig vom Maschinenbedienern direkt an der Steuerung programmiert. Vorteile: Exakt notwendiger Messzyklus an der notwendigen Stelle Nachteile: Know-How beim Maschinenbediener, evtl. nicht beim NC-Programmierer Bei Programmanpassung nochmalige Änderung notwendig, evtl. komplette Neuprogrammierung nötig da keine Verbindung CAM-Umgebung Eingabe an CNC-Steuerung Ist-Situation / Szenario in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 8

9 Messoperationen bzw. der Einsatz an der NC-Maschine Zyklen zur Vermessung von Bauteilen vorhanden, Steuerungsseittig: Siemens, Heidenhain, Fanuc,… Messsystemhersteller: Renishaw, Blum, … Messoperationen an der Maschine haben diverse Einsatzgebiete, z.B. Nullpunkte setzen Nullpunkte überprüfen Referenzmaße kontrollieren Bearbeitungsschritte überprüfen Werkzeuge nachjustieren (Verschleißmessungen o.ä.) Beschreibung Messoperationen © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 9

10 Im Standard von NX existieren momentan beschränkte Möglichkeit, die Messoperationen im CAM-Bauteil zu programmieren, so dass diese direkt ins NC-Programm einfließen. Ist-Stand NX © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 10

11 Anpassungen beziehungsweise Bestimmung der Messsequenz über UDE oder anwenderdefinierte Ereignisse im ONT möglich. Nachteile: Statisch, keine Überprüfung der realen Bewegung wie später an der Maschine. Eventuelle Fehleingaben werden erst an der Maschine erkannt. Einstellung der Messoperation bei geschwenkten Achsen evtl. aufwendig bei Koordinatentransformationen. Ist-Stand NX © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 11

12 Anforderungen Messoperationen in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 12

13 Szenario in der Fertigung bei On Machine Probing © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 13 Nachteile: Teure Maschinenstillstandzeiten Know-how bei einzelnen Personen Nicht standardisiert Nicht kollisionsgeprüfter Prozess Nicht reproduzierbar Eventuell nur teilweise dokumentiert

14 Maschinenmesszyklen und NX-CAM © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 14 Einmessen von Bauteilen Prüfung der Spannstellen Reaktion auf Ergebnisse Kontrolle und Korrektur Protokollierung und Auswertungen Anforderung an einen Prozess auf einer NC-Maschine in Bezug auf On-Machine Probing: NC- Bearbeitung

15 Eingabe der Messparameter an der Steuerung: Ablesen und übertragen der Werte, z.B. aus einer Zeichnung Eingabe der Parameter bei jedem Zyklus Nicht assoziativ, Parameter müssen nach Änderung neu verifiziert werden Beschränkt auf einen Personenkreis mit dem experten Wissen Teilweise sehr komplex, z.B. Schleifen und Werkzeugkorrekturen Programmierung an der Steuerung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 15

16 Möglichkeit in NX-CAM Messoperationen in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 16

17 Zusatzsoftware für NX-CAM On Machine Probing von JANUS Integration der Messbearbeitung in die Programmierung Reaktion und Steuerung des Messprozesses Realer Werkzeugweg wird visualisiert Verifizierung und Simulation des kompletten NC-Programmes Einfache Integration in Postprozessoren, hoch flexibel und anpassbar Möglichkeit mit NX-CAM © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 17

18 Folgende Messzyklen sind realisiert: Für die Siemens Sinumerik 840D SL CYCLE967/977/978/979/998 Die Zyklen für die Steuerungen Heidenhain und FANUC in Entwicklung Unterstützte Zyklen © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 18

19 Die Programmierung ist komplett integriert in die Struktur von NX-CAM. Das Aussehnen und die Funktionsweise der Operationen entspricht NX-CAM. Intuitive Bedienung Alle Parameter gleich der Steuerung Template basierender Aufbau Assoziativ mit der Geometrie Alle Informationen sind im Bauteil gespeichert und reproduzierbar Einfache Integration in PB-Posts Ab NX8.5 mit CSE simulierbar Programmierung in NX © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 19 Darstellung der Menüs in NX für Messoperationen

20 Kontrollstrukturen, Maschinenbefehle und Sprungbefehle jeglicher Art können über einen templatebasierten Editor im NX Partfile assoziativ verarbeitet werden. Unterteilung der Templates für Maschine oder Funktion Struktur jederzeit erweiterbar Direkte Ausgabe im Post Reale Maschinencode Simulation Programmierung in NX - Editor © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 20 Verwaltung der Oberfläche erfolgt auf Dateibasis in Ordnern

21 Messoperationen stellen die Zyklusausgabe in NX dar, über den TextEditor können zusätzliche kunden/prozessspezifische Informationen ins Programm gebracht werden (z.B. Reaktion auf Messergebnisse, Protokollierung o.ä). Editoroperation ist ebenso NX-Operation In Programmablauf verschiebbar, kann über Template-Struktur voreingestellt werden. Innerhalb des Editors sind maschinenspezifische Vorlagen möglich, die einfach aufgerufen/gewechselt und erweitert werden können. Textdateien, keine besonderen Programmierkenntnisse erforderlich… Programmierung in NX © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 21

22 Einfache und effektive Programmierung (Beispiel: Waldemar Link Hamburg) Messoperationen in der Fertigung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 22

23 Problemstellungen: Es befinden sich 4 Bauteile auf einer Vorrichtung Unterschiedlichste Lage und Orientierung Teilefamilie mit 32 verschiedenen Geometrien Messoperationen sind notwendig Sonderwerkzeuge sind erforderlich (Strategien) Vollautomatische Dokumentation Einfache und effektive Programmierung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite x 4 = 128 zu programmierende Bauteile… Was ist bei Änderungen?! 32 x 4 = 128 zu programmierende Bauteile… Was ist bei Änderungen?!

24 1. Lösungsschritt: Mit Hilfe des UserCycle AddOn Messzyklen, wurde die Möglichkeit geschaffen, innerhalb NX Messzyklen zu programmieren und anzupassen. Somit lässt sich der Verfahrweg des Messtasters grafisch darstellen. Messoperationen © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 24

25 2. Lösungsschritt: Die Messzyklen sind an jegliche Gegebenheit anpassbar und entsprechend variabel aufgebaut. Die Parameter können individuell im Postprozessor für weitere Auswertungen genutzt werden. Messoperationen © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 25

26 Sonderstrategien für Spezialwerkzeuge 3. Lösungsschritt: Über UserCycle wird eine Möglichkeit geschaffen, Werkzeugwege nach den technologischen Erfordernissen erstellen zu können. © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 26

27 4. Lösungsschritt: Bei der NC-Code Generierung wird gleichzeitig die Programmdokumentation erzeugt. Diese wird automatisch in Teamcenter abgelegt und entsprechend freigegeben. Dokumentation © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 27

28 5. Lösungsschritt: Es wird nur ein Werkstück programmiert, die weiteren Werkzeugwege werden vom Postprozessor über Unterprogrammtechnik aufgerufen Messzyklen werden in NX programmiert und geprüft Sonderwerkzeuge werden mit Hilfe von UserCycle sinnvoll eingesetzt Einfache und effektive Programmierung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 28

29 Simulation der CNC Programme © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 29

30 Problemstellungen: Maximale Kollisionsgefahr bei der Bearbeitung und Freifahrbewegungen Unterprogrammtechnik mit extrem komplexer Verschachtelung Mehrere Nullpunkte mit Verdrehungen und Verschiebungen Messzyklen sind oft nicht kinematisch prüfbar Sonderwerkzeuge Simulation der CNC Programme © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 30 Alle Programme auf der Maschine einfahren und testen…

31 Simulation inklusive aller Rotationen, Verschiebungen, Schleifen und Zyklen… Simulation der CNC Programme © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 31

32 Videosequenz der Bearbeitung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 32

33 Langzeitstudien und Qualitätsnachweise © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 33

34 Langzeitstudien und Qualitätsnachweise © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 34 Ergebnisauswertung: Messung direkt auf der NC-Maschine Automatischer Export der Messdaten Automatischer Import in das CAQ Studien über die Qualität im Prozess

35 Zusammenfassung Projektzusammenfassung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 35

36 Mit einer einzelnen Lösung kommt man nicht zum Ziel… Alle Bausteine müssen zusammen- passen, damit diese Vision auch zur Realität werden konnte. Projektzusammenfassung © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 36

37 Livedemonstration in NX8.5 Livedemonstration © Janus Engineering AGOn-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 37

38 © 2013 Janus Engineering AG ENGINEERING EXPERTS. Optimisation Automation Production CAD / CAM / PLM Dankeschön On-Machine-Probing im Rahmen der NC-Programmierung mit NX CAMSeite 38 JANUS Engineering AG Product Lifecycle Management Systemtechnik Max-Eyth-Strasse 39 D Holzgerlingen / Germany Phone: +49 (0)


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