Heidenhain hat ein Herz für Pro-grammieranfänger. Als einer derwenigen Hersteller hat das Unter-nehmen eine Reihe von Simulato-ren für seine Steuerungen auf denMarkt gebracht, die auch einenDemo-Modus besitzen, der sichbestens für Anfänger eignet, umdas Programmieren von CNC-Maschinen mit Heidenhain-Steu-erung zu erlernen. Zwar habendiese Simulatoren natürlich Ein-

Einstieg in die Klartextprogrammierungschränkungen bezüglich der Län-ge der damit erstellten CNC-Pro-gramme, doch sind diese Ein-schränkungen kein Hindernis,wenn es darum geht, das Pro-grammieren etwa einer iTNC 530zu erlernen.Dieses Skript soll denEinstieg in die Heidenhain-CNC-Welt erleichtern und die Lust aufdas CNC-Programmieren mitHeidenhain-Steuerungen wecken.

CNC-Kurs - iTNC 530 von Heidenhain im Griff Einführung in den Heidenhain-Fräs-Simulator

Start

Nach Start des Simulators über das Heidenhain-Icon auf dem Desktop muss die Taste CE/Entfzwei Mal gedrückt werden, um die Shareware-meldung zu löschen und den Simulator endgültigzu starten

Beenden

Zum Beenden des Simulators muss der Modus„Manuell“ angewählt sein. Danach die TastenF9/F10 oder die Cursortasten in der virtuellenTastatur so lange Betätigen, bis das OFF-Symbolerscheint. Nach „Drücken“ dieser „Taste“ wirdder Simulator beendet.

Virtuelle Tastatur einblenden

Um die virtuelle Tastatur einzublenden, muss zu-nächst das sogenannte Control Panel gestartetwerden, was durch Doppelklick des Heidenhain-Icons, das sich bei den ausgeblendeten Symbolenin der Desktop-Leiste befindet, geschieht.

Werkzeugspeicher

Das Erstellen und Abarbeiten von CNC-Pro-grammen ist nur mit Werkzeugdaten möglich. Zudiesem Zweck sind im Demo-Modus schonWerkzeugplätze vorbelegt. Wer seine eigenenWerkzeuge zur Simulation nutzen möchte,kommt über folgenden Weg in den Werkzeug-speicher: zuerst den Modus „Manuell“ aufrufen,danach durch die Button-Belegung blättern undden Button „Werkzeugtabelle“ suchen sowie be-tätigen.

Die nun angewählte Werkzeugtabelle kannmit dem Button „Editieren“ ein- und ausgeschal-tet werden. Dadurch wird ein unbeabsichtigtesÄndern verhindert. Die Eingabe von Namen undWerte kann direkt erfolgen. Zahlen sind jedochnicht mit dem Nummernblock möglich, da diesermit Sonderfunktionen für den Simulator belegtsind. In jedem Fall ist die virtuelle Tastatur ein-setzbar. Zum Verlassen des Werkzeugspeichersist der Button „ENDE“ zu betätigen.

Programmieren Einstieg

Um ein neues Programm eingeben zu können,muss in die Betriebsart „Einspeichern/Editieren“gewechselt werden. Danach hat man Zugriff aufdas zuletzt editierte CNC-Programm. Soll nunein neues Programm erstellt oder ein anderesProgramm editiert werden, muss zunächst derProgramm-Manager durch Betätigen der Taste„PGMMGT“aufgerufen werden. Mit den Cursor-Tasten kann nun die Button-Belegung durchge-schaltet werden. Der Button „Wählen“ ermög-licht das Laden eines Programms in den Editor,um es dort zu bearbeiten. Nach dem Laden wirdder Programm-Manager automatisch verlassenund in den Editor gewechselt, um das geladeneProgramm dort zu bearbeiten. Soll ein neuesCNC-Programm erstellt werden, so ist hingegender Button „Neue Datei“ zu betätigen. In die nunerscheinende Abfragemaske wird der gewünschteProgrammname und die korrekte Extension (.hfür ein Hauptprogramm eingegeben und mit Jabestätigt. In der folgenden Abfrage kann be-stimmt werden, ob die Verfahrwege-Koordinatendes neuen CNC-Programms in Millimeter- oderZoll eingegeben werden. Nach Betätigung desentsprechenden Buttons erstellt die Steuerung ei-nen Programmkopf, in den zunächst die Abmes-sungen des Rohteils einzugeben sind.

Rohteil festlegen

Um eine Simulation verfolgen zu können, ist esnötig, ein Rohteil zu definieren. Da der Pro-grammkopf bereits vorgegeben ist, müssen feh-lende Angaben nur ergänzt werden. Zunächst istfestzulegen, in welcher Achse sich das Werkzeugbefindet. In vielen Fällen wird senkrecht gefräst,weshalb hier die Z-Achse anzugeben ist.

Der erste Punkt ist der Startpunkt des Roh-teils. Sinnvollerweise ist dies auch gleich derNullpunkt des Werkstücks. Es ist darauf zu ach-ten, dass der erste Punkt in der Werkzeugachse(in diesem Fall die Z-Achse) stets einen negati-ven Wert bekommt, da sonst der Simulator keinRohteil zeichnet. Der zweite Punkt beschreibt dieAusdehnung des Rohteils, die in absoluten Wer-ten anzugeben ist.

Werkzeug einwechseln

Vor jedem Abarbeiten und Simulieren einer Kon-tur ist es nötig, ein Werkzeug einzuwechseln.Dies geschieht mit dem Befehl „Tool Call“, derüber einen eigenen Button in der virtuellen Tasta-tur zu erreichen ist. Alternativ kann auch an derPC-Tastatur die Taste „C“ benutzt werden. Nach-dem die Taste betätigt wurde, erscheint ein Ein-gabedialog, in den entsprechende Eingaben zutätigen sind.

Zunächst wird nach der Werkzeugnummergefragt. Wenn diese bekannt ist, kann sie direkteingegeben werden. Ist das nicht der Fall, kannüber den Button „Wählen“ das Werkzeug direktim Werkzeugspeicher ausgewählt werden. Wich-tig ist, dass nach der Auswahl des Werkzeugs dietaste „Return“ betätigt wird, um als nächstes dieAchse eingeben zu können, in der sich das Werk-zeug befindet. Hier ist der Buchstabe Z einzuge-ben, wenn die Bearbeitung senkrecht erfolgt.Dies kann nach Belieben per virtueller Tastaturoder Button erfolgen. Nach Bestätigung mit „Re-turn“ kann die Drehzahl festgelegt werden, mitder das Werkzeug sich drehen soll. Ein Vorschubwird hier noch nicht benötigt, weshalb an dieserStelle der Dialog mit END abgebrochen wird.Für diese Beispiele wird ein Fräser mit einemDurchmesser von neun Millimeter verwendet.

Positionieren auf Startpunkt

Nachdem nun das Werkzeug eingewechselt wur-de, kann der Fräser auf den Startpunkt positio-niert werden, von dem aus die Kontur des Werks-tücks angefahren wird. Dazu wird zunächst imEilgang eine sichere Z-Position über dem Werks-tück angefahren, danach der Fräser in XY-Rich-tung auf eine sichere Position abseits des Roh-teils positioniert, um schließlich im Vorschubvon beispielsweise 1000 mm/Min auf Starttiefezu fahren.

Alle Befehle um diese Positionen anzufahrenwerden mit dem Button „Gerade programmie-ren“ erzeugt. Nach dem Betätigen diese Buttonswird die erste Gerade abgefragt. Natürlich weißdie Steuerung nicht, welche Achse bewegt wer-den soll, weshalb diese via virtuelle Tastatur ein-zugeben sind. Zahlenwerte sind ebenso einfachüber die virtuelle Tastatur einzugeben. Die Fragenach der Radiuskorrektur wird mit dem Button„R0“ beantwortet, da zur Positionierung an denStartpunkt keine Radiuskorrektur vorgenommenwird.

Damit die Maschine mit der höchstmöglichenVerfahrgeschwindigkeit verfährt, wird der Button„Fmax“ bei der Abfrage nach dem Vorschub an-gewählt. Alle Fragen werden mit dem ButtonRETURN bestätigt. Mit END werden alle Einga-ben abgebrochen und die Abfrage beendet. Wennzwei Koordinaten gleichzeitig angefahren wer-den sollen, dann ist dies bei der Heidenhain-Steuerung auf dem ersten Blick nicht möglich.

Das Geheimnis liegt in der Cursor-Taste„nach rechts“. Wird diese nach der Eingabe derersten Koordinaten für eine Achse Betätigt, sinddie restlichen Achsen ebenso zugänglich.

Anfahren an die Kontur

Heidenhain-Steuerungen bieten viel Program-mier-Komfort, um das Erstellen von CNC-Pro-grammen zu erleichtern. Das betrifft auch dasAn- und Abfahren von einer Kontur. Dazu gibt eseinen eigenen Button, der mit APPR/DEP be-schriftet ist. APPR steht für ›approach‹. Diesesenglische Wort bedeutet Anfahrt. DEP hingegensteht für ›departure‹, was für Verlassen steht. So-bald diese Taste etwa auf der virtuellen tastaturbetätigt wird, erscheinen Buttons, mit denen mandie gewünschte Strategie auswählen kann.

Für dieses Beispiel soll die Strategie ›LT‹ ge-nutzt werden. LT steht für ›Gerade mit tangentia-lem Anschluss‹. Überhaupt ist es einfach dieKürzel der Heidenhain-Steuerung zu verstehen:L=Line, T=Tangential, C=Circle, N=Normale(senkrecht). Wichtig, wenn das Werkzeug in zweioder drei Achsen gleichzeitig an die Kontur fah-ren soll, dann wird dies durch betätigen der Cur-sor-Taste ›nach rechts‹ erreicht. Andernfalls wirdnach Betätigen der Return-Taste sofort nach demLEN-Wert gefragt! Der LEN-Wert ergibt dieStreckenlänge zwischen Konturstartpunkt unddem von der Steuerung selbst errechneten Hilfs-punkt PH. Egal, wo das Werkzeug steht, es wirdvor dem Anfahren an die Kontur stets zunächstdieser Punkt PH angefahren, ehe das Werkzeugvon dort aus die Kontur anfährt.

Sinnvollerweise ist der LEN-Wert immer grö-ßer einzugeben, als der Radius des Werkzeugsmisst. Üblicherweise wird beim Fräsen immerdie Gegenlaufstrategie gewählt, da diese Zerspa-nungsart unter anderem eine bessere Oberflächeam Werkstück erzeugt. Da sich das Werkzeug inder Regel im Uhrzeigersinn dreht, muss es sichdafür auf der linken Seite der Kontur befinden.Der Steuerung dies mit dem Befehl ›RL‹ mitge-teilt werden. RL bedeutet ›Radiuskorrekturlinks‹, RL demnach ›Radiuskorrektur rechts‹ undR0 ›keine Radiuskorrektur‹. Bei R0 würde dasWerkzeug also direkt auf der Werkstückkonturentlangfahren. Zur Verfollständigung des Anfahr-befehls muss der Steuerung noch mitgeteilt wer-den, mit welchem Vorschub das Werkzeug an dieKontur anfahren soll.

Dies kann in mm/Min, mm/U oder mm/Zahnerfolgen. Wer sich für mm/Zahn entscheidet,muss den Button FZ betätigen und anschließendden Wert eingeben, den jede Schneide bei einerUmdrehung des Fräsers abheben darf. In diesemFall muss aber unbedingt die Anzahl der Schnei-den des Fräsers angegeben werden. Dazu ist dieSpalte ›CUT‹ im Werkzeugspeicher des entspre-chenden Werkzeugs zu suchen und der korrekteWert einzugeben.

Kontur abfahren

Nachdem nun das Werkzeug am Startpunkt derKontur steht, kann diese nun abgefahren werden.Dazu werden alle Maße der Kontur ohne Lückeeingegeben.

Verlassen der Kontur

Sobald die Kontur abgefahren ist, muss diese mitdem Befehl DEP verlassen werden. In die Abfra-ge ist die Länge LEN zum Hilfspunkt einzutra-gen, den die Steuerung beim Verlassen der Kon-tur anfährt. Dessen Position errechnet sich dieSteuerung selbst. Natürlich kann die Kontur miteinem höheren Vorschub verlassen werden, wenndies gewünscht wird.

Simulation

Nachdem nun das Programm fertiggestellt ist,kann es simuliert werden. Dazu ist die Betriebs-art › Programm Test‹ mit dem entsprechendenButton anzuwählen. Zu beachten ist, dass nichtzwangsweise das eben noch editierte Programmzum Testen aktiviert ist. Wenn dies nicht der Fallist, muss das zu testende CNC-Programm erst viaProgramm-Manager aktiviert werden. Vor der Si-mulation sollten einige Einstellungen vorgenom-men werden, damit die Simulation optimal ange-zeigt wird. Dazu mit dem Cursor die Button-Be-legung durchblättern. Zunächst bei der Ge-schwindigkeit etwa den Wert 4xT wählen, dieräumliche Ansicht aktivieren, Werkzeuganzeigeeinschalten, Simulationsgeschwindigkeitsände-rung zulassen und Simulation mit ›Reset+Start‹starten.

Zweite Kontur programmieren

Nachdem die erste Kontur korrekt programmiertund simuliert wurde, kann die zweite Kontur na-hezu selbständig erstellt werden. Zu beachten istlediglich, dass das Werkzeug nun um fünf Milli-meter nach oben zu fahren ist, da die zweiteKontur um diesen Betrag über der ersten Konturliegt.

Zum Anfahren an die Kontur sei noch einmalerwähnt, dass die Koordinaten nach APPR stetsden Startpunkt der Kontur bilden. Über die zu-sätzlichen Angaben, wie einer Länge, einemWinkel und einem Radius berechnet sich dieSteuerung selbst den Hilfspunkt, zu dem dasWerkzeug verfahren werden muss, um korrekt andie Kontur bewegt zu werden.

Wenn ein Kreisbogen gefräst wird, bietet sichdie Funktion ›CR‹ an, da hier nur der Endpunktund der Bogenradius programmiert werden müs-sen. Ganz wichtig ist bei dieser Funktion die kor-rekte Angabe von ›DR‹, da DR+ und DR- zweiverschiedene Bögen erzeugen. Nur DR+ erzeugtbei einem links von der Kontur fräsenden Werk-zeug einen konkaven Radius.

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45-Grad-Fasen sind einfach programmiert. Esgenügt, zwischen zwei Geraden den CHF-Befehldazwischenzusetzen. Beim CHF-Befehl ist nurdie Fasenbreite anzugeben, den Rest berechnetdie Steuerung selbst. Es ist darauf zu achten, dassstets zwei Geraden den CHF-Befehl flankieren.Denn wenn dies nicht der Fall ist oder der CHF-Befehl als letzter Befehl im Programm steht, er-folgt eine Fehlermeldung.

Wenn an zwei Geraden ein Radius eingefügtwerden soll, so kann dies mit dem RND-Befehlerfolgen. Es genügt, wie beim CHF-Befehl, die-sen Befehl zwischen den beiden Geraden einzu-fügen, deren Ecke verrundet werden soll. Es ge-nügt die Angabe des Eckenradius, den Rest be-rechnet die Steuerung selbst.

Das Abfahren gestaltet sich wieder besonderseinfach, da imm Fall des kreisförmigen Abfah-rens lediglich der Kreisradius und der Öffnungs-winkel des Kreises anzugeben sind. Den daraussich ergebenden Endpunkt berechnet sich dieSteuerung selbst.