Innovative Software bietet kostengünstige Prozessüberwachung für CNC-Transfermaschinen
Die Software dürfte vor allem für Anwender von High-End-Produktionssystemen wie Transfermaschinen interessant sein, bei denen selbst relativ kleine Betriebsprobleme schnell zu viel grösseren, teureren Problemen eskalieren können, wenn nicht proaktiv Abhilfemassnahmen ergriffen werden.
Durch die Echtzeit-Überwachung der Leistungs-/Stromwerte der Elektromotoren auf einer Transfermaschine während des Fräs-, Dreh- oder Schleifprozesses ist es möglich, Anlagenstillstandszeiten zu minimieren und die Produktionsqualität durch Fehlerabsicherung aufrechtzuerhalten. Typischerweise handelt es sich dabei um abgenutzte oder beschädigte Werkzeuge und unter- oder überdimensionale Werkstückrohlinge.
Die als NUMmonitor bekannte Software arbeitet zunächst im Lernmodus, um die unterschiedlichen Lasten und Antriebsströme der Motoren zu erfassen, wenn die CNC-Werkzeugmaschine mit optimaler Leistung und einem scharfen neuen Werkzeug arbeitet. Bis zu 8 Motoren können während des gesamten Arbeitszyklus der Maschine gleichzeitig überwacht werden, und die Software unterstützt bis zu 11 verschiedene Fehlererkennungskriterien pro Motor. Bei Multi-NCK-Systemen können für jede weitere NCK weitere 8 Motoren überwacht werden. Bei Transfermaschinen genügt es in der Regel, nur die Last (Leistung) der Spindelmotoren zu überwachen.
Sowohl das Niveau als auch die Dauer jedes Lastereignisses, das während des "Lernzyklus" eintritt, werden gemessen und aufgezeichnet. Um Durchschnittswerte zu erhalten kann der Prozess wiederholt werden. Es gibt keine Begrenzung der Anzahl der verschiedenen Lastereignisse, die während eines kompletten Maschinenzyklus aufgenommen werden können. Die Minimal- und Maximalkurve werden automatisch aus den "Lernzyklen" generiert, wobei der Benutzer die Art der Fehlererkennung und die Logik definieren kann (um verschiedene Fehlerkriterien kombinieren zu können).
Diese maschinentaktzeitbezogenen Betriebsparameter bilden "bekannte gute" Ereignisreferenzen, die dann zu Vergleichszwecken mit den bei nachfolgenden Produktionsläufen gesammelten Daten verwendet werden können. Die benutzerprogrammierten Amplituden-, Dauer- und Integralschwellen bestimmen, ob eine „Warnung“ oder ein „Alarm“ ausgegeben wird.
Eines der Hauptziele der neuen Prozessüberwachungssoftware von NUM war, dass sie vollständig in sich geschlossen sein sollte, so dass Maschinenkonstrukteure und Anwender relativ anspruchsvolle Prozessüberwachungsschemata implementieren können, ohne zusätzliche Hardwarekosten zu verursachen.
NUMmonitor nutzt die inhärente Flexibilität der neuesten Generation der Flexium+ CNC-Plattform von NUM. Standardmässig verfügt jedes Flexium+ CNC-System über einen PC, der Daten von den Messpunkten der Servoantriebe verarbeiten kann, eine SPS, die direkten Zugriff auf Maschinenparameter hat, und ein NCK-Oszilloskop, das Werte in Echtzeit lesen kann. Die gesamte Systemkommunikation erfolgt über den FXServer, der über ein schnelles Echtzeit-Ethernet (RTE)-Netzwerk verfügt.
Die Produktion kann beginnen, sobald NUMmonitor die "bekannten guten" Leistungsparameter der Maschine erfasst hat. Das gleiche Teileprogramm wird sowohl für die Lern- als auch für die Produktionsphase verwendet. Alle aktiven Werte werden im Halbleiter-PC-Speicher des CNC-Systems gespeichert, um einen schnellen Zugriff zu ermöglichen, während ein zweiter Parameter im Bearbeitungsprogramm genau definiert, wann jeder Vergleich beginnen soll. Wird eine Abweichung an einem der überwachten Motoren festgestellt, wird ein Signal an die SPS gesendet, die entscheidet, welche Massnahmen ergriffen werden sollen: von einer einfachen Warnmeldung bis zum Nothalt.
Die neue Softwareoption NUMmonitor kann auf jedem Flexium+ CNC-System mit der Flexium-Software Version 4.1.10.10.10 oder höher installiert und verwendet werden.
Eine kostengünstigere Version der NUMmonitor-Software, die auf zwei Kanäle begrenzt ist (für den Einsatz auf weniger komplexen CNC-Werkzeugmaschinen) ist ebenfalls verfügbar.
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NUM stellt neue, bemerkenswerte Version der Werkzeugschleifsoftware NUMROTO vor
Für Kugel- und Eckradius-Werkzeuge kann in NUMROTO neu ein Drallsprung zwischen dem Ende des Radius und dem Mantelanfang programmiert werden. Hierdurch lässt sich der Stirnspanraum immer bis zum Mantelanfang schleifen, wodurch ein verzerrungsfreier Radius entsteht.
NUMROTO Draw, das Zeichnungs- und Dokumentationstool der Software, erstellt aus den für das Schleifwerkzeug verwendeten Geometriedaten automatisch eine einfache Zeichnung. Viele NUMROTO-Benutzer liefern ihren Kunden diese Zeichnung zusammen mit dem fertig geschliffenen Werkzeug aus. Dieses Add-On wurde in der neusten Version bedeutend erweitert: Nun wird die Geometrie der Schleifscheiben und Schleifscheibenpakete, die zum Fertigen des Werkzeugs erforderlich sind, in der Zeichnung angezeigt und automatisch vermasst. Diese Zeichnung kann direkt zum Zusammensetzen der Scheibenpakete genutzt werden. Dieses Konzept sorgt für erhebliche Zeitersparnisse, weil die Scheibenpaket-Zeichnungen nicht mehr in der Konstruktionsabteilung erstellt werden müssen. Dies ist insbesondere für Unternehmen mit zahlreichen kleineren Fertigungsserien von Vorteil.
Die 3D-Simulationsfunktionen von NUMROTO Version 4.0 wurden ebenfalls weiter verbessert. Kühlmittelkanäle im 3D-Rohteil werden automatisch ange-zeigt, und Benutzer können nun DXF-Vergleichsprofile erstellen. Es gibt einen neuen Messmodus mit Rasterfunktionen. Darüber hinaus kann die pro-grammierte Vorschubgeschwindigkeit in der 3D-Simulation dargestellt werden.
Im Weitern dürfte die Unterstützung für adaptives Schleifen für Benutzer von hochwertigen Werkzeugschleifmaschinen attraktiv sein. Durch eine kontinuierliche Überwachung der Schleifspindelleistung ermöglicht die Software eine automatische Optimierung der Vorschubgeschwindigkeit, ohne dass zusätzliche Hardware montiert werden muss. Dadurch lässt sich die Produktivität bestimmter Schleifprozesse äusserst kostengünstig steigern.
Die NUMROTO Software wurde erstmals im Jahr 1987 eingeführt und ist die erste Wahl vieler führender Hersteller von Werkzeugschleif-Maschinen. Mit ihr lassen sich Werkzeuge wie Schaftfräser, Bohrer, Stufenbohrer, Formfräser usw. herstellen und nachschärfen. Weltweit sind über 5.500 Maschinen mit NUMROTO im Einsatz.
Im Vergleich zu den meisten Wettbewerbsprodukten auf dem Markt bietet die Software einen weitaus direkteren und effizienteren Weg vom Werkzeugdesign bis zur Fertigung.
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Erweiterte datenbankgestützte Werkzeugmanagement-Software vereinfacht Steuerung von mehreren CNC-Werkzeugmaschinen
Als Teil der neuesten Version der renommierten Flexium+ Software (V4.1.00.00) von NUM bietet das neue Werkzeugmanagement-Tool eine umfassende und ständig zugängliche Datenbank, die entweder für den Einsatz in grossen Fertigungswerken mit mehreren CNC-Werkzeugmaschinen auf einer Server-Plattform installiert oder autonom auf einer einzelnen CNC-Werkzeugmaschine verwendet werden kann.
Die Werkzeugmanagement-Software enthält SPS-Bibliotheken sowie spezielle CNC-Funktionen und HMI-Seiten. Sie kann eine sehr grosse Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge in verschiedenen Grössen aufnehmen, z.B. für Drehen, Fräsen und Bohren. Duplo-Werkzeuge mit identischen Zerspanungseigenschaften werden ebenfalls unterstützt, wie auch verschiedene Arten von Werkzeugmagazinen, zum Beispiel Scheiben-, Ketten- oder Regalmagazine. Neue Werkzeugeigenschaften werden bei maximaler Drehzahl und maximalem Vorschub verwaltet und die Standzeit kann über die Zeit nach Verschleiss oder Anzahl der Bearbeitungsvorgänge überwacht werden. Bei Annäherung an festgelegte Grenzwerte werden automatisch entsprechende vorbeugende Warnungen erzeugt.
Die Software bietet einen besonders umfassenden Erweiterungssatz für die Werkzeugeigenschaften. Neben Standarddaten wie Name, Art und Anzahl der Schnitte – bis zu 18 können vorgegeben werden – sind auch Erweiterungen für zahlreiche andere Faktoren vorhanden, wie Magazingrösse, Standzeitverwaltung, technische Eigenschaften wie maximale Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit sowie Status- und Warnanzeigen.
Die Software wurde in erster Linie als High-End-System für komplexe Aufgaben in Fräsanwendungen entwickelt und bietet anspruchsvolle NCK-Funktionen wie beispielsweise eine grosse Satzvorschau von mehr als 1000, in Verbindung mit sehr kurzen NCK-Zykluszeiten. Diese Eigenschaften machen das System auch ideal für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung im Formenbau.
Das neue NUM-Werkzeugmanagement-System ist sehr einfach zu bedienen und erfordert keine speziellen Softwaretools. Benutzer verwenden einfach die NUM Flexium Tools-Software zur Erweiterung des Projektumfangs auf den Datenbankserver. Umfassende API-Funktionen ermöglichen die Umsetzung aller notwendigen Werkzeugvorgänge, zusammen mit einer Reihe von speziellen Funktionen in der NCK-Firmware. Das System beinhaltet auch verschiedene logische HMI-Listenseiten für Spindel- und Magazinansicht, Werkzeugansicht und Werkzeugdatentabelle, die den Bedienern die Visualisierung des kompletten Inhalts an Werkzeugdaten und aktuellem Status ermöglichen.
Werner Heimpel, NUM-Produktmanager für HMI und Softwaretools: „Hersteller, die mehrere CNC-Werkzeugmaschinen betreiben, sind oft gezwungen, erhebliche Ressourcen für die Werkzeugverwaltung aufzuwenden. Das neue System von NUM hilft ihnen, auf lange Sicht erhebliche Betriebskosten zu sparen.“
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NUM präsentiert an der GrindTec 2016 innovative Schleifsoftware für Schaftfräser
Darüber hinaus hat NUM die Flexibilität von NUMROTO weiter erhöht, indem zahlreiche neue Möglichkeiten für Schaftfräser und Bohrer hinzugefügt wurden. Hierzu zählen die „Quickedit"-Seiten, welche die Parameterauswahl zum Nachschleifen von Standardwerkzeugen vereinfachen. Zudem kann neu eine minimale Satzzyklus-Zeit vorgegeben werden, damit eine zuverlässige Kommunikation zwischen PC und CNC garantiert wird – und zwar auch dann, wenn Schleifbahnen für Hochpräzisionswerkzeuge mit einer Vielzahl an Bahnpunkten erzeugt werden. Auch wurde das Schleifen des Schrupp-Profils bei Schruppfräsern optimiert.
Seit ihrer Markteinführung im Jahr 1987 ist die NUMROTO-Software zur ersten Wahl vieler branchenführender Maschinenbauer zur Herstellung und zum Nachschleifen von Werkzeugen wie Schaftfräsern, Bohrern, Stufenbohrern und Formfräsern geworden. Im Vergleich zu konkurrierenden Produkten auf dem Markt, ermöglicht die Software einen viel direkteren und effizienteren Übergang von der Werkzeugentwicklung bis zur Herstellung. Dank ihrer integrierten Ablaufkette Modellierung-Simulation-Interpolation vermeidet NUMROTO die sequenziellen Übersetzungsphasen CAD zu CAM und CAM zu CNC konventioneller Software-Ansätze und bietet Entwicklung mit einer hochgenauen Simulation des zu fertigenden Werkzeugs. Somit entfällt für die Nutzer von Werkzeugschleifmaschinen der Wechsel zwischen verschiedenen Datenformaten und deren Emulationen.
Der Stand von NUM an der GrindTec 2016 – Nr. 7070 in Halle 7 – sollte die erste Anlaufstelle sein für alle Besucher, die es wünschen, die Zukunft der Automatisierung von CNC-Werkzeugschleifmaschinen mitzuerleben. Betreut wird der Stand von NUMROTO Experten, die an ihren Computerarbeitsplätzen die Vorteile der NUMROTO-Software erläutern sowie auf Fragen der Kunden eingehen werden.
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Innovative CNC-Anlage mit gemeinsamer Achsnutzung auf der EMO Mailand 2015
Die neue CNC-Anlage mit gemeinsamer Achsnutzung bietet eine sehr flexible und effiziente Möglichkeit, eine große Anzahl verschiedener Gruppen von zusammenhängenden oder synchronisierten Bewegungsachsen zu steuern. Diese Steuerung erfolgt über eine erweiterte dynamische Technologie der Ressourcenverteilung, um die Steuerung über mehrere CNC-Kerne hinweg zu teilen. Darüber hinaus wird die Flexibilität der High-End-CNC-Architektur Flexium+ 68 mit 8 Achsen erweitert, indem die Steuerung von bis zu 32 Servoantrieben über Timesharing der CNC-Kerne im System möglich ist.
Die CNC-Plattform Flexium+ von NUM bietet drei verschiedene Konfigurationen des CNC-Kerns an, sodass Maschinenkonstrukteure kosten- und leistungsoptimierte Steuerungssysteme für eine breite Palette an Automatisierungslösungen entwickeln können. Die Plattform bietet zudem die optionale systemweite funktionelle Sicherheitsarchitektur NUMSAFE an, mit der die Implementierung von Sicherheitsfunktionen für nahezu alle Typen von Werkzeugmaschinen, unabhängig von der Komplexität und der Anzahl der Achsen, vereinfacht wird.
Neben dieser CNC-Anlage mit gemeinsamer Achsnutzung stellt NUM eine Servomotor-Antrieb-Kombination mit 40-mm-Rahmen für kleine Schwenkkopfachsen kleinerer Werkzeugmaschinen sowie eine neue 5-kW-Stromversorgung zur Nutzung einer 1-phasigen Netzspeisung vor. Präsentiert werden außerdem zwei neue Einzelkabel-Servomotoren mit hochauflösenden absoluten Digitalgebern, mit denen Entwickler die Maschinengeschwindigkeit und -effizienz verbessern können, da die Nutzung der inhärenten hohen Bandbreiten-Fähigkeiten der CNC-Systeme Flexium+ maximiert werden.
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MTConnect-Schnittstelle für CNC-Systeme zur Verbesserung der Interoperabilität von Werkzeugmaschinen und Fertigungssoftware
Mithilfe von NUMConnect und der uneingeschränkten Konnektivität für Fertigungsdaten können Hersteller von CNC-Werkzeugmaschinen ihre Produkte auf einfache und kostengünstige Weise mit zusätzlichem Nutzen versehen. Hersteller verwenden zur Verbesserung der Effizienz ihres Produktivitätsprozesses in zunehmendem Maße von CNC-Werkzeugmaschinen in der Fertigungsanlage abgerufene Daten. Bisher führte das Fehlen eines anbieterunabhängigen Kommunikationsstandards in der Branche jedoch dazu, dass Unternehmen für CNC-Werkzeugmaschinen ihren Kunden für die Erfassung und Abrufung von Fertigungsdaten nur proprietäre Lösungen anbieten konnten.
Zur Lösung des Problems verfügen die meisten CNC-Systeme über eine geschlossene Architektur und stellen lediglich eine Datenverknüpfung über PLC bereit, wodurch die Datenerfassung auf die Erfassungsrate von PLC beschränkt wird. Die Inflexibilität dieses Konzepts – das zudem anwenderspezifische Client-Software für jeden Maschinentyp verlangte – führte zu einer Brancheninitiative für die Bereitstellung von internetähnlicher Konnektivität für Fertigungsmaschinen.
MTConnect ist ein offener und lizenzfreier Kommunikationsstandard, der von jedem verwendet werden kann, und der sich schnell zur bevorzugten Wahl der Werkzeugbranche entwickelt. Der Standard wird vom MTConnect Institute verwaltet, einer Nonprofit-Organisation mit dem Ziel der Verbesserung der Nutzung von echten Daten in der Fertigungsbranche. Der Standard wird von einer wachsenden Anzahl von Werkzeugmaschinenherstellern übernommen, und er wird mittlerweile auch von vielen führenden Softwareanwendungen für ERP (Enterprise Resource Planning), Fertigungsbetriebs-Management und Produktions-Dashboard unterstützt. NUM war einer der ersten CNC-Hersteller, der eine MTConnect-kompatible Schnittstelle für eine gesamte Produktpalette angeboten hat, die keine Drittanbieter- oder anwenderspezifischen Adapter benötigte. Das Unternehmen hat die Schnittstelle erstmals 2008 bei seiner Axium-Produktlinie eingeführt und macht diese nun als Option für seine gesamten CNC-Systeme verfügbar.
Die dem Standard MTConnect zugrunde liegende Technologie entspricht der des World Wide Web. Sie basiert für die Erfassung von Daten in für Menschen und Maschinen lesbarer Form auf XML (Extensible Markup Language), wobei das Format sämtlicher Datenübertragungen durch HTTP (Hypertext Transfer Protocol) definiert wird. Die CNC-Systeme mit offener Architektur von NUM verwenden bereits eine ähnliche Softwaretechnologie für ihre Benutzeroberfläche, die auf HTML und JavaScript beruht und Standard-Serverfunktionen zur Unterstützung des Datenaustauschs zwischen dem CNC-Kern, PLC, Antrieben und Motoren verwendet. Folglich kann NUMConnect alles lesen, was auf der Benutzeroberfläche des CNC-Systems angezeigt werden kann, unabhängig davon, ob es im analogen oder digitalen Format vorliegt. Selbst detaillierte Maschinendaten, wie Fehlermeldungen des Motors, des Antriebs oder des Gebers, können abgerufen und zur Überwachung der Maschinenleistung, für vorbeugende Wartung und zu Diagnosezwecken verwendet werden.
Das von der NUM Corporation in den USA entwickelte NUMConnect ist vollständig mit der neuesten Version 1.3.0 des Standards MTConnect kompatibel und steht für neue Systeme oder als Nachrüstoption für die CNC-Systeme Axium, Flexium und Flexium+ sowie für die frühere Serie Power 1000 zur Verfügung. Die Software kann auf jedem Standard-PC unter Windows XP oder neuer installiert werden, und sie wird im Hintergrund aller Industrie-PC-Konsolen von NUM ausgeführt. Als Mitglied der MTConnect Technical Advisory Group (MTCTAG) ist die NUM Corporation bestrebt, NUMConnect in Bezug auf die neuesten Entwicklungen des Standards aktuell zu halten, sodass Maschinenhersteller seine Vorteile bestmöglich nutzen können.
Die Softwareschnittstelle von NUMConnect besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptkomponenten: einem MTConnect-Adapter und einem MTConnect-kompatiblen Informationslieferanten bzw. einem als "Agent" bezeichneten schlanken Webserver. Der Adapter sammelt Daten aus dem CNC-System, verknüpft sie mit den definierten MTConnect-Datenelementen, filtert Datenduplikate aus und sendet die Daten dann an den Agenten, wo sie in einem Pufferspeicher verbleiben, bis sie mit neuen Informationen überschrieben werden. Um die Reaktionszeiten zu minimieren, erfordert MTConnect nicht die Herstellung einer formellen Datenübertragungssitzung, und im normalen Betrieb gibt es keine Anmelde- oder Abmeldesequenzen. Wenn der Agent eine Informationsanforderung von einer Client-Softwareanwendung erhält, überträgt er die entsprechenden Daten mithilfe von HTTP über das Netzwerk. Das System ist inhärent sicher. MTConnect ist ein schreibgeschützter Standard, der das Abrufen von Daten von Fertigungsmaschinen unterstützt und CNC-Werkzeugmaschinen weder steuert noch instruiert.
CNC-Systeme von NUM sind bekannt für die offene Architektur ihrer Hardware und Software, durch die Maschinenhersteller unbegrenzte Anpassungsmöglichkeiten erhalten, und durch die die Maschinenintegration vereinfacht wird. Aufgrund dieser Eigenschaften stellen die Systeme auch eine beliebte Plattform für die Ausbildung dar: Produkte von NUM werden von führenden Universitäten verwendet, um Ingenieurstudenten mit CNC-Technologie und fortschrittlichen Bearbeitungsverfahren vertraut zu machen.
Steven Schilling, General Manager der NUM Corporation in den USA, betont: "Es ist unser Prinzip, wann immer möglich offene Schnittstellen nach Branchenstandard zu verwenden, und die neue Schnittstelle NUMConnect ist ein Beispiel dafür. Wir sind davon überzeugt, dass sich MTConnect-kompatible Kommunikation soweit ausbreiten wird, bis sie das "Bluetooth" der Fertigung darstellt. NUMConnect wird unsere Kunden, bei denen es sich hauptsächlich um kleine bis mittelgroße Hersteller handelt, dabei unterstützen, mit den größten Anbietern auf dem Markt in Wettbewerb zu treten, indem sie CNC-Werkzeugmaschinen fertigen können, die auf den Trend noch intelligenterer Fertigung vorbereitet sind."
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Herstellung und Wartung von Werkzeugmaschinen mit komplexer Geometrie werden durch neue CNC-Werkzeugschleifsoftware vereinfacht
NUMROTO gilt in weiten Kreisen der Werkzeugschleifbranche als eine der besten und vielseitigsten CNC-Softwarelösungen auf dem Markt. Sie wurde 1987 von NUM eingeführt und seither stetig weiterentwickelt, um die Führungsposition in Bezug auf Verbesserungen und Innovationen im Bereich der Werkzeugmaschinenkonstruktion zu behalten. Die Software wird mit dem leistungsfähigen CNC-System Flexium+ von NUM betrieben, das signifikante Vorteile bietet. Dazu gehören die Verwendung von Sub-Nano-Interpolation, um hochwertige Oberflächen zu gewährleisten, und kurze Zykluszeiten, um schnelle Bewegungen um fünf Achsen zu ermöglichen, auch wenn das ISO-Programm ISO-Sequenzen in sehr hoher Dichte enthält. Flexium+ unterstützt alle Sicherheitsfunktionen, die bei den heutigen Hochleistungsmaschinen erforderlich sind, und lässt sich mit denselben Dual-Touch-Gesten wie moderne Smartphones ganz einfach bedienen.
Heute verwenden 15 der weltweit führenden Hersteller von CNC-Werkzeugschleifmaschinen NUMROTO-Software für ihre Produkte. Das gilt für über 40 verschiedene Maschinentypen.
Viele Hochleistungslanglochfräser, die heute von Herstellern von Präzisionsanwendungen im Bereich der spanenden Bearbeitung verwendet werden, etwa zur Herstellung von Flugzeugbauteilen aus Speziallegierungen oder Verbundwerkstoffen, sind Mehrfachdrallwerkzeuge, die für Drehzahlen von bis zu 30 000/min ausgelegt sind. Die kosteneffiziente Herstellung derartiger Werkzeuge ist ein anspruchsvoller Vorgang, für den immer komplexere Schleiffähigkeiten erforderlich sind. Um beispielsweise Vibrationen vorzubeugen, ist jede Schneidkante des Werkzeugs in einem anderen Winkel gedreht, und bei Konstruktionen mit Differenzialdrall ändert sich der Drehwinkel der einzelnen Schneidkanten auch noch über die Länge des Werkzeugs von der Spitze bis zur Welle. Darüber hinaus kann die Breite des Nutbereichs bei diesen Werkzeugen beträchtlich variieren. Daher ist eine genaue Positionierung der Schleifscheibe erforderlich, um zu gewährleisten, dass die Stegbreite auf der Rückseite des Zahns richtig ist.
Die aktuellste Version der NUMROTO-Software nutzt die Rechengeschwindigkeit und -fähigkeiten moderner PCs aus und ist dadurch in der Lage, äusserst komplexe Verlaufsberechnungen durchzuführen, die zur Erstellung so anspruchsvoller Nuten erforderlich sind. Nun können die Anwender die Kernverlaufsgeometrie der Nuten bei Langlochfräsern sehr einfach und genau festlegen.
Konstrukteure und Hersteller wünschen sich diese Funktionalität häufig, wenn es um die Optimierung der Spanausbringungseigenschaften von Hochleistungswerkzeugmaschinen geht. Die Geschwindigkeit, mit der Späne von der Schneidkante entfernt werden, hat grosse Auswirkungen auf die Schneidgeschwindigkeit und Effizienz des Werkzeugs.
Dadurch, dass der Kernverlauf jeder Nut individuell festgelegt werden kann, macht es NUMROTO Werkzeugkonstrukteuren auch möglich, potenzielle Unwuchten durch unregelmässigen Drall oder asymmetrische Schneidkanten auszugleichen. Darüber hinaus ermöglicht die Software dadurch, dass der Eingangspunkt der Schleifscheibe dem Eckradius der Schneidkante folgen kann, das Schleifen eines festgelegten Spanwinkels bei komplexen Körperformen und Schneidkanten, die vom Werkzeugkorpus bis zur Spitze gehen – eine Aufgabe, die bisher extrem schwierig zu bewältigen war.
NUM glaubt, dass das Ausmass an Steuerungsflexibilität, das die NUMROTO-Software mittlerweile beim Herstellen von Nuten bietet, ein wichtiger Faktor für Hersteller sein wird, die an der Entwicklung von Werkzeugmaschinen der nächsten Generation arbeiten.
Heutzutage werden die Schneidkanten der meisten Werkzeugmaschinen aus Wolframkarbid hergestellt. Kleinere angetriebene Werkzeuge werden üblicherweise aus massivem Karbid hergestellt. Grössere angetriebene Werkzeuge und die meisten nicht rotierenden Werkzeuge verfügen hingegen über Schneidkanten in Form von Karbideinsätzen in einer Halterung aus preisgünstigerem Material. Bis in die jüngste Zeit wurden die Einsätze vor dem Schleifen mit der Halterung verlötet oder verklebt. Aufgrund der Grösse und Komplexität war es daher manchmal sehr schwierig oder sogar unmöglich, solche Werkzeuge auf einer CNC-Werkzeugschleifmaschine herzustellen oder zu warten. Ein weiterer Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass der Hersteller die gesamte Baugruppe im CNC-Programm als ein angetriebenes Werkzeug festlegen muss. Dazu bedarf es einer zeitaufwendigen und teuren Programmierung.
In Zusammenarbeit mit einer Reihe führender Werkzeugmaschinenhersteller und Werkzeugschleifunternehmen hat NUM die Formfräsefunktion von NUMROTO so weiterentwickelt, dass das Schleifen von Einsätzen wesentlich vereinfacht wird. Anwender können einen Formfräser nun als angetriebenes Werkzeug oder als unabhängigen Profileinsatz definieren. Halterungen mit verlöteten oder verklebten Einsätzen können weiterhin als angetriebene Werkzeuge festgelegt werden, und die Position jedes einzelnen Einsatzes kann separat geprüft werden, sodass Ungenauigkeiten bei der Montage während des Schleifvorgangs automatisch festgestellt und ausgeglichen werden können.
Bei vielen der modernsten Fräswerkzeuge werden vom Anwender austauschbare Profileinsätze verwendet, die als physisch separate Blätter auf CNC-Schleifmaschinen geschliffen werden. Statt während des Schleifens an der Halterung fixiert zu sein, wird der Einsatz bei der Produktion in ein Klemmsystem eingespannt, das über eine für effizientes Schleifen optimierte Geometrie verfügt und den Arbeitsbereich der Schleifscheibe nicht blockiert.
Die neue Profileinsatzfunktion von NUMROTO erleichtert die Programmierung neuer, ultraeffizienter CNC-Werkzeugschleifmaschinentypen, die gerade auf den Markt kommen. Nach der Auswahl des Profileinsatzformfräsers gelangt der Anwender zu einem leicht verständlichen Menü, in dem er festlegen kann, ob das zu schleifende Werkstück von einer festen oder verstellbaren Zwinge oder von Klemmplatten gehalten wird. Die Software unterstützt verschiedene Aufspannplattenkonfigurationen, damit der Einsatz in allen drei Ebenen ausgerichtet werden kann. Sie verfügt über eine einfache Möglichkeit, Parameter wie Quer- und Längsversatzwerte einzugeben. NUMROTO unterstützt nun auch 3-D-Modelle für das Klemmsystem in der Produktion, sodass es bei 3-D-Simulationen angezeigt und auf Kollisionen mit der Schleifscheibe überprüft werden kann; der eigentliche Einsatz wird als würfelförmiger Rohling angezeigt. www.numroto.com
Herausragende Lösungen in der Maschinenautomation haben etwas gemeinsam: Sie entstehen immer durch überdurchschnittliche Leistungen, aussergewöhnliche Technologien und ein hohes Mass an Kreativität!
Und genau damit hat sich NUM seinen hervorragenden Namen in der Maschinenindustrie geschaffen. Wir entwickeln komplexeste, massgeschneiderte CNC-Automationslösungen, die sowohl dem Maschinenhersteller als auch dem Anwender ein Höchstmass an Wertschöpfung garantieren. Unsere Stärke als ausgewiesene CNC-Spezialisten beginnt dort, wo sie bei vielen endet: bei einer ausgeprägten Applikationskompetenz im Bereich CNC-gesteurter Produktionsmaschinen. Unser über Jahrzehnte gewachsenes, interdisziplinäres Fachwissen widerspiegelt sich in all unseren Lösungen. Dies kommt Ihnen als Kunde, Anwender und Partner direkt zugute. Wir haben eine Vielzahl kunden- und anwendungsspezifischer Lösungen für diverse Branchen entwickelt – aus der Praxis für die Praxis. Daraus kreierten unsere Ingenieure wegweisende Gesamtlösungen für anspruchsvolle Einsätze.
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Einzigartige CNC Plattform bietet Maschinenherstellern beinahe unlimitierte Konfigurationsflexibilität
Bekannt als Flexium+, ermöglicht diese modulare und "sichere" Plattform den OEMs durch eine kosten- und leistungsoptimierte CNC-Architektur ein weites Spektrum von Maschinentypen zu standardisieren – von kleinen Maschinen mit wenig Achsen bis hin zu grossen, mehrzelligen Fertigungseinrichtungen mit über 200 Achsen und Spindeln. Auf diese Art ermöglicht die offene CNC-Architektur drastisch geringere Entwicklungs- und Unterhaltskosten, sowie eine schnellere Produkteinführungszeit.
Flexium+ baut auf der Architektur von NUM’s Flexium CNC – der am schnellsten wachsende und erfolgreichste CNC Kern in NUM’s 50 jähriger Geschichte, auf. Um noch grössere Flexibilität, dynamische Leistungsfähigkeit und Genauigkeit anbieten zu können enthält die neue Hardwareplattform ebenfalls neue Antriebsverstärker mit integrierter Safety Funktionen, eine Safety SPS, sichere Ein- und Ausgangsmodule sowie ein Multiprozessor Touch-Bedienfeld. Die vollständig personalisierbare neue HMI-Software (Mensch-Maschine-Interface) enthält eine durchgängige und intuitive Bedienphilosophie, welche Berührungsgesten durch die Hand ausgeführt, erkennen kann. Komplettiert wird das System durch eine Soft-SPS (DoDeSys V3.x), umfangreiche CNC Funktionen, Konfigurations- und Inbetriebnahme-Tools, sowie einen effizienten 3D-Simulator für Teileprogramme zur Überprüfung und Visualisierung von Bearbeitungsprozessen.
Es stehen drei CNC Konfigurationen Flexium+ 6, Flexium+ 8 und Flexium+ 68 zur Verfügung wodurch dem Maschinenhersteller die Möglichkeit geboten wird technisch und wirtschaftlich immer die optimale Lösungen für verschiedene Werkzeugmaschinenapplikationen einzusetzen. Flexium+ 6 und Flexium+ 8 erlauben das Steuern von bis zu vier interpolierenden Achsen sowie einer Spindel wobei sich die Flexium+ 8 besonders für Maschinen mit hohen Flexibilitätsanforderungen. Flexium+ 68 unterstützt grössere und komplexere Maschinen und bietet bis zu acht CNC-Kanäle, mit je bis zu neun interpolierende Achsen und insgesamt bis zu 32 Spindeln. Eine einzelne Flexium+ 68 CNC kann bis zu 32 angeschlossene Geräte steuern, von denen alle entweder interpolierende Achsen oder Spindeln sein können. Diese universelle Steuerungsbetrachtung vereinfacht die Spindel/C-Achs-Umschaltung und verschafft eine ausgezeichnete Grundlage für Mehrspindel- Anwendungen, wie dies bei Transfermaschinen häufig erforderlich ist.
"Die Möglichkeit mit einer einzigen CNC – Steuerungsarchitektur eine breite Palette von Maschinen abdecken zu können, erlaubt es auch kleineren und mittleren Maschinenherstellern eine grosse Palette an Maschinen an Markt rentabel anzubieten, obschon die Entwicklungsressourcen meist limitiert sind " sagt NUM’s CEO Peter von Rüti.
Eine erweiterte Teileprogrammstruktur ermöglicht Maschinenherstellern, den gesamten Vorteil der neuen CNC- Flexibilität auszuschöpfen. Jeder Kanal bearbeitet asynchron sein eigenes Teileprogramm und operiert autonom, beinahe so als hätte er einen eigenen zugehörigen CNC-Kern, oder er synchronisiert sich mit anderen Kanälen. Die Kontrolle von einer oder mehreren Achsen oder Spindeln kann jederzeit per Kommando von einem Kanal zu einem anderen übergeben.
In jedem Kanal können bis zu vier Spindeln in einem "Master/Slave"-Verbund, mit Echtzeitkontrolle ihrer Geschwindigkeit, Richtung und Indexierung betrieben werden. Dies vereinfacht die Implementation von komplexen Bearbeitungsoperationen. Die "Master"-Spindel erledigt CNC Funktionen wie konstante Schnittgeschwindigkeit (CSS constant surface speed) während der Werkstück Durchmesser bei der Bearbeitung ändert, oder synchronisiert die Winkelposition beim Gewindeschneiden in Echtzeit.
Durch das zusammenschalten mehrerer Flexium+ 68 CNC-Kerne via Real-Time Ethernet können CNC Systeme mit mehr als 200 interpolierenden Achsen realisiert werden. Die Möglichkeit, mehrere CNC Kerne zu synchronisieren und trotzdem nur eine einzige SPS Software zu haben, ist ein Alleinstellungsmerkmal der NUM CNC Architektur.
Um den OEMs zu helfen, effiziente Maschinen-Sicherheitssysteme zu implementieren, stellt Flexium+ eine umfassende und ins System integrierte Safety Architektur, bekannt als NUMSafe, zur Verfügung. Alle Sicherheitsrelevanten Systemaktionen werden von einer Safety-SPS überwacht. In Kombination mit den neuen NUM Safe I/O Modulen und den Antriebsreglern – welche mit sicherer Geschwindigkeitsüberwachung ausgerüstet sind – erlaubt die "Safety"-SPS den Maschinenherstellern flexibel und mit wenigen Zusatzkomponenten die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. NUMSafe ist universell anpassbar, erfordert minimale Zusatzverdrahtung und basiert auf dem "Fail Safe over EtherCAT" (FSoE) Protokoll, wodurch die Integrität aller sicherheitsrelevanten Daten gewährleistet ist. Die Architektur erfüllt den EN ISO 13849-1 Maschinen-Sicherheitsstandard bis zu PLe und den EN 61800-5-2 Sicherheitsstandard für Antriebe bis zu SIL 3.
NUMDrive X ist als mono oder bi – Achsregler in Versionen für einige wenige Ampere bis hin zu Reglern für 200 Ampere verfügbar. Seine grosse Kompaktheit und hohe Integration macht ihn zu einem der kleinsten Antriebe dieses Typs auf dem Markt. Um die Anwendung zu vereinfachen, verfügt der Antrieb über die Basisfunktion"Safe Torque Off". Zusätzlich bietet eine weitere Ausbaustufe auch die Sicherheitsfunktionen "Safe Operating Stop, Safe Stop 1, Safe Stop 2, SafetyLimited Speed und Safety-Limited Positions".
NUMDrive X Servodrives sind signifikant schneller als NUM’s frühere Generationen der NUMDrive C. Die überarbeitete DSP Steuerung erhöht die CNC-Antriebs-Schnittstellengeschwindigkeit um 100 Prozent. Zusammen mit Verbesserungen der Antriebs-Bandbreite von 25 Prozent und schnelleren Beschleunigungsalgorithmen, muss der Maschinenhersteller nicht auf feine Auflösungen bei grossen Achsverfahrwege verzichten, oder hohe Vorschubgeschwindigkeiten gegen Positionsgenauigkeit tauschen. Einhergehend mit einer feineren Interpolationen und Geschwindigkeitskontrolle konnte durch neue Berechungsalgorythmen insgesamt CNC-Auflösung und Genauigkeit weiter verbessert werden.
Durch eine Software-Tool Architektur mit einheitlichem "Look & Feel" konnte die Entwicklung von Applikationen bei Flexium+ verkürzt werden. Alle CNC-, Antriebs, I/O-, Automations- und "Safety" SPS- Funktionen sind in einem einzigen Tool zusammengefasst worden. Das Tool bietet für die SPS Programmierung eine Auswahl von IEC 61131-3 konformen graphischen und textorientierten Programmiersprachen, während die "Safety"-SPS mit einfachen Anweisungen, Funktionsblöcken und Booleschen Operatoren programmiert wird. Im Gegensatz zu Konkurrenzprodukten bietet Flexium+ auch ein gänzlich flexibles und anpassbares HMI, welches es den OEMs ermöglicht, ihre Maschinen durch verbesserte Ergonomie aufzuwerten.
NUM’s neues Touch Bedienfeld unterstützt Dual-Touch Hand-Gesten, wie "Wischen", "Ziehen" und "Drehen". Um die Bedienung schneller und einfacher zu machen und die Systemkosten zu reduzieren ersetzen virtuelle Bedienfelder physikalische.
Von Hand geschriebene oder mit einem CADCAM generierte Teileprogramme können schnell und einfach verifiziert und optimiert werden indem NUM’s Flexium 3D Simulations-Software auf einem Offline PC benutzt wird. Alternativ läuft die Simulations-Software auch auf dem neuen Bedienfeld. Das System unterstützt dabei zwei Verfahren. Die Offline Simulation, wobei hier die Simulation vor der Bearbeitung stattfindet oder die Online Simulation. Hier findet die Simulation während der Bearbeitung des simulierten Werkstückes statt. Anwender können den Pfad des Werkzeugmittelpunktes (TCP) darstellen, den Materialabtrag simulieren und Kollisionen erkennen. Als Standardumfang kann die Simulationssoftware eine grosse Vielfalt von Maschinen und Funktionen visualisieren. Unter anderem Einstechen, Gewindeschneiden und Gewindebohren auf 3- bis 5-Achs Drehmaschinen, Fräsen und Bohren auf unterschiedlichen 3-Achs Maschinen, Konturschneiden (Wasserstrahl) usw.
Es existiert eine grosse Vielfalt von Anwendungs-Software, welche Bearbeitungsverfahren wie Schleifen, Drehen, Fräsen und Schneiden, aber auch Drücken, Zahnradbearbeitung, usw. abdeckt. Für Wasserstrahl- und Plasma-Schneid-Maschinen wurden die Bearbeitungsverfahren mit einer Funktion ergänzt, welche die bei diesen Anwendungen typische Strahlkonizität kompensiert. Mit der Funktion ‚tilted nozzle management‘ kann trotz eines konischen Schneidstrahls auch bei Formschnitten vollautomatisch bei eine senkrechte Schneidkante erreicht werden.
Die Flexium+ CNC Plattform wird durch NUM’s umfangreiches Portfolio an Motoren abgerundet. Die neuen NUM Motorenbaureihen SHX und SPX sind sogenannte "single cable motors". Es ist durch eine innovative digitale Encoderschnittstelle gelungen sämtliche Gebersignale über zwei Adern im Leistungskabel an den Antriebsverstärker zu übertragen. Dadurch kann auf das Geberkabel vollständig verzichtet werden. Der Motor wird also nur noch durch ein Kabel mit dem Antriebsverstärker NUMDrive X verbunden, wodurch sich neben der Hardware (Kabel, Stecker) auch Installationszeit reduziert.
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Führende Software für die Werkzeugbearbeitung um intelligenteFunktionen zur Kollisionserkennungerweitert
NUMROTO ist die führende Programmiersoftware zur Herstellung und zum Nachschärfen von Spezialwerkzeugen und wird weltweit in mehr als 2.500 Maschinen eingesetzt. NUM hat mit der Softwareversion 3.5.1 die Kollisionserkennung des Simulationswerkzeugs verbessert. Die neue Kollisionserkennung – branchenweit wahrscheinlich die erste ihrer Art – erlaubt es den Anwendern, im Handumdrehen Maschinenmodelle zu erstellen, in denen alle zusätzlichen und beweglichen Maschinenteile wie Werkzeughalter, Setz- und Reitstöcke sowie Spezialspannfutter vollständig berücksichtigt werden. Dank der verbesserten Kollisionserkennung können neue Werkzeugbearbeitungsprogramme detailgetreu simuliert werden, und Werkzeugmaschinenhersteller können kompaktere Maschinen entwickeln.
Neben zahlreichen weiteren neuen Funktionen bietet NUMROTO 3.5.1 einen verbesserten Schutz der Schleifscheiben vor Überlastung durch kontinuierliche und hochpräzise Überwachung der Abtragungsgeschwindigkeit. Dank dieser Funktion werden selbst Überlastungen von kürzester Dauer automatisch erkannt. Des Weiteren können die Vorschubgeschwindigkeit und die Arbeitsgangzeiten optimiert werden.
Eine weitere neue Funktion dient der Unterstützung von Anwendungen, die höchste Präzision erfordern, wie z. B. das Schleifen von Formfräsern. NUMROTO kann jetzt durch externe Messmaschinen erzeugte Kompensationsprofile importieren, um die nachfolgende Schleifbearbeitung zu steuern, in der das Werkzeug in die endgültige Form gebracht wird.
NUMROTO 3.5.1 bietet darüber hinaus erweiterte Funktionen für das Messen während der Bearbeitung und unterstützt damit ein erweitertes Spektrum an Schleifvorgängen. Des Weiteren wurde die Software um neue Messfunktionen, insbesondere für die Bearbeitung von Wendeplatten, erweitert.
Und nicht zuletzt bietet die Software eine verbesserte Unterstützung für Werkzeugmacher, die mit benutzerdefiniertem Code für hochspezialisierte Anwendungen arbeiten. Proprietäre ISO-CNC-Programme lassen sich jetzt problemlos in NUMROTO integrieren und nahtlos in 3D simulieren.
"Da bei uns die Entwicklung von Produkten für die Fertigung von Spezialwerkzeugen im Mittelpunkt steht, sind wir oft die Ersten, bei denen neuartige Funktionen angefragt werden. Diese Version von NUMROTO umfasst mehrere neue Funktionen, die in der Programmierung der Werkzeugbearbeitung Neuland erschließen", erklärt Jörg Federer von NUM.
NUM entwickelte ihre erste NC bereits Anfang der 60er Jahre, also über 10 Jahre bevor der Einsatz von CNC Steuerungen weltweiter Standard wurde. NUM’s Strategie ist es, den Bestands- und Neukunden dabei zu helfen, eine wirklich bessere Maschine zu konstruieren und damit für den Maschinenbauer einen Wettbewerbsvorteil zu sichern. Das Unternehmen konzentriert sich auf ein paar High-End-CNC-Anwendungsgebiete, in denen es unbestreitbar gewisse Extras zu bieten hat. Mit dem Hauptsitz in der Schweiz und F&E Abteilungen in der Schweiz, Frankreich und Italien hat NUM momentan über 35 Verkaufs- und Servicezentren weltweit. Zur Produktpalette gehören neben der CNC Hard- und Software auch die Kernprodukte wie Antriebe und Motoren, die direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Systems haben. Bei einer engen partnerschaftlichen Zusammenarbeit ist NUM auch dazu bereit, die Verantwortung für Produkte von Drittanbietern zu übernehmen, um dem Kunden einen Onestopshop für CNC Lösungen anbieten zu können.
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