CAM voor draaimachines met revolver, tegenspil en meerdere kanalen

De machineconfiguratie bepaalt de programmering

Een eenvoudige CNC-draaimachine met twee assen, één spil en één revolver stelt andere eisen dan een draaicentrum met aangedreven gereedschappen, C-as, Y-as, tegenspil of meerdere kanalen. Het CAM-systeem moet deze uitrusting beschrijven zoals deze daadwerkelijk op de machine aanwezig is. Algemene gegevens over de besturing of het machinetype zijn daarvoor niet voldoende.

Tot de configuratie behoren assen, verplaatsingsbereiken, spillen, revolvers, gereedschapsplaatsen, opspanmiddelen en toegestane machinefuncties. Ook de positie van de gereedschappen en de oriëntatie van de snijkanten moeten kloppen. Een programma kan er in CAM aannemelijk uitzien en toch verkeerde bewegingen veroorzaken wanneer deze gegevens niet op elkaar aansluiten.

Gereedschapspositie en snijkantoriëntatie moeten kloppen

Bij draaien beïnvloeden inbouwpositie, snijrichting en gereedschapscorrectie de berekende baan. Een uitwendig draaigereedschap gedraagt zich anders dan een inwendig gereedschap, en een gereedschap op een onderste revolver kan een andere oriëntatie nodig hebben dan hetzelfde gereedschap op een bovenste revolver. Deze verschillen moeten in het gereedschapsmodel en de postprocessor overeenkomen.

Fouten worden vaak pas zichtbaar bij het aanlopen, terugtrekken of wisselen van gereedschap. De controle mag daarom niet alleen naar de snede aan het werkstuk kijken. Ook veilige aanloopbanen, wisselposities en bewegingen in de buurt van klauwplaat, losse kop en tegenspil horen bij het vrijgegeven proces.

Toerentalbegrenzingen beschermen machine en opspanning

Bij constante snijsnelheid stijgt het spiltoerental wanneer het gereedschap de draaias nadert. Zonder passende begrenzing kan het berekende toerental hoger worden dan toegestaan voor klauwplaat, werkstuk, bekken of machine. Het CAM-systeem en de postprocessor moeten de gebruikte begrenzingslogica daarom correct uitvoeren.

Het toegestane toerental hangt niet alleen van de machine af. Ook werkstukdiameter, spanlengte, bekmassa en onbalans spelen een rol. De in het programma uitgegeven waarde moet overeenkomen met de voorschriften voor instellen en opspantechniek.

Ruwdeel, opspanmiddelen en restmateriaal horen in dezelfde setup

Bij draaien bevinden gereedschap en opspanmiddelen zich vaak dicht bij elkaar. Klauwplaat, bekken, spantang, losse kop, bril en werkstukoversteek bepalen de beschikbare werkruimte. Wanneer deze elementen in CAM slechts grof of helemaal niet worden gemodelleerd, ontstaan onjuiste vrije ruimten en onbetrouwbare uitspraken over botsingen.

Hetzelfde geldt voor het ruwdeel en de bewerkingsstand na elke bewerking. Een verkeerde uitgangsdiameter verandert de snedediepte, looptijd en hoeveelheid restmateriaal. Bij overdrachten tussen hoofdspil en tegenspil moet bovendien duidelijk zijn welk deel op welk moment is opgespannen of al is afgestoken.

Aangedreven gereedschappen breiden het proces uit

Met aangedreven gereedschappen kunnen boringen, groeven en freesvlakken rechtstreeks op de draaimachine worden gemaakt. Daarvoor zijn spilorientatie, een C-as en, afhankelijk van de machine, ook een Y- of B-as nodig. De programmering combineert daarmee draai- en freesbewerkingen binnen dezelfde opspanning.

De extra functionaliteit stelt hogere eisen aan het gereedschapsmodel, de machinekinematica en de NC-uitvoer. Vooral bij excentrische boringen of freesbewegingen moeten draairichting, coördinatenstelsel en astoewijzing kloppen. Alleen de werkstukcontour controleren is hiervoor onvoldoende.

Overdrachten naar de tegenspil hebben een vastgelegde volgorde nodig

Bij een werkstukoverdracht rijdt de tegenspil naar het werkstuk, spant dit en neemt het volgende bewerkingsdeel over. De precieze volgorde hangt af van machine, opspanmiddelen en proces. Spiltoerentallen, hoekposities, spancommando's, voedingsbewegingen en vrijgaven moeten in de bedoelde volgorde worden uitgevoerd.

Bij een overdracht met aansluitend afsteken blijft de hoofdspil opgespannen tot de scheidingssnede volledig is uitgevoerd. Pas daarna mag deze volgens de machinespecifieke procedure lossen en terugtrekken. Een overdracht zonder afsteken kan anders zijn opgebouwd, maar moet eveneens aan de echte machine en de besturingslogica worden getoetst.

Meerkanaalsprogramma's moeten ook in de tijd worden gecontroleerd

Op meerkanaalsmachines kunnen meerdere revolvers of spillen gelijktijdig werken. Het CAM-systeem moet middelen en afhankelijkheden tussen de kanalen kunnen weergeven. Daarnaast zorgt de synchronisatiemanager of de overeenkomstige besturingslogica voor de tijdsafstemming van de afzonderlijke programmastappen.

Eén gereedschapsbaan kan foutloos zijn en toch het totale proces blokkeren. Kanalen kunnen op elkaar wachten, dezelfde werkruimte opeisen of een vrijgave in de verkeerde volgorde aanvragen. Ruimtelijke bewegingen en synchronisatiepunten moeten daarom gezamenlijk worden gecontroleerd.

De vrijgave geldt alleen voor de geteste functies

Een postprocessor kan zijn vrijgegeven voor eenvoudig langs- en vlakdraaien zonder dat tegenspil, aangedreven gereedschappen of meerkanaalsbedrijf zijn getest. De vrijgave moet daarom precies aangeven welke assen, cycli, overdrachten en machinefuncties zijn beproefd. Een algemene uitspraak over de machine laat anders belangrijke beperkingen open.

Na wijzigingen aan besturingssoftware, machineopties, gereedschapdragers of postprocessor moeten de betrokken functies opnieuw worden gecontroleerd. Gedocumenteerde referentieprogramma's die typische en kritische machinebewegingen afdekken zijn daarvoor geschikt.

Veelgestelde vragen over CAM voor draaimachines

**Heeft elke CNC-draaimachine een eigen CAM-module nodig?**
Dat hangt af van de functionaliteit van de machine en het CAM-systeem. Voor een tegenspil, aangedreven gereedschappen, B-as of meerkanaalsbedrijf zijn vaak extra modules en een passende postprocessor nodig.

**Waarom is een eenvoudige CAM-simulatie bij machines met tegenspil vaak niet voldoende?**
Omdat werkstukoverdracht, spantoestanden, synchronisatie en machinespecifieke commando's pas in hun onderlinge samenhang zichtbaar worden. Een machine- of NC-codesimulatie met de passende kinematica is daarvoor aanzienlijk informatiever.