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Mehrfachaufspannung mit SINUMERIK Operate

Definition Mehrfachaufspannung

Mit Mehrfachaufspannung bezeichnet man eine Spannmöglichkeit mehrerer unterschiedlicher oder identischer Bauteile im Bearbeitungsraum einer Werkzeugmaschine. Mehrfachaufspannungen werden vorrangig bei Fräsmaschinen eingesetzt.

CNC-Werkstückprogramme werden in der Regel bezogen auf eine Aufspannung eines Werkstücks programmiert. Unter Umständen wird durch eine einfache Aufspannung eines Werkstücks der Arbeitsraum nicht genügend ausgenutzt bzw. die zu produzierende Stückzahl erfordert die Fertigung von mehreren Werkstücken gleichzeitig auf einer Maschine. Die Aufspannung von mehreren Werkstücken nutzt den Arbeitsraum der Maschine besser aus, allerdings geht der gewonnene Vorteil schnell durch die Anzahl der Werkzeugwechsel, die durch die einzelne Programmierung der Werkstücke entstehen sowie die höhere Programmierzeit verloren.

Mit der Funktion „Mehrfachaufspannung“ in SINUMERIK Operate (828D und 840D sl) hat der Anwender die Möglichkeit, gleiche oder unterschiedliche Werkstückprogramme auf Knopfdruck für die Mehrfachaufspannung zu optimieren. In der Abbildung oben sind beispielhaft drei Werkstücke auf einem Maschinentisch aufgespannt. Die notwendige Programmierung für jedes einzelne Werkstück wurde mit ShopMill durchgeführt. Ohne die Nutzung der Funktion Mehrfachaufspannung würde die Steuerung diese drei Werkstückprogramme nacheinander abarbeiten, d. h. gleiche Werkzeuge würden mehrfach aufgerufen und eingewechselt werden, was wiederrum zu einem Zeitverlust führt. Die Funktion Mehrfachaufspannung generiert ausschließlich in ShopMill automatisch aus mehreren Programmen ein neues „Mehrfach-Aufspannungsprogramm“. In diesem Programm wird die Reihenfolge aller verwendeten Werkzeuge über alle Werkstücke neu geordnet, d. h. die Anzahl der Werkzeugwechsel wird deutlich reduziert und somit die Produktivität erhöht. Das Ablaufmuster setzt sich für alle verwendeten Werkzeuge aller Werkstücke fort.

Mehrfachaufspannungen sind in der Praxis üblich bei mittleren Serien im JobShop-Bereich. Eine deutliche Produktivitätssteigerung durch Mehrfachaufspannungen stellt sich ab etwa einer Werkstückzahl von 100 ein.

Vor- und Nachteile der Mehrfachaufspannung

Generell erfordert eine Mehrfachaufspannung auf einer Maschine einen höheren Rüstaufwand, der sich erst ab höheren Losgrößen rechnet. Durch den Komfort der SINUMERIK Funktion Mehrfachaufspannung verringert sich der Programmieraufwand allerdings erheblich. Würde man die Aufteilung der Werkzeuge über mehrere Aufspannungen händig vornehmen, bräuchte man einen sehr erfahrenen CNC-Programmierer und das resultierende Werkstück wäre eher unübersichtlich und diagnoseunfreundlich.

Arten von Mehrfachaufspannungen

Die SINUMERIK Funktion Mehrfachaufspannung unterstützt sowohl einfache lineare als auch Aufspannungen mit Spannwürfel, Wendspannern, Spanntürmen etc. Beim Einsatz von Wendespannern, Spanntürmen usw. ist die maximale Anzahl der Aufspannungen auf 99 (Anzahl der Nullpunktverschiebungen) begrenzt.

Jede Werkstückaufspannung muss einer Nullpunktverschiebung zugeordnet werden. Beim Einsatz von Wendespannern etc. muss zusätzlich noch die Schaltbedingung der Rundachse bekannt gegeben werden. Dies geschieht in einem vorkonfiguriertem Zyklus CUST_CLAMP (siehe Standardzyklen im Systemdatenbereich).

Weitere Informationen und Download

Weitere Informationen, eine ausführliche Beschreibung zur Projektierung der Mehrfachaufspannung und ein Beispielprogramm zum Download finden Sie im Service- und Support-Portal.