Auszug_AFC.pdf

940 HEIDENHAIN Technisches Handbuch iTNC 530

8.1.11 AFC Adaptive Feed Control

Bei der adaptiven Vorschubregelung (AFC = Adaptive Feed Control, Software-Option #45) wird abhngig von der jeweiligen prozentualen Spindelleistung der Bahnvorschub geregelt. Dies erfolgt mit Hilfe des Vorschub-Override-Fak-tors, der normalerweise in der PLC aus der Stellung des Overridepotis ermit-telt wird. Dieser Faktor wird bei aktivem AFC dann nicht mehr vom Potentio-meter, sondern abhngig von der Spindelleistung und sonstigen Prozessdaten gebildet und damit der Bahnvorschub berechnet. Die iTNC verndert damit automatisch den Wert des Vorschub-Override-Faktors, mit dem Ziel die Spin-delleistung konstant auf einem Refernzwert zu halten.Hauptnutzen der Prozessregelung ist neben der Sicherung der Qualitt des Bearbeitungsvorgangs (z. B. Erkennen von Frserbruch oder -verschlei) die Optimierung der Bearbeitung in Bezug auf die Bearbeitungszeit, wodurch Pro-duktivitt und Wirtschaftlichkeit gesichert oder verbessert werden soll. Unter anderem durch Materialschwankungen (harte Einschlsse), Aufmassschwan-kungen oder Werkzeugverschlei besteht die Gefahr, dass die Hauptspindel berlastet wird, wogegen die AFC wirksam eingesetzt werden kann.

Vorteile der Adaptiven Vorschubregelung:

Optimierung der Bearbeitungszeit:Durch Regelung des Vorschubs wird versucht, die vorher gelernte maximale Spindelleistung whrend der gesamten Bearbeitungszeit einzuhalten.Die Gesamtbearbeitungszeit wird durch Vorschuberhhung in Bearbei-tungszonen mit weniger Materialabtrag verkrzt.Werkzeug-berwachung:Durch Reduzierung des Vorschubs bei berschreitung der gelernten maxi-malen Spindelleistung, bis diese Referenz-Spindelleistung wieder erreicht ist wird die Standzeit des Werkzeugs erhht.Durch Erkennen einer berschreitung der maximalen Spindelleistung und dabei gleichzeitigem Unterschreiten des Mindestvorschubes wird eine pro-grammierte Abschaltreaktion durchgefhrt. Dadurch werden Folgeschden nach Frserbruch oder Frserverschlei verhindert.Schonung der MaschinenmechanikDurch rechtzeitige Vorschubreduzierung bzw. durch entsprechende Abschaltreaktionen lassen sich berlastschden an der Maschine vermei-den.Dokumentation durch Erfassung und Speicherung der Lern- und Prozessda-ten.

Einschrnkungen fr den Einsatz von AFC:

AFC kann bei analogen Spindeln nicht eingesetzt werden.AFC kann im U-f-Steller-Betrieb nicht eingesetzt werden.

Mai 2009 8.1 Anzeige und Bedienung 941

Folgende Grafik zeigt schematisch die Arbeitsweise der adaptiven Vorschub-regelung:

1: Vorschub2: Luftschnitt3: Beginn der Bearbeitung4: Berechnung des Vorschubs whrend des Eingriffs5: Berechneter Vorschub der AFC6: Programmierter Vorschub im NC-Programm7: Schnitttiefe8: Werkstck

Betriebszustnde der AFC

Bei Adaptive Feed Control unterscheidet man im Wesentlichen die beiden Betriebszustnde Lernen und Regeln und berwachen.


Allgemeines zum Lernen

Bevor AFC aktiviert werden kann, muss eine Lernphase vorgeschaltet wer-den. Die Lernphase dient dazu, fr jeden einzelnen Bearbeitungsschnitt die zugehrige Referenzleistung der Spindel PREF zu ermitteln. Die Lernphase wird in einen oder mehrere Lernabschnitte aufgeteilt. Der Beginn eines Lern-abschnitts bzw. Bearbeitungsschnitts ist nach Abarbeiten eines TOOL CALL im NC-Programm durch Ausgabe der M-Funktionen 03 oder 04 (Spindel Ein rechts/links) definiert. Das Schnittende ist durch Spindelstopp (M-Funktion 05) definiert. Diesen Spindel-M-Funktionen sind in der Tabelle MFUNCT.TAB zwin-gend die NC-Macros M3.H, M4.H und M5.H zuzuweisen.Bei Schnittbeginn M3, M4 muss im M-Funktions-Macro der FN17-Satz: FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+1 zum Starten eines Schnittes nach der M-Funktion programmiert sein. Bei Schnittende M5 muss der FN17-Satz: FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+0 zum Beenden eines Schnittes vor M5 programmiert sein. Dadurch kann die AFC, ohne das vorhandene NC-Programm verndern zu mssen, eingesetzt werden. Einzige Einschrnkung ist, dass keine M-Funkti-ons-Macros bei aktiver Radiuskorrektur ausgefhrt werden knnen. Vor dem Aufruf der Macros muss die Radiuskorrektur deaktiviert und nach dem Macro gegebenenfalls wieder aktiviert werden.Es kann fr ein und dasselbe Werkzeug durch weiteren Aufruf von M03/04 der Beginn eines weiteren Abschnitts definiert werden. Um ein Werkzeug von der AFC auszuschlieen (z.B. Messtaster, Gewindebohrer, ...) darf in der Werk-zeug-Tabelle TOOL.T die Spalte AFC nicht definiert (leer) sein. Ansonsten ist in dieser Spalte der Bezeichner aus der globalen Regelparametertabelle AFC.TAB einzutragen, der den passenden Regelparametersatz aus der Tabelle AFC.TAB selektiert. Ist eine Schnittdatentabelle .CDT vorhanden und wird diese verwendet, wird die Regelgrundeinstellung aus der Spalte AFC dieser Tabelle gelesen. Der Ein-trag in der Schnittdatentabelle hat also Vorrang vor dem Eintrag in der Werk-zeug-Tabelle. Die bei jedem Lernabschnitt in der Referenzbearbeitung ermit-telten Daten, insbesondere die maximale Spindelleistung, werden, mit einer generierten Schnittnummer versehen, tabellarisch gespeichert. Sie bilden die Grundlage fr die folgende geregelte Bearbeitung mit aktiver AFC. Alternativ zur generierten Schnittnummer kann durch Programmieren diskre-ter FN17-Schnittstze die Schnittnummer durch den Wert in NR vorgegeben werden. Allerdings hat der Programmierer dann dafr zu sorgen, dass die Nummern korrekt und fortlaufend eingegeben werden. Die Lernphase kann einen kompletten Bearbeitungsvorgang mit mehreren Werkzeugen umfas-sen, sie kann aber auch nach einer bestimmten Zeit, in der die wesentlichen Parameter fr das jeweilige Werkzeug ermittelt wurden, manuell per Softkey oder automatisch nach programmierter Lernzeit fr diesen Bearbeitungs-schnitt abgebrochen werden.


Mit FN 17: SYSWRITE ID 622 NR0 IDX1.0 = knnen Sie durch bergabe von , die Lernzeit in Sekunden festlegen, nach der die Lernschnitte automatisch beendet werden. Die Funktion verhlt sich wie eine Bettigung des Softkeys LERNEN BEENDEN nach entsprechender Zeit. Durch programmie-ren von = 0 wird diese Funktion wieder deaktiviert.Sie knnen whrend des Lernschnittes ber das Vorschub-Override-Poti den Bearbeitungsvorschub beliebig verndern und somit Einfluss auf die ermit-telte Referenzlast nehmen. Die hierbei generierte Datei erhlt den Namen des angewhlten NC-Programms mit der Namenserweiterung .AFC.DEP. .DEP deshalb, da diese Datei von einer vorhandenen .H Datei abhngig ist, z.B. entsteht aus einem NC-Programm BEARBEITUNG.H eine Datei mit dem Namen BEARBEITUNG.H.AFC.DEP. Diese Datei, genauso wie die globale Parameterta-belle AFC.TAB sind im Format einer frei definierbaren Tabelle aufgebaut, wodurch eine Formulardarstellung mglich ist (Umschaltung per Softkey). Das Format ist allerdings fest vorgegeben und nicht editierbar.

Details der Lernphase:

Die Spindelleistung wird erst dann aufgezeichnet, wenn die Solldrehzahl erreicht ist, da die Spindel mit Konstantdrehzahl betrieben wird und Hoch-lauf- und Abbremsphasen nicht in die Bearbeitung eingehen.Speichern der Spindelleistung in Luft (Leerlaufleistung) um spter nur den Anteil des Prozesses zu bewerten, der durch die Bearbeitung generiert wird.Erkennen des Materialeintritts des Frsers bei berschreiten der Leerlauf-last um 2%.Speichern des Maximalwerts der Spindelleistung eines Lernabschnitts als Referenz fr die Regelung.Speichern der Bearbeitungszeit jedes Lernabschnitts.berwachung auf stehende Spindel bzw. Abweichung von der Solldrehzahl whrend aktivem Vorschub ohne FMAX.

Hinweis

Ab einem bestimmten Mindest-Werkzeugdurchmesser abwrts (z. B. 5 mm) ist es u. U. nicht mehr sinnvoll, die AFC anzuwenden, da die Ist-Daten zu klein werden knnen fr eine gefahrlose Regelung. Dies kann in der Werkzeug-bzw. Schnittdatentabelle festgelegt werden, in-dem man die Spalte AFC leer lsst. Der Eintrag in der Schnittdatentabelle ermglicht die Abhngigkeit der Grundeinstellung von der Materialpaa-rung Werkzeug/Werkstck.

Ist es in anderen Fllen notwendig die AFC fr einen Bearbeitungsschnitt abzuschalten, so gibt es zwei Mglichkeiten:

Freilassen der Spalte AFC in der Werkzeug-bzw. Schnittdatentabelle.

Deaktivieren der AFC durch gezieltes Abschalten mit FN 17:SYSWRITEID 622 NR0 IDX 0.0 =+0 im NC-Programm oder einem entsprechendenM-Funktions-Macro. Arbeiten Sie mit den M-Funktions-Macros fr M3und M4 muss der FN 17-Satz nach dem Aufruf des M-Funkti-ons-Macros erfolgen. Damit beenden Sie den Schnitt fr die AFC bevordie eigentliche Bearbeitung stattfindet.


Wird whrend eines Lernschnittes, der Lernprozess ber den Softkey LERNEN BEENDEN oder nach der programmierten Zeit (FN17 - ID622) abgebrochen, so geht die Steuerung sofort dazu ber den Vorschub adaptiv zu regeln. Als Spin-delreferenzwert wird der bis dahin ermittelte Wert verwendet und in die .H.AFC.DEP bernommen. Dies ist sinnvoll, wenn erkennbar ist, dass die Spindelleistung in diesem Schnitt nicht mehr wesentlich ansteigt.

Allgemeines zum Regeln

Fr jeden Lern- bzw. Bearbeitungsabschnitt wurde die maximale Spindellei-stung ermittelt. Durch Verndern des Vorschubfaktors innerhalb programmier-barer Grenzen (z. B. 70 % ... 130 %) versucht die Software, whrend der Bear-beitung, den Wert der aktuellen Spindelleistung an den Referenzwert kontinuierlich anzunhern.

Dadurch kann in Bereichen mit wenig Materialabtrag mit hherem Vorschub, bei berhhtem Materialvorkommen oder bei stumpfer werdendem Frser mit niedrigerem Vorschub gefahren werden. Der Spindelantrieb und das Werkzeug sind als Folge daraus vor berlastung geschtzt. Tritt whrend der Bearbeitung eine Prozessstrung auf, wird eine programmierbare Abschaltre-aktion durchgefhrt. Dies ist der Fall, wenn bei Referenz-Spindellast der mini-male Vorschubfaktor (z. B. 70 %) unterschritten wird. Hier kann dann von einem zu stumpfen Frser oder Frserbruch ausgegangen werden. Wenn der fest hinterlegte Wert von 30 % vom programmierten Vorschub unterschritten wird, so folgt ein NC-Stopp. Diese festgelegte Fehlerreaktion kann nicht beein-flusst werden und erfolgt unabhngig von der programmierten berlastreak-tion.Das Regeln kann per Softkey whrend der Bearbeitung jederzeit abgeschaltet bzw. wieder eingeschaltet werden. Ein Abschalten der Regelung erfolgt eben-falls immer, wenn der eingestellte Wert des Override-Potentiometers manuell um mehr als 10% in Richtung kleinerer Wert verndert wird, hier wirkt dann das Potentiometer wieder anstelle der Regelung. Die adaptive Vorschubrege-lung muss anschlieend ber Softkey wieder eingeschaltet werden. Ein Poti-wert von 50% oder kleiner wirkt auch immer, d.h. die Regelung ist dabei inak-tiv. berschreitet der Potiwert diese 50 % bei eingeschalteter AFC, greift ab der berschreitung die AFC wieder ein. Die whrend der Regelung auftre-tende maximale Spindelleistung wird ermittelt und fr eine sptere Auswer-tung gespeichert. Ebenfalls gespeichert wird die Bearbeitungszeit jedes Bear-beitungsabschnitts. Die Ereignisse AFC ON, AFC OFF, Potentiometer manuell verndert -> AFC OFF werden ins Logbuch der iTNC eingetragen.

Aufgaben der Regelung bei jedem Bearbeitungsabschnitt:

Erkennen des Materialeintritts des Frsers bei berschreiten der Leerlauf-last um 2 %. Regeln auf Eintrittsgeschwindigkeit, solange bis eine Bahn-lnge entsprechend Frserradius gefahren ist bzw. maximal 600 ms lang.Berechnung des optimalen Vorschubfaktors.berwachen auf berlast und Abschaltreaktion.Speichern des Maximalwerts der Spindelleistung fr die Auswertung.Erkennen des Materialaustritts des Frsers bei Unterschreiten der progr. Austrittslast und Regeln auf Austrittsgeschwindigkeit, bis eine Bahnlnge entsprechend Frserradius gefahren ist.Nach Erkennen von Fahren in Luft, auf progr. Leerlaufvorschub regeln.Bei Bearbeitung mit Eilgang ist die AFC unwirksam, da im IPO FMAX und ggf. Override bei FMAX verwendet wird.


Zum Regeln mit AFC ist es alternativ mglich als Regeleingangsgre anstatt der prozentualen Spindelleistung den Wert im PLC-Wort W632 [Wert in Pro-mille] zu verwenden. Eine Spindelleistung von 50% entspricht einem Eintrag in W632 von 500 (0,1% entspricht dem Wert 1). Dies kann in einzelnen Anwendungsfllen (z. B. Tieflochbohren ber elektronische Feder) notwendig sein. Die Regeleingangsgre in W632 muss im PLC-Programm berechnet wer-den, wofr ein schneller PLC-Zyklus (z. B. 15 ms) von Vorteil ist. Zustzlich wird beim Einsatz von W632 keine Spindel-Leerlauflast ermittelt und keine bergangszeit beim Werkstckein- und austritt beachtet.Diese Funktionalitt muss durch den Eintrag AFC.PLCCONTROL = ON in der OEM.SYS aktiviert werden. Als Voraussetzung ist ein Eintrag in W632 zwingend erforderlich.

Automatische Wahl des Zustands Ler-nen / Regeln

Wird ein NC-Programm zur Bearbeitung angewhlt und gestartet, so wird bei aktivierter AFC zuerst geprft, ob eine zugehrige .AFC.DEP-Datei im gleichen Verzeichnis, wie die NC-Datei, vorhanden ist. Ist das der Fall, werden die Daten aus dieser Datei sofort als Regelparameter verwendet und die Bear-beitung erfolgt in adaptiver Regelung. Ist diese Datei nicht vorhanden, wird die erste Bearbeitung als Lernphase genutzt und die Datei erzeugt. Wird bei der Regelung eine unvollstndige AFC-Datei festgestellt, werden die fehlenden Schnitte automatisch in Betriebsart Lernen ausgefhrt und damit die fehlen-den Daten erzeugt. Beim Deaktivieren des Lernens (M05, manuell per Softkey, oder ber FN17) werden die gelernten Daten gespeichert und der Status dieses Datensatzes auf "Regeln" gesetzt.Beim Regeln werden, in der gleichen Reihenfolge wie beim Lernen erzeugt, die Datenstze gelesen, die Schnittnummer ausgewertet und sonstige Para-meter (Toolnummer, Index) auf bereinstimmung geprft.

Im PLC-Wort W348 wird der aktuelle Zustand bzw. Modus ( Inaktiv = 0, Lernphase = 1, Regeln = 2) der adaptiven Vorschubkontrolle AFC hinterlegt.

W348 = 0: AFC inaktiv (AUS)W348 = 1: AFC in LernphaseW348 = 2: AFC in Regelung


Weitere FN-Funktionen

Fr die Software-Option #45 AFC - Adaptive Feed Control stehen weitere FN 17-Funktionen zur Verfgung:

Vorgabe einer Referenzleistung, wodurch die Lernphase entfallen kann. Die Vorgabe der Referenzleistung erfolgt in %, bezogen auf die Nennlei-stung der Spindel. Beispiel:FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 3.0 = 85Aktivieren einer schnittbezogenen Werkzeugverschleiberwachung. Die Vorgabe der berwachungsgrenze erfolgt in % der Referenzleistung. berschreitet die Spindelleistung den berwachungsgrenzwert, wird der PLC-Merker M4510 gesetzt. Die PLC kann dadurch gewnschte Reaktionen auslsen wie z. B. die Standzeit des Werkzeugs auf Abgelaufen setzen. Beispiel:berwachungsgrenzwert auf 20%, bei einer Referenzleistung von 50%. Dadurch wird 60% der Nennleistung der Spindel berwacht:FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 4.0 = 20Aktivieren einer schnittbezogenen Spindellastberwachung. Die Vorgabe der berwachungsgrenze erfolgt in % der Referenzleistung. berschreitet die Spindelleistung den berwachungsgrenzwert, wird ein NC-Stopp ausgelst.berwachungsgrenzwert auf 40%, bei einer Referenzleistung von 50%. Dadurch wird auf 70% der Nennleistung der Spindel berwacht:FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 5.0 = 20

Die PLC kann im Wort W350 lesen, wodurch ein NC-Stopp ausgelst wurde:

W350 = 1 oder 2: NC-Stopp durch Unterschreiten der zulssigen Minimalleistung

W350 = 3: NC-Stopp durch erkannten Frserbruch (FN17-Funktion ID 622 IDX 6.0)

W350 = 4: NC-Stopp durch erkannte Spindellastberschreitung (FN17-Funktion ID 622 IDX 5.0)


FN17 ID 622 IDX 6.0Mit der Funktion FN 17: SYSWRITE ID 622 NR IDX 6.0 kann eine schnit-tunabhngige Spindellastberwachung aktiviert werden, um einen Frser-bruch zu erkennen. Die Vorgabe der berwachungsgrenze erfolgt in % von der Nennleistung der Spindel. Wird die berwachungsgrenze ber- oder unterschritten wird ein NC-Stopp ausgelst.Unter dem Parameter NR muss eine Filterkonstante angegeben werden, um einen NC-Stopp beim Materialaustritt des Werkzeugs zu vermeiden. Nur schlagartige Leistungsnderungen der Spindel, die charakteristisch fr einen Werkzeugbruch sind, drfen hier ausgewertet werden. Die Filterkon-stante kann zwischen 1 und 60 ms festgelegt werden. Wird eine Konstante von 0 eingetragen, so wird der Defaultwert 10 ms verwendet. Die Werte fr Filterkonstante und Toleranzgrenze mssen fr jeden Anwen-dungsfall individuell ermittelt werden. Beispiel:Filterkonstante auf 15 ms, Toleranzgrenze fr Frserbruch auf 10% der Spin-del-Nennleistung:FN 17:SYSWRITE ID 622 NR15 IDX 6.0 = 10

Die PLC kann im Wort W350 lesen, wodurch ein NC-Stopp ausgelst wurde:

W350 = 1 oder 2: NC-Stopp durch Unterschreiten der zulssigen Minimalleistung

W350 = 3: NC-Stopp durch erkannten Frserbruch (FN17-Funktion ID 622 IDX 6.0)

W350 = 4: NC-Stopp durch erkannte Spindellastberschreitung (FN17-Funktion ID 622 IDX 5.0)

Beteiligte Dateien Dateien der Bearbeitung

Folgende Voraussetzungen sind zwingend erforderlich, damit die Regelung aktiviert werden kann:

Ein NC-Programm muss angewhlt sein .HIn der Werkzeug-Tabelle muss ber Maschinen-Parameter MP7266.40 die Spalte AFC freigeschalten sein. Arbeiten Sie mit einer Schnittdatentabelle .CDT mssen Sie eine Spalte AFC erzeugen und dort gegebenenfalls die gewnschte Regelstrate-gie eintragen. berschneidet sich ein Eintrag in der Schnittdatentabelle mit einem Eintrag in der Werkzeug-Tabelle, so wird der Eintrag der Schnittda-tentabelle vorrangig behandelt.M-Funktions-Macrodateien M3.H, M4.H, M5.H (eventuell weitere).Macrodefinition MFUNCT.TAB.

Hinweis

Aufgrund der schwierigen Randbedingungen beim Einstellen der Werte fr FN 17: SYSWRITE ID 622 NR IDX 6.0, sollten Sie diese Funktion nur in Absprache mit HEIDENHAIN einsetzen.


Die drei Dateien der Adaptiven Vorschubregelung:

Datei der globalen Regelparameter: AFC.TABIn der Tabelle AFC.TAB, die im Root-Verzeichnis TNC:\ gespeichert sein muss, legen Sie die Grundregeleinstellungen fest, mit denen die TNC die Vorschub-regelung durchfhren soll.Die Daten in dieser Tabelle stellen Defaultwerte dar, die beim Lernschnitt in eine zum jeweiligen Bearbeitungs-Programm gehrende abhngige Datei kopiert werden und als Grundlage fr die Regelung dienen.Regelparameter fr folgende Standard-Regelstrategie sind darin schon hinter-legt. Weitere Einstellungen sind frei programmierbar.Die fr jeden Schnittdatensatz ntigen, zu programmierenden, statischen Reglerparameter in der AFC.TAB sind:

Spalte Funktion

NR Laufende Zeilennummer in der Tabelle (hat sonst keine weitere Funktion)

AFC Name der Regelstrategie. Diesen Namen mssen Sie in die Spalte AFC der Werkzeug-Tabelle eintragen. Er legt die Zuord-nung der Regelparameter zum Werkzeug fest

FMIN Minimaler Vorschub, bei dem die TNC eine berlastreaktion ausfhren soll, wenn dieser Wert eine Sekunde lang unter-schritten wird. Wert prozentual bezogen auf den programmier-ten Vorschub eingeben

FMAX Maximaler Vorschub im Material, bis zu dem die TNC automa-tisch erhhen darf. Wert prozentual bezogen auf den program-mierten Vorschub eingeben

FIDL Vorschub mit dem die TNC verfahren soll, wenn das Werkzeug nicht schneidet (Vorschub in der Luft). Wert prozentual bezogen auf den programmierten Vorschub eingeben

FENT Vorschub mit dem die TNC verfahren soll, wenn das Werkzeug ins Material hinein- oder herausfhrt. Wert prozentual bezogen auf den programmierten Vorschub eingeben

OVLD Reaktion, die die iTNC bei berlast ausfhren soll:

M: Abarbeiten eines vom OEM definierten NC-Funktions-MacrosS: Sofort NC-Stopp ausfhrenF: NC-Stopp ausfhren, wenn das Werkzeug freigefahren istE: Nur eine Fehlermeldung am Bildschirm anzeigen: Keine berlastreaktion ausfhren

Die berlastreaktion fhrt die iTNC aus, wenn bei aktiver Rege-lung die maximale Spindelleistung fr mehr als 1 Sekunde ber-schritten und dabei gleichzeitig der von Ihnen definierte Min-destvorschub unterschritten wird

POUT Spindelleistung bei der die TNC einen Werkstck-Austritt erkennen soll. Wert prozentual bezogen auf die gelernte Refe-renzlast eingeben. Empfohlener Wert: 8%


Beispiel fr eine AFC.TAB:

Gehen Sie wie folgt vor, um die Datei AFC.TAB anzulegen (nur erforderlich, wenn die Datei noch nicht vorhanden ist):

Betriebsart Programm-Einspeichern/Editieren whlen

Datei-Verwaltung whlen: Taste PGM MGT drcken

Verzeichnis TNC:\ whlen

Neue Datei AFC.TAB erffnen, mit Taste ENT bettigen: die TNC blendet eine Liste mit Tabellen-Formaten ein

Tabellenformat AFC.TAB whlen und mit Taste ENT besttigen: die TNC legt die Tabelle mit der Regelstrategie Standard an

SENS Empfindlichkeit (Aggressivitt) der Regelung. Wert zwischen 50 und 200 eingebbar. 50 entspricht einer trgen, 200 einer sehr aggressiven Regelung. Eine aggressive Regelung reagiert schnell und mit hohen Wertenderungen, neigt jedoch zum berschwingen. Empfohlener Wert: 100

PLC Der hier eingetragene Wert wird am Beginn eines Schnittes in Wort W342 geschrieben. Das Wort W342 kann in einem PLC-Programm ausgewertet werden. Davon abhngig knnen even-tuelle Feineinstellungen zur adaptiven Vorschubregelung vom PLC-Programm aus, durchgefhrt werden. Maximaler Eingabe-bereich: 3 Stellen.

NR AFC FMIN FMAX FIDL FENT OVLD POUT SENS PLC

0 Standard 70 125 100 80 - 5 100 0

Spalte Funktion


Einstellungsdatei mit den Regelparametern: .H.AFC.DEP Diese Datei wird automatisch beim Lernen erzeugt und mit Werten beschrie-ben. Sie enthlt alle Regelinformationen der, im NC-Programm, auftretenden Schnitte. Alle Eintrge, auer TNR und IDX, knnen Sie jederzeit manuell ver-ndern um spezifisch fr das NC-Programm die Regelparameter anzupassen.ber den Softkey TABELLE EINSTELLUNGEN rufen Sie die .H.AFC.DEP auf. Sie enthlt folgende zustzliche Informationen:.

Beispiel fr eine .H.AFC.DEP, nach erfolgreichem Lernschnitt:

Gehen Sie wie folgt vor, um die Datei .H.AFC.DEP anzuwhlen und ggf. zu editieren:

Betriebsart Programmlauf Satzfolge whlen

Softkeyleiste umschalten

Tabelle der AFC-Einstellungen mit Softkey TABELLE EINSTELLUNGEN whlen

Wenn erforderlich Optimierungen durchfhren. Editierte Eintrge werden durch einen * vor dem Namen der Regelstrategie gekennzeichnet.

Spalte Funktion

NR Nummer des Bearbeitungsabschnitts

TOOL Nummer oder Name des Werkzeugs, mit dem der Bearbei-tungsabschnitt durchgefhrt wurde (nicht editierbar)

IDX Index des Werkzeugs, mit dem der Bearbeitungsabschnitt durchgefhrt wurde (nicht editierbar)

PREF Referenzlast der Spindel. Die TNC ermittelt den Wert prozen-tual, bezogen auf die Nennleistung der Spindel

N Kennung ob im NC-Programm eine Werkzeug-Nummer (0) oder ein Werkzeug-Name (1) programmiert wurde.

POUT Austrittslast der Spindel. Die TNC verwendet den Wert prozen-tual, bezogen auf die Referenzlast PREF der Spindel

ST Status des Bearbeitungsschnittes:

L: (= Lernen) Beim nchsten Abarbeiten erfolgt fr diesen Bearbeitungsschnitt ein Lernschnitt, bereits eingetragene Werte in dieser Zeile werden von der iTNC berschriebenC: (C= Regeln) Lernschnitt wurde erfolgreich durchgefhrt. Beim nchsten Abarbeiten wird der Vorschub von der AFC geregelt.

AFC Name der verwendeten Regelstrategie. Ist die Regelstrategie, die in der Werkzeugtabelle angegeben ist, nicht in der AFC.TAB vorhanden, steht in dieser Spalte der Eintrag default. Zur adap-tiven Regelung werden dann Defaulteinstellungen verwendet.

NR TOOL IDX FMIN FMAX FIDL FENT OVLD POUT PREF SENS ST PLC AFC

0 2 0 60 140 150 70 - 5 64 100 C 0 Standard


In der Betriebsart Programm-Einspeichern/Editieren steht auerdem der Soft-key ZEILE LSCHEN zur Verfgung. Nutzen Sie diese Funktion allerdings nur, wenn Sie ganz gezielt eine falsch erzeugte Zeile aus der Tabelle der Regelein-stellungen .H.AFC.DEP lschen wollen. Dies kann sinnvoll sein, wenn Zeilen in der Tabelle erzeugt wurden, die bei einem normalen Programmdurchlauf nicht angelegt wrden. Solche Zeilen knnen z.B. durch Abbruch des Programmlaufs oder durch GOTO auf frheren Schnittbeginn erzeugt werden. Da durch das Lschen einer Zeile, die nachfol-genden Zeilen mit deren Regelparametern automatisch nachgerckt werden, mssen Sie das Lschen durch eine weitere Sicherheitsabfrage besttigen.

Protokoll-Datei mit den Ist-Daten der Regelung: .H.AFC2.DEPWhrend eines Lernschnitts speichert die iTNC fr jeden Bearbeitungsschnitt verschiedene Informationen in diese Datei. Beim Regeln aktualisiert die iTNC die Daten und fhrt verschiedene Auswertungen durch.ber den Softkey TABELLE AUSWERTUNG rufen Sie die .H.AFC2.DEP auf.

Hinweis

Beachten Sie, dass durch falsches Lschen solcher Zeilen die Regelpara-meter den falschen Schnitten zugeordnet werden. Sind sie nicht sicher, welche Zeile gelscht werden darf, fhren Sie statt-dessen die Lernphase fr das gesamte NC-Programm erneut durch.

Spalte Funktion

NR Nummer des Bearbeitungsabschnitts

TOOL Nummer des Werkzeugs, mit dem der Bearbeitungsabschnitt durchgefhrt wurde (nicht editierbar)

IDX Index des Werkzeugs, mit dem der Bearbeitungsabschnitt durchgefhrt wurde (nicht editierbar)

SNOM Solldrehzahl der Spindel [U/min]

SDIF Maximale Differenz der Spindeldrehzahl in % von der Solldreh-zahl

LTIME Bearbeitungszeit fr den Lernschnitt

CTIME Bearbeitungszeit fr den Regelschnitt

TDIFF Zeitunterschied zwischen der Bearbeitungszeit beim Lernen und Regeln in %

PMAX Maximal aufgetretene Spindelleistung whrend der Bearbei-tung. Die TNC zeigt den Wert prozentual, bezogen auf die Nennleistung der Spindel an

PREF Referenzlast der Spindel. Die TNC zeigt den Wert prozentual, bezogen auf die Nennleistung der Spindel an


Beispiel fr eine .H.AFC2.DEP, nach einem Schnitt mit aktiver AFC:

Gehen Sie wie folgt vor, um die Datei .H.AFC2.DEP anzuwhlen:

Betriebsart Programmlauf Satzfolge whlen

Softkeyleiste umschalten

Tabelle der AFC-Einstellungen mit Softkey TABELLE EINSTELLUNGEN whlen

Protokoll-Datei mit Softkey TABELLE AUSWERTUNG whlen

OVLD Reaktion, die die iTNC bei berlast ausgefhrt hat:

M: Abarbeiten eines vom OEM definierten NC-Funktions-MacrosS: Sofort NC-Stopp ausfhrenF: NC-Stopp ausfhren, wenn das Werkzeug freigefahren istE: Nur eine Fehlermeldung am Bildschirm anzeigen: Keine berlastreaktion ausfhren

Die berlastreaktion fhrt die iTNC aus, wenn bei aktiver Regelung die maximale Spindelleistung fr mehr als 1 Sekunde berschritten und dabei gleichzeitig der von Ihnen definierte Mindestvorschub unterschritten wird

BLOCK Satznummer, bei der der Bearbeitungsschnitt beginnt.

NR TOOL IDX SNOM SDIFF LTIME CTIME TDIFF PMAX PREF OVLD

0 2 0 1000 3.5 00:00:40 00:00:32 -20.0 70.2 64 -

Spalte Funktion


NC-Funktions-Macro bei berlast

Mit dem Eintrag M, in der Spalte OVLD der AFC.TAB kann fr jede Regelstrategie ein NC-Funktions-Macro als Reaktion auf eine berlasterkennung aufgerufen werden. Die berschreitung der Spindellast erkennt die AFC dadurch, dass der Wert aus FMIN fr eine Sekunde unterschritten wird. Sptestens eine Minute nach Erkennung der berlast wird das NC-Macro ausgefhrt. Der Pfad fr das NC-Macro muss ber das Schlsselwort AFC in der Datei PLC:\ncmacro.sys wie folgt eingetragen sein:

AFC = .Hz. B: AFC = PLC:\NC_MACRO\AFC_STOP.H

Fehlt der Eintrag in der Datei ncmacro.sys oder ist das NC-Macro nicht vorhan-den, wird das NC-Programm mit einer entsprechenden Fehlermeldung gestoppt. Fr die Benutzung des AFC-NC-Macros gibt es zustzlich die FN17-Funktion SYSWRITE ID990 NR11, die es erlaubt, einen Werkzeugwechsel mit anschlieender Anpositionierung auszufhren. Damit kann im AFC-NC-Macro ein Werkzeugwechsel auf das Schwesterwerkzeug durchgefhrt werden. Benutzen Sie dazu folgendes NC-Macro:

1 ;aktuelle Toolnummer lesen: Q12 FN 18: SYSREAD Q1 = ID20 NR13 ;maximale Standzeit des Werkzeugs (bei TOOL CALL) lesen: Q24 FN 18: SYSREAD Q2 = ID50 NR10 IDXQ15 ;aktuelle Standzeit des Werkzeugs auf maximale Standzeit setzen6 FN 17: SYSWRITE ID50 NR11 IDXQ1 = Q27 ;Schwesterwerkzeug einwechseln mit Wiederanpositionierlogik8 FN 17: SYSWRITE ID990 NR11 = 0

Die FN-Funktion FN 17: SYSWRITE ID990 NR11 kann nicht bei aktiver Radius-korrektur benutzt werden, wenn der Werkzeugwechsel mit einem Wechsel-Macro abluft. Bei einem Werkzeugwechsel nur mit PLC-Positionierung funk-tioniert diese neue FN-Funktion.

Alternativ zu Satz Nummer 8 im Macro FN 17: SYSWRITE ID990 NR11 = 0 kann ab Software-Version 340 49x-05 ein Auto-Toolcall durch M101 (Ein) und M102 (Aus) an definierten Stellen des NC-Programms gemacht werden. Dazu ms-sen Sie Satz 8 aus dem Macro lschen und M101/102 an den mglichen Werkzeug-Wechselstellen im NC-Programm eingetragen. Ist die Abarbeiten-Laufzeit zwischen M101/102-Paaren krzer als eine Minute, ist sichergestellt, dass ein eventueller Wechsel eine Minute nach dem Auftreten der berlast-meldung M erfolgt. Ansonsten wird die Zeit bis zum Wechsel verlngert. Je nach Dauer des am lngsten einzeln vorkommenden NC-Satzes kann die Wechselzeit immer um die Dauer dieses Satzes verlngert werden.Beispiel:Ein NC-Satz mit 40 Sekunden Dauer und 5 Stzen mit je 2 Sekunden Dauer, werden in einer Schleife abgearbeitet. Vorausberechnete Zeiten, begrenzt auf eine Minute Bearbeitungsdauer erge-ben: 40 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 50 Sekunden. Da dies < 1 Minute ist, kommt der lange Satz der nchsten Schleife noch einmal hinzu. Das ergibt 50 + 40 = 90 Sekunden Vorausrechnung. An dieser Stelle kann das Wechselmacro jetzt bei Bedarf eingefgt werden. Befindet sich das Abarbeiten beim Auftreten der berlast gerade am Anfang des langen Satzes, kommt dessen Restzeit auch noch dazu. Dadurch kann sich eine Zeit von 90 Sekunden + Restzeit z. B. 35 Sekunden = 125 Sekunden plus eine weitere Verzgerung durch AFC-verringerten Vorschub (z. B. 80 % = 125 * 1,25 = 156 Sekunden) vom Auftreten der berlast bis zur Ausfhrung des Wechselmakros ergeben.


Voreinstellungen fr den Einsatz von AFC

Adaptive Feed Control ist eine Software-Option (Option #45) und muss somit auf jeder Maschine seperat freigeschaltet werden. Anschlieend mssen Sie folgende Einstellungen an der Steuerung vornehmen:

Datei TNC:\AFC.TAB erstellen, und eine oder mehrere Regelstrategien defi-nieren.Maschinen-Parameter MP7246 Bit#3 setzen, damit die Tabelle der Regel-einstellungen .H.AFC.DEP fr die adaptive Vorschubregelung erzeugt werden kann. Fr jedes NC-Programm wird in der Lernphase eine separate Datei erzeugt.Mit Maschinen-Parameter MP7266.40 die Spalte AFC in der Werkzeug-Tabelle freischalten bzw. in einer Schnittdatentabelle .CDT die Spalte AFC erzeugen.In der Spalte AFC der Werkzeug-Tabelle bzw. der Schnittdatentabelle, fr die verschiedenen Werkzeuge den Namen der jeweils passenden Regelstrate-gie eintragen. Geben Sie fr ein Werkzeug, das im NC-Programm genutzt wird, keine Regelstrategie in der Werkzeugtabelle an, wirkt die adaptive Vorschubrege-lung fr dieses Werkzeug nicht.Stehen Sie in der Werkzeugtabelle in der Spalte AFC, haben Sie ber den Softkey AFC REGELEIN. WHLEN die Mglichkeit eine Regelstrategie aus der AFC.TAB zu whlen.In der Tabelle PLC:\MFUNCT\MFUNCT.TAB fr die M-Funktionen M3, M4, M5 und eventuell weiteren M-Funktionen die Macrobearbeitung einstellen.Die M-Funktions-Macros M3.H, M4.H, M5.H und eventuell weitere im Ver-zeichnis PLC:\MFUNCT\ erstellen. Um FN17 editieren zu knnen, muss vorher die entsprechende Schlssel-Zahl (555 343) eingegeben werden.

M-Funktions-Macros mit denen automatisch bei M3, M4 ein Schnittbeginn, bei M5 ein Schnittende fr AFC definiert wird:

0 BEGIN PGM M3 MM1 M32 FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+1;nach M33 END PGM M3 MM

0 BEGIN PGM M4 MM1 M42 FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+1;nach M43 END PGM M4 MM

0 BEGIN PGM M5 MM1 FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+0;vor M52 M53 END PGM M5 MM

Hinweis

Die M-Funktions-Macros knnen nicht bei aktiver Radiuskorrektur im NC-Programm gerufen werden. Vor dem Aufruf der Macros muss die Radi-uskorrektur deaktiviert und nach dem Macro gegebenenfalls wieder akti-viert werden.


Die FN 17:SYSWRITE ID 622-Funktion bietet Ihnen aber die Mglichkeit, alle Schnitte eines NC-Programmes durch zu nummerieren und somit auch eine feste Zuordnug zu schaffen. Diese wird in der Betriebsart Programmlauf Ein-zelsatz bercksichtigt und Sie knnen fr einzelne Schnitte nachtrglich den Lernprozess durchfhren.

Dazu mssen Sie die Abarbeitung der angegebenen M-Funktions-Macros deaktivieren. Die Definition eines Schnittbeginns und Schnittendes ber FN 17:SYSWRITE ID 622-Funktion muss dann im NC-Programm fr jeden Schnitt einzeln erfolgen.

MP7246 Maschinen-Parameter mit Mehrfach-FunktionEingabe: Bit3 - Einstellungsdatei fr AFC

0: Einstellungsdatei fr AFC nicht erzeugen1: Einstellungsdatei fr AFC erzeugen

Hinweis

Mit M-Funktions-Macros fr M3, M4 und M5 wie oben aufgelistet, werden die Regeleinstellungen fr die einzelnen Schnitte nacheinander, in der Rei-henfolge der Schnitte im NC-Programm, in die Datei .H.AFC.DEP geschrieben. Mit diesen M-Funktions-Macros ist es nicht mglich den ein-zelnen Schnittdatenstzen eine feste Nummer zu zu ordnen.Dadurch knnen Sie nicht, ber die Betriebsart Programmlauf Einzelsatz, fr nur einen einzelnen Schnitt einen Lernschnitt durchfhren.Sie mssen immer das gesamte NC-Programm abarbeiten, damit die AFC die richtigen Zeilen der .H.AFC.DEP aktualisieren kann.

Hinweis

Bei der Nummerierung der Schnitte in einem NC-Programm drfen Sie keine beliebigen Nummern verwenden. Der Beginn des ersten Schnittes muss: nach M3, M4 mit FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+1 gestartet und vor M5 mit FN 17:SYSWRITE ID 622 NR0 IDX 0.0 =+0 beendet werden. Mit jedem weiteren Schnitt muss die NR inkrementiert werden. Nur bei fort-laufender Nummerierung ist ein gezielter Zugriff auf einzelne Schnittdaten-stze mglich.


Erstes Lernen und Regeln mit AFC

Nachdem Sie obige Einstellungen vorgenommen haben, gehen Sie wie folgt vor um eine Lernphase fr ein NC-Programm durchzufhren:

Laden Sie in der Betriebsart Programmlauf Satzfolge das entsprechende NC-Programm fr das ein Lernprozess durchgefhrt werden soll z.B.

Aktivieren Sie ber die Softkeys ADAPTIVE VORSCHUBREGELUNG und VORSCHUB-REGELUNG EIN die AFC. Dadurch wird die Tabelle der Regeleinstellungen erzeugt und angezeigt.

Starten Sie das NC-Programm.

Der Lernprozess wird automatisch fr jeden einzelnen Bearbeitungsschnitt durchgefhrt.

Die bisher im Lernschnitt ermittelte Spindel-Referenzleistung wird in einem berblendfenster angezeigt.

In der Datei .H.AFC.DEP (Softkey TABELLE EINSTELLUNGEN) werden alle Regeleinstellungen fr die einzelnen Schnitte im NC-Programm tabella-risch abgelegt und fr zuknftige Bearbeitungen verwendet.Der Status der einzelnen Schnittdatenstze wechselt nach einem erfolgrei-chem Lernschnitt von L (Lernen) auf C (Regeln).

In der Datei .H.AFC2.DEP (Softkey TABELLE AUSWERTUNG) werden die ermittelten Daten aus der Lernphase abgelegt.

Hinweis

Sie mssen nicht den vollstndigen Bearbeitungsschritt im Lernmodus fah-ren. Wenn sich die Schnittbedingungen nicht mehr wesentlich verndern, dann knnen Sie sofort in den Modus Regeln wechseln. Drcken Sie dazu den Softkey LERNEN BEENDEN, der Status ndert sich dann von L auf C.

Sie knnen whrend des Lernschnittes ber das Vorschub-Override-Poti den Bearbeitungsvorschub beliebig verndern und somit Einfluss auf die ermittelte Referenzlast nehmen.

Sie knnen einen Lernschnitt bei Bedarf beliebig oft wiederholen. Setzen Sie dazu den Status ST manuell wieder auf L. Eine Wiederholung des Lern-schnitts kann erforderlich sein, wenn der programmierte Vorschub viel zu hoch programmiert war und Sie whrend des Bearbeitungsschrittes den Vorschub-Override stark zurckdrehen mssen.

Mit dem Softkey PREF RESET kann die bis dahin, im Lernschnitt, ermittelte Spindel-Referenzleistung zurckgesetzt und ab diesem Zeitpunkt neu ermittelt werden.

Sie knnen zu einem Werkzeug beliebig viele Bearbeitungsschritte einler-nen. Ein Bearbeitungsschritt beginnt immer mit M3 (bzw. M4) und endet mit M5. Bei Bearbeitungsschritten in denen das Werkzeug gleich bleibt, es aber sinnvoll erscheint mehrere Schnitte fr die AFC festzulegen, kann dies ber erneutes M3 (bzw. M4) erfolgen. Mit jedem M3 (bzw. M4) wird ein neuer Schnittbeginn festgelegt.


Nachdem das NC-Programm abgearbeitet wurde, ist der Lernprozess fr die adaptive Vorschubregelung abgeschlossen. Der Status in der Datei .H.AFC.DEP (Softkey TABELLE EINSTELLUNGEN) muss bei jedem einzelnen Schnitt von L (Lernen) auf C (Regeln) umgeschaltet haben. Damit ist eine gl-tige Einstellungsdatei fr die adaptive Vorschubregelung vorhanden. Solange der Status nicht auf L (Lernen) gesetzt und ber den Softkey AFC EIN die adap-tive Vorschubregelung aktiviert ist, wird das NC-Programm mit adaptiver Vor-schubregelung abgearbeitet.

Starten Sie das NC-Programm jetzt erneut, so wird der Vorschub-Override von der adaptiven Vorschubregelung verndert. Die Regelung versucht damit, die Spindelleistung mglichst konstant auf dem Referenzwert der Spindelleistung PREF zu halten.

In der Datei .H.AFC2.DEP (Softkey TABELLE AUSWERTUNG) werden die ermittelten Daten aus der Lernphase mit den Werten aus der Bearbei-tung mit AFC verglichen.

AFC aktivieren/ deaktivieren

Gehen Sie wie folgt vor, um die adaptive Vorschubregelung zu aktivieren oder zu deaktivieren:

Betriebsart Programmlauf Satzfolge whlen.

Softkeyleiste umschalten.

Adaptive Vorschubregelung aktivieren: Softkey AFC auf EIN stellen.

Adaptive Vorschubregelung deaktivieren: Softkey AFC auf AUS stellen.

Die Stellung des Softkeys AFC AUS/EIN wird gespeichert und auch bei einem Reset der Steuerung, bei NOT-AUS oder dem Ausschalten der Maschine ber den Hauptschalter, bleibt die Stellung des Softkeys erhalten.Die Stellung des Softkeys AFC AUS/EIN wird ausserdem im PLC-Wort W336 abgebildet.

W336 = 0: Softkey in Stellung AUSW336 = 1: Softkey in Stellung EIN

Hinweis

Wenn die adaptive Vorschubregelung aktiv ist, bernimmt die TNC die Funktion des Vorschub-Overrides. Wenn Sie den Vorschub-Override um mehr als 10 % bezogen auf die aktuelle Stellung reduzieren, dann schaltet die TNC die automatische Regelung ab. In diesem Fall blendet die TNC ein Info-Fenster ein, dass Sie mit der Taste CE quittieren knnen.

Wenn Sie den Vorschub-Override unter 50 % einstellen, wirkt der Wert des Override-Potentiometers. Die AFC wird dabei aber nicht automatisch abge-schaltet. berschreitet der Wert des Override-Potentiometers wieder die 50%, regelt wieder die AFC.

Die TNC zeigt in der zustzlichen Status-Anzeige verschiedene Informatio-nen an, wenn die adaptive Vorschubregelung aktiv ist.

Documents

Auszug_AFC.pdf