Automation and Drives. Controller Driven Machine Tool Simulation in NX CAM

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1 Controller Driven Machine Tool Simulation in

2 10/2007, Chart 2 Concetti e vantaggi La soluzione Siemens UGS per la programmazione a controllo numerico Cenni sulle funzionalità Siemens Virtual NC controller (VNCK) Il secondo Siemens Integrazione nell ambiente Dettagli funzionali e architetturali

3 10/2007, Chart 3 Controller Driven Simulation Machine Simulation Uno strumento di simulazione virtuale governato dallo stesso software del controllo numerico reale

4 10/2007, Chart 4 Utilizzare il software del controllo NC al posto degli emulatori nella simulazione Automation and Drives Machine Simulation Programmazione NC Post Processing CAM Simulation Driver Siemens Virtual NC Controller G-code driven Machine Machine Simulation Simulation

5 10/2007, Chart 5 Controller Driven Simulation: i vantaggi Machine Simulation Simulazione accurata di tutti gli eventi governati dal controllo numerico Simulazione esatta di cicli e macro Calcolo esatto dei tempi macchina, grazie all utilizzo di tutte le informazioni del controllo numerico, come capacità di accelerazione, decelerazione etc. Utilizzo degli stessi dati presenti sulla macchina utensile in officina (es. tabella utensili, origini etc.) La simulazione più vicina alla realtà oggi disponibile

6 10/2007, Chart 6 e Sinumerik Virtual Controller Kernel Automation and Drives Machine Simulation Programmazione NC Post Processing Siemens Virtual NC Controller Machine & VNCK Simulation Post-processor Ottimizzati per 840d

7 10/2007, Chart 7 : un tassello del PLM

8 10/2007, Chart 8 : un tassello del PLM

9 10/2007, Chart 9 : le chiavi del successo Machinery Mold and Die Complex Machining Oltre 28 anni di successo Leader del mercato mondiale con il 15% di market share Oltre 25,000 stazioni installate nel mondo La soluzione di programmazione NC più completa disponibile sul mercato Differenziatori: Vasta gamma di funzionalità Funzionalità avanzate di provata efficacia Prodotto integrato nelle soluzioni di Digital manufacturing

10 10/2007, Chart 10 : le funzionalità Lavorazioni planari 2D/3D Forature e fresature basate su feature Tornitura 2 e 4 assi Incisione Fresatura 3 assi Sgrossature matrici & punzoni Gestione materiale residuo Riprese Spazzolature Lavorazioni ad alta velocità basate su Nurbs Tornio-fresatura multitorrettamultimandrino Fresature 4 e 5 assi

11 10/2007, Chart 11 : la simulazione NX CAM Verifica Movimenti utensile e asportazione truciolo Modello macchina utensile 3D con cinematica definita Programmazione NC Post-processing Simulazione Integrata IS&V Simulazione macchina G-code driven offre una simulazione G-code driven con la quale simulare percorso utensile post-processato, modificato o generato manualmente.

12 10/2007, Chart 12 e Sinumerik Virtual Controller Kernel Automation and Drives NX CAM Verifica Movimenti utensile e asportazione truciolo Programmazione NC VNCK & Modello macchina utensile 3D con cinematica definita Post-processing Simulazione Integrata IS&V Simulazione macchina G-code driven Caratteristiche e dati Sinumerik reali della macchina utensile VNCK fornite dal Controllo NC VNCK Siemens Virtual NC Controller per 840d Grazie al Kernel Sinumerik è possibile simulare il comportamento reale della macchina utensile Simulazione macchina

13 10/2007, Chart 13 Il risultato della simulazione VNCK & Grazie alle feature di VNCK possiamo verificare: Assi macchina Per ogni asse macchina vengono visualizzate, in tempo reale, posizione, velocità e accelerazione Utensili Informazioni sull utensile in uso o sul preselezionato Informazioni generali sugli stati M configurabili (refrigerante etc..) Stato macchina in funzione dei codici F,S... Queste informazioni possono essere configurate a piacere Grazie alle feature di possiamo verificare: Controllo collisioni Gestione di distanze di sicurezza multiple, ovvero tra diversi gruppi di oggetti (es. testa-pezzo 5mm, utensile-staffaggi 20mm, testa-staffaggi 50mm, etc.) Interruzione della simulazione ad ogni collisione e/o report finale Corse macchina Gestione dei fine corsa con interruzione della simulazione e/o report finale Ambiente macchina completo Sostituzione testa, pallet, etc..

14 10/2007, Chart 14 Esempio con DMU 50: Selezione del programma NC Automation and Drives VNCK &

15 10/2007, Chart 15 Esempio con DMU 50: Statodopoilboot divnck Automation and Drives VNCK &

16 10/2007, Chart 16 Esempio con DMU 50: e VNCK in azione Automation and Drives VNCK & Video Vpo_isv.wmv

17 10/2007, Chart 17 VNCK & Interfaccia tra la macchina reale e l ambiente di simulazione Automation and Drives Dati utensile: Nel controllo numerico i dati utensile sono contenuti sotto forma di variabili In ogni utensile è definito mediante parametri e rappresentazione grafica (automatica o modellata) Dati origini: Nel controllo numerico la posizione delle origini viene misurata e salvata sotto forma di variabili In le origini sono posizionate manualmente secondo le necessità Grazie all uso di file di interscambio questi dati possono essere generati in entrambi gli ambienti (reale e virtuale) e passati l uno all altro per garantire una simulazione veritiera.

18 10/2007, Chart 18 Automation and Drives Interfaccia tra la macchina reale e l ambiente di simulazione dati origini VNCK & Posizione e orientamento origini Un metodo comune per definire le origini di offset consiste nell uso dei comandi G come G54, G55 o altri. Utilizzando questa metodologia le origini con relativo orientamento (MCS) definite nel CAM vengono passate al controllo numerico reale ed al VNCK mediante un file: File: to_ini.ini situato nella directory di boot di VNCK o caricato successivamente al boot di VNCK. Example: Il post-processor scrive il comando G55. Questo offset viene settato nella variabile P_UIFR[2]. $P_UIFR[2]=CTRANS(X,x-value,Y,yvalue,Z,z-value) Tool-Mount Reference point Offset Vector: Activated in the NC Program by G55 (done by the Post) Sinumerik S840d VNCK needs this information in the file to_ini.ini The value is e.g. $P_UIFR[2]=CTRANS (X,3240.0,Y, ,Z, ) Programming Origin; ZCS / MCS

19 10/2007, Chart 19 Automation and Drives Interfaccia tra la macchina reale e l ambiente di simulazione dati utensili VNCK & Dati utensile per la simulazione Quando viene chiamato un cambio utensile devono essere gestiti diversi eventi, sia dal lato che dal lato controllo numerico. monta la geometria dell utensile nell attacco adeguato, utilizzando i parametri definiti. Il controllo numerico ha bisogno dei dati utensile quali diametro, lunghezza etc. E chiaro che la sincronizzazione di tali dati risulta fondamentale per una corretta simulazione, e ciò avviene mediante la compilazione del file di interscambio to_ini.ini Per una corretta simulazione con VNCK tutti I dati relativi agli utensili devono essere disponibili. Part of the to_ini.ini file $TC_TP2[1]="WP_D20Z3 This represents the Name of the tool $TC_DP1[1,1]=120 This is a code for the type of the tool $TC_DP2[1,1]=50.0 This is the flute length $TC_DP3[1,1]=75.0 This is the geometrical length $TC_DP6[1,1]=10.0 This is the radius $TC_DP7[1,1]=0 This is the corner radius

20 10/2007, Chart 20 VNCK & architetturale NX Simulation Virtual Controller Black- Box NX & Standard Plug In Interface NX CAM Pre-defined IF Initialize Execute Exit I/F Functions to drive the simulation... SV- Commands Controller dependent Interface SW Part (DLL) Plugin DLL Automation and Drives VNC controller process & communication model Virtual NC controller Functions to trigger the VNC Provided via defined interface (e.g. COM communication interface) - init (setup communication, init machine tool data, init tool data, load the part NC program) -start/continue -stop / pause -exit Callback Functions the provide the needed data like: Axis data mounting data M-Functions data S,F and other data

21 10/2007, Chart 21 VNCK: Opzioniavanzatedisimulazione VNCK & Tool change mode Non solo cambio utensile, ma anche cambio testa, movimentazione magazzino utensili, montaggio teste a squadra, ad alesare etc.. Controllo sintassi E possibile eseguire un controllo sintassi su tutto il programma NC senza la simulazione. (Quick pre check VNCK riporterà ogni allarme riscontrato) Registro funzioni per Feedback Permette di verificare funzioni del PLC, che non sono simulate da VNCK e/o che reagiscono a codici M con funzioni di simulazione personalizzate. Valore iniziale assi macchina E possibile settare valori iniziali degli assi macchina differenti da zero e posizioni predeterminate per assi posizionati (es. Traversi a posizioni fisse su torni verticali).

22 10/2007, Chart 22 Conclusioni : Generare percorso utensile in modo semplice, veloce e affidabile VNCK & Conclusioni Siemens Virtual NC Controller (VNCK) La potenza del vostro Sinumerik 840d al servizio della simulazione & Siemens Virtual NC Controller: Lo stato dell arte nella simulazione del truciolo Simulare e verificare prima! Per non pentirsi poi.. Q & A

23 Grazie Fabrizio Bertoletti PLM Consultant CAX Business Development