Virtuelle Werkstatt
02.10.2016 VW_Anleitung.doc 1 CNC KELLER GmbH ■ Vorm Eichholz 2 ■ D - 42119 Wuppertal
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Anleitung zur Virtuellen Werkstatt Die Software ist in drei Hauptkapitel (Betriebsarten) unterteilt, die beim Start über Piktogramme
aufgerufen werden können:
Alle Lerninhalte in den Kapiteln „Werkstatt“, „Maschine“ und „Bedienung“ drehen sich um eine
fotorealistisch konstruierte CNC-Maschine, um die man sich frei bewegen kann.
Verschaffen Sie sich zunächst einen Überblick in der Werkstatt (Piktogramm ).
Sobald Sie das Kapitel gestartet haben, können Sie sich u. a. mit den Pfeiltasten ( ) frei im
Raum bewegen.
Die gerade aktive Betriebsart wird in der Kopfzeile direkt neben dem KELLER-Logo angezeigt. Um
über das Grundmenü mit den drei Piktogrammen in eine andere Betriebsart zu wechseln, drückt
man (später) den Betriebsartenwechsel-Button oben rechts in der Kopfzeile.
Werkstatt
Dieses Kapitel soll einen attraktiven Einstieg in die KELLER-Software bieten. Der Lernende kann
sich frei bewegen, kann per Mausklick einige Türen aufmachen, kann feststellen, dass sogar die
Uhr an der Wand richtig geht und kann sich am Automaten einen Kaffee ziehen.
Wenn Sie allerdings gleich bei den ersten „Gehversuchen“ feststellen, dass die Grafik sehr
langsam und ruckelig läuft, dass scheinbar Wände aufbrechen etc., sollten Sie die System-
voraussetzungen bzgl. der Grafikkarte überprüfen. Oft lässt sich über andere Grafikeinstellungen,
die Sie über das -Symbol ausprobieren können, eine deutliche Verbesserung erzielen.
Getreu dem Motto „Erst die Arbeit, dann das Vergnügen“, sollten Sie dann bald Ausschau halten
nach Lerninhalten in der Werkstatt. Die sind immer dann per Mausklick aufrufbar, wenn am
Mauszeiger ein -Symbol hängt. Dies betrifft derzeit folgende Objekte (siehe nachfolgende
Auflistung).
Hinweis: Wenn Ihr Rechner eine ungeeignete Grafikkarte hat, können Sie diese Objekte auch
direkt über das Menü links neben dem Grafikfenster ansteuern.
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CNC-Drehmaschine und
CNC-Fräsmaschine:
Gezeigt werden Lehrfilme zur CNC-
Bearbeitung auf solchen Maschinen
(Ton erforderlich!).
Spannmittel:
Hier verbergen sich ausführliche inter-
aktive Animationen zum mechanischen
und hydraulischen Spannen und zu
Nullpunkt-Spannsystemen.
Wenn Sie eins der drei Kapitel aufgerufen haben, finden Sie jeweils unter dem Grafikfenster
einen Anweisungstext, was zu tun ist. Sobald Sie eine Seite durchgearbeitet haben, können Sie
über die Navigationsbuttons ( ) zur nächsten Seite wechseln ( ), zum
Spannmittel-Hauptmenü zurückkehren ( ) oder das Lernmodul ganz verlassen ( ).
Mess- und Prüfmittel:
Hier finden Sie Animationen zum
Messschieber (siehe Bild), zur Mess-
schraube, zur Grenzrachenlehre und
zum Granzlehrdorn.
Gestartet (und ggf. fortgesetzt) werden die Animationen über den blauen Startbutton ( ). Das
Prinzip der Noniusteilung beim Messschieber (siehe Bild) wird angezeigt, wenn Sie während der
Animation den Mauszeiger auf den Schieber bewegen.
Drehmomentschlüssel (auf dem Werk-
zeugwagen):
Hier verbergen sich ausführliche
interaktive Animationen zum Thema
Drehmoment, zu Kräften bei Schrau-
benverbindungen und zur Handhabung
eines Drehmomentschlüssels
Die Navigation zwischen den verschiedenen Unterkapiteln/Seiten erfolgt wie bei den
Spannmitteln (siehe oben) über die . Animationen werden mit dem Button
gestartet.
Hinweis: In den SYMplus-Arbeitsheften finden Sie Aufgaben als Lernkontrolle zu allen
Animationen! Diese können Sie – auch als Klassensatz – bei KELLER bestellen.
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Maschine
In diesem Kapitel geht es darum, Baugruppen einer typischen NC-Maschine, ihre räumliche An-
ordnung und Funktionsweise kennenzulernen.
Die Navigation im 3D-Fenster erfolgt über die
Tastatur (siehe oben). Objekte, auf die man mit
der Maus zeigt, werden in einem transparenten
Blau hervorgehoben und unten links in der
Fußzeile benannt.
Wenn der Mauszeiger zu einem Schrauben-
schlüssel „mutiert“, kann das markierte Objekt
(Kabine, Verkleidung, ...) per Mausklick „demon-
tiert“ werden. Es erscheint dann als Symbol im
Bild unten. Wenn man auf dieses Symbol klickt,
wird die „Demontage“ rückgängig gemacht.
Wenn man die Symbole lieber im Bild oben
positioniert haben möchte, klickt man auf den
Pfeil links.
Zudem kann man über das Menü bestimmte
Baugruppen gezielt aufrufen. Die „Kamera“
bewegt sich dann entweder automatisch dorthin
oder extrahiert diese, wenn es sich um eine
Baugruppe im Innern der Maschine handelt.
Vereinzelt können Objekte nur über das Menü
sichtbar gemacht werden. Dies betrifft ins-
besondere die Achsenkreuze für die Nullpunkte.
Per Mausklick auf ‚Komplette Maschine im Menü
links kann der Ausgangszustand wieder-
hergestellt werden.
Hinter vielen Objekten sind wie in der Werkstatt vertiefende Lernmodule in 2D hinterlegt. Diese
sind wieder an einem am Mauszeiger hängenden -Symbol zu erkennen. Sie können per
Mausklick aufgerufen werden, und im Arbeitsheft gibt es Aufgaben dazu.
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Um Eintönigkeit zu vermeiden und die Aufmerksamkeit auf die Inhalte zu erhöhen, ist die
Interaktion innerhalb der Lernmodule unterschiedlich. Es werden jedoch immer unter der Grafik
textliche Hinweise gegeben und das Maussymbol zeigt an, wenn ein Objekt angeklickt oder per
Drag & Drop bewegt werden kann.
Einige Lernmodule sind selbstablaufende Animationen, andere werden über einen Start-Button ( )
oben rechts auf dem Bildschirm ausgeführt. Alle Lernmodule werden über den Exit-Button ( )
geschlossen.
(Wenn Sie diese Module systematisch bearbeiten lassen wollen, um den Unterricht zu straffen
oder weil die 3D-Grafik nicht so flüssig funktioniert, dann zeigt eine separate Auflistung, wie diese
aufgerufen werden und wie sie funktionieren.)
Zur Vorbereitung auf das Folgekapitel „Bedienung“ sollten Sie unbedingt auch das Lernmodul zur
Tastatur aufrufen und sich die Benennung und Bedeutung der Tasten einprägen. In diesem Kapitel
wird beispielhaft die Steuerung SINUMERIK 802C verwendet.
Bedienung
In diesem Kapitel geht es darum, anhand einer realen Steuerungstastatur und Steuerungs-
oberfläche (vgl. oben) typische Handlungsfolgen im Umgang mit der Maschine bzw. Steuerung
einzuüben.
Zunächst wählen Sie das Kapitel aus dem Menü links aus, das Sie bearbeiten möchten.
Sinnvollerweise gehen Sie dabei von oben nach unten vor, beginnend mit „Maschine einschalten“.
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Wenn Sie ein Kapitel aufgerufen haben, wird
anstelle des Menüs die Tastatur der Steuerung
SINUMERIK 802C eingeblendet, das 3D-
Fenster wird entsprechend kleiner. In der
Fußzeile erscheint ein Anweisungstext.
Die Navigation im 3D-Fenster erfolgt wie im Kapitel „Maschine kennenlernen“ über die PC-Tastatur
(siehe oben). Die wesentliche Interaktion erfolgt hier jedoch über die links eingeblendete Bedien-
tafel der Steuerung SINUMERIK 802C.
Maschine einschalten
Der erste Anweisungstext im Kapitel „Maschine einschalten“ fordert dazu auf, den Hauptschalter
zu betätigen. Dieser befindet sich auf der Rückseite der Maschine, so dass man zunächst im 3D-
Fenster dorthin „wandern“ und dort den Hauptschalter per Mausklick umlegt.
Alle weiteren Eingaben erfolgen per Mausklick
auf die Tasten der Steuerung.
Hilfestellung erhalten Sie, wenn Sie die Maus
auf das -Symbol vor dem Anweisungstext
bewegen (nicht klicken).
Außerdem werden die Tasten, die aktuell „aktiv“
sind, beim Mouse-over orange umrahmt.
Zu der Einschaltsequenz gehört auch das
Anfahren des Referenzpunktes in allen drei
Achsen. Sobald eine Achse referenziert wurde,
wird dies auf dem Bildschirm durch das
Referenzpunkt-Symbol ( ) dargestellt.
Am Ende der Sequenz erscheint die Aufforderung, zum Menü zurückzukehren. Dies erfolgt über
den blauen Menu-Button rechts oberhalb der Steuerungstastatur ( ). Auf diesem Wege kann man
die Bearbeitung eines Kapitels auch jederzeit abbrechen; ein Wiedereinstieg mitten in die
Handlungsfolge ist jedoch nicht möglich!
Ein erfolgreich bearbeitetes Kapitel wird anschließend im Menü mit einem grünen Haken ( )
gekennzeichnet.
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Von Hand verfahren
In diesem Kapitel ruft man im Handbetrieb Werkzeuge auf, startet die Spindel und macht sich mit
den Achsrichtungstasten ( ...) vertraut. Dabei kann man mit den drei Vorschub-Tasten
( ) den voreingestellten Vorschub von 1000 mm/min verändern.
Um allerdings „von Hand“ eine bestimmte
Position anfahren zu können, ist der Inkrement-
Betrieb erforderlich, im Kontext aufrufbar über
die VAR-Taste ( ). Das aktuell eingestellte
Inkrement wird in der Kopfzeile des 802C-
Bildschirms in der Einheit µm angezeigt.
„100 INC“ im Bild rechts steht also für 0.1mm.
Bevor Sie so die vorgegebene Zielposition
anfahren, achten Sie darauf, die Positions-
anzeige über den Softkey auf WKS (Werkstück-
Koordinatensystem) umzuschalten.
„WKS“ steht dann schwarz auf grau über der Positionsanzeige. (Gleichzeitig ändert sich der
Softkeytext, um ggf. wieder auf „MKS“ umzuschalten.)
Wenn Sie eine Kollision verursachen, gibt es eine optische und akustische Rückmeldung, die Sie
– hoffentlich – zu mehr Sorgfalt mahnt, wenn das an der virtuellen Maschine erworbene Wissen
später an einer realen Maschine umgesetzt werden soll.
Welche Gefahren und Kosten schon bei z. T. kleinen Fehlbedienungen entstehen, wird Ihnen
textlich vor Augen geführt, wenn Sie nach dem Crash – zwingend – auf das Euro-Symbol ( )
klicken. Erst wenn Sie sich mit den Pfeil-Buttons ( ) geklickt haben, können Sie diese mit dem
Exit-Button ( ) verlassen.
Natürlich gibt es in diesem Fall keinen grünen Haken ( ) und man muss vielmehr die Sequenz
nochmal komplett von vorne durcharbeiten.
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Werkzeug-Korrekturen
In diesem Kapitel geht es um die Eingabe von
Werkzeugkorrekturdaten und ihre (unmittelbare)
Auswirkung auf die Positionsanzeige. Es werden
keine Achsen verfahren, sondern lediglich
Tastenfolgen an der Steuerung eingeübt.
Am Ende sieht man, dass sich durch die
Änderung der Werkzeuglänge auch der Z-Wert
in der Positionsanzeige ändert.
Werkstück-Nullpunkt
In diesem Kapitel wird mit Hilfe eines 3D-Tasters
(Fräsen) bzw. eines Drehmeißels (Drehen) der
Werkstück-Nullpunkt gesetzt. Dabei werden die
Achsen wie im Kapitel „Von Hand verfahren“
eingeübt verfahren.
Dieses Kapitel ist sicher das umfangreichste und
anspruchsvollste. Es erfordert ein besonders
konzentriertes Arbeiten. Das Kapitel „Von Hand
verfahren“ sollte unbedingt zuvor bearbeitet
worden sein, damit man schon etwas Übung im
Positionieren der Achsen im JOG- und
Inkrement-Modus hat.
Programm schreiben, Programm editieren, Programm abfahren
In diesen Kapiteln geht es weniger um das
Erlernen der NC-Programmierung, sondern
wiederum um konkrete Handlungsfolgen an der
Steuerung 802C.
Das Programmieren selbst wird in anderen
Modulen der SYMplus-Software (Grundlagen im
Bereich DIN/PAL, steuerungsspezifische Be-
sonderheiten in der Betriebsart Simulator)
vermittelt. Ein Simulator zur Sinumerik 802C ist
i.d.R. fester Bestandteil von SYMplus.
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Tastenfolgen im Detail (Fräsen)
Maschine einschalten Tasten/Buttons Wo?
Schalten Sie mit dem Hauptschalter ... ...
Entriegeln Sie den [NOT-AUS]-Taster.
Schalten Sie die Antriebe ... ein.
Löschen Sie die Alarm-Nummer.
Fahren Sie zunächst den Referenzpunkt in Z an. ... in Y an. ... in X an.
Ende der Sequenz „Einschalten“. Gehen Sie zurück zum Menü.
Von Hand verfahren - Anweisungstext Tasten/Buttons Wo?
Sie können sich nun ... Wählen Sie dazu die Betriebsart MDA.
Schreiben Sie „T3 M6“.
... Drücken Sie dann [Cycle Start].
Schreiben Sie den NC-Satz „S1000 M3“. ...
Drücken Sie dann wieder [Cycle Start].
Wechseln Sie nun in die Betriebsart JOG.
Machen Sie sich nun mit den Achsen und Achsrichtungstasten vertraut.
...
Positionieren Sie dann das Werkzeug im Werkstück-Koordinatensystem ‚WKS’... Siehe Seite 6!
... auf X50 / Y30.2 / Z8. ... ...
Werkzeug-Korrekturen Tasten/Buttons Wo?
Die Länge des Langlochfräsers auf Station 7 ...
Tragen Sie den neuen Korrekturwert ein: ’Länge 1’ = 153.024 ... Wenn Sie nun in den Bedienbereich [Maschine] wechseln ...
Werkstück-Nullpunkt Tasten/Buttons Wo?
Mit dem bereits eingewechselten 3D-Taster ...
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Wechseln Sie per Softkey ...
Rufen Sie nun die ‚Nullpunktverschiebung’ auf.
Drücken Sie nun den Softkey [Ermitteln]. Geben Sie dann ...
Tasten Sie jetzt in der X-Achse auf der linken Seite des
Werkstücks an. *
...
...
...
* Reduzieren Sie den Vorschub, um die Crashgefahr beim kontinuierlichen Verfahren ( ) zu verringern.
Vergewissern Sie sich durch Blickwechsel im 3D-Raum ( ...), dass Sie den Taster richtig zum Werkstück positionieren. Tasten Sie das Werkstück mit einem Inkrement von max. 100 µm an, bis der rote und der schwarze
Zeiger auf 0 stehen.
Da jetzt die Spindelmitte genau über der Werkstückkante steht, ... *
* Bevor der neuen Nullpunkt tatsächlich gesetzt wird, ist es interessant, mit den Auszubildenden die alte Verschiebung (281.504) und die aktuelle Position (56.690) zu besprechen:
Wo war demzufolge das letzte Werkstück aufgespannt? Weiter rechts? Weiter links! Welcher Wert wird als neue Nullpunktverschiebung erwartet? 383.293 = 281.504 + 56.690!
Jetzt wird die neue Nullpunktverschiebung ... angezeigt. Nun muss die Nullpunktlage in Y ermittelt werden.
Tasten Sie jetzt in der Y-Achse auf der vorderen Seite des
Werkstücks an. *
...
...
* Vorgehensweise im Prinzip wie bei der X-Achse.
Da jetzt die Spindelmitte ... *
* Hier wird der alte Verschiebewert 353.247 mit der Y-Position -123.760 zum neuen Verschiebewert 229.583 verrechnet.
Jetzt wird die neue Nullpunktverschiebung ... angezeigt. Nun muss die Nullpunktlage in Z ermittelt werden.
... * * Vorgehensweise im Prinzip wie bei den beiden anderen Achsen.
Die Länge des Messtasters muss mit negativem Vorzeichen ... *
* Die Steuerung übernimmt die Werkzeuglänge von 291.818 mm nicht automatisch. Man muss den Wert (der auf dem Bildschirm angezeigt wird) abtippen. Hier wird der alte Verschiebewert 169.126 mit der Z-Position -36.677
zum neuen Verschiebewert 132.449 verrechnet.
Beenden Sie nun die Eingabe.
* Mit OK werden die Werte in den G54-Speicher übernommen.
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Tastenfolgen im Detail (Drehen)
Maschine einschalten Tasten/Buttons Wo?
Schalten Sie mit dem Hauptschalter ... ...
Entriegeln Sie den [NOT-AUS]-Taster.
Schalten Sie die Antriebe ... ein.
Löschen Sie die Alarm-Nummer.
Fahren Sie zunächst den Referenzpunkt in X an. ... in Z an.
Ende der Sequenz „Einschalten“. Gehen Sie zurück zum Menü.
Von Hand verfahren Tasten/Buttons Wo?
Sie können sich nun ... Wählen Sie dazu die Betriebsart JOG.
Schwenken Sie das Werkzeug T4 ein.
Wechseln Sie jetzt in die Betriebsart MDA.
Schreiben Sie „G97 S1000 M4“.
... Drücken Sie dann [Cycle Start].
Wechseln Sie nun in die Betriebsart JOG.
Machen Sie sich nun mit den Achsen und Achsrichtungstasten vertraut.
...
Positionieren Sie dann das Werkzeug im Werkstück-Koordinatensystem ‚WKS’... Siehe Seite 6!
... auf X50 / Z8.
... ...
Werkzeug-Korrekturen Tasten/Buttons Wo?
Der Schlichtmeißel T3 hat eine neue Schneidplatte erhalten und wurde ... neu vermessen.
Tragen Sie die neuen Korrekturwerte ein: ’Länge 1’ = 73.905 ’Länge 2’ = 35.603 ...
...
...
Wenn Sie nun in den Bedienbereich [Maschine] wechseln ...
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Werkstück-Nullpunkt Tasten/Buttons Wo?
Um den Z-Nullpunkt bestimmen zu können, ...
Wechseln Sie nun in den Eingabedialog der Nullpunkt-Verschiebungen.
Setzen Sie den Cursor in das Eingabefeld für Z.
Ermitteln Sie nun den Wert für die Nullpunktverschiebung in Z.
Positionieren Sie das Werkzeug nahe der Planfläche ... *
...
...
* Reduzieren Sie den Vorschub, um die Crashgefahr beim kontinuierlichen Verfahren ( ) zu verringern.
Vergewissern Sie sich durch Blickwechsel im 3D-Raum ( ...), dass Sie den Taster richtig zum Werkstück positionieren. Kratzen Sie das Werkstück mit einem Inkrement von max. 100 µm an, bis Sie Späne fliegen sehen.
Fahren Sie das Werkzeug in positiver X-Richtung ... *
* Die Schneidplatte soll nicht unnötig lang am Werkstück kratzen.
Verrechnen Sie nun den Werkzeug-Korrekturwert Z. *
* Die Werkzeug-Länge in Z ist negativ zu verrechnen.
Geben Sie nun die gewünschte Werkstück-Nullpunktlage ein. *
* Mit der Verschiebung von “–1“ berücksichtigen Sie für die Fertigung 1mm Planaufmaß.
*
* Hier wird der alte Verschiebewert 187.520 mit der Z-Position -35.743 und dem Planaufmaß von 1 mm zum neuen Verschiebewert 150.777 verrechnet. Der Meißel steht nun bei Z1.
*
* Mit OK wird Wert in den G54-Speicher übernommen.