Vollständige Kontrolle über das Programm, also ein Paar Worte über parametrisches Programmieren

Heutzutage gibt es einen klaren Trend zur Programmierung mit einem CAM-Modul anstelle der üblichen manuellen Programmierung mit z.B. ISO-Code. Kein Wunder, denn es ist eine schnelle und effiziente Methode zur Erstellung von Bearbeitungsbahnen. Ich gehe zurück auf einen meiner ersten Artikel, in dem ich betonte, dass bei der Programmierung z.B. kontinuierliche 5-Achs-CAM-Programmierung tatsächlich die einzig richtige Wahl ist. Das ist richtig, aber im Leben eines Programmierers müssen wir oft ein Programm erstellen, über das wir eine 100%  Kontrolle haben, z.B. bei der Programmierung von Großserien. In einem solchen Fall lohnt es sich, sich mit einem mächtigen “Werkzeug” anzufreunden, nämlich der parametrischen Programmierung.

Die parametrische Programmierung ist, wie der Name schon sagt, eine Möglichkeit, einen Pfad zu erstellen, der von Parametern abhängt. Dank der Beispiele, die später in diesem Artikel beschrieben werden, wird es verständlicher sein. In jedem Fall handelt es sich um eine Programmierung von mathematischen Funktionen, die den Ablauf des Programms steuern. Was ist der Nutzen dieser Art der Programmierung? Ganz ehrlich? Sky is the limit J. Von der einfachen Zuordnung von Maßen und Abständen zueinander bis hin zum Durchlaufen einer Programmschleife, dem Springen zu verschiedenen Bearbeitungsblöcken, dem Generieren von Meldungen für Bediener, dem Zählen von Teilen oder bei Messvorgängen wie dem Testen einer Werkzeugmaschine mit einem Interferometer. Was sind die Vorteile? Erstens: volle Kontrolle. In der ZAV ist es oft so, dass das Programm unglaublich lang ist. Es gibt keine “cleveren Spielereien”, die das Programm durch Schleifen verkürzen. Es ist eine Tatsache, dass das Erstellen eines gut durchdachten Programms mit Parametern bis zu dreimal mehr Zeit in Anspruch nehmen kann, aber der unglaubliche Vorteil daran ist, dass der Programmierer jeden Block perfekt kennt. Er weiß, was er von der Maschine verlangen kann. Die Korrektur bestimmter Parameter, die das endgültige Bearbeitungsergebnis beeinflussen, ist einfach und schnell. Meiner Meinung nach ist es das wert! Zweitens ist es mit der parametrischen Programmierung kein Problem, ein eigenes, individuelles Bearbeitungszyklus zu erstellen. Wir müssen uns nicht auf vordefinierte Zyklen einer bestimmten Steuerung verlassen. Drittens – es ist eine große Erleichterung beim Bearbeiten ähnlicher technologischen Verfahren. Nehmen wir an, eine Aufgabe ist zu bohren und zu fräsen immer an der gleichen Form. Die Abmessungen hängen jedoch von der Größe des Fertigteils ab. Und was nun? Werden Sie sich dafür entscheiden, ein Duzend von verschiedenen Programmen für jedes Fertigteil zu erstellen oder ein Programm, das auf parametrischer Programmierung basiert und für alle Teile gilt? Sie haben die Wahl.

Die Parameter sind in den verschiedenen Steuerungen unterschiedlich definiert. Im Fall von FANUC können Sie auf die Rautezeichen # stoßen:

#521.=1.

Und hier lohnt es sich, das Thema zu vertiefen, denn es gibt mehrere Bereiche, die verschiedene Arten von Variablen definieren, z. B. lokale, gemeinsam genutzte oder Systemvariablen.

Sinumerik bestimmt die Parameter in erach R:

R1=0.0001

Und in Heidenhain alle Q-Parameter bedeuten das.

Anmerkung – eine kurze Anekdote aus meinem Leben. Meine Anfänge in der parametrischen Programmierung machte ich an der Universität in einem Kurs über “Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinenprogrammierung”. Als Studentin empfand ich es als ein wichtiges, aber recht komplexes Thema. Ein Beispiel im Unterricht war ein Würfel, bei dem alle Dimensionen von Parametern abhängen. Die Aufgabe bestand darin, dass, wenn die als Parameter Q1 angegebene Länge des Würfels kleiner als 100 ist, sollten Löcher mit einem Durchmesser von 10 gebohrt werden. Ist die Abmessung Q1 hingegen größer oder gleich 100, sollten die Löcher mit einem M14-Gewinde versehen werden. Und an diesem Punkt fragte ich mich – werde ich das jemals in meiner beruflichen Laufbahn  verwenden? Die Antwort ist ja J. Es stellt sich heraus, dass praktisch jedes ernstzunehmende Programm in der Massenbearbeitung von Parametern überfüllt ist.

Zum Schluss werde ich Ihnen meine Hausaufgabe aus meiner Studienzeit geben. Eine einfache Aufgabe – eine Spirale in Abhängigkeit von Parametern zu erstellen. Viel Spaß!

Zeichnung Nr. 1 Anzahl der Spiralen 10, Anfangsradius 5 (mm), Endradius 120 (mm)

Zeichnung Nr. 2 Anzahl der Spiralen 5, Anfangsradius 10 (mm), Endradius 120 (mm)

Zeichnung Nr. 3 Anzahl der Spiralen 3, Anfangsradius 10 (mm), Endradius 100 (mm)

Zeichnung Nr. 1. Teile des Programms aus Bericht „Parametrische Programmierung” [Quelle: Eigene Materialien]

Natalia Matuszczyk