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SolidCAM Mach3 Postprozessor: Präzise 4- und 5-Achsen-Bearbeitung meistern

Posted on by Wilhelm von Hohenberg
Video: 4-Achsen Fräsbearbeitung eines Bauteils mit SolidCAM Mach3 Postprozessor

In der Welt der computergestützten Fertigung (CAM) und CNC-Steuerung ist ein leistungsfähiger Postprozessor das Bindeglied, das den Unterschied zwischen einem Entwurf und einem perfekt gefertigten Bauteil ausmacht. Für Anwender, die SolidCAM für die Programmierung und Mach3 für die Maschinensteuerung nutzen, ist ein optimierter Solidcam Mach3 Postprozessor entscheidend, um das volle Potenzial ihrer 4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitungen auszuschöpfen. Dieser Artikel beleuchtet einen speziell entwickelten Postprozessor, der darauf abzielt, fortschrittliche CNC-Operationen mit Mach3 und SolidCAM nahtlos zu ermöglichen und die Grenzen der konventionellen 3-Achsen-Bearbeitung zu erweitern.

Dieser Postprozessor, inspiriert durch die Arbeiten von bogan und maßgeblich unterstützt durch die Testarbeiten von Bruno Silva, stellt eine robuste Lösung dar, um komplexe Werkzeugwege in lauffähigen G-Code für Mach3 umzuwandeln. Er ist konzipiert für Standard-3-Achsen-Fräsmaschinen, die um eine A-Achse als Drehachse entlang der X- oder Y-Achse erweitert wurden.

Wichtiger Hinweis: Die Verwendung dieses Postprozessors erfolgt auf eigenes Risiko. Überprüfen Sie immer den generierten G-Code sorgfältig, bevor Sie ihn auf einer realen Maschine ausführen! Fehler im Code können zu Maschinenschäden oder Verletzungen führen. Eine ausführliche Diskussion zu diesem Thema finden Sie im CNCZone Forum unter diesem Link.

Aktueller Status und Funktionsumfang des SolidCAM Mach3 Postprozessors

Der kontinuierlichen Entwicklung ist es zu verdanken, dass dieser Postprozessor bereits einen beeindruckenden Funktionsumfang bietet und stetig optimiert wird, um den Anforderungen moderner CNC-Bearbeitung gerecht zu werden. Ein Demonstrationsvideo zeigt die Leistungsfähigkeit dieses Postprozessors in Aktion:

Video: 4-Achsen Fräsbearbeitung eines Bauteils mit SolidCAM Mach3 PostprozessorVideo: 4-Achsen Fräsbearbeitung eines Bauteils mit SolidCAM Mach3 Postprozessor

  • 3-Achsen-Bearbeitung: Die grundlegenden Funktionen für die klassische 3-Achsen-Bearbeitung sind vollständig implementiert und funktionieren zuverlässig. Dies bildet die solide Basis für alle weiterführenden Operationen.
  • 4-Achsen-Bearbeitung: Sowohl für Repositionierungsbewegungen als auch für kontinuierliche 4-Achsen-Werkzeugbahnen ist der Postprozessor voll funktionsfähig. Dies ermöglicht die Bearbeitung komplexer Geometrien, die eine Drehbewegung erfordern, sei es für indexierte Bearbeitungen oder zur Erstellung spiralförmiger oder zylindrischer Konturen. Die Drehachse kann dabei entlang der X- oder Y-Achse positioniert werden.
  • 5-Achsen-Bearbeitung: Auch die komplexen Anforderungen der 5-Achsen-Bearbeitung werden unterstützt, was die Fertigung von Bauteilen mit äußerst komplizierten Freiformflächen und Hinterschnitten ermöglicht, die mit weniger Achsen unerreichbar wären.
  • Bohrzyklen: Eine Vielzahl von Standard-Bohrzyklen wird unterstützt, um eine effiziente und präzise Lochbearbeitung zu gewährleisten:
    • G81 (Bohren): Für einfache Durchgangsbohrungen.
    • G82 (Bohren mit Verweilzeit): Ideal für Grundlochbohrungen, um eine saubere Oberfläche am Bohrungsgrund zu gewährleisten.
    • G83 (Tieflochbohren): Mit Spanbruch oder Entleeren des Spanraums für tiefe Bohrungen.
    • G85 (Reiben): Für präzise und glatte Bohrungen.
    • G86 (Ausspindeln und Stopp): Zum präzisen Aufweiten und Bearbeiten von Bohrungen mit anschließendem Werkzeugstopp.
    • G89 (Ein, Verweilzeit, Aus): Ein spezieller Zyklus für genaue Positionierung und Verweilzeit im Material.
  • Gewindeschneiden (Tapping): Die Funktion zum Gewindeschneiden scheint ebenfalls gut zu funktionieren, was die Erstellung von internen Gewinden vereinfacht.

Zukünftige Entwicklungen und Verbesserungen (TODO)

Die Entwicklung eines Postprozessors ist ein fortlaufender Prozess. Für die Zukunft sind weitere Optimierungen geplant, um die Effizienz und Benutzerfreundlichkeit weiter zu steigern:

  • 4-Achsen-Indexierung: Im aktuellen Zustand ist die indexierte 4-Achsen-Nutzung sicher, könnte jedoch durch Vermeidung unnötiger Rückzüge zur Sicherheitsfläche noch deutlich beschleunigt werden. Ziel ist es, diese Bewegungen zu minimieren, ohne die Prozesssicherheit zu beeinträchtigen.
  • Werkzeugversätze und -kompensation: Die vollständige Implementierung und Optimierung von Werkzeugversätzen und -kompensationen ist ein wichtiger Schritt, um die Präzision und Flexibilität bei der Verwendung verschiedener Werkzeuge weiter zu erhöhen und manuelle Anpassungen zu reduzieren.

Installation und Konfiguration für einen reibungslosen Betrieb

Um den SolidCAM Mach3 Postprozessor erfolgreich in Ihre Arbeitsumgebung zu integrieren, folgen Sie bitte diesen Schritten und beachten Sie die spezifischen Einstellungen in Mach3:

  1. SolidCAM Installation:

    • Kopieren Sie die .gpp und .vmid Dateien in das Verzeichnis C:UsersPublicDocumentsSolidCAMSolidCAMXXXXGpptool (ersetzen Sie XXXX durch Ihre SolidCAM-Versionsnummer).
    • Starten Sie SolidWorks neu, damit die neuen Postprozessor-Dateien erkannt werden.
    • In SolidCAM wählen Sie für Ihre CNC-Maschine den Postprozessor Mach3_4X_Y aus.

  2. Mach3 Einstellungen: Eine korrekte Konfiguration von Mach3 ist unerlässlich für die Zusammenarbeit mit dem Postprozessor:

    • Config > General Config:
      • Aktivieren Sie A-axis is angular (A-Achse ist eine Winkelachse).
      • Stellen Sie IJ mode auf Incremental (inkrementell) ein.
      • Deaktivieren Sie alle Optionen unter Rotational.
      • Es ist ratsam, auch G04 dwell in ms zu überprüfen, um sicherzustellen, dass Verweilzeiten in Millisekunden interpretiert werden.
    • Config > Toolpath:
      • Aktivieren Sie Y-axis als Achse der Rotation und aktivieren Sie A-rotations. Dies weist Mach3 an, die A-Achse als Drehachse zu behandeln, die um die Y-Achse rotiert.
      • Die Option 3d compass kann ebenfalls hilfreich sein, um die Werkzeugbahn in der Vorschau besser zu visualisieren.
      • Achtung bei 360 wrap around: Es gab Berichte über Probleme mit dieser Einstellung. Testen Sie daher die Funktionsweise unbedingt im “Trockenlauf” (Luftschnitt), bevor Sie wichtige Bauteile bearbeiten, um Schäden zu vermeiden.

Wichtiger Hinweis zur Koordinatensystem-Einrichtung:
Es ist absolut entscheidend, dass Sie Ihre Koordinatensysteme (CoordSyses) so einrichten, dass der Ursprung des Koordinatensystems genau auf dem Drehpunkt (Rotationsachse) liegt und die X- oder Y-Achse die Achse ist, um die sich das Werkstück dreht. Eine falsche Ausrichtung kann zu ungenauen Bearbeitungen oder Kollisionen führen.

PostDevTestMachine: Die nächste Evolutionsstufe

Die Version PostDevTestMachine repräsentiert eine vollständig neue Implementierung des Postprozessors, die auf den neuesten Kinematik-Funktionen von SolidCAM basiert (pos_to_machine=Y). Diese neue Version ist die empfohlene Wahl für alle Anwender.

Die älteren Dateien im /old-Verzeichnis werden lediglich aus Referenzgründen beibehalten. Aktuell ist diese Version für Maschinen verfügbar, deren vierte Achse entlang der Y-Achse ausgerichtet ist. Bei ausreichendem Interesse wird eine Version entwickelt, die die vierte Achse parallel zur Maschinen-X-Achse positioniert.

Tester gesucht: Jegliches Feedback zur PostDevTestMachine ist äußerst willkommen und trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung und Verbesserung bei. Wenn Sie Erfahrung mit SolidCAM, Mach3 und Mehrachsen-Bearbeitung haben, laden wir Sie herzlich ein, diese Version zu testen und Ihre Erfahrungen zu teilen.

Fazit: Ihr Weg zu fortschrittlicher CNC-Bearbeitung mit SolidCAM und Mach3

Ein leistungsstarker und zuverlässiger SolidCAM Mach3 Postprozessor ist unerlässlich, um das volle Potenzial Ihrer CNC-Maschine auszuschöpfen und komplexe 4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitungen präzise und effizient durchzuführen. Die hier vorgestellte Entwicklung bietet eine vielversprechende Lösung, die kontinuierlich weiterentwickelt wird, um den Anforderungen der modernen Fertigung gerecht zu werden.

Indem Sie diesen Postprozessor nutzen und die empfohlenen Konfigurationen in SolidCAM und Mach3 sorgfältig umsetzen, öffnen Sie die Tür zu einer neuen Dimension der Bauteilfertigung. Wir ermutigen Sie, den Postprozessor selbst auszuprobieren, sich an der Diskussion in der CNCZone-Community zu beteiligen und Ihr wertvolles Feedback zu teilen, um diese wichtige Ressource für die gesamte SolidCAM- und Mach3-Anwendergemeinschaft weiter zu verbessern.

Referenzen und Weiterführende Informationen