Baubeschreibung

11. Erstellen eigener Schneidedaten

11.1 Formatierung der Schneidedaten


Ich arbeite bei den Schneidedaten mit einem eigenen Format, du hast es im Kapitel 'Erste Inbetriebnahme' bereits kennen gelernt. Die Gründe dafür sind:
- das Format kommt meiner eigenen Vorgehensweise entgegen,

- ich kann damit die Daten in den für meine Maschine optimalen Arbeitsbereich legen,
- die Daten sind übersichtlich strukturiert,
- ich benötige eine eigene Art der Geschwindigkeitsangabe,
- ich kann jede Befehlszeile mit einer Beschreibung versehen und
- ich kann Pausen einlegen, in denen eine Meldung am Bildschirm erscheint.
- ich kann die Daten leicht editieren und ergänzen
- ich benötige einen Anlaufweg vom Absetz- zum Startpunkt und später wieder zurück zum Absetzpunkt.
- ich kann im Vorspann (Zeile 1 bis 49) eigenen Kommentar und Notizen ablegen.

Inzwischen habe ich den GCode kennengelernt, und ich muß sagen, so viel anders ist der nicht.
D.h. e
ine Programmänderung, um GCode lesen zu können, halte ich für überschaubar.
(Ich verwende schon jetzt ein Hilfsprogramm mit dem ich GCode-Daten in My-Format wandeln kann.)

Aber ich denke, über das Format können wir ggf. noch diskutieren.




11.2 Schneidedaten im Allgemeinen


Ein Weg, um Daten zu erzeugen, ist: 
Die Wunsch-Kontur
auf karriertes Papier aufzeichnen und die Koordinaten in die Schneidedatei eintippen. Abstand der Koordinatenwerte voneinander maximal 5mm.
Dabei auch daran denken: Die Brennspur muß berücksichtigt werden (bei meinem 0.4mm Schneidedraht ca. 1.5 bis 3mm Durchmesser, je nach Schneidegeschwindigkeit und Schneidestrom). Und, es muß der ganze Weg beschrieben werden, vom Absetzpunkt zum Startpunkt, über den eigentlichen Schneideweg, wieder zurück zum Absetzpunkt.
Das ist mühsam, deshalb habe ich mir im Laufe der Zeit Hilfsprogramme angelegt.
Eines davon ist  Edit_Schritte__5.exe.   (aus  Programme.zip
)
Hier werden nur die maßgeblichen Punkte von Hand eingetragen, alle Zwischenpunkte (entlang einer Geraden) generiert das Programm.
Das Ergebnis wird in der Datei 'Schritte_99.neu' abgelegt. Von dort kann alles per 'cut&paste' in die Zieldatei eingetragen werden.  




11.3 Profildaten im Speziellen


Profildaten findest du z.B. unter  
http://www.aerodesign.de/ ,
dort wirst du weiter verlinkt, auf z.B.
http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/coord_database.html

Die hier gesammelten Profile sind allerdings relativ grob gerastert und auf "1" normiert, d.h.
- die Daten müssen noch auf die benötigte Größe gebracht und
- mit einem Spline geglättet werden,   

- außerdem sollte/muß man die Brennspurbreite beim Schneiden berücksichtigen,
- eventuell eine Beplankung vorsehen,
- bei Trapezflächen unterschiedliche Profilgrößen/-arten berücksichtigen,
- die Profile auf die Führungsebenen der Maschine beziehen,
- alles zueinander richtig positionieren


Das alles leistet ein Programm Namens PROFILI Pro2, von Stefano Duranti.
Es ist unter  http://www.profili2.com/
zu erhalten, aber es ist in der Vollversion nicht kostenfrei! (ca. 40€)

Ich erstelle meine Profildaten mit 
PROFILI Pro2. Das Ergebnis ist eine GCode-Datei für 4 Achsen.
In meiner derzeitigen Arbeitsweise wandle ich anschließend diese Daten in My-Format-Daten, dabei positioniere ich das Schneideobjekt symmetrisch zum Koordinatenursprung (hier liegt der günstigste Arbeitsbereich für unsere Maschine). Anschließend füge ich noch die 'Anreise' vom Absetzpunkt zum Startpunkt und zurück mittels 'Edit_Schritte__5.exe' (siehe oben) an.
Fertig ist die Schneide-Datei.




11.4 GCode mittels PROFILI Pro2 erstellen

Hier gehe ich noch etwas genauer ein, auf die Erstellung von Schneidedaten mittels PROFILI.
Ich habe dazu die Bildschirminhalte kopiert.

Aktuelle Version ist PROFILI 2.22d Pro  (Stand: März 2009).
PROFILI ist nicht mein Produkt !   PROFILI wurde von Stefano Duranti entwickelt (siehe oben) und hilft uns die Schneidedaten zu erzeugen:

Bildschirminhalt_1
PROFILI aufrufen,
links oben Panels anklicken und
Wing Panel Management öffnen


hier wiederum Panels management anklicken
und New Panel foam...  wählen




Bildschirm_Inhalt_2
jetzt können die Parameter für die Flügelgeometrie eingegeben werden.


Weiter klicken.




Bildschirm_Inhalt_3
Wunsch-Profil aus dem riesigen Profilvorrat auswählen (es können bei Bedarf auch noch zusätzliche Profile importiert werden).


Weiter klicken,

... Weiter
... Weiter




Bildschirm_Inhalt_4
... bis zu diesem Bild.
Hier ist für uns wichtig, links oben den
Punkt 3) For CNC hot wire cutter    anwählen.



Weiter  klicken,




Bildschirm_Inhalt_5
in diesem Menüpunkt kann die Blockdicke und die Lage des Profils im Block gewählt werden.

Für uns besonders wichtig:
Bei Trapez-Flächen wird hier der Abstand zwischen

Schneide-Ebene und dem Flügel-Anfang,
auf der einen Seite und der Abstand zwischen
 
Flügel-Ende und der zweiten Schneide-Ebene
auf der anderen Seite vorgegeben.

Hier als Template - foam block Distance (D) bezeichnet.


Wermutstropfen ist hier:   Für 'D' können nicht beliebige Werte eingegeben werden.   *)
Ich konnte im Beispiel den Styroblock nicht mittig positionieren, deshalb die Eingaben:
254mm für root und 150mm für tip.
Diese Position muß halt beim Schneiden berücksichtigt werden!
Dafür berechnet PROFILI den tatsächlichen Schneideweg für unsere Schneide-Ebenen.


... weiter klicken,
fertig stellen klicken.


Bildschirm_Inhalt_7
Ergebnis im Wing Panel management anwählen,
rechts oben Settings anwählen und
Hot wire cutting parameter anklicken.




Bildschirm_Inhalt_8
Hier kann der Schneidedrahtdurchmesser, und vor allem der zu berücksichtigende Abbrand-Durchmesser einmal für die Flügel-Wurzel und einmal an der Flügel-Spitze vorgewählt werden.
Auch diese Werte berücksichtigt PROFILI für uns!
Allerdings sind diese Werte sehr individuell,
abhängig von der Schneidegeschwindigkeit,
von der Schneidetemperatur ...
und müssen experimentell ermittelt werden.


Für uns wichtig: PROFILI berücksichtigt zwei unterschiedliche Werte, die ja durch die unterschiedlichen Schneidegeschwindigkeiten an einem Trapez-Flügel gegeben sind!



Bildschirm_Inhalt_6
Zurück im  Wing Panel management  muß/kann nun
Ribs/Templates  angewählt werden.
Mit  Export GCode for 4 axes CNC (foam cutting)  erreichen wir den nächsten Menüpunkt.





Bildschirm_Inhalt_9


Hier wird die GCode-Ergebnisdatei definiert.
Die GCode-Werte können von unserer Schneidesoftware noch nicht unmittelbar verwendet werden, deshalb müssen die Parameter so gesetzt werden, wie im Folgenden beschrieben.
Nur so ist eine spätere Weiterverarbeitung möglich !



Wichtig für das Weiterverarbeitungsprogramm sind folgende Angaben:

horizontal-left Axis:   Xl     (steht für X links/Ostseite; also nicht 1 sondern l eingeben !)
vertical-left Axis:     Zl     (steht für Z links/Ostseite; also nicht 1 sondern l eingeben !)
horizontal-right Axis:  Xr     (steht für X rechts/Westseite)
vertical-right Axis:    Zr     (steht für Z rechts/Westseite)

Angewählt werden muß:   Add 'blank space' between instructions,
die anderen Punkte nicht setzen.


Desweiteren muß Number of generated points angegeben werden, mir genügen hier 200 Werte, sonst wird die Datei riesig und unüberschaubar. Die Zahl der Punkte sollte so gewählt werden, daß mindestens alle 3 Millimeter ein Punkt existiert.
Für das Weiterverarbeitungsprogramm können maximal 900 Werte eingetragen werden.




Bildschirm_Inhalt_10
Jetzt können wir die GCode-Datei
(im Beispiel  'NORA_aussen_200.nc' genannt) abspeichern.

Am besten in einen leeren, eigenen Ordner (z.B. 'CNC-HOTWIRE').

Dort geht's mit der Bearbeitung weiter ...






*)
Anmerkung für Trapezflächen:   Für all die Fälle, wo  (D) Template - foam block Distance  in Profili nicht berechnet werden kann, gibt es ein Hilfsprogramm  Expand__2.exe  welches im Zuge der Nachbearbeitung eingesetzt werden kann. Es extrapoliert die Schneidewege des Bauteils auf die Schneide-/Führungsebenen der Maschine.



11.5 GCode wandeln in MyFormat

Die eigentlichen Profildaten haben wir jetzt.
Was noch fehlt ist die 'Anreise' des Schneidedrahtes aus dem Absetzpunkt heraus, bis an den Styroporblock heran und nach getaner Arbeit wieder zurück.
In diesem Zusammenhang werden wir auch gleich die CGode-Daten in MyFormat wandeln.

Warum ein anderes Format ?    --> siehe Abschnitt 11.1

 


Zu der gerade erstellten GCode-Datei
'NORA_aussen_200.nc' entpacken wir nun noch alle Dateien aus Wandeln.Zip in den Ordner 'CNC-HOTWIRE'.


Verzeichnis
So sollte jetzt dein
Verzeichnis im Ordner

'CNC_HOTWIRE' aussehen.




Du findest drei Delphi7 Programmdateien:
  - CloseGap__2.exe
  - Plot_Cut__4.exe
  - PROFILI_to_MyFormat__4.exe
 
und drei Übungsdateien in GCode:
  - NORA_aussen_200.nc       diese Datei solltest du mittels
                             PROFILI selbst erstellt haben!
                             zum Üben kannst du auch mit
                             einer der folgenden Beispiel-Dateien weitermachen.
  - NORA_Beispiel_200.nc     Profildaten in GCode  


der Rest sind Hilfsdateien für die Programme.




Und jetzt geht's ans Umwandeln in MyFormat:
Dazu brauchst du nur das Programm '
PROFILI_to_MyFormat__4.exe' mittels Doppelklick im WINDOWS-EXPLORER starten:

PROF_to_Start
Das sieht dann so aus.
Jetzt den Dateinamen der CGode-Datei in das Feld eintragen und 'Start' klicken.

Das Programm antwortet mit 'fertig'.

Program mit x-klick rechts oben verlassen.





Das Ergebnis steht in der Datei 'Schritte_99.neu' und kann mit dem Editor eingesehen und später  bearbeitet werden. Das sieht dann etwa so aus:

Editor_1

Den Datei-Inhalt, bzw. die Dateistruktur hab ich bereits im Kapitel 'Schneide-Programm' beschrieben.




Hier nochmal kurz zusammengefasst:

Bei allen unseren  *.neu-Dateien  werden die ersten 49 Zeilen vom Programm überlesen!

Es handelt sich dabei um Kommentarzeilen, diese können für Notizen bzw. zur Beschreibung (Bauteilbeschreibung, Schneidevorgang beschreiben, Rohblockgröße usw.) verwendet werden,
erst ab Zeile 50  folgen die eigentlichen Schneidedaten.
Diesen Schneidedaten/
Koordinaten wird der Schneidebügel auf der Ost-Seite und entsprechend  auf der West-Seite exakt folgen.





Das können wir uns gleich mal in einer Simulation mit unserem Schneideprogramm
anschauen:
Also,
Doppelklick auf das Icon von 'Plot_Cut__4.exeim WINDOWS-EXPLORER,


Plot_Cut_DName
Dateiname 'Schritte_99.neu' eintragen,
Plotbereich mit -150 und 150 angeben ...





Plot_Cut_Button
oberen Button anklicken,
und schon geht's los ...





... hier das Ergebnis:

Plot_Cut_Ergebnis
 




Mit diesem Ergebnis können wir zufrieden sein!
Jetzt fehlt nur noch der Weg von der Absetzposition zum Styroporblock und nach dem Schnitt des Profils, vom Block wieder zurück zum Absetzpunkt.
 
Also, wieder in den Editor, und die nötigen Koordinatenwerte in die Datei 
'Schritte_99.neu' einpflegen.
Wie das aussieht siehst du im nächsten Bild, im blauen Bereich.
Das beginnt in der ersten, von Hand eingebesserten Zeile mit den Koordinaten des Absetzpunktes, dem Blocktyp *A* (für 'Anreise') und 0003 Milli-Sekunden als Pausenwert (d.h. hier läuft der Schneidebogen relativ schnell, er braucht ja noch nicht zu schneiden), Beschreiber ist 'Absetzpunkt'.
Von hier aus wird der Schneidebügel angehoben bis zum ersten Wendepunkt, von dort aus bewegt er sich nach vorne. Im nächsten Wendepunkt senkt er sich ab und läuft bis bis zum Startpunkt, vor dem Styroblock.
Hier beginnt der Schnitt (*S* bedeutet Pause und Schneidestrom einschalten, ab jetzt geht es mit verminderter Geschwindigkeit  0020 Milli-Sekunden-Pausen  durch das Styropor.
Besonderheit: Auf der Ostseite/links sind nur 10mm in X-Richtung zu schneiden, auf der Westseite/rechts müssen gleichzeitig 95.3mm geschnitten werden, damit sich der Bügel an das Profil annähert.
Nach weiteren 3mm (jetzt gleicher Weg auf beiden Seiten) ist das eigentliche Profil erreicht und es geht mit den (aus PROFILI) schon vorhandenen Koordinatenwerten weiter.


(Auf die halbleeren Zwischenzeilen komme ich noch zu sprechen)

EditAnlauf



Ebenso muß der Rückweg, vom Profil bis zum Blockende und zurück zur Absetzposition, in gleicher Weise beschrieben werden:


EditHeimlauf





Wir speichern die Datei nun unter einem neuen Namen ab:   '
NORA_Beispiel_205.neu'

Der Grund:
Das nächste Verarbeitungsprogramm 'CloseGap__2.exe' greift wieder auf die 'Schritte_99.neu' als Ergebnisdatei zurück.

Ja und nun geht's an die halbleeren Zeilen:
Um die recht langen Wege zwischen den einzelnen Koordinatenpunkten mit Daten zu füllen (Ziel ist: ein Stützpunkt alle 5mm), hilft uns das Programm 'CloseGap__2.exe'.
'CloseGap__2.exe' ersetzt die fehlenden Koordinatenwerte der halbleeren Zeilen,
und setzt entsprechend viele Zeilen ein.  

'CloseGap__2.exe' erkennt an der halbleeren Zeile: 'Hier muß ich Koordinatenwerte berechnen und ergänzen'.  
Diese berechneten Koordinatenwerte/Zeile werden um die Informationen *x* 00xx blabla (aus der halbleeren Zeile) ergänzt.


Also im WINDOWS EXPLORER, Doppelklick auf 'CloseGap__2.exe', den Dateinamen 'NORA_Beispiel_205.neu' eintragen (Datei mit den halbleeren Zeilen),
Button 'Lücken schließen' drücken, fertig.


CloseGap_Start

















Das Ergebnis steht in der Datei 'Schritte_99.neu'.

Die schauen wir uns in der Simulation mit
'Plot_Cut__4.exe' nochmal an:



Plot-450bis150




Hier das Gleiche nochmal mit einer anderen Plotbereich-Darstellung dargestellt:



Plot-130bis150










Mit dem Ergebnis können wir zufrieden sein!

Also, im Editor den Dateiinhalt von  
'Schritte_99.neu'  unter  'NORA_Beispiel_205.neu'  abspeichern.








Jetzt geht's ans Schneiden:

Schneidemaschiene vorbereiten,
Parallelschnittstelle anstecken,
Seile prüfen, ggf. leicht von Hand vorspannen,
Steuerelektronik bestromen,
'Plot_Cut__4.exe' aufrufen,
Dateiname
'NORA_Beispiel_205.neu' eintragen und die Drei folgenden Schritte abwickeln:

Plot_Cut_Button
Button  'Daten aus ...' drücken,
Simulation beobachten, Meldung 'fertig' abwarten.

Anschließend Button 'Schneidedaten erstellen...' drücken,
Meldung 'Fertig' abwarten.

Jetzt Button 'Schneidevorgang starten...' drücken und den Schneidevorgang ablaufen lassen...




... wenn der Schneidebügel die Startposition erreicht hat,
Styropor einlegen,
Schneidestrom einschalten,
Bildschirm-Meldung mit Enter quittieren  
und schon wird das Profil geschnitten ....







.

Wichtig !!! Wichtig !!!  Wichtig !!! Wichtig !!!  Wichtig !!! Wichtig !!



Darauf möchte/muss ich noch einmal hinweisen:

Zum Schneiden auf deiner Maschiene müssen zwei Dinge erfüllt sein,

sonst ist das Schneideergebnis fehlerhaft, alle Maße und Proportionen sind dann falsch !!!!!


Die Simulation mittels 'Plot_Cut__4.exe' kann solche Fehler nicht aufzeigen !!!!!!




 Wichtig !!! Wichtig !!  Wichtig !!! Wichtig !!  Wichtig !!! Wichtig !!









Im Hinblick auf teilweise 'längliche' Kapitel empfehle ich für alle, die einen Nachbau in Erwägung ziehen:
EasyWebPrint von CANON
Damit lassen sich ganze Kapitel ausdrucken, allerdings läuft EasyWebPrint nur unter dem InternetExplorer!
Aber ich glaube es rentiert sich, für diese Anwendung gelegentlich auf den IE zurückzugreifen.
(Seiteneinstellung dabei:    Rand oben/unten: 0
und in der Druckvorschau etwas mit 'Größe Seiteninhalt' experimentieren, oft reicht 80%)


Stand   19.Feb.2009

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