TOPCAM, TOPTURN und TOPMILL - MTS

T O P C A M
T O P T U R N
T O P M I L L
MATHEMATISCH TECHNISCHE
SOFTWARE-ENTWICKLUNG GMBH
CNC
Komplettbearbeitung
Drehen
Fräsen

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MTS-CAD/CAM-Lösung für Drehen und Fräsen
MTS bietet als NC-Programmierverfahren ein Programmiersystem* und eine Werkstattprogrammierung* an, die einzeln oder aufgrund
ihrer gleichen internen Struktur auch im Verbund genutzt werden können. Unsere Werkstattprogrammierung besitzt darüber
hinaus mehrere alternative Eingabemöglichkeiten vom NC-Editor, graphischen Geometrieeditor, interaktiven Programmieren, Teach-
In-Betrieb bis hin zur Dialogprogrammierung, zwischen denen während des Programmierens beliebig gewechselt werden kann.
Die mit dem Programmiersystem TOPCAM erstellten NC-
Programme werden vom Postprozessor in den Programmierschlüssel*
der Ziel-CNC-Steuerung umgesetzt und können dann
in direkter Anbindung mit den auf diesen Programmierschlüssel
eingestellten Werkstattprogrammierplätzen TOPTURN oder
TOPMILL simuliert, auf Kollisionen getestet und auch weiterbearbeitet,
z.B. optimiert, werden.
Diese Durchgängigkeit, welche
das Programmiersystem mit
einer komfortablen Werkstatt-
/Dialogprogrammierung im Programmierschlüssel
einer beliebigen
CNC-Steuerung verbindet,
ist das besondere unserer
CAD/CAM-Lösung. Ein universeller
NC-Übersetzer kann als
Kombination von Programmierschlüssel
und Postprozessor
gebildet werden.
*Programmiersystem und Werkstattprogrammierung
Zum Erstellen der NC-Programme findet man in der betrieblichen
Praxis die sogenannte maschinelle Programmierung mit Programmiersystemen
in der Arbeitsvorbereitung und die Werkstattprogrammierung,
die an der CNC-Maschine/Steuerung durchgeführt wird.
Diese Differenzierung wird mit den PC-Steuerungen in Zukunft jedoch
an Bedeutung verlieren.
Programmiersysteme übernehmen i.a. die Werkstückgeometrie aus
CAD-Daten und erzeugen die NC-Programme zunächst in einem neutralen
Format, das mit Postprozessoren in den Programmierschlüssel*
der Zielsteuerung umgesetzt wird.
Bei der Werkstattprogrammierung wird das NC-Programm ausgehend
von einer Werkstattzeichnung bereits im Programmierschlüssel*
der CNC-Steuerung, auf der die Programmierung stattfindet, erstellt.
* Programmierschlüssel
Unter dem Programmierschlüssel einer
CNC-Steuerung (man verwendet dafür auch
die Bezeichnungen Befehlscodierung oder
Steuerungs-syntax) versteht man erstens
die Festlegung der mit dieser Steuerung
möglichen Programmierfunktionen nach
DIN66025 mit den steuerungsspezifischen
Abweichungen von der Norm und zweitens
die Festlegung der steuerungsspezifischen
Erweiterungen um Zyklen, Konturzüge, usw.
oder auch die inhaltliche Festlegung einer
nicht DIN-orientierten Klartextsprache.

Werkzeug-, Spannmittel- und Schnittwertverwaltung
Die MTS-Produkte, TOPCAM, TOPTURN und TOPMILL, greifen auf einheitliche Verwaltungen für Werkzeuge, Spannmittel,
Werkstoffe und Schnittwerte/Technologiedaten zu. Alle Standardwerkzeuge für die Dreh- und Fräsbearbeitung sowie die Spannmittel
liegen in parametrisierter Form vor, so daß der Anwender die speziell bei ihm zum Einsatz kommenden Werkzeuge und Spannmittel
auch selbst definieren kann. Die Einbeziehung von Drehformwerkzeugen ist über deren CAD-Daten möglich.
Als Spannmittel stehen beim Drehen Backenfutter, Spannzangenfutter
sowie Spitzenspannungen und beim Fräsen Schraubstöcke, Magnetplatten
sowie eine modulare Baukastenspannung zur Verfügung.
Die Abmessungen aller Komponenten
gehen in die Kollisionsbetrachtungen
ein.
Die Schnittwertdatei ist parametrisiert
nach Werkstoff, Werkzeug und
Bearbeitungsverfahren.
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TOPCAM
Integriertes NC-Programmier- und 2D-CAD-System
für 2½D-Fräsen und Drehkomplettbearbeitung mit
angetriebenen Werkzeugen in bis zu 7 Achsen
Ein Hauptmerkmal des in eine vollwertige 2D-CAD-
Oberfläche eingebetteten Programmiersystems TOP-
CAM ist seine auf CAD-Daten aufsetzende graphische
Benutzeroberfläche. Die Generierung der Programme
erfolgt dabei in einem einfachen interaktiven Dialog, bei
dem der Arbeitsplan automatisch mitgeschrieben wird.
Als steuerungsneutrales Format wird der MTS-
Programmierschlüssel verwendet.
TOPCAM bietet folgende Grundfunktionen:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
automatische Arbeitsplan- und Einrichteblatterstellung
Arbeitsplaneditor mit graphischer Anzeige der
Arbeitsschritte und den Funktionen, Verschieben,
Löschen, Einfügen und Aktivieren oder in den
Hintergrund Verschieben
Verändern von NC-Programmen durch nachträgliches
Wiederaufsetzen des Bearbeitungsdialoges
CAD-Datenaustausch im DXF-Format
DNC-Programmübertragung zur und von der CNC-
Steuerung
optionale direkte Anbindung von TOPTURN und TOP-
MILL
Drehkomplettbearbeitung mit angetriebenen Fräswerkzeugen in bis
zu 5 konfigurierbaren Achsen (X,Z,C,Y,B) und Gegenspindel (Z2,C2)
mit allen Bearbeitungszyklen, insbesondere radialen und axialen
Gesenkzyklen in Stech- und Schruppverfahren, Luftschnittelimination,
Gegenspindelübernahmemacros, automatisches Einfügen von Durchmessertoleranzen,
Passungen, Freistichen nach DIN509 Form E/F und
DIN76, Verrundungen und Fasen, 2½D-Fräsbearbeitung mit angetriebenen
Werkzeugen in den Ebenen: Stirn-, Sehnen-, geneigte
Sehnenfläche sowie Mantelfläche, und den Bearbeitungszyklen:
Taschen, Bohren, Reiben, Ausdrehen, Gewindeschneiden sowie Bohrbildern
mit Anwendermacros für Werkzeugeinsatzfolgen.

2½D-Programmiersystem Fräsen mit allen gängigen Bearbeitungsverfahren,
wie Bohr-, Reib-, Ausbohr-, Gewindezyklen,
Kreis-, Rechtecktaschen, Zapfen und insbesondere
mit konturparalleler oder mäanderförmiger Bearbeitung von
Taschen beliebiger Berandung mit Inseln, Löchern und
Schlichtaufmaßen sowie von radialen und linearen Bohrbildern,
An- und Abfahrmacros bei Konturen, Gravieren von
Bildausschnitten mit Optimierung,
Postprozessoren
Den generalisierten Postprozessor
von TOPCAM gibt es in zwei
Varianten:
• konfigurierbarer DIN-Satz-
Postprozessor für 2-Achs-
Drehen und 3-Achs-Fräsen
• Zyklenpostprozessor anpaß-
• bar an jede CNC-Steuerung
•
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Werkstattprogrammierung und CNC-Simulation mit TOPTURN & TOPMILL
Die CNC-Simulatoren TOPTURN (Drehen) und TOPMILL
(Fräsen) erfüllen innerhalb der MTS-CAD/CAM-Lösung eine
Doppelfunktion:
1. Werkstattprogrammierung im Programmierschüssel*
einer beliebigen CNC-Steuerung mit einheitlicher Benutzeroberfläche,
integrierter CNC-Simulation und direkter Maschinenanbindung.
TOPTURN beschreibt eine Drehmaschine, die optional mit angetriebenen
Fräswerkzeugen, einer Gegenspindel für die Komplettbearbeitung
und den Zusatzachsen C,Y,B ausgerüstet werden
kann.
TOPMILL beschreibt eine 3-Achsen-Vertikalfräsmaschine mit
einem konfigurierbaren Werkzeugwechsler in den Varianten
Werkzeugmagazin und Doppelarmgreifer oder Pick-Up-Magazin.
Während des Bearbeitungsprozesses wird ein mathematisch
exaktes 3D-Werkstückmodell mitgeführt und es werden im
Rahmen des 2D- und 3D-Maschinenmodells exakte Kollisionsbetrachtungen
mit allen Bestandteilen des Arbeitsraumes durchgeführt.
Konfiguration
Die vielfältigen praktischen Nutzungsmöglichkeiten von TOPTURN und TOPMILL zur
Werkstattprogrammierung und CNC-Simulation basieren auf ihren umfassenden Konfigurationseinstellungen
des 2D- und 3D-Maschinenmodells, die eine Anpassung an reale
Maschinen und CNC-Steuerungen durch den Anwender ermöglichen.
Neben den Abmessungen des Arbeitsraumes bzw. des Maschinentisches können die Verfahrbereiche
der NC-Achsen, die Spindeln und die Lage der Bezugs- und Referenzpunkte vorgegeben
werden.
Die Werkzeugsysteme bestehen aus ebenfalls konfigurierbaren Werkzeugrevolvern bzw.
Werkzeugmagazinen.
2. CNC-Simulation als Erweiterung von TOPCAM zur Überprüfung
der mit TOPCAM erstellten NC-Programme im neutralen
MTS-Programmierschlüssel oder der durch die
Postprozessoren für spezifische CNC-Steuerungen übersetzten
neutralen NC-Programme im zugehörigen Steuerungsprogrammierschlüssel
(CNC-Simulation nach Postprozessorlauf).

Programmierschlüssel* und NC-Compiler
Fräsen
A. Bradley CNC 8400LM
Anton CNC 3300
Bosch CC 100 M/200M
Bosch CC 300 M
DMG MILL PLUS
Deckel Contour 2
Deckel Contour 3/Dialog 4
Deckel Dialog 11/12
Emcotronic M1/M2
Engelhardt CNC 3300
Fanuc Serie 0-MB/MC
Fanuc Serie 6M/11M/16M
Fagor 8050M
FC 16 CNC
H & K CNC 781M/783M
Heidenhain TNC:
- 151/155/355/360 (ISO)
- 407/415/425 (ISO)
- 410/426/430/310 (ISO)
- 150/155/355/360 (Klart.)
- 407/415/425 (Klart.)
- 410/426/430/310 (Klart.)
Maho CNC 232 (Klartext)
Maho CNC 432/532
Maztrol M32/M+(EIA/ISO)
Mitsubishi M50
NUM 720F/750/760
Pronumerik CNC 640
Okuma OSP 5020M
Sanying
Sinumerik 3M/6M/7M
Sinumerik 810M/820M
Sinumerik 850M/880M
Sinumerik 802SD
Sinumerik 810D/840D
Traub MX8
Die NC-Syntax der CNC-Simulatoren ist durch den jeweils aktiven
Programmierschlüssel festgelegt. Dieser bildet alle NC-Sätze auf
den MTS-Programmierschlüssel als internen universellen
Programmierschlüssel ab. Der MTS-Programmierschlüssel enthält
alle Befehle der DIN66025, Parameterprogrammierung und
umfassende Erweiterungen in den Bearbeitungszyklen und den
geometrischen Verfahrbewegungen in Form von Konturzügen.
Ein fremder Programmierschlüssel wird mit Hilfe eines universellen
Präprozessores realisiert, der die Umsetzung des steuerungsspezifischen
Programmierschlüssels in den MTS-Programmierschlüssel
durchführt. Dies ist aufgrund des großen Leistungsumfangs des
MTS-Programmierschlüssels im allgemeinen möglich. Kann ein
spezieller Steuerungszyklus vom Präprozessor nicht nachgebildet
werden, so steht dieser für die Simulation auch nicht zur Verfügung.
Eine CNC-Simulation extern erstellter NC-Programme in einem
bestimmten Steuerungsprogrammierschlüssel ist also möglich,
wenn alle im Programm verwendeten NC-Befehle in diesem
Programmierschlüssel enthalten sind, d.h. von dem Präprozessor
in den MTS-Programmierschlüssel umgesetzt werden können.
Die somit mögliche Kombination von Präprozessor und Postprozessor
bildet den NC-Compiler, der NC-Programme in einem steuerungsspezifischen
Programmierschlüssel in einen anderen
Programmierschlüssel übersetzt.
Der NC-Programmtransfer von der MTS-Werkstattprogrammierung
zu einer konkreten Steuerung ist somit stets möglich, und umgekehrt,
falls das zu simulierende Programm keinen im
Programmierschlüssel nicht nachgebildeten NC-Befehl enthält.
Drehen
Acramatic 900TC
A. Bradley CNC 8400LP
Anton CNC 3300
Bosch CC 200 T
Bosch CNC Alpha 2
Emcotronic T1/T1
Engelhardt CNC 3300
Fagor CNC 8020
Fanuc Serie 0T/18T/21T
Fanuc Serie 6T/10T/15T
Fanuc Serie 150-TA
Gildemeister EPL1
Gildemeister EPL2
Lux-Turn
Maho 432T
Mazatrol T32 (EIA/ISO)
Mazatrol TPLUS(ISO)
Mitsubishi Meldas 310L
Mori Seiki MF-T4/T6
MANUAL PLUS
NCT 90T
NUM 720T/750T/760T
Okuma OSP500L
Sinumerik 3T
Sinumerik 8T
Sinumerik 802SD
Sinumerik 805T
Sinumerik 810T/820T/
Sinumerik 850T/880T
Sinumerik 810D/840D
Sinumerik 840C
SMT CC4200T
SUF 16 CNC
Traub TX8
Traub TX8D/TX8F
Wir verweisen hier auf unsere
umfangreichen Programmierschlüsselbeispiele
mit den Steuerungszyklen
in der Demoversion, die von
unserer Homepage geladen werden
kann.
http://www.mts-cnc.com
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Einrichten - Programmieren - Automatiklauf
Einrichten
Wie an einer realen Maschine werden die Werkzeuge in der
Werkzeugverwaltung ausgewählt und in das Werkzeugmagazin/Revolver
eingesetzt, Korrekturwerte übernommen
oder eingegeben, Rohteile definiert und eingespannt sowie
der Werkstücknullpunkt festgelegt.
Die CNC-Simulatoren können von Hand verfahren werden
und dabei das Werkstück bearbeiten, z.B. zur Nullpunktfestlegung
durch Ankratzen und Teach-In-Betrieb.
Natürlich können die CNC-Simulatoren auch automatisch
über ein Einrichteblatt im NC-Programmkopf eingerichtet und
umgekehrt der Einrichtezustand in einem Einrichteblatt
abgespeichert werden.
Die Werkstattprogrammierplätze
TOPTURN und TOPMILL unterscheiden
die drei Betriebsarten:
• Einrichten
• Programmieren
• Automatiklauf
Ergänzende Funktionen der
Qualitätskontrolle:
• Vermessen des Werkstückes
in Werkstückschnitten
• 3D-Werkstückdarstellung
Für die graphische Simulation in den
Maschinenbetriebsarten gibt es neben der
als Standard vorhandenen schematischen
2D-Darstellung des Längsschnittes bzw. der
Aufsicht mit Längs- und Querschnitt optional
die Softwareerweiterung der 3D-Maschinenraum-
mit 3D-Materialabtragssimulation
und 3D-Kollisionsbetrachtungen.
Die 3D-Darstellungen können mit den üblichen
Navigationsfunktionen (Zoom, Drehen,
Verschieben, usw.) verändert, Teile der
Maschine können ausgeblendet und bei
Innenbearbeitungen kann das Werkstück
ausgeschnitten werden.

Programmieren
TOPTURN und TOPMILL verfügen
über verschiedene Werkstattprogrammierverfahrenzwischen
denen beim Programmieren
je nach Aufgabenstellung
jederzeit gewechselt werden
kann:
• Interaktive Programmierung
• NC-Editor
• Geometrie-Editor
• Teach-In-Betrieb
• Dialogprogrammierung
In den ersten zwei Verfahren
werden NC-Sätze vom Programmierer
eingegeben, bei
den restlichen werden die NC-
Sätze automatisch erzeugt.
Die Interaktive Programmierung
kombiniert den NC-Editor
mit dem Automatikbetrieb. Nach
der Programmierung eines NC-
Satzes oder Zyklus wird die entsprechende
Bearbeitung in der
Simulation ausgeführt. Der Programmierer
kann nach jedem
Satz entscheiden, ob er den
Befehl korrigieren oder übernehmen
möchte. Damit ist eine
unmittelbare NC-Satzüberprüfung
durch Simulation bei der
Eingabe möglich.
Ein spezieller NC-Editor unterstützt
die manuelle NC-Programmierung.
Dabei können
Syntaxfehler oder Bereichsüberschreitungen
bereits während
der Eingabe erkannt und angezeigt
werden.
Im Teach-In-Betrieb kann das
Werkstück manuell bearbeitet
werden. Die daraus resultierenden
Verfahrbewegungen werden
in die DIN-Befehle (G00 oder
G01) umgewandelt und in das
NC-Programm eingefügt.
Mit Hilfe des Geometrie-Editors
(WOP) können selbst komplexe
Konturen einfach und
ohne Berechnungen programmmiert
werden. Im Dialog werden
die aus der Zeichnung bekannten
Maße eingegeben und in
Konturzugbefehle (Erweiterungen
der DIN-Norm) umgewandelt.
Die Übergangspunkte,
Kreismittelpunkte, Verrundungen
und Fasen werden dabei
automatisch berechnet.
Kollisionen werden dabei durch
die mitlaufende Simulation sofort
angezeigt.
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Dialogprogrammierung
Die Dialogprogrammierung erlaubt die einfache Eingabe komplexer Bearbeitungsschritte, indem ein oder mehrere zusammenhängende
Eingabeformulare mit graphischer Unterstützung ausgefüllt werden. Eine Überprüfung der Eingaben erfolgt auf Zulässigkeit
der Eingabekombinationen, der Wertebereiche und auf Alternativen mit logischen Verknüpfungen.
Mit der Dialogprogrammierung können NC-Programme in dem zugehörigen Programmierschlüssel erzeugt und verändert werden,
ohne daß explizit NC-Sätze editiert werden müssen. Die Auswahl der Dialogschritte erfolgt ausgehend von der Übersicht der in einer
Baumstruktur angeordneten Bearbeitungsfunktionen.
Die effizienteste Art der Programmerstellung ergibt sich in der Kombination der Dialogprogrammierung mit dem Geometrie-Editor und
dem interaktiven Programmieren, wobei der NC-Editor jederzeit zur Anzeige des erzeugten NC-Programmes verwendet werden
kann.
Die Form, der Inhalt und die
Funktion einer Dialogeingabe kann
vom Anwender selbst verändert
werden. Es können auch neue
Eingabeformulare hinzugefügt werden,
um z.B. anwenderspezifische
Bearbeitungszyklen zu ergänzen.
Hervorzuheben ist, daß zu jedem
Programmierschlüssel von TOP-
TURN oder TOPMILL die Werkstattprogrammierung
durch eine
auf den jeweiligen Programmierschlüssel
abgestimmte, graphisch
unterstützte Dialogprogrammierung
ergänzt werden kann.
Da es möglich ist, für jede CNC-
Steuerung einen entsprechenden
Programmierschlüssel der MTS-
CNC-Simulation zu erstellen, ergibt
sich somit als besondere Einsatzmöglichkeit
die Programmierung
älterer CNC-Steuerungen in einem
modernen, komfortablen Dialog.

Automatiklauf
Im Automatikbetrieb können NC-Programme durchgängig oder Satz für Satz in Echtzeit mit Overridefunktionen oder einem schnellen
Testlauf simuliert werden. Die dynamische Simulation wird zweidimensional und optional auch dreidimensional visualisiert. Dabei wird
eine Berechnung der Fertigungs-, Vorschub- und Werkzeugeinsatzzeiten sowie des zerspanten Werkstückvolumens durchgeführt.
Die umfassenden Kollisionsbetrachtungen unterstützen das Einfahren von NC-Programmen insbesondere bei engen Arbeitsräumen,
komplexen Spannsituationen oder kritischen Werkzeugbelegungen (Kollisionen mit Nachbarwerkzeugen).
Die Qualiltät und Maßhaltigkeit des gefertigten Werkstückes kann zu jedem beliebigen Simulationszeitpunkt mit den Funktionen
Vermessen und 3D-Werkstückdarstellung überprüft werden. Zur Analyse der Werkzeugbewegungen gibt es eine Verfahrweganzeige.
Systemvoraussetzungen
Die Software ist lauffähig unter den
Betriebssystemen WINDOWS 95/98/
NT/ME/2000/XP als Einzelplatz- oder
Netzwerkversion.
Für die 2D-CNC-Simulation sind 64
MB Hauptspeicher ausreichend.
Für die optionale 3D-Simulation sollten
128 MB Hauptspeicher, ein leistungsfähiger
Prozessor und eine leistungsfähige
Graphikkarte zur Verfügung stehen.
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Über MTS
MTS wurde 1980 in Berlin von Dr. phil. nat. Hans-Joachim Pfeiffer
gegründet und hat als Unternehmensziel die Entwicklung von
Software in technischen Anwendungen unter Verwendung mathematischer
Methoden.
Seit nunmehr 20 Jahren haben wir uns auf die Entwicklung von
CAD/CAM- und CNC-Software spezialisiert.
Hauptschwerpunkte unserer Tätigkeiten sind einerseits die hier vorgestellten
Softwarepakete TOPCAM, TOPTURN und TOPMILL, die
das Ergebnis einer 20-jährigen kontinuierlichen Weiterentwicklung
repräsentieren und anderseits die projektbezogene Auftragsentwicklung.
Diese besteht überwiegend aus umfangreichen Anpassungsarbeiten
unserer Standardsoftware für namhafte Steuerungsund
Werkzeugmaschinenhersteller, z.B in den Projekten:
• CNC-Simulation Drehkomplettbearbeitung (7Achsen)
• CNC-Simulation Langdrehen (10 Achsen)
• Programmierung und Simulation von Mehrspindlern (24 und
mehr Achsen)
http://www.mts-cnc.com
email: mts@mts-cnc.com
Tel.: +49-30-349 96 00 Fax: +49-30-349 96 025
Einen weiteren bedeutenden Anteil an unserer Aktivitäten
nehmen die im Zusammenhang mit unserer Softwareentwicklungen
stehenden Schulungen der Anwender ein.
Für unsere Standardsoftware führen wir regelmäßig Schulungskurse
durch und unterhalten eine Telefon-Hotline.
Sie können unsere Software auch in den folgenden
Sprachen bestellen: chinesisch (simplex &
traditionell), deutsch, englisch, französisch, indonesisch,
italienisch, polnisch, portugiesisch,
russisch, schwedisch, slowakisch, spanisch,
thailändisch, tschechisch, türkisch, ungarisch
und vietnamesisch.