Autodesk Fusion Postprozessor-Grundlagen: So funktionieren .CPS-Posts

Autodesk Fusion verwendet Postprozessoren, um CAM-Werkzeugpfade in das maschinenspezifische Programm umzuwandeln, das eine CNC-Steuerung benötigt. Fusion-Postprozessoren werden normalerweise als .cps-Dateien gespeichert und definieren, wie Bearbeitungsoperationen, Werkzeuge, Koordinaten, Zyklen und Maschinenfunktionen in die endgültige NC-Ausgabe übersetzt werden.

Ein Postprozessor kann weit mehr steuern als nur die Formatierung des G-Codes. Je nach CNC-Maschine kann er Werkzeugwechsel, Werkstücknullpunkte, Bohrzyklen, Positionierung der Rotationsachsen, Rückzugsverhalten, maschinenspezifische M-Befehle, Aggregate, Sicherheitsbewegungen und sogar strukturierte native Ausgabeformate übernehmen.

Fusion bietet Postprozessoren für viele gängige CNC-Steuerungen, aber eine generische Konfiguration passt nicht automatisch zu jeder physischen Maschine. Der Post muss der realen Steuerung, der Maschinenkinematik und der Produktionskonfiguration entsprechen.

Dieser Leitfaden erklärt, wie Fusion-Postprozessoren funktionieren, wo .cps-Dateien im CAM-Workflow einzuordnen sind, was über Post Properties geändert werden kann, wann der Post-Quellcode bearbeitet werden muss und wie Änderungen vor dem Produktionseinsatz getestet werden sollten.

Der CAM-Werkzeugpfad beschreibt, was das Werkzeug tun soll. Der Postprozessor bestimmt, wie diese Anweisungen für die tatsächliche CNC-Maschine geschrieben werden.

Was ist ein Autodesk-Fusion-Postprozessor?

Ein Autodesk-Fusion-Postprozessor ist die Übersetzungsebene zwischen den im Arbeitsbereich Fertigung berechneten Werkzeugpfaden und dem CNC-Programm, das an die Maschine gesendet wird.

Fusion kennt intern Informationen wie:

• Werkzeugposition;
• Schnittrichtung;
• Werkzeugorientierung;
• Spindeldrehzahl;
• Vorschub;
• Werkzeugnummer;
• Werkstückkoordinatensystem;
• Bohrzyklen;
• Bearbeitungsebenen;
• Eilgang- und Arbeitsbewegungen.

Die CNC-Steuerung führt Fusions interne CAM-Daten jedoch nicht direkt aus.

Während des Post Process sendet Fusion Bearbeitungsereignisse an den gewählten Postprozessor. Die .cps-Konfiguration interpretiert diese Ereignisse und schreibt das entsprechende Maschinenprogramm.

Bei einer konventionellen CNC-Fräsmaschine kann das zu G-Code im ISO-Stil führen.

Bei anderen CNC-Systemen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen, können dieselben Fusion-Operationen in ein völlig anderes maschinenspezifisches oder strukturiertes Ausgabeformat übersetzt werden.

Eine allgemeinere Erklärung, was ein CNC-Postprozessor macht, finden Sie in unserem Leitfaden zum CAM-Postprocessing.

Wo passt der Postprozessor in den Fusion-Workflow?

Ein typischer CAM-Workflow in Autodesk Fusion sieht so aus:

1. Fertigungs-Setup erstellen

Rohteil, Werkstückkoordinatensystem und Maschinenausrichtung definieren.

2. Bearbeitungsoperationen erstellen

Operationen wie Konturfräsen, Taschenfräsen, Bohren, Ausbohren oder Mehrachsbearbeitung erstellen.

3. Werkzeugpfade berechnen

Fusion berechnet die erforderliche Werkzeugbewegung.

4. Simulieren

Bearbeitungsstrategie, Materialabtrag und mögliche Kollisionen direkt in Fusion prüfen.

5. Postprozessor auswählen

Der Post muss der Ziel-CNC-Maschine oder -Steuerung entsprechen.

6. Post Properties konfigurieren

Wenn der gewählte Post konfigurierbare Eigenschaften bietet, können diese vor der Programmerzeugung angepasst werden.

7. Post Process

Fusion führt den .cps-Postprozessor aus und erzeugt das CNC-Programm.

8. Erzeugte Ausgabe prüfen

Das NC-Programm sollte geprüft werden, bevor es die Maschine erreicht.

9. An der CNC validieren

Maschinenspezifisches Verhalten muss abschließend mit einem kontrollierten und sicheren Testverfahren verifiziert werden.

Was ist eine .CPS-Datei in Autodesk Fusion?

Fusion-Postprozessoren verwenden normalerweise die Dateierweiterung .cps.

Eine .cps-Datei enthält JavaScript-basierte Postprocessing-Logik, die Bearbeitungsinformationen von Fusion erhält und in die benötigte Maschinenausgabe umwandelt.

Der Postprozessor kann definieren:

• Programmköpfe;
• Programmnummern;
• Satznummern;
• Einheiten;
• Koordinatenformatierung;
• Werkzeugaufrufe;
• Spindelbefehle;
• Vorschübe;
• Werkstücknullpunkte;
• Eilgangpositionierung;
• Arbeitsbewegungen;
• Kreisbögen;
• Bohrzyklen;
• Werkzeugkorrektur;
• Wechsel der Arbeitsebene;
• Rotationsachsen;
• Rückzugsverhalten;
• maschinenspezifische Makros;
• Programmendesequenzen.

Ein Produktions-Postprozessor kann daher von einem relativ einfachen 3-Achs-G-Code-Generator bis zu einer komplexen Maschinenschnittstelle mit Tausenden Zeilen maschinenspezifischer Logik reichen.

Wo finde ich Fusion-Postprozessoren?

Autodesk stellt eine Post Library mit Konfigurationen für viele gängige CNC-Maschinen und Steuerungen bereit.

Ein Standard-Post aus der Bibliothek ist oft ein guter Ausgangspunkt für konventionelle Maschinen mit üblichem Steuerungsverhalten.

Die Übereinstimmung des Steuerungsnamens allein garantiert jedoch noch keine Kompatibilität.

Zwei Maschinen mit derselben Steuerung können zum Beispiel unterschiedliche haben:

• Achskonfigurationen;
• Drehrichtungen;
• Werkzeugwechsler;
• Sicherheitspositionen;
• Maschinenmakros;
• Spindelfunktionen;
• Tastfunktionen;
• Bohrzyklen;
• Verhalten der Werkstücknullpunkte.

Ein Post sollte deshalb vor dem Produktionseinsatz immer gegen die tatsächliche Maschinenkonfiguration geprüft werden.

Die offizielle Autodesk Fusion Post Library ist der beste Ausgangspunkt, um einen Postprozessor für eine gängige CNC-Maschine oder Steuerung herunterzuladen.

Das Alter der Maschine bringt eine weitere Variable ins Spiel: Eine ältere Steuerung akzeptiert die Syntax eines Bibliotheks-Posts vielleicht, kämpft aber dennoch mit der Programmgröße oder der Geschwindigkeit der Blockverarbeitung. Lesen Sie unseren Leitfaden zur Nutzung von Autodesk Fusion mit älteren CNC-Maschinen für Anpassungen bei Smoothing, Toleranz und Postprozessor.

Wie installiere ich einen Postprozessor in Autodesk Fusion

Eine individuelle oder heruntergeladene .cps-Datei kann zur persönlichen Post-Bibliothek des Nutzers hinzugefügt und dann beim Erstellen eines NC-Programms ausgewählt werden.

Die genaue Oberfläche kann sich zwischen Fusion-Versionen unterscheiden, der grundlegende Ablauf ist aber:

1. Öffnen Sie den Arbeitsbereich Fertigung.
2. Öffnen Sie die Fusion Post Library.
3. Wählen Sie die passende persönliche oder lokale Post-Bibliothek.
4. Importieren oder kopieren Sie den .cps-Postprozessor.
5. Wählen Sie den Post beim Erstellen oder Bearbeiten des NC-Programms.
6. Prüfen Sie die verfügbaren Post Properties.
7. Erzeugen Sie ein kontrolliertes Testprogramm, bevor Sie den Post produktiv einsetzen.

Post Properties vs. Bearbeiten der .CPS-Datei

Nicht jede Postprozessor-Änderung erfordert Programmierung.

Viele Fusion-Postprozessoren bieten konfigurierbare Post Properties, mit denen sich ausgewähltes Verhalten ändern lässt, ohne den .cps-Quellcode zu bearbeiten.

Diese Eigenschaften können Optionen steuern wie:

• Satznummern;
• optionale Halte;
• Werkstücknullpunkte;
• Rückzugsverhalten;
• Kühlmittelausgabe;
• Programmkommentare;
• Werkzeuginformationen;
• maschinenspezifische Schalter.

Grundlegenderes Maschinenverhalten erfordert normalerweise eine Änderung am .cps-Quellcode.

Post Properties eignen sich ideal für Verhalten, das der Post-Entwickler bewusst konfigurierbar gemacht hat.

Das Bearbeiten der .cps-Datei ändert die zugrunde liegende Übersetzungslogik und erfordert daher tieferes Verständnis sowohl der Fusion-Postprocessing-Logik als auch der Ziel-CNC-Maschine.

Wie funktioniert Fusion-Postprozessor-Code?

Fusion-Postprocessing ist ereignisbasiert.

Während Fusion das CAM-Programm verarbeitet, erhält der Postprozessor Ereignisse, die verschiedene Teile des Bearbeitungsprogramms repräsentieren.

Zu den üblichen Postprocessing-Funktionen gehören:

• onOpen() — Beginn des CNC-Programms;
• onSection() — Beginn eines neuen Bearbeitungsabschnitts;
• onRapid() — Eilgangbewegung;
• onLinear() — lineare Arbeitsbewegung;
• onCircular() — Kreisinterpolation;
• Behandlung von Arbeitsebene und Rotationsachsen;
• Verarbeitung von Bohrzyklen;
• onClose() — Programmende.

Der Postprozessor entscheidet, wie jedes Ereignis in Maschinenausgabe umgewandelt wird.

Codebeispiel

function onOpen() {
  writeComment("Programm erzeugt von Autodesk Fusion");
}
function onLinear(x, y, z, feed) {
  writeBlock(
    gMotionModal.format(1),
    xOutput.format(x),
    yOutput.format(y),
    zOutput.format(z),
    feedOutput.format(feed)
  );
}

Dieses vereinfachte Beispiel veranschaulicht das Prinzip.

Wenn Fusion eine lineare Arbeitsbewegung verarbeitet, erhält onLinear() die benötigten Koordinaten und den Vorschub. Der Postprozessor formatiert diese Werte dann gemäß den für die CNC-Maschine definierten Regeln.

Ein Produktions-Postprozessor enthält normalerweise deutlich mehr Logik für modale Befehle, Koordinatentransformationen, Werkzeugwechsel, Zyklen, Maschinenlimits, Mehrachsverhalten und Sicherheitsfunktionen.

Beispiel: maschinenspezifische Ausgabe ändern

Eine der einfachsten Möglichkeiten, Postprocessing zu verstehen, ist der Vergleich der CAM-Operation mit der Maschinenausgabe.

Angenommen, Fusion verwendet:

Werkzeug: T5
Spindeldrehzahl: 18.000 U/min
Operation: Kontur

Eine generische CNC akzeptiert möglicherweise:

T5 M6
S18000 M3

Eine andere Maschine benötigt möglicherweise eine Sequenz wie:

M5
G53 G0 Z0
T5 M6
S18000 M3

Der Fusion-Werkzeugpfad hat sich nicht geändert.

Der Unterschied liegt vollständig in der maschinenspezifischen Postprocessing-Logik.

Dasselbe Prinzip gilt für:

• Werkstücknullpunkte;
• Werkzeugkorrektur;
• Bohrzyklen;
• Spindelbefehle;
• Sicherheitsrückzüge;
• Positionierung der Rotationsachsen;
• Aggregatauswahl;
• Maschinenmakros.

Deshalb ist das wiederholte manuelle Korrigieren desselben NC-Codes meist weniger zuverlässig als die Korrektur der Regel im Postprozessor.

Sollte ich den G-Code bearbeiten oder den Postprozessor korrigieren?

Manuelle Bearbeitung kann bei der Fehlersuche nützlich sein, sollte aber normalerweise nicht Teil eines wiederkehrenden Produktions-Workflows sein.

Wenn dieselbe Korrektur nach jedem Post Process erforderlich ist, gehört die Korrektur meist in den Postprozessor.

Typische wiederkehrende Änderungen, die untersucht werden sollten:

• denselben M-Befehl ändern;
• dieselbe Sicherheitsbewegung einfügen;
• Werkzeugnummern korrigieren;
• Werkstücknullpunkte ändern;
• Rückzugspositionen anpassen;
• Bohrsyntax ändern;
• Spindelbefehle korrigieren;
• denselben Programmkopf hinzufügen;
• Ausgabe der Rotationsachsen ändern;
• Werkzeugkorrekturbefehle korrigieren.

Ein zuverlässiger CAM-zu-Maschine-Workflow sollte wiederholte manuelle Änderungen an erzeugten Produktionsprogrammen minimieren.

Werkzeugkorrektur ist ein gutes Beispiel dafür, wie Fusion-CAM-Einstellungen und Postprozessor-Logik zusammenwirken. Kompensationsmodi wie In Control oder Wear erfordern, dass CAM-Strategie und erzeugte Steuerungsbefehle korrekt zusammenspielen. Lesen Sie unseren Leitfaden zur Werkzeugkorrektur in Autodesk Fusion für ein praktisches Beispiel, wie CAM-Einstellungen das erzeugte CNC-Programm beeinflussen.

Was ändert sich bei 4-Achs- und 5-Achs-Fusion-Posts?

Mehrachs-Postprozessoren erfordern mehr als nur die Ausgabe einer zusätzlichen A-, B- oder C-Koordinate.

Der Postprozessor muss verstehen:

• Maschinenkinematik;
• Richtung der Rotationsachsen;
• Limits der Rotationsachsen;
• bevorzugte Orientierung;
• Verhalten für den kürzesten Weg;
• indexierte Arbeitsebenen;
• simultane Werkzeugorientierung;
• TCP- oder Nicht-TCP-Maschinenverhalten;
• sichere Rückzüge;
• Koordinatentransformationen;
• Singularitäten und Maschinenlimits.

Ein 3-Achs-Post sollte deshalb nicht allein durch Hinzufügen der Rotationsachsausgabe in einen produktionsreifen 5-Achs-Post verwandelt werden.

Die Post-Konfiguration muss der physischen Kinematik und dem Steuerungsverhalten der Maschine entsprechen.

Fusion-Postprozessoren für Holzbearbeitungs-CNC-Maschinen

CNC-Maschinen für die Holzbearbeitung benötigen oft deutlich mehr maschinenspezifisches Postprocessing als konventionelle 3-Achs-Fräsmaschinen.

Zusätzlich zur Hauptspindel kann ein Holzbearbeitungszentrum enthalten:

• vertikale Bohrspindeln;
• horizontale Bohrspindeln;
• Mehrspindel-Bohrköpfe;
• Sägeaggregate;
• Winkelköpfe;
• automatische Werkstückpositionierung;
• mehrere Vakuumzonen;
• 3+2-Bearbeitung;
• simultane 5-Achs-Bearbeitung.

Die Ausgabe kann außerdem ein natives Maschinenformat statt konventionellem ISO-G-Code verwenden.

Typische Workflows:

In diesen Fällen muss der Fusion-Postprozessor eine CAM-Operation eventuell in strukturierte maschinenspezifische Operationen übersetzen, statt einfach XYZ-Koordinaten zu schreiben.

Eine in Fusion erstellte Bohroperation muss beispielsweise zu einem nativen Bohrbefehl werden, der eine bestimmte Spindel eines Mehrspindel-Bohrkopfs auswählt.

Lesen Sie mehr über den Einsatz von Fusion für Holzbearbeitungs-CNCs und automatisierte Produktions-Workflows.

Sehen Sie sich ein Beispiel für einen maschinenspezifischen SCM-Maestro-XCS-Postprozessor für Autodesk Fusion an.

Sehen Sie sich unser Beispiel zur Fusion-Holzher-NC-HOPS-Integration für einen praktischen Holzbearbeitungs-Workflow an.

Wie werden Fusion-Postprozessoren bearbeitet?

Einfache Einstellungen lassen sich oft über Post Properties erledigen.

Maschinenspezifische Entwicklung erfordert die Bearbeitung des .cps-Quellcodes.

Ein typischer Entwicklungs-Workflow umfasst:

1. Sichern Sie den ursprünglichen Post.
2. Arbeiten Sie an einer separaten Entwicklungskopie.
3. Erzeugen Sie ein kleines, kontrolliertes CAM-Programm.
4. Vergleichen Sie die erzeugte Ausgabe mit einem bewährten Maschinenprogramm.
5. Ändern Sie jeweils nur ein Verhalten.
6. Erzeugen Sie denselben Test erneut.
7. Vergleichen Sie die resultierende NC-Ausgabe.
8. Validieren Sie die Änderung, bevor Sie weitere Komplexität hinzufügen.

Bei komplexen Maschinen sollte die Post-Entwicklung sowohl auf den Steuerungsanforderungen als auch auf der realen Maschinenkonfiguration basieren.

Ein Post, der syntaktisch gültigen Code erzeugt, ist nicht zwangsläufig produktionsreif, wenn seine Werkzeugwechsel, Rotationsachsen, Bohrzyklen oder Sicherheitslogik nicht der tatsächlichen CNC entsprechen.

Wie teste ich einen Fusion-Postprozessor sicher?

Ein neuer oder geänderter Postprozessor sollte schrittweise getestet werden.

Beginnen Sie die Validierung nicht mit einem großen Produktionsprogramm.

Empfohlene Validierungsreihenfolge

1. Programmkopf und -fuß — Programmnummern, Einheiten, modale Befehle und Programmendeverhalten prüfen.
2. Grundlegende Positionierung — Einfache XYZ-Eilgang- und Vorschubbewegungen testen.
3. Spindelbefehle — Spindelrichtung und Drehzahlausgabe prüfen.
4. Werkzeugwechsel — Werkzeugnummern, Werkzeugwechselpositionen und benötigte Maschinenbefehle verifizieren.
5. Werkstücknullpunkte — Koordinatensysteme wie G54 oder das maschinenspezifische Äquivalent prüfen.
6. Konturfräsen — Lineare und kreisförmige Bewegungen testen.
7. Bohren — Bohrzyklen, Rückzugspositionen und Vorschubverhalten verifizieren.
8. Kompensation — Die Kompensationsmodi testen, die tatsächlich produktiv genutzt werden.
9. Rotationsachsen — Bei Mehrachsmaschinen indexierte Bewegungen validieren, bevor simultan bearbeitet wird.
10. Maschinenspezifische Funktionen — Aggregate, Makros, Tasten oder andere Maschinenoptionen separat testen.
11. Kontrollierte Maschinenvalidierung — Den finalen Test an der realen CNC mit den geeigneten Maschinensicherheitsverfahren durchführen.

Häufige Probleme mit Fusion-Postprozessoren

Werkzeugwechsel ist falsch

Mögliche Ursachen:

• falsche Maschinensequenz;
• falsche Werkzeugnummerierung;
• fehlender Sicherheitsrückzug;
• nicht implementiertes maschinenspezifisches Makro.

Rückzugshöhe ist falsch

Mögliche Ursachen:

• post-spezifische Rückzugslogik;
• Behandlung von Freifahrhöhe/Rückzug;
• Konfiguration der Sicherheitsposition;
• Übergangslogik der Rotationsachsen.

Bohrausgabe ist falsch

Mögliche Ursachen:

• nicht unterstützter Bohrzyklus;
• steuerungsspezifisches Zyklusformat;
• Bohrkopf-Logik;
• falscher Rückzugsmodus.

Rotationsachse fährt den langen Weg

Mögliche Ursachen:

• Präferenz der Rotationsachse;
• Achsbereich;
• zyklische Konfiguration;
• Einstellungen für den kürzesten Weg;
• Maschinenkinematik.

Fusion-Simulation ist korrekt, aber die Maschinenbewegung nicht

Mögliche Ursachen:

• Postprozessor-Ausgabe;
• Maschinenkonfiguration;
• Steuerungseinstellungen;
• Werkstücknullpunkte;
• Rotationstransformation;
• TCP/Nicht-TCP-Mismatch.

Trennen Sie bei der Fehlersuche das Problem immer in drei Ebenen: CAM-Werkzeugpfad → Postprozessor-Ausgabe → CNC-Maschinenverhalten.

Das erleichtert es erheblich, festzustellen, wo der Fehler tatsächlich entsteht.

Autodesk-Fusion-Postprozessoren für CNC-Maschinen

CCSOFTCZ entwickelt und passt Autodesk-Fusion-Postprozessoren sowohl für konventionelle CNC-Steuerungen als auch für Holzbearbeitungszentren an. Alle unterstützten Fusion-Postprozessoren finden Sie in unserer Übersicht.

Projekte können umfassen:

• 3-Achs-CNC-Maschinen;
• 4-Achs-Maschinen;
• 3+2-Bearbeitung;
• simultane 5-Achs-Bearbeitung;
• Bohrköpfe;
• Aggregate;
• maschinenspezifische Makros;
• ISO-G-Code;
• strukturierte oder native CNC-Formate.

Unterstützte Fusion-Postprozessoren ansehen →