Einführung
Die TNC kann eine dreidimensionale Werkzeug-Korrektur (3D-Korrek-tur) für Geraden-Sätze ausführen. Neben den Koordinaten X,Y und Z des Geraden-Endpunkts, müssen diese Sätze auch die Komponenten NX, NY und NZ des Flächennormalen-Vektors (siehe Bild rechts oben und Erklärung weiter unten auf dieser Seite) enthalten.
Wenn Sie darüber hinaus noch eine Werkzeug-Orientierung oder eine dreidimensionale Radiuskorrektur durchführen wollen, müssen diese Sätze zusätzlich noch einen normierten Vektor mit den Komponenten TX, TY und TZ enthalten, der die Werkzeug-Orientierung festlegt (siehe Bild rechts Mitte).
Der Geraden-Endpunkt, die Komponenten der Flächennormalen und die Komponenten für die Werkzeug-Orientierung müssen Sie von einem CAD-System berechnen lassen.
Einsatz-Möglichkeiten
nEinsatz von Werkzeugen mit Abmessungen, die nicht mit den vom CAD-System berechneten Abmessungen übereinstimmen (3D-Kor-rektur ohne Definition der Werkzeug-Orientierung)
nFace Milling: Korrektur der Fräsergeometrie in Richtung der Flächen-normalen (3D-Korrektur ohne und mit Definition der Werkzeug-Ori-entierung). Zerspanung erfolgt primär mit der Stirnseite des Werk-zeugs
nPeripheral Milling: Korrektur des Fräserradius senkrecht zur Bewe-gungsrichtung und senkrecht zur Werkzeugrichtung (dreidimensio-nale Radiuskorrektur mit Definition der Werkzeug-Orientierung).
Zerspanung erfolgt primär mit der Mantelfläche des Werkzeugs
Z Y
X
PT
P NX NZ NY
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r
Definition eines normierten Vektors
Ein normierter Vektor ist eine mathematische Größe, die einen Betrag von 1 und eine beliebige Richtung hat. Bei LN-Sätzen benötigte die TNC bis zu zwei normierte Vektoren, einen um die Richtung der Flä-chennormalen und einen weiteren (optionalen), um die Richtung der Werkzeug-Orientierung zu bestimmen. Die Richtung der Flächennor-malen ist durch die Komponenten NX, NY und NZ festgelegt. Sie weist beim Schaft- und Radiusfräser senkrecht von der Werkstück-Oberflä-che weg hin zum Werkzeug-Bezugspunkt PT, beim Eckenradiusfräser durch PT‘ bzw. PT (Siehe Bild rechts oben). Die Richtung der Werk-zeug-Orientierung ist durch die Komponenten TX, TY und TZ festge-legt
Erlaubte Werkzeug-Formen
Die erlaubten Werkzeug-Formen (siehe Bild rechts oben) legen Sie in der Werkzeug-Tabelle über die Werkzeug-Radien R und R2 fest:
nRadius R: Maß vom Werkzeugmittelpunkt zur Werkzeug-Außenseite
nWerkzeug-Radius 2 R2: Rundungsradius von der Werkzeug-Spitze zur Werkzeug-Außenseite
Das Verhältnis von R zu R2 bestimmt die Form des Werkzeugs:
nR2 = 0: Schaftfräser nR2 = R: Radiusfräser
n0 < R2 < R: Eckenradiusfräser
Aus diesen Angaben ergeben sich auch die Koordinaten für den Werk-zeug-Bezugspunkt PT.
Die Koordinaten für die Position X,Y, Z und für die Flächen-normalen NX, NY, NZ, bzw. TX, TY, TZ, müssen im NC-Satz die gleiche Reihenfolge haben.
Im LN-Satz immer alle Koordinaten und alle Flächennorma-len angeben, auch wenn sich die Werte im Vergleich zum vorherigen Satz nicht geändert haben.
Die 3D-Korrektur mit Flächennormalen ist für Koordinaten-angaben in den Hauptachsen X, Y, Z gültig.
Wenn Sie ein Werkzeug mit Übermaß (positive Deltawerte) einwechseln, gibt die TNC eine Fehlermeldung aus. Die Fehlermeldung können Sie mit der M-Funktion M107 unter-drücken (siehe „Voraussetzungen für NC-Sätze mit Flä-chennormalen-Vektoren und 3D-Korrektur”, Seite 113).
Die TNC warnt nicht mit einer Fehlermeldung, wenn Werk-zeug-Übermaße die Kontur verletzen würden.
Über den Maschinen-Parameter 7680 legen Sie fest, ob das CAD-System die Werkzeug-Länge über Kugelzentrum PT oder Kugelsüdpol PSP korrigiert hat (siehe Bild rechts).
PT
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r Andere Werkzeuge verwenden: Delta-Werte
Wenn Sie Werkzeuge einsetzen, die andere Abmessungen haben als die ursprünglich vorgesehenen Werkzeuge, dann tragen Sie den Unterschied der Längen und Radien als Delta-Werte in die Werkzeug-Tabelle oder in den Werkzeug-Aufruf TOOL CALL ein:
nPositiver Delta-Wert DL, DR, DR2: Die Werkzeugmaße sind größer als die des Original-Werkzeugs (Aufmaß)
nNegativer Delta-Wert DL, DR, DR2: Die Werkzeugmaße sind kleiner als die des Original-Werkzeugs (Untermaß)
Die TNC korrigiert dann die Werkzeug-Position um die Summe der Delta-Werte aus der Werkzeug-Tabelle und dem Werkzeug-Aufruf.
3D-Korrektur ohne Werkzeug-Orientierung
Die TNC versetzt das Werkzeug in Richtung der Flächennormalen um die Summe der Delta-Werte (Werkzeug-Tabelle und TOOL CALL).
Beispiel: Satz-Format mit Flächennormalen
Vorschub F und Zusatzfunktion M können Sie in der Betriebsart Pro-gramm-Einspeichern/Editieren eingeben und ändern.
Die Koordinaten des Geraden-Endpunkts und die Komponenten der Flächennormalen sind vom CAD-System vorzugeben.
DL>0 L
R
DR2>0 R2
1 LN X+31.737 Y+21,954 Z+33,165
NX+0,2637581 NY+0,0078922 NZ-0,8764339 F1000 M3 LN: Gerade mit 3D-Korrektur
X, Y, Z: Korrigierte Koordinaten des Geraden-Endpunkts NX, NY, NZ: Komponenten der Flächennormalen
F: Vorschub
M: Zusatzfunktion
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r
Face Milling: 3D-Korrektur ohne und mit Werkzeug-Orientierung
Die TNC versetzt das Werkzeug in Richtung der Flächennormalen um die Summe der Delta-Werte (Werkzeug-Tabelle und TOOL CALL).
Bei aktivem M128 (siehe „Position der Werkzeugspitze beim Positio-nieren von Schwenkachsen beibehalten (TCPM*): M128”, Seite 203) hält die TNC das Werkzeug senkrecht zur Werkstück-Kontur, wenn im LN-Satz keine Werkzeug-Orientierung festgelegt ist.
Ist im LN-Satz eine Werkzeug-Orientierung definiert, dann positioniert die TNC die Drehachsen der Maschine automatisch so, dass das Werkzeug die vorgegebene Werkzeug-Orientierung erreicht.
Beispiel: Satz-Format mit Flächennormalen ohne Werkzeug-Orientierung
Diese Funktion ist nur an Maschinen möglich, für deren Schwenkachsen-Konfiguration Raumwinkel definierbar sind. Beachten Sie Ihre Maschinenhandbuch.
Die TNC kann nicht bei allen Maschinen die Drehachsen automatisch positionieren. Beachten Sie Ihr Maschinen-handbuch.
Kollisionsgefahr!
Bei Maschinen, deren Drehachsen nur einen einge-schränkten Verfahrbereich erlauben, können beim auto-matischen Positionieren Bewegungen auftreten, die bei-spielsweise eine 180°-Drehung des Tisches erfordern.
Achten Sie auf Kollisionsgefahr des Kopfes mit dem Werkstück oder mit Spannmitteln.
LN X+31,737 Y+21,954 Z+33,165
NX+0,2637581 NY+0,0078922 NZ–0,8764339 F1000 M128
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r
Beispiel: Satz-Format mit Flächennormalen und Werkzeug-OrientierungVorschub F und Zusatzfunktion M können Sie in der Betriebsart Pro-gramm-Einspeichern/Editieren eingeben und ändern.
Die Koordinaten des Geraden-Endpunkts und die Komponenten der Flächennormalen sind vom CAD-System vorzugeben.
LN X+31,737 Y+21,954 Z+33,165
NX+0,2637581 NY+0,0078922 NZ–0,8764339
TX+0,0078922 TY–0,8764339 TZ+0,2590319 F1000 M128 LN: Gerade mit 3D-Korrektur
X, Y, Z: Korrigierte Koordinaten des Geraden-Endpunkts NX, NY, NZ: Komponenten der Flächennormalen
TX, TY, TZ: Komponenten des normierten Vektors für die Werk-zeug-Orientierung
F: Vorschub
M: Zusatzfunktion
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r
Peripheral Milling: 3D-Radiuskorrektur mit Werkzeug-Orientierung
Die TNC versetzt das Werkzeug senkrecht zur Bewegungsrichtung und senkrecht zur Werkzeugrichtung um die Summe der Delta-Werte DR (Werkzeug-Tabelle und TOOL CALL). Die Korrekturrichtung legen Sie mit der Radiuskorrektur RL/RR fest (siehe Bild rechts oben, Bewe-gungsrichtung Y+). Damit die TNC die vorgegebene Werkzeug-Orien-tierung erreichen kann, müssen Sie die Funktion M128 aktivieren (siehe
„Position der Werkzeugspitze beim Positionieren von Schwenkach-sen beibehalten (TCPM*): M128” auf Seite 203). Die TNC positioniert dann die Drehachsen der Maschine automatisch so, dass das Werk-zeug die vorgegebene WerkWerk-zeug-Orientierung mit der aktiven Korrek-tur erreicht.
Die Werkzeug-Orientierung können Sie auf zwei Arten definieren:
nIm LN-Satz durch Angabe der Komponenten TX, TY und TZ nIn einem L-Satz durch Angabe der Koordinaten der Drehachsen Beispiel: Satz-Format mit Werkzeug-Orientierung
Die TNC kann nicht bei allen Maschinen die Drehachsen automatisch positionieren. Beachten Sie Ihr Maschinen-handbuch.
Kollisionsgefahr!
Bei Maschinen, deren Drehachsen nur einen einge-schränkten Verfahrbereich erlauben, können beim auto-matischen Positionieren Bewegungen auftreten, die bei-spielsweise eine 180°-Drehung des Tisches erfordern.
Achten Sie auf Kollisionsgefahr des Kopfes mit dem Werkstück oder mit Spannmitteln.
1 LN X+31,737 Y+21,954 Z+33,165
TX+0,0078922 TY–0,8764339 TZ+0,2590319 F1000 M128 LN: Gerade mit 3D-Korrektur
X, Y, Z: Korrigierte Koordinaten des Geraden-Endpunkts TX, TY, TZ: Komponenten des normierten Vektors für die
Werk-zeug-Orientierung
F: Vorschub
M: Zusatzfunktion
5.4 Dr eidimensionale W e rk z e ug-K o rr ekt u r
Beispiel: Satz-Format mit Drehachsen 1 L X+31,737 Y+21,954 Z+33,165 B+12,357 C+5,896 F1000 M128L: Gerade
X, Y, Z: Korrigierte Koordinaten des Geraden-Endpunkts B, C: Koordinaten der Drehachsen für die
Werkzeug-Orien-tierung
F: Vorschub
M: Zusatzfunktion