Perusjärjestelmät

Jotta ohjaus voisi ajaa akselia määritellyn matkan, sitä varten täytyy olla perusjärjestelmä.

Lineaariakseleiden yksinkertainen perusjärjestelmä toimii työstökoneessa pituusmittausjärjestelmänä, joka on asennettu akselin suuntaisesti. Pituusmittausjärjestelmä käsittää

numeroasteikon, yksisuuntaisen koordinaattijärjestelmän.

Jotta kone voitaisiin paikoittaa tasossa tiettyyn pisteeseen, ohjaus tarvitsee kaksi akselia ja sen lisäksi perusjärjestelmän kahdella ulottuvuudella.

Jotta kone voitaisiin paikoittaa tilassa tiettyyn pisteeseen, ohjaus tarvitsee kolme akselia ja sen lisäksi perusjärjestelmän kolmella ulottuvuudella. Kun nämä kolme akselia ovat keskenään kohtisuorassa, muodostuu nk. kolmiulotteinen karteesinen koordinaatisto.

Oikean käden kolmisormisäännön mukaisesti sormien päät osoittavat positiiviseen suuntaan kolmella

pääakselilla.

Jotta piste voitaisiin määrittää tilassa yksiselitteisesti, tarvitaan näiden kolmen ulottuvuuden lisäksi yksi koordinaattien nollapiste.

Kolmiulotteisen koordinaatiston koordinaattien nollapiste on niiden yhteinen leikkauspiste. Tämän leikkauspisteen koordinaatit ovat X+0, Y+0 ja Z+0.

Jotta ohjaus voisi suorittaa esim. työkalunvaihdon aina samassa asemassa, mutta koneistuksen aina sen hetkisen työkappaleen aseman suhteen, täytyy ohjauksen pystyä erottamaan aina erilaisia perusjärjestelmiä.

Ohjaus erottaa seuaravat perusjärjestelmät:

Konekoordinaatisto M-CS:

Machine Coordinate System Peruskoordinaatisto B-CS:

Basic Coordinate System Työkappalekoordinaatisto B-CS:

Basic Coordinate System

Koneistustasokoordinaatisto WPL-CS:

Working Plane Coordinate System Sisäänsyöttökoordinaatisto I-CS:

Input Coordinate System Työkalukoordinaattisto T-CS:

Tool Coordinate System

Kaikki perusjärjestelmät perustuvat toisiinsa.

Ne muodostavat kinemaattisen ketjun kussakin työstökoneessa.

Konekoordinaatisto on tällöin referenssiperusjärjestelmä.

X

∆

3

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

63

Perusteet | NC-perusteet

3

Konekoordinaatisto M-CS

Konekoordinaatisto vastaa kinemaattista kuvausta ja näin ollen työstökoneen todellista mekaniikkaa.

Koska työstökoneen mekaniikka ei vastaa tarkalleen karteesista koordinaatistoa, konekoordinaatisto käsittää useampia

kolmiulotteisia koordinaatistoja. Kolmiulotteiset koordinaatistot vastaavat koneen fyysisiä akseleita, jotka eivät välttämättä ole keskenään kohtisuorassa.

Yksiulotteisen koordinaatiston sijainti ja suuntaus määritellään muuntojen ja kiertojen avulla lähtien kinemaattisen kuvauksen määräämästä karan pään asemasta.

Koneen valmistaja määrittelee koordinaatin lähtöpisteen, nk.

koneen nollapisteen sijainnin koneen konfiguraatiossa. Koneen konfiguraation arvot määrittelevät mittajärjestelmien ja vastaavien koneen akseleiden nollakohdat. Koneen nollapiste ei välttämättä sijaitse fyysisten akseleiden teoreettisessa nollapisteessä. Näin ollen se voi olla myös liikealueen ulkopuolella.

Koska käyttäjä ei voi muuttaa koneen konfiguraation arvoja, konekoordinaatistoa käytetään referenssinä koneen kiinteiden

asemien, esim. työkalunvaihtopisteen määrityksessä. _MZP

Koneen nollapiste MZP:

Machine Zero Point Ohjelmanäppäin Käyttö

Käyttäjä voi määritellä akselikohtaiset syöttöliikkeet konekoordinaatistossa peruspistetaulukon SIIRTO-arvojen avulla.

Koneen valmistaja konfiguroi peruspistetaulukon SIIRTO-sarakkeen koneen mukaan.

Lisätietoja: Käyttäjän käsikirja Asetus, NC-ohjelmien testaus ja toteutus

Vain koneen valmistajalle on lisäksi käytettävissä nk.

OEM-SIIRTO. Tällä OEM-SIIRTO-arvolla voidaan määritellä kierto- ja yhdensuuntaisakseleiden lisäakselisiirtoja.

Kaikki arvot (kaikkien mainittujen SIIRTO-syöttömahdollisuuksien arvot) yhteensä muodostavat eron akselin HETK.- ja RFTODL-asemien välille.

Ohjaus muuntaa kaikki liikkeet konekoordinaattistoon riippumatta siitä, missä perusjärjestelmässä arvot syötetään.

Esimerkkinä 3-akselinen kone, jonka Y-akseli on kiila-akseli, mutta se ei kohtisuorassa ZX-tason suhteen:

Toteuta käyttötavalla PAIKOITUS KÄSIKÄYTÖLLÄ yksi NC-lause koodilla L IY+10.

Ohjaus laskee määrittelyarvojen perusteella tarvittavat akseleiden asetusarvot.

Ohjaus liikuttaa paikoituksen aikana koneen akseleita Y ja Z.

64

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

Perusteet | NC-perusteet

Näytöt RFTODL ja RFASEL esittävät Y-akselin ja Z-akselin liikkeitä konekoordinaatistossa.

Näytöt HETK. ja ASET. esittävät vain Y-akselin liikettä sisäänsyöttökoordinaatistossa.

Toteuta käyttötavalla PAIKOITUS KÄSIKÄYTÖLLÄ yksi NC-lause koodilla L IY-10 M91.

Ohjaus laskee määrittelyarvojen perusteella tarvittavat akseleiden asetusarvot.

Ohjaus liikuttaa paikoituksen aikana yksinomaan koneen akselia Y.

Näytöt RFTODL ja RFASEL esittävät yksinomaan Y-akselin liikettä konekoordinaatistossa.

Näytöt HETK. ja ASET. esittävät Y-akselin ja Z-akselin liikkeitä sisäänsyöttökoordinaatistossa.

Käyttäjä voi ohjelmoida asemat koneen nollapisteen suhteen, esim.

lisätoiminnon M91 avulla.

3

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

65

Perusteet | NC-perusteet

3

Peruskoordinaatisto B-CS

Peruskoordinaatisto on kolmiulotteinen karteesinen koordinaatisto, jonka nollapisteenä on koneen kinemaattisen kuvauksen päätepiste.

Peruskoordinaatiston suuntaus vastaa useimmissa tapauksissa konekoordinaatistoa. Poikkeuksia tähän voi olla, kun koneen valmistaja käyttää lisäksi kinemaattisia muunnoksia.

Koneen valmistaja määrittelee kinemaattisen kuvauksen ja sen myötä koordinaattien nollapisteiden sijainnin peruskoordinaatistoa varten koneen konfiguraatiossa. Käyttäjä ei voi muuttaa koneen konfiguraation arvoja.

Perusjärjestelmän avulla määritetään työkappalekoordinaatiston sijainti ja suuntaus.

W-CS

B-CS

Ohjelmanäppäin Käyttö

Käyttäjä määrittelee työkappalekoordi-naatiston sijainnin ja suuntauksen esim.

3D-kosketusjärjestelmän avulla. Ohjaus tallentaa määritetyt arvot peruskoordi-naatiston suhteen peruspistetaulukon PERUSMUUNTO-arvoiksi.

Koneen valmistaja konfiguroi peruspistetaulukon PERUSMUUNTO-sarakkeen koneen mukaan.

Lisätietoja: Käyttäjän käsikirja Asetus, NC-ohjelmien testaus ja toteutus

66

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

Perusteet | NC-perusteet

Työkappalekoordinaatisto W-CS

Työkappalekoordinaatisto on kolmiulotteinen karteesinen koordinaatisto, jonka nollapisteenä on kulloinkin voimassa oleva peruspiste.

Työkappalekoordinaatiston sijainti ja suuntaus riippuvat aktiivisen peruspistetaulukon PERUSMUUNTO-arvoista.

Ohjelmanäp-päin

Käyttö

Käyttäjä määrittelee työkappalekoordinaatiston sijainnin ja suuntauksen esim. 3D-kosketusjärjes-telmän avulla. Ohjaus tallentaa määritetyt arvot peruskoordinaatiston suhteen peruspistetaulukon PERUSMUUNTO-arvoiksi.

Lisätietoja: Käyttäjän käsikirja Asetus, NC-ohjelmien testaus ja toteutus

Käyttäjä määrittelee työkappalekoordinaatistossa tehtävien muunnosten avulla koneistustasokoordinaatiston sijainnin ja suuntauksen.

Muunnokset työkappalekoordinaatistossa:

3D ROT-toiminnot PLANE-toiminnot

Työkierto 19 TYOSTOTASO Työkierto 7 NOLLAPISTE

(siirto ennen työstötason kääntöä) Työkierto 8 PEILAUS

(peilaus ennen työstötason kääntöä)

Keskenään muodostuvien muunnosten tulos riippuu ohjelmointijärjestyksestä!

Ohjelmoi kussakin koordinaatistossa vain määritellyt (suositellut) muunnokset. Tämä koskee sekä

muunnosten asetusta että palautusta. Poikkeava käyttö voi aiheuttaa odottamattomia ja ei-toivottuja seurauksia.

Huomioi sen vuoksi seuraavat ohjelmointiohjeet.

Ohjelmointiohjeet:

Kun muunnokset (peilikuvaus ja siirto) ohjelmoidaan ennen PLANE-toimintoja (paitsi PLANE

AXIAL), kääntöpisteen sijainti (työstötason koordinaatijärjestelmän WPL-CS lähtöpiste) ja kiertoakseleiden suuntaus muuttuvat.

Siirto pelkästään muuttaa vain kääntöpisteen sijaintia.

Peilikuvaus pelkästään muuttaa vain kiertoakseleiden suuntausta.

Toiminnon PLANE AXIAL ja työkierron 19 yhteydessä ohjelmoiduilla muunnoksilla (peilikuvaus, kierto ja skaalaus) ei ole vaikutusta kääntöpisteen sijaintiin tai kiertoakseleiden suuntaukseen.

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

67

Perusteet | NC-perusteet

3

Ilman aktiivisia työkappalekoordinaatiston muunnoksia koneistustasokoordinaatiston ja

työkappalekoordinaatiston sijainnit ja suuntaukset ovat identtisiä.

3-akselin koneessa tai puhtaassa 3-akselikoneistuksessa ei työkappalekoordinaatistossa ole lainkaan

muunnoksia. Peruspistetaulukon aktiivisen rivin PERUSMUUNTO-arvot vaikuttavat tällä määrittelyllä suoraan työstötasokoordinaatistoon.

Muut muunnokset ovat luonnollisesti mahdollisia työstötasokoordinaatistossa

Lisätietoja: "Koneistustasokoordinaatisto WPL-CS", Sivu 69

68

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

Perusteet | NC-perusteet

Koneistustasokoordinaatisto WPL-CS

Koneistustasokoordinaatisto on kolmiulotteinen karteesinen koordinaatisto.

Koneistustasokoordinaatiston sijainti ja suuntaus riippuvat työkappalekoordinaatiston aktiivisista muunnoksista.

Ilman aktiivisia työkappalekoordinaatiston muunnoksia koneistustasokoordinaatiston ja

työkappalekoordinaatiston sijainnit ja suuntaukset ovat identtisiä.

3-akselin koneessa tai puhtaassa 3-akselikoneistuksessa ei työkappalekoordinaatistossa ole lainkaan

muunnoksia. Peruspistetaulukon aktiivisen rivin PERUSMUUNTO-arvot vaikuttavat tällä määrittelyllä suoraan työstötasokoordinaatistoon.

WPL-CS

W-CS

WPL-CS

Käyttäjä määrittelee koneistustasokoordinaatistoon perustuvien muunnosten avulla sisäänsyöttökoordinaatiston sijainnin ja suuntauksen.

Muunnokset työkappalekoordinaatistossa:

Työkierto 7 NOLLAPISTE Työkierto 8 PEILAUS Työkierto 10 KAANTO Työkierto 11 MITTAKERROIN Työkierto 26 MITTAKERR.(SUUNTA) PLANE RELATIVE

PLANE-toimintona työkappalekoordinaatistossa vaikuttaa PLANE RELATIVE ja se suuntaa koneistustasokoordinaatiston.

Lisäkäännön arvot perustuvat tällöin kuitenkin aina kullakin hetkellä voimassa olevaan koneistustasokoordinaatistoon.

Keskenään muodostuvien muunnosten tulos riippuu ohjelmointijärjestyksestä!

Ilman aktiivisia koneistustasokoordinaatiston muunnoksia sisäänsyöttökoordinaatiston ja

koneistustasokoordinaatiston sijainnit ja suuntaukset ovat identtisiä.

3-akselin koneessa tai puhtaassa 3-akselikoneistuksessa ei sen lisäksi työkappalekoordinaatistossa ole lainkaan muunnoksia. Peruspistetaulukon aktiivisen rivin PERUSMUUNTO-arvot vaikuttavat tällä määrittelyllä suoraan sisäänsyöttökoordinaatistoon.

I-CS WPL-CS

I-CS

3

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

69

Perusteet | NC-perusteet

3

Sisäänsyöttökoordinaatisto I-CS

Sisäänsyöttökoordinaatisto on kolmiulotteinen karteesinen koordinaatisto.

Sisäänsyöttökoordinaatiston sijainti ja suuntaus riippuvat koneistustasokoordinaatiston aktiivisista muunnoksista.

Ilman aktiivisia koneistustasokoordinaatiston muunnoksia sisäänsyöttökoordinaatiston ja

koneistustasokoordinaatiston sijainnit ja suuntaukset ovat identtisiä.

3-akselin koneessa tai puhtaassa 3-akselikoneistuksessa ei sen lisäksi työkappalekoordinaatistossa ole lainkaan muunnoksia. Peruspistetaulukon aktiivisen rivin PERUSMUUNTO-arvot vaikuttavat tällä määrittelyllä suoraan sisäänsyöttökoordinaatistoon.

I-CS WPL-CS

I-CS

Käyttäjä määrittelee sisäänsyöttökoordinaatistossa tehtävien liikelauseiden avulla työkalun aseman ja sen myötä

työkalukoordinaatiston sijainnin.

Myös näytöt ASET., HETK., ERO ja OLOET vaikuttavat sisäänsyöttökoordinaatistoon.

liikelauseet sisäänsyöttökoordinaatistossa:

Akselinsuuntaiset liikelauseet

Liikelauseet karteesisten tai napakoordinaattien avulla Esimerkki

N70 X+48 R+*

N70 G01 X+48 Y+102 Z-1.5 R0*

Työkalukoordinaatiston suuntaus voidaan toteuttaa erilaisissa perusjärjestelmissä.

Lisätietoja: "Työkalukoordinaatisto T-CS", Sivu 71

X10 perustuvaa muotoa voidaan muuntaa halutulla tavalla hyvin yksinkertaisesti.

70

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

Perusteet | NC-perusteet

Työkalukoordinaatisto T-CS

Työkalukoordinaatisto on kolmiulotteinen karteesinen

koordinaatisto, jonka nollapisteenä on kulloinkin voimassa oleva työkalun peruspiste. Tähän pisteeseen perustuvat työkalutaulukon arvot, L ja R jyrsintätyökaluilla ja ZL, XL ja YL sorvaustyökaluilla.

Lisätietoja: Käyttäjän käsikirja Asetus, NC-ohjelmien testaus ja toteutus

Työkalukoordinaatiston nollapiste siirretään työkalun ohjauspisteeseen TCP työkalutaulukossa olevien arvojen

mukaisesti. TCP tulee englannin kielen sanoista Tool Center Point ja tarkoittaa työkalun keskipistettä.

Jos NC-ohjelma ei perustu työkalun kärkeen, työkalun ohjauspistettä täytyy siirtää. Tarvittava siirto tapahtuu NC-ohjelmassa Delta-arvojen avulla työkalukutsun yhteydessä.

Näytettävän TCP-aseman sijainti grafiikassa on ehdottomasti sidoksissa 3D-työkalukorjaukseen.

Käyttäjä määrittelee sisäänsyöttökoordinaatistossa tehtävien liikelauseiden avulla työkalun aseman ja sen myötä työkalukoordinaatiston sijainnin.

R R R

L

R2 R2

L L

TCP TCP TCP

TCP‘

Kun lisätoiminto M128 on aktiivinen, työkalukoordinaatiston suuntaus riippuu sen hetkisestä työkalun asettelusta.

Työkaluasettelu konekoordinaatistossa:

Esimerkki

N70 G01 X+10 Y+45 A+10 C+5 R0 M128*

T-CS

W-CS

3

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

71

Perusteet | NC-perusteet

3

Esitetyssä vektoreiden avulla toteutettavissa liikelauseissa 3D-työkalukorjaus voidaan toteuttaa korjausarvoilla DL, DR ja DR2, jotka saadaan T -lauseesta.

Korjausarvojen vaikutustavat riippuvat työkalutyypistä.

Ohjaus tunnistaa erilaiset työkalutyypit työkalutaulukon sarakkeiden L, R ja R2 avulla:

R2_TAB + DR2_TAB + DR2_PROG = 0

→ Varsijyrsin

R2_TAB + DR2_TAB + DR2_PROG = R_TAB + DR_TAB + DR_PROG

→ Sädejyrsin tai kartiojyrsin

0 < R2_TAB + DR2_TAB + DR2_PROG < R_TAB + DR_TAB + DR_PROG

→ Nurkan pyöristysjyrsin tai torusjyrsin Ilman TCPM-toimintoa tai lisätoimintoa M128

työkalukoordinaatiston ja sisäänsyöttökoordinaatiston suuntaukset ovat identtisiä.

DR+

DR- DL-DL+

72

HEIDENHAIN | TNC 320 | Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi | 10/2018

Perusteet | NC-perusteet

Im Dokument TNC 320 Käyttäjän käsikirja DIN/ISO-ohjelmointi (Seite 63-73)