CNC-Grundlagen - Fräserradiuskorrektur

[Mister G]

Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei, mich in die Grundlagen der CNC-Technik einzuarbeiten. Daher an dieser Stelle ein dickes Dankeschön an Michael und Heiko für ihre CNC-Grundlagen auf Michaels Holzwurm-Page. Die waren mir schon eine hervorragende Hilfe, um die Technik näherungsweise zu kapieren.

Ich bin aber mit einer Frage hängengeblieben auf die ich mir hier von Euch eine Antwort erhoffe:

Wird eine Kontur mit Fräserradiuskorrektur von "A" über die Ecke "B" nach "C" gefräst, so müsste diese Ecke "B" nach meinem Verständnis vom Fräser schräg gekappt werden (siehe angefügte Skizze), denn die Bahn in x-Richtung endet ja dort, wo der dunkle Fräser steht, die Bahn in y-Richtung beginnt jedoch am hell dargestellten Fräser. Muss ich dies beim erstellen des Fräsprogramms berücksichtigen und die Fräsbahn über die Ecke hinaus geradeaus laufen lassen (und entsprechend die nächste Bahn schon vor der Ecke beginnen) oder ist die Maschine so "schlau", dass sie den Fräser selbstständig großzügig und passgenau um die Ecke herum führt?

Es wäre toll, wenn jemand mit der entsprechenden Erfahrung meinen grauen Zellen dabei auf die Sprünge helfen könnte.

Ach so, und noch eine Frage:
legt man die 0-Ebene der z-Achse sinnvollerweise auf die Werkstück-Oberfläche oder auf die Werkstückunterseite?

 

[toddy]

Fräserradiuskorektur

Hallo !
Es gibt 3 Möglichkeiten mit dem Fräser C0 ; C1 ;C2 . Alle 3 würden dir keine schräge Ecke fräsen , aber wie du schon fast selber gezeigt hast wird C0 vom Mittelpunkt des Fräsers berechnet , daß heißt die Kontur wird um Fräserhälfte kleiner . C1 läuft links von der Bahn , also wird die Kontur um Fräserdurchmesser kleiner . C2 läuft rechts , also so wie du möchtest . also in X und Y um Fräserdurchmesser weiter gefräst . Bei deiner Skize ist einmal Dunkel C2 und hell C0 .

Bis dann toddy

 

[Jono]

Hallo,

Die ecke wird spitz, da die Fräswege nicht nur versetzt sondern auch wenn nötig verlängert werden. dies gilt auch, wenn die Fräskanten nicht Rechtwinkelig sind oder mit G2 oder G3 Bögen folgen. Manche Steuerungen setzen auch einne Kreisbahn zwischen die Strecken und 'umschleifen' Deine Ecke.

 

[Finger]

Hi,
die Bahn verläuft doch ganz einfach Strecke A-B + Radiuswert des Fräsers = Fräswege A->B . Bei Fräsweg B-C = Strecke B-C + 2 mal den Radiuswert des Fräsers.

Und das was Jono anspricht gibt es auch noch als Dreieck und da liegt die Kunst im CNC Fräsen, je kleiner der Weg ist zum nächten Bahn um so schneller geht jeder Arbeitsgang.

 

[Chris70]

Ein weiterer Tipp zum fräsen einer "ECKE"

Wenn man im CNC Programm die Ecke B mit einen minimalen Radius z.B. 0,1mm versieht ( xilogPlus-> GFIL 0.1) erhält man bei Spanplatte und auch bei Massivholz eine sauberere Ecke, denn der Fräser "umrundet" die Ecke, somit geht der Vorschub fiesend von der X-Achse in die Y-Achse über. Zusätzlich wird dadurch auch noch die Maschine "geschont" weil die einzelnen Achsen nicht so "hart" abgestoppt bzw. beschleunigt werden.


Gruß Chris
Selbst-schreinern.de

 

[Mister G]

Erstmal vielen Dank für Eure Antworten!

Ich bin mir als CNC-Greenhorn nicht so ganz sicher, ob ich alle Antworten richtig verstanden habe, darum nochmal die Rückfragen:

@ Jono und @ Finger:
Das heißt also, wenn ich mit G42 (Fräserradiuskorrektur nach rechts) und G01 (Geradeninterpolation) die Kontur von A nach B fahre und sofort im nächsten Befehl von B nach C fahre, wird die Ecke trotzdem scharfkantig, richtig? Die Fräswegverlängerung für den Fräserradius wird von der Steuerung automatisch mit berücksichtigt?

@ Schreinermeiste:
Die Idee ist gut (da muss man erstmal drauf kommen). Aber mal abgesehen von der Schonung der Maschine: was passiert denn, wenn dieser 0,1 mm-Radius nicht programmiert wird? Wird die Ecke dann doch gefast? (Das würde ja eigentlich der Antwort von Jono und Finger entgegenstehen). Oder wird sie sonstwie ungenau oder unsauber?

@ all:
Vielleicht hat ja noch jemand eine Antwort auf meine zweite Frage:
legt man die 0-Ebene der z-Achse auf die Werkstück-Oberfläche oder auf die Werkstückunterseite?

 

[Jono]

Hallo,

zum Thema hartes stoppen, hier spielt es noch eine Rolle, ob der sogenannte 'Genauhalt' mit programmiert wurde. das Heißt die Achsen stoppen kurz in der Ecke und legen dann neu los. Mit Eckenradius versucht die Maschine um die Ecke zu kommen und den Vorschub einzuhalten, was interessante Richtungswechsel hervorrufen kann. (kann natürlich vermieden werden wenn dem GFIL-Befehl von Xilog eine separate Vorschubgeschwindigkeit angegeben wird).
Die Num in unserer Morbidelli löst das Problem differenziert, indem sie bei Winkeln >=90° die Ecken ausfährt und bei spitzen Winkeln umrundet.
Die Herkunft der verschiedenen Verrechnungsmethoden kommt aus dem Metallbereich, wo in diesem Fall weniger die gesparte Zeit ausschlaggebend war, sondern der Schneidendruck konstant gehalten werden soll. Die Maschine soll also während der gesamten Bearbeitung den Vorschub möglichst konstant halten können ohne durch abrupte Richtungswechsel zu fibrieren. So wird immer eine bestimmte Mindestspandicke abgenommen. wird dieses Maß unterschritten, fängt der Fräser an zu schaben und einen Metallwulst vor sich her zu schieben. Die Folge davon ist dann baldiger Fräserbruch.
Es kommt nicht von ungefähr, dass Metaller ihre Vorschübe über die gewünschte Spandicke pro Schneide berechnen.

 

[Chris70]

Die Ecke wird auf keinen fall gefast, sondern wird als richtige Ecke ausgearbeitet. Die Software berechnet anhand der Werkstückdaten und der Werkzeugradiuskorrektur die korregierte fräsbahn. somit entsteht in jeden Fall eine richtige Ecke.

Die Z=0 ebene ist die obere Fläche des werkstückes

Gruß chris
Selbst-schreinern.de

 

[Jono]

Hallo,

mein letzter Post hat sich überschnitten, also zu Deinen Fragen:

1. die Ecke bleibt scharf, egal ob die Steuerung die Fräsbahnen verlängert, umrundet oder im Dreieck schneidet. Die Bahnen werden von der Steuerung so verrechnet (die Radiuskorrektur wäre sonst ziemlich nutzlos).
2. Ich habe den G-Code leider nicht im Kopf, der die maschine dazu veranlasst, zwischen zwei Fräsbahnen kurz zu stoppen, da unsere Steuerung dies inzwischen flesxibel anhand der Richtungsänderung macht. Technisch gesehen ist die Maschine in der Lage die Richtung 'sofort' zu wechseln, was ein leichtes Schwanken der Ausleger zur Folge hat. Verursacht durch die Massenträgheit. Bei den im Schreinerhandwerk üblichen Auslegermaschinen an deutlichsten bei einem Wechsel von X nach Y zu sehen. Bei einem klassischen Genauhalt verzögert die Maschine kurz vor erreichen der Endlage und fährt sanft in der neuen Richtung los. Nachteil hierbei ist, dass der Fräser sich im stillstand 'freischneidet' also minimal mehr abnimmt als bei der laufenden Fräsung, wodurch eine sichtbare Macke in Innenecken entsteht.
3. Den Ursprung der Z-Ebene gibt Dir meist die Steuerung oder das Programmiersystem vor, wobei mir schon die verschidensten Varianten untergekommen sind. unsere alte IMA hat die Nullebene auf UK Werkstück, wobei die Parameter für die Bohrzyklen von oben angegeben werden :rolleyes:. Morbidelli hat die Nullebene auf der Werkstückoberkante und in die Tiefe wird Z positiv angegeben. Bei SCM liegt die Nullinie auch oben, aber die Tiefe wird negativ angegeben.......

 

[Mister G]

Klasse, jetzt bin ich ein gutes Stück schlauer.

Vielen Dank an alle!