Korrektur Auf Der Bahn; Werkzeuglängsachse Parallel Zur Flächennormalen - Siemens Sinumerik 840D sl Funktionshandbuch

W5: 3D-Werkzeugradiuskorrektur
19.3 Stirnfräsen
Wird ein Satz verkürzt (Innenecke), so wird auch der Interpolationsbereich des
Flächennormalenvektors entsprechend reduziert, d. h. anders als bei Interpolationsgrößen
wie z. B. der Position einer zusätzlichen Synchronachse wird der Endwert des
Flächennormalenvektors dann nicht erreicht.
Neben den bekannten Möglichkeiten zur Orientierungsprogrammierung, kann die
Werkzeugorientierung mit den beiden Adressen LEAD (Voreil- oder Sturzwinkel) und TILT
(Seitwärtswinkel) auch auf den Flächennormalenvektor und Bahntangentenvektor bezogen
werden. Der Voreilwinkel ist der Winkel zwischen der Werkzeugorientierung und dem
Flächennormalenvektor, der Seitwärtswinkel ist der Winkel zwischen der Bahntangente und
der Projektion des Werkzeugvektors in die zu bearbeitende Oberfläche. Die Angabe der
Winkel relativ zur Flächennormalen ist lediglich eine erweiterte Möglichkeit der
Orientierungsprogrammierung am Satzende. Sie impliziert nicht, dass Voreil- und
Seitwärtswinkel ihre programmierten Werte bereits vor Erreichen des Bahnendpunktes
erreichen.
Aus Bahntangente, Flächennormalenvektor, Voreilwinkel und Seitwärtswinkel am Satzende
wird die resultierende Werkzeugorientierung ermittelt. Diese wird am Satzende immer
erreicht, insbesondere auch dann, wenn der Satz (an einer Innenecke) verkürzt wird. Ist das
entfallende Bahnstück keine Gerade in einer Ebene, weichen im neuen Bahnendpunkt Voreil-
und Seitwärtswinkel im allgemeinen von ihren programmierten Werten ab, denn bei gleicher
absoluter Orientierung des Werkzeugs wie im ursprünglichen Bahnendpunkt ist die
Orientierung relativ zum Flächennormalenvektor bzw. Bahntangentenvektor verändert.
19.3.3

Korrektur auf der Bahn

Werkzeuglängsachse parallel zur Flächennormalen
Beim Stirnfräsen muss der Fall gesondert betrachtet werden, dass der Bearbeitungspunkt auf
der Werkzeugoberfläche springt. Dies kann bei einem Torusfräser immer dann der Fall sein,
wenn Flächennormalenvektor n
Werkzeug steht exakt senkrecht auf der Oberfläche), da dieser Richtung auf dem Werkzeug
nicht ein einzelner Punkt entspricht, sondern die gesamte Kreisfläche an der
Werkzeugstirnseite. Der Berührpunkt ist deshalb bei dieser Orientierung nicht definiert. Ein
Bahnpunkt, in dem Werkzeuglängsachse und Flächennormale parallel sind, wird im
Folgenden als singulärer Punkt oder kurz als Singularität bezeichnet.
Dieser Fall ist auch praktisch von Bedeutung, z. B. dann, wenn mit einem senkrecht
stehenden Werkzeug eine konvexe Oberfläche bearbeitet werden soll (z. B. Stirnfräsen mit
konstanter Orientierung), deren Flächennormale ebenfalls senkrecht werden kann (z. B. eine
Halbkugel). Der Bearbeitungspunkt an der Kontur bleibt dabei fix, die Maschine muss jedoch
bewegt werden, um den Bearbeitungspunkt von einer Werkzeugseite zur anderen bringen.
Das beschriebene Problem ist lediglich ein Grenzfall (Voreilwinkel β = 0 und Seitwärtswinkel
γ = 0). Wird der Voreilwinkel β = 0 und der Seitwärtswinkel γ hat einen kleinen Wert, so muss
das Werkzeug sehr schnell (im Grenzfall sprungartig) bewegt werden, um den durch die
Fräsbedingungen erzwungenen Bearbeitungspunkt nahe der die Stirnfläche bildenden
Kreislinie einzuhalten, siehe folgendes Bild.
718
und Werkzeugvektor w kollinear werden (d. h. das
F
Funktionshandbuch, 02/2011, 6FC5397-2BP40-0AA0
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