Kardanischer Fräskopf; Orientierungsachsen (Ab Sw 5.3) - Siemens SINUMERIK 840D Funktionsbeschreibung

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1.4 Kardanischer Fräskopf
Merkmale Die folgenden Merkmale zeichnen eine Werkzeugmaschine mit kardanischem
Fräskopf aus:
Die Werkzeugmaschine für den kardanischen Fräskopf hat mindestens 5
Achsen
S
S
1.5

Orientierungsachsen (ab SW 5.3)

Einführung
Bei Roboterkinematiken, Hexapoden– oder Nutatorkinematiken existiert kein
derart einfacher Zusammenhang zwischen Achsbewegung und
Orientierungsänderung, wie es bei konventionellen 5–Achs–Maschinen der Fall
ist.
Deshalb wird ein Modell zur Beschreibung der Orientierungsänderung
geschaffen, das unabhängig von der tatsächlichen Maschine ist. Dieses Modell
definiert drei virtuelle Orientierungsachsen, die man sich als Drehungen um die
Koordinatenachsen eines rechtwinkligen Koordinatensystems vorstellen kann.
Für die 6–Achs–Transformation wird ein weiterer dritter Freiheitsgrad für die
Orientierung eingeführt, der die Drehung des Werkzeugs um sich selbst
beschreibt.
Definition
Über die Echtzeittransformation werden die kartesischen Koordinaten vom
Basiskoordinatensystem ins Maschinenkoordinatensystem umgerechnet. Die
kartesischen Koordinaten bestehen aus
Geometrieachsen beschreiben den Arbeitspunkt.
Orientierungsachsen beschreiben die Orientierung des Werkzeugs im Raum.
Orientierung des
Die Orientierung des Werkzeugs im Raum kann durch Lineare Interpolation,
Werkzeugs Großkreisinterpolation und mittels Orientierungsvektoren wie folgt definiert
werden:
 Siemens AG 2002 All Rights Reserved
SINUMERIK 840D/840Di/810D Funktionsb. Sonderfunktionen (FB3) – Ausgabe 11.02
3 translatorische Achsen (für geradlinige Bewegungen) [X, Y, Z] bewegen
den Arbeitspunkt an jede beliebige Position im Arbeitsraum.
2 rotatorische Schwenkachsen, die unter einem projektierbaren Winkel
(meist 45 Grad) angeordnet sind, ermöglichen dem Werkzeug
Orientierungen im Raum einzunehmen, die sich bei 45 Grad Anordnung auf
eine Halbkugel beschränken.
– Geometrieachsen
– Orientierungsachsen
– Direkte Programmierung der Rundachspositionen A, B, C
– Bei 5–Achs–Transformation durch Programmierung:
der Euler– oder RPY–Winkel in Grad über A2, B2, C2 oder
des Richtungsvektors über A3, B3, C3
– Programmierung über Voreilwinkel LEAD und Seitwärtswinkel TILT
3– bis 5–Achs–Transformation (F2)
1.4 Kardanischer Fräskopf
3/F2/1-11