Korrektur Auf Der Bahn - Siemens SINUMERIK 840D sl Handbuch

W5: 3D-Werkzeugradiuskorrektur - nur 840D sl
21.3 Stirnfräsen
21.3.3

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.
Bild 21-15
Es wird im Grundsatz folgendermaßen gelöst: Ist der Winkel d zwischen
Flächennormalenvektor n
(Maschinendatum) δ
Stirnseite (z. B. Torusfräser oder Zylinderfräser) 0 sein. Bei Werkzeugtypen mit
kugelförmiger Stirnfläche (Kugelkopffräser, Gesenkfräser) ist diese Einschränkung nicht
erforderlich, da hier Winkeländerungen in der Nähe der Singularität nicht zu sprunghaften
Änderungen des Bearbeitungspunktes auf der Werkzeugoberfläche führen. Wird nun δ = 0,
d. h. der Voreilwinkel b ändert sein Vorzeichen, springt der Bearbeitungspunkt von dem
bisherigen Bearbeitungspunkt auf die gegenüberliegende Seite des Werkzeugs. Diese
Bewegung wird in einem eingefügten Linearsatz ausgeführt.
Wird versucht, im nicht zugelassenen Winkelbereich für den Seitwärtswinkel γ zu arbeiten
(d. h. es gilt δ < δ
820
Wechsel des Bearbeitungspunktes auf der Werkzeugoberfläche in der Umgebung eines
Punktes, in dem Flächennormalenvektor und Werkzeugorientierung parallel sind
und Werkzeugorientierung w kleiner als ein Grenzwert
F
, so muss der Seitwärtswinkel γ bei den Werkzeugtypen mit ebener
min
und γ , 0), wird die Bearbeitung mit einem Alarm abgebrochen.
min
und Werkzeugvektor w kollinear werden (d. h. das
F
Funktionshandbuch, 03/2013, 6FC5397-2BP40-3AA1
Sonderfunktionen