Bearbeitung mit polarer Kinematik mit FUNCTION POLARKIN

Anwendung

In polaren Kinematiken werden Bahnbewegungen der Bearbeitungsebene nicht durch zwei lineare Hauptachsen, sondern von einer Linearachse und einer Drehachse ausgeführt. Die lineare Hauptachse sowie die Drehachse definieren dabei die Bearbeitungsebene und gemeinsam mit der Zustellachse den Bearbeitungsraum.

An Fräsmaschinen können geeignete Drehachsen verschiedene lineare Hauptachsen ersetzen. Polare Kinematiken ermöglichen, z. B. bei einer Großmaschine, die Bearbeitung größerer Flächen als alleine mit den Hauptachsen.

An Dreh- und Schleifmaschinen mit nur zwei linearen Hauptachsen sind dank polarer Kinematiken stirnseitige Fräsbearbeitungen möglich.

Voraussetzungen

  • Maschine mit mindestens einer Drehachse
  • Die polare Drehachse muss eine Modulo-Achse sein, die gegenüber den gewählten Linearachsen tischseitig verbaut ist. Die linearen Achsen dürfen sich somit nicht zwischen der Drehachse und dem Tisch befinden. Der maximale Verfahrbereich der Drehachse ist durch die Software-Endschalter ggf. begrenzt.

  • Funktion PARAXCOMP DISPLAY mit mindestens den Hauptachsen X, Y und Z programmiert
  • HEIDENHAIN empfiehlt alle verfügbaren Achsen innerhalb der PARAXCOMP DISPLAY-Funktion anzugeben.

    Verhalten beim Positionieren von Parallelachsen definieren mit FUNCTION PARAXCOMP

Funktionsbeschreibung

POLARKIN_Beispiel

Wenn die polare Kinematik aktiv ist, zeigt die Steuerung ein Symbol im Arbeitsbereich Positionen. Dieses Symbol verdeckt das Symbol für die Funktion PARAXCOMP DISPLAY.

Mit der Funktion POLARKIN AXES aktivieren Sie die polare Kinematik. Die Achsangaben definieren die radiale Achse, die Zustellachse sowie die polare Achse. Die MODE-Angaben beeinflussen das Positionierverhalten, während die POLE-Angaben über die Bearbeitung im Pol entscheiden. Der Pol ist hierbei das Rotationszentrum der Drehachse.

  • Anmerkungen zur Achsauswahl:
  • Die erste Linearachse muss radial zur Drehachse stehen.
  • Die zweite Linearachse definiert die Zustellachse und muss parallel zur Drehachse sein.
  • Die Drehachse definiert die polare Achse und wird zuletzt definiert.
  • Als Drehachse kann jede verfügbare und gegenüber den gewählten Linearachsen tischseitig verbaute Modulo-Achse dienen.
  • Die beiden gewählten Linearachsen spannen somit eine Fläche auf, in der auch die Drehachse liegt.
POLARKIN
  • Folgende Umstände deaktivieren die polare Kinematik:
  • Abarbeitung der Funktion POLARKIN OFF
  • Anwahl eines NC-Programms
  • Erreichen des NC-Programmendes
  • Abbruch des NC-Programms
  • Anwahl einer Kinematik
  • Neustart der Steuerung

MODE-Optionen

Die Steuerung bietet folgende Optionen für das Positionierverhalten:

MODE-Optionen:

Syntax

Funktion

POS

Die Steuerung arbeitet vom Drehzentrum aus gesehen in positiver Richtung der radialen Achse.

Die radiale Achse muss entsprechend vorpositioniert sein.

NEG

Die Steuerung arbeitet vom Drehzentrum aus gesehen in negativer Richtung der radialen Achse.

Die radiale Achse muss entsprechend vorpositioniert sein.

KEEP

Die Steuerung bleibt mit der radialen Achse auf der Seite des Drehzentrums, auf der die Achse beim Einschalten der Funktion steht.

Wenn die radiale Achse beim Einschalten auf dem Drehzentrum steht, gilt POS.

ANG

Die Steuerung bleibt mit der radialen Achse auf der Seite des Drehzentrums, auf der die Achse beim Einschalten der Funktion steht.

Mit der POLE-Auswahl ALLOWED sind Positionierungen durch den Pol möglich. Dadurch wird die Seite des Pols gewechselt und eine 180° Rotation der Drehachse vermieden.

POLE-Optionen

Die Steuerung bietet folgende Optionen für die Bearbeitung im Pol:

POLE-Optionen:

Syntax

Funktion

ALLOWED

Die Steuerung erlaubt eine Bearbeitung am Pol

SKIPPED

Die Steuerung verhindert eine Bearbeitung am Pol

 
Tip

Der gesperrte Bereich entspricht einer Kreisfläche mit dem Radius von 0,001 mm (1 μm) um den Pol.

Eingabe

Die im Benutzerhandbuch enthaltenen NC-Programme sind Lösungsvorschläge. Bevor Sie die NC-Programme oder einzelne NC-Sätze an einer Maschine verwenden, müssen Sie sie anpassen.

  • Passen Sie folgende Inhalte an:
  • Werkzeuge
  • Schnittwerte
  • Vorschübe
  • Sichere Höhe oder sichere Positionen
  • Maschinenspezifische Positionen, z. B. mit M91
  • Pfade von Programmaufrufen

Einige NC-Programme sind abhängig von der Maschinenkinematik. Passen Sie diese NC-Programme vor dem ersten Testlauf an Ihre Maschinenkinematik an.

Testen Sie die NC-Programme zusätzlich mithilfe der Simulation vor dem eigentlichen Programmlauf.

 
Tip

Mithilfe eines Programmtests stellen Sie fest, ob Sie das NC-Programm mit den verfügbaren Software-Optionen, der aktiven Maschinenkinematik sowie der aktuellen Maschinenkonfiguration verwenden können.

11 FUNCTION POLARKIN AXES X Z C MODE: KEEP POLE: ALLOWED

; Polare Kinematik mit den Achsen X, Z und C aktivieren

Die NC-Funktion enthält folgende Syntaxelemente:

Syntaxelement

Bedeutung

FUNCTION POLARKIN

Syntaxeröffner für eine polare Kinematik

AXES oder OFF

Polare Kinematik aktivieren oder deaktivieren

X, Y, Z, U, V, A, B, C

Auswahl von zwei Linearachsen und einer Drehachse

Nur bei Auswahl AXES

Maschinenabhängig stehen weitere Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung.

MODE:

Auswahl des Positionierverhaltens

MODE-Optionen

Nur bei Auswahl AXES

POLE:

Auswahl der Bearbeitung im Pol

POLE-Optionen

Nur bei Auswahl AXES

Hinweise

  • Als radiale Achsen oder Zustellachsen können sowohl die Hauptachsen X, Y und Z sowie mögliche Parallelachsen U, V und W dienen.
  • Positionieren Sie die Linearachse, die nicht Bestandteil der polaren Kinematik wird, vor der POLARKIN-Funktion auf die Koordinate des Pols. Andernfalls entsteht ein nicht bearbeitbarer Bereich mit dem Radius, der mindestens dem Achswert der abgewählten Linearachse entspricht.
  • Vermeiden Sie Bearbeitungen im Pol sowie in der Nähe des Pols, da in diesem Bereich Vorschubschwankungen möglich sind. Verwenden Sie deshalb bevorzugt die POLE-Option SKIPPED.
  • Eine Kombination der polaren Kinematik mit folgenden Funktionen ist ausgeschlossen:
  • Beachten Sie, dass der Verfahrbereich der Achsen beschränkt sein kann.
  • Hinweise zu Software-Endschaltern bei Modulo-Achsen

    Verfahrgrenzen

Hinweise in Verbindung mit Maschinenparametern

  • Mit dem optionalen Maschinenparameter kindOfPref (Nr. 202301) definiert der Maschinenhersteller das Verhalten der Steuerung, wenn die Werkzeug-Mittelpunktsbahn durch die polare Achse geht.
  • Mit dem optionalen Maschinenparameter presetToAlignAxis (Nr. 300203) definiert der Maschinenhersteller achsspezifisch, wie die Steuerung Offset-Werte interpretiert. Bei FUNCTION POLARKIN ist der Maschinenparameter nur für die Drehachse relevant, die um die Werkzeugachse dreht (meist C_OFFS).
  • Gegenüberstellung von Offset und 3D-Grunddrehung

    • Wenn der Maschinenparameter nicht definiert oder mit dem Wert TRUE definiert ist, können Sie mit dem Offset eine Werkstück-Schieflage in der Ebene ausgleichen. Der Offset beeinflusst die Orientierung des Werkstück-Koordinatensystems W-CS.
    • Werkstück-Koordinatensystem W-CS

    • Wenn der Maschinenparameter mit dem Wert FALSE definiert ist, können Sie mit dem Offset keine Werkstück-Schieflage in der Ebene ausgleichen. Die Steuerung berücksichtigt den Offset während der Abarbeitung nicht.

Beispiel: SL-Zyklen in polarer Kinematik

Die im Benutzerhandbuch enthaltenen NC-Programme sind Lösungsvorschläge. Bevor Sie die NC-Programme oder einzelne NC-Sätze an einer Maschine verwenden, müssen Sie sie anpassen.

  • Passen Sie folgende Inhalte an:
  • Werkzeuge
  • Schnittwerte
  • Vorschübe
  • Sichere Höhe oder sichere Positionen
  • Maschinenspezifische Positionen, z. B. mit M91
  • Pfade von Programmaufrufen

Einige NC-Programme sind abhängig von der Maschinenkinematik. Passen Sie diese NC-Programme vor dem ersten Testlauf an Ihre Maschinenkinematik an.

Testen Sie die NC-Programme zusätzlich mithilfe der Simulation vor dem eigentlichen Programmlauf.

 
Tip

Mithilfe eines Programmtests stellen Sie fest, ob Sie das NC-Programm mit den verfügbaren Software-Optionen, der aktiven Maschinenkinematik sowie der aktuellen Maschinenkonfiguration verwenden können.

0 BEGIN PGM POLARKIN_SL MM

1 BLK FORM 0.1 Z X-100 Y-100 Z-30

2 BLK FORM 0.2 X+100 Y+100 Z+0

3 TOOL CALL 2 Z S2000 F750

4 FUNCTION PARAXCOMP DISPLAY X Y Z

; PARAXCOMP DISPLAY aktivieren

5 L X+0 Y+0.0011 Z+10 A+0 C+0 FMAX M3

; Vorposition außerhalb des gesperrten Polbereichs

6 POLARKIN AXES Y Z C MODE:KEEP POLE:SKIPPED

; POLARKIN aktivieren

* - ...

; Nullpunktverschiebung in polarer Kinematik

9 TRANS DATUM AXIS X+50 Y+50 Z+0

10 CYCL DEF 7.3 Z+0

11 CYCL DEF 14.0 KONTUR

12 CYCL DEF 14.1 KONTURLABEL2

13 CYCL DEF 20 KONTUR-DATEN

Q1=-10

;FRAESTIEFE

Q2=+1

;BAHN-UEBERLAPPUNG

Q3=+0

;AUFMASS SEITE

Q4=+0

;AUFMASS TIEFE

Q5=+0

;KOOR. OBERFLAECHE

Q6=+2

;SICHERHEITS-ABST.

Q7=+50

;SICHERE HOEHE

Q8=+0

;RUNDUNGSRADIUS

Q9=+1

;DREHSINN

14 CYCL DEF 22 AUSRAEUMEN

Q10=-5

;ZUSTELL-TIEFE

Q11=+150

;VORSCHUB TIEFENZ.

Q12=+500

;VORSCHUB RAEUMEN

Q18=+0

;VORRAEUM-WERKZEUG

Q19=+0

;VORSCHUB PENDELN

Q208=+99999

;VORSCHUB RUECKZUG

Q401=+100

;VORSCHUBFAKTOR

Q404=+0

;NACHRAEUMSTRATEGIE

15 M99

16 CYCL DEF 7.0 NULLPUNKT

17 CYCL DEF 7.1 X+0

18 CYCL DEF 7.2 Y+0

19 CYCL DEF 7.3 Z+0

20 POLARKIN OFF

; POLARKIN deaktivieren

21 FUNCTION PARAXCOMP OFF X Y Z

; PARAXCOMP DISPLAY deaktivieren

22 L X+0 Y+0 Z+10 A+0 C+0 FMAX

23 L M30

24 LBL 2

25 L X-20 Y-20 RR

26 L X+0 Y+20

27 L X+20 Y-20

28 L X-20 Y-20

29 LBL 0

30 END PGM POLARKIN_SL MM