Vorschub Kreisbewegung berechnen mit Rauhtiefe

Bei Schlichtoperationen an Kreisen kann man den Vorschub an Aussenecken erhöhen und in Innenecken reduzieren um die Vorschubgeschwindigkeit an der Kontur konstant zu halten.

Dafür gibt es allseits bekannte Formeln wie z.B. diese hier:
Innenkreis: F_Kreis = ( ( R_Teil - R_Wkz ) / R_Teil) * F_Gerade
Außenkreis: F_Kreis = ( ( R_Teil + R_Wkz ) / R_Teil) * F_Gerade

https://de.industryarena.com/fanuc/forum/vo...sen--68945.html

Da gibt es aber ein kleines Problem wenn man die Rauhtiefe bzw. Aufweichung von der Kontur betrachtet.

Fangen wir mal gerade an und geben mal Gas damit der Fehler sichtbar wird.

Ich habe einen Fräser Ø8 der fährt mit einem fz von 2 bei Z=1.
Wir zerspanen dicke Luft, daher geht das ohne das er abbricht. :-)

Malen wir das mal auf, messen die Rauhigkeit/Abweichung und bekommen so einen Wert von 0,127:

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Wenn wir den Vorschub auf eine Aussenecke mit R5 umrechnen kommen wir auf fz 3,6.
Malen wir das mal auf, messen die Rauhigkeit/Abweichung und bekommen so einen Wert von 0,242:

 b.PNG ( 33.71KB ) Anzahl der Downloads: 19


Und das ist zu viel, ich will nur eine Rauhigkeit/Abweichung wie auf der Geraden!

Malen wir das mal auf und messen den fz umd kommen auf 2,652

 c.PNG ( 29.45KB ) Anzahl der Downloads: 23


In der Innenecke ist das anders herum, der nach der Formel umgerechnete fz ist 0,4 wir können aber 0,914 fahren bei gleicher Abweichung.

 d.PNG ( 40.56KB ) Anzahl der Downloads: 18


Hier die Solidworksdatei mit der ich das gemacht habe falls die Bilder zu schlecht sind:
 Teil.zip ( 78.67KB ) Anzahl der Downloads: 6


Ich würde gerne in meinen PP diese Vorschubkorrektur in @arc einbauen, aber es fällt mir keine gescheite Berechnung / Näherungsformel dafür ein.

Hat da jemand zufällig was?

Andreas.

Moin, weisst Du denn überhaupt, ob es bei Wegen ohne Radiuskorrektur ein Innen- oder Aussenradius ist ?

Ich denke grundsätzlich ist der Gedanke echt gut. Aber in der Praxis spielt das doch eher eine untergeordnete Rolle, weil der Vorschub beim schlichten richtet sich in der Praxis doch eher nach Maschine,Bauteil,Stabilität und Aufspanung

Wir schlichten generell eher mit Standard Werten die je nach Maschine Spindel und wkz ausgewählt sind. Grundsätzlich find ich die Idee echt gut müsste man mal in Versuchen gegenüber gleichbleibenden vf an der Schneide Evaluieren

Also Beim kreistaschen Fräsen und innen Konturen schlichten benütze ich hauptsächlich vf an der Schneide vorausgesetzt ist das der fräser Radius mindestens immer 1 mm kleiner als der zu fertigende Radius ist! Sonst wird der Vorschub in der Ecke viel zu gering und neigt eher zu Vibration statt wenn ich mit einem 8 fräser ein 8,2 Radius schlichte lieber zügig durchfahren. Aber wie gesagt das kommt eigentlich immer auf denn Bearbeitungsfall an .

Beim Kreistaschen fräsen bzw. Schruppen bringt Vf an der Schneide enorme standzeit Erhöhungen meine Erfahrungen.

Aber Erhöhung an außen Ecke hab ich eigentlich keine Erfahrung hab so rein vom Gefühl eher schlechte Erfahrungen an kleinen Ecken und Radien gemacht weil de Vorschub aprupt erhöht und wieder gesenkt wird das neigt doch eher zu Schwingungen im Werkzeug? Oder was denk ihr darüber wie ist da Eure Erfahrungen vielleicht kann jemand dazu was sagen der das produktiv öfters benützt auch zu standzeit usw . Mann lernt nie aus

Jetzt wäre dann nur noch die Frage in wie fern sich die Berechnung des vf mit konstanter rauhtiefe im Gegensatz zur vf an der wkz Schneide in der Praxis unterscheidet. Und weiter Vorteile eventuell bring auch was die Fläche beim schlichten angeht?

Das müsste man alles mal testen. Aber einfacher würde ich es finden es über die CNC-Steuerung zu realisieren weil vf an der WKZ-Schneide ist eigentlich auch nur ein M oder G Befehl an denn meisten Maschinen zumindest mit R-Korrektur und ganz ehrlich Wehr schlichtet denn ohne R-Korrektur?

Und es wäre auch viel einfacher an bestehende Programmen anzuwänden um einen Unterschied in der Serien Produktion heraus zu finden.

Und grundsätzlich ist es auch besser zum anpassen der vorhandenen Programme. Unsere Programme werden alle mit Parametric Feed ausgegeben außer I-machinig natürlich

Mal gespannt über eure Meinung

Der Beitrag wurde von clubby300 bearbeitet: 20.04.2023, 22:04 Uhr

Ja, weiß ich.

Ich habe seit langem schon eine Vorschubkorrektur im PP, keine Probleme. Nur nicht für diese Art Vorschubberechnung.

Andreas.

Ganz klares jein.

Im konkreten Anwendungsfall haben ich einen HPC-Fräser Ø16 mit 7 Schneiden, der fährt mit einem F3800 und die Außenecke R2,92 mit F14211, was aber zu schnell ist, der Vorschub reduziert auf 7100 liefert ein super Ergebnis.

Und wenn ich mir das aufmale, dann komme ich bei gleicher Rauhtiefe auf genau diese Werte.

Bei "normalen" Aussenecken spielt das sicherlich eine untergeordnete Rolle, auch die Zeitersparnis ist nicht wirklich groß. Aber wenn man Teile baut die später exakt ineinander passen und sich dann auch noch ohne zu klemmen bewegen müssen, dann wird es schon ein wenig anspruchsvoller.

BTW, meiner Erfahrung nach, wenn man den Vorschub an der Kontur der Steuerung überlässt, dann fahren diese auch diesen "zu hohen" Vorschub. Und das abrupte Beschleunigen führt natürlich zum Schwingen was nachträglich ist.

Andreas.

Schönen guten Morgen Andreas,

Also hast du im Prinzip schon raus gefunden das diese Werte. Bei konstanter rz sehr gut funktionieren! Nur wie ist das wenn eine außen Ecke mit sagen wir mal 0.5 oder 0,2 abgerundet ist da komm ich auf Vorschübe jenseits von gut und Böse

Im Prinzip wird der Vorschub von konstanter vf an der Schneide zu konstanter rz ungefähr halbiert

Ich werd das auch mal testen mit konstanter Rz wie sich das bei so Kleine Rundungen verhält, da ich die quasi an jeden Teil dran mache nur zwecks entgraten. Wenn ich genaue exakte Ecke und Radien brauche fahre ich sowieso mit genauhalt und eher geringem Vorschub

Und wie gesagt wenn dann würde ich die Formel eher in die Steuerung klopen und ein M -Befehl machen bei Heidenhain ist das M110 inenecken M111 ausenecken die müsste man nur kopieren ein neuen M Befehl machen und die Formel Austauschen, jetzt brauchen wir nur noch ne Formel ????

Der Beitrag wurde von clubby300 bearbeitet: 21.04.2023, 07:46 Uhr

Also versuch gerad irgendwie auf eine Formel Zu kommen

Zuerst müssen Wir die Rauhtiefe Berechnen
Rth = D/2 - (√ (d²-Fz²)/4)

Anschließend müssen Wir von Rth nach Fz Bei Innen,Ausen Radien Umrechnen
hab ich auch hinbekommen Mit winkle Funktion im Koordinatensystem
nur ist das nicht praktikabel

Wir haben eigentlich nur
Rth = Fix wert (0.01)
Ø-Fräser = Fix wert (8)
Fz = variabel

Und dann noch
R Aussen
R Innen

aber ich komme auf kein einfach Lösung
ich hab zuerst denn Schnittpunkt beider kreise bei Rth 0.01 berechnet
und anschließend die sehnenlänge von kreis zu kreis über Winkelfunktion

aber ich weis von vorn hinein nicht in welchem Koordinatensystem man sich befindet daher kann man das nicht so rechnen

Ich hab eine Lösung gefunden zwar nicht die feine Englische Art aber es funktioniert

Ich hab die Formel für vf an der Schneide gelassen wie sie ist und rechne einfach mit Korrektur Tabellen Fräser Durchmesser 0,5 abgestuft von sagen wir D2 bis D20 bei jeweils D5 bis D300 sagen wir mal , und das jeweils alles mit Korrektur werten befühlt so ein Parr Tabellen sind im nu erstellt mit deiner tollen Skizze

Das funktioniert auch so an unserer Heidenhain vorhin mal ausprobiert und das gute ist man kann auch kleine Radien entweder ignorieren oder sogar langsamer fahren .

Nur Ich denke wenn die Tabellen zu groß werden geht das auf die Berechnungszeit bei Heidenhain kann ich nur denn Nächsten Radius verarbeiten bei aufeinander folgenden Radien fängt es zu ruckeln an da er erst rechnen muss dann Vorschub setzen


Aber im solidcam dürfte das keine Rolle spielen da der Vorschub ja berechnet und ins Pgm geschrieben wird

Aber in wie fern ich mit so einer Korrektur Tabelle in solidcam pp rechnen kann weiß ich leider nicht

Ich hab eine Lösung gefunden zwar nicht die feine Englische Art aber es funktioniert

Ich hab die Formel für vf an der Schneide gelassen wie sie ist und rechne einfach mit Korrektur Tabellen Fräser Durchmesser 0,5 abgestuft von sagen wir D2 bis D20 bei jeweils D5 bis D300 sagen wir mal , und das jeweils alles mit Korrektur werten befühlt so ein Parr Tabellen sind im nu erstellt mit deiner tollen Skizze

Das funktioniert auch so an unserer Heidenhain vorhin mal ausprobiert und das gute ist man kann auch kleine Radien entweder ignorieren oder sogar langsamer fahren .

Nur Ich denke wenn die Tabellen zu groß werden geht das auf die Berechnungszeit bei Heidenhain kann ich nur denn Nächsten Radius verarbeiten bei aufeinander folgenden Radien fängt es zu ruckeln an da er erst rechnen muss dann Vorschub setzen


Aber im solidcam dürfte das keine Rolle spielen da der Vorschub ja berechnet und ins Pgm geschrieben wird

Aber in wie fern ich mit so einer Korrektur Tabelle in solidcam pp rechnen kann weiß ich leider nicht

e =radius-tool_diameter/2
Ra =(tool_diameter-sqrt(tool_diameter^2-feed_teeth^2))/2
h =e+tool_diameter/2
a =e+Ra
g =tool_diameter/2
w =acos((h^2+a^2-g^2)/(2*h*a))
lb =pi*h*w*2/180
afeed =feed/feed_teeth*lb

Das sollte für Aussenradien passen. Nun stellt sich eine weitere Frage wie man den Vorschub sinnvoll begrenzt für kleine Radien wie R0,3.
In arc_size bekommen wir den Winkel des Bogens.

Ist es eine sinnvolle Begrenzung wenn wir ein Minimum von 3 Rauhtiefen auf dem Bogen haben wollen?
Wobei dann hier auch gelten sollte das afeed nicht unter feed fällt?!

Andreas.

Also Andreas,

erstmal ein Riesen Großes Lob du bist ein Mathematik Jenie.

wie bist du da nur drauf gekommen? Ich hab alles mal durch gerechnet

Und bei einem vf auf der geraden von 2000 wie in deinem bsb kommen ich auf vf8170 bei dem 5 mm Radius ist das Korrekt? oder hab ich irgendwie einen Fehler

Aber irgendwie verstehe ich nicht wie du da drauf gekommen bist echt unglaublich

Hab mir zwei Tage denn Kopf zerbrochen. Und du machst das kurz du hast mein vollsten Respekt verdient du bist echt ein Käpsele wie wir Schwaben sagen

Naja ich denke die kleine Radien kann Mann doch einfach ausgrenzen das man z.b einfach sag alles kleiner wie R3 z.b bleibt vf wie auf der geraden

Verstehe nicht ganz was du meinst mit 3 rauhtiefen auf einem Bogen ?

Und das afeed nur bei arc kommt ist ja eigentlich logisch

es hat mir einfach keine ruhe gelassen bin die ganze zeit davor gesessen
hab mit Andreas seiner Formel zuerst irgendwie was komisches ausgerechnet

Aber nun Hab ich es selbst hinbekommen.
Hatte einen andern Ansatz, und konnte die Formel aufstellen nach etwas Abstand

D=Fräser Ø
Radius am Teil = +K Außen -K Innen
Rz= w

Fz= √ 2*W*D*(2+D/K)

Funktioniert wunderbar auch bei Innen-Radien

Also morgen werd ich mal das Programm in die Heidenhain Kloppen wenn ich dazu komme wenn es fertig ist stell ich es in das HH-Forum

Der Beitrag wurde von clubby300 bearbeitet: 25.04.2023, 23:28 Uhr

Zuerst einmal vielen Dank für die Blumen, ein Mathegenie bin ich bei weitem nicht. Ich habe da auch etliche Tage immer wieder draufgekuckt bis ich letztendlich das Dreieck gesehen habe was ich exakt berechnen kann und die exakten Werte bringt die ich in Solidworks messen kann.

Deine Formel ist mathematisch falsch, wenn ich mal bei den Werten aus meinem Beispiel oben bleibe:
D=8
K=5
fz=2 => Ra=0,127016654

dann kommt bei meinem Krams 2,65223395 raus, bei Deiner Formel 2,704839969

Aber als Nicht-Mathematiker sehe ich darüber gerne hinweg, denn wenn wir die Inputparameter mal mit realistischen Werten füttern:

D=8
K=0,05
fz=0,05 => Ra=7,81258E-05

dann kommt bei meinem Krams 0,449706601 raus, bei Deiner Formel 0,450002197

Die Differenz hat für die Fräs-Realität nicht mal ansatzweise eine Relevanz und somit ist das eine super-einfache Näherungsformel. Vielen Dank dafür.

Es bleibt jedoch die Frage was zu tun ist wenn der Vorschub so hoch wird das wir den Eckenradius quasi überspringen.

Bleiben wir mal bei der Aussenecke, ich geb mit meinem Fräser Ø8 nochmal Gas, fz=4 und mache den Eckenradius auf 1, dann kann man es deutlich sehen. Die blaue gepunktete Linie ist die theoretische Ecke ohne R1:

 e.PNG ( 28.05KB ) Anzahl der Downloads: 7


Auch bei realen Fräsparametern kommt es zu diesem Problem wenn wir z.B. einen Fräser Ø16 und einen Eckenradius von 0,3 annehmen.

Irgendwo müssen wir eine Grenze ziehen und höher darf der Vorschub nicht werden. Die Frage ist wo ist eine sinnvolle Obergrenze?

Und für die Innenecke ist natürlich die Frage der Untergrenze...

Wenn ich mir die Rauhtiefe als Welle vorstelle, wäre eine sinnvolle Grenze wenn 2 oder 3 Wellen auf den Radius immer mindestens drauf passen müssen damit wir in der Realität dann noch etwas "Radiusartiges" an der Ecke sehen?

Andreas.