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Kreisinterpolation beim Drehen

Beitrag 28.01.2022, 08:12 Uhr
SOFLOW
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Hallo Community,

ich bräuchte nochmal eine Erklärung bezüglich der der Kreisinterpolation G2 G3 beim Drehen. Vorallem mit der Berücksichtigung eines Eckenradiuses.

Bsp.: WKZ V-Platte 0,4 Eck-Radius, Vertikaldrehmaschine

N620 G1 Z-87.F0.2
N630 G2 X435.35 Z-89 I1.6 K0 F0.1

Woran hätte ich jetzt erkennen können das die Kreisbewegung ein R2 ist? Bitte auf I und K eingehen.

BG
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Beitrag 28.01.2022, 10:48 Uhr
CNCFr
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Der programmierte Kreisradius ist immer die Wurzel aus den beiden Quadraten von I und K also R = sqrt(I * I + K * K).
In deinem Fall ist K gleich 0, d.h. der programmierte Radius ist gleich I und damit 1.6 mm.
Dein Werkzeug hat einen Schneidenradius von 0,4 mm, d. bei der Bearbeitung ist der Mittelpunkt der Werkzeugschneide um 0.4 mm von der Kontur und (0,4 mm + 1.6 mm) = 2 mm vom Mittelpunkt der Kontur entfernt, d.h. das Werkzeug wird auf einem Kreis mit dem Radius 2 mm bewegt.

Dieser Kreis ist allerdings in aller Regel versetzt, weil bei Drehwerkzeugen der Werzeugbezugspunkt normalerweise ja nicht im Schneidenmittelpunkt liegt, sondern je nach Schneidenlage auf dem Rand der Schneide bzw. außerhalb der Schneide.

Der Beitrag wurde von CNCFr bearbeitet: 28.01.2022, 10:48 Uhr
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Beitrag 04.02.2022, 17:44 Uhr
SOFLOW
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Beiträge: 17

Danke CNCFr,

nun gehen die neuen Fragen los =)

Deine Formel R = sqrt(I * I + K * K) verstehe ich nicht. Was bedeutet sqrt? Wie ist das mit den Quadranten gemeint? Kannst du das grafisch darstellen?



"Dieser Kreis ist allerdings in aller Regel versetzt, weil bei Drehwerkzeugen der Werzeugbezugspunkt normalerweise ja nicht im Schneidenmittelpunkt liegt, sondern je nach Schneidenlage auf dem Rand der Schneide bzw. außerhalb der Schneide."

Du meinst die programmierte Kreisbahn stimmt nicht, weil der theoretische Schnittpunkt der Schneidkanten, den man ja programmiert, nicht der Punkt ist der schneidet?
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Beitrag 04.02.2022, 18:45 Uhr
CNCFr
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sqrt ist die allgemein übliche Abkürzung für die Quadratwurzel.
Die Formel kennst wahrscheinlich unter dem Namen Pythagoras.
Der Radius R des Kreises vom Startpunkt zum Kreismittelpunkt ist die Hypotenuse eines rechtwinkeligen Dreiecks, Die beiden kurzen Seiten werden von I und K gebildet, es gilt also R * R = I * I + K * K. Wenn man links und rechts die Wurzel zieht bekommt man die Formel aus meinem Beitrag in #2.

Der berechnete Kreis stimmt schon. Der Werkzeugbezugspunkt liegt aber bei Drehwerkzeugen normalerweise nicht im Mittelpunkt der Schneide. Deshalb führt dieser Punkt einen Kreis aus, dessen Mittelpunkt nicht im Mittelpunkt des Kreises liegt den man fertigt.
Beim Fräsen ist das anders. Da ist der Werkzeugbezugspunkt der Mittelpunkt des Werkzeugs.
Stell dir vor, du hast einen Fräser, mit dem ein Zapfen gefertigt wird, und du markierst irgendwo auf dem Rand einen Punkt. Wenn man jetzt den Fräser kreisförmig bewegt, führt dieser Punkt auch eine Kreisbewegung aus, die aber einen verschobenen Mittelpunkt hat.
Vielleicht finde ich irgendwo eine Zeichnung, habe dazu im Moment aber keine Zeit.
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Beitrag 10.02.2022, 10:35 Uhr
SOFLOW
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Beiträge: 17

QUOTE (CNCFr @ 04.02.2022, 18:45 Uhr) *
sqrt ist die allgemein übliche Abkürzung für die Quadratwurzel.
Die Formel kennst wahrscheinlich unter dem Namen Pythagoras.
Der Radius R des Kreises vom Startpunkt zum Kreismittelpunkt ist die Hypotenuse eines rechtwinkeligen Dreiecks, Die beiden kurzen Seiten werden von I und K gebildet, es gilt also R * R = I * I + K * K. Wenn man links und rechts die Wurzel zieht bekommt man die Formel aus meinem Beitrag in #2.

Der berechnete Kreis stimmt schon. Der Werkzeugbezugspunkt liegt aber bei Drehwerkzeugen normalerweise nicht im Mittelpunkt der Schneide. Deshalb führt dieser Punkt einen Kreis aus, dessen Mittelpunkt nicht im Mittelpunkt des Kreises liegt den man fertigt.
Beim Fräsen ist das anders. Da ist der Werkzeugbezugspunkt der Mittelpunkt des Werkzeugs.
Stell dir vor, du hast einen Fräser, mit dem ein Zapfen gefertigt wird, und du markierst irgendwo auf dem Rand einen Punkt. Wenn man jetzt den Fräser kreisförmig bewegt, führt dieser Punkt auch eine Kreisbewegung aus, die aber einen verschobenen Mittelpunkt hat.
Vielleicht finde ich irgendwo eine Zeichnung, habe dazu im Moment aber keine Zeit.
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Beitrag 10.02.2022, 11:17 Uhr
SOFLOW
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QUOTE (CNCFr @ 04.02.2022, 18:45 Uhr) *
sqrt ist die allgemein übliche Abkürzung für die Quadratwurzel.

Danke, wieder was gelernt.

QUOTE (CNCFr @ 04.02.2022, 18:45 Uhr) *
Der berechnete Kreis stimmt schon. Der Werkzeugbezugspunkt liegt aber bei Drehwerkzeugen normalerweise nicht im Mittelpunkt der Schneide. Deshalb führt dieser Punkt einen Kreis aus, dessen Mittelpunkt nicht im Mittelpunkt des Kreises liegt den man fertigt.
Beim Fräsen ist das anders. Da ist der Werkzeugbezugspunkt der Mittelpunkt des Werkzeugs.
Stell dir vor, du hast einen Fräser, mit dem ein Zapfen gefertigt wird, und du markierst irgendwo auf dem Rand einen Punkt. Wenn man jetzt den Fräser kreisförmig bewegt, führt dieser Punkt auch eine Kreisbewegung aus, die aber einen verschobenen Mittelpunkt hat.
Vielleicht finde ich irgendwo eine Zeichnung, habe dazu im Moment aber keine Zeit.

Aha, Habs mir bestimmt zehn Mal durchgelesen, so langsam verstehe ich was du meinst. Ne Zeichnung wäre nochmal gut wenn du da was nachreichen könntest.


Wenn ich mir das richtig zusammen reime, dann ist bei jeder Kreisbahn, die einen Viertelkreis beschreibt, entweder Zahlenwert I oder K + Schneidenradius mein programmierter Radius?
Bei einem Viertelkreis ist immer jeweils I oder K = 0, richtig? Im Umkehrschluss wenn in I und K ein Wert steht dann ist es kein Viertelkreis mehr?
Wenn ich eine Fase, zB. 3x45°, jeweils die zwei Kanten die entstehen mit 0.2 mm verrunden möchte. Kann man das selber programmieren, oder ist das zu schwierig?

BG
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Beitrag 10.02.2022, 13:25 Uhr
gram
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QUOTE (SOFLOW @ 10.02.2022, 11:17 Uhr) *
Bei einem Viertelkreis ist immer jeweils I oder K = 0, richtig? Im Umkehrschluss wenn in I und K ein Wert steht dann ist es kein Viertelkreis mehr?

Sofern der Viertelkreis rechtwinklig im Koordinatensystem liegt, ja. Fährst du aber eine Schräge, an die eine weitere Schräge im 90°-Winkel anschließt und verrundest diese, dann hast du auch einen Viertelkreis, allerdings sind dann I und K nicht Null.


QUOTE (SOFLOW @ 10.02.2022, 11:17 Uhr) *
Wenn ich mir das richtig zusammen reime, dann ist bei jeder Kreisbahn, die einen Viertelkreis beschreibt, entweder Zahlenwert I oder K + Schneidenradius mein programmierter Radius?


Ich beziehe die Frage jetzt mal auf die Annahme, dass der Viertelkreis rechtwinklig im Koordinatensystem liegt. (siehe oben)
Dann entspricht dein Wert von I oder K plus oder minus deinem Schneidenradius der Bahn, die deine Maschine abfährt. (An Außenradien ist dies eine größere Bahn, Schneidenradius wird addiert...an Innenradien eine kleinere Bahn, Schneidenradius wird subtrahiert.) Diese Bahn sollte dich allerdings auch gar nicht interessieren, dafür gibt es die Schneidenradiuskompensation G41/G42. Dein programmierter Radius ist immer der gewünschte Radius laut Zeichnung, lt. obiger Annahme also der Wert von I oder K.
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Beitrag 10.02.2022, 13:32 Uhr
CNCFr
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Angehängte Datei  Formeln_Fasen.pdf ( 168.88KB ) Anzahl der Downloads: 7
QUOTE (SOFLOW @ 10.02.2022, 11:17 Uhr) *
Wenn ich mir das richtig zusammen reime, dann ist bei jeder Kreisbahn, die einen Viertelkreis beschreibt, entweder Zahlenwert I oder K + Schneidenradius mein programmierter Radius?
Bei einem Viertelkreis ist immer jeweils I oder K = 0, richtig? Im Umkehrschluss wenn in I und K ein Wert steht dann ist es kein Viertelkreis mehr?
Wenn ich eine Fase, zB. 3x45°, jeweils die zwei Kanten die entstehen mit 0.2 mm verrunden möchte. Kann man das selber programmieren, oder ist das zu schwierig?

Nein, das (mit den Viertelkreisen) ist nicht richtig. Dass da immer nur I oder K von Null verschieden ist, gilt nur dann, wenn der Kreismittelpunkt vom Startpunkt aus gesehen bei der gleichen X- bzw- Z-Koordinate liegt. Das muss ja aber nicht so sein. Ein Viertelkreis kann ja auch verdreht sein, z.B.
G1 X0 Z0
G3 I5 K5 X0 Z10

Zu den verrundeten Fasen:
Das kann man schon selber programmieren, man muss eben ein bisschen rechnen.
Ein anderer Kollege hatte mal das gleiche Problem. Dafür habe ich mal die notwendigen Formeln zusammengestellt und hier als Datei angehängt. Dazu noch eine kurze Erläuterung:
Bei der Kontur aus zwei Verrundungen und der Fase gibt es 4 Punkte, die zu berechnen sind, die mit P1 bis P4 (bzw. mit X1/Z1 bis X4/Z4) bezeichnet sind..
P1 ist der Startpunkt der ersten Verrundung
P2 ist der Übergang von der ersten Verrundung zur Fase
P3 ist der Übergang von der Fase zur zweiten Verrundung
P4 ist der Endpunkt der zweiten Verrundung
Angehängte Datei(en)
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Beitrag 11.02.2022, 11:23 Uhr
SOFLOW
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QUOTE (gram @ 10.02.2022, 13:25 Uhr) *
Sofern der Viertelkreis rechtwinklig im Koordinatensystem liegt, ja. Fährst du aber eine Schräge, an die eine weitere Schräge im 90°-Winkel anschließt und verrundest diese, dann hast du auch einen Viertelkreis, allerdings sind dann I und K nicht Null.




Ich beziehe die Frage jetzt mal auf die Annahme, dass der Viertelkreis rechtwinklig im Koordinatensystem liegt. (siehe oben)
Dann entspricht dein Wert von I oder K plus oder minus deinem Schneidenradius der Bahn, die deine Maschine abfährt. (An Außenradien ist dies eine größere Bahn, Schneidenradius wird addiert...an Innenradien eine kleinere Bahn, Schneidenradius wird subtrahiert.) Diese Bahn sollte dich allerdings auch gar nicht interessieren, dafür gibt es die Schneidenradiuskompensation G41/G42. Dein programmierter Radius ist immer der gewünschte Radius laut Zeichnung, lt. obiger Annahme also der Wert von I oder K.


Ja meine Annahme ist rechtwinklig im KOS
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Beitrag 11.02.2022, 11:38 Uhr
SOFLOW
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QUOTE (CNCFr @ 10.02.2022, 13:32 Uhr) *
Angehängte Datei  Formeln_Fasen.pdf ( 168.88KB ) Anzahl der Downloads: 7

Nein, das (mit den Viertelkreisen) ist nicht richtig. Dass da immer nur I oder K von Null verschieden ist, gilt nur dann, wenn der Kreismittelpunkt vom Startpunkt aus gesehen bei der gleichen X- bzw- Z-Koordinate liegt. Das muss ja aber nicht so sein. Ein Viertelkreis kann ja auch verdreht sein, z.B.
G1 X0 Z0
G3 I5 K5 X0 Z10

Zu den verrundeten Fasen:
Das kann man schon selber programmieren, man muss eben ein bisschen rechnen.
Ein anderer Kollege hatte mal das gleiche Problem. Dafür habe ich mal die notwendigen Formeln zusammengestellt und hier als Datei angehängt. Dazu noch eine kurze Erläuterung:
Bei der Kontur aus zwei Verrundungen und der Fase gibt es 4 Punkte, die zu berechnen sind, die mit P1 bis P4 (bzw. mit X1/Z1 bis X4/Z4) bezeichnet sind..
P1 ist der Startpunkt der ersten Verrundung
P2 ist der Übergang von der ersten Verrundung zur Fase
P3 ist der Übergang von der Fase zur zweiten Verrundung
P4 ist der Endpunkt der zweiten Verrundung


Danke für die Formelsammlung.

Irgendwie ist das alles ganz schön Kompliziert...Ich glaube ich brauche mal ganz simple Programmierübungen um da die richtige Denkweise zu bekommen. Habt Ihr zufällig sowas an der Hand?
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