Definition eines Bearbeitungskoordinatensystems (CS)

Definition und Speicherung eines CS:

#CS DEF [ [<CS-ID>] ] [ <v1>,<v2>,<v3>,<φ1>,<φ2>,<φ3> ]                                                       (modal)


Definition und Speicherung mit gleichzeitiger Aktivierung:

#CS ON [ [<CS-ID>] ] [ <v1>,<v2>,<v3>,<φ1>,<φ2>,<φ3> ]                                                         (modal)

#CS ON [<CS-ID>]                                  Anwahl eines gespeicherten CS                                   (modal)

#CS ON                                                 Anwahl des zuletzt definierten CS                                   (modal)

#CS OFF                                                Abwahl des zuletzt aktivierten CS                                  (modal)

Der Parameter CS-ID darf hier nicht programmiert werden, da nur die Abwahl des zuletzt aktivierten CS erlaubt ist.

<CS-ID>

Koordinatensystem-ID. Bei Programmstart wird die CS-ID mit dem Defaultwert 1 belegt. Wird bei #CS DEF bzw. #CS ON die CS-ID nicht programmiert, so wird dafür die nächste freie CS-ID automatisch ermittelt. CS dieser Art sind jedoch nach ihrer Abwahl mit #CS OFF nicht mehr verfügbar!

Maximal können 5 CS-Definitionen gleichzeitig gespeichert werden.

<vi>

Komponenten des translatorischen Verschiebungsvektors in [mm, inch]. (Diese beziehen sich auf die Hauptachsen in der Reihenfolge bei G17).

<φi>

Drehwinkel in [°].

Ein CS (Bearbeitungskoordinatensystem BKS) wird durch die relative Verschiebung (v2 in folgender Abb.) und Drehung zum aktuellen Werkstück-KS (WKS) charakterisiert. Aktuelle Nullpunktverschiebung, Platzversatz und Bezugspunktverschiebung (v1 in folgender Abb.) bestimmen die Lage des CS bezüglich des Maschinen-KS (MKS).

Bearbeitung an einer schiefen Ebene
Abb.: Bearbeitung an einer schiefen Ebene

Grundeinstellung Drehreihenfolge und Drehmodus:

Für die Festlegung der Drehungen φ1, φ2 und φ3 gilt, dass diese in der Grundeinstellung in der nachfolgend aufgeführten Reihenfolge jeweils in mathematisch positiver Drehrichtung durchgeführt werden (folgende Abb.):

1. Drehung mit Winkel φ3 um die 3. Achse (z.B. z)

2. Drehung mit Winkel φ2 um die neue 2. Achse (z.B. y´)

3. Drehung mit Winkel φ1 um die neue 1. Achse (z.B. x´´)

Diese Drehreihenfolge wird auch als YAW(gieren) - PITCH(neigen) - ROLL(rollen) bezeichnet. Die Drehungen beziehen sich hier immer auf die neuen Achsen des aktuell gedrehten CS (Drehmodus).

(Die angegebene Reihenfolge der Achsen entspricht hierbei, unabhängig von G17/G18/G19, immer der Reihenfolge der Hauptachsen bei G17).

Definition eines CS durch 3 Drehungen bezogen auf die neuen Achsen
Abb.: Definition eines CS durch 3 Drehungen bezogen auf die neuen Achsen

Freie Angabe der Drehreihenfolge und Drehmodus:

Jede Orientierung im Raum kann durch die Verkettung von drei Basisrotationen erreicht werden. Es existieren 6 mögliche Drehreihenfolgen um zwei Achsen (klassische Eulerwinkel genannt) und 6 Drehreihenfolgen um 3 Achsen (Tait-Bryan-Winkel genannt).

Drehungen beziehen sich entweder immer auf feste Raumachsen (extrinsische Drehung) oder auf die neuen Achsen des aktuell gedrehten CS (intrinsische Drehung). Folgende Abbildung unten stellt diesen Unterschied, im Vergleich zur obigen Abbildung, dar.

Definition eines CS durch 3 Drehungen um feste Raumachsen
Abb.: Definition eines CS durch 3 Drehungen um feste Raumachsen

Die Drehreihenfolge wird durch P-CHAN-00394 konfiguriert. Im NC-Programm kann die konfigurierte Drehreihenfolge durch folgenden Befehl geändert werden:

#CS MODE ON [ROTATION_SEQUENCE=<rot_sequence>]                                                  (modal)

<rot_sequence>

Drehreihenfolge als String gemäß:

 

Euler-Winkel

Tait-Bryan-Winkel

 

XYX, XZX, YXY, YZY, ZXZ, ZYZ

XYZ, XZY, YXZ, YZX, ZXY, ZYX (Default)

Abwahl und Wiederherstellen der Grundeinstellung erfolgt mit:

#CS MODE OFF [ROTATION_SEQUENCE]                                                                             (modal)

In der Grundeinstellung erfolgt die Drehung immer um die neue Achse des aktuell gedrehten Koordinatensystems (YAW (gieren) – PITCH (neigen) – ROLL (rollen). Dieser Drehmodus kann im NC-Programm auf Drehungen um feste Raumachsen durch folgenden Befehl geändert werden:

#CS MODE ON [ROTATION_MODE_FIXED]                                                                            (modal)

ROTATION_MODE_FIXED

Drehung um die (festen) Raumachsen des Koordinatensystems zu Beginn der Drehungen

Abwahl und Wiederherstellen der Grundeinstellung erfolgt mit:

#CS MODE OFF [ROTATION_MODE_FIXED]                                                                           (modal)

Ohne #CS MODE OFF [...] bleiben die Einstellungen bis Hauptprogrammende (M30) bzw. RESET aktiv. Beim nächsten Programmstart sind wieder die Grundeinstellungen wirksam.

Ein über #CS DEF [<CS-ID>] [...] bzw. CS ON [<CS-ID>] [...] definiertes CS wird bezüglich seiner Lage zum aktuellen WKS gespeichert und kann über #CS ON [<CS-ID>] ohne Angabe von Parametern wieder angewählt werden. Zwischenzeitliche Änderungen der Gesamtverschiebung im MKS ergeben jedoch eine neue Lage des CS bezüglich des MKS.

Während der Bearbeitung im CS können Nullpunkt- und Bezugspunktverschiebungen programmiert werden. Diese sind allerdings nur bis zur Abwahl des CS gültig und werden nicht gespeichert.

Die Achsbezeichnungen bleiben im CS erhalten.

Programmierbeispiel

prg_example

Beispiel 1

N005 P1 = 2

N010 #CS DEF [1][P1,15,5,20,30,45] (Definition und Speicherung eines CS)
                                   (unter ID 1)

                                   (Verschiebungen relativ: X2, Y15, Z5)

                                   (Drehungen:45°um Z,30°um Y',20°um X'')

N020 #CS ON[1]                     (Aktivierung des CS mit ID 1)

:

:

N100 #CS OFF                       (Abwahl des CS mit ID 1)

:

:

N200 P1=10

N210 #CS ON [P1,15,5,2,3,60]       (Definition u. Aktivierung eines CS)

                                   (unter der automatisch bestimmten ID 2)

:

:

N300 #CS OFF    (Abwahl des zuletzt aktivierten CS (ID 2))

                (Danach ist das CS mit ID 2 gelöscht!)

:

N400 M30

Programmierbeispiel

prg_example

Beispiel 2

N05 P1 = 2

N10 #CS DEF [3][P1,15,5,2,3,4.5]     (Definition und Speicherung)
                                     (eines CS unter ID 3)

N20 #CS DEF [2][P1,15,5,2,3,4.5]     (Definition und Speicherung)
                                     (eines CS unter ID 2)

N30 #CS DEF [5][0,1,2,0,30,30]       (Definition und Speicherung)
                                     (eines CS unter ID 5)

N30 #CS ON                           (Aktivierung des CS mit der)
                                     (zuletzt programmierten ID 5)

:

N50 #CS OFF

N60 #CS ON [3]                       (Aktivierung des CS mit ID 3)

:

N80 #CS OFF

N90 #CS DEF [3][1,1.2,1.3,0,0,33]    (Neudefinition des CS mit ID 3)

:

M30

Programmierbeispiel

prg_example

Beispiel 3

Werden mehrere Koordinatensysteme nacheinander z.B.mit CS ON [...] (ohne CS_ID) angewählt, so bilden diese ein verkettetes neues Gesamt-CS. Dieses muss durch entsprechende #CS OFF dann wieder schrittweise abgewählt werden.

Die kombinierte CS-Anwahl mit und ohne CS-Ids ist zulässig, wird jedoch aus Gründen der Programmübersichtlichkeit nicht empfohlen.

Beispiel einer mehrfachen Programmierung von CS (ohne CS_ID):

N010 #CS ON [0,0,0,0,0,20]  (Definition u. Aktivierung eines CS unter)
                            (der automatisch bestimmten ID 1)

                            (Keine Verschiebungen, nur Drehung 20°um Z)

:

:

N050 #CS ON [0,0,0,0,0,30]  (Definition u. Aktivierung eines CS unter)
                            (der automatisch bestimmten ID 2)

                            (Keine Verschiebungen, nur Drehung 30°um Z)

->(Es ergibt sich ein Gesamt-CS mit einer Drehung 50° um Z)

:

N100 #CS OFF    (Abwahl des CS mit ID 2, danach ist das CS)

                (mit ID 2 gelöscht!)

->(Wirksam bleibt das CS mit ID 1 mit der Drehung 20°um Z)

:

:

N200 #CS OFF    (Abwahl des CS mit ID 1, danach ist das CS)

                (mit ID 1 gelöscht und alle CS wieder abgewählt!)

:

:

N400 M30