Die Fräsbahn-Radius-Korrektur

1) Fräsbahn-Radius-Korrektur allgemein

2) Konturverletzung automatisch beheben

3) Prüfung auf Plausibilität (passt der Fräser überhaupt in die Kontur?)

4) Prüfung der Länge der Strecken

5) Beispiele für die Anwendung der automatischen Korrektur

1) Fräsbahn-Radius-Korrektur allgemein

Bei der Fräsbahn-Radius-Korrektur geht es darum den Abstand des Fräsers zur Kontur zu berechnen, damit dieser links oder rechts der Kontur geführt werden kann. Die Routine zur Berechnung des gleichmäßigen Abstandes zur Kontur wird auch Äquädistanten- Berechnung genannt.

Es ergibt sich z.B. folgendes Bild:

Die rote Linie stellt die markierte Kontur dar. Die grün/gelbe die neu errechnete Fräsbahn-Radius-Korrektur. Dabei markiert das „grün“ den Anfang, wodurch man

die Drehrichtung erkennen kann. Bei dieser konkaven Kontur gibt es in der Regel keine Probleme.

Anders sieht die Sache bei konvexen Formen aus. Siehe Bild:

Hier ist ein deutliches Überschwingen des Fräsers an den Übergängen des Radius

in die Geraden zu sehen.

Die Simulation liefert den Beweis:

In diesem Fall musste der Anwender bisher die überzähligen Knotenpunkte von Hand markieren und dann löschen.

2) Konturverletzung automatisch beheben

Bei pcdreh für Windows erkennt das Programm selbst welche Knoten gelöscht werden müssen, damit der Fräser die Kontur nicht verletzt. Um diesen Vorgang zu aktivieren, können Sie entweder die Simulation oder die Ausgabe starten. Daraufhin würde auf das obige Beispiel bezogen folgender Hinweis ausgegeben:

Das Programm hat festgestellt, dass es Probleme bei der Bearbeitung der Kontur geben wird, sonst würde dieses Abfragefenster erst gar nicht erscheinen und die Bearbeitung würde direkt gestartet.

Strecke OK.

Bedeutet, dass die Längen der Strecken OK sind. (s. u.)

Fräser-Durchmesser OK.

Bedeutet, dass der Fräser für diese Kontur nicht zu groß ist.

(s. u. unter 4. Streckenprüfung)

Bei folgenden Objekten tritt eine Konturverletzung auf:

1

Bedeutet, dass das Objekt Nummer 1 Probleme hat.

Gleichzeitig wird das problembehaftete Objekt rot auf dem Bildschirm dargestellt.

Vor dem Starten der Ausgabe haben Sie die Wahl ob Sie die Kontur automatisch korrigieren möchten oder ob dies nicht geschehen soll. Wenn Sie die Ausgabe gar nicht starten wollen, drücken Sie Abbrechen.

Drücken Sie ja, wird die Kontur untersucht und die „zu vielen“ Knotenpunkte aus der Zeichnung gelöscht. Sie können dies mit F7 RÜCK wieder rückgängig machen. Wenn der Vorgang erfolgreich war, startet die Ausgabe sofort.

Wenn es weiterhin Probleme gibt, erscheint das Abfragefenster erneut. An der Anzahl der Knoten können Sie dann erkennen ob etwas gelöscht wurde oder nicht. Wenn das Programm keine Änderung mehr vornehmen kann, erscheint folgender Hinweis:

Siehe auch: Korrektur-Pruefung.htm

Die korrigierte Kontur sieht dann so aus:

Die Linien an den Enden des Radius sind entfernt, die Kontur ist nun ohne Konturverletzung fräsbar.

3) Prüfung auf Plausibilität

Wenn der Fräserdurchmesser nicht in die Kontur passt, kann die Kontur nicht ohne Verletzung gefräst werden. Dieses Problem ist nicht automatisch korrigierbar. In diesem Fall müssen Sie als Anwender die Kontur oder das Werkzeug ändern.

Hier zwei Beispiele dafür:

Im linken Bild wird versucht einen Kreis D=12 mit einem 16mm Fräser zu fräsen. Im rechten Bild wird versucht eine 1mm breite Fase mit einem 6mm Fräser zu fräsen. Beides ist nicht möglich.

Das Programm gibt daraufhin folgende Meldung aus:

4) Prüfung der Länge der Strecken

Bei den DOS-Versionen war die Länge der Strecke nicht so entscheidend. Der ganze Vorschub hat sich dann entsprechend verlangsamt.

Bei pcdreh für Windows werden die Schritte in Paketen zum Hardwareinterface übertragen. Es können bis zu 255 Schritte pro Datenpaket übertragen werden, z.B. bei geraden Strecken.

Bei Kreisbögen bestimmt sich die Streckenlänge aus den Längen der Kreisabschnitte. Wenn diese nun sehr klein sind, nimmt das Verhältnis Nutzen zur Gesamtinformation ab. Der Vorschub kann unter Umständen nicht gehalten werden. Im schlimmsten Fall streikt die Übertragung dann vollständig und das Werkstück kann nicht bearbeitet werden. Um nun zu verhindern, dass man den Vorschub reduzieren muss, werden die Strecken beobachtet. Zu kleine Abschnitte werden gesammelt und in eine Strecke umgewandelt. Dadurch kann einerseits der Vorschub gehalten werden und andererseits ergibt sich eine Verjüngung der Zeichnung. Die Praxis hat gezeigt, dass teilweise bis zu 50% der Knotenpunkte überflüssig sein können. Die Längenbetrachtung ist für konvexe und konkave Radien separat. Die Werte stellen Sie unter F8/F3/F2 CAM-Parameter-Erweitert ein. (Siehe auch: Korrektur-Pruefung.htm)

Wichtiger Hinweis: Bei konvexen (nach innen) Bögen kann der Abstand der Knoten bis zu 0.1mm - 0.15mm betragen ohne, dass die Kontur eckig ist oder wirkt. Dies liegt am Verhältnis: Fräserdurchmesser zum Kreisdurchmesser. In dem folgenden Beispiel besteht der Kreis aus nur noch 17 Knoten. Man sieht, dass die Ecken nicht ausgefahren werden können, die Oberfläche wäre also nicht eckig.

5) Beispiele

Die folgende Kontur zeigt die Wirkungsweise der automatischen Korrektur. Das erste Bild ohne Korrektur: Deutlich ist das Überschwingen des Fräsers zu sehen.

Die originale Kontur hat 1585 Knotenpunkte.

Nach der Korrektur sind es nur noch 824 Knotenpunkte und der Fräser bleibt innerhalb der Kontur.

Nun ein Beispiel einer HPGL-Zeichnung. Durch die Rasterung auf 0.025 Millimeter bei Verwendung eines kleinen Fräserdurchmessers sieht die Fräsbahn relativ schlimm aus. Kreuzungen sind enthalten. Diese Kreuzungen würden bewirken, dass das Programm laufend einen Spindel-Spielausgleich fahren würde.

Die originale Kontur mit 8982 Knoten.

Nach dem ersten Korrekturlauf sieht es schon besser aus. Die Knoten haben sich auf 5543 reduziert.

Nach dem zweiten Korrekturlauf ist die Kontur OK. 4826 Knoten von 8982 sind übrig geblieben.

Inhaltsverzeichnis.htm

Teil III Referenz.htm

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