Konturverlauf mit tangentenstetigen Satzgrenzen

An tangentenstetigen Satzübergängen von Linear zu Zirkularsatz und umgekehrt bzw. bei Kreis-Kreis Konturen mit Radiusänderung oder Drehrichtungsänderung tritt ein Sprung in der Achsbeschleunigung und damit ein relativ großer Achsruck auf auch wenn die Bahngeschwindigkeit konstant ist. Im folgenden sind hier einige Beispiele mit Darstellung von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck in den Achsen aufgeführt.

1. Satzübergang Linearsatz -> Zirkularsatz

2. Satzübergang Kreis -> Kreis mit Drehrichtungsänderung G03 -> G02

3. Satzübergang Kreis -> Kreis mit Radiusänderung r2 != r1

Parametrierung

Die Ruckbegrenzung an tangentenstetigen Satzübergängen kann über den Kanalparameter P-CHAN-00009 aktiviert bzw. deaktiviert werden !

Über den Parameter P-AXIS-00154 wird der zulässige Ruck am Satzübergang von tangentenstetigen Konturen gewichtet. Mit dem Wert 1000 hat der Parameter den geringsten Einfluss auf die Geschwindigkeit am Satzübergang. Der Ruck ist hoch und entspricht dem Verhältnis von aktueller Beschleunigung zu Zykluszeit. Kleinere Werte als 1000 führen zu einer weiteren Reduktion der Geschwindigkeit am Satzübergang. Der Wert 0 führt zu einer Geschwindigkeitsreduktion, so dass der zulässige Ruck am Satzübergang entsprechend den Rampenzeitparametern P-AXIS-00195..- P-AXIS-00198 und den Beschleunigungsparametern P-AXIS-00011 und P-AXIS-00012 eingehalten wird.

j = (P-AXIS-0004 / tr)*(P-AXIS-00154) / 1000. _trans

Ein Wert > 0 bzw. eine eingeschränkte Ruckbegrenzung an tangentenstetigen Satzübergängen kann dann sinnvoll sein, wenn es aus technologischen Gründen unerwünscht ist, das sich abhängig vom eingestellten Ruck an tangentenstetigen Satzübergängen ein Einbruch der Bahngeschwindigkeit ergibt.

Ein Wert < 1000 kann dann sinnvoll sein, wenn die Maschine sehr schwingungskritisch ist und es aus technologischer Sicht und im Hinblick auf die Bearbeitungszeit zulässig ist, das die Bahngeschwindigkeit an tangentenstetigen Satzgrenzen einen relativ geringen Wert annimmt.

Der Einfluss der Ruckbegrenzung auf den Bahngeschwindigkeitsverlauf bei einer tangentenstetigen Kontur mit Linear und Zirkularsätzen ist unten dargestellt. Es wird angenommen das die Bahngeschwindigkeit im Kreis aufgrund der zulässigen Achsbeschleunigungen reduziert wird.

Bahngeschwindigkeitsverlauf

- ohne Ruckbegrenzung am Satzübergang

- mit Ruckbegrenzung am Satzübergang

Parametrierungsbeispiel

Ruckbegrenzung am Satzübergang:

Auszug aus der Achsparameterliste:

getriebe[0].dynamik.a_trans_weight     0
getriebe[0].dynamik.r_trans_weight     0

Auszug aus der Kanalparameterliste:

corr_v_trans_jerk     1

Keine Ruckbegrenzung am Satzübergang:

getriebe[0].dynamik.a_trans_weight    1000
getriebe[0].dynamik.r_trans_weight    1000

Sofern eine Sollkonturabweichung zulässig ist, kann durch Einsatz von Konturbeeinflussenden Verfahren wie z.B. dem Polynomüberschleifen im Allgemeinen eine höher Satzübergangsgeschwindigkeit an Konturknicken oder tangentenstetigen Übergängen mit aktiver Ruckbegrenzung gefahren werden. Dies ist beispielhaft im untenstehenden Diagramm anhand eines nicht tangentenstetigen Satzübergangs mit einem Knickwinkel von 1 Grad dargestellt. Im Gegensatz zur Satzübergangsgeschwindigkeit ohne Überschleifen kann hier schon bei kleinem Konturfehler mit großer Bahngeschwindigkeit am Satzübergang gefahren werden.