Koordinatensysteme

Nach der Referenzpunktfahrt befindet sich die Steuerung im Maschinennullpunkt bzw. im Maschinenkoordinatensystem. Erfolgen nun Eingaben aus dem NC-Programm (z.B. X100), so fallen die programmierten Koordinaten (Index p) mit den absoluten Koordinaten (Index a) zusammen:

x_a = x_p

y_a = y_p

Verschiebungen entstehen durch die Definition von Werkstück-Koordinatensystemen, die sich vom dem durch die physikalischen Maschinenachsen aufgespannten Koordinatensystem hinsichtlich ihrer Lage im Raum unterscheiden. Hierbei ist zu differenzieren zwischen programmierten, konstanten, translatorischen Verschiebungen in einer Einzelachse und Verschiebungen, die sich aufgrund von kinematischen (z.B. zylindrisch<‑>kartesisch) oder geometrischen (z.B. Werkzeugradiuskorrektur, Spiegelung) Transformationen dynamisch ergeben und im Allgemeinen auf mehrere Achsen wirken.

Zum Beispiel kann der Nullpunkt durch eine Nullpunktsverschiebung (NPV-G54...G59) vom Maschinennullpunkt M auf einen frei wählbaren Werkstücknullpunkt W bzw. ein Werkstückkoordinatensystem verschoben werden. Die absoluten Koordinaten ergeben sich damit aus der Addition von NPV und programmierten Koordinaten:

x_a = x_NPV + x_p

y_a = y_NPV + y_p

Unabhängig von diesen über den Nullpunktsverschiebungsdatensatz festlegbaren NPVs können durch zusätzliche Verschiebungsarten wie z.B. mit G92 X... Y... Z... explizit weitere Verschiebungen im Teileprogramm programmiert werden.

Diese s.g. Bezugspunktverschiebung (BPV) addiert sich zu der vorhergehenden NPV auf. Damit lassen sich die absoluten Koordinaten wie folgt bestimmen:

x_a = x_NPV + x_BPV + x_p

y_a = y_NPV + y_BPV + y_p

Abb.: Definition eines Werkstückkoordinatensystems mit NPV u. BPV (Legende s. unten)

	xa, ya :	absolute Koordinaten
	xp, yp :	programmierte Koordinaten
	xNPV, yNPV :	Nullpunktsverschiebung
	xBPV, yBPV :	Bezugspunktverschiebung
	M :	Maschinennullpunkt
	W :	Werkstücknullpunkt
	B :	Bezugspunkt für die Koordinatenangaben
	P :	Position

Durch die Koordinatenanzeige der Bedienoberfläche lassen sich aktive Verschiebungen an einer bleibenden Differenz zwischen den Koordinaten der physikalischen Maschinenachsen (ACS) und den Werkstückkoordinaten (PCS) erkennen. Einige Verschiebungen entstehen jedoch durch Manipulation der Maschinen- und Werkstückkoordinaten gleichermaßen (z.B. Werkzeugradiuskorrektur, Spiegelung) und führen deshalb nicht zu einer Koordinatendifferenz.

Folgende Tabellen geben im Vorgriff auf die weitere Dokumentation einen Überblick der zusätzlichen Verschiebungsarten. Hierbei gilt:

Aktivierung und Deaktivierung meint den Zeitpunkt, an dem die Verschiebung als Koordinatendifferenz bzw. Koordinatenänderung an der Bedienoberfläche sichtbar wird. Physikalisch wirksam wird eine Verschiebung jedoch grundsätzlich frühestens mit der ersten, auf die Aktivierung bzw. Deaktivierung folgenden Bewegung. Eine Deaktivierung am Programmende führt beispielsweise erst mit der ersten Bewegung des Folgeprogramms zu einer Ausgleichsbewegung.

Programmierbare Verschiebungen (linear, konstant):

Nr.	Bezeichnung	Definition	ACS – PCS Differenz wenn aktiv	Aktivierung	Deaktivierung	Temporäre Unterdrückung
1	Bezugspunkt-verschiebung	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „G92 X.. Y..“ G90/91 Abhängigkeit beachten	NC-Satz „G92 X0 Y0“ oder NC-Programmstart	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
2	Nullpunkt-verschiebung	Liste NC-Prg.	Ja	NC-Satz „G54...G59”	NC-Satz „G53“ oder NC-Programmstart	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
3	Platzversatz	Liste	Ja	Programmstart Während Programm nicht änderbar	NC-Programmstart Während Programm nicht änderbar	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
4	Werkzeug- versatz	Liste NC-Prg. Extern	Ja	NC-Satz „D..“	NC-Satz „D0“ oder NC-Programmstart	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
5	Istwertsetzen	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „#PSET..“	NC-Satz „#PRESET...“ oder Programmstart	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
6	CS- Verschiebung	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „#CS ON[vx,vy,vz,..“	NC-Satz „#CS OFF“ oder NC-Programmende	„#MCS ON“
7	ACS-Verschiebung	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „#ACS ON[vx,vy,vz,..“	NC-Satz „#ACS OFF“ oder NC-Programmende	„#MCS ON“

Verschiebungen, die sich durch geometrische Transformation ergeben (linear, dynamisch):

Nr.	Bezeichnung	Definition	ACS – PCS Differenz wenn aktiv	Aktivierung	Deaktivierung	Temporäre Unterdrückung
8	CS	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „#CS ON[..,..,..]“	NC-Satz „#CS OFF” oder NC-Programmende	„#MCS ON“
9	ACS	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „#ACS ON[..,..,..]“	NC-Satz „#ACS OFF” oder NC-Programmende	„#MCS ON“
10	Konturrotation	NC-Prg.	Nein	NC-Satz „#ROTATION ON[ANGLE..]”	NC-Satz „#ROTATION OFF”	„#MCS ON“
11	Spiegelung	NC-Prg.	Nein	NC-Bewegungssatz nach G21/22/23	NC-Bewegungssatz nach G20	Nicht unterdrückbar
12	Werkzeug-radiuskorrektur	NC-Prg.	Nein	NC-Satz G41/42	NC-Satz G40	Nicht unterdrückbar
13	Kinematische Transformation	NC-Prg.	Nein	NC-Satz „#TRAFO ON“ Programmstart- automatik	NC-Satz „#TRAFO OFF	„#MCS ON“

Verschiebungen durch spezielle Funktionen:

Nr.	Bezeichnung	Definition	ACS – PCS Differenz wenn aktiv	Aktivierung	Deaktivierung	Temporäre Unterdrückung
14	Verschiebung durch Handbetrieb mit paralleler Interpolatuion	Handrad NC-Prg.	Ja	NC-Satz „G201“	NC-Satz „G202”	Nicht unterdrückbar
15	Verschiebung durch Messfahrt	NC-Prg.	Ja	NC-Satz „G101“	NC-Satz „G102“	„#SUPPRESS OFFSETS“ „#MCS ON“
16	Verschiebung nach Referenz- punktfahrt	NC-Prg.	Nein	NC-Satz „G74 X.. Y.. Z.. “	Nicht möglich	Nicht unterdrückbar

Der Befehl #SUPPRESS OFFSETS wirkt nur innerhalb eines NC-Satzes.

Der Befehl #MCS ON deaktiviert Verschiebungen bis zur Programmierung von #MCS OFF.

Innerhalb jedes (A)CS werden die Verschiebungstypen 1, 2 und 5 „lokal“ gespeichert.

Abb.: Übersicht der zusätzlichen Verschiebungen und Koordinatensysteme