Toleranzüberwachung
Die Toleranzüberwachung bietet eine einfache und sichere Handhabung der Filter.
Diese automatische Überwachung der Achsfehler greift nur dann ein, wenn die Achsfehler durch den Einsatz der Achsfilter zu groß werden.
Die maximal zulässige Toleranz muss im NC-Programm vom Anwender angegeben werden.
Um die Wirkungsweise der Toleranzüberwachung darzustellen, ist in nachfolgender Abbildung ein Vergleich der Konturen von der Fahrt 'ohne Filter' (blaue Kurve oben links), 'mit Filter' (rote Kurve) und 'mit Filter und Toleranzüberwachung' (grüne Kurve) in einer Ecke des Programms zu sehen. Bei dem Programm des hier verwendeten Beispiels handelt es sich um das Beispielprogramm aus dem Kapitel Programmierung.
Als Filter wurde der Mittelwert-Filter mit einer Ordnung von 40 verwendet. Die angegebene Toleranz beträgt 0.001mm.
Blau | ohne Filter |
Rot | mit Filter |
Grün | mit Filter und Toleranzüberwachung |
Funktional sorgt ein Eingreifen der Toleranzüberwachung dafür, dass ausschließlich an relevanten Stellen im Programm (Wirkungsweise) die Bahngeschwindigkeit abgesenkt wird. Die Absenkung der Bahngeschwindigkeit orientiert sich dabei an der Achse mit dem größten zu erwartenden Achsfehler in der jeweiligen Situation. Dabei wird diese so weit abgesenkt, bis der Achsfehler die Toleranzgrenze nicht mehr überschreitet. Weiter wird darauf geachtet, nur so weit wie minimal nötig abzusenken, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Programms so gering wie möglich einzuschränken. Um die Funktionsweise der Toleranzüberwachung darzustellen, ist in der folgenden Abbildung die Bahngeschwindigkeit mit (grüne Kurve) und ohne (rote Kurve) Toleranzüberwachung dargestellt. An den Ecken des Programms sind die Plateaus mit den abgesenkten Geschwindigkeiten der Toleranzüberwachung (grüne Kurve) gut sichtbar.
Durch die Toleranzüberwachung der FIR-Filter soll eine möglichst optimale Balance zwischen Bearbeitungsgeschwindigkeit und Genauigkeit bei gleichzeitiger Minimierung der Anregung der Maschine zu Schwingungen erreicht werden.
Hinweis
Abweichung bzw. Achsfehler und die Bearbeitungsgeschwindigkeit verhalten sich gleichläufig. Weniger Abweichung = weniger Bearbeitungsgeschwindigkeit; mehr Abweichung = mehr Bearbeitungsgeschwindigkeit.
Die Toleranzüberwachung bringt daher in der Regel eine Verlängerung der Bearbeitungszeit mit sich.
Hinweis
Die Toleranzüberwachung überwacht die Achsfehler aller Achsen und nicht die Konturabweichung.
Hinweis
Die Toleranzüberwachung überwacht immer den aktuellen Sollwertverlauf der Achsen. Das bedeutet, dass auch eventuelle Bahnanpassungen wie beispielsweise ein aktiviertes Überschleifen in die zu filternden Sollwertverläufe eingehen. Die angegebene Toleranz bezieht sich dann immer relativ zu dem bereits angepassten Sollwertverlauf, wird also auf diesen addiert.
Die maximale Konturabweichung ist abhängig von der Kinematik der Maschine. Da die Toleranzüberwachung ausschließlich den maximalen Fehler je Achse überwacht, kann der Konturfehler variieren. Dieser ergibt sich aus dem Zusammenspiel der einzelnen Achsen. Für einfache Kinematiken lässt sich dies beispielsweise wie folgt bestimmen:
- kartesische Achsen in 2D-Bewegung:
- kartesische Achsen in 3D-Bewegung:
