Die Steuerung übernimmt bei einer CNC Werkzeugmaschine die Aufgaben, die bei konventionellen Werkzeugmaschinen hauptsächlich vom Maschinenbediener wahrgenommen werden.
Zu den Aufgaben der Steuerung gehören u.a.:
- Steuern der Fertigungsschritte
- Kontrolle der Fertigungsabläufe
- Speichern von Maschinen- und Werkzeugdaten
- Speichern von Fertigungsprogrammen
- grafische Simulation von Fertigungsabläufen
Damit die Fertigungsschritte gesteuert werden können, müssen mehrere Funktionen der Maschine steuerbar sein:
- Verfahrwege der Bearbeitungsaggregate oder des Maschinentisches (Achsen)
- Vorschubgeschwindigkeiten der Werkzeuge
- Messsysteme
- Drehzahlen und -richtungen der Spindeln
- Spannelemente
- Werkzeugwechseleinrichtungen
Die Fähigkeit einer CNC Werzeugmaschine hängt wesentlich von der Leistungsfähigkeit seiner Steuerung ab. Im wesentlichen haben sich 3 unterschiedlich leistungsstarke Grundklassen von Steuerungen herausgebildet:
- Punktsteuerung
- Streckensteuerung
- Bahnsteuerung
Aufgabe: Ermöglicht die Positionierung von Werkzeugen auf programmierte Punkte im Eilgang.
Eigenschaften:
- Werkzeug nicht im Eingriff
- Werkzeugbahn läßt sich nicht steuern
- Achsantriebe werden je nach Steuerung gleichzeitig oder getrennt eingeschalten bis die Achsposition erreicht ist
- keine Koordinierung der Achsen
Anwendung: z.B. Bohrmaschinen oder Punktschweißen
Allgemein:
- älteste Steuerung
- kein Mikroprozessor für Korrekturwertberechnungen
- kein Mikroprozessor für Geometrieberechnungen von Schrägen oder Kreisbögen
Beispiel:
Aufgabe: Ermöglicht neben den Aufgaben einer Punktsteuerung achsparallele Verfahrwege des Werkzeuges in gewünschter Bearbeitungsgeschwindigkeit.
Eigenschaften: Es wird immer nur ein Achsantrieb bewegt und in Verfahrlänge und Geschwindigkeit gesteuert.
Anwendung:
- einfache Drehmaschinen (nur zylindrische Werkstücke))
- enifache Fräsmaschinen (nur rechteckige Werkstücke)
Beispiel:
Aufgabe: Ermöglicht neben den Aufgaben einer Streckensteuerung Vorschubbewegungen zu beliebigen Punken am Werkstück (z.B. auf Geraden- oder Kreisbahnen).
Innerhalb der Bahnsteuerungen gibt es Abstufungen hinsichtlich der Fähigkeit 2 oder mehr Achsen zur Erzeugung von Werkzeugbahnen gleichzeitig zu steuern:
2 D-Bahnsteuerung
Eigenschaften:
- Kann gerade und kreisförmige Werkzeugbewegungen in 2 festen Achsen ermöglichen.
- bei CNC Werkzeugmaschinen mit 3 Achsen und 2 D-Bahnsteuerung ist die 3. Achse nur unabhängigvon den anderen Achsen steuerbar (beim Fräsen z.B. 2 Achsen Kontur, 3 Achse Zustellen).
Anwendung:
besonders Drehmaschinen (da nur 2 Achsen)
Beispiel:
2 1/2 D-Bahnsteuerung
Eigenschaften:
Kann gerade und kreisförmige Werkzeugbewegungen in mehreren Arbeitsebenen ermöglichen.
Anwendung:
z.B. beim Fräsen. Mit allen Achsen kann zugestellt werden, während mit den übrigen 2 Achsen die Kontur gefräst wird.
3 D-Bahnsteuerung
Eigenschaften:
Kann gerade und kreisförmige räumliche Werkzeugbewegungen ermöglichen. D.h. 3 Achsen können in Ihrer Bewegung aufeinander abgestimmt werden.
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