Jonglieren von Diskrepanzen bei der Auflösung und dem geringsten Eingabeinkrement

Was ist der kleinste Wert, den die CNC einer Werkstatt verwenden kann?

Die meisten Bearbeitungs- und Drehzentren zeigen Koordinaten- und Versatzdaten an drei Stellen im metrischen (Millimeter) Maßsystem und an vier Stellen im imperialen (Zoll) Maßsystem an. In der Vergangenheit war das kleinste Eingabeinkrement, also der kleinste Wert, der eingegeben werden kann, gleich der Auflösung der CNC, was der kleinste Wert ist, den eine CNC verwenden kann.

Übrigens habe ich oft vorgeschlagen, aus genau diesem Grund im metrischen System zu arbeiten. Der metrische Modus bietet eine bessere Auflösung als das imperiale Maßsystem. Eine Messung von 0,001 mm ist weniger als die Hälfte von 0,0001 Zoll. Tatsächlich sind 0,001 mm 0,000039 Zoll, 39 Millionstel Zoll. Diese bessere Auflösung ermöglicht eine einfachere Dimensionierung und ermöglicht längere Zeiträume zwischen den Größenanpassungen, die zum Einhalten kleiner Toleranzen erforderlich sind.

Bei den meisten aktuellen CNC-Modellen bestimmt die Anzahl der Dezimalstellen, die die CNC anzeigt, jedoch nicht unbedingt das kleinste Eingabeinkrement, noch ist sie unbedingt gleich der Auflösung der CNC. In den meisten Fällen – insbesondere bei Fräs- und Drehanwendungen – ist die Auflösung der CNC viel besser als das kleinste Eingabeinkrement, das die CNC anzeigen kann. Das bedeutet, dass, nur weil die CNC Daten nur an drei oder vier Stellen anzeigen kann (was wiederum häufig bei Fräs- und Dreharbeiten der Fall ist), daraus nicht folgt, dass die CNC keine Daten in kleineren Inkrementen akzeptieren und verwenden kann.

Betrachten Sie die Inkrement-Skala

Ich sollte zuerst darauf hinweisen, dass es andere Inkrementsysteme gibt. Bei FANUC CNCs beispielsweise reicht die Spanne von eher grob bis hochpräzise. Beachten Sie die folgenden Informationen, die die verschiedenen Inkrementsysteme sowie die kleinsten Eingabeinkremente des metrischen und imperialen Systems zeigen. Dies sind die kleinsten Schritte, die die CNC anzeigt. Beachten Sie, dass für die genaueren Inkrementsysteme optionale Maschinenfunktionen vorhanden sein müssen.

• Inkrementsystem A:0,01 mm, 0,001 Zoll
• Inkrementsystem B:0,001 mm, 0,0001 Zoll (wird von den meisten Mühlen und Drehmaschinen verwendet)
• Inkrementsystem C:0,0001 mm, 0,00001 Zoll (wird von Schleif- und Koordinatenbohrmaschinen verwendet)
• Inkrementsystem D:0,00001 mm, 0,000001 Zoll
• Inkrementsystem E:0,000001 mm, 0,0000001 Zoll

Testen der Auflösung und der Abweichungen bei kleinsten Eingabeinkrementen

Selbst bei einem Bearbeitungs- oder Drehzentrum, das im metrischen Modus drei Stellen und im imperialen Modus vier Stellen anzeigt, ist es wahrscheinlich, dass die CNC Werte akzeptiert und verwendet, die kleiner als 0,001 mm oder 0,0001 Zoll sind. Der folgende Test – den ich im imperialen Modus angegangen bin, aber auch für den metrischen Modus gelten würde – kann diese Behauptung bestätigen:

Lassen Sie die CNC die Offset-Seite anzeigen und bringen Sie den Cursor zu einem unbenutzten Offset-Register. Setzen Sie seinen Wert auf Null. Für FANUC-CNCs bedeutet dies, dass Sie 0 (Null) eingeben und dann die INPUT-Taste drücken. Das Offset-Register sollte an dieser Stelle den Wert 0.0000 anzeigen.

Geben Sie nun eine inkrementelle Anpassung von 0,00005 ein (das sind 50 Millionstel, die Hälfte von 0,0001 Zoll). Bei FANUC-CNCs erfolgt dies durch Eingabe von 0,00005 und Drücken der Taste +INPUT.

Am Offset-Register sollte sich (noch) nichts ändern. Aktuell sollte er noch einen Wert von 0,0000 aufweisen. Das heißt aber nicht, dass nichts passiert ist. Die CNC verwendet zur Anzeige einen standardmäßigen Rundungsprozess der Wert, und ein Wert von 0,00005 wird auf 0,0000 gerundet. Aber nur weil der eingegebene Wert (0.00005) nicht richtig angezeigt werden kann, heißt das nicht, dass die CNC ihn nicht verwendet.

Setzen Sie den Test fort, indem Sie eine weitere inkrementelle Anpassung von 0,00001 (10 Millionstel Zoll) eingeben. Bei FANUC-CNCs erfolgt dies durch Eingabe von 0,00001 und Drücken der Taste +INPUT. Jetzt sollte sich das Register auf 0.0001 ändern. Obwohl die CNC den angezeigten Wert gerundet hat — Es wird die aktuelle Summe des von Ihnen eingegebenen Werts verwendet (0,00006 Zoll, 60 Millionstel).

Wir haben Offset-Register verwendet, um unseren auflösungsbezogenen Punkt zu machen, aber denken Sie daran, dass dasselbe für programmierte Koordinaten gilt. Nur weil die CNC programmierte Koordinaten nicht unter 0,0001 Zoll (oder 0,001 mm) anzeigen kann, heißt das nicht, dass sie sie nicht akzeptieren und verwenden kann.

Wie bereits erwähnt, ist dies alles darauf zurückzuführen, dass die Auflösung der CNC besser ist als das kleinste Eingabeinkrement, das sie anzeigen kann (in dem von der CNC gewählten Inkrementsystem). Dies kann einige wichtige Auswirkungen auf die CNC-Nutzung haben, wenn kleine Toleranzen betroffen sind.

So verwalten Sie kleine Toleranzen

Berücksichtigen Sie eine Durchmesserabmessung und Toleranz von 1,5012/1,5005 Zoll. Der Mittelwert dieser Abmessung/Toleranz beträgt 1,00085 Zoll. Bei Einhaltung des vierstelligen Formats müsste die programmierte Koordinate auf 1,5008 Zoll gerundet werden, was nicht wirklich in der Mitte des Toleranzbandes liegt.

Wenn stattdessen der wahre Mittelwert im Programm angegeben ist (1,50085), verwendet die CNC diesen programmierten Wert, obwohl die CNC ihn nicht anzeigen kann, wenn sie den Bewegungsbefehl ausführt. Daher ermöglichen Größenanpassungen mit Werten bis zu fünf Stellen eine genauere Größenkontrolle und längere Zeiträume zwischen den erforderlichen Größenanpassungen.