.webp)
In deiner Ausbildung hast du sicher schon einmal von CNC-Maschinen gehört. Dabei handelt es sich um computergesteuerte, automatisierte Fertigungsmaschinen.
Hast du dich auch schon einmal gefragt, woher die Steuerungseinheit weiß, wo sie sich mit ihrem Fräskopf hinbewegen muss? Hier kommen die verschiedenen Koordinatensysteme ins Spiel.
simpleclub erklärt dir alles, was du dazu wissen musst.
Koordinatensysteme bei CNC-Maschinen einfach erklärt
CNC-Maschinen sind computergesteuerte, automatisierte Fertigungsmaschinen. Sie müssen mit Koordinatensystemen arbeiten, damit die Position des Fräskopfs genau angegeben werden kann. Es gibt verschiedene Koordinatensysteme:
- Maschinenkoordinatensystem: Die Koordinaten beziehen sich auf Referenzpunkte der Maschine.
- Werkstückkoordinatensystem: Hier dient üblicherweise eine Ecke des Werkstücks als Referenzpunkt und ist als Ursprung festgelegt.
Die Nullpunktverschiebung ist eine wichtige Methode, um Bearbeitungsprozesse in der automatisierten Fertigung zu vereinfachen. Sie beschreibt die Verschiebung von Werkstück- und Maschinenkoordinatensystem. Wenn die Verschiebung bekannt ist, können Bearbeitungsaufgaben, die am Werkstück digital geplant wurden, von der CNC-Maschine selbstständig in Maschinenkoordinaten übersetzt werden.
Koordinatensysteme bei CNC-Maschinen Definition
CNC-Maschinen arbeiten mit mehreren Koordinatensystemen. Die wichtigsten sind:
- Maschinenkoordinatensystem
- Werkstückkoordinatensystem
Eine Nullpunktverschiebung beschreibt die Verschiebung des Werkstückkoordinatensystems gegenüber dem Maschinenkoordinatensystem.
Koordinatensysteme bei CNC Maschinen Erklärung
Aus der Schule weißt du, dass jedes Koordinatensystem einen Ursprung hat. Das ist der Punkt, an dem alle Achsen zusammenlaufen. Bei CNC-Maschinen gibt es verschiedene Koordinatensysteme, die jeweils einen unterschiedlichen Ursprung haben. Die wichtigsten Koordinatensysteme sind:
Koordinatensystem | Lage des Ursprung | Symbol |
|---|---|---|
Maschinen-koordinatensystem (M) | Ein Referenzpunkt an der Maschine. Üblicherweise:
|  |
Werkstück-koordinatensystem (W) | Ein Referenzpunkt am Werkstück. Üblicherweise:
|  |
Drehmaschine
Bei einer CNC-Drehmaschine wird ein zweidimensionales Koordinatensystem verwendet:
- X-Koordinate: Durchmesser
- Z-Koordinate: Einspannachse
Die Richtungen der Achsen sind so festgelegt, dass sich der Fräskopf beim Verfahren in positiver Richtung vom Werkzeug weg bewegt.
Fräsmaschine
Bei einer Fräsmaschine wird ein dreidimensionales Koordinatensystem benötigt.
Neben einem Maschinenkoordinatensystem und einem Werkstückkoordinatensystem gibt es auch einen Werkzeugbezugspunkt.
Damit du dir merken kannst, wie die Achsen in einem dreidimensionalem Koordinatensystem einer Fräsmaschine ausgerichtet sind, gibt es die Rechte-Hand-Regel. Du kannst Daumen, Zeige- und Mittelfinger durch die X-, Y- und Z-Achse ersetzen. Die Richtung der Finger zeigt dir jeweils die positive Achsrichtung.
Die Drehung um die jeweiligen Achsen wird mit A, B und C angegeben. Wenn du von positiver Seite auf die Achse schaust, ist die positive Drehung der Achsen jeweils gegen den Uhrzeigersinn.
Nullpunktverschiebung
Von einer Nullpunktverschiebung bei CNC-Koordinatensystemen wird gesprochen, wenn zwei Koordinatensysteme verschiedene Nullpunkt haben. Meistens ist das Werkstückkoordinatensystem gegenüber dem Maschinenkoordinatensystem verschoben. Die Verschiebung wird pro Achse angeben:
- XMW: X-Verschiebung des Werkstückkoordinatensystems im Vergleich zum Maschinenkoordinatensystem
- YMW: Y-Verschiebung des Werkstückkoordinatensystems im Vergleich zum Maschinenkoordinatensystem
- ZMW: Z-Verschiebung des Werkstückkoordinatensystems im Vergleich zum Maschinenkoordinatensystem
Eine Nullpunktverschiebung bietet den Vorteil, dass die Bearbeitung an einem Werkstück in Referenz zu diesem selbst geplant werden kann. Sobald du das Werkstück in eine CNC-Maschine einspannst, kannst du die Nullpunktverschiebung einprogrammieren. Ab diesem Zeitpunkt weiß die Maschine genau, wo das Werkstück liegt und kann ihre Maschinenkoordinaten in die Werkstückkoordinaten übersetzen.
Koordinatensysteme bei CNC-Maschine Beispiel
Einen besonderen Vorteil von mehreren Koordinatensystemen bietet die Nullpunktverschiebung:
Es können mehrere, gleiche Werkstücke in dieselbe Fräsmaschine eingespannt und ihre Position (auch: Werkstücknullpunkt W1, W2) einprogrammiert werden. Die Koordinaten der Bohrung sind in Werkstückkoordinaten angegeben. Sie sind für beide Werkstücke gleich und müssen nicht einzeln einprogrammiert werden. Denn durch die Nullpunktverschiebung der Werkstückkoordinatensysteme kann die CNC-Maschine selbstständig die Lage der Bohrungen in die Maschinenkoordinaten übersetzen.
Koordinatensysteme bei CNC Maschinen Zusammenfassung
Die wichtigsten Koordinatensysteme in der CNC-Bearbeitung sind:
- Maschinenkoordinatensystem
- Werkstückkoordinatensystem
Die Ursprünge bzw. Nullpunkte der Koordinatensysteme sind dementsprechend entweder an der Maschine oder am Werkstück festgelegt.
Die Nullpunktverschiebung gibt die Lageverschiebung des Werkstückkoordinatensystems im Vergleich zum Maschinenkoordinatensystem an. Bearbeitungsprozesse können dadurch stark vereinfacht werden. Denn die Koordinaten von z. B. Bohrungen an den Werkstücken müssen nicht neu programmiert, sondern lediglich automatisch von dem einen Koordinatensystem in das andere übersetzt werden.
.png)
.svg)
