Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

[Kirneh]

Hallo liebe Freunde der Fräserei,

leider habe ich vor kurzem ein Problem beim fräsen gehabt für das ich nun eine Lösung suche.

Ich bin glücklicher Besitzer einer "Käsefräse" (EMS P2P) in Kombination mit TripleBeast und Mach3.
Im Grunde läuft das Ding echt super...bisher eigentlich keine wirklichen Probleme.

Neulich habe ich eine 3D-Kontur abgezeilt...dabei lief die Maschine sehr unruhig und ruckelig. Auch der eingestellte Vorschub wurde laut Display nicht erreicht. Die Achsen ruckelten sich quasi von Punkt zu Punkt. Das Prgramm habe ich mit Artcam Express erstellt, welches eigentlich nie Probleme macht (auch beim V-Carving wird in drei achsen zugleich verfahren - ohne Probleme).

Neulich habe ich dann eine Spline-Kontur gefräst...leider ein sehr ähnliches Verhalten. Beim fräsen von anderen Konturn (Schrägen oder Radien) läuft alles super sauber.

Nun suche ich das schwache Glied in der Kette.

Würde der Einsatz eines USB smooth Steppers abhilfe schaffen?
Oder ist ein anpassen der Beschleunigungsrampen sinnvoll?
Oder ist der alte AMD Sempron 3000 vielleicht nicht schnell genug?
Oder ist das erstellte Programm unbrauchbar?

Versuche mit EMC2 zeigten keine Verbesserung. Man kann zwar mit G64 helfen...das ist aber eigentlich keine vernünftige Lösung für mich, da eigentlich nur das Symptom und nicht die Ursache beseitigt wird.

Ich weiß, dass es sich um ein bekanntes Problem handelt...leider habe ich aber nirgens einen eindeutigen Lösungshinweis gefunden.

Vielleicht ist ja jemand hier im Forum, der mir weiterhelfen kann.

Viele Grüße...
Henrik

[regenmacher]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Hallo,
leider kenne ich weder deine Maschine noch die Programme im Detail, evtl. kann ich trotzdem helfen.

Ich arbeite mit unterschiedlicher CAD / CAM Software (Vectorworks, AutoCad, Hops 4) an einer 4-Achs CNC zur Holzbearbeitung.
Gerade bei der Konvertierung von Spline Objekten und Polylinien kommt es oft vor, das unser Postprozessor die Konturen in schier unendlich viele, sehr kurze Geraden zerlegt.

So entstehen teilweise aus recht einfach aussehenden Polylinien Fräsdateien mit hunderten winzigen Fahrbewegungen.
Die CNC schafft es dann wegen dieser kurzen Schritte nicht auf den vollen Vorschub, weil sie schon bremsen muß um den nächsten Punkt nicht zu überfahren, bevor sie fertig mit beschleunigen ist.

Da unsere Software das aktuell nicht besser kann sind wir leider gezwungen importierte Konturen mit einer bestimmten, einfachen Polyliniene nach zu zeichnen.
Nur dieses einzelne Format (in Vectorworks 2012) kann dann so zur Maschine exportiert werden, das daraus Kurven und Geraden erzeugt werden.

Evtl. haben deine Schwirigkeiten einen ähnlichen Ursprung.


Gruß,
Manfred

[binolein]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Das ist tatsächlich ein Problem, aber da hat die Maschine und die Steuerung keine Schuld dran.

Es halt so, das viele CAM Systeme beim Importieren der Zeichungen Splines ist kleine Teilstrecken umwandeln und dann auch so an die NC Steuerung übergeben. Daher kommt dann auch das Ruckeln. Einige CAD System bieten die Möglichkeit diese Splines in Kreise und Bögen zu wandeln. Das muss man natürlich vor dem Importieren ins CAM machen
Wenn das CAD System das nicht kann, dann können einige CAM Systeme diese kleinen Teilstrecken in Bögen und Kreise annähern.

Dann ist auch das Ruckeln weg.



Gruß
Thorsten

[cubalibreee]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Wie soll ein CAD CAM eine bestimmte Freiformfläche in Bögen oder lange Strecken umwandeln. Das geht Konturabhängig nun mal nur als winzig kleine Linien. Wie groß/klein die Linie im Programm werden bestimmt ihr mit der allgemein Tolleranz und einer Sehnentolleranz (Googlen hilft). Wenn ihr dort die Tolleranz höher stellt wird euer Programm kürzer, die Dynamik der Maschine etwas besser dafür die Oberfläche auf dem Werkstück grober.
Splines im 2D kann man zwar in Bögen und Linien umwandeln aber dann ist meist die Kontur verfälscht und schlimmer sind meist die Konturen nicht mehr geschlossen.

[binolein]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Wie soll ein CAD CAM eine bestimmte Freiformfläche in Bögen oder lange Strecken umwandeln

Von langen Teilstrecken war auch nicht die Rede

Es ist richtig, dass die Genauigkeit grade bei Kleinteilen etwas schlechter wird (1000el)
Wie das gemacht wird weiß ich nicht, das müsste man die Entwickler fragen. Aber meine Software syteme können das beide.

Hatte genau die gleichen Probleme gehabt

Gruß
Thorsten

[cubalibreee]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Reden wir von Z konstantem fräsen oder 3D (3 Achsen Simultan) fräsen?

Ich weiß ja nicht wie er programmiert aber in diesem Fall proggt er ja die Flächen bzw über ein Solid (Volumenkörper). Ihr habt somit im CAM ja überhaupt keine Konturen. Die Konturen errechnet ja das Cam erst mit dem Fräserradiusabstand zu seinen Flächen. Klar versucht das CAM, wenn am Körper einen Zylindrischer Radius vorhanden ist, diesen in NC Programm als Radius auszugeben. Aber sobald der Radius schräg im Raum liegt kann das CAM diesen Radius nur noch in Linien splitten weil es einfach kein Radius mehr ist!
Dann kann man die Dynamik normalerweise nur noch über Tolleranzen beeinflussen wie genau er seine Linie dem "Bogen" annähern soll!

Im 2D Bereich sollte man Splines auf solchen Maschinen natürlich vermeiden! Dort gibt es in meinem CAM schnelle umwandel Funktionen von Splines zu Bögen und Linien. Diese Funktion verlangt natürlich eine Tolleranzangabe (meist 0,02mm) damit das CAM weiss wie grob/fein er die Spline ihn Bögen und Linien umbescheisen darf.



Edit: zum ruckeln noch was. Kannst du an der Maschine sagen mit was für eine Tolleranz sie die Punkte im Programm arbeiten soll?

[binolein]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Ach so. darauf willst hinaus.

Der Henrik hatte ja nach Splines gefragt und darauf bin ich eingegangen.

Gruß
Thorsten

[binolein]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Edit: zum ruckeln noch was. Kannst du an der Maschine sagen mit was für eine Tolleranz sie die Punkte im Programm arbeiten soll?

In der CAM kann ich die Toleranz einstellen.

Gruß
Thorsten

[amol]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Servus,

Wir produzieren Fräsmaschinen für den Dentalbereich und da ist es es normal, dass keine geometrisch erzeugten Freiformflachn gefräst werden sondern 3D-Meshes. Der Effekt, den Du beschreibst, wäre bei uns genau der gleiche, wenn nicht die Maschinensteuerung darauf ausgelegt wäre. Es werden hier die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen "überlagert". Damit wird ein Effekt erzielt, den man als Verrundung der Ecken der kurzen Teilgeraden bezeichnen könnte. In Verbindung mit einem Look-Ahead-Algorythmus kann somit mit hohem Vorschub und ohne Ruckeln die Kontur abgefahren werden. Das Gänze ist parametrierbar. Je mehr Konturabweichung man zulässt umso weicher und schneller läuft die Maschine.
Ich hab mal gehört, dass es Linux-basierende Maschinensteuerungen gibt, die ähnliche Funktionalitäten bieten, aber frag mich jetzt nicht wie die genau heißt. Da müsste ich mal nachfragen.

Sg

Oli

[cubalibreee]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Dynamik der Maschinen ist fast immer ein Fall von Tolleranzen. Man muss dem CAM und der Maschine erlauben zu bescheisen um flüssig durch das Material zu kommen. Ist wie im wirklichen Leben!

[binolein]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

Wir produzieren Fräsmaschinen für den Dentalbereich und da ist es es normal, dass keine geometrisch erzeugten Freiformflachn gefräst werden sondern 3D-Meshes

Die Dinger werden auch ihren Preis haben und sind sicher auch softwareseiteg darauf ausgelegt.
Für den räusper "normalen" User muss es da andere Möglichkeiten geben.........gibbet ja auch.
Das geht, wenn auch minimal, auf Kosten der Genauigkeit.
Gerade wenn man eine "günstige" Maschine hat würde zusehen, dass die möglichst flüssig durchs Material geht. Den das Ruckeln führt ganz schnell zu Schrittverlusten.........und das ist auch Mist. Die Steuerungen die üblicherweise verwendet werden lassen sich da nicht weiter beeinflussen. Das muss vorher schon alles passen.

Ich versuche möglichst ohne Splines uns Bezier auszukommen. Wenns denn nicht anders geht
versuche ich über diese Kurven ebenfalls Splines und Bezier mit weniger Punkten genau drüber zu zeichnen. An einigen Stellen ersetzte ich dies Konturen dann teilweise durch echte Bögen.
Meist reicht das schon.
Für Einzelstücke ist das natürlich ein Haufen Arbeit.

Gruß
Thorsten

[nimic]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

leider habe ich vor kurzem ein Problem beim fräsen gehabt für das ich nun eine Lösung suche.

Das Problem kenne ich und bei mir war es schlicht und ergreifend die Software die die Fehler verursachte. Hab mir Aspire zugelegt und siehe da, die Fräse läuft super mit den erstellten Vektoren...

[Muki19]

AW: Fräsen von Splines, Polylinien und abzeilen von 3D-Konturen

wenn du eine maschine mit heidenhain-steuerung hättest müstest du dort blos eine verfahr-toleranz angeben (zyklus 32)und die maschine fährt nicht mehr auf 0,001mm genau die positionen an, was das ruckeln verursacht. schau mal im handbuch wegen so einer verfahrtoleranz. das nennt man auch HSC-fräsen(High-Speed-Cutting)

was auch problematisch ist ist die rechenleistung der maschine, je mehr punkte dein cad-cam ausgibt desto mehr muss die maschine an programm lesen/vorlesen und wenn die zu alt ist, stockt das ebenfalls weil die maschine nicht schnell genug das programm abarbeiten kann.

wenn du so eine verfahrtoleranz angeben kannst must du aber ein paar 1/10mm geben damit sie richtig "rund" fährt, aber selbst ein paar 1/100mm reichen auch schon...., aber denk dran das die kontur dann auch um den wert X abweicht was du dort angibst.