Cornuspline

Hintergrund

Um Werkstücke mit hoher Oberflächengüte und Konturgenauigkeit bei gleichzeitig geringer Bearbeitungszeit und Maschinenbelastung zu produzieren, ist die Wahl der Methode zur Sollwertgenerierung, im Speziellen des Interpolationsverfahrens, entscheidend. Das G2-stetige Überschleifverfahren mittels stückweise definierter Klothoide (Cornuspline) kann zur Verringerung der Bearbeitungszeit und Maschinenbelastung beitragen.

Gefördert durch die DFG.



Problemstellung

Interpolationsverfahren sollte tangentenstetige (G1) und idealerweise krümmungsstetige (G2) Bahnverläufe generieren. Damit sollen ein glatter Verlauf der Zentripetalbeschleunigung und querruckfreie Bewegungen erreicht werden, um darauf aufbauend die volle Abbremsung an den Satzübergängen zu vermeiden. Ferner sollen Interpolationsverfahren die exakte Berechenbarkeit der Bogenlänge erlauben, um eine optimale Ausgabe der Weglänge und damit ein optimales Geschwindigkeitsprofil zu erreichen. Aktuelle Überschleifverfahren höherer Ordnung (m>2) wie z.B. Kubischer Spline und B-Spline können die Bogenlänge jedoch nur approximieren.



Zielstellung

Ziel dieses Forschungsprojekt besteht darin, wie Genauigkeit und Oberflächengüte von Werkstücken verbessert, die Maschinenbelastung gesenkt und die Bearbeitungszeit verringert werden kann. Dazu soll die Klothoide für die Bahnplanung in NC-Steuerungen eingesetzt werden. Es soll ein Überschleifverfahren basierend auf Klothoiden für die Gerade-Kreis-Interpolation entwickelt werden, da die Klothoide im Gegensatz zum Spline den idealen Übergang zwischen Gerade und Kreis darstellt.