Question Z-Achsen-Bewegung widersprüchlich: falsche Fahrtrichtung

Software: Fusion 360
Hardware: Stepcraft 840 D mit WinPC-NC USB Version 3.4
Aufgabe: Es soll ein Werkstück plan gefräst werden.

Problem (allgemein): Leider fährt die Fräse die Z-Achse in die falsche Richtung

Problem (detailliert dargestellt)/ Situationsbeschreibung:

• Die Z-Achse Fahrtrichtung habe ich in WinPC-NC invertiert, sodass beim Abtragen von Material die Z-Achse-Koordinaten sich ebenfalls reduzieren (=vom Werkstücknullpunkt negativ werden).
  Anmerkung: Und ja, ich lebe derzeit noch damit, dass ich bei manueller Z-Achsen-Bewegungen über die GUI der WinPC-NC-Software umgekehrt verfahren muss. Irgendwann stelle ich dann die Polung an den Motoren um, um das Problem zu lösen.
• Phänomen: Wenn ich den G-Code per Einzelschritt abarbeite, dann verhält sich die Z-Achsen-Bewegung korrekt.
  Wenn ich hingegen das Programm - wie üblich - vollständig abarbeiten lasse, fährt mir die Fräse beim Rückzug in die falsche Richtung also ins Material hinein (siehe Abbildung – im Beispiel 5mm). Lass ich die Fräse eingetaucht weiter „planen“, dann sinkt die Fräse nach dem Erreichen des Streckenendes erneut 5mm ab. Das schreit doch danach, dass die Z-Werte relativ interpretiert werden. Aber wie kann ich das Z-Achsen-Phänomen in den Griff kriegen; schließlich tritt dieses Problem ja nicht bei X- und Y-Werten auf.

Folgende Überlegungen/ Frage habe ich:

1. Wo könnte ich einstellen, dass die Z-Werte beim durchgängigen Abarbeiten des G-Codes absolut interpretiert werden.
2. Da der Fräser einen kleinen Kreisbogen beschreibt, bevor er entlang der X-Achse Material abträgt könnte es evtl. mit dem Richtungsverlauf eines Bogens (Richtung entlang oder gegen dem Uhrzeigersinn; G03 oder G02 bzw. deren Parameter I,J,K) in Verbindung stehen? Meiner Meinung nach nicht, da ja der Bogen nicht funktional im G-Code enthalten ist, sondern Absolutwerte angesteuert werden (siehe „Quäl“-Code anbei).
3. Oder muss ich Einstellungen in Fusion 360 ändern, damit der Code korrekt interpretiert wird? Beispielsweise gibt es ja die Möglichkeit, ebenfalls bei den Postprozessor-Eigenschaften „Allgemein“ das Häckchen „Reverse Z-axis direction“ zu setzen. Hier hatte ich allerdings bei meinen Recherchen in einem Forum erfahren, dass hier der Wert nicht verändert werden darf, wenn in WinPC-NC die Invertierung der Z-Achse vorgenommen wird.

Warum taucht die Fräse in das Werkstück ein, statt sich nach oben zurückzuziehen?
An dem dargestellten Problem beiß ich mir leider schon seit Tagen die Zähne aus.

Anlagen:
"G-Code_Fräse-Probleme.jpg" zeigt 3 gefräste Wege: der erste war okay, dann taucht der Fräser ins Werkstück
Die weiteren Dateien enthalten den Code. Um nur den Anfang mit den ersten entscheidenden Codezeilen einzusehen, bitte die Datei "PLANEN_Code_Ausschnitt_4.txt" öffnen

Vielen Dank für Deinen Support.

Hallo,
Du darfst nur einmal inventieren, entweder im Cam Program oder in WinPCNC,

sonst wird durch die 2x Inventierung, das Inventieren aufgehoben.
deine Fräsbahnen sehen aus, wie wenn die tieferen stellen die Verfahrwege zwischen Fräsbahnen sind.
sollten eigentlich auf Sicherheitshöhe über dem Werkstück sein.

Das heißt Fräsbahn wird abgearbeitet, dann fährt der Fräser hoch auf Sicherheitshöhe und dann zur nächsten
Fräsbahn und dann nach unten auf Frästiefe.
Bei mir steht im G-Code Z -5 auf Sicherheitshöhe

Gruß Fritz

Dein G-Code sieht recht seltsam aus.
Wenn du die Z-Achse in WinPC nicht Invertiert hast, rammst du den Fräser am Ende jeder Fräsbahn 5mm in das Material.
Wenn du die Z-Achse in WinPC Invertiert hast, fährt dein Fräser immer über Z "Null" und wird kein Material abtragen.

Du solltest wohl erst einmal deine Einstellungen in Fusion 360 mal überprüfen und auch die Einstallungen im PP, mit denen in WinPC abstimmen.

Ohne jetzt irgendjemandem auf die Füße treten zu wollen, muß ich trotzdem mal fragen:
Warum nutzt man die Programme nicht dafür, wofür sie primär gemacht sind? Fusion 360 ist ein 3D-CAD, welches zusätzlich eine CAM-Funktion hat, WINPC-NC ist eine Maschinensteuerung mit ebenfalls einer CAM-Funktion. Warum erstellt man seine Datei (DXF, oder was auch immer) nicht im CAD und gibt diese dann an WINPC weiter. Dort werden im CAM dann alle Fräsbahnen und -tiefen festgelegt, der G-Code wird erzeugt und das Projekt kann gefräst werden. Maschinenparameter muß man dann nur in WINPC angeben. Nutzt man das CAM von Fusion, müssen auch da die Maschinenparameter angegeben werden, und stimmen die nicht mit denen von WINPC überein, geht die Fräsung in die Hose.
Ich kenne beide Programme so gut wie gar nicht, und nutze sie somit auch nicht. Ich setze als CAD FreeCAD ein, welches ebenfalls eine CAM-Funktion (Path-Workbench) hat, nutze diese aber nie. Als CAM und Maschinensteuerung nutze ich Estcam. Und ja, die Fräsbahnen und -tiefen dort festzulegen, ist mehr Arbeit, als diese (halb-)automatisch im CAM des CAD (egal, ob jetzt Fusion oder Freecad) zu generieren, wobei es auch in Estlcam einige Automatiken gibt, die einem Arbeit abnehmen. Aber vielleicht bin ich ja auch "betriebsblind" und/oder arbeite "altmodisch"...

Gruß
Andy

Hallo Andy,
vom Prinzip stimme ich dir zu, allerdings finde ich das CAM in WinPC bei weitem nicht so komfortabel wie in Estlcam. Ausgenommen es geht um ein Programm für ein Tangentialmesser, dass kannst du mit WinPC recht einfach erstellen.

Fusion 360 sehe ich als Komplettpaket mit mehreren Modulen, die nicht einzeln sondern übergreifend miteinander Arbeiten. In einigen Fällen ist das wirklich nützlich. Allerdings musst du auch für Kleinigkeiten einen gewissen Aufwand betreiben. Darum nutze ich genau wie du in den meisten Fällen Estlcam und das ich die Fräsbahnen von Hand auswählen muss / kann sehe ich nicht wirklich als Nachteil.

Da ich als Steuersoftware ja WinPC verwende ist es egal welches externe CAM ich verwende, es müssen immer die passenden Einstellungen im PP verwendet werden, damit ein passendes Programm erstellt werden kann.

Du siehst so weit liegen wir gar nicht auseinander.


Hier mal ein kleines Beispiel zum besserem Verständniss:
Der PP im CAM ist natürlich auf die Grundeinstellungen der verwendeten Maschinensteuerung ausgelegt, so ist es auch in Estlcam. Habe ich jetzt nichts an den Grundeinstellungen von WinPC verändert, wird mir Estlcam mit ausgewähltem PP für WinPC auch ein Passendes Programm erstellen. Das Invertieren der Z-Achse wird durch den PP von Estlcam übernommen.
Ich habe allerdings auch die Möglichkeit die Z-Achse in WinPC generell zu invertieren. Nutze ich diese Möglichkeit in WinPC so muss ich auch den PP in Estlcam anpassen und das invertieren der Z-Achse dort entfernen um ein korrektes Programm zu erhalten.

Ansonsten wird der Effekt auftreten, der weiter oben schon angesprochen wurde:
"sonst wird durch die 2x Inventierung, das Inventieren aufgehoben"

Die Hinweise waren leider noch nicht hilfreich, denn meiner Meinung nach habe ich die doppelte Invertierung bereits ausgeschlossen. Hier meine Erläuterungen dazu:

PP: keine Invertierung
CAM: Invertierung der Z-Achse (= positiv ansteigende Werte bei aufsteigendem Fräser)

und nun zum Code:
N14 G54
N15 G00 X88.393 Y-43.965
N16 G00 Z15.
N17 G01 Z5. F1000
N18 G01 Z0.6
N19 G01 X88.386 Z0.506
N20 G01 X88.364 Z0.415
...
Der Fräser fährt sukzessive nach unten (Z15, dann Z5, dann Z0,6 und schließlich den Bogen bis zur Ebene des Planens)
vergleiche unbedingt die von mir angefügte Grafik "G-Code_Einfahrt.png".

Anschließend nachdem die erste Bahn geschlichtet wurde, erfolgt der Rückzug des Fräsers in den positiven Bereich (zunächst Z=0.6 und dann Z=5)
N30 G01 X-2.
N31 G01 X-2.094 Z0.007
N32 G01 X-2.185 Z0.029
N33 G01 X-2.272 Z0.065
N34 G01 X-2.353 Z0.115
N35 G01 X-2.424 Z0.176
N36 G01 X-2.485 Z0.247
N37 G01 X-2.535 Z0.328
N38 G01 X-2.571 Z0.415
N39 G01 X-2.593 Z0.506
N40 G01 X-2.6 Z0.6
N41 G01 Z5.

Bitte hier die Datei "G-Code_Rückfahrt.png" öffnen, um den Verlauf grafisch zu verfolgen.

Gerne würde ich Dich bitten, mich auf meiner Suche nach der Ursache zu begleiten, da meines Erachtens das Problem nicht an der vermeintlichen Doppel-Invertierung liegt.

Hallo Andy,
bzgl.

Andys1957 wrote: Warum erstellt man seine Datei (DXF, oder was auch immer) nicht im CAD und gibt diese dann an WINPC weiter.

Leider muss ich gezwungenermaßen mit Fusion die CAM und PP-Funktionen nutzen, da weitere Anwender, mit denen ich zusammenarbeite sich NUR auf Fusion 360 eingeschossen haben.
Zum Anderen sollen auch Relief-Fräsarbeiten erfolgen und die Masse an Wegen möchte ich lieber nicht manuell erfassen.

Stepdancer wrote: Die Hinweise waren leider noch nicht hilfreich, denn meiner Meinung nach habe ich die doppelte Invertierung bereits ausgeschlossen. Hier meine Erläuterungen dazu:

PP: keine Invertierung
CAM: Invertierung der Z-Achse (= positiv ansteigende Werte bei aufsteigendem Fräser)

Dann stell doch mal einen Screenshot von den Einstellungen der Invertierung der Z-Achse in WinPC und dem PP in Fusion hier ein.

Hallo ubo,
ja, eine gute Idee, die Parameter von Fusion 360 und WinPC-NC habe ich per Screenshots in je eine PDF gepackt. Mögen diese helfen, das Problem zu lokalisieren.
Vielen Dank schon einmal im Voraus.

Hallo, ich bin nicht der große Könner beim G-Coding...aber was ich meine ist es scheint, die Z-Werte (wenn Z die Werkzeugachse ist !!) sind alle positiv, heißt für mich entweder ein Vorzeichenfehler oder der Fräser macht gewollt SCHAULAUFEN über dem Werkstück: Kannst Du mir, wenn es dir möglich ist, mal die Maße und den kompletten G-code schicken, ich würde es für mich mal durch meine Heidenhain-Steuerung schicken, mal sehen, was die Kiste sagt, vielleicht zeigts ja auch 'nen Fehler an...
Die Codierung, was Du geschrieben hast, verwundert mich auch , ich (!) kenne die DIN-ISO Programmierung ( DIN 66025/ISO 6983) etwas und die beginnt mit N10 G30 G17 XYZ...

LG

Alter Stassfurter wrote: Hallo, ich bin nicht der große Könner beim G-Coding...aber was ich meine ist es scheint, die Z-Werte (wenn Z die Werkzeugachse ist !!) sind alle positiv, heißt für mich entweder ein Vorzeichenfehler oder der Fräser macht gewollt SCHAULAUFEN über dem Werkstück: ich würde es für mich mal durch meine Heidenhain-Steuerung schicken, mal sehen, was die Kiste sagt, vielleicht zeigts ja auch 'nen Fehler an...
Die Codierung, was Du geschrieben hast, verwundert mich auch , ich (!) kenne die DIN-ISO Programmierung ( DIN 66025/ISO 6983) etwas und die beginnt mit N10 G30 G17 XYZ... und die Y-Achse wird nicht bedient? Ich lese in Deinem G-code nur die X-Werte...mal nachgedacht, wenn der bei jeder Bahn nur X Werte bekommt und geänderte Z-Werte, spurt der auf der X-Achse alles runter und ändert nur die Z-Werte ...also, ich bin gerade beim programmieren und werde aus dem G-Code nicht schlau...
So, mal eben Heidenhain gequält, mit den Daten .Herausgekommen ist meine Vermutung, der Fräser macht schautanzen...ich probier mal das Video zu zeigen. Habs auf meinem Kanal, wer Lust hat, äussere sich bitte.

LG

Hallo,
Mir ist aufgefallen das du alle Achsen inventiert hast.

Es darf aber nur die Z- Achse inventiert werden

Gruß Fritz

Leider bin ich erst jetzt dazu gekommen mir deine Konfiguration anzusehen und jetzt wundert mich dieses Verhalten nicht mehr.

In WinPC hast du die Z-Koordinaten nicht Invertiert, was für WinPC bedeutet, dass die Z-Achse bei allen Minuswerten nach oben und allen Pluswerten nach unten gefahren wird.

In Fusion hast du Reverse Z auch nicht aktiviert, was für Fusion bedeutet, dass alle Werte bei denen die Z-Achse nach unten fahren soll ins Minus gesetzt werden.

Zweimal nicht invertieren ist genauso schlimm wie zweimal Invertieren, denn in beiden Fällen wird die Steuerung nicht so arbeiten. wie es erwartet wird. Du musst dich nun entscheiden welche der beiden Funktionen zum Invertieren der Z-Achse du verwenden möchtest.
Ich z.B. habe bei mir Z-Koordinaten Invertieren in WinPC aktiviert und das verwendete CAM so eingestellt, dass die Z-Achse bei Minuswerten nach unten gefahren wir. Somit bin ich , sagen wir mal zu ca. 98% kompatibel mit Fräsprogrammen die nicht von mir erstellt wurden. Auch ist es so für mich kein Problem, die von mir erstellten Programme auf ca. 98% der verwendeten Frässteuerungen zu verwenden. Abgesehen von den Geschwindigkeiten, doch die können ja schnell angepasst werden. Doch das ist ja hier nicht das Thema.

Vielen Dank ubo,
Dein Hinweis hat mich dazu bewegt, mich nochmals intensiv mit den insgesamt in meinem Fall 8 Einstellkombinationsmöglichkeiten zur Z-Achsen-Invertierung auseinander zu setzen und bin nun der korrekten Kombination Dank Deines Hinweises auf die Schliche gekommen.
Vorher habe ich eher den Fehler in der Soft- und/oder Hardware vermutet, da es hier Widersprüchliches gab.
Nun bin ich glücklich und kann endlich die Fräse laufen lassen.
Großen Dank an Dich und auch an die weiteren Hinweisgebenden.