Werkzeugbewegungen

Werkzeugbewegungen bezeichnet in der Fertigungstechnik die Bewegungen des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück, die in spanenden Prozessen wie Fräsen, Drehen, Bohren oder Schleifen auftreten. Sie umfassen lineare Vorschubbewegungen entlang der Hauptachsen X, Y und Z sowie Annäherung, Eintauchen und Rückzug des Werkzeugs. In Maschinen mit Mehrachsachsen können zusätzlich Rotationsbewegungen um C- und B-Achse erfolgen, wodurch komplexe Bahnen wie Konturen oder Freiformflächen realisiert werden. Die Planung der Werkzeugbewegungen beeinflusst Schnittleistung, Oberflächenqualität, Maßhaltigkeit und Werkzeugstandzeit.

Gängige Interpolationsarten in CNC-Befehlen sind lineare Interpolation (G1) für Geraden, kreisförmige Interpolation (G2/G3) für Bögen sowie helikale Bewegungen bei Gewindeschneiden. Die Programmierung erfolgt in G‑Code oder über CAM-Systeme, die CAD-Modelle in Werkzeugwege übersetzen. Zentrale Konzepte sind das Maschinen- und Werkstückkoordinatensystem, der Referenznullpunkt, die Werkzeugradius- und Werkzeuglängenausgleich sowie Kollisionsprüfungen.

Praxisrelevant beeinflussen Bewegungsparameter wie Vorschubgeschwindigkeit, Spindeldrehzahl, Schnitttiefe und Zustellgeschwindigkeit die Materialabtragsrate, Oberflächenqualität und Werkzeugstandzeit. Neben der reinen Machbarkeit gilt es, Beschleunigung und Jerkgrenzen zu beachten, um Vibrationen (Chatter) zu vermeiden. CAM-Software optimiert Pfade durch Optimierung der Vorschubführung, Rampen, Einstiegs- und Austrittsbewegungen, um Energieeffizienz, Genauigkeit und Arbeitssicherheit zu erhöhen.