Definition
Achsinterpolation bezeichnet die gleichzeitige, koordinierte Bewegung von zwei oder mehr Maschinenachsen, um eine gewünschte Werkzeugbahn zu erzeugen. Der CNC-Interpolator berechnet dabei die Zwischenpunkte zwischen den programmierten Stützpunkten in Echtzeit.
Detaillierte Erklärung
In modernen CNC-Steuerungen arbeitet der Interpolator typischerweise mit Taktraten von 1–4 ms. Interpolationstakt und Bahngeschwindigkeit bestimmen, wie fein die Steuerung die Bewegung zwischen den programmierten Punkten auflöst. In jedem Takt werden die Sollpositionen aller beteiligten Achsen berechnet und an die Lageregler übergeben.
Bei der 5-Achs-Simultanbearbeitung werden zusätzlich zu den drei Linearachsen (X, Y, Z) zwei Rotationsachsen (z.B. A und C) simultan interpoliert. Dies ermöglicht die Bearbeitung komplexer Freiformflächen in einer Aufspannung, erfordert jedoch leistungsfähige Steuerungen mit vorausschauender Bahnplanung (Look-Ahead).
G01 Linearinterpolation fährt eine Gerade mit Vorschub. G02/G03 Kreisinterpolation erzeugt Kreisbögen in der gewählten Ebene. Bei kurzen CAM-Sätzen entscheidet die Kombination aus Interpolation, Look-Ahead und Toleranzband darüber, ob die Maschine flüssig fährt oder an Konturpunkten abbremst.
Arten & Varianten
Linearinterpolation (G01)
Geradlinige Bewegung zwischen zwei Punkten durch gleichzeitige Achsbewegung.
Zirkularinterpolation (G02/G03)
Kreisbogenförmige Bewegung im Uhrzeigersinn (G02) oder Gegenuhrzeigersinn (G03).
Helixinterpolation
Schraubenförmige Bewegung durch Überlagerung von Kreisbewegung und Linearachse.
Spline-Interpolation
Glatte Freiformkurven durch kubische oder B-Spline-Funktionen.
Formel
Normen & Standards
Programmierung von NC-Maschinen — definiert G-Befehle für Interpolation (G01, G02, G03).