Definition
Look-Ahead ist ein Algorithmus der CNC-Steuerung, der mehrere NC-Sätze vorausliest und die Bahngeschwindigkeit vorausschauend plant. An scharfen Konturecken muss die Steuerung rechtzeitig abbremsen; ohne Look-Ahead müsste an jeder Ecke auf Null verzögert werden, was die Bearbeitungszeit drastisch verlängert.
Detaillierte Erklärung
Moderne Steuerungen analysieren 100–1000+ Sätze voraus (Look-Ahead-Puffer). Der Algorithmus berechnet für jede Konturecke die maximal zulässige Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Achsbeschleunigungen und des programmierten Toleranzbands. G64 und Toleranzband erlauben flüssigere Bahnbewegung, während Siemens CYCLE832 (Top Surface), FANUC Nano Smoothing und Heidenhain ADP (Advanced Dynamic Prediction) proprietäre Implementierungen sind.
Parameter-Check: G64, Toleranzband, Vorschub, Satzlänge und Achsbeschleunigung gemeinsam prüfen. Beispiel: 0,01 mm beim Schlichten hält Konturen genauer, 0,05–0,1 mm beim Schruppen erlaubt meist höhere Geschwindigkeit. Entscheidend ist, dass die CAM-Ausgabe nicht aus zu vielen extrem kurzen Sätzen besteht.
Das Toleranzband (z.B. 0,01 mm) definiert den Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit: Engeres Band = exaktere Kontur, aber langsamere Bearbeitung. Weiteres Band = schnellere Bearbeitung, aber Kontur wird geglättet. Für Schlichten: 0,005–0,01 mm, für Schruppen: 0,05–0,1 mm.
Look-Ahead-Puffer und kurze G01-Sätze entscheiden über die reale Bahngeschwindigkeit. Konturecken schneller fahren gelingt nur, wenn Vorschub, Achsbeschleunigung, Ruckbegrenzung und NC-Satzfolge zusammenpassen. Bei sehr kurzen G01-Sätzen kann die Maschine trotz hohem programmiertem F-Wert langsam werden, weil der Look-Ahead nicht genug Strecke zum Beschleunigen findet.
Arten & Varianten
Satzweise Look-Ahead
Berechnet Bremsrampen satzweise voraus. Standard in allen CNC-Steuerungen.
Polynomiale Glättung
Glättet G01-Sätze durch Spline-Kurven im Toleranzband. Für CAM-generierte Freiformflächen.