CN104460521B - 建立切齿机的方法和切齿机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建立切齿机的方法，其中切齿机配备有可以被建立的至少一个机器部分，并且与建立的机器部分有关的参数被输入到机器控制中以用于随后的切齿过程，其中在切齿机的显示元件上以用户控制的方式从一个或多个图形部分组件虚拟地构成机器部分的图形模型，并且从图形建模获得用于随后的切齿过程的所需参数。

Description

建立切齿机的方法和切齿机
技术领域
本发明涉及建立切齿机的方法，其中切齿机配备有可以被建立的至少一个机器部分，并且与可以被建立的机器部分有关的参数被输入到机器控制中。
背景技术
各种切齿过程可用于加工具有齿轮齿的工件。例如，存在用于软预备加工、软精加工和硬精加工的过程。用于切割过程的示例是滚齿和齿轮成形。形状磨削和产生磨削可用于切割软精加工。
每个过程的成功使用和适合的进程例程的实现仅可能通过使用最佳机器、工具和应用技术而成为可能。为此目的，提供允许使用工具特定的配件的不同平台。取决于应用和工具，切齿机可以配备有配合机器部分。所提供的自动化通过作为可以被建立的机器部分的加工工具、用于夹紧工件的装置以及工件夹钳来提供。在这方面，术语工具包括工具架(例如，工具心轴)，其中可以将诸如铣床、蜗杆砂轮或砂轮的一个或多个工具放置到心轴上。所命名的装置和夹钳可以是应用特定或工件特定的，并且优化对夹住的工件的接近以及其自动加工。此外，可以被建立的机器部分的术语涵盖工件本身。
机器的NC控制需要用于被控切齿过程的精确的参数数据，其特别相对于其几何尺寸或其相对于彼此的位置来表征可以被建立(即，可变)的机器部分。参数尤其包括关于所使用的工作心轴的类型的信息以及放置在心轴上的工具的数量和定位。
通过取决于实际的建立状态输入这些参数来进行的控制的配置是建立切齿机所必需的。可以被建立的机器部分的复杂手动测量通常必须提前进行以能够提供所需的参数。例如，通过手来测量工作心轴，并且通过操作面板将各个测量出的数据手动输入到切齿机中。除了纯测量出的数据之外，可能必须提前计算额外数据并且随后将其输入。然而，此程序易于出错。即使是最小的不正确输入也可能具有深远的影响，这种影响下至有缺陷的工件，上至由于碰撞而对切齿机造成实质损坏。
发明内容
因此，本发明的主题在切齿机的建立方面解决这个问题。就此而言，应寻找用于建立切齿机的改进的过程。
提出一种用于建立切齿机的方法，其中切齿机配备有可以被建立的至少一个机器部分，并且与建立的机器部分有关的参数被输入到机器控制中以用于随后的切齿过程。可以被建立的机器部分应特别理解为用于切齿机的工件专用的任何配件。这优选地包括将被加工的工件本身以及为此目的提供的工具以及可选地用于夹紧工件的装置和用于自动化的夹钳。
术语工具不仅包括工件本身，而且包括所提供的工作心轴，一个或多个类似或不同的工具以及垫片环、夹紧螺母或其他部件可以布置在该心轴上。
根据本发明，参数输入(即，与建立的机器部分有关的参数的输入)通过在切齿机的显示元件上对机器部分的图形建模来进行。机器为用户提供通过显示元件上的图形建模来重置实际建立的机器部分的选择。为此目的，用户可以从一个或多个图形部分组件/部分模型在显示元件上虚拟地构成机器部分的图形模型。因此，可以在切齿机的显示元件上以用户控制的方式从一个或多个图形部分组件虚拟地构成机器部分的图形模型。例如，为用户提供了本身可以各自图形地演示的可用部分组件/部分模型的选择。用户可以选择一个或多个部分组件/部分模型并且可以将其图形地构成从而形成机器部分的模型。
用于机器控制的所需参数随后从预备的建模直接获得并且提供给机器控制的切齿加工。所需的控制配置类似于不再通过输入纯数字而是基于图形建模来虚拟地发生。
显示元件上的图形建模和演示为用户提供视觉监控其输入的可能性。因此，用户可以将显示元件上预备的图形模型与实际建立的机器部分进行比较；注意到并且可以提前避免明显错误。完全免除了额外的计算步骤。此过程减少了不正确手动输入的可能性。
用户可以通过与操作面板的互动或者与显示元件的互动来将图形建模与实际使用的机器部分精确地匹配。
机器部分优选地是包括一个或多个工具、垫片套筒等的工具心轴和/或工件本身和/或用于夹紧工件的装置。可以被建立的任何机器配件的配置通常可以基于根据本发明的方法来进行。因此，机器部分可以是多个部分并且可以由各部分组件可变地构成。此相应地应用于切齿机的显示元件上的图形建模。
理想地，至少一个机器部分或图形部分组件的图形表示通过机器控制的渲染过程来计算。为此目的所需要的原始数据或场景信息存储在切齿机的数据库中。
在该方法的优选实施例中，渲染过程实时发生并且基础场景可以由操作者交互地改变。例如，操作者可以通过用户输入来交互地改变表现的视角和放大和缩小；基于计算机的模型的计算实时发生并且在显示元件上立即可视化。
显示元件方便地是触控可操作的，特别是多点触控可操作的，这样使得操作者可以通过触摸显示元件来改变图形建模的机器部分或一个或多个部分模型/部分组件的场景。特别使用多点触控可操作的显示元件，这样使得可以通过各种多手指手势来交互地改变场景。
用户可以利用切齿机的数据库来用于至少一个机器部分的图形建模。机器部分还可以由一系列的各种部分组件(诸如应用于工作心轴)来构成。为用户提供了虚拟地构成所建立的工作心轴的图形部分模型的选择权。为此目的，数据库为用户提供各种类型的心轴，所述心轴可以虚拟地配备有适合的工具以及垫片套筒等。理想地，用户可以使用数据库来将任何实际的工作心轴图形地建模以缩放。用于机器控制的控制相关参数从图形建模自动获得并且供应给机器控制。切齿机相对于所使用的机器部分的手动配置不再必要。
除了用户的纯视觉合理性控制之外，图形建模的虚拟合理性控制通过机器控制在背景下发生。在此特别检查和监控用户的输入(即，图形建模)是否明智。例如，虚拟合理性控制的进行同时考虑用于切齿的计划加工程序和/或考虑机器部分的构成组件和/或考虑可以被建立的其他机器部分。监控是可想象的，诸如工作心轴是否由部分组件的明智选择构成。还监控用于计划加工所需的所有工具以及用于夹紧工件的装置和用于自动化的夹钳(如果存在)是否被建立和/或配置。
机器控制可以显示合理性控制的结果和可选地警告的消息。
还可以想象，机器部分或机器部分的至少个别组件的图形建模可以通过用户输入来修改。因此，用户不仅可以从数据库选择单个机器部分或机器部分组件，而且可以通过实时用户输入、特别是针对其几何尺寸、其相对于其他机器部分组件的定位、位置或对齐等来个别地将其建模或修改。也可以修改和适配机器部分或机器部分组件的可能性质。在使用可以通过相对于其齿轮数量、齿数量等的用户输入适配于实际使用的机器部分组件的不同工具时，这特别适用。
数据库可以经由相应的界面、特别是通过关于机器部分或机器部分组件的补充条目来填充。已经通过一些工具制造商将用于此目的的数据提供在受保护的下载区域中。在未来，装置数据还将能够通过装置制造商来提供。这同样适用于用于渲染过程所需要的原始数据。
除了该过程之外，本发明进一步涉及切齿机，所述切齿机具有至少一个显示元件、特别是触控敏感、特别优选地是多点触控敏感的显示元件，以及用于执行根据本发明的方法或本发明的有利实施例的机器控制。根据本发明的切齿机显然具有与根据本发明的方法相同的优点和性质，因此在这点上将免除重复描述。
本发明进一步涉及存储在数据载体上并且可以在切齿机上执行的用于执行根据本发明的方法的控制软件。
附图说明
将参照图中所示的实施例来阐述本发明的其他优点和细节。展示：
图1：根据本发明的使用铣刀(倒角铣刀)在虚拟放置在心轴上的过程中切齿机的显示元件的多个屏幕截图；以及
图2：根据本发明的用于放置在心轴上的虚拟方法，其中将圆柱铣刀放置到心轴上。
具体实施方式
以下将参照多个屏幕截图来阐述根据本发明的用于配置切齿机的NC控制以及在背景下运行的配置的合理性控制的方法。图1a至1d示出切齿机屏幕的多个按时间顺序的屏幕截图，其通过示例示出虚拟放置到心轴上和从心轴移除的程序。屏幕是触控敏感的、尤其是多点触控可操作的，这样使得操作者可以通过触摸屏幕、特别是通过多手指手势来舒适地进行其输入。
应使用具有彼此相邻定位的两个铣刀(在此状况下是倒角铣刀)的工作心轴来用于切齿过程。此制造出的工作心轴被接纳在切齿机的加工头的工具架中。即使在投入到切齿机的操作中之前，也必须将所使用的工具的所需参数输入到机器控制中用于机器配置。操作者具有可用于此目的的切齿机的触控敏感屏幕。
操作者通过以上所示的屏幕栏中的菜单项Tools(工具)输入工具配置(参见图1、2)，并且虚拟地建立的工具的图形3D建模在其选择之后演示在中央屏幕位置中。操作者通过虚拟建立来虚拟地再现实际可用的工具；所需的控制参数自动可用于机器控制。
除了中央布置的3D模型之外，操作者具有可将各个部件放置到心轴上的各种选择菜单，其中第一菜单提供不同的工作心轴，第二菜单提供垫片套筒的多个变体，并且随后的菜单包括不同的工具类型。为每个工具类型提供不同的子变体。
操作者首先从相应菜单选择适合的心轴。在进行了选择之后，直接计算心轴的3D模型并且将其演示在中央屏幕位置上。除了图1b中的心轴之外，选择垫片环以及倒角铣刀并且将其虚拟地放置到心轴上。操作者在此可以自由地确定选定部件在心轴上的次序。具体来说，选择在纵向心轴方向上具有10mm的环厚度的垫片环。
另外地将另一个垫片环、另一个倒角铣刀和最后一个垫片环放置在图1c中的心轴上。图1c进一步示出在背景下并行地执行的有效合理性检查。在图1c的示例中，用户试图将圆柱滚刀放置到除了所示的心轴合成物之外的心轴上。由于在工作心轴上不可获得用于接纳的充分空间，所以在上方的状态栏中输出具有时间戳的警告消息以吸引操作者注意不正确的输入。与警告消息一起，操作者还接收原因，即心轴的自由剩余长度已经耗尽并且不足以用于所选定的工具。
用户可以通过选择(例如，通过双击)来标记各部件以从心轴移除，并且可以通过拖放到底部右侧屏幕区域中所示的十字形符号上来将其移除。图1d通过示例示出应通过拖到十字形符号上来移除的第二倒角铣刀的形式的标记有颜色的工具。
除了放置于心轴上/从心轴移除的过程之外，操作者可以通过触摸输入来舒适地改变所示工作心轴的视角。操作者由此接收虚拟工作心轴的虚拟三维全视图，这简化了视觉的手动合理性检查，即，与实际机器部分的比较。
工作心轴的演示通过取决于操作者输入实时计算和输出3D演示的实时渲染过程来进行。由于所演示的渲染信息，机器控制额外地具有相对于用于随后的切齿工作的工具可用的所需参数。额外的手动输入不再必要。此外，对于所建立的机器部分，机器控制可获得比已知解决方案更加详细的信息，这些信息可以被考虑以优化机器控制。
图2a、2b同样地示出放置于心轴上/从心轴移除的另一个过程，然而其中不使用倒角铣刀，而是使用圆柱滚刀。自动的合理性检查特别地再次介入图2b中。在此由于工作心轴上的可用空间不充分而拒绝将另一个滚刀放置到心轴上。从心轴移除各组件以类似于图1d中所示的过程的方式发生。除了可用的各组件或工具的简单选择之外，用户还可以执行选定组件的个别修改。滚刀可以特别相对于其外围或它的其他性质进行修改。操作者在选择将修改的组件之后具有可用于此目的的输入掩码。

Claims (15)

1.一种建立切齿机的方法，其中所述切齿机配备有至少一个能够被建立的机器部分，并且与所述被建立的机器部分有关的参数被输入到机器控制中以用于随后的切齿过程，
其特征在于，
在所述切齿机的显示元件上以用户控制的方式从一个或多个图形部分组件虚拟地构成所述机器部分的图形模型，并且从所述图形模型获得用于所述随后的切齿过程的所需参数，
所述机器部分是包括一个或多个工具的工具心轴和/或工件和/或用于夹紧所述工件的装置和/或用于机器自动化的夹钳。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形模型是通过所述机器控制的渲染过程来计算的，其中所需要的原始数据存储在所述切齿机的数据库中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用实时渲染过程，并且基础场景是操作者可交互地改变的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基础场景是操作者使用所述显示元件可交互地改变的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述显示元件是触控敏感的。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个机器部分和/或所述至少一个机器部分的合成物可以选自来源于所述切齿机的所述数据库的用于图形表示的各组件。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述图形模型的虚拟合理性检查的进行同时考虑计划的加工程序和/或考虑机器部分的所述构成的各组件和/或考虑可以被建立的其他机器部分。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机器部分或所述机器部分的单个组件的几何模型可以借助于用户输入来修改。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述机器部分或所述机器部分的单个组件的几何模型可以借助于用户输入针对其几何尺寸和/或针对特定性质来修改。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述特定性质是齿轮数量、齿数量、齿腹形状等。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，能够通过界面将所述数据库扩展为涵盖关于所述机器部分或机器部分组件的另外条目。
12.一种切齿机，其具有至少一个显示元件并且具有用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法的机器控制。
13.根据权利要求12所述的切齿机，其特征在于，所述显示元件是触控敏感的。
14.根据权利要求13所述的切齿机，其特征在于，所述显示元件是多点触控可操作的。
15.一种用于在根据权利要求12所述的切齿机上执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法的系统。
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