CN111427311A - 一种控制机床的方法及机床 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种控制机床(1)的方法，包括：提供(401)一机床(1)；提供(402)一制造顺序，该制造顺序包括多个制造步骤，为每个制造步骤定义至少一个刀具和一个刀具路径；生成(403,404)控制数据，所述控制数据包含：控制命令，所述控制命令根据所述制造顺序的所述制造步骤指定所述机床(1)的加工操作，并且所述机床(1)被配置为将所述控制命令转换为所述加工操作，和附加数据，所述附加数据包括至少一个列表，该列表指定从所述控制命令中提取的参数；在所述机床(1)的一控制单元(2)中提供(405)所述控制数据；在所述控制单元(2)中接收(406)输入数据，该输入数据指定一用户输入；借助于所述控制单元(2)生成(407)修改后的控制命令，所述修改后的控制命令是根据所述附加数据和所述输入数据从所述控制命令生成的；以及通过所述控制装置(2)借助于所述修改后的控制命令来启动(408)所述机床(1)。还提供一种机床(1)。

Description

一种控制机床的方法及机床
技术领域
本发明涉及一种控制控制的方法，还涉及一种机床。
背景技术
机床通常用于制造零件。在带有CNC控制器的机床上，程序中描述了制造步骤。然后，机床的控制器随后执行该程序以制造工件。如果程序由一些指令组成，则该程序可以由机器操作员或设置员以机器的编程语言直接进行编写。
尤其对于复杂的零件而言，已知在机床上的图形支持下或者通过计算机辅助制造(CAM)软件来创建程序。在该软件中，可以读取待制造的工件的2D和3D数据，以支持程序员创建程序。
此外，已知多种夹紧系统可以更好地利用可用的机器容量。因此，在工作区域中设置多个夹紧套，以便能够制造多个零件而无需机器操作员重新夹紧零件。从而可以增加程序的运行时间，并且一个操作员可以同时操作多台机器。
如果将夹紧套放置在托盘上，并通过机床对这些托盘进行另外更换，则可以准备待制造的工件的供应，这些待制造的工件由机器逐步进行处理，而无需操作员进行任何干预。
所有这些发展意味着机器设置员和机器操作员的任务变得非常复杂。
例如，设置员可能需要在设置新程序时首先将程序员根据理想规格设定的零点与机器上的实际位置相对应。如果机床具有三个以上的轴，例如通过一个附加的旋转轴，则可以针对每个夹紧套和轴的每个角度位置定义一个零点。如果有一个四边夹紧塔，每边有三个嵌套，那么3个角位置有36个零点。可以在每个零点对刀具路径进行编程，同时分配给每个刀具路径一个刀具，这个刀具可与先前的加工工艺中使用的刀具一致或不同。
当设置员准备制造过程时，因此有必要检查零点和刀具路径，并在必要时对其进行调整。这需要反复的过程，其中首先对第一夹紧位置进行完全处理，并在必要时进行校正。如果需要校正，则先前的零件可能无法用于后续的夹紧过程，否则错误可能会转移到后续的夹紧位置。在这种情况下，必须再次产生第一夹紧位置。可以对所有夹紧位置重复此过程。
为了加快此过程，已知在NC程序中集成了跳转标签，以便可以跳过不必要的程序部分。对于复杂的程序，此处有可能发生错误，例如，如果更换刀具不是在每个已编程的刀具路径之前发生，而是仅在使用所讨论刀具的第一个刀具路径之前发生，则可能发生错误。在这种情况下，除了刀具检索所需的命令外，所有加工过程都必须跳过。在这种情况下，在制造准备工艺中的每一步中，可能都需要对跳转标签进行重复调整。作为该过程的替代方法，已知进行“空运行”，其中仅在一个夹紧套上加工工件，而所有其它夹紧套都是空的。在这种过程中，将执行整个程序，讨论中的刀具会移动通过空气，而不会通过空的夹紧套处的工件。
如果使用更换了托盘的机床，则有必要对每个托盘进行调整。在这种情况下，可以为每个托盘分别应用和存储程序的副本。如果程序有更改，则可以先创建一个没有更改的新程序。如果程序有更改，则有必要再次为该程序的一部分或整个程序进行准备。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制机床的方法和一种机床，该机床具有改进的技术，以有效、方便地操作启动机床。
该目的是通过根据独立权利要求1所述的控制机床的方法以及通过根据又一个独立权利要求15所述的机床来实现的。实施例形成从属权利要求的主题。
根据一个方面，创建了一种控制机床的方法。该方法包括：提供一种机床；提供包括多个制造步骤的制造顺序，为每个制造步骤定义至少一个刀具和一个刀具路径；并生成控制数据。控制数据包括控制命令和附加数据，控制命令根据制造顺序的制造步骤指定机床的加工操作，并且机床被配置为将控制命令转换为加工操作，附加数据包括至少一个列表，该列表指定从控制命令中提取的参数。该方法还包括：在机床的控制单元中提供控制数据；在控制单元中接收输入数据，该输入数据指定用户输入；借助于控制单元生成修改后的控制命令，修改后的控制命令是根据附加数据和输入数据从控制命令中生成的；然后通过控制装置借助于修改后的控制命令来启动机床。
根据另一方面，创建一种包括控制装置的机床。该控制装置被配置为提供控制数据。控制数据包括控制命令和附加数据。控制命令指定与制造顺序的制造步骤相对应的机床的加工操作，制造顺序包括多个制造步骤，并且为每个制造步骤定义至少一个刀具和一个刀具路径，并且机床被配置为将控制命令转换为加工操作。附加数据包括至少一个列表，该列表指定从控制命令中提取的参数。控制装置还被配置为接收指定用户输入的输入数据，以利用与附加数据和输入数据相对应的控制命令中生成修改后的控制命令，并通过修改后的控制命令来启动机床。
在本发明的意义内的刀具路径可以是一个或多个单独点的定义，例如一个或多个孔的坐标。可以为制造步骤提供进一步的定义。对于制造步骤，可以定义制造参数，例如前进速度、旋转速度、旋转方向、至少一个切削深度和/或沿着刀具路径的通过次数。对于不同的制造步骤，可以有不同的定义组合。例如，可以为所有制造步骤定义刀具和刀具路径，而为钻孔制造步骤指定钻孔深度和钻孔周期，并为铣削制造步骤指定切削深度和前进速度而不是钻孔深度和钻孔周期。
修改后的控制命令的生成可以包括包含修改后的控制命令的数据集或文件的生成。替代地或附加地，生成修改后的控制命令可以包括获取控制命令以及可选地对获取得到的控制命令进行修改，而无需生成完整的修改后的控制命令集。例如，生成修改后的控制命令和借助于修改后的控制命令来启动机床可以包括依次获取和可选地修改控制命令以及根据获取得到的并可选地修改的讨论中的控制命令来直接启动机床，该修改后的控制命令与修改后的制造顺序相一致，并且连续地位于存储器中，但是绝不作为完整的修改后的控制命令集。在另一示例中，可以首先生成完整的修改后的控制命令集，然后可以依次获取该组修改后的控制命令集中的控制命令，并再次对其进行可选地修改或修改，并且可根据获取得到的以及可再次可选地修改或修改的控制命令来直接启动机床。
可以将制造顺序作为制造数据集提供到外部计算机单元中。例如，制造数据集可以包括CAM文件或CAM程序。外部计算机单元可以是计算机，并且制造数据集的提供可以包括借助计算机上的CAM环境生成CAM文件。
可替代地，可以在机床中设置制造顺序，例如作为制造数据集。例如，可以在机床的操作终端上输入制造顺序。可以在机床的控制单元中设置制造顺序。
控制命令可以在外部计算机单元中根据制造数据集生成。例如，可以在外部计算机单元中设置从CAM文件生成控制命令的后处理器。控制命令可以是例如NC代码、DIN/ISO编程和/或G代码。
可替代地，控制命令可以在机床中例如在控制单元中生成。可以例如通过机床中的后处理器从制造数据集中生成控制命令。在这种情况下，制造数据集可以在机床中或在机床外部生成并设置在机床中。
作为另一替代方案，可以在机床的操作终端上输入控制命令，例如作为G代码的输入。在这种情况下，可以以控制命令的形式在机床中设置制造顺序。
附加数据可以在外部计算机单元中生成。可替代地，附加数据可以在机床中例如在控制单元中生成。作为另一替代方案，可以提供另一外部计算机单元，在其中生成附加数据。例如，该另一外部计算机单元可以被提供为服务器，制造数据集和/或控制命令存储在该服务器上，供机床使用。
控制数据的生成和附加数据的生成可以在相同或不同的设备(机床、外部计算机单元和其他外部计算机单元)中进行。
附加数据可以通过后处理器生成，例如在通过后处理器生成控制数据的过程中或之后生成。
可以通过组合控制命令和附加数据来生成控制数据，例如通过将控制命令和附加数据一起存储在存储器中和/或通过将其一起提供在处理器中来进行。控制的产生可以在机床、外部计算机单元或另一外部计算机单元中进行。
可以在控制单元中从机床的输入设备接收输入数据。输入设备可以包括例如开关、按键(例如键盘)、触摸屏、鼠标或跟踪球和/或触摸板。
输入数据可以在控制单元中经由便携式操作设备的发送单元和机床的接收单元从便携式操作设备的输入设备接收。便携式操作设备可以是例如移动电话(智能电话)、平板计算机或膝上型计算机。例如，可以在便携式操作设备上设置软件应用程序(app)，并且可以经由便携式操作设备的输入设备(例如智能手机的触摸屏)借助于软件应用程序将输入数据发送到机床。输入数据的传输可以无线或有线方式进行。例如，便携式操作设备的发送单元和机床的接收单元可以被配置为例如经由无线网络(WLAN)、移动无线电网络、蓝牙、红外链路和/或另一个无线数据链路来无线传输输入数据。
从控制命令中提取的参数可以指定制造顺序的制造步骤，并且输入数据可以包括在根据控制命令在先前的加工操作中断之后开始由机床开始加工操作的命令。在这种情况下，修改后的控制命令的生成可以包括删除与在中断加工操作之前完成的制造顺序的制造步骤相对应的控制命令，以及包括添加控制命令和添加控制命令的控制参数的至少其中一项，从而在加工操作开始时，可以像没有发生过先前的加工操作中断一样继续加工。
例如，在执行加工操作期间，可以对完成的加工操作进行监视，以便可以在接收到输入数据时根据控制命令确定在中断加工操作之前完成了哪些加工操作。附加数据可以包括从控制命令提取的制造顺序的制造步骤的列表，以及与之相关的起始参数。起始参数可以是例如相关制造步骤开始之前的返回平面，相关制造步骤的刀具，相关制造步骤开始之前的位置和/或制造参数，例如旋转有关制造步骤的速度或进度。当接收到输入数据时，该输入数据包括在先前的加工操作中断之后用于由机床开始加工操作的命令，可以确定最后完成的加工步骤。然后可以进行修改后的控制命令的生成，使得修改后的控制命令在最后完成的加工步骤之后的加工步骤中指定加工的开始，因为所有先前的控制命令都被删除了；通过添加至少一个控制命令或用于控制命令的命令参数，确保与最后完成的加工步骤之后的加工步骤的起始参数保持一致。例如，可以插入用于更换刀具和/或用于移动到返回平面或位置的控制命令，该控制命令在最后完成的加工步骤之后的加工步骤的第一控制命令之前。替代地或附加地，可以在最后完成的加工步骤之后将一个或多个命令参数添加到加工步骤的一个控制命令中。例如，可以在最后完成的加工步骤之后将用于指定要使用的刀具的命令参数和/或制造参数添加到加工步骤的第一控制命令中。不能在控制数据的相应控制命令中定义这样的命令参数，因为与先前的控制命令相比，它没有变化。通过将相关的命令参数添加到修改后的控制数据的控制命令中，可以确保正确的加工。
通常，在示例中删除控制命令包括在依次检索控制命令期间跳过要删除的控制命令，其中在所述示例中，生成修改后的控制命令包括依次检索和可选地修改控制命令以及直接启动机床。
从控制命令中提取的参数可以指定多个零点，将每个零点分配给制造顺序的至少一个制造步骤，并且输入数据可以包括用于开始由机床进行加工操作的命令。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括检查是否存在针对每个零点的校正数据，该校正数据指定了有疑问的零点的实际位置与制造顺序中定义的有疑问的零点的理想位置的偏差。如果没有针对零点的校正数据，则确定每个零点的校正数据，并更改与该校正数据相对应的控制命令的命令参数，以使修改后的控制命令根据零点的各个实际位置的制造顺序正确启动机床。
例如，可以将零点分配给不同的夹紧操作或夹紧套，它们将在工作循环中由机床进行加工。在这种情况下，每个控制命令为制造步骤或一组制造步骤指定一个(理论上的)零点，这对应于夹紧操作或夹紧套。校正数据然后指定在夹紧操作中相应零点的实际位置相对于相应零点的理论位置的各自偏差。控制命令的命令参数的改变可以包括例如控制命令中例如G代码中的坐标例如机器坐标的改变，坐标被改变使得修改后的控制命令指定相对于实际零点的刀具路径，该刀具路径相对于理论零点与控制命令指定的刀具路径相对应。例如，如果实际零点在X轴方向上相对于相应的理论零点偏移了0.1毫米，则修改后的控制命令的生成可以包括向与有疑问的理论零点相关的控制命令中的X坐标添加1.1毫米。
校正数据可以存储在相应的日志文件中，例如存储在机床中。如果确定了新的校正数据，则可以删除现有的校正数据，例如一个或多个现有的日志文件。
校正数据的确定可以包括机床的测量循环的激活。例如，响应于确定对于零点不存在校正数据，可以自动检索机床的测量周期，其测量相应的实际零点并将实际零点与理论零点进行比较以生成相应的校正数据。可替代地，响应于确定对于零点不存在校正数据，可以生成输出数据，借助于该输出数据，要求机床的用户，例如，通过开始相应的测量循环，来测量实际的零点。
从控制命令中提取的参数可以指定制造顺序的制造步骤，并且输入数据可以包括用于停用制造顺序中停用的制造步骤的命令。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括删除与要停用的制造步骤相对应的控制命令。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以另外包括添加控制命令和添加控制命令的控制参数中的至少一项，使得在要停用的制造步骤之后的制造步骤的开始前，可以像要停用的制造步骤未被停用一样继续加工。在这种情况下，可以相应地提供与在先前中断加工操作之后通过机床开始加工操作一起说明的实施例。
另外，可以提供停用的制造步骤的重新激活，使得输入数据包括用于再激活制造顺序的停用的制造步骤的命令，并且生成修改后的控制命令包括添加与要停用的制造步骤相对应的先前删除的控制命令。可以规定，通过相应的输入数据去停用和/或重新激活制造顺序的任何制造步骤。
替代地或附加地，可以针对一个制造步骤或一个制造步骤组提供所有控制命令的同时停用和/或重新激活，所述一个制造步骤或一个制造步骤组相对于零点定义，该零点可以指定夹紧操作或夹紧套。在这种情况下，可以相应地提供结合停用和/或重新激活制造步骤而说明的实施例。
从控制命令中提取的参数可以指定制造顺序的制造步骤以及与各个制造步骤相关联的功能，并且输入数据可以包括用于使制造顺序的制造步骤的要停用的功能停用的命令。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括删除与制造步骤中将要停用的功能相对应的控制命令。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以另外包括添加控制命令和添加控制命令的控制参数中的至少一项，使得在检索到要停用的功能之后的控制命令时，可以像要停用的功能未被停用一样继续加工。在这种情况下，可以相应地提供与在先前中断加工操作之后通过机床开始加工操作一起说明的实施例。
要停用的功能可以是，例如，在相应制造步骤开始时和/或完成后进行的刀具破损检查，并且相应的控制命令可以指定刀具长度的测量周期。
另外，可以提供停用的功能的重新激活，使得输入数据包括用于重新激活停用的功能的命令，并且生成修改后的控制命令包括添加与要重新激活的功能相对应的先前删除的控制命令。在这种情况下，可以相应地提供结合制造步骤的停用和重新激活而说明的实施例。
从控制命令中提取的参数可以指定制造顺序的制造步骤以及与各个制造步骤相关联的制造参数，并且输入数据可以包括用于改变制造顺序的制造步骤的要改变的制造参数。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括改变控制命令，使得修改后的控制命令能够启动机床，在机床启动期间，根据输入数据根据制造参数执行与要改变的制造参数相关的制造步骤。
替代地或附加地，可以将要改变的制造参数分配给一组制造步骤。在这种情况下，与分配给一个制造步骤的要改变的制造参数相关的上述内容也相应地适用。例如，可以将要改变的制造参数分配给夹紧操作或夹紧套。
从控制命令中提取的参数可以指定多个零点，每个零点在制造顺序中至少分配给一个制造步骤，并且输入数据可以包括多个零点中一个零点的校正数据，该校正数据指定了有疑问的零点的实际位置与在制造顺序中定义的有疑问的零点的理想位置之间的偏差。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括根据校正数据改变控制命令的命令参数，使得修改后的控制命令根据制造顺序就零点的各个实际位置正确启动机床。以这种方式，可以使用户独立于加工操作的开始输入校正数据。输入数据可以包括关于零点的校正数据，该零点与各个控制命令、各个制造步骤和/或各个夹紧操作或夹紧套有关。
校正数据可以例如由用户经由便携式操作设备上的软件应用(app)输入。可替代地，可以在机床的操作设备上输入校正数据。在一个实施例中，校正数据可以由机床的用户手动地收集，例如借助于机床的相应的测量周期或通过与外部测量设备的收集来收集，然后由用户输入。
关于包括校正数据的输入数据，可以结合检查零点是否存在校正数据并确定各个校正数据来提供以上说明的实施例。特别地，校正数据可以存储在相应的日志文件中。
从控制命令中提取的参数可以指定制造顺序的制造步骤，并且输入数据可以包括缩放制造顺序中要缩放的制造步骤和缩放因子。在这种情况下，生成修改后的控制命令可以包括改变控制命令的命令参数，该控制命令与要缩放的制造步骤相对应，以使得制造步骤指定制造尺寸，该制造尺寸根据改变后的命令参数而改变并相对于制造步骤指定的原始制造尺寸按缩放因子来进行缩放。
替代地或附加地，可以改变未指定尺寸的命令参数，例如指定刀具参数的命令参数。例如，可以调整前进和/或转速。可以在复杂的加工操作中提供此操作，例如，在使用切向刀具路径和恒定压力角进行铣削时。然后，加工操作可以包含大量用于更改前进和转速的命令。在这种情况下，可以统一调整多个值。
作为对其他尺寸的调整的替代或补充，在本发明的意义内的缩放可以包括针对不同材料的制造顺序的调整。上面关于缩放的陈述在这里类似地适用。例如，也可以借助缩放因子来适应工具技术。
例如，用户可以经由便携式操作设备上的软件应用(app)输入命令以按比例缩放制造步骤。或者，可以在机床上进行输入。
在一个实施例中，对应于要缩放的制造步骤的控制命令的命令参数的改变包括与要缩放的制造步骤相关联地定义的所有坐标长度尺寸乘以缩放因子。例如，输入数据可以包括120％的缩放因子，并且与要缩放的制造步骤相对应的控制命令的命令参数的改变可以包括将所有坐标长度尺寸乘以值1.2。替代地或附加地，其他命令参数可以被改变为坐标长度尺寸。例如。要缩放的制造步骤可以包括生产孔，和指定要用于制造步骤的刀具的刀具直径的命令参数，即，例如可以改变钻的直径。
附加数据可以包括多个列表，每个列表指定从控制命令中提取的参数。多个列表可以存储在一个或多个文件中。多个列表可各自指定根据上述实施例之一所述的从控制命令中提取的参数。该列表或多个列表中的其中一个可以指定根据上述多个实施例所述的从控制命令中提取的参数。
机床可被配置为在不同的夹紧托盘上执行加工操作，每个夹紧托盘被配置为容纳要加工的多个毛坯。在这种情况下，附加数据可以是针对托盘的数据。为了在第一夹紧托盘上加工，可以提供特定于第一夹紧托盘的第一附加数据，并且为了在第二夹紧托盘上加工，可以提供特定于第一夹紧托盘的第二附加数据。例如，第一附加数据可以包括关于第一夹紧托盘上的夹紧套的零点的信息，并且第二附加数据可以包括关于第二夹紧托盘上的夹紧套的零点的信息。替代地或附加地，可以提供另外的托盘专用数据，例如校正数据。
附加数据可以存储在外部存储单元上。外部存储单元可以是服务器和/或中央共享网络资源。外部存储单元和另一外部计算机单元可以设置在同一物理单元中，例如设置在同一服务器中。可以在多个实施例中在外部存储单元上提供附加数据，例如用于在不同机床上使用控制数据。输入数据可以包括附加数据的选择和/或改变附加数据的命令。替代地或附加地，例如可以经由外部存储单元的输入设备和/或便携式操作设备的输入设备来接收其他输入数据。所述另一输入数据可以包括附加数据的选择和/或改变所述附加数据的命令。
可以提供多个制造顺序以及相应的控制命令和附加数据。输入数据可以包括用于组合要在多个制造顺序中组合的各个制造步骤的命令，并且生成修改后的控制命令可以包括组合与要组合的制造步骤相对应的控制命令。
该制造顺序可以包括仅与一个第一零点和另一零点有关的制造步骤，而没有各自分配的制造步骤。控制数据的生成可以包括控制命令的生成，该控制命令指定相对于第一零点与第一零点有关的制造顺序的制造步骤相对应的机床的加工操作，以及指定相对于另外的零点中的每个零点与所定义的制造步骤相对应的机床的相应加工操作。以这种方式，相对于第一零点定义的制造顺序可以分别相对于另外的零点中的每一个自动地再现。例如，可以相对于夹紧托盘的第一零点定义制造数据集，并且控制数据的生成可以包括控制命令的生成，该控制命令就像为第一零点定义制造步骤一样，同样为另外的零点定义相同的制造步骤。
可以定义一个全局零点，附加数据以及其他数据(例如，校正数据)与该全局零点相关。例如，可以相对于全局零点定义制造顺序的多个零点和/或用于多个零点的校正数据。例如，可以通过机床控制器(例如，西门子的CYCLE800)上的程序循环或通过后处理器中计算出的零点的输出来定义零点。如果机器周期的计算可能占用整个程序运行时间的很大一部分，那么在极短的程序运行时间的情况下，计算出的零点的输出将很有用。全局零点可以不同于机床的机器零点。制造商可以调节这样的机器零点，以便校正机器中的几何偏差。
根据本公开，可以提供一种控制机床的系统，该系统包括机床以及外部计算机单元和便携式操作设备中的至少一个。该系统可被配置为执行用于控制机床的方法。
可以相应地在机床和/或用于控制机床的系统中提供结合控制机床的方法说明的实施例。
附图说明
下面参照附图更详细地解释其他示例性实施例。在图中：
图1示出了一种用于控制机床的系统的示意图；
图2示出了另一种用于控制机床的系统的示意图；
图3示出了一种用于控制机床的另一系统的示意图；以及
图4示出了一种用于控制机床的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出了一种用于控制机床1的系统的示意图。机床1包括控制单元2、存储单元3、输入设备4和接收单元5。
经由接收单元5提供到外部计算机单元6的无线数据链路。为此，外部计算机单元6具有发送单元7。在所示实施例中，外部计算机单元6被设置为计算机(PC)。外部计算机单元6还包括CAM环境8和后处理器9。将CAM环境8被配置为创建CAM文件形式的制造数据集，并且将后处理器9被配置为生成CAM文件中的NC程序。
还经由机床1的接收单元5提供到具有发送单元11的便携式操作设备10的无线数据链路。在所示的实施例中，便携式操作设备10是智能手机。在便携式操作设备10中设有用于控制机床1的软件应用程序(app)12。软件应用程序12被配置为在便携式操作设备10上接收用户输入，并使用用户输入经由发送单元将输入数据发送到机床1。
图2示出了用于控制机床的另一系统的示意图。与根据图1所示的系统相比，图2所示的系统的外部计算机单元6具有附加模块13，附加模块13被配置为从由后处理器9生成的NC程序中提取附加数据。
图3示出了用于控制机床的另一系统的示意图。与根据图1所述的系统相比，图3所示的系统具有另一外部计算机单元14。在所示的实施例中，另一外部计算机单元14是服务器系统，该服务器系统被连接以将数据通信到机床1和外部计算机单元6。例如，机床1、外部计算机单元6和另一外部计算机单元可以通过有线局域网(LAN)和/或无线局域网(WLAN)连接。
下面参考图4描述用于控制机床的方法的实施例。在所示的实施例中，该方法在根据图1所述的系统中执行。在替代实施例中，一种用于控制机床的方法可以在根据图2和图3所述的系统中执行。在这种情况下，可以相应地使用结合图4说明的方法。特别地，在根据图1所述的系统组件中执行的或由根据图1所述的系统组件执行的结合图4说明的方法步骤在根据图2和图3中所述的相应系统组件中的方法实施例中进行，或由根据图2和图3中所述的相应系统组件进行。
图4示出了用于控制机床的方法的示意性流程图。在第一步骤401中，提供了机床1。然后，在步骤402中，在外部计算机单元6中提供制造顺序。借助于外部计算机6中的CAM环境8，提供制造顺序作为CAM文件形式的制造数据集。制造顺序包括在CAM文件中定义的多个制造步骤。每个制造步骤至少定义一个刀具和一个刀具路径。
在步骤403中，通过后处理器9在外部计算机单元6中创建NC程序，所述NC程序包含控制命令，所述控制命令指定对应于制造顺序的制造步骤的机床1的加工操作。同时，机床1被配置为将控制命令转换为加工操作。后处理器9被配置为在另一步骤404中从控制命令中提取附加数据。附加数据包括至少一个列表，该列表指定从控制命令中提取的参数。
在替代实施例中，后处理器9不从控制命令中提取附加数据。例如，可以通过CAM环境8，待控制的机床1的控制装置2或另一计算机设备14中的相应模块来进行附加数据的提取。作为另一替代方案，外部计算机单元6的附加模块13可从控制命令中提取附加数据。
在步骤405中，在待控制的机床1的控制单元2中设置包括控制命令和附加数据的控制数据。根据控制命令和附加数据生成控制数据可以例如在外部计算机单元6中进行，并且可以经由外部计算机单元6的发送单元7将控制数据提供给控制单元2中的机床1的接收单元5。可替代地，控制命令和附加数据可以从外部计算机单元6传输到机床中，并且可以在控制单元2中从中生成控制数据。作为另一替代方案，控制命令可以从外部计算机单元6传输到机床，并且控制单元2可以生成附加数据，并根据控制命令和附加数据生成控制数据。
随后，在步骤406中，在控制单元2中接收输入数据，该输入数据指定用户输入。可以从机床的输入装置4和/或通过便携式操作设备10的软件应用程序12接收输入数据。
在步骤407中，根据附加数据和输入数据，从控制单元2中的控制命令中生成修改后的控制命令。然后在步骤408中通过修改后的控制命令由控制单元2启动机床1。
在替代实施例中，可以在没有外部计算机单元6和/或没有便携式操作设备10的情况下控制机床。在这样的实施例中，可以在机床1中设置接合外部计算机单元6和/或结合便携式操作设备10说明的功能。
根据本公开，可以帮助机床1的使用者或设置者安装和监视机床程序，该机床程序使用控制命令根据制造顺序来控制加工操作。同时，当通过编程提供制造顺序时，可以减少必要的调整。这可以防止要求的工作从设置者转移到程序员身上。根据设计，可以减少程序员在对多个夹紧操作进行编程过程中所需的工作量。
为此，可以提供多个零件设计或模块，它们相互构建。如果使用CAM软件或CAM环境进行编程，则可以通过后处理器将这些模块插入程序中。如果在机床的图形界面上进行编程，则可以通过编程的循环和控制器或控制单元中的程序来添加模块。下面结合具有后处理器的CAM模块来描述实施例。所描述的实施例可以相应地结合机床的控制器或控制单元或者在没有适配的后处理器的情况下直接应用于CAM模块中。
在一个实施例中，后处理器分析编程的刀具路径。所需的某些信息可能已经存在于刀具路径中，例如使用的刀具、加工顺序和使用的坐标系。CAM程序员可以根据某种模式另外定义其他参数。可以根据CAM模块的功能范围定义其他所需信息。如果CAM模块支持用户扩展名，则可以使用这些用户扩展名经由CAM模块的图形用户界面来实现设定附加参数。替代地或附加地，可以在例如注释字段或刀具路径的名称中添加相应的关键字。
后处理器生成一个NC程序，可以在NC程序生成主程序和子程序，也可以生成单个主程序，并列出作为控制主程序的附加数据。列表之一可以包含所有打开或关闭这些步骤的加工步骤。列表之一可以包括将所有刀具分配给相应的加工步骤。一个列表可以包括针对每个单独的加工操作的校正数据。一个列表可以包含每个加工操作的刀具技术数据。例如，如果机床的内存或处理器未处理完整的列表和/或使其更易于处理数据，则列表可以一个或多个文件输出。
无需设置元进一步更改就可以运行的一项功能是程序中断后自动恢复。NC程序使用计数器和循环记录已开始和已完成的加工步骤进行记录。如果用户中断了程序顺序，例如由于必须更换刀具或因为必须在设置过程中对工件进行测量，则设置员还可以更换主轴中的工具或移动机床。为了满足使程序和机器手动返回到中断之前的相同状态或执行程序重新启动的需要，可以在程序恢复时使用计数器确定程序先前是否完全被执行，以及可以生产包含查询的输出，在该查询中，程序的重启或从旧位置开始继续是否是期望的。如果设置员希望从旧位置继续，则程序将在工具列表中搜索上一次开始的加工操作所用的刀具，在机床中选择该刀具，然后再次启动上一个加工操作。当前启动的加工操作和完成的加工操作的变量值可以在程序序列中存储，以便在操作紧急关闭开关或断电时也保留这些值。这样可以在短时间内在机器上继续加工。加工的当前状态也可以显示在便携式操作设备上的应用程序中。
无需设置员更改即可运行的另一个功能是仅使用一个零点。与传统的编程方法相比，在这种情况下，CAM编程器还可以定义一个全局零点，所有其他零点都与该全局零点相关。可替代地，可以在CAM模块中定义全局零点。后处理器可以转换CAM文件或CAM程序，以便相对于全局零点计算所有其他零点和坐标系。然后，程序可以相互抵消不同的校正。因此，设置员只需管理一个零点。这还允许根据以下描述的实施例进行校正。此外，如果使用连接到中央托盘管理系统的机床，则可能会带来好处，前提条件是如果在这种情况下仅从托盘的零点开始，并且在必要时从主托盘转移偏移量。
无需设定者更改即可运行的另一功能是自动校准夹紧套。为此，机床可以具有一个测量传感器和相应的测量周期。在程序开始时，可以定义测量传感器的测量点。校准可以集成在CAM模块中的测量循环中进行，也可以通过任何CAM系统中存在的简单加工操作进行，例如钻孔循环。通过用户扩展名中的关键字或设置，后处理器可以识别出测量循环是用于确定嵌套位置的，并生成必要的程序代码以校准夹紧套。
如果启动了程序并且存在用于确定嵌套位置的测量点，则程序可以首先检查该程序是否已经有日志文件。如果存在日志文件，则可以根据现有日志文件自动使用旧的校正值，并且可以为此目的从日志文件中读取校正数据。如果设置员希望重新校准位置，则他可以删除现有的日志文件并重新启动程序。
如果未找到日志文件，则可以校准嵌套位置，并将测量值存储在日志文件中。然后，将夹紧套的实际位置与CAM文件中夹紧套的几何理想(理论)位置的偏差存储在日志文件中。通过使用全局零点并计算加工所需的位移，可以自动校正夹紧套的位置，而无需设置员在NC程序中手动校正位置。在这种情况下，实际程序不会更改，因此可以简化维护和管理。如果在不改变夹紧套的实际位置的情况下生成程序的新版本，则可以立即使用新程序，因为所有相关的偏差都是已知的并且可以存储在机床中。从而可以重新创建整个程序并将其替换在机器上，而无需手动插入或复制以保留设置员已经进行的先前校正。
对于其他功能，用户可能需要编辑列表。这可以通过便携式操作设备或机床的输入设备上的软件应用程序手动或以指导方式完成。通过引导编辑，可以根据夹紧位置和嵌套自动计算和显示制造步骤。
可以通过设置员打开和/或关闭加工操作或制造步骤。因此可以在机器上快速设置程序。例如，有可能最初仅执行一个加工操作。如果需要进行刀具校正，则可以对其进行校正，然后再次执行，接着将其关闭。该过程可以与随后的加工操作或随后的制造步骤类似地继续。此外，通过软件，即在机床上或通过应用软件，可以使整个夹紧套无效。因此，尽管相同的刀具实际上会在其他嵌套上执行加工操作，但最初可能只建立一个第一嵌套。
如果使用同一个刀具执行多次加工操作，则已知仅在第一个加工操作或第一个制造步骤之前在编程中检索换刀命令。如果停用了第一个加工操作或第一个加工步骤，并且仅要执行后续的加工步骤，则可能必须先更换正确的刀具。根据本公开，当前加工操作所需的刀具可以根据自动恢复从刀具列表中读出。如果当前更换到机床中的刀具与所需的刀具不符，则可以自动检索所需的换刀指令，然后进行加工。
如果关闭了整个嵌套，例如因为一批次已完成并且所有嵌套结构都不再存在工件，则可能需要最快的加工。在这种情况下，对于CAM编程人员或设置员而言，定义在嵌套加工操作之前应将刀具抽出多远是众所周知的。在已知的过程中，必须注意，为了跳过程序的各个部分，所有提供的自由运动也将因此被跳过。在这种情况下，机器可以直接移动到下一个点，并因此通过其他夹紧装置。为了避免这种情况，已知机床在每次加工操作之后都移动到安全位置。这会导致更长的循环时间。
根据本公开，程序员可以为CAM模块中的每个加工操作定义一个安全平面。这样的参数本身是已知的。与已知方法相比，根据本公开，由后处理器提供以下描述的参数的解释。如果CAM模块中没有用于安全平面的参数，则可以例如通过用户扩展名或通过注释或加工操作名称中的关键字来定义。执行打开的加工操作后，NC程序可以搜索下一个打开的加工操作。在此过程中，可以检查已关闭的加工操作的每个安全平面，并可以存储每种情况下的最大值。然后可以移动到该最大值以避免碰撞。如果在两次加工之间存在轴旋转，则可以查询当前轴位置，并以最短路径执行旋转。如果角度仅在可以通过后处理器设置公差的狭窄范围内(例如±0.5°)变化，则可以省略旋转的执行。从而可以节省时间。
为了确保正确遵守安全平面，已知在多个位置提供带有跳转标签的NC程序，以便进行刀具更换并正确执行所有安全平面和旋转。复杂的程序可能会使变得更为不易。为了避免碰撞的危险，因此可以以已知的方法设置为允许整个程序运行，而不需要所有的制造步骤。
如果机床具有用于刀具破损监控的装置，则可以例如通过编程人员或设置员激活针对单个加工操作的刀具破损监控。在这种情况下，机床检查刀具在所涉及的加工操作前后是否损坏。如果确定刀具破损，则可以停用其中刀具发生破损的嵌套，并可以更换匹配的刀具。这样就可以继续加工。结合相对于安全平面执行的功能以及跳过停用的加工操作，机床可以在没有用户干预的情况下工作更长的时间。这允许自动换轴的操作而无需用户干预，并具有高度的安全性。根据本公开，当在一个嵌套中发生刀具破损时，可以在另一个嵌套内完成工件的加工工作。
对于每个加工操作，例如可以由设置员存储精细校正。而且，可以存储每个夹紧套和轴位置的校正。可以通过应用程序设置每个嵌套和每个加工操作的校正。该应用程序可以计算每个加工操作以及每个嵌套和角位置的精微位移值，以便仅将校正之和存储在位置列表中。计算的起始值同样可以存储在位置列表中。这样就可以仅通过一个命令将更改重置为原始编程的值。这使得可以进行校正而无需事先对所有轴进行所有上述计算，并且还可以考虑角度位置。通过使用该应用程序，可以“沿刀具方向”进行校正，而无需考虑额外的旋转。通过手动编辑，轴或标志可能会混淆。除了“沿刀具方向”的校正之外，还可以提供对夹紧套的校正。例如，如果未精确产生夹紧套上的测量位置，则可能有必要进行上述操作。在这种情况下，每个嵌套可指定一次偏差，然后针对嵌套的相应旋转自动计算偏差。
对于每个加工操作，例如可以通过设置员通过app更改切削数据。可以使用绝对值和相对因子来完成。可以从列表中加载用于加工操作的切削数据，然后在加工过程中例如通过app和/或控制设备使用该切削数据。CAM程序员选择的原始切削数据保留在文件中。因此可以例如在应用程序的帮助下随时撤消更改。在应用程序中，可以为同一加工操作存储不同的切割数据。这样可以在以后快速选择切削数据。例如，可以对不同的材料使用相同的CAM程序。
如果机床使用多个托盘，则后处理器可被配置为使得NC程序针对每个托盘使用专用列表。此外，还可以定义和使用唯一的机器编号。这样可以存储每个夹紧塔的各个嵌套的实际位移，并在使用相应的托盘时取回这些实际位移。因此，可以将机器与托盘组合的偏差准确地存储起来并自动进行纠正。这些数据可以由应用创建和管理。如果程序启动时不存在文件，则程序可以从主程序自动生成文件副本并开始校准嵌套。
为了制造类似的零件，即只有几个特征彼此不同的零件(例如，具有不同孔径的零件)，可以通过CMA模块为所有变型创建程序。加工操作中的用户扩展名、注释或名称可用于定义不同的变型。变型可以由后处理器评估并存储在位置列表中。可以将应用程序配置为读取此变型信息，并在必要时以简化的方式将该变型信息显示给用户。因此，可以使使用者，例如设置员，选择制造的变型。
在可以同时加工多个工件的多个夹紧系统中，可以为每个夹紧套定义不同的变型。
可以规定将对应的文件存储在中央共享网络资源上，例如存储在服务器上。这样可以预先配置多个订单。根据本公开，因此可以替换制造控制站软件的部件以启动多台机器。如果在机床上开始根据本发明所述的方法，则可以读出机器号和托盘号，并且可以在预选的嵌套中和/或在预选的变型中进行制造。
可以提规定，例如通过应用程序将多个制造顺序或程序进行组合以形成新的，组合的制造顺序或组合的程序。在这种情况下，例如对于具有固定位置的零点夹紧系统，可以为每个零点夹紧系统执行不同的程序。然后可以例如通过应用程序设置各个程序的列表，以使相应的嵌套被激活或停用。另外，例如可以由应用程序生成新程序，该新程序使用原始程序的相应列表和子程序，而无需更改原始程序。
可以提供用于记录数据的日志功能，该日志功能可以例如由程序员或设置员例如通过应用程序或在CAM模块中被激活。激活日志功能后，可以将与加工操作有关的数据记录在日志文件中。可以将应用程序配置为评估日志文件。例如，可以在此处输出开始时间和结束时间，刀具破损监控的结果以及可以由控制器和/或机床提供的其他数据。可以将应用配置为替设置员准备好数据，以及，例如创建有关该数据的统计数字。
为了减轻CAM编程人员对多个夹紧系统进行编程的负担，可以仅针对CAM模块中的一个零点对一个制造顺序或加工操作进行编程。如果也要在其他位置上执行该加工操作，则可以设置为仅创建虚拟加工操作，而不是定义加工顺序的加工操作副本。然后，后处理器可以自动生成必要的副本。由此可以减少编程工作。因此，可以为多个零点或嵌套提供编程，而无需依次编程所有嵌套或在编程后合并各个程序部件以形成具有相应位移的主程序或制造顺序。此外，如果制造顺序发生变化，则不再需要对所有零点或夹紧套执行相同的更改，也无需手动将子程序中的更改传输到主程序中。根据本公开，可以在没有其他干预的情况下生成可执行的NC程序。如果未更改夹紧套的位置，则可以用新的程序覆盖旧的NC程序；保留了以前的校正，并且可以立即开始正常生产操作。
可以规定，在于修改后的控制命令相对应的机床启动期间，生成与修改后的控制命令相对应的另一修改后的控制命令，该另一修改后的控制命令用于随后启动机床。因此，与传统的机床编程类型相比，即使现用程序还在处理中，也依然可以配置程序的下一个序列(例如，带有托盘更换装置的机床的下一个托盘)。特别地，这也是可以实现的，因为在不同程序序列之间改变的所有数据均保留在列表中且不在主程序中。
可以生成修改后的控制命令，以将制造顺序应用于其他机床。例如，使用列表可以简单地为另一台机器转换控制数据或发布的程序。如果例如针对卧式铣床生成控制数据或程序，则可以借助应用程序转换控制数据或程序，以便在立式铣床上进行处理。在这里，不仅可以交换坐标，而且可以相应地调整旋转轴。此外，可以考虑特定铣床的特殊功能，例如-180°/+180°或0°/360°的旋转轴。
复杂的单个零件，例如通过工具和模具制造而成的零件，可以用超大尺寸编程。该程序可以运行一次，然后可以测量关键尺寸。然后可以再次运行同一程序，而不存在超大尺寸。具有或不具有超大尺寸的制造可以通过在修改后的控制命令的生成期间改变对应于超大尺寸或不存在超大尺寸的命令参数来进行。例如，可以改变刀具直径以实现超尺寸或不存在超尺寸。
上述说明书、权利要求书和附图中公开的特征对于单独地或以任何组合来实施不同实施例具有重要意义。

Claims (15)

1.一种控制机床(1)的方法，其特征在于，包括：
-提供(401)一机床(1)；
-提供(402)一制造顺序，该制造顺序包括多个制造步骤，为每个制造步骤定义至少一个刀具和一个刀具路径；
-生成(403,404)控制数据，所述控制数据包含：
-控制命令，所述控制命令根据所述制造顺序的所述制造步骤指定所述机床(1)的加工操作，并且所述机床(1)被配置为将所述控制命令转换为所所述加工操作，和
-附加数据，所述附加数据包括至少一个列表，该列表指定从所述控制命令中提取的参数；
-在所述机床(1)的一控制单元(2)中提供(405)所述控制数据；
-在所述控制单元(2)中接收输入数据(406)，该输入数据指定一用户输入；
-借助于所述控制单元(2)生成修改后的控制命令(407)，所述修改后的控制命令是根据所述附加数据和所述输入数据从所述控制命令中生成的；以及
-通过所述控制装置(2)借助于所述修改后的控制命令来启动(408)所述机床(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述制造顺序作为一制造数据集提供到一外部计算机单元(6)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制命令在所述外部计算机单元(6)中从所述制造数据集中生成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述外部计算机单元(6)中生成所述附加数据。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在所述控制单元(2)中从所述机床(1)的一输入设备(4)中接收所述输入数据。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述输入数据在所述控制单元(2)中经由一便携式操作设备(10)的发送单元(11)和所述机床(1)的接收单元(5)从一便携式操作设备(10)的一输入设备接收。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定所述制造顺序的所述制造步骤；
-所述输入数据包含一命令，以根据控制命令在之前的加工操作中断后，由所述机床(1)开始加工操作；以及
-所述修改后的控制命令的生成包括：
-删除与在中断加工操作之前完成的制造顺序的制造步骤相对应的控制命令，以及
-包括添加一控制命令和添加控制命令的控制参数的至少其中一项，从而在加工操作开始时，可以像没有发生过先前的加工操作中断一样继续加工。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定多个零点，将每个零点分配给所述制造顺序的至少一个制造步骤；
-所述输入数据包括用于由所述机床(1)开始加工操作的命令；以及
-生成所述修改后的控制命令包括：
-检查是否存在针对每个零点的校正数据，该校正数据指定了有疑问的零点的实际位置与所述制造顺序中定义的有疑问的零点的理想位置的偏差；
-如果没有针对所述零点的校正数据，则确定每个零点的校正数据；以及
-根据所述校正数据更改所述控制命令的命令参数，以使所述修改后的控制命令根据所述零点的各个实际位置的制造顺序正确启动所述机床(1)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定所述制造顺序的所述制造步骤；
-所述输入数据包括用于停用制造顺序中要停用的一制造步骤的命令；以及
-生成所述修改后的控制命令包括删除与要停用的制造步骤相对应的控制命令。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定所述制造顺序的所述制造步骤以及与各个制造步骤相关联的功能；
-所述输入数据包括用于使所述制造顺序的所述制造步骤的要停用的功能停用的命令；以及
-生成所述修改后的控制命令包括删除与制造步骤中将要停用的功能相对应的控制命令。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定所述制造顺序的所述制造步骤以及与各个制造步骤相关联的制造参数；
-所述输入数据包括一命令，用于改变所述制造顺序的所述制造步骤的要改变的制造参数；以及
-生成所述修改后的控制命令，包括改变控制命令，使得所述修改后的控制命令能够启动所述机床(1)，在所述机床(1)启动期间，根据所述输入数据根据所述制造参数执行与要改变的制造参数相关的制造步骤。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定多个零点，将每个零点分配给所述制造顺序的至少一个制造步骤；
-所述输入数据包含所述多个零点中一个零点的校正数据，该校正数据指定了有疑问的所述零点的实际位置与在所述制造顺序中定义的有疑问的零点的理想位置之间的偏差；以及
-生成所述修改后的控制命令包括，根据所述校正数据改变所述控制命令的命令参数，使得所述修改后的控制命令根据所述制造顺序就所述零点的各个实际位置正确启动所述机床(1)。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，
-从所述控制命令中提取的参数指定所述制造顺序的所述制造步骤；
-所述输入数据包括一命令，用于缩放所述制造顺序中要缩放的制造步骤和一缩放因子；以及
-生成所述修改后的控制命令包括，改变控制命令的命令参数，该控制命令与要缩放的所述制造步骤相对应，以使得所述制造步骤根据改变后的命令参数来指定改变后的制造尺寸，该制造尺寸根据改变后的命令参数而改变并相对于所述制造步骤指定的原始制造尺寸按缩放因子来进行缩放。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述附加数据包括多个列表，每个列表指定从所述控制命令中提取的参数。
15.一种机床(1)，其特征在于，包括一控制装置(2)，所述控制装置(2)被配置为-提供控制数据，该控制数据包含：
-控制命令，所述控制命令指定与一制造顺序的制造步骤相对应的所述机床(1)的加工操作，所述制造顺序包括多个制造步骤，且为每个制造步骤限定至少一个刀具和一个刀具路径，所述机床(1)被配置为将所述控制命令转化为所述加工操作，和
-附加数据，所述附加数据包括至少一个列表，该列表指定从所述控制命令中提取的参数；
-接收指定用户输入的输入数据；
-根据所述附加数据和所述输入数据从所述控制命令中生成修改后的控制命令；以及
-通过所述修改后的控制命令启动所述机床(1)。
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