DE102011108282A1 - Numerical control for a multi-axis machine for machining a tilted working plane - Google Patents
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Abstract
Eine Mehrachsenmaschine, die über eine numerische Steuerung gesteuert wird, verwendet zumindest drei Linearachsen zum Steuern der Position eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück, welches an einem Tisch befestigt ist, und drei Rotationsachsen zum Steuern der Ausrichtung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück, um die Bearbeitung an einer geneigten Bearbeitungsebene des Werkstücks durchzuführen. Eine Drei-Rotationsachsen-Berechnungseinheit, die eine Analyseeinheit bildet, berechnet die jeweiligen Positionen der drei Rotationsachsen, sodass ein Werkzeug-Koordinatensystem, das an dem Werkzeug anliegt und sich bewegt, wenn sich das Werkzeug bewegt, parallel zu einem Merkmal-Koordinatensystem ist, welches ein für die geneigte Bearbeitungsebene des Werkstücks repräsentatives Koordinatensystem ist. Die drei Rotationsachsen werden zu den berechneten Positionen verfahren.A multi-axis machine controlled by numerical control uses at least three linear axes to control the position of a tool relative to a workpiece attached to a table, and three axes of rotation to control the orientation of the tool relative to the workpiece in order to perform the machining to be carried out on an inclined machining plane of the workpiece. A three-rotation-axis calculation unit, which forms an analysis unit, calculates the respective positions of the three rotation axes so that a tool coordinate system that is applied to the tool and moves when the tool moves is parallel to a feature coordinate system, which is a coordinate system representative of the inclined machining plane of the workpiece. The three axes of rotation are moved to the calculated positions.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung zum Steuern einer Mehrachsenmaschine mit zumindest drei Linearachsen und zumindest drei Rotationsachsen und insbesondere eine numerische Steuerung, die dazu eingerichtet ist, um ein Merkmal-Koordinatensystem an einer geneigten Bearbeitungsebene eines Werkstücks zu steuern, welches an einem Tisch zu bearbeiten ist, und um die Rotationsachsen zu steuern, sodass ein Werkzeug-Koordinatensystem an einem Werkzeug parallel zu dem Merkmal-Koordinatensystem ist.The present invention relates to a numerical controller for controlling a multi-axis machine having at least three linear axes and at least three axes of rotation, and more particularly to a numerical controller adapted to control a feature coordinate system on an inclined working plane of a workpiece to be worked on a table and to control the rotation axes so that a tool coordinate system on a tool is parallel to the feature coordinate system.
Beschreibung des zugehörigen Standes der TechnikDescription of the Related Art
Ein Verfahren zum Bearbeiten einer geneigten Bearbeitungsebene eines Werkstücks, welches für die Verwendung in einer Fünfachsenmaschine mit drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen bestimmt ist, ist in der
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Mehrachsenmaschine mit zumindest drei Linearachsen und zumindest drei Rotationsachsen anwendbar und nicht auf eine Fünfachsenmaschine. Die
Die
Ein Befehl für eine Bearbeitung mit einer geneigten Bearbeitungsebene an einem Werkstück bezeichnet man als einen ”geneigte Bearbeitungsebene-Bearbeitungsbefehl”, und ein Koordinatensystem für eine geneigte Bearbeitungsebene, das durch den geneigten Bearbeitungsebene-Bearbeitungsbefehl angesteuert wird, bezeichnet man als ein ”Merkmal-Koordinatensystem”.An inclined machining plane machining command on a workpiece is called a "tilted machining plane machining command", and a tilted machining plane commanding system controlled by the inclined machining plane machining command is called a "feature coordinate system". ,
Ein Koordinatensystem, das an einem Werkzeug liegt und sich zusammen mit dem Werkzeug bewegt, bezeichnet man als ”Werkzeug-Koordinatensystem”. Ein Werkzeug-Koordinatensystem ist eigens ein Koordinatensystem, das die Richtungen der Bewegung eines Werkzeugs entlang der X-, Y- und Z-Achsen darstellt, wenn sich die drei Rotationsachsen jeweils in ihrer Referenzposition befinden.A coordinate system located on a tool and moving together with the tool is called a "tool coordinate system". A tool coordinate system is specifically a coordinate system that represents the directions of movement of a tool along the X, Y and Z axes when the three axes of rotation are each in their reference position.
Wenn das Werkzeug entlang der Z-Achse ausgerichtet ist, wenn sich beispielsweise die Rotationsachsen seines Kopfes an den Referenzpositionen A = A0 und B = B0 in der Maschine aus
In einigen Fällen der Bearbeitung mit einer geneigten Bearbeitungsebene, wie in den folgenden Fällen (1) und (2), ist es wichtig, die Parallelbeziehung zwischen dem Merkmal-Koordinatensystem und dein Werkzeug-Koordinatensystem beizubehalten.In some cases of machining with an inclined working plane, as in the following cases (1) and (2), it is important to keep the parallel relationship between the feature coordinate system and your tool coordinate system.
(1) Eine Bearbeitung in einem Fall, in dem es wichtig ist, die Beziehung zwischen dem Merkmal-Koordinatensystem und der Werkzeugphase aufrecht zu erhalten.(1) Processing in a case where it is important to maintain the relationship between the feature coordinate system and the tool phase.
Eine Technik für eine Fiber-Placement-Verarbeitung mittels einer Fiber-Placement-Maschine (Faserplatzierungsmaschine) ist in der
Jedoch wird mit der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, eine Werkzeugmaschine mit drei Rotationsachsen zum Steuern der Ausrichtung eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück bereitzustellen. Andererseits weist die Maschine, die in der
(2) Eine Bearbeitung in einem Fall, ind em es vorzuziehen ist, die XY-Richtung des Merkmal-Koordinatensystems parallel zu der XY-Richtung des Werkzeug-Koordinatensystems auszurichten.(2) Machining in a case where it is preferable to align the XY direction of the feature coordinate system in parallel with the XY direction of the tool coordinate system.
Bei der in
Jedoch sollten während der Bearbeitung die (Xf, Yf)-Richtungen des Merkmal-Koordinatensystems vorzugsweise parallel zu den XY-Richtungen des Werkzeug-Koordinatensystems ausgerichtet werden, wie in
In Anbetracht der Maschinenstruktur kann zudem der Hub jeder Achse irgendwann überschritten werden, sofern nicht die (Xf, Yf, Zf)-Richtungen des Merkmal-Koordinatensystems parallel zu den (Xt, Yt, Zt)-Richtungen des Werkzeug-Koordinatensystems ausgerichtet sind. Im Fall einer Fünfachsenmaschine können die (Xf, Yf, Zf)-Richtungen gewöhnlich nicht parallel zu den (Xt, Yt, Zt)-Richtungen ausgerichtet werden aufgrund der Knappheit der Anzahl der Achsen. In diesem Zusammenhang ist die Erzeugung eines ”Drehwinkels um die Z-Achse” in der
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Wie oben beschrieben besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die zumindest drei Linearachsen und zumindest drei Rotationsachsen zum Steuern der Ausrichtung eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück verwendet, wobei die (Xf, Yf, Zf)-Richtungen eines Merkmal-Koordinatensystems und die (Xt, Yt, Zt)-Richtungen eines Werkzeug-Koordinatensystems parallel ausgerichtet werden können, in Antwort auf jeglichen Merkmal-Koordinatensystembefehl.As described above, the object of the present invention is to provide a numerical control for a machine tool using at least three linear axes and at least three rotation axes for controlling the alignment of a tool relative to a workpiece, the (Xf, Yf, Zf) directions of a feature coordinate system and the (Xt, Yt, Zt) directions of a tool coordinate system can be aligned in parallel in response to any feature coordinate system command.
Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Mehrachsenmaschine, welche zumindest drei Linearachsen zum Steuern der Position eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück verwendet, welches an dem Tisch angebracht ist, und zumindest drei Rotationsachsen zum Steuern der Ausrichtung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück verwendet, um die Bearbeitung an der geneigten Bearbeitungsebene des Werkstücks durchzuführen. Diese numerische Steuerung umfasst: ein Merkmal-Koordinatensystem-Befehl-Analysemittel zum Analysieren eines Befehls eines Merkmal-Koordinatensystems, welches ein für die geneigte Bearbeitungsebene des Werkstücks repräsentatives Koordinatensystem ist, ein Werkzeug-Koordinatensystem-Steuerungbefehl-Analysemittel zum Analysieren eines Werkzeug-Koordinatensystem-Steuerungsbefehls, der ein Befehl zum Betreiben der drei Rotationsachsen ist, sodass ein Werkzeug-Koordinatensystem, welches an dem Werkzeug liegt und sich bewegt, wenn sich das Werkzeug bewegt, parallel zu dem Merkmal-Koordinatensystem ist, ein Drei-Rotationsachsen-Berechnungsmittel zum Berechnen der jeweiligen Positionen der drei Rotationsachsen, sodass das Werkzeug-Koordinatensystem parallel zu dem Merkmal-Koordinatensystem ist als Antwort auf den Werkzeug-Koordinatensystem-Steuerungsbefehl, und Mittel zum Antreiben der drei Rotationsachsen zu den Positionen, die von dem Drei-Rotationsachsen-Berechnungsmittel erhalten werden.A numerical controller according to the present invention controls a multi-axis machine having at least three linear axes for controlling the position of a tool relative to a workpiece used attached to the table and at least three axes of rotation used to control the orientation of the tool relative to the workpiece to perform the machining on the inclined working plane of the workpiece. This numerical control comprises: feature coordinate system command analyzing means for analyzing a command of a feature coordinate system which is a coordinate system representative of the inclined working plane of the work, tool coordinate system control command analyzing means for analyzing a tool coordinate system control command which is a command for operating the three rotation axes such that a tool coordinate system located on the tool and moving when the tool is moving is parallel to the feature coordinate system, a three rotation axis calculating means for calculating the respective one Positions of the three rotation axes so that the tool coordinate system is parallel to the feature coordinate system in response to the tool coordinate system control command, and means for driving the three rotation axes to the positions obtained by the three rotation axis calculating means ,
Die numerische Steuerung kann weiterhin ein Drei-Linearachsen-Berechnungsmittel umfassen zum Berechnen von Korrekturbewegungen der drei Linearachsen für jeden Interpolationszeitraum, derart, dass die Position des Werkzeugmittelpunkts beibehalten wird, auch wenn sich die drei Rotationsachsen zu von dem Drei-Rotationsachsen-Berechnungsmittel erhaltenen Positionen bewegen, in einem Tisch-Koordinatensystem, welches an dem Tisch anliegt und sich bewegt, wenn der Tisch sich bewegt, und Mittel zum Antreiben der drei Linearachsen durch die von dem Drei-Linearachsen-Berechnungsmittel erhaltenen Korrekturbewegungen.The numerical controller may further comprise three-axis axis calculating means for calculating correction movements of the three linear axes for each interpolation period such that the position of the tool center is maintained even if the three rotation axes move to positions obtained from the three-rotation axis calculating means in a table coordinate system which abuts against the table and moves as the table moves, and means for driving the three linear axes by the correction movements obtained by the three-axis axis calculating means.
Die Mehrachsenmaschine kann sein: eine Sechsachsenmaschine, die drei Rotationsachsen zum Drehen des Werkzeugkopfes verwendet, eine Sechsachsenmaschine, die zwei der drei Rotationsachsen zum Drehen eines Tisches und die verbleibende Rotationsachse zum Drehen des Werkzeugkopfs verwendet, eine Sechsachsenmaschine, die zwei der drei Rotationsachsen zum Drehen des Werkzeugkopfs und die verbleibende Rotationsachse zum Drehen des Tisches verwendet, oder eine Sechsachsenmaschine, die die drei Rotationsachsen zum Drehen des Tisches verwendet.The multi-axis machine may be: a six-axis machine using three axes of rotation to rotate the tool head, a six-axis machine using two of the three axes of rotation to rotate a table, and the remaining axis of rotation to rotate the tool head, a six-axis machine, two of the three axes of rotation to rotate the tool Tool head and the remaining axis of rotation used to rotate the table, or a six-axis machine that uses the three axes of rotation to rotate the table.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, die zumindest drei Linearachsen und zumindest drei Rotationsachsen zum Steuern der Ausrichtung eines Werkzeugs verwendet, wobei die (Xf, Yf, Zf)-Richtungen eines Merkmal-Koordinatensystems und die (Xt, Yt, Zt)-Richtungen eines Werkzeug-Koordinatensystems parallel ausgerichtet werden können in Erwiderung auf jeglichen Merkmal-Koordinatensystembefehl.According to the present invention, a numerical control may be provided for a machine tool using at least three linear axes and at least three rotation axes for controlling the alignment of a tool, the (Xf, Yf, Zf) directions of a feature coordinate system and the (Xt, Yt, Zt) directions of a tool coordinate system can be aligned in parallel in response to any feature coordinate system command.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A-, B- und C-Achsen werden als drei Rotationsachsen verwendet und sind in dieser Reihenfolge in der Reihenfolge vom Werkzeug zum Tisch in einer Maschinenkonfiguration angeordnet. Wenn der Tisch eine Mehrzahl von Rotationsachsen aufweist, dann kreuzen sie sich untereinander. Wenn ein Werkzeugkopf eine Mehrzahl von Rotationsachsen aufweist, dann kreuzen sich diese Rotationsachsen untereinander und kreuzen ebenfalls die Mittelachse des Werkzeugs. In diesem Fall befindet sich der Ursprung eines Werkzeug-Koordinatensystems an der Position des Schnittpunkts zwischen diesen Rotationsachsen. Wenn der Werkzeugkopf eine einzelne Rotationsachse aufweist, dann befindet sich der Ursprung des Werkzeug-Koordinatensystems an der Position des Schnittpunkts zwischen der Rotationsachse und der Mittelachse des Werkzeugs. Wenn der Werkzeugkopf keine Rotationsachse aufweist, dann befindet sich der Ursprung des Werkzeug-Koordinatensystems an der Position des Schnittpunkts zwischen der Mittelachse des Werkzeugs und einer Stirnseite des Werkzeugkopfs. Wenn der Tisch eine Vielzahl von Rotationsachsen aufweist, dann befindet sich der Ursprung (P0) des Tisch-Koordinatensystems an der Position des Schnittpunkts zwischen den Tischrotationsachsen. Wenn der Tisch eine einzelne Rotationsachse aufweist, dann befindet sich der Ursprung (P0) an einer geeigneten Position an der Drehachse. Somit bezeichnet man ein Koordinatensystem, das sich bewegt, wenn sich der Tisch bewegt, als ein ”Tisch-Koordinatensystem”. Wenn der Tisch keine Rotationsachsen aufweist (Werkzeugkopfrotationsbauart), dann befindet sich der Ursprung des Tisch-Koordinatensystems an einer Position mit einem Abstand P0 von dem Ursprung eines Maschinen-Koordinatensystems.A, B and C axes are used as three axes of rotation and are arranged in that order in order from the tool to the table in a machine configuration. If the table has a plurality of axes of rotation, then they intersect. If a tool head has a plurality of axes of rotation, then these axes of rotation intersect each other and also cross the central axis of the tool. In this case, the origin of a tool coordinate system is at the position of the intersection between these rotation axes. If the tool head has a single axis of rotation, then the origin of the tool coordinate system is at the location of the intersection between the axis of rotation and the center axis of the tool. If the tool head has no axis of rotation, then the origin of the tool coordinate system is at the position of the intersection between the center axis of the tool and an end face of the tool head. If the table has a plurality of rotation axes, then the origin (P0) of the table coordinate system is at the position of the intersection between the table rotation axes. If the table has a single axis of rotation, then the origin (P0) is at a suitable position on the axis of rotation. Thus, a coordinate system that moves as the table moves is referred to as a "table coordinate system." If the table has no rotation axes (tool head rotation type), then the origin of the table coordinate system is at a position with a distance P 0 from the origin of a machine coordinate system.
Eine Referenzposition basierend auf den A-, B-, und C-Achsen ist eine Position, an der A = 0, B = 0 und C = 0 (Grad) ist, und in diesem Zustand wird angenommen, dass die Tisch- und Werkzeug-Koordinatensysteme parallel zu dem Maschinen-Koordinatensystem sind. Wenn ferner in dieser Situation ein Merkmal-Koordinatensystem als (Xf, Yf, Zf) definiert ist, wird angenommen, dass ein Xf-Richtungs-Einheitsvektor im Tisch-Koordinatensystem i(ix, iy, iz)T ist. Ebenfalls wird angenommen, dass ein Zf-Richtungs-Einheitsvektor in dem Tisch-Koordinatensystem k(kx, ky, kz)T ist (siehe
Die vorangehend beschriebenen
Nachfolgend befindet sich eine Beschreibung eines Befehlsprogramms.Below is a description of a command program.
Das Befehlsprogramm ist ein in
Der G 68.2 Block ist ein Merkmal-Koordinatensystembefehl, der durch die Merkmal-Koordinatensystem-Befehl-Analyseeinheit analysiert wird. Der Neigungswinkel kann durch verschiedene Verfahren angewiesen werden, die den Euler-Winkel, die Roll-Nick-Gier-Winkel etc. verwenden. G 53.1 ist ein Werkzeug-Koordinatensystem-Steuerungsbefehl zum Betätigen der Rotationsachsen, sodass die (Xf, Yf, Zf)-Richtungen des Merkmal-Koordinatensystems parallel zu den (Xt, Yt, Zt)-Richtungen des Werkzeug-Koordinatensystems sind. Dieser Block wird von einer Werkzeug-Koordinatensystem-Steuerungbefehl-Analyseeinheit analysiert.The G 68.2 block is a feature coordinate system command that is analyzed by the feature coordinate system command analysis unit. The tilt angle can be instructed by various methods that use the Euler angle, roll pitch yaw angles, etc. G 53.1 is a tool coordinate system control command for operating the rotation axes so that the (Xf, Yf, Zf) directions of the feature coordinate system are parallel to the (Xt, Yt, Zt) directions of the tool coordinate system. This block is analyzed by a tool coordinate system control command analysis unit.
G 69 ist ein Befehl zum Löschen des geneigten Bearbeitungsebene-Befehlsmodus. Während dieses Befehls können normallineare- und kreisbogenförmige Interpolationen auf das Merkmal-Koordinatensystem befehligt werden und der X_Y_Z_Befehl zeigt seine maßgebliche Bearbeitungsbefehlsposition an.
Nachfolgend befindet sich eine Beschreibung von Berechnungsverfahren.Below is a description of calculation methods.
(1) Berechnungsverfahren für Rotationsachsen(1) Calculation method for rotation axes
Wenn die jeweiligen Positionen der drei Rotationsachsen berechnet werden, sodass das Werkzeug-Koordinatensystem parallel zu dem Merkmal-Koordinatensystem ausgerichtet ist, dann werden At, Bt und Ct erhalten durch Lösen der folgenden Gleichungen (1) in Verbindung mit (ix, iy, iz), (kx, ky, kz), At, Bt und Ct. Dies ist eine Berechnung in einer Dreirotationsachsenberechnungseinheit (siehe
Wenn Rat, Rbt und Rct miteinander multipliziert werden, dann werden die A-, B- und C-Achsen als Rotationsachsen um jeweils At, Bt und Ct gedreht, sodass eine Rotationstransformation von dem Werkzeug-Koordinatensystem zu dem Tisch-Koordinatensystem durchgeführt wird. Somit ist das Lösen der Gleichungen (1) gleichbedeutend mit dem Erhalt der jeweiligen Positionen At, Bt und Ct der A-, B- und C-Rotationsachsen, derart, dass die X-Richtung (1, 0, 0) und Z-Richtung (0, 0, 1) des Tisch-Koordinatensystems jeweils die Xf-Richtung (ix, iy, iz) und Zf-Richtung (kx, ky, kz) des Merkmal-Koordinatensystems werden, angewiesen auf das Tisch-Koordinatensystem durch die Rotationstransformation vom Werkzeug-Koordinatensystem zum Tisch-Koordinatensystem, was erreicht wird, wenn die A-, B- und C-Rotationsachsen gedreht werden.When Rat, Rbt and Rct are multiplied together, the A, B and C axes are rotated as rotation axes around At, Bt and Ct, respectively, so that a rotation transformation from the tool coordinate system to the table coordinate system is performed. Thus, solving Equations (1) is equivalent to obtaining the respective positions At, Bt, and Ct of the A, B, and C rotation axes, such that the X direction (1,0,0) and Z direction (0, 0, 1) of the table coordinate system respectively become the Xf direction (ix, iy, iz) and Zf direction (kx, ky, kz) of the feature coordinate system, instructed on the table coordinate system by the rotation transformation of Tool coordinate system to table coordinate system, which is achieved when the A, B and C rotation axes are rotated.
Diese kann gemäß der nachfolgenden Gleichungen (2) gelöst werden. Dieses Lösungsverfahren ist lediglich beispielhaft und kann durch ein anderes ersetzt werden.
Mehrere Befehle zum Bewegen der A-, B- und C-Rotationsachsen zu den erhaltenen Positionen At, Bt und Ct werden erzeugt und die A-, B- und C-Achsen werden als Antwort auf diese Befehle bewegt, wobei das Werkzeug-Koordinatensystem parallel zu dem Merkmal-Koordinatensystem ausgerichtet werden kann.Several commands for moving the A, B and C rotation axes to the obtained positions At, Bt and Ct are generated and the A, B and C axes are moved in response to these commands with the tool coordinate system in parallel can be aligned to the feature coordinate system.
(2) Berechnungsverfahren für Linearachsen zum Halten eines Werkzeugmittelpunkts(2) Calculation method for linear axes for holding a tool center point
Wenn die drei Rotationsachsen zu den Positionen bewegt werden, die oben erhalten werden, dann dreht sich der Werkzeugkopf oder der Tisch. Wenn die drei Linearachsen sich nicht bewegen, wenn dies erfolgt, dann bewegt sich der Werkzeugmittelpunkt im Tisch-Koordinatensystem. Wenn der Werkzeugmittelpunkt durch einen Rotationsachsentätigkeit bewegt wird, dann kann er möglicherweise das Werkstück oder Ähnliches berühren, von dem in einigen Fällen nicht erwartet wird, dass es sich bewegt. In diesen Fällen führen auch die drei Linearachsen Korrekturbewegungen aus, derart, dass der Werkzeugmittelpunkt in dem Tisch-Koordinatensystem gehalten wird, wenn die drei Rotationsachsen betätigt werden.When the three rotation axes are moved to the positions obtained above, the tool head or the table rotates. If the three linear axes do not move when this happens, then the tool center point moves in the table coordinate system. If the tool center point is moved by a rotation axis action, then it may possibly touch the workpiece or the like, which in some cases is not expected to move. In these cases, the three linear axes also carry out correction movements such that the tool center point is held in the table coordinate system when the three rotation axes are operated.
G 53.6 wird als Programmbefehl anstelle des in
Nachfolgend befindet sich eine Beschreibung eines Verfahrens zum Berechnen von Korrekturbewegungen der drei Linearachsen.The following is a description of a method for calculating correction movements of the three linear axes.
(2-1) Korrekturbewegungen erzeugt durch eine Werkzeugkopfrotation(2-1) Correction movements generated by a tool head rotation
Korrekturbewegungen Cmh (Cmhx, Cmhy, Cmhz) der drei Linearachsen, welche erzeugt werden, wenn sich der Werkzeugkopf dreht, werden gemäß der folgenden Gleichung (3) berechnet. Diese Berechnung wird für jeden Interpolationszeitraum durchgeführt. In diesem Fall werden die Korrekturbewegungen Cmh der drei Linearachsen berechnet, die in den Interpolationszeiträumen t1 und t2 erzeugt werden. Dies sind Bewegungen, die durch Invertierbewegungen des Werkzeugmittelpunkts erhalten werden, die erzeugt werden, wenn sich der Werkzeugkopf dreht, wie in
T0 ist ein Werkzeuglängenkompensationsvektor (Referenz-Werkzeuglängenkompensationsvektor) an der Referenzposition A = 0, B = 0 und C = 0. TI1 ist ein Werkzeuglängenkompensationsvektor an der Rotationsachsenposition A = A1, B = B1 und C = C1 im Interpolationszeitraum t1 und der durch Rh1 × T0(TI1 = Rh1 × T0) bestimmt ist. TI2 ist ein Werkzeuglängenkompensationsvektor an der Rotationsachsenposition, an der A = A2, B = B2 und C = C2 ist, im Interpolationszeitraum t2 und der durch Rh2 × T0 (Tl2 = Rh2 × T0) bestimmt ist. Rhα ist das Produkt der Matrizen basierend auf den Rotationsachsenpositionen in den Interpolationszeiträumen tα (α = 1, 2) für die Rotationsachsen im Zusammenhang mit der Werkzeugkopfrotation, aus Rcα, Rbα und Raα (α = 1, 2). Somit ist in dem Beispiel der
(2-2) Korrekturbewegungen erzeugt durch die Tischrotation(2-2) Correction movements generated by table rotation
Korrekturbewegungen Cmt (Cmtx, Cmty, Cmtz) der drei Linearachsen, die erzeugt werden, wenn sich der Tisch dreht, werden gemäß der nachfolgenden Gleichung (5) berechnet. Diese Berechnung wird für jeden Interpolationszeitraum durchgeführt. In diesem Fall werden die Korrekturbewegungen Cmt der drei Linearachsen berechnet, die in den Interpolationszeiträumen t1 und t2 erzeugt werden. Dieses sind Bewegungen, die den Werkzeugmittelpunkt dazu veranlassen, der Tischrotation zu folgen, um die Relativpositionen des Tisches zu dem Werkzeugmittelpunkt beizubehalten, wie in
Rtα ist ein Produkt der Matrizen basierend auf den Rotationsachsenpositionen Aα, Bα und Cα(α = 1, 2) in den Interpolationsreiträumen tα (α = 1, 2) für die Rotationsachsen im Zusammenhang mit der Tischrotation, aus Rcα, Rbα und Raα (α = 1, 2). Somit ist in dem in
Tp ist ein Werkzeugmittelpunkstvektor (Vektor an dem Tisch-Koordinatensystem ausgerichtet von dem Tisch-Koordinatensystem (Ursprung des Tisch-Koordinatensystems) zum Werkzeugmittelpunkt), der auf den G 53.6 Befehl reagiert und der gemäß der Gleichung (6) berechnet wird.Tp is a tool center point vector (vector on the table coordinate system oriented from the table coordinate system (origin of the table coordinate system) to the tool center point), which responds to the G 53.6 command and which is calculated according to the equation (6).
Tl ist ein Werkzeuglängenkompensationsvektor in dem Maschinen-Koordinatensystem reagierend auf den G 53.6 Befehl, Pm ist eine X-, Y- oder Z-Achsenposition in dem Maschinen-Koordinatensystem reagierend auf den G 53.6 Befehl und P0 ist der Ursprung des Tisch-Koordinatensystems in dem Maschinen-Koordinatensystem.T1 is a tool length compensation vector in the machine coordinate system responsive to the G53.6 command, Pm is an X, Y or Z axis position in the machine coordinate system responsive to the G53.6 command and P0 is the origin of the table coordinate system in FIG machine coordinate system.
Rhc ist das Produkt der Matrizen basierend auf den Rotationsachsenpositionen im Zusammenhang mit der Werkzeugkopfrotation reagierend auf den G 53.6 Befehl. Wenn die A-, B- und C-Achsenpositionen folglich jeweils Ac, Bc und Cc sind, reagierend auf den G 53.6 Befehl, dann ergibt sich Rhc = Rcc × Rbc × Rac aus dem Beispiel der
Rac, Rbc und Rcc, wie jene aus der Gleichung (4), sind wie folgt bestimmt: Rac, Rbc and Rcc, such as those from equation (4), are determined as follows:
(2-3) Ganzheitliche Korrekturbewegungen(2-3) Holistic correction movements
Korrekturbewegungen, die durch Werkzeugkopfrotation und Tischrotation erzeugt werden, sind gemäß der Gleichung (8) ganzheitliche Korrekturbewegungen. Sie sind Korrekturbewegungen Cmc (Cmcx, Cmcy, Cmcz) der drei Linearachsen, die die Werkzeugmittelpunktposition aufrechterhalten basierend auf einer Berechnung durch eine Drei-Linearachsen-Berechnungseinheit. Die drei Linearachsen werden durch die Korrekturbewegungen verschoben für jeden Interpolationszeitraum mit t1 für den vorangehenden Interpolationszeitraum und t2 für den gegenwärtigen Interpolationszeitraum.
In Allgemeinen ist eine numerische Steuerung zum Steuern einer Werkzeugmaschine eingerichtet, um ein Befehlsprogramm
Die A-, B- und C-Achsenpositionen A2, B2 und C2 aus dem gegenwärtigen Interpolationszeitraum t2 werden im Schritt SB
Die CPU
Ein SRAM Speicher
Weiterhin werden unterschiedliche Systemprogramme zum Durchführen einer Bearbeitung im Bearbeitungsmodus, die für die Erstellung und Bearbeitung der Bearbeitungsprogramme notwendig sind, und zum Durchführen einer Bearbeitung für automatische Operationen, in einen ROM
Die Schnittstelle
Die PMC (programmierbare Maschinensteuerung)
Die LCD/MDI Einheit
Servosteuereinheiten
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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