DE102012021045A1

DE102012021045A1 - Numerische Steuervorrichtung zur Geschwindigkeitssteuerung gemäss einer Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs

Info

Publication number: DE102012021045A1
Application number: DE102012021045A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Otsuki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-05-08
Also published as: US20130116816A1; JP2013097736A; US9274517B2; CN103092131A; JP5255108B2; CN103092131B

Abstract

Eine numerische Steuervorrichtung, die ein Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug steuert, eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung eines angewiesenen Wegs und einem zulässigen Ruck eines angewiesenen Wegs in einem relativen Weg (angewiesenen Weg) eines Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks durchführt, und eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Geschwindigkeit eines Werkzeug-Referenzpunktwegs, einer zulässigen Beschleunigung eines Werkzeug-Referenzpunktwegs und einem zulässigen Ruck eines Werkzeug-Referenzpunktwegs in einem Werkzeug-Referenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Punktes auf dem Werkzeug (Werkzeug-Referenzpunkt) ist, der von dem Werkzeugmittelpunkt verschieden ist. Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten einer großen Beschleunigung und eines Rucks in einem Weg des Werkzeugmittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks sowie das Auftreten einer großen Geschwindigkeit, Beschleunigung und einem Rucks in dem Weg des Werkzeug-Referenzpunkts hinsichtlich des Werkstücks zu vermeiden.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung, die ein Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug steuert, in dem ein Werkstück, das an einem Tisch befestigt ist, mittels mindestens drei linearer Achsen und einer Drehachse bearbeitet wird. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine numerische Steuervorrichtung, die eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung und einem zulässigen Ruck in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks ist, eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Geschwindigkeit, einer zulässigen Beschleunigung und einem zulässigen Ruck (engl.: jerk) in jeder Antriebsachse, und eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Geschwindigkeit für einen Werkzeug-Referenzpunktweg, eine zulässige Beschleunigung für einen Werkzeug-Referenzpunktweg und einen zulässigen Ruck für einen Werkzeug-Referenzpunktweg in einem unten beschriebenen Werkzeug-Referenzpunktweg durchführt.
2. Beschreibung des technischen Gebiets
In Bearbeitungswerkzeugen wird eine Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingung, wie zum Beispiel eine zulässige Geschwindigkeit für eine Antriebsachse, eine zulässige Beschleunigung für eine Antriebsachse und ein zulässiger Ruck für eine Antriebsachse, auf die Antriebsachsen der tatsächlichen Bewegung angewandt. Die japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 offenbart eine Konfiguration, in der eine Antriebsachse eine zulässige Geschwindigkeit, eine zulässige Beschleunigung oder einen zulässigen Ruck durch Interpolation eines angewiesenen Wegs durch Ausarbeiten der Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die diese Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingungen erfüllt, nicht überschreitet. Die Zeitableitung der Beschleunigung, das heißt, der Grad der Änderung der Beschleunigung, wird in dem oben genannten Dokument als Ruck bezeichnet.
In der oben genannten japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 werden eine erste Ableitung, eine zweite Ableitung und eine dritte Ableitung, die Zeitableitungen sind, für eine Bewegungsdistanz s auf einem angewiesenen Weg in solch einer Weise ausgearbeitet, sodass sie die zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse, die zulässige Beschleunigung der Antriebsachse und den zulässigen Ruck der Antriebsachse nicht überschreiten. Auf Basis der ersten, zweiten und dritten Ableitungen wird der angewiesene Weg durch Verändern der Distanz s interpoliert, und die Antriebsachsen werden durch das anschließende Durchführen einer inversen kinematischen Umwandlung betrieben. Jedoch schlägt die oben genannte japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 nicht das Merkmal des Durchführens einer Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einen zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks ist, vor.
Die US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0295323 offenbart eine Technologie, in der der größte Ruck (Wegstoß r(s)) auf einem angewiesenen Weg ausgearbeitet wird, der eine Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingung, wie zum Beispiel eine zulässige Geschwindigkeit für eine Antriebsachse, eine zulässige Beschleunigung für eine Antriebsachse und einen zulässigen Ruck für eine Antriebsachse erfüllt; der Ruck wird integriert, um eine Beschleunigung auf dem angewiesenen Weg (Wegbeschleunigung a(s)) auszuarbeiten; die Beschleunigung wird integriert, um eine Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg (Weggeschwindigkeit v(s)) auszuarbeiten; und der angewiesene Weg wird basierend auf dieser Geschwindigkeit interpoliert. Jedoch sieht die Technologie, die in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0295323 offenbart wird, nicht die Steuerung eines Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeugs vor, in dem eine Bearbeitung in mindestens drei linearen Achsen und einer Rotationsachse durchgeführt wird. Dementsprechend gibt es keine Unterscheidung zwischen der Antriebsachsen-Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit für einen angewiesenen Weg, und es gibt keine Annahme, dass der Antriebsachsenweg und der angewiesene Weg für das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug unterschiedlich sind. Demnach schlägt die US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2009/0295323 nicht das Merkmal des Durchführens einer Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einem zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks ist, vor, die sich von einer zulässigen Geschwindigkeit für eine Antriebsachse, einer zulässigen Beschleunigung für eine Antriebsachse und einen zulässigen Ruck für eine Antriebsachse unterscheiden.
Die internationale Veröffentlichung WO 2011/064816 offenbart eine Technologie, in der für den Fall, dass ein Antriebsachsenweg angewiesen wird, eine Interpolation durch Ausarbeiten einer Vortriebsgeschwindigkeit auf einem Antriebsachsenweg durchgeführt wird, so dass die Geschwindigkeit eines Werkzeug-Mittelpunkts (Endpunkt des Werkzeugs) hinsichtlich eines Werkstücks eine zulässige Geschwindigkeit (Referenzgeschwindigkeit) ist. Jedoch schlägt die oben genannte WO 2011/064816 nicht das Merkmal des Durchführens einer Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einem zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks ist, vor.
Das Durchführen einer Geschwindigkeitssteuerung in solch einer Weise, dass eine zulässige Geschwindigkeit für eine Antriebsachse, eine zulässige Beschleunigung für eine Antriebsachse oder ein zulässiger Ruck für eine Antriebsachse nicht überschritten wird, ist eine gängige Technik, wie sie in der oben genannten japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 und der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0295323 offenbart ist. Für gewöhnlich werden eine zulässige Geschwindigkeit für eine Antriebsachse, eine zulässige Beschleunigung für eine Antriebsachse und ein zulässiger Ruck für eine Antriebsachse als Einstellwerte durch Messung einer zulässigen Geschwindigkeit, einer zulässigen Beschleunigung und eines zulässigen Rucks in jede Antriebsachse während der Herstellung der Bearbeitungsmaschine festgelegt. Das heißt, die zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse, die zulässige Beschleunigung der Antriebsachse und der zulässige Ruck der Antriebsachse werden gewöhnlich als Einstellwerte für Parameter und ähnliches in der numerischen Steuervorrichtung als Bearbeitungswerkzeugbedingungen festgelegt.
Um eine Bearbeitung mit höherer Präzision und höherer Qualität durchzuführen, ist eine Geschwindigkeitssteuerung auch basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einem zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg auf einem angewiesenen Weg, der durch ein Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, erforderlich. Im Speziellen gibt es oft eine große Differenz zwischen dem Bewegungsweg der Antriebsachsen und dem angewiesenen Weg, welches der Laufweg des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks während der Bearbeitung in einem Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug, in dem eine Bearbeitung in mindestens drei linearen Achsen und einer Rotationsachse durchgeführt wird, ist. Dementsprechend ist eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einem zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg eines Werkzeug-Mittelpunkts auf einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks ist und durch ein Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, eine wichtige Angelegenheit, um eine Bearbeitung mit höherer Präzision und höherer Qualität durchzuführen. Dies ist so, weil Werkzeugspuren (Werkzeugmarken) auf der bearbeiteten Oberfläche entstehen können, wenn eine Beschleunigung und ein Ruck in dem angewiesenen Weg zu stark sind, und Rillen können aufgrund zu hohem Werkzeugvorschubs entstehen.
Ein Fall wird nun beschrieben, in dem zum Beispiel ein angewiesener Weg, der ein relativer Weg hinsichtlich eines Werkstücks eines Werkzeug-Mittelpunkts, welcher sich in einem Programmkoordinatensystem befindet, ist und der durch ein Bearbeitungsprogramm in einem Programmkoordinatensystem angewiesen wird, wie es in 1 dargestellt ist. Das eigentliche Werkstück ist auf einem Tisch angeordnet, der um zwei Rotationsachsen (A-Achse, C-Achse), wie jene, die in 2 dargestellt sind, rotiert, und wird durch ein Werkzeug bearbeitet. In dem Bearbeitungsprogramm wird der angewiesene Weg des Werkzeug-Mittelpunkts mit X-, Y- und Z-Positionen in dem Programmkoordinatensystem angewiesen, wobei die Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg als eine Geschwindigkeit F angewiesen wird und die Werkzeugrichtung als eine Rotationsachsenposition (A-Achsen- und C-Achsenposition) und ein Werkzeug-Richtungsvektor (1) angewiesen wird.
In diesem Bearbeitungsprogramm sind die X-, Y- und Z-Instruktionen (Anweisungen) lineare Instruktionen (Anweisungen). In einer tatsächlichen Bearbeitung bewegen sich jedoch die X-, Y- und Z-Achsen als Antriebsachsen mit einer Drehbewegung der A-Achse und C-Achse, wobei sie eine Kurve in einem Maschinenkoordinatensystem wie in dem Antriebsachsenweg der 2 verfolgen. Hierbei werden die Antriebsachsen gesteuert, so dass sie sich innerhalb einer zulässigen Geschwindigkeit, zulässigen Beschleunigung und zulässigen Ruck gemäß den konventionellen Techniken bewegen. Jedoch findet keine Steuerung basierend auf der zulässigen Beschleunigung und des zulässigen Rucks des angewiesenen Wegs, der ein relativer Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks ist, statt. Daher kann eine starke Beschleunigung und/oder Ruck auf dem Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks auftreten, insbesondere an Ecken in dem Bearbeitungsprogramm und an gekrümmten Teilen von großen Krümmungen. In solchen Fällen können Werkzeugmarken in der Werkzeug-Längsrichtung auf der bearbeiteten Oberfläche auftreten, und insbesondere während der Bearbeitung des Werkstücks mit der Seitenfläche des Werkzeugs, und Rillen können aufgrund von zu starkem Werkzeugvorschub gebildet werden. Kerben (Vertiefungen) können ebenfalls aufgrund zu starken Vorschubs während der Bearbeitung mit dem Werkzeug-Mittelpunkt (3) entstehen. Die Antriebsachsen arbeiten bei hoher Geschwindigkeit, hoher Beschleunigung und hohem Ruck und insbesondere bei hochfesten und Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungswerkzeugen, in denen eine hohe zulässige Geschwindigkeit, zulässige Beschleunigung und zulässiger Ruck für jede Antriebsachse eingestellt sind. Als Ergebnis können eine große Beschleunigung und Ruck auch in dem Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks auftreten und Werkzeugmarken, Rillen und/oder Kerben können auf der bearbeiteten Oberfläche entstehen.
Für die Bearbeitung eines Werkstücks mit der Seitenfläche eines Werkzeugs ist es notwendig, eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf der Beschleunigung und dem Ruck des Werkzeug-Mittelpunkts durchzuführen, aber auch eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf der zulässigen Geschwindigkeit, zulässigen Beschleunigung und dem zulässigen Ruck in dem Werkzeug-Referenzpunktweg, welcher ein relativer Weg des Werkzeug-Referenzpunkts hinsichtlich des Werkstücks ist, durch das Einstellen einer Referenzposition auf dem Werkzeug als den Werkzeug-Referenzpunkt, der sich von dem Werkzeug-Mittelpunkt unterscheidet (zum Beispiel eine Werkzeugposition, die einer Bearbeitungsoberseite entspricht) (1 und 2). In der Bearbeitung gemäß 2 wird ein Werkstück mit einer Schneidklinge in einem Bereich zwischen einem Werkzeug-Mittelpunkt und einem Werkzeug-Referenzpunkt geschnitten. Wenn keine Geschwindigkeitssteuerung an dem Werkzeug-Referenzpunkt ähnlich einer Geschwindigkeitssteuerung an dem Werkzeug-Mittelpunkt durchgeführt wird, werden deshalb Werkzeugmarken auf der bearbeiteten Oberfläche gebildet und Rillen oder ähnliches können aufgrund eines zu starken Werkzeugvortriebs, wie in 3, entstehen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuervorrichtung bereitzustellen, die die Realisierung einer Bearbeitung mit höherer Präzision und höherer Qualität durch das Verhindern des Auftretens von Rillen oder ähnlichem auf einer bearbeiteten Oberfläche aufgrund zu starken Werkzeugvortriebs und das Auftreten von Werkzeugmarken, die von einer großen Beschleunigung oder einer stoßartigen Bewegung bzw. einem Ruck (engl.: jerk) in einem Weg eines Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich eines Werkstücks herrühren, oder von einer großen Geschwindigkeit, Beschleunigung oder einem Ruck auf dem Weg des Werkzeug-Referenzpunkts hinsichtlich des Werkstücks herrühren, erlaubt.
Die numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine numerische Steuervorrichtung, die ein Mehrachsenbearbeitungswerkzeug, in dem ein Werkstück, das an einem Tisch befestigt ist, mittels mindestens drei linearer Achsen und einer Drehachse bearbeitet wird, steuert, wobei die numerische Steuervorrichtung umfasst: eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs, die als eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugmittelpunkts hinsichtlich eines Werkstücks ist und durch ein Bearbeitungsprogramm angewiesen ist, eine Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und eine zulässige Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt; eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit, die als eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung für eine Antriebsachse eine zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse und eine zulässige Beschleunigung der Antriebsachse eingibt; eine Begrenzungswertberechnungseinheit, die für jedes von Teilungsintervallen, die sich aus dem Teilen des angewiesenen Wegs in eine Vielzahl von Intervallen ergeben, eine zulässige Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und eine zulässige Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet, die des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall und eine zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall auf Basis der Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet, die einen Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall setzt, und die einen Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall setzt; eine Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit, die eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die nicht den Geschwindigkeitsbegrenzungswert oder den Beschleunigungsbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet; und eine Interpolationseinheit, die eine Interpolation des angewiesenen Wegs gemäß der auf der Geschwindigkeitskurve basierenden Geschwindigkeit durchführt, und eine Antriebsachsenbewegungsgröße durch Konvertieren einer interpolierten Interpolationsposition des angewiesenen Wegs zu einer Antriebsachsenposition berechnet, wobei jede Achse gemäß der Antriebsachsenbewegungsgröße angetrieben wird.
Die numerische Steuerung kann eingerichtet sein, sodass die Eingabeeinheit für die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs als die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs auch einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und der zulässigen Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt, wobei die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit als die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung auch einen zulässige Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit der Antriebsachse und der zulässigen Beschleunigung der Antriebsachse eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: auch einen zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; auch einen zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; und einen Ruckbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus dem zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs und dem zulässigen Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert setzt, und wobei die Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert auch nicht den Ruckbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet.
Die numerische Steuerung kann eingerichtet sein, sodass die numerische Steuerung ferner eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeugreferenzpunktwegs aufweist, die als eine Geschwindigkeitsbedingung für einen Werkzeugreferenzpunktweg in einem Werkzeugreferenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Werkzeugreferenzpunkts ist, welcher ein Referenzpunkt des Werkzeugs ist, der von dem Werkzeugmittelpunkt verschieden ist, eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeugreferenzpunktwegs und eine zulässige Beschleunigung des Werkzeugreferenzpunktwegs eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: die zulässige Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und die zulässige Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; die zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall und die zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall und eine zulässige Beschleunigung für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall auf Basis der Geschwindigkeitsbedingung für den Werkzeugreferenzpunktweg berechnet; und den Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Geschwindigkeit für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und den Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt.
Die numerische Steuerung kann eingerichtet sein, sodass die numerische Steuerung ferner eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeugreferenzpunktwegs aufweist, die als eine Geschwindigkeitsbedingung für einen Werkzeugreferenzpunktweg in einem Werkzeugreferenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Werkzeugreferenzpunkts ist, welcher ein Referenzpunkt des Werkzeugs ist, der von dem Werkzeugmittelpunkt verschieden ist, eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeugreferenzpunktwegs, eine zulässige Beschleunigung des Werkzeugreferenzpunktwegs und einen zulässigen Ruck des Werkzeugreferenzpunktwegs eingibt, wobei die Eingabeeinheit für die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs als die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs auch einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und der zulässigen Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt, wobei die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit als die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung auch einen zulässige Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit der Antriebsachse und der zulässigen Beschleunigung der Antriebsachse eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: auch einen zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; auch einen zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall, eine zulässige Beschleunigung für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall und einen zulässigen Ruck für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung für den Werkzeugreferenzpunktweg berechnet; und den Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Geschwindigkeit für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, den Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und den Ruckbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus dem zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs, dem zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall und dem zulässigen Ruck für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und wobei die Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert auch nicht den Ruckbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet.
Das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug kann ein Tischrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Tisch rotiert, aufweist, ein Werkzeugkopfrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Werkzeugkopf rotiert, aufweist, oder ein Misch-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen, eine Rotationsachse, um die ein Werkzeugkopf rotiert, und eine Rotationsachse, um die ein Tisch rotiert, aufweist, sein.
Die vorliegende Erfindung erreicht ihr Ziel, indem eine numerische Steuerung bereitgestellt wird, die ein Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug steuert, in das ein Werkstück, das an einem Tisch angebracht ist, durch mindestens drei lineare Achsen und eine Rotationsachse bearbeitet wird, und die eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Beschleunigung für einen angewiesenen Weg und einen zulässigen Ruck für einen angewiesenen Weg in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks ist, durchführt. Die Erfindung erreicht ihr Ziel auch durch das Bereitstellen einer numerischen Steuerung, die eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf einer zulässigen Geschwindigkeit für einen Werkzeug-Referenzpunktweg, eine zulässige Beschleunigung für einen Werkzeug-Referenzpunktweg und einen zulässigen Ruck für einen Werkzeug-Referenzpunktweg in einem Werkzeug-Referenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich des Werkstücks, eines Werkzeug-Referenzpunkts, der sich von dem Werkzeug-Mittelpunkt unterscheidet, ist, durchführt. Als Ergebnis erlaubt die Erfindung die Realisierung einer Bearbeitung mit höherer Präzision und höherer Qualität durch das Vermeiden des Auftretens von Werkzeugmarken, Rillen oder ähnlichem auf der bearbeiteten Oberfläche aufgrund von zu starkem Werkzeugvorschub, der von einer großen Beschleunigung oder Ruck in einem Weg eines Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich eines Werkstücks herrührt, oder von einer großen Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Ruck in dem Weg des Werkzeug-Referenzpunkts hinsichtlich des Werkstücks herrührt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannte Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie andere Aufgaben und Merkmale werden durch die Erläuterung der unten aufgeführten Beispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 ein Diagramm zur Erläuterung eines angewiesenen Wegs ist, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Werkzeug-Mittelpunkts ist, der in einem Programmkoordinatensystem liegt, ist;
2 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Bearbeitung eines Werkstücks, das auf einen Tisch platziert ist, der um zwei Rotationsachsen (A-Achse und C-Achse) dreht, unter Verwendung eines Werkzeugs ist;
3 ein Diagramm zur Erläuterung von Werkzeugmarken, die auf einer bearbeiteten Oberfläche entstehen, und Rillen und Vertiefungen, die sich aufgrund eines zu starken Werkzeugvorschubs bilden, ist;
4 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines Bearbeitungsprogramms zur Bearbeitung eines Werkstücks in einem Tischrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Tisch dreht, aufweist, ist;
5 ein Diagramm zur Erläuterung der Merkmale zur Ausarbeitung zulässiger Geschwindigkeiten svp und svr einer kumulativen Länge s eines angewiesenen Wegs für jedes Teilungsintervall, das aus einer Teilung eines angewiesenen Wegs in eine Vielzahl von Intervallen resultiert, gemäß der Länge s, Einstellen von svp und svr auf eine zulässige Geschwindigkeit für ein Intervall eines angewiesenen Wegs bzw. eine zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsen-Intervall, und Einstellen eines Geschwindigkeitsbegrenzungswerts svc auf den kleineren Wert von svp und svr, ist;
6 ein Diagramm zur Erläuterung des Merkmals des Ausarbeitens von zulässigen Beschleunigungen sap und sar für jedes Teilungsintervall, das aus einer Teilung einer kumulativen Länge s eines angewiesenen Wegs in Intervalle resultiert, des Einstellens von sap und sar auf eine zulässige Beschleunigung für ein Intervall eines angewiesenen Wegs bzw. eine zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsen-Intervall, und des Einstellens eines Beschleunigungsbegrenzungswerts sac auf den kleineren Wert von sap und sar, ist;
7 ein Diagramm zur Erläuterung des Merkmals des Ausarbeitens zulässiger Rucke sjp und sjr für jedes Teilungsintervall, das aus einer Teilung einer kumulativen Länge s eines angewiesenen Wegs in Intervalle resultiert, des Einstellens von sjp und sjr auf einen zulässigen Ruck für ein Intervall eines angewiesenen Wegs bzw. einen zulässigen Ruck für ein Antriebsachsen-Intervall, und des Einstellens eines Ruckbegrenzungswerts sjc auf den kleineren Wert von sjp und sjr, ist;
8 ein Diagramm zur Erläuterung der Erzeugung einer Geschwindigkeitskurve svl auf Basis eines Geschwindigkeitsbegrenzungswerts svc und eines Beschleunigungsbegrenzungswerts sac, die für jedes Teilungsintervall ermittelt werden, sodass die Geschwindigkeitskurve svl die größte Geschwindigkeit, die den Geschwindigkeitsbegrenzungswert svc und den Beschleunigungsbegrenzungswert sac erfüllt, ergibt, ist;
9 ein Diagramm zur Erläuterung der Erzeugung einer Geschwindigkeitskurve svl auf Basis eines Geschwindigkeitsbegrenzungswerts svc, eines Beschleunigungsbegrenzungswerts sac und eines Ruckbegrenzungswerts sjc für den Fall, dass ein Ruckbegrenzungswert sjc gemäß einer zusätzlichen Bedingung ausgearbeitet wird, sodass die Geschwindigkeitskurve svl die größte Geschwindigkeit, die den Geschwindigkeitsbegrenzungswert svc, den Beschleunigungsbegrenzungswert sac und den Ruckbegrenzungswert sjc erfüllt, ergibt, ist;
10 ein Diagramm zur Erläuterung eines Werkzeugkopfrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeugs, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Werkzeugkopf rotiert, aufweist, ist;
11 ein Diagramm zur Erläuterung eines Misch-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeugs, das drei lineare Achsen, eine Rotationsachse, um die ein Werkzeugkopf rotiert, und eine Rotationsachse, um die ein Tisch rotiert, aufweist, ist;
12 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer numerischen Steuervorrichtung, die eine Geschwindigkeitssteuerung, basierend auf einer Geschwindigkeitsbedingung für einen angewiesenen Weg gemäß der vorliegenden Erfindung durchführt, ist;
13 ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Begrenzungswertberechnungseinheit in einer ersten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, ist; und
14 ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Begrenzungswertberechnungseinheit in einer zweiten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Ein Tischrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Tisch rotiert, aufweist, wie zum Beispiel das in der 2, wird als ein Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug verwendet, welches durch die numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Ein Tisch rotiert um eine A-Achse und eine C-Achse, und ein Werkzeugkopf wird in den X-, Y- und Z-Achsen betrieben. Dabei rotiert der Tisch um die A-Achse und die C-Achse, kann aber auch um andere Rotationsachsen (B-Achse und C-Achse oder A-Achse und B-Achse) rotieren. Es gibt ebenso Fälle, in denen der Tisch in der X-, Y- oder Z-Achse angeordnet betrieben wird.
Ein Bearbeitungsprogramm wird, zum Beispiel wie in 4 dargestellt, angewiesen (angeleitet). Dabei bezeichnet G43.4 einen G-Code für den Beginn einer Werkzeug-Mittelpunktsteuerung, die den relativen Weg eines Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich eines Werkstücks steuert, und G49 ist ein G-Code zum Beenden der Werkzeug-Mittelpunktsteuerung. Verschiedene Blöcke X_, Y_, X_ zwischen G43.4 und G49 sind Instruktionen eines angewiesenen Wegs als ein relativer Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks. Dabei sind A_, C_ Instruktionen für eine Rotationsachsenbewegung, um die Werkzeugrichtung zusammen mit einer Bewegung des Werkzeug-Mittelpunkts zu verändern. Die Werkzeugrichtung kann durch Vektoren angewiesen werden, wie zum Beispiel I_, J_, K_. Eine Instruktion in solch einem Fall kann durch Konvertierung des angewiesenen Werkzeug-Richtungsvektors auf eine Rotationsachsenposition A_, C_ als identisch zu der aus 4 betrachtet werden, und somit kann die vorliegende Erfindung auch in solch einem Fall verwendet werden. F bezeichnet hierbei eine Instruktion einer Geschwindigkeit für einen angewiesenen Weg (F-Instruktion) in dem angewiesenen Weg, sodass eine Instruktion in Blöcken mit variierender Geschwindigkeit durchgeführt wird, und H_ instruiert eine Werkzeug-Längenkompensationsgröße. Die vorliegende Erfindung ist auf eine Programminstruktion für eine Werkzeug-Mittelpunktsteuerung, das heißt, von den Instruktionen G43.4 bis G49, anwendbar.
Wie in 1 dargestellt ist, wird der angewiesene Weg p, der als die Werkzeug-Mittelpunktposition in dem Programmkoordinatensystem angewiesen ist, durch eine Funktion p(s), die eine kumulative Länge s für einen angewiesenen Weg als einen Parameter aufweist, repräsentiert. Dabei ist p(s) ein Vektor, in dem die X-, Y-, Z-, A- und C-Elemente in dem Programmkoordinatensystem durch kubische Gleichungen von s wie in dem unten gezeigten Ausdruck (1) dargestellt sind. Zur Vereinfachung ist p(s) in 1 als eine gerade Linie wiedergegeben, aber in einem üblichen Fall ist p(s) eine kubische Gleichung, die durch den Ausdruck (1) dargestellt ist. Die kubischen Gleichungen werden aus einer Instruktionsgruppe X_, Y_, Z_, A_, C_ aus 4 erzeugt. Das Verfahren zur Erzeugung von kubischen Gleichungen aus der Instruktionsgruppe X_, Y_, Z_, A_, C_ ist ein gebräuchliches Merkmal und wird nicht im Detail beschrieben. In dem Ausdruck (1) sind ax, bx, cx, dx, und so weiter die entsprechenden Koeffizienten von s³, s², s und so weiter. Es muss daher nicht erwähnt werden, dass der angewiesene Weg durch andere Funktionsformen dargestellt werden kann, zum Beispiel durch gerade Linien, Bögen, NURBS-Kurven oder ähnliches.
Für einfachere Berechnungsnotationen werden pa(s), pc(s) im Folgenden als A und C in diesem Beschreibungsabschnitt, einschließlich mathematischer Ausdrücke, und in den Zeichnungen geschrieben.
In der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 wird ein Spindelweg q(s) in dem Programmkoordinatensystem unter Verwendung einer Funktion f, die auf dem angewiesenen Weg (Werkzeugweg) p(s) basiert, erzeugt, und ein Antriebsachsenweg r(s) wird unter Verwendung einer Funktion g auf der Grundlage von q(s) wie in dem unten gezeigten Ausdruck (2) erzeugt. In dem Ausdruck (2) sind q(s) und r(s) Vektoren, die X-, Y-, Z-, A- und C-Elemente aufweisen.
In der oben beschriebenen japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 sind strukturelle Elemente der Maschine nicht von dem angewiesenen Weg p(s) bis zu dem Spindelweg q(s) eingeschlossen, und strukturelle Elemente der Maschine werden in die Funktion g zur Erzeugung des Antriebsachsenwegs r(s) von dem Spindelweg q(s) eingeführt. Damit ermöglicht die zweistufige Teilung p → q → r, p → q zu standardisieren, unabhängig von der Maschinenkonfiguration. Obwohl ein p → r ebenfalls in zwei Stufen möglich ist, wie in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2008-225825 , ist das Verhältnis zwischen p(s) und r(s) in der vorliegenden Erfindung wichtig, und damit wird das Verhältnis zwischen p(s) und r(s) durch den unten gezeigten Ausdruck (3) durch Erzeugen des Antriebsachsenwegs r(s) von einer Funktion h und p(s) angegeben. r(s) = h(p(s)) (3)
Für den Fall einer Maschinenkonfiguration gemäß 2 wird dem oben angegebenen Ausdruck (3) eine Form des unten gezeigten Ausdrucks (4) gegeben. In dem Ausdruck ist Th ein Werkzeug-Längenkompensationsvektor, und L ist eine Werkzeug-Längenkompensationsgröße, sodass es einen alleinigen Vektor in der Z-Achsenrichtung gibt, obwohl der Vektor auch so ausgedrückt werden kann, dass er auch X-, Y-Elemente zur Berücksichtigung des Werkzeugdurchmessers und so weiter aufweist. Des Weiteren ist Mt eine Matrix, die eine Tischrotation darstellt, und die konstituierenden Elemente RA^–1, RC^–1 sind Matrizen für eine umgekehrte Rotation durch A um die X-Achse und durch C um die Z-Achse.
Die erste Ableitung, zweite Ableitung und dritte Ableitung p', p'', p''', r', r'', r''' von p(s) und r(s) in Bezug auf s werden entsprechend unten dargestelltem Ausdruck (5), Ausdruck (6), Ausdruck (7), Ausdruck (8), Ausdruck (9) und Ausdruck (10) angegeben. Zur Vereinfachung wird unten die Notation (s) weggelassen, wenn sie offensichtlich ist. Die Prime-Zeichen ”'”, ”''”, und ”'''” in Mt', (RA^–1), A''' und so weiter bezeichnen entsprechend die erste Ableitung, zweite Ableitung und dritte Ableitung in Bezug auf eine kumulative Länge s des angewiesenen Wegs. Das Symbol ”*” bezeichnet eine Multiplikation. sinAA' bedeutet auch (sinA)*A'. Dasselbe gilt für andere trigonometrische Funktionen.
Unter Verwendung der Berechnungsergebnisse aus dem vorangegangenen werden der Ausdruck (11) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung eines angewiesenen Wegs) und Ausdruck (12) (Bedingung für einen zulässigen Ruck eines angewiesenen Wegs) auf der Basis einer zulässigen Beschleunigung eines angewiesenen Wegs und eines zulässigen Rucks eines angewiesenen Wegs in dem angewiesenen Weg berechnet. In den Ausdrücken bezeichnet pi die Achsen-Elemente (i = x, y, z, a, c) von p; sv bezeichnet die erste Zeitableitung (Geschwindigkeit) von s, sa bezeichnet die zweite Zeitableitung (Beschleunigung) von s, und sj bezeichnet die dritte Zeitableitung (Ruck) von s. Der Ausdruck (11) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung eines angewiesenen Wegs) ist hier eine notwendige Bedingung. Der Ausdruck (12) (Bedingung für einen zulässigen Ruck eines angewiesenen Wegs) ist eine zusätzliche Bedingung für Fälle, in denen eine Bearbeitung mit noch höherer Präzision und noch höherer Qualität erforderlich ist. Hier sind s, sv, sa und sj skalare Größen.
Api ist die zulässige Beschleunigung auf jeder Achse auf dem angewiesenen Weg und wird als zulässige Beschleunigung eines/des angewiesenen Wegs bezeichnet. Jpi ist der zulässige Ruck jeder Achse in dem angewiesenen Weg und wird als zulässiger Ruck eines/des angewiesenen Wegs bezeichnet. Diese Api und Jpi sind Geschwindigkeitsbedingungen eines angewiesenen Wegs und werden im Voraus als Einstellwerte eingestellt oder werden in Form einer Programminstruktion instruiert. Api und Jpi werden durch eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs eingegeben. Wie oben erwähnt, ist der Ausdruck (11) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung eines angewiesenen Wegs) eine notwendige Bedingung und Ausdruck (12) (Bedingung für einen zulässigen Ruck eines angewiesenen Wegs) ist eine zusätzliche Bedingung, die, wenn notwendig, berechnet wird. Deshalb sind in der Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs die zulässige Beschleunigung eines angewiesenen Wegs notwendige Eingabedaten, der zulässige Ruck eines angewiesenen Wegs sind zusätzliche Eingabedaten, die, wenn notwendig, eingegeben werden. Gewöhnlich sind Api und Jpi (i = x, y, z) in X, Y und Z identisch, unabhängig von i. Alternativ können Api und Jpi in X, Y und Z als die resultierende Beschleunigung und der resultierende Ruck von X, Y und Z berechnet werden. Die zulässige Beschleunigung und der zulässige Ruck in dem angewiesenen Weg, der der relative Weg des Werkzeug-Mittelpunkts hinsichtlich des Werkstücks ist, basieren auf Bearbeitungsbedingungen (Zielbearbeitungs-Präzision, das verwendete Werkzeug, Werkstückmaterial und so weiter). Deshalb können die zulässige Beschleunigung und der zulässige Ruck für jeden Bearbeitungslauf instruiert oder eingestellt werden. Dasselbe gilt für eine zulässige Geschwindigkeit, eine zulässige Beschleunigung und einen zulässigen Ruck eines Werkzeug-Referenzpunktwegs, die unten beschrieben werden.
Der unten gezeigte Ausdruck (13), Ausdruck (14) und Ausdruck (15) werden auf Basis des vorangegangenen (Ausdruck (11) und Ausdruck (12)) und einer Bedingung erlangt, wobei sv nicht die Geschwindigkeit des angewiesenen Wegs (Instruktion F) übersteigt. Die Geschwindigkeit des angewiesenen Wegs ist die Instruktion F, die als eine Geschwindigkeits-Instruktion in dem Programm angewiesen wird. Hier ist für sv vorgeschrieben, nicht die Geschwindigkeit des angewiesenen Wegs (Instruktion F) zu übersteigen, aber für den Fall von Api und Jpi kann die zulässige Geschwindigkeit für jede Achse in dem angewiesenen Weg, das heißt Vpi, im Voraus gesetzt werden und sv kann so eingestellt werden, dass es das kleinere von Vpi oder der Geschwindigkeit des angewiesenen Wegs (Instruktion F) in Ausdruck (13) nicht übersteigt.
Der größte sv, der die vorangegangenen Ausdrücke erfüllt, auf dem angewiesenen Weg und die/der größte sa, sj, die die vorangegangenen Ausdrücke für jede Achse erfüllen, in dem angewiesenen Weg sind eine zulässige Geschwindigkeit svp, eine zulässige Beschleunigung sap und ein zulässiger Ruck sjp von s gemäß einer Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs. Wie oben erwähnt, ist Ausdruck (11) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung des angewiesenen Wegs) eine notwendige Bedingung, und Ausdruck (12) (Bedingung für einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs) ist eine zusätzliche Bedingung. Obwohl der Ausdruck (13) und der Ausdruck (14) notwendigerweise erlangt werden, wird der Ausdruck (15) deshalb nicht für den Fall erlangt, wo in die Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs nur die zulässige Beschleunigung des angewiesenen Wegs eingegeben wird und der zulässige Ruck des angewiesenen Wegs nicht eingegeben wird. In diesem Fall hat sjp keine Bedingung, und kann jeden großen Wert (positiven Wert) oder kleinen Wert (negativen Wert) annehmen.
Gleichermaßen wird der unten gezeigte Ausdruck (16) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit einer Antriebsachse), Ausdruck (17) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung einer Antriebsachse) und Ausdruck (18) (Bedingung für einen zulässigen Ruck einer Antriebsachse) auf der Basis einer zulässigen Geschwindigkeit einer Antriebsachse, einer zulässigen Beschleunigung einer Antriebsachse und eines zulässigen Rucks einer Antriebsachse für die Antriebsachsen berechnet. Dabei sind ri Achsen-Elemente (i = x, y, z, a, c) von r. Wie bereits erläutert, bezeichnet sv die erste Zeitableitung (Geschwindigkeit) von s, bezeichnet sa die zweite Zeitableitung (Beschleunigung) von s, und bezeichnet sj die dritte Zeitableitung (Ruck) von s.
In den Ausdrücken sind Vri, Ari und Jri die zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse, die zulässige Beschleunigung der Antriebsachse und der zulässige Ruck der Antriebsachse (i = x, y, z, a, c) von jeder Antriebsachse (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse, A-Achse und C-Achse). Dabei sind Vri, Ari und Jri Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingungen und werden im Voraus als Einstellwerte eingestellt oder in Form einer Programminstruktion angewiesen. Diese Vri, Ari und Jri werden durch eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit eingegeben. Wie oben beschrieben, sind der Ausdruck (16) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit der Antriebachse) und der Ausdruck (17) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung der Antriebsachse) notwendige Bedingungen, und der Ausdruck (18) (Bedingung für einen zulässigen Ruck der Antriebsachse) ist eine zusätzliche Bedingung, die, wenn notwendig, berechnet wird. Deshalb sind in der Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit die zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse und die zulässige Beschleunigung der Antriebsachse notwendige Eingabedaten und der zulässige Ruck der Antriebsachse sind zusätzliche Eingabedaten, die, wenn notwendig, eingegeben werden. Die Eingabe dieser Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingungen und die dazugehörige entsprechende Berechnung des Ausdrucks (16), Ausdrucks (17) und Ausdrucks (18) sind konventionelle Merkmale. Der Ausdruck (19), Ausdruck (20), Ausdruck (21), wie unten gezeigt, werden von dem vorangehenden erlangt.
Der größte von sv, sa und sj, der die vorangehenden Ausdrücke für jede Antriebsachse erfüllt, sind eine zulässige Geschwindigkeit svr, eine zulässige Beschleunigung sar und ein zulässiger Ruck sjr von s gemäß einer Antriebsachsen-Geschwindigkeitsbedingung. Wie oben beschrieben, sind der Ausdruck (16) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse) und Ausdruck (17) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung der Antriebsachse) notwendige Bedingungen, und der Ausdruck (18) (Bedingung für einen zulässigen Ruck der Antriebsachse) ist eine zusätzliche Bedingung. Obwohl der Ausdruck (19) und Ausdruck (20) notwendigerweise abgeleitet werden, wird deshalb der Ausdruck (21) nicht für einen Fall abgeleitet, wo in der Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit nur die zulässige Geschwindigkeit Vri der Antriebsachse und die zulässige Beschleunigung Ari der Antriebsachse eingegeben werden und der zulässige Ruck Jri der Antriebsachse nicht eingegeben wird. In diesem Fall hat sjr keine Bedingung und kann jeden großen Wert (positiven Wert) oder kleinen Wert (negativen Wert) annehmen.
Laut dem Ausdruck (13) wird die zulässige Geschwindigkeit svp von s, um zu einer zulässigen Geschwindigkeit für ein Intervall eines angewiesenen Wegs zu gelangen, für jedes Teilungsintervall, welches durch Teilen des angewiesenen Wegs in eine Vielzahl von Intervallen gemäß der kumulativen Länge s des angewiesenen Wegs, wie in 5 dargestellt, resultiert, ausgearbeitet. Ebenso wird die zulässige Geschwindigkeit svr von s für jedes Teilungsintervall basierend auf der Basis des Ausdrucks (19) ausgearbeitet, um zu einer zulässigen Geschwindigkeit eines Antriebsachsen-Intervalls zu gelangen. Dabei können die Intervalle gemäß verschiedener Verfahren gesetzt werden, in denen zum Beispiel jeder beliebige Abstand als ein Intervall eingestellt wird oder eine Instruktions-Blockeinheit in dem Bearbeitungsprogramm als ein Intervall gesetzt wird, oder ein Intervall mit einer Länge, die invers proportional zu einer Krümmung ist, sodass ein Intervall mit kurzer Distanz an einem Ort mit großer Krümmung gesetzt wird, eingestellt wird. In jedem Intervall wird p(s) durch eine gegebene Funktion repräsentiert, wie zum Beispiel die in Ausdruck (1) oben gezeigte. (Obwohl Ausdruck (1) eine kubische Gleichung ist, kann die Funktion eine andere Funktionsform annehmen, wie bereits zu Ausdruck (1) erläutert.) Weil svp und svr aus Ausdruck (13) und Ausdruck (19) abgeleitet werden, sind svp und svr Werte, die durch svp(s), svr(s) dargestellt werden, die mit s innerhalb jedes Teilungsintervalls variieren. Zur Vereinfachung in den nachfolgenden Berechnungen wird svp und svr jedoch als konstant innerhalb jedes Teilungsintervalls betrachtet. Das heißt, wenn ss und se als der Startpunkt bzw. Endpunkt von s in einem gegebenen Teilungsintervall herangezogen werden, dann sind svp und svr der kleinere Wert aus svp(ss) und svp(se) und der kleinere Wert aus svr(ss) und svr(se) an dem Ursprung oder dem Endpunkt wie durch Ausdruck (22) gegeben. Alternativ werden svp und svr als Konstanten gemäß einem Verfahren gesetzt, in dem svp und svr als die Werte von svp(s), svp(s) und svr(s), svr(s) an einem Mittelpunkt zwischen dem Ursprung und dem Endpunkt, wie durch den Ausdruck (23) gegeben, gesetzt werden. Ebenso können svp und svr auf Werte von svp(s), svr(s) an geeigneten repräsentativen Punkten zwischen ss und se gesetzt werden. Natürlich können svp und svr nicht als konstant innerhalb eines Teilungsintervalls, sondern als variabel mit s wie in svp(s) und svr(s) gesetzt werden. Dasselbe gilt für sap, sar, sjp, sjr und die unten beschriebenen (zweite Ausführungsform) svqs, saqs und sjqs. svp = Min{svp(ss), svp(se)} svr = Min{svr(ss), svr(se)} (22) svp = svp( ss + se / 2) svr = svr( ss + se / 2) (23)
In 5 bezeichnet die gestrichelte Linie die zulässige Geschwindigkeit svp eines Intervalls des angewiesenen Wegs und die durchgezogene Linie bezeichnet die zulässige Geschwindigkeit svr eines Intervalls der Antriebsachse für jedes Teilungsintervall. Der kleinere Wert aus den vorangegangenen ist ein Geschwindigkeitsbegrenzungswert svc. Das heißt, svc = Min(svp, svr). In 5 wird svp in jedem Teilungsintervall als unterschiedlich gezeigt unter der beispielghaften Annahme, dass die Instruktion F modifiziert wird und für jedes Teilungsintervall instruiert wird.
Gleichermaßen werden die zulässige Geschwindigkeit sap und zulässige Beschleunigung sar von s für jede Teilung, die aus dem Teilen der kumulativen Länge s des angewiesenen Wegs in Intervalle, wie in 6 gezeigt, gemäß dem Ausdruck (14) und Ausdruck (20) ausgearbeitet, um zu einer zulässigen Beschleunigung für ein Intervall des angewiesenen Wegs bzw. eine zulässige Beschleunigung eines Antriebsachsen-Intervalls zu gelangen. Der kleinere Wert aus den vorangegangenen wird als ein Beschleunigungsbegrenzungswert sac festgelegt. Das heißt, sac = Min(sap, sar). In 6 bezeichnet die gestrichelte Linie die zulässige Beschleunigung sap eines Intervalls des angewiesenen Wegs für jedes Teilungsintervall und die durchgezogene Linie bezeichnet die zulässige Beschleunigung sar des Antriebsachsenintervalls. Der kleinere Wert aus den vorangegangenen wird als der Beschleunigungsbegrenzungswert sac festgelegt.
Gleichermaßen werden in einem Fall, wo der Ausdruck (15) und der Ausdruck (21) durch die zusätzlichen Bedingungen abgeleitet werden, sjp und sjr für jede Teilung, die aus dem Teilen von s in Intervalle resultiert, wie in 7 gezeigt, gemäß dem Ausdruck (15) ausgearbeitet, um zu einem zulässigen Ruck eines Intervalls des angewiesenen Wegs bzw. einem zulässigen Ruck eines Antriebsachsenintervalls zu gelangen. Der kleinere der Vorangegangenen wird als ein Ruckbegrenzungswert sjc festgelegt. Das heißt, sjc = Min(sjp, sjr). In 7 bezeichnet die gestrichelte Linie sjp für jedes Teilungsintervall, die durchgezogene Linie bezeichnet sjr, und der kleinere der Vorangegangenen wird als der Ruckbegrenzungswert sjc festgelegt.
Eine Geschwindigkeitskurve svl, die die größte Geschwindigkeit ergibt, die den svc und sac erfüllt, welche für jedes Intervall ausgearbeitet wurden, wird auf Basis von svc und sac erzeugt. In einem Fall, wo zum Beispiel svc und sac ausgearbeitet werden, wie zum Beispiel die unterbrochene Linie in 8, kann die Geschwindigkeitskurve svl in Form der durchgehenden Linie in 8 (oberes Diagramm) als die größte Geschwindigkeit ausgearbeitet werden, die svc und sac erfüllt. Die Geschwindigkeitskurve svl wird durch Erzeugen von sal für sa (Beschleunigung), aus der lokalen Minimum-Region von svc nach rechts und nach links, während sal zu einem Maximalwert innerhalb sac gemacht wird, und durch anschließendes Integrieren von sal mit Bezug auf die Zeit erzeugt.
Wenn svl svc erreicht, wird sal = 0 und svl = svc gesetzt. Deshalb erreicht svl von rechts und links einer lokalen Minimum-Region einen Ort, an dem svl denselben svl-Wert für dasselbe s annimmt, und die Geschwindigkeitskurve svl als Ergebnis erzeugt wird. Die lokalen Minimum-Regionen, wie zum Beispiel M1, M2, M3 und M4 in 8 sind Regionen, an denen svc nach links und rechts von der Region aus zunimmt, und den Ursprung und den Endpunkt des angewiesenen Wegs einschließt. Obwohl svc nur positiv ist, ist sac sowohl für die Beschleunigung als auch Verzögerung wirksam, und deshalb ist der Beschleunigungsbegrenzungswert, der wie oben beschrieben als ein absoluter Wert ausgearbeitet wird, negativ und positiv, wie in 8 (unteres Diagramm).
In 8 wird speziell sal erzeugt, während ein positives sac wie auch sa rechts von der lokalen Minimum-Region M1 an dem Ursprung genommen wird, und sal wird mit Bezug auf die Zeit integriert, um svl zu erzeugen. Wenn svl svc erreicht, werden sal = 0 und svl = svc gesetzt. Gleichfalls wird sal erzeugt, während ein negatives sac wie auch sa nach links von der lokalen Minimum-Region M3 genommen wird, und sal wird mit Bezug auf die Zeit integriert, um svl zu erzeugen. Wenn svl svc erreicht, werden sal = 0 und svl = svc gesetzt.
Ebenso wird svl von M1 bis M3 erzeugt, wenn der Wert von svl, der von der lokalen Minimum-Region M1 nach rechts erzeugt wurde, und der Wert von svl, der von der lokalen Minimum-Region M3 nach links erzeugt wurde, den gleichen Wert s einnehmen. Zu dieser Zeit ist svl, das von der lokalen Minimum-Region M2 nach links erzeugt wurde, gleich oder größer als svl, das von der lokalen Minimum-Region M1 erzeugt wurde. Weil svl, das von der lokalen Minimum-Region M2 erzeugt wurde, in dem svl enthalten ist, das von der lokalen Minimum-Region M1 erzeugt wurde, wird es entsprechend nicht verwendet. Gleichermaßen wird svl von der lokalen Minimum-Region M3 nach rechts erzeugt und von dem Endpunkt M4 nach links. An der lokalen Minimum-Region M3 gilt svl = svc. Das svl, das von M1 nach M3 nach M4 erzeugt wurde, ist die Geschwindigkeitskurve svl, die ausgearbeitet wurde. In 8 (ebenfalls in 9 unten beschrieben) stehen s und t in einer Eins-zu-Eins-Beziehung zueinander und teilen sich der Einfachheit halber dieselbe Abszissenachse. Jedoch sind der Maßstab von s und der Maßstab von t tatsächlich ungleich.
In einem Fall, in dem sjc gemäß einer zusätzlichen Bedingung ausgearbeitet wird, wird dann eine Geschwindigkeitskurve svl erzeugt, die die größte Geschwindigkeit, die svc, sac und sjc erfüllt, auf Basis von svc, sac und sjc für jedes Teilungsintervall ergibt. Wie in dem Fall von sac, welches als ein absoluter Wert auf der positiven und negativen Seite gefunden wird, wird der Ruckbegrenzungswert, der für sjc ausgearbeitet wurde, auch auf der positiven und negativen Seite als ein absoluter Wert wie in 9 (unteres Diagramm) gefunden.
In einem Fall, wo zum Beispiel svc, sac und sjc ausgearbeitet werden, wie die unterbrochene Linie in 9, kann eine Geschwindigkeitskurve svl in der Form der durchgehenden Linie in 9 (oberstes Diagramm) als die größte Geschwindigkeit ausgearbeitet werden, die svc, sac und sjc erfüllt. Die Kurve sal wird dadurch erzeugt, dass sjl für sj (Ruck) aus der lokalen Minimum-Region von svc nach rechts und nach links erzeugt wird, während sjl zu einem Maximum-Wert innerhalb sjc gemacht wird, und dass sjl mit Bezug auf die Zeit integriert wird.
Wenn sal sac erreicht, werden sal = sac und sjl = 0 gesetzt. Ferner wird svl durch Zeit-Integration von sal erzeugt. Wenn svl svc erreicht, werden svl = svc, sal = 0 und sjl = 0 gesetzt. Wenn svl von rechts von der lokalen Minimum-Region und auch svl von links von der lokalen Minimum-Region als dieselben Werte svl1 bei s = s1 wie von M1 und von M3 in 9, erlangt werden, dann wird die Geschwindigkeitskurve svl zwischen M1 und M3 erzeugt. Gleichermaßen, wenn svl von rechts von einer lokalen Minimum-Region und auch svl von links von der lokalen Minimum-Region als dieselben Werte svl2 bei s = s2, wie zum Beispiel von M3 und von M4 in 9, erlangt werden, dann wird die Geschwindigkeitskurve svl zwischen M3 und M4 erzeugt. Dabei werden s1 (s2) und svl1 (svl2) durch numerische Berechnung, zum Beispiel gemäß einem Bisektionsverfahren, erlangt. Das genaue Verfahren ist ein konventionelles, das in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0295323 (siehe oben) offenbart ist, und wird hier nicht im Detail erläutert. Der Zweck des Verfahrens in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0295323 ist es, den Ruck (Wegstoß r(s)) auszuarbeiten, wobei es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Geschwindigkeitskurve auszuarbeiten, um Interpolation durchzuführen.
Eine Geschwindigkeit für eine kumulative Länge s des angewiesenen Wegs (Bewegungsdistanz entlang des angewiesenen Wegs p) wird auf der Basis der Geschwindigkeitskurve svl, wie sie oben beschrieben ausgearbeitet wurde, ausgearbeitet. Interpolation des angewiesenen Wegs p wird dann auf Basis der Geschwindigkeit durchgeführt, um eine Interpolations-Position des angewiesenen Wegs auszuarbeiten. Die Antriebsachsen-Bewegungsgröße wird durch Konvertierung der Interpolationsposition des angewiesenen Wegs zu einer Antriebsachsenposition ausgearbeitet. Das heißt, eine Geschwindigkeit sv0 wird basierend auf der svl ausgearbeitet, die einer Position s = s0 entspricht, wie sie in einer vorherigen Interpolations-Periode ausgearbeitet wurde, und s1 = s0 + sv0*Δt wird als die Position von s in der aktuellen Interpolations-Periode gesetzt, wobei Δt eine Interpolations-Periodenzeit ist. Und p(s1) ist eine Interpolations-Position des angewiesenen Wegs in der aktuellen Interpolations-Periode. Ferner ist r(s) = h(p(s1)), durch den Ausdruck (3) gegeben, eine Antriebsachsen-Position für die Interpolations-Position des angewiesenen Wegs. Die oben genannte Berechnung wird in einer Interpolations-Einheit durchgeführt. Die Berechnung in der Interpolations-Einheit ist ein konventionelles Merkmal und wird im Detail nicht weiter beschrieben.
Zweite Ausführungsform
Wenn das Werkstück durch die Seitenfläche des Werkzeugs wie bereits erläutert bearbeitet wird, erfordern manche Fälle eine Geschwindigkeitssteuerung anhand der Beschleunigung oder des Rucks des Werkzeug-Mittelpunkts und ebenso eine Geschwindigkeitssteuerung durch eine zulässige Geschwindigkeit, zulässige Beschleunigung und zulässigen Ruck in einem Werkzeug-Referenzpunktweg, der ein relativer Weg des Werkzeug-Referenzpunkts hinsichtlich des Werkstücks ist, wobei der oben genannte Werkzeug-Referenzpunkt an einer bestimmten Position an dem Werkzeug festgelegt wird, die sich von dem Werkzeug-Mittelpunkt unterscheidet (zum Beispiel eine Position auf dem Werkzeug entsprechend der Bearbeitungsoberseite bzw. der zu bearbeitenden Oberseite) (1, 2). Das heißt, die Geschwindigkeit wird in dem angewiesenen Weg durch die Instruktion F angewiesen. Daher ist die Laufgeschwindigkeit des Werkzeug-Mittelpunkts in dem angewiesenen Weg nicht größer als der instruierte Wert F davon. Deshalb ist die zulässige Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg (Vpi wie oben beschrieben) gewöhnlicherweise unnötig. In manchen Fällen kann jedoch in dem Weg des Werkzeug-Referenzpunkts die Geschwindigkeit größer sein als die instruierte Geschwindigkeit der F-Instruktion an dem Werkzeug-Mittelpunkt, und demnach wird eine Geschwindigkeitssteuerung basierend auf der zulässigen Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs notwendig.
Als das charakterisierende Merkmal der zweiten Ausführungsform wird im Vergleich zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform dementsprechend ein Punkt auf dem Werkzeug, der von der Werkzeug-Mittelpunktposition durch eine Referenzlänge (Ls) beabstandet ist, als ein Werkzeug-Referenzpunkt festgelegt, und eine Geschwindigkeitssteuerung wird ferner an dem Werkzeug-Referenzpunkt durchgeführt.
Für den angewiesenen Weg p(s), der als die Werkzeug-Mittelpunktposition in dem Programmkoordinatensystem instruiert wird, wird ein Werkzeug-Referenzpunktweg qs(s), der der Weg des Werkzeug-Referenzpunkts ist, durch den Ausdruck (24) (siehe unten) angegeben. In dem Ausdruck (24) wird ein Vektor Ts der Referenzlänge Ls mit einer Matrix Mh multipliziert, die eine Rotation einer Neigungskomponente um die A-Achse und die C-Achse repräsentiert, welches Rotationsachsen sind, und p(s) wird zu dem Multiplikationsergebnis addiert, um zu einem Werkzeug-Referenzpunktweg qs(s) zu führen (siehe 1).
Die erste Ableitung, zweite Ableitung und dritte Ableitung qs', qs'', qs''' von qs(s) mit Bezug auf s kann durch das Durchführen derselben Berechnungen wie in der ersten Ausführungsform unter Verwendung des Ausdrucks (24) anstatt des Ausdrucks (4) ausgearbeitet werden. Wie für den Fall des oben beschriebenen Ausdrucks (16), Ausdrucks (17) und Ausdrucks (18) werden hier der Ausdruck (25) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs), Ausdruck (26) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs) und Ausdruck (27) (Bedingung für einen zulässigen Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs) auf der Basis der zulässigen Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs, einer zulässigen Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs und einem zulässigen Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs des Werkzeug-Referenzpunktwegs berechnet. In den Ausdrücken sind qsi Achsenelemente (i = x, y, z, a, c) von qs und, wie oben beschrieben, ist sv die erste Zeitableitung (Geschwindigkeit) von s, sa ist die zweite Zeitableitung (Beschleunigung) von s, und sj ist die dritte Zeitableitung (Ruck) von s.
In den Ausdrücken sind Vqsi, Aqsi und Jqsi die zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs, zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs und zulässiger Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs (i = x, y, z, a, c) von jeder Achse (X, Y und Z, A-Achse und C-Achse) in jedem Werkzeug-Referenzpunktweg. Ebenso sind Vqsi, Aqsi und Jqsi Geschwindigkeits-Bedingungen des Werkzeug-Referenzpunktwegs und werden im Voraus als Einstellwerte (Standardwerte) eingestellt, oder werden in Form einer Programm-Instruktion angewiesen. Dabei werden Vqsi, Aqsi und Jqsi durch eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeug-Referenzpunktwegs eingegeben. Wie für den Fall der Geschwindigkeits-Bedingungen des angewiesenen Wegs sind der Ausdruck (25) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs) und der Ausdruck (26) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs) notwendige Bedingungen, und der Ausdruck (27) (Bedingung für einen zulässigen Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs) ist eine zusätzliche Bedingung, die, wenn notwendig, berechnet wird. In der Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeug-Referenzpunktwegs sind deshalb die zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs und die zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs notwendige Eingabedaten, und der zulässige Ruck des Referenzpunktwegs sind zusätzliche Eingabedaten, die, wenn notwendig, eingegeben werden. Gewöhnlicherweise sind Vqsi, Aqsi und Jqsi (i = x, y, z) in der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse identisch oder, alternativ, können Vqsi, Aqsi und Jqsi in der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse als die resultierende Geschwindigkeit, resultierende Beschleunigung und resultierender Ruck in der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse berechnet werden.
Der unten gezeigte Ausdruck (28), Ausdruck (29) und Ausdruck (30) werden nach dem vorangehenden ermittelt.
Das größte aus sv, sa, sj, das die vorangegangenen Ausdrücke für jede Achse erfüllt, sind die zulässige Geschwindigkeit svqs, die zulässige Beschleunigung saqs und der zulässige Ruck sjqs von s gemäß der Geschwindigkeitsbedingung für einen Werkzeug-Referenzpunktweg. Wie oben erwähnt, sind der Ausdruck (25) (Bedingung für eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs) und Ausdruck (26) (Bedingung für eine zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs) notwendige Bedingungen, und der Ausdruck (27) (Bedingung für einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs) ist eine zusätzliche Bedingung. Obwohl der Ausdruck (28) und Ausdruck (29) notwendigerweise erlangt werden, werden der Ausdruck (27) und Ausdruck (30) nicht für einen Fall erlangt, in dem in die Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeug-Referenzpunktwegs nur die zulässige Geschwindigkeit für den Werkzeug-Referenzpunktweg Vqsi und die zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs Aqsi eingegeben werden, und der zulässige Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs Jqsi nicht eingegeben wird. In diesem Fall hat sjqs keine Bedingung und kann jeden großen Wert (positiver Wert) oder kleinen Wert (negativer Wert) annehmen.
In der ersten Ausführungsform werden die zulässige Geschwindigkeit für ein Intervall des angewiesenen Wegs svp und die zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsen-Intervall svr für jedes Teilungsintervall, das aus einer Teilung von s in Intervalle resultiert, ausgearbeitet, so dass der kleinere Wert aus den vorangegangenen der Geschwindigkeitsbegrenzungswert svc ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird zusätzlich die zulässige Geschwindigkeit für ein Intervall des Werkzeug-Referenzpunktwegs svqs auch für jedes Teilungsintervall ausgearbeitet, und der kleinste Wert aus svp, svr und svqs wird als der Geschwindigkeitsbegrenzungswert svc festgelegt. Das heißt, svc = Min(svp, svr, svqs). In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die zulässige Beschleunigung für ein Intervall des angewiesenen Wegs sap und die zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsen-Intervall sar für jedes Teilungsintervall ausgearbeitet, und der kleinere Wert der vorangegangenen wird als der Beschleunigungsbegrenzungswert sac festgelegt. In der vorliegenden Ausführungsform wird zusätzlich eine zulässige Beschleunigung für ein Intervall des Werkzeug-Referenzpunktwegs saqs für jedes Teilungsintervall ausgearbeitet, und der kleinste Wert aus sap, sar und saqs wird als der Beschleunigungsbegrenzungswert sac festgelegt. Das heißt, sac = Min(sap, sar, saqs). Gleichermaßen werden in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der zulässige Ruck für ein Intervall des angewiesenen Wegs sjp und der zulässige Ruck für ein Antriebsachsen-Intervall sjr für jedes Teilungsintervall ausgearbeitet, und der kleinere der Vorangegangenen wird als der Ruckbegrenzungswert sjc festgelegt. In der vorliegenden Ausführungsform wird zusätzlich der zulässige Ruck für ein Intervall des Werkzeug-Referenzpunktwegs sjqs für jedes Teilungsintervall ausgearbeitet, und der kleinste Wert aus sjp, sjr und sjqs wird als der Ruckbegrenzungswert sjc festgelegt. Das heißt, sjc = Min(sjp, sjr, sjqs). Der nachfolgende Prozess ist identisch zu dem aus der ersten Ausführungsform und wird nicht noch einmal erläutert.
Dritte Ausführungsform
In der ersten und zweiten oben beschriebenen Ausführungsform ist das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug, das durch die numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, ein Tischrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug und ist in einer dritten Ausführungsform ein Werkzeugkopf-Rotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, wie das in 10 dargestellte, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Werkzeugkopf rotiert, aufweist.
In diesem Fall wird das Verhältnis zwischen p(s) und r(s) durch den unten gezeigten Ausdruck (31) anstatt des in der ersten Ausführungsform oben beschriebenen Ausdrucks (4) angegeben. In dem Ausdruck (31) ist Mh eine Matrix, die eine Werkzeugkopf-Rotation repräsentiert. Die konstituierenden Elemente RB, RC sind Matrizen für eine Rotation durch B um die Y-Achse und durch C um die Z-Achse.
Andernfalls ist die dritte Ausführungsform identisch zu der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, und deshalb wird eine weitere Erläuterung weggelassen.
Vierte Ausführungsform
In einer vierten Ausführungsform ist das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug, das durch die numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, ein Misch-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug, das drei lineare Achsen, eine Rotationsachse, um die ein Werkzeugkopf rotiert, und eine Rotationsachse, um die ein Tisch rotiert, wie es in 11 gezeigt ist, aufweist. In diesem Fall wird eine Berechnung identisch zu der aus Ausdruck (31) für den Werkzeugkopf und identisch zu dem Ausdruck (4) für den Rotationstisch durchgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Verhältnis zwischen p(s) und r(s) durch den unten gezeigten Ausdruck (32) anstatt des Ausdrucks (4) aus der oben beschriebenen ersten Ausführungsform angegeben. Ansonsten ist die Ausführungsform identisch zu der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, und deshalb wird eine weitere Erläuterung weggelassen.
In den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen sind Beispiele beschrieben worden, in denen die vorliegende Erfindung in einem Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug verwendet wird, das zwei Rotationsachsen aufweist, aber, wenn eine Rotationsachse von den zwei Rotationsachsen dadurch unnötig gemacht wird, dass die Position der Achse eine feste Position ist, kann das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug, das durch die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, als ein Vierachsen-Bearbeitungswerkzeug verwendet werden, das eine Rotationsachse aufweist.
Blockdiagramm
Als nächstes werden die erste und die zweite Ausführungsform der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 12 erläutert.
In der numerischen Steuervorrichtung werden gewöhnlicherweise Interpolationsdaten durch Analyse des Bearbeitungsprogramms in einer Instruktionsanalyse-Einheit 10 erzeugt; die Positionen, zu denen das Werkzeug in jeder Achse bewegt werden soll, werden durch Interpolation auf der Basis der Interpolationsdaten in einer Interpolations-Einheit 12 ausgearbeitet; und Servoeinrichtungen (14X, 14X, 14Z, 14A(B), 14C) in jeder Achse werden basierend auf diesen Positionen angetrieben.
In der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Geschwindigkeit des angewiesenen Wegs (Instruktion F), die zulässige Beschleunigung des angewiesenen Wegs und der zulässige Ruck des angewiesenen Wegs durch eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs 20 eingegeben; die zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse, die zulässige Beschleunigung der Antriebsachse und der zulässige Ruck der Antriebsachse werden durch eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit 22 eingegeben; und die zulässige Geschwindigkeit des Werkzeug-Referenzpunktwegs, die zulässige Beschleunigung des Werkzeug-Referenzpunktwegs und der zulässige Ruck des Werkzeug-Referenzpunktwegs werden durch eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des Werkzeug-Referenzpunktwegs 24 eingegeben. Der Geschwindigkeitsbegrenzungswert, der Beschleunigungsbegrenzungswert und der Ruckbegrenzungswert werden auf Basis der oben genannten Geschwindigkeitsbedingungen für jedes Teilungsintervall durch eine Begrenzungswertberechnungseinheit 18 berechnet. Die Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit, die den Geschwindigkeitsbegrenzungswert, den Beschleunigungsbegrenzungswert oder den Ruckbegrenzungswert nicht übersteigt, wird durch eine Geschwindigkeitskurven-Berechnungseinheit 16 berechnet. Die Interpolations-Einheit 12 führt eine Interpolation zugehörig zu der Geschwindigkeit basierend auf der Geschwindigkeitskurve durch, berechnet eine Antriebsachsen-Bewegungsgröße durch Konvertierung einer interpolierten Interpolations-Position des angewiesenen Wegs zu einer Antriebsachsen-Position und treibt jede Achsen-Servoeinrichtung (14X, 14Y, 14Z, 14A(B), 14C) gemäß der Antriebsachsen-Bewegungsgröße an. Interpolation und Konvertierung in der der Interpolations-Einheit 12 sind konventionelle Interpolation und Konvertierung.
Die Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des Werkzeug-Referenzpunktwegs 24 kann in einer Ausführungsform weggelassen werden, in der das Werkstück nicht durch die Werkzeug-Seitenfläche bearbeitet wird.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess in einer Begrenzungswertberechnungseinheit in einer ersten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Der Prozess beginnt in Block G43.4 aus 4 und endet in Block G49. Dabei sind die Teilungsintervalle Instruktionsblock-Einheiten. Die Anzahl der Teilungsintervalle ist als k angegeben, und svc, sac und sjc von jedem Teilungsintervall werden mit k als dem Index von svc, sac und sjc in jedem Teilungsintervall dargestellt. Die verschiedenen Schritte werden als nächstes erläutert.
[Schritt SA01] Es wird k = 0 festgelegt und ein Block (Block G43.4) wird gelesen.
[Schritt SA02] Es wird ermittelt, ob der gelesene Block Block G49 ist oder nicht. Wenn der gelesene Block Block G49 ist (Ermittlung: JA), wird der Prozess beendet; wenn der gelesene Block nicht Block G49 ist (Ermittlung: NEIN), schreitet der Prozess zu Schritt SA03 fort.
[Schritt SA03] Hier werden svp, svr, sap, sar, sjp und sjr in einem k-ten Intervall (k-ter Block) auf der Basis von Ausdruck (4) bis Ausdruck (22) ausgearbeitet.
[Schritt SA04] Hier werden svc(k), sac(k) und sjc(k) auf der Basis von svc(k) = Min(svp, svr), sac(k) = Min(sap, sar) und sjc(k) = Min(sjp, sjr) ausgearbeitet.
[Schritt SA04] Es wird k = k + 1 festgelegt, ein nächster Block wird gelesen und der Prozess geht zu Schritt SA02 zurück.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess in einer Begrenzungswertberechnungseinheit in einer zweiten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Der Prozess beginnt in Block G43.4 aus 4 und endet in Block G49. Jedes Teilungsintervall bildet eine Instruktionsblock-Einheit. Die Anzahl des Teilungsintervalls wird mit k angegeben und svc, sac und sjc von jedem Teilungsintervall werden durch k als Index bei svc, sac und sjc für jedes Teilungsintervall dargestellt. Die verschiedenen Schritte werden als nächstes erläutert.
[Schritt SB01] Es wird k = 0 festgelegt und ein Block (Block G43.4) wird gelesen.
[Schritt SB02] Es wird ermittelt, ob der gelesene Block Block G49 ist oder nicht. Wenn der gelesene Block Block G49 ist (Ermittlung: JA), wird der Prozess beendet; wenn der gelesene Block nicht Block G49 ist (Ermittlung: NEIN), schreitet der Prozess zu Schritt SB03 fort.
[Schritt SB03] Hier werden svp, svr, svqs, sap, sar, saqs, sjp, sjr und sjqs in einem k-ten Intervall (k-ter Block) auf der Basis von Ausdruck (4) bis Ausdruck (22) und Ausdruck (24) bis Ausdruck (30) ausgearbeitet.
[Schritt SB04] Hier werden svc(k), sac(k) und sjc(k) auf Basis von svc(k) = Min(svp, svr, svqs), sac(k) = Min(sap, sar, saqs), und sjc(k) = Min(sjp, sjr, sjqs) ausgearbeitet.
[Schritt SB05] Es wird k = k + 1 festgelegt, ein nächster Block wird gelesen, und der Prozess geht zu Schritt SB02 zurück.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-225825 [0002, 0003, 0003, 0006, 0037, 0038, 0038]
WO 2011/064816 [0005, 0005]

Claims

Numerische Steuervorrichtung, die ein Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug, in dem ein Werkstück, das an einem Tisch befestigt ist, mittels mindestens drei linearer Achsen und einer Drehachse bearbeitet wird, steuert, wobei die numerische Steuervorrichtung umfasst: eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs, die als eine Geschwindigkeitsbedingung eines angewiesenen Wegs in einem angewiesenen Weg, der ein relativer Weg eines Werkzeugmittelpunkts hinsichtlich eines Werkstücks ist und durch ein Bearbeitungsprogramm angewiesen ist, eine Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und eine zulässige Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt; eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit, die als eine Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung für eine Antriebsachse eine zulässige Geschwindigkeit der Antriebsachse und eine zulässige Beschleunigung der Antriebsachse eingibt; eine Begrenzungswertberechnungseinheit, die für jedes von Teilungsintervallen, die sich aus dem Teilen des angewiesenen Wegs in eine Vielzahl von Intervallen ergeben, eine zulässige Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und eine zulässige Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet, die des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall und eine zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall auf Basis der Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet, die einen Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall setzt, und die einen Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall setzt; eine Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit, die eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die nicht den Geschwindigkeitsbegrenzungswert oder den Beschleunigungsbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet; und eine Interpolationseinheit, die eine Interpolation des angewiesenen Wegs gemäß der auf der Geschwindigkeitskurve basierenden Geschwindigkeit durchführt, und eine Antriebsachsenbewegungsgröße durch Konvertieren einer interpolierten Interpolationsposition des angewiesenen Wegs zu einer Antriebsachsenposition berechnet, wobei jede Achse gemäß der Antriebsachsenbewegungsgröße angetrieben wird.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs als die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs auch einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und der zulässigen Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt, wobei die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit als die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung auch einen zulässige Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit der Antriebsachse und der zulässigen Beschleunigung der Antriebsachse eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: auch einen zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; auch einen zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; und einen Ruckbegrenzungswert auf den kleineren Wert aus dem zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs und dem zulässigen Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert setzt, und wobei die Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert auch nicht den Ruckbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend: eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeugreferenzpunktwegs, die als eine Geschwindigkeitsbedingung für einen Werkzeugreferenzpunktweg in einem Werkzeugreferenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Werkzeugreferenzpunkts ist, welcher ein Referenzpunkt des Werkzeugs ist, der von dem Werkzeugmittelpunkt verschieden ist, eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeugreferenzpunktwegs und eine zulässige Beschleunigung des Werkzeugreferenzpunktwegs eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: die zulässige Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und die zulässige Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; die zulässige Geschwindigkeit für ein Antriebsachsenintervall und die zulässige Beschleunigung für ein Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall und eine zulässige Beschleunigung für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall auf Basis der Geschwindigkeitsbedingung für den Werkzeugreferenzpunktweg berechnet; und den Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Geschwindigkeit für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und den Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend: eine Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung eines Werkzeugreferenzpunktwegs, die als eine Geschwindigkeitsbedingung für einen Werkzeugreferenzpunktweg in einem Werkzeugreferenzpunktweg, der ein relativer Weg, hinsichtlich eines Werkstücks, eines Werkzeugreferenzpunkts ist, welcher ein Referenzpunkt des Werkzeugs ist, der von dem Werkzeugmittelpunkt verschieden ist, eine zulässige Geschwindigkeit des Werkzeugreferenzpunktwegs, eine zulässige Beschleunigung des Werkzeugreferenzpunktwegs und einen zulässigen Ruck des Werkzeugreferenzpunktwegs eingibt, wobei die Eingabeeinheit für eine Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs als die Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs auch einen zulässigen Ruck des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der Geschwindigkeit für den angewiesenen Weg und der zulässigen Beschleunigung für den angewiesenen Weg eingibt, wobei die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingungseingabeeinheit als die Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung auch einen zulässige Ruck der Antriebsachse zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit der Antriebsachse und der zulässigen Beschleunigung der Antriebsachse eingibt, wobei die Begrenzungswertberechnungseinheit für jedes der Teilungsintervalle: auch einen zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs und der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung des angewiesenen Wegs berechnet; auch einen zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall zusätzlich zu der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall auf Basis der eingegebenen Antriebsachsengeschwindigkeitsbedingung berechnet; des Weiteren eine zulässige Geschwindigkeit für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall, eine zulässige Beschleunigung für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall und einen zulässigen Ruck für ein Werkzeugreferenzpunktwegintervall auf Basis der eingegebenen Geschwindigkeitsbedingung für den Werkzeugreferenzpunktweg berechnet; und den Geschwindigkeitsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Geschwindigkeit für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Geschwindigkeit für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Geschwindigkeit für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, den Beschleunigungsbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus der zulässigen Beschleunigung für das Intervall des angewiesenen Wegs, der zulässigen Beschleunigung für das Antriebsachsenintervall und der zulässigen Beschleunigung für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und den Ruckbegrenzungswert auf den kleinsten Wert aus dem zulässigen Ruck für das Intervall des angewiesenen Wegs, dem zulässigen Ruck für das Antriebsachsenintervall und dem zulässigen Ruck für das Werkzeugreferenzpunktwegintervall setzt, und wobei die Geschwindigkeitskurvenberechnungseinheit eine Geschwindigkeitskurve als die größte Geschwindigkeit auf dem angewiesenen Weg, die zusätzlich zu dem Geschwindigkeitsbegrenzungswert und dem Beschleunigungsbegrenzungswert auch nicht den Ruckbegrenzungswert übersteigt, ausrechnet.
Numerische Steuervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug ein Tischrotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug ist, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Tisch rotiert, aufweist.
Numerische Steuervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug ein Werkzeugkopf-Rotations-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug ist, das drei lineare Achsen und zwei Rotationsachsen, um die ein Werkzeugkopf rotiert, aufweist.
Numerische Steuervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mehrachsen-Bearbeitungswerkzeug ein Misch-Fünfachsen-Bearbeitungswerkzeug ist, das drei lineare Achsen, eine Rotationsachse, um die ein Werkzeugkopf rotiert, und eine Rotationsachse, um die ein Tisch rotiert, aufweist.