DE102015006796B4

DE102015006796B4 - Numerische Steuerung mit einer Einfügfunktion für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung oder mit einer Einfügfunktion für eine kreisrunde Bewegung

Info

Publication number: DE102015006796B4
Application number: DE102015006796.6A
Authority: DE
Inventors: Makoto Haga; Masaaki SHINDOU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2035-05-28
Also published as: US9939798B2; DE102015006796A1; CN105278467A; JP5902753B2; CN105278467B; JP2015225518A; US10545477B2; US20150346707A1; US20180095443A1

Abstract

Numerische Steuerung, die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, wobei die Werkzeugmaschine eine Drehbearbeitung ausführt, bei welcher ein Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in eine erwünschte Form zu bringen,wobei die numerische Steuerung Folgendes umfasst:eine Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die dazu ausgestaltet ist, in dem Bearbeitungsprogramm angewiesene Betriebsbedingungen für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu analysieren, bei der eine polygonale Form mit drei oder mehr Scheitelpunkten durch die Bahn eines Zerspanwerkzeugs gebildet wird; undeine Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die dazu ausgestaltet ist, die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die basierend auf den Betriebsbedingungen, die von der Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung analysiert werden, in die Drehbearbeitung einzufügen, wobeidie Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in einer Ebene bewirkt wird, die definiert ist durch eine Richtung der Drehbearbeitung und eine Richtung senkrecht dazu.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und insbesondere eine numerische Steuerung mit einer Einfügfunktion für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung oder eine Einfügfunktion für eine kreisrunde Bewegung für eine Verbesserung bei der Abtrennung von Spänen und der effektiven Zirkulation eines Kühlmittels.
Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Bei der bekannten Drehbearbeitung wird ein Werkstück in eine Richtung mit einem Zerspanwerkzeug zerspant. Daher werden Späne, die sich aus der zerspanenden Bearbeitung ergeben, kontinuierlich erzeugt, ohne abgetrennt zu werden, während sich das Zerspanwerkzeug bewegt. Wenn die zerspanende Bearbeitung kontinuierlich betrieben wird und die Späne an Ort und Stelle verbleiben, kommen die Späne in Kontakt mit dem Werkstück, wodurch ein Schaden am Werkstück entsteht.
Zusätzlich dazu kommt das Zerspanwerkzeug in Kontakt mit dem Werkstück ständig während des zerspanenden Bearbeitens, und somit zirkuliert ein Kühlmittel nicht effektiv zwischen dem Zerspanwerkzeug und dem Werkstück. Dies führt zu einer Verringerung der Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs, aufgrund von Reibung und einer Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit, die verursacht werden, wenn sich die Klingenspitze des Zerspanwerkzeugs aufgrund der Erwärmung verformt.
Um den oben genannten Problemen im zugehörigen Stand der Technik zu begegnen, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Beispielsweise beschreibt die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2013- 103 279 A eine Werkzeugmaschine, bei welcher eine numerische Steuerung ein Werkstück als Bearbeitungsziel, ein Zerspanwerkzeug zum zerspanenden Bearbeiten, oder sowohl das Werkstück als auch das Zerspanwerkzeug mit niedriger Frequenz in wenigstens eine biaxiale Richtung vibrieren lässt, um die Abtrennung von Spänen und die Zirkulation eines Kühlmittels zu erreichen. Ferner beschreibt die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP H06- 285 701 A eine Werkzeugmaschine, bei welcher eine numerische Steuerung die Vorwärtsbewegung, die Aussetzung und die Rückwärtsbewegung der Drehbearbeitung zu jedem Timing ausführt, um die kontinuierliche Erzeugung von Spänen zu verhindern. Ferner schlagen die veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen JP 2006- 1 008 A , JP 2002 - 292 501 A , JP H07- 68 401 A, JP H01- 92 001 A und JP 2009 - 190 119 A jeweils eine Werkzeugmaschine vor, bei welcher eine Vibration auf ein Zerspanwerkzeug über einen Betätigungsmechanismus (piezoelektrisches Element oder dergleichen) aufgebracht wird, der an einem Zerspanwerkzeughalter oder dergleichen befestigt ist, um zu verursachen, dass er eine kreisförmige Bewegung oder eine elliptische Bewegung ausführt.
Dieser zugehörige Stand der Technik weist jedoch die folgenden Probleme auf.
Bei der in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2013- 103 279 A beschriebenen Werkzeugmaschine ist es erforderlich, eine Vibration mit geringer Frequenz auf ein Werkstück und ein Zerspanwerkzeug aufzubringen. Bei einer Konfiguration, die eine Vibration mit geringer Frequenz aufbringt, verursachen jedoch Kugelspindeln, die in einem Vorschubmechanismus verwendet werden, einen Totgang. Um die Auswirkungen des Totgangs zu verringern, ist es erforderlich, die Amplitude der Vibration mit geringer Frequenz und die Vorschubgeschwindigkeit des Vorschubmechanismus zu erhöhen. In dieser Hinsicht kann es auch möglich sein, einen linearen Motor zu verwenden, der frei von Totgängen ist. Der lineare Motor führt jedoch zu einer Steigerung der Größe, des Gewichts und der Kosten der gesamten Werkzeugmaschine, verglichen mit den Kugelspindeln.
In der in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP H06- 285 701 A beschriebenen Werkzeugmaschine führt zusätzlich dazu die numerische Steuerung die Vorwärtsbewegung, die Aussetzung und die Rückwärtsbewegung der Drehbearbeitung aus, wobei die Klingenspitze des Zerspanwerkzeugs in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Daher besteht die Wahrscheinlichkeit, dass das Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einer bearbeiteten Bearbeitungsoberfläche kommt und diese schädigt.
Ferner ist es in jeder der in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen JP 2006- 1 008 A , JP 2002 - 292 501 A , JP H07- 68 401 A, JP H01- 92 001 A und JP 2009 - 190 119 A beschriebenen Werkzeugmaschinen erforderlich, den Betätigungsmechanismus an dem Zerspanwerkzeughalter oder dergleichen zu befestigen, wodurch die Kosten für die Werkzeugmaschine erhöht werden.
US 2013 / 0 046 405 A1 offenbart eine numerische Steuerung, die zur Verringerung von Ratterschwingungen bei der Bearbeitung eines Werkstücks einen Werkzeugpfad derart anpasst, dass eine Vorschubrichtung und eine Eindringtiefe solange verändert werden, bis berechnete Ratterschwingungen nicht länger einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigen.
Ferner offenbart JP 2002 - 292 501 A ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, bei dem Piezokristalle dazu verwendet werden, elliptische Oszillationen eines Werkzeugs zu erzeugen, die einer Bearbeitungbahn überlagert werden.
Kurzfassung der Erfindung
Aufgrund der zuvor genannten Probleme im zugehörigen Stand der Technik, weist die vorliegende Erfindung die Aufgabe der Bereitstellung einer numerischen Steuerung auf, die dazu fähig ist, eine Drehmaschine derart zu steuern, dass ein Abtrennen von Spänen und eine Zirkulation von Kühlmittel verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine numerische Steuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine numerische Steuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine numerische Steuerung bereit, die eine Einfügfunktion für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung aufweist. Die numerische Steuerung ist dazu ausgestaltet, eine Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, wobei die Werkzeugmaschine eine Drehbearbeitung ausführt, bei welcher ein Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in eine erwünschte Form zu bringen, wobei die numerische Steuerung Folgendes einschließt: eine Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die dazu ausgestaltet ist, Betriebsbedingungen für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die in dem Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, zu analysieren; und eine Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die zur Erzeugung einer Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung basierend auf den Betriebsbedingungen, die von der Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung analysiert sind, und zum Einfügen der erzeugten Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in eine Anweisung zur Durchführung der Drehbearbeitung ausgestaltet ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine numerische Steuerung bereit, die eine Einfügfunktion für eine kreisrunde Bewegung aufweist. Die numerische Steuerung ist dazu ausgestaltet, eine Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, wobei die Werkzeugmaschine eine Drehbearbeitung ausführt, bei welcher ein Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in eine erwünschte Form zu bringen, wobei die numerische Steuerung Folgendes einschließt: eine Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung, die dazu ausgestaltet ist, Betriebsbedingungen für eine kreisrunde Bewegung, die in dem Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, zu analysieren; und eine Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung, die zur Erzeugung einer Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung basierend auf den Betriebsbedingungen, die von der Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung analysiert sind, und zum Einfügen der erzeugten Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung in eine Anweisung zur Durchführung der Drehbearbeitung ausgestaltet ist.
Die Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung kann dazu ausgestaltet sein, die Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit derselben Geschwindigkeit wie eine Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung in die Anweisung zur Durchführung der Drehbearbeitung einzufügen.
Die Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung kann dazu ausgestaltet sein, die Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie eine Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung in die Anweisung zur Durchführung der Drehbearbeitung einzufügen.
Die Einfügeinheit für Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung kann dazu ausgestaltet sein, das Einfügen der Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung auszusetzen, eine Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag in der Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu ändern, oder eine Position zu ändern, an der die Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet, wenn sich die eingefügte Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit einem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet.
Die Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung kann dazu ausgestaltet sein, das Einfügen der Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung auszusetzen, einen Radius in der Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung zu ändern, oder eine Position zu ändern, an der die Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet, wenn sich die eingefügte kreisrunde Bewegung mit einem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Möglichkeit, eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung oder eine kreisrunde Bewegung in die Drehbearbeitung zu jedem Timing und in jeder beliebigen Bewegungsmenge einzufügen.
Da die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung oder die kreisrunde Bewegung in die Steuerung eines Zerspanwerkzeugs eingefügt wird, werden Späne, die bei der Drehbearbeitung der Werkzeugmaschine entstehen, abgetrennt und ein Kühlmittel wird zwischen der Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks und der Klingenspitze des Zerspanwerkzeugs zirkuliert. Deshalb besteht die Möglichkeit, die längere Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs der Werkzeugmaschine als Steuerziel zu erwarten und auf die Bearbeitung eines Materials anzusprechen, das schwer zu zerspanen ist. Da es möglich wird, die Deformation der Klingenspitze des Zerspanwerkzeugs aufgrund von bei der Bearbeitung erzeugter Wärme zu verringern, kann zusätzlich eine Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit erwartet werden.
Figurenliste
Die zuvor genannten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus den Beschreibungen der nachfolgenden Ausführungsformen in Bezug auf die anliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

1 ein Hardware-Konfigurationsdiagramm einer numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A, 2B und 2C Diagramme, die einen Vorgang gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
3 ein Diagramm, das den Vorgang einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein funktionales Blockdiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Einfügverfahrens einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung einer Interpolationseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Diagramm, das ein Vorgangsbeispiel für das Bearbeitungsprogramm gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A, 8B und 8C Diagramme, die einen Vorgang gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
9 ein Diagramm, das den Vorgang einer kreisrunden Bewegung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ein funktionales Blockdiagramm gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Einfügverfahrens einer kreisrunden Bewegung einer Interpolationseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Diagramm, das ein Vorgangsbeispiel für das Bearbeitungsprogramm gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ein Diagramm, das den Vorgang der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ein Diagramm, das den Vorgang einer kreisrunden Bewegung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ein Diagramm, das den Vorgang der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ein Diagramm, das ein Vorgangsbeispiel für das Bearbeitungsprogramm gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ein Diagramm, das den Vorgang der kreisrunden Bewegung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
23 ein Diagramm, das ein Beispiel für das Bearbeitungsprogramm gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer numerischen Steuerung 10. Die numerische Steuerung 10 weist einen Prozessor (CPU) 11, einen ROM 12, einen RAM 13, einen CMOS-Speicher 14, eine Anzeigen-Steuerschaltung 15, ein Bedienfeld 16, eine Hauptspindelsteuerschaltung 17, Achsen-Steuerschaltungen 18 bis 20, einen Spindelverstärker 21, Achsen-Servoverstärker 22 bis 24 und einen Bus 25 auf. Die CPU 11 liest ein in dem ROM 12 gespeichertes Systemprogramm über den Bus 25 und steuert die gesamte numerische Steuerung 10 gemäß dem Systemprogramm.
Der RAM 13 speichert vorübergehend vorübergehende Berechnungs- und Anzeigedaten und verschiedene Daten, die über eine Eingabeeinheit (nicht dargestellt) eingegeben werden. Der ROM 12 speichert vorab Editierfunktionen und verschiedene Systemprogramme, die für die Erzeugung und das Editieren eines Bearbeitungsprogramms erforderlich sind. Der CMOS-Speicher 14 ist aus einem nicht-flüchtigen Speicher zusammengesetzt, der von einer Batterie (nicht dargestellt) gestützt wird, und behält seinen Speicherzustand, auch wenn die Leistung der numerischen Steuerung 10 abgeschaltet wird. Der CMOS-Speicher 14 speichert ein Bearbeitungsprogramm oder dergleichen.
Die Hauptspindelsteuerschaltung 17 gibt ein Spindeldrehzahlsignal an den Spindelverstärker 21 aus, wenn eine Anweisung zur Drehung einer Hauptspindel erhalten wird. Bei Erhalt des Spindeldrehzahlsignals dreht der Spindelverstärker 21 einen Hauptspindelmotor 41 bei einer angewiesenen Rotationsdrehzahl. Ein Positionscodierer 42 leitet einen Rückkopplungsimpuls an die Hauptspindelsteuerschaltung 17 in Synchronisation mit der Rotation des Hauptspindelmotors 41 zurück, um die Drehzahl des Hauptspindelmotors 41 zu steuern.
Die Achsen-Steuerschaltungen 18 bis 20 empfangen eine Bewegungsanweisung für die Achse, die einen Zerspanvorgang durchführt, und geben dieselbe an die Achsen-Servoverstärker 22 bis 24 aus. Bei Empfang der Anweisung treiben die Achsen-Servoverstärker 22 bis 24 die Steuer-Servomotoren 43 bis 45 einer Drehmaschine 40 an. Jeder der Steuer-Servomotoren 43 bis 45 schließt eine Positions-/Drehzahl-Erfassungsvorrichtung (nicht dargestellt) ein und leitet ein Positions-/Drehzahl-Rückkopplungssignal von der Positions-/Drehzahl-Erfassungsvorrichtung an die Achsen-Steuerschaltungen 18 bis 20 zur Durchführung einer Positions-/Drehzahl-Rückkopplungssteuerung. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung der Positions-/Drehzahl-Rückkopplungssteuerung weggelassen wird.
Die nachfolgenden ersten bis sechsten Ausführungsformen weisen die zuvor in 1 dargestellte Konfiguration auf.
(Erste Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform beschreibt ein Beispiel für das Einfügen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, bei welcher eine polygonale Form mit drei oder mehr Scheitelpunkten durch die Bahn eines Zerspanwerkzeugs gebildet wird, in den Bearbeitungsvorgang einer Drehbearbeitung.
2A bis 2C sind Bilddiagramme, die die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gemäß der ersten Ausführungsform zeigen. Wenn ein Zerspanwerkzeug 46 in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück 50 gebracht wird, um eine Drehbearbeitung durchzuführen, wird das Werkstück zerspant und Späne werden erzeugt. Durch das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung des Zerspanwerkzeugs 46 in einer Z-X-Ebene während des Vorgangs der zuvor genannten Zerspanbearbeitung wird ermöglicht, dass die Späne abgetrennt werden und ein Kühlmittel zwischen dem Zerspanwerkzeug 46 und dem Werkstück 50 zirkuliert.
3 ist ein vergrößertes Diagramm der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in der Z-X-Ebene, von einer Y-Achse aus betrachtet. Die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ist eine Bewegung, bei welcher die Bahn des Zerspanwerkzeugs von einem Dreieck dargestellt wird, von welchem die beiden Seiten der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung entsprechen, und die durch willkürliches Einstellen eines Hinein-/Heraus-Zerspanwinkels R und einer Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag I in Hinblick auf die Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks 50 definiert ist.
4 ist ein Blockdiagramm, das die funktionale Konfiguration der numerischen Steuerung 10 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Die CPU 11 der numerischen Steuerung 10 liest und führt das in dem ROM 12 gespeicherte Systemprogramm aus, um als Programmanalyseeinheit 26, als Interpolationseinheit 27, als Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 28 und als Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 29 zu dienen. Die Programmanalysseeinheit 26 analysiert das aus dem CMOS-Speicher 14 ausgelesene Bearbeitungsprogramm, um Analysedaten auszugeben. Wenn die Programmanalyseeinheit 26 einen Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in dem Bearbeitungsprogramm findet, betreibt und analysiert die Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 28 den Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, um die Analysedaten der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu erzeugen. Dann gibt die Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 28 die erzeugten Analysedaten an die Programmanalyseeinheit 26 aus. Die Interpolationseinheit 27 erzeugt und gibt eine Drehbearbeitungs-Bewegungsanweisung für die Steuerachse basierend auf den von der Programmanalyseeinheit 26 erhaltenen Analysedaten aus. Zusätzlich dazu wird die Einfügeinheit für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 29 bei einem Timing betrieben, bei welchem die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung betrieben wird. Die Einfügeinheit für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung 29 erzeugt eine Anweisung für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung und gibt dieselbe an die Interpolationseinheit 27 aus. Anschließend, wenn die Achse basierend auf der Anweisung für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gesteuert wird, wird das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung erreicht.
5 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Einfügverfahrens für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung der Interpolationseinheit 27.
In dem Flussdiagramm von 5 stellt eine Ausführungsflagge einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung exec_f dar, ob die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ausgeführt wird. Zusätzlich dazu stellt ein Zeitzähler cnt_t eine Zeit seit der Ausführung der vorherigen Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dar, und ein Einfügintervall einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ins_t stellt das Einfügintervall der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dar.
Die Interpolationseinheit 27 bezieht sich auf die Ausführungsflagge der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung exec_f, um zu bestimmen, ob die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ausgeführt wird (S501). Wenn bestimmt wird, dass die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung nicht ausgeführt wird, steigert die Interpolationseinheit 27 die Zählung des Zeitzählers cnt_t (S502).
Dann bestimmt die Interpolationseinheit 27, ob der Wert des Zeitzählers cnt_t kleiner als der des Einfügintervalls der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ins_t ist (S503). Wenn bestimmt wird, dass der Wert des Zeitzählers cnt_t kleiner als der des Einfügintervalls der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ins_t ist, steuert die Interpolationseinheit 27 kontinuierlich die Achse basierend auf einer Drehbearbeitungs-Bewegungsanweisung (S504).
Wenn in S503 bestimmt wird, dass der Wert des Zeitzählers cnt_t größer als der des Einfügintervalls der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ins_t ist, schaltet die Interpolationseinheit 27 die Ausführungsflagge der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung exec_f ein (S505), um die Einfügverarbeitung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung basierend auf der Anweisung für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung auszuführen (S506). Dann bestimmt die Interpolationseinheit 27, ob die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung beendet wurde (S507). Wenn bestimmt wird, dass die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung nicht beendet wurde, beendet die Interpolationseinheit 27 ihre Verarbeitung, während die Ausführungsflagge der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung exec_f erhalten bleibt. Andererseits, wenn bestimmt wird, dass die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung beendet wurde, setzt die Interpolationseinheit 27 die Werte der Ausführungsflagge der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung exec_f und den Zeitzähler cnt_t zurück (S508), um ihre Verarbeitung zu beenden.
Es ist zu beachten, dass, wenn in S501 bestimmt wird, dass die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ausgeführt wird, die Interpolationseinheit 27 kontinuierlich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung ausführt.
Wenn die zuvor genannte Verarbeitung der Interpolationseinheit 27 wiederholt auf der numerischen Steuerung 10 ausgeführt wird, wird die Einfügverarbeitung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung für einen Zerspanbearbeitungsvorgang basierend auf einer Zerspanbearbeitungs-Bewegungsanweisung ausgeführt.
Als nächstes wird unter Berücksichtigung des beispielhaften Bearbeitungsprogramms von 6 ein Vorgangsbeispiel für die Einfügung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
In 6 stellt ein Block N03 einen Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dar, in welchem Betriebsbedingungen für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingestellt werden. Die Betriebsbedingungen für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die in dem Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingestellt sind, weisen die folgenden Bedeutungen auf.
110.0 = „Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag “ (10,0 mm)
R5.0 = „Hinein-/Heraus-(Zer-)Spanwinkel in Hinblick auf die Bearbeitungsoberfläche“ (5,0 Grad)
P3 = „Form der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung“ (Dreieck, von welchem die beiden Seiten der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung entsprechen)
F2.0 = „Hinein-/Heraus-Schnittgeschwindigkeit“ (2,0 mm/U)
T5000 = „Einfügintervall der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung“ (5000 ms)
SB5 = „Blockzahl, bei welcher das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung beginnt“ (Block N05)
EB6 = „Blockzahl, bei welcher das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung endet“ (Block N06)
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 6 steuert die numerische Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform Drehbearbeitungs-Werkzeugmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung stellt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung werden dazu angewiesen, eine Einfügfunktion für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z150,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die bei Block N03 begonnen hat, um die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung einzufügen.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 0,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu fügt die numerische Steuerung auch die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung während der Ausführung des Blocks N06 anschließend an den Block N05 ein. Wenn Block 06 zum Ende kommt, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0 und Z80,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N09) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
7 ist ein Diagramm, das den Vorgang des Werkzeugs der Drehmaschine zeigt, das basierend auf dem Bearbeitungsprogramm gesteuert wird. In 7 stellen die entsprechenden Pfeile N04 bis N09 die Bahnen des Zerspanwerkzeugs 46 gemäß der Steuerung ihrer entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 6 dar. Zusätzlich dazu stellen Bahnen eines umgekehrten Dreiecks, die an den Positionen N05 und N06 gezeigt sind, die Bahnen des Zerspanwerkzeugs 46 in der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dar, die in Block N03 angewiesen wird.
Wie zuvor beschrieben, wird ermöglicht, die Abtrennung von Spänen zu verbessern und das Zerspanwerkzeug effizient zu kühlen, da die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in das Zerspanen des Werkstücks 50 eingefügt wird, um zu ermöglichen, dass das Werkstück 50 und das Zerspanwerkzeug 46 in der ersten Ausführungsform voneinander getrennt sind. Dementsprechend werden Probleme, wie z.B. Schaden am Werkstück 50 aufgrund von Spänen und eine Verringerung der Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs und der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der nicht ausreichenden Kühlung des Zerspanwerkzeugs 46, die bei der herkömmlichen Drehbearbeitung auftreten, angesprochen.
(Zweite Ausführungsform)
Die zuvor genannte erste Ausführungsform beschreibt ein Beispiel für das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, bei welchem eine polygonale Form mit drei oder mehr Scheitelpunkten durch die Bahn des Zerspanwerkzeugs gebildet wird, in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung. Eine zweite Ausführungsform beschreibt hingegen ein Beispiel für das Einfügen einer kreisrunden Bewegung in den Bearbeitungsvorgang einer Drehbearbeitung.
8A bis 8C sind Bilddiagramme, die die kreisrunde Bewegung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen. Wenn ein Zerspanwerkzeug 46 in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück 50 gebracht wird, um eine Drehbearbeitung durchzuführen, wird das Werkstück 50 zerspant und Späne werden erzeugt. Durch das Einfügen der kreisrunden Bewegung des Zerspanwerkzeugs 46 in einer Z-X-Ebene während des Vorgangs der zuvor genannten Zerspanbearbeitung wird ermöglicht, dass die Späne abgetrennt werden und ein Kühlmittel zwischen dem Zerspanwerkzeug 46 und dem Werkstück 50 zirkuliert.
9 ist ein vergrößertes Diagramm der kreisrunden Bewegung in der Z-X-Ebene, von einer Y-Achse aus betrachtet. Die kreisrunde Bewegung ist eine Bewegung, bei welcher die Bahn des Zerspanwerkzeugs 46 durch einen Kreis dargestellt wird, und die durch willkürliches Einstellen des Radius der kreisrunden Bewegung definiert wird.
10 ist ein Blockdiagramm, das die funktionale Konfiguration einer numerischen Steuerung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
Eine CPU 11 der numerischen Steuerung 10 liest und führt ein in einem ROM 12 gespeichertes Systemprogramm aus, um als Programmanalyseeinheit 26, als Interpolationseinheit 27, als Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung 30 und als Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung 31 zu dienen. Die Programmanalysseeinheit 26 analysiert ein aus einem CMOS-Speicher 14 ausgelesenes Bearbeitungsprogramm, um Analysedaten auszugeben. Wenn die Programmanalyseeinheit 26 einen Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung in dem Bearbeitungsprogramm findet, betreibt und analysiert die Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung 30 den Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung, um die Analysedaten der kreisrunden Bewegung zu erzeugen. Dann gibt die Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung 30 die erzeugten Analysedaten an die Programmanalyseeinheit 26 aus. Die Interpolationseinheit 27 erzeugt und gibt eine Drehbearbeitungs-Bewegungsanweisung für die Steuerachse basierend auf den von der Programmanalyseeinheit 26 erhaltenen Analysedaten aus. Zusätzlich dazu wird die Einfügeinheit für die kreisrunde Bewegung 31 bei einem Timing betrieben, bei welchem die kreisrunde Bewegung betrieben wird. Die Einfügeinheit für die kreisrunde Bewegung 31 erzeugt eine Anweisung für eine kreisrunde Bewegung und gibt dieselbe an die Interpolationseinheit 27 aus. Anschließend, wenn die Achse basierend auf der Anweisung für eine kreisrunde Bewegung gesteuert wird, wird das Einfügen der kreisrunden Bewegung erreicht.
11 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Einfügverfahrens einer kreisrunden Bewegung der Interpolationseinheit 27.
In dem Flussdiagramm von 11 stellt eine Ausführungsflagge einer kreisrunden Bewegung exec_f dar, ob die kreisrunde Bewegung ausgeführt wird. Zusätzlich dazu stellt ein Zeitzähler cnt_t ein Zeit seit der Ausführung der vorherigen kreisrunden Bewegung dar, und ein Einfügintervall einer kreisrunden Bewegung ins_t stellt das Einfügintervall der kreisrunden Bewegung dar.
Die Interpolationseinheit 27 bezieht sich auf die Ausführungsflagge der kreisrunden Bewegung exec_f, um zu bestimmen, ob die kreisrunde Bewegung ausgeführt wird (S1101). Wenn bestimmt wird, dass die kreisrunde Bewegung nicht ausgeführt wird, steigert die Interpolationseinheit 27 die Zählung des Zeitzählers cnt_t (S1102). Dann bestimmt die Interpolationseinheit 27, ob der Wert des Zeitzählers cnt_t kleiner als der des Einfügintervalls der kreisrunden Bewegung ins_t ist (S1103). Wenn bestimmt wird, dass der Wert des Zeitzählers cnt_t kleiner als der des Einfügintervalls der kreisrunden Bewegung ins_t ist, steuert die Interpolationseinheit 27 kontinuierlich die Achse basierend auf einer Drehbearbeitungs-Bewegungsanweisung (S1104).
Wenn in S1103 bestimmt wird, dass der Wert des Zeitzählers cnt_t größer als der des Einfügintervalls der kreisrunden Bewegung ins_t ist, schaltet die Interpolationseinheit 27 die Ausführungsflagge der kreisrunden Bewegung exec_f ein (S1105), um die Einfügverarbeitung der kreisrunden Bewegung basierend auf einer Anweisung für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung auszuführen (S1106). Dann bestimmt die Interpolationseinheit 27, ob die kreisrunde Bewegung beendet wurde (S1107). Wenn bestimmt wird, dass die kreisrunde Bewegung nicht beendet wurde, beendet die Interpolationseinheit 27 ihre Verarbeitung, während die Ausführungsflagge der kreisrunden Bewegung exec_f erhalten bleibt. Andererseits, wenn bestimmt wird, dass die kreisrunde Bewegung beendet wurde, setzt die Interpolationseinheit 27 die Werte der Ausführungsflagge der kreisrunden Bewegung exec_f und den Zeitzähler cnt_t zurück (S1108), um ihre Verarbeitung zu beenden.
Es ist zu beachten, dass, wenn in S1101 bestimmt wird, dass die kreisrunde Bewegung ausgeführt wird, die Interpolationseinheit 27 kontinuierlich die kreisrunde Bewegung ausführt.
Durch die wiederholte Ausführung der zuvor genannten Verarbeitung der Interpolationseinheit 27 auf der numerischen Steuerung 10 wird das Einfügverfahren für eine kreisrunde Bewegung für einen Zerspanvorgang basierend auf einem Bewegungsbefehl für eine Zerspanbearbeitung ausgeführt.
Als nächstes wird unter beispielhafter Berücksichtigung des Bearbeitungsprogramms von 12 ein Vorgangsbeispiel für das Einfügen der kreisrunden Bewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
In 12 stellt Block N03 einen Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung dar, bei welchem Betriebsbedingungen für die kreisrunde Bewegung eingestellt werden. Die Betriebsbedingungen für die kreisrunde Bewegung, die in dem Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung eingestellt sind, weisen die folgenden Bedeutungen auf.
R5.0 = „Radius einer kreisrunden Bewegung“ (5,0 mm)
G18 = „Ebene einer kreisrunden Bewegung“ (Z-X-Ebene)
Q0 = „Richtung einer kreisrunden Bewegung“ (im Uhrzeigersinn in einem rechtsgängigen orthogonalen Koordinatensystem)
F2.0 = „Umfangsgeschwindigkeit einer kreisrunden Bewegung“ (2,0 mm/U)
T5000 = „Einfügintervall einer kreisrunden Bewegung“ (5000 ms)
SB5 = „Blockzahl, bei welcher das Einfügen der kreisrunden Bewegung beginnt“ (Block N05)
EB6 = „Blockzahl, bei welcher das Einfügen der kreisrunden Bewegung endet“ (Block N06)
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 12 steuert die numerische Steuerung das Werkzeug der Drehmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung stellt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die kreisrunde Bewegung werden dazu angewiesen, die Einfügfunktion für die kreisrunde Bewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z150,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet dann die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die kreisrunde Bewegung, die bei Block N03 gestartet wurde, um die kreisrunde Bewegung einzufügen.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 0,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu fügt die Steuerung auch die kreisrunde Bewegung während der Ausführung des Blocks N06 anschließend an den Block N05 ein. Wenn Block 06 zum Ende kommt, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der kreisrunden Bewegung.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0 und Z80,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N09) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
13 ist ein Diagramm, das den Vorgang des Werkzeugs der Drehmaschine zeigt, das basierend auf dem Bearbeitungsprogramm gesteuert wird.
In 13 stellen die entsprechenden Pfeile N04 bis N09 die Bahnen des Zerspanwerkzeugs 46 gemäß der Steuerung ihrer entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 13 dar. Zusätzlich dazu stellen kreisrunde Bahnen, die an den Positionen N05 und N06 gezeigt sind, die Bahnen des Zerspanwerkzeugs 46 in der kreisrunden Bewegung dar, die in Block N03 angewiesen wird.
Es ist auch möglich, den Radius und die Umfangsgeschwindigkeit der optimalen kreisrunden Bewegung beim Einfügen der kreisrunden Bewegung zu berechnen und dieselbe auf die kreisrunde Bewegung anzuwenden. Hier ist es erforderlich, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind, um den Radius und die Umfangsgeschwindigkeit der optimalen kreisrunden Bewegung zu erhalten.

(1) Der Radius der kreisrunden Bewegung ist größer als eine Hinein-Zerspanbetrag bei der Drehbearbeitung.
(2) Die Vorschubgeschwindigkeit der Drehbearbeitung weicht nicht signifikant von der Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung ab.
(3) Die kreisrunde Bewegung endet in einer sehr kurzen Zeitspanne.
(4) Die kreisrunde Bewegung pro Interpolationszyklus weist einen Bewegungswinkel von 1° oder mehr auf.

Wenn die numerische Steuerung 10 so konfiguriert ist, dass sie automatisch den Radius und die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung berechnet, die die zuvor genannten Bedingungen erfüllt, kann die Arbeit des Erzeugers des Bearbeitungsprogramms verringert werden.
Zusätzlich verursacht die kreisrunde Bewegung des Zerspanwerkzeugs 46, aufgrund einer Verzögerung in einem Steuersystem oder dergleichen, einen nach innen gerichteten Drehfehler in der tatsächlichen Bewegung des Zerspanwerkzeugs 46. Dadurch wird die Form der kreisrunden Bewegung kleiner als die in dem Anweisungsblock für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung angewiesene Form, und es kann sein, dass die Position des Zerspanwerkzeugs 46 nach dem Einfügen der kreisrunden Bewegung nicht die Bearbeitungsoberfläche bei der Drehbearbeitung erreicht. Um ein derartiges Problem zu verhindern, ist es auch möglich, die zentralen Koordinaten der kreisrunden Bewegung zu versetzen, so dass der Pfad der kreisrunden Bewegung die Bearbeitungsoberfläche überlappt.
Eine Versatzmenge ofs_y der zentralen Koordinaten in eine Richtung senkrecht zur Bearbeitungsoberfläche und eine Versatzmenge ofs_x der zentralen Koordinaten in eine Richtung horizontal zur Bearbeitungsoberfläche können basierend auf der folgenden Formel berechnet werden. $\begin{array}{l} o f s_y = r e \\ o f s_x = r \times \sqrt{1 - {(\frac{r - r e}{r})}^{2}} \end{array}$
Hier stellt r den Radius der kreisrunden Bewegung dar, re stellt den nach innen gerichteten Drehfehler der kreisrunden Bewegung dar und ofs_x stellt die Distanz zwischen dem Endpunkt und dem Startpunkt der kreisrunden Bewegung dar.
Der nach innen gerichtete Drehfehler der kreisrunden Bewegung, der in der zuvor genannten Formel (1) verwendet wird, kann vorab basierend auf beispielsweise einem Double-Ball-Bar-Verfahren (DBB-Verfahren) oder dergleichen gemessen werden.
Alternativ kann der nach innen gerichtete Fehler in einem Muster vorab gemessen werden, und der „nach innen gerichtete Fehler der kreisrunden Bewegung“, die „Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung“ und der „Radius der kreisrunden Bewegung“ an der Messung werden der folgenden Formel zugeordnet. Auf diese Weise ist es auch möglich, den nach innen gerichteten Drehfehler der theoretischen kreisrunden Bewegung zu berechnen. $r e_{2} = \frac{r_{1} \times r e_{1}}{v_{1}^{2}} \times \frac{v_{2}^{2}}{r_{2}}$
Hier stellt re₁ den vorab gemessenen „nach innen gerichteten Drehfehler der kreisrunden Bewegung“ dar, re₂ stellt den nach innen gerichteten Drehfehler der kreisrunden Bewegung dar, r₁ stellt den vorab gemessenen „Radius der kreisrunden Bewegung“ dar, r₂ stellt den Radius der kreisrunden Bewegung dar, v₁ stellt die vorab gemessene „Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung“ dar und v₂ stellt die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung dar.
Währenddessen, auch wenn die zentralen Koordinaten der kreisrunden Bewegung lediglich versetzt sind, überlappt der Pfad der kreisrunden Bewegung die Bearbeitungsoberfläche bei der Drehbearbeitung, aber der Endpunkt der kreisrunden Bewegung weicht von der Bearbeitungsoberfläche ab. Daher endet die kreisrunde Bewegung an einer Position, an welcher der Pfad der kreisrunden Bewegung die Bearbeitungsoberfläche kreuzt, und bewegt sich linear zur Startposition davon. Auf diese Weise ist es möglich, die Position, an welcher das Einfügen der kreisrunden Bewegung beginnt, mit der Position, an welcher die Drehbearbeitung nach dem Einfügen der kreisrunden Bewegung startet, miteinander zusammentreffen zu lassen. Basierend auf der folgenden Formel werden der Endpunkt und die Distanz zwischen dem Endpunkt und dem Startpunkt der korrigierten kreisrunden Bewegung berechnet. $\begin{array}{l} e n d_y = s t_y \\ e n d_x = s t_x - o f s_x \\ d i s t = o f s_x \end{array}$
Hier stellt end_y den Endpunkt der korrigierten kreisrunden Bewegung (in Richtung senkrecht zur Bearbeitungsoberfläche) dar, end_x stellt den Endpunkt der korrigierten kreisrunden Bewegung (in Richtung horizontal zur Bearbeitungsoberfläche) dar, st_y stellt den Startpunkt der kreisrunden Bewegung (in Richtung senkrecht zur Bearbeitungsoberfläche) dar, st_x stellt den Startpunkt der kreisrunden Bewegung (in Richtung horizontal zur Bearbeitungsoberfläche) dar und dist stellt die Distanz zwischen dem Endpunkt und dem Startpunkt der kreisrunden Bewegung dar.
Wie zuvor beschrieben, wird ermöglicht, die Abtrennung von Spänen zu verbessern und das Zerspanwerkzeug effizient zu kühlen, da die kreisrunde Bewegung in das Zerspanen des Werkstücks 50 eingefügt wird, um zu ermöglichen, dass das Werkstück 50 und das Zerspanwerkzeug 46 in der zweiten Ausführungsform voneinander getrennt sind. Dementsprechend werden Probleme, wie z.B. Schaden am Werkstück 50 aufgrund von Spänen und eine Verringerung der Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs und der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der nicht ausreichenden Kühlung des Zerspanwerkzeugs 46, die bei der herkömmlichen Drehbearbeitung auftreten, angesprochen.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform beschreibt ein Beispiel eines Falls, bei welchem die Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung erheblich von der Vorschubgeschwindigkeit der Drehbearbeitung abweicht, wenn die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt wird.
In der zuvor genannten ersten Ausführungsform wird die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt. Wenn jedoch die Vorschubgeschwindigkeit der Drehbearbeitung erheblich von der Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung abweicht, besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass das Zerspanwerkzeug 46 und das Werkstück 50 eine Erschütterung erfahren oder die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks 50 verringert wird. Daher wird in der dritten Ausführungsform die Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung korrigiert, so dass die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung bei der gleichen Geschwindigkeit ausgeführt wird wie die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung. Es ist zu beachten, dass 14 ein Bilddiagramm gemäß der dritten Ausführungsform ist.
Als nächstes wird unter Berücksichtigung des beispielhaften Bearbeitungsprogramms von 15 ein Vorgangsbeispiel des Einfügens der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben.
Das Bearbeitungsprogramm von 15 weist dieselben Anweisungsblöcke auf wie die des Bearbeitungsprogramms von 6, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Hier ist zu beachten, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspangeschwindigkeit, die in der Anweisung des Blocks N03 eingestellt ist, von den Bearbeitungsgeschwindigkeiten, die in den Blöcken N05 und N06 angewiesen werden, unterscheidet, bei welchen der Drehbearbeitungsvorgang zum Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung angewiesen wird.
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 15 steuert die numerische Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform das Werkzeug der Drehmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung stellt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung werden dazu angewiesen, die Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z150,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die bei Block N03 begonnen hat, um die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung einzufügen. Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung auf 1,5 mm/U basierend auf der in diesem Block angewiesenen Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung korrigiert wird.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 0,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu fügt die Steuerung auch die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung während der Ausführung des Blocks N06 anschließend an den Block N05 ein. Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung auf 0,5 mm/U basierend auf der in diesem Block angewiesenen Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung korrigiert wird. Wenn Block 06 zum Ende kommt, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0 und Z80,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N09) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
Wie zuvor beschrieben, da die Geschwindigkeit der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung korrigiert wird, um der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung zu entsprechen, wenn die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung in der dritten Ausführungsform eingefügt wird, besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass das Zerspanwerkzeug 46 und das Werkstück 50 eine Erschütterung erfahren oder die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks 50 verringert wird.
(Vierte Ausführungsform)
Eine vierte Ausführungsform beschreibt ein Beispiel eines Falls, bei welchem die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung erheblich von der Vorschubgeschwindigkeit der Drehbearbeitung abweicht, wenn die kreisrunde Bewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt wird.
In der zuvor genannten zweiten Ausführungsform wird die kreisrunde Bewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt. Wenn jedoch die Vorschubgeschwindigkeit der Drehbearbeitung erheblich von der Geschwindigkeit der kreisrunden Bewegung abweicht, besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass das Zerspanwerkzeug und das Werkstück eine Erschütterung erfahren oder die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks verringert wird. Daher wird in der vierten Ausführungsform die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung korrigiert, so dass die kreisrunde Bewegung bei der gleichen Geschwindigkeit ausgeführt wird wie die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung. Es ist zu beachten, dass 16 ein Bilddiagramm gemäß der vierten Ausführungsform ist.
Als nächstes wird unter Berücksichtigung des beispielhaften Bearbeitungsprogramms von 17 ein Vorgangsbeispiel des Einfügens der kreisrunden Bewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben.
Das Bearbeitungsprogramm von 17 weist dieselben Anweisungsblöcke auf wie die des Bearbeitungsprogramms von 12, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind. Hier ist zu beachten, dass sich die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung, die in der Anweisung des Blocks N03 eingestellt ist, von den Bearbeitungsgeschwindigkeiten, die in den Blöcken N05 und N06 angewiesen sind, unterscheidet, bei welchen der Drehbearbeitungsvorgang zum Einfügen der kreisrunden Bewegung angewiesen wird.
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 17 steuert die numerische Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform das Werkzeug der Drehmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung stellt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die kreisrunde Bewegung werden dazu angewiesen, die Einfügfunktion für die kreisrunde Bewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z150,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die kreisrunde Bewegung, die bei Block N03 gestartet wurde, um die kreisrunde Bewegung einzufügen. Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit der kreisrunden Bewegung auf 1,5 mm/U basierend auf der in diesem Block angewiesenen Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung korrigiert wird.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 0,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu fügt die Steuerung auch die kreisrunde Bewegung während der Ausführung des Blocks N06 anschließend an den Block N05 ein. Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit der kreisrunden Bewegung auf 0,5 mm/U basierend auf der in diesem Block angewiesenen Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung korrigiert wird. Wenn Block 06 zum Ende kommt, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der kreisrunden Bewegung.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X45,0 und Z80,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N09) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
Wie zuvor beschrieben, da die Umfangsgeschwindigkeit der kreisrunden Bewegung korrigiert wird, um der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Drehbearbeitung zu entsprechen, wenn die kreisrunde Bewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung in der vierten Ausführungsform eingefügt wird, besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass das Zerspanwerkzeug 46 und das Werkstück 50 eine Erschütterung erfahren oder die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks 50 verringert wird.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform beschreibt ein Beispiel eines Falls, bei welchem sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Zerspanbearbeitung überschneidet, wenn sie eingefügt wird.
In der zuvor genannten ersten Ausführungsform wird die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt. Jedoch gibt es, wie beispielsweise in 18 gezeigt, einen Fall, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung, unmittelbar bevor sich eine Zerspan-Vorschubrichtung ändert, überschneidet. Daher bestimmt die numerische Steuerung 10 gemäß der fünften Ausführungsform, wenn die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt wird, ob sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, und setzt das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung aus, ändert die Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag oder ändert die Position, bei welcher die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird.
Als nächstes wird unter Berücksichtigung des beispielhaften Bearbeitungsprogramms von 19 ein Vorgangsbeispiel des Einfügens der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben.
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 19 steuert die numerische Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform das Werkzeug der Drehmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung werden dazu angewiesen, die Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die bei Block N03 begonnen hat, um die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung einzufügen. Wenn Block 05 endet, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X55,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
Wie aus 20 ersichtlich ist, überschneidet sich hier die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung an den Positionen Z200,0 bis Z195,0 und Z105,0 bis Z100,0 des Blocks N05. Daher führt die numerische Steuerung 10 eine beliebige der nachfolgenden Steuerungen aus, um zu verhindern, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.
(Aussetzen des Einfügens der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung)
Wenn bestimmt wird, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, setzt die numerische Steuerung 10 das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung aus.
(Änderung der Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung)
Wenn bestimmt wird, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, ändert die numerische Steuerung 10 die Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, um die Überschneidung zu verhindern. Es ist zu beachten, dass der minimale Wert der Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag an einem Parameter, einem Eingabesignal oder einer benutzerdefinierten Makrovariablen eingestellt ist. Auf diese Weise ist es auch möglich, dass die numerische Steuerung die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung aussetzt, wenn die Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag auf den minimalen Wert oder geringer geändert wird.
(Änderung der Position, an welcher die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird)
Wenn bestimmt wird, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, ändert die numerische Steuerung 10 die Position, an welcher die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird, zu einer Position, an welcher sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung nicht mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.
Wie zuvor beschrieben, setzt die numerische Steuerung 10 in der fünften Ausführungsform automatisch das Einfügen der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung aus, ändert die Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag oder ändert die Position, an welcher die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet. Daher kann die numerische Steuerung 10 kontinuierlich die Drehbearbeitung ausführen, ohne die vordere Oberfläche des Werkstücks 50 zu beschädigen.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform beschreibt ein Beispiel für einen Fall, bei welchem sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Zerspanbearbeitung überschneidet, wenn sie eingefügt wird.
In der zuvor genannten zweiten Ausführungsform wird die kreisrunde Bewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt. Jedoch gibt es, wie beispielsweise in 21 gezeigt, einen Fall, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung, unmittelbar bevor sich eine Zerspan-Vorschubrichtung ändert, überschneidet. Daher bestimmt die numerische Steuerung 10 gemäß der sechsten Ausführungsform, wenn die kreisrunde Bewegung in den Bearbeitungsvorgang der Drehbearbeitung eingefügt wird, ob sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, und setzt das Einfügen der kreisrunden Bewegung aus, ändert den Radius der kreisrunden Bewegung oder ändert die Position, bei welcher die kreisrunde Bewegung eingefügt wird.
Als nächstes wird unter Berücksichtigung des beispielhaften Bearbeitungsprogramms von 22 ein Vorgangsbeispiel des Einfügens der kreisrunden Bewegung in die Drehbearbeitung mit der numerischen Steuerung 10 gemäß der sechsten Ausführungsform beschrieben.
Basierend auf den Einzelheiten der entsprechenden Blöcke des Bearbeitungsprogramms von 22 steuert die numerische Steuerung gemäß der sechsten Ausführungsform das Werkzeug der Drehmaschine wie folgt.
(Block N01) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0, Z200,0 und Y0,0.
(Block N02) Die numerische Steuerung dreht die Hauptspindel im Uhrzeigersinn bei 500 U/min.
(Block N03) Die Betriebsbedingungen für die kreisrunde Bewegung werden dazu angewiesen, die Einfügfunktion für die kreisrunde Bewegung zu starten.
(Block N04) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N05) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z100,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen. Zusätzlich dazu beendet die numerische Steuerung die Bewegung der Achse basierend auf dem Bearbeitungsprogramm in einem Intervall von 5000 ms nach dem Start des Blocks N05 mit der Einfügfunktion für die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die bei Block N03 gestartet wurde, um die kreisrunde Bewegung einzufügen. Wenn Block 05 endet, beendet die numerische Steuerung das Einfügen der kreisrunden Bewegung.
(Block N06) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X55,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N07) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position Z50,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
(Block N08) Die numerische Steuerung schiebt das Werkzeug der Drehmaschine an die Position X60,0 bei 1,5 mm/U zum Zerspanen.
Wie aus 23 ersichtlich ist, überschneidet sich hier die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung an den Positionen Z200,0 bis Z195,0 und Z105,0 bis Z100,0 des Blocks N05. Daher führt die numerische Steuerung 10 eine beliebige der nachfolgenden Steuerungen aus, um zu verhindern, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.
(Aussetzen des Einfügens der kreisrunden Bewegung)
Wenn bestimmt wird, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, setzt die numerische Steuerung 10 das Einfügen der kreisrunden Bewegung aus.
(Änderung des Radius der kreisrunden Bewegung)
Wenn bestimmt wird, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, ändert die numerische Steuerung 10 den Radius der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, um die Überschneidung zu verhindern. Es ist zu beachten, dass der minimale Wert des Radius der kreisrunden Bewegung an einem Parameter, einem Eingabesignal oder einer benutzerdefinierten Makrovariablen eingestellt ist. Auf diese Weise ist es auch möglich, dass die numerische Steuerung 10 die kreisrunde Bewegung aussetzt, wenn der Radius der kreisrunden Bewegung auf den minimalen Wert oder geringer geändert wird.
(Änderung der Position, bei welcher die kreisrunde Bewegung eingefügt wird)
Wenn bestimmt wird, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, ändert die numerische Steuerung 10 die Position, an welcher die kreisrunde Bewegung eingefügt wird, zu einer Position, an welcher sich die kreisrunde Bewegung nicht mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.
Wie zuvor beschrieben, setzt die numerische Steuerung 10 in der sechsten Ausführungsform automatisch das Einfügen der kreisrunden Bewegung aus, ändert den Radius der kreisrunden Bewegung oder ändert die Position, an welcher die kreisrunde Bewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet. Daher kann die numerische Steuerung 10 kontinuierlich die Drehbearbeitung ausführen, ohne die vordere Oberfläche des Werkstücks zu beschädigen.

Claims

Numerische Steuerung, die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, wobei die Werkzeugmaschine eine Drehbearbeitung ausführt, bei welcher ein Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in eine erwünschte Form zu bringen, wobei die numerische Steuerung Folgendes umfasst: eine Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die dazu ausgestaltet ist, in dem Bearbeitungsprogramm angewiesene Betriebsbedingungen für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu analysieren, bei der eine polygonale Form mit drei oder mehr Scheitelpunkten durch die Bahn eines Zerspanwerkzeugs gebildet wird; und eine Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die dazu ausgestaltet ist, die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung, die basierend auf den Betriebsbedingungen, die von der Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung analysiert werden, in die Drehbearbeitung einzufügen, wobei die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung in einer Ebene bewirkt wird, die definiert ist durch eine Richtung der Drehbearbeitung und eine Richtung senkrecht dazu.
Numerische Steuerung, die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, wobei die Werkzeugmaschine eine Drehbearbeitung ausführt, bei welcher ein Zerspanwerkzeug in Kontakt mit einem rotierenden Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in eine erwünschte Form zu bringen, wobei die numerische Steuerung Folgendes umfasst: eine Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung, die dazu ausgestaltet ist, Betriebsbedingungen für eine kreisrunde Bewegung, die in dem Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, zu analysieren; und eine Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung, die dazu ausgestaltet ist, die kreisrunde Bewegung, die basierend auf den Betriebsbedingungen, die von der Analyseeinheit für Betriebsbedingungen einer kreisrunden Bewegung analysiert werden, in die Drehbearbeitung einzufügen, wobei die kreisrunde Bewegung in einer Ebene bewirkt wird, die definiert ist durch eine Richtung der Drehbearbeitung und eine Richtung senkrecht dazu.
Numerische Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei die Einfügeinheit für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dazu ausgestaltet ist, die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung einzufügen, bei der die Hinein-/Heraus-Zerspangeschwindigkeiten dieselben sind, wie die Vorschubgeschwindigkeit zum Zerspannen an der Position, wo die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung während der Drehbearbeitung in die Drehbearbeitung eingefügt wird.
Numerische Steuerung gemäß Anspruch 2, wobei die Einfügeinheit für eine kreisrunde Bewegung dazu ausgestaltet ist, die kreisrunde Bewegung einzufügen, bei der die Umfangsgeschwindigkeit dieselbe ist, wie die Vorschubgeschwindigkeit zum Zerspannen an der Position, wo die kreisrunde Bewegung während der Drehbearbeitung in die Drehbearbeitung eingefügt wird.
Numerische Steuerung, die eine Einfügfunktion für eine Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung gemäß Anspruch 1 aufweist, wobei, wenn sich die eingefügte Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit einem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, die Einfügeinheit für Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung dazu ausgestaltet ist, das Einfügen der Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung auszusetzen, eine Hinein-/Heraus-Zerspanbetrag in der Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung zu ändern, oder eine Position zu ändern, an der die Anweisung zur Durchführung der Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die Hinein-/Heraus-Zerspanbewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.
Numerische Steuerung, die eine Einfügfunktion für eine kreisrunde Bewegung gemäß Anspruch 2 aufweist, wobei, wenn sich die eingefügte kreisrunde Bewegung mit einem Bearbeitungspfad der Drehbearbeitung überschneidet, die Einfügeinheit für kreisrunde Bewegung dazu ausgestaltet ist, das Einfügen der Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung auszusetzen, einen Radius in der Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung zu ändern, oder eine Position zu ändern, an der die Anweisung zur Durchführung der kreisrunden Bewegung eingefügt wird, um zu verhindern, dass sich die kreisrunde Bewegung mit dem Bearbeitungspfad überschneidet.