DE102017119837A1

DE102017119837A1 - Bearbeitungssystem, Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms, Verfahren zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms und Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102017119837A1
Application number: DE102017119837.7A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Tsuboi; Naoto Saito
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: DE102017119837B4

Abstract

Ein Bearbeitungssystem 1 weist eine Komponente 20 zur Messung der Form, eine Komponente 30 zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms und eine Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine auf. Die Komponente 20 zur Messung der Form erzeugt Ist-Formdaten, die die Ist-Form eines Werkstücks W angeben. Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms erzeugt ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm P2 durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege C, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, auf der Grundlage von Ist-Formdaten, und Korrigieren der Vorschubgeschwindigkeit eines Bearbeitungswegs C, der im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert ist. Die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine steuert den Betrieb einer Schneidwerkzeug 41 gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm P2.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem, ein Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, eine Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms, ein Verfahren zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Verfahren, in dem ein Werkstück gemäß einem Bearbeitungsprogramm in die gewünschte Form geschnitten wird, ist in der Vergangenheit verbreitet verwendet worden. Die Patentliteratur 1 schlägt ein Verfahren vor, das auf die Verbesserung der Schneideffizienz abzielt, in dem bei der Bearbeitung eines Werkstücks eine Ungleichmäßigkeit in jedem Bearbeitungsblock einer Matrix gemessen wird, die auf die Oberfläche des Werkstücks gesetzt wird, und die Vorschubgeschwindigkeit wird für jeden Bearbeitungsblock gemäß der gemessenen Ungleichmäßigkeit eingestellt.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung S63-237840
Zusammenfassung der Erfindung
Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
Da jedoch bei dem Verfahren in der Patentliteratur 1 die Vorschubgeschwindigkeit nur für jeden Bearbeitungsblock eingestellt werden kann, der auf die Oberfläche des Werkstücks gesetzt wird, gibt es eine Grenze, wie sehr die Schneideffizienz verbessert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Situation erdacht, und es ist deren Aufgabe, ein Bearbeitungssystem, ein Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, eine Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms, ein Verfahren zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit denen die Schneideffizienz verbessert werden kann. Mittel zur Lösung des Problems
Das Bearbeitungssystem, das die vorliegende Erfindung betrifft, ist ein Bearbeitungssystem zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidwerkzeug, wobei das Bearbeitungssystem eine Komponente zur Messung der Form, eine Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine aufweist. Die Komponente zur Messung der Form ist konfiguriert, Ist-Formdaten zu erzeugen, die die Ist-Form des Werkstücks angeben. Die Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms ist konfiguriert, auf der Grundlage der Ist-Formdaten ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege des Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen zu erzeugen, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind. Die Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine ist konfiguriert, einen Betrieb des Schneidwerkzeugs gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm zu steuern.
Das Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, das die vorliegende Erfindung betrifft, weist einen Schritt zum Erzeugen von Ist-Formdaten, die die Ist-Form eines Werkstücks angeben, einen Schritt zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege eines Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage der Ist-Formdaten, und einen Schritt zum Schneiden des Werkstücks durch Steuern eines Betriebs des Schneidwerkzeugs gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm auf. Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bearbeitungssystem, ein Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, eine Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms, ein Verfahren zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine bereit, mit denen die Schneideffizienz verbessert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration des Bearbeitungssystems, das eine Ausführungsform betrifft;
2 ist ein vereinfachtes Diagramm der Schneidbedingungen mit einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm, das eine Ausführungsform betrifft;
3 ist ein vereinfachtes Diagramm der Schneidbedingungen mit einem korrigierten Bearbeitungsprogramm, das eine Ausführungsform betrifft;
4 ist ein Ablaufplan, der das Schneiden mit dem Bearbeitungssystem darstellt, das eine Ausführungsform betrifft; und
5 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration des Bearbeitungssystems, das eine andere Ausführungsform betrifft.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Konfiguration des Bearbeitungssystems 1
Die Konfiguration des Bearbeitungssystems 1, das diese Ausführungsform betrifft, wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration des Bearbeitungssystems 1. 2 ist ein vereinfachtes Diagramm der Schneidbedingungen mit einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1. 3 ist ein vereinfachtes Diagramm der Schneidbedingungen mit einem korrigierten Bearbeitungsprogramm P2. In den 2 und 3 wird sich vorgestellt, dass ein bearbeiteter Artikel (ein fertiggestellter Artikel) durch Schneiden eines Werkstücks W hergestellt wird, während es auf einer Drehmaschine um den Drehungsmittelpunkt AX gedreht wird. In dieser Ausführungsform ist die X-Achse als die Richtung des Drehungsmittelpunkt AX definiert, und die Z-Achse ist als eine Richtung senkrecht zur X-Achse definiert.
In der folgenden Beschreibung ist der Ausdruck „Schneidvorschub“ ein Intervall, in dem die Vorschubgeschwindigkeit unter der Voraussetzung eingestellt wird, dass das Werkstück durch das Schneidwerkzeug geschnitten werden wird. „Schnellvorschub“ ist ein Intervall, in dem die Vorschubgeschwindigkeit unter der Voraussetzung eingestellt wird, dass das Schneidwerkzeug das Werkstück nicht berühren wird. Üblicherweise ist die Vorschubgeschwindigkeit im „Schnellvorschub“-Intervall höher als die Vorschubgeschwindigkeit im „Schneidvorschub“-Intervall. Die Vorschubgeschwindigkeit im „Schnellvorschub“-Intervall kann auf die maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs eingestellt werden. Außerdem ist „hoher Vorschub“ Teil des „Schneidvorschub“-Intervalls, und ist ein Intervall, in dem die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit so korrigiert wird, dass sie höher als ein Vorgabeniveau ist. In dieser Ausführungsform wird wie unten erläutert vorausgesetzt, dass sich das Schneidwerkzeug und das Werkstück im „hoher Vorschub“-Intervall nicht in Kontakt befinden. Da daher das „hoher Vorschub“-Intervall ein Teil des „Schneidvorschub“-Intervalls ist, in dem die Vorschubgeschwindigkeit so korrigiert wird, dass sie höher ist, kann es als ein „korrigiertes Schnellvorschub“-Intervall bezeichnet werden.
Das Bearbeitungssystem 1 weist eine Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, eine Komponente 20 zur Messung der Form, eine Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms und eine Werkzeugmaschine 40 auf.
1. Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine
Die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine steuert die Werkzeugmaschine 40. Die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine weist eine Speicherkomponente 11, eine Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges und eine Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms auf.
Die Speicherkomponente 11 speichert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, das zum Schneiden des Werkstücks W von einer erwarteten Form zu einer Soll-Form erzeugt wird. Die Soll-Form des Werkstücks W ist die Form des bearbeiteten Artikels. Wie in 2 gezeigt, sind die erwartete Form des Werkstücks W, die Soll-Form des Werkstücks W und die Schneidbedingungen zum Schneiden des Werkstücks W von der erwarteten Form in die Soll-Form im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert. Das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 kann zum Beispiel ein NC-(numerisches Steuer-)Programm sein, jedoch ist dies nicht die einzige Option.
Die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges wählt Bearbeitungswege C, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, durch Analysieren des ursprünglichen Bearbeitungsprogramms P1 aus. Die Bearbeitungswege C sind die Werkzeugwege, über die ein Schneidwerkzeug 41 der Werkzeugmaschine 40 bewegt wird, um das Werkstück W von der erwarteten Form in die Soll-Form zu schneiden. Die Bearbeitungswege C sind an Positionen festgelegt, die geringfügig in die Z-Achsenrichtung versetzt sind. Das Schneidwerkzeug 41 wird wiederholt längs der Bearbeitungswege C bewegt, um das Werkstück W allmählich in die Z-Achsenrichtung zu schneiden.
Wie in 2 gezeigt, werden mit dem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1, das diese Ausführungsform betrifft, ein erster bis dritter Bearbeitungsweg C1 bis C3 zum Schneiden des Werkstücks W von der erwarteten Form in die Soll-Form definiert. Der erste Bearbeitungsweg C1 ist der erste Werkzeugweg des Schneidwerkzeugs 41 und befindet sich an der am weitesten außen liegenden Seite in die Z-Achsenrichtung. Der zweite Bearbeitungsweg C2 ist der zweite Werkzeugweg des Schneidwerkzeugs 41 und befindet sich zwischen dem ersten Bearbeitungsweg C1 und dem dritten Bearbeitungsweg C3 in die Z-Achsenrichtung. Der dritte Bearbeitungsweg C3 ist der dritte Werkzeugweg des Schneidwerkzeugs 41 und befindet sich an der am weitesten innen liegenden Seite in die Z-Achsenrichtung. Der dritte Bearbeitungsweg C3 entspricht der Soll-Form des Werkstücks W. In der folgenden Beschreibung werden der erste bis dritte Bearbeitungsweg C1 bis C3 manchmal gemeinsam als „Bearbeitungswege C“ bezeichnet.
Außerdem werden mit dem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 die Koordinaten für „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ und die Vorschubgeschwindigkeiten für „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ für jeweils den ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 definiert. Wie in 2 gezeigt, sind beim ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 die X-Koordinaten von „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ in jeweils dem ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 dieselben, und nur die Z Koordinate ist anderes, jedoch kann sich die X-Koordinate für „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ von jeweils dem ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 unterscheiden. Im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 ist die Vorschubgeschwindigkeit für „Schneidvorschub“ konstant, und die Vorschubgeschwindigkeit für „Schnellvorschub“ ist ebenfalls konstant. Die Vorschubgeschwindigkeit für „Schneidvorschub“ wird geeignet gemäß dem Schneidwerkzeug 41 und den Materialien des Werkstücks W eingestellt.
Die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges sendet der Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms die Vorschubgeschwindigkeit und Koordinaten für „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ in jeweils dem ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind.
Die Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms erfasst ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm P2 (das unten erläutert wird) von der Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms. Die Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms steuert den Betrieb des Schneidwerkzeugs 41 durch Ausgeben von Befehlswerten (elektrischen Stromwerten) an die Werkzeugmaschine 40 gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm P2.
2. Komponente 20 zur Messung der Form
Die Komponente 20 zur Messung der Form misst die Ist-Form des Werkstücks W in seinem ungeschnittenen Zustand. Die Komponente 20 zur Messung der Form ermittelt Unregelmäßigkeiten auf der Außenfläche des Werkstücks W. Die Komponente 20 zur Messung der Form kann entweder eine 2D-Kamera oder eine 3D-Kamera benutzen, jedoch sind dies nicht die einzigen Optionen.
Die Komponente 20 zur Messung der Form erzeugt Ist-Formdaten, die die Ist-Form des Werkstücks W angeben. Die Komponente 20 zur Messung der Form sendet die Ist-Formdaten an die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms.
3. Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms
Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms erzeugt das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2 durch Korrigieren des ursprünglichen Bearbeitungsprogramms P1 auf der Grundlage der Ist-Formdaten für das Werkstück W. Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms weist eine Vergleichskomponente 31 und eine Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms auf.
Die Vergleichskomponente 31 erfasst die Vorschubgeschwindigkeit und Koordinaten für „Schneidvorschub“ und „Schnellvorschub“ im ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, von der Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine. Die Vergleichskomponente 31 erfasst Ist-Formdaten über das Werkstück W von der Komponente 20 zur Messung der Form.
Wie in 3 gezeigt, vergleicht die Vergleichskomponente 31 den ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, mit der Ist-Form des Werkstücks W, die durch die Ist-Formdaten angegeben wird, und ermittelt, welcher des ersten bis dritten Bearbeitungswegs C1 bis C3 ein Bearbeitungsweg ist, in dem das Schneidwerkzeug 41 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt kommt (nachstehend als ein „Nichtkontakt-Bearbeitungsweg“ bezeichnet), und welcher des ersten bis dritten Bearbeitungswegs C1 bis C3 ein Bearbeitungsweg ist, in dem das Schneidwerkzeug 41 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt (nachstehend als „Kontakt-Bearbeitungsweg“ bezeichnet). In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der erste Bearbeitungsweg C1 ein Nichtkontakt-Bearbeitungsweg, und der zweite und dritte Bearbeitungsweg C2 und C3 sind Kontakt-Bearbeitungswege. Die Vergleichskomponente 31 meldet der Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms den Nichtkontakt-Bearbeitungsweg (den ersten Bearbeitungsweg C1), der im ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 enthalten ist.
Wie in 3 gezeigt, vergleicht die Vergleichskomponente 31 den Kontakt-Bearbeitungsweg (den zweiten und dritten Bearbeitungsweg C2 und C3), die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, mit der Ist-Form des Werkstücks W, die durch die Ist-Formdaten angegeben wird, und ermittelt das Intervall, in dem das Schneidwerkzeug 41 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt kommt, aus dem „Schneidvorschub“ im Kontaktbearbeitungsweg (nachstehend als das „Nichtkontakt-Intervall“ bezeichnet). Wie aus einem Vergleich der 2 und 3 entnommen werden kann, ist in allen der drei „Schneidvorschübe“, die im zweiten Bearbeitungsweg C2 enthalten sind, ein Nichtkontakt-Intervall enthalten, und in zwei der drei „Schneidvorschübe“ des dritten Bearbeitungswegs C3 ist ein Nichtkontakt-Intervall enthalten. Die Vergleichskomponente 31 meldet der Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms die Nichtkontakt-Intervalle im zweiten und dritten Bearbeitungsweg C2 und C3.
Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms erfasst das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 aus der Speicherkomponente 11 der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine.
Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms erfasst die Nichtkontakt-Bearbeitungswege, die im Bearbeitungsweg C enthalten sind, von der Vergleichskomponente 31. Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms korrigiert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, um die Nichtkontakt-Bearbeitungswege aus dem Bearbeitungsweg C zu löschen, der im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert ist. In dem in 3 gezeigten Beispiel wird der erste Bearbeitungsweg C1 aus dem ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 gelöscht, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind. Dies erzeugt das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2, in dem die Anzahl der Wege im Bearbeitungsweg C von drei auf zwei reduziert worden sind.
Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms erfasst die Nichtkontakt-Intervalle, die im „Schneidvorschub“ für den Kontakt-Bearbeitungsweg der Bearbeitungswege C enthalten sind, aus der Vergleichskomponente 31. Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms korrigiert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, so dass die Vorschubgeschwindigkeit in den Nichtkontakt-Intervallen, die im „Schneidvorschub“ des Kontakt-Bearbeitungswegs enthalten, höher sein wird. In dem in 3 gezeigten Beispiel wird das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 so korrigiert, dass die Vorschubgeschwindigkeit in den Nichtkontakt-Intervallen, die in den drei „Schneidvorschüben“ des zweiten Bearbeitungswegs C2 enthalten sind, höher sein wird, und korrigiert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, so dass die Vorschubgeschwindigkeit in den Nichtkontakt-Intervallen, die in den beiden „Schneidvorschüben“ des dritten Bearbeitungswegs C3 enthalten sind, höher sein wird. Folglich wird ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm P2 erzeugt, in die die Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen C erhöht worden ist. In 3 wird ein Nichtkontakt-Intervall, in dem die Vorschubgeschwindigkeit angehoben worden ist, als ein „hoher Vorschub“ gekennzeichnet.
Die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms sendet das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2, dessen Anzahl der Bearbeitungswege C und dessen Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen C korrigiert worden ist, an die Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine.
4. Werkzeugmaschine 40
Die Werkzeugmaschine 40 weist das Schneidwerkzeug 41, einen Motorverstärker 42, einen Spindelmotor 43 und einen Vorschubwellenmotor 44 auf. Das Schneidwerkzeug 41 ist zum Beispiel eine Drehmaschine, eine Fräse, eine Bohrmaschine, ein Bohrer, ein Gewindebohrer oder dergleichen. Es wird in den 2 und 3 eine Situation vorausgesetzt, in der das Schneidwerkzeug 41 eine Drehmaschine ist, jedoch ist dies nicht die einzige Option.
Der Motorverstärker 42 betreibt der Spindelmotor 43 und den Vorschubwellenmotor 44 beruhend auf einem Befehlswert, der von der Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms eingegeben wird. Der Spindelmotor 43 treibt die Hauptwelle des Schneidwerkzeugs 41 drehend an. Der Vorschubwellenmotor 44 treibt die Tischvorschubwelle des Schneidwerkzeugs 41 an. Wie in 3 gezeigt, wird das Werkstück W durch Bewegen des Schneidwerkzeugs 41 über den zweiten und dritten Bearbeitungsweg C2 und C3 bearbeitet, die auf „schnellen Schneidvorschub“ eingestellt sind.
Schneiden mit Bearbeitungssystem 1
Es wird nun das Schneiden mit dem Bearbeitungssystem 1 beschrieben. 4 ist ein Ablaufplan, der das Schneiden des Werkstücks W mit dem Bearbeitungssystem 1 darstellt.
Im Schritt S1 analysiert die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 und wählt Bearbeitungswege C aus, über die das Schneidwerkzeug 41 wiederholt bewegt werden wird. In dieser Ausführungsform werden der erste bis dritte Bearbeitungsweg C1 bis C3 ausgewählt, wie in 2 gezeigt.
Im Schritt S2 erzeugt die Komponente 20 zur Messung der Form Ist-Formdaten, die die Ist-Form des Werkstücks W angeben.
Im Schritt S3 vergleicht die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms die Bearbeitungswege C mit der Ist-Form des Werkstücks W und stellt fest, ob es irgendwelche Nichtkontakt-Bearbeitungswege gibt. Wenn es keinen Nichtkontakt-Bearbeitungsweg gibt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S4 fort. Wenn es einen Nichtkontakt-Bearbeitungsweg gibt, korrigiert die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms im Schritt S5 das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, um den Nichtkontakt-Bearbeitungsweg aus den Bearbeitungswegen C zu löschen.
Im Schritt S4 vergleicht die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms die Ist-Form des Werkstücks W mit dem Kontakt-Bearbeitungsweg, um festzustellen, ob es ein Nichtkontakt-Intervall im Schneidvorschub eines Kontakt-Bearbeitungswegs gibt. Wenn es kein Nichtkontakt-Intervall gibt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S6 fort. Wenn es ein Nichtkontakt-Intervall gibt, korrigiert die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms im Schritt S7 das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, so dass die Vorschubgeschwindigkeit im Nichtkontakt-Intervall höher wird. Das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 wird korrigiert und das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2 wird erzeugt, indem Schritt S5 und/oder Schritt S7 durchlaufen werden.
Im Schritt S6 steuert die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine den Betrieb des Schneidwerkzeugs 41 durch Ausgeben von Befehlswerten an die Werkzeugmaschine 40 gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm P2. Folglich wird das Werkstück W geschnitten und der bearbeitete Artikel wird vollendet. Merkmale

(1) Das Bearbeitungssystem 1 weist die Komponente 20 zur Messung der Form, die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms und die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine auf. Die Komponente 20 zur Messung der Form erzeugt die Ist-Formdaten, die die Ist-Form des Werkstücks W angeben. Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms korrigiert die Anzahl der Bearbeitungswege C, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, auf der Grundlage der Ist-Formdaten, und korrigiert außerdem die Vorschubgeschwindigkeit über die Bearbeitungswege C, die im ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 definiert sind, um das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2 zu erzeugen. Die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine steuert den Betrieb des Schneidwerkzeugs 41 gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm P2.

Daher können die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 41 und die Anzahl der Bearbeitungswege C für jedes Werkstück W optimiert werden, so dass das Schneiden weniger Zeit braucht, als wenn das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 ohne Modifikation verwendet wird. Als Ergebnis kann die Schneideffizienz verbessert werden.

(2) Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms korrigiert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, um Nichtkontakt-Bearbeitungswege, in denen das Schneidwerkzeug 41 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt kommt, aus den Bearbeitungswegen C zu löschen. Daher kann die Anzahl der Bearbeitungswege C, über die sich das Schneidwerkzeug 41 tatsächlich bewegt, reduziert werden, so dass die Schneideffizienz merklich verbessert werden kann.
(3) Die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms korrigiert das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1, so dass vom „Schneidvorschub“, der im Kontakt-Bearbeitungsweg enthalten ist, in dem das Schneidwerkzeug 41 mit dem Werkstück W in Kontakt kommt, aus den Bearbeitungswegen C die Vorschubgeschwindigkeit in den Nichtkontakt-Intervallen höher sein wird, in denen das Schneidwerkzeug 41 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt kommt. Daher kann die Vorschubgeschwindigkeit im Kontakt-Bearbeitungsweg präzise eingestellt werden, und Schneideffizienz kann merklich verbessert werden.

Andere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf oder wird nicht durch die oben angegebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene Modifikationen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
In der obigen Ausführungsform korrigierte die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms sowohl die Anzahl der Bearbeitungswege C als auch die Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen C, kann jedoch stattdessen nur das eine oder das andere korrigieren.
In der obigen Ausführungsform löschte die Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms Nichtkontakt-Bearbeitungswege aus den Bearbeitungswegen C, kann jedoch stattdessen die Vorschubgeschwindigkeit in Nichtkontakt-Bearbeitungswegen erhöhen, ohne diese Wege zu löschen. Dabei kann wiederum die Schneideffizienz gegenüber der verbessert werden, wenn das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 ohne Modifikation verwendet wird.
Beim Bearbeitungssystem 1, das die obige Ausführungsform betrifft, wies die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges auf, jedoch kann die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges außerhalb der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine angeordnet werden, oder kann an der Komponente 30 zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms vorgesehen werden.
Zum Beispiel kann wie beim Bearbeitungssystem 1a, das in 5 gezeigt wird, eine Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms, die sich an einer Stelle befindet, die physikalisch von der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine getrennt ist, die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges, die Vergleichskomponente 31 und die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms aufweisen.
Das Bearbeitungssystem 1a weist die Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, die Komponente 20 zur Messung der Form, die Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms, die Werkzeugmaschine 40, eine Datenerfassungskomponente 50 und einen Server 60 auf.
Die Datenerfassungskomponente 50 ist über eine Netzwerkverbindung mit der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, der Komponente 20 zur Messung der Form und dem Server 60 verbunden. Die Datenerfassungskomponente 50 erfasst das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 von der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, und erfasst Ist-Formdaten von der Komponente 20 zur Messung der Form. Die Datenerfassungskomponente 50 überträgt diese Informationen zum Server 60. Es kann zum Beispiel ein Tablett-Computer als die Datenerfassungskomponente 50 verwendet werden.
Der Server 60 ist über eine Netzwerkverbindung mit der Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms und der Datenerfassungskomponente 50 verbunden. Der Server 60 kann über eine Hochgeschwindigkeits-Mobilkommunikationstechnologie-(LTE-)Strecke mit der Datenerfassungskomponente 50 verbunden sein. Der Server 60 speichert die von der Datenerfassungskomponente 50 erfassten Informationen und überträgt die von der Datenerfassungskomponente 50 erfassten Informationen zur Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms als Reaktion auf eine Anforderung von der Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms.
Bei der Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms, die in der obigen Ausführungsform beschrieben wird, wählt die Komponente 12 zur Auswahl des Bearbeitungsweges den ersten bis dritten Bearbeitungsweg C1 bis C3 aus dem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm P1 aus, die Vergleichskomponente 31 erfasst Ist-Formdaten und den ersten bis dritten Bearbeitungswege C1 bis C3 und ermittelt Nichtkontakt-Intervalle und Nichtkontakt-Bearbeitungswege, und die Komponente 32 zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms erzeugt das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2. Das korrigierte Bearbeitungsprogramm P2, das durch die Komponente 30a zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms erzeugt wird, wird über ein Speichermedium (wie einen USB-Speicher) oder über eine Netzwerkverbindung in die Komponente 13 zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms der Vorrichtung 10 zur Steuerung einer Werkzeugmaschine eingegeben.
Erneut können mit diesem Bearbeitungssystem 1a die Anzahl der Bearbeitungswege C und die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 41 für jedes Werkstück W optimiert werden, so dass das Schneiden weniger Zeit brauchen wird, als wenn das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm P1 ohne Modifikation verwendet wird.
Bezugszeichenliste

1: Bearbeitungssystem
10: Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine
11: Speicherkomponente
12: Komponente zur Auswahl des Bearbeitungsweges
13: Komponente zur Ausführung des korrigierten Bearbeitungsprogramms
20: Komponente zur Messung der Form
30: Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms
31: Vergleichskomponente
32: Komponente zur Erzeugung des korrigierten Bearbeitungsprogramms
40: Werkzeugmaschine
41: Schneidwerkzeug
W: Werkstück
P1: Ursprüngliches Bearbeitungsprogramm
P2: Korrigiertes Bearbeitungsprogramm
C1: Erster Bearbeitungsweg (Nichtkontakt-Bearbeitungsweg)
C2: Zweiter Bearbeitungsweg (Kontakt-Bearbeitungsweg)
C3: Dritter Bearbeitungsweg (Kontakt-Bearbeitungsweg)

Claims

Bearbeitungssystem zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidwerkzeug, wobei das Bearbeitungssystem aufweist: eine Komponente zur Messung der Form, die konfiguriert ist, Ist-Formdaten zu erzeugen, die die Ist-Form des Werkstücks angeben; eine Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms, die konfiguriert ist, ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege des Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage der Ist-Formdaten zu erzeugen; und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, die konfiguriert ist, einen Betrieb des Schneidwerkzeugs gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm zu steuern.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms konfiguriert ist, das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm zu korrigieren, um Nichtkontakt-Bearbeitungswege, in denen sich das Schneidwerkzeug nicht mit dem Werkstück in Kontakt befindet, aus den Bearbeitungswegen zu löschen.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Komponente zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms konfiguriert ist, das ursprüngliche Bearbeitungsprogramm zu korrigieren, so dass die Vorschubgeschwindigkeit in Nichtkontakt-Intervallen höher ist, in denen sich das Schneidwerkzeug nicht mit dem Werkstück in Kontakt befindet, die Nichtkontakt-Intervalle im Schneidvorschub eines Kontakt-Bearbeitungswegs enthalten sind, in dem sich das Schneidwerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt befindet, und der Kontakt-Bearbeitungsweg in den Bearbeitungswegen enthalten ist.
Verfahren zum Herstellen eines bearbeiteten Artikels, das aufweist: Erzeugen von Ist-Formdaten, die die Ist-Form eines Werkstücks angeben; Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege eines Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage der Ist-Formdaten; und Schneiden des Werkstücks durch Steuern eines Betriebs des Schneidwerkzeugs gemäß dem korrigierten Bearbeitungsprogramm.
Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms, die aufweist: eine Komponente zur Erzeugung eines korrigierten Bearbeitungsprogramms, die konfiguriert ist, ein korrigiertes Bearbeitungsprogramm durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege eines Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage von Ist-Formdaten zu erzeugen, die die Ist-Form eines Werkstücks angeben, das durch das Schneidwerkzeug geschnitten werden soll.
Vorrichtung zur Korrektur eines Bearbeitungsprogramms nach Anspruch 5, die ferner aufweist: eine Vergleichskomponente, die konfiguriert ist, die Ist-Formdaten und die Bearbeitungswege zu erfassen und Nichtkontakt-Bearbeitungswege, die Bearbeitungswege sind, in denen das Schneidwerkzeug nicht mit dem Werkstück in Kontakt kommt, und/oder Nichtkontakt-Intervalle, in denen das Schneidwerkzeug nicht mit dem Werkstück in Kontakt kommt, in Kontaktwegen zu ermitteln, die Bearbeitungswege sind, in denen das Schneidwerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt kommt.
Verfahren zum Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms, das aufweist: Erzeugen eines korrigierten Bearbeitungsprogramms durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege eines Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage von Ist-Formdaten, die die Ist-Form eines Werkstücks angeben, das durch das Schneidwerkzeug geschnitten werden soll.
Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, wobei ein Schneidwerkzeug mittels eines korrigierten Bearbeitungsprogramms gesteuert wird, das durch Korrigieren der Anzahl der Bearbeitungswege eines Schneidwerkzeugs und/oder der Vorschubgeschwindigkeit in den Bearbeitungswegen, die in einem ursprünglichen Bearbeitungsprogramm definiert sind, auf der Grundlage von Ist-Formdaten erzeugt wird, die die Ist-Form des Werkstücks angeben, das durch das Schneidwerkzeug geschnitten werden soll.