DE102018004924B4

DE102018004924B4 - Steuerung

Info

Publication number: DE102018004924B4
Application number: DE102018004924.9A
Authority: DE
Inventors: Yasuda Masashi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2038-06-21
Also published as: US20180373228A1; JP2019008665A; DE102018004924A1; US10466682B2; CN109129176B; JP6441416B1; CN109129176A

Abstract

Eine Steuerung führt eine hochgenaue Oszillationssteuerung aus, bei der eine durch einen Motor angetriebene Achse entsprechend der Rotation eines Spindelmotors zum Antrieb einer Hauptspindel geschwungen wird. Die Steuerung bestimmt eine Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung auf Basis einer im Voraus eingestellten Referenzgeschwindigkeit, einer Hauptspindelreferenzrotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors und einer momentanen Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit und berechnet eine Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode auf Basis der ermittelten Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung. Die berechnete Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode wird zu einem Befehl addiert, der durch die Steuerung ausgegeben wird zum Steuern der Position des Motors für jede Steuerperiode.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steuerung und insbesondere eine Steuerung mit einer Schwingbewegungsfunktion entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptspindel.
Zum Stand der Technik
Die hochgenaue Oszillationssteuerung mit einer sinusförmigen Schwingung einer Achse in einem frei gewählten Bereich ist eines der Achsen-Steuerverfahren (siehe beispielsweise japanische offengelegte Patentanmeldung 2011-248473 etc.). Bei einem Beispiel einer solchen hochgenauen Oszillationssteuerung wird eine Z-Achse mit der gleichen Periode und mit der gleichen Phase wie eine Hauptspindel oszilliert, entsprechend der Rotation der Hauptspindel mit der Phase θ=0 zur Zeit t=0. Bei diesem Beispiel werden ein Endpunkt, d.h. eine obere Grenze des Schwingbereichs der Schwingbewegung der Z-Achse, als oberer Totpunkt Zu bezeichnet und ein Endpunkt, d.h. eine untere Grenze des Schwingbereichs, wird als unterer Totpunkt (auch Boden-Totpunkt) Z_L bezeichnet, während die maximale Geschwindigkeit auf der Z-Achse zwischen dem oberen Totpunkt Zu und dem unteren Totpunkt Z_L als Referenzgeschwindigkeit F_B bezeichnet wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Z-Achse zu einem vorgegebenen Zeitpunkt wird so gesteuert, dass sie durch die nachfolgende Gleichung (1) gegeben ist. Damit kann die Schwingbewegung der Z-Achse entsprechend der Rotation der Hauptspindel verwirklicht werden. Bei der hochgenauen Oszillationssteuerung werden die Parameter, wie der obere Totpunkt Zu, der untere Totpunkt Z_L und die Referenzgeschwindigkeit F_B vom Benutzer in Abhängigkeit von den gegebenen Zielen eingestellt. $\frac{\partial Z}{\partial t} = F_{B} sin (\frac{2 F_{B}}{| Z_{U} - Z_{L} |} t)$
Beispiele für Bearbeitungen mit Einsatz der hochgenauen Oszillationssteuerung sind das Schleifen einer Kurbelwelle mit einem Schleifrad (3), wie es in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 09-160619 und 2002-182714 beschrieben ist. Wenn bei einem derartigen Bearbeitungsverfahren beispielsweise ein Lager einer Kurbelwelle als Drehachse rotiert wird zum Schleifen eines Abschnittes oder dergleichen, muss ein Schleifkopf in Bezug auf das Werkstück hin- und herbewegt werden entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel, wie durch das Bearbeitungsprogramm oder dergleichen vorgegeben ist, um den Schleifvorgang auszuführen. Zur Steuerung der Bewegung des Schleifkopfes wird die hochgenaue Oszillationssteuerung eingesetzt.
Bei einem anderen Beispiel für eine Bearbeitung mit einer hochgenauen Oszillationssteuerung wird ein Werkzeug unter Schwingungen bewegt, um die Chips zu unterteilen (4), siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung 2017-056515 . Bei einer derartigen Bearbeitung wird ein Schwingbefehl erzeugt, welcher eine Schwingbewegung mit einer Schwingfrequenz entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel gemäß einem Bearbeitungsprogramm spezifiziert und das Werkzeug wird mit einer Rate bewegt, die gewonnen wird durch Addition des Schwingbefehls zur Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges.
Bei der hochgenauen Oszillationssteuerung muss die Periode der Oszillation durch eine Bedienungsperson bestimmt und eingestellt werden, wie oben beschrieben.
Wenn deshalb eine Oszillationsperiode geändert wird, muss die Bedienungsperson die Parameter neu einstellen. Bei Oszillationsbewegungen entsprechend der Rotation der Hauptspindel, wobei die Periode der Rotation der Hauptspindel nicht konstant ist, wird allerdings bei der hochgenauen Oszillationssteuerung ein Synchronisationsfehler erzeugt und dies kann schlechte Bearbeitungsergebnisse zur Folge haben.
Beim Schleifen einer Kurbelwelle gemäß 3 erfolgt die Bearbeitung mit einer Oszillationspepriode, die so eingestellt wird, dass ein Schleifstein und eine zu schleifende Oberfläche immer miteinander in Kontakt sind. Erfolgt eine momentane Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel aufgrund von Störungen oder dergleichen, tritt eine Phasenverschiebung zwischen der Position des Schleifsteins und der Position der zu schleifenden Oberfläche auf, wie 5 zeigt, und dies kann zu einem Stoß zwischen dem Schleifstein und der zu schleifenden Oberfläche führen.
In Anwendungen, bei denen Chips (spanabhebende Bearbeitung) durch Oszillationen unterteilt werden, siehe 4, muss die Oszillationsperiode entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel eingestellt werden. Deshalb muss beispielsweise auch bei Bearbeitung eines konischen Werkstückes durch einen Drehvorgang die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel konstant sein. Wird aber ein konisches Werkstück mit einem Drehprozess bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel bearbeitet, dann ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug über dem Umfang des Werkstückes verschieden zwischen einer Position, in welcher das Werkzeug das Werkstück an einer Stelle bearbeitet, wo der Außendurchmesser des Werkstückes groß ist, im Vergleich zu einer Position des Werkzeuges am Werkstück, wo der Außendurchmesser (des Werkstückes) relativ kleiner ist. Dies verursacht ein Problem dahingehend, dass die Qualität einer bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes nicht konstant gehalten werden kann. Um dies zu überwinden, kann die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes auf einem konstanten Wert gehalten werden (d.h. so gesteuert werden, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück über dem Umfang des Werkstückes im Wesentlichen konstant bleibt), wie 6 zeigt, so dass die Qualität der bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes konstant gehalten ist. In diesem Fall ändert sich aber die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel entsprechend der Position des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Andererseits, wie oben beschrieben, wird die Oszillationsperiode konstant gehalten gemäß dem von der Bedienungsperson eingestellten Wert. Dies kann dazu führen, dass eine Unterteilung der Chips in bestimmten Bereichen nicht gelingt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist ein Ziel der Erfindung die Bereitstellung einer Steuerung, welche bei einer Bearbeitung mit einer hochgenauen Oszillationssteuerung eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptspindel berücksichtigt.
Die Erfindung löst die obigen Probleme durch Bereitstellung einer Steuerung mit einer Funktion, welche einen Oszillationsbefehl erzeugt, bei dem eine Referenzgeschwindigkeit geändert wird entsprechend einer momentanen Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptspindel derart, dass eine Änderung in der Rotationsperiode einer Hauptspindel in der hochgenauen Oszillationssteuerung berücksichtigt ist.
Eine Steuerung gemäß der Erfindung führt eine hochgenaue Oszillationssteuerung aus, bei der eine durch einen Motor angetriebene Achse geschwungen wird entsprechend der Rotation eines Spindelmotors zum Antreiben einer Hauptspindel. Die Steuerung enthält: eine Positionsbefehlseinrichtung, eingerichtet zum Ausgeben eines Befehls zum Steuern der Position eines Motors für jede Steuerperiode; eine Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung, eingerichtet zum Bestimmen einer Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung auf Basis einer Referenzgeschwindigkeit, die als Parameter im Voraus eingestellt ist, einer Hauptspindelreferenzrotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors, und einer momentanen Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors, die von diesem rückgemeldet wird; eine Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung, eingerichtet zum Berechnen einer Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode auf Basis eines die Schwingbewegung betreffenden Setzwertes, der im Voraus eingestellt ist, und der Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung, wie durch die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung ermittelt; und einen Addierer, eingerichtet zum Addieren der Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode, wie durch die Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung berechnet, zu dem Befehl, wie durch die Positionsbefehlseinrichtung ausgegeben, um die Position zu steuern.
Wenn bei Einsatz der vorliegenden Erfindung die Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptspindel bei Ausführung der hochgenauen Oszillationssteuerung sich ändert, dann ändert sich auch eine Referenzgeschwindigkeit eines Oszillationsbefehls entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel. Damit kann eine Bearbeitung ohne eine Verschiebung bezüglich der Periode der Oszillation oder der Phase in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel ausgeführt werden.
Figurenliste

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit den wesentlichen Komponenten für eine Bearbeitungsvorrichtung, die durch die Steuerung angetrieben und gesteuert wird.
2 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3 erläutert das Schleifen einer Kurbelwelle gemäß dem Stand der Technik.
4 erläutert den Vorgang der Unterteilung von Chips gemäß dem Stand der Technik.
5 erläutert ein Problem beim Schleifen einer Kurbelwelle gemäß dem Stand der Technik.
6 erläutert die Unterteilung von Chips beim Stand der Technik.

BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES IM EINZELNEN
Nachfolgend wird ein Beispiel für eine Konfiguration einer Steuerung zur Implementierung der Erfindung näher beschrieben. Allerdings ist die Konfiguration der erfindungsgemäßen Steuerung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Eine jegliche Konfiguration, welche die genannten Ziele der Erfindung verwirklicht, kann eingesetzt werden.
1 zeigt schematisch den apparativen Aufbau einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit wesentlichen Komponenten eines Bearbeitungsapparates, welcher durch die Steuerung angetrieben und gesteuert wird.
Eine Steuerung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine CPU 11. Die CPU 11 ist ein Prozessor, welcher die Steuerung 1 insgesamt steuert. Die CPU 11 liest ein Systemprogramm über einen Bus 20 aus einem ROM 12 und steuert die gesamte Steuerung 1 entsprechend dem ausgelesenen Systemprogramm. Ein RAM 13 speichert Daten, wie zeitweise geltende Rechendaten, oder Anzeigedaten und verschiedene Arten von durch eine Bedienungsperson über eine Anzeige/MDI-Einheit eingegebenen Daten, was weiter unten noch erläutert wird.
Ein nicht-flüchtiger Speicher 14 ist eingerichtet, seinen Zustand zu halten und beispielsweise durch eine Batterie (nicht dargestellt) geschützt, um die Speicherdaten auch bei einem Ausschalten der Steuerung 1 zu sichern. Der nicht-flüchtige Speicher 14 speichert ein Bearbeitungsprogramm, welches über eine Schnittstelle 15 eingelesen wird, oder auch ein Bearbeitungsprogramm, welches über die Anzeige/MDI-Einheit eingegeben wird, wie weiter unten noch beschrieben ist, und der genannte Speicher speichert auch weitere Daten, wie Werkzeugdaten einschließlich empfohlener Werte für die Schneidbedingungen eines bei der Bearbeitung eingesetzten Werkzeuges. Weiterhin speichert der nicht-flüchtige Speicher 14 Programme, wie ein Prozessprogramm zur Ausführung des Bearbeitungsprogramms, welches eingesetzt wird, um das Bearbeitungsprogramm abzuarbeiten. Derartige Programme werden bei ihrer Ausführung in den RAM 13 geladen.
Der ROM 12 enthält verschiedene Systemprogramme (einschließlich eines Systemprogramms für die Schwingbewegungsfunktion), welche darin vorab eingeschrieben werden, so dass verschiedene Prozesse ausführbar sind, wie die Edition, die erforderlich ist zum Erzeugen und Editieren eines Bearbeitungsprogrammes.
Die Schnittstelle 15 verbindet die Steuerung 1 und eine externe Einrichtung 72, wie einen Adapter. Bearbeitungsprogramme, verschiedene Parameter und dergleichen werden aus der externen Einrichtung 72 eingelesen. Ein durch die Steuerung 1 editiertes Bearbeitungsprogramm kann über die externe Einrichtung 72 in einer externen Speichereinrichtung abgespeichert werden. Eine programmierbare Maschinensteuerung (PMC) 16 gibt ein Signal an eine periphere Einrichtung (beispielsweise einen Aktuator, wie eine Roboterhand für einen Werkzeugwechsel) einer Bearbeitungsvorrichtung über eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 17 und steuert die periphere Einrichtung entsprechend einem Sequenzprogramm, welches in der Steuerung 1 enthalten ist. Die PMC 16 empfängt Signale von verschiedenen Schalteinrichtungen oder dergleichen auf einer Bedientafel am Hauptkörper der Bearbeitungsvorrichtung und gibt die Signale nach einer entsprechenden Signalverarbeitung an die CPU 11.
Die Anzeige/MDI-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabeeinrichtung mit beispielsweise einer Anzeigeeinrichtung, einer Tastatur oder dergleichen, und eine Schnittstelle 18 empfängt Befehle und Daten von der Tastatur der Anzeige/MDI-Einheit 70 und gibt die Befehle bzw. Daten an die CPU 11. Die Schnittstelle 19 ist mit einer Bedientafel 71 verbunden, welche beispielsweise einen manuellen Pulsgenerator aufweist zum manuellen Antreiben der Achsen.
Eine Achsensteuerschaltung 30 zum Steuern einer Achse der Bearbeitungsvorrichtung empfängt einen befohlenen Betrag bezüglich des Weges der Achse von der CPU 11 und gibt einen Befehl bezüglich der Achse an einen Servoverstärker 40. Der Servoverstärker 40 empfängt den Befehl und treibt einen Servomotor 50 zum Bewegen der Achse der Bearbeitungsvorrichtung. Der Servomotor 50 der Achse hat einen Positions- und Geschwindigkeitsdetektor und meldet die Position und die Geschwindigkeit zurück zur Achsensteuerschaltung 30, um eine Regelung bezüglich Position und Geschwindigkeit durchzuführen. Angemerkt sei, dass der apparative Aufbau gemäß 1 nur eine einzige Achsensteuerschaltung 30, einen einzigen Servoverstärker 40 und einen einzigen Servomotor 50 zeigt, jedoch können bezüglich dieser Komponenten jeweils mehrere Exemplare vorliegen entsprechend der Anzahl der Achsen, also mehrere Steuerschaltungen 30, mehrere Servoverstärker 40 und mehrere Servomotoren 50.
Eine Spindelsteuerschaltung 60 empfängt einen Hauptspindelrotationsbefehl an die Bearbeitungsvorrichtung und gibt ein Spindelgeschwindigkeitssignal an einen Spindelverstärker 61. Der Spindelverstärker 61 empfängt das Spindelgeschwindigkeitssignal und dreht einen Spindelmotor 62 der Bearbeitungsvorrichtung mit der befohlenen Rotationsgeschwindigkeit zum Antrieb des Werkzeuges.
Ein Positionskodierer 63 ist mit dem Spindelmotor 62 verbunden. Der Positionskodierer 63 gibt in Synchronisation mit der Rotation der Hauptspindel Rückmeldungspulse ab. Die Rückmeldungspulse werden durch die CPU 11 gelesen.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm der hauptsächlichen Komponenten einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall, dass ein Systemprogramm für eine Schwingbewegungsfunktion in der Steuerung 1 gemäß 1 implementiert ist.
Jeder Funktionsblock gemäß 2 wird durch die CPU 11 der Steuerung 1 entsprechend 1, welche ein Systemprogramm für die Schwingbewegungsfunktion implementiert und den Betrieb der einzelnen Komponenten der Steuerung 1 steuert, ausgeführt. Die Steuerung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine Positionsbefehlseinrichtung 100, eine Spindelsteuereinrichtung 110, eine Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 120, eine Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung 130 und eine Servosteuereinrichtung 140.
Die Positionsbefehlseinrichtung 100 gibt einen Befehl aus zum Steuern der Position des Servomotors 50 für jeden Steuerzyklus entsprechend einem Positionsbefehl, der aus einem Bearbeitungsprogramm ausgelesen wird, welches seinerseits aus dem nicht-flüchtigen Speicher 14 ausgelesen wird, wobei ein Positionsbefehl durch eine Steuerung instruiert sein kann, welche der Steuerung 1 übergeordnet ist. Die Positionsbefehlseinrichtung 100 kann einen Befehl (Bewegungsdistanz des Servomotors 50 für jeden Steuerzyklus) berechnen zum Steuern der Position des Servomotors 50 für jeden Steuerzyklus entsprechend einem Positionsbefehl und der berechnete Befehl kann ausgegeben werden.
Die Spindelsteuereinrichtung 110 steuert die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors 62 auf Basis eines Spindelbefehls, der aus einem Bearbeitungsprogramm ausgelesen wird, welches seinerseits aus dem nicht-flüchtigen Speicher 14 ausgelesen wird, oder eines Spindelbefehls, der durch eine Steuerung instruiert ist, die der Steuerung 1 übergeordnet ist oder dergleichen. Die Spindelsteuereinrichtung 110 kann die Anzahl der Umdrehungen des Spindelmotors 62 für jeden Steuerzyklus auf Basis eines Spindelbefehls steuern.
Die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 120 bestimmt eine Oszillationsreferenzgeschwindigkeit F_B (Maximalgeschwindigkeit einer zu schwingenden Achse zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt) auf Basis eines die Oszillation betreffenden Einstellwertes, welcher in einem entsprechenden Oszillationseinstellbereich in einem Speicher, wie dem nicht-flüchtigen Speicher 14, im Voraus eingestellt ist, eines Befehlswertes für den Spindelmotor 62, und eines vom Spindelmotor 62 rückgemeldeten Wertes. Die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 120 kann die Referenzgeschwindigkeit F_B berechnen unter Verwendung eines Einstellwertes F_p bezüglich einer die Oszillation betreffenden Referenzgeschwindigkeit, welche in dem Oszillationseinstellbereich gesetzt wird, einer Hauptspindelreferenzrotationsgeschwindigkeit S, welche die Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel auf Basis eines den Spindelmotor betreffenden Befehls ist, und einer momentanen Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit S_r, welche die momentane Rotationsgeschwindigkeit der Hauptspindel ist, wie durch den Spindelmotor 62 rückgemeldet, wobei für die Berechnung die nachfolgende Gleichung (2) eingesetzt werden kann. $F_{B} = F_{p} \times \frac{S_{r}}{S}$
Die Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung 130 berechnet die Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode (Bewegungsstrecke entsprechend der Schwingbewegung für jede Steuerperiode) auf Basis der Referenzgeschwindigkeit F_B, wie durch die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 120 bestimmt, und des die Oszillation betreffenden Einstellwertes, wie in den Oszillationseinstellbereich in dem Speicher, wie dem nicht-flüchtigen Speicher 14, im Voraus eingestellt ist. Die Berechnung der Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode durch die Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung 130 wird ausgeführt durch ein Berechnungsverfahren entsprechend dem Gegenstand der hochgenauen Oszillationssteuerung, für welche die Erfindung jeweils eingesetzt wird. Ein Unterschied zum Stand der Technik liegt insbesondere darin, dass die Referenzgeschwindigkeit F_B, die bei der Berechnung eingesetzt wird, ein Wert ist, welcher durch die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 120 ermittelt wird. Die Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode, wie durch die Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung 130 berechnet, wird durch einen Addierer 150 zu einem Befehl zum Steuern der Position des Servomotors 50 für jeden Steuerzyklus addiert, wobei der letztgenannte Befehl durch die Positionsbefehlseinrichtung 100 ausgegeben wird.
Die Servosteuereinrichtung 140 steuert den Servomotor 50 auf Basis des Ausgangs vom Addierer 150.
In der Steuerung 1 mit obiger Konfiguration wird die Referenzgeschwindigkeit F_B der Oszillation geändert entsprechend einer Änderung der Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit, die vom Spindelmotor 62 rückgemeldet wird, wenn die Steuerung 1 die hochgenaue Oszillationssteuerung ausführt. Auf diese Weise kann die Steuerung 1 eine genauere Schwingbewegung entsprechend der Rotation der Hauptspindel im Vergleich zum Stand der Technik ausführen.
Wird beispielsweise die Erfindung eingesetzt beim Schleifen einer Kurbelwelle gemäß 3, wird eine Referenzgeschwindigkeit F_p, die als Parameter gesetzt ist, verwendet als die Referenzgeschwindigkeit F_B, um die Schwingbewegungssteuerung auszuführen, wenn eine momentane Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit S_r gleich einem Befehlswert ist, und ein Wert, der gewonnen wird durch Kompensation der Referenzgeschwindigkeit F_p wird als Referenzgeschwindigkeit F_B eingesetzt, um die Schwingbewegungssteuerung auszuführen, wenn eine Änderung in der momentanen Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit S_r aufgrund von Störungen oder dergleichen vorliegt.
Erfolgt eine Steuerung, bei der die Umfangsgeschwindigkeit konstant gehalten wird beim Bearbeiten eines konischen Werkstückes, unter Bearbeitung mit Chip-Unterteilung durch Oszillation gemäß den 4 und 6, und steigt dabei die momentane Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit bei Durchführung der Geschwindigkeitssteuerung mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit an, dann steigt die Referenzgeschwindigkeit F_B für die Schwingbewegung ebenfalls entsprechend an mit dem Ergebnis, dass die Oszillationsperiode sequenziell geändert wird in eine passende Periode für die Chip-Unterteilung.
Bei Anwendung der Erfindung ist es möglich, eine Situation zu beherrschen, in welcher eine Bedienungsperson einen Vorgabewert bezüglich der Anzahl der Umdrehungen der Hauptspindel bei der Bearbeitung geändert hat, oder eine Situation, in welcher die Rotation der Hauptspindel gestoppt wurde, aus welchem Grund auch immer, etc.
Oben wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann mit unterschiedlichen Abwandlungen ausgeführt werden.
Beispielsweise wurde eine Universalsteuerung näher beschrieben als Beispiel für die Steuerung 1, jedoch können die Funktionen der Erfindung auch mit einer weniger umfangreichen Servosteuerung ausgeführt werden.

Claims

Steuerung für die Ausführung einer hochgenauen Oszillationssteuerung, bei der eine durch einen Motor angetriebene Achse entsprechend der Rotation eines Spindelmotors zum Antrieb einer Hauptspindel geschwungen wird, wobei die Steuerung aufweist: eine Positionsbefehlseinrichtung, die eingerichtet ist zur Ausgabe eines Befehls zum Steuern der Position eines Motors für jede Steuerperiode; eine Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist zum Bestimmen einer Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung auf Basis einer Referenzgeschwindigkeit, die im Voraus als Parameter eingestellt ist, einer Hauptspindelreferenzrotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors und einer momentanen Hauptspindelrotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors, wie durch den Spindelmotor rückgemeldet ist; eine Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung, die eingerichtet ist zum Berechnen einer Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode auf Basis eines die Schwingbewegung betreffenden Einstellwertes, der im Voraus eingestellt ist, und der Referenzgeschwindigkeit der Schwingbewegung, die durch die Oszillationsreferenzgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt ist; und einen Addierer, der eingerichtet ist zum Addieren der Schwingbewegungsgeschwindigkeit für jede Steuerperiode, wie durch die Oszillationsbefehlsberechnungseinrichtung berechnet ist, zu dem Befehl, der durch die Positionsbefehlseinrichtung ausgegeben ist, zum Steuern der Position.