DE102018205913A1 - Steuersystem für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Steuersystem für eine Werkzeugmaschine vorgesehen, das basierend auf Fehlerinformationen, die aus Bilddaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks erhalten werden, eine Antriebsachse identifiziert, die das Auftreten eines Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verursacht. Das Steuersystem 100 für eine Werkzeugmaschine enthält eine Steuereinrichtung 50 der Werkzeugmaschine 10, eine Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und eine Analyseeinrichtung 30, wobei die Analyseeinrichtung 30 Erfassungsteile enthält, die von der Steuereinrichtung 50 chronologische Steuerdaten erhalten, wenn ein Werkzeug bearbeitet wird, und von der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 räumliche Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks erhalten, einen Speicherteil, der die Steuerdaten und die Bearbeitungsflächen-Messdaten speichert, einen Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil, der die Steuerdaten und die Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander in zwei Bearbeitungsrichtungen assoziiert, einen Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil, der einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks und dessen Position basierend auf den Bearbeitungsflächen-Messdaten in den zwei Bearbeitungsrichtungen erfasst, und einen Identifikationsteil, der eine den Fehler verursachende Antriebsachse aus dem erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Steuerdaten in Entsprechung zu der erfassten Fehlerposition identifiziert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Erfindungsfeld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Werkzeugmaschine, die ein Werkstück bearbeitet.
  • Stand der Technik
  • Eine Werkzeugmaschine bearbeitet ein Werkstück, während sie das Werkstück (das zu verarbeitende Element) und/oder ein Werkzeug entlang von vorbestimmten Antriebsachsen bewegt. Mit anderen Worten verarbeitet die Werkzeugmaschine das Werkstück, während sie die relative Position des Werkstücks und des Werkzeugs variiert.
  • Wenn das Werkstück mit der oben beschriebenen Werkzeugmaschine bearbeitet wird, kann ein Streifenmuster (Fehler) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks auftreten. Mit anderen Worten können Streifen mit vorbestimmten Intervallen auftreten. Außerdem können Vorsprünge auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks aufgrund einer Verzögerung in der Umkehrung der Antriebsachse auftreten, die durch ein Spiel oder eine andere Ursache verursacht wird.
  • Zum Beispiel geben die Patentdokumente 1 und 2 Technologien an, bei denen basierend auf dem Bewegungspfad der Spitze eines Werkzeugs während der Bearbeitung eines Werkstücks ein Streifenmuster (Fehler) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks erfasst wird.
  • Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-57843
  • Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2017-13178
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben einen anderen Ansatz als bei den Technologien der Patentdokumente 1 und 2 verfolgt, um einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks zu erfassen. Insbesondere wird in einem anderen Verfahren zum Erfassen eines Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks ein Sichtsensor oder ähnliches verwendet, um ein Bild der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks zu erfassen, wobei eine Bildverarbeitung auf den Daten des erfassten Bilds durchgeführt wird und auf diese Weise ein Fehler (Streifen oder Vorsprünge) auf der bearbeiteten Oberfläche erfasst wird. Mit anderen Worten wird ein Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche aus räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks erfasst.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für eine Werkzeugmaschine anzugeben, das basierend auf Fehlerinformationen, die aus räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung eines Werkstücks erhalten werden, eine Antriebsachse identifiziert, die das Auftreten eines Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verursacht.
  • (1) Ein Steuersystem (zum Beispiel ein numerisches Steuersystem 100 einer weiter unten beschriebenen Werkzeugmaschine) einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Werkstück (zum Beispiel ein weiter unten beschriebenes Werkstück W) bearbeitet, umfasst: eine Steuereinrichtung (zum Beispiel eine weiter unten beschriebene numerische Steuereinrichtung 50), die Antriebsachsen der Werkzeugmaschine (zum Beispiel einer weiter unten beschriebenen Werkzeugmaschine 10) basierend auf Steuerdaten steuert; eine Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung (zum Beispiel eine weiter unten beschriebene Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20), die eine bearbeitete Oberfläche des Werkstücks misst; und eine Analyseeinrichtung (zum Beispiel eine weiter unten beschriebene Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30), die einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks analysiert, wobei die Analyseeinrichtung enthält: einen ersten Erfassungsteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Antriebsachsensteuerdaten-Erfassungsteil 31), der von der Steuereinrichtung die chronologischen Steuerdaten während der Bearbeitung des Werkstücks erhält; einen zweiten Erfassungsteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Bearbeitungsflächenmessdaten-Erfassungsteil 32), der durch die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung gemessene räumliche Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks erhält; einen Speicherteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Speicherteil 33), der die durch den ersten Erfassungsteil erhaltenen chronologischen Steuerdaten und die durch den zweiten Erfassungsteil erhaltenen räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten während einer Bearbeitung des Werkstücks in wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen speichert; einen Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34), der die chronologischen Steuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, die in dem Speicherteil gespeichert sind, miteinander assoziiert, wenn das Werkstück in den wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird; einen Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35), der einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks und dessen Position basierend auf den in dem Speicherteil gespeicherten räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten erfasst, wenn das Werkstück in den wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird; und einen Identifikationsteil 36 (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36), der die Antriebsachse, die einen durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil erfassten Fehler verursacht, basierend auf den Steuerdaten und den Bearbeitungsflächen-Messdaten, die durch den Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil miteinander assoziiert werden, aus dem durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Steuerdaten in Entsprechung zu der durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil erfassten Fehlerposition identifiziert.
  • (2) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß (1) kann die Analyseeinrichtung weiterhin einen Bearbeitungsprogramm-Analyseteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38) enthalten, der ein Bearbeitungsprogramm in der Steuereinrichtung analysiert, um wenigstens die zwei Bearbeitungsrichtungen zu setzen, und kann die Steuereinrichtung das Bearbeitungsprogramm in Entsprechung zu den durch den Bearbeitungsprogramm-Analyseteil gesetzten Bearbeitungsrichtungen ändern, um die Bearbeitungsrichtung zu ändern.
  • (3) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß (1) kann die Analyseeinrichtung weiterhin einen Bearbeitungsrichtungs-Bestimmungsteil (zum Beispiel einen weiter unten beschriebenen Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37) enthalten, der die Bearbeitungsrichtung derart bestimmt, dass ein Antriebsverhältnis der Antriebsachse, die den durch den Identifikationsteil identifizierten Fehler verursacht, reduziert wird, und kann die Steuereinrichtung das Bearbeitungsprogramm in Entsprechung zu der durch den Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil bestimmten Bearbeitungsrichtung ändern, um die Bearbeitungsrichtung zu ändern.
  • (4) in dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß (3) kann die Steuereinrichtung den Winkel des Werkstücks in Entsprechung zu der Änderung der Bearbeitungsrichtung ändern.
  • (5) in dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß einem von (1) bis (4) können die durch den ersten Erfassungsteil erhaltenen Steuerdaten Positionssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine sein, kann der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil ein erstes Werkstückformbild basierend auf den chronologischen Positionssteuerdaten erzeugen, ein zweites Werkstückformbild basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten erzeugen und die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziieren, um das erste Werkstückformbild und das zweite Werkstückformbild übereinander zu lagern.
  • (6) in dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß (5) können die chronologischen Positionssteuerdaten Bearbeitungskoordinateninformationen sein und können die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten Bearbeitungskoordinateninformationen, die basierend auf einer Bearbeitungskoordinate der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung berechnet werden, sein.
  • (7) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß einem von (1) bis (4) kann der erste Erfassungsteil von der Steuereinrichtung chronologische Positionssteuerdaten und chronologische Geschwindigkeitssteuerdaten erhalten, wenn das Werkstück bearbeitet wird, wobei es sich um miteinander assoziierte Positionssteuerdaten und Geschwindigkeitssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine handelt, und kann der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil basierend auf einer Variation in den chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten als eine Randposition des Werkstücks eine Bearbeitungsstartposition und eine Bearbeitungsbeendigungsposition erfassen, um ein erstes Werkstückformbild zu erzeugen, kann basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten eine Randposition des Werkstücks erfassen, um ein zweites Werkstückformbild zu erzeugen, kann die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziieren, um die Randposition des ersten Werkstückformbilds und die Randposition des zweiten Werkstückformbilds übereinander zu lagern, und kann die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die chronologischen Positionssteuerdaten miteinander assoziieren, um die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander zu assoziieren.
  • (8) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß einem von (1) bis (4) kann der erste Erfassungsteil von der Steuereinrichtung chronologische Positionssteuerdaten und chronologische Geschwindigkeitssteuerdaten erhalten, wenn das Werkstück bearbeitet wird, wobei es sich um miteinander assoziierte Positionssteuerdaten und Geschwindigkeitssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine handelt, und kann der Datenassoziierungsteil basierend auf einer Variation in einem durch das Subtrahieren eines Werts in Entsprechung zu einer Variation in der Beschleunigung/Verlangsamung von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten erhaltenen Wert als eine Randposition des Werkstücks eine Bearbeitungsstartposition und eine Bearbeitungsbeendigungsposition erfassen, um ein erstes Werkstückformbild zu erzeugen, kann basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten eine Randposition des Werkstücks erfassen, um ein zweites Werkstückformbild zu erzeugen, kann die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziieren, um die Randposition des ersten Werkstückformbilds und die Randposition des zweiten Werkstückformbilds übereinander zu lagern, und kann die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die chronologischen Positionssteuerdaten miteinander assoziieren, um die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander zu assoziieren.
  • (9) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß einem von (1) bis (8) kann der Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks ein Streifen oder ein Vorsprung sein.
  • (10) In dem Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß (1) können die Steuerdaten ein Befehlswert oder ein Rückkopplungswert sein, kann der Befehlswert ein Positionsbefehlswert, ein Geschwindigkeitsbefehlswert oder ein Drehmomentbefehlswert sein und kann der Rückkopplungswert ein Positionsrückkopplungswert, ein Geschwindigkeitsrückkopplungswert oder ein Stromrückkopplungswert sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Steuersystem für eine Werkzeugmaschine vorgesehen werden, die basierend auf aus Bilddaten der bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks erfassten Fehlerinformationen eine Antriebsachse identifiziert, die das Auftreten eines Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verursacht.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration einer Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines numerischen Steuersystems in der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration einer Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung von 2 zeigt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das die durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung des numerischen Steuersystems in der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführte Datenassoziierungsverarbeitung zeigt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das eine durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung des numerischen Steuersystems in der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführte Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung zeigt.
    • 6 ist eine schematische Ansicht, die die Datenassoziierungsverarbeitung zeigt.
    • 7 ist eine schematische Ansicht, die die Datenassoziierungsverarbeitung und die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung zeigt.
    • 8 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines numerischen Steuersystems in einer Werkzeugmaschine gemäß einer Variation der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Beispiele der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche oder einander entsprechende Teile durch gleiche Bezugszeichen angegeben.
  • (Werkzeugmaschine)
  • Im Folgenden wird zuerst ein Beispiel für eine Werkzeugmaschine in einem numerischen Steuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Werkzeugmaschine 10 ist eine Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitung durchführt. Die Werkzeugmaschine in dem numerischen Steuersystem der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Werkzeugmaschine beschränkt und kann eine beliebige Industriemaschine sein.
  • Die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine 10 umfasst einen Kopf 2, ein Halteglied 3, das den Kopf 2 beweglich hält, eine Haltesäule 4, die das Halteglied 3 beweglich hält, eine Basis 5, die die Haltesäule 4 hält, und einen Tisch 6. Ein Werkzeug T wie etwa ein Schaftfräswerkzeug ist an dem Kopf 2 angebracht, und ein Werkstück W ist auf dem Tisch 6 montiert. Die Werkzeugmaschine 10 enthält eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) und eine numerische Steuereinrichtung (nicht gezeigt).
  • Die Antriebseinrichtung enthält Servomotoren, die weiter unten beschrieben werden. Die Antriebseinrichtung bewegt die Basis 5 in der Richtung einer X-Achse (Pfeil X), bewegt den Tisch 6 in der Richtung einer Y-Achse (Pfeil Y) und bewegt das Halteglied 3 in der Richtung einer Z-Achse (Pfeil Z). Weiterhin dreht die Antriebseinrichtung das Werkzeug T in der Richtung einer A-Achse (Pfeil A) in Bezug auf den Kopf 2, dreht den Kopf 2 in der Richtung einer B-Achse (Pfeil B) in Bezug auf das Halteglied 3 und dreht den Tisch 6 in der Richtung einer C-Achse (Pfeil C) in Bezug auf den Kopf 2.
  • Die numerische Steuereinrichtung steuert die Antriebseinrichtung, um durch die drei direkt bewegten Achsen (die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse) und die drei Drehachsen (die X-Achse, die B-Achse und die C-Achse) gebildete Antriebsachsen zu steuern, und steuert dadurch die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und dessen Haltung. Auf diese Weise bearbeitet die Werkzeugmaschine 10 das Werkstück 10 und ändert dabei die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und dessen Haltung.
  • Wenn in der oben beschriebenen Werkzeugmaschine 10 das Werkstück W bearbeitet wird, kann ein Fehler (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W aufgrund von zum Beispiel Vibrationen auftreten. Beispielsweise werden Vibrationen zu dem das Werkzeug T haltenden Kopf 2 oder dem das Werkstück W haltenden Tisch 6 übertragen, sodass das Werkzeug T oder das Werkstück W unter Umständen vibrieren. Wenn zum Beispiel die Bewegungsrichtung des Kopfs 2 oder des Tisches 6 während der Bearbeitung gewechselt wird, treten Vibrationen auf. Vibrationen werden auch von einem Ventilatormotor in einem Wechselrichter oder ähnlichem in der Werkzeugmaschine 10 oder in verschiedenen Maschinen oder ähnlichem außerhalb der Werkzeugmaschine 10 übertragen. Wenn das Werkzeug T oder das Werkstück W aufgrund der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10 wie oben beschrieben vibriert, kann ein Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W auftreten.
  • Der Fehler (Streifen) kann wie oben beschrieben erfasst werden, indem nach der Bearbeitung des Werkstücks W ein Sichtsensor oder ähnliches verwendet wird, um ein Bild der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W zu erfassen, und eine Bildverarbeitung auf den Daten des erfassten Bilds durchgeführt wird. Basierend auf dem Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des durch eine Änderung der Bearbeitungsrichtung bearbeiteten Werkstücks W und der Bearbeitungsrichtung basierend auf den Steuerdaten zu diesem Zeitpunkt kann eine Antriebsachse identifiziert werden, die das Auftreten des Fehlers verursacht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein numerisches Steuersystem in einer Werkzeugmaschine, die basierend auf Fehlerinformationen, die aus räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten wie etwa Bilddaten nach der Bearbeitung eines Werkstücks erhalten werden, eine Antriebsachse identifiziert, die das Auftreten eines Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verursacht.
  • (Numerisches Steuersystem für eine Werkzeugmaschine)
  • Im Folgenden wird das numerische Steuersystem für eine Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration des numerischen Steuersystems in der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration einer Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung von 2 zeigt. Das numerische Steuersystem 100 der Werkzeugmaschine von 2 und 3 enthält die oben beschriebene Werkzeugmaschine 10, eine Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und eine Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30.
  • Während die oben beschriebene Werkzeugmaschine 10 die sechs Antriebsachsen (die X-Achse, die Y-Achse, die Z-Achse, die A-Achse, die B-Achse und die C-Achse) aufweist, weist die Werkzeugmaschine 10 dieser Ausführungsform n Antriebsachsen auf. Die Werkzeugmaschine 10 enthält n Servomotoren M1, M2 ... und Mn in Entsprechung zu der oben genannten Antriebseinrichtung, Codierer (Position/Geschwindigkeitsdetektoren) E1, E2 ... und En, die jeweils in den Servomotoren vorgesehen sind, Stromdetektoren CT1, CT2 ... und CTn, eine Skala (Positionsdetektor) 16 und eine numerische Steuereinrichtung (CNC) 50. In 2 ist nur die Konfiguration der Werkzeugmaschine 10 gezeigt, die für die Merkmale der vorliegenden Erfindung relevant ist, während die anderen Konfigurationen nicht gezeigt sind.
  • Die Servomotoren M1, M2 ... und Mn treiben jeweils die n Antriebsachsen durch die Steuerung der numerischen Steuereinrichtung 50 an. Die Codierer E1, E2 ... und En erfassen jeweils die Drehpositionen der Servomotoren M1, M2 ... und Mn und senden die erfassten Drehpositionen an die numerische Steuereinrichtung 50 als Positionsrückkopplungswerte. Die Codierer E1, E2 ... und En erfassen jeweils die Drehgeschwindigkeiten der Servomotoren M1, M2 ... und Mn und senden die erfassten Drehgeschwindigkeiten zu der numerischen Steuereinrichtung 50 als Geschwindigkeitsrückkopplungswerte.
  • Die Stromdetektoren CT1, CT2 ... und CTn erfassen jeweils die Antriebsstromwerte der Servomotoren M1, M2 ... und Mn und senden die erfassten Stromwerte an die numerische Steuereinrichtung 50 als Stromrückkopplungswerte (tatsächliche Stromwerte).
  • Die Skala 16 ist in dem Tisch 6 vorgesehen, auf dem das oben genannte Werkstück W montiert ist. Die Skala 16 erfasst die Position des Werkstücks W und sendet die erfasste Position an die numerische Steuereinrichtung 50 als einen Positionsrückkopplungswert.
  • Die numerische Steuereinrichtung 50 erzeugt Drehmomentbefehlswerte (Strombefehlswerte) für die Antriebsachsen basierend auf Positionsbefehlswerten (Bewegungsbefehlswerten) für die Antriebsachsen basierend auf einem Bearbeitungsprogramm für die Bearbeitung des Werkstücks W, dem Positionsrückkopplungswert von der Skala 16 oder den Positionsrückkopplungswerten von den Codierern E1, E2 ... und En, den Geschwindigkeitsrückkopplungswerten von den Codierern E1, E2 ... und En und den Stromrückkopplungswerten von den Stromdetektoren CT1, CT2 und CTn und treibt die Servomotoren M1, M2 und Mn mit diesen Drehmomentbefehlswerten an.
  • Insbesondere enthält die numerische Steuereinrichtung 50 einen Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51, einen Positionsbefehl-Erzeugungsteil 52, einen Individuelle-Achse-Steuerteil 53 und einen Speicherteil 54. Der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 erzeugt ein Bearbeitungsprogramm für die Bearbeitung des Werkstücks W. Der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 ändert basierend auf Bearbeitungsrichtungsinformationen von der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 das Bearbeitungsprogramm, um die Bearbeitungsrichtung (Bearbeitungswinkel) zu ändern. Der Positionsbefehls-Erzeugungsteil 52 erzeugt basierend auf dem durch den Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 erzeugten Bearbeitungsprogramm die Positionsbefehlswerte (Bewegungsbefehlswerte) für die Antriebsachsen. Der Individuelle-Achse-Steuerteil 53 erzeugt Geschwindigkeitsbefehlswerte für die Antriebsachsen basierend auf Differenzen zwischen den Positionsbefehlswerten und den Positionsrückkopplungswerten und erzeugt die Drehmomentbefehlswerte (Strombefehlswerte) für die Antriebsachsen basierend auf Differenzen zwischen den Geschwindigkeitsbefehlswerten und den Geschwindigkeitsrückkopplungswerten. Der Individuelle-Achse-Steuerteil 53 erzeugt Antriebsströme für die Antriebsachsen basierend auf Differenzen zwischen den Drehmomentbefehlswerten (Strombefehlswerten) und den Stromrückkopplungswerten.
  • Der Speicherteil 54 speichert Steuerdaten für die individuellen Achsen von dem Individuelle-Achsen-Steuerteil 53. Die Steuerdaten enthalten Positionssteuerdaten (Positionsbefehlswerte, Positionsrückkopplungswerte), Geschwindigkeitssteuerdaten (Geschwindigkeitsbefehlswerte, Geschwindigkeitsrückkopplungswerte) und Drehmomentsteuerdaten (Drehmomentbefehlswerte, Drehmomentrückkopplungswerte). Der Speicherteil 54 ist zum Beispiel ein wiederbeschreibbarer Speicher wie etwa ein EEPROM.
  • Die numerische Steuereinrichtung 50 wird zum Beispiel durch einen Rechenprozessor wie etwa einen DSP (Digitalsignalprozessor) oder ein FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array) gebildet. Die verschiedenen Typen von Funktionen der numerischen Steuereinrichtung 50 werden durch das Ausführen einer in dem Speicherteil gespeicherten vorbestimmten Software (Programme und Anwendungen) realisiert. Die verschiedenen Typen von Funktionen der numerischen Steuereinrichtung 50 können durch die Zusammenwirkung von Hardware und Software oder auch nur durch Hardware (elektronischer Schaltungsaufbau) realisiert werden.
  • Die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ist eine Einrichtung, die das Werkstück W misst, um die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks W zu messen. Spezifische Beispiele für die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 sind ein Sichtsensor, ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop und eine dreidimensionale Koordinatenmesseinrichtung. Die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 sendet die Bilddaten oder die Positionsdaten des gemessenen Werkstücks W an die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30. Die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ist zum Beispiel in einer Messstufe, einer Fixierungsstufe oder einem Endfaktor eines Roboters außerhalb der Werkzeugmaschine 10 vorgesehen. Die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 kann in der Werkzeugmaschine 10 integriert sein.
  • Die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 ist eine Einrichtung, die den Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W analysiert. Die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 enthält einen Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil (ersten Erfassungsteil) 31, einen Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil (zweiten Erfassungsteil) 32, einen Speicherteil 33, einen Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34, einen Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35, einen Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36, einen Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37 und einen Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38.
  • Der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 erfasst chronologische Antriebsachsen-Steuerdaten, die in dem Speicherteil 54 der numerischen Steuereinrichtung 50 gespeichert werden, wenn das Werkstück W bearbeitet wird. Insbesondere erhält der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 als die Antriebsachsen-Steuerdaten die Positionssteuerdaten (die Positionsbefehlswerte, die durch die Skala 16 erfassten Positionsrückkopplungswerte des Werkstücks W oder die durch die Codierer E1, E2 ... und En erfassten Positionsrückkopplungswerte der Servomotoren M1, M2 ... und Mn) (Positionsinformationen (Bearbeitungsinformationen) der Antriebsachsen).
  • Der Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil 32 erhält die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks W, die durch die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 gemessen werden. Insbesondere erhält die Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungseinrichtung 32 als die Bearbeitungsflächen-Messdaten dreidimensionale Bilddaten oder Positionsdaten (Koordinatendaten).
  • Der Speicherteil 33 speichert die chronologischen Positionssteuerdaten, die durch den Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 erhalten werden, und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, die durch die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 gemessen werden. Insbesondere speichert der Speicherteil 33 die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück W in zwei verschiedenen Bearbeitungsrichtungen α und β bearbeitet wird. Der Speicherteil 33 ist zum Beispiel ein wiederbeschreibbarer Speicher wie etwa ein EEPROM.
  • Der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 assoziiert die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, miteinander. Der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 assoziiert auch die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung β, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, miteinander. Weiterhin assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die Assoziationsdaten der chronologischen Positionssteuerdaten und der räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α und die Assoziationsdaten der chronologischen Positionssteuerdaten und der räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung β miteinander. Details der Datenassoziierungsverarbeitung werden weiter unten beschrieben.
  • Der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 erfasst basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, den Fehler (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W, wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung α bearbeitet wird, und dessen Position. Der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 erfasst auch, basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung β, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, den Fehler (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W, wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung β verarbeitet wird, und dessen Position.
  • Der Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 identifiziert die Antriebsachse, die den Fehler verursacht, basierend auf den Positionssteuerdaten und den Bearbeitungsflächen-Messdaten, die durch den Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 miteinander assoziiert sind, aus dem durch den Bearbeitungsfehler-Erfassungsteil 35 erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Positionssteuerdaten in Entsprechung zu der Fehlerposition.
  • Der Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37 bestimmt die Bearbeitungsrichtung, um ein Antriebsverhältnis der Antriebsachse, die durch den Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 identifiziert wird und den Fehler verursacht, zu reduzieren.
  • Der Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38 analysiert das Bearbeitungsprogramm in der numerischen Steuereinrichtung 50, um die Bearbeitungsrichtung β zu bestimmen, die auf dem aktuellen Bearbeitungsprogramm basiert und verschieden ist von der Bearbeitungsrichtung α. Der Verarbeitungsprogramm-Analyseteil 38 sendet die durch den Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37 bestimmte Bearbeitungsrichtung an die numerische Steuereinrichtung 50.
  • Der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseteil 30 wird zum Beispiel durch einen Rechenprozessor wie etwa einen DSP (Digitalsignalprozessor) oder ein FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array) gebildet. Die verschiedenen Typen von Funktionen der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 werden durch das Ausführen einer vorbestimmten Software (Programme und Anwendungen) realisiert, die in dem Speicherteil (nicht gezeigt) gespeichert ist. Die verschiedenen Typen von Funktionen der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 können durch die Zusammenwirkung von Hardware und Software oder auch nur durch Hardware (elektronischer Schaltungsaufbau) realisiert werden.
  • Die verschiedenen Typen von Funktionen der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 können in der numerischen Steuereinrichtung 50 der Werkzeugmaschine 10 realisiert werden.
  • Die Datenassoziierungsverarbeitung und die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung, die durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 des numerischen Steuersystems 100 in der Werkzeugmaschine der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt werden, werden im Folgenden mit Bezug auf 4 bis 7 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das die durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 des numerischen Steuersystems 100 in der Werkzeugmaschine der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Datenassoziierungsverarbeitung zeigt. 5 ist ein Flussdiagramm, das die durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 des numerischen Steuersystems 100 in der Werkzeugmaschine der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung zeigt. 6 ist eine schematische Ansicht, die die Datenassoziierungsverarbeitung zeigt. 7 ist eine schematische Ansicht, die die Datenassoziierungsverarbeitung und die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung zeigt.
  • [Datenassoziierungsverarbeitung]
  • Der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungssteil 51 des numerischen Steuersystems 50 erzeugt zuerst ein Bearbeitungsprogramm für das Bearbeiten des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung α (Bearbeitungswinkel). Auf diese Weise wird das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung α durch das Bearbeitungswerkzeug 10 bearbeitet.
  • Wenn das Werkstück W bearbeitet wird, steuert die numerische Steuereinrichtung 50 die Antriebsachsen basierend auf den Positionsbefehlswerten, den Geschwindigkeitsbefehlswerten und den Drehmomentbefehlswerten (Strombefehlswerten) für die Antriebsachsen basierend auf dem Bearbeitungsprogramm, den Positionsrückkopplungswerten von der Skala 16 (oder den Positionsrückkopplungswerten von den Codierern E1, E2 ... und En), den Geschwindigkeitsrückkopplungswerten von den Codierern E1, E2 ... und En und den Stromrückkopplungswerten (tatsächlichen Stromwerten und tatsächlichen Drehmomentwerten) von den Stromdetektoren CT1, CT2 und CTn und steuert dadurch die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und dessen Haltung, sodass das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung α bearbeitet wird.
  • Wenn das Werkstück W in dem Schritt S11 von 4 bearbeitet wird, erhält der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 die chronologischen Positionssteuerdaten (die Positionsbefehlswerte, die Positionsrückkopplungswerte des Werkstücks W, die durch die Skala 16 erfasst werden, oder die Positionsrückkopplungswerte der Servomotoren M1, M2 ... und Mn, die durch die Codierer E1, E2 ... und En erfasst werden) (Positionsinformationen (Bearbeitungsinformationen) der Antriebsachsen) in der Bearbeitungsrichtung α, die in dem Speicherteil 54 der numerischen Steuereinrichtung 50 gespeichert sind, und speichert diese in dem Speicherteil 33.
  • Wenn die Bearbeitung des Werkstücks W abgeschlossen ist, misst die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks W. Dabei erhält der Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil 32 in Schritt S12 die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α von der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und speichert diese in dem Speicherteil 33. Insbesondere erhält der Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil 32 als die Bearbeitungsflächen-Messdaten die dreidimensionalen Bilddaten oder die Positionsdaten (Koordinatendaten).
  • Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, miteinander. Dabei sind nach der Bearbeitung des Werkstücks zum Beispiel die Daten eines durch einen Sichtsensor erfassten Bildes dreidimensionale Daten, während die von der numerischen Steuereinrichtung 50 während der Bearbeitung des Werkstücks erhaltenen Positionssteuerdaten chronologische Daten sind, sodass es also nicht einfach ist, diese Typen von Daten miteinander zu assoziieren. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung verwenden die folgende Methode, um diese Typen von Daten miteinander zu assoziieren.
  • Insbesondere wandelt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 zuerst die Bearbeitungsflächen-Messdaten zu Bearbeitungskoordinatendaten um. Wenn zum Beispiel die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein Sichtsensor ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Bilddaten. In diesem Fall verwendet der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 eine Bildverarbeitungstechnik, um die Koordinatendaten des Werkstücks W aus den Bilddaten zu bestimmen. Dann wandelt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die Koordinatendaten des Werkstücks W zu Bearbeitungskoordinatendaten basierend auf der Distanz zwischen der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und dem Werkstück W und auf der Position (den Bearbeitungskoordinaten) und dem Winkel (Sichtwinkel) der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20. Wenn dagegen die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmesseinrichtung ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall wandelt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die Positionsdaten (Koordinatendaten) des Werkstücks W zu Bearbeitungskoordinatendaten basierend auf der Distanz zwischen der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und dem Werkstück W und auf der Position (Bearbeitungskoordinaten) und dem Winkel (Sichtwinkel) der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20.
  • Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Positionssteuerdaten (Bearbeitungskoordinaten), wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung α bearbeitet wird, und die räumlichen Positionsdaten (Bearbeitungskoordinaten) der Bearbeitungsfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung α miteinander. Zum Beispiel erzeugt wie in 6 gezeigt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 ein erstes Werkstückformbild W1α in der Bearbeitungsrichtung α basierend auf den chronologischen Positionssteuerdaten (Bearbeitungskoordinaten), wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung α bearbeitet wird. Entsprechend erzeugt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 ein zweites Werkstückformbild W2a in der Bearbeitungsrichtung α basierend auf den räumlichen Positionsdaten (Bearbeitungskoordinaten) der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung α. Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche in der Bearbeitungsrichtung α miteinander, um das erste Werkstückformbild W1α und das zweite Werkstückformbild W2α übereinander zu lagern.
  • Dann liest der Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38 in Schritt S14 das Bearbeitungsprogramm aus dem Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50 und analysiert das Bearbeitungsprogramm. Insbesondere bestimmt der Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38 die Bearbeitungsrichtung (Bearbeitungswinkel) β, die sich um 90 Grad von der Bearbeitungsrichtung α unterscheidet, basierend auf dem Bearbeitungsprogramm und sendet sie an den Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50. Dabei ändert der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50 das Bearbeitungsprogramm derart, dass die Bearbeitungsrichtung α zu der Bearbeitungsrichtung β geändert wird. Auf diese Weise wird ein Werkstück W (ein anderes Werkstück, an dem die gleiche Bearbeitung durchgeführt wird) in der Bearbeitungsrichtung β durch die Werkzeugmaschine 10 verarbeitet.
  • Wenn das Werkstück W in Schritt S15 bearbeitet wird, erhält der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 entsprechend die chronologischen Positionssteuerdaten (Positionsinformationen (Bearbeitungsinformationen) der Antriebsachsen) in der Bearbeitungsrichtung β, die in dem Speicherteil 54 der numerischen Steuereinrichtung 50 gespeichert sind, und speichert sie in dem Speicherteil 33.
  • Wenn die Bearbeitung des Werkstücks W abgeschlossen ist, misst die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks W. Dabei erhält der Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil 32 auch die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung β von der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 und speichert sie in dem Speicherteil 33.
  • Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 in Schritt S17 auch die chronologischen Positionssteuerdaten (Bearbeitungskoordinaten), wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung β bearbeitet wird, und die räumlichen Positionsdaten (Bearbeitungskoordinaten) der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung β miteinander. Zum Beispiel erzeugt wie in 6 gezeigt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 ein erstes Werkstückformbild W1β in der Bearbeitungsrichtung β basierend auf den chronologischen Positionssteuerdaten (Bearbeitungskoordinaten), wenn das Werkstück W in der Bearbeitungsrichtung β bearbeitet wird. Entsprechend erzeugt der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 ein zweites Werkstückformbild W2β in der Bearbeitungsrichtung β basierend auf den räumlichen Positionsdaten (Bearbeitungskoordinaten) der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung β. Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche in der Bearbeitungsrichtung β miteinander, um das erste Werkstückformbild W1β und das zweite Werkstückformbild W2β übereinander zu lagern.
  • Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 in Schritt S18 wie in 7 gezeigt die Assoziationsdaten der chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche in der Bearbeitungsrichtung α und die Assoziationsdaten der chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche in der Bearbeitungsrichtung β miteinander, um das erste Werkstückformbild W1a und das zweite Werkstückformbild W2a in der Bearbeitungsrichtung α und das erste Werkstückformbild W1β und das zweite Werkstückformbild W2ß in der Bearbeitungsrichtung β übereinander zu lagern. Die Methode zum Überlagern der Werkstückformbilder und zum Assoziieren der Typen von Daten miteinander kann gleich der weiter oben beschriebenen sein. Die miteinander assoziierten Typen von Daten können vorübergehend in dem Speicherteil 33 gespeichert werden.
  • (Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseverarbeitung)
  • In Schritt S21 von 5 erfasst der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseteil 35 basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung α, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, den Fehler (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung α und dessen Position. Dann erfasst der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 in Schritt S22 basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten in der Bearbeitungsrichtung β, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, den Fehler (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W in der Bearbeitungsrichtung β und dessen Position. Wenn insbesondere die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein Sichtsensor ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Bilddaten. In diesem Fall erfasst der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 den Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche und dessen Position aus der charakteristischen Größe des Streifens auf der bearbeiteten Oberfläche in den Bilddaten. Wenn dagegen die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmesseinrichtung ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall erfasst der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 den Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche und dessen Position aus einer kleinen Variation (wie etwa einer Vibration) in der Position der bearbeiteten Oberfläche in den Positionsdaten (Koordinatendaten).
  • Dann identifiziert der Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 die Antriebsachse, die den Fehler verursacht, basierend auf den Positionssteuerdaten und den Bearbeitungsflächen-Messdaten, die durch den Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 miteinander assoziiert wurden, aus dem durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Positionssteuerdaten in Entsprechung zu der Fehlerposition. Insbesondere vergleicht der Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 in Schritt S23 an einer Fehlerposition Da, die durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 erfasst wird, wenn das Werkstück in der Bearbeitungsrichtung α bearbeitet wird, das Ausmaß des Fehlers während der Bearbeitung in der Bearbeitungsrichtung α (wie etwa die Größe, die Tiefe oder die Anzahl) (die Fehlerposition Dα des zweiten Werkstückformbilds W2α in 7) mit dem Ausmaß des Fehlers während der Bearbeitung in der Bearbeitungsrichtung β (der Fehlerposition Dα des zweiten Werkstückformbilds W2β in 7). In Schritt S24 vergleicht der Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 an einer Fehlerposition Dß, die durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 erfasst wird, wenn das Werkstück in der Bearbeitungsrichtung β bearbeitet wird, das Ausmaß des Fehlers während der Bearbeitung in der Bearbeitungsrichtung β (die Fehlerposition Dβ des zweiten Werkstückformbilds W2β in 7) mit dem Ausmaß des Fehlers während der Bearbeitung in der Bearbeitungsrichtung α (der Fehlerposition Dβ des zweiten Werkstückformbilds W2a in 7). Dann identifiziert der Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 in Schritt S25 basierend auf den Vergleichsergebnissen die Antriebsachse, die den Fehler verursacht, basierend auf der Bearbeitungsrichtung der Positionssteuerdaten in Entsprechung zu der Fehlerposition, an welcher das Ausmaß des Fehlers größer ist.
  • Dann bestimmt der Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37 die optimale Bearbeitungsrichtung (Bearbeitungswinkel), um das Antriebsverhältnis der durch den Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil 36 identifizierten und den Fehler verursachenden Antriebsachse zu reduzieren.
  • Dann sendet der Bearbeitungsprogramm-Analyseteil 38 in Schritt S27 die durch den Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil 37 bestimmte Bearbeitungsrichtung an die numerische Steuereinrichtung 50. Auf diese Weise wird in dem Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50 das Bearbeitungsproramm geändert, um die bestimmte Bearbeitungsrichtung zu setzen.
  • Wie oben beschrieben, assoziiert in dem numerischen Steuersystem 100 in der Werkzeugmaschine der vorliegenden Ausführungsform die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 die chronologischen Steuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen α und β bearbeitet wird, miteinander, erfasst den Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W und dessen Position basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen α und β bearbeitet wird, und identifiziert die Antriebsachse, die den Fehler verursacht, basierend auf den Steuerdaten und den Bearbeitungsflächen-Messdaten, die miteinander assoziiert sind, aus dem erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Steuerdaten in Entsprechung zu der Fehlerposition. Auf diese Weise kann die Antriebsachse, die das Auftreten des Fehlers (Streifens) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W verursacht, identifiziert werden.
  • In dem numerischen Steuersystem 100 in der Werkzeugmaschine dieser Ausführungsform bestimmt die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 die Bearbeitungsrichtung, um das Antriebsverhältnis der identifizierten und den Fehler verursachenden Antriebsachse zu reduzieren. Dann ändert die numerische Steuereinrichtung 50 gemäß der durch die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 bestimmten Bearbeitungsrichtung das Bearbeitungsprogramm, um die Bearbeitungsrichtung zu ändern. Auf diese Weise kann in den folgenden Bearbeitungsdurchläufen das Auftreten des Fehlers (Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche reduziert werden, wodurch die Qualität der bearbeiteten Oberfläche verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung beschränkt. Die für diese Ausführungsform beschriebenen Effekte sind lediglich einige der vorteilhaftesten Effekte der vorliegenden Erfindung, wobei die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht auf die für diese Ausführungsform beschriebenen beschränkt sind.
  • Zum Beispiel wird in der oben beschriebenen Ausführungsform nur die Bearbeitungsrichtung geändert, ohne dass das Werkstück gedreht wird. Mit anderen Worten wird die Bearbeitungsrichtung in Bezug auf das Werkstück geändert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, wobei zum Beispiel das Werkstück gemäß der Änderung der Bearbeitungsrichtung gedreht werden kann, sodass die Bearbeitungsrichtung in Bezug auf das Werkstück nicht geändert wird. Zum Beispiel enthält die Werkzeugmaschine 10 wie in 8 gezeigt eine Vielzahl von Servomotoren M1R, M2R ... und MnR für eine Drehung, in der Richtung der C-Achse (siehe 1), des Tisches 6, an dem das Werkstück W montiert ist, und enthält die numerische Steuereinrichtung 50 den Individuelle-Drehachse-Steuerteil 53 zum Antreiben und Steuern der Servomotoren M1R, M2R ... und MnR. Dann steuert der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50 gemäß der Änderung der Bearbeitungsrichtung den Individuelle-Drehachse-Steuerteil 53, um den Tisch 6 zu drehen.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ändert der Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil 51 der numerischen Steuereinrichtung 50 das Bearbeitungsprogramm, wobei aber auch ein CAM-System, das das Bearbeitungsprogramm von einer CAD-Zeichnung erzeugt, das geänderte Bearbeitungsprogramm erzeugen kann.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in den sich um 90 Grad unterscheidenden Bearbeitungsrichtungen α und β bearbeitet wird, verwendet, um die Antriebsachse, die das Auftreten des Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche verursacht, zu identifizieren, wobei aber auch Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in sich durch einen anderen Winkel als 90 Grad voneinander unterscheidenden Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird, verwendet werden können, um die Antriebsachse, die das Auftreten des Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche verursacht, zu identifizieren.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in den zwei verschiedenen Bearbeitungsrichtungen α und β bearbeitet wird, verwendet, um die Antriebsachse, die das Auftreten des Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche verursacht, zu identifizieren, wobei aber auch Bearbeitungsflächen-Messdaten, wenn das Werkstück in drei oder mehr verschiedenen Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird, verwendet werden können, um die Antriebsachse, die das Auftreten des Fehlers auf der bearbeiteten Oberfläche verursacht, zu identifizieren.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das numerische Steuersystem 100 beschrieben, das die Antriebsachse identifiziert, die das Auftreten eines Fehlers wie etwa von Streifen auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W (durch eine Vibration) verursacht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann auch auf die Identifikation von Antriebsachsen angewendet werden, die das Auftreten von verschiedenen Fehlern auf der bearbeiteten Oberfläche verursachen. Zum Beispiel kann die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 eine Antriebsachse identifizieren, die (aufgrund einer Verzögerung in der Umkehr der Antriebsrichtung der Antriebsachse, die etwa durch ein Spiel verursacht wird) das Auftreten eines Fehlers in der Form von Vorsprüngen auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W verursacht. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, dass, wenn der Fehler durch eine Verzögerung in der Umkehr, die aus einem Spiel resultiert, verursacht wird, die Antriebsrichtung der Antriebsachse (die Bearbeitungsrichtung) geringfügig geändert werden kann (zum Beispiel um einige wenige Grad), um das Auftreten von Vorsprüngen zu reduzieren. Entsprechend kann die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 die Bearbeitungsrichtung nur um einige Grad ändern, um das Auftreten von Vorsprüngen zu verhindern.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 direkt die Positionssteuerdaten selbst von der numerischen Steuereinrichtung 50 und die Bearbeitungsflächen-Messdaten von der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 miteinander, um die Positionssteuerdaten in Entsprechung zu den Bearbeitungsflächen-Messdaten der Fehlerposition zu identifizieren. Jedoch kann der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 auch die Geschwindigkeitssteuerdaten von der numerischen Steuereinrichtung 50 und die Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziieren, die Geschwindigkeitssteuerdaten in Entsprechung zu den Bearbeitungsflächen-Messdaten der Fehlerposition identifizieren und die Positionssteuerdaten in Entsprechung zu den Geschwindigkeitssteuerdaten identifizieren. In diesem Fall können der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 und der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 an der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 auch wie folgt betrieben werden.
  • Der Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil 31 erhält von der numerischen Steuereinrichtung 50 als die chronologischen Antriebsachsen-Steuerdaten, wenn das Werkstück W verarbeitet wird, die Geschwindigkeitssteuerdaten (Geschwindigkeitsbefehlswerte, Geschwindigkeitsrückkopplungswerte) und die Positionssteuerdaten (Positionsbefehlswerte, Positionsrückkopplungswerte) und speichert diese in dem Speicherteil 33 (Schritte S11 und S15 von 4).
  • Der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 assoziiert die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander (Schritte S13 und S17 von 4). Dabei bearbeitet die Werkzeugmaschine zum Beispiel das gesamte Werkstück W, während sie das Werkzeug T in Bezug auf das Werkstück W hin und her bewegt. Wenn dabei das Werkzeug T einen Kontakt mit dem Werkstück W herstellt und wenn das Werkzeug T von dem Werkstück W getrennt wird, werden die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsrückkopplungswerte variiert. Auf diese Weise wird der Punkt einer Variation in den Geschwindigkeitsbefehlswerten oder der Punkt einer Variation in den Geschwindigkeitsrückkopplungswerten erfasst und kann die Randposition des Werkstücks W und damit der Umriss des Werkstücks W erfasst werden.
  • Weil die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsrückkopplungswerte in dieser Ausführungsform auch in Übereinstimmung mit der Beschleunigung/Verlangsamung variiert werden, wird ein durch das Subtrahieren eines Werts in Entsprechung zu einer Variation in der Beschleunigung/Verlangsamung von den Geschwindigkeitsbefehlswerten und den Stromrückkopplungswerten erhaltener Wert verwendet. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Umkehrpunkt, wenn das Werkzeug T in Bezug auf das Werkstück W hin und her bewegt wird, falsch als die Randposition des Werkstücks W erfasst wird. Wenn das Werkzeug T nicht in Bezug auf das Werkstück W hin und her bewegt wird, können die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsrückkopplungswerte ohne eine Verarbeitung verwendet werden.
  • Insbesondere erfasst der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 basierend auf dem Punkt einer Variation in dem durch das Subtrahieren des Werts in Entsprechung zu einer Variation in der Beschleunigung/Verlangsamung von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten erhaltenen Wert als die Randposition des Werkstücks W, eine Bearbeitungsstartposition und eine Bearbeitungsbeendigungsposition und erzeugt dadurch die ersten Werkstückformbilder (Umrissbilder) W1α und W1β wie in 6 gezeigt.
  • Der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 erhält auch basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks W die Randposition des Werkstücks und erzeugt dadurch die zweiten Werkstückformbilder (Umrissbilder) W2α und W2β wie in 6 gezeigt. Wenn zum Beispiel die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein Sichtsensor ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Bilddaten. In diesem Fall verwendet der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 eine Bildverarbeitungstechnologie, um die Randposition des Werkstücks W aus den Bilddaten zu erfassen, und erzeugt dadurch die zweiten Werkstückformbilder (Umrissbilder) W2α und W2β. Wenn dagegen die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmesseinrichtung ist, sind die Bearbeitungsflächen-Messdaten Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall erfasst der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die Randposition des Werkstücks W aus den Positionsdaten (Koordinatendaten) und erzeugt dadurch die zweiten Werkstückformbilder (Umrissbilder) W2α und W2β.
  • Dann assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten der bearbeiteten Oberfläche miteinander, um die ersten Werkstückformbilder W1α und W1β und die zweiten Werkstückformbilder W2α und W2β übereinander zu lagern.
  • Dabei werden in der numerischen Steuereinrichtung 50 die Geschwindigkeitssteuerdaten und die Positionssteuerdaten miteinander assoziiert. Auf diese Weise assoziiert der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die Positionssteuerdaten, die in dem Speicherteil 33 gespeichert sind, miteinander, um die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten der bearbeiteten Oberfläche miteinander zu assoziieren.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil 34 die Drehmomentsteuerdaten von der numerischen Steuereinrichtung 50 und die Bearbeitungsflächen-Messdaten indirekt miteinander assoziieren, die Drehmomentsteuerdaten in Entsprechung zu den Bearbeitungsflächen-Messdaten der Fehlerposition identifizieren und die Positionssteuerdaten in Entsprechung zu den Drehmomentsteuerdaten identifizieren. In diesem Fall können wie in dem oben beschriebenen Fall der Geschwindigkeitssteuerdaten basierend auf dem Punkt einer Variation in den Drehmomentsteuerdaten die Drehmomentsteuerdaten in Entsprechung zu den Bearbeitungsflächen-Messdaten der Fehlerposition identifiziert werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform erfasst der Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil 35 der Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 automatisch den Fehler auf der bearbeiteten Fläche und dessen Position aus den Bilddaten oder den Positionsdaten (Koordinatendaten) des Werkstücks W (bearbeitete Oberfläche) von der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20, wobei diese aber auch manuell erfasst werden können. Zum Beispiel kann das Messergebnis (dreidimensionale Bilddaten oder Positionsdaten) der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung 20 auf einem Monitor oder ähnlichem angezeigt werden, können der Fehler und dessen Position visuell durch den Benutzer erkannt werden und kann die erkannte Fehlerposition manuell in die Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung 30 eingegeben werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Kopf
    3
    Halteglied
    4
    Haltesäule
    5
    Basis
    6
    Tisch
    10
    Werkzeugmaschine
    16
    Skala
    20
    Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung
    30
    Bearbeitungsflächen-Fehleranalyseeinrichtung (Analyseeinrichtung)
    31
    Antriebsachsen-Steuerdaten-Erfassungsteil (erster Erfassungsteil)
    32
    Bearbeitungsflächen-Messdaten-Erfassungsteil (zweiter Erfassungsteil)
    33, 54
    Speicherteil
    34
    Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil
    35
    Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil
    36
    Fehlerverursachende-Antriebsachse-Identifikationsteil (Identifikationsteil)
    37
    Optimale-Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil (Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil)
    38
    Bearbeitungsprogramm-Analyseteil
    50
    numerische Steuereinrichtung (Steuereinrichtung)
    51
    Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsteil
    52
    Positionsbefehl-Erzeugungsteil
    53
    Individuelle-Achse-Steuerteil
    100
    numerisches Steuersystem (Steuersystem)
    CT1, CT2 ... und CTn
    Stromdetektor
    E1, E2 ... und En
    Codierer
    M1, M2 ... und Mn
    Servomotoren
    T
    Werkzeug
    W
    Werkstück
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 201657843 [0005]
    • JP 201713178 [0006]

Claims (10)

  1. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine, die ein Werkstück (W) bearbeitet, wobei das Steuersystem umfasst: eine Steuereinrichtung (50), die Antriebsachsen der Werkzeugmaschine (10) basierend auf Steuerdaten steuert, eine Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung (20), die eine bearbeitete Oberfläche des Werkstücks (W) misst, und eine Analyseeinrichtung (30), die einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks (W) analysiert, wobei die Analyseeinrichtung (30) enthält: einen ersten Erfassungsteil (31), der von der Steuereinrichtung (50) die chronologischen Steuerdaten während der Bearbeitung des Werkstücks (W) erhält, einen zweiten Erfassungsteil (32), der durch die Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung (20) gemessene räumliche Bearbeitungsflächen-Messdaten nach der Bearbeitung des Werkstücks (W) erhält, einen Speicherteil (33), der die durch den ersten Erfassungsteil (31) erhaltenen chronologischen Steuerdaten und die durch den zweiten Erfassungsteil (32) erhaltenen räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten während einer Bearbeitung des Werkstücks in wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen speichert, einen Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (34), der die chronologischen Steuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten, die in dem Speicherteil (33) gespeichert sind, miteinander assoziiert, wenn das Werkstück in den wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird, einen Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil (35), der einen Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks (W) und dessen Position basierend auf den in dem Speicherteil (33) gespeicherten räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten erfasst, wenn das Werkstück in den wenigstens zwei Bearbeitungsrichtungen bearbeitet wird, und einen Identifikationsteil (36), der die Antriebsachse, die einen durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil (35) erfassten Fehler verursacht, basierend auf den Steuerdaten und den Bearbeitungsflächen-Messdaten, die durch den Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (34) miteinander assoziiert werden, aus dem durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil (35) erfassten Fehler und der Bearbeitungsrichtung der Steuerdaten in Entsprechung zu der durch den Bearbeitungsflächen-Fehlererfassungsteil (35) erfassten Fehlerposition identifiziert.
  2. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei die Analyseeinrichtung (30) weiterhin einen Bearbeitungsprogramm-Analyseteil (38) enthält, der ein Bearbeitungsprogramm in der Steuereinrichtung (50) analysiert, um wenigstens die zwei Bearbeitungsrichtungen zu setzen, und die Steuereinrichtung (50) das Bearbeitungsprogramm in Entsprechung zu den durch den Bearbeitungsprogramm-Analyseteil (38) gesetzten Bearbeitungsrichtungen ändert, um die Bearbeitungsrichtung zu ändern.
  3. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei die Analyseeinrichtung weiterhin einen Bearbeitungsrichtungs-Bestimmungsteil (37) enthält, der die Bearbeitungsrichtung derart bestimmt, dass ein Antriebsverhältnis der Antriebsachse, die den durch den Identifikationsteil identifizierten Fehler verursacht, reduziert wird, und die Steuereinrichtung (50) das Bearbeitungsprogramm in Entsprechung zu der durch den Bearbeitungsrichtung-Bestimmungsteil (37) bestimmten Bearbeitungsrichtung ändert, um die Bearbeitungsrichtung zu ändern.
  4. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (50) den Winkel des Werkstücks (W) in Entsprechung zu der Änderung der Bearbeitungsrichtung ändert.
  5. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die durch den ersten Erfassungsteil (31) erhaltenen Steuerdaten Positionssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine (10) sind, wobei der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (34): ein erstes Werkstückformbild basierend auf den chronologischen Positionssteuerdaten erzeugt, ein zweites Werkstückformbild basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten erzeugt, und die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziiert, um das erste Werkstückformbild und das zweite Werkstückformbild übereinander zu lagern.
  6. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, wobei die chronologischen Positionssteuerdaten Bearbeitungskoordinateninformationen sind und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten Bearbeitungskoordinateninformationen sind, die basierend auf einer Bearbeitungskoordinate der Bearbeitungsflächen-Messeinrichtung (20) berechnet werden.
  7. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Erfassungsteil (31) von der Steuereinrichtung (50) chronologische Positionssteuerdaten und chronologische Geschwindigkeitssteuerdaten erhält, wenn das Werkstück (W) bearbeitet wird, wobei es sich um miteinander assoziierte Positionssteuerdaten und Geschwindigkeitssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine (10) handelt, wobei der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (34): basierend auf einer Variation in den chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten als eine Randposition des Werkstücks (W) eine Bearbeitungsstartposition und eine Bearbeitungsbeendigungsposition erfasst, um ein erstes Werkstückformbild zu erzeugen, basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten eine Randposition des Werkstücks (W) erfasst, um ein zweites Werkstückformbild zu erzeugen, die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziiert, um die Randposition des ersten Werkstückformbilds und die Randposition des zweiten Werkstückformbilds übereinander zu lagern, und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die chronologischen Positionssteuerdaten miteinander assoziiert, um die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander zu assoziieren.
  8. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Erfassungsteil (31) von der Steuereinrichtung (50) chronologische Positionssteuerdaten und chronologische Geschwindigkeitssteuerdaten erhält, wenn das Werkstück (W) bearbeitet wird, wobei es sich um miteinander assoziierte Positionssteuerdaten und Geschwindigkeitssteuerdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine (10) handelt, wobei der Datenassoziierungs-Verarbeitungsteil (34): basierend auf einer Variation in einem durch das Subtrahieren eines Werts in Entsprechung zu einer Variation in der Beschleunigung/Verlangsamung von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten erhaltenen Wert als eine Randposition des Werkstücks (W) eine Bearbeitungsstartposition und eine Bearbeitungsbeendigungsposition erfasst, um ein erstes Werkstückformbild zu erzeugen, basierend auf den räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten eine Randposition des Werkstücks (W) erfasst, um ein zweites Werkstückformbild zu erzeugen, die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander assoziiert, um die Randposition des ersten Werkstückformbilds und die Randposition des zweiten Werkstückformbilds übereinander zu lagern, und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerdaten und die chronologischen Positionssteuerdaten miteinander assoziiert, um die chronologischen Positionssteuerdaten und die räumlichen Bearbeitungsflächen-Messdaten miteinander zu assoziieren.
  9. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks ein Streifen oder ein Vorsprung ist.
  10. Steuersystem (100) für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuerdaten ein Befehlswert oder ein Rückkopplungswert sind, wobei der Befehlswert ein Positionsbefehlswert, ein Geschwindigkeitsbefehlswert oder ein Drehmomentbefehlswert ist, und wobei der Rückkopplungswert ein Positionsrückkopplungswert, ein Geschwindigkeitsrückkopplungswert oder ein Stromrückkopplungswert ist.
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