DE102020006496A1 - Anzeigeeinheit - Google Patents

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Junichi Tezuka
Hiroyuki Uchida
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Fanuc Corp
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Abstract

Durch die vorliegende Offenbarung soll eine Technik bereitgestellt werden, die einen direkten visuellen Vergleich eines anhand von Motorpositionsinformationen bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils mit einem durch eine tatsächliche Vermessung einer bearbeiteten Oberfläche ermittelten bearbeiteten Oberflächenprofil ermöglicht. Eine Anzeigeeinheit 1 umfasst: eine Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11, die Motorpositionsinformationen abruft, die zumindest entweder eine Befehlsposition oder eine tatsächliche Position eines Motors 4 umfassen; eine Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12, die Maschineninformationen abruft, die eine Antriebswellenkonfiguration, eine Werkzeuggeometrie sowie eine Form eines unbearbeiteten Werkstücks umfassen;. einen Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13, der nach Maßgabe eines Bearbeitungsprogramms eine Simulation einer Bearbeitung eines Werkstücks ausführt und anhand der Motorpositionsinformationen und der Maschineninformationen ein rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil des Werkstücks bestimmt, dessen Bearbeitung simuliert wurde; eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14, die ein bearbeitetes Oberflächenprofil eines bearbeiteten Werkstücks vermisst, das tatsächlich entsprechend dem Bearbeitungsprogramm bearbeitet wurde; und eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15, die das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil parallel zu dem von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofil anzeigt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit.
  • Verwandte Technik
  • Antriebswellen einer Werkzeugmaschine werden von Motoren angetrieben. Es ist bekannt, dass ein Grad an Genauigkeit einer Positionssteuerung an den Motoren erheblichen Einfluss auf das Ergebnis einer Bearbeitung hat. Aus diesem Grund existieren unterschiedliche bekannte Techniken zur Bestimmung der Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern an einem unter Verwendung einer Werkzeugmaschine bearbeiteten Werkstück oder dergleichen (siehe z.B. das japanische Patent Nr. 6366875 , das japanische Patent Nr. 5197640 und die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2017-30066).
    • Patentschrift 1: japanisches Patent Nr. 6366875
    • Patentschrift 2: japanisches Patent Nr. 5197640
    • Patentschrift 3: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2017-30066
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gegenwärtig existiert jedoch keine bekannte Technik, die einen direkten Vergleich eines anhand von Motorpositionsinformationen bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils mit einem durch eine tatsächliche Vermessung einer bearbeiteten Oberfläche eines bearbeiteten Werkstücks ermittelten bearbeiteten Oberflächenprofil ermöglicht. Derzeit nimmt die Erkennung der Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern viel Zeit in Anspruch.
  • Vor dem vorstehenden Hintergrund besteht Bedarf an einer Technik, die einen direkten visuellen Vergleich eines anhand von Motorpositionsinformationen bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils mit einem durch eine tatsächliche Vermessung einer bearbeiteten Oberfläche eines bearbeiteten Werkstücks ermittelten bearbeiteten Oberflächenprofil ermöglicht.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Anzeigeeinheit zur Anzeige eines bearbeiteten Oberflächenprofils eines Werkstücks. Die Anzeigeeinheit umfasst: eine Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung, die Motorpositionsinformationen abruft, die zumindest entweder eine Befehlsposition oder eine tatsächliche Position eines Motors umfassen, der eine Antriebswelle einer Werkzeugmaschine antreibt; eine Maschineninformations-Abrufeinrichtung, die Maschineninformationen abruft, die eine Antriebswellenkonfiguration und eine Werkzeuggeometrie der Werkzeugmaschine sowie eine Form eines unbearbeiteten Werkstücks umfassen; einen Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator, der nach Maßgabe eines Bearbeitungsprogramms eine Simulation einer Bearbeitung eines Werkstücks ausführt und anhand der von der Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung abgerufenen Motorpositionsinformationen und der von der Maschineninformations-Abrufeinrichtung abgerufenen Maschineninformationen ein rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil des Werkstücks bestimmt, dessen Bearbeitung simuliert wurde; eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung, die ein bearbeitetes Oberflächenprofil eines bearbeiteten Werkstücks vermisst, das tatsächlich entsprechend dem Bearbeitungsprogramm bearbeitet wurde; und eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige, die das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil parallel zu dem von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofil anzeigt.
  • Die vorliegende Offenbarung ermöglicht einem Benutzer den visuellen und direkten Vergleich eines anhand von Motorpositionsinformationen bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils mit einem durch eine tatsächliche Vermessung einer bearbeiteten Oberfläche eines bearbeiteten Werkstücks ermittelten bearbeiteten Oberflächenprofil. Dadurch können die Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern innerhalb kurzer Zeit identifiziert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems zeigt, das eine Anzeigeeinheit gemäß einer Ausführungsform umfasst;
    • 2 zeigt einen Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit gemäß der Ausführungsform;
    • 3 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Berechnung einer Bezugsebene eines bearbeiteten Oberflächenprofils darstellt; und
    • 4 ist ein Diagramm, das eine Ausrichtung von Koordinaten auf der Bezugsebene des bearbeiteten Oberflächenprofils darstellt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
  • 1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems 100 zeigt, das eine Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Bearbeitungssystem 100 die Anzeigeeinheit 1, eine numerische Steuereinheit 2, eine Servosteuereinheit 3, einen Motor 4 und eine Werkzeugmaschine 5.
  • Die numerische Steuereinheit 2 erstellt entsprechend einem mittels computergestützter Fertigung (CAM, computer aided manufacturing) erstellten Bearbeitungsprogramm einen Positionsbefehl für den Motor 4. Eine durch diesen Positionsbefehl vorgegebene Position bezeichnet eine Befehlsposition des Motors 4. In der numerischen Steuereinheit 2 sind in einem wiederbeschreibbaren Speicher wie einem EEPROM Maschineninformationen gespeichert, wobei die Maschineninformationen eine Antriebswellenkonfiguration und eine Werkzeuggeometrie der Werkzeugmaschine 5, die später zu beschreiben sind, und eine Form eines unbearbeiteten Werkstücks umfassen.
  • Die Servosteuereinheit 3 erzeugt entsprechend dem Positionsbefehl von der numerischen Steuereinheit 2 und einem aus der Erfassung durch einen an dem Motor 4 vorgesehenen Wertgeber resultierenden Positions-Feedback einen Antriebsstrom für den Motor 4.
  • Der Motor 4 ist in der Werkzeugmaschine 5 vorgesehen. Der Motor 4 umfasst Motoren zum Antreiben beweglicher Teile der Werkzeugmaschine 5 wie einer Werkzeugvorschubwelle und einer Werkstückvorschubwelle. Der Motor 4 ist mit dem (nicht gezeigten) Wertgeber versehen, der eine Drehstellung (einen Drehwinkel) des Motors 4 erfasst. Die von dem Wertgeber erfasste Drehstellung bezeichnet die tatsächliche Position des Motors 4 und wird als Positions-Feedback verwendet. Da die Drehstellung des Motors 4 den Positionen der beweglichen Teile der Werkzeugmaschine 5 entspricht, gibt die von dem Wertgeber erfasste Drehstellung, d.h. das Positions-Feedback eine Position des Werkzeugs und eine Position des Werkstücks an.
  • Die Werkzeugmaschine 5 ist beispielsweise als Vorrichtung zum Abtragen einer Oberfläche des Werkstücks (eines Bearbeitungsziels) unter Verwendung eines Kugelkopffräsers oder dergleichen konfiguriert. Die Antriebswellen der Werkzeugmaschine 5 werden von dem Motor 4 angetrieben.
  • Als nächstes wird die Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Einzelnen beschrieben. Die Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird von einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung wie einem Computer gebildet, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen umfasst. Obwohl 1 ein Beispiel zeigt, bei dem die Anzeigeeinheit 1 in einem Computer oder dergleichen besteht, der getrennt von der numerischen Steuereinheit 2 vorgesehen ist, kann die Anzeigeeinheit 1 in die numerische Steuereinheit 2 integriert sein.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11, eine Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12, einen Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13, eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 und eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15.
  • Die Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11 ruft Motorpositionsinformationen ab, die zumindest entweder die Befehlsposition oder die tatsächliche Position des Motors 4 umfassen, der die Antriebswellen der Werkzeugmaschine 5 antreibt. Genauer wird die Befehlsposition des Motors 4 von der numerischen Steuereinheit 2 abgerufen. Die tatsächliche Position des Motors 4 wird von der Servosteuereinheit 3 abgerufen.
  • Die Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12 ruft die Maschineninformationen ab, die die Antriebswellenkonfiguration und die Werkzeuggeometrie der Werkzeugmaschine 5 sowie die Form des unbearbeiteten Werkstücks umfassen. Genauer werden die Maschineninformationen von der numerischen Steuereinheit 2 abgerufen. Alternativ können die Maschineninformationen durch einen Benutzer direkt in die Anzeigeeinheit 1 eingegeben und in dieser eingestellt und von der Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12 abgerufenen werden.
  • Der Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 führt entsprechend dem von dem vorstehend beschriebenen CAM erstellten Bearbeitungsprogramm eine Simulation einer Bearbeitung eines Werkstücks aus. Ferner bestimmt der Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 anhand der von der Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11 abgerufenen Motorpositionsinformationen und der von der Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12 abgerufenen Maschineninformationen ein rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil des Werkstücks, dessen Bearbeitung simuliert wird.
  • Genauer berechnet der Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 entsprechend dem Bearbeitungsprogramm und der Motorpositionsinformationen zu den Antriebswellen der Werkzeugmaschine 5 eine Werkzeugbahn und simuliert entsprechend der Werkzeuggeometrie und der Form des unbearbeiteten Werkstücks ein dreidimensionales bearbeitetes Profil. Das rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil des Werkstücks wird anhand der Ergebnisse der Simulation bestimmt.
  • Die Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermisst und ermittelt ein bearbeitetes Oberflächenprofil eines bearbeiteten Werkstücks, das tatsächlich entsprechend dem von dem vorstehend beschriebenen CAM erstellten Bearbeitungsprogramm bearbeitet wurde. Es kann eine beliebige Messvorrichtung verwendet werden, solange diese ein bearbeitetes Oberflächenprofil vermessen kann. Das bearbeitete Oberflächenprofil des bearbeiteten Werkstücks kann beispielsweise anhand eines Ergebnisses von unter Verwendung eines bekannten Oberflächenrauhigkeitsmessers durchgeführten Messungen bestimmt werden.
  • Die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15 zeigt das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil und das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessene bearbeitete Oberflächenprofil parallel an. Hier wird auf 2 Bezug genommen, die einen Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt, kann die Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein durch die Simulation anhand der Befehlsposition bestimmtes, rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil, ein durch die Simulation anhand der tatsächlichen Position bestimmtes rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil und ein dem Ergebnis der von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 ausgeführten tatsächlichen Messung entsprechendes bearbeitetes Oberflächenprofil parallel auf dem gleichen Anzeigebildschirm anzeigen.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel zeigt 2 als jeweiliges bearbeitetes Oberflächenprofil ein Bild eines Bereichs mit einer Länge von 3 mm und einer Breite von 6 mm von schräg oben betrachtet. In dem Bild jedes der bearbeiteten Oberflächenprofile sind die Höhen und Tiefen der Oberflächenerhebungen und Oberflächenvertiefungen in Bezug auf eine Bezugsebene im Bereich von -3 µm bis 3 µm in unterschiedlichen Farben dargestellt.
  • Vorzugsweise zeigt die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15 die bearbeiteten Oberflächenprofile in Bezug aufeinander an der gleichen Position, in dem gleichen Winkel und in der gleichen Vergrößerung an. Genauer werden die bearbeiteten Oberflächenprofile hinsichtlich der Richtungen der X- und der Y-Achse und der Position des Ursprungs auf der Bezugsebene in übereinstimmender Ausrichtung angezeigt. Durch dieses Merkmal ist der Vergleich der bearbeiteten Oberflächenprofile einfach.
  • Noch bevorzugter ändert die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15 bei der Vornahme einer Veränderung an der Position, dem Winkel oder der Vergrößerung, in denen eines der bearbeiteten Oberflächenprofile angezeigt wird, in Verbindung mit der Veränderung an dem einen bearbeiteten Oberflächenprofil die Position, den Winkel oder die Vergrößerung, in denen die übrigen der bearbeiteten Oberflächenprofile angezeigt werden. Wenn beispielsweise ein Benutzer die Position, den Winkel oder die Vergrößerung eines der bearbeiteten Oberflächenprofile durch Betätigen einer Maus, eines berührungsempfindlichen Bedienfelds oder dergleichen ändert, wird an den übrigen der bearbeiteten Oberflächenprofile automatisch die gleiche Änderung vorgenommen, wodurch sämtliche der bearbeiteten Oberflächenprofile an der gleichen Position, in dem gleichen Winkel und in der gleichen Vergrößerung angezeigt werden.
  • 2 zeigt ein Beispiel, bei dem sowohl das entsprechend der Befehlsposition rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil als auch das entsprechend der tatsächlichen Position rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil als von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofile parallel zu dem durch eine Messung durch die Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 bestimmten bearbeiteten Oberflächenprofil angezeigt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es muss nur eines der rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofile parallel zu dem von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofil angezeigt werden.
  • Hier wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 ein Verfahren zur Anzeige des von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils und des von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofils in übereinstimmender Ausrichtung beschrieben. 3 ist Diagramm, das ein Verfahren zur Berechnung einer Bezugsebene eines bearbeiteten Oberflächenprofils darstellt. 4 ist ein Diagramm, das die Ausrichtung von Koordinaten auf der Bezugsebene des bearbeiteten Oberflächenprofils darstellt.
  • Zur Anzeige des von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils und des von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofils in übereinstimmender Ausrichtung ist es erforderlich, eine Bezugsfläche zu jedem Oberflächenprofil zu berechnen. Zu diesem Zweck wird ein Verfahren zum Ableiten einer Formel für die Bezugsebene aus einer Gruppe von Punkten auf einer relevanten bearbeiteten Oberfläche beschrieben. Zuerst werden Punkte auf der bearbeiteten Oberfläche durch Pn (Xn, Yn, Zn) repräsentiert, und die Bezugsebene d wird als d = aX + bY + cZ definiert. Ein Abstand In zwischen dem Punkt Pn auf der bearbeiteten Oberfläche und der Bezugsebene d ist durch die folgende Gleichung (1) gegeben:
    [Math. 1] l n = | aXn + bYn + cZn − d | ( a 2 + b 2 + c 2 )
    Figure DE102020006496A1_0001
  • Eine Ebene, auf der eine Summe L der Quadrate der Abstände zu jedem Bearbeitungspunkt minimiert wird, wird als Bezugsebene definiert. Dies bedeutet, dass Werte a, b, c und d bestimmt werden, durch die der durch die folgende Gleichung (2) gegebene Wert L minimiert wird.
    [Math. 2] L = ∑ ln 2
    Figure DE102020006496A1_0002
  • Genauer wird durch die nachstehende Gleichung (3) eine Matrix A definiert, und dann wird eine Singulärwertzerlegung (SVD, singular value decomposition) an der Matrix A ausgeführt, wodurch die Bezugsebene berechnet wird.
    [Math. 3] A = ( X 1 Y 1 Z 1 X 2 Y 2 Z 2 ⋮ ⋮ ⋮ X n Y n Z n )
    Figure DE102020006496A1_0003
  • Ein dem kleinsten Singulärwert σ entsprechender Vektor v ist der Normalenvektor der zu bestimmenden Bezugsebene. Daher kann nach der Bestimmung von v = (a, b, c) die Bezugsebene d anhand der folgenden Gleichung (4) berechnet werden.
    [Math. 4] d = 1 n ∑ ( a X n + b Y n + c Z n )
    Figure DE102020006496A1_0004
  • Obwohl vorstehend das Verfahren zur Berechnung der Bezugsebene anhand der Koordinatenwerte der Gruppe von Punkten beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise extern eine ideal bearbeitete Oberfläche zur Verwendung als Bezugsfläche festgelegt werden.
  • Als nächstes wird nach der Berechnung der Bezugsebene auf die vorstehend beschriebene Weise auf der berechneten Bezugsebene ein Koordinatensystem (eine X-Achse und eine Y-Achse) neu definiert. Ferner wird durch die folgende Gleichung (5) eine Funktion definiert, die von dem Bearbeitungspunkt rechtwinklig auf die Bezugsebene projizierte Unebenheitsinformationen z an einem Punkt (x, y) repräsentiert.
    [Math. 5] z = f ( x , y )
    Figure DE102020006496A1_0005
  • Wenn dann beispielsweise durch eine tatsächliche Messung unter Verwendung einer Messvorrichtung wie eines Oberflächenrauhigkeitsmessers die Unebenheitsinformationen zu der bearbeiteten Oberfläche ermittelt werden, wird die Messung in einem Zustand durchgeführt, in dem die Richtungen der X-Achse und der Y-Achse und die Position des Ursprungs auf der Bezugsebene des tatsächlich bearbeiteten Oberflächenprofils an die auf der Bezugsebene des anhand der Motorpositionsinformationen rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils angeglichen sind. Auf diese Weise können die bearbeiteten Oberflächenprofile aufeinander ausgerichtet werden.
  • Durch die vorliegende Ausführungsform werden die folgenden Ergebnisse erzielt. Die Anzeigeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst: die Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11, die Motorpositionsinformationen abruft, die zumindest entweder die Befehlsposition oder die tatsächliche Position des Motors 4 umfassen, der Antriebswellen der Werkzeugmaschine 5 antreibt; die Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12, die Maschineninformationen abruft, die die Antriebswellenkonfiguration und die Werkzeuggeometrie der Werkzeugmaschine 5 sowie die Form eines unbearbeiteten Werkstücks umfassen; den Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13, der nach Maßgabe eines Bearbeitungsprogramms eine Simulation einer Bearbeitung eines Werkstücks ausführt und anhand der von der Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung 11 abgerufenen Motorpositionsinformationen und der von der Maschineninformations-Abrufeinrichtung 12 abgerufenen Maschineninformationen ein rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil des Werkstücks bestimmt, dessen Bearbeitung simuliert wurde; die Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14, die ein bearbeitetes Oberflächenprofil eines bearbeiteten Werkstücks vermisst, das tatsächlich entsprechend dem Bearbeitungsprogramm bearbeitet wurde; und die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15, die das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil parallel zu dem von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofil anzeigt. Dieses Merkmal ermöglicht einem Benutzer den visuellen und direkten Vergleich des anhand der Motorpositionsinformationen bestimmten, rechnerisch bearbeiteten Oberflächenprofils mit dem durch eine tatsächliche Vermessung des bearbeiteten Werkstücks ermittelten bearbeiteten Oberflächenprofil. Dadurch können Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern innerhalb kurzer Zeit identifiziert werden. Es wird beispielsweise angenommen, dass ein Defekt auf der bearbeiteten Oberfläche oder ein Konturfehler aufgetreten ist. Wenn in diesem Fall keine nennenswerten Unterschiede zwischen den bearbeiteten Oberflächenprofilen festzustellen sind, kann die Vermutung angestellt werden, dass bezüglich des Bearbeitungsprogramms ein Problem vorliegt. Wenn sich sämtliche der bearbeiteten Oberflächenprofile voneinander unterscheiden, kann die Vermutung angestellt werden, dass bezüglich des Werkzeugs oder dergleichen ein Problem vorliegt. Wenn sich ausschließlich das entsprechend der Befehlsposition rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil von den übrigen unterscheidet, kann die Vermutung angestellt werden, dass an der Positionssteuerung des Motors 4 ein Problem aufgetreten ist. Wenn sich lediglich das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessene bearbeitete Oberflächenprofil von den übrigen unterscheidet, kann die Vermutung angestellt werden, dass bezüglich des Werkzeugs oder dergleichen ein Problem vorliegt. Dementsprechend kann die Motorsteuerung schnell eingestellt werden, und das Ergebnis der Einstellung der Motorsteuerung kann ohne die Notwendigkeit einer tatsächlichen Bearbeitung leicht überprüft werden.
  • Ferner ist die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darauf ausgelegt, das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil und das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessene bearbeitete Oberflächenprofil an der gleichen Position, in dem gleichen Winkel und in der gleichen Vergrößerung anzuzeigen. Dieses Merkmal erleichtert den Vergleich der bearbeiteten Oberflächenprofile weiter und ermöglicht die Identifikation der Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern in kürzerer Zeit.
  • Darüber hinaus ändert die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei der Vornahme einer Veränderung an der Position, dem Winkel oder der Vergrößerung, in denen entweder das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator 13 bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil oder das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung 14 vermessene bearbeitete Oberflächenprofil angezeigt wird, in Verbindung mit der Veränderung an dem einen bearbeiteten Oberflächenprofil die Position, den Winkel oder die Vergrößerung, in denen das andere bearbeitete Oberflächenprofil angezeigt wird. Diese Merkmal erleichtert den Vergleich der bearbeiteten Oberflächenprofile weiter und ermöglicht die Identifikation der Ursachen einer fehlerhaften Fläche auf einer bearbeiteten Oberfläche und von Konturfehlern in kürzerer Zeit.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern Modifikationen und Verbesserungen einschließt, die innerhalb des Rahmens vorgenommen werden, in dem die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anzeigeeinheit
    2
    Numerische Steuereinheit
    3
    Servosteuereinheit
    4
    Motor
    5
    Werkzeugmaschine
    11
    Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung
    12
    Maschineninformations-Abrufeinrichtung
    13
    Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator
    14
    Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung
    15
    Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 6366875 [0002]
    • JP 5197640 [0002]

Claims (3)

  1. Anzeigeeinheit (1) zur Anzeige eines bearbeiteten Oberflächenprofils eines Werkstücks, wobei die Anzeigeeinheit (1) umfasst: eine Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung (11), die Motorpositionsinformationen abruft, die zumindest entweder eine Befehlsposition oder eine tatsächliche Position eines Motors (4) umfassen, der eine Antriebswelle einer Werkzeugmaschine (5) antreibt; eine Maschineninformations-Abrufeinrichtung (12), die Maschineninformationen abruft, die eine Antriebswellenkonfiguration und eine Werkzeuggeometrie der Werkzeugmaschine (5) sowie eine Form eines unbearbeiteten Werkstücks umfassen; einen Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator (13), der nach Maßgabe eines Bearbeitungsprogramms eine Simulation einer Bearbeitung eines Werkstücks ausführt und anhand der von der Motorpositionsinformations-Abrufeinrichtung (11) abgerufenen Motorpositionsinformationen und der von der Maschineninformations-Abrufeinrichtung (12) abgerufenen Maschineninformationen ein rechnerisch bearbeitetes Oberflächenprofil des Werkstücks bestimmt, dessen Bearbeitung simuliert wurde; eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung (14), die ein bearbeitetes Oberflächenprofil eines bearbeiteten Werkstücks misst, das tatsächlich entsprechend dem Bearbeitungsprogramm bearbeitet wurde; und eine Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige (15), die das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator (13) bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil parallel zu dem von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung (14) vermessenen bearbeiteten Oberflächenprofil anzeigt.
  2. Anzeigeeinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige (15) das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator (13) bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil und das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung (14) vermessene bearbeitete Oberflächenprofil an der gleichen Position, in dem gleichen Winkel und in der gleichen Vergrößerung anzeigt.
  3. Anzeigeeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberflächenprofilbearbeitungs-Anzeige (15) bei der Vornahme einer Veränderung an einer Position, einem Winkel oder einer Vergrößerung, in denen entweder das von dem Oberflächenprofilbearbeitungs-Simulator (13) bestimmte, rechnerisch bearbeitete Oberflächenprofil oder das von der Oberflächenprofilbearbeitungs-Messeinrichtung (14) vermessene bearbeitete Oberflächenprofil angezeigt wird, in Verbindung mit der Veränderung an dem einen bearbeiteten Oberflächenprofil die Position, den Winkel oder die Vergrößerung ändert, in denen das andere bearbeitete Oberflächenprofil angezeigt wird.
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