-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die Offenbarung betrifft eine Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung und ein Überwachungsverfahren für eine Werkzeugmaschine zur Bestimmung einer Anomalie einer Vorschubachse, die sich nachteilig auf eine bearbeitete Oberflächeneigenschaft in einer Werkzeugmaschine auswirkt, die eine Bearbeitung eines Werkstücks durchführt, während ein an einer Hauptspindel montiertes Werkzeug oder das Werkstück gedreht wird.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Für die neueren Vorschubachsen einer Werkzeugmaschine wurde häufig ein Verfahren verwendet, bei dem die Drehbewegung eines Motors auf eine Kugelumlaufspindel übertragen wird, um diese anzutreiben und eine Bewegung entlang einer Rollführungsvorrichtung zu ermöglichen. Wenn in einem Antriebsteil, wie der Kugelumlaufspindel und der Rollführungsvorrichtung, eine alterungsbedingte Verschlechterung, eine Verunreinigung mit Fremdkörpern, eine schlechte Schmierung oder dergleichen auftritt, geraten die Vorschubachsen in einen Zustand, in dem sie nicht normal funktionieren. Infolgedessen kommt es zu Bearbeitungsfehlern, wie beispielsweise einer schlechten Form des bearbeiteten Objekts und einer schlechten bearbeiteten Oberflächeneigenschaft, was sich negativ auf die Produktion auswirkt. Um eine stabile Produktion beim Betrieb der Werkzeugmaschine zu erreichen, ist es daher erforderlich, eine Anomalie in einer Maschine zu detektieren und einen Manager und einen Arbeiter über den Zustand der Maschine zu informieren, um einen Bearbeitungsfehler eines Werkstücks im Voraus zu vermeiden, und es wurden Verfahren vorgeschlagen, die verschiedene Diagnosen durchführen.
-
Zum Beispiel offenbart
JP 2000-250625 A eine Fehlerdiagnosevorrichtung. Die Fehlerdiagnosevorrichtung verwendet eine Detektionseinheit für einen Antriebsleistungswert, die normalerweise in einer Maschine mit einer Antriebseinheit angeordnet ist, speichert einen normalen Antriebsleistungswert eines Aktuators, der vorab gemessen wird, in einer Speichereinheit, vergleicht einen detektierten Antriebsleistungswert mit dem normalen Antriebsleistungswert und bestimmt, dass ein Antriebssystem einen Fehler aufweist, wenn die Differenz gleich oder größer als ein Grenzwert ist. Die Fehlerdiagnosevorrichtung vergleicht einen detektierten Antriebsleistungswert mit dem gespeicherten normalen Antriebsleistungswert, um einen schweren Fehler zu bestimmen, wenn die Differenz gleich oder größer als ein bestimmter Grenzwert ist, und einen leichten Fehler zu bestimmen, wenn die Differenz gleich oder größer als ein relativ kleiner Grenzwert ist.
-
Darüber hinaus offenbart
JP 2018-73327 A ein Maschinendiagnosesystem. Das Maschinendiagnosesystem hat eine Einheit zum Berechnen von Auswertungsdaten, wie beispielsweise Spiel, eine Positionsabweichung, die Amplitude der Antriebskraft und eine Geschwindigkeitsabweichung, aus Daten, die beim Antrieb einer Antriebseinheit einer Werkzeugmaschine in einem vorgegebenen Muster gemessen werden. Das Maschinendiagnosesystem vergleicht die berechneten Auswertungsdaten mit Auswertungsdaten, die in Verbindung mit einem Ausführungsdatum und einer Ausführungszeit gespeichert sind, und gibt eine Warnung aus, wenn eine vorbestimmte Änderung in den Auswertungsdaten detektiert wird.
-
Bei einer Werkzeugmaschine, die je nach Benutzer verschiedene Werkstücke bearbeitet, kann jedoch bei einer geringfügigen Anomalie, die nicht dazu führt, dass die Antriebseinheit innerhalb eines kurzen Zeitraums außer Betrieb gesetzt wird, wenn sie belassen wird, ein Bestimmungskriterium für die Anomalie in Abhängigkeit von dem von einem Benutzer bearbeiteten Werkstück unterschiedlich sein. Betriebseinflüsse, die bei einer Verschlechterung einer Vorschubachse einer Werkzeugmaschine auftreten, umfassen eine verstärkte Änderung der Positionsabweichung während eines Achsenbetriebs, was sich negativ auf eine bearbeitete Oberflächenqualität und eine bearbeitete Form auswirkt. Da der Grad des Einflusses jedoch je nach bearbeitetem Werkstück und Bearbeitungsvorgang unterschiedlich ist, ist auch der Betriebszustand der Vorschubachse, der als anormal zu betrachten ist, unterschiedlich. Zum Beispiel ist es bei der Bearbeitung von Teilen weniger wahrscheinlich, von einer Verschlechterung der Vorschubachse betroffen zu sein, aufgrund des Umstandes, dass die Richtung der Abweichung im Vorschubbetrieb in vielen Fällen parallel zu einer bearbeiteten Oberfläche verläuft und dass eine Beschleunigungs-/Verzögerungseinheit, bei der eine Abweichung leicht erzeugt werden kann, in vielen Fällen nicht auf der bearbeiteten Oberfläche liegt. Währenddessen ist es bei der Bearbeitung von Werkzeugen wahrscheinlich, aufgrund einer frei gekrümmten Oberfläche von einer Verschlechterung der Vorschubachse betroffen zu sein. Wenn daher ein auf der Werkzeugbearbeitung basierender Grenzwert verwendet wird, um eine geringfügige Anomalie und ein Vorstadium einer Anomalie zu detektieren und ein Teil auszutauschen, kann ein Benutzer, der eine Teilebearbeitung durchführt, am Ende ein Teil austauschen, obwohl sich das Teil noch in einem Stadium befindet, in dem es ohne Hindernisse verwendet werden kann.
-
In Anbetracht dieser Problematik ist es daher ein Ziel der Offenbarung, eine Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung und ein Überwachungsverfahren für eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die sicherstellen, dass eine Anomalie einer Vorschubachse, die sich nachteilig auf eine bearbeitete Oberflächeneigenschaft auswirkt, in geeigneter Weise bestimmt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist eine erste Konfiguration der Offenbarung eine Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine. Die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung bestimmt eine Anomalie einer Vorschubachse in der Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitung eines Werkstücks durchführt, während sie ein an einer Hauptspindel angebrachtes Werkzeug oder das Werkstück dreht und einen beweglichen Körper durch die Vorschubachse antreibt. Die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung umfasst eine Positionsabweichungsberechnungseinheit, eine Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungseinheit, eine Positionsabweichungskomponentenumwandlungseinheit, eine Grenzwertberechnungseinheit und eine Anomaliebestimmungseinheit. Die Positionsabweichungsberechnungseinheit berechnet eine Positionsabweichung der Vorschubachse. Die Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungseinheit berechnet eine Richtung senkrecht zu einer bearbeiteten Oberfläche zum Zeitpunkt einer Positionsabweichungsberechnung. Die Positionsabweichungskomponentenumwandlungseinheit wandelt die Positionsabweichung der Vorschubachse in eine Komponente in der senkrechten Richtung um. Die Grenzwertberechnungseinheit berechnet einen Grenzwert basierend auf einer voreingestellten Beziehung zwischen einem Betriebszustand der Hauptspindel und dem Grenzwert. Der Betriebszustand der Hauptspindel ist mindestens einer von einem absoluten Wert oder einem Variationsbetrag pro Zeiteinheit einer Last der Hauptspindel zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung. Die Anomaliebestimmungseinheit vergleicht die durch die Positionsabweichungskomponentenumwandlungseinheit in die Komponente in der senkrechten Richtung umgewandelte Positionsabweichung der Vorschubachse mit dem durch die Grenzwertberechnungseinheit berechneten Grenzwert und bestimmt, dass die Vorschubachse eine Anomalie aufweist, wenn die Positionsabweichung den Grenzwert überschreitet.
-
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist eine zweite Konfiguration der Offenbarung ein Vorschubachsenüberwachungsverfahren für eine Werkzeugmaschine. Das Vorschubachsenüberwachungsverfahren bestimmt eine Anomalie einer Vorschubachse in der Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitung eines Werkstücks durchführt, während ein an einer Hauptspindel angebrachtes Werkzeug oder das Werkstück gedreht wird und ein beweglicher Körper durch die Vorschubachse angetrieben wird. Das Vorschubachsenüberwachungsverfahren umfasst einen Positionsabweichungsberechnungsschritt, einen Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungsschritt, einen Positionsabweichungskomponentenumwandlungsschritt, einen Grenzwertberechnungsschritt und einen Anomaliebestimmungsschritt. Der Positionsabweichungsberechnungsschritt besteht in der Berechnung einer Positionsabweichung der Vorschubachse. Der Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungsschritt besteht in der Berechnung einer Richtung senkrecht zu einer bearbeiteten Oberfläche zum Zeitpunkt einer Positionsabweichungsberechnung. Der Positionsabweichungskomponentenumwandlungsschritt besteht in der Umwandlung der Positionsabweichung der Vorschubachse in eine Komponente in der senkrechten Richtung. Der Grenzwertberechnungsschritt besteht in der Berechnung eines Grenzwerts basierend auf einer voreingestellten Beziehung zwischen einem Betriebszustand der Hauptspindel und dem Grenzwert. Der Betriebszustand der Hauptspindel ist mindestens einer von einem absoluten Wert oder einem Variationsbetrag pro Zeiteinheit einer Last der Hauptspindel zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung. Der Anomaliebestimmungsschritt besteht in einem Vergleich der im Positionsabweichungskomponentenumwandlungsschritt in die Komponente in der senkrechten Richtung umgewandelten Positionsabweichung der Vorschubachse mit dem im Grenzwertberechnungsschritt berechneten Grenzwert und einer Bestimmung, dass die Vorschubachse eine Anomalie aufweist, wenn die Positionsabweichung den Grenzwert überschreitet.
-
Bei der Offenlegung wird der Grenzwert basierend auf der voreingestellten Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Hauptspindel und dem Grenzwert berechnet, und die Positionsabweichung der Vorschubachse, die in die Komponente in der senkrechten Richtung umgewandelt wurde, wird mit dem berechneten Grenzwert verglichen, um eine Anomalie der Vorschubachse zu bestimmen. Daher kann eine Anomalie der Vorschubachse, die sich nachteilig auf eine bearbeitete Oberflächeneigenschaft gemäß einem Bearbeitungsvorgang auswirkt, in geeigneter Weise bestimmt werden. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Situation eintritt, in der ein Teil, das noch ohne Hindernisse verwendbar ist, aufgrund einer geringfügigen Anomalie oder in einem Vorstadium einer Anomalie ersetzt werden muss.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
- 1 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm einer Werkzeugmaschine und einer Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung.
- 2 ist ein Flussdiagramm für ein Vorschubachsenüberwachungsverfahren.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Offenbarung basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm, das ein Beispiel für eine Werkzeugmaschine und eine Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung gemäß einer ersten Konfiguration der Offenbarung zeigt. Ein Hauptspindelgehäuse 1 der Werkzeugmaschine umfasst eine durch einen Spindelmotor drehbare Hauptspindel 2, und am distalen Ende der Hauptspindel 2 ist ein Werkzeug 3 angebracht. Das Hauptspindelgehäuse 1 ist als beweglicher Körper in Richtung der Z-Achse beweglich. Ein Werkstück 5 ist auf einem Tisch 4 als beweglichem Körper befestigt, und der Tisch 4 ist auf einem Bett 6 in zueinander orthogonaler X-Achsenrichtung und Y-Achsenrichtung beweglich. Dabei werden das Werkzeug 3 und das Werkstück 5 relativ bewegt, um eine Bearbeitung des Werkstücks 5 durchzuführen.
-
Eine NC-Vorrichtung 10, die die Werkzeugmaschine steuert, umfasst eine Programminterpretationseinheit 11 und eine Maschinenbetriebsbefehlseinheit 12. Die Programminterpretationseinheit 11 interpretiert ein von einem Bediener über eine Eingabeeinheit (nicht dargestellt) eingegebenes Programm als einen Hauptspindeldrehbefehl und einen Vorschubachsenbetriebsbefehl. Die Maschinenbetriebsbefehlseinheit 12 steuert den Spindelmotor, jeden der Vorschubachsenmotoren und dergleichen auf der Grundlage des von der Programminterpretationseinheit 11 gesendeten Befehls. Die Bearbeitung des Werkstücks 5 wird durch die Steuerung der Maschinenbetriebsbefehlseinheit 12 durchgeführt. Die NC-Vorrichtung 10 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher, der mit der CPU verbunden ist und die Arbeitsabläufe sicherstellt.
-
Die NC-Vorrichtung 10, die auch eine Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung ist, umfasst ferner eine Achsenbetriebsüberwachungseinheit 13 und einen Monitor 14. Die Achsenbetriebsüberwachungseinheit 13 überwacht und analysiert Informationen über Steuerungen der Hauptspindel 2 und der jeweiligen Vorschubachsen, wie die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse, die von der Maschinenbetriebsbefehlseinheit 12 erzeugt werden. Wenn dann bestimmt wird, dass eine Anomalie in einer Vorschubachse vorliegt, wird ein Prozess, wie beispielsweise die Anzeige einer Anomalieerkennung auf dem Monitor 14, durchgeführt.
-
Die Achsenbetriebsüberwachungseinheit 13 fungiert als eine Positionsabweichungsberechnungseinheit, eine Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungseinheit, eine Positionsabweichungskomponentenumwandlungseinheit, eine Grenzwertberechnungseinheit und eine Anomaliebestimmungseinheit der Offenbarung.
-
Als Nächstes wird ein Vorschubachsenüberwachungsverfahren durch die Achsenbetriebsüberwachungseinheit 13 gemäß einer zweiten Konfiguration der Offenbarung basierend auf dem Flussdiagramm von 2 beschrieben.
-
Zunächst wird eine Positionsabweichung berechnet, die eine Differenz zwischen einem Sollwert und einer aktuellen Position jeder Vorschubachse ist (S1: Positionsabweichungsberechnungsschritt). Die Berechnung wird für alle Vorschubachsen einer Werkzeugmaschine durchgeführt, wenn eine beliebige Achse der Vorschubachsen, aus denen die Werkzeugmaschine besteht, für den Schneidvorschub betrieben wird. Die hier berechnete Positionsabweichung ist der Betrag der Variation der Positionsabweichung pro Zeiteinheit als ein Element, das eine bearbeitete Oberflächeneigenschaft stark beeinflusst. Für die Einstellung der Zeiteinheit wird die längere der durch eine Veränderung pro Umdrehung der Vorschubachse oder eine durch den Einfluss von Beschleunigung und Verzögerung erzeugte Vibration beeinflussten Zeitperioden so eingestellt, dass die Veränderung und die Vibration detektiert werden können. Außerdem wird im nächsten Schritt der Zeitpunkt, an dem die Positionsabweichung pro Zeiteinheit absolut am größten wird, als ein Zeitpunkt verwendet, an dem die Positionsabweichung berechnet wurde. Wenn der absolute Wert der Positionsabweichung als das Element verwendet wird, das eine bearbeitete Oberflächeneigenschaft stark beeinflusst, wird der Einfluss auf eine bearbeitete Form stärker. Daher muss, wie unten beschrieben, ein Grenzwert festgelegt werden, der sich von dem Grenzwert für den Betrag der Variation der Positionsabweichung pro Zeiteinheit unterscheidet.
-
Anschließend werden die Richtungen senkrecht zu einer bearbeiteten Oberfläche in Bezug auf die Maschinenkoordinaten zu dem Zeitpunkt berechnet, zu dem die Positionsabweichung berechnet wurde (S2: Bearbeitungsflächen-Senkrechtrichtung-Berechnungsschritt). Wenn zum Beispiel bei der Werkzeugmaschine mit der in
1 dargestellten Konfiguration die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche nur aus den Koordinateninformationen eines Bearbeitungsprogramms berechnet werden, werden sie wie folgt berechnet. Wenn nur eine Achse betrieben wird, sind die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche die Richtungen der Achsen, die nicht betrieben werden.
-
=> Die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche: Y0 Grad, Z0 Grad
-
Wenn zwei Achsen betrieben werden, sind die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche die Richtung der Achse, die nicht betrieben wird, und eine Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung, die sich in der Koordinatenebene der betriebenen Achsen bewegt.
-
=> Die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche: Z0 Grad, XY-Ebene 135 Grad
-
Wenn eine Materialform und eine Werkzeugform in der NC-Vorrichtung 10 registriert sind, können die Richtungen senkrecht zu der bearbeiteten Oberfläche durch Simulation einer bearbeiteten Form zum Zeitpunkt der Ausführung des Bearbeitungsprogramms ermittelt werden.
-
Anschließend wird die Positionsabweichung jeder Vorschubachse in eine Komponente in der Richtung senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche umgewandelt (S3: Positionsabweichungskomponentenumwandlungsschritt). Die Umwandlung wird basierend auf einer Richtung von 0 Grad durchgeführt, die zu einer Richtung der Positionsabweichung jeder Vorschubachse wird. Ein Fall, in dem die Positionsabweichung der X-Achse 5 µm beträgt, wird als Beispiel beschrieben. Zum Beispiel wird im Betriebszustand 1 die Positionsabweichung in Richtung Y0 Grad 0, und die Positionsabweichung in Richtung Z0 Grad wird 0. Im Betriebszustand 2 ist die Positionsabweichung in Richtung Z0 Grad 0, und der berechnete Wert der Positionsabweichung in Richtung der XY-Ebene 135 Grad ist 3,5 µm (|5×cos135|).
-
Als nächstes wird der Wert, der sich aus der Umrechnung der Positionsabweichung jeder Vorschubachse in der Richtung senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche ergibt, mit einem Grenzwert verglichen, der in einer Speichereinheit (nicht dargestellt) voreingestellt ist (S4). Wenn der umgewandelte Wert den Grenzwert überschreitet, wird bestimmt, dass die Vorschubachse eine Anomalie aufweist (S5), die auf dem Monitor 14 angezeigt wird. S4 und S5 sind ein Anomaliebestimmungsschritt.
-
Da die Positionsabweichung von einer Bearbeitungslast beeinflusst wird, sollte die Positionsabweichung bei einer Bearbeitung mit einer großen Bearbeitungslast, wie beispielsweise einer Grobbearbeitung, in einigen Fällen zugelassen werden. Daher ist es erwünscht, den Grenzwert gemäß der Bearbeitungslast einzustellen. Die Offenbarung umfasst eine Konfiguration, bei der der Grenzwert gemäß einem Betriebszustand der Hauptspindel zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung variabel ist. Im Folgenden werden zwei Beispiele für ein Verfahren zum Bestimmen des Betriebszustands der Hauptspindel 2 und ein Verfahren zum Berechnen des Grenzwerts (Grenzwertberechnungsschritt) dargestellt.
-
Im ersten Beispiel wird ein absoluter Wert pro Zeiteinheit einer Last einer Hauptspindel verwendet. Für die Zeiteinheit wird eine Zeitspanne für eine Hauptspindelumdrehung als Mindestzeiteinheit festgelegt. Sie kann jedoch auch so eingestellt werden, dass ein Zustand für mehrere Umdrehungen erreicht wird. Zunächst wird der absolute Wert pro Zeiteinheit der Belastung der Hauptspindel während des Leerlaufs, wenn keine Bearbeitung durchgeführt wird, berechnet und im Voraus aufgezeichnet. Darüber hinaus wird im Voraus ein Verhältnis zwischen einer Differenz zwischen dem Absolutwert pro Zeiteinheit der Belastung der Hauptspindel im Leerlauf und zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung und dem Grenzwert festgelegt.
-
Dann wird die Differenz aus dem absoluten Wert pro Zeiteinheit der Belastung der Hauptspindel zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung berechnet, und ein für die Überwachung verwendeter Grenzwert wird auf der Grundlage der voreingestellten Beziehung zwischen der Differenz und dem Grenzwert festgelegt. Für das Verhältnis zwischen der Differenz und dem Grenzwert kann die Positionsabweichung jeder Vorschubachse zum Zeitpunkt der Bearbeitung, die zu einer vorgegebenen Differenz wird, im Voraus gemessen werden, um eine Tabelle und eine Funktion zu erstellen.
-
Im zweiten Beispiel wird ein Variationsbetrag pro Zeiteinheit der Belastung der Hauptspindel verwendet. Für die Zeiteinheit wird eine Zeitspanne für eine Hauptspindelumdrehung als Mindestzeiteinheit festgelegt. Sie kann jedoch auch so festgelegt werden, dass ein Zustand für mehrere Umdrehungen erreicht wird. Auch in diesem Fall wird im Voraus eine Beziehung zwischen dem Änderungsbetrag pro Zeiteinheit der Last der Hauptspindel zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung und dem Grenzwert festgelegt, und basierend auf dieser Beziehung wird ein für die Überwachung verwendeter Grenzwert festgelegt. Ähnlich wie im ersten Beispiel kann das Verhältnis zwischen dem Änderungsbetrag und dem Grenzwert anhand eines im Voraus durchgeführten Experiments berechnet werden. Darüber hinaus kann eine auf die Vorschubachse ausgeübte Last aus dem Änderungsbetrag pro Zeiteinheit der Last der Hauptspindel, einem Werkzeugdurchmesser und einer Bearbeitungsrichtung berechnet werden, und die Last und die Steifigkeit der Vorschubachse können verwendet werden, um einen akzeptablen Wert für den Änderungsbetrag der Positionsabweichung zu erhalten. Bei der Bearbeitung in XY-Richtung sind die auf die Vorschubachsen wirkenden Lasten beispielsweise die Werte, die sich aus der Multiplikation des Änderungsbetrags und des Werkzeugdurchmessers in Bezug auf die X-Achse und die Y-Achse ergeben. Der Wert, der sich aus der Kombination des Referenzgrenzwerts und des nach dem oben beschriebenen Verfahren berechneten zulässigen Werts des Änderungsbetrags in der Positionsabweichung ergibt, wird der Grenzwert, der für die Überwachung verwendet wird. Da jedoch auf die Vorschubachse in Bezug auf die Z-Achse keine Last ausgeübt wird, wird der Referenzgrenzwert verwendet.
-
Für die Einstellung der oben beschriebenen Grenzwerte kann eine Schnittstelle vorgesehen werden, die die Grenzwerte entsprechend der vom Benutzer geforderten Qualität der bearbeiteten Oberfläche einstellen kann.
-
Die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung und das Überwachungsverfahren für eine Werkzeugmaschine der vorstehend beschriebenen Ausführungsform berechnen also die Positionsabweichungen der Vorschubachsen, berechnen die Richtungen senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche zu einem Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung und wandeln die Positionsabweichungen der Vorschubachsen in die Komponenten in den senkrechten Richtungen um. Die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung und das Überwachungsverfahren berechnen dann den Grenzwert basierend auf der voreingestellten Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Hauptspindel 2 und dem Grenzwert unter Verwendung des Absolutwerts oder des Änderungsbetrags pro Zeiteinheit der Last der Hauptspindel 2 zum Zeitpunkt der Positionsabweichungsberechnung als Betriebszustand der Hauptspindel 2. Anschließend vergleichen die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung und das Überwachungsverfahren die in die Komponenten in den senkrechten Richtungen umgewandelten Positionsabweichungen der Vorschubachsen mit dem berechneten Grenzwert, um zu bestimmen, dass eine Vorschubachse eine Anomalie aufweist, wenn eine Positionsabweichung den Grenzwert überschreitet.
-
Mit der Konfiguration kann eine Anomalie der Vorschubachse, die sich nachteilig auf die bearbeitete Oberflächeneigenschaft auswirkt, in geeigneter Weise bestimmt werden. Dementsprechend ist eine Situation, in der ein noch ohne Hindernisse verwendbares Teil aufgrund einer geringfügigen Anomalie oder in einem Vorstadium einer Anomalie ersetzt werden muss, weniger wahrscheinlich.
-
Als Richtung senkrecht zur bearbeiteten Oberfläche kann eine Richtung senkrecht zu einer durch eine tangentiale Richtung spezifizierten Oberfläche verwendet werden, sofern die bearbeitete Oberfläche eine gekrümmte Oberfläche oder eine sphärische Oberfläche ist.
-
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird als Betriebszustand der Hauptspindel entweder der Absolutwert oder der Änderungsbetrag pro Zeiteinheit der Belastung der Hauptspindel verwendet, wobei sowohl der Absolutwert als auch der Änderungsbetrag zur Festlegung des Grenzwertes verwendet werden können.
-
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird, wenn eine Anomalie einer Vorschubachse bestimmt wird, diese auf dem Monitor angezeigt. Es kann jedoch auch eine andere Benachrichtigungseinheit, wie beispielsweise ein Ton oder eine Lampe, verwendet werden. Zusammen mit der Benachrichtigung kann der Betrieb der Vorschubachse gestoppt werden.
-
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Vorschubachsenüberwachungsvorrichtung zwar in der NC-Vorrichtung angeordnet, die Überwachungsvorrichtung für die Vorschubachsen kann jedoch getrennt von der NC-Vorrichtung installiert werden.
-
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung sowie zur Einschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen getrennt und unabhängig voneinander offenbart werden sollen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten sowohl zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung als auch zum Zwecke der Einschränkung der beanspruchten Erfindung, alle möglichen Zwischenwerte oder Zwischeneinheiten offenbaren, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen.
-
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 2000250625 A [0003]
- JP 201873327 A [0004]
