DE10222521A1

DE10222521A1 - Tool/work piece damage prevention method for digitally controlled machine tools, involves comparing parameter for tool with limiting parameter and fomulating request regarding tool schedule on digital controller

Info

Publication number: DE10222521A1
Application number: DE2002122521
Authority: DE
Inventors: Joerg Lenk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Before beginning a processing stage in a processing sequence, a parameter for a tool chosen to carry out a processing stage is compared with a limiting parameter for this tool deduced from the geometry of a work piece. If a limiting is exceeded or not reached, the sequence is interrupted and information is given out if necessary. Parameters are compared while a post-processor for a computer-aided-manufacturing (CAM) system formulates a request regarding a tool schedule on a digital controller and the requested value is compared with the associate limiting value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von Beschädigungen von Werkzeugen und/oder Werkstücken durch Bearbeitungsvorgänge auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen. The invention relates to a method for preventing damage to Tools and / or workpieces through machining operations on numerical controlled machine tools.

Es ist bekannt, dass Bearbeitungsvorgänge auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen auch hinsichtlich der Werkzeugwechseloperationen automatisiert ablaufen können. Es ist ferner bekannt, dass Werkzeugwechsel z. B. durchgeführt werden, wenn es der anstehende Bearbeitungsschritt verlangt oder auch, wenn das gespannte Werkzeug einen zu hohen Verschleißgrad aufweist oder gar defekt ist. Eine derartige bekannte Lösung ist in der DE 198 56 116 A1 als Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Senkerosionsmaschine dargestellt. Der Grundgedanke der bekannten Lösung besteht darin, die Werkzeugbeschreibung losgelöst von einer konkret an einer Werkzeugmaschine vorgefundenen Situation und den reellen Werkzeugen in der Beschreibung eines Normwerkzeuges zu abstrahieren, so dass die Werkzeugbeschreibung im Vorfeld der eigentlichen Bearbeitung außerhalb der Werkstatt durchgeführt werden kann. Beim Einrichten der Werkzeugmaschine kann der Maschinenbediener auf eine bereits vorhandene abstrakte Werkzeugbeschreibung zurückgreifen und diese lediglich mit die spezifischen Werkzeugdaten betreffenden Steuerungseingaben ergänzen. Bei der abstrakten Werkzeugbeschreibung handelt es sich um die Beschreibung von Norm- bzw. Sollwerkzeugen, die für die Durchführung einer bestimmten Bearbeitung benötigt werden, wobei diese abstrakte Beschreibung alle wesentlichen bearbeitungsspezifischen Informationen enthält, wie z. B. die Werkzeug-Grundgeometrie, die Werkzeug-Grundform, den Werkzeugtyp und dergleichen. Die spezifischen Werkzeugdaten enthalten Lediglich Korrekturdaten, z. B. hinsichtlich der exakten Abmessung des tatsächlich verwendeten Werkzeuges, sowie maschinenspezifische Daten, wie etwa die exakte Einspannposition des Werkzeuges, die aktuelle Position in einem Werkzeugmagazin oder den aktuellen Verschleißzustand des tatsächlich verwendeten Werkzeuges. It is known that machining operations are based on numerically controlled Machine tools are also automated with regard to tool change operations can expire. It is also known that tool change z. B. performed if the upcoming processing step requires it or if the clamped tool has too high a degree of wear or even is broken. Such a known solution is described in DE 198 56 116 A1 as a method and device for controlling a machine tool, in particular one Die erosion machine shown. The basic idea of the known solution is to separate the tool description from one concrete to another Machine tool found situation and the real tools in the Abstract description of a standard tool so that the Tool description in advance of the actual machining outside the workshop can be carried out. When setting up the machine tool, the Machine operators on an existing abstract tool description access and this only with the specific tool data complete the relevant control inputs. With the abstract tool description is the description of standard or target tools that are for the Execution of a certain processing are required, this abstract description of all essential processing-specific information contains such. B. the basic tool geometry, the basic tool shape, the Tool type and the like. Contain the specific tool data Only correction data, e.g. B. with regard to the exact dimension of the actually used tool, as well as machine-specific data, such as the exact Clamping position of the tool, the current position in one Tool magazine or the current state of wear of the actually used Tool.

Nachteilig an der bekannten Lösung ist jedoch, dass die Verknüpfung der abstrakten und der spezifischen Werkzeugdaten von Hand erfolgt. Dies ist jedoch relativ aufwendig und Bedienerfehler sind nicht auszuschließen, da eine Prüfung der Eingabe nicht vorgesehen ist, somit auch die aus der Verknüpfung entstehenden Daten fehlerhaft sein können und während der Bearbeitung Werkzeug und/oder Werkstück nicht vor Beschädigung geschützt sind. A disadvantage of the known solution, however, is that the link between the abstract and specific tool data is done by hand. However, this is relatively complex and operator errors can not be ruled out, because a check of the Input is not provided, thus also those resulting from the link Data may be incorrect and while editing tool and / or Workpiece are not protected against damage.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Beschädigungen an Werkzeugen und/oder Werkstücken bei der Bearbeitung auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen aufgrund von Fehlern bei der Werkzeugauswahl zu vermeiden. It is therefore the object of the invention to damage tools and / or workpieces when machining on numerically controlled Avoid machine tools due to errors in tool selection.

Die Aufgabe wird gelöst, indem vor Beginn wenigstens eines Bearbeitungsschrittes einer Bearbeitungsfolge ein Vergleich von wenigstens einem Parameter eines zur Durchführung des Bearbeitungsschrittes ausgewählten Werkzeuges mit wenigstens einem aus der Werkstückgeometrie abgeleiteten Grenzwert für diesen Parameter durchgeführt wird und, wenn wenigstens ein Grenzwert über- bzw. unterschritten wird, der Ablauf unterbrochen und gegebenenfalls eine Information ausgegeben wird. The task is solved by starting at least one processing step a processing sequence, a comparison of at least one parameter from one to the other Execution of the processing step selected tool with at least one limit value derived therefrom from the workpiece geometry Parameter is carried out and if at least one limit value exceeds or falls below, the process is interrupted and, if necessary, information is issued.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird gemäß der Unteransprüche vorteilhaft realisiert. Ein Hauptprogramm ruft ein Werkzeug für einen Bearbeitungsschritt einer Bearbeitungsfolge auf und startet ein Konturprogramm, woraufhin wenigstens ein Parameter des Werkzeugs mit einem programmseitig vorgegebenen Grenzwert verglichen und bei Über- bzw. Unterschreitung des Grenzwertes eine Fehlermeldung ausgegeben wird, bei Erfüllung der Bedingung aber die Freigabe des Werkzeugs erfolgt. The method according to the invention is advantageous according to the subclaims realized. A main program calls a tool for a machining step Machining sequence and starts a contour program, whereupon at least one Tool parameters with a limit set by the program compared and one if the limit value is exceeded or undershot Error message is issued, but if the condition is fulfilled, the release of the Tool takes place.

Vorteilhaft ist, wenn der Parametervergleich in Form eines Schnelltestes ausführbar ist, d. h., wenn die Ausführung als Schnelltest im Hauptprogramm vereinbart ist. Das Konturprogramm enthält vorzugsweise eine Information über die Bearbeitungszeit, die bei einem Parametervergleich in Form eines Schnelltestes mittels des Hauptprogramms für eine jede Mehrzahl von Konturprogrammen summier- und auswertbar ist. It is advantageous if the parameter comparison can be carried out in the form of a quick test is, d. that is, if execution as a quick test has been agreed in the main program. The Contour program preferably contains information about the machining time, which when comparing parameters in the form of a quick test using the Main program for a total of a plurality of contour programs is evaluable.

Programmtechnisch wird der Parametervergleich realisiert, indem ein Postprozessor eines CAM-Systems eine Abfrage bezüglich einer Werkzeugtabelle der numerischen Steuerung formuliert und der abgefragte Wert mit dem zugehörigen Grenzwert verglichen wird. In terms of programming, the parameter comparison is realized by a Postprocessor of a CAM system a query regarding a tool table of the formulated numerical control and the queried value with the associated Limit value is compared.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen schematisierten Programmablauf. A preferred embodiment of the invention is described in more detail below explained. The accompanying drawing shows a schematic program flow.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel stellt eine Programmergänzung für ein CAM- erstelltes NC-Programm zur Fräsbearbeitung dar. Es wird geprüft, ob das zur Verwendung kommende Werkzeug dem vom CAM-System vorgegebenen entspricht. Bedienerfehler, die zur Beschädigung des Werkstückes, des Werkzeuges oder der Maschine führen können, werden verhindert. Geprüft werden die Werkzeugparameter
Werkzeugaufnahmedurchmesser bezüglich eines Maximalwertes,
Fräserauskraglänge bezüglich eines Minimalwertes,
Fräsereckradius bezüglich eines Minimalwertes und
Fräserradius bezüglich eines Toleranzbereichs des Fräserkorrekturradiusses. The preferred embodiment represents a program supplement for a CAM-created NC program for milling. It is checked whether the tool to be used corresponds to that specified by the CAM system. Operator errors that can damage the workpiece, the tool or the machine are prevented. The tool parameters are checked
Tool holder diameter with respect to a maximum value,
Milling cantilever length with respect to a minimum value,
Milling corner radius with regard to a minimum value and
Cutter radius with respect to a tolerance range of the cutter correction radius.

Vorteilhaft wird die Prüfung als Schnelltest vor Beginn der Fräsbearbeitung für eine gesamte Bearbeitungsfolge, d. h. für alle Werkzeuge ausgeführt, wobei mittels einer Summation der im Kopf eines jeden Konturprogramms eingetragenen Bearbeitungszeiten eine Information über die zu erwartende Gesamtbearbeitungsdauer ausgegeben werden kann. Ein Hauptprogramm definiert den gesamten Bearbeitungsprozess mit der Reihenfolge der Bearbeitungsschritte, dem Aufruf des für den jeweiligen Bearbeitungsschritt zu verwendenden Werkzeugs und des zugehörigen mittels computer aided manufacturing (CAM) erstellten Konturprogramms sowie der Lagefeststellung der Werkstücke. Die Prüfung wird sodann vom aufgerufenen Konturprogramm vorgenommen. Nachdem sämtliche für den Bearbeitungsprozess relevanten Konturprogramme aufgerufen wurden, erfolgt die Ausgabe der Gesamtbearbeitungsdauer durch das Hauptprogramm und der Bearbeitungsprozess kann gestartet werden, soweit keine Prüfung eine Grenzwertüber- bzw. -unterschreitung ergeben hat und somit festgestellt ist, dass sämtliche vorgesehenen Werkzeuge die Bedingungen erfüllen. Ergibt eine Prüfung jedoch, dass ein Werkzeug eine Bedingung nicht erfüllt, wird eine Fehlermeldung ausgegeben und das Programm unterbrochen, damit geeignete Maßnahmen ergriffen werden können. The test is advantageous as a quick test before the start of milling for one entire processing sequence, d. H. executed for all tools, whereby by means of a summation of those entered in the header of each contour program Processing times an information about the expected Total processing time can be spent. A main program defines the whole Processing process with the order of the processing steps, the call of the for the respective machining step and the tool to be used associated using computer aided manufacturing (CAM) Contour program and the position determination of the workpieces. The examination is then carried out by called contour program made. After all for the Relevant contour programs have been called up, the Output of the total processing time by the main program and Processing process can be started as long as there is no test Has exceeded or fallen below the limit value and therefore has determined that all provided tools meet the conditions. However, if an examination shows that a tool does not meet a condition will result in an error message issued and the program interrupted so that appropriate measures were taken can be.

Wird jedoch keine Prüfung in Form eines Schnelltestes durchgeführt, erfolgt bei Über- bzw. Unterschreitung eines Grenzwertes eines Werkzeugparameters eine Unterbrechung des Bearbeitungsschrittes sowie die Ausgabe einer entsprechenden Fehlermeldung, so dass auch in einem solchen Fall ein Schaden vermieden wird. However, if no test in the form of a quick test is carried out, at Exceeding or falling below a limit value of a tool parameter Interruption of the processing step and the output of a corresponding error message so that damage is avoided even in such a case becomes.

Claims

1. A method for preventing damage to tools and / or workpieces by machining operations on numerically controlled machine tools, characterized in that, before the beginning of at least one machining step of a machining sequence, a comparison of at least one parameter of a tool selected for carrying out the machining step with at least one from the workpiece geometry derived limit value for this parameter is carried out, if at least one limit value is exceeded or undershot, the process is interrupted and, if appropriate, information is output.

2. The method according to claim 1, characterized in that a Main program a tool for a processing step of a processing sequence calls and a contour program starts, whereupon at least one parameter of the tool with a limit value specified by the program compared and one if the limit value is exceeded or undershot Error message is issued, but if the condition is fulfilled, the release of the Tool takes place.

3. The method according to claim 2, characterized in that the Parameter comparison in the form of a quick test is executable if the execution as Rapid test is agreed in the main program.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the Contour program contains information about the machining time, which at a parameter comparison in the form of a quick test using the Main program for a total of a plurality of contour programs is evaluable.

5. The method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the Parameter comparison is done by a post processor of a CAM system Formulated query regarding a tool table of the numerical control and the queried value is compared with the associated limit value.