DE112013006911B4

DE112013006911B4 - Numerische Steuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013006911B4
Application number: DE112013006911.3T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Sagasaki; Koji Terada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2033-05-01
Also published as: CN105247424B; CN105247424A; TWI573646B; JP5642298B1; DE112013006911T5; TW201440932A; US10007247B2; JPWO2014178115A1; WO2014178115A1; US20160109872A1

Abstract

Numerische Steuervorrichtung (1i), die eine Werkzeugmaschine (900i) steuert, die mehrere Spindeln (S1, S2), die jeweils ein einem Werkstück (W1, W2) gegenüberliegendes Werkzeug (T1, T2) um eine Werkzeugachse relativ zum Werkstück (W1, W2) in Drehung versetzen, eine einen Vorschubvorgang ausführende erste Vorschubachse (Z2), so dass sich mehrere Werkzeuge (T1, T2) in relativer Bewegung mehreren Werkstücken (W1, W2) annähern, und eine zweite Vorschubachse (Z1) umfasst, die einen Abstand zwischen einem Werkzeug (T1) aus den Werkzeugen (T1, T2) und einem diesem einen Werkzeug (T1) gegenüberliegenden Werkstück (W1) ändert, wobei die numerische Steuervorrichtung (1i) umfasst: eine zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (50i), die, entsprechend einem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, eine Rotation und einen Vorschub einer zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Spindeln (S1, S2) einer Rotation und einem Vorschub einer referenzseitigen Spindel (S2) der Spindeln (S1, S2) unter Verwendung der ersten Vorschubachse (Z2) zuordnet und die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel (S2) unter Verwendung der zweiten Vorschubachse (Z1) zuordnet, so dass eine Differenz zwischen einem Abstand eines Werkzeugs (T2) der referenzseitigen Spindel (S2) zu einem Werkstück (W2) und einem Abstand eines Werkzeugs (T1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) zu einem Werkstück (W1) einer Differenz zwischen einer Werkzeuglänge (Lt2) der referenzseitigen Spindel (S2) und einer Werkzeuglänge (Lt1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) entspricht, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein synchrones Gewindebohren zeitgleich ausführt, bei welchem das eine Werkzeug (T1) und ein von dem einen Werkzeug (T1) verschiedenes Werkzeug (T2) verschiedene Bearbeitungsbedingungen (Lt1, Lt2) aufweisen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerungsvorrichtung.
Hintergrund
Patentliteratur 1 erwähnt eine Mehrachsen-Gewindebohrvorrichtung mit fünf Gewindebohranordnungen, in denen jeweils Spindeln vorgesehen sind, die von Spindelmotoren zur Rotation angetrieben werden, und mit einem Rahmen, der die fünf Gewindebohranordnungen seitlich in Reihe haltert und von einem Vorschubmotor reziprozierend angetrieben wird, wobei die Spindelmotoren in Synchronisation mit dem Vorschubmotor einzeln in Drehung versetzt werden, um mit Hilfe von Gewindebohrern, die an den fernen Enden der Spindeln angebracht sind, Gewindebohrlöcher in ein Werkstück einzubringen. Um die Anordnung der Spindeln entsprechend der Änderung des zu bohrenden Abschnitts des Werkstücks zu ändern, müssen gemäß Patentliteratur 1 demzufolge nur ein in einem Rahmenglied ausgebildetes Durchgangsloch und eine Halteplatte zu denjenigen wechseln, die dem zu bearbeitenden Abschnitt des Werkstücks entsprechen, um die Anordnung der die Spindeln lagernden Gewindebohranordnungen zu ändern. Dadurch wird die Anzahl der für die Änderung notwendigen Komponenten reduziert.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1:. JP 2001-252 825 A .

Überblick
Technisches Problem
Ein Ziel der in Patentliteratur 1 beschriebenen Mehrachsen-Gewindebohrvorrichtung besteht in einer geeigneten Änderung der Anordnung der Spindeln entsprechend der Änderung des zu gewindebohrenden Abschnitts des Werkstücks. Die Mehrachsen-Gewindebohrvorrichtung basiert auf der Voraussetzung, dass die Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) für alle Spindeln gleich eingestellt sind. Das heißt, in der in Patentliteratur 1 beschriebenen Mehrachsen-Gewindebohrvorrichtung gibt es keine Beschreibung in Bezug auf Spindeln mit unterschiedlichen Bearbeitungsbedingungen. Es gibt auch keine Beschreibung darüber, wie bei zeitgleicher Ausführung eines synchronen Gewindebohrens mit mehreren Werkzeugen die Genauigkeit verbessert wird, wenn Spindeln unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen aufweisen.
JP 2002-326 140 A offenbart eine Synchronisationssteuerung, die in einer Werkzeugmaschine mit mehreren Spindeln verwendet wird, um das Brechen eines Bearbeitungswerkzeugs und eines Werkstücks durch Reduzieren eines Synchronisationsfehlers in einer angetriebenen Spindel zu verhindern, wobei eine Hauptspindel aus der Mehrzahl von Spindeln als Referenz für die Synchronsteuerung verwendet wird.
DE 103 30 909 B4 offenbart eine Werkzeugmaschine und ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken. Die Werkzeugmaschine weist eine Vielzahl von Werkzeugspindeln auf, die reihenweise starr angeordnet oder synchron miteinander bewegbar sind. DE 36 21 676 A1 offenbart eine numerische Steuervorrichtung, die eine Gewindeschneidmaschine steuert. In der Gewindeschneidmaschine wird die Vorschubgeschwindigkeit eines Gewindeschneidwerkzeugs mit Hilfe eines Steuer- und Regelsystems derart gesteuert, dass die Drehung des Schneidwerkzeugs und seine Vorschubgeschwindigkeit auf das Werkstück verwendet werden, um die Position des Schneidwerkzeuges zu steuern.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorliegenden Ausführungen ausgearbeitet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einem nächsten Stand der Technik, wie in der DE 36 21 676 A1 offenbart, eine numerische Steuerungsvorrichtung bereitzustellen, die bei zeitgleicher Ausführung eines Gewindebohrens mit mehreren Werkzeugen die Genauigkeit verbessern kann, wenn Spindeln unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen aufweisen.
Problemlösung
Eine numerische Steuerungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des obigen Problems und Erreichung des gesetzten Ziels ist eine numerische Steuerungsvorrichtung, die eine Werkzeugmaschine steuert, die mehrere Spindeln, die jeweils ein einem Werkstück gegenüberliegendes Werkzeug um eine Werkzeugachse relativ zum Werkstück in Drehung versetzen, und eine einen Vorschubvorgang ausführende Vorschubachse umfasst, so dass sich mehrere der Werkzeuge in relativer Bewegung an mehrere der Werkstücke annähern, wobei die numerische Steuerungsvorrichtung eine zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit umfasst, welche die Rotation und den Vorschub einer Spindel auf einer zugeordneten Seite der Spindeln, entsprechend einem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, der Rotation und dem Vorschub einer Spindel auf einer Referenzseite der Spindeln zuordnet und ein synchrones Gewindebohren mit den Werkzeugen zeitgleich ausführt.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ordnet die zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit die Rotation und den Vorschub der Spindel auf der zugeordneten Seite der Spindeln, entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, der Rotation und dem Vorschub der Spindel auf der Referenzseite der Spindeln zu und führt mit mehreren Werkzeugen ein synchrones Gewindebohren zeitgleich aus. Demzufolge ist es möglich, das synchrone Gewindebohren zeitgleich mit mehreren Werkzeugen genau auszuführen und dabei die zwischen den Spindeln bestehenden Unterschiede in den Bearbeitungsbedingungen zu berücksichtigen. Das heißt, es ist möglich, bei der zeitgleichen Ausführung des synchronen Gewindebohrens mit mehreren Werkzeugen die Genauigkeit zu verbessern, wenn Spindeln unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen aufweisen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine in einer Ausführungsform.
2 zeigt die Ausgestaltung einer numerischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der Ausführungsform.
3 zeigt einen zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, wenn eine Z1-Achse in der Ausführungsform stationär ist.
4 zeigt ein Werkstückkoordinatensystem und ein Maschinenkoordinatensystem in der Ausführungsform.
5 zeigt ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks, wenn die Werkzeuglängen und die Lochtiefen von Spindeln identisch sind und die Steigung bei jeder Spindel in der Ausführungsform anders ist.
6 zeigt ein Beispiel eines zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehls, wenn die Z1-Achse in der Ausführungsform bewegt wird.
7 zeigt ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks, wenn die Werkzeuglängen von Spindeln identisch sind und die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung bei jeder Spindel in der Ausführungsform unterschiedlich sind.
8 zeigt ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks, wenn die Werkzeuglängen von Spindeln identisch sind und die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung bei jeder Spindel in der Ausführungsform unterschiedlich sind.
9 zeigt ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks, wenn die Werkzeuglänge, die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung je Spindel in der Ausführungsform unterschiedlich sind.
10 zeigt ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks, wenn die Werkzeuglänge, die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung bei jeder Spindel in der Ausführungsform unterschiedlich sind.
11 ist ein Flussdiagramm und beschreibt den Betrieb der numerischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der Ausführungsform.
12 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine in einer Änderung der Ausführungsform.
13 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine in einer anderen Änderung der Ausführungsform.
14 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine in einer anderen Änderung der Ausführungsform.
15 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine in einer grundlegenden Form.
16 zeigt die Ausgestaltung der Werkzeugmaschine und ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in der grundlegenden Form.
Beschreibung von Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen numerischen Steuerungsvorrichtung werden nunmehr unter Verweis auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist.
Ausführungsform.
Bevor eine numerische Steuerungsvorrichtung 1i gemäß einer Ausführungsform dargelegt wird, wird die schematische Ausgestaltung einer numerischen Steuerungsvorrichtung 1 gemäß einer grundlegenden Form unter Bezugnahme auf 15 und 16 erläutert. 15 ist ein Blockschaltbild und zeigt die Ausgestaltung der numerischen Steuerungsvorrichtung 1 gemäß der grundlegenden Form. 16 zeigt die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 900 und ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück W1 in der grundlegenden Form.
Die in 16 dargestellte Werkzeugmaschine 900 umfasst einen Werkzeughalter 906 und eine Werkstückstützeinheit 907. Die Werkzeugmaschine 900 umfasst eine X1-Achse, eine Z1-Achse und eine S1-Achse. Die X1-Achse ist eine bewegte Achse zur Bewegung des Werkzeughalters 906. Die Z1-Achse ist eine bewegte Achse zur Bewegung des Werkzeughalters 906 in einer Richtung senkrecht zur X1-Achse. Die Verlängerungslinie einer Werkzeug-Achse T1a des Werkzeugs T1 kreuzt eine zu bearbeitende Oberfläche W1a am Werkstück W1.
Das heißt, die Z1-Achse ist eine Vorschubachse, die einen Vorschubvorgang in einer Richtung ausführt, in der das Werkzeug T1 sich in Relativbewegung näher an das dem Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 heranbewegt. Die S1-Achse ist eine Rotationsachse zum Drehen der Werkstückstützeinheit 907 um die Rotationsmittellinie parallel zur Z1-Achse. Das heißt, die S1-Achse ist eine Spindel zum Drehen des dem Werkstück W1 gegenüberliegenden Werkzeugs T1 um die Werkzeugachse T1a relativ zum Werkstück W1.
Das Werkzeug T1 ist ein Werkzeug zur Ausführung des Gewindebohrens, d. h. ein Werkzeug zum Ausbilden einer Bohrung mit Innengewinde (Gewindebohrung) im Werkstück W1. Das heißt, das Werkzeug T1 weist auf seiner Oberfläche Vorsprünge auf, die den Gewinderillen entsprechen, die in der Innengewindebohrung ausgebildet werden sollen. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1 steuert die Werkzeugmaschine 900 und synchronisiert die Rotation und den Vorschub der S1-Achse (der Spindel), so dass ein synchrones Gewindebohren ausgeführt wird.
Anzumerken ist, dass die Z1-Achse auf der Seite der Werkstückstützeinheit 907 vorgesehen werden kann, um den Vorschubvorgang in der Richtung auszuführen, in der das Werkzeug T1 sich in Relativbewegung näher an das dem Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 heranbewegt. Die S1-Achse kann auf der Seite des Werkzeughalters 906 vorgesehen werden, um das dem Werkstück W1 gegenüberliegende Werkzeug T1 um die Werkzeugachse T1a relativ zum Werkstück W1 zu drehen.
Die Werkzeugmaschine 900 umfasst ferner Servomotoren 5a bis 5c, wie in 15 zu sehen. Die Servomotoren 5a und 5b bewegen die X1-Achse bzw. Z1-Achse (die Vorschubachse) in Bezug auf den Werkzeughalter 906. Der Spindelmotor 5c dreht die S1-Achse (die Spindel).
Die numerische Steuerungsvorrichtung 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 3, eine Eingabebetriebseinheit 2, eine Steuerungsbetriebseinheit 50 und eine Antriebseinheit 20. Zum Beispiel wird auf Betätigung eines Automatikstartknopfs eines Bearbeitungsprogramms 11 durch den Benutzer ein Signal für einen automatischen Start des Bearbeitungsprogramms 11 an die Steuerungsbetriebseinheit 50 gegeben. In Reaktion auf das Signal startet die Steuerungsbetriebseinheit 50 das Bearbeitungsprogramm 11 und generiert einen Bewegungsbetragsbefehl für die X1-Achse, einen Bewegungsbetragsbefehl und einen Bewegungsgeschwindigkeitsbefehl für die Z1-Achse sowie einen Rotationsgeschwindigkeitsbefehl für die S1-Achse und liefert die Befehle gemäß Bearbeitungsprogramm 11 an die Antriebseinheit 20. Die Antriebseinheit 20 umfasst eine X1-Achse-Servosteuerungseinheit 4a, eine Z1-Achse-Servosteuerungseinheit 4b und eine S1-Achse-Servosteuerungseinheit 4c. Die Antriebseinheit 20 treibt den Servomotor 5a für die X1-Achse, den Servomotor 5b für die Z1-Achse und den Spindelmotor 5c für die S1-Achse entsprechend dem von der Steuerungsbetriebseinheit 50 eingegebenen Bewegungsbetragsbefehl für die X1-Achse, Bewegungsbetragsbefehl und Bewegungsgeschwindigkeitsbefehl für die Z1-Achse sowie Rotationsgeschwindigkeitsbefehl für die S1-Achse an.
Die Steuerungsbetriebseinheit 50 umfasst eine Speichereinheit 8, eine Analyseverarbeitungseinheit 17, eine Interpolationsverarbeitungseinheit 60, eine Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70, eine Achsdateneingabe/-ausgabeeinheit 90, eine Eingabesteuerungseinheit 6, eine Bildschirmverarbeitungseinheit 16 und eine Dateneinstellungseinheit 7.
Das Signal für den Automatikstart des Bearbeitungsprogramms 11 wird über eine SPS (nicht dargestellt) in eine Maschinensteuerungssignal-Verarbeitungseinheit (nicht dargestellt) eingegeben. Die Maschinensteuerungssignal-Verarbeitungseinheit weist über die Speichereinheit 8 die Analyseverarbeitungseinheit 17 zum Starten des Bearbeitungsprogramms 11 an.
Die Speichereinheit 8 speichert dort Parameter 9, Werkzeugdaten 10, das Bearbeitungsprogramm 11 und Bildschirmanzeigedaten 15 und umfasst einen gemeinsamen Bereich 14 und einen Betriebsdatenbereich 19, die als Arbeitsbereiche fungieren. Die Werkzeugdaten 10 sind zum Beispiel Tabellendaten, in denen eine Werkzeugkorrekturnummer und ein Werkzeugkorrekturbetrag durch ihre Beziehung zu einer Mehrzahl von Korrekturnummern einander zugeordnet sind. Es ist möglich, den Werkzeugkorrekturbetrag entsprechend der Werkzeugkorrekturnummer durch Verweis auf die Werkzeugdaten 10 vorzugeben.
Die Analyseverarbeitungseinheit 17 liest das Bearbeitungsprogramm 11 aus der Speichereinheit 8 und führt eine Analyseverarbeitung an jedem Satz (an jeder Reihe) im Bearbeitungsprogramm 11 entsprechend der Startanweisung aus dem Bearbeitungsprogramm 11 aus. Wenn beispielsweise ein G-Code (z. B. ein G-Code ”G0” oder ”G1”) in einem analysierten Satz (Reihe) enthalten ist, schlägt die Analyseverarbeitungseinheit 17 den Werkzeugkorrekturbetrag auf das Analyseergebnis auf und leitet das Analyseergebnis an die Interpolationsverarbeitungseinheit 60.
Die Interpolationsverarbeitungseinheit 60 empfängt das Analyseergebnis (einen Positionsbefehl) aus der Analyseverarbeitungseinheit 17, führt am Analyseergebnis (am Positionsbefehl) eine Interpolationsverarbeitung durch und liefert das Ergebnis (einen Bewegungsbetrag, einen Rotationsbetrag usw.) der Interpolationsverarbeitung an die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70.
Die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70 führt eine Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitung am von der Interpolationsverarbeitungseinheit 60 gelieferten Ergebnis der Interpolationsverarbeitung aus. Die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70 gibt das die X1-Achse, die Z1-Achse und die S1-Achse betreffende Ergebnis (Vorschubgeschwindigkeit, Rotationsgeschwindigkeit usw.) der Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitung an die Achsdateneingabe/-ausgabeeinheit 90 aus.
Beispielsweise steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1 die Bearbeitung des Werkstücks W1, wie in 16 dargestellt.
In Schritt 16A in 16 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1 die Z1-Achse entsprechend der Beschreibung (z. B. G-Code ”G0”) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass das Werkzeug T1 sich zur Bearbeitungsstartposition bewegt.
In Schritt 16B in 16 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1 die S1-Achse und Z1-Achse entsprechend der Beschreibung (z. B. G-Code ”G1”) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass das Werkzeug T1 sich in relativer Bewegung näher an das Werkstück W1 heranbewegt (d. h. die Z1-Achse wird bewegt, um die S1-Achse vorzuschieben und das Werkzeug T1 nah an das Werkstück W1 zu bringen). An diesem Punkt synchronisiert die numerische Steuerungsvorrichtung 1 die Rotation und den Vorschub der S1-Achse (der Spindel), um mit dem Werkzeug T1 ein synchrones Gewindebohren am Werkstück W1 auszuführen. Demzufolge ist es möglich, die Steigung der Gewinderillen in der Innengewindebohrung W1b im Wesentlichen konstant zu realisieren und damit die Innengewindebohrung W1b im Werkstück W1 hochgenau auszubilden.
Bei Ausbildung der Innengewindebohrung W1b im Werkstück W1 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1 den Werkzeughalter 906 und die Werkstückstützeinheit 907 so, dass die Drehrichtung der S1-Achse (der Spindel) aus der Bearbeitungsdrehrichtung umgekehrt wird, und synchronisiert die Rotation und den Vorschub der S1-Achse (Spindel) zum Entfernen des Werkzeugs T1 aus dem Innengewinde W1b. Demzufolge ist es möglich, das Werkzeug T1 aus der Innengewindebohrung W1b zu entfernen und dabei ein Einwirken des Werkzeugs T1 auf die Innengewindebohrung W1b zu unterbinden.
In der Grundform nach 15 und 16 kann in einem von der numerischen Steuerungsvorrichtung 1 ausgeführten Bearbeitungsvorgang jeweils nur eine Innengewindebohrung W1b eingearbeitet werden. Wenn die Bearbeitung mehrerer vorhandener Gewindelöcher gewünscht ist, wird damit die Zykluszeit der Bearbeitung insgesamt tendenziell lang.
In der numerischen Steuerungsvorrichtung 1 wird hingegen davon ausgegangen, dass eine Mehrzahl von Spindeln und eine Mehrzahl von Werkzeugen vorgesehen sind und dass die Spindeln unabhängig voneinander jeweils einzeln mit einer Vorschubachse synchronisiert sind. In diesem Fall können die Werkzeuge von den Spindeln gleichzeitig gedreht werden, und die Bearbeitung der Innengewindebohrungen kann simultan erfolgen. Dies ermöglicht die Reduzierung der Zykluszeit der Bearbeitung.
Da jedoch die Spindeln unabhängig voneinander mit der Vorschubachse jeweils einzeln synchronisiert werden, besteht die Wahrscheinlichkeit, wenn Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) je Spindel unterschiedlich sind, dass bei der Bearbeitung die Unterschiede der Bearbeitungsbedingungen vernachlässigt werden. Wenn Bearbeitungsbedingungen bei den einzelnen Spindeln unterschiedlich sind, besteht also die Wahrscheinlichkeit, dass eine Mehrzahl von Werkzeugen ein synchrones Gewindebohren nicht zeitgleich ausführen kann.
Statt die Spindeln unabhängig, voneinander jeweils einzeln mit der Vorschubachse zu synchronisieren, ordnet die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Rotation und den Vorschub einer zuordnungsseitigen Spindel deshalb in der vorliegenden Ausführungsform der Rotation und dem Vorschub einer referenzseitigen Spindel zu und führt mit einer Mehrzahl von Werkzeugen zeitgleich ein synchrones Gewindebohren mit dem Ziel aus, die Genauigkeit zu verbessern und, wenn Bearbeitungsbedingungen für jede Spindel unterschiedlich sind, die Zykluszeit durch eine Verkürzung der Planungszeit bei der zeitgleichen Ausführung des synchronen Gewindebohrens mit mehreren Werkzeugen zu verbessern.
Insbesondere werden in der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i die nachstehenden Aktionen ausgeführt. 1 zeigt die Ausgestaltung einer von der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i gesteuerten Werkzeugmaschine 900i entsprechend der Ausführungsform. 2 zeigt als Blockschaltbild die Ausgestaltung der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend der ersten Ausführungsform. In der nachstehenden Erläuterung werden in erster Linie die Abweichungen gegenüber der Grundform erläutert.
Die in 1 dargestellte Werkzeugmaschine 900i umfasst zwei Werkzeughalter 906i1 und 906i2 sowie zwei Werkstückstützeinheiten 907i1 und 907i2. Die Werkzeugmaschine 900i umfasst eine X1-Achse, eine Z1-Achse, eine S1-Achse, eine X2-Achse, eine Z2-Achse und eine S2-Achse. In der Werkzeugmaschine 900i sind zwei Werkzeuge T1 und T2 vorgesehen. Die beiden Werkzeuge T1 und T2 liegen den jeweils entsprechenden Werkstücken W1 bzw. W2 gegenüber. In der Werkzeugmaschine 900i sind der Werkzeughalter 906i1 und die Werkstückstützeinheit 907i2 auf der Seite der Z2-Achse und die Werkstückstützeinheit 907i1 und der Werkzeughalter 906i2 auf der Seite der Z1-Achse vorgesehen. Der Werkzeughalter 906i2 ist stationär.
Die Z1-Achse ist eine Vorschubachse, die einen Vorschubvorgang in einer Richtung ausführt, in der das Werkzeug T1 sich in Relativbewegung näher an das dem Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 heranbewegt. Die Z1-Achse ist eine Vorschubachse, die einen Vorschubvorgang zur Änderung des Abstands zwischen dem Werkzeug T1 und dem dem Werkzeug T1 gegenüberliegenden Werkstück W1 ausführt. Die S1-Achse ist eine Rotationsachse, welche die Werkstückstützeinheit 907i1 um die Rotationsmittellinie parallel zur Z1-Achse dreht. Das heißt, die S1-Achse ist eine Spindel, die das dem Werkstück W1 gegenüberliegende Werkzeug T1 um eine Werkzeugachse T1a relativ zum Werkstück W1 dreht.
Die Z2-Achse ist eine Vorschubachse, die einen Vorschubvorgang in Richtungen ausführt, in denen die Werkzeuge T1 und T2 sich in Relativbewegung näher an die den Werkzeugen T1 und T2 gegenüberliegenden Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen. Die Z2-Achse führt einen Vorschubvorgang aus, um eine Mehrzahl von Werkzeugen T1 und T2 dicht an eine Mehrzahl von Werkstücken W1 und W2 heranzubringen. Die S2-Achse ist eine Rotationsachse, welche die Werkstückstützeinheit 907i2 um die Rotationsmittellinie parallel zur Z2-Achse dreht. Das heißt, die S2-Achse ist eine Spindel, die das dem Werkstück W2 gegenüberliegende Werkzeug T2 um die Werkzeugachse T2a relativ zum Werkstück W2 dreht.
Das Werkzeug T2 ist ein Werkzeug zur Ausführung des Gewindebohrens, d. h. ein Werkzeug zum Ausbilden einer Bohrung mit Innengewinde (Gewindebohrung) im Werkstück W2. Das heißt, das Werkzeug T2 weist auf seiner Oberfläche Vorsprünge auf, die den Gewinderillen entsprechen, die in der Innengewindebohrung ausgebildet werden sollen. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1 steuert die Werkzeugmaschine 900i und synchronisiert die Rotation und den Vorschub der S2-Achse (einer Spindel), so dass ein synchrones Gewindebohren ausgeführt wird.
Die Werkzeugmaschine 900i umfasst ferner Servomotoren 5a bis 5f, wie in 2 zu sehen. Der Servomotor 5a bewegt die X1-Achse. Der Servomotor 5b bewegt die Z1-Achse (eine zweite Vorschubachse). Der Spindelmotor 5c dreht die S1-Achse (eine Spindel). Die Servomotoren 5d und 5e bewegen die X2-Achse bzw. die Z2-Achse (eine Vorschubachse) in Bezug auf den Werkzeughalter 906i1 und die Werkstückstützeinheit 907i2. Der Spindelmotor 5f dreht die S2-Achse (eine Spindel).
Wie dies zu bemerken ist, umfasst eine Antriebseinheit 20i die X1-Achse-Servosteuerungseinheit 4a, die Z1-Achse-Servosteuerungseinheit 4b, die S1-Achse-Spindelsteuerungseinheit 4c, eine X2-Achse-Servosteuerungseinheit 4d, eine Z2-Achse-Servosteuerungseinheit 4e und eine S2-Achse-Spindelsteuerungseinheit 4f entsprechend den Servomotoren 5a bis 5f.
Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i umfasst eine Steuerungsbetriebseinheit (eine zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit) 50i an Stelle der Steuerungsbetriebseinheit 50 (siehe 15). Die Steuerungsbetriebseinheit 50i umfasst eine Analyseverarbeitungseinheit 17i an Stelle der Analyseverarbeitungseinheit 17 und umfasst eine zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i und eine zuordnungssynchrone Gewindebohrspindel-Steuerungseinheit 80i.
Die Analyseverarbeitungseinheit 17i umfasst eine zuordnungssynchrone Gewindebohrbefehl-Analyseeinheit 18i. Die Analyseverarbeitungseinheit 17i analysiert zum Beispiel ein Bearbeitungsprogramm satzweise (Zeile für Zeile). Wenn jedoch ein zuordnungssynchroner Gewindebohrbefehl (siehe 3 und 6) in einem Zielsatz der Analyse enthalten ist, führt die Analyseverarbeitungseinheit 17i eine Analyse mithilfe der zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl-Analyseeinheit 18i aus. Die zuordnungssynchrone Gewindebohrbefehl-Analyseeinheit 18i analysiert beispielsweise einen zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm und liefert das Analyseergebnis über die Speichereinheit 8 an die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i.
Die in 2 dargestellte zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i führt die Steuerung so aus, dass die Rotation und der Vorschub der Spindel auf der zugeordneten Seite der Rotation und dem Vorschub der Spindel auf der Referenzseite zugeordnet werden. Die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i ordnet zum Beispiel die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Werkzeuglänge der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Werkzeuglänge der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht. Alternativ ordnet die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i zum Beispiel die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht.
Speziell umfasst die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i eine Werkzeuglängenberechnungseinheit 31i, eine Lochtiefenberechnungseinheit 32i, eine Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i, eine Verschiebungsbetrag-Berechnungseinheit 34i und eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 35i.
Die Werkzeuglängenberechnungseinheit 31i bezieht über die Speichereinheit 8 eine Werkzeugkorrekturnummer ”T1” für das Werkzeug T1 und eine Werkzeugkorrekturnummer ”T2” für das Werkzeug T2 aus der Analyseverarbeitungseinheit 17i. Die Werkzeuglängenberechnungseinheit 31i bezieht Werkzeugkorrekturbeträge entsprechend den Werkzeugkorrekturnummern ”T1” und ”T2” durch Verweis auf die Werkzeugdaten 10 in der Speichereinheit 8. Die Werkzeuglängenberechnungseinheit 31i berechnet entsprechend eine Werkzeuglänge Lt1 des Werkzeugs T1 und eine Werkzeuglänge Lt2 des Werkzeugs T2, indem sie beispielsweise die Werkzeugkorrekturbeträge zur Referenzwerkzeuglänge hinzuaddiert.
Die Lochtiefenberechnungseinheit 32i bezieht über die Speichereinheit 8 einen Positionsbefehl für die Z1-Achse und einen Positionsbefehl für die Z2-Achse aus der Analyseverarbeitungseinheit 17i. Die Lochtiefenberechnungseinheit 32i berechnet entsprechend dem Positionsbefehl für die Z1-Achse und dem Positionsbefehl für die Z2-Achse eine Bearbeitungslochtiefe D1 der von Werkzeug T1 der Spindel (S1-Achse) einzubringenden Innengewindebohrung und eine Bearbeitungslochtiefe D2 der von Werkzeug T2 der Spindel (S2-Achse) einzubringenden Innengewindebohrung. In dem in 3 dargestellten Fall werden beispielsweise die Bearbeitungslochtiefe D1 der Spindel (S1-Achse) und die Bearbeitungslochtiefe D2 der Spindel (S2-Achse) entsprechend dem Positionsbefehl für die Z1-Achse (Z1-Achse = stationär) und dem Positionsbefehl für die Z2-Achse (Z2 = 50) als einander gleichgroße Werte berechnet. Wenn beispielsweise die Position des fernen Werkzeugendes von Werkzeug T1 entsprechend der von der Werkzeuglängenberechnungseinheit 31i berechneten Werkzeuglänge Lt1 von Werkzeug T1 durch Zt1 dargestellt ist und der von der Analyseverarbeitungseinheit 17i analysierte Positionsbefehl für die Z2-Achse durch Zc2 dargestellt ist, lassen sich die Bearbeitungslochtiefen D1 und D2 nach folgender Formel 1 berechnen: D1 = D2 = Zt1 – Zc2 Formel 1
Alternativ, wenn Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) für jede Spindel unterschiedlich sind (z. B. im Falle des dargestellten zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehls in 6), ist es notwendig, eine Verarbeitung für die Bewegung der Z1-Achse und eine Verarbeitung für die Bewegung der Z2-Achse und die Drehung der Spindeln (S1-Achse und S2-Achse) auszuführen. Die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i steuert die Ausführungsreihenfolge dieser Verarbeitungsarten.
Wenn beispielsweise die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i als Analyseergebnis einliest, dass für jede Spindel unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) vorliegen, generiert die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i einen Positionsbefehl zum Bewegen der Z1-Achse mit einem Interpolationszyklus der ersteren Hälfte im vorliegenden Satz und einen Positionsbefehl zum Bewegen der Z2-Achse in einem Interpolationszyklus in der letzteren Hälfte. Das heißt, die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i steuert die Ausführungsreihenfolge mehrerer Verarbeitungsarten in ein und demselben Satz als Zeitreihe.
Alternativ dazu, wenn beispielsweise die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i als Analyseergebnis einliest, dass für jede Spindel unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) vorliegen, generiert die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i einen Positionsbefehl zum Bewegen der Z2-Achse bei gleichzeitiger Generierung eines Positionsbefehls für die Z2-Achse mit einem Interpolationszyklus und zum Bewegen der Z1-Achse in Synchronisation mit der Taktung, mit der die fernen Enden der Werkzeuge T1 und T2 die Werkstücke W1 und W1 erreichen, und generiert einen Positionsbefehl zum Bewegen der Z2-Achse. Das heißt, die Ausführungsreihenfolge-Steuerungseinheit 33i steuert die Ausführungsreihenfolge mehrerer Verarbeitungsarten in ein und demselben Satz parallel.
Wenn die Verschiebungsbetrag-Berechnungseinheit 34i als Analyseergebnis einliest, dass Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) für jede Spindel unterschiedlich sind (z. B. im Falle des dargestellten zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehls in 6), berechnet die Verschiebungsbetrag-Berechnungseinheit 34i einen Bewegungsbetrag ΔZ1 für die Z1-Achse.
Die Verschiebungsbetrag-Berechnungseinheit 34i berechnet beispielsweise den Bewegungsbetrag der Z1-Achse so, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zum Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zum Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Werkzeuglänge der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Werkzeuglänge der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht. Wenn beispielsweise Bearbeitungslochtiefe D1 und Bearbeitungslochtiefe D2 gleich groß sind und die Werkzeuglänge Lt1 von Werkzeug T1 und Werkzeuglänge Lt2 von Werkzeug T2 voneinander abweichen, kann ein Bewegungsbetrag ΔZ1a der Z1-Achse nach folgender Formel 2 berechnet werden: ΔZ1a = Lt1 – Lt2 Formel 2
Alternativ dazu berechnet die Verschiebungsbetrag-Berechnungseinheit 34i beispielsweise den Bewegungsbetrag der Z1-Achse so, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zum Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zum Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht. Wenn beispielsweise die Werkzeuglänge Lt1 des Werkzeugs T1 und die Werkzeuglänge Lt2 des Werkzeugs T2 gleich groß sind und die Bearbeitungslochtiefe D1 und die Bearbeitungslochtiefe D2 voneinander abweichen, kann ein Bewegungsbetrag ΔZ1b der Z1-Achse nach folgender Formel 3 berechnet werden: ΔZ1b = D1 – D2 Formel 3
Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 35i bezieht über die Speichereinheit 8 aus der Analyseverarbeitungseinheit 17i einen referenzseitigen Steigungsbefehl (z. B ”F2 = 0.5”, wie in 3 zu sehen) und einen Geschwindigkeitsbefehl (z. B. S1000”, wie in 3 zu sehen). Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 35i berechnet die Vorschubgeschwindigkeit der referenzseitigen Spindel beispielsweise durch Multiplikation der angezeigten Steigung auf der Referenzseite mit der angezeigten Rotationsgeschwindigkeit auf der Referenzseite. Wenn beispielsweise die referenzseitig angezeigte Steigung durch Pf2 dargestellt ist und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit durch Nc2 dargestellt ist, kann die Vorschubgeschwindigkeit v2 der Z2-Achse auf der Referenzseite nach folgender Formel 4 berechnet werden: v2 = Pf2 × Nc2 Formel 4
Wenn beispielsweise die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 35i als Analyseergebnis einliest, dass Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) für jede Spindel unterschiedlich sind, berechnet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 35i zudem die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel auf der zugeordneten Seite. Wenn beispielsweise die Werkzeuglänge Lt1 des Werkzeugs T1 und die Werkzeuglänge Lt2 des Werkzeugs T2 gleich groß sind und die Bearbeitungslochtiefe D1 und die Bearbeitungslochtiefe D2 voneinander abweichen, lässt sich – da die vom referenzseitigen Werkzeug benötigte Zeit ab dem Erreichen der Werkstückoberfläche bis zum Erreichen des Bohrungsgrunds durch Δt2 = D2/(v2) gegeben ist – die Vorschubgeschwindigkeit v1 der Z1-Achse auf der zugeordneten Seite nach folgender Formel 5 berechnen: v1 = (D1 – D2)/(Δt2) = v2(D1 – D2)/(D2) Formel 5
In Formel 5 gilt D1 ≥ 0 und D2 ≥ 0. Wenn v1 > 0, bewegt sich die Z1-Achse zuordnungsseitig in eine Richtung, in der die Z1-Achse sich der Z2-Achse nähert. Wenn v1 < 0, bewegt sich die Z1-Achse zuordnungsseitig in eine Richtung, in der sich die Z1-Achse von der Z2-Achse entfernt.
Die zuordnungssynchrone Gewindebohrspindel-Steuerungseinheit 80i berechnet die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel auf der Referenzseite und die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel auf der zugeordneten Seite so, dass die Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der referenzseitigen Spindel und die Rotationsgeschwindigkeit der zuordnungsseitigen Spindel, bezogen auf den gleichen Vorschub, den unterschiedlichen Steigungen der einzuarbeitenden Gewinderillen entspricht. Speziell umfasst die zuordnungssynchrone Gewindebohrspindel-Steuerungseinheit 80i eine Referenzspindel-Drehzahlberechnungseinheit 81i und eine Zuordnungsspindel-Drehzahlberechnungseinheit 82i.
Die Referenzspindel-Drehzahlberechnungseinheit 81i bezieht den Bewegungsbetrag der Z2-Achse, welche die referenzseitige Vorschubachse ist, über die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70 aus der Interpolationsverarbeitungseinheit 60. Die Referenzspindel-Drehzahlberechnungseinheit 81i bezieht einen referenzseitigen Steigungsbefehl aus der Analyseverarbeitungseinheit 17i über die Speichereinheit 8, die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i, die Interpolationsverarbeitungseinheit 60 und die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70. Die Referenzspindel-Drehzahlberechnungseinheit 81i berechnet den Bewegungsbetrag (Rotationsgeschwindigkeit) der referenzseitigen Spindel beispielsweise durch Division des Bewegungsbetrags der referenzseitigen Z2-Achse mit der referenzseitigen Steigung. Demzufolge ist es möglich, die Bewegungen (Rotationen) der referenzseitigen Vorschubachse und der referenzseitigen Spindel zu synchronisieren.
Die Zuordnungsspindel-Drehzahlberechnungseinheit 82i bezieht den Bewegungsbetrag der Z2-Achse, welche die Vorschubachse der Referenzseite ist, und den Bewegungsbetrag der Z1-Achse, welche die Vorschubachse der zugeordneten Seite ist, (z. B. den Bewegungsbetrag je Steuerzyklus, der von der Interpolationsverarbeitungseinheit 60 mithilfe der nach der obigen Formel 5 berechneten v1 berechnet wird) über die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70 aus der Interpolationsverarbeitungseinheit 60. Die Zuordnungsspindel-Drehzahlberechnungseinheit 82i bezieht einen zuordnungsseitigen Steigungsbefehl aus der Analyseverarbeitungseinheit 17i über die Speichereinheit 8, die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i, die Interpolationsverarbeitungseinheit 60 und die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70. Die Zuordnungsspindel-Drehzahlberechnungseinheit 82i berechnet den Bewegungsbetrag (Rotationsgeschwindigkeit) der Spindel auf der Referenzseite beispielsweise durch Addieren des Bewegungsbetrags der referenzseitigen Z2-Achse und des Bewegungsbetrags der zuordnungsseitigen Z1-Achse und Dividieren des Additionsergebnisses durch die zuordnungsseitige Steigung. Der Bewegungsbetrag (Rotationsgeschwindigkeit) der Spindel kann demzufolge der zuordnungsseitigen Steigung entsprechen und mit der Vorschubachse synchronisiert werden.
Ist beispielsweise die Z1-Achse stationär, falls die berechnete Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse auf der Referenzseite durch v2 dargestellt ist und die Vorschubgeschwindigkeit der Z1-Achse auf der zugeordneten Seite durch v1 dargestellt ist, so gilt, da die Z1-Achse stationär ist, v1 = 0. Ist die zuordnungsseitig angezeigte Steigung durch Pf1 dargestellt, kann die Rotationsgeschwindigkeit (Drehzahl) N1, mit der die Spindel auf der zugeordneten Seite (S1-Achse) angetrieben werden soll, nach der folgenden Formel 6 berechnet werden: N1 = (v1 + v2)/(Pf1) = v2/(Pf1) = Pf2 × Nc2/(Pf1) Formel 6
Sind alternativ dazu beispielsweise Bearbeitungsbedingungen (z. B. Werkzeuglänge und Bearbeitungslochtiefe) für jede Spindel unterschiedlich, falls die berechnete Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse auf der Referenzseite durch v2 dargestellt ist und die angezeigte Steigung auf der zugeordneten Seite durch Pf1 dargestellt ist, so lässt sich die Vorschubgeschwindigkeit v1 der Z1-Achse auf der zugeordneten Seite durch obige Formel 5 berechnen. Deshalb kann die Rotationsgeschwindigkeit (Drehzahl) N1, mit der die Spindel auf der zugeordneten Seite (S1-Achse) angetrieben werden soll, nach der folgenden Formel 7 berechnet werden: N1 = (v1 + v2)/(Pf1) = v2 × D1/{(D2) × (Pf1)} = Pf2 × Nc2 × D1/{(D2) × (Pf1)} Formel 7
Die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i liefert die Antriebsposition und die Vorschubgeschwindigkeit der Z1-Achse sowie die Antriebsposition und die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse an die Antriebseinheit 20i über die Interpolationsverarbeitungseinheit 60, die Beschleunigungs-/Verzögerungsverarbeitungseinheit 70, die zuordnungssynchrone Gewindebohrspindel-Steuerungseinheit 80i und die Achsdateneingabe/-ausgabeeinheit 90. Die zuordnungssynchrone Gewindebohrspindel-Steuerungseinheit 80i liefert die Antriebsdrehzahl N2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und die Antriebsdrehzahl N1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) über die Achsdateneingabe/-ausgabeeinheit 90 an die Antriebseinheit 20i. Demzufolge werden die X1-Achse, die Z1-Achse, die S1-Achse, die X2-Achse, die Z2-Achse und die S2-Achse in gegenseitiger Zuordnung angetrieben, um die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel zuzuordnen.
Unter Verweis auf 3 wird ein zuordnungssynchroner Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 bei stationärer Z1-Achse erläutert. 3 zeigt einen zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl bei stationärer Z1-Achse.
Der zuordnungssynchrone Gewindebohrbefehl umfasst beispielsweise den in 3 dargestellten Code. Der G-Code ”G180” zeigt an, dass der Satz, der den G-Code ”G180” enthält, der zuordnungssynchrone Gewindebohrbefehl ist.
Die in 3 gezeigte Beschreibung ”Z2 = 50.” zeigt einen Positionsbefehl für die Z2-Achse an, der einer Position (mm) eines von der Spindel S2 zu bearbeitenden Bohrungsgrunds entspricht. In dem in 3 dargestellten Fall, da eine Beschreibung zu ”Z1” ausgelassen ist, wird durch eine Analyse deutlich, dass hier ein Befehl gegeben wird, die Z1-Achse in einem stationären Zustand zu halten.
Es sei angemerkt, dass ein Positionsbefehl für die Z1-Achse unter Verweis auf einen Maschinenkoordinatenursprung Oz1 der in 4 dargestellten Z1-Achse gegeben wird. Ein Positionsbefehl für die Z2-Achse wird unter Verweis auf einen Maschinenkoordinatenursprung Oz2 der in 4 dargestellten Z2-Achse gegeben. Im Maschinenkoordinatensystem der Z1-Achse ist die Richtung vom Maschinenkoordinatenursprung Oz1 der Z1-Achse zum Maschinenkoordinatenursprung Oz2 der Z2-Achse eine +Z-Richtung. Im Maschinenkoordinatensystem der Z2-Achse ist die Richtung vom Maschinenkoordinatenursprung Oz2 der Z2-Achse zum Maschinenkoordinatenursprung Oz1 der Z1-Achse die +Z-Richtung. 4 zeigt ein Werkstückkoordinatensystem und ein Maschinenkoordinatensystem. Ow1 und Ow2 in 4 sind Ursprünge von Werkstückkoordinatensystemen auf der zugeordneten Seite bzw. auf der Referenzseite.
Die in 3 gezeigte Beschreibung ”S1 = S2” zeigt an, welche Spindel aus einer Mehrzahl von Spindeln eine referenzseitige Spindel und welche Spindel eine zuordnungsseitige Spindel ist. Im Falle von 3 macht eine Analyse deutlich, dass die Spindel (S2-Achse) ganz rechts in der Beschreibung ”S1 = S2” die referenzseitige Spindel ist und die andere Achse (S1-Achse) die zuordnungsseitige Spindel ist.
Es sei angemerkt, dass, wenn die referenzseitige Spindel oder die zuordnungsseitige Spindel mit einem Minus-Zeichen bezeichnet ist, eine Analyse deutlich macht, dass der Befehl ein Rückwärts-Gewindebohren anzeigt. Bei ”S1 = –S2” macht eine Analyse beispielsweise deutlich, dass die zuordnungsseitige Spindel (S1-Achse) dem Vorwärts-Gewindebohren und die referenzseitige Spindel (S2-Achse) dem Rückwärts-Gewindebohren dient. Alternativ dazu macht bei ”–S1 = S2” eine Analyse beispielsweise deutlich, dass die zuordnungsseitige Spindel (S1-Achse) dem Rückwärts-Gewindebohren und die referenzseitige Spindel (S2-Achse) dem Vorwärts-Gewindebohren dient. Bei ”–S1 = –S2” macht eine Analyse beispielsweise deutlich, dass die zuordnungsseitige Spindel (S1-Achse) dem Rückwärts-Gewindebohren und die referenzseitige Spindel (S2-Achse) dem Rückwärts-Gewindebohren dient.
Die Beschreibung ”F1 = 1.0” zeigt eine Steigung (mm) von Gewinderillen einer Innengewindebohrung an, die vom Werkzeug T1 der Spindel (S1-Achse) zu bearbeiten ist. Die Beschreibung ”F2 = 0.5” zeigt eine Steigung (mm) von Gewinderillen einer Innengewindebohrung an, die vom Werkzeug T2 der Spindel (S2-Achse) zu bearbeiten ist.
Die Beschreibung ”S1000” zeigt die Rotationsgeschwindigkeit (Drehzahl in min–1) der referenzseitigen Spindel an. Im Falle von 3 zeigt die Beschreibung ”S1000” die Rotationsgeschwindigkeit der S2-Achse an, da die S2-Achse als referenzseitige Spindel bezeichnet ist.
Die Beschreibung ”T1” zeigt eine Werkzeugkorrekturnummer eines zuordnungsseitigen Werkzeugs an. Im Falle von 3 macht eine Analyse deutlich, dass das Werkzeug T1 mit der Werkzeugkorrekturnummer ”T1” als zuordnungsseitiges Werkzeug bezeichnet ist. Zum Beispiel liefert die Analyseverarbeitungseinheit 17i die Werkzeugkorrekturnummer ”T1” über die Speichereinheit 8 an die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i.
Es sei angemerkt, dass das referenzseitige Werkzeug vor einem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl durch einen T-Befehl oder dergleichen im Voraus bezeichnet wird. Im Falle von 3 macht eine Analyse deutlich, dass das Werkzeug T2 mit der Werkzeugkorrekturnummer ”T2” als referenzseitiges Werkzeug vorab bezeichnet wird. Zum Beispiel liefert die Analyseverarbeitungseinheit 17i die Werkzeugkorrekturnummer ”T2” über die Speichereinheit 8 an die zuordnungssynchrone Gewindebohrsteuerungseinheit 30i.
Unter Verweis auf 5 wird ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben, wenn die Werkzeuglängen und die Bearbeitungslochtiefen der Spindeln identisch sind und die Steigung je Spindel unterschiedlich ist.
In Schritt 5A steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”G180” in 3) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich jeweils zu den Bearbeitungsstartpositionen bewegen.
In Schritt 5B steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die S1-Achse, die S2-Achse und die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 (z. B. die in 3 dargestellte Beschreibung ”Z2 = 50. S1 = S2 F1 = 1.0 F2 = 0.5 S1000 T1”) so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und das Werkzeug T2 sich relativ zum Werkstück W2 um die Werkzeugachse Ta2 dreht (d. h. die S2-Achse dreht sich, um das Werkstück W2 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass die Werkzeuge T1 und T2 sich in relativer Bewegung näher an die Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen (d. h. die Z2-Achse wird bewegt, um die S1-Achse und die S2-Achse vorzuschieben und die Werkzeug T1 und T2 nah an die Werkstücke W1 bzw. W2 zu bringen). An diesem Punkt ordnet die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Rotationsgeschwindigkeit der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) in Bezug auf den gleichen Vorschub den unterschiedlichen Steigungen der zu bearbeitenden Gewinderillen entspricht, und führt mit einer Mehrzahl von Werkzeugen T1 und T2 ein synchrones Gewindebohren an einer Mehrzahl von Werkstücken W1 und W2 zeitgleich aus.
Im Fallbeispiel in 3 beträgt die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 0,5 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1000 min–1. Deshalb wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 500 mm/min berechnet. Die zuordnungsseitig angezeigte Steigung (F1) beträgt Pf1 = 1,0 mm und die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse beträgt v2 = 500 mm/min. Deshalb wird die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 6 als N1 = 500 min–1 berechnet.
Wenn alternativ dazu beispielsweise die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 1 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1000 min–1 beträgt, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 1000 mm/min berechnet. Unter der Annahme, dass die zuordnungsseitig angezeigte Steigung (F1) Pf1 = 0,5 mm beträgt, wird, da die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse v2 = 1000 mm/min beträgt, die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 6 als N1 = 2000 min–1 berechnet.
Wenn alternativ dazu beispielsweise die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 0,75 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1000 min–1 beträgt, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 750 mm/min berechnet. Unter der Annahme, dass die zuordnungsseitig angezeigte Steigung (F1) Pf1 = 0,5 mm beträgt, wird, da die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse v2 = 750 mm/min beträgt, die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 6 als N1 = 1500 min–1 berechnet.
Wie dies oben erläutert wurde, ist es möglich, wenn die Steigung der einzuarbeitenden Gewinderillen je Spindel unterschiedlich ist, mit den Werkzeugen T1 und T2 ein synchrones Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen.
Unter Verweis auf 6 wird ein zuordnungssynchroner Gewindebohrbefehl eines Bearbeitungsprogramms bei bewegter Z1-Achse erläutert. 6 zeigt einen zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl bei bewegter Z1-Achse.
Der in 6 gezeigte zuordnungssynchrone Gewindebohrbefehl enthält eine Beschreibung zu ”Z1”. Das heißt, ”Z1 = 55” zeigt einen Positionsbefehl für die Z1-Achse an, welcher der Position (mm) eines von der Spindel S1 zu bearbeitenden Bohrungsgrunds entspricht. In dem in 6 dargestellten Fall macht eine Analyse deutlich, da die Beschreibung zu ”Z1” eindeutig enthalten ist, dass ein Positionsbefehl für die Z1-Achse zum Bewegen der Z1-Achse gegeben wird.
Die Differenz Z1 – Z2 = 5 mm zwischen einem Positionsbefehl Z1 = 55 mm für die Z1-Achse und einem Positionsbefehl Z2 = 50 mm für die Z2-Achse entspricht in dem in 6 dargestellten Fall beispielsweise der Differenz D1 – D2 (≡ 5 mm) zwischen der Bearbeitungslochtiefe D1 der Spindel (S1-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D2 der Spindel (S2-Achse).
Unter Verweis auf 7 wird ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben, wenn die Werkzeuglängen der Spindeln identisch sind und die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung je Spindel unterschiedlich sind. In einem in 7 gezeigten Beispiel ist die Bearbeitungslochtiefe D1 größer als die Bearbeitungslochtiefe D2 (D1 > D2).
In Schritt 7A steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”G180” in 6) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich jeweils zu den Bearbeitungsstartpositionen bewegen.
In Schritt 7B steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die S1-Achse, die S2-Achse, die Z1-Achse und die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 (z. B. die in 6 dargestellte Beschreibung ”Z1 = 55. Z2 = 50. S1 = S2 F1 = 1.0 F2 = 0.5 S1000 T1”) so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und das Werkzeug T2 sich relativ zum Werkstück W2 um die Werkzeugachse Ta2 dreht (d. h. die S2-Achse dreht sich, um das Werkstück W2 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass die Werkzeuge T1 und T2 sich in relativer Bewegung näher an die Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen (d. h. die Z2-Achse wird bewegt, um die S1-Achse und die S2-Achse vorzuschieben und die Werkzeuge T1 und T2 nah an die Werkstücke W1 bzw. W2 zu bringen). An diesem Punkt ordnet die numerische Steuerungsvorrichtung 1i zum Beispiel die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich aus. Das heißt, da D1 > D2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse in +Z-Richtung.
Im Fallbeispiel in 6 beträgt die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 0,5 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1000 min–1. Deshalb wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 500 mm/min berechnet. Unter der Annahme, dass die Bearbeitungslochtiefe D2 referenzseitig 5 mm beträgt und die Bearbeitungslochtiefe D1 zuordnungsseitig 10 mm beträgt, beträgt die zuordnungsseitig angezeigte Steigung (F1) Pf1 = 1.0 und die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse v2 = 500 mm/min. Deshalb wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z1-Achse nach der obigen Formel 5 als 500 mm/min und die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 7 als N1 = 1000 min–1 berechnet.
Wenn alternativ dazu beispielsweise die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 0,5 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1500 min–1 beträgt, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 750 mm/min berechnet. Unter der Annahme, dass die Bearbeitungslochtiefe D2 auf der Referenzseite 6 mm, die Bearbeitungslochtiefe D1 auf der zugeordneten Seite 10 mm und die angezeigte Steigung (F1) auf der zugeordneten Seite Pf1 = 0,75 mm beträgt, wird, da die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse v2 = 750 mm/min beträgt, die Vorschubgeschwindigkeit der Z1-Achse nach obiger Formel 5 als 500 mm/min und die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 7 als N1 ≡ 1667 min–1 berechnet.
Wie dies oben erläutert wurde, ist es möglich, wenn die zu bearbeitende Bearbeitungslochtiefe und die Steigung der einzuarbeitenden Gewinderillen je Spindel unterschiedlich sind, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen.
Unter Verweis auf 8 wird ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben, wenn die Werkzeuglängen der Spindeln identisch sind und die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung je Spindel unterschiedlich sind. In einem in 8 gezeigten Beispiel ist die Bearbeitungslochtiefe D1 kleiner als die Bearbeitungslochtiefe D2 (D1 < D2).
In Schritt 8A steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”G180” in 6) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich jeweils zu den Bearbeitungsstartpositionen bewegen.
In Schritt 8B steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die S1-Achse, die S2-Achse, die Z1-Achse und die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 (z. B. die in 6 dargestellte Beschreibung ”Z1 = 55. Z2 = 50. S1 = S2 F1 = 1.0 F2 = 0.5 S1000 T1”) so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und das Werkzeug T2 sich relativ zum Werkstück W2 um die Werkzeugachse Ta2 dreht (d. h. die S2-Achse dreht sich, um das Werkstück W2 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass die Werkzeuge T1 und T2 sich in relativer Bewegung näher an die Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen (d. h. die Z2-Achse wird bewegt, um die S1-Achse und die S2-Achse vorzuschieben und die Werkzeug T1 und T2 nah an die Werkstücke W1 bzw. W2 zu bringen). Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i ordnet die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel an diesem Punkt der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich aus. Das heißt, da D1 < D2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse in –Z-Richtung.
Wenn beispielsweise die referenzseitig angezeigte Steigung (F2) Pf2 = 0,5 mm und die referenzseitig angezeigte Rotationsgeschwindigkeit (S) Nc2 = 1500 min–1 beträgt, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse nach der obigen Formel 4 als v2 = 750 mm/min berechnet. Unter der Annahme, dass die Bearbeitungslochtiefe D2 auf der Referenzseite 6 mm, die Bearbeitungslochtiefe D1 auf der zugeordneten Seite 4 mm und die angezeigte Steigung (F1) auf der zugeordneten Seite Pf1 = 0,75 mm beträgt, wird, da die Vorschubgeschwindigkeit der Z2-Achse v2 = 750 mm/min beträgt, die Vorschubgeschwindigkeit der Z1-Achse nach obiger Formel 5 als –250 mm/min und die Antriebsdrehzahl der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) nach der obigen Formel 7 als N1 ≡ 667 min–1 berechnet.
Wie dies oben erläutert wurde, ist es möglich, wenn die zu bearbeitende Bearbeitungslochtiefe und die Steigung der einzuarbeitenden Gewinderillen je Spindel unterschiedlich sind, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen.
Unter Verweis auf 9 wird ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben, wenn die Werkzeuglänge, die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung je Spindel unterschiedlich sind. In einem in 9 dargestellten Beispiel ist die Werkzeuglänge Lt1 des Werkzeugs T1 größer als die Werkzeuglänge Lt2 des Werkzeugs T2 (Lt1 > Lt2) und die Bearbeitungslochtiefe D1 größer als die Bearbeitungslochtiefe D2 (D1 > D2).
In Schritt 9A steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem Positionierbefehl (G00 usw.) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den Referenzpositionen bewegen.
In Schritt 9B steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”T1” in 9) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 bewegt und der Abstand zwischen dem Werkzeug T1 und dem Werkstück W1 sich verändert. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i ordnet die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel an diesem Punkt der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Werkzeuglänge Lt2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Werkzeuglänge Lt1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht. Das heißt, da Lt1 > Lt2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse um den Bewegungsbetrag Lt1 – Lt2 in –Z-Richtung.
In Schritt 9C steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”G180” in 6) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich jeweils zu den Bearbeitungsstartpositionen bewegen. Da der Abstand zwischen dem Werkzeug T1 und dem Werkstück W1 in Schritt 9B geändert wird, ist es an diesem Punkt möglich, dafür zu sorgen, dass die fernen Enden der beiden Werkzeuge T1 und T2 die Oberflächen der Werkstücke W1 und W2 im Wesentlichen gleichzeitig erreichen.
In Schritt 9D steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die S1-Achse, die S2-Achse, die Z1-Achse und die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 (z. B. die in 6 dargestellte Beschreibung ”Z1 = 55. Z2 = 50. S1 = S2 F1 = 1.0 F2 = 0.5 S1000 T1”) so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und das Werkzeug T2 sich relativ zum Werkstück W2 um die Werkzeugachse Ta2 dreht (d. h. die S2-Achse dreht sich, um das Werkstück W2 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass die Werkzeuge T1 und T2 sich in relativer Bewegung näher an die Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen (d. h. die Z2-Achse wird bewegt, um die S1-Achse und die S2-Achse vorzuschieben und die Werkzeug T1 und T2 nah an die Werkstücke W1 bzw. W2 zu bringen). Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i ordnet die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel an diesem Punkt der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich aus. Das heißt, da D1 > D2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse in +Z-Richtung.
Wie dies oben erläutert wurde, ist es möglich, wenn die Werkzeuglänge des Werkzeugs, die Steigung der einzuarbeitenden Gewinderillen und die Bearbeitungslochtiefe je Spindel unterschiedlich sind, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen.
Unter Verweis auf 10 wird ein Bearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben, wenn die Werkzeuglänge, die Bearbeitungslochtiefe und die Steigung je Spindel unterschiedlich sind. In einem in 10 dargestellten Beispiel ist die Werkzeuglänge Lt1 des Werkzeugs T1 kleiner als die Werkzeuglänge Lt2 des Werkzeugs T2 (Lt1 < Lt2) und die Bearbeitungslochtiefe D1 größer als die Bearbeitungslochtiefe D2 (D1 > D2).
In Schritt 10A steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem Positionierbefehl (G00 usw.) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den Referenzpositionen bewegen.
In Schritt 10B steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”T1” in 6) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 bewegt und der Abstand zwischen dem Werkzeug T1 und dem Werkstück W1 sich verändert. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i ordnet die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel an diesem Punkt der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Werkzeuglänge Lt2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Werkzeuglänge Lt1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht. Das heißt, da Lt1 < Lt2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse um den Bewegungsbetrag Lt2 – Lt1 in +Z-Richtung.
In Schritt 10C steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl (z. B. Beschreibung ”G180” in 6) im Bearbeitungsprogramm 11 so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich jeweils zu den Bearbeitungsstartpositionen bewegen. Da der Abstand zwischen dem Werkzeug T1 und dem Werkstück W1 in Schritt 10B geändert wird, ist es an diesem Punkt möglich, dafür zu sorgen, dass die fernen Enden der beiden Werkzeuge T1 und T2 die Oberflächen der Werkstücke W1 und W2 im Wesentlichen gleichzeitig erreichen.
In Schritt 10D steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die S1-Achse, die S2-Achse, die Z1-Achse und die Z2-Achse entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl im Bearbeitungsprogramm 11 (z. B. die in 6 dargestellte Beschreibung ”Z1 = 55. Z2 = 50. S1 = S2 F1 = 1.0 F2 = 0.5 S1000 T1”) so, dass das Werkzeug T1 sich relativ zum Werkstück W1 um die Werkzeugachse Ta1 dreht (d. h. die S1-Achse dreht sich, um das Werkstück W1 zu drehen) und das Werkzeug T2 sich relativ zum Werkstück W2 um die Werkzeugachse Ta2 dreht (d. h. die S2-Achse dreht sich, um das Werkstück W2 zu drehen) und ein Vorschubvorgang ausgeführt wird, so dass die Werkzeuge T1 und T2 sich in relativer Bewegung näher an die Werkstücke W1 bzw. W2 heranbewegen (d. h. die Z2-Achse wird bewegt, um die S1-Achse und die S2-Achse vorzuschieben und die Werkzeug T1 und T2 nah an die Werkstücke W1 bzw. W2 zu bringen). Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i ordnet die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel an diesem Punkt der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich aus. Das heißt, da D1 > D2, bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse in +Z-Richtung.
Wie dies oben erläutert wurde, ist es möglich, wenn die Werkzeuglänge des Werkzeugs, die Steigung der einzuarbeitenden Gewinderillen und die Bearbeitungslochtiefe je Spindel unterschiedlich sind, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen.
Unter Verweis auf 11 wird der Betrieb der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend der Ausführungsform erläutert. 11 ist ein Flussdiagramm und beschreibt den Betrieb der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend der Ausführungsform.
In Schritt ST1 erkennt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend dem zugeordneten Synchronbefehl die referenzseitige Spindel und die zuordnungsseitige Spindel aus einer Mehrzahl von Spindeln. Im Falle der in 3 und 6 dargestellten zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehle erkennt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i, dass die S2-Achse die referenzseitige Spindel und die S1-Achse die zuordnungsseitige Spindel ist. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i berechnet die Werkzeuglänge Lt2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und die Werkzeuglänge Lt1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Seite) und berechnet die Werkzeuglängendifferenz ΔT = Lt1 – Lt2. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i bestimmt, ob die Werkzeuglängendifferenz ΔT etwa Null ist (d. h. ob der Absolutwert der Werkzeuglängendifferenz ΔT kleiner als ein Grenzwert ist). Wenn die Werkzeuglängendifferenz ΔT etwa Null ist (”Ja” in Schritt ST1), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST5 fort. Wenn die Werkzeuglängendifferenz ΔT nicht etwa Null ist (”Nein” in Schritt ST1), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST2 fort.
In Schritt ST2 bestimmt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i, ob die Werkzeuglängendifferenz ΔT kleiner als Null ist (d. h. ob der Absolutwert gleich dem oder größer als der Grenzwert ist und die Werkzeuglängendifferenz ΔT ein negativer Wert ist). Wenn die Werkzeuglängendifferenz ΔT kleiner als Null ist (”Ja” in Schritt ST2), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST4 fort. Wenn die Werkzeuglängendifferenz ΔT gleich oder größer als Null ist (”Nein” in Schritt ST2), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST3 fort.
In Schritt ST3 bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse im Eilgang um die Werkzeuglängendifferenz ΔT in –Z-Richtung der Z1-Achse (G00). Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i steuert anschließend die Z2-Achse so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den jeweiligen Bearbeitungsstartpositionen bewegen.
In Schritt ST4 bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse im Eilgang um die Werkzeuglängendifferenz ΔT in +Z-Richtung der Z1-Achse (G00). Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i steuert anschließend die Z2-Achse so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den jeweiligen Bearbeitungsstartpositionen bewegen.
In Schritt ST5 berechnet die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und die Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl und berechnet die Lochtiefendifferenz ΔD = D1 – D2. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i bestimmt, ob die Lochtiefendifferenz ΔD etwa Null ist (d. h. ob der Absolutwert der Lochtiefendifferenz ΔD kleiner als ein Grenzwert ist). Wenn die Lochtiefendifferenz ΔD etwa Null ist (”Ja” in Schritt ST5), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST9 fort. Wenn die Lochtiefendifferenz ΔD nicht etwa Null ist (”Nein” in Schritt ST5), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST6 fort.
In Schritt ST6 bestimmt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i, ob die Lochtiefendifferenz ΔD kleiner als Null ist (d. h. ob der Absolutwert gleich dem oder größer als der Grenzwert ist und die Lochtiefendifferenz ΔD ein negativer Wert ist). Wenn die Lochtiefendifferenz ΔD kleiner als Null ist (”Ja” in Schritt ST6), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST8 fort. Wenn die Lochtiefendifferenz ΔD gleich oder größer als Null ist (”Nein” in Schritt ST6), setzt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Verarbeitung mit Schritt ST7 fort.
In Schritt ST7 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den jeweiligen Bearbeitungsstartpositionen bewegen, und bewirkt den Schneidvorgang der Werkzeuge T1 und T2 An diesem Punkt bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse, parallel mit der Steuerung der Z2-Achse, um die Lochtiefendifferenz ΔD in +Z-Richtung der Z1-Achse. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i steuert die Vorschubgeschwindigkeit v2 der referenzseitigen Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit v1 der zuordnungsseitigen Spindel nach Formel 5 und steuert die Rotationsgeschwindigkeit N2 der referenzseitigen Spindel und die Rotationsgeschwindigkeit der zuordnungsseitigen Spindel nach Formel 7.
In Schritt ST8 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z2-Achse so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den jeweiligen Bearbeitungsstartpositionen bewegen, und bewirkt den Schneidvorgang der Werkzeuge T1 und T2 An diesem Punkt bewegt die numerische Steuerungsvorrichtung 1i die Z1-Achse, parallel mit der Steuerung der Z2-Achse, um die Lochtiefendifferenz ΔD in –Z-Richtung der Z1-Achse. Die numerische Steuerungsvorrichtung 1i steuert die Vorschubgeschwindigkeit v2 der referenzseitigen Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit v1 der zuordnungsseitigen Spindel nach Formel 5 und steuert die Rotationsgeschwindigkeit N2 der referenzseitigen Spindel und die Rotationsgeschwindigkeit N1 der zuordnungsseitigen Spindel nach Formel 7.
In Schritt ST9 steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i unter Stationärhaltung der Z1-Achse die Z2-Achse so, dass die Werkzeuge T1 und T2 sich zu den jeweiligen Bearbeitungsstartpositionen bewegen, und bewirkt den Schneidvorgang der Werkzeuge T1 und T2 An diesem Punkt steuert die numerische Steuerungsvorrichtung 1i beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit N2 der referenzseitigen Spindel und die Rotationsgeschwindigkeit N1 der zuordnungsseitigen Spindel so, dass sie gleich groß sind.
Die Steuerungsbetriebseinheit 50i in der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i ordnet entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl die Rotation und den Vorschub der Spindel auf der Referenzseite (S2-Seite) der Spindeln, wie dies oben erläutert wurde, der Rotation und dem Vorschub der Spindel auf der zugeordneten Seite (S1-Achse) zu und führt das synchrone Gewindebohren mit den Werkzeugen T1 und T2 zeitgleich aus. Demzufolge ist es möglich, das synchrone Gewindebohren mit den Werkzeugen T1 und T2 zeitgleich und genau auszuführen und dabei die zwischen den Spindeln (S1-Achse und S2-Achse) bestehende Differenz in den Bearbeitungsbedingungen zu berücksichtigen. Das heißt, wenn die Bearbeitungsbedingungen bei jeder Spindel unterschiedlich sind, ist es möglich, die Genauigkeit der zeitgleichen Ausführung des synchronen Gewindebohrens mit einer Mehrzahl von Werkzeugen zu verbessern und über eine Senkung der Planungszeit eine Zykluszeitverbesserung zu realisieren.
In der Ausführungsform ordnet die Steuerungsbetriebseinheit 50i in der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel beispielsweise der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Rotationsgeschwindigkeit der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) in Bezug auf den gleichen Vorschub den verschiedenen Steigungen der zu bearbeitenden Gewinderillen entspricht, und führt mit unterschiedlichen Steigungen das synchrone Gewindebohren mit den Werkzeugen T1 und T2 zeitgleich aus. Demzufolge ist es möglich, das synchrone Gewindebohren zeitgleich mit mehreren Werkzeugen bei unterschiedlichen Steigungen auszuführen und dabei die zwischen den Spindeln bestehenden Unterschiede in den Bearbeitungsbedingungen zu berücksichtigen. Dies ermöglicht eine höhere Variabilität der Bearbeitung.
In der Ausführungsform ordnet die Steuerungsbetriebseinheit 50i in der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel beispielsweise der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Werkzeuglänge der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Werkzeuglänge der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt das synchrone Gewindebohren mit den Werkzeugen T1 und T2 zeitgleich aus. Die zeitgleiche Ausführung des synchronen Gewindebohrens ist möglich, indem die Spindeln – beispielsweise nach Änderung des Abstands zwischen der Spindel (S1-Achse), die Teil der Spindeln ist, und dem der Spindel (S1-Achse) gegenüberliegenden Werkstück W1 – so zugeordnet werden, dass die Spindeln die Oberflächen der Werkstücke im Wesentlichen gleichzeitig erreichen, wenn der Vorschub der Spindeln mit der Z2-Achse erfolgt. Wenn die Werkzeuglänge des Werkzeugs für jede Spindel unterschiedlich ist, ist es demzufolge möglich, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen. Dies ermöglicht eine höhere Variabilität der Bearbeitung.
In der Ausführungsform ordnet die Steuerungsbetriebseinheit 50i in der numerischen Steuerungsvorrichtung 1i entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel beispielsweise der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel so zu, dass die Differenz zwischen dem Abstand von Werkzeug T2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) zu Werkstück W2 und dem Abstand von Werkzeug T1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) zu Werkstück W1 der Differenz entspricht, die zwischen der Bearbeitungslochtiefe D2 der referenzseitigen Spindel (S2-Achse) und der Bearbeitungslochtiefe D1 der zuordnungsseitigen Spindel (S1-Achse) besteht, und führt das synchrone Gewindebohren mit den Werkzeugen T1 und T2 zeitgleich aus. Die zeitgleiche Ausführung des synchronen Gewindebohrens ist möglich, indem die Spindeln – beispielsweise während der Änderung des Abstands zwischen der Spindel (S1-Achse), die Teil der Spindeln ist, und dem der Spindel (S1-Achse) gegenüberliegenden Werkstück W1 – so zugeordnet werden, dass die Bearbeitungslochtiefen der Spindeln gleich groß sind, wenn der Vorschub der Spindeln durch die Z2-Achse erfolgt. Wenn die zu bearbeitende Bearbeitungslochtiefe für jede Spindel unterschiedlich ist, ist es demzufolge möglich, mit den Werkzeugen T1 und T2 das synchrone Gewindebohren an den Werkstücken W1 und W2 zeitgleich und genau auszuführen. Dies ermöglicht eine höhere Variabilität der Bearbeitung.
Es sei angemerkt, dass in dem in der Ausführungsform erläuterten Beispiel eine einzige Spindel auf der zugeordneten Seite der Spindel auf der Referenzseite zugeordnet ist. Der Spindel auf der Referenzseite können jedoch mehrere Spindeln auf der zugeordneten Seite zugeordnet sein. In dem in 3 und 6 dargestellten zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl kann beispielsweise an Stelle der Beschreibung ”S1 = S2” die Beschreibung ”S3 = S1 = S2” verwendet werden. Auch in diesem Fall macht eine Analyse deutlich, dass die Spindel (S2-Achse) ganz rechts in der Beschreibung ”S3 = S1 = S2” die referenzseitige Spindel ist und die anderen Achsen (die S3-Achse und die S1-Achse) die zuordnungsseitigen Spindeln sind.
Alternativ kann die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 900j eine in 12 dargestellte Ausgestaltung sein. In der Werkzeugmaschine 900j sind die beiden Werkstückstützeinheiten 907i1 und 907i2 auf der Seite der Z2-Achse vorgesehen. Die beiden Werkzeughalter 906i1 und 906i2 sind auf der Seite der Z1-Achse vorgesehen. Der Werkzeughalter 906i2 ist stationär. In der Werkzeugmaschine 900j schiebt die Z2-Achse (Vorschubachse) die Werkstücke W1 und W2 in eine Richtung vor, in der die Werkstücke W1 und W2 sich den Werkzeugen T1 und T2 annähern. Die Z1-Achse (die zweite Vorschubachse) schiebt ein Werkzeug T1 in eine Richtung vor, in der dieses eine Werkzeug T1 sich an das dem Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 annähert. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Spindeln (die S1-Achse und die S2-Achse), die Z1-Achse und die Z2-Achse zu steuern und eine Steuerung auszuführen, die mit der Steuerung in der Ausführungsform identisch ist.
Alternativ kann die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 900k eine in 13 dargestellte Ausgestaltung sein. In der Werkzeugmaschine 900k sind die Werkstückstützeinheit 907i1 und der Werkzeughalter 906i2 auf der Seite der Z2-Achse und der Werkzeughalter 906i1 und die Werkstückstützeinheit 907i2 auf der Seite der Z1-Achse vorgesehen. Der Werkzeughalter 906i2 ist stationär. In der Werkzeugmaschine 900k schiebt die Z2-Achse (die Vorschubachse) das Werkstück W1, das Teil der Werkstücke W1 und W2 ist, in eine Richtung vor, in der das Werkstück W1 sich dem Werkzeug T1 annähert, und schiebt das außer Werkzeug T1 verbleibende Werkzeug T2 der Werkzeuge T1 und T2 in eine Richtung vor, in der das Werkzeug T2 sich an das dem verbleibenden Werkzeug T2 gegenüberliegende Werkstück W2 annähert. Die Z1-Achse (die zweite Vorschubachse) schiebt ein Werkzeug T1 in eine Richtung vor, in der dieses eine Werkzeug T1 sich an das dem Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 annähert. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Spindeln (die S1-Achse und die S2-Achse), die Z1-Achse und die Z2-Achse zu steuern und eine Steuerung auszuführen, die mit der Steuerung in der Ausführungsform identisch ist.
Alternativ kann die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 900p eine in 14 dargestellte Ausgestaltung sein. In der Werkzeugmaschine 900p sind die beiden Werkzeughalter 906i1 und 906i2 auf der Seite der Z2-Achse und die beiden Werkstückstützeinheiten 907i1 und 907i2 auf der Seite der Z1-Achse vorgesehen. Die Werkstückstützeinheit 907i2 ist stationär. In der Werkzeugmaschine 900p schiebt die Z2-Achse (die Vorschubachse) die Werkzeuge T1 und T2 in eine Richtung vor, in der die Werkzeuge T1 und T2 sich den Werkstücken W1 und W2 annähern. Die Z1-Achse (die zweite Vorschubachse) schiebt das diesem einen Werkzeug T1 gegenüberliegende Werkstück W1 in eine Richtung vor, in der das Werkstück W1 sich diesem einen Werkzeug T1 annähert. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Spindeln (die S1-Achse und die S2-Achse), die Z1-Achse und die Z2-Achse zu steuern und eine Steuerung auszuführen, die mit der Steuerung in der Ausführungsform identisch ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie dies oben erläutert wurde, ist die erfindungsgemäße numerische Steuerungsvorrichtung für das synchrone Gewindebohren von Nutzen.

Claims

Numerische Steuervorrichtung (1i), die eine Werkzeugmaschine (900i) steuert, die mehrere Spindeln (S1, S2), die jeweils ein einem Werkstück (W1, W2) gegenüberliegendes Werkzeug (T1, T2) um eine Werkzeugachse relativ zum Werkstück (W1, W2) in Drehung versetzen, eine einen Vorschubvorgang ausführende erste Vorschubachse (Z2), so dass sich mehrere Werkzeuge (T1, T2) in relativer Bewegung mehreren Werkstücken (W1, W2) annähern, und eine zweite Vorschubachse (Z1) umfasst, die einen Abstand zwischen einem Werkzeug (T1) aus den Werkzeugen (T1, T2) und einem diesem einen Werkzeug (T1) gegenüberliegenden Werkstück (W1) ändert, wobei die numerische Steuervorrichtung (1i) umfasst: eine zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (50i), die, entsprechend einem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, eine Rotation und einen Vorschub einer zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Spindeln (S1, S2) einer Rotation und einem Vorschub einer referenzseitigen Spindel (S2) der Spindeln (S1, S2) unter Verwendung der ersten Vorschubachse (Z2) zuordnet und die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel (S2) unter Verwendung der zweiten Vorschubachse (Z1) zuordnet, so dass eine Differenz zwischen einem Abstand eines Werkzeugs (T2) der referenzseitigen Spindel (S2) zu einem Werkstück (W2) und einem Abstand eines Werkzeugs (T1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) zu einem Werkstück (W1) einer Differenz zwischen einer Werkzeuglänge (Lt2) der referenzseitigen Spindel (S2) und einer Werkzeuglänge (Lt1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) entspricht, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein synchrones Gewindebohren zeitgleich ausführt, bei welchem das eine Werkzeug (T1) und ein von dem einen Werkzeug (T1) verschiedenes Werkzeug (T2) verschiedene Bearbeitungsbedingungen (Lt1, Lt2) aufweisen.
Numerische Steuervorrichtung (1i), die eine Werkzeugmaschine (900i) steuert, die mehrere Spindeln (S1, S2), die jeweils ein einem Werkstück (W1, W2) gegenüberliegendes Werkzeug (T1, T2) um eine Werkzeugachse relativ zum Werkstück (W1, W2) in Drehung versetzen, eine einen Vorschubvorgang ausführende erste Vorschubachse (Z2), so dass sich mehrere Werkzeuge (T1, T2) in relativer Bewegung mehreren Werkstücken (W1, W2) annähern, und eine zweite Vorschubachse (Z1) umfasst, die einen Abstand zwischen einem Werkzeug (T1) aus den Werkzeugen (T1, T2) und einem diesem einen Werkzeug (T1) gegenüberliegenden Werkstück (W1) ändert, wobei die numerische Steuervorrichtung (1i) umfasst: eine zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (50i), die, entsprechend einem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, eine Rotation und einen Vorschub einer zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Spindeln (S1, S2) einer Rotation und einem Vorschub einer referenzseitigen Spindel (S2) der Spindeln (S1, S2) unter Verwendung der ersten Vorschubachse (Z2) zuordnet und die Rotation und den Vorschub der zuordnungsseitigen Spindel (S1) der Rotation und dem Vorschub der referenzseitigen Spindel (S2) unter Verwendung der zweiten Vorschubachse (Z1) zuordnet, so dass eine Differenz zwischen einem Abstand eines Werkzeugs (T2) der referenzseitigen Spindel (S2) zu einem Werkstück (W2) und einem Abstand eines Werkzeugs (T1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) zu einem Werkstück (W1) einer Differenz zwischen einer Bearbeitungslochtiefe (D2) der referenzseitigen Spindel (S2) und einer Bearbeitungslochtiefe (D1) der zuordnungsseitigen Spindel (S1) entspricht, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein synchrones Gewindebohren zeitgleich ausführt, bei welchem das eine Werkzeug (T1) und ein von dem einen Werkzeug (T1) verschiedenes Werkzeug (T2) verschiedene Bearbeitungsbedingungen (D1, D2) aufweisen.
Numerische Steuerungsvorrichtung (1i) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (50i) die Rotation und den Vorschub der Spindel (S1) auf der zugeordneten Seite, entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, der Rotation und dem Vorschub der Spindel (S2) auf der Referenzseite zuordnet, so dass eine Drehrichtung der Spindel (S2) auf der Referenzseite und eine Drehrichtung der Spindel (S1) auf der zugeordneten Seite einander entgegengesetzt sind, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein Rückwärts-Gewindebohren zeitgleich ausführt.
Numerische Steuerungsvorrichtung (1i) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (50i) die Rotation und den Vorschub der Spindel (S1) auf der zugeordneten Seite, entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, der Rotation und dem Vorschub der Spindel (S2) auf der Referenzseite zuordnet, so dass eine Differenz zwischen einer Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (S2) auf der Referenzseite und eine Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (S1) auf der Zuordnungsseite in Bezug auf einen gleichen Vorschub unterschiedlichen Steigungen entspricht, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein synchrones Gewindebohren mit unterschiedlichen Steigungen zeitgleich ausführt.
Numerische Steuerungsvorrichtung (1i) nach Anspruch 4, wobei die zuordnungssynchrone Gewindebohreinheit (5i) die Rotation und den Vorschub der Spindel (S1) auf der zugeordneten Seite, entsprechend dem zuordnungssynchronen Gewindebohrbefehl, der Rotation und dem Vorschub der Spindel (S2) auf der Referenzseite zuordnet, so dass eine Drehrichtung der Spindel (S2) auf der Referenzseite und eine Drehrichtung der Spindel (S1) auf der zugeordneten Seite einander entgegengesetzt sind, und mit den Werkzeugen (T1, T2) ein Rückwärts-Gewindebohren zeitgleich ausführt.
Numerische Steuerungsvorrichtung (1i) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Vorschubachse (Z2) die Werkstücke (W1, W2) in eine Richtung vorschiebt, in der die Werkstücke (W1, W2) sich den Werkzeugen (T1, T2) annähern, und die zweite Vorschubachse (Z1) das eine Werkzeug (T1) in eine Richtung vorschiebt, in der dieses eine Werkzeug (T1) sich einem diesem einen Werkzeug (T1) gegenüberliegenden Werkstück (W1) annähert.