DE112014006479T5

DE112014006479T5 - Numeriksteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112014006479T5
Application number: DE112014006479.3T
Authority: DE
Inventors: Akira Tanabe; Mitsuo Watanabe; Masakazu Sagasaki; Yuki Hirata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: DE112014006479B4; WO2015140906A1; JPWO2015140906A1; CN105144008B; CN105144008A; JP5781241B1

Abstract

Eine Numerik-Steuervorrichtung 1 beinhaltet eine Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483, die, wenn eine Bearbeitung mit Vibrationen auf einem ersten Bewegungspfad in einem Zielbefehlsblock und auf einem zweiten Bewegungspfad in einem nächsten Befehlsblock durchgeführt wird, einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede Antriebswelle so erzeugt, dass sich Vibrationen zwischen dem ersten Bewegungspfad und dem zweiten Bewegungspfad fortsetzen; eine Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484, die eine Vibrationsbedingung zum Erzeugen einer Referenzvibrationswellenform verwendet, die dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede Antriebswelle zu überlagern ist; eine Vibrations-Bewegungsbetrags-Erzeugungseinheit 485, welche die Referenzvibrationswellenform verwendet, um einen Vibrations-Bewegungsbetrag auf dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede Antriebswelle zu berechnen; und eine Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486, die einen kombinierten Bewegungsbetrag für jede Antriebswelle durch Addieren des Vibrationsbewegungsbetrags zum Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad erzeugt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Numerik-Steuervorrichtung.
Hintergrund
Eine Numerik-Steuervorrichtung ist zum Drehen vorgeschlagen worden. Die Numerik-Steuervorrichtung beinhaltet einen Schneidwerkzeug-Zufuhrmechanismus, der ein Schneidwerkzeug in Bezug auf ein Werkstück zuführt/vorschiebt, und einen Steuermechanismus, der den Schneidwerkzeug-Zufuhrantriebsmotor so steuert, dass das Schneidwerkzeug bei einer niedrigen Frequenz vibriert (siehe beispielsweise Patentliteraturen 1 bis 3). In dieser Numerik-Steuervorrichtung beinhaltet der Steuermechanismus eine Betriebseinheit, die verschiedene Einstellungen durchführt, eine Vibrations-Schneidinformations-Speichereinheit, die darin vorab zumindest den Betrag der Vorwärtsbewegung, den Betrag der Rückwärtsbewegung, die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung und die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung des Schneidwerkzeug-Zufuhrmechanismus anhand von mechanischen Charakteristika wie etwa Trägheit der Zufuhrachse oder Motor-Charakteristika, als eine Datentabelle zum Synchronisieren und Zuführen des Schneidwerkzeugs gespeichert aufweist, um so bei einer niedrigen Frequenz von 25 Hz oder höher betriebsbereit zu sein, gemäß der Drehgeschwindigkeit des Werkstücks oder dem Zufuhrbetrag des Schneidwerkzeugs pro Umdrehung des Schneidwerkzeugs, das durch die Betriebseinheit eingestellt wird, und eine Motorsteuereinheit, welche den Schneidwerkzeug-Zufuhrantriebsmotor auf Basis der in der Vibrations-Schneidwerkzeug-Speichereinheit gespeicherten Daten steuert. Bei dieser Konfiguration werden Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung längs einem Interpolationspfad wiederholt, wodurch Niederfrequenzvibrationen erzeugt werden.
Zitateliste
Patentliteraturen

Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5033929
Patentliteratur 2: Japanisches Patent Nr. 5139591
Patentliteratur 3: Japanisches Patent Nr. 5139592

Zusammenfassung
Technisches Problem
In den oben erwähnten Patentliteraturen 1 bis 3 werden Vibrationen längs eines Interpolationspfads angewendet. In einem solchen Fall wird angenommen, dass Vibrationen zuerst in einem Befehlsblock konvergiert werden und sich dann die Verarbeitung zum nächsten Befehlsblock verschiebt. Abhängig vom Typ der Bearbeitung ist es in einigen Fällen erwünscht, dass nach Abschließen der Verarbeitung in einem Befehlsblock sich die Verarbeitung zum nächsten Befehlsblock verschiebt, ohne Vibrationen zu konvergieren. Jedoch beschäftigt sich die in Patentliteraturen 1 bis 3 oben erwähnten konventionellen Techniken nicht mit der oben beschriebenen Verarbeitung.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das Obige gemacht worden und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Numerik-Steuervorrichtung bereitzustellen, die während der Ausführung eines Bearbeitungsprogramms zum Anwenden von Vibrationen längs eines Interpolationspfads sowohl die Verarbeitung zum Verschieben ab einem gegebenen Befehlsblock zum nächsten Befehlsblock nach Konvergieren von Vibrationen als auch die Verarbeitung zum Verschieben aus einem gegebenen Befehlsblock zum nächsten Befehlsblock während der Fortsetzung der Vibrationen behandeln kann.
Problemlösung
Um die obigen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Numerik-Steuervorrichtung, welche Bearbeitung an einem Werkstück durchführt, während ein Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander unter Verwendung von Antriebswellen bewegt werden, mit denen das Werkzeug und/oder das Werkstück bereitgestellt wird, wobei die Vorrichtung beinhaltet: eine Analyse-Verarbeitungseinheit, die ein Bearbeitungsprogramm analysiert und einen Bewegungsbefehl zum Bewegen des Werkzeugs auf einen Bewegungspfad für jeden Befehlsblock im Bearbeitungsprogramm ermittelt; eine Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit, die, wenn eine Bearbeitung mit Vibrationen auf einem ersten Bewegungspfad in einem Ziel-Befehlsblock und auf einen zweiten Bewegungspfad in einem nächsten Befehlsblock durchgeführt wird, einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede der Antriebswellen so erzeugt, dass die Vibrationen sich zwischen dem ersten Bewegungsblock und dem zweiten Bewegungsblock fortsetzen; eine Vibrations-Wellenform-Erzeugungseinheit, welche eine Vibrationsbedingung verwendet, um so eine Referenz-Vibrationswellenform zu erzeugen, welche dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad zu überlagern ist, für jede der Antriebswellen; eine Vibrations-Bewegungsbetrags-Erzeugungseinheit, welche die Referenz-Vibrationswellenform verwendet, um so einen Vibrationsbewegungsbetrag auf dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad zu berechnen, für jede der Antriebswellen; und eine Bewegungsbetrags-Kombiniereinheit, welche einen kombinierten Bewegungsbetrag für jede der Antriebswellen durch Addieren des Vibrationsbewegungsbetrags zum Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad erzeugt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Numerik-Steuervorrichtung eine Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit, die einen Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad für jede Antriebswelle so erzeugt, dass Vibrationen zwischen einem ersten Bewegungspfad in einem Befehlsblock und einem zweiten Bewegungspfad im nächsten Befehlsblock konvergieren, und eine Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit, die einen Block-zu-Block-Vibration-Fortsetzungspfad für jede Antriebswelle so erzeugt, dass sich Vibrationen zwischen dem ersten Bewegungspfad und dem zweiten Bewegungspfad fortsetzen. Daher wird ein Effekt erhalten, bei dem, während ein Bearbeitungsprogramm zum Anwenden von Vibrationen längs eines Interpolationspfades ausgeführt wird, die Numerik-Steuervorrichtung sowohl die Verarbeitung zum Verschieben von einem gegebenen Befehlsblock zu einem nächsten gegebenen Befehlsblock nach Konvergieren von Vibrationen als auch die Verarbeitung zum Verschieben aus einem gegebenen Befehlsblock zum nächsten Befehlsblock unter Fortsetzung der Vibrationen behandeln kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Numerik-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel von Bedingungen zum Konvergieren von Vibrationen zwischen Befehlsblöcken zeigt.
3 ist ein Diagramm, welches schematisch Konfigurationen von Achsen der Numerik-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die das Drehen durchführt, zeigt.
4 ist ein Diagramm, welches schematisch ein Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Vibrations-Schneidbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfades mit Vibrationen in einem Fall der Verschiebung zum nächsten Befehlsblock, nachdem Block-zu-Block-Vibrationen anhand der ersten Ausführungsform konvergieren, zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfads mit Vibrationen in einem Fall der Verschiebung zum nächsten Befehlsblock, nachdem Block-zu-Block-Vibrationen konvergieren, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfads zeigt, mit Vibrationen in einem Fall der Verschiebung zum nächsten Befehlsblock, während Block-zu-Block-Vibrationen sich fortsetzen, gemäß der ersten Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfades mit Vibrationen in einem Fall der Verschiebung zum nächsten Befehlsblock, während Block-zu-Block-Vibrationen fortgesetzt werden, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms zum Durchführen von Vibrationsschneiden zeigt.
12 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei dem das Bearbeitungsprogramm in 11 mit zwischen Befehlsblöcken konvergierten Vibrationen ausgeführt wird.
13 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei welchem das Bearbeitungsprogramm in 11 bei sich zwischen Befehlsblöcken fortsetzenden Vibrationen ausgeführt wird.
14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Numerik-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
15 ist ein Diagramm, das Beispiele einer Vibrationswellenform zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Numerik-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird unten im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Numerik-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Eine Numerik-Steuervorrichtung 1 beinhaltet eine Antriebseinheit 10, eine Eingabebedieneinheit 20, eine Anzeigeeinheit 30 und eine Steuerberechnungseinheit 40.
Die Antriebseinheit 10 ist ein Mechanismus, der einen oder beide von Werkstück und Werkzeug in zumindest zwei axialen Richtungen antreibt. Die Antriebseinheit 10 beinhaltet einen Servomotor 11, der das Werkstück und/oder das Werkzeug in jeder von Axialrichtungen bewegt, welche durch die Numerik-Steuervorrichtung 1 spezifiziert sind, einen Detektor 12, der die Position und die Geschwindigkeit des Servomotors 11 detektiert, und eine Servosteuereinheit 13 für jede der Axialrichtungen (eine X-Achsen-Servosteuereinheit 13X, eine Z-Achsen-Servosteuereinheit 13Z, ...) (nachfolgend einfach als ”Servosteuereinheit 13” ausgedrückt, wenn es nicht notwendig ist, die Antriebswellenrichtungen voneinander zu unterscheiden)), wobei die Servosteuereinheit 13 die Position und Geschwindigkeit des Werkstücks und/oder des Werkzeugs auf Basis der Position und Geschwindigkeit steuert, die aus dem Detektor 12 gesendet werden. Die Antriebseinheit 10 beinhaltet weiter einen Hauptwellenmotor 14, der die Hauptwelle rotiert, mit welcher das Werkstück bereitgestellt wird, einen Detektor 15, der die Position und Dreh-Geschwindigkeit des Hauptwellenmotors 14 detektiert, und eine Hauptwellensteuereinheit 16, welche Rotationen der Hauptwelle steuert, mit der das Werkstück versehen ist, auf Basis der Position und Rotationsgeschwindigkeit, die aus dem Detektor 15 gesendet werden.
Die Eingabebedieneinheit 20 ist aus einer Eingabeeinheit, wie etwa einer Tastatur, einer Taste oder einer Maus konfiguriert, über welche ein Anwender einen Befehl und dergleichen für die Numerik-Steuervorrichtung 1 eingibt oder ein Bearbeitungsprogramm, einen Parameter oder dergleichen eingibt. Die Anzeigeeinheit 30 ist aus einer Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung oder anderen Anzeigeeinheiten konfiguriert und zeigt darauf Informationen an, welche durch die Steuerberechnungseinheit 40 verarbeitet sind.
Die Steuerberechnungseinheit 40 beinhaltet eine Eingabesteuereinheit 41, eine Dateneinstelleinheit 42, eine Speichereinheit 43, eine Mechaniksteuersignal-Verarbeitungseinheit 46, eine PLC-(programmierbare Logiksteuerung)Schaltungseinheit 47, eine Interpolations-Verarbeitungseinheit 48, eine Beschleunigungs-Abbremsungs-Verarbeitungseinheit 49 und eine Axialdaten-Ausgabeeinheit 50.
Die Eingabesteuereinheit 41 empfängt Information, die aus der Eingabebedieneinheit 20 eingegeben wird. Die Dateneinstelleinheit 42 speichert die durch die Eingabesteuereinheit 41 empfangene Information in der Speichereinheit 43. Beispielsweise wenn der Inhalt der Eingabe sich auf das Editieren eines Bearbeitungsprogramms 432 bezieht, wird das in der Speichereinheit 43 gespeicherte Bearbeitungsprogramm 432 durch den editierten Inhalt beeinträchtigt, oder wenn ein Parameter eingegeben wird, wird dieser Eingabeparameter in einem Speicherbereich eines Parameters 431 in der Speichereinheit 43 gespeichert.
Die Speichereinheit 43 speichert darin Information wie etwa den Parameter 431, welcher zur Verarbeitung in der Steuerberechnungseinheit 40 zu verwenden ist, das Bearbeitungsprogramm 432, das auszuführen ist, und auf der Anzeigeeinheit 30 anzuzeigende Bildschirmanzeigedaten 433. Die Speichereinheit 43 ist mit einem Teilungsbereich 443 versehen, der darin zeitweilig verwendete andere Daten als den Parameter 431 und das Bearbeitungsprogramm 432 speichert. Die Bildschirm-Verarbeitungseinheit 44 führt eine Steuerung des Anzeigens der Bildschirmanzeigedaten 433 in der Speichereinheit 43 auf der Anzeigeeinheit 30 durch.
Die Analyse-Verarbeitungseinheit 45 beinhaltet eine Bewegungsbefehls-Erzeugungseinheit 451, eine Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit 452 und eine Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453. Die Bewegungsbefehls-Erzeugungseinheit 451 liest ein einen oder mehrere Blöcke beinhaltendes Bearbeitungsprogramm ein, analysiert das gelesene Bearbeitungsprogramm Block für Block und erzeugt einen Bedien-Bewegungsbefehl zur Bewegung in jedem Block. Die Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit 452 analysiert, ob eine Anweisung zum automatischen Erzeugen eines Pfades in der Numerik-Steuervorrichtung 1 (nachfolgend ”Pfaderzeugungsanweisung”) in einem aus dem Bearbeitungsprogramm ausgelesenen Einzelblock enthalten ist. wenn die Pfaderzeugungsanweisung im Block enthalten ist, erzeugt die Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit 452 einen zusätzlichen Befehlsblock, der nicht im Bearbeitungsprogramm spezifiziert ist, anhand dieser Pfaderzeugungsanweisung. Weiter erzeugt die Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit 452 einen zusätzlichen Befehl bezüglich des zusätzlichen Befehlsblocks. Die Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453 analysiert, ob ein Vibrationsbefehl im Bearbeitungsprogramm enthalten ist und erzeugt, wenn der Vibrationsbefehl im Bearbeitungsprogramm enthalten ist, Vibrationsinformation wie etwa die Frequenz und Amplitude, die im Vibrationsbefehl beinhaltet ist. In der Spezifikation der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass die Amplitude oder ein Vibrationsbefehl, beinhaltet in einem Bearbeitungsprogramm, gleich oder größer als ein Mikron und gleich oder kleiner als 300 Mikron ist. Dies liegt daran, dass, falls die Amplitude kleiner als 1 Mikron ist, die Schnitteffizienz beeinträchtigt ist und das Servosystem nicht auf Vibrationen antworten kann, und falls die Amplitude größer als 300 Mikron ist, dies zu mechanischen Vibrationen führen kann. Es ist auch wünschenswert, dass die Frequenz gleich oder höher als 10 Hertz ist und gleich oder niedriger als 300 Hertz. Dies liegt daran, dass, falls die Frequenz niedriger als 10 Hertz ist, es keinen Vibrationsschnitteffekt gibt und falls die Frequenz höher als 300 Hertz ist, das Servosystem nicht auf Vibrationen antworten kann.
Wenn die Analyse-Verarbeitungseinheit 45 einen Hilfsbefehl als einen Befehl zum Betreiben einer anderen Maschine als einen Befehl zum Betreiben einer numerisch gesteuerten Welle (der Antriebswelle) liest, teilt die Mechaniksteuersignal-Verarbeitungseinheit 46 der PLC-Schaltungseinheit 47 mit, dass der Hilfsbefehl erteilt worden ist. Beim Empfangen der Notifikation, dass der Hilfsbefehl erteilt worden ist, aus der Mechaniksteuersignal-Verarbeitungseinheit 46 führt die PLC-Schaltungseinheit 47 eine Verarbeitung entsprechend diesem Hilfsbefehl durch.
Die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 beinhaltet eine Block-zu-Block-Bewegungsumschalteinheit 481, eine Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482, eine Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483, eine Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484, eine Vibrations-Mengenbetrag-Erzeugungseinheit 485 und eine Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486.
Auf Basis eines Bewegungsbefehls und eines zusätzlichen Befehls aus der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 bestimmt die Block-zu-Block-Bewegungsumschalteinheit 481, ob ein Zielbefehlsblock und ein nachfolgend zum Zielbefehlsblock auszuführender Befehlsblock Befehle zum Anlegen von Vibrationen längs eines Bewegungspfads sind, und ob die Verarbeitung sich zum nächsten Befehlsblock verschiebt, nachdem die Vibrationen im Zielbefehlsblock konvergieren, oder sich die Verarbeitung zum nächsten Befehlsblock verschiebt, während die Vibrationen fortgesetzt werden. Der Befehlsblock weist zusätzlich zu einem in einem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Befehlsblock eine Pfaderzeugungsanweisung und einen zusätzlichen Befehlsblock auf, der nicht im Bearbeitungsprogramm spezifiziert ist, sondern auf Basis dieser Pfaderzeugungsanweisung erzeugt wird.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Bedingungen zum Konvergieren von Vibrationen zwischen Befehlsblöcken zeigt. Die Bedingungen zum Warten auf die Konvergenz der Vibrationen zwischen Befehlsblöcken entsprechen Bedingungen zum Durchführen einer Abbremsprüfung in einem konventionellen Schneidmodus, nicht in einem Vibrationsschneidmodus. Spezifisch beinhalten Beispiele der Bedingungen (1), dass ein Fehler-Detektionsmodus eingestellt ist, (2) eine exakte Stoppprüf-(G09)Anweisung erteilt wird, (3) ein Exakt-Stoppprüfmodus (G61) ausgewählt ist, und (4) der nächste Befehlsblock nicht ein Schnittvorschubbefehl ist.
Die obigen Bedingungen (1) bis (3) zeigen die Bedingungen für das Konvergieren zwischen Vibrationen zwischen aufeinander folgenden Befehlsblöcken im Vibrationsschnittmodus und die Bedingungen in dem Fall an, bei dem eine Abbremsprüfung durchgeführt wird zwischen aufeinander folgenden Befehlsblöcken im konventionellen Schnittmodus. Die Bedingung (1) wird durch einen PLC (ein Leiterprogramm, Kontaktplanprogramm) bezeichnet. Die Bedingung (2) wird in einem Bearbeitungsprogramm bezeichnet. Die Bedingung (3) wird unter Verwendung des Modus in einem Bearbeitungsprogramm bezeichnet.
Wenn beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm die obigen Bedingungen zum Konvergieren von Vibration zwischen Befehlsblöcken erfüllt (nachfolgend ”Block-zu-Block-Vibrationen”), gibt die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 der Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 eine Anweisung zum Durchführen der Verarbeitung zum Erzeugen eines Bewegungsbetrages, um so Block-zu-Block-Vibrationen zu konvergieren. Im Gegensatz dazu, beispielsweise wenn ein Bearbeitungsprogramm die obigen Bedingungen zum Konvergieren von Block-zu-Block-Vibrationen nicht erfüllt, gibt die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 der Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 eine Anweisung zum Durchführen von Verarbeitung zum Erzeugen eines Bewegungsbetrages, um so Block-zu-Block-Vibrationen fortzusetzen. Während in diesem Beispiel die Bedingungen zum Konvergieren von Block-zu-Block-Vibrationen gezeigt sind, können Bedingungen zum Fortsetzen von Block-zu-Block-Vibrationen bereitgestellt sein.
Wenn die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 anweist, eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Bewegungsbetrages zum Konvergieren von Block-zu-Block-Vibrationen durchzuführen, ermittelt die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 die Amplitude aus den aus der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 erhaltenen Vibrationsbedingungen und erzeugt einen Bewegungspfad relativ zur Zeit in jeder Achsenrichtung pro Zeiteinheit (ein Interpolationszyklus) in einem Falle des Konvergierens von Block-zu-Block-Vibrationen (nachfolgend ”Block-zu-Block-Konvergierungspfad”). In diesem Beispiel wird die vibrationale Vorwärtsbewegungsposition durch Addieren der Amplitude in den Vibrationsbedingungen zum Bewegungspfad relativ zur Zeit, basierend auf einem abgezielten Befehlsblock ermittelt und wird eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch Subtrahieren der Amplitude in den Vibrationsbedingungen vom Bewegungspfad relativ zur Zeit erfasst. In diesem Fall, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zueinander am Endpunkt des Ziel-Befehlsblocks passen, das heißt am Startpunkt des nächsten Befehlsblocks, werden die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition im nächsten Befehlsblock erfasst.
Wenn die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 anweist, eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Bewegungspfades durchzuführen, um Block-zu-Block-Vibrationen fortzusetzen, ermittelt die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 eine Amplitude aus den, aus der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 ermittelten Vibrationsbedingungen und erzeugt eine Bewegungspfad relativ zur Zeit in jeder Axialrichtung pro Einheitszeit (ein Interpolationszyklus), so dass die Amplitude sich sanft in einem Fall kontinuierlicher Block-zu-Block-Vibrationen ändert. Spezifisch wird eine Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition durch Addieren der Amplitude in den Vibrationsbedingungen zum Bewegungspfad relativ zur Zeit, basierend auf einem Zielbefehlsblock, erfasst, und wird eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch Subtrahieren der Amplitude in den Vibrationsbedingungen vom Bewegungspfad relativ zur Zeit erfasst. In diesem Fall, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsbedingung die Zielposition im Zielbefehlsblock erreicht, wird die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition im nächsten Befehlsblock mit dieser Zielposition, die als Startposition dient, erfasst. Wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition im Zielbefehlsblock die Zielposition erreicht, wird die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition im nächsten Befehlsblock mit dieser Zielposition als Startpunkt dienend erfasst. Auf diese Weise, wie oben beschrieben, wird der Block-zu-Block-Bewegungspfad, welcher die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition beinhaltet, erfasst.
Auf Basis des aus der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 ermittelten Vibrationsbefehls erzeugt die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 für jede Achse eine Vibrationswellenform, welch eine Referenz zum Vibrieren des Werkzeugs oder des Werkstücks ist (nachfolgend ”Referenzvibrations-Wellenform”). Die Referenzvibrations-Wellenform zeigt die Position relativ zur Zeit in jeder Axialrichtung. Während irgendeine Vibrationswellenform als die Referenzvibrations-Wellenform verwendet werden kann, ist die Vibrationswellenform in diesem Beispiel eine Dreieckwelle. Diese Dreieckwelle weist eine Amplitude von 1,0 und einen Zykluswert auf, der in den Vibrationsbedingungen bezeichnet ist.
Die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 erfasst eine Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zu jeder Zeit und multipliziert diese Differenz mit der Vibrationswellenform, um einen Vibrationswellenformbetrag für jede Achse zu berechnen.
Die Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486 addiert die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition, welche durch die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 oder die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 erzeugt wird, zum Vibrationsbewegungsbetrag, der durch die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 erzeugt ist, um einen kombinierten Bewegungsbetrag für jede Achse pro Einheitszeit (einen Impulspausenzyklus) zu berechnen.
Die Beschleunigungs-Abbremsungs-Verarbeitungseinheit 49 wandelt den kombinierten Bewegungsbetrag für jede Antriebswelle, der aus der Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 ausgegeben ist, in einem Bewegungsbefehl pro Einheitszeit um, welcher Beschleunigung und Abbremsung gemäß einem vorab bezeichneten Beschleunigungsabbremsmuster berücksichtigt. Die Axialdaten-Ausgabeeinheit 50 gibt dem Bewegungsbefehl pro Einheitszeit, der durch die Beschleunigungs-Abbremsungs-Verarbeitungseinheit 49 prozessiert ist, an die Servosteuereinheit 13X, 13Z, ..., welche jeweils die Antriebswellen steuern, aus.
Um eine Bearbeitung durchzuführen, während das Werkzeug oder das Werkstück vibriert wird, reicht es aus, dass das Werkstück und das Werkzeug relativ zueinander bewegt werden, wenn die Bearbeitung durchgeführt wird, wie oben beschrieben. 3 ist ein Diagramm, welches schematisch Konfigurationen von Achsen der Numerik-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die Drehen durchführt. In 3 sind die Z-Achse und die X-Achse, die rechtwinklig zueinander sind, auf dem Zeichenblatt vorgesehen. 3(a) zeigt einen Fall, bei dem ein Werkstück 61 fixiert ist und ein Werkzeug 62, das heißt beispielsweise ein Drehwerkzeug zum Durchführen von Drehen, nur in der Z-Achsen- und X-Achsenrichtung bewegt wird. 3(b) zeigt einen Fall, bei dem das Werkstück 61 in der Z-Achsenrichtung bewegt wird und das Werkzeug 62 in der X-Achsenrichtung bewegt wird. In jedem dieser Fälle ist es durch Bereitstellen eines zu bewegenden Objektes (das Werkstück 61 und/oder das Werkzeug 62) mit dem Servomotor 11 möglich, eine unten erläuterte Verarbeitung durchzuführen.
4 ist ein Diagramm, welches schematisch ein Beobachtungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 4 zeigt einen Fall, bei dem die Z-Achse und die X-Achse, die rechtwinklig zueinander stehen, auf dem Zeichenblatt bereitgestellt sind und eine Bearbeitung durchgeführt wird, während das Werkzeug 62 und ein Werkstück relativ zueinander längs einem Bewegungspfad 101 auf dieser Z-X-Ebene bewegt wird. In der ersten Ausführungsform, wenn das Werkzeug 62 relativ zum Werkstück längs dem Bewegungspfad 101 bewegt wird, wird das Werkzeug 62 vibriert, um so dem Bewegungspfad 101 zu folgen. Das heißt, dass in einem Abschnitt einer geraden Linie das Werkzeug 62 vibriert wird, das sich längs der geraden Linie rück- und vor bewegt, und in einem Abschnitt gekrümmter Linie das Werkzeug 62 so vibriert wird, dass es sich längs der gekrümmten Linie zurück und vor bewegt. Die Beschreibung ”das Werkzeug 62 wird vibriert” bezieht sich auf die Bewegung des Werkzeugs 62 relativ zum Werkstück 61. In der Praxis können entweder das Werkzeug 62 oder das Werkstück 61 bewegt werden, wie in 3 gezeigt. Dasselbe gilt für die nachfolgenden Erläuterungen.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Das Bearbeitungsprogramm wird Reihe für Reihe (Block für Block) eingelesen, um so ausgeführt zu werden. Bei diesem Bearbeitungsprogramm ist ”M3 S1000;” in Reihe 401 ein Hauptwellen-Rotationsbefehl, ist ”G01 X10.0 Z20.0 F0.01;” in einer Reihe 403 ein Linear-Interpolationsbefehl, und ist ”G02 X14.0 Z23.5 R4.0;” in einer Reihe 404 ein Zirkular-Interpolationsbefehl im Uhrzeigersinn. Diese Befehle werden in General-Numerik-Steuervorrichtungen verwendet.
Derweil sind ”G200;” in einer Reihe 402 und ”G201;” in einer Reihe 405 Vibrationsschnittbefehle in der ersten Ausführungsform. Diese Befehle werden zusätzlich bereitgestellt. In diesem Beispiel bedeutet der Befehl ”G200” den Start des Vibrationsschneidens und bedeutet der Befehl ”G201” das Ende des Vibrationsschneidens. Befehlswerte der Frequenz und Amplitude, welche die Vibrationsbedingungen sind, können auf jeglichen numerischen Wert eingestellt werden. Jedoch, um ein Werkzeug genauer auf einem gekrümmten Pfad zu vibrieren und um durch das Schneiden erzeugten Schleifabrieb durch Vibration und in kleinere Stücke zu brechen, wird allgemein kleinste Vibration angewiesen (mit Amplitude mehrerer hundert Mikrometer oder weniger, und Frequenz von mehreren hundert Hertz oder weniger).
Als Nächstes wird ein durch die Numerik-Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführtes Bearbeitungsverfahren unter Verwendung eines spezifischen Beispiels erläutert.
Zuerst erzeugt die Bewegungsbefehls-Erzeugungseinheit 451 in der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 einen Bewegungsbefehl, der den Startpunkt und den Endpunkt beinhaltet, aus einem Befehlsblock in einem Bearbeitungsprogramm und gibt den Bewegungsbefehl an die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 aus. Wenn eine Pfaderzeugungsanweisung in dem Befehlsblock enthalten ist, erzeugt die Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit 452 einen Zusatzbefehl zum Erzeugen eines Pfads gemäß dieser Pfaderzeugungsanweisung und gibt den Zusatzbefehl an die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 aus. Dieser Zusatzbefehl wird nicht auf Basis eines ursprünglich in einem Bearbeitungsprogramm beinhalteten Befehlsblocks erzeugt, sondern auf Basis eines zusätzlich während der Bearbeitung erzeugten Befehlsblocks. Die Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453 gibt Vibrationsbedingungen, welche die Frequenz und Amplitude beinhalten, die im Bearbeitungsprogramm enthalten sind oder durch einen Parameter eingestellt werden, an die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 aus.
Nachfolgend bestimmt die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 in der Interpolations-Verarbeitungseinheit 48, ob ein Bearbeitungsprogramm die Konvergenz oder die Fortsetzung von Block-zu-Block-Vibrationen in einem Zielbefehl spezifiziert (einem Bewegungsbefehl oder einem Zusatzbefehl). Wenn das Bearbeitungsprogramm Konvergenz von Block-zu-Block-Vibrationen spezifiziert, weist die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 an, einen Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad zu erzeugen. Wenn das Bearbeitungsprogramm die Fortsetzung von Block-zu-Block-Vibrationen spezifiziert, weist die Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 an, einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad zu erzeugen. Diese Bestimmung wird beispielsweise auf Basis der Bedingungen, wie in 2 gezeigt, durchgeführt.
(A) Erzeugung eines Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfads und (B) Erzeugung eines Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfads in einem Fall von Vibrationsschneiden werden in der Reihenfolge unten erläutert. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Vibrationsschnittbearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 6(a) ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms zum Erzeugen von Vibrationen an einem Bewegungspfad zeigt. 6(b) ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Bewegungspfads auf der Z-X-Ebene zeigt, ermittelt aus dem Bearbeitungsprogramm in 6(a). 6(b) zeigt einen beispielhaften Fall des Schneidens ab der X = 0, Z = 0-Kommunikation bis zu den X = 10.0, Z = 5.0 Koordinaten, während auf dem Pfad Vibrationen angelegt werden, und weiter Schneiden von den X = 10.0, Z = 5.0 Koordinaten zu den X = 15.0, Z = 15.0 Koordinaten, während Vibrationen längs des Pfades angewendet werden.
(A) Erzeugung eines Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad
7 und 8 sind Diagramme, die beide ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfades mit Vibrationen in einem Fall des Verschiebens zum nächsten Befehlsblock, nachdem Block-zu-Block-Vibrationen konvergieren, anhand der ersten Ausführungsform zeigt. 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Prozedur des Berechnungsverfahrens des Bewegungspfads längs der X-Achse zeigt. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Prozedur des Berechnungsverfahrens des Bewegungspfads längs der Z-Achse zeigt.
Beim Empfang einer Anweisung zum Erzeugen eines Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfads erzeugt die Block-zu-Block-Vibrationskonvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 einen Bewegungspfad relativ zur Zeit in jeder Achsenrichtung aus dem Zielbefehl und dem nächsten Befehl. In einem Fall, bei dem der Typ der Bearbeitung Schneidvibration ist, verwendet die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 die aus der Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453 in der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 ermittelten Vibrationsbedingungen, um zwei Typen von Pfaden zu erzeugen, das heißt einen für die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und einen für die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition.
Spezifisch ist das Bewegungsbefehls-Start-Timing für die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition an einer Position, an welcher die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition auf dem letzten Befehlspfad abgeschlossen worden ist. In diesem Beispiel, ohne darauf gewartet zu habe, dass die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition abgeschlossen ist, kann der nächste Bewegungsbefehl gestartet werden, nachdem die Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist. Nachdem die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition die Zielposition erreicht und der Bewegungsbefehl abgeschlossen worden ist, stoppt diese Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition, bis die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist (die Zielposition erreicht), selbst wenn der nächste Befehl ein Schneid-Vibrationsbefehl ist.
Nachdem die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition beginnt, sich zu bewegen, wartet die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition eine vorbestimmte Zeit (Tw) lang und startet dann, sich zu bewegen. Nachdem die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist, verschiebt sich die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 zur nächsten Pfadoperation.
Eine Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X und eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X in der X-Achsenrichtung sind in 7(a) gezeigt. Eine Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1Z und eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2Z in der Z-Achsenrichtung sind in 8(a) gezeigt. Diese Positionen werden anhand der Regeln wie oben beschrieben erzeugt. Wie in 7(a) und 8(a) gezeigt, überlappt die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X und R_2Z gemäß dem Zielbefehl nicht mit der Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungspositionen R_1X und R_1Z gemäß dem nächsten Befehl.
Als Nächstes verwendet die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 die aus der Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453 ermittelten Vibrationsbedingungen, um eine Referenz-Vibrationswellenform zu erzeugen, die einem Bewegungspfad zu überlagern ist. Spezifisch erzeugt die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 eine Vibrationswellenform mit der Frequenz in den Vibrationsbedingungen und mit der Spitzen-zu-Talhöhe von 1. In diesem Fall wird eine voreingestellte Wellenform (beispielsweise eine Dreieckwelle) als die Vibrationswellenform verwendet. Die Referenz-Vibrationswellenformen in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, die anhand von Regeln wie oben beschrieben erzeugt werden, sind in den 7(b) bzw. 8(b) gezeigt. Diese Referenz-Vibrationswellenformen sind Funktionen der Zeit.
Danach erfasst die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 eine Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zu jeder Zeit. Die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition in jeder der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung ist in den 7(c) bzw. 8(c) gezeigt. Weiter multipliziert die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch die durch die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 erzeugte Referenz-Vibrationswellenform, um einen Vibrationsbewegungsbetrag zu berechnen. Das heißt, dass in der X-Achsenrichtung der Vibrationsbewegungsbetrag durch Multiplizieren des Graphen in 7(c) berechnet wird, und das in der Z-Achsenrichtung der Vibrationsbewegungsbetrag durch Multiplizieren des Graphen in 8(b) mit dem Graphen in 8(c) berechnet wird. Die Vibrationsbewegungsbeträge in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, die wie oben beschrieben berechnet sind, sind in den 7(d) bzw. 8(d) gezeigt.
Die Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486 erzeugt dann einen Bewegungspfad relativ zur Zeit für jede Achse durch Überlagern (Addieren) der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition, welche durch die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 erzeugt wird, und des durch die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 erzeugten Vibrationsbewegungsbetrags auf (zu) einander. Bewegungspfade R_3X und R_3Z in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, erzeugt wie oben beschrieben, sind in 7(e) bzw. 8(e) gezeigt.
Wie in den 7(e) und 8(e) gezeigt, selbst wenn die Bewegungspfade R_3X und R_3Z, die dem Zielbefehl entsprechen, die Zielposition erreichen, übersteigen die Bewegungspfade R_3X und R_3Z die Zielposition nicht, bis die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen auf den Bewegungspfaden R_3X und R_3Z die Zielposition erreichen. Danach, während die Amplitude graduell reduziert wird, erreichen die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen auf den Bewegungspfaden R_3X und R_3Z die Zielposition. Wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen auf den Bewegungspfaden R_3X und R_3Z die Zielposition erreichen und Vibrationen konvergieren, wird der nächste Befehl mit Vibrationen ausgeführt. Mit der Prozedur wie oben beschrieben, wird die Verarbeitung zum Erzeugen eines Block-zu-Block-Konvergierungspfads beendet.
(B) Erzeugung eines Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfads
9 und 10 sind Diagramme, die beide ein Beispiel einer Prozedur eines Berechnungsverfahrens eines Bewegungspfads mit Vibrationen in einem Fall der Verschiebung zum nächsten Befehlsblock zeigen, während Block-zu-Block-Vibrationen gemäß der ersten Ausführungsform fortgesetzt werden. 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Prozedur des Berechnungsverfahrens des Bewegungspfades längs der X-Achse zeigt. 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Prozedur des Berechnungsverfahrens des Bewegungspfades längs der Z-Achse zeigt.
Beim Empfangen einer Anweisung zum Erzeugen eines Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfads erzeugt die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 einen Bewegungspfad relativ zur Zeit in jeder Axialrichtung aus dem Zielbefehl und dem nächsten Befehl. In einem Fall, bei dem der Typ der Bearbeitung Schneidvibration ist, verwendet die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 die aus der Vibrationsbefehls-Analyseeinheit 453 in der Analyse-Verarbeitungseinheit 45 ermittelten Vibrationsbedingungen, um zwei Typen von Pfad zu erzeugen, das heißt einen für die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und einen für die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition.
Spezifisch befindet sich das Bewegungsbefehls-Starttiming für die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition an einer Position, an welcher Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition auf dem letzten Befehlspfad abgeschlossen worden ist. In diesem Beispiel, ohne darauf zu warten, dass die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist, kann der nächste Bewegungsbefehl gestartet werden, nachdem die Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist. Nachdem die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition die Zielposition erreicht und der Bewegungsbefehl abgeschlossen worden ist, stoppt diese Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition, bis die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition abgeschlossen worden ist (die Zielposition erreicht), wenn der nächste Befehl nicht ein Vibrations-Schnitt-Bewegungsbefehl ist.
Nachdem die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition beginnt, sich zu bewegen, wartet die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition eine vorbestimmte Zeit (Tw) und beginnt dann, sich zu bewegen. Die vorgegebene Zeit Tw wird durch ein Bearbeitungsprogramm oder einen Parameter eingestellt.
Die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X in der X-Achsenrichtung sind in 9(a) gezeigt. Die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1Z und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2Z in der Z-Achsenrichtung sind in 10(a) gezeigt. Diese Positionen werden gemäß den Regeln wie oben beschrieben erzeugt. Wie in 9(a) und 10(a) gezeigt, werden, wenn zu einer Zeit t₁ die Vibrations-Vorwärtsbewegungspositionen R_1X und R_1Z gemäß einem Zielbefehl die Zielposition (X = 10.0, Z = 5.0) erreichen, die Vorwärtsbewegungsposition R_1X und R_1Z ab dem Punkt dieser Zielposition gemäß dem nächsten Befehl erzeugt. In den 9(a) und 10(a) hat sich zur Zeit t₁ die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungsposition R_1X und R_1Z geändert. Jedoch werden zu diesem Zeitpunkt die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X und R_2Z anhand des Zielbefehls erzeugt.
Bis die vorbestimmte Zeit Tw seit der Zeit t₁ verstrichen ist und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X und R_2Z die Zielposition zur Zeit t₂ erreichen, werden die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X und R_2Z gemäß dem Zielbefehl erzeugt. Danach werden zur Zeit t₂, wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z die Zielposition erreichen, die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z ab dem Punkt der Zielposition gemäß dem nächsten Befehl erzeugt. In den 9(a) und 10(a) hat sich zur Zeit t₂ die Geschwindigkeit der Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z geändert.
Auf dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad, wie oben beschrieben, überlappt die Bewegung der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition gemäß einem Zielbefehl mit der Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition gemäß dem nächsten Befehl, wie ab der Zeit t₁ bis zur Zeit t₂ gezeigt.
Als Nächstes verwendet die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 die aus der Vibrations-Analyseeinheit ermittelten Vibrationsbedingungen, um eine Referenz-Vibrationswellenform, die einem Bewegungspfad zu überlagern ist, zu erzeugen. Diese Verarbeitung ist die gleiche wie die bezüglich (A) erläuterte Verarbeitung der Erzeugung eines Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfads. Die in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung erzeugten Referenz-Vibrationswellenformen sind in 9(b) bzw. 10(b) gezeigt.
Danach erfasst die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 eine Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zu jeder Zeit. Die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition in jeder der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung ist in 9(c) bzw. 10(c) gezeigt. Weiter multipliziert die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch die, durch die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 erzeugte Referenz-Vibrationswellenform, um einen Vibrationsbewegungsbetrag zu berechnen. Die Vibrationsbewegungsbeträge in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, berechnet wie oben beschrieben, sind in den 9(d) bzw. 10(d) gezeigt.
Die Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486 erzeugt dann einen Bewegungspfad, auf welchem Vibrationen für jede Achse durch Überlagern (Addieren) der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition, erzeugt durch die Block-zu-Block-VibrationsKonvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482, und der Vibrationsbewegungsbetrag, erzeugt durch die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485, aufeinander (zueinander) überlagert werden. Die Bewegungspfade R_3X und R_3Z in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, erzeugt wie oben beschrieben, sind in den 9(e) bzw. 10(e) gezeigt.
Wie in 9(e) und 10(e) gezeigt, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungspositionen R_1X und R_1Z, die beide die Spitzenbereiche des Bewegungspfads verbinden, die Zielposition erreichen, wird die Bewegung der Vibrations-Vorwärtsbewegungspositionen R_1X und R_1Z gemäß dem nächsten Befehl selbst in einem Zustand gestartet, wo die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z auf den Bewegungspfaden die Zielposition nicht erreicht haben. Danach, bis die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z auf den Bewegungspfaden die Zielposition erreichen, werden Vibrationen zwischen den Vibrations-Vorwärtsbewegungspositionen R_1X und R_1Z auf den nächsten Bewegungspfaden und den Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen anhand des Zielbefehls angelegt. Wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X und R_2Z auf den Bewegungspfaden die Zielposition erreichen, wird der nächste Befehl auch auf den Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen ausgeführt. Das heißt, dass, selbst wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen die Zielposition erreichen, Vibrationen nicht konvergieren, sondern sich gemäß dem nächsten Befehl fortsetzen. Ab der Zeit t₀ bis zur Zeit t₁ ist die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition konstant. Jedoch wird von der Zeit t₁ bis zur Zeit t₂ die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition graduell reduziert. Zur Zeit t₂ und später wird die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition konstant. Wie oben beschrieben, ändert sich die Amplitude sanft von einem Bewegungspfad gemäß einem Zielbefehl zu einem Bewegungspfad gemäß dem nächsten Befehl. Mit der oben beschriebenen Prozedur wird die Verarbeitung zum Erzeugen eines Block-zu-Block-Fortsetzungspfads beendet.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms zum Durchführen von Vibrationsschneiden zeigt. Dieses Bearbeitungsprogramm führt Schneiden mit Vibrationen längs der X-Achse ab den X = 0.0, Z = 0.0 Koordinaten durch und führt Schneiden mit Vibrationen längs der Z-Achse ab den X = 10.0, Z = 10.0 Koordinaten durch Ändern der Richtung um 90 Grad durch.
12 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo das Bearbeitungsprogramm in 11 mit zwischen Befehlsblöcken konvergierten Vibrationen ausgeführt wird. 12(a) ist ein Diagramm, welches die Bewegungspfade R_3X und R_3Z relativ zur Zeit in der X-Achsenrichtung bzw. der Z-Achsenrichtung zeigt. 12(b) ist ein Diagramm, das einen Ort des Bewegungspfads auf der Z-X-Ebene zeigt, wenn eine Bearbeitung unter den Bedingungen in 12(a) durchgeführt wird. Die Bewegungspfade R_3X und R_3Z in 12(a) werden anhand der Prozedur wie oben beschrieben erfasst.
Bei Bearbeitung unter den Bedingungen wie oben beschrieben, werden Vibrationen zuerst längs der X-Achse gemäß dem durch die Sequenznummer ”N03” in 11 repräsentierten Befehl angewendet. Das heißt, dass die Bearbeitung durchgeführt wird, während Vibrationen in der X-Achsenrichtung angelegt werden, und keine Vibrationen in der Z-Achsenrichtung angelegt werden. Zu einer Zeit t₁₁, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X auf den Bewegungspfad R_3X in der X-Achsenrichtung die Zielposition (X = 10.0) erreicht, wird die Amplitude graduell reduziert. Zur Zeit t₁₂ erreicht die Vibrations-Rückwärtsbewegungspositionen R_2X die Zielposition und die Vibrationen konvergieren. Zur Zeit t₁₂ werden anhand des aus einem durch die Sequenznummer ”N04” in 11 repräsentierten Befehl erzeugte Bewegungspfad R_3Z Vibrationen längs der Z-Achse angewendet.
Mit der Bearbeitung wie oben beschrieben, weil Vibrationen an den X = 10.0, Z = 0.0 Koordinaten konvergieren, kann eine Ecke genau an den X = 10.0, Z = 0.0 Koordinaten gebildet werden, wie in 12(b) gezeigt.
13 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo das Bearbeitungsprogramm in 11 mit zwischen Befehlsblöcken fortgesetzten Vibrationen ausgeführt wird. 13(a) ist ein Diagramm, welches die Bewegungspfade R_3X und R_3Z relativ zur Zeit in der X-Achsenrichtung bzw. der Z-Achsenrichtung zeigt. 13(b) ist ein Diagramm, das einen Ort des Bewegungspfades auf der Z-X-Ebene zeigt, wenn die Bearbeitung unter den Bedingungen in 13(a) durchgeführt wird. Die Bewegungspfade R_3X und R_3Z in 13(a) werden anhand der Prozedur wie oben beschrieben erfasst.
Bei Bearbeitung unter den Bedingungen wie oben beschrieben, werden Vibrationen zuerst längs der X-Achse gemäß dem durch die Sequenznummer ”N03” in 11 repräsentierten Befehl angewendet. Das heißt, dass die Bearbeitung durchgeführt wird, während Vibrationen in der X-Achsenrichtung angewendet werden und Vibrationen in der Z-Achsenrichtung nicht angewendet werden. Zur Zeit t₁₁, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X auf dem Bewegungspfad R_3X in der X-Achsenrichtung die Zielposition (X = 10.0) erreicht, wird einen Bearbeitung mit Vibrationen durchgeführt, die auch in der Z-Achsenrichtung angewendet werden, gemäß dem Bewegungspfad R_3Z, der aus dem durch die Sequenznummer ”N04” in 11 repräsentierten Befehl erzeugt wird. Zur Zeit t₁₂, wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R_2X auf dem Bewegungspfad R_3X in der X-Achsenrichtung die Zielposition erreicht, wird dann die Bearbeitung nur in der Z-Achsenrichtung durchgeführt.
Das heißt, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X die Zielposition auf dem Bewegungspfad R_3X in der X-Achsenrichtung erreicht, auch die Bearbeitung in der Z-Achsenrichtung gestartet wird. Daher, wie in 13(b) gezeigt, kann eine Ecke um die X = 10.0, Z = 0,0 Koordinaten geglättet werden. 13(c) ist ein vergrößertes Diagramm des Orts des Werkzeugs an einer Eckenposition R in 13(b). Ohne auf den nächsten Befehl zu der Zeit, wenn die Zielposition erreicht ist, zu warten, wird der nächste Befehl ausgeführt, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R_1X die Zielposition erreicht. Daher ist der Bewegungspfad des Werkzeugs an der Eckenposition R eine Kombination der Bewegungspfade in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung und folglich wird eine glatte Bearbeitung durchgeführt.
In den oben beschriebenen Erläuterungen wird eine Wellenform pro Block eines Bearbeitungsprogramms aus Gründen der einfachen Erklärung des Inhalts der Ausführungsform berechnet. Jedoch führt in der Praxis die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 die Berechnung pro Einheitszeit (einen Interpolationszyklus) durch.
In der ersten Ausführungsform erzeugt die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 einen Block-zu-Block-Konvergierungspfad, der die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition beinhaltet, erzeugt die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad, der die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition beinhaltet, erzeugt die Vibrations-Bewegungsbetrag-Erzeugungseinheit 485 einen Vibrationsbewegungsbetrag durch Multiplizieren der Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch die Referenz-Vibrationswellenform und erzeugt die Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit 486 einen Bewegungsbetrag durch Überlagern des Vibrationsbewegungsbetrags und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition auf einander. Bei dieser Konfiguration wird ein Effekt erhalten, bei dem unterschiedliche Vibrationspfade für einen Fall des Konvergierens von Block-zu-Block-Vibrationen und für einen Fall des Fortsetzens von Block-zu-Block-Vibrationen erzeugt werden kann.
Es ist eine Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit 481 vorgesehen, welche zwischen der Erzeugung der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 und Erzeugung dieser Positionen durch die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 umschaltet. Daher wird ein Effekt erhalten, bei dem erzeugte Pfade von einem zum anderen umgeschaltet werden können, anhand dem Inhalt der Bearbeitung in einem Bearbeitungsprogramm oder dem Inhalt der Anweisung in einem Leiterprogramm.
Weiter erzeugt in der Interpolations-Verarbeitungseinheit 48, wenn es nicht nur einen Befehl entsprechend einem in einem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Befehlblock gibt, sondern auch eine Pfaderzeugungsanweisung im Befehlsblock enthalten ist, die Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit 482 einen Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad oder erzeugt die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit 483 einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad auch für einen Befehl entsprechend einem Zusatzblock, der gemäß dieser Pfaderzeugungsanweisung erzeugt wird, um so einen Bewegungspfad auf Basis dieses Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungs- oder Fortsetzungspfads zu erzeugen. Bei dieser Konfiguration wird ein Effekt erhalten, bei dem Konvergenz oder Fortsetzung von Block-zu-Block-Vibrationen auch für einen Befehlsblock ausgewählt werden kann, der in einem Bearbeitungsprogramm nicht spezifiziert ist, sondern während der tatsächlichen Bearbeitung erscheint.
Weiterhin, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition gemäß einem Zielbefehl eine Zielposition erreicht, wird die Geschwindigkeit der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition zur Geschwindigkeit der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition gemäß dem nächsten Befehl verändert. Wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition gemäß dem Zielbefehl die Zielposition erreicht, wird die Geschwindigkeit der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zu der Geschwindigkeit der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition gemäß dem nächsten Befehl verändert. Bei dieser Konfiguration ist während der Periode von dann, wenn die Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition gemäß dem Zielbefehl die Zielposition erreicht, zu dann, wenn die Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition die Zielposition erreicht, die Zeit zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition konstant. Jedoch wird die Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition zu jeder Zeit graduell verändert; daher ändert sich die Amplitude auf einem Bewegungspfad moderat. Als Ergebnis wird ein Effekt erhalten, bei dem, während sich die Amplitude sanft von einem Bewegungspfad gemäß einem Zielbefehl zu einem Bewegungspfad gemäß dem nächsten Befehl verändert, die Verarbeitung zwischen Befehlsblöcken sanft verbunden werden kann.
Zweite Ausführungsform
14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Numerik-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. In dieser Numerik-Steuervorrichtung 1 ist die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 anders als diejenige in der ersten Ausführungsform aufgebaut.
Die Interpolations-Verarbeitungseinheit 48 beinhaltet weiter eine Vibrationswellenform-Typ-Auswahleinheit 487, die eine ausgewählte Vibrationswellenform an die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 sendet, wenn die Eingabebedieneinheit 20 eine Vibrationswellenform auswählt. Bestandteilselemente, die identisch sind zu jenen in der ersten Ausführungsform, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und redundante Erläuterungen derselben werden weggelassen.
15 ist ein Diagramm, das Beispiele einer Vibrationswellenform zeigt. Beispiele der Vibrationswellenform können durch eine Dreieckwelle (15(a)), eine Rechteckwelle (15(b) und 15(c)), eine Sinuswelle (15(d)), eine Trapezwelle (15(e) und 15(f)) und eine Sägezahnwelle (15(g) und 15(h)) illustriert werden.
Die in 15(a) gezeigte Dreieckwelle ist eine Vibrationswellenform, welche die Befehlsgeschwindigkeit während der Vibration minimieren kann. Daher ist die Dreieckwelle in einem Fall wirksam, bei dem die Befehlsgeschwindigkeit nicht erhöht werden kann. Die in 15(b) gezeigte Rechteckwelle ist eine Vibrationswellenform, welche die maximale Rückkopplungsamplitude relativ zu einer Befehlsamplitude ermitteln kann. Daher ist die Rechteckwelle in einem Fall effektiv, bei dem die Rückkopplungsamplitude relativ zu einer Befehlsamplitude stark abgeschwächt ist. In 15(b) gelangt in der Vibrationsposition relativ zur Zeit nach Ausbilden eines Bewegungspfads ein steigender Punkt A1 der Rechteckwelle in Kontakt mit einer Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R₁ und gelangt ein fallender Punkt A3 der Rechteckwelle in Kontakt mit einer Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R₂. Jedoch ist die Rechteckwelle nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 15(c) gezeigt, können Punkte A1 und A2 der Rechteckwelle so angeordnet sein, dass sie mit der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R₁ überlappt, und können Punkte A3 und A4 der Rechteckwelle so angeordnet werden, dass sie mit der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R₂ überlappen.
Die in 15(c) gezeigte Sinuswelle ist eine Vibrationswellenform, die direkt befehlen kann, eine optimale Vibrationswellenform zu produzieren. Daher kann die Sinuswelle eine optimale Vibrationsform in einem Fall produzieren, in dem eine Rückkopplung hinreichend einem Befehl folgt.
Die in 15(e) gezeigte Trapezwelle ist eine Vibrationswellenform, welche die Befehlsgeschwindigkeit moderat einstellen kann, während sie nahe an der Rechteckwelle ist. Ähnlich zur Rechteckwelle gelangt bei dieser Trapezwelle in 15(e) der Anstiegspunkt A1 der Trapezwelle in Kontakt mit der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R₁ und gelangt der fallende Punkt A3 der Trapezwelle in Kontakt mit der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R₂. Jedoch ist die Trapezwelle darauf nicht beschränkt. Wie beispielsweise in 15(f) gezeigt, können die Punkte A1 und A2 der Trapezwelle so angeordnet sein, dass sie mit der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition R₁ überlappen und können die Punkte A3 und A4 der Trapezwelle so angeordnet sein, dass sie mit der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition R₂ überlappen. Die in 15(g) und 15(h) gezeigte Sägezahnwelle kann in einem Fall verwendet werden, bei dem gewünscht wird, die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung/Rückwärtsbewegung stark zu ändern.
Ein Bewegungspfad wird in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform beschrieben erzeugt, außer dass die Vibrationswellenform-Typ-Auswahleinheit 487 den Typ von Vibrationswellenform auswählt. Daher werden Erläuterungen der Bewegungspfaderzeugung weggelassen.
In der zweiten Ausführungsform wählt die Vibrationswellenform-Typ-Auswahleinheit 487 den Typ von Anwender-bezeichneter Wellenform aus und erzeugt die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit 484 eine Vibrationswellenform auf Basis der ausgewählten Wellenform. Bei dieser Konfiguration wird ein Effekt erhalten, bei dem die Vibrationswellenform zu einer Vibrationswellenform verändert werden kann, welche für den Typ von Steuerung angemessen ist, die von einem Bearbeitungsprogramm benötigt wird.
In den obigen Beschreibungen ist ein Bewegungspfad in einem Bearbeitungsprogramm erklärt worden. Der Bewegungspfad in einem Bearbeitungsprogramm zeigt allgemein den Ort des Umrisses des Werkstücks, wenn es durch einen Befehl basierend auf dem Bewegungspfad bearbeitet wird. Das Werkstück wird durch ein Werkzeug geschnitten, um so seinen Umriss wie oben beschrieben zu erhalten. Jedoch unterscheidet sich der Ort der Referenzposition eines Werkzeugs (beispielsweise die Zentralposition eines Werkzeugs) während der Bewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück von dem obigen Bewegungspfad. Dies liegt daran, dass die Referenzpunkt des Werkzeugs nicht zur Position seiner Schneidkante passt. Daher kann ein korrigierter Pfad durch Korrigieren des obigen Bewegungspfades im Bearbeitungsprogramm erzeugt werden, so dass er an der Referenzposition des Werkzeugs lokalisiert ist, und können Vibrationen auf diesem korrigierten Pfad aufgebracht werden.
Die ersten und zweiten Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, können auch auf Bohren angewendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, ist die Numerik-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur numerischen Steuerung einer Werkzeugmaschine unter Verwendung eines Bearbeitungsprogramms geeignet.
Bezugszeichenliste

1 Numerik-Steuervorrichtung, 10 Antriebseinheit, 11 Servomotor, 12 Detektor, 13 Servosteuereinheit, 13X Servosteuereinheit, 13Z Servosteuereinheit, 14 Hauptwellenmotor, 15 Detektor, 16 Hauptspindelsteuereinheit, 20 Eingabebedieneinheit, 30 Anzeigeeinheit, 40 Steuerberechnungseinheit, 41 Eingabesteuereinheit, 42 Dateneinstelleinheit, 43 Speichereinheit, 44 Bildschirm-Verarbeitungseinheit, 45 Analyse-Verarbeitungseinheit, 46 Mechaniksteuersignal-Verarbeitungseinheit, 47 PLC-Schaltungseinheit, 48 Interpolations-Verarbeitungseinheit, 49 Beschleunigungs-Abbremsungs-Verarbeitungseinheit, 50 Axialdaten-Ausgabeeinheit, 61 Werkstück, 62 Werkzeug, 101 Bewegungspfad, 431 Parameter, 432 Bearbeitungsprogramm, 433 Bildschirmanzeigedaten, 434 Teilungsbereich, 451 Bewegungsbefehls-Erzeugungseinheit, 452 Zusatzbefehls-Erzeugungseinheit, 453 Vibrationsbefehls-Analyseeinheit, 481 Block-zu-Block-Bewegungsschalteinheit, 482 Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit, 483 Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit, 484 Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit, 485 Vibrations-Bewegungsbetrags-Erzeugungseinheit, 486 Bewegungsbetrags-Kombiniereinheit, 487 Vibrationswellenform-Typ-Auswahleinheit.

Claims

Numerik-Steuervorrichtung, welche Bearbeitung an einem Werkstück durchführt, während ein Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander unter Verwendung von Antriebswellen bewegt werden, mit denen das Werkzeug und/oder das Werkstück bereitgestellt wird, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Analyse-Verarbeitungseinheit, die ein Bearbeitungsprogramm analysiert und einen Bewegungsbefehl zum Bewegen des Werkzeugs auf einen Bewegungspfad für jeden Befehlsblock im Bearbeitungsprogramm ermittelt; eine Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit, die, wenn eine Bearbeitung mit Vibrationen auf einem ersten Bewegungspfad in einem Ziel-Befehlsblock und auf einen zweiten Bewegungspfad in einem nächsten Befehlsblock durchgeführt wird, einen Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede der Antriebswellen so erzeugt, dass die Vibrationen sich zwischen dem ersten Bewegungsblock und dem zweiten Bewegungsblock fortsetzen; eine Vibrations-Wellenform-Erzeugungseinheit, welche eine Vibrationsbedingung verwendet, um so eine Referenz-Vibrationswellenform zu erzeugen, welche dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad zu überlagern ist, für jede der Antriebswellen; eine Vibrations-Bewegungsbetrags-Erzeugungseinheit, welche die Referenz-Vibrationswellenform verwendet, um so einen Vibrationsbewegungsbetrag auf dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad zu berechnen, für jede der Antriebswellen; und eine Bewegungsbetrags-Kombiniereinheit, welche einen kombinierten Bewegungsbetrag für jede der Antriebswellen durch Addieren des Vibrationsbewegungsbetrags zum Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad erzeugt.
Numerik-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Block-zu-Block-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit den Block-zu-Block-Vibrationsfortsetzungspfad durch kontinuierliches Ändern der Vibrationsbedingung zwischen dem ersten Bewegungspfad und dem zweiten Bewegungspfad erzeugt.
Numerik-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit, die einen Block-zu-Block-Konvergierungspfad für jede der Antriebswellen so erzeugt, dass die Vibrationen zwischen dem ersten Bewegungspfad und dem zweiten Bewegungspfad konvergieren; und eine Block-zu-Block-Bewegungsumschalteinheit, die zwischen Erzeugung des Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfads und Erzeugung des Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfads umschaltet, wobei die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit die Vibrationsbedingung verwendet, um eine Referenz-Vibrationswellenform zu erzeugen, die dem Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad oder dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede der Antriebswellen zu überlagern ist, die Vibrationsbewegungsbetrags-Erzeugungseinheit die Referenz-Vibrationswellenform verwendet, um einen Vibrationsbewegungsbetrag auf dem Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad oder dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad für jede der Antriebswellen zu berechnen, und die Bewegungsbetrags-Kombiniereinheit einen kombinierten Bewegungsbetrag für jede der Antriebswellen erzeugt, durch Addieren des Vibrationsbewegungsbetrags zum Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad oder dem Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad.
Numerik-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Block-zu-Block-Konvergierungspfad-Erzeugungseinheit den Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad, der eine Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition beinhaltet, welche durch Addieren einer Amplitude in der Vibrationsbedingung zum Bewegungspfad relativ zur Zeit erhalten wird, und eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition, welche durch Subtrahieren einer Amplitude bei der Vibrationsbedingung von dem Bewegungspfad relativ zur Zeit erhalten wird, erzeugt, die Block-zu-Block-Vibrations-Fortsetzungspfad-Erzeugungseinheit den Block-zu-Block-Vibrations-Konvergierungspfad, der eine Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition, die durch Addieren einer Amplitude in der Vibrationsbedingung zum Bewegungspfad relativ zur Zeit ermittelt wird, und eine Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition beinhaltet, welche durch Subtrahieren einer Amplitude in der Vibrationsbedingung von dem Bewegungspfad relativ zur Zeit ermittelt wird, erzeugt, die Vibrations-Bewegungsbetrags-Erzeugungseinheit den Vibrations-Bewegungsbetrag durch Multiplizieren einer Differenz zwischen der Vibrations-Vorwärtsbewegungsposition und der Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition durch die Referenz-Vibrationswellenform mit einer Amplitude von 1 berechnet, und die Bewegungsbetrag-Kombiniereinheit den Vibrations-Bewegungsbetrag zur Vibrations-Rückwärtsbewegungsposition addiert.
Numerik-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine Vibrationswellenform-Typ-Auswahleinheit, die einen ausgewählten Wellenformtyp als die Referenzvibrationswellenform einstellt, wobei die Vibrationswellenform-Erzeugungseinheit die Referenzvibrationswellenform unter Verwendung des ausgewählten Wellenformtyps erzeugt.