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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuervorrichtung.
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Stand der Technik
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Das Gewindeschneiden erfolgt im Allgemeinen durch eine synchronisierte Dreh- und Axialbewegung einer Spindel oder durch spiralförmiges Gewindebohrens mit einem Schneidwerkzeug, das eine Gewindeschneide aufweist.
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Die Bedingungen der für das Gewindeschneiden verwendeten Werkzeuge werden anhand von Katalogen der Werkzeughersteller festgelegt. Für das spiralförmige Gewindebohren ist es notwendig, die eingestellten Werte für den Ausgleich der Durchmesser der zu bearbeitenden Kreise, des Werkzeugdurchmessers usw. entsprechend den Normen für Innen- und Außengewinde zu ändern. Eine Technik zur Verwendung eines Ausgleichsbearbeitungsprogramms zum Ausgleich der Durchmesser der zu bearbeitenden Kreise, des Werkzeugdurchmessers usw. ist bekannt (siehe z.B. Patentdokument 1).
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Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.
2005-224 942 -
Offenbarung der Erfindung
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Problemstellung der Erfindung
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Obwohl das Gewindeschneiden durch bestehendes Gewindebohren unter Berücksichtigung des Durchmessers oder Radius des Schneidwerkzeugs gemäß dem Katalog des Werkzeugherstellers durchgeführt wird, entspricht das erhaltene Gewinde möglicherweise nicht der geforderten Güteklasse. Dies liegt daran, dass das Schneidwerkzeug für das spiralförmige Gewindebohren hergestellt wird, ohne dass der Ausgleichsbetrag, der der in den güteklassenbasierten Normen beschriebenen Toleranz entspricht, auf seinen Durchmesser übertragen wird, so dass der Benutzer die Werkzeuggüteklasse während der Bearbeitung flexibel ändern kann.
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Für das schraubenförmige Gewindeschneiden ist es daher erforderlich, den Werkzeugdurchmesser im Hinblick auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Kreises zu ändern, auf dem sich der Ausgleichsbetrag entsprechend der in den Normen beschriebenen Toleranz auf der Grundlage der Güteklassen der Innen- und Außengewinde widerspiegelt, und die Überprüfung des Ausgleichsbetrags ist auch im Hinblick auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Gewindes und der erforderlichen Güteklasse erforderlich. Was der Standarden für die Gewinde anbelangt, so werden im Allgemeinen die japanischen Industriestandards (JIS) verwendet, die eine Toleranz für einen Außendurchmesser, einen Innendurchmesser oder einen Wirkdurchmesser als Referenz enthalten.
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Wenn ein Schaftfräser für die Rundbearbeitung verwendet wird, um eine Bohrung und einen Schaft in einer bestimmten Passung herzustellen, müssen die Durchmesser der Bohrung und des zu bearbeitenden Schafts unter Berücksichtigung der Abweichungen der Bohrung und des Schafts üblicher Passungen eingestellt werden. Die Bearbeitung erfordert also nicht nur ein Ausgleichen des Durchmessers des Schaftfräsers, sondern auch die Überprüfung und Einstellung des Ausgleichsbetrags auf der Grundlage der vorgegebenen Toleranz. Die Passung beruht im Allgemeinen auf den Abweichungen von Bohrungen oder Schäften in gängigen Passungen gemäß JIS. Daher besteht ein Bedarf an einer numerischen Steuervorrichtung, die den Außendurchmesser, den Innendurchmesser oder den Wirkdurchmesser eines zu bearbeitenden Kreises leicht einstellen kann.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Eine numerische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Befehlseinheit, die eine Standard- oder Toleranzklasse eines zu bearbeitenden Kreises und ein Toleranzverhältnis des zu bearbeitenden Kreises in einem Bearbeitungsprogramm anweist, das eine Werkzeugmaschine veranlasst, eine Kreisbearbeitung durchzuführen; und eine Einstelleinheit, die einen Ausgleichsbetrag eines Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage der Standard- oder Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises und des Toleranzverhältnisses des zu bearbeitenden Kreises einstellt.
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Auswirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht die einfache Einstellung eines Außendurchmessers, Innendurchmessers oder Wirkdurchmessers eines zu bearbeitenden Kreises.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 2 ist eine schematische Darstellung der Rundbearbeitung durch eine Werkzeugmaschine der vorliegenden Ausführungsform;
- 3 ist eine Ansicht, die ein konkretes Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm zeigt;
- 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für G-Codes und Industriestandards zeigt, die dem Argument P entsprechen;
- 5 ist eine Ansicht eines Beispiels einer Datentabelle;
- 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Ausgleichsbetrag eines Wirkdurchmessers eines zu bearbeitenden Kreises zeigt, der durch eine Einstelleinheit eingestellt wird; und
- 7 ist eine Ansicht eines Beispiels einer Toleranztabelle.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Bearbeitungssystem 1 eine numerische Steuervorrichtung 2 und eine Werkzeugmaschine 3.
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Die numerische Steuervorrichtung 2 steuert die Werkzeugmaschine 3 so, dass die Werkzeugmaschine 3 vorbestimmte Bearbeitungen oder andere Prozesse durchführt. Die numerische Steuervorrichtung 2 umfasst eine Steuerung 21. Die Steuerung 21 ist ein Prozessor, wie z. B. eine Zentraleinheit (CPU), und dient als Befehlseinheit 211 und Einstellungseinheit 212, indem sie in einem Speicher (nicht dargestellt) gespeicherte Programme ausführt.
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Bei dem Speicher 22 handelt es sich um eine Speichereinheit, z. B. einen Festwertspeicher (ROM), in dem ein Betriebssystem (OS) und Anwendungsprogramme gespeichert sind, einen Arbeitsspeicher (RAM), ein Festplattenlaufwerk und ein Solid-State-Laufwerk (SSD), die verschiedene Arten von Informationen speichern. Der Speicher 22 umfasst einen Standard-Speicher 221 und einen Toleranz-Speicher 222.
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Die Werkzeugmaschine 3 ist eine Vorrichtung, die vorbestimmte Bearbeitungen wie Schneiden oder Messen von Werkzeugen in Übereinstimmung mit der Steuerung durch die numerische Steuervorrichtung 2 durchführt. Bei der Werkzeugmaschine 3 der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich insbesondere um eine Gewindeschneidvorrichtung.
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Die Werkzeugmaschine 3 umfasst einen Motor, der zur Bearbeitung eines Werkstücks W angetrieben wird, eine Spindel und eine Vorschubwelle, die mit dem Motor verbunden sind, Spannvorrichtungen und Werkzeuge, die mit den Wellen korrespondieren, sowie einen Tisch zur Befestigung des Werkstücks. Die Werkzeugmaschine 3 treibt den Motor auf der Grundlage eines von der numerischen Steuervorrichtung 2 ausgegebenen Betriebsbefehls an, um ein Gewindeschneiden oder eine Rundbearbeitung durchzuführen. Die Werkzeugmaschine 3 umfasst auch ein Schneidwerkzeug 31 für das Gewindeschneiden oder die kreisförmige Bearbeitung.
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Das Gewindeschneiden ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem mit Hilfe des Schneidwerkzeugs 31 ein Außen- oder Innengewinde in einem Werkstück ausgebildet wird, das ein Gewinde benötigt. Konkret wird das Gewindeschneiden in einem Bearbeitungszentrum zum Beispiel durch Gewindebohren und spiralförmiges Gewindebohren erreicht. Das Gewindeschneiden erfolgt durch Synchronisierung der Drehung einer mit einem Schneidwerkzeug ausgestatteten Spindel und der Bewegung der Spindel in axialer Richtung des Werkzeugs unter Berücksichtigung einer Gewindesteigung. Das spiralförmige Gewindebohren erfolgt durch eine schraubenförmige Bewegung einer rotierenden Spindel, die mit einem Schneidwerkzeug ausgestattet ist, das eine Schneidkante mit einem Gewindequerschnitt aufweist, wobei eine Gewindesteigung berücksichtigt wird.
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Wenn das spiralförmige Gewindebohren gewählt wird, um die Gewinde herzustellen, führt die Werkzeugmaschine 3 beispielsweise ein Außengewindeschneiden durch Fräsen einer Außenseite eines Werkstücks, um ein Außengewinde herzustellen, und das Innengewindeschneiden durch Fräsen einer Innenseite des Werkstücks, um ein Innengewinde zu erzeugen, aus.
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Bei der kreisförmigen Bearbeitung wird ein Fräswerkzeug, z. B. ein Schaftfräser, als Schneidwerkzeug 31 verwendet, um ein Loch oder einen Schaft zu formen. Zum Beispiel schneidet die Werkzeugmaschine 3 die Innenseite des Werkstücks, um das Loch zu formen, und schneidet die Außenseite des Werkstücks, um den Schaft zu formen.
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Die numerische Steuerung 2 steuert ein Bearbeitungsprogramm für das Gewindeschneiden oder die kreisförmige Bearbeitung durch das spiralförmige Gewindebohren, so dass die Werkzeugmaschine 3 das Gewindeschneiden oder die kreisförmige Bearbeitung ausführt. Das Bearbeitungsprogramm enthält z. B. G-Codes für die Durchführung der schraubenförmigen oder kreisförmigen Bearbeitung und Parameter.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der numerischen Steuervorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Standard-Speicher 221 speichert als Datentabellen 2211 und 2212, die später beschrieben werden, zum Beispiel einen Radius eines zu bearbeitenden Kreises (Argument I), eine Steigung des zu bearbeitenden Kreises (Argument Q) und einen Ausgleichsbetrag eines Außendurchmessers, Innendurchmessers oder Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises gemäß einem Standard des zu bearbeitenden Kreises (Argument P) in Zuordnung zueinander.
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Der Toleranz-Speicher 222 speichert z.B. als Toleranztabelle 2221, die später beschrieben wird, den Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), eine Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) und die Toleranz des zu bearbeitenden Kreises in der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) in Zuordnung zueinander.
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Die Befehlseinheit 211 weist das Argument im Bearbeitungsprogramm an, um die Werkzeugmaschine 3 zu veranlassen, das Gewindeschneiden durch das spiralförmige Gewindebohren durchzuführen. Insbesondere gibt die Befehlseinheit 211 mindestens den Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), die Steigung des zu bearbeitenden Kreises (Argument Q), den Standard des zu bearbeitenden Kreises (Argument P, das später beschrieben wird) und das Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L, das später beschrieben wird) an. Die Befehlseinheit 211 kann weitere Argumente anweisen, die später im Bearbeitungsprogramm beschrieben werden.
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Die Einstelleinheit 212 legt den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage des Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), der Steigung des zu bearbeitenden Kreises (Argument Q), des Standards des zu bearbeitenden Kreises (Argument P) und des Verhältnisses der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L) fest.
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Die Einstelleinheit 212 liest den Ausgleichsbetrag des Außendurchmessers, des Innendurchmessers oder des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises, der mit dem Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), der Steigung des zu bearbeitenden Kreises (Argument Q) und dem Standard des zu bearbeitenden Kreises (Argument P) verbunden ist, aus dem Standard-Speicher 221 und stellt den gelesenen Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises ein.
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Die Befehlseinheit 211 weist den Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I) und die Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) als Argumente im Bearbeitungsprogramm für die Kreisbearbeitung zur Herstellung eines Lochs Bohrung oder eines Schafts mit der Werkzeugmaschine 3 an, und die Einstelleinheit 212 liest die dem Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I) und der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) zugeordnete Toleranz des zu bearbeitenden Kreises aus dem Toleranz-Speicher 222.
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Die Einstelleinheit 212 liest die dem Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I) und der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) zugeordnete Toleranz des zu bearbeitenden Kreises aus dem Toleranz-Speicher 222 und stellt die gelesene Toleranz des zu bearbeitenden Kreises ein.
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Die Befehlseinheit 211 kann ein Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L, das später beschrieben wird) als Argument im selben Satz des Bearbeitungsprogramms anweisen. Die Einstelleinheit 212 stellt den Ausgleichsbetrag des Außendurchmessers, des Innendurchmessers oder des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises oder der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises basierend auf dem Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L, das später beschrieben wird) ein. Die Einstelleinheit 212 stellt dann den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage der abgelesenen Toleranz des zu bearbeitenden Kreises und des Verhältnisses der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L) ein.
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2 ist eine Ansicht, die schematisch die von der Werkzeugmaschine 3 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Rundbearbeitung zeigt. Die Werkzeugmaschine 3 führt die kreisförmige Bearbeitung eines Werkstücks 32 mit einem Schneidwerkzeug 31 durch die folgenden Verfahren (1) bis (4) durch:
- (1) Bewegen (Annäherung) des Schneidwerkzeugs 31 in Richtung des Werkstücks 32;
- (2) Bewegen des Schneidwerkzeugs 31 in das Werkstück 32;
- (3) Schneiden des Werkstücks 32 mit dem Schneidwerkzeug 31;
- (4) Herausbewegen des Schneidwerkzeugs 31 aus dem Werkstück 32; und
- (5) Wegbewegen (Entfernen) des Schneidwerkzeugs 31 vom Werkstück 32. In 2 stellt das Bezugszeichen O einen Startpunkt dar, das Bezugszeichen (Argument) I den Radius des zu erhaltenden Kreises, das Bezugszeichen (Argument) A einen Winkel des Schneidwerkzeugs 31, das sich dem Werkstück nähert, und das Bezugszeichen (Argument) C einen Winkel des Startpunkts relativ zu einer Bezugslinie. In 2 entspricht der Startpunkt O dem Bezugszeichen (Argument) XY.
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Das Bezugszeichen 33 in 2 zeigt einen Bearbeitungsweg des Schneidwerkzeugs 31 während des spiralförmigen Gewindebohrens an. Die Bezugszeichen (Argumente) X, Y und Z geben die spiralförmige Bewegung des Schneidwerkzeugs 31 in X-, Y- und X-Richtung senkrecht zu einer bestimmten Ebene an, d. h. die in der bestimmten Ebene zurückgelegten Strecken. Das Bezugszeichen (Argument) Q gibt die Steigung des Schneidwerkzeugs 31 in den Richtungen X, Y und Z an.
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3 ist eine Ansicht, die ein konkretes Beispiel eines Bearbeitungsprogramms zeigt. Im Bearbeitungsprogramm ist G102 ein G-Code für einen Bearbeitungszyklus für kreisförmiges Schneiden im Uhrzeigersinn und G103 ist ein G-Code für einen Bearbeitungszyklus für kreisförmiges Schneiden gegen den Uhrzeigersinn. G41 bedeutet, dass der Werkzeugdurchmesser des Schneidwerkzeugs 31 in Bezug auf die Schnittrichtung nach links korrigiert wird, und G42 bedeutet, dass der Werkzeugdurchmesser in Bezug auf die Schnittrichtung nach rechts korrigiert wird.
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Im Bearbeitungsprogramm gibt G17 an, dass eine XY-Ebene als Ebene ausgewählt wird, auf der der Schnitt durch das Schneidwerkzeug 31 erfolgt, G18 gibt an, dass eine ZX-Ebene als Ebene ausgewählt wird, auf der der Schnitt durch das Schneidwerkzeug 31 erfolgt, und G19 gibt an, dass eine YX-Ebene als Ebene ausgewählt wird, auf der der Schnitt durch das Schneidwerkzeug 31 erfolgt.
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G102 oder G103 wird ausgewählt, um das Bearbeitungsprogramm zu erstellen. Kein Code oder G41 oder G42 wird ausgewählt, um das Bearbeitungsprogramm zu erstellen. Kein Code oder G17, G18 oder G19 wird ausgewählt, um das Bearbeitungsprogramm zu erstellen.
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Im Bearbeitungsprogramm steht das Argument I für den Radius des Kreises, der mit dem Schneidwerkzeug 31 bearbeitet werden soll, und das Argument F für die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 31 während des Schneidens. Das Argument I ist ein wesentlicher Parameter und zeigt in 2 an, dass ein Wert des Radius des Schneidwerkzeugs 31 als Ausgleichsbetrag des Werkzeugdurchmessers verwendet wird. Wenn das Argument F nicht angegeben wird, wird die Vorschubgeschwindigkeit, die zuvor angegeben wurde, als Argument F verwendet.
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Das Argument G1 umfasst im Bearbeitungsprogramm G41 und G42 für den Ausgleich des Werkzeugdurchmessers, und das Argument G2 enthält G17, G18 und G19 für die Auswahl der Ebene, auf der der Schnitt durch das Schneidwerkzeug 31 ausgeführt wird. Das Argument C stellt den Startpunkt als Winkel dar. Das Argument R steht für den Bahnradius des Schneidwerkzeugs 31, das sich in das Werkstück 32 hinein und aus ihm heraus bewegt.
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Das Argument A steht für den Winkel, in dem sich das Schneidwerkzeug 31 dem Werkstück nähert. Die Argumente X, Y und Z stehen für spiralförmigen Bewegungen des Schneidwerkzeugs 31 in X-, Y- und Z-Richtung senkrecht zu einer bestimmten Ebene, d. h. für die auf der bestimmten Ebene zurückgelegten Strecken. Die Argumente X, Y und Z werden gemäß G17 (Auswahl der XY-Ebene), G18 (Auswahl der XZ-Ebene) und G19 (Auswahl der YZ-Ebene) festgelegt.
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Das Argument Q steht für die Steigung des Schneidwerkzeugs 31 in den Richtungen der X-, Y- und Z-Achse, d.h. es zeigt an, dass die spiralförmige Bearbeitung in der axialen Richtung senkrecht zur ausgewählten Ebene nacheinander so oft durchgeführt wird, wie es dem Wert entspricht, der sich ergibt, wenn die Differenz zwischen dem Wert in der angegebenen axialen Richtung und der Position, an der der Befehl ausgeführt wird, durch die Steigung dividiert wird. Das Argument D steht für den Ausgleich des Werkzeugdurchmessers (Zahl) des Schneidwerkzeugs 31, und das Argument E steht für die Annäherungsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 31 und ist auf eine Eilganggeschwindigkeit eingestellt, es sei denn, es gibt Anweisungen.
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Die zuvor beschriebenen Argumente mit Ausnahme des Arguments I sind Parameter, die optional gesetzt werden. Zum Beispiel ist das Argument A 90 Grad, sofern es keine Anweisung gibt, und das Argument C ist 0 Grad, sofern es keine Anweisung gibt. Wenn keine Anweisung gegeben wird, beträgt das Argument R 50 % des Arguments I, und das Argument E ist eine für die Werkzeugmaschine 3 eingestellte Eilganggeschwindigkeit von 30.000 (mm/min).
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Das Argument P steht für den Standard des zu bearbeitenden Kreises, das Argument K für die Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises und das Argument L für das Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises. Wird keine Anweisung gegeben, entsprechen die Argumente K und L jeweils 50 % der Differenz zwischen dem Höchst- und Mindestwert des Ausgleichsbetrags auf der Grundlage des Standards und der Toleranz.
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4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des G-Codes und der Industriestandards zeigt, die dem Argument P entsprechen. Das in 4 gezeigte Beispiel des G-Codes entspricht dem Beispiel des in 3 gezeigten Bearbeitungsprogramms. In dem in 4 gezeigten Beispiel des G-Codes wird eine der Optionen G102 oder G103 gewählt. Die Argumente I, Z, Q, D, P und F werden im Beispiel des in 4 gezeigten G-Codes angewiesen.
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In einer Datentabelle 2211, die in 4 dargestellt ist, werden die Güteklassen von Au-ßen- und Innengewinden in den Industriestandards in Verbindung mit den angeführten Argumenten gespeichert.
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Bei einem Innengewinde mit einem Nenndurchmesser (Argument I × 2) von M6 und einer Steigung (Argument Q) von 1,0 bezieht sich die Einstelleinheit 212 beispielsweise auf die Datentabelle 2211 und liest die dem Argument P2 zugeordnete ISO-Klasse 6H. Obwohl dem Argument P2 in der Datentabelle 2211 auch die ISO-Klasse 4H zugeordnet ist, wird in diesem Fall die ISO-Klasse 6H gelesen, die dem Nenndurchmesser M6 (d.h. M1,6 oder mehr) zugeordnet ist.
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5 ist eine Ansicht eines Beispiels der Datentabelle 2212. Wie in 5 gezeigt, speichert die Datentabelle 2212 den Nenndurchmesser (Argument I × 2), die Steigung (Argument Q), den Standard des zu bearbeitenden Kreises (Argument P) und den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises in Verbindung miteinander.
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Die Einstelleinheit 212 bezieht sich auf die in 5 gezeigte Datentabelle 2212 und liest den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises in Verbindung mit dem Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), der Steigung des zu bearbeitenden Kreises (Argument Q) und den Standard des zu bearbeitenden Kreises (Argument P) aus der Datentabelle 2212. Dann stellt die Einstelleinheit 212 den ausgelesenen Ausgleichsbetrag für den Wirkdurchmesser des zu bearbeitenden Kreises ein.
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Im Beispiel des G-Codes in 4 ist das Argument I gleich 3,0, das Argument Q gleich 1,0 und das Argument P gleich 2. Der Nenndurchmesser (Argument I × 2) ist also M6, die Steigung ist 1,0 und der Standard des zu bearbeitenden Kreises (ISO-Klasse) ist 6H.
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Die Einstelleinheit 212 liest den Ausgleichsbetrag + 150 bis 0 (µm), der dem Nenndurchmesser, der Steigung und dem Standard des zu bearbeitenden Kreises zugeordnet ist, aus der Datentabelle 2212. Die Einstelleinheit 212 addiert +75 (µm), was der Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises ist und 50 % der Differenz zwischen dem Höchst- und dem Mindestwert des ausgelesenen Ausgleichsbetrags + 150 bis 0 (µm) beträgt, sofern keine Anweisung vorliegt, zu den Ausgleichswerten des Werkzeugdurchmessers (Argumente G42 und D) auf der Grundlage des Arguments L, das das Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises ist.
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6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises zeigt, der von der Einstelleinheit 212 eingestellt wird. Vor dem Ausgleich des Werkzeugdurchmessers wird das Bearbeitungsprogramm angewiesen, die kreisförmige Bearbeitung mit dem Schneidwerkzeug 31 entlang des zu bearbeitenden Kreises 41 vor dem in 6 gezeigten Ausgleich des Werkzeugdurchmessers durchzuführen.
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Wenn der Ausgleich des Werkzeugdurchmessers durch das Argument G1 im Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, wird die Kreisbearbeitung durch das Schneidwerkzeug 31 entlang des zu bearbeitenden Kreises 42 nach dem Werkzeugdurchmesserausgleich durchgeführt. In dem in 6 gezeigten Beispiel wird durch den Werkzeugdurchmesserausgleich der Durchmesser des zu bearbeitenden Kreises 42 nach dem Werkzeugdurchmesserausgleich kleiner als den Durchmesser des zu bearbeitenden Kreises 41 vor dem Werkzeugdurchmesserausgleich. Insbesondere, wenn der Werkzeugdurchmesserausgleich durch das Argument G1 im Bearbeitungsprogramm angewiesen wird, wird das Schneidwerkzeug 31 radial innerhalb des Werkstücks angeordnet verglichen zur Position des Schneidwerkzeugs vor dem Werkzeugdurchmesserausgleich.
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Wenn der Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises im Bearbeitungsprogramm durch die Einstelleinheit 212 eingestellt wird, wird die kreisförmige Bearbeitung durch das Schneidwerkzeug 31 entlang des zu bearbeitenden Kreises 43 durchgeführt, nachdem der Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises eingestellt wurde.
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In dem in 6 gezeigten Beispiel, wenn der Ausgleichsbetrag + 150 bis 0 (µm) beträgt, wie z.B. im Beispiel von 5, wird durch die Einstellung des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers der Durchmesser des zu bearbeitenden Kreises 43 größer als der Durchmesser des zu bearbeitenden Kreises 42 nach dem Werkzeugdurchmesserausgleich. Wenn der Ausgleichsbetrag im Bearbeitungsprogramm eingestellt ist, ist das Schneidwerkzeug 31 weiter radial außerhalb des Werkstücks angeordnet als die Position des Schneidwerkzeugs nach dem Werkzeugdurchmesserausgleich.
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So kann die numerische Steuervorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform den Ausgleichsbetrag in Abhängigkeit von der Genauigkeit der Industriestandards wie JIS und ISO einstellen, indem der Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises mit der Einstelleinheit 212 eingestellt wird.
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Wie zuvor beschrieben, stellt die Einstelleinheit 212 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage des Verhältnisses des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises (Argument J) ein. Insbesondere, wenn der Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises + 150 bis 0 (µm) beträgt und das Verhältnis des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises (Argument J) beispielsweise 40 (%) ist, setzt die Einstelleinheit 212 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf 150 × 0,4 = 60 (µm).
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7 zeigt ein Beispiel für eine Toleranztabelle 2221. Wie in 7 gezeigt, speichert die Toleranztabelle 2221 für die Innengewinde den Abmessungsbereich des Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I), Werte des angewiesenen Arguments (Argument K) und eine Toleranznorm für Gewindebohrungen in Verbindung miteinander.
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Die Einstelleinheit 212 liest die Toleranz des zu bearbeitenden Kreises, die dem Radius des zu bearbeitenden Kreises (Argument I) und der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises (Argument K) zugeordnet ist, aus der Toleranztabelle 2221. Die Einstelleinheit 212 stellt den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage der gelesenen Toleranz des zu bearbeitenden Kreises und des Verhältnisses der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L) im Bearbeitungsprogramm ein.
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Wenn das Argument I beispielsweise 3,0, das Argument K 2,2 und das Argument L 70 ist, liest die Einstelleinheit 212 die den Argumenten I, K und L zugeordnete Toleranz 8 bis 0 (µm) des zu bearbeitenden Kreises aus der Toleranztabelle 2221 ab.
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Wenn die abgelesene Toleranz des zu bearbeitenden Kreises 8 zu 0 (µm) beträgt und das Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises (Argument L) 70 (%) ist, setzt die Einstelleinheit 212 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf 8 × 0,7 = 5,6 (µm).
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Obwohl die in 7 gezeigte Toleranztabelle 2221 für die Innengewinde gilt, enthält der Toleranz-Speicher 222 auch eine Toleranztabelle für die Außengewinde (nicht dargestellt), in der gleichen Weise wie die Toleranztabelle für die Innengewinde.
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Obwohl die in 4 gezeigte Datentabelle 2211 und die in 5 gezeigte Datentabelle 2112 in der Ausführungsform beschrieben wurden, ist die Datentabelle nicht auf diese Datentabellen beschränkt. Die Datentabelle wird im Voraus für jeden Nenndurchmesser erstellt, und die Einstelleinheit 212 kann den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises unter Verwendung der Datentabelle für jeden Nenndurchmesser einstellen. Die Datentabelle ist nicht auf das oben beschriebene Format beschränkt, sondern kann beispielsweise auch ein Unterprogrammformat haben.
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Wie zuvor beschrieben, enthält die numerische Steuervorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform: die Befehlseinheit 211, die der Standard des zu bearbeitenden Kreises, das Verhältnis des Ausgleichsbetrages des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises, die Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises und das Toleranzverhältnis des zu bearbeitenden Kreises in dem Bearbeitungsprogramm anweist, das die Werkzeugmaschine veranlasst, das Gewindeschneiden durchzuführen; und die Einstelleinheit 212, die den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises basierend auf dem Standard des zu bearbeitenden Kreises, dem Verhältnis des Ausgleichsbetrages des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises, der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises und dem Verhältnis der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises einstellt.
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Auf diese Weise kann die numerische Steuerung 2 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises leicht einstellen, so dass das Gewindeschneiden unter Verwendung des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises innerhalb der Toleranz des Standards, wie dem JIS-Standard oder dem ISO-Standard, durchgeführt werden kann.
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Die Befehlseinheit 211 gibt den Standard des zu bearbeitenden Kreises als Argument in das Bearbeitungsprogramm ein. Die Einstelleinheit 212 stellt den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage des Standards des zu bearbeitenden Kreises ein. Somit kann die numerische Steuerung 2 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises unter Verwendung des Standards des zu bearbeitenden Kreises in geeigneter Weise einstellen.
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Die Einstelleinheit 212 liest den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises, der mit dem Radius des zu bearbeitenden Kreises, der Steigung des zu bearbeitenden Kreises und dem Standard des zu bearbeitenden Kreises verbunden ist, aus dem Standard-Speicher 221 und stellt den gelesenen Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises ein. Somit kann die numerische Steuervorrichtung 2 den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises unter Verwendung des Radius, der Steigung und dem Standard des zu bearbeitenden Kreises in geeigneter Weise einstellen.
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Die Befehlseinheit 211 gibt das Verhältnis des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises als Argument im Bearbeitungsprogramm vor. Die Einstelleinheit 212 stellt den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises basierend auf dem Verhältnis des Ausgleichsbetrags des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises ein. Auf diese Weise kann die numerische Steuervorrichtung 2 das Verhältnis, das sich auf den Ausgleichsbetrag bezieht, innerhalb des Bereichs der Standardwerte einstellen.
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Die Befehlseinheit 211 gibt den Radius des zu bearbeitenden Kreises und die Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises als Argumente in das Bearbeitungsprogramm ein, und die Einstelleinheit 212 liest die Toleranz des zu bearbeitenden Kreises, die mit dem Radius des zu bearbeitenden Kreises und der Toleranzklasse des zu bearbeitenden Kreises verbunden ist, aus dem Toleranz-Speicher 222. Die Einstelleinheit 212 stellt den Ausgleichsbetrag des Wirkdurchmessers des zu bearbeitenden Kreises auf der Grundlage der gelesenen Toleranz des zu bearbeitenden Kreises und des Verhältnisses der Toleranz des zu bearbeitenden Kreises ein. Auf diese Weise kann die numerische Steuervorrichtung 2 die Toleranz des zu bearbeitenden Kreises anhand des Ausgleichsbetrags innerhalb des Bereichs der Standardwerte einstellen.
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Die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschriebene numerische Steuervorrichtung 2 kann durch Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Ein Steuerungsverfahren, das durch die numerische Steuervorrichtung 2 erreicht wird, kann auch durch Hardware, Software oder eine Kombination aus der Hardware und der Software implementiert werden. Der Ausdruck „durch die Software implementiert“ bedeutet, dass ein Computer ein Programm liest und ausführt, um die Funktionen des Steuerungssystems oder die Steuerung zu realisieren.
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Das Programm wird in verschiedenen Arten von nicht-übertragbaren, computerlesbaren Medien gespeichert und dem Computer zugeführt. Zu den nicht-übertragbaren, computerlesbaren Medien gehören verschiedene Arten von materiellen Speichermedien. Beispiele für nichtübertragbare, computerlesbare Medien sind ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (z. B. ein Festplattenlaufwerk), ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium (z. B. eine magneto-optische Platte), eine CD-ROM (Nur-Lese-Speicher), eine CD-R, eine CD-RAN und ein Halbleiterspeicher (z. B. ein Masken-ROM, ein programmierbares ROM (PROM), ein löschbares PROM (EPROM), ein Flash-ROM oder ein Direktzugriffsspeicher (RAM)).
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Die Ausführungsformen wurden zuvor als vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Arten von Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bearbeitungsverfahren
- 2
- Numerische Steuervorrichtung
- 3
- Werkzeugmaschine
- 211
- Befehlseinheit
- 212
- Einstelleinheit
- 221
- Standard-Speicher
- 222
- Toleranz-Speicher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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