DE112022000569T5

DE112022000569T5 - Numerische steuerung

Info

Publication number: DE112022000569T5
Application number: DE112022000569.6T
Authority: DE
Inventors: Nobuhito OONISHI; Masashi Yasuda; Kasumi Satou
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2023-10-19
Also published as: CN116940908A; WO2022196622A1; US20240126241A1; JPWO2022196622A1; WO2022196622A9

Abstract

Eine numerische Steuerung enthält eine Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe von Daten empfängt, die einen Steuerbereich definieren, in dem eine Steuerbedingung in einem Bewegungsbereich einer Achse einer Werkzeugmaschine eingestellt ist, eine Einheit zum Einstellen eines Bereichs, die so konfiguriert ist, dass sie den Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation empfangenen Daten einstellt, eine Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung, die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerbedingung in dem Steuerbereich einstellt, und eine Einheit zum Erzeugen eines Befehls, die so konfiguriert ist, dass sie einen Steuerbefehl in dem Steuerbereich auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einem Bearbeitungsprogramm, das für die Bearbeitung eines Werkstücks verwendet wird, wird ein vorbestimmter Code verwendet, um einen Bewegungspfad eines Werkzeugs und eine Steuerbedingung zu bestimmen, wenn sich das Werkzeug entlang des Bewegungspfads bewegt (zum Beispiel Patentdokument 1).
ZITATLISTE
PATENTSCHRIFT
Patentdokument 1: JP 2017-156835 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Wenn jedoch eine Steuerungsbedingung für einen Teil einer Bewegungsbahn, die durch ein Bearbeitungsprogramm festgelegt ist, geändert wird, ist es notwendig, einen Satz, dessen Steuerungsbedingung geändert werden soll, im Bearbeitungsprogramm anzugeben. Wenn zum Beispiel eine Bearbeitungsbedingung für einen Teil einer Oberfläche eines Werkstücks geändert wird, muss ein Satz, der die Bearbeitung dieses Teils bestimmt, im Bearbeitungsprogramm angegeben werden. In diesem Fall muss der Bediener den zu ändernden Satz aus einer Vielzahl von Sätzen heraussuchen. Dies stellt eine große Belastung für den Bediener dar.
Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die in der Lage ist, auf einfache Weise eine Steuerbedingung für einen Teil einer durch ein Bearbeitungsprogramm festgelegten Bewegungsbahn zu bestimmen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine numerische Steuerung enthält eine Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe von Daten empfängt, die einen Steuerbereich definieren, in dem eine Steuerbedingung in einem Bewegungsbereich einer Achse einer Werkzeugmaschine eingestellt ist, eine Einheit zum Einstellen eines Bereichs, die so konfiguriert ist, dass sie den Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation empfangenen Daten einstellt, eine Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung, die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerbedingung in dem Steuerbereich einstellt, und eine Einheit zum Erzeugen eines Befehls, die so konfiguriert ist, dass sie einen Steuerbefehl in dem Steuerbereich auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, auf einfache Weise eine Steuerbedingung für einen Teil einer durch ein Bearbeitungsprogramm bestimmten Bewegungsbahn festzulegen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt;
ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen einer numerischen Steuerung zeigt;
ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels von Daten, die eine Steuerbereich definieren;
4 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels einer Bewegungsbahn eines Werkzeugs, die durch eine Bahnspezifikationseinheit festgelegt wird;
ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für die Aufteilung einer Bewegungsbahn;
ist ein Diagramm zur Beschreibung einer Toleranz bei einem Glättungsverfahren;
7 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für einen Steuerbefehl, der von einer Einheit zum Erzeugen eines Befehls erzeugt wird;
ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf der Verarbeitung in der numerischen Steuerung zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung zeigt; und
ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für die Steuerbereich.

AUSFÜHRUNGSFORM(EN) DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass nicht alle Kombinationen von Merkmalen, die in der folgenden Ausführungsform beschrieben werden, unbedingt erforderlich sind, um das Problem zu lösen. Ferner kann auf eine detailliertere Beschreibung als notwendig verzichtet werden. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform und die Zeichnungen sollen dem Fachmann helfen, die Offenbarung vollständig zu verstehen, und sollen den Umfang der Ansprüche nicht einschränken.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt. Eine Werkzeugmaschine 1 ist z. B. eine Drehmaschine, ein Bearbeitungszentrum, eine Multitasking-Maschine und eine Funkenerosionsmaschine.
Die Werkzeugmaschine 1 umfasst beispielsweise eine numerische Steuerung 2, eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3, einen Servoverstärker 4 und einen Servomotor 5, einen Spindelverstärker 6 und einen Spindelmotor 7 sowie eine Zusatzausrüstung 8.
Die numerische Steuerung 2 ist ein Gerät, das die gesamte Werkzeugmaschine 1 steuert. Die numerische Steuerung 2 umfasst eine CPU (Central Processing Unit) 201, einen Bus 202, einen ROM (Read Only Memory) 203, einen RAM (Random Access Memory) 204 und einen nichtflüchtigen Speicher 205.
Die CPU 201 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerung 2 nach einem Systemprogramm steuert. Die CPU 201 liest ein im ROM 203 gespeichertes Systemprogramm usw. über den Bus 202. Darüber hinaus steuert die CPU 201 den Servomotor 5 und den Spindelmotor 7 auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms.
Die CPU 201 analysiert z. B. das Bearbeitungsprogramm und gibt für jeden Steuerungszyklus einen Steuerbefehl an den Servomotor 5 aus.
Der Bus 202 ist ein Kommunikationsweg, der die jeweilige Hardware in der numerischen Steuerung 2 miteinander verbindet. Die jeweilige Hardware in der numerischen Steuerung 2 tauscht über den Bus 202 Daten aus.
Das ROM 203 ist ein Speichermedium, das ein Systemprogramm usw. zur Steuerung der gesamten numerischen Steuerung 2 speichert. Das ROM 203 ist ein computerlesbares Speichermedium.
Der RAM 204 ist ein Speichergerät, das verschiedene Daten vorübergehend speichert. Der RAM 204 fungiert als Arbeitsbereich für die CPU 201 zur Verarbeitung verschiedener Daten.
Der nichtflüchtige Speicher 205 ist eine Speichervorrichtung, die Daten auch dann speichert, wenn die Werkzeugmaschine 1 ausgeschaltet ist und die numerische Steuerung 2 nicht mit Strom versorgt wird. Der nichtflüchtige Speicher 205 speichert zum Beispiel ein Bearbeitungsprogramm und verschiedene Parameter, die von der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 eingegeben werden. Der nichtflüchtige Speicher 205 ist ein computerlesbares Speichermedium. Der nichtflüchtige Speicher 205 umfasst beispielsweise ein SSD (Solid State Drive).
Die numerische Steuerung 2 umfasst außerdem eine Schnittstelle 206, eine Achsensteuerungsschaltung 207, eine Spindelsteuerschaltung 208, eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) 209 und eine E/A-Einheit 210.
Die Schnittstelle 206 verbindet den Bus 202 und das Ein-/Ausgabegerät 3 miteinander. Die Schnittstelle 206 überträgt z. B. verschiedene von der CPU 201 verarbeitete Daten an das Ein-/Ausgabegerät 3.
Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 ist eine Vorrichtung, die verschiedene Daten über die Schnittstelle 206 empfängt und die verschiedenen Daten anzeigt. Darüber hinaus empfängt die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 die Eingabe verschiedener Daten und überträgt die verschiedenen Daten über die Schnittstelle 206 an die CPU 201. Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 umfasst eine Anzeige, wie z. B. ein LCD (Liquid Crystal Display), eine Tastatur, eine Maus usw. Darüber hinaus kann die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 ein Touchpanel sein.
Die Achsensteuerungsschaltung 207 ist eine Schaltung, die den Servomotor 5 steuert. Die Achsensteuerungsschaltung 207 empfängt einen Steuerbefehl von der CPU 201 und gibt einen Befehl zum Antrieb des Servomotors 5 an den Servoverstärker 4 aus. Zum Beispiel überträgt die Achsensteuerungsschaltung 207 einen Drehmomentbefehl zur Steuerung des Drehmoments des Servomotors 5 an den Servoverstärker 4.
Der Servoverstärker 4 erhält einen Befehl von der Achsensteuerungsschaltung 207 und liefert Strom an den Servomotor 5.
Der Servomotor 5 wird angetrieben, indem er vom Servoverstärker 4 mit Strom versorgt wird. Der Servomotor 5 ist z. B. mit einer Kugelumlaufspindel verbunden, die eine Werkzeugsäule, einen Spindelkopf und einen Tisch antreibt. Durch den Antrieb des Servomotors 5 bewegen sich Strukturen der Werkzeugmaschine 1 wie die Werkzeugsäule, der Spindelkopf und der Tisch z. B. in Richtung der X-Achse, der Y-Achse oder der Z-Achse. Beachten Sie, dass der Servomotor 5 einen Geschwindigkeitsdetektor (nicht abgebildet) zur Erfassung der Vorschubgeschwindigkeit jeder Achse enthalten kann.
Die Spindelsteuerschaltung 208 ist eine Schaltung zur Steuerung des Spindelmotors 7. Die Spindelsteuerschaltung 208 empfängt einen Steuerbefehl von der CPU 201 und gibt einen Befehl zum Antrieb des Spindelmotors 7 an den Spindelverstärker 6 aus. Die Spindelsteuerschaltung 208 überträgt beispielsweise einen Drehmomentbefehl zur Steuerung des Drehmoments des Spindelmotors 7 an den Spindelverstärker 6.
Der Spindelverstärker 6 erhält einen Befehl von der Spindelsteuerschaltung 208 und liefert Strom an den Spindelmotor 7. Der Spindelverstärker 6 enthält ein Amperemeter 61, das einen Stromwert des an den Spindelmotor 7 gelieferten Stroms misst.
Das Strommessgerät 61 erfasst den aktuellen Wert des dem Spindelmotor 7 zugeführten Stroms. Das Strommessgerät 61 überträgt Daten, die den erfassten Stromwert angeben, an die CPU 201.
Der Spindelmotor 7 wird angetrieben, indem er vom Spindelverstärker 6 mit Strom versorgt wird. Der Spindelmotor 7 ist mit einer Spindel gekoppelt, um die Spindel zu drehen.
Die SPS 209 ist ein Gerät, das ein Kontaktplanprogramm zur Steuerung der Hilfsgeräte 8 ausführt. Die SPS 209 überträgt über die E/A-Einheit 210 einen Befehl an die Zusatzausrüstung 8.
Die E/A-Einheit 210 ist eine Schnittstelle, die die SPS 209 und die Hilfsgeräte 8 miteinander verbindet. Die E/A-Einheit 210 überträgt einen von der SPS 209 empfangenen Befehl an die Zusatzeinrichtung 8.
Die Hilfseinrichtung 8 ist in der Werkzeugmaschine 1 installiert und führt eine Hilfsfunktion in der Werkzeugmaschine 1 aus. Bei der Hilfseinrichtung 8 kann es sich um ein Gerät handeln, das um die Werkzeugmaschine 1 herum installiert ist. Die Zusatzeinrichtung 8 arbeitet auf der Grundlage eines von der E/A-Einheit 210 empfangenen Befehls. Bei der Zusatzeinrichtung 8 handelt es sich beispielsweise um einen Werkzeugwechsler, eine Schneidstoffeinspritzvorrichtung oder eine Antriebsvorrichtung zum Öffnen/Schließen der Tür.
Als nächstes wird ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 zeigt. Die numerische Steuerung 2 umfasst eine Einheit zur Programmspeicherung 211, eine Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212, eine Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213, eine Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214, eine Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215, eine Einheit zum Teilen eines Blocks 216, eine Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217, eine Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218, eine Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 und eine Steuereinheit 220.
Die Einheit zur Programmspeicherung 211 wird dadurch realisiert, dass ein von der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 usw. eingegebenes Bearbeitungsprogramm im RAM 204 oder im nichtflüchtigen Speicher 205 gespeichert wird.
Zum Beispiel werden die Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212, eine Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213, eine Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214, eine Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215, eine Einheit zum Teilen eines Blocks 216, eine Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217, eine Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218, eine Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 und eine Steuereinheit 220 von der CPU 201 realisiert, die eine arithmetische Verarbeitung unter Verwendung eines im ROM 203 gespeicherten Systemprogramms und verschiedener im nichtflüchtigen Speicher 205 gespeicherter Daten durchführt.
Die Einheit zur Programmspeicherung 211 speichert ein Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm ist ein Programm für den Betrieb jeder Einheit der Werkzeugmaschine 1 zur Bearbeitung eines Werkstücks. Im Bearbeitungsprogramm werden die Steuerbedingungen, wie z. B. die Bewegungsbahn eines Werkzeugs, die Spindeldrehzahl, die Vorschubgeschwindigkeit, die Steuerbedingungen für die jeweilige Funktion usw. mit G-Code, S-Code, F-Code, einem für jede Funktion definierten Code usw. bezeichnet.
Die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 empfängt eine Eingabe von Daten, die einen Steuerbereich in einem Bewegungsbereich einer Achse der Werkzeugmaschine 1 definieren. Der Bewegungsbereich der Achse ist ein Bereich, in dem die Achse in einem in der Werkzeugmaschine 1 festgelegten Koordinatensystem beweglich ist. Der Steuerbereich ist ein Bereich, in dem eine Steuerbedingung im Bewegungsbereich der Achse festgelegt ist. Mit anderen Worten: In dem Steuerbereich, in dem die Steuerbedingung festgelegt ist, wird jede Einheit auf der Grundlage der Steuerbedingung gesteuert.
Wenn zum Beispiel ein Teil des Werkstücks als Steuerbereich festgelegt ist, wird das Werkstück auf der Grundlage der Steuerbedingungen in dem als Steuerbereich festgelegten Teil bearbeitet. Zum Beispiel empfängt die Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212 eine Eingabe von Koordinatenwerten in einem Werkstückkoordinatensystem als Daten, die den Steuerbereich definieren. Beispielsweise empfängt die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 die Eingabe der Daten, die den Steuerbereich definieren, von der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3.
3 ist ein Diagramm zur Beschreibung von Daten, die den Steuerbereich definieren. Die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 empfängt beispielsweise die Eingabe von Koordinatenwerten zur Definition eines Teilbereichs auf einer Freiformfläche, die eine Oberseite des Werkstücks bildet, als Steuerbereich. Zum Beispiel empfängt die Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212 die Eingabe von Koordinatenwerten (X_A1 , Y_A1 ), (X_A2 , Y_A2 ), (X_A3 , Y_A3 ) und (X_A4 , Y_A4 ), die die Positionen der Punkte A1, A2, A3 und A4 auf einer X-Y-Ebene angeben.
Die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 legt einen Steuerbereich fest, in dem eine Steuerbedingung in einem Bewegungsbereich der Achse der Werkzeugmaschine 1 festgelegt wird, und zwar auf der Grundlage der Daten, die den Steuerbereich definieren und von der Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212 empfangen werden. Wenn die Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212 eine Eingabe von Koordinatenwerten von vier Punkten in der X-Y-Ebene empfängt, legt die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 einen Raum, dessen X-Koordinate und Y-Koordinate von den vier Punkten umgeben sind, in dem Bewegungsbereich der Achse fest. Mit anderen Worten, wenn ein Rahmen, der die vier Punkte als Scheitelpunkte hat, entlang einer Z-Achse bewegt wird, legt die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 einen Bereich fest, der durch diesen Rahmen ausgeschnitten wird. Die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 legt den angegebenen Bereich als Steuerbereich fest.
Die eine Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 analysiert das Bearbeitungsprogramm und spezifiziert einen Bewegungsweg, der in dem von der Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 eingestellten Steuerbereich enthalten ist, in einem Bewegungsweg der vom Bearbeitungsprogramm befohlenen Achse.
4 ist ein Diagramm zur Beschreibung einer Bewegungsbahn der Achse, die von der eine Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 festgelegt wurde. Jeder der Pfeile I₀ bis I₄ , I₅ bis I₉ und I₁₀ bis I₁₄ zeigt eine Bewegungsbahn der Achse an, die von jedem Satz des Bearbeitungsprogramms befohlen wird. Die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 spezifiziert eine Bewegungsbahn, die zumindest teilweise in der Steuerbereich enthalten ist. In einem in 4 dargestellten Beispiel gibt die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 die Bewegungswege I₁ bis I₃ , I₆ bis I₈ und I₁₁ bis I₁₃ an. Man beachte, dass ein Satz im Bearbeitungsprogramm beispielsweise jede Zeile des Bearbeitungsprogramms bedeutet, der eine Sequenznummer zugeordnet ist.
Die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 spezifiziert einen Befehlsblock, der den von der Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 spezifizierten Bewegungspfad aus Blöcken des Bearbeitungsprogramms befiehlt. Zum Beispiel spezifiziert die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 den Befehlsblock, indem sie einen Block extrahiert, der Koordinatenwerte befiehlt, die in dem Steuerbereich im Bearbeitungsprogramm enthalten sind. In einem in 4 dargestellten Beispiel spezifiziert die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 Sätze, die die Bewegungspfade I₁ bis I₃ , I₆ bis I₈ und I₁₁ bis I₁₃ befehlen.
Wenn beispielsweise die Bewegungspfade I₁ bis I₃ , I₆ bis I₈ und I₁₁ bis I₁₃ durch Blöcke mit den Sequenznummern N0011 bis N0013, N0111 bis N0113 bzw. N0211 bis N0213 befohlen werden, legt die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 die Blöcke mit den Sequenznummern N0011 bis N0013, N0111 bis N0113 und N0211 bis N0213 fest.
Wenn ein von einem Befehlsblock befohlener Bewegungspfad eine Außenseite und eine Innenseite des Steuerbereichs überquert, teilt die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 den vom Befehlsblock befohlenen Bewegungspfad in einen äußeren Pfad, der nicht im Steuerbereich enthalten ist, und einen inneren Pfad, der im Steuerbereich enthalten ist.
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für die Aufteilung eines Bewegungspfads. Die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 unterteilt die Bewegungspfade I₁ , I₃ , 1₆ , 1₈ , I₁₁ und I₁₃ , die die Außenseite und die Innenseite des Steuerbereichs an einer Grenze des Steuerbereichs überspannen. Die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 unterteilt I₁ in I_1a und I_1b. In ähnlicher Weise unterteilt die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 I₃ in I_3a und I_3b, I₆ in I_6a und I_3b, I₈ in I_8a und I_3b, I₁₁ in I_11a und I_11b und I₁₃ in I_13a und I_13b.
Die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfängt die Eingabe einer Steuerbedingung, die im Steuerbereich eingestellt werden soll. Die Steuerbedingung ist zum Beispiel eine Bearbeitungsbedingung. Die Bearbeitungsbedingung umfasst zum Beispiel die Anzahl der Umdrehungen der Spindel und eine Vorschubgeschwindigkeit. Darüber hinaus kann die Steuerbedingung einen Drehzahlsteuerungsparameter, einen Servoparameter, einen für jede Funktion definierten Steuerungsparameter und einen Parameter, der den EIN/AUS-Zustand jeder Funktion angibt, enthalten. Der Geschwindigkeitssteuerungsparameter umfasst eine zulässige Geschwindigkeit jeder Achse, eine zulässige Beschleunigung jeder Achse, einen zulässigen Ruck jeder Achse, eine zulässige tangentiale Beschleunigung, eine zulässige normale Beschleunigung usw. Wenn die Bewegungsbahn des Werkzeugs eine Kurve zeichnet, ist die zulässige tangentiale Beschleunigung die maximal zulässige Beschleunigung des Werkzeugs in einer tangentialen Richtung dieser Kurve. Wenn die Bewegungsbahn des Werkzeugs eine Kurve beschreibt, ist die zulässige Normalbeschleunigung die maximal zulässige Beschleunigung des Werkzeugs in einer normalen Richtung dieser Kurve. Der Servoparameter umfasst einen Parameter, der sich auf die Übertragungseigenschaften bei der Servoregelung bezieht, z. B. die Positionsschleifenverstärkung oder die Vorwärtsverstärkung. Der für jede Funktion definierte Steuerungsparameter umfasst beispielsweise eine Toleranz in einem Glättungsverfahren usw. Ferner umfasst der Parameter, der den EIN/AUS-Zustand der Funktion angibt, beispielsweise einen Parameter, der einen EIN/AUS-Zustand der oszillierenden Bewegung angibt. Beachten Sie, dass die oszillierende Bewegung eine Bewegung ist, bei der das Werkzeug und/oder das Werkstück oszilliert, um während der Bearbeitung des Werkstücks Späne zu schneiden.
Hier wird der Glättungsprozess beschrieben. Der Glättungsprozess ist ein Prozess zum Glätten der Bewegungsbahn, so dass die vom Bearbeitungsprogramm befohlene Bewegungsbahn glatt wird. Wenn die Bewegungsbahn beispielsweise aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen winzigen Liniensegmenten besteht, wird die Bewegungsbahn geglättet, indem die Bewegungsbahn in eine Spline-Kurve umgewandelt wird. In diesem Fall ist eine Toleranz eine zulässige Differenz zwischen der durch die Glättung erzeugten Kurve und der durch die ursprünglichen Minutenliniensegmente gebildeten Bewegungsbahn.
6 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Toleranz beim Glättungsprozess. zeigt den Bewegungspfad, der durch die miteinander verbundenen winzigen Liniensegmente gebildet wird, und die Kurve, die durch die Durchführung des Glättungsprozesses auf dem Bewegungspfad erzeugt wird. Wenn die Toleranz groß ist, wird die erzeugte Kurve glatter. Ist die Toleranz dagegen klein, wird die erzeugte Kurve zu einer Kurve, deren Form dem Bewegungspfad einschließlich der ursprünglichen winzigen Liniensegmente nahekommt.
Hier kehrt die Beschreibung zur Beschreibung von zurück.
Die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 setzt die von der Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfangene Steuerbedingung als eine Steuerbedingung im Steuerbereich. Wenn die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 zum Beispiel eine Steuerbedingung zum Einstellen einer Toleranz auf 1 [µm] empfängt, setzt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eine Toleranz im Steuerbereich auf 1 [µm]. Wenn die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 eine Steuerbedingung zur Einstellung einer Vorschubgeschwindigkeit auf 1000 [mm/min] empfängt, setzt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eine Vorschubgeschwindigkeit im Steuerbereich auf 1000 [mm/min].
Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt einen Steuerbefehl im Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eingestellten Steuerbedingung.
7 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für einen von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Steuerbefehl. Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 generiert einen Steuerbefehl für einen Bewegungspfad, der in der Steuerbereich enthalten ist. Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt Steuerbefehle für die Bewegungspfade I1_b, I₂, I_3a, I_6b, I_7, I_8a, I_11b , I₁₂ und I_13a im Steuerbereich auf der Grundlage von Steuerbedingungen.
Wenn die Toleranz auf 1 [µ m] als Steuerbedingung eingestellt ist, erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 Steuerbefehle für die Bewegungspfade I_1b, I₂ und I_3a, Steuerbefehle für die Bewegungspfade I_6b, I₇ und I_8a und Steuerbefehle für die Bewegungspfade I_11b , I₁₂ und I_13a , so dass die Toleranz 1 [µ m] wird.
Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt einen Steuerbefehl für einen anderen Bereich als den Steuerbereich auf der Grundlage eines Befehls, der in jeden Satz des Bearbeitungsprogramms geschrieben wird. Wenn zum Beispiel eine Toleranz des Bereichs, der nicht der Steuerbereich ist, auf 2 [µm] eingestellt ist, erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 Steuerbefehle für die Bewegungspfade I₀ und I_1a, Steuerbefehle für die Bewegungspfade I_3b und I₄, Steuerbefehle für die Bewegungspfade I₅ und I_8a, Steuerbefehle für I_8b und I₉, Steuerbefehle für I₁₀ und I_11a, und Steuerbefehle für die Bewegungspfade I_13bund I₁₄ so dass die Größe der Toleranz 2 [µm] wird.
Die Steuereinheit 220 steuert die Bewegung der Achse im Steuerbereich auf der Grundlage eines von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Befehls. Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 220 die Bewegung der Achse in einem anderen Bereich als dem Steuerbereich auf der Grundlage eines von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Befehls.
Wenn die Achse beispielsweise entlang der in 7 dargestellten Bewegungspfade bewegt wird, bewegt die Steuereinheit 220 die Achse zunächst in der Reihenfolge der in einer oberen Reihe eingezeichneten Bewegungspfade I₀, I_1a, I_1b, I₂, I_3a, I_3b und I₄. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Steuereinheit 220 die Achse so, dass die Toleranz in der Steuerbereich 1 [µ m] und die Toleranz in einer anderen Region als der Steuerbereich 2 [µ m] wird.
Als nächstes bewegt die Steuereinheit 220 die Achse in der Reihenfolge der in der Mitte eingezeichneten Bewegungsbahnen I₅, I_6a, I_6b, I₇, I_8a, I_8b und I₉. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Steuereinheit 220 die Achse so, dass die Toleranz im Steuerbereich 1 [µm] und die Toleranz in einem anderen Bereich als dem Steuerbereich 2 [µm] wird.
Als nächstes bewegt die Steuereinheit 220 die Achse in der Reihenfolge der in einer unteren Reihe eingezeichneten Bewegungsbahnen I₁₀, I_11a, I_11b , I₁₂, I_13a, I_13bund I₁₄. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Steuereinheit 220 die Achse so, dass die Toleranz in der Steuerbereich 1 [µm] und die Toleranz in einer anderen Region als der Steuerbereich 2 [µm] wird.
Nachfolgend wird ein Ablauf der Verarbeitung in der numerischen Steuerung 2 beschrieben.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen von der numerischen Steuereinrichtung 2 ausgeführten Verarbeitungsablauf zeigt. In der numerischen Steuereinrichtung 2 empfängt zunächst die Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation 212 eine Eingabe von Daten, die einen Steuerbereich definieren (Schritt S1).
Als nächstes legt die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 einen Steuerbereich fest, in dem eine Steuerbedingung auf der Grundlage der Daten, die die Steuerbereich definieren, festgelegt wird (Schritt S2).
Als nächstes analysiert die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 das Bearbeitungsprogramm und spezifiziert eine Bewegungsbahn, die in dem von der Regionseinstellungseinheit 213 eingestellten Steuerbereich enthalten ist (Schritt S3).
Als nächstes spezifiziert die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 einen Befehlsblock, der den von der Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 spezifizierten Bewegungspfad aus Blöcken des Bearbeitungsprogramms befiehlt (Schritt S4).
Als Nächstes teilt die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 den vom Befehlsblock befohlenen Bewegungspfad in einen äußeren Pfad, der nicht im Steuerbereich enthalten ist, und einen inneren Pfad, der im Steuerbereich enthalten ist (Schritt S5).
Als nächstes empfängt die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 die Eingabe einer Steuerbedingung, die in der Steuerbereich eingestellt werden soll (Schritt S6).
Als nächstes setzt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 die von der Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfangene Steuerbedingung als eine Steuerbedingung im Steuerbereich (Schritt S7).
Als nächstes erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 einen Steuerbefehl im Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eingestellten Steuerbedingung (Schritt S8).
Anschließend steuert die Steuereinheit 220 die Achse auf der Grundlage des von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Steuerbefehls (Schritt S9), und der Prozess endet.
Wie oben beschrieben, enthält die numerische Steuerung 2 die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212, die eine Eingabe von Daten empfängt, die einen Steuerbereich definieren, in dem eine Steuerbedingung in einem Bewegungsbereich der Achse der Werkzeugmaschine 1 eingestellt ist, die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213, die einen Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 empfangenen Daten einstellt, die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218, die eine Steuerbedingung in dem Steuerbereich einstellt, und die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219, die einen Steuerbefehl in dem Steuerbereich auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt. Daher kann die numerische Steuerung 2 den Steuerbereich einstellen, in dem die Steuerbedingung eingestellt ist, und die Steuerbedingung im Steuerbereich einstellen. Auf diese Weise kann ein Bediener leicht eine Steuerbedingung in einem bestimmten Bereich einstellen.
Darüber hinaus enthält die numerische Steuerung 2 ferner die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214, die ein Bearbeitungsprogramm analysiert und einen Bewegungsweg der im Steuerbereich enthaltenen Achse spezifiziert, und die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215, die einen Befehlsblock zum Befehlen des von der Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 spezifizierten Bewegungswegs aus Blöcken des Bearbeitungsprogramms spezifiziert, und die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt einen Steuerbefehl für den vom Befehlsblock befohlenen Bewegungsweg auf der Grundlage der Steuerbedingung. Daher kann eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Bearbeitungsbereich des Werkstücks und den Blöcken des Bearbeitungsprogramms leicht verstanden werden. Infolgedessen kann der Bediener leicht eine Steuerbedingung in einem bestimmten Bereich einstellen.
Darüber hinaus enthält die numerische Steuerung 2 die Einheit zum Teilen eines Blocks 216, die einen Bewegungspfad, der die Außenseite und die Innenseite des Steuerbereichs überspannt, in den Außenpfad, der nicht im Steuerbereich enthalten ist, und den Innenpfad, der im Steuerbereich enthalten ist, unterteilt, und die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt einen Steuerbefehl im Innenpfad auf der Grundlage einer Steuerbedingung. Aus diesem Grund können die Steuerbedingungen zwischen dem Inneren des Steuerbereichs und einem anderen Bereich als dem Steuerbereich umgeschaltet werden, selbst wenn die vom Bearbeitungsprogramm befohlene Bewegungsbahn die Außenseite und die Innenseite des Steuerbereichs überspannt.
Darüber hinaus umfasst die Steuerbedingung mindestens eine Bearbeitungsbedingung, einen Geschwindigkeitssteuerungsparameter, einen Servoparameter, einen für jede Funktion definierten Steuerparameter und einen Parameter, der den EIN/AUS-Zustand einer Funktion angibt. Aus diesem Grund können diese Steuerbedingungen im Steuerbereich frei eingestellt werden.
Außerdem umfasst die Bearbeitungsbedingung mindestens eine Drehzahl der Spindel und eine Vorschubgeschwindigkeit. Darüber hinaus umfasst der Parameter für die Drehzahlregelung mindestens eine der folgenden Größen: zulässige Geschwindigkeit der Achse, zulässige Beschleunigung der Achse, zulässiger Ruck der Achse, zulässige Tangentialbeschleunigung und zulässige Normalbeschleunigung. Darüber hinaus umfasst der Servoparameter mindestens einen der Parameter Positionsschleifenverstärkung und Vorwärtsverstärkung. Darüber hinaus umfasst der für jede Funktion definierte Steuerungsparameter eine Toleranz des Glättungsprozesses. Außerdem enthält der Parameter, der den EIN/AUS-Zustand der Funktion angibt, einen Parameter, der einen EIN/AUS-Zustand der oszillierenden Bewegung angibt. Daher können im Regelbereich verschiedene Regelbedingungen eingestellt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform empfängt die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 eine Eingabe von Koordinatenwerten als Daten, die den Steuerbereich definieren. Die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 kann jedoch beispielsweise auch Informationen über die tatsächliche Werkzeugposition als Daten empfangen, die den Steuerbereich definieren.
Wenn das Werkzeug beispielsweise zu vier Punkten auf der X-Y-Ebene bewegt wird, kann die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 diese vier Punkte als Daten empfangen, die den Steuerbereich definieren. In diesem Fall legt die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 einen Raum, dessen X-Koordinate und Y-Koordinate in einem von den vier Punkten umgebenen Bereich enthalten sind, als den Steuerbereich fest.
Wenn die numerische Steuerung 2 über CAD-Daten (Computer Aided Design) verfügt, die den Bewegungsbereich der Achse und eine Form des Werkstücks angeben, kann die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 außerdem eine in den CAD-Daten angegebene Position als Daten empfangen, die den Steuerbereich definieren. In diesem Fall kann der Bediener den Steuerbereich definieren, indem er zum Beispiel vier Punkte auf einem Bildschirm der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 bezeichnet, auf dem ein Bild des Bewegungsbereichs der Achse und des Werkstücks angezeigt wird.
Auch wenn die numerische Steuerung 2 der oben beschriebenen Ausführungsform die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 enthält, muss die numerische Steuerung 2 nicht unbedingt die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 enthalten.
9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 zeigt. Man beachte, dass die in 2 dargestellte numerische Steuerung 2 und die in 9 dargestellte numerische Steuerung 2 identisch sind, mit der Ausnahme, dass die in 9 dargestellte numerische Steuerung 2 nicht die Einheit zum Teilen eines Blocks 216 enthält.
Die Einheit zur Programmspeicherung 211 speichert ein Bearbeitungsprogramm. Die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 empfängt eine Eingabe von Daten, die den Steuerbereich im Bewegungsbereich der Achse der Werkzeugmaschine 1 definieren.
10 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels für den Steuerbereich. zeigt einen Zustand, in dem ein Spannfutter der Drehmaschine ein zylindrisches Werkstück hält.
Zum Beispiel empfängt die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 eine Eingabe von Daten, die eine Form eines Werkstücks vor der Bearbeitung angeben, das von der Spannvorrichtung als Daten gehalten wird, die den Steuerbereich definieren. Wenn die Form des Werkstücks beispielsweise eine zylindrische Form ist, empfängt die Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 die Eingabe von Koordinatenwerten des Punktes B, die eine Gesamtlänge und eine Größe eines Außendurchmessers des Werkstücks angeben.
Die Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 legt einen Steuerbereich fest, in dem eine Steuerbedingung im Bewegungsbereich der Achse der Werkzeugmaschine 1
festgelegt wird, und zwar auf der Grundlage der Daten, die den Steuerbereich definieren und von der Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation 212 empfangen werden. In dem in 10 dargestellten Beispiel wird der gesamte vom Werkstück eingenommene Bereich als Steuerbereich festgelegt.
Die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 analysiert das Bearbeitungsprogramm und spezifiziert einen Bewegungsweg, der in dem von der Einheit zum Einstellen eines Bereichs 213 eingestellten Steuerbereich enthalten ist, unter den Bewegungswegen der im Bearbeitungsprogramm befohlenen Achse. Darüber hinaus kann die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 einen Bewegungsweg spezifizieren, der nicht in dem Steuerbereich enthalten ist. Die Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 analysiert das Bearbeitungsprogramm und spezifiziert zum Beispiel die Bewegungswege N1, N2, N3 und N4.
Die Einheit zum Spezifizieren eines Blocks 215 spezifiziert einen Befehlsblock, der den Bewegungspfad, der in der von der Einheit zum Spezifizieren eines Pfads 214 spezifizierten Steuerbereich enthalten ist, aus den Sätzen des Bearbeitungsprogramms befiehlt.
Die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfängt die Eingabe einer Steuerbedingung im Steuerbereich. Die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfängt zum Beispiel eine Bewegungsbedingung der Achse als Steuerbedingung. Die Bewegungsbedingung der Achse ist eine Information zur Steuerung des Schneidvorschubs. Mit anderen Worten, die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfängt die Eingabe einer Steuerbedingung, die anweist, dass das Werkzeug durch den Schnittvorschub im Steuerbereich gesteuert wird.
Die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 kann Informationen empfangen, die einen Steuermodus in der Steuerbereich angeben. Der Steuermodus bedeutet Einstellungszustände einer Vielzahl von Steuerbedingungen. Mit anderen Worten, wenn der Steuermodus unterschiedlich ist, ist ein Einstellzustand von mindestens einer der Vielzahl von Steuerbedingungen unterschiedlich.
Die Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfängt eine Informationseingabe, die z.B. einen Positioniermodus oder einen Schneidvorschubmodus als Steuermodus angibt. Der Positioniermodus ist ein Modus, in dem die Achse im Eilgang verfahren wird. Der Schnittvorschubmodus ist ein Modus, in dem die Achse durch Schnittvorschub bewegt wird.
Die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 setzt die von der Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfangene Steuerbedingung oder den Steuermodus als eine Steuerbedingung oder einen Steuermodus im Steuerbereich.
Die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 stellt beispielsweise die Steuerbedingung im Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfangenen Steuerbedingung auf Schneidvorschub ein. Darüber hinaus stellt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 die Steuerbedingung in dem anderen Bereich als dem Steuerbereich auf Eilgang ein.
Ferner stellt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 beispielsweise den Steuermodus im Steuerbereich auf den Schneidvorschubmodus ein, basierend auf dem von der Einheit zum Empfangen einer Steuerbedingung 217 empfangenen Steuermodus. Darüber hinaus stellt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 den Steuermodus in dem Bereich, der nicht der Steuerbereich ist, auf den Positioniermodus ein. Mit anderen Worten, die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 setzt den Steuermodus im Steuerbereich auf einen Steuermodus, der sich von dem Steuermodus in dem anderen Bereich als dem Steuerbereich unterscheidet.
Beachten Sie, dass mindestens eine Steuerbedingung unter den Steuerbedingungen, wie z.B. ein Geschwindigkeitssteuerungsparameter, ein Servoparameter, ein für jede Funktion definierter Steuerparameter und ein Parameter, der einen EIN/AUS-Zustand einer Funktion anzeigt, zwischen dem Fall, in dem die Achse der numerischen Steuerung 2 durch Schnittvorschub bewegt wird, und dem Fall, in dem die Achse der numerischen Steuerung 2 durch Eilgang bewegt wird, unterschiedlich ist. Mit anderen Worten, die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 setzt mindestens einen von einem Geschwindigkeitssteuerungsparameter, einem Servoparameter, einem Steuerparameter, der für jede Funktion definiert ist, und einem Parameter, der einen EIN/AUS-Zustand einer Funktion anzeigt, auf unterschiedliche Sollwerte zwischen dem Steuerbereich und dem Bereich, der nicht der Steuerbereich ist.
Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt einen Steuerbefehl im Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eingestellten Steuerbedingung. Darüber hinaus erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 einen Steuerbefehl im Steuerbereich auf der Grundlage des von der Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 eingestellten Steuermodus. Die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugt beispielsweise einen Befehl zum Bewegen des Werkzeugs durch Schnittvorschub auf einer Bewegungsbahn, die zumindest teilweise im Steuerbereich enthalten ist. Das heißt, die Bewegung der Achse entlang der Bewegungsbahn, die zumindest teilweise im Steuerbereich enthalten ist, wird im Schnittvorschubmodus durchgeführt. Darüber hinaus erzeugt die Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 einen Befehl zum Bewegen des Werkzeugs im Eilgang auf einer Bewegungsbahn außerhalb des Steuerbereichs. Das heißt, die Bewegung der Achse auf der Bewegungsbahn außerhalb des Bewegungsbereichs wird im Positioniermodus ausgeführt.
Die Steuereinheit 220 steuert die Bewegung der Achse im Steuerbereich auf der Grundlage eines von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Schneidvorschubbefehls. Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 220 die Bewegung der Achse in einem anderen Bereich als dem Steuerbereich auf der Grundlage eines von der Einheit zum Erzeugen eines Befehls 219 erzeugten Positionierungsbefehls.
In dem in 10 dargestellten Beispiel ist die Bewegungsbahn N1 eine Bewegungsbahn außerhalb des Regelbereichs. Daher bewegt die Steuereinheit 220 die Achse auf der Bewegungsbahn N1 im Eilgang. Außerdem befindet sich ein Teil der Bewegungsbahn N2 im Steuerbereich. Daher bewegt die Steuereinheit 220 die Achse im Schnittvorschub auf der Bewegungsbahn N2. Darüber hinaus ist ein Teil der Bewegungsbahn N3 in den Steuerbereich einbezogen. Daher bewegt die Steuereinheit 220 die Achse durch Schneiden des Vorschubs in N3. Darüber hinaus ist die Bewegungsbahn N4 eine Bewegungsbahn außerhalb des Steuerbereichs. Daher bewegt die Steuereinheit 220 die Achse im Eilgang auf der Bewegungsbahn N4. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 220 schaltet den Steuermodus zwischen dem Steuerbereich und dem Bereich außerhalb des Steuerbereichs um.
Wie oben beschrieben, setzt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 den Steuermodus im Steuerbereich auf den Schneidvorschubmodus und setzt den Steuermodus im anderen Bereich als dem Steuerbereich auf den Positioniermodus. In diesem Fall kann die numerische Steuerung 2 das Werkzeug im Steuerbereich durch Schnittvorschub und im anderen Bereich durch Eilgang bewegen. Daher muss das Bearbeitungsprogramm keinen Positionierungsbefehl G00 und keinen Schnittvorschubbefehl G01 geben. Dadurch kann der Umfang des Programmcodes reduziert werden.
Das heißt, die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 stellt die Steuerbedingung auf verschiedene Sollwerte ein, die auf dem eingestellten Steuermodus zwischen dem Steuerbereich und dem Bereich, der nicht der Steuerbereich ist, basieren. Auf diese Weise können die Bearbeitungsgenauigkeit und die Bearbeitungszeit auf die gewünschte Genauigkeit bzw. Zeit eingestellt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform stellt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 die Steuerbedingung auf Eilgang in dem Bereich ein, der nicht der Steuerbereich ist. Die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 muss jedoch nicht unbedingt die Steuerbedingung auf Eilgang in dem anderen Bereich als dem Steuerbereich einstellen. Beispielsweise kann die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 einen Prioritätsindikator für eine Schaltbedingung für einen Steuermodus sowohl innerhalb des Steuerbereichs als auch außerhalb des Steuerbereichs bereitstellen und den Steuermodus auf der Grundlage des Prioritätsindikators umschalten. Mit anderen Worten, die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 kann den Steuermodus basierend auf dem Prioritätsindikator umschalten. Darüber hinaus kann der Prioritätsindikator eine Ausführungszeit enthalten.
In dem in 10 dargestellten Beispiel wird beispielsweise nach der Steuerung der Achsenbewegung durch den Schnittvorschub auf der Bewegungsbahn N3 die Steuerungsbedingung umgeschaltet, und die Achsenbewegung wird durch den Eilgang auf der Bewegungsbahn N4 gesteuert. In diesem Fall dauert das Umschalten der Steuerbedingung nur kurze Zeit. Daher wird zum Beispiel, wenn der Bewegungsweg N4 kurz ist, die für den Abschluss der Bearbeitung erforderliche Zeit verkürzt, indem die Steuerung auf den Bewegungswegen N3 und N4 ohne Umschalten der Steuerbedingung durchgeführt wird. Wenn also eine Ausführungszeit als Prioritätsindikator einer Umschaltbedingung für einen Steuermodus auf der Außenseite des Steuerbereichs festgelegt wird, wird der Steuermodus auf der Außenseite des Steuerbereichs auf den Schneidvorschubmodus umgeschaltet, so dass eine Ausführungszeit des Bearbeitungsprogramms verkürzt wird. Mit anderen Worten, wenn festgestellt wird, dass durch die Steuerung der Bewegung der Achse durch Schnittvorschub anstelle von Eilgang auf mindestens einer anderen Bewegungsbahn als dem Steuerbereich eine Zeit, die erforderlich ist, um die Bewegung der Achse auf der Bewegungsbahn abzuschließen, verkürzt wird, kann die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung die Steuerbedingung auf Schnittvorschub auf der Bewegungsbahn einstellen.
Wenn in der oben beschriebenen Ausführungsform festgestellt wird, dass durch die Steuerung der Achse durch Schnittvorschub anstelle von Eilgang auf einer anderen Bewegungsbahn als dem Steuerbereich die für die Fertigstellung der Bearbeitung erforderliche Zeit verkürzt wird, setzt die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung 218 die Steuerbedingung auf der anderen Bewegungsbahn als dem Steuerbereich auf Schnittvorschub. Auf diese Weise ist es möglich, die Belastung eines Steuerbedingungs-Umschaltprozesses zu reduzieren. Außerdem kann die Bearbeitungszeit eines Werkstücks verkürzt werden.
ERKLÄRUNGEN VON BUCHSTABEN ODER ZIFFERN

1: WERKZEUGMASCHINE
2: NUMERISCHE STEUERUNG
201: CPU
202: BUS
203: ROM
204: RAM
205: NICHTFLÜCHTIGER SPEICHER
206: SCHNITTSTELLE
207: ACHSENSTEUERSCHALTUNG
208: SPINDELSTEUERSCHALTUNG
209: PLC
210: E-/A-EINHEIT
211: EINHEIT ZUR PROGRAMMSPEICHERUNG
212: EINHEIT ZUM EMPFANGEN DER BEREICHSINFORMATION
213: EINHEIT ZUM EINSTELLEN EINES BEREICHS 213
214: EINHEIT ZUM SPEZIFIZIEREN EINES PFADS 214
215: EINHEIT ZUM SPEZIFIZIEREN EINES BLOCKS
216: EINHEIT ZUM TEILEN EINES BLOCKS 216
217: EINHEIT ZUM EMPFANGEN EINER STEUERBEDINGUNG
218: EINHEIT ZUM EINSTELLEN EINER STEUERBEDINGUNG
219: EINHEIT ZUM ERZEUGEN EINES BEFEHLS
220: STEUEREINHEIT
3: EINGABE-/AUSGABEVORRICHTUNG
4: SERVO-VERSTÄRKER
5: SERVOMOTOR
6: SPINDEL-VERSTÄRKER
61: AMMETER
7: SPINDELMOTOR
8: HILFSGERÄTE

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017156835 A [0003]

Claims

Eine numerische Steuerung, umfassend: eine Einheit zum Empfangen einer Bereichsinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe von Daten empfängt, die einen Steuerbereich definieren, in dem eine Steuerbedingung in einem Bewegungsbereich einer Achse einer Werkzeugmaschine eingestellt ist; eine Einheit zum Einstellen eines Bereichs, die so konfiguriert ist, dass sie den Steuerbereich auf der Grundlage der von der Einheit zum Empfangen der Bereichsinformation empfangenen Daten einstellt; eine Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung, die so konfiguriert ist, dass sie die Steuerbedingung in dem Steuerbereich einstellt; und eine Einheit zum Erzeugen eines Befehls, die so konfiguriert ist, dass sie einen Steuerbefehl in dem Steuerbereich auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Einheit zum Spezifizieren eines Pfads, die so konfiguriert ist, dass sie ein Bearbeitungsprogramm analysiert und eine Bewegungsbahn der in dem Steuerbereich enthaltenen Achse spezifiziert; und eine Einheit zum Spezifizieren eines Blocks, die so konfiguriert ist, dass sie einen Befehlsblock spezifiziert, um den von der Einheit zum Spezifizieren eines Pfads spezifizierten Bewegungsweg aus Blöcken eines Bearbeitungsprogramms zu befehlen, wobei die Einheit zum Erzeugen eines Befehls den Steuerbefehl auf dem vom Befehlsblock befohlenen Bewegungsweg auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 2, die ferner umfasst: eine Einheit zum Teilen eines Blocks, die so konfiguriert ist, dass sie den Bewegungspfad, der eine Außenseite und eine Innenseite des Steuerbereichs überspannt, in einen Außenpfad, der nicht im Steuerbereich enthalten ist, und einen Innenpfad, der im Steuerbereich enthalten ist, unterteilt, wobei die Einheit zum Erzeugen eines Befehls den Steuerbefehl auf dem inneren Weg auf der Grundlage der Steuerbedingung erzeugt.
Die numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerbedingung mindestens einen der folgenden Parameter enthält: eine Bearbeitungsbedingung, einen Geschwindigkeitssteuerungsparameter, einen Servoparameter, einen für jede Funktion definierten Steuerparameter und einen Parameter, der einen EIN/AUS-Zustand einer Funktion angibt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 4, wobei die Bearbeitungsbedingung mindestens eines von einer Spindeldrehzahl und einer Vorschubgeschwindigkeit einschließt, der Geschwindigkeitssteuerungsparameter mindestens eines von einer zulässigen Geschwindigkeit der Achse, einer zulässigen Beschleunigung der Achse, einem zulässigen Ruck der Achse, einer zulässigen Tangentialbeschleunigung und einer zulässigen Normalbeschleunigung einschließt, der Servoparameter mindestens eines von einer Positionsschleifenverstärkung und einer Vorwärtsverstärkung einschließt, der für jede Funktion definierte Steuerungsparameter mindestens eine Toleranz eines Glättungsprozesses einschließt und EIN/AUS der Funktion mindestens EIN/AUS der oszillierenden Bewegung einschließt.
Die numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingung einen Steuermodus im Steuerbereich auf einen Steuermodus einstellt, der sich von einem Steuermodus in einem anderen Bereich als dem Steuerbereich unterscheidet.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 6, wobei die Einheit zum Einstellen einer Steuerbedingungen den Steuermodus auf der Grundlage einer Prioritätsanzeige umschaltet.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 7, wobei der Prioritätsindikator mindestens eine Ausführungszeit enthält.