DE112022000754T5

DE112022000754T5 - Numerische steuerung

Info

Publication number: DE112022000754T5
Application number: DE112022000754.0T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Matsumura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-11-23
Also published as: US20240069529A1; JPWO2022210302A1; CN117120948A; WO2022210302A9; WO2022210302A1

Abstract

Eine numerische Steuerung enthält eine Einheit zur Berechnung einer Schneideposition, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Schneidepositionen während der Ausführung eines Festzyklus auf der Grundlage eines Codes zum Bestimmen einer in dem Festzyklusbefehl enthaltenen Schneidtiefe berechnet, eine Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Steuerinformationen berechnet, die jeweils der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wurden, und eine Auswahleinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Schneideposition aus der Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der Vielzahl von Steuerinformationen auswählt, die von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation berechnet wurden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine numerische Steuerung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine.
HINTERGRUNDKUNST
Konventionell wurde in einer numerischen Steuerung ein Festzyklus verwendet, um automatisch eine Bewegungsbahn eines Werkzeugs zu erzeugen (siehe Patentdokument 1). Beispielsweise wird in einem Festzyklus für das Schruppdrehen automatisch eine Vielzahl von Werkzeugpfaden während des Schruppens erzeugt, indem Koordinatenwerte für einen Startpunkt des Festzyklus, Koordinatenwerte, die eine Endform eines Werkstücks angeben, und eine Schneidetiefe festgelegt werden. Aus diesem Grund kann ein Bearbeitungsprogramm vereinfacht und der Aufwand für die Erstellung des Bearbeitungsprogramms reduziert werden.
ZITATLISTE
PATENTSCHRIFT
Patentdokument 1: JP 2016-177493 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Im Allgemeinen wird ein Werkzeugpfad, der durch ein Bearbeitungsprogramm festgelegt wird, mit dem Ziel bestimmt, die Bearbeitungszeit eines Werkstücks zu verkürzen. In einem Festzyklus wird der Werkzeugpfad jedoch automatisch erzeugt, so dass die Bearbeitungszeit während der Ausführung des Festzyklus nicht verkürzt werden kann. Daher ist es wünschenswert, die Bearbeitungszeit während der Ausführung des Festzyklus zu verkürzen.
Ziel der Offenbarung ist es, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Ausführungszeit eines Bearbeitungsprogramms mit einem Festzyklus zu verkürzen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine numerische Steuerung enthält eine Einheit zur Berechnung einer Schneideposition, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Schneidepositionen während der Ausführung eines Festzyklus auf der Grundlage eines Codes zum Bestimmen einer in einem Festzyklusbefehl enthaltenen Schneidtiefe berechnet, eine Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Steuerinformationen berechnet, die jeweils der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wurden, und eine Auswahleinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Schneideposition aus der Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der Vielzahl von Steuerinformationen auswählt, die von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation berechnet wurden.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Offenbarung ist es möglich, die Ausführungszeit eines Bearbeitungsprogramms, das einen Festzyklus enthält, zu verkürzen.
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, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm zum Drehen zeigt;
4A ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels von Kandidaten für eine Schneideposition, die von einer Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wird;
4B ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels von Kandidaten für eine Schneideposition, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wird;
5A ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Steuerbefehls, der von einer Einheit zur Erzeugung eines Befehls erzeugt wird;
5B ist ein Diagramm zur Beschreibung eines von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls erzeugten Steuerbefehls;
5C ist ein Diagramm zur Beschreibung eines von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls erzeugten Steuerbefehls;
6A ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels von Kandidaten für eine Schneideposition, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wird;
6B ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels von Kandidaten für eine Schneideposition, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wird;
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen von der numerischen Steuerung ausgeführten Verarbeitungsablauf zeigt;
ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm zum Drehen des Innendurchmessers zeigt;
9 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines ersten Schneidvorgangs in einem Festzyklus; und
ist ein Diagramm zur Beschreibung eines N-ten Schneidvorgangs im Festzyklus.

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 sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Ansprüche einzuschränken.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt. Eine Werkzeugmaschine 1 ist z. B. eine Drehmaschine und eine Multitasking-Maschine.
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 Hilfsgeräte 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 dekodiert zum Beispiel ein 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 eine SSD (Solid State Drive).
Die numerische Steuerung 2 umfasst außerdem eine Schneidestelle 206, eine Achsensteuerungsschaltung 207, eine Spindelsteuerungsschaltung 208, eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) 209 und eine E/A-Einheit 210.
Die Schneidestelle 206 verbindet den Bus 202 und das Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 miteinander. Die Schneidestelle 206 überträgt z. B. verschiedene von der CPU 201 verarbeitete Daten an die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3.
Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 ist eine Vorrichtung, die verschiedene Daten über die Schneidestelle 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 Schneidestelle 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. Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 kann 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 antreibt. Durch den Antrieb des Servomotors 5 bewegen sich Strukturen der Werkzeugmaschine 1, wie z. B. die Werkzeugsäule, beispielsweise 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. Der Spindelsteuerkreis 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 Spindelsteuerungsschaltung 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 Amperemeter 61 erfasst den aktuellen Wert des dem Spindelmotor 7 zugeführten Stroms. Das Amperemeter 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 Hilfsgeräte 8.
Die E/A-Einheit 210 ist eine Schneidestelle, 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 Hilfsgeräte 8 ist eine Vorrichtung, die in der Werkzeugmaschine 1 installiert ist, um einen Hilfsvorgang in der Werkzeugmaschine 1 durchzuführen. Die Hilfsgeräte 8 kann eine Vorrichtung sein, die um die Werkzeugmaschine 1 herum installiert ist. Die Hilfsgeräte 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. Die numerische Steuerung 2 steuert jede Einheit der Werkzeugmaschine 1 auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms. Auf diese Weise wird ein Werkstück bearbeitet. Wenn ein Festzyklus-Befehl im Bearbeitungsprogramm vorgesehen ist, bestimmt die numerische Steuerung 2 einen Werkzeugpfad während der Ausführung eines Festzyklus, so dass die Ausführungszeit im Festzyklus verkürzt wird. Mit anderen Worten, die numerische Steuerung 2 bestimmt eine Schneideposition während der Ausführung des Festzyklus, so dass die Ausführungszeit des Festzyklus verkürzt wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 zeigt. Die numerische Steuerung 2 umfasst eine Einheit zum Speichern eines Programms 211, eine Einheit zum Decodieren eines Programms 212, eine Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213, eine Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214, eine Auswahleinheit 215, eine Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 und eine Steuereinheit 217.
Die Einheit zum Speichern eines Programms 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 Decodieren eines Programms 212, die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213, die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214, die Auswahleinheit 215, die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 und die Steuereinheit 217 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 zum Speichern eines Programms 211 speichert ein Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm ist ein Programm für den Betrieb jeder Einheit der Werkzeugmaschine 1 zur Bearbeitung eines Werkstücks. Im Bearbeitungsprogramm werden eine Bewegungsbahn eines Werkzeugs, eine Drehzahl der Spindel, eine Vorschubgeschwindigkeit, eine Schneidetiefe usw. mit G-Code, S-Code, F-Code usw. bezeichnet.
Die Einheit zum Decodieren eines Programms 212 liest das in der Einheit zum Speichern eines Programms 211 gespeicherte Bearbeitungsprogramm und dekodiert das Bearbeitungsprogramm. Die Einheit zum Decodieren eines Programms 212 dekodiert den G-Code, den S-Code und den F-Code, die im Bearbeitungsprogramm enthalten sind, sowie die Koordinatenwerte, die eine Endform des Werkstücks bestimmen.
ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm zum Drehen zeigt. „G99G96S50“ wird in einer Zeile der Folgenummer N1 beschrieben. „G99“ ist der Code für die Steuerung des Vorschubs pro Umdrehung. „G96“ ist der Code für die Steuerung der konstanten Schneidegeschwindigkeit. „S50“ ist der Code für die Bezeichnung einer Oberflächengeschwindigkeit.
„G00X100.0Z0.0“ wird in einer Zeile der laufenden Nummer N2 beschrieben. „G00“ ist ein Code für einen Positionierbefehl. „X100.0“ und „Z0.0“ sind z.B. Koordinatenwerte in einem Werkstückkoordinatensystem. Außerdem sind die Koordinatenwerte Koordinatenwerte eines Startpunktes eines Festzyklus.
„G71U20.0R5.0“ wird in einer Zeile der Sequenznummer N3 beschrieben. „G71“ ist der Code für die Bezeichnung eines Festzyklus zum Schruppen. „U“ ist der Code für die Angabe einer Schneidetiefe als Radiuswert. „R“ ist der Code für die Angabe des Rückzugsbetrags.
„G71P100Q200“ wird in einer Zeile der Sequenznummer N4 beschrieben. „P“ ist der Code für die Bezeichnung einer ersten laufenden Nummer, bei der eine Endform in einem Festzyklus definiert wird. „Q“ ist der Code für die Bezeichnung der letzten Sequenznummer, bei der die Endform definiert ist. Das heißt, die Endform des Werkstücks wird in Zeilen von der Sequenznummer N100 bis zur Sequenznummer N200 angegeben.
„G00X50.0Z0.0” wird in einer Zeile mit der laufenden Nummer N100 beschrieben. „G01Z-80.0F0.2“ wird in einer Zeile der Ordnungsnummer N101 beschrieben. Darüber hinaus wird „X100.0“ in einer Zeile der laufenden Nummer N200 beschrieben. Das heißt, in diesen Zeilen wird die Endform des Werkstücks als eine Form bezeichnet, die durch die Verbindung der Koordinaten (50,0, 0,0), (50,0, -80,0) und (100,0, -80,0) in dieser Reihenfolge gebildet wird. „F“ ist der Code für die Angabe des Vorschubs bei der Vorschubsteuerung pro Umdrehung.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Vielzahl von Schneidepositionen während der Ausführung eines Festzyklus auf der Grundlage eines im Festzyklusbefehl enthaltenen Codes zur Angabe einer Schneidetiefe. Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet zum Beispiel eine Vielzahl von Kanndidaten für eine Schneideposition in einem ersten Schneidevorgang in einem Festzyklus. Wie später beschrieben wird, wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionskandidaten aus, die von der Einheit zum Berechnen einer Schneideposition 213 berechnet wurden.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet zunächst eine Schneidetiefe d [mm], die durch einen Festzyklusbefehl als Kandidat für eine Schneidetiefe des ersten Schneidevorgangs im Festzyklus bestimmt wird. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 einen Rest dm = MOD(h/d) [mm], der sich aus der Division der gesamten Schneidetiefe im Festzyklus durch die Schneidetiefe d ergibt, die durch den Festzyklusbefehl als Kandidat für die Schneidetiefe im ersten Schneidevorgang im Festzyklus bestimmt wurde. Dabei ist h die Gesamtschneidetiefe des Schnittes im Schneidevorgang im Festzyklus. Darüber hinaus ist MOD(h/d) ein Rest von (h/d). Das heißt, die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet d und dm als Kandidaten für die Schneidetiefe des ersten Schneidevorgangs im Festzyklus.
Anschließend berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 zwei Schneidepositionen, die jeweils zwei berechneten Kandidaten für die Schneidetiefe entsprechen.
4A und 4B sind Diagramme, die jeweils ein Beispiel für die Schneideposition beschreiben, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wird, wenn das Drehen des Außendurchmessers unter Verwendung des Festzyklus zum Schruppen durchgeführt wird. Wenn, wie oben beschrieben, die Schneidetiefe d im Festzyklusbefehl angegeben ist, sind die Kandidaten für die Schneidetiefe im ersten Schneidevorgang im Festzyklus d und dm. Daher berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 zwei Schneidepositionen, die den berechneten Kandidaten d bzw. dm für die Schneidetiefe entsprechen.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Schneideposition Ps1(Xs1, Zs1) entsprechend der Schneidetiefe d (4A). Dabei ist Xs1 = Xs0 - d, Zs1 = Zs0, und Xs0 und Zs0 sind Koordinatenwerte einer X-Koordinate bzw. einer Z-Koordinate eines Startpunktes St des Festzyklus. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 eine Schneideposition Pt1(Xt1, Zt1), die der Schneidetiefe dm entspricht (4B). Dabei gilt: Xt1 = Xt0 - dm und Zt1 = Zt0.
Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 die Schneidepositionen für die Durchführung des zweiten und der folgenden Schneidvorgänge.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet PsN(XsN, ZsN) als eine Schneideposition in einem N-ten Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang entsprechend der Schneideposition Ps1. Dabei ist XsN = Xs1 - d× (N - 1) (wobei N eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist), und ZsN = Zs0. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 PsH(XsH, ZsH) als eine Schneideposition in einem letzten Schneidevorgang. Dabei ist XsH ein Koordinatenwert einer X-Achsenkoordinate, der die Schneideposition des letzten Schneidevorgangs angibt, und ZsH = Zs0. Darüber hinaus ist die Schneidetiefe im letzten Schneidevorgang dm.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet PtN(XtN, ZtN) als eine Schneideposition im N-ten Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang entsprechend der Schneideposition Pt1. Dabei ist XtN = Xt1 - d× (N - 1), und Zt2 = Zt0. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 PtH(XtH, ZtH) als Schneideposition im letzten Schneidevorgang. Dabei ist XtH ein Koordinatenwert einer X-Achsenkoordinate, der die Schneideposition des letzten Schneidevorgangs angibt, und ZtH = Zt0.
Die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet eine Vielzahl von Steuerinformationen, die der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wurden. Wenn die Einheit zum Berechnen einer Schneideposition 213 zwei Schneidepositionen Ps1 und Pt1 als Kandidaten für die Schneideposition im ersten Schneidevorgang berechnet, werden Steuerinformationen berechnet, die jedem der Schneidepositionskandidaten entsprechen. Zu den Steuerinformationen gehören zum Beispiel Vorschubinformationen.
Die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet beispielsweise Vorschubinformationen an jeder der Schneidepositionen Ps1 und Pt1, wenn die Vorschubsteuerung pro Umdrehung und die Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit ausgeführt werden.
Die Regelung der konstanten Schneidegeschwindigkeit bezieht sich auf die Regelung, mit der die Schneidegeschwindigkeit des Werkstücks konstant gehalten wird. Zum Beispiel wird die Oberflächengeschwindigkeit mit V = 50 [m/min] angegeben, und es wird ein Steuerungsvorgang durchgeführt, so dass die Spindeldrehzahl etwa 100 [U/min] beträgt, wenn eine Position mit einem Radius von 80 [mm] bearbeitet wird. Außerdem wird die Oberflächengeschwindigkeit mit V = 50 [m/min] angegeben, und es wird eine Steuerung durchgeführt, so dass die Spindeldrehzahl etwa 88 [U/min] beträgt, wenn eine Position mit einem Radius von 90 [mm] bearbeitet wird. Das heißt, dass bei der Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit die Drehzahl der Spindel zunimmt, wenn der Abstand zwischen dem Rotationszentrum der Spindel und der Bearbeitungsstelle abnimmt.
Bei der Vorschubsteuerung pro Umdrehung wird der Vorschub über eine Strecke gesteuert, die während einer Umdrehung der Spindel zurückgelegt wird. Wenn z.B. der Vorschub pro Umdrehung f = 0,2 [mm/Umdr.] ist, fährt das Werkzeug um 0,2 [mm] vor, während sich die Spindel einmal dreht.
Bei Steuerung des Vorschubs pro Umdrehung und konstanter Schneidegeschwindigkeit variiert der Vorschub F [mm/min] in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Drehzentrum der Spindel und der Bearbeitungsstelle. Wenn beispielsweise eine Position mit einem Radius von 80 [mm] entlang einer Z-Achse mit einer Schneidegeschwindigkeit V = 50 [m/min] und einem Vorschub pro Umdrehung f = 0,2 [mm/U] bearbeitet wird, beträgt der Vorschub F = 20 [mm/min]. Wenn dagegen eine Position mit einem Radius von 90 [mm] entlang der Z-Achse mit einer Oberflächengeschwindigkeit V = 50 [m/min] und einem Vorschub pro Umdrehung f = 0,2 [mm/U] bearbeitet wird, beträgt der Vorschub F = 18 [mm/min]. Wenn der Vorschub pro Umdrehung und die konstante Oberflächengeschwindigkeit geregelt werden, ergibt sich ein Vorschub von F = fV/(2π P) [mm/min]. Dabei bezeichnet P einen Koordinatenwert einer X-Koordinate der Schneideposition.
Die Auswahleinheit 215 wählt eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der Vielzahl von Steuerinformationen aus, die von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet wurden. Wenn es sich bei den Steuerinformationen beispielsweise um Vorschubinformationen handelt, wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Vorschubinformation entspricht, die eine höhere Vorschubrate aus einer Vielzahl von Vorschubinformationen angibt. Mit anderen Worten, die Auswahleinheit 215 wählt eine Schneideposition, bei der die Vorschubgeschwindigkeit höher wird, aus der Vielzahl der von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechneten Schneidepositionen als erste Schneideposition aus, wenn der Festzyklus ausgeführt wird. Bei der Steuerung des Vorschubs pro Umdrehung und der Steuerung der konstanten Schneidegeschwindigkeit ist die Schneideposition, bei der die Vorschubgeschwindigkeit höher wird, eine Schneideposition, die näher am Rotationszentrum der Spindel liegt. Daher wählt die Auswahleinheit 215 in den in den 4A und 4B dargestellten Beispielen Ps1 als Schneideposition für den ersten Schneidevorgang aus.
Die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Schneidevorgangs an der von der Auswahleinheit 215 ausgewählten Schneideposition. Darüber hinaus erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Schneidevorgangs im Anschluss an den Schneidevorgang an der von der Auswahleinheit 215 ausgewählten Schneideposition. Wenn beispielsweise Ps1, wie in 4A dargestellt, als Schneideposition für den ersten Schneidvorgang ausgewählt wird, erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zum Schneiden an den Schneidepositionen PsN und PsH. Darüber hinaus erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl, der einem anderen Befehl als dem Festzyklusbefehl entspricht, der in dem von der Einheit zum Decodieren eines Programms 212 decodierten Bearbeitungsprogramm enthalten ist.
Jede der 5A bis 5C ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Steuerbefehls, der von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt wird, wenn das in 3 dargestellte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird.
Die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt zunächst einen Steuerbefehl zur Bestimmung des ersten Schneidvorgangs (5A). Das heißt, die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt einen Steuerbefehl dafür, dass das Werkzeug zunächst bei Ps1(80,0, 0,0) positioniert wird, dann eine Bearbeitung in einer negativen Richtung der Z-Achse durchführt, dann einen Rückzugsvorgang in einer positiven Richtung einer X-Achse und einer positiven Richtung der Z-Achse durchführt, dann in der positiven Richtung der Z-Achse fährt und schließlich zu einer Startposition des Schneidvorgangs zurückkehrt.
Als nächstes erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zur Bestimmung des zweiten Schneidvorgangs (5B). Das heißt, die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt einen Steuerbefehl für die Positionierung des Werkzeugs bei Ps2(60,0, 0,0), führt dann das Schneiden in der negativen Richtung der Z-Achse durch, führt dann einen Rückzugsvorgang in der positiven Richtung der X-Achse und der positiven Richtung der Z-Achse durch, bewegt sich dann in der positiven Richtung der Z-Achse und kehrt schließlich zu einer Startposition des Schneidvorgangs zurück.
Schließlich erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zur Bestimmung des letzten Schneidvorgangs (5C). Das heißt, die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt einen Steuerbefehl, um das Werkzeug bei PsH(50,0, 0,0) zu positionieren, dann einen Schneide in der negativen Richtung der Z-Achse durchzuführen, dann einen Rückzugsvorgang in der positiven Richtung der X-Achse und der positiven Richtung der Z-Achse durchzuführen, dann in der positiven Richtung der X-Achse zu einer Höhe (Xs0) eines Startpunkts zu fahren und schließlich zu einem Startpunkt St in der positiven Richtung der Z-Achse zurückzukehren.
Die Steuereinheit 217 steuert die Operationen der Spindel und jeder Achse der Werkzeugmaschine 1 auf der Grundlage von Steuerbefehlen, die von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt werden. Auf diese Weise wird das Werkstück in der Werkzeugmaschine 1 bearbeitet.
6A und 6B sind Diagramme, die jeweils ein Beispiel für zwei Kandidaten für die Schneideposition beschreiben, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet werden, wenn das Drehen des Innendurchmessers mit einem Festzyklus zum Schruppen durchgeführt wird. Wenn die Schneidetiefe d in einem Festzyklusbefehl angegeben wird, sind die Kandidaten für die Schneidetiefe im ersten Schneidevorgang im Festzyklus d [mm] und dm = MOD(h/d) [mm]. Daher berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 eine Vielzahl von Schneidepositionen, die den berechneten Kandidaten d bzw. dm für die Schneidetiefe entsprechen.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Schneideposition Pu1(Xu1, Zu1), die der Schneidetiefe d entspricht ( . Dabei ist Xu1 = Xu0 + d, Zu1 = Zu0, und Xu0 und Zu0 sind Koordinatenwerte der X-Koordinate bzw. Z-Koordinate des Startpunkts St des Festzyklus. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 eine Schneideposition Pv1(Xv1, Zv1), die der Schneidetiefe dm entspricht (6B). Dabei gilt: Xv1 = Xv0 + dm und Zv1 = Zv0.
Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 die Schneidepositionen für die Durchführung des zweiten und der folgenden Schneidvorgänge.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet PuN(XuN, ZuN) als eine Schneideposition im N-ten Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang, die der Schneideposition Pu1 entspricht. Dabei ist XuN = Xu1 + d× (N - 1), und ZuN = Zu0. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 PuH(XuH, ZuH) als die Schneideposition im letzten Schneidevorgang. Dabei ist XuH ein Koordinatenwert der X-Achsenkoordinate, der die Schneideposition im letzten Schneidevorgang angibt, und ZuH = Zu0. Darüber hinaus ist die Schneidetiefe im letzten Schneidevorgang dm.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet PvN(XvN, ZvN) als eine Schneideposition im N-ten Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang, die der Schneideposition Pv1 entspricht, wobei XvN = Xv1 + d× (N - 1) und ZvN = Zv0. Außerdem berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 PvH(XvH, ZvH) als die Schneideposition im letzten Schneidevorgang. Dabei ist XvH ein Koordinatenwert der X-Achsenkoordinate, der die Schneideposition im letzten Schneidevorgang angibt, und ZvH = Zv0.
Die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet eine Vielzahl von Steuerinformationen, die der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wurden. Wenn die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 zwei Schneidepositionen Pu1 und Pv1 als Kandidaten für die Schneideposition im ersten Schneidvorgang berechnet, werden Steuerinformationen berechnet, die jedem dieser Kandidaten für die Schneideposition entsprechen. Zu den Steuerinformationen gehören zum Beispiel Vorschubinformationen.
Beispielsweise berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 die Vorschubinformationen an jeder der Schneidepositionen Pu1 und Pv1, wenn die Vorschubsteuerung pro Umdrehung und die Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit ausgeführt werden.
Die Auswahleinheit 215 wählt eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechneten Steuerinformationen aus. Wenn es sich bei den Steuerinformationen beispielsweise um Vorschubinformationen handelt, wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Vorschubinformation entspricht, die eine höhere Vorschubrate von zwei Vorschubinformationen angibt. Das heißt, die Auswahleinheit 215 wählt eine Schneideposition, bei der die Vorschubgeschwindigkeit höher ist, aus der Vielzahl der von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechneten Schneidepositionen als erste Schneideposition aus, wenn der Festzyklus ausgeführt wird.
Bei der Steuerung des Vorschubs pro Umdrehung und der konstanten Schneidegeschwindigkeit ist die Schneideposition, bei der die Vorschubgeschwindigkeit höher ist, eine Schneideposition, die näher am Rotationszentrum der Spindel liegt. Daher wählt die Auswahleinheit 215 in den in 6A und 6B dargestellten Beispielen Pv1 als Schneideposition für den ersten Schneidevorgang aus.
Die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugt einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Schneidevorgangs an der von der Auswahleinheit 215 ausgewählten Schneideposition. Darüber hinaus erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Schneidevorgangs im Anschluss an den Schneidevorgang an der von der Auswahleinheit 215 ausgewählten Schneideposition. Das heißt, wenn Pv1, wie in 6B dargestellt, als Schneideposition für den ersten Schneidvorgang ausgewählt wird, erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zum Schneiden an den Schneidepositionen PvN und PvH. Außerdem erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl, der einem anderen Befehl als dem Festzyklusbefehl entspricht, der in dem von der Einheit zum Decodieren eines Programms 212 decodierten Bearbeitungsprogramm enthalten ist.
Die Steuereinheit 217 steuert die Operationen der Spindel und jeder Achse der Werkzeugmaschine 1 auf der Grundlage der von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugten Steuerbefehle. Auf diese Weise wird das Werkstück in der Werkzeugmaschine 1 bearbeitet.
Wenn die Schneidetiefe im ersten Schneidevorgang d ist, führt die Steuereinheit 217 einen Schneidevorgang aus, bei dem die Schneidetiefe am Ende des Festzyklus auf dm gesetzt wird. Wenn die Schneidetiefe im ersten Schneidevorgang dm ist, führt die Steuereinheit 217 einen Schneidevorgang aus, bei dem die Schneidetiefe am Ende des Festzyklus auf d eingestellt wird. Das heißt, die Auswahleinheit 215 wählt aus, ob der Schneidevorgang mit der Schneidetiefe dm zuerst oder zuletzt ausgeführt wird, und die Steuereinheit 217 steuert den Schneidevorgang auf dieser Grundlage.
Im Folgenden wird der Ablauf der von der numerischen Steuerung 2 durchgeführten Verarbeitung beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf der von der numerischen Steuerung 2 durchgeführten Verarbeitung zeigt.
In der numerischen Steuerung 2 liest zunächst die Einheit zum Decodieren eines Programms 212 das in der Einheit zum Speichern eines Programms 211 gespeicherte Bearbeitungsprogramm und decodiert das gelesene Bearbeitungsprogramm (Schritt S1).
Als nächstes berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 Kandidaten für die Schneideposition im Festzyklus auf der Grundlage eines Dekodierergebnisses des von der Einheit zum Decodieren eines Programms 212 dekodierten Bearbeitungsprogramms (Schritt S2).
Als nächstes berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 Steuerinformationen, die den von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechneten Kandidaten für die Schneideposition entsprechen (Schritt S3). Bei den von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechneten Steuerinformationen handelt es sich zum Beispiel um Vorschubinformationen.
Als nächstes wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionskandidaten auf der Grundlage der von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechneten Steuerinformationen aus (Schritt S4).
Anschließend erzeugt die Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 einen Steuerbefehl zur Durchführung eines Schneidvorgangs an der von der Auswahleinheit 215 ausgewählten Schneideposition (Schritt S5).
Schließlich steuert die Steuereinheit 217 die Spindel und jede Achse der Werkzeugmaschine 1 auf der Grundlage der von der Einheit zur Erzeugung eines Befehls 216 erzeugten Steuerbefehle (Schritt S6), und der Prozess endet.
Wie oben beschrieben, enthält die numerische Steuerung 2 die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213, die eine Vielzahl von Schneidepositionen während der Ausführung des Festzyklus auf der Grundlage eines Codes berechnet, der die im Festzyklusbefehl enthaltene Schneidetiefe angibt, die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214, die eine Vielzahl von Steuerinformationen berechnet, die der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die jeweils von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wurden, und die Auswahleinheit 215, die eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der Vielzahl von Steuerinformationen auswählt, die von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet wurden. Daher kann die numerische Steuerung 2 die Ausführungszeit des Bearbeitungsprogramms einschließlich des Festzyklus verkürzen.
Darüber hinaus enthält die Vielzahl der Steuerinformationen eine Vielzahl von Vorschubinformationen. In diesem Fall wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Vorschubgeschwindigkeitsinformation entspricht, die eine höchste Vorschubgeschwindigkeit aus der Vielzahl der Vorschubgeschwindigkeitsinformationen angibt. Daher kann die numerische Steuerung 2 das Schneiden an einer Schneideposition durchführen, an der die Vorschubgeschwindigkeit während der Ausführung des Festzyklus höher ist.
Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 eine Vielzahl von Vorschubinformationen, wenn die Vorschubsteuerung pro Umdrehung und die Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit ausgeführt werden. Auf diese Weise kann der Schneide an einer Schneideposition durchgeführt werden, an der die Vorschubgeschwindigkeit bei Vorschub pro Umdrehung und konstanter Schneidegeschwindigkeit am höchsten ist.
Außerdem liegt bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Schneideposition PsN näher am Rotationszentrum der Spindel als die Schneideposition PtN (siehe 4A und 4B). Daher kann die numerische Steuerung 2 das Werkzeug in einer Schneideposition positionieren, in der die Vorschubgeschwindigkeit bei jedem Schneidvorgang höher ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Vielzahl von Informationen über die Vorschubgeschwindigkeit als eine Vielzahl von Steuerinformationen dargestellt. Die Vielzahl der Steuerinformationen ist jedoch nicht auf die Vielzahl der Vorschubgeschwindigkeitsinformationen beschränkt. Bei der Vielzahl von Steuerinformationen kann es sich beispielsweise um eine Vielzahl von Abstandsinformationen handeln, die die jeweiligen Abstände zwischen der Vielzahl von Schneidepositionen und dem Zentrum der Spindel angeben.
In den in den 4A und 4B dargestellten Beispielen berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 beispielsweise einen Abstand zwischen Ps1 und dem Drehzentrum der Spindel, d.h. einen Koordinatenwert der X-Koordinate von Ps1 als Steuerinformation. Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 einen Abstand zwischen Pt1 und dem Rotationszentrum der Spindel, d.h. einen Koordinatenwert der X-Koordinate von Pt1 als Steuerinformation. In diesem Fall wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Abstandsinformation entspricht, die den kürzesten Abstand aus einer Vielzahl von Abstandsinformationen angibt, die als die Steuerinformationen berechnet wurden. Das heißt, die Auswahleinheit 215 wählt Ps1 aus. Daher kann die numerische Steuerung 2 die Bearbeitung an einer Schneideposition durchführen, an der die Vorschubgeschwindigkeit während der Ausführung des Festzyklus höher ist.
Darüber hinaus kann es sich bei der Vielzahl von Steuerinformationen beispielsweise um eine Vielzahl von Informationen über die Drehgeschwindigkeit einer Spindel handeln. In den in den 4A und 4B dargestellten Beispielen berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 beispielsweise eine Drehzahl einer Spindel bei Ps1 und eine Drehzahl der Spindel bei Pt1 als Steuerinformation. In diesem Fall wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Drehzahlinformation der Spindel entspricht, die eine höchste Drehzahl aus der Vielzahl der als Steuerinformation berechneten Drehzahlinformationen angibt. Das heißt, die Auswahleinheit 215 wählt Ps1 aus. Daher kann die numerische Steuerung 2 die Bearbeitung in einer Schneideposition durchführen, in der die Vorschubgeschwindigkeit während der Ausführung des Festzyklus höher ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde eine Konfiguration beschrieben, bei der die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 zwei Schneidepositionskandidaten im ersten Schneidvorgang berechnet. Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 kann jedoch jedes Mal eine Schneideposition berechnen, wenn der Schneide einmal im Festzyklus durchgeführt wird.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 jedes Mal eine Schneideposition berechnet, wenn der Schneide einmal im Festzyklus durchgeführt wird. Beachten Sie, dass die Beschreibung der gleichen Konfiguration wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform weggelassen wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Bearbeitungsprogramm zum Drehen des Innendurchmessers zeigt. Wenn der Festzyklus des in 8 dargestellten Bearbeitungsprogramms ausgeführt wird, berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 jedes Mal eine Schneideposition, wenn der Schneidvorgang im Festzyklus einmal ausgeführt wird.
9 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines ersten Schneidvorgangs während der Ausführung eines Festzyklus für das Drehen von Innendurchmessern. ist ein Diagramm zur Beschreibung des N-ten Schneidvorgangs nach dem ersten Schneidvorgang während der Ausführung des Festzyklus für das Drehen von Innendurchmessern.
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Vielzahl von Schneidepositionen in einem Bereich von dmin oder mehr und dmax oder weniger im ersten Schneidevorgang.
dmin ist die minimale Schneidetiefe in einem Arbeitsgang. dmin ist z.B. ein Rest dm = MOD(h/d), der sich aus der Division der Gesamtschneidetiefe h im Festzyklus durch die vom Festzyklusbefehl festgelegte Schneidetiefe d ergibt. Wenn das in dargestellte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, beträgt dmin 10 [mm].
dmax ist die maximale Schneidetiefe in einem Arbeitsgang. dmax ist z.B. eine Schneidetiefe d, die durch den Festzyklusbefehl festgelegt wird. Wenn das in dargestellte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, beträgt dmax 20 [mm].
Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet beispielsweise eine Position von dmin, eine Position von dmax und eine Position, die sich aus der gleichen Teilung eines Abstands zwischen der Position von dmin und der Position von dmax als Schneidepositionen ergibt. 9 zeigt ein Beispiel, in dem die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 eine Position P₁₁ von dmin, eine Position P₁₃ von dmax und eine Position P₁₂, die durch Teilen eines Abstands zwischen dmin und dmax in zwei gleiche Teile erhalten wird, als Schneidepositionen im ersten Schneidevorgang berechnet.
Wenn die Gesamtzahl der Schneidevorgänge S im Festzyklus festgelegt ist, kann die Einheit zum Berechnen einer Schneideposition 213 den Wert von dmin so einstellen, dass die Anzahl der Schneidevorgänge im Festzyklus die festgelegte Gesamtzahl der Schneidevorgänge S nicht überschreitet. Dabei ist QUOTIENT(h/d) ein Quotient aus (h/d).
Ob die Anzahl der Schneidevorgänge im Festzyklus die festgelegte Gesamtzahl der Schneidevorgänge S übersteigt oder nicht, wird z. B. auf der Grundlage eines bedingten Ausdrucks bestimmt: P₀ (x) + dmin + die verbleibende Anzahl der Schnitte× dmax>_ H(X) im ersten Schneidevorgang erfüllt ist. Dabei bezeichnet P₀ (x) einen Koordinatenwert, der die X-Koordinate des Startpunkts des Feststoffzyklus angibt, die verbleibende Anzahl der Schneidevorgänge bezieht sich auf die Anzahl der Schneidevorgänge vom zweiten Schneidevorgang bis zum letzten Schneidevorgang, und H(X) bezeichnet einen Koordinatenwert, der die X-Koordinate der Schneideposition im letzten Schneidevorgang angibt. Wenn dieser bedingte Ausdruck im ersten Schneidevorgang erfüllt ist, wird dmin nicht angepasst.
Wenn zum Beispiel das in dargestellte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, sind P₀ (X) = 20,0, dmin = 10,0, die verbleibende Anzahl der Schnitte = 2, dmax = 20,0 und H(X) = 70,0. Daher ist P₀ (x) + dmin + die verbleibende Anzahl der Schnitte× dmax = 20,0 + 10,0 + 2× 20,0 = 70≥ H(X) = 70,0 erfüllt. Daher wird dmin nicht angepasst.
Die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet eine Vielzahl von Steuerinformationen, die einer Vielzahl von Schneidepositionen P₁₁, P₁₂ und P₁₃ entsprechen, die jeweils von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wurden. Wenn die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 Kandidaten für drei Schneidepositionen P₁₁ , P₁₂ und P₁₃ als Schneidepositionskandidaten im ersten Schneidvorgang berechnet, berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 Steuerinformationen, die jedem dieser Schneidepositionskandidaten entsprechen. Zu den Steuerinformationen gehören zum Beispiel Vorschubinformationen.
Die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet zum Beispiel die Vorschubinformationen an den Schneidepositionen P₁₁, P₁₂ und P₁₃, wenn die Vorschubsteuerung pro Umdrehung und die Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit ausgeführt werden. Beachten Sie, dass bei der Bearbeitung mit Vorschub pro Umdrehung und konstanter Oberflächengeschwindigkeitsregelung der Vorschub F1 an der Schneideposition Pii am höchsten ist und der Vorschub in der Reihenfolge eines Vorschubs F2 an der Schneideposition P₁₂ und eines Vorschubs an der Schneideposition P₁₃ abnimmt.
Die Auswahleinheit 215 wählt eine Schneideposition aus einer Vielzahl von Schneidepositionen auf der Grundlage der Vielzahl von Steuerinformationen aus, die von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 berechnet wurden. Wenn die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 eine Vielzahl von Vorschubgeschwindigkeitsinformationen F1, F2 und F3 berechnet, wählt die Auswahleinheit 215 eine Schneideposition aus, die einer Vorschubgeschwindigkeitsinformation entspricht, die die höchste Vorschubgeschwindigkeit aus der Vielzahl der Vorschubgeschwindigkeitsinformationen F1, F2 und F3 angibt.
Bei der Steuerung des Vorschubs pro Umdrehung und der konstanten Schneidegeschwindigkeit ist die Schneideposition, bei der die Vorschubgeschwindigkeit höher ist, diejenige, die dem Rotationszentrum der Spindel am nächsten liegt. In dem in 9 dargestellten Beispiel wählt die Auswahleinheit 215 daher Pii als Schneideposition für den ersten Schneidevorgang aus.
Darüber hinaus berechnet die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 die Schneideposition im N-ten Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang. Die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Vielzahl von Schneidepositionen in einem Bereich von dmin oder mehr und dmax oder weniger. Wenn die Gesamtzahl der Schneidevorgänge S im Festzyklus festgelegt ist, bestimmt die Einheit zum Berechnen einer Schneideposition 213, ob dmin angepasst werden muss oder nicht, damit die Anzahl der Schneidevorgänge im Festzyklus die festgelegte Gesamtzahl der Schneidevorgänge S nicht überschreitet.
Ob die Anzahl der Schneidevorgänge im Festzyklus die Gesamtzahl der Schneidevorgänge übersteigt, wird auf der Grundlage bestimmt, ob P_N-1 (x) + dmin + die verbleibende Anzahl der Schneidevorgänge× dmax>_ H(X) im N-ten Schneidevorgang erfüllt ist oder nicht. Hier bezeichnet P_N-1 (x) einen Koordinatenwert, der die X-Koordinate einer (N-1)-ten Schneideposition des Festzyklus angibt.
Im Festzyklus des in dargestellten Bearbeitungsprogramms, wenn zum Beispiel der zweite Schneidevorgang ausgeführt wird, sind P₁ (X) = 30,0, dmin = 10,0, die verbleibende Anzahl der Schnitte = 1, dmax = 20,0 und H(X) = 70,0. Daher ist P₁ (X) + dmin + die verbleibende Anzahl der Schnitte× dmax = 30,0 + 10,0 + 1× 20,0 = 60 < H(X) = 70,0, und der obige bedingte Ausdruck ist nicht erfüllt. Daher wird dmin angepasst. Das heißt, wenn im N-ten Schneidevorgang mit der Schneidetiefe dmin geschnitten wird, wird dmin im N-ten Schneidevorgang angepasst, wenn die festgelegte Gesamtzahl der Schneidevorgänge überschritten wird, selbst wenn im verbleibenden Schneidevorgang mit dmax geschnitten wird.
dmin wird angepasst an H(X) - (P₁ (X) + (die verbleibende Anzahl der Schnitte)× dmax). Das heißt, dmin wird geändert in dmin = 100 - (60 + 1× 20) = 20. Daher ist dmin = dmax, und die Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet eine Position P₂, die um 20 [mm] von P₁ entfernt ist, als eine Schneideposition.
Da eine Schneideposition von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition 213 berechnet wird, berechnet die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation 214 Vorschubinformationen an der Schneideposition P₂. Außerdem wählt die Auswahleinheit 215 die Schneideposition P₂ aus. Auf diese Weise wird der N-te Schneidevorgang nach dem ersten Schneidevorgang im Festzyklus ausgeführt. Darüber hinaus wird dmin beim letzten Schneidevorgang im Festzyklus nicht eingestellt. Wenn das in 8 dargestellte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, wird dmin daher im dritten Schneidevorgang im Festzyklus nicht eingestellt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird dmin auf dm = MOD(h/d) festgelegt. Allerdings ist dmin nicht auf diesen Wert beschränkt. Zum Beispiel kann dmin ein durch einen Parameter vorgegebener Wert sein. Ferner wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, bei dem die Position, die sich aus der Teilung des Abstands zwischen dmin und dmax in zwei gleiche Teile ergibt, als Schneideposition berechnet wird. Es können jedoch auch Positionen, die sich aus der Aufteilung des Abstands in drei oder mehr gleiche Teile ergeben, als Schneidepositionen berechnet werden. Alternativ kann die Schneideposition für jedes vorgegebene Intervall I zwischen dmin und dmax berechnet 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: ACHSENREGELKREIS
208: STEUERKREIS DER SPINDEL
209: PLC
210: E-/A-EINHEIT
211: EINHEIT ZUM SPEICHERN EINES PROGRAMMS
212: EINHEIT ZUM DECODIEREN EINES PROGRAMMS
213: EINHEIT ZUR BERECHNUNG EINER SCHNEIDEPOSITION
214: EINHEIT ZUR BERECHNUNG EINER STEUERINFORMATION
215: AUSWAHLEINHEIT
216: EINHEIT ZUR ERZEUGUNG EINES BEFEHLS
217: STEUEREINHEIT
3: EINGABE-/AUSGABEVORRICHTUNG
4: SERVO-VERSTÄRKER
5: SERVOMOTOR
6: SPINDEL-VERSTÄRKER
61: AMPEREMETER
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 2016177493 A [0003]

Claims

Eine numerische Steuerung, umfassend: eine Einheit zur Berechnung einer Schneideposition, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Schneidepositionen während der Ausführung eines Festzyklus auf der Grundlage eines Codes zur Bestimmung einer im Festzyklusbefehl enthaltenen Schneidtiefe berechnet; eine Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Steuerinformationen berechnet, die jeweils der Vielzahl von Schneidepositionen entsprechen, die von der Einheit zur Berechnung einer Schneideposition berechnet wurden; und eine Auswahleinheit, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage der von der Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation berechneten Steuerinformationen eine Schneideposition aus der Vielzahl von Schneidepositionen auswählt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Steuerinformationen eine Mehrzahl von Vorschubgeschwindigkeitsinformationen enthält.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 2, wobei die Auswahleinheit die eine Schneideposition auswählt, die einer Vorschubgeschwindigkeitsinformation entspricht, die eine höchste Vorschubgeschwindigkeit aus der Vielzahl der Vorschubgeschwindigkeitsinformationen angibt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Einheit zur Berechnung einer Steuerinformation die Vielzahl von Vorschubgeschwindigkeitsinformationen berechnet, wenn die Vorschubsteuerung pro Umdrehung und die Steuerung der konstanten Oberflächengeschwindigkeit ausgeführt werden.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Steuerinformationen eine Vielzahl von Abstandsinformationen enthält, die die Abstände zwischen der Vielzahl von Schneidepositionen und einem Rotationszentrum einer Spindel angeben.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 5, wobei die Auswahleinheit die eine Schneideposition auswählt, die einer Entfernungsinformation entspricht, die eine kürzeste Entfernung aus der Vielzahl der Entfernungsinformationen angibt.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Steuerinformationen eine Vielzahl von Informationen über die Drehzahl einer Spindel umfasst.
Die numerische Steuerung nach Anspruch 7, wobei die Auswahleinheit die eine Schneideposition auswählt, die einer Drehzahlinformation der Spindel entspricht, die eine höchste Drehzahl aus der Vielzahl der Drehzahlinformationen der Spindel angibt.