DE1301222B

DE1301222B - Digital program correction device to take into account the cutter diameter for a numerical line control on milling machines

Info

Publication number: DE1301222B
Application number: DE1962L0043675
Authority: DE
Inventors: Goetz Elmar; Boese Peter
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1962-12-11
Publication date: 1969-08-14
Also published as: GB1064258A; CH421246A

Description

Eine numerische Steuerung besteht aus einer Programmiereinrichtung, in der die vorzugebenden Arbeitsdaten in maschinengerechte Programmwerte umgewandelt und gespeichert werden, sowie einer oder mehreren Steuereinrichtungen für die Positionierung und die Arbeitsvorgänge an der Maschine, die die gespeicherten Programmbefehle ausführt. Wie bekannt, werden beispielsweise Zeichnungsangaben vom Programmierer als numerische Daten in Tabellenform festgelegt. Diese Daten sind beispielsweise bei Fräsmaschinen die Kennwerte der Bahnen oder Strecken, an denen das Werkstück bearbeitet werden soll. Die Bearbeitungsbahn wird programmiert. Hierbei können Angaben, wie beispielsweise bei Bahnsteuerungen »Gerade« mit Anfangs- und Endpunkt, oder »Kreis« mit Mittelpunkt, Radius und Anfangs- und Endpunkt des betrachteten Sektors, sowie der gewünschte Umfahrungssinn gemacht werden. Ferner werden hier die einzuhaltenden Vorschubgeschwindigkeiten, Spindeldrehzahl und sonstigen Hilfsbetätigungen programmiert.A numerical control consists of a programming device, in which the specified work data is converted into machine-compatible program values and stored, as well as one or more control devices for the positioning and the operations on the machine that executes the stored program instructions. As is known, for example, drawing specifications are given by the programmer as numeric Data set in tabular form. This data is for example with milling machines the characteristic values of the paths or sections on which the workpiece is machined target. The machining path is programmed. Information such as with contouring controls "straight line" with start and end point, or "circle" with center point, Radius and start and end point of the considered sector, as well as the desired one Bypass sense can be made. Furthermore, the feed rates to be observed are shown here, Spindle speed and other auxiliary operations programmed.

Bei Streckensteuerungen, bei denen nur geradlinige Bewegungen in den natürlichen Koordinaten (X, Y, Z) vorkommen, werden die Endpunkte der jeweiligen X-Strecke, Y-Strecke oder Z-Strecke neben den Vorschüben, Hilfsbefehlen usw. programmiert.In the case of linear motion controls in which only straight-line movements occur in the natural coordinates (X, Y, Z) , the end points of the respective X-segment, Y-segment or Z-segment are programmed in addition to the feed rates, auxiliary commands, etc.

Das gesamte Programm wird vorzugsweise auf Lochstreifen gespeichert. Zwecks Bearbeitung des jeweiligen Werkstückes werden die Programmwerte durch Einlesen des Lochstreifens in geeigneter Weise auf die Steuerungseinrichtung gegeben. Hier kann eine gesteuerte oder geregelte Positionierung eingesetzt werden. Die als digitale Steuersignale anstehenden Programmwerte stellen dabei die Sollwerte für die Lageeinstellung des Werkstückes oder Werkzeuges dar.The entire program is preferably saved on punched tape. For the purpose of processing the respective workpiece, the program values are read in given the perforated tape in a suitable manner to the control device. here controlled or regulated positioning can be used. The as digital Program values pending control signals represent the setpoints for the position setting of the workpiece or tool.

Während bei einer Bahnsteuerung beliebige ebene oder räumliche Kurven durchfahren werden, ist eine Streckensteuerung gekennzeichnet durch Bewegungen des Maschinenschlittens oder des Supportes mit dem Werkzeug in den natürlichen Koordinaten der Werkzeugmaschine, im allgemeinen also in X-, Y-und Z-Richtung. Die Bewegungen in diesen einzelnen Koordinaten erfolgen bei Streckensteuerungen dabei zeitlich nacheinander. Während der einzelnen Bewegung ist hier das Werkzeug, beispielsweise ein Fräser, im Eingriff am Werkstück. Mit derartigen Streckensteuerungen können beispielsweise Elemente mit kastenförmigem Profil gefräst und bearbeitet werden. Die Bewegung wird in einem Zuge in jeweils einer Koordinate durchfahren, und vom Programm her werden als Programmwerte die Koordinaten des jeweiligen Endpunktes in der X-, in der Y-oder in der Z-Koordinate vorgegeben. Das Werkzeug bzw. das Werkstück fährt mit einer vom Programm her vorgeschriebenen Geschwindigkeit in der betreffenden X- oder der Y- oder der Z-Koordinate hin und her, wie es das Programm vorschreibt. Ist der vom Programm her vorgegebene Endwert er- i reicht, so schaltet die Steuerung automatisch diesen Programmsatz ab und verarbeitet dann den folgenden Programmsatz, der beispielsweise die Y-Koordinate betrifft usw.While any level or spatial curves can be traversed in a path control, a path control is characterized by movements of the machine slide or the support with the tool in the natural coordinates of the machine tool, generally in the X, Y and Z directions. The movements in these individual coordinates take place one after the other in the case of route controls. During the individual movement, the tool, for example a milling cutter, is in engagement with the workpiece. With such routing controls, for example, elements with a box-shaped profile can be milled and machined. The movement is traversed in one go in one coordinate each, and the program specifies the coordinates of the respective end point in the X, Y or Z coordinates as program values. The tool or the workpiece moves back and forth at a speed prescribed by the program in the relevant X, Y or Z coordinate, as prescribed by the program. If the final value specified by the program is reached, the control automatically switches off this program block and then processes the following program block, which relates to the Y coordinate, for example, etc.

Die Programme werden satzweise geschrieben, i d. h., in einen sogenannten Programmsatz werden alle Informationen eingeschrieben, die für den jeweiligen Arbeitstakt oder Arbeitsabschnitt notwendig sind, also neben den Endpunkten des anzufahrenden Koordinatenwertes die Vorschubgeschwindigkeiten, die Hilfsfunktionen (Kühlwasser usw.), die Spindeldrehzahlen und was sonst noch notwendig für die Bearbeitung ist.The programs are written in blocks, i d. i.e., in a so-called Program block all information is written that is necessary for the respective work cycle or work section are necessary, i.e. next to the end points of the one to be approached Coordinate value the feed rates, the auxiliary functions (cooling water etc.), the spindle speeds and whatever else is necessary for the machining.

Ausgangspunkt für die geometrischen Angaben des Arbeitsprogramms ist stets das zu fertigende Werkstück. Werden die Koordinatenwerte, die dieses Werkstück kennzeichnen, in das Programm geschrieben, dann bedeutet das für die Steuerung, daß der Support den Konturen dieses Werkstückes getreu folgt. Bei Verwendung eines Fräsers muß berücksichtigt werden, daß bei der Programmierung nicht die Kontur des Werkstückes direkt in das Programm geschrieben werden darf, sondern daß der Fräsermittelpunkt programmiert werden muß. Beim Außenfräsen muß also eine Kontur programmiert werden, die um den Fräserhalbmesser außerhalb des eigentlichen Werkstückes verschoben liegt.The starting point for the geometrical information of the work program is always the workpiece to be manufactured. Will the coordinate values that this workpiece marked, written in the program, then this means for the controller, that the support faithfully follows the contours of this workpiece. When using a Milling cutter must take into account that the contour of the Workpiece can be written directly into the program, but that the milling cutter center point must be programmed. For external milling, a contour must be programmed, which is shifted by the cutter radius outside of the actual workpiece.

Die F i g. 1 veranschaulicht die Verhältnisse an einem Beispiel. In einem X-, Y-Koordinatensystem ist ein Werkstück A mit einer Ausnehmung an der rechten unteren Ecke angeordnet, das durch die Punkte P1, P@" P.;, P4, P5, P, und wieder P1 gekennzeichnet ist. Um dieses Werkstück aus dem vollen zu fräsen, ist es notwendig, daß der Fräsermittelpunkt sich auf einer Kontur, die durch die Punkte P1', P,', P3', P4', P5', PO" P7 gegeben ist, bewegt. Der Fräser selbst ist durch den Kreis F mit dem Radius r unterhalb des Werkstückes A angedeutet. Es erfolgt hier eine zweidimensionale Bearbeitung des Werkstückes A. Bei drei dimensionaler Bearbeitung von Werkstücken wird vorzugsweise nicht ein zylindrischer, sondern entsprechend ein Kugelfräser verwendet.The F i g. 1 illustrates the relationships using an example. In an X, Y coordinate system, a workpiece A is arranged with a recess at the lower right corner, which is identified by the points P1, P @ "P.;, P4, P5, P, and again P1. Around this workpiece To mill from the full, it is necessary that the cutter center point moves on a contour which is given by the points P1 ', P,', P3 ', P4', P5 ', PO "P7. The milling cutter itself is indicated by the circle F with the radius r below the workpiece A. A two-dimensional machining of the workpiece A takes place here. In the case of three-dimensional machining of workpieces, preferably not a cylindrical, but rather a spherical milling cutter is used.

Die Herstellung des dargestellten Werkstückes A kann mit Hilfe einer Streckensteuerung erfolgen. Die Bewegung des Fräsers F vom Punkt P1' zum Punkt P.,' ist eine Bewegung nur in Richtung der X-Koordinate, die folgende Bewegung vom Punkt P.,' zum Punkt P3 erfolgt nur in Y-Richtung, von Punkt P3 zu Punkt P4/ dann wieder nur in X-Richtung, von Punkt P4' zum Punkt P,;' wieder nur in Y-Richtung usw.The production of the workpiece A shown can be done with the help of a Route control take place. The movement of cutter F from point P1 'to point P.,' is a movement only in the direction of the X coordinate, the following movement from the point P., 'to point P3 only takes place in the Y direction, from point P3 to point P4 / then again only in the X direction, from point P4 'to point P ,;' again only in Y-direction etc.

Zur Programmierung dieses Werkstückes A müssen also neben der als bekannt vorauszusetzenden Kontur des Werkstückes, die aus der Zeichnung zu entnehmen ist, die Abmessungen des Fräsers F bekannt sein, um den Fräsermittelpunkt in richtiger Weise vorgeben zu können. Ist der Fräserdurchmesser dem Programmierer bekannt, bereitet die Berechnung der Bahn des Fräsermittelpunktes keine besonderen Schwierigkeiten. Es brauchen dann nur zu den entsprechenden Koordinatenwerten, die aus dem Werkstück zu entnehmen sind, die Werte des Fräserhalbmessers addiert oder subtrahiert zu werden, je nachdem, ob oberhalb oder unterhalb, rechts oder links von der Außenkante des Werkstückes A gefräst wird.To program this workpiece A, in addition to the known presupposed contour of the workpiece, which can be found in the drawing is the dimensions of the cutter F to be known to get the cutter center point in correct Way to pretend. If the programmer knows the cutter diameter, prepare the calculation of the path of the cutter center point no particular difficulties. You then only need to get the corresponding coordinate values taken from the workpiece it can be seen that the values of the cutter radius are added or subtracted, depending on whether above or below, to the right or left of the outer edge of the Workpiece A is milled.

Zum Zeitpunkt der Programmierung steht aber oft nicht fest, welcher Fräser verwendet werden soll. Es kann dem Programmierer auch unbekannt sein, welche Fräser zur Verfügung stehen. Ein sehr wichtiges Problem ergibt sich auch daraus, daß der Fräser abgenutzt ist und nachgeschliffen wurde und damit nicht mehr die Sollabmessung hat. Selbst wenn dann dem Programmierer die Ursprungsabmessungen des Fräsers bekannt waren, ist in diesem Fall das erstellte Programm, welches für einen bestimmten Fräser aufgestellt wurde, wertlos. Es muß völlig neu programmiert werden, unter Berücksichtigung der neuen Fräserabmessungen.At the time of programming, however, it is often not clear which Milling cutter should be used. It may also be unknown to the programmer which Milling cutters are available. A very important problem also arises from that the cutter is worn out and reground and thus no longer the Has the target dimension. Even if the programmer is then given the original dimensions of the Milling cutter is known in this one If the created program, which was set up for a particular router, worthless. It must be brand new programmed, taking into account the new milling cutter dimensions.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bereits bekannt, eine dem Fräserradius r entsprechende Analogspannung Ur den analogen Lageregelabweichungen US» bzw. U«" zu überlagern (Aufsatz: »Elektrische und elektronische Steuerungen an Werkzeugmaschinen«, erschienen in der Zeitschrift »Technische Rundschau« vom 25.4. 1958, S.25). Eine solche Anordnung ist aufwendig und ungenau. Insbesondere muß die dem Fräserradius entsprechende Analogspannung in bezug auf die den Lagerregelabweichungen entsprechenden Spannungen normiert sein. In order to avoid this disadvantage, it is already known to superimpose an analog voltage Ur corresponding to the cutter radius r on the analog position control deviations US "or U""(article:" Electrical and electronic controls on machine tools ", published in the journal" Technische Rundschau ") of April 25, 1958, p.25) Such an arrangement is complex and imprecise.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die vorstehend aufgeführten Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Programm-Korrektureinrichtung zur Berücksichtigung des Fräserdurchmessers für eine numerische Streckensteuerung an Fräsmaschinen.The invention has set itself the task of those listed above Avoid difficulties and disadvantages. The invention relates to a digital program correction device to take into account the cutter diameter for numerical line control on milling machines.

Die Erfindung besteht darin, daß eine Handeinstellvorrichtung FH zum Einstellen der jeweiligen Werkzeugabmessung vorgesehen ist, daß weiterhin ein Rechenwerk AS angeordnet ist, das sowohl von dem jeweiligen durch das Programm vorgegebenen Koordinatenbetrag, als auch von der eingestellten Werkzeugabmessung beaufschlagt wird und daß in Abhängigkeit von einem jeweils eingespeicherten Wegbefehl eine Addition, Subtraktion bzw. Nichtberücksichtigung der Werkzeugabmessung zu dem vorliegenden Koordinatenbetrag erfolgt.The invention consists in that a manual setting device FH is provided for setting the respective tool dimensions, that an arithmetic unit AS is also arranged, which is acted upon both by the respective coordinate amount specified by the program and by the set tool dimension and that depending on a each stored path command an addition, subtraction or non-consideration of the tool dimension to the present coordinate amount takes place.

Gemäß der Erfindung ist also die Programmierung prinzipiell nur nach den Abmessungen des Werkstückes vorgenommen. Um beim Beispiel nach der F i g. 1 zu bleiben, kann an einer Einstellung direkt am Steuerpult oder an der Steuersäule der Maschine der Fräserhalbmesser oder Fräserdurchmesser eingegeben werden. Damit werden unabhängig von der Programmierung die Abmessungen des Fräsers bei der Steuerung berücksichtigt. Der wichtigste sich ergebende Vorteil ist die völlige Unabhängigkeit des Programms und seiner Ausführung vom verwendeten Werkzeug. Hieraus ergeben sich die weiteren Vorteile, daß Fräser beliebig nachschleifbar sind, ohne die Programme zu ändern, was wiederum bedeutet, daß sich eine kleine Lagerhaltung von Fräsern ergibt, da man nicht mehr auf genaue maßhaltige Fräser angewiesen ist. Ferner besteht die Möglichkeit, mit anderen als den vorgesehenen Fräsern, also mit Fräsern größeren oder kleineren Durchmessers, die Bearbeitung durchzuführen.According to the invention, the programming is basically only after the dimensions of the workpiece. In order to use the example according to FIG. 1 to stay can be done at a setting directly on the control panel or on the control column the cutter radius or cutter diameter can be entered into the machine. In order to the dimensions of the milling cutter in the control are independent of the programming considered. The main benefit that emerges is complete independence the program and its execution by the tool used. From this result the other advantages that milling cutters can be reground as required without the programs to change, which in turn means that there is a small inventory of milling cutters results, because you no longer have to rely on precise, dimensionally stable milling cutters. Furthermore, there is the possibility of using other than the intended milling cutters, i.e. larger milling cutters or smaller diameter to perform the machining.

Wie zur F i g. 1 angedeutet, erfordert die Berücksichtigung des Fräserradius eine Addition oder Subtraktion seines Wertes von den geometrischen Angaben aus dem Werkstück je nach der Art und Weise, wie das Werkstück umfahren wird. Diese wahlweise Addition oder Subtraktion des Fräserradius kann durch eine Zusatzangabe, einen sogenannten Wegbefehl oder eine sogenannte Wegbedingung, im Programm berücksichtigt werden.How to F i g. 1 indicated, requires the milling cutter radius to be taken into account an addition or subtraction of its value from the geometrical information from the Workpiece depending on how the workpiece is traversed. This optional Addition or subtraction of the milling cutter radius can be made through an additional specification, a so-called Path command or a so-called path condition must be taken into account in the program.

An Hand der Programmtabelle nach der F i g. 2 soll dies näher erläutert werden. Die Tabelle bezieht sich auf das Programmierbeispiel nach der F i g. 1. Das ganze Profil des Werkstückes A, das gefräst werden soll, wird in sieben Arbeitsabschnitte unterteilt, denen im Programm sieben Sätze, die Sätze Nr. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 zugeordnet sind. Die Programmtabelle nach F i g. 2 enthält weiterhin Spalten für die Wegbedingung W, für die Abszisse X und für die Ordinate Y, da es sich hier um ein ebenes, zwei-5 dimensionales Problem handelt. In der Spalte Wist angegeben, ob der Fräserdurchmesser oder Fräserhalbmesser im betreffenden Programmabschnitt, also im jeweils zugeordneten Satz, addiert oder subtrahiert wird. W = 1 soll minus, also Subtraktion des Fräserhalbmessers bedeuten, W = 2 plus, also Addition. W = 3 bedeutet Null; in diesem Satz soll weder addiert noch subtrahiert werden. Der Programmwert, wie er aus der Programmiereinrichtung kommt, wird ohne Berücksichtigung der Abmessungen des Fräsers ausgegeben.Using the program table according to FIG. 2 should explain this in more detail will. The table refers to the programming example according to FIG. 1. The whole profile of the workpiece A to be milled is divided into seven working sections divided into seven blocks in the program, blocks no. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 assigned are. The program table according to FIG. 2 also contains columns for the path condition W, for the abscissa X and for the ordinate Y, since this is a plane, two-5 dimensional problem. In the W column it is indicated whether the cutter diameter or milling cutter radius in the relevant program section, i.e. in the respectively assigned Sentence, added or subtracted. W = 1 should be minus, i.e. subtract the cutter radius mean, W = 2 plus, i.e. addition. W = 3 means zero; in this sentence should neither added or subtracted. The program value as it comes from the programming device comes, is output without taking the dimensions of the milling cutter into account.

Wie die F i g. 1 zeigt, ist Ausgangspunkt des Fräsermittelpunktes der Punkt Po'. Der Fräsermittelpunkt, wie er als Programmwert ausgegeben wird, bewegt sich dann zum Punkt P l', P2 , P3' usw. Der Punkt P1', also der Endpunkt des ersten Arbeitsabschnittes, hat die Koordinatenwerte X1', Y1'. In das Programm ist in jedem Satz nur ein Koordinatenwert X oder Y eingeschrieben, je nachdem, welcher Wert sich nur ändert. Im ersten Arbeitstakt auf dem Wege von Po' zu P1' ändert sich nur der Wert der Y-Koordinate. Entsprechend steht im ersten Programmsatz Nr. 1 der Tabelle in F i g. 2 nur ein Wert in der Spalte für Y, nämlich Y1. Y1 ist der Koordinatenwert des Punktes P1 in der linken unteren Ecke des zu fräsenden Werkstückes A nach der F i g. 1. Da aber in diesem ersten Satz W = 1 ist, bedeutet das für die Steuerung, daß sie diesen X,-Wert um den Fräserhalbmesser r subtrahieren muß, so daß die Steuerung den Befehl bekommt, einen Wert Y' für den Punkt auszugeben, der im ersten Programmsatz Nr. 1 angefahren wird: Y' = Y1 - r. Der X-Wert bleibt im ersten Programmsatz dabei konstant. Der zweite Programmsatz Nr. 2 gibt nun an, daß der Fräser vom Punkt P1' zum Punkt P.,' fahren muß. Das bedeutet eine Bewegung in X-Richtung, so daß nur in die Spalte X der Tabelle nach F i g. 2 ein Wert X2 eingeschrieben ist. Außerdem ist W = 2 eingeschrieben. Das bedeutet, der X'-Wert für die Steuerung besteht aus dem Wert X_, + r, da W = 2 die Addition des Fräserhalbmesser ergibt. Gemäß der Erfindung ist bei diesem Programmsatz Nr. 2 bereits die erforderliche Ausgangsstellung des Werkzeuges E, nämlich der Punkt P., für den folgenden Programmsatz Nr. 3 berücksichtigt. Dies gilt auch für die folgenden Sätze. Da in Spalte Y im Programmsatz Nr. 2 nichts eingeschrieben ist, bleibt der vorhergehende Y-Wert erhalten, der Y1' = Y1 - r ist. Im Programmsatz Nr. 3 nach der Tabelle der F i g. 2 steht wieder W = 1 und Y = Y3, bei X steht nichts. Der Y'-Wert setzt sich zusammen aus Y3 - r, da W = 1 ist. P3 liegt also um den Fräserhalbmesser unter dem entsprechenden Punkt P3 auf dem Werkstück. Es wird weiter verfahren zum Punkt P4, wo wieder der Fräserhalbmesser r zum X-Wert X4 addiert wird, dann weiter zum Punkt P", wo der Wert Y5 um den Halbmesser r vergrößert wird, dann weiter zum Punkt P6. P6 ist ein Wert, der um den Fräserhalbmesser r kleiner ist als der Punkt P6'. Das Programm endet im Punkte P7' (Satznummer 7, F i g. 2), wo eine Subtraktion oder Addition des Y-Wertes nicht erforderlich ist. Bleibt der Fräser im Punkt P7, dann ist das ganze Profil herausgearbeitet. Es braucht in diesem Punkt weder addiert noch subtrahiert zu werden. Im Programmsatz Nr. 7 ist daher W = 3, d. h. Y = Y1, so daß der Ausgangswert Y' in diesem Punkt P;' gleich dem Y-Wert ist, wie er sich aus dem Werkstück ergibt.As the F i g. 1 shows, the starting point of the milling cutter center point is the point Po '. The milling center point, as it is output as a program value, then moves to point P1 ', P2, P3' etc. The point P1 ', i.e. the end point of the first working section, has the coordinate values X1', Y1 '. Only one coordinate value X or Y is written into the program in each block, depending on which value changes. In the first work cycle on the way from Po 'to P1' only the value of the Y coordinate changes. Correspondingly, in the first program block no. 1 of the table in FIG. 2 only one value in the column for Y, namely Y1. Y1 is the coordinate value of point P1 in the lower left corner of workpiece A to be milled according to FIG. 1. But since W = 1 in this first block, this means for the control that it has to subtract this X, value by the cutter radius r, so that the control receives the command to output a value Y 'for the point, which is approached in the first program block no. 1: Y '= Y1 - r. The X value remains constant in the first program block. The second program block no. 2 now indicates that the milling cutter must move from point P1 'to point P.,'. This means a movement in the X direction, so that only in column X of the table according to FIG. 2 a value X2 is written. In addition, W = 2 is inscribed. This means that the X 'value for the control consists of the value X_, + r, since W = 2 results in the addition of the cutter radius. According to the invention, the required starting position of the tool E, namely point P., is already taken into account for the following program block no. 3 in this program block no. This also applies to the following sentences. Since nothing is written in column Y in program block no. 2, the previous Y value is retained, which is Y1 ' = Y1 - r . In program block no. 3 according to the table in FIG. 2 again stands for W = 1 and Y = Y3, for X stands nothing. The Y 'value is made up of Y3 - r, since W = 1 . So P3 is around the cutter radius below the corresponding point P3 on the workpiece. The procedure continues to point P4, where the cutter radius r is again added to the X value X4 , then further to point P ", where the value Y5 is increased by the radius r, then further to point P6. P6 is a value which is smaller by the cutter radius r than point P6 '. The program ends at point P 7' (block number 7, Fig. 2), where a subtraction or addition of the Y value is not necessary P 7 , then the whole profile is worked out. It does not need to be added or subtracted at this point. In program block No. 7, W = 3, ie Y = Y1, so that the output value Y 'at this point P;' is equal to the Y value as it results from the workpiece.

Wie aus der Tabelle nach der F i g. 2 ersichtlich, enthält das Programm außer den Koordinatenangaben noch zusätzliche Angaben, die die Maschinensteuerung so beeinflussen, daß der jeweilige Fräserhalbmesser als Addition oder Subtraktion von der Steuerung her berücksichtigt wird. Die Wegbedingung W = 3 (± 0) ist bei der Verwendung von zylinderförmigen Fräsern immer dann erforderlich, wenn man in Z-Koordinate fräst, wenn der Fräser also in Richtung seiner Achse verstellt wird, praktisch also bohrt. Bei Verwendung eines Kugelfräsers dagegen hat das Werkzeug in Z-Koordinate, in Richtung der Fräserdrehachse, einen Radius.As can be seen from the table according to FIG. 2 contains the program in addition to the coordinate information, additional information that the machine control influence so that the respective cutter radius as addition or subtraction is taken into account by the control. The path condition W = 3 (± 0) is at the use of cylindrical milling cutters is always required when working in Milling the Z coordinate, i.e. if the milling cutter is adjusted in the direction of its axis, so practically bores. When using a ball end mill, however, the tool has a radius in the Z coordinate in the direction of the milling cutter axis of rotation.

Die F i g. 3 zeigt in schematischer Form ein mögliches Ausführungsbeispiel einer numerischen Maschinen-Steuereinrichtung ohne die Programmiereinrichtung, wobei die Werkzeugabmessungen direkt in die Maschinen-Steuereinrichtung eingegeben werden. Ein Programmleser LS verteilt in bekannter Weise die Informationen, beispielsweise eines Lochstreifens L, einer nicht weiter dargestellten Programmiereinrichtung in Zwischenspeicher ZS. Der Speicher WS' nimmt die Werte der Wegbefehle auf. Der Speicher KBS' nimmt die Werte des Koordinatenbetrages auf. Der Speicher KAS' nimmt die Werte der Koordinatenadressen, also die Werte X, Y oder Z auf.The F i g. 3 shows in schematic form a possible exemplary embodiment of a numerical machine control device without the programming device, the tool dimensions being entered directly into the machine control device. A program reader LS distributes the information, for example a perforated tape L, of a programming device (not shown further) in the intermediate memory ZS in a known manner. The memory WS ' receives the values of the route commands. The memory KBS 'records the values of the coordinate amount. The KAS 'memory stores the values of the coordinate addresses, i.e. the values X, Y or Z.

Diesen Zwischenspeichern sind Arbeitsspeicher SA nachgeordnet, die praktisch eine Verdoppelung der vorgeschalteten Speichergruppe ZS bedeuten. Die Anordnung von Zwischenspeichern ZS und Arbeitsspeichern SA gibt die Möglichkeit, zeitlich nacheinander die einzelnen Befehle und Adressen in die Zwischenspeicher einzulesen und sie dann schlagartig zu einem vorwählbaren Zeitpunkt in die Arbeitsspeicher zu übernehmen, wo sie dann für die Steuerung als Ausgabesignale zur Verfügung stehen. Am Ausgang der Speichergruppe WS' stehen als Signale die Zahlen 1 oder 2 oder 3 der Wegbedingungen W nach der F i g. 2 an. Am Ausgang der Speichergruppe KBS' stehen als Signale die Beträge der Koordinatenwerte, also entweder die Beträge von X oder Y an. Am Ausgang der Speichergruppe KAS steht als Signal X oder Y an, so daß man weiß, der Zahlenwert, der in der Speichergruppe KBS steht, ist ein X-Wert oder ein Y-Wert.These buffers are followed by main memories SA, which practically mean a doubling of the upstream storage group ZS. The arrangement of buffers ZS and main memories SA allows the individual commands and addresses to be read into the buffers one after the other and then suddenly transferred to the main memory at a preselectable point in time, where they are then available for the control as output signals. At the output of the storage group WS ' the numbers 1 or 2 or 3 of the path conditions W according to FIG. 2 on. The amounts of the coordinate values, i.e. either the amounts of X or Y, are available as signals at the output of the memory group KBS '. At the output of the storage group KAS there is a signal X or Y , so that one knows that the numerical value that is in the storage group KBS is an X value or a Y value.

Zur weiteren Berücksichtigung des Fräserhalbmessers sind die Stufen FH und AS vorgesehen. Die Stufe FH ermöglicht eine numerische Handeinstellung des Halbmessers des gerade vorliegenden Fräsers. AS ist ein umschaltbares Addier-Subtrahierwerk.To further take into account the cutter radius, the levels FH and AS are provided. The level FH enables numerical manual setting of the radius of the currently present milling cutter. AS is a switchable adding-subtracting unit.

Die Fräserradiuseinstellung wird in folgender Weise vorgenommen. In der Stufe FH wird beispielsweise an Handschaltern der dezimale Zahlenwert des Fräserhalbmessers eingestellt (Kodierschalter). Dieser Wert wird auf das Addier-Subtrahierwerk AS ge- führt, das außerdem mit den Ausgangswerten der Koordinatenbetragsspeicher KBS beaufschlagt wird. Die Ausgangssignale (W = 1 oder W = 2) der Wegbefehlsspeicher WS' steuern nun das Addier-Subtrahierwerk AS so an, daß dieses den über FH eingegebenen Wert des Fräserhalbmessers addiert oder subtrahiert, unabhängig davon, ob W = 1 oder W = 2 ist. Umschaltbare Addier-Subtrahierwerke, die durch ein außen anliegendes Signal 0 oder L entweder addieren oder subtrahieren. sind bereits an anderer Stelle vorgeschlagen.The cutter radius setting is carried out in the following way. In level FH, for example, the decimal numerical value of the cutter radius is set on the hand switch (coding switch). This value is sent to the adder-subtracter AS , which is also supplied with the output values of the coordinate amount memory KBS. The output signals (W = 1 or W = 2) of the path command memory WS ' now control the adder-subtracter AS so that it adds or subtracts the value of the cutter radius entered via FH , regardless of whether W = 1 or W = 2 . Switchable adding-subtracting units that either add or subtract 0 or L through an external signal. have already been suggested elsewhere.

Am Ausgang des Addier-Subtrahier-Werkes AS ergeben sich damit Zahlenwerte, die sich zusammensetzen aus den Koordinatenbeträgen und Werkzeug-Vorzeichen vom Programm her, und additiv oder subtraktiv den zugefügten Werten des Fräserradius, so wie er an der Fräserhandeinstellung FH vorgegeben ist. Damit ist also das Problem der Addition oder Subtraktion des Fräserradius zu den Programmwerten nach den Wegbedingungen 1 oder 2 gelöst. übrig bleibt jetzt nur noch die Forderung, bei der Wegbedingung W = 3 (± 0) den Programmwert ungeändert. also ohne Fräserhalbmesserkorrektur, auszugeben. Dies wird dadurch erreicht, daß bei diesem Wegbefehl die Fräserhandeinstellung FH ein besonderes Signal vom Speicher WS bekommt, so daß am Ausgang der Fräserhandeinstellung FH der Wert 0 und nicht der voreingestellte Wert des Fräserradius erscheint. In diesem Fall wird also ein Fräserhalbmesser r = 0 addiert oder subtrahiert. Eine Möglichkeit besteht darin, daß den mit einer Spannungsquelle verbundenen Kodierschaltern der Fräserhandeinstellung FH beim Wegbefehl W = 3 einfach die Versorgungsspannung entzogen wird. Bei W = 1 oder W = 2 liegen diese Schalter beispielsweise einseitig an einer Versorgungsspannung von -12 V und bilden dann je nach ihrer Schalterstellung in geeigneter Weise an Ausgangsleitungen eine Binärzahl oder binärverschlüsselte Dezimalzahl, so daß der Fräserradius als eine solche Zahl an das Addier-Subtrahierwerk AS ausgegeben wird. Bei W = 3 wird die Versorgungsspannung weggenommen, wodurch dann auf allen Ausgangsleitungen dieser Schalter die Spannung 0 auftritt, entsprechend einer Fräserradiuseinstellung r = 0, gleichgültig, wie die Schalter von FH stehen.At the output of the adding-subtracting unit AS , there are numerical values that are made up of the coordinate amounts and tool signs from the program and, additively or subtractively, the added values of the cutter radius, as specified in the manual cutter setting FH. This solves the problem of adding or subtracting the cutter radius to the program values according to path conditions 1 or 2. All that remains is the requirement that the program value remain unchanged for the path condition W = 3 (± 0). i.e. without milling cutter radius correction to be output. This is achieved by the fact that with this path command the milling cutter manual setting FH receives a special signal from the memory WS , so that the value 0 and not the preset value of the cutter radius appears at the output of the milling cutter manual setting FH. In this case, a cutter radius r = 0 is added or subtracted. One possibility is to simply withdraw the supply voltage from the coding switches of the manual milling cutter setting FH , which are connected to a voltage source, when the path command W = 3. With W = 1 or W = 2, these switches are connected to a supply voltage of -12 V on one side, for example, and then, depending on their switch position, form a binary number or a binary-coded decimal number on the output lines, so that the cutter radius as such a number is Subtracter AS is output. At W = 3, the supply voltage is removed, which means that the voltage 0 appears on all output lines of this switch, corresponding to a cutter radius setting r = 0, regardless of how the switches of FH are positioned.

Der Fräserhalbmesser kann also zu den Koordinatenwerten addiert (W = 2) oder subtrahiert (W = 1) werden. Er kann auch überhaupt nicht berücksichtigt (W = 3) werden. Die korrigierten Koordinatenwerte werden direkt ohne weitere Addition oder Subtraktion über das Addier-Subtrahierwerk AS an ein Vergleichsglied VG (F i g. 3) ausgegeben. Die Ausgangswerte des Addier-Subtrahierwerkes sind die Sollwerte für die Maschinensteuerung. Diese Werte werden auf das Vergleichsglied VG gegeben und in diesem mit den von bekannten Meßwertgebern MX, MY oder MZ kommenden Lagemeßwerten vergleichen. Die Ausführung dieser Meßwertgeber ist an sich beliebig. Es können beispielsweise Winkelkodierer sein, die die Lagewerte als direkte Zahlen ausgeben. Da inerhalb eines Arbeitstaktes stets nur in einer Bewegungsrichtung X oder Y oder Z verfahren wird und aus diesem Grunde auch nur entweder X oder Y oder Z als Koordinatenwerte innerhalb eines Satzes vorgegeben wird, braucht auch nur einer der (in diesem Beispiel) drei Meßwerte weiter verarbeitet zu werden. Die Auswahl, welcher der drei Meßwerte gerade für den Vergleich notwendig ist, erfolgt aus dem Speicherinhalt der Koordinatenadressenspeicher KAS. Wird also in Y-Richtung verfahren, wird auch nur der Wert des Y-Meßwertgebers benötigt usw. Der Koordinatenadressenspeicher KAS steuert zu diesem Zweck einen Meßwertumschalter MU, der aus den drei angebotenen Meßwerten MX, MY, MZ den gerade benötigten auswählt und an das Vergleichsglied VG weitergibt. Im Vergleichsglied VG wird der vom Addier-Subtrahierwerk AS kommende Sollwert mit dem von der Stufe MU kommenden Istwert des jeweiligen Meßwertgebers verglichen. Aus der Abweichung dieser beiden Werte wird ein Signal gebildet, das vom Vergleichsglied VG zum nicht weiter dargestellten Stellglied S, zu den Kuplungen, zum Motor und sonstigen Hilfseinrichtungen geführt ist und dort die entsprechende Bewegung an der Maschine auslöst, die zur Verringerung des Soll-Istwertabstandes führt.The cutter radius can therefore be added (W = 2) or subtracted (W = 1) to the coordinate values. It cannot be taken into account at all (W = 3). The corrected coordinate values are output directly via the adder-subtracter AS to a comparison element VG (FIG. 3) without further addition or subtraction. The output values of the adder-subtracter are the setpoints for the machine control. These values are sent to the comparison element VG and are compared in this with the measured position values coming from known measuring transducers MX, MY or MZ. The design of these transducers is basically arbitrary. It can be, for example, angle encoders that output the position values as direct numbers. Since within a work cycle only one movement direction X or Y or Z is traversed and for this reason only either X or Y or Z is specified as coordinate values within a set, only one of the three measured values (in this example) needs to be processed further to become. The selection of which of the three measured values is just necessary for the comparison is made from the memory content of the coordinate address memory KAS. If you move in the Y direction, only the value of the Y transducer is required, etc. For this purpose, the coordinate address memory KAS controls a measured value switch MU, which selects the currently required from the three available measured values MX, MY, MZ and sends it to the comparator VG passes on. In the comparison element VG , the setpoint value coming from the adding-subtracting unit AS is compared with the actual value of the respective transducer coming from the stage MU. A signal is formed from the deviation of these two values, which is sent from the comparison element VG to the actuator S, not shown, to the clutches, to the motor and other auxiliary devices and there triggers the corresponding movement on the machine that reduces the setpoint-actual value distance leads.

Zweckmäßig erfolgt die Vorgabe aller Werte, sowohl der Programm- als auch der von Hand eingegebenen Fräserwerte in digitaler Form. Diese digitalen Signale lassen sich einfach weiterverarbeiten. Bei üblichen Streckensteuerungen ergeben sich fünf-oder sechsstellige binärverschlüsselte Dezimalzahlen für die von den Koordinatenbetragsspeichern KBS kommenden Werte, und drei- oder vierstellige binärverschlüsselte Dezimalzahlen, die von der Fräserhandeinstellung FH kommen. Beide müssen zur Gewinnung der richtigen Lage-Sollwerte addiert werden.It is advisable to specify all values, both the program and the manually entered milling cutter values, in digital form. These digital signals can easily be processed further. With conventional routing controls, there are five or six-digit binary-encrypted decimal numbers for the values coming from the coordinate amount memory KBS, and three or four-digit binary-encrypted decimal numbers that come from the milling cutter manual setting FH. Both must be added to obtain the correct nominal position values.

Claims

Claims: 1. Digital program correction device for taking into account the cutter diameter for a numerical route control on milling machines, characterized in that a manual setting device (FH) is provided for setting the respective tool dimensions, that an arithmetic unit (AS) is also arranged, which is both from the respective coordinate amount specified by the program, as well as the set tool dimension is applied and that depending on a respectively stored path command, an addition, subtraction or non-consideration of the tool dimension to the existing coordinate amount takes place.

2. Digital program correction device according to claim 1 with an arrangement of intermediate and working memories between the program reading device and the position-target-actual value comparison element, characterized in that between the memory cell of the working memory for the coordinate amount (KBS) and the comparison element (VG) a Adding and subtracting unit (AS) is switched, which, in addition to the respective coordinate amount (KBS), acts additively or subtractively to the respective amount of the tool dimension or the size (0) depending on the path command (WS) present in the main memory (SA) will.

3. Digital program correction device according to claim 1 and claim 2, characterized in that, depending on the coordinate address (KAS) present in the main memory (SA), a between the respective actual position value measuring systems (MX, MY, MZ) and the comparison element (VG) lying measuring value point switch (MU) is switched in such a way that the respective associated actual position value is compared with the pending position setpoint corrected by the tool dimension.

4. Digital program correction device according to claim 1 and 2, characterized in that the addition or subtraction of the value (0) is carried out in the case of a corresponding path command by removing the applied operating potentials within the manual setting device (FH) .