DE1463196A1 - Lageregeleinrichtung,insbesondere fuer Bahnregelung von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dr.-Ing. Wilhelm fieichel

Fr ankfurt / Main-1
Parksiiaß· 13

P H 63 196.0 10. Juli 1969

General Electric Company ReK-Gu-3541

Lagerege!einrichtung, insbesondere für Bahnregelung von Werkzeugmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerege!einrichtung, insbesondere für Bahnregelungen von Werkzeugmaschinen. Dabei wird das Werkzeug relativ zu einem sich drehenden Werkstück längs einer stetigen Kurve geregelt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Regeleinrichtung, um Gewinde in ein sich in einer Drehbank drehendes Werkstück zu schneiden.

Bei einer bereits vorgeschlagenen Lageregeleinrichtung für Werkzeugmaschinen erfolgt die Positionierung und das Konturenfahren in drei Dimensionen. Außerdem können zusätzliche Funktionen von der Werkzeugmaschine mit Hilfe ihrer numerischen Regeleinrichtung ausgeführt werden. Dabei werden die anzufahrenden Ortssollwerte und andere auszuführende Funktionen numerisch vorgegeben.

Die Erfindung bezieht sich auf eine der Verknüpfungsfunktionen dieser numerischen Bahnregelung. Sie enthält Einrichtungen, um die Bewegung eines Werkzeugs mit der Drehung eines Werkstückes so abzustimmen, daß Gewinde oder' Spiralen in das Werkstück geschnitten werden können.

Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, eine numerisch arbeitende Regeleinrichtung anzugeben, mit der eine Werkzeugmaschine Gewinde schneiden kann.

. \i. 4.

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Ea ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine verbesserte numerisch arbeitende Einrichtung anzugeben, die eine Drehbank beim Gewindeschneiden und beim Zurücklaufen desselben Gewindes genau steuern kann.

Ferner soll die numerisch arbeitende Einrichtung eine Drehbank beim Gewindeschneiden mit veränderlicher Steigung oder veränderlichem Durchmesser oder beidem, veränderlicher Steigung und Durchmesser, steuern können.

^ Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe, ausgehend von einer numerischen Lagerregeleinrichtung, die insbesondere für Bahnregelungen von Werkzeugmaschinen geeignet ist, und bei der von einem Eingabegerät Steuerimpulse an einen Punktionsgenerator geliefert werden, der diese Impulse zur Steuerung der Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und einem rotierenden Werkstück, z.B. die Bewegung der Leitspindel und des Quervorschubs des Werkzeugsupports (oder -Schlittens) einer Drehbank, abwandelt, dadurch gelöst, daß wählbar betätigbare Impulsgeneratormittel Drehzahlimpulse als Punktion der Drehzahl des Werkstücks erzeugen und wählbar betätigbare Verbindungsmittel die Drehzahlimpulse dem Punktionsgenerator zuführen.

\ Bei der bereits vorgeschlagenen Lagerregeleinrichtung werden dem Punktionsgenerator die ihm zugeführten Impulse in Pulse, d.h. periodische Impulsfolgen zerlegt, die den Soll-Bewegungskomponenten des Werkzeugs in X- und Y-Richtung bzw. der Längsund Querbewegung entsprechen. Zur Weiterbildung dieser Lagerregeleinrichtung sind Synchronisiermittel vorgesehen und so geschaltet, daß sie die Generatormittel bei einem vorbestimm-< ten Drehwinkel des Werkstücks betätigen.

Wie bei der älteren Einrichtung ist auch hier ein Taktimpulsgeber und eine Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung zum Abwandeln der Taktimpulse des Systems und zum Erzeugen von Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabeimpulsen zum Steuern der Be-

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%regung des Werkzeugs über den Funktionsgenerator vorgesehen. Hit Hilfe der wählbar betätigbaren Verbindungsmittel können ti em Funktionsgenerator jedoch wählbar entweder die Drehzahlimpulse oder die Impulse von der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung zugeführt werden.

Das heißt, die Erfindung befaßt sich mit einem Drehzahl-Impulsgenerator für Drehbänke, der einen Puls erzeugt, dessen Prequenz proportional der Drehzahl des Werkstückes ist. Wenn man· Gewinde schneiden will, dann werden die von dem Taktgenerator kommenden Impulse nicht mehr der Geschwindigkeitβ-Sollwert-Vorgabe vor richtung zugeführt. Stattdessen werden die Drehzahlimpulse der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung und dem Funktionsgenerator zugeführt. Bei Gewinden mit konstanter Steigung erhält der Funktionsgenerator nur die Drehzahlimpulse, die ihm direkt zugeführt werden, und der Vorschub des Drehstahles wird mit der Drehzahl des Werkstückes synchronisiert. Für Gewinde mit unterschiedlicher Steigung werden die Drehzahlimpulse, die der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgaberichtung zugeführt werden, in dem Funktionsgenerator entsprechend wie die Eingangsnaehricht über das Steigungsverhältnis so ausgenützt, daß die Pulsfrequenz größer oder kleiner, und dadurch die Gewindesteigung auch größer oder kleiner gemacht werden kann. Außerdem können Gewinde Bit verschiedenen Durchmessern durch passende Steuerung einer anderen Komponente des Pulses geschnitten werden.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer numerisch arbeitenden Hegeleinrichtung und die Steuerung zum Gewindeschneiden gemäß der Erfindung, die bei Drehbänken verwendet wird;

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten einer Geschwindigkeitssteuer se haltung, un die Beziehung zu der Gewindeschneidest eue rung gemäß der Erfindung zu erklären;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der

Gewindesohneidesteuerung gemäß der Erfindung. 0098217Γ54Ό

Numerisch arbeitende Regeleinrichtung - Bekannte Grundlagen

In Pig. 1 ist ein Blockschaltbild einer numerisch arbeitenden Regeleinrichtung und die Steuerung zum Gewindeschneiden, die bei Drehbänken verwendet wird, gemäß der Erfindung dargestellt. Die Regeleinrichtung nach Fig. 1 berücksichtigt die Bewegung auf einer X-Achse und einer Y-Achse. Ea können mehr oder weniger Bewegungsachsen vorgesehen sein. Die Regeleinrichtung nach Pig. 1 enthält drei Hauptteile. Die Drehbank 200, den Servo- oder Antriebsteil und den elektronischen Steuerteil. Die dargestellte Drehbank hat eine ganz normale Ausführungsform und

k enthält einen Drehbankkopf, und ein Spannfutter, womit ein Werkstück gehalten und gedreht wird und einen Reitstock, um das Werkstück 204 zu führen. Ein Drehbanksupport 206, auf dem der Drehstahl 205 befestigt ist, kann in zwei Richtungen, die als X-Achse und als Y-Achse bezeichnet werden, bewegt werden. Der Drehstahl wird entlang der X-Achse durch die Leitspindel 201 und entlang der Y-Achse durch die Quervorschubspindel 202 bewegt. Ein Verschlußler 203 ist mit der Drehbankspindel verbunden. Dieser Verschlüßler kann eine der bekannten Bauformen besitzen und digitale Signale von einer Frequenz abgeben, die der Umlaufgeschwindigkeit der Spindel und des Werkstückes entspricht. Ein Drehanzeigegerät ist auch mit der Spindel verbunden und gibt ein Signal ab, das einer besonderen Stellung der Spindel oder des Werkstückes entspricht.

Der Servo- oder Antriebsteil der Regeleinrichtung dreht die Leitspindel und die Quervorschubspindel der Drehbank durch einen Stellmotor 10 für die Stellung auf der X-Achse und einen Stellmotor 11 für die Stellung auf der Y-Achse, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Stellmotoren 10, 11 für die Stellungen auf der X-Achse und der Y-Achse drehen die betreffenden Rückführungestellvorrichtungen wie z.B. die Zerleger 12,13. Diese Zerleger 12,13 sind bekannt und sie geben, wenn sie richtig gesteuert werden, an ihren Aus gängen eine Spannung ab, deren Phase eine Funktion der mecha-

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nischen Winkelstellung des Zerlegers ist. Die Zerleger geben also RUckführungssignale entsprechend der Winkelstellung ab. Die der Winkelstellung entsprechenden Rückführungssignale werden Jeweils Phasendiskriminatoren oder Vergleichern 14,15 zugeführt. Die Vergleicher 14,15 vergleichen die wirkliche Stellung (Istwert) des Drehstahles (sie wird durch die Zerleger 12,13 angezeigt) mit der Solleinstellung (sie ist durch den Steuerteil der Einrichtung vorgegeben). Dieser Vergleich wird mit Hilfe der Phasen gemacht und jede Phasendifferenz zwischen dem Sollwertsignal und dem Rückführungssignal entspricht dem Unterschied zwischen der Sollwerteinstellung und der Istwerteinstellung. Diese Differenz erzeugt ein Regelabweichungssignal, das den Stellmotoren 10,11 zugeführt wird. Die Stellmotoren 10,11 drehen die Leitspindel und die Quervorschubspindel, um die betreffende Einstellung in Übereinstimmung mit dem Sollwert zu bringen.

Der Steuerteil der Einrichtung enthält ein numerisches Eingabegerät 20, das numerisch Sollwerte aufnimmt. Diese Größen können auf einem Lochband, einer Lochkarte oder einem digitalen Magnetband-Eingabegerät gespeichert werden. Das Eingabegerät 20 liest die Sollwertgrößen oder die Befehle und die Befehlsadressen und erzeugt elektrische Signale, um die Werkzeugmaschine oder Drehbank zu regeln. Die numerische Eingangsgröße wird zweckmäßig so digital verschlüsselt, daß sie der Geschwindigkeit, mit der sich der Drehstahl bewegen soll, entspricht, und hat ferner solch« eine Gestalt, die der Entfernung, um die sich der Drehstahl entlang der X- und Y-Achse bewegen soll, entspricht. Die Befehle des Eingabegeräts.20 werden verschiedenen Elementen oder Unterteilen des Gerätesteuerteiles zugeführt.

Die Einrichtung benötigt einen Impulsfolge- oder Taktgenerator 21, der einen Puls abgibt, durch den die Sollwertgroßen weiterbefördert werden und in den Steuerteil der Einrichtung ge-

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langen. Der Taktgenerator 21 führt auch eine Bezugspuls frequenz den Eingängen der Zerleger 12,13 und a'nderen Einzelschaltungen zu, wenn sie durch einen Pulsfrequenzteiler 22 auf eine niedrigere Frequenz geteilt ist. Durch geeignete Schaltungen im Steuerteil der Regeleinrichtung bestimmt die Frequenz des ursprünglich im Taktgenerator erzeugten Pulses die sich ergebende Geschwindigkeit des Drehstahles und die Menge oder Anzahl der Impulse den Weg, den der Drehstahl zurücklegen soll. Die Impulse des Taktgenerators '21 werden einer von Hand einstellbaren Steuerung 23 zugeführt. Dadurch kann ein Bedienungsmann die Frequenz des Pulses, der am Ausgang der von Hand einstellbaren Steuerung 23 erzeugt wird, verändern, und es wird hiermit die Vorschubgeschwindigkeit, mit der sich der Drehstahl bewegt, gesteuert. Die Impulse von der von Hand einstellbaren Steuerung 23 werden über einen Schalter 2 einer Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 zugeführt. Die Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 ändert die Pulsfrequenz an ihrem Ausgang entsprechend der Sollwertgröße. Nachdem die Pulsfrequenz durch die Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 geändert ist, werden die Impulse über einen Schalter 3 einem Funktionsgenerator 25 zugeführt.

Der Funktionsgenerator 25 zerlegt die aufgenommenen Impulse in eine oder mehr Komponenten, die angeben, welche Bewegungen der Drehstahl entlang einer oder mehrerer Bewegungsach-T3en ausführen muß. Zusätzlich kann der Funktionsgenerator diese Impulse so abwandeln, daß sich der Drehstahl im Kreis oder ähnlich bewegt. Der Funktionsgenerator 25 macht diese Zerlegung und Umformung entsprechend dem Sollwert aus dem Eingabegerät 20. Der Funktionsgenerator 25 erzeugt zwei Reihen von Ausgangsimpulsen. Die Impulse der einen Reihe werden als "Vor"-Impulse bezeichnet, da ihre Eingangsgröße in Zählern gespeichert wird, die bei normaler Zählweise ihre Zahl ver größern. Sie Impulse der anderen Reihe werden als "Zurück"- Impulse bezeichnet, da ihre Eingangsgröße in Zählern gespeichert wird, die bei normaler Zählweise ihre Zahl verringern.

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Jede dieser Reihen kann sowohl einen X-Achsenentfernungszähler 26 als auch einen Y-Achsenentfernungszähler 27 zugeführt werden, damit der Drehstahl jede Bewegung ausführen kann. Diese Möglichkeit wird durch die gestrichelte Linie zwischen den Ausgangsklemmen des Punktionsgenerators 25 dargestellt.

Die Entfernungezähler 26,27 werden mit der Sollwertgröße des Eingabegerätes 20 gespeist. Diese Nachricht besteht aus der Zahl der Impulse, die jeder Bewegungsachse zugeführt werden muß, und entspricht deshalb der Entfernung, die entlang jeder Bewegungeaohee zurückgelegt werden soll. Die Entfernungszähler 26,27 zählen die Impulse, die ihnen von dem funktionsgenerator 25 zugeführt werden,und wenn der Sollwert der Impulszahl gezählt ist, dann hindern die Entfernungszähler 26,27 weitere Impulse daran, durch die.Entfernungszähler 26,27 zu den betreffenden Sollwertphasenzählern 28,29 hindurchzugehen. Für einige Sollwertnachrichten werden die Entfernungszähler 26,27 nicht benötigt, und die Impulse von Funktionsgenerator 25 werden direkt den Sollwertphasenzählern 28,29 zugeführt.

Die Sollwertphasenzähler 28,29 werden auch mit der Sollwertgröße von dem Eingabegerät 20 und mit Impulsen vom Taktgenerator 21 gespeist. Wenn die Phasenzähler 28,29 keine Impulse von den Entfernungszählern 26,27 oder vom Funktionsgenerator 25 erhalten, dann erscheinen am Ausgang der Phasenzähler 28,29 Impulse, die dieselbe Pulsfrequenz wie die Zerleger 12,13 haben. Wenn jedoch den Phasenzählern 28,29 Impulse von den Entfernungszählern 26,27 oder dem Funktionsgenerator 25 zugeführt werden, dann zählen die Zähler 28,29 diese Impulse. Wenn sich der Drehstahl in positiver Richtung bewegen soll, werden die gezählten Impulse zu den Taktimpulsen hinzugezählt, wenn sich aber der Drehstahl in negativer Richtung bewegen soll, dann werden die gezählten Impulse von den Taktimpulsen abgezogen. Das Hinzuzählen oder Abziehen von Impulsen durch die Sollwertphasensähler 28,29 wirkt voreilend oder verzögernd auf die

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Phase der Impulse, die durch die Zähler 28,29 erzeugt werden. Diese voreilende oder verzögernde Phase wird durch die Vergleicher 14,15 mit den Zerlegersignalen verglichen. Die Vergleicher 14,15 erzeugen ein Regelabweichungssignal, das diesen relativen Phasen entspricht. Dieses Regelabweichungseignal wird den entsprechenden Stellmotoren 10,11 zugeführt. Wenn den Phasenzählern 28,29 keine Impulse zugeführt werden, dann bleibt die den Phasenzählern 28,29 zugefuhrte Phase der Impulse konstant, und die Impulse bleiben in Phase mit den ZerlegersignaIen,und es gibt keine Regelabweichung. Wenn die Entfernungszähler 26,27 überbrückt sind, wird vom Punktionsgenerator 25, wenn die Regeleinrichtung zu arbeiten aufhören soll, ein passendes Blockiersignal zugeführt.

Die bis jetzt beschriebene Regeleinrichtung ist bekannt, und deshalb wird diese Regeleinrichtung nicht weiter und genauer beschrieben. In solchen bekannten Regeleinrichtungen liegt die Frequenz des Taktgenerator 21 gewöhnlich bei 250 kHz und die Frequenz der Zerleger 12,13 bei 250 Hz. Diese Zerleger können so gebaut sein, daß eine Phasenverschiebung von 360° jeweils 2,54 mm linearer Bewegung und jeweils einem Grad der Drehbewegung entspricht. Bei solch einer Regeleinrichtung führt jeder den Sollwertphasenzählern 28,29 zugeführte Impuls zu einer Bewegung von 0,00254 nno.

Gewindesteuerung - Kurze Beschreibung

Damit Gewinde auf einer Drehbank geschnitten werden können, 1st es notwendig, daß das Werkstück und der Drehstahl miteinander gekuppelt oder durch Getriebe verbunden sind, so daß eich der Drehstahl um eine bestimmte und gewünschte Entfernung bei jeder Umdrehung des Werkstückes weiterbewegt. Der Drehstahl ist auf einem Support festgespannt, und der Support wird durch die Leitspindel bewegt. Bei von Hand bedienten Drehbänken verbindet eine Übersetzung das Werkstück mit der Leitspindel, deren Übersetzungsverhältnis in Gewindegängen

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pro Zentimeter geeicht sein kann. Gewindegänge pro Zentimeter 1st eine andere Art die Steigung eines Gewindes auszudrücken· Die Zahl der Gewindegänge pro Zentimeter ist umgekehrt der Gewindesteigung· So sind z.B. vier Gewindegänge auf 2,54 cm das gleiche wie eine Gewindesteigung von 0,635 cm. Wenn auf einer bekannten Drehbank Gewinde geschnitten werden, ist der Drehstahlsupport mechanisch mit der Leitspindel verbunden. Deshalb bewegt sich jedesmal, wenn das Werkstück eine Umdrehung macht, der Drehstahlsupport um eine gegebene Entfernung weiter, die durch die ausgewählte Übersetzung zwischen dem Werkstück und der Leitspindel festgelegt ist. Ss ist natürlich wichtig, daß der Drehstahlsupport mit der Leitspindel zum richtigen Zeitpunkt entsprechend der Drehstellung des Werk- ' Stückes verbunden wird, so daß der Anfangspunkt des Gewindes richtig festgelegt und wieder aufgefunden werden kann. Sei' einer bekannten Drehbank wird dies durch die Verwendung einer Gewindeteilung mit Stellenzahl erreicht· Die- Gewindesteuerung gemäß der Erfindung ersetzt die mechanische Übersetzung zwischen dem Werkstück und der Leitspindel durch eine zweckmäßige Steuerung.

Damit der Vorschub des Drehstahles mit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes synchronisiert werden kann, wird in der Erfindung eine Gewindesteuerung 20 und ein Synchronismusanzeiger 31 für die Gewindestellung wie in Pig. 1 j verwendet. Die Gewindesteuerung 30 erhält Signale von den auf der Drehbank befestigten Spindelverschlüfller 203. Entsprechend diesen Signalen erzeugt die Gewindesteuerung 30 Impulse, deren Frequenz der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes entspricht oder ihr proportional ist. Dem Synchronesinusanzeiger 31 für die Gewindeeinstellung wird ein Signal zugeführt, das der besonderen Dreh- oder Winkellage des Werkstückes entspricht. Dieses Signal gestattet es, daß der Drehstahl genau in bezug auf das Werkstück bein Rückläufen oder Hachechneiden eines vorher geschnittenen GewiaäM eingestellt werden kann·

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Wenn Gewinde geschnitten werden sollen, dann schließt der -Synchronismusanzeiger 31 für die Gewindestellung den Schalter 1, wenn sich das Werkstück in der passenden Drehstellung befindet. Die Gewindesteuerung 30 enthält eine Schaltung, die auf die Sollwertgrößen des Eingabegerätea 20 anspricht, und die Schalter 2,3 und 4, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist, steuert. Wenn Gewinde geschnitten werden, wird der Schalter 2 nach links bewegt, so daß die Geschwindigkeitasteuerschaltung 24 von der von Hand einstellbaren Steuerung 23 getrennt und mit den Schalter 1 verbunden wird. Der Schalter 3 wird ebenfalls nach links geschaltet, so daß der Funktionsgenerator von der Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 getrennt wird und auch mit dem Schalter 1 verbunden wird. Wenn der Gewindesteuerung 30 von dem Spind el ve rschlüßler Impulse zugeführt werden, und wenn Schalter 1 geschlossen und Schalter 3 nach links geschaltet ist, dann erhält der Funktionsgenerator 25 Impulse, deren Frequenz der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkstückes entspricht. Die Geschwind igke it as teuere chaltung 24 erhält auch dieselben Impulse. Bei linearen Gewinden ist jedoch die Geschwindigkeitssteuereehaltung 24 nicht notwendig.

Die Gewindesteuerung 30 erzeugt zweckmäßig 10 000 Impulse bei jeder Umdrehung des Werkstückes. Da solch ein den Sollwertphasenzählern 28,29 zugeführter Impuls eine Bewegung um 0,00254 mm zur Folge hat, drehen die Impulse von der Gewindesteuerung 30 dementsprechend die Leitspindel. Deshalb hängt die Drehung der Leitspindel von der Frequenz dieser Impulse ab. Wenn alle Impulse der Gewindesteuerung 30 den Zählern 28,29 zugeführt werden, dann kann bei jeder Umdrehung des Werkstückes die Leitspindel maximal um 10 000 mal 0,00254 mm oder 2,54 cm bewegt werden. Diese 2,54 cm sind bei dem ausge- wählten Fall die maximale Gewindesteigung. Da nur wenige Gewinde eine größere Steigung haben und auch noch gute Genauigkeit bei kleinen Gewindesteigungen erreicht werden kann, liegt

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dieses Maxiaua richtig. Das ist jedoch eine Sache der Abstimmung oder der Auswahl. Damit nan Steigungen von weniger als 2,54 ca erhält,kann der Funktionsgenerator 25 die Zahl der einer vorgegebenen Achse zügeführten Impulse verringern und dadurch den Supportvorschub bei einer Umdrehung des Werkstückes vermindern. Für Gewinde, die nur eine Steigung von 0,635 ca haben, gibt der Generator 25 nur 2500 Impulse bei jeder Uadrehung des Werkstückes ab. In diesen Fall bewegt sich der DrehetahIbupρort 2500 mal um 0,00254 am oder 0,635 ca bei einer Uadrehung des Werkstückes. Wie man sieht, kann im wesentlichen jede Gewindesteigung bei der richtigen Bedienung des Punktionegenerators 25 hergestellt werden.

Wie schon erwähnt, werden die Signale des Funktionsgenerators 25 ein oder den beiden Bewegungsachsen zugeführt. Die Gewinde werden entlang der Drehachse des Werkstückes dadurch geschnitten, dafi dea X-Aoheenteil Gewindesignale eugeführt werden oder dadurch, dafi dem Y-Achsenteil quer but Drehachse des Werketückes Gewindesignale augeführt werden. Wenn die Gewinde konisch sein sollen (d.h. wenn sie veränderlichen Durchmesser haben sollen), dann werden dem X-Achsenteil die Gewindesignale und dea T-Achaenteil Signale für die Verjüngung zugeführt. Außerdea können Gewinde von veränderlicher Steigung durch die Verwendung von Impulsen, die von der Geschwindigkeltseteuereohaltung 24 über den Schalter 4 dem Funktionsgenerator 25 zugeführt werden, geschnitten werden. Diese Impulse der Geschwindigkelteateuerechaltung 24 werden im Funktionsgenerator 25 dazu verwendet, die sonst konstante la Funktionsgenerator 25 erseugte Pulsfrequenz zu erhöhen oder su erniedrigen. Eine konstante Pulsfrequenz hat eine köre tante Gewindesteigung zur Folge, während eine erhöhte oder erniedrigte Pulsfrequenz eine größere oder kleinere Gewindesteigung zur Folge hat. Sohliefllich können veränderliche Gewindedurchaesser und die veränderliche Gewindesteigung bei jeder beliebigen Gewindeart zueaaaen ausgeführt werden.

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Sine ine Einzelne gehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der QeWindesteuerung 30 und des Synchronismusanzeigers 31 für die Gewindestellung wird-später gegeben. Vor dieser Beschreibung betrachtet man zweckmäßig weitere Einzelheiten, wie die Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 und den Funktionsgenerator 25.

Geschwindigkeitssteuerschaltung und Punkt ionsgenerator

Die in Fig. 1 dargestellte Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 und der Funktionsgenerator 25 arbeiten im einzelnen folgendermaßen.

Die Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 erniedrigt die von der von Hand einstellbaren Steuerung 23 kommende Pulsfrequenz um einen bestimmten Betrag, so daß sie eine Ausgangspulsfrequenz erhält, die dem Sollwert der Geschwindigkeit oder dem Sollwert des Vorschubs entspricht. Der Sollwert der Geschwindigkeit setzA den Betrag fest, um den die einlaufenden Impulse durch die Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 vermindert werden. Der ■ Geschwindigkeitssteuerschaltung 24 werden entweder von der von Hand einstellbaren Steuerung 23 oder von der Gewindesteuerung 30 Impulse zugeführt. Diese Impulse können den vier Stufen eines Multipliziergatters MG 211 und auch der ersten Stufe von vier Pulsfrequenzmultiplizierzählern MC 212 bis 215 zugeführt werden. Die Pulsfrequenzmultiplizierzähler MC 212 bis erhalten auch passende Impulse am Eingang 216 von dem Taktgenerator 21 und dem Pulsfrequenzteiler 22. Jeder Pulsfrequenzmultiplizierzähler enthält vier Flipflops,die entsprechend stellenbewertet sind. Diese Multiplizierzähler vermindern die Frequenz des einlaufenden Pulsee und erzeugen dadurch einen Puls, der den einlaufenden Puls multipliziert mit einer Zahl kleiner als Eins darstellt. Die Multipliziergatter 211 machen aus den so erzeugten Pulsen die richtige Pulsfrequenz. Die richtige Pulsfrequenz wird durch die Zahl, die in den Spei-

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chervorrichtungen 217 bis 220 gespeichert ist, gesteuert. Die Sollwertgröße von dem Gerät 20 für die Eingangsdaten wird den Speiohervorrichtungen 217 bis 220 zugeführt, von denen jede vier stellenbewertete Flipflops enthält. Diese Speichervorrichtungen steuern die Multiplikation oder Pulsfrequenz, die durch die Multipliziergatter 211 vorgegeben sind. Die Multipliziergatter 211 sind aus Koinzidenzgattern aufgebaut, die äußerlich mit den Multiplizierzählern 212-215 verbunden sind, und die über eine Dekade jede Nummer von 0 bis 9 aus je 10 Impulsen, die durch die Multiplizierzähler gezählt werden,, auswählen können. Zusätzlich enthalten diese Dekaden eine Zusatzauswahlnummer, d.h. jede Nummer von 0 bis 99 kann aus jeweils 100 Impulsen ausgewählt werden. "

Von der Geschwindigkeitssteuerschaltung gelangen Ausgangssignale auf eine Addierleitung 221 der Geschwindigkeitssteuerschaltung, die mit jedem MultipIiziergatter MG verbunden ist. Auf der Addierleitung wird dann durch die Multipliziergatter 211 ein Signal oder ein Puls erzeugt, wenn ein passendes Signal von der von Hand einstellbaren Steuerung 23 oder von der Gewindesteuerung 30 anliegt, wenn die Zahl in den Multiplizierzählern 212 bis 215 dem Sollwert der Geschwindigkeit in den Speichervorrichtungen 217 bis 220 entspricht. Diese Signale auf der Addierleitung werden normalerweise direkt dem Punktionsgenerator 25 zugeführt; wenn die Gewindesteuerung 30 ver- | wendet wird, werden diese Impulse durch oder über die Gewindesteuerung 30 dem Punktionsgenerator 25 zugeführt.

Es wird jetzt die Arbeitsweise des Punktionsgenerators beschrieben. Der Punktionsgenerator 25 multipliziert nicht nur die einlaufende Pulsfrequenz mit einer Dezimalzahl, sondern zerlegt auch den einlaufenden Puls in seine Bestandteile in ein "Vor"-Punktionssignal und ein "Zurück"-Punktionssignal. Die "Vor"- und "Zurück"-Zähler erhalten ihre Sollwertgrößen von dem Eingabegerät 20. Die "Vor"-Punktionesignale und die "Zurück"-PunktionssignaIe können entweder dem X-Achsen-Entfer-

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nungazähler 26 oder dem Y-Achsen-Entfernungszähler 27 zugeführt werden, so daß eine Bearbeitung in allen möglichen Richtungen (d.h. in allen Quadranten) möglich ist.

Gewindesteuerungsbeschreibung

In Pig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Gewindesteuerung 30 und des Synchronismusanzeigers 31 für die Gewindestellung gemäß der Erfindung dargestellt'. Obgleich das Schaltbild nach Fig. 3 logische Schaltungen benutzt, um die Funktionen der Gewindesteuerung auszuführen, sollen die Schalter in Fig. 1 andeuten, daß verschiedene andere bekannte

_ Hilfsmittel für die Gewindesteuerung benutzt werden können.

™ Die in Fig. 3 dargestellten logischen Schaltelemente sind bekannt, und sind in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben, z.B. in dem Buch "Design of Transistorized Circuits for Digital Computers" (Entwurf von transistorisierten Schaltungen für Digitalrechner) von A. I. Pressman; John F. Ryder Publisher, Inc. New York, 1960. Die Fig. 3 zeigt fünf Flipflops FF1 bis FF5, die ähnlich dem Flipflop FFJ sind. Das Flipflop FF1 hat bezeichnete Anschlußklemmen, unter denen sich ein Steuereingang zum Setzen SS, ein Triggereingang zum Setzen ST, ein Triggereingang zum Löschen RT, ein Steuereingang zum Löschen RS, ein elektronischer Eingang zum Setzen ES und ein elektronischer Eingang zum Löschen ER befindet. Die Ausgangsgrößen des

\ Flipflop FF1 erscheinen an den Küanmen 1 und 0. Wenn ein Flipflop gesetzt ist, ist es in einem Zustand, wobei an der Ausgangsklemme 1 eine logische 1 und an der Ausgangsklemme 0 eine logische 0 erscheint. Wenn ein Flipflop gelöscht ist, ist es im Nullzustand, wobei an der Ausgangsklemme 1 eine logische 0 und an der Ausgangsklemme 0 eine logische 1 auftritt. Diese Flipflops sind auf den Reiten 278 bis 307 des erwähnten Buches beschrieben.

Die Fig. 3 zeigt auch mehrere Logikgatter. Die zwei Gatter 50, 51 können als Beispiele dienen. Das logische Gatter 50 stellt

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in dieser Anmeldung ein Oder-Nicht-Gatter mit drei Eingängen dar (d.h. ein Oder-Gatter mit Negation am Ausgang). Manchmal wird es ein NOR-Gatter genannt. In logischen Begriffen ausgedrückt; erzeugt das Gatter 50 eine logische 0 an seinem Ausgang» wenn irgend einer der drei !Eingänge eine logische 1 ist. Das logische Gatter.51 stellt In dieser Anmeldung ein Nicht-Und-Gatter alt drei Eingängen dar (d.h. ein Und-Gatter mit Negation an jeden Eingang). Es wird manchmal auch als NOR-Gatter bezeichnet. In logischen Begriffen ausgedrückt, erzeugt das Gatter 51 eine logische 0 an Ausgang, wenn irgend eine der drei Eingangsgrößen eine logische 1 ist. Die logischen Gatter 50,51, die für die Beschreibung ausgewählt wurden, haben zufäl- I lig drei Eingänge; sie könnten aber auch mehr oder weniger Eingänge haben. In Fig. 3 ist auch ein anderer Negator 52 dargestellt. Solch ein Negator kehrt einfach das logische Vorzeichen eines angelegten Signals üb. Vena eine logische 1 an des Eingang des Negators 52 liegt, erscheint an seinen Ausgang eine logische 0; und wenn eine logische 0 an Eingang des Negators 52 liegt, wird eine logische 1 an seinen Ausgang erzeugt. Die Arbeitsweise der verschiedenen, eben beschriebenen logischen Gatter und Negatoren wird in den oben erwähnten Buch auf den Seiten 114 bis 144 erklärt.

In Fig. 3 ist der Synchronismusanseiger 31 für die Gewinde- ^

stellung oben links dargestellt und von gestrichelten Linien eingeschlossen. Die Gewindesteuerung 30 füllt den Rest der Fig. 3 aus* In Flg. 3 sind neben bestimmten logischen Gattern die Schalter 1,2,3 und 4 der Fig. 1 angedeutet. In manchen Fällen benötigen die Schalter 1,2,3 und 4 mehr als ein logisches Gatter. Der Schalter 1 benötigt einen Eingang eines NOR-Gattera 53 nit Tier Eingängen. Der Schalter 2 benötigt ein NOR-Gatter 54 nit zwei Eingängen und die anderen Eingänge eines NOR-Gatters 53. Schalter 3 benötigt das NOR-Gatter 50 mit drei Eingängen und ein NOR-Gatter 55 nit zwei Eingängen. Der Schalter 4 benötigt ein NOR-Gatter 56 nit zwei Eingängen und ein NOR-Gatter 5? mit zwei Eingängen. Bas NOR-Gatter 56 ist mit den "Yor"-Zählern des Funkt Ions generators über die

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Leitung 250 verbunden und das NOR-Gatter 57 ist mit den "Zurück"-Zählern des Punktionsgenerators über die Leitung 251 .verbunden. Das NOR-Gatter 58 mit zwei Eingängen und ein Negator 59 liegen zwischen den NOR-Gattern 50, 53. Das NOR-Gatter 60 mit zwei Eingängen ist mit den NOR-Gattern 53,54 verbunden. Der Ausgang des NOR-Gatters 60 ist mit den Multipliziergattern MG für die Geschwindigkeitssteuerung über die Leitung 252 verbunden.

Das Flipflop FF1 ist ein Nullschiebe-Flipflop, das den Sollwert der Steigungszahlen zum Gewindeschneiden aufnimmt, dadurch daß es zuerst die ausgezeichnete Ziffer Null hat. Der Sollwert der Zahlen wird dem Flipflop FF1 über ein NOR-Gatter 61 mit zwei Eingängen zugeführt. Wenn die erste Null-Ziffer angefordert wird, blockiert das Flipflop FF1 das NOR-Gatter Deshalb müssen dann die Impulse durch das NOR-Gatter 51 gehen. Das ist nur möglich, wenn das NOR-Gatter 51 nicht blockiert ist, Das NOR-Gatter 51 blockiert neun der zehn Verschlüßlerimpulse und teilt so in Wirklichkeit die Verschlüßlerimpulse durch zehn. Dies macht man, um die Genauigkeit der Gewindesteuerung um eine sinnvolle Zahl zu erhöhen, wenn die erste angeforderte Zahl Null ist. Manchmal kann die gewünschte Zahl der Gewindegänge pro cm (oder Zoll) bei einer Gewindesteigung eine irrationale Zahl ergeben. Beispielsweise entsprechen 70 Gewindegänge pro Zoll (2,54 cm) einer Steigung von / 0,0142857 Zoll (0,3628571 cm). Da ein Funktionsgenerator mit fünf Dekaden mit Steigungswerten von fünf Dezimalstellen programmiert werden kann, muß die Gewindesteigung auf fünf Stellen abgerundet werden. In diesem Beispiel muß die Steigung auf 0,01429 Zoll (oder 0,36286 cm) abgerundet werden, was bei jeder Umdrehung des Werkstückes einen Fehler von 0,0000057 Zoll (0,000 0071 cn) (5,7 Mikrozoll oder 71 · 10~⁶ mm) ergibt. Bei langen, feinen Gewinden kann dieser Fehler rasch anwachsen. Wenn feine lineare Gewinde gebraucht werden, und eine Null als erste Ziffer erscheint, kann eine Null-Verschiebung gemacht werden, dadurch daß die Verschlußlerzahlen durch zehn geteilt

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werden, und die Ziffern jedesmal um eine Dekade im Funktionsgenerator verschoben werden. So kann im obigen Beispiel eine Ziffer mehr programmiert werden, so daß die Gewindesteigung 0,014286 Zoll (oder 0,362857 cm) beträgt. Der Fehler wird dadurch auf 0,000 000 3 Zoll (0,3 Mikro-Zoll) (oder 1 . 10~⁶ mm) verringert.

Das Plipflop FF2 in dem Synchronismusanzeiger 31 für die Gewindestellung ist mit einem Negator 62 und einem NOR-Gatter mit zwei Eingängen verbunden. Das Flipflop FF2 liefert beim Auftreten einer bestimmten Dreh- oder Winkelstellung der Drehbankspindel oder des Werkstückes einen geformten Puls. Die Stel- _Λ

1 lung.;kann auf irgendeine geeignete Weise angezeigt werden, wie z.B. durch ein magnetisches Element, das an der Drehbankspindel befestigt ist und ein Signal erzeugt, wenn dieses Element an einem bestimmten Punkt vorbeiläuft. Dieses Signal stellt eine Bezugsstellung für den Anfang beim Gewindeschneiden dar, und ermöglicht dadurch, daß ein Gewinde genau zurücklaufen kann, wenn es noch ein zweites Mal geschnitten werden muß.

Die Signale von dem Drehbankspindelverschlüßler werden über die Leitung 255 den synchronisierenden Flipflops FF3 und FF4 zugeführt, die untereinander durch einen Negator 64 und ein NOR-Gatter 65 mit zwei Eingängen verbunden sind. Die Signale vom Pulsfrequenzteiler werden diesen Flipflops PF3 und FF4 ( über die Leitungen 256 und 257 zugeführt, so daß die Impulse auf einer Verschlüßlersammelleitung 66 gesammelt werden. Diese Impulse werden mit Signalen vom Pulsfrequenzteiler synchronisiert. Der mit der Spindel der Drehbank verbundene Verschlüßler kann aus jeder geeigneten Schaltung zum Erzeugen von Impulsen von einer Frequenz bestehen, die proportional der Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehbankspindel oder des Werkstückes ist. Ein solcher Verschlüßler kann ein: digitaler Drehzahlmessep^ein, der magnetische, kapazitive oder optische Zubehörteile aufweist. Der Puls des Verschlüßlers sowie der Puls vom Pulsfrequenzteiler ist so gewählt, daß 10 000 Impulse auf der Verschlüßlersammelleitung 66 bei jeder Umdrehung der Drehbankspindel oder des Werkstückes erzeugt .wenden·. _{r Λ}

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Die Impulse auf der Sammelleitung 66 werden über ein NOR-Gatter 68 mit zwei Eingängen und einen Negator 69 einem Multiplizierzähler MC 260-263 mit vier Stufen zugeführt. Die Stufe ist die Einer-Stufe, Stufe 261 die Zehner-Stufe; die Stufe 262 ist die Hunderter-Stufe und 263 die Tausender-Stufe. Das Gatter 68 ist auch mit dem Flipflop FF2 verbunden.Der Ausgang der Einer-Stufe des Zählers MC (261) ist mit dem NOR-Gatter 51 verbunden und blockiert dieses Gatter 51 für neun von zehn Impulsen, aber blockiert dieses Gatter nicht für jeden zehnten Impuls. Dies ist die vorher erwähnte Eigenschaft der Nullver-Btaiiebung. Der Ausgang der Tausender-Stufe 263 des Zählers MC ist mit dem Flipflop FF5 verbunden, so daß das Flipflop FF5 jedesmal gesetzt wird, wenn 10 000 Impulse gezählt sind. Das Flipflop FF5 ist mit dem Negator 52 und einem NOR-Gatter 67 mit zwei Eingängen verbunden und wird über die Leitung 270 mit einem umgekehrten Gewindeschneidesignal und über Leitung 271 mit einem Nichtgewindeschneidesignal gespeist. Wenn man ein Gewinde schneiden will, blockiert das Flipflop FF5 das NOR-Gatter 53 bis daa synchronisierende Signal empfangen wird und 10 000 Impulse von dem Zähler MC (260-263) gezählt werden, so daß das Gewindeschneiden an derselben Stelle der Drehbankspindel oder des Werkstückes immer angefangen oder wiederangefangen werden kann.

Die Arbeitsweise der Gewinde-Steueruns

Es wird nun die Arbeitsweise der Gewindesteuerung erklärt. Wenn die Regeleinrichtung arbeitet, dann haben die Schalter 1,2,3 und 4 die in Fig. 1 dargestellte Stellung. Ein Signal zum Gewindeschneiden wird durch eine logische Stellung 1 angezeigt und ein negiertes Signal zum Gewindeschneiden wird durch eine logische Stellung 0 angezeigt. Ein Signal zum Nicht-Gewindeschneiden wird durch eine logische Stellung 1 angedeutet. In Fig. 3 ist am Gatter 53 (Schalter 1) ein negiertes Eingangssignal zum Gewindeschneiden in einer logischen Stellung 1, so daß das Gatter 53 blockiert wird. In Fig, 3 ist auch die Eingangsgröße für das Gatter 54 (Schalter 2) eine logische 0, so daß das Gatter 54 nicht blockiert ist, und Impulse von der von

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Hand einstellbaren Steuerung durch das Gatter 54 hindurchgerhen und dem Gatter 60 zugeführt werden können. Das Gatter 53 wird blockiert, weil ihm ein negiertes Gewindeschneidesignal (logische 1) zugeführt wird. Eine logische 0 wird vom Ausgang des Gatters 53 an das Gatter 60 geliefert. Dadurch können Impulse von der von Hand einstellbaren Steuerung durch die Gatter 54 und 60 zum MuItipliziergatter 211 für die Geschwindigkeitssteuerung über Leitung 270 in Fig. 2 gelangen. Impulse von der Geschwindigkeitssteuerung 24 können über Leitung 271 durch* den Schalter 3 (der aus den beiden Gattern 55 und 50 besteht) und über Leitung 252 zu den Multipliziergattern MG des Funktionsgenerators gelangen. Das Gatter 55 ist deshalb nicht blök- * kiert, well eine logische 0 vom Eingangssignal für das Gewindeschneiden anliegt. Das Gatter 50 let deshalb nicht blockiert, weil der Ausgang des Gatters eine logische 0 darstellt, die eine negierte logische 1 ist, die den zwei Gattern 58, 51 zugeführt wird, so daß die Ausgänge dieser Gatter 58, 51 beide eine logische 0 sind. Die Schalter 1,2 und 3 sind also in die in Fig. 1 dargestellte Stellung geschaltet. Die Gatter 56,57, die den Schalter 4 bilden, werden durch geeignete Signale blockiert, so daß keine Impulse von der Geschwindigkeitssteuerung über die Leitungen 250 und 251 den "Vor"- und "Zurück"-Zählern des Funktionsgenerators zugeführt werden . Somit befindet sich der Schalter 4 auch in der in Fig· 1 gezeigten Stellung.

i Wenn Gewinde geschnitten werden sollen, wird eine logische 1 als Gewindeschneidesignal den zwei Gattern 54,55 zugeführt. Dieses Signal blockiert das Gatter 54 (Schalter 2) und das Gatter 55 (Schalter 3)· Das negierte Gewindeschneidesignal, eine logische 0, wird einem Eingang des Gatters 53 (Schalter 2) zugeführt. Wenn die Drehbankspindel die richtige Stellung hat, dann wird daa Flip flop FF2 des Synchronismusanzeigers für die Gewindestellung gesetzt und eine logische 0 einem zweiten Eingang dea Gatters 53 (Schalter 1) zugeführt. Dieselbe logische Null wird auch dea Gatter 68 zugeführt, um dieses Gatter 68 zu entblocken, so daß dfe Impulse auf der Verschlüsselungesignalsaraelleitung 66 durch die Multiplizierzähler MC (260-263) hin-

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durchgehen müssen. Die Zähler (260-263) werden so mit dem Synchronismusanzeiger 31 für die Gewindeetellung synchronisiert, und sie zeigen die Stellung der Drehbankspindel an. Wenn sich die Drehbankspindel einmal gedreht hat, haben die Zähler (260-263) 10 000 Impulse gezählt, und die letzte Stufe gibt einen Ausgangsimpuls ab, der dem Plipflop FF5 zugeführt wird. Wie man sieht, wird die Stellung der Drehbankspindel mit den Zählern 260-263 nach einem Anfangsetart synchronisiert, oder kann mit Hilfe des Synchronlsmusanzeigers 31 synchronisiert werden. Die Verwendung der Zähler 260-263 ermöglicht eine Genauigkeit von eins zu 10 000, wenn der Spindelverschlüßler mechanisch mit der Drehbankspindel verbunden bleibt. Das Signal der Zähler 260-263 setzt das Plipflop FF5, so daß seine Ausgangsklemme 0 eine logische Null aufweist. Dadurch liegt an drei der Eingänge des Gatters 53 (Schalter 2) eine logische 0, so daß die Signale auf der Verschlüsselungssammelleitung 66 durch das Gatter 53, das einen Teil des Schalters 2 bildet, hindurchgehen können. Diese Signale gehen durch das Gatter 60, das durch eine logische 0 am Ausgang des Gatters 54 nicht blockiert ist. Die durch das Gatter 60 hindurchgehenden Signale werden über Leitung 270 den Multipliziergattern MG 211 der Geschwindigkeitssteuervorrichtung zugeführt. Die Signale, die durch da8 Gatter 53 hindurchgehen, werden durch den Negator 59 negiert und über Leitung 252 entweder durch die Gatter 58,50 oder durch die Gatter 51,50, was davon abhängt, ob die erste Ziffer des Sollwertes eine Null ist, den MuItipliziergattern dee Funktionsgenerators zugeführt. Wenn die erste Ziffer keine Bull ist, wird das Flipflop FF1 gelöscht, so daß das Gatter 58 nicht blockiert und das Gatter 51 blockiert ist. Das Gatter 50 (Schalter 3) ist nicht blockiert, wenn der Ausgang des Gatters 55 eine logische 0 und entweder der Ausgang des Gatters 58 oder des Gatters 51 eine logische Null ist. Wenn also Impulse der Ge-8chwindlgkeitssteuerschaltung 24 'und dem Funktionsgenerator 25 zugeführt werden, haben diese Impulse eine Frequenz, die durch den Verschlüßler 203 der Drehbankspindel, der durch Impulse vom Pulefrequenzteiler 22 synchronisiert wird, bestimmt ist.

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Wenn man das Gewinde zurücklaufen lassen will, wird der Drehstahl in seine Anfangslage zurückbewegt, die so synchronisiert wird, daß sie entsprechend der Ausgangsgröße des Multiplizierzählers, die dem Flipflop FF5 zugeführt wird, im richtigen Augenblick mit dem Schneiden beginnt. Wenn das Gewindeschneiden beginnt, fängt auch das Zählen an. Wenn der Spindelverschlüßler 203 mit der DBshbankspindel fest verbunden gehalten wird, wird vom ersten Anfang an weitergezählt. Es wird so ^jede vollständige Umdrehung der Drehbankspindel und des Werkstückes vollständig gezählt, so daß der Drehbanksupport in und aus der Arbeitsstellung zum Gewindeschneiden gefahren werden kann und noch genau mit der Drehbankspindel und dem Werkstück synchronisiert bleiben kann. Jedesmal, wenn ein Gewinde geschnitten werden soll, warten der Support und der Drehstahl so lange, bis sie ein Signal vom Flipflop FF5 zum Vorrücken bekommen. Dieses Signal ist mit der Ausgangsstellung der Drehbankspindel und des Werkstücke synchronisiert. Wenn der Spindelverschlüßler 203 aus irgend einem Grund von der Drehbankspindel gelbst werden muß, können der Drehbanksupport und die Drehbankspindel und das Werkstück wieder durch den Synchronismusanzeiger 31 für die Drehbankstellung synchronisiert werden.

Wenn die erste Ziffer des Sollwertes einer Gewindesteigung eine Hull ist, wird das Flipflop FF1 gesetzt, so daß das Gatter 58 blockiert und das Gatter 51 durch das Flipflop FF1 dauernd nicht blockiert ist, und bei jedem zehnten Impuls von der ersten Stufe des Multiplizierzählers MC entblockiert wird. So können die Verschlüßlerimpulse, die durch das Gatter 53 und den Negator 59 gehen, nur bei jedem zehnten Impuls durch das Gatter 51 hindurchgehen.

Wenn die Gewinde veränderliche entweder anwachsende oder abnehmende Steigung haben sollen, wird eins der Gatter 56,57 entblockt, um über Leitung 280 dem *Vor"-Zähler des Funktionegenerators oder über Leitung 281 dem "Zurück"-Zähler des Funktionsgenerators Geschwindigkeitssteuerimpulse zuzuführen. Die Impulse ändern auf geeignete Weise die Steigung, die in den

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"Vor¹¹- oder "Zurück"-Zählern programmiert wird, βο daß eine anwachsende oder abnehmende Impulszahl im Funktionsgenerator entsteht, die eine zunehmende oder abnehmende Gewindesteigung erseugt.

Normalerweise wird die Zeitspindel durch die X-Achse gesteuert, und sie wird deshalb entsprechend dem Sollwert der Gewindesteigung-gedreht, einerlei ob die Steigung konstant, zunehmend oder abnehmend ist. Wenn sich der Gewindedurchmesser ändert, kann ein. geeignetes Eingangsnachrichtensignal für die Y-Achse eingegeben werden. Man sieht, daß Gewinde von konstantem Durchmesser mit konstanter zunehmender oder abnehmender Steigung hergestellt werden können; oder daß Gewinde von veränderlichem Durchmesser mit konstanter, zunehmender oder abnehmender Steigung hergestellt werden können. Die Erfindung wurde unter be-Bonderer Beachtung des Gewindeschneidens beschrieben. Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, Material auf einer Drehbank in einem konstanten oder einstellbaren Abstand abzuschneiden. Man will z.B. bei allen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Werkstückes einen Span von konstanter oder einstellbarer Dicke von dem Werkstück abdrehen. Dies kann nach dem Verfahren der Erfindung ausgeführt werden, wenn der Supportvorschub mit der Drehung des Werkstückes synchronisiert ist.

Die Erfindung enthält neue und verbesserte Eigenschaften bei einer numerisch arbeitenden Regeleinrichtung. Obwohl eine Ausführungsform nach Pig. 3 logische und digitale Bauelemente benutzt, können auch andere Bauelemente für diesen Zweck verwendet werden. Dies wird durch das Grundblockschaltbild in Pig. 1 angedeutet. Obgleich die Erfindung nur ein Ausführungsbeispiel beschreibt, kann man Abwandlungen vornehmen, ohne von der Erfindung abzuweichen.

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Claims (6)

1463191 Patentansprüche

1. Huaeriaohe lagerege !einrichtung * insbesondere für Bahnregelungen τοη Werkzeugmaschinen, bei der von eines Bingabegerät Steuerimpulse an einen Funktionegenerator geliefert werden» der diese !spulee sur Steuerung der Relativbewegung ewisoben des Werkseug und eines rotierenden Werkstück, β.B. die Bewegung der Leitspindel und des Quervoreohubs des Werkseugsupports (oder -Schlittens) einer Drehbank, abwandelt, dadurch gekennselohnet, daß wählbar betätigbare Ispulsgeneratorsittel (203; 31,22*30) Dcehsahlispulee ale Funktion der Drehzahl des Werkstücks (204) ereeugen und wählbar betätigter* Verbindungesittel (Schalter 1 bis 4)» die Drehsahltspulse des funktionsgenerator (25) sufttnren*

2. Lageregeleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Funktionsgenerator die ins «ugeführten Ispulse in Pulse (periodische Ispulefo!gen)s»rlegt_v die den Soll-Bewegungekosponenten (X-Aehee, Y-Achseι Länge- und Quervoreohub) das Werkzeuge entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daB Synchroni·' Bieraittel (203,31) vorgesehen und so geschaltet sind, dafl eie die Oeneratorslttel (21,22,31) bei (Fig. 3s FF2, 3011 53*66) eines vorbeetiseten Drehwinkel dee Werketüoke betätigen.

3. Lageregeleinrichtung nach Anspruch t alt eines Takt!spulegeber und einer Geechwlndigkelts-Sollwert-Torgabevorriohtuiig sua Abwandeln der Taktiepulee des Systeae und «us Srxeugen von Oe-Bchwlndlgkelts-Sollwert-Vorgabe-Ispulsen sub· Steuern der Bewegung des Yerkseuge, bei der ferner Ispulee von der Geschwindlgkeita-Sollwert-Torgabevorrichtung dea Funktionsgenerator sugefUhrt werden, d a d u r c h gekennseichnet, dafi die wählbar betätigbaren Yerbindungsaittel (Schalter 3) de« Funktionsgenerator (25) wählbar entweder die Dorehsahliapulee oder die Ispulse von der Oeechwindigkeit-Sollwert-Vorgabevorr richtung (24) sufuhren.

Unterteaen

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4. Lageregeleinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r. c h gekennzeichnet , daß die Verbindungsmittel (Schalter 3) Schaltmittel (Schalter 2 und 4) zum Verbinden der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung (24) mit dem Drehzahl- Impulsgenerator (203, 21,22,30) und zum Verbinden des Ausgange der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung (24) mit dem Funktionsgenerator (25) enthält.

5. Lageregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel (Schalter 4) wählbar Impulse von der Geschwindigkeits-Sollwert-Vorgabevorrichtung (24) zum Funktionsgenerator (25) leiten, und zwar in einem von zwei wählbaren Sinnen, um eine andere Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs (205) relativ zum Werkstück (204) zu erzeugen.

6. Lagerege!einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß Pulsfrequenz-Hedüziermittel'(Fig. 3: FF1, 58 bis 50, 51 bis 50) vorgesehen sind, die auf ein Eingangssignal ansprechen und die Frequenz der Drehzahl impulse um einen vorbestimmten Betrag verringern.

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