DE1937517A1 - Impulsverteilersystem fuer eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

• Impulsverteilers-stem für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Impulsverteilersdstem zur Verteilung elektrischer Impulse, die in numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen benutzt werden; die Erfindung betrifft insbesondere ein Impulsverteilersystem, mit dessen hilfe eine näherungsweise Darstellung eines profiles auf einem Werkstück erreichbar ist, und zwar mit erhöhter Genauigkeft durch numerische Steuerung der zusammenhängenden Bewegungen des Arbeitsstückes und einer Schleifscheibe bzw. eines Werkzeuges der Werkzeugmaschine.
• Bei der Erzeugung eines komplizierten Profiles, wie eines Nockenprofijies auf einem Werkstück, ist es allgemein üblich, die Drehbewegung des Werkstückes in Verbindung mit der Bewegung einer Schleiischeibe -in Richtung oul: das Werkstück zu bzw. von dem Werkstück weg zu steuern. Die Steuerung der zusammenwirkenden Bewegungen des Werkstückes und der Schleifscheibe erfolgt normalerweise durch ein sogenanntes numerisches Steuersystem", das elektrische Impulse benutzt, die von geeigneten Interpolatoren in einer vorberechneten Größe und unzahl geliefert werden. Im Falle der Herstellung eines Nockenprofiles, das durch einen Nockendrehwinkel « und eine Nockenhöhe L bestimmt ist, müssen die Daten α und L in den Werkstück-Drehwinkel t und in den zwischen Werkstück und Schleifsoheibe vorhandenen Achsenabstand Y umtransformiert werden, um die Bewegungen des Werkstückes und der ßchleifscheibe zu steuern.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunds, einen Weg zu zeigen, wie ein Profil auf einem Werkstück näherungsweise dargestellt werden kann und zwar unter Erzielung einer höheren Genauigkeit als sie bei bisher bekannten Anordnungen erreicht wird. Dies soll unabhängig von der Menge der Eingabedaten erreichbar sein. Das neu zu schaffende System soll als numerisches Steuersystem ein Profil innerhalb zulässiger Toleranzen durch Vornahme von Pehlerprüfungen zwischen dem angenäherten Profil und einem gewünschten Profil herzustellen geatatten. Bei dem neu zu schaffenden System @oll im übrigen die Menge der Eingabedaten für eine numerische Steuerung reduziert werden, und zwar durch Ändern des Intervalles zwischen benachbarten Punkten auf dem näherungsweisen Profil entsprechend dessen Krümmungsänderungen.
• Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe eines Impulsverteilersystemn für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit zumindest einer Steuereinrichtung, die auf ihr zugeführt. Eingabedaten hin die Bewegungen eines Werkstückes und eines Bearheitungswerkzeuges zur näherungzweisen Erzeugung eines Profils auf dem Werkstück entsprechand stauert, erfindungsgemäß dadurch, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Eingabedaten in das Profil festlegende Zahlonpsare umsetzen, deren jedes einen Werkstück-Drchwinkel und eine Entfernung zwischen der Achme des Werkstückes und der Achse des Werkzeuges bezeichnet, daß eine Fehlerprüfeinrichtung vorgesehen ist, die die Differenz zwischen dem Profil und jeweils durch ausgewählte Zahlenpaare festgelegtegeradlinigen Segmenten prüft und lurch die die Länge der Segmente derart änderbar ist, daß die betreffende Differenz einen Wert annimmt, der innerhalb einer vorgegebenen zulässigen Toleranz liegt, und daß Interpolationseinrichtungen vorgesehen sind, die während der Dauer der geradlinigen Segmente elektrische Impulse an zumindest eine Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine abgeben.
• An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
• Fig. 1 zei;t ein Nockenprofil, das auf einem Werkstück durch dessen Drehung und durch eine Bewegung eines Werkzeuges bzw.
• einer Schleifscheibe auf das Werkstück zu bzw. von dem Werkstück weg zu erzeugen ist, Fi-. 2 und 3 veranschaulichen in Kurvenläufen ein bekanntes Verfahren zur näherungsweis en Darstellux des Nockenprofiles.
• Fig. 4 veranschaulicht in einem Kurvendiagramm ein anpassungsfarbiges Niiherungsverfahren gemäß der Erfindung.
• Fig. 5 bis 8 zeigen in Blockschaltbildern anpassungsfähige iäherungsberechnungssysteme gemäß der Erfindung.
• Fig. 9 veranschaulicht in einem Kurvendiagramm das Prinzip einer zweiten Ausführungsform gemaß der Erfindung.
• Fig. 10 zeigt in einem Blockliagranun ein bei der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung benutztes Rachensystem.
• Fig. 11 veranschaulicht die zwischen einem Werkstück und einer Schleifsoheibe bestehende Beziehung für den Fall, daß das auf dem Werkstück zu erzeugende Nockenprofil durch.eine Rollenmitnehmer darstellung gegeben ist.
• Fig. 12 veranschaulicht die zwischen dem Werkstück und einer Schleifscheibe bestehende Beziehung für den Fall, daß das auf dem Werkstück zu erzeugende Nockenprofil unter Benutzung von Rechteckkoordinaten beschrieben wird.
• Fig. 13 veranschaulicht die zwischen einem Werkstück und einer Schleifscheibe bestehende Beziehung für den Fall, daß das auf dem Werkstück zu erzeugende Nockenprofil unter Verwendung von Polarkoordinaten beschrieben wird.
• Zunächst sei Fig. 1 näher betrachtet, in der eine Schleifscgheibe. G und ein Werkstück W gezeigt sind. Die zwischen Zahlanpaaren (α L; α - Nockendrehwinkel, L = Nockenhöhe) und Zahlenpaaren (& , Y; & = Werkstückdrehwinkel, Y = Abstand zwischen der Werkstückachse und der Schlelfscheibe) bestehenden Beziehungen sind wie folgt definiert: In dem rechtwinkligen Dreieck 0 Q P sind OQ = L = #cos (α - ß) PQ = # sin (α -ß), hieraus folgt = -in dem rechtwinkligen dreieck 0 S 0' gilt y2 æ ob + O'S * ob + PQ w (R+L)² + d ()L2 hieraus folgt hierin ist R der Radius der Schleifscheibe G, c£ ist der Winkel der Drehung des Nockenprofila, das durch eine senkrechte Linie von der Achse 0 des Werkstückes W zu einer gemeinsamen Tangente an dem Berührungspunkt P und einer die Achse 0 mit der Spitze T der Nockenhöhe bzw. des Nockendrehwinkels verbindenden Linie bestimmt ist.
• L = OQ r Länge der senkrechten Linie X (Nockenhöhe); ß = durch die Linien OT und OP bestimmter Winkel in dem Dreieck TOP; Abstand von der Achse 0 zu dem Berührungspunkt P; S = Kreuzungspunkt der verlängerten Linie der Strecke X und einer parallel zur Linie PQ verlaufenden Linie O'S; Abstand zwischen der Achse O des Werkstückes und der Achse 0' der Schleifacheibe; = durch die Linien OO' und OT bestimmter Winkel (Werkstück-Drehwinkel).
• Somit werden der Abstand Y und der Werkstückdrehwinkel T aua den Gleichungen (1-1) und (1-2) erhalten. Dadurch kann das Nockenprofil im wesentlichen durch den Nockendrehwinkel α i und durch die Nockenhöhe L beschrieben werden. Hierbei handelt es sich um Werte, die eine Bedienperson einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine als eine Gruppe von gesonderten Zahlen oder zuweilen in der Form einer Gleichung L f f (α) gegeben sind.
• Ist das Uockenprofil durch eine Gruppe gesonderter Zahlen gegeben, so wird äblicherweise jeder der gegebenen Punkte (P1, P2, ...) in den α - L-Koordinaten mit dem nachbarpunkt durch gerade Liniensegmente verbunden. Auf diese Weise wird ein gewünschtes Nockenprofil erzeugt, wie es in Pig. 2 dargestellt ist. Die Punkte (P' 1' P' 2....) in den α -Y-Koordinaten gemaß Fig. 3 entsprechen den Punkten (P1, P2 ......) in den - L-Koordinaten ; sie können aus den Gleichungen (1-1) und (1-2) berechnet werden1 da die Steigungen der geraden Liniensegmente als naheuz gleich den Differential-Koeffizienten , ......) an den entsprechenden (P1, P2 ....) angeschen werden können. In herkömmlichen Systemen werden die den somit berechneten Punkten (P' 1' P' 2 ....) entsprechenden Impulse auf einem Band aufgezeichnet. Dieses Band gibt zur Erzeugung eines Nockenprofiles auf einem Werkatück seine Daten an die numerische Steuereinrichtung in der betreffenden Werkzeugmaschine ab und bzwirkt damit die Steuerung der Bewegungen des Werkstückes und der benutzten Schleifschsibe. Tatsächlich können die transformierten Punkte, das sind die Punkte (P' 1' P' 2' ...) in dem α -Y-Koordinatenfeld, nicht als Impulsverteilerpunkte benutzt werden, da die Ordinaten-und Abszissenwerte jedes Punktes gebrochene Zahlen enthalten, die für eine numerische Steuerung zu klein sind. Demgemäß werden die gebrochenen Zahlen sowohl bei den Ordinatenwerten als auch bei den Abszissenwerten normalerweise aufgerundet oder weggelassen, um ganze Zahlen zu erhalten, die eine numerische Steuerung zulassen. Auf diese Weise wird zwischen dem erzielten oder angenäherten Nockenprofil auf dem Werkstück und dem gewünschten Nockenprofil ein relativ großer Fehler bzw. eine relativ hohe Abweichung hervorgerufen. Ein aus dieser Näherungslösung resultierender Nachteil besteht darin, daß der fehler die zulässige Toleranz bei starken Krümmungsänderungen des Nockenprofiles überschreitet, während diese Lösung bei geringeren Kurvenänderungen genauer als notwendig ist, da das gewichte Nockenprofil durch gerade Liniensegniente in gleichmäßigen Intervallen angenähert wird. Die bekannte Niherungslösung zur Uberwindung dieses Problems besteht darin, diese Punkte in den Eingabedaten heraufzusetzen, d.h. die Punkte (P1' P2 ....) und damit die Anzahl entsprechender für die Impulsverteilung benutzter Punkt (Pt1* P' 2' ......) zu erhöhen.
• Die Erhöhung der Anzahl der Eingabedaten-Punkte hat Jedoch zur Kompflzierung des Verfahrens und zu einer äußerst aufwendigen Verarbeitung der Eingabedaten geführt. Dsrilber hinaus ist das lange Eingabeband während des Betriebs der numerischen Steuereinrichtung und deren Anordnungen unzweckmäßig.
• Zum Verständnis der alle diese 8chwierikeiten überwindenden Erfindung seien im folgenden die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung näher betrachtet. Dabei wird das Nockenprofil durch eine abene Mitnchmerdarstellung bezeichnet. Zur Batätigung einer Werkzeugmaschine ist es allgemein üblich, ein Nookenprofil in Form einer Gruppe von gesonderten Zahlen darzustellen, die aus Zahlenpearen bestchen, weloch jeweile den Hockendrahwinkel α und die Nockenhöhe L bezeichnen.
• Um die als Gruppen gesondert er Zahlen gegebenen Zahlenpaare vati Punkten in dem α - £i-Koordinatenfeld in Zahlenpaare von Punkten in dem Lf - Y-Koordinatenfeld gemäß der Erfindung zu transformieren, werden benachbarte Punkte in dem α - L-Koordinatenfeld durch Linien miteinander verbunden, die geeigneten Gleichungen genügen. So können entsprechende Punkte durch Kreisbögen oder durch Linien verbunden werden, die durch Polynome bezeichnet sind. Auf diese Weise wird dann ein ge-Wanschtes Nockenprofil erzielt, bei dem die Differentialkooffizienten as derem Punkt erhalten werden kleinen. Damit werden die obigen Gleichungen (1-1) und (1-2) nach Y und α aufgelöst, u. ach dem Abstana zwischen der Achse der Schleifscheibe G und der Achse des Werkstückes W und nach dem Werkstückdrehwinkel. Der Werkstückdrehwinkel t und der Abstand Y werden aus den Gleichungen (1-1) und (-1-2) durch ein elektrisches Rechensystem erhalten, und das Ausgangssignal des Rechensystems wird dazu benutzt, mit Hilfe einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine ein I'ockenprofil herzustellen.
• Das Verfahren zur annäherungsweisen Darstellung eines gewünschten Nockenprofils gemäß der Erfindung läuft wie folgt ab. Zunächst muß der Größe der Bewegung der numerisch gesteuerten Schleifmaschine Beachtung geschenkt werden, um die sich diese auf einen einzelnen Impuls hin bewegt, der von dem erfindungsgemäßen Impulsverteilersystem abgegeben wird. In diesem Zu sammenhang sei angenommen, daß das Werkstück durch einen Impuls um 1/200 gedreht und die Schleifscheibe um 1/500 mm verschoben wird. Diese Werte, d.h. 1/200 und 1/500 mm, werden nachstehend als Einheitsdrehwinkel und als Einheitsverschiebung bezeichnet. Es wird dabei notwendig sein, gebrochene Zahlen, die kleiner sind als der Einheitsdrehwinkel bzw, die Einheitsverschiebung, wegzulassen oder auf zurunden, da gebrochene Zahlen, die kleiner sind als die Einheitswerte, nicht zur numerischen Steuerung der in Rede stehenden Maschinen herangezogen werden können. Diese weggelassenen oder erhöhten Zahlen werden hier mit einem Strichindex versehen und im folgenden als Impulsdarstellungszahlen bezeichnet. So aind z.B. α und Y' Impulsdarstellungszahlen von α und Y. Der Ordinatenwert von Y'i eines willkürlichen Impulsdarstellungspunktes P'i = α @, Y'@) Co # i I n) entspricht einem Impulsdarstellungswinkel 'i und wird auf folgende Weise erhalten. Zunächst wird der Restwinkel E wischen dem willkürlichen Impulse darstellungswinkel α i und dem Winkel fJ ermittelt, der aus der Gleichung (1-2) in der Nähe des Winkels α i erhalten wird : 8i = α - α ' i Aus der Gleichung (2-1) können zwei Zahlenpaare (α i1' Li1) und (α :@' L:2) erhalten werden, die der folgenden Bedingung genügen: 0 #8i# < 1/2 Einheitsdrehwinkel = 1/2 1/20 (3-1) Somit wird die Gleichung 1) nach Yil und Y12 aufgelöst, und zwar unter Benutzung der Löaungen (α i1' Li1) und (α i2') L@@). Die Werte Yi1 und Y12 sind die Ordinatenwerte der Punkte Pi1 und Pi2 auf dem in Fig. 4 dargestellten Nockenprofil. Die Zahl auf der Achse des Punktes Pi, bei der es sich um eine angenäherte Zahl des Punktes Psi auf dem Nockenprofil handelt, entspricht dem Abszissenwert α 'i. Diese Zahl wird durch proportionale Aufteilung erhalten: Hierin bedeuten Yi die Ordinate des Punktes 8i2 die Abszisse des Punktes Pi2 minus 8i1 Abszissenwert des Punktes ii minus t'i Die Wert-e von Yi aus der Gleichung (4-1) sind nicht gleich einem Vielfachen der Einheitsverschiebung in dem allgemeinen Fall. Demgemäß muß der Bruchteil von Y@' der kleiner ist als die Einheitsverschiebung, weggelassen oder erhöht werden. Das Zahlenpaar (α 'i' x'.) des willkürlich gewählten Impulsdarstellungspunktes P' liegt vor; in entsprechender Weise können die Zahlenpaare entsprechend den Punkten P'n erhalten werden.
• Nachstehend sei eine in Fig. 5 dargestellte Umsetzschaltung gemäß der Erfindung näher betrachtet. Die Umsetzschaltung enthält einen Nockenhöhen-Rechner 1, der aus den Eingabedaten ein gewünschtes Nockenprofil berechnet, in dem benachbarte Punkte in den Eingabedaten miteinander verbunden werden. Für die Verbindung der benachbarten Punkte der Eingabedaten werden gekrümmte Linienzüge benutzt, die geeigneten Gleichungen genügen. Als Kurvenzsüge werden hier Kreisbögen oder Polynome benutzt. Eine Differenziereinrichtung 2 vermag den Differentialkoeffizienten ## des gewünschten Nockenprofils bei dem Nockendrehwinkel α zu berechnen, der durch entsprechende Steuerung der Eingangsleitung 12 festgelegt wird. Die Schaltung gemäß Fig. 5 enthält ferner Addiereinrichtungen 3, 6 und 9, eine Dividiereinrichtung 4, einen Umsetzer 5, der das Ausgangssignal der Einrichtung 4 in den invertierten Tangens umzusetzen imstande ist, Multipliziereinrichtungen 7 und 8, einen Rechner 10, der an seinem Ausgang die Quadratwurzel des seinem Eingang zugeführten Wertes abzugeben imstande ist, und ein Register 11 zur Einstellung des Schleifscheibenradius R.
• Die Nockenhöhen-Recheneinrichtung 1 und die Differenziereinrichtung 2 berechnen aus den als getrennte Zahlen gegebenen Zahlen die Nockenhöhe L und den Differentialkoeffizienten der den Nockendrehwinkel entspricht, wie er durch entsprechende α Steuerung ilber die Eingangsleitung 12 festgelegt ist. Die Augangswerte L und R der Recheneinrichtung 1 und des Registers 11 werden der Addiereinrichtung 3 zugeführt, deren Ausgangswert zu der Dividiereinrichtung 4 hin geleitet wird. Gleichseitig wird der Einrichtung 4 der Differentialkoeffizient ## von der Differenziereinrichtung 2 her zugeführt. In der einrichtung 4 wird der Differentialkoeffizient rlL der Differenziereinrichtung 2 durch den Ausgangswert (R+L) der Addiereinrichtung 3 dividiert. Der Ausgangswert der Dividiereinrichtung 4 wird der Umsetzeinrichtung 5 zugeführt, die den Wert jL / (R+L) in den reziproken Tangens umsetzt, d.h. in ten-1 ## / (R+L). Der Werkstückdrehwinkel.' wird schließlich dadurch erhalten, daß dem Ausgangswert der Umsetzeinrichtung bei der Addiereinrichtung 6 der Eingangswert. α hinzugefügt wird.
• Die Ausgangswerte von der Addiereinrichtung 3 und von der Differenziereinrichtung 2 werden ferner den Multipliziereinrichtungen 7 und 8 zugeführt, in denen diese Signale quadriert werden. Der Addierschaltung 9 werden gleichzeitig die quadrierten Werte (R+L)² und (c L/α )² von den Multipliziereinrichtungen in dieser 7 und 8 zugeführt und/addiert. Die Entfernung Y wird dadurch erhalten daß der Ausgangswert der Addiereinrichtung 9 der Recheneinrichtung 10 zugeführt wird, die aus dem ihr zugeführten Wert die Quadratwurzel ziehte Die erzielten Lösungswerte T und Y werden dann über Leitungen 13 und 14 über weiter unten noch näher beschriebene Schaltungen weitergeleitet Der Wert α wird insbesondere der in fig. 6 dargestellten Schaltung zugeführt, die Register 15 und 16, ein Flip-Flop 17, Subtrahiereinrichtungen 18, 19 und 20, einen Vergleicher 21, eine Multipliziereinrichtung 22 und Gatter 2),24,25,26 und 27 enthält.
• Wird der Wert eines willkürlichen Werkstückdrehwinkels α i in Form von Impulsen in das Register 15 der Schaltung gemäß Fig. 6 eingeführt, so wird der Wert des Winkel α 'i der Subtrahiereinrichtung 18 und dem Register 16 zugeführt. Das Register 16 gibt seinerseits den Wert des Winkels (F'i an die Subtrahiereinrichtung 19 und 20 ab und über die Leitung 12 su der in Fig. 5 dargestellten UMsetsechaltung, und zwar als Nockandrchwinkel α .
• Ein dem Nockenwinkel α 1 entsprechender Werkstückdrehwinkel α (in diesem Fall der Winkel α i), der einem ersten Versuch mit dem gewünschten Werkstückdrehwinkel # entspricht, wird in der Umsetzschaltung berechnet und über die Leitung 13 der Subtrahiereinrichtung 18 zugeführt, in der der Differenzwinkel zwischen und α i' also 81 = α 1 - α 'i' berechnet wird. Über das Gatter 27 wird der Restwinkel 8 1 dem Vergleicher 21 zugeführt, der einen Vergleich zwischen dem Restwinkel und der Hälfte des Einheitsdrehwinkels vornimmt. Ist der absolute Wert 8 1 des Restwinkels größer als die Hälfte des Einheitsdrehwinkels, so gibt -der Vergleicher ein Signal ab, auf das hin das Gatter 25 geöffnet wird. Der Inhalt der Subtrahiereinrichtung 19, in der sich die Differenz zwischen dem Winkel α 'i' der von dem Register 16 her eingeschoben worden ist, und dem Restwinkel 81 befindet, wird dem Register 16 über das Gatter 25 zugeführt, um den Wert des festgelegten Winkels α i aus diesem Register herauszuführen und den in der Subtrahiereinrichtung 19 berechneten Restwinkel (α 'i -ü1) zu ersetzen. Dieser neu berechnete Wert wird in die Subtrahiereinrichtungen 19 und 20 eingeschoben und der in Fig. 4 dargestellten Umsetzschaltung zugeführt. Sin dem neuen Nockenwinkel α 2 entsprechender neuer Drehwinkel t2 (in diesem Fall (α 'i - 81 von dem Register 16), der einem zweiten Versuch mit dem gewünschten Werkstückdrehwinkel entspricht, wird in der Umsetzschaltung gemäß Fig. 5 berechnet und über die Leitung 15 3 erneut der Subtrahiereinrichtung 18 zugeführt. Der Restwinkel 82 zwischen dem Winkel t 2 und t'i wird in der Subtrahiereinrichtung 18 berechnet und in dem Vergleicher 21 mit der Hälfte des Einheitsdrehwinkels verglichen. In dieser Weise werden die Berechnungs- und Vergleichsvorgänge solange wiederholt, bis der Restwinkel rJ m einen geringeren ert besitzt als die Hälfte des Sinheitsirehwinkels. Zu diesem Zeitpunkt besaß das Register 16 folgenden Inhalt : (α i - 81 - ... 8n-1). Ist der Restwinkel 8 n geringer als die Hälfte des Drehwinkels, so wird durch ein von dem Vergleicher abgegebenes Signal das Gatter 25 geschlossen und das Gatter 26 geöffnet. Dabei wird der letzte in der Subtrahiereinrichtung 20 berechnete Wert (α 'i - 81 - ... 8n-1 - 28n) in das Register 16 eingeführt ; der Subtrahiereinrichtung 20 werden die Eingangswerte von dem Register 16 und der Multipliziereinrichtung 22 her zugeführt.
• Diese Sultipliziereinrichtung 22 gibt an ihrem Ausgang ein Signal ab, das dem Zweifachen des Wertes des Restwinkels entspricht ei sei bemerkt, daß Fig. 6 den Inhalt der Subtrahiereinrichtungen 18 und 19 und das Ausgangssignal des Gatters 25 nach dem ersten Versuch veranschaulicht sowie den Inhalt der Subtrahiereinrichtung 20 und das Ausgangssignal des Gatters 26 nach dem n-ten Varsuoh Neben der Öffnung des Gatters 26 bewirkt das Auftreten eines Winkels £, der kleiner ist als die Hälfte des Einheitsdrehwinkels, ferner eine Öffnung des Gatters 23, das daraufhin ein Ausgangssignal S1 abgibt. Dieses Ausgangssignal S1 gelangt über die Leitung 48 zu den in Fig. 7 dargestellten Gattern 30,32 und 34 hin, die daraufhin öffnen. Auf die Öffnung der Gatter 30,32 und 34 hin werden die zu diesem Zeitpunkt in der Umsetzschaltung berechneten Werte von α und Y und der in der Subtrahiereinrichtung 18 berechnete Wert der Restgröße 8 über die Leitungen 13, 14 und 29 geleitet und als Werte α il, i1 und 8 il in geeignete Registereinrichtungen eingespeichert. Der Wert von α il wurde in der Umsetzachaltung unter Zugrundelegung des Nockenwinkels n berechnet (in diesem Fall (α 'i - 81 - ... - 8n-1)). Auf diese Weise wird ein Zahlenpaar erhalten, bestehend aus einem Drehwinkel, der kleiner oder größer als α 'i ist, jedoch innerhalb des halben Wertes eines Einheitsdrehwinkels liegt, und die Entfernung entsprechend dem Drehwinkel. So wird z.B. ein Zahlenpaar des in Fig. 4 angedauteten Punktes Pi1 = (α i1, Yi1) erhalten.
• Tritt das Signal 51 auf, so gelangt es ferner zu dem Flip-Flop 17 hin und schaltet dieses um. Dadurch wird das Gatter 24 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Vergleicher 21 unwirksam geschaltet, und zwar auf Grund des Schließens des Gatters 27.
• Das Gatter 27 ist auf Grund des Umsohaltens des Flip-Flops geschlossen worden. Wird der Wert des in der Umsetzschaltung unter Zugrundelegung des Nockenwinkels α (in diesem Fall (α 'i - 81 - ...
• 8n-1 - 28n)) berechneten Drehwinkels α über die Leitung 13 dem Gatter 24 zugeführt, so gelangt ein Ausgangssignal S2 über das durch das Flip-Flop 17 geöffnete Gatter 24 zu den in Fig. 7 dargestellten Gattern 31,33 und 35 hin. Die Gatter 31,33 und 35 öffnen daraufhin Da die Gatter 31,33 und 35 geöffnet sind, werden nunmehr der Information (α 'i - 81 - ... -8n-1) entsprechende Werte α , Y und 8 als Werte α i2' Yi2 und 8i2 in geeignete Registereinrichtungen eingespeichert. Ist der Speichervorgang erfolgt, so wird dem Flip-Flop 17 über die Leitung 28 ein Rücksetzsignal zugeführt, auf das hin das Flip-Flop seinen Zustand wechselt. Auf diese Weise liegen innerhalb der Hälfte des Einheitsdrehwinkels aus der Impulsdarstellungszahl α 'i zwei Zahlenpaare vor, die die Koordinaten der in Fig. 4 aufgezeigten Punkte Pi1 und Pi2 festlegen. Es dürfte einzusehen sein, daß die Bereitstellung von zwei Zahlenpaaren zu beiden Seiten des Impulse darstellungswinkels α 'i sehr wünschenswert ist, jedoch nicht unbedingt erforderlich ist Nachstehend sei Fig. 8 näher betrachtet, aus der ersichtlich ist, daß die Werte il und Yi2 über Leitungen 38 und 39 zwei Multi pliziereinrichtungen 42 und 43 zugeführt werden. Der Re Restwert 8i1 wird über eine Leitung 40 der Multipliziereinrichtung 42 und der Subtrah.iereinrichtung 44 zugeführt; der Restwert 8 i2 wird über eine Leitung 41 der Multipliziereinrichtung 45 und einer Subtrahiereinrichtung 44 zugeführt. In der Multipliziereinrichtung 42 wird das Produkt (£i1 Y Yi2) berechnet, und in der Multipliziereinrichtung 43 wird das Produkt (8i2 . berechnet lxi der Subtrahiereinrichtung 44 wird die Differenz der Restwerte (8i2-8i1) berechnet. Die Inhalte der Multipliziereinrichtungen 42 und 43 werden in eine Subtrahiereinrichtung 45 eingeschoben, die aus den ihr zugeführten Werten die Differenz (8i2 . Yi1 - 8i1 . Yi2) bildet.
• Demgemäß wird der Wert Yi dadurch erhalten, daß der Ausgangswert (8i2 . Yi1 - 8i1 . Yi2) der Subtrahiereinrichtung 45 in einer Dividiereinrichtung 46 durch den Ausgangswert (8i2-8i1) der Subtrshiereinrichtung 44 dividiert wird. Um eine Impulsdarstellungszahl Y'i zu erhalten, wird die gebrochene Zahl des erzielten Ordinatenwertes Yi in einer Recheneinrichtung 70 weggelassen oder erhöht, so daß der Impulsdarstellungswert Y'i der naheste Punkt an dem gewünschten Nockenprofil ist, wie dies Fig. 4 verdeutlicht. In derselben Weise wie zuvor betrachtet werden jegliche Ordinatenwerte der Impulsdarstellungszahlen Y'i (i " G, 1, 2 ..... ) erhalten, in~dem die Impuladarstellungszahlen α 'i (i = 0, 1, 2 ...... n) nacheinander dem Register 15 zugeführt werden.
• Jedes Intervall zwischen den Abszissenwerten zweier benaehbarter Punkte der Impulsdarstellungspunkte (P' o' ......P' kann entsprechend den Krümmungsängerungen des gewünschten Nockenprofils so gewählt werden, daß die Impulsdarstellungspunkte ein sehr genaues Nockenprofil beschreiben. Da jedes Intervall zwischen benachbarten Punkten der Puhkte (P' o' .... P'n) durch Einheitsdrehwinkel und Einheitsverschiebungen herstellbar ist, können in der Anzahl dem jeweiligen Intervall entsprechende Befehlsimpulse an die Steuereinrichtungen der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine während einer vorbestimmten Zeitspanne verteilt werden, und zwar zum Zwecke der Steuerung der Drehung des Werkstückes und der Vorschubbewegung der verwendeten Schleifscheibe. Das für jeden der Punkte (P' o' .... P' n) oder jeden der übrigen Punkte zwischen zwei benachbarten Punkten charakteristische Zahlenpaar wird vorzugsweise auf einem Magnetband oder einem Papierstreifen aufgezeichnet, der wiederholt benutzt werden kann. Auf diese Weise wird der Umfang des Betrieb des Rechensystems verringert, und zwar auf dieselbe Anzahl an Impulsen, die während jeder Drchung des Werk, stückes wiederholt verteilt werden.
• Sin Vorteil des zuvor betrachteten Impulsverteilersystems bestcht darin, daß die Genauigkeit der Annäherung an das gewünsdhte Nockenprofil erhöht ist, und zwar unabhängig von der Nenge gegebener Eingabedaten. Der Grund hierfür liegt darin, daß jedes Intervall zwischen zwei benachbarten Punkten entsprechend den krümmungsänderungen des gewünschten Nockonprofils geändert werden kann, indem die Abstände der Werkstückdrehwinkel in den dem Register 15 zugeführten Impulsdarstallungen gesteuert werden.
• Darüber hinaus ist es ferner möglich, ohne die Genauigkeit der iJocLenproYilannäherung zu opfern, die GesamtmenSe der Impulsdarstellungspunkte herabzusetzen, und zwar durch Verkürzen der Intervalle bei starken Krümmun6sänderun(i;en des gewünschten Nockenprofils und durch Verlängern der Intervalle bei kleinen Änderungen des Nockenprofils.
• Im folgenden sei das in Fig. 9 und 10 dargestellte zweite Auführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher betrachtet.
• Dieses zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich insbesondere auf ein modifiziertes Impulsverteilersystem zur Annäherung verschiedener au£einanderfolgender Punkte durch ein gerades Liniensegment innerhalb einer bestimmten zulässigen Toleranz.
• Der zwischen dem Segment und einem Teil des durch das Segment naherungsweise darzustellenden gewünschten Nockenprofils jeweils vorhandene Fehler wird geprüft, und ferner wird die Länge des Segmentes automatisch geändert. Dabei wird die Anzahl an für die Erzeugung eines Nockenprofils als Eingabedaten zu benutzenden Zahlenpaaren durch Verlängern der Intervalle bei kleinen Krümmungsänderungen des gewünschten Nockenprofils und durch Verkürzen der Intervalle bei starken Krümmungsänderungen des Nockenprofils insgesamt verringert. Darüber hinaus wird die bei der hnniiherung an das gewünschte Nockenprofil erzielte Genauigkeit auf diese Weise noch erhöht.
• Es sei bemerkt, daß das Verfahren zur Erzielung der Zahlen paare (((, X) - das ist der Abstand zwischen der Achse der Schleifscheibe und der Achse des Werkstücks und der Werkstückdrehwinkel - in dem - Y-Koordinatenfeld aus den das gewünschte Nockenprofil festlegenden Daten nicht in irgendeiner besonderen Weise beschränkt ist. Das oben als ein bekanntes Verfahren beschriebene Verfahren ist hier ebenfalls anwendbar. Bei der modifizierten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch das Verfahren benutzt, mit'dessen Hilfe Punkte entlang des gewünschten Nockenprofiles, wie der Funkt P'i (in Fig. 43 mittels der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
• Bezugnehmend auf Fig. 9 sei angenommen, daß die Impulsdarstellungspunkte (P' o' Ptn) in der Nachbarschaft des gewünschten Nockenprofiles DO. durch das. oben beschriebene System erhalten werden. Das Zahlenpaar (α ' i' Y 'i) (i = 1, 2, ....... n), d.h. das i-te Zahlenpaar von dem Anfangspunkt PO zur Annäherung an das gewünschte Nockenprofil aus gezählt, ist durch die transformierten Koordinatenwerte von (α 'i' Y'i) gebildet, wenn der Anfangspunkt P'o = (α 'o , Y'o) als Ursprungspunkt in dem dem - α -Koordinatenfeld benutzt wird, wie dies Fig. 2 zeigt. Die Koordinatentransformation erfolgt durch Berechnen der Werte ?i - ?o) und (Y'1 - Y'o) in Bezug auf das Zahlenpaar (α 'i' X'i) des Punktes P'i. Die transformierten Werte werden in einem geeigneten Register gesammelt.
• Die Zahl n, des Endpunktes i) wird experimentiell bestimmt ; das Näherungsverfahren kann wesentlich schneller durchgeführt werden, wenn die Zahl n entsprechend den Krümmungsänderungen der Kurve des gewünschten Nockenpro~fils geändert wird. Demgemäß wird die Zahl des Endpunkt es Pn zunächst unter Annahme eines Wertes experimentiell ermittelt. Im Fall der Fig. 9 ist n a 6.
• Die Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung basiert jedoch auf eine willkürlich gewählte Zahl n, da n beliebig wählbar ist.
• Um eine Annäherung der aufeinanderf.olgenden Punkte (20 n) in der Nachbarsc~haft des Nockenprofils durch ein gerades Liniensegm als wird die Gleichung des Segmentes P'oP'n dargestellt. Die Fehlerstrecke bzw. der Fehlerrestwert zwischen dem segment P'oP'n und dem jeweiligen Punkt Pi = (α i' Y 'i) (mit O< i < n) Ist die Strecke ei an Jede Punkt, d.h. an den Punkten ..... Pn-1) kleiner als die zulässige Toneranz #, so können die aufeinanderfolgenden Punkt (Po ....Pn) durch das Segment P'o P'n angenähert werden. Die Zahlenpaare (α ' n' Y'n) wären auf einem geeigneten Band oder in einer anderen geeigneten Registereinrichtung zur numerischen Steuerung zu speichern ; während des geraden Liniensegmentes P'o P'n würden dann entsprechend der auf dem Band gespeicherten Information elektrische Impulse an die Steuereinrichtungen der Werkzeugmaschine abgegeben werden, um dadurch die näherungsweise Darstellung des Nockenprofils zu erreichen.
• Ist die Strecke si eines bestimmten Punktes unter den Punkten (Po ....Pn) größer als die bestimmte zulässige Toleranz, so kann das Segment P'o P'n nicht als Annäherungssegment benutzt werden. Deshalb wird der Endpunkt P'n des Segmentes P'oP'n um einen Punkt zu dem Anfangspunkt P'0 hin verschoben. Das nunmehr vorliegende Segment P'oP'n-1 wird für die Fehlerprüfung benutzt. Demgemäß ist Die Fehlerstrecke bzw. der Fehlerrestwert ei zwischen dem jeweiligen Punkt der aufeinanderfolgenden Punkt Po,......Pn-1) und dem Segment P'oP'n-1 wird in derselben Weise geprüft wie zuvor erläutert, um nämlich zu bestimmen, ob das Segment P'oP'n-1 als Annäherungslinie benutzt werden kann oder nicht.
• Liegt der Fehler an einem bestimmten Punkt auf dem gewünschten Nockenprofil D.C noch außerhalb der bestimmten zulässigen Toleranz, so werden das Verschieben des Endpunktes des Segmentes P'oP'n-1 und das Prüfen des Fchlers wiederholt, und zwar solange, bis die Fehlerstrecke über dem Keckenprofilbereich, der durch ein gerades Liniensegment näherungsweise darzustellen ist, kleiner ist als die vorgegebene sulässige Toleranz. An dieser Stelle werden die Werte des Endpunktes des Zegmentes auf einer geeigneten Einrichtung aufgezeichnet, der betreffende Anäß@@kt wird @@@@@@hr als @@@@ Auf@@g@@unkt be@@@tst. @@@@chr wird ein ne@er @@@@uakt eines zeuem @egmentes gewänlt, um für den nächsten Schritt die Fehlerstrecken zu prüfen. Durch diese Vorgänge wird das gewünschte Nockenprofil über seine gesamte Länge durch eine Vielzahl gerader Liniensegmente näherungsweise dargestellt, die jeweils keinen Fehler hervorrufen, der außerhalb der vorgegebenen zulässigen Toleranz g liegt.
• Das bei der zweiten Ausführungsform benutzte Rechensystem ist in Fig. 10 dargestellt. Eine α α -Speichereinrichtung 50 und eine Y-Speichereinrichtung 51 sammeln eine Gruppe von Zahlenpaaren (α 'i' Y'i) (mit i = 1, 2,..... n), die über Eingangsleitungen 52 und 57 von dem Register 15 und der Recheneinrichtung 70 her zugeführt werden. Die Eingangslei tung 52 ist in Fig. 6 nicht dargestellt. Die Koordinatenwerte und Y'o des Anfangspunktes Po werden in den Registern 56 und 57 gespeichert. Zwei vorgesehene Subtrahiereinrichtungen 54 und 55 dienen dazu, Zahlenpaare in einem α -Y-Koordinatenfeld zu erhalten, dessen Ursprungspunkt der Punkt PO ist. Zu diesem Zweck werden in den betreffenden Subtrahiereinrichtungen die Werte q und Y'o von den Werten w und Y'j subtrahiert.
• Eine α -Registereinrichtung 58 und eine Y-Registrereinrichtung 59 dienen zur Aufnahme der Zahlenpaare α 'i' Y'i sowie zur Abgabe gewünschter Koordinatenwerta über Leitungen 58a, 58b, 59a und 58b in Abhängigkeit von Betätigungssignalen. Derartige Betätigungssignale werden von Registern 6Q und 91 abgegeben, in welchen diese Betätigungssignale festgelegt sind. Ferner sind eine Dividiereinrichtung 62, eine Multipliziereinrichtung 63 £ ein. Subtrahiereinrichtung 64 vorgesehen, die auf entsprechende Zuführung von Eingangswerten eine Berechnung entsprechend der Gleichung (5-1) durchführen. Ein Vergleicher 65 vergleicht das Rechnungsergebnis mit der vorgegebenen zulässigen Tolerans ¹, mm zu bestimmen, ob die festgelegte Ansahl in dan Registern 60 und 61 geändert werden muß oder nicht. Zwei Oattes 66 und 67 können die Warte d@@ @@hl@@@@@@@ der Endpumkte der gerades Linies@@@@@@te einem Interpel star bzw. einer Interpolationseinrichtung zuführen, die wahrend der Dauer der geraden Liniensegmente elektrische Impulse all die Steuereinrichtungen der Werkzeugmaschine zu derne numerischer Steuerung abgibt.
• Die Zahl n ist in dem Register 60 fest vorgegeben, um, das Zahlenpaar des Endpunktes 2'n zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem das Zahlenpaar (α 'o' Y'o) des Anfangspunktes P'o in den Registern 56 und 57 festgelegt ist. Die Zahlenpaare (α 'i' Y'i) in dam Y- α -Koordinatenfald, dessen Ursprungspunkt der Anfangspunkt P'o ist, werden in der α -Registereinrichtung 58 und in dorRegistereinrichtung 59 gesammelt.
• Die Ausgangswerte der Registereinrichtung 58 und 59, nämlich die Koordinatenwerte und n des Endpunktes P'n² werden der Dividiereinrichtung 62 zugeführt, in der die Division Y'n/α 'n durchgeführt wird. In dem Register 61 wird die Zahl i als i = n-1 festgelegt, wodurch das i-te Zahlenpaar aus den Reistern 58 und 59 ausgewählt wird. Dabei wird der aus dem Ret,isteI 58 ausgewählte Wert α 'i in der Multipliziereinrichtung 63 mit des Wert Y'n'α n multipliziert. Die Subtrahiereinrich- die Fehlerstrecke bzw. den Restwert ei als aus dem von dem Register 59 her zugeführten Wert Y'i und aus augeführten Wert Multipliziereinrichtung' 63 her Der Restwert ei wird dem Vergleicher 65 zugeführt, der diesen Wert mit der vorgegebenen zulässigen Toleranz # vergleicht. Ist ei < , so wird die in dem Register 61 festgelegte Zahl i in (i-1) geändert, und der dem von den Registern 58 und 59 her ausgewählten (i-1)-ten Zahlenpaar (das ist das (n-2)-te Zahlenpaar) entsprechende Restwert ei-1 wird sodann in dem Vergleicher 65 mit der vorgegebenen zulässigen Tolersnz verglichen. Solange die Restwerte an eämtlichen Punkten kleiner sind als die vorgegebene zulässige Toleranz #, werden der Rechan- und Vergleichsvorgang fortgesetzt, bis i = 1 ist. Ist i = 1, so werden die Gatter 66 und 67 durch ein von einem Diskriminator 68 geliefertes Signal geöffnet, um das Zahlenpaar α 'n' Y'n des Endpunktes n übertragen zu können0 Auf diese Weise ist ein Teil des gewünschten Nockenprofilfi d.h. die in Fig. 9 dargestellte gekrümmte Linie zwischen den Punkten Po und Pn durch ein einziges gerades Liniensegment P'o P'n angenähert.
• Überschreitet der einem bestimmten Punkt entsprechende Restwert jedoch die Toleranz bei dem Vergleichsvorgang, so wird der Inhalt des Registers 60 von n in (n geändert.
• Hierzu dient ein Befehlssignal von dem Vergleicher 65. Daraufhin werden die Daten des (n-1)-ten Punktes aus den Registern 58 und 59 aufgenommen, woraufhin der Rechen- und Vergleichs vorgang von neuem durchgeführt wird. Durch Verschieben des n-ten Punktes eu dem (n-1)-ten Punkt hin wird das Segment P'oP'n in das Gegment P'oP'n-1 geändert. Gemäß dem in Fig. 9 angenommenen Fall wird die Fehlerstrecke bzw. der Restwert zwischen dem erwünschten Nockenprofil und dem Segment P'oP'n-1 kleiner als zuvor. Unter der Annahme, daß jeder weitere Restwert innerhalb der zulässigen Toleranz 6-liegt, werden der Rechen- und der Vergleichsvorgang in derselben Weise wie oben beschrieben solange wiederholt, bis i =1 ist. Ist i . 1, so wird das Zahlanpaar (α 'n-1' Y'n-1) des Endpunktes des Segmentes P'oP'n-1 über die Gatter 66 und 67 übertragen, die dann durch ein entsprechendes von dem Diskriminator 68 geliefertes Signal übertragungsfähig sind. In der beschriebenen Weise wird ein geeignetes gerades Liniensegment bestimmt, mit dessen Hilfe eine Annäherung an einen Bereich des erwünschten Nockenprofils erzielt wird. Das Endzahlenpaar des Sagmentes wird dadurch erhalten, daß die Inhalte eines der Register 60 oder 61 bzw. beider Register auf das Ausgangssignal des Vergleiches 65 hin geandert werden. Dadurch erfolgt die Annäherung an einen bestimmten Bereich des erwünschten Nockenprofils ; der Endpunkt des Segmentes wird dann als Anfangspunkt für den nächsten Schritt benutzt, bei dem dieselben Rechen- und rgleichsvorgänge wiederholt werden. Demgemäß kann die gesamte Länge des gewünschten Nockenprofils durch eine Vielzahl gerader Liniensegmente angenähert werden, ohne dabei irgendeinen nenneneften Fehler in Kauf nehmen zu' müssen, der außerhalb der vorgegebenen zulässigen Toleranz liegt. Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die menge der für die numerische Steurung erforderlichen Eingabedaten im daten gleich zu bekannten Anordnungen wesentlich verringert, und' die Annäherungsgenauigkeit ist über die gesamte Länge des gewünschten Nockenprofils nahezu konstant, und zwar unabhängig von Kurvenänderungen des Nockenprofils. Darüber hinaus eignet sich dieses System im praktischen Gabrauch außerordentlich gut, da das Band verkürzt ist.
• Es sei bemerkt, , daß die Speichereinrichtungen 50 und 51 durch direkte Verbindung der in Fig. 10 dargestellten Schaltung mit den in Fig. 5 bis 8 gezeigten Schaltungen vorzugaweise weggelassen werden können. In diesem Fall werden die in den entu sprechenden Schaltungen barechnen Koordinatenwerte α 'i und Y'i in den Subtrahiereinrichtungen 54 und 55 in die Koordinatenwerte α 'i und Y'i transformiert und in den Registereinrichtungen 58 und 59 gespeichert.
• Bei er zweiten Ausführungsform wird die Fehlerprüfung an dem n-ten Punkt Pn in Bezug auf den Anfangspunkt Po bagonnen und solange fortgesetzt, bis der Fehler kleiner ist als die zulässige Toleranz #. Zu diesem Zweck wird der endpunkt in Richtung auf den Anfangspunkt Po verschoben. Es ist jedoch auoh möglich,, den ehler dadurch zu r-tLfen, d dsr unkt des jeweiligen Segmentes von dem Anfangspunkt Po weg verschoben wird. Des aa erng»ient bene grad'' 1inieet ist durch Verbinden des Anfangspunktes P'o und eines Punktes bestimmt, der in Bezug auf den Punkt, bei dem die Fehlerstrecke größer ist als die zulässige Tolerems # auf der Beits des Anrangspunk@em liegt. Durch diesen Vorgehen können dieselbem Ergebnisse und Wertigkeiten erzielt werden wie bei der zweiten Ausführungsform.
• Übersteigen die Fehler die vorgegebene zulässige Toleranz, so kann in Abweichung von dem betrachteten Fall der End-Punkt auch innerhalb der zulässigen Toleranz # auf derselben Achse des Drehwinkels verschoben werden. So wird z.B. ein Punkt Ps' ausgewählt, und das Segment P'oP's wird als Annäherungssegment benutzt, wenn auf dem Nockenprofil keine weiteren Punkte vorhanden sind, d.h. bezogen auf den in Fi6.9 angenommenen Fall bei den Punkten P1, P2 und Pn-3. Die Fehler an diesen Punkten übersteigen nicht die zulässige Toleranz.
• Ist ein Punkt vorhanden, bei dem der Fehler die zulässige Toleranz überschreitet, so wird der Endpunkt des betreffenden Segmentes in richtung auf den Anfangspunkt P'o verschoben bzw.
• von dioiem Anfangspunkt weg, und der Rechen- und Vergleichsvorgang werden in derselben Weise wie oben erläutert wiederholt.
• Der vorstehenden Beschreibung ist der Fall zu Grunde gelegt worden, daß das Nockenprofil durch eijne ebene Mitnehmerdarstellung entsprechend der Gleichung L = f (α ) dargestellt ist.
• Es können jedoch auch andere Darstellungen das Nockenprofils benutzt werden, wie eine Rollenmitnehmerdarstellung entspreche der Gleichung M = f (@). Ferner können die Rechteckkoordinaten-Darstellung entsprochand der Gleichung Y = f (x) und die Polarkoordinaton-Darstellung entsprechend der Gleichung rA = f (@A) benutzt werden, um in der oben beschriebenen Weise Impulse zur Stauerung von Werkzeugmaschinen entsprechend zu verteilen. Das Verfahren der Transformierung jeder Gleichung in den Abstand Y zwischen der Achse der jeweils benutzten Schleifscheibe und der Achse des Werkstückes und in den Drchwinkel α des Werkstückes anterscheides sich mämlich nicht wesentlich von den obem beschriebenen Verfahren.
• DemSemaß lautet die Transformationsgleichung : a) Rollenmitnehmer-Darstellung (Fig. 11) Hierin ist Y = OO' = Abstand zwischen der Achse des Werkstückes und der Achse der Schleifscheibe; α = Werkstückdrehwinkel L=OQ = Nockenhöhe bei ebener Mitnehmerdarstellung α = Nockendrehwinkel bei ebener Mitnehmerdarstellung M=OO2 = Nockenhöhe bei Rollenmitnehmerdarstellung # = Nockendrehwinkel bei Rollemnitnehmerdarstellung R = Radius der Schleifscheibe r g Radius der Rolle P = Schleifpunkt b) Rechteckkoordinatondarstellung (Fig. 12): Wie aus Fig. 12 hervorgeht, muß zur Erzielung der Werte X und α die Bahn der Schleifscheibe um die feststehende Nocke herum erhalten werden.
• Hierin ist X L Og' = der Abstand zwischen der Achse der Nocke und der Achse dor Schleifscheibe; α = Werkstückdrehwinkel ; P = Schleifpunkt.
• c) Polarkoordinatendarstellung (Fig. 13) : Hierin ist Y = OO' = der Abstand zwischen der Achse des Werkstückes und der Achse der Schleifscheibe.
• α = Werkstückdrehwinkel rA = OP = Nockenprofilradius bei Polarkoordinatendar-Stellung A = Nockendrehwinkel bei Polarkoordinatendarstellung L = Nockenhöhe bei abener Mitnehmerdarstellung α = Nockendrehwinkel bei abeneer Mitnehmerdarstellung P = Schleifpunkt Abschließend sei noch bemerkt, daß die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.

Claims (11)

p a t e n t a n s p r ü c h e

1. Impulsverteilersystem für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit zumindest einer Steuereinrichtung1 die auf ihr zugeführte Eingabedaten hin die Bewegungen eines Werkstückes und eines Bearbeitung£;werk zeuges zur näherungsweisen Erzeugung eines Profils auf dem Werkstück entsprechend steuert, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß Einrichtungen (1 bis 14) vorgesehen sind, die die Eingabedaten CL$)in das Profil festlegende Zahlenpaare (y,α ) umsetzen, deren jedes einen Werkstück Drehwinkel (tf) und eine Entfernung (Y) zwischen der Achse des Werkstückes und der Achse des Werkzeuges bezeichnet, daß eine Fehlerprüfeinrichtung (15 bis 27) vorgesehen ist, die die Differenz zwischen dem Profil und jeweils durch ausgewählte Zahlenpaare fastgelegtengeradlinigen Segmenten prüft und durch die die Länge der Segmente derart änderbar ist, daß die, betreffende Differenz einen Wert annimmt, der innerhalb einer vorgegebenen zulässigen Toleranz liegt, und daß Interpolationseinrichtungen vorgesehen sind,, die während der Dauer der geradlinigen Segmente elektrische Impulse an zumindest eine Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine abgeben

2. Impulsverteilersystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß die Eingebedaten (L,α ) in dem Werkstück-Drehwinkel (α ) und dem Abstand (Y) zwischen dem Achsen des Werkatückes und dem Werkzeug entsprechende Impuls-Darstellungswerte (X, ) umgesetzt werden und daß die Lange der geradlinigen Segmente zwischen ausgewählten Impuls-Darstellungswerten (Y, α ) änderbar ist

3. Impulsverteilersystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß Einrichtungen (6, 13; 15) vorgeschen sind, die aus ausgewählten Impuls-Daratellungswerten (α ) das Winkels zwei Punkte (Pi) atlf dem gewünschten Profil innerhalb eines vorgegebenen Wertes festlegen, daß Recheneinrichtungen (45, 46, 70) vorgesehen sind, die den Impulsdarstellungswert derjenigen Strecke berechnen, die dem gewünschten Profil am nahesten kont und die den ausgewählten Impulsdarstelungswerten des jeweiligen Winkels entspricht, und daß die von der Interpolationseinrichtung jeweils angesteuerte Steuereinrichtung die Drehung des Werkstückes und die Vorschübbewegung des Werkzeuges entsprechend den Impulsdarstellun£;sworten des Winkels und der Länge des jeweiligen Segmentes steuert.

4. Impulsverteilersystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, daß Einrichtungen (50, 54 ; 51, 55) vorgesehen sind, die durch Verbinden benachbarter Punkte der Eingabedaten ein erstes gewünschtes Profil festlegen, daß Einrichtungen (58, 59) vorgesehen sind, die das erste gewünschte Profil in ein zweites gewünschtes Profil umsetzen, das jeweils durch Werkstückdrehwinkel C α ) und Entfernungsstrecke ( Y ) zwischen den Achsen des Werkstückes und des Werkzeuges f'etgelegt ist, daß Einrichtungen (60, 61) vorgesehen sind, die auf dem zweiten gewünschten Profil zwei Punkte (Pi) ) innerhalb eines vorgegebenen Wertes aus den ausgewählten Impulsdarstellungswerten der Entfernungsstrecken festlegen, daß Rechnungseinrichtungen (63,64,65) vorgesehen sind, die den Impulsdarstellungswert des Jeweiligen Winkels bzw. der jeweiligen Strecke berechnen, der bzw. die dem zweiten gewünschten Profil am nahesten kommt und der bzw. die den ausgewählten Impuladarstellungswerten der Entfernungsstrecke bzw. des Winkels bei Benutzung der beiden festgelagten Punkte e (Pi) entspricht, und daß die Interpolatianseinrichtung elektrische Xmpulse entsprechend den Impulsdarstellungswerten des Winkels und der Entfernungsstrecke an zumindest eine Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine zur Steuerung der Drehung des Werkstückes und der Vorschu'bbewegun; des Werkzeuges verteilt.

5. Impulsverteilersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden festgelegten Punkten (Pi) der eine auf einer Seite der gewählten Impulsdarstellung des Winkels und der andere auf der anderen Seite der gewählten Impulsdarstellung des Winkels liegt.

6. Impulsverteilersystem nach Anspruch 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden festgelegten Punkte auf einer Seite der jeweils ausgewählten Impuls darstellung des Winkels liegen.

7. Impulsverteilersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtungen (45, 46, 70; 63,64,65) die Impulsdarstellungswerte des Winkels bzw.

der Entfernungsstrecke mit unterschiedlichen Zwischenabständen entsprechend den jeweiligen Eingabeinformationen auszuwählen vermögen.

8. Impulsverteilersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Speichereinrichtungen (58, 59) vorgesehen sind, in denen die Impulsdarstellungswerte des Winkels und der Entferrnrngsstrecke derart speicherbar sind, daß sie von der Interpolationseinrichtung herauslesbar sind.

9. Impulsverteilersystem nach einem der Ansprüche 1 bis , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fehlerprüfeinrichtung (15 bis 27) die Länge jedes geradlinigen Segmentes dadurch ändert, daß der Endpunkt des jeweiligen Segmentes soweit zu dessen Ausgangspunkt hin verschoben wird, bis die Differenz zu dem Profil kleiner ist als die zulässige Toleranz.

10. Impulsverteilersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fehlerprüfeinrichtung (15 bis 27) die Länge jedes geradlinigen Segmentes dadurch ändert, daß der Endpunkt des jeweiligen Segmentes von dessen Ausgangspunkt soweit weggeführt wird, bis die Differenz zu dem Profil noch kleiner ist als die zulässige Toleranz.

11. Impulsverteilersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8i dadurch gekennzeichnet, daß. die Fehlerprüfeinrichtung 15 bis 27) die Differenz zwischen dem jeweiligen Segment und dem Profil bei Überschreiten der zulässigen Toleranz dadurch ändert, das sie den Endpunkt des jeweiligen Segmente£;- berechnet, inden sie die Impul,s-Darstellungowerte des Winkels bzw. der Entfernung innerhalb der zulässigen Toleranz ändert, und zwar unter Beibehaltung der anderen Endpunkt-Impulsdarstellungswerte.

L e e r s e i t e