DE19923285A1 - Computerisierte, numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine computerisierte, numerische Steuervorrichtung zum Ausführen von Betriebsvorgängen einer CNC-Werkzeugmaschine. Die Steuervorrichtung weist eine zentrale Prozessoreinheit, eine Speichereinheit, die mit der zentralen Prozessoreinheit verbunden ist, und eine Mensch-Maschineninterfaceeinheit auf, die eine Steuerkonsole, einen Bildschirm und einen Profilwegeditor zum Editieren von Daten der Profilkoordinaten des Werkstückes zu einem korrespondierenden Wegprogramm aufweist, das dann in der Speichereinheit für den späteren Gebrauch zum Ausführen der Betriebsvorgänge der CNC-Werkzeugmaschine gespeichert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine CNC-Werkzeugmaschine und insbesondere eine Steuervorrichtung für die CNC-Werkzeugmaschine.

Herkömmliche Werkzeugmaschinen werden von Hand bedient und sind daher ineffi­ zient. Aktuelle Werkzeugmaschinen sind mit einer computerisierten, numerischen Steuervorrichtung (CNC) zum Automatisieren des Betriebs der Werkzeugmaschine versehen. Die computerisierte numerische Steuervorrichtung ist mit einem Speicher zum Speichern eines Programms zum Betreiben der Werkzeugmaschine versehen. Der Betrieb der Werkzeugmaschine wird automatisch durch die computerisierte, nu­ merische Steuervorrichtung in Verbindung mit den vom Benutzer der Maschine vor­ gegebenen Betriebsinstruktionen gesteuert.

Das CNC-Programm umfaßt Daten, wie z. B. die geometrische Form des Werkstückes und die Maschinenzustände, wie z. B. die Drehzahl der Hauptwelle der Werkzeugma­ schine, den axialen Vorschub, usw. Mit anderen Worten beruht das Programm auf den Informationen der Profilkoordinaten eines Werkstückes, die gemäß der Werk­ stattzeichnung des Werkstückes berechnet werden. Die Berechnung der Profilkoordi­ naten eines einfachen Werkstückes kann einfach in relativ kurzer Zeit ausgeführt werden. Die Berechnung der Profilkoordinaten eines komplexen Werkstückes kann jedoch nicht in kurzer Zeit erhalten werden, wobei das Schreiben des Programmes eine zeitintensive Aufgabe ist.

Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine CNC- Werkzeugmaschine mit einer Steuervorrichtung vorzusehen, die eine einfache Pro­ grammierung des Betriebs der CNC-Werkzeugmaschine erlaubt. Das Muster des tat­ sächlichen Profilweges eines Werkstückes und das Wegprogramm können direkt von der Steuervorrichtung erhalten werden, in welche die Daten der Profilkoordinaten des Werkstückes eingegeben werden.

Gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine computerisierte, numerische Steuervorrichtung gelöst, die für die Verwendung in einer CNC-Werkzeugmaschine vorgesehen ist, und die eine zentrale Prozessoreinheit, eine Speichereinheit, die mit der zentralen Pro­ zessoreinheit zum Speichern des die von der CNC-Werkzeugmaschine auszuführen­ den Betriebsvorgänge spezifizierenden Programmes verbunden ist, und eine Maschi­ neninterfaceeinheit aufweist, die mit der zentralen Prozessoreinheit verbunden ist und eine Steuerkonsole, einen Bildschirm und einen Profilwegeditor umfaßt, der zum Edi­ tieren der Profilkoordinaten eines Werkstückes sowie eines korrespondierenden Wegprogramms verwendet wird.

Die vorgenannte Aufgabe, Merkmale, Funktionen und Vorteile der vorliegenden Er­ findung werden in der folgenden genauen Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den beigefügten Zeichnun­ gen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1A eine schematische Ansicht eines Werkstückprofils,

Fig. 1B eine schematische Ansicht eines Profilweges und der Koordinaten des Werkstückes aus Fig. 1A, und

Fig. 2 einen Standard-G-Code, der aus dem Profilweg aus Fig. 1 B abgeleitet ist.

Eine computerisierte, numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung zur Steuerung des Betriebs einer CNC-Werkzeugmaschine ist aus einer zen­ tralen Prozessoreinheit, einer Speichereinheit und einer Maschineninterfaceeinheit ausgebildet, die eine Steuerkonsole bzw. eine Eingabetafel oder/und eine Tastatur und einen Bildschirm aufweist. Die zentrale Prozessoreinheit, die Speichereinheit, die Steuerkonsole und der Bildschirm sind alle ähnlich im Aufbau zu herkömmlichen Ge­ räten. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch die Maschineninterfaceeinheit aus, die mit einem Profilwegeditor versehen ist.

Beim Betrieb wird ein Profilwegprogramm für ein Werkstück, wie es in Fig. 1A gezeigt ist, durch Eingeben der Werkstückprofilkoordinaten gemäß Fig. 1B in die Steuervor­ richtung der vorliegenden Erfindung erhalten. Solche Daten werden dann von der zentralen Prozessoreinheit der Steuervorrichtung derart verarbeitet, daß das Profil­ wegmuster auf dem Bildschirm der Steuervorrichtung angezeigt wird. Das Profilweg­ muster wird in den sogenannten Standard-G-Code umgewandelt, wie er in Fig. 2 ge­ zeigt ist. Der Standard-G-Code wird folglich in der Speichereinheit der Steuervorrich­ tung gespeichert. Mit anderen Worten kann ein Bediener der CNC- Werkzeugmaschine ein Profilwegprogramm eines Werkstückes durch Eingeben der Werkstückprofilkoordinaten an der Steuerkonsole der Steuervorrichtung der vorlie­ genden Erfindung erhalten. Die oben beschriebene Wirkung kann am besten durch den aus dem Handel bekannten Ausdruck "was Sie sehen, ist, was Sie bekommen (what you see is what you get - wysiwyg)" bezeichnet werden.

Hierbei muß festgehalten werden, daß die Bedienung einer Schleifmaschine einen Schleifprozeß und einen Endbearbeitungsprozeß umfaßt. Der Schleifprozeß umfaßt das Verfahren einer Schleifscheibe, die entlang eines vorbestimmten Profilweges bewegt wird, um ein festgelegtes Werkstück derart zu bearbeiten, daß das vorbe­ stimmte Profil auf der Oberfläche des Werkstückes ausgebildet wird. Der Endbear­ beitungsprozeß umfaßt eine feststehende Kreuzkurbel (diamond tumbler), auf der die Schleifscheibe entlang eines vorbestimmten Profilweges bewegt wird. Unter den oben beschriebenen Umständen wird die Schleifscheibe als Werkstück betrachtet.

Mit anderen Worten, die Schleif- und die Endbearbeitungszustände werden den ent­ gegengesetzten Koordinatensystemen angepaßt, wodurch sich die Schleifscheibe längs des Profilweges in entgegengesetzter Richtung oder den oben beschriebenen Umständen bewegt. Der Profilwegeditor der vorliegenden Erfindung kann automa­ tisch den Standard-G-Code gemäß der Art des Profilweges editieren.

Das Wegprogramm muß entsprechend einer Änderung der Größe des Werkstückes abgewandelt werden. Der Weg-G-Code des Originalprogrammes wird vom Profilwe­ geditor der vorliegenden Erfindung in ein Wegmuster umgewandelt, das dann auf dem Bildschirm angezeigt wird, um dem Ingenieur eine Änderung des Profilmusters auf dem Bildschirm zu erlauben. Das geänderte Profilmuster wird dann vom Profilwe­ geditor der vorliegenden Erfindung in einen neuen Standard-G-Code gewandelt. Der neue Standard-G-Code wird in der Speichereinheit für eine spätere Verwendung durch andere Ingenieure gespeichert.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ledig­ lich als beispielhafte Darstellung ohne Beschränkung betrachtet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können andere Ausführungsformen liegen, ohne daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Die vorliegende Erfindung ist des­ halb nur durch den im beigefügten Anspruch definierten Umfang beschränkt.

Claims (1)

1. Computerisierte, numerische Steuervorrichtung einer CNC-Werkzeugmaschine, wobei die Steuervorrichtung eine zentrale Prozessoreinheit, eine Speicherein­ heit, die mit der zentralen Prozessoreinheit verbunden ist, und eine Mensch- Maschineinterfaceeinheit umfaßt, die eine Steuerkonsole und einen Bildschirm aufweist, wobei die Mensch-Maschineinterfaceeinheit ferner einen Profilwege­ ditor zum Editieren der Daten der Profilkoordinaten eines Werkstückes zu einem korrespondierenden Wegprogramm aufweist, wobei die Daten der Profilkoordi­ naten des Werkstückes in die Steuervorrichtung mittels der Steuerkonsole der Mensch-Maschineninterfaceeinheit eingegeben werden.