DE2246375A1 - Numerisch gesteuerte gewindeschneideanlage - Google Patents

Numerisch gesteuerte gewindeschneideanlage

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23G3/00—Arrangements or accessories for enabling machine tools not specially designed only for thread cutting to be used for this purpose, e.g. arrangements for reversing the working spindle
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindeschneideanlage, insbesondere zum von einem Computer gesteuerten Schneiden oder Ausbilden eines Gewindes. ' '
Wenn an einem Werkstück ein Gewinde maschinell hergestellt werden soll, so muß das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel des Werkstückes und der Querbewegung des das Gewinde schneidenden Werkzeugs entsprechend der vorher bestimmten Gewindesteigung konstant gehalten werden. Bisher wurde in dem Pail, in dem der Gewindeschneide-Vorgang von einem Computer gesteuert wurde, die Interpolation während des Gewindesehneidevorgangs durchgeführt. Als Computer wurde ein sogenannter Kleincomputer gewöhnlich verwandt. Ausnahmslos ist die Fertigungsgeschwindigkeit im Vergleich zu der Be-
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triebs- oder Datenverarbeitungsgeschwindigkeit des Computers sehr gering. Das führt dazu, daß die Zahl der Werkzeugmaschinen in einem vom Computer gesteuerten System selbst dann auf eine kleine Anzahl begrenzt ist, wenn der Computer eine sehr große Datenverarbeitungskapazität aufweist. Zur Lösung dieses Problems ist für jede Werkzeugmaschine oder Maschinensteuers chaltung ein speziell.konstruierter Interpolator vorgesehen, wobei sämtliche Interpolatoren durch einen Computer gesteuert werden. Dieses System ist jedoch mit einigen Nachteilen, z.B. hohen Herstellungskosten und einem komplexen Aufbau, behaftet.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage zu entwickeln, bei der die Datenverarbeitungskapazität eines Computers effektiv ausgenutzt und durch einen Computer eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen gesteuert wird.
Die erfindungsgemäße Gewindeschneideanlage soll geringe Kosten verursachen und ein Gewinde mit kleiner Oberflächenrauheit und großer Genauigkeit herstellen können.
Dazu umfaßt die erfindungsgemäße numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage einen Stahl zum Schneiden eines Gewindes auf einem Werkstück, eine Werkstückhalterung, um das Werkstück drehbar zu lagern, eine erste Antriebseinrichtung zum Drehen des Werkstückes, eine zweite Antriebseinrichtung zum Erzeugen einer relativen Längsbewegung zwis-chen dem Werkstück unit dem Stahl, eine dritte Antriebseinrichtung zum Erzeugen einer relativen Querbewegung zwischen dem Werkstück und dem Stahl, eine Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Reihe ,von Impulssignalen, die dem Rotationswinkel des Werkstückes entsprechen,.-Spei** chereinrichtungen zum Speichern der Interp61atiomaimpulseignale zum Schneiden eines Gewindes und SteuereinriöhtUiögea, mit einem Schieberegister zur Aufnahme einer Inte'f^ola tiöneimpulse!gnaleinheit von den Speichereinrichtungen, wobejL die Einheit der
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Interpolationsimpulssignale in dem Schieberegister der Reihe nach Bit für Bit der ersten Antriebseinrichtung synchron mit den Impulssignalen von der Impulserzeugungseinrichtung, geliefert wird und Bit für Bit durch die Impulssignale von den Impulserzeugungseinrichtungen stellenversetzt wird, und mit Zähleinrichtungen zum Registrieren der vollständigen Abgabe der gesamten Daten im Schieberegister und zum Erzeugen eines Signals zum Übertragen der nächsten Einheit von Interpolationsim-. pulssignalen in den Speiehereinrichtungen in die. Schieberegister, wodurch die relative Längsbewegung des Stahls gegen das Wertstück synchron mit der Drehung des Werkstückes gesteuert wird, um ein Gewinde mit einer, bestimmten Gewindesteigung erhalten zu können.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung eine ?beispiels-Weise,, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert,
Pig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine zusammen mit einem schematischen Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindiingsgemäßen Gewindeschneideanlage. '
Pig. 2 zeigt eine Tabelle der Folge der Interpolationsimpulssignale oder der Daten, die zum Gewindeschneiden verwandt werden und im Computer gespeichert werden.
Pig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfind ungsgemäßen Werkzeugmasehinensteuerungsschaltung.
In Pig. 1 ist eine Drehbank IQ zum Gewindeschneiden gezeigt, die ein Bett 11 aufweist, auf dem ein Spind el kasten 12. und ein Reitest ock 13 angebracht sind, Ein Werkstück W wird durch das Spannfutter 14 des Spindelkastens 12 und durch einen verschiebbar im Reitstock angebrachten Körner 15 gehalten und durch einen herkömmlichen Gleichstrom-cder Wechselstrommotor 16, der an dem Spindelkasten 12 angebracht ist, über die Hauptspindel (nicht ,gezeigt) und das Spannfutter 14 gedreht. Ein Stellungscodier^ gerät oder ein Impialsgeneicator 17 ist am Spindelkasten 12
hen und mit der Hauptspindel des Spindelkastens 12 verbunden. Das Stellungscodiergerät 17 erzeugt zwei Arten von elektrischen Impulssignalen CP1 und CP2, die dem Rotationswinkel des Werkstückes W oder der Hauptspindel entsprechen. Die Anzahl der Impulssignale CP1 beträgt η pro Umdrehung dee Werkstückes W oder der Hauptspindel, wohingegen die Anzahl der Impulseignale CP2 eine pro Umdrehung des Werkstückes W oder der Hauptspindel beträgt.. Die Impulssignale GP2 werden dazu verwandt, die ursprüngiiohe Winkelstellung des Werkstückes W anzuzeigen. Beispielsweise kann als Stellungscodiergerät 17 die Schrittweitencodiergerät-"INC-25-L»-Serie, hergestellt von Litton Industries, USA und ähnliches herangezogen werden.
Ein Werkzeugschlitten 18 ist verschiebbar auf einer auf dem Bett 11 ausgebildeten Gleitbahn 19 angebracht und wird durch eine. Achse 20 gehalten, die an ihren beiden Enden an dem Bett 11 befestigt ist. Der Werkzeugschlitten 18 steht mit einer Vorschubspindel 21 in Eingriff, die drehbar auf dem Bett an ihren beiden Enden angebracht ist und durch einen am Bett 11 angebrachten Schrittmotor 22 über einen Übertragungsmechanismus 23 gedreht wird, der so ausgelegt ist, daß er die Drehgeschwindigkeit in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis reduziert. Der Schrittmotor 22 ist einer vom herkömmlichen elektrohydraulischen Typ.
Ein Querschlitten 24 ist verschiebbar an dem Werkzeugschlitten 18 angebracht und wird in die Querrichtung durch einen Schrittmotor 25 bewegt, der am Werkzeugschlitten 18 angebracht ist. Ein Gewindeschneidewerkzeug oder ein Stahl 26 wird auf diesem Querschlitten 24 gehalten.
Zur Herstellung eines Gewindes auf einem Werkstück W muß der Schrittmotor 22 synchron mit der Drehung des Elektromotors 16 betrieben werden, so daß der Stahl 26 in einer bestimmten Beziehung mit der Drehung des Werkstückes W in Längsrichtung vor-
geschoben werden "kann. Der Schrittmotor 22 muß daher in Übereinstimmung mit Impulssignalen betrieben werden, die der Frequenz der Impulssignale vom Stellungscodiergerät 17 proportional sind. '
Wenn z.B. die Einheit der Längsbewegung % des Werkzeugträgers 24 pro zum Schrittmotor 22 gelieferten Impuls 0,01 mm beträgt und ein Gewinde mit einer Gewindesteigung von 2 mm erhalten werden soll, muß der Schrittmotor 22 durch 200 Impulse prο Umdrehung'des Werkstückes W betrieben werden. Wenn daher die Anzahl η der Impulssignale CP1 vom Stellungscodiergerät eintausend (1000) beträgt, muß der Schrittmotor 22 durch einen Impuls bei jedem fünften Impuls vom Stellungscodiergerät 17 betrieben werden. Im allgemeinen muß zum Schneiden eines Gewindes mit einer Gewindesteigung ρ der Schrittmotor durch einen Impuls pro x#n/p-Impulse vom Stellungscodiergerät 17 angetrieben werden.
Um die oben genannte richtige Impulsverteilung zu erhalten, wird die Interpolation durch einen der herkömmlichen Interpolatoren oder einen Computer CPU entsprechend der Gewindesteigung p, z.B. p=2, oder der Eingangsinformation χ·n/p, z.B. χ·η/ρ=5, entsprechend den oben genannten Annahmen, wie in Pig. 2 gezeigt, durchgeführt. Wie in Pig. 2 gezeigt, erzeugt der herkömmliche Interpolator INT eine Reihe von interpolierten Impulssignalen IPP synchron mit Bezugstaktimpulsen ClP* Natürlich kann die Interpolation durch einen Computer CPU mit einer Reihe von Programmen und der Eingangsbedingung p. zur Interpolation erfolgen. Im folgenden wird angenommen, daß die Interpolation durch den Computer CPU erfolgt., Die Ergebnisse der Interpolation zum Gewindeschneiden, d.h. die Interpolationsaaten, werden der Reihe nach .im Kernspeicher MEM des Computers CPU auf die in Pig. 2 gezeigte Weise gespeichert, d.h. in diesem besonderen Pail, daß m Adressen AR1 bis ARm vorhanden sind, und jede der Adressen 16 Bits b1 bis b16 aufweist. Die Interpolationsdaten einer Adresse werden im folgenden als eine
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Einheit der Interpolationsdaten bezeichnet. Die Interpolation und die Speicherung der Ergebnisse der Interpolation erfolgt mit einer hohen Geschwindigkeit, unabhängig vom vorliegenden Gewindeschneidezyklus.
Die Interpolationsdaten im Speicher MEM werden einem Schieberegister in der in Pig. 3 gezeigten Maschinensteuörungsachaltung 30 Einheit für Einheit übermittelt.
In Pig. 3 ist der Computer CPU. mit einer Maschinensteuerungssohaltung 30 und äußeren Speichereinheiten, wie z.B. einem Magnetplattenspeicher MD oder ähnlichem verbunden, die die programmierten Befehle für verschiedene Informationen zum Steuern einer Reihe von Werkzeugmaschinen (nicht gezeigt) und anderer peripherer Einrichtungen (nicht gezeigt) speichern. Die Maschinensteuerschaltung 30 ist aus einem direkten Speic herzugriffskanal DMA, einem Impulsgenerator OSC ,UND-Gatter- . Schaltungen A1 bis A9, zwei Zählern CNH und CM2, Schieberegistern SHR1, SHR2 und SHR3 von 16 Bite, einer flip-Flop-Schaltung FF1, Yorwähl-Auf-und-Ab-ZählemUDCI, TJDC2 und UDC3 und einer Gatterschaltung GC aufgebaut.
Der direkte Speicherzugriffskanal DMA wird zur direkten übertragung von Informationen vom Speicher MEM zu den Schieberegisterna SHR1, SHR2 und SHR3,ohne die Datenverarbeitungskapazität des Computers CPU in Anspruch zu nehmen, benutzt. Die Einführung des DMA-Kanals hat daher ein Ansteigen der Datenverarbeitungskapazität des Computers CPU. und damit ©in Ansteigen der Anzahl der Werkzeugmaschinen und ähnlichem zur Folge, die dadurch gesteuert werden. Der Kanal DMA ist z.B. als "Data-Channel of the Nova series"-Computer, hergestellt von Data General Corporation Massachusetts, USA, oder alB "Selec— ter-Channel",hergestellt von International Business Machine Corporation, USA, bekannt.
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Jedoch wird der Kanal DMA nicht notwendigerweise für die vorliegende Erfindung benötigt, da die Datenverarbeitungskapazität des Computers CPU auch dazu verfügbar ist, die Interpolationsdaten vom Speicher MEM zu den Schieberegistern SHR1, SHR2 und SHR3 zu übermitteln.
Der Impulsgenerator OSC erzeugt Taktimpulse CIK einer Preguenz, die von dem vom Computer CPU gelieferten Vorschub.sgeschwindigkeitssignal F gesteuert wird. Als Generator OSC ist der Oatenfrequenzwandler "VP-505?'^ der AIKOH DEMI Co.ltd., Tokio, Japan, zu nennen. Die UHD-Gattersehaltungen A1 bis A9 sind von einem Typ mit zwei oder drei Eingängen, deren Ausgangssignal "1" wiiid, wenn alle Eingänge der jeweiligen UMD-Gatterschaltungen" den logischen Wert "1" aufweisen. Die integrierte Schaltung vom Typ "SU74Q8", hergestellt von Texas Instruments Incorporated, Texas, USA, kann als UIJDrGatterschaltungen genannt werden.
Die Schieberegister SHR1, SHR2 und SHR3 sind vom "Reiheneingangs-Parallelausgangs"-Typ ("Serial input-Parallel output") und haben 16 bits. Die Inhalte der Schieberegister SHR1 und SHR2 werden durch Schiebeimpulse CLK von dem Generator OSC Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schiebeimpulses verschoben, d.h. zu dem Zeitpunkt, an dem·die Impulse vom logischen Werf "1" zum logischen'Wert "0" wechseln. Die in dem Schieberegister SHR3 gespeicherten Inhalte werden ebenfalls Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schiebeimpulses CP1 verschoben. Andererseits werden die AusgangsSignale der Schieberegister SHR1, SHR2 und SHR3 jeweils von einem rechten Endbit der Register SHR.1, SHR2 und SHR3 genommen. Daher werden die Inhalte der Schieberegister SHR1 und SHR2 oder SHR3 den UM)-S ehaltungen A5 und A6 oder A7.Bit für Bit dann geliefert, wenn die Impulssignale CLK oder CPI von den UHD-Sc haltung en A2 und A3 oder A4 darangelegt sind.
Die Schieberegister SHR1, SER2 und SIIR3 von 16 bits können z.B.
durch Reihenschaltung von zwei integrierten Schaltungen aufgebaut werden: Typ 11SN 74165", hergestellt von Texas Instruments Incorporated, USA.
Die Zähler CWH und CNT2 sind binäre Zähler und werden zum Zählen der Verschiebungen der Inhalte der Schieberegister SHR1 und SHR2 oder SHR3 und zum Nachweis der Vollendung der Abgabe sämt-1 icher· binärer Daten, die den Schieberegistern SHR1 und SHR2 oder SHR3 tibertragen sind, eingesetzt. Diese Zähler können durch Reihenschaltung von fünf sogenannten "J-K"-Flip-Flop-Schaltungen zwischen eine ihrer Eingangsklemmen und die Triggeifclemrae der anderen Flip-Flop-Schaltung gebildet sein und zählen die Verschiebungen beim Abfall der Impulssignale CLK oder CP1 von "1" auf "0". Folglich erzeugen die Zähler CNT1 und CNT2 jeweils Interpolationsdaten-Abrufsignale COM2 und C0M1 für den Kanal DMA, um die nächste frische Einheit an Interpolationsdaten von dem Speioher MEM zu dem Schieberegister SIIR1, SHR2 oder SHR3 übermittelt zu bekommen, wenn die Zahl der Verschiebungen 16 erreicht, was den gesamten Interpolationsdaten, die in den Schieberegistern SHR1, SHR2 und SHR3 gespeichert sind, entspricht.
Zusätzlich können herkömmliche Ringspeicher ebenfalls als Zähler CNT1 und CNT2 verwandt werden.
Die Vorwahl-Auf-und-Ab-Zähler UDC1, UDC2 und UDC3 eind bekannt, z.B. als integrierte Schaltungen vom Typ "SN 71191" oder "SN 74192", hergestellt von Texas Instruments Incorporated,USA. Diese Zähler UDC1, UDC2 und UDC3 werden als Vorwahl-Ab- oder Reduzierungszähler verwandt. In jedem dieser Zähler wird ein Block numerischer oder N/C-Information jeweils als ,-ein Vorwahlwert festgesetzt und durch von den UND-Schaltungen A5, A6, AY, A8 und A9 gelieferte Antriebaimpulse am Abfallzeitpunkt dor Antriebs impulse reduziert. Schätzungsweise besteht ein Block eines N/C-*Inforcationosataea im Schieberegister] SIIR3 in diesem ■; ■ ' ' ' ■ : ''30UO 1 3 /0 928 -'-> --^ 4.";·Λ ;Π -
speziellen Pall aus der Information zur Ausbildung einee Gewindes der Länge L .auf dtm Wtrketück. Wenn der Vorwahlwert auf "0" reduziert ist, erzeugen die Zähler UDC1, UDC2 und UDC3 "N/C-Daten-Abruf"-Signale NDR1 und NDR2 für den Computer CPU, um den nächsten Block numerischer Steuerdäten abzurufen.
Die Gatterschaltung GC wird durch gewöhnliche logische Schaltungen, wie "UHD", "ODER" und ähnliohe Schaltungen gebildet, um die Drehriohtung der Schrittmotoren 22 und 25 auszuwählen. Das Wählsignal DR(+) oder DR(-) wird vom Computer CKT entsprechend d«r gewünaoaten Riohtung, im Uhrzeigerainn oder entgegen dem Uoritiö«r«inn» d»r Ottftreoa&ltuns 60 geliefert.
In der Maschineneteuerschaltung 30 ist eine Gewindeschneide-Steuerechaltung 40 vorgesehen. Die Schaltung .40 umfaßt die UJfB~Soh*ltttBttn A4 unä A7, die flip-fflop-Sohaltung £f 1, den Zähler QWBZ, den Schieberegister SHR3 und den Auf-Ab-Zähler UDC3
Die vom Stellunggoodiergerät 17 erzeugten Impulssignale CPt wrrdtn tines? der Eingangsklemmen der UND-Gattersohaltung A4 und dit Impulssignale GP2 der EinaohaXteingangsklODime Si der Flip-Plop-Schaltung Ρ3?1 geliefert. Weiterhin wird das'^/C-Daten-Abruf11-Signal HDR2 der Rüokschalteingangsklemme Ri geliefert, um die Plip-Hop-Schaltung ?f1 zurückzuschalten. Es ist anzunehmen, daß äi« Flip-Ilop-Sohaltung I1SI anfangs durch ein in Pig. 3 nioht gezeigte» Rüok&chalteignal in die Rückschaltetellung gebracht werden kann.
Sin von der Flip-ΪΙop-Schaltung Fi1I erzeugtes Auegangseignal wird von ihrer Ausgangeklemrat S0 au der Singangsklenime der UKD-Gatterschaltung A4 geliefert. Damit können die Impulssignale CP1 die UND-Gattersohaltung A4 nur dann passieren, wenn die Flip-Plop-Schaltung PE1I sich in'ihrer Einschaltstellung befindet, d.h. daß das Aus gang s signal von der Ausgangsklenime So den logischen Wert "1" aufweist.' Das Ausgangssignal der UIID-Gatterschaltung A4 wird einer dßr E insane ski emmen der UliD-Gätt er schaltung
A 7, einer Elngangokleome dea Schiebtreglattro SHR3fum dtfeen Inhalt Bit für Bit fa rtrechitbtn, und dem IAhUv CHf2 geliefert, am die Verschiebungen dte Inhalt· in Schieberegister SHH3 zu zählen. Sie laufenden Ausgangssignale des Schieberegisters SHR3 werden der anderen Elngangaklemm· dir UND-Oattersohaltung: A7 geliefert, die die Antriebeimpulse an den Auf-Ab-Zählet UlXJJ, um den Vorwahlwert darin zu subtrahieren, und an die Gattersohaltung GO anlegt, um den Schrittmotor 22 anzutreiben. Dieee 6igualabgabe erfolgt synchron mit den Impulselgnalen CPt, die Ton dor UITD-öatteriohaltung A4 geliefert wtrdtn, d.Q. wtnn die το| det UWMfctterfohaltun« A4 su der UZnVöatterechaltiMDf A7 gellfftrttA Impuleeignale 0P1 dta loglsohen VoIrI ·ΐ· anftfOlMn. *'
Zur maichinellen Erzeugung eines Gtwindeo der lewindeeteigung ρ und der Gewindelänge L wird die oben genannte Interpolation von einem Computer OVO in übtreinstimuung elf der Information ΐ·η/ρ oder ρ durchgeführt, und das XrgewRlf, d.h. dl· InttVpo· latlonsdaten, werden der Reih· naoh, wi· In IIf. 2 geieigt, la Speicher gespeichert. Darüberhinäu· wlri eine nuoierloche Information, die der Oewlndelttnge L enteprloht, al· Vorwahlwert duroh *en Ooeputer OiU im Attf-Ab»2»hler 0DO3
Zuerst wird eine an der Adresse AR1 des Speichere HEH gespeicherte Interpolationsdateneinheit übertragen und In den Schieberegister SHR3 geladen. Andererseits wird ler Spladolaotor If duroh eine In FIf. 3 nioht ge*·igt« berkimaliehe Frofraooeteuesiuif ao gesteuert, so da3 or »ich iu drehen beginnt.
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Infolf· des Betrieb·· de· Motor· 1i viii 4M Wtrtaitttoii VfNnHI, und gleiohseitif beginnt da· Stellunf«ooiUrf«tit d*altt |»·«ι1·- signale CP1 zu erieugen, deren Aniahl proportional der Rotation·- geschwindigkeit des WerkstUokee W 1st. Dl· Impuleeignale OVI können jedoch die UND-Gattarachaltung A4 nicht passieren, bOTor das Werkstück W zur Anfangsstellung gedreht ist, da die Flip-Flop-Schaltung FF1 anfänglich in die Rückschaltstellung gebracht
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ist, und folglich das Aus gangs signal von der ,Ausgangsklemme So den logischen Wert "Ö" .aufweist. Wenn das Werkstück W in seine vorbestimmte ursprüngliche Stellung gedreht ist,erzeugt das Stellungscodiergerät 17 ein Impulssignäl CP2, das die Plip-Plop-Sehaltung PP1 in die Eins ehalt stellung an dem Zeitpunkt umschaltet, an dem das Impulssignal CP2 von "0" auf "1" wechselt. Entsprechend der Umschaltung der Plip-Plop-Schaltung PPI wird der Wert des Aus-, gangssignals von der Ausgangsklemme So in den logischen Wert "1" umgewandelt, und folglich können die Impulssignale CP1 die UND-Gatterschaltung A4 passieren. Das bedeutet, daß. der Gewindeschneidebetrieb immer an einer bestimmten Ausgangsstellung des Werkstüokes W beginnt. ,
Wenn der erste Impuls der Impulssignale CP1 an die UND-Gatterßohaltung A7 und den Schieberegister SH3 gelegt ist, wird das erste Signal, das im Schieberegister SH3 gespeichert ist, in dieeem tpeziellen Pail ein logischer Wert "1" an die Gatterschaltung GC und den Au£-Ab-Zähler UDC3 durch die UND-Gatterschaltung A7 gelegt, da der Inhalt des ersten Bits b1 der ersten Adresse AR1 - wie.in Pig. 2 gezeigt - "1" ist. Daher wird der Schrittmotor 22 durch einen Impuls in eine durch den Computer CPU bestimmte Richtung angetrieben.
Zu dem Zeitpunkt, an dem der erste Impuls des Impulssignals CP1 von "1" auf "0" fällt, wird der Inhalt des Schieberegisters SHR3 nach rechts um ein Bit verschoben, -und der Zähler CNi2 zählt "1". Dartiberhinaus wird der numerische Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 um eins an dem Zeitpunkt reduziert, an dem das Ausgangssignal von der UND-Gatterschaltung A7 sich von "1" auf "0" entsprechend dem Abfall des ersten .Impulses des Impulssignals CP1 ändert. ·
V/onn danach der zweite Impuls des Impulssignals CP1 angelegt ist, liefert der Schieberegister SHR3 ein nächstes neues Signal durch die UIID-Gatterschaltung A7 zur Gatterschaltung G(J und zum.Auf-
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Ab-Zähler ÜDC3. Das nächste neue Signal 1st in diesem speziellen Pail ein logischer Wert'O", da d'er Inhalt des zweiten Bits b2, das nun zum rechten Endbit des Schieberegisters SHR3 verschoben ist, "0" ist (in Pig. 2 gezeigt), wodurch der Schrittmotor 22 nicht angetrieben wird, und der Inhalt des Auf-Ab-Zählers durch Einführen des zweiten Impulses des Impulssignals CP1 nicht subtrahiert wird.
Auf diese Weise werden Impulssignale der Gatterschaltung GC entsprechend den in den Schieberegister SHR3 geladenen Interpolationsdaten geliefert, um den Schrittmotor 22 zu betreiben. Wenn der Zähler CNT2 feststellt, daß die Verschiebungen 16 erreicht haben, d.h. wenn der Inhalt im Schieberegister vollständig der Gatterschaltung GC übermittelt ist, dann erzeugt der Zähler CNT2 das Interpolationsdatenabrufsignal COM1 zum Kanal DMA, um die nächste Interpolationsdateneinheit von der Adresse AR2 im Speicher MEM zum Schieberegister SHR3 zu übertragen. Zusätzlich wird der Zählerstand im Zähler CNT2 durch dieses Signal C0M1 auf Null gelöscht.Die Übertragungszeit der Interpolationsdaten ist,verglicbai mit. dem Impulsintervall der Impulssignale CP1 beim Gewindeschneidebetrieb sehr klßin.Daher torn der Gewiideschneide betrieb kontinuierlich ablaufen. Auf diese V/eise wird die Datenübermittlung vom Speicher MEM zum Schieberegister SHR3 und die Impulsversorgung in Übereinstimmung mit den Interpolationsdaten im Schieberegister SHR3 solange wiederholt, bis die Länge des Gewindes den vorgewählten Wert L, der im Auf-Ab-Zähler ÜDC3 eingestellt ist, erreicht.
Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 auf Null reduziert ist, erzeugt der Zähler UDC3 das "N/C-Da ten-Abruf "-Signal WDIlZ, das dem Computer CPU als ein Programm-Unterbrechungssignal geliefert wird, um den nächsten Betrieb der Werkzeugmaschinen und anderer peripherer Einrichtungen einem bestimmten Programm entsprechend vorzubereiten. Gleichzeitig wird das Signal ITDR2 auch zur Rückschalteingangcklemme Ri der Flip-Flop-Schaltung Fl-1I geliefert. Folglich wird der Gewindeachneidebetrieb gestoppt, da
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das Ausgangssignal von der Klemme So der Flip-Flop-Schaltung seineilogischen Wert zu "0" ändert und das Signal OP1 die " UITD-Gatterschaltung A4 nicht passieren kann.
Im allgemeinen kann der Gewindesehneidevorgang nicht durch lediglich einen einmaligen Schnittvorgang wegen der Begrenzung der Schnitttiefe, die eng mit der Genauigkeit des Gewindes verbunden ist und wegen des Brechens des Werk, zeugs vollendet werden. Das Gewindeschneiden wird daher durch mehrere Schnittvor,-gänge vollendet, wobei bei federn dieser Torgänge das Werkzeug um einen bestimmten ansteigenden Betrag auf das Werkstück V/ vorgeschoben wird. In diesem Falle sollten die wiederholten Sohnittvorgänge immer an der ursprünglichen Stellung des Werkstückes mit Hilfe des oben beschriebenen Impulssignals CP2 beginnen.
Bei der Maschinensteuerschaltung 30 sind die anderen Steuereinrichtungen vorgesehen, um eine zufriedenstellende Steuerung der Werkzeugmaschine 10 zu erhalten. Eine der Steuereinrichtungen ist eine Umrißsteuerschaltung, um kontinuierlich und simultan die Bewegung des Stahls 26 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse zu steuern,und die andere ist eine Einzelpunktsteuerschaltung, um die Bewegung des Stahls 26 in Richtung der X-Achse oder Y-Ach3e zu steuern.
Die Umrißsteuerschaltung umfaßt einen Generator OSC, UND-Gatterschaltungen A1,A2,A3,A5 und A6, Schieberegister SHR1 und SHR2, einen Zähler CFiEI, Auf-Ab-Zähler ÜDC1 und TJDC2 und eine Gatterschaltung GC. Die Schieberegister SHR1 und SHR2 nehmen jeweils eine Interpolationsdateneinheit vom Speicher MEM auf, der die Interpolationsdaten für die X-Achsen und Y-Achsenrichtung speichert, die durch Interpolation auf ähnliche Weise, wie bei der Gewindeschneidesteuerung berechnet sind.
Uunn dan Umriß» touorn-ignaL OC vom Computer ClU au die UlID-
jn Λ1,Λ2,Λ5,ΛΕ5 und ,lh tfnloßfc iat, werden 'lie Uw-
3 0 ') Ö 13 / 0 9 2 8
gangssignale von den Schieberegistern SHR1 und SHR2 synchron von den UND-Gatterschaltungen A5 und A6 zu der Gatterschaltung GC und den Auf-Ab-Zählern UDC1 und UDC2 infolge des Takt impulses CLK Bit für Bit geliefert, da die Inhalte der Schieberegister SII und SHR2 Bit für Bit an dem Zeitpunkt verschoben werden, an dem die Taktimpulse ClK von den UND-Gatterschaltungen A2 und A3 von "1" auf "O" umschlagen. Das der Gatterschaltung GC zugeführte Impulssignal wird der Schrittmotorantriebseinheit (nicht gezeigt) geliefert, um die erforderliche UmriBeteuerung durchzuführen.
Bei dieser Umrißsteuerung haben der Zähler CNT1 und die Auf-Ab-Zähler UDC1 und UDC2 dieselbe Aufgabe wie der Zähler CNT2 und der Auf-Ab-Zähler UDC3 bei der Gewindeschneidesteuerschaltung 40, um eine fortlaufende Umrißsteuerung und eine automatische Bearbeitungsendsteuerung zu ermöglichen.
Die Einzelpunktsteuerschaltung umfaßt den Generator OSC, die UND-Gatterschaltungen A8 und A9, die Auf-Ab-Zähler UDC1 und UDC2 und die Gatterschaltung GC. Der Computer CPU kann entweder ein X-Achsenwählsignal PP-X oder ein Y-Aohsenwähleignal PP-I einer der Eingangsklemmen der UND-GatterBchaltungen A8 odtr A9 liefern, um es den Taktimpulsen CLK zu ermöglichen, die UND-Gatters chaltung A8 oder A9 zu passieren. Die numerische Information eines Blockes der numerischen Steuerinformationen wird in den Auf-Ab-Zähler eingesetzt, der in Übereinstimmung mit dem Achsenwählsignal PP-X oder PP-Y aus den Auf-Ab-Zählern UDC1 und UDC2 ausgewählt ist,und wird durch die Taktimpulse CLK von der UHD-Gattorschaltung A8 oder A9 reduziert. Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC1 oder UDC2 auf Null reduziert ist, wird die Einzelpunktsteuerung beendet, da dann der Zähler UDC1 oder UDC2 ein "IT/C-Daten-Abruf"-Signal NT)RI zum Computer CHJ erzeugt und dadurch dan Signal PP-X oder PP-Y gelöscht wird. Durch die EinzelpunktuteuornchnLtutitf wird'die ob on genannte Zuführ:b6weguhg des .;> ihlij 'G auf du.j './<jik,iJ tüuk ',/ hin durch^oi'iihrb.
3 ü 1J Ij 1 J / Ü1J 2 η

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    !Turnerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage mit einem Stahl zum Schneiden eines Gewindes auf ein Werkstück, einer ersten Antriebseinrichtung zum Drehen dee Werkstückes, einer, zweiten Antriebseinrichtung zum Erzeugen einer relativen längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Stahl, einer dritten Antriebseinrichtung zum Erzeugen einer relativen Querbewegung zwischen dem Werkstück und dem Stahl, einem Impulsgenerator zum Erzeugen von dem Rotationswinkel des Werkstücks entsprechenden Impulssignalen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung (MEM) eine Reihe von Interpolationsimpulssignalen der Reihe nach als Interpolationsdaten speichert,, ein Schieberegister (SHR3) eint Interpolations:dateneinheit von der Speichereinrichtung (MEM) aufnimmt und die Interpolationsdateneinheit im Schieberegister (SHR3) laufend zu der zweiten Antriebseinrichtung (22) Bit für Bit synchron mit Impuls signal, en (CP1) von einer Impulserzeugungseinrichtung (17) geliefert wird, und daß Nachweiseinrichtungen, wie z,B. ein Zähler (0HT2) die Vollendung der Abgabe der Interpolationsdateneinheit, die von der Speichereinrichtung (ICEM) auf den Schieberegister übertragen ist, anzeigt und ein Signal (COM1) erzeugt, das dazu dient, die nächste Interpolationsdateneinheit, die in der Speichereinrichtung (MEM) gespeichert ist, in den Schieberegister (SHR3) zu übertragen, wodurch ein Gewinde mit einer bestimmten Gewindesteigung auf dem Werkstück (w) ausgebildet wird.
  2. 2. Gewindeschneideanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungseinrichtung (Ί7) bei einer bestimmten Drehstellung des Werkstückes (W) ein Anfangsstellungssjgnal
    309813/0928
    (CP2) erzeugt, und daß das Signal (CP2) die Steuereinrichtung (Fi1I, A4) ansteuert, um den Beginn der Gewindeschneidebearbeitung zu ermöglichen, wodurch die Gewindeschneidebearbeitung immer an einer bestimmten Anfangsstellung des Werkstückes (V/) beginnt.
  3. 3 09813/0928
    L e e rs-e i t e
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