DE2246375B2 - Numerisch gesteuerte gewindeschneideanlage - Google Patents

Description

gnalen CPl und CPl, die dem Rotationswinkel des Werkstückes W oder der Hauptspindel entsprechen. Die Anzahl der Impulssignale CPl beträgt η pro Umdrehung des Werkstückes W oder der Hauptspindel, wohingegen die Anzahl der Impulssignale CPl eine pro Urndrehung des Werkstückes W oder der Hauptspindel beträgt. Die Impulssignale CPl werden dazu verwandt, die ursprüngliche Winkelstellung des Werkstückes W anzuzeigen. Beispielsweise kann als Stellung^odiergerät 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 nuf 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 \om 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 Herstellungeines 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 vorgeschoben 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 χ 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 pro Umdrehung des Werkstückes W betrieben werden. Wenn daher die Anzahl η der Impulssignale CPl 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 χ ■ /i/p-lmpulse 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. ρ =2, oder der Eingangsinformation χ ■ n'p, z.B. A' · n/p = 5,entsprechend den obengenannten Annahmen, wie in Fig. 2 gezeigt, durchgeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, erzeugt der herkömmliche Interpolator /Λ'7' 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 ρ zur Interpolation erfolgen. Im folgenden wird angenommen, daß die Interpolation durch den Computer CPU erfolgt. Die Ergebnisse der Interpolation zum Gewindeschneiden, d. h. die Interpolationsdaten, werden der Reihe nach im Kernspeicher MEM des Computers CPU auf die in Fig. 2 gezeigte Weise gespeichert, d. h. in diesem besonderen Fall, daß m Adressen ARl bis ARm vorhanden sind, und jede der Adressen 16 Bits hl bis bl6 aufweist. Die Interpolationsdaten einer Adicsse werden im folgenden als eine 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

i") einem Schieberegister in der in Fig. 3 gezeigten Maschinensteuerungssch^ltung 30 Einheit für Einheit übermittelt.

In Fig. 3 ist der Computer CPU mit einer Maschinensteuerungsschaltung 30 und äußeren Speichereinheiten, wie z. B. einem Magnetplattenspeicher MD oder ähnlichem verbunden, die die programmierten Befehle fur verschiedene Informaltionen zum Steuern einer Reihe von Werkzeugmaschinen (nicht gezeigt) und anderer peripherer Einrichtungen (nicht gezeigt)

2S speichern. Die Maschinensteuerschaltung 30 ist aus einem direkten Speicherzugriffskanal DMA, einem Impulsgenerator OSC, UND-Gatterschaltungen A\ bis /19, zwei Zählern CNTl und CNTl, Schieberegistern SHRl, SHRl und SHR3 von 16 Bits, einer Flip-Flop-Schaltung FFl, Vorwähl-Auf-und-Ab-Zählern (7DCl, UDCl und UDC3 und einer Gatterschaltung GC aufgebaut.

Der direkte Speicherzugriffskanal DMA wird zut direkten Übertragung von Informationen vom Speieher MEM zu den Schieberegistern SHRl, SHRl 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 ein Ansteigen der Anzahl der Werkzeugmaschinen und ähnlichem zur Folge, die dadurch gesteuert werden. Der Kanal DMA ist ζ. Β als »Data-Channel of the Nova series«-Computer hergestellt von Data General Corporation Massachu-

setts, USA, oder als »Selecter-Channel«, hergestell· von International Business Machine Corporation USA, bekannt.

Jedoch wird der Kanal DMA nicht notwendiger weise für die vorliegende Erfindung benötigt, da die Datenverarbeitungskapazität des Computers CPL auch dazu verfügbar ist, die Interpolationsdaten von Speicher MEM zu den Schieberegistern SHRl SHRl und SHR3 zu übermitteln.

Der Impulsgenerator OSC erzeugt Taktimpuls!

CLK einer Frequenz, die von dem vom Compute CPU gelieferten Vorschubsgeschwindigkeitssignal 1 gesteuert wird. Als Generator OSC ist der Datenfre quenzwandler »VF-505«, der AIKOH DENKI Co Ltd.. Tokio, Japan, /u nennen. Die UND-Gatter schaltungen /11 bis /19 sind von einem Typ mit /wc oder drei Eingängen, deren Ausgangssignal »1« wird wenn alle Eingänge der jeweiligen UND-Gatterschal tungen den logischen Wert »1« aufweisen. Die inte gricrte Schaltung vom Typ »SN 7408«, hergestellt \oi Texas Instruments Incorporated, Texas. USA, kam als UND-Gatterschaltungen genannt weiden.

Die Schieberegister SHRl, SHRl und SHRi sim vom »ReihencinRiui):s-Parallelausjianns«-Typ (»Se

rial input-Parallel output«) und haben 16 Bits. Die Inhalte der Schieberegister SHRl und SHR2 werden durch Schiebeimpulse CLK von dem Generator OSC Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schicbeimpulses verschoben, d. h. zu dem Zeitpunkt, an dem die Impulse vom logischen Wert »1« zum logischen Wert »0« wechseln. Die in dem Schieberegister SHR3 gespeicherten Inhalte werden ebenfalls Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schicbeimpulses CPl verschoben. Andererseits werden die Ausgangssignale der Schieberegister SHRl, SHR2 und SHR3 jeweils von einem rechten Endbit der Register SHRl, SHR2 und SHR3 genommen. Daher werden die Inhalte der Schieberegister SHRl und SHR2 oder SHR3 den UND-Schaltungen A5 und /46 oder Al Bit für Bit dann geliefert, wenn die Impulssignale CLK oder CPl von den UND-Schaltungen A2 und A3 oder A4 darangelegt sind.

Die Schieberegister SGRl, SHR2 und SHR3 von 16 Bits können z. B. durch Reihenschaltung von zwei integrierten Schaltungen aufgebaut werden: Typ »SN 74165«, hergestellt von Texas Instruments Incorporated, USA.

Die Zähler CATl und CNTl sind binäre Zähler und werden zum Zählen der Verschiebungen der Inhalte der Schieberegister SHRl und SHR2 oder SHR3 und zum Nachweis der Vollendung der Abgabe sämtlicher binärer Daten, die den Schieberegistern SHRl und SHR2 oder SHR3 übertragen sind, eingesetzt. Diese Zähler können durch Reihenschaltung von fünf sogenannten »J-Ke-Flip-Flop-Schaltungen zwischen eine ihrer Eingangsklemmen und die Triggerklemme der anderen Flip-Flop-Schaltung gebildet sein und zählen die Verschiebungen beim Abfall der Impulssignale CLK oder CPl von »1« auf »0«. Folglich erzeugen die Zähler CNTl und CNT2 jeweils Intcrpolationsdaten-Abrufsignale COM2 und COMl für den Kanal DMA, um die nächste frische Einheit an Interpolationsdaten von dem Speicher MEM zu dem Schieberegister 5HRl, SHR2 oder SHR3 übermittelt zu bekommen, wenn die Zahl der Verschiebungen 16 erreicht, was den gesamten Intcrpolationsdaten, die in den Schieberegistern SHRl, SHR2 und SHR3 gespeichert sind, entspricht.

Zusätzlich können herkömmliche Ringspeichcr ebenfalls als Zähler CNTl und CNT2 verwandt werden.

Die Vorwahl-Auf-und-Ab-Zählcr UDCl, UDC2 und UDC3 sind bekannt, z. B. als integrierte Schaltungen vom Typ »SN 71191« oder »SN 74192«, hergestellt von Texas Instruments Incorporated, USA. Diese Zähler UDCl, 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 AS, Aft, Al, /48 und /19 gelieferte Antriebsimpulse am Abfallzeitpunkt der Antriebsimpulse reduziert. Schätzungsweise besteht ein Block eines N/C-Informationssatzcs im Schieberegister SHR3 in diesem speziellen Fall aus der Information zur Ausbildung eines Gewindes der Länge L auf dem Werkstück. Wenn der Vorwahlwcrt auf »0« reduziert ist, erzeugen die Zähler UDCl, UDC2 und UDC3 »N/C-Daten-Abruf«-Signale NDRl und NDR2im den Computer CPU, um den nächsten Block numerischer Steuerdaten abzurufen.

Die Gatterschaltung (JC wird durch gewöhnliche logische Schaltungen, wie »UND«, »ODER« und ähnliche Schaltungen gebildet, um die Drehrichtung der Schrittmotoren 22 und 25 auszuwählen. Das Wählsignal DR( + ) oder DR{ —) wird vom Computer CPU entsprechend der gewünschten Richtung, im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, der Gatterschaltung GC geliefert.

In der Maschinensteuerschaltung 30 ist cine Gcwindeschneide-Steuerschaltung 40 vorgesehen. Die

ίο Schaltung 40 umfaßt die UND-Schaltungen /44 und /17, die Flip-Flop-Schaltung FFl', den Zähler CjY72, den Schieberegister SHR3 und den Auf-Ab-Zählcr UDC3.

Die vom Stellungscodiergerät 17 erzeugten Im-

!5 pulssignale CPl werden einer der Eingangsklemmen der UND-Gatterschaltung /14 und die Impulssignale CP2 der Einschalteingangsklemme Si der Flip-Flop-Schaltung FFl geliefert. Weiterhin wird das »N C-Daten-Abruf«-Signal NDR2 der Rückschalteingangsklemme Ri geliefert, um die Flip-Flop-Schaltung FFl ζ jrückzuschalten. Es ist anzunehmen, daß die Flip-Flop-Schaltung FFl anfangs durch ein in Fig. 3 nicht gezeigtes Rückschaltsignal in die Riickschältstellung gebracht werden kann.

Ein von der Flip-Flop-Schaltung FFl erzeugtes Ausgangssignal wird von ihrer Ausgangsklcmme So zu der Eingangsklemme der UND-Gatterschaltung A4 geliefert. Damit können die Impulssignalc CPl die UND-Gatterschaltung A4 nur dann passieren.

wenn die Flip-Flop-Schaltung FFl sich in ihrer Einschaltstellung befindet, d. h. daß das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme SO den logischen Wert »1« aufweist. Das Ausgangssignal der UND-Gatterschaltung /44 wird einer der Eingangsklemmen der UND-Gatterschaltung Al, einer Eingangsklemme des Schieberegisters SHR3, um dessen Inhalt Bit für Bit zu verschieben, und dem Zähler CNT2 geliefert, um die Verschiebungen des Inhalts im Schieberegister SHR3 zu zählen. Die laufenden Ausgangssignale des Schieberegisters SHR3 werden der anderen Eingangsklemme der UND-Gatterschaltung Al geliefert, die die Antriebsimpulse an den Auf-Ab-Zählei UDC3, um den Vorwahlwert darin zu subtrahieren, und an die Gatterschaltung GC anlegt, um der Schrittmotor 22 anzutreiben. Diese Signalabgabe erfolgt synchron mit den Impulssignalen CPl, die vor der UND-Gatterschaltung A4 geliefert werden, d. h wenn die von der UND-Gatterschaltung A4 zu dci UND-Gatterschaltung Al gelieferten Impulssignak CPl den logischen Wert »1« aufweisen.

Zur maschinellen Erzeugung eines Gewindes de Gewindesteigung ρ und der Gewindelänge L wird du obengenannte Interpolation von einem Compute CPU in Übereinstimmung mit der Information χ ni\ oder ρ durchgeführt, und das Ergebnis, d. h. die Inter polationsdaten, werden der Reihe nach, wie in Fig. ; gezeigt, im Speicher gespeichert. Darüber hinaus win eine numerische Information, die der Gewinde länge L entspricht, als Vorwahlwert durch den Com puter CPU im Auf-Ab-Zähler UDC3 eingestellt.

Zuerst wird eine an der Adresse ARi des Speicher

MEM gespeicherte Interpolationsdateneinheit über tragen und in dem Schieberegister SHR3 gelader Andererseits wird der Spindelmotor 16 durch eine i Fig. 3 nicht gezeigte herkömmliche Programmsteuc rung angesteuert, so daß er sich zu drehen beginn' Infolge des Betriebes des Motors 16 wird da

Werkstück W gedreht, und gleichzeitig beginnt d;i

Stellungscodiergerät damit, Impulssignale CPl zu erzeugen, deren Anzahl proportional der Rotationsgeschwindigkeit des Werkstückes W ist. Die Impulssignale CPl können jedoch die UND-Gatterschaltung /44 nicht passieren, bevor das Werkstück W zur Anfangsstellung gedreht ist, da die Flip-Flop-Schaltung FFl anfänglich in die Rückschaltstellung gebracht ist, und folglich das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme So den logischen Wert »0« aufweist. Wenn das Werkstück W in seine vorbestimmte ursprüngliehe Stellung gedreht ist, erzeugt das Stellungscodiergerät 17 ein Impulssignal CP2, das die Flip-Flop-Schaltung FFl in die Einschaltstellung an dem Zeitpunkt umschaltet, an dem das Impulssignal CP2 vor. »0« auf »1« wechselt. Entsprechend der Um- '·5 schaltung der Flip-Flop-Schaltung FFl wird der Wert des Ausgangssignals von der Ausgangsklemme So in den logischen Wert »1« umgewandelt, und folglich können die Impulssignale CPl die UND-Gatterschaltung A4 passieren. Das bedeutet, daß der Gewindeschneidebetrieb immer an einer bestimmten Ausgangsstellung des Werkstückes W beginnt.

Wenn der erste Impuls der Impulssignale CPl an die UND-Gatterschaltung Al und den Schieberegister SH3 gelegt ist, wird das erste Signal, das im Schie- ^a5 beregister SH3 gespeichert ist, in diesem speziellen Fall ein logischer Wert »1« an die Gatterschaltung GC und den Auf-Ab-Zähler UDC3 durch die UND-Gatterschaltung Al gelegt, da der Inhalt des ersten Bits fcldererstcn Adresse ARl -wie in Fig. 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 CPl von »1« auf »0« fällt, wird der Inhalt des Schieberegisters SHR3 nach rechts um ein Bit verschoben, und der Zähler CNT2 zählt »1«. Darüber hinaus wird der numerische Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 um eins an dem Zeitpunkt reduziert, an dem das Ausgangssignal von der UND-Gatterschaltung Al sich von »1« auf »0« entsprechend dem Abfall des ersten Impulses des Impulssignals CPl ändert.

Wenn danach der zweite Impuls des Impulssignals CPl angelegt ist, liefert der Schieberegister SHR3 ein nächstes neues Signal durch die UND-Gatterschaltung Al zur Gatterschaltung GC und zum Auf-Ab-Zähler UDC3. Das nächste neue Signal ist in diesem speziellen Fall ein logischer Wert »0«, da der Inhalt des zweiten Bits bl, das nun zum rechten Endbit des Schieberegisters SHR3 verschoben ist, »0« ist (in Fig. 2 gezeigt), wodurch der Schrittmotor 22 nicht angetrieben wird, und der Inhalt des Auf-Ab-Zählers durch Einführen des zweiten Impulses des Impulssignals CPl 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 CNTl feststellt, daß die Verschiebungen 16 erreicht haben, d. h. wenn der Inhalt im Schieberegister vollständig der Gatterschaltung GC übermittelt ist, dann erzeugt der Zähler CNTl das Interpolationsdatcnabrufsignal COMl 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 COMl auf Null gelöscht. Die Übertragungszeit der Interpolationsdaten ist, verglichen mit dem Impulsintervall der Impulssignale CPl beim Gewindeschneidebetrieb sehr klein. Daher kann der Gewindeschneidebetrieb kontinuierlich ablaufen. Auf diese Weise 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 UDC3 eingestellt ist, erreicht.

Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 auf Null reduziert ist, erzeugt der Zähler UDC3 das »N/C-Daten-Abrufe-Signal NDR2, 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 NDR2 auch zur Rückschalteingangsklemme Ri der Flip-Flop-Schaltung FFl geliefert. Folglich wird der Gewindeschneidebetrieb gestoppt, da das Ausgangssignal von der Klemme So der Flip-Flop-Schaltung FFl seinen logischen Wert zu »0« ändert und das Signal CPl die UND-Gatterschaltung A4 nicht passieren kann.

Im allgemeinen kann der Gewindeschneidevorgang nicht durch lediglich einen einmaligen Schnittvorgang wegen der Begrenzung der Schnittiefe, die eng mit der Genauigkeit des Gewindes verbunden ist und wegen des Brechens des Werkzeugs vollendet werden. Das Gewindeschneiden wird daher durch mehrere Schnittvorgänge vollendet, wobei bei jedem dieser Vorgänge das Werkzeug um einen bestimmten ansteigenden Betrag auf das Werkstück W vorgeschoben wird. In diesem Falle sollten die wiederholten Schnittvorgänge 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-Achse zu steuern.

Die Umrißsteuerschaltung umfaßt einen Genera toi OSC, UND-Gatterschaltungen Al, Al, A3, AS unc A6, Schieberegister SHRl und SHR2, einen Zählei CNTl, Auf-Ab-Zähler UDCl und UDCl und ein« Gatterschaltung GC. Die Schieberegister SHRl unc SHRl nehmen jeweils eine Interpolationsdatenein heit vom Speicher MEM auf, der die Interpolations daten für die X-Achsen und Y-Achsenrichtung spei chert, die durch Interpolation auf ähnliche Weise, wie bei der Gewindeschneidesteuerung berechnet sind.

Wenn das Umrißsteuersignal CC vom Compute CPU an die UND-Gatterschaltungen /41, Al, A3 AS und /16 gelegt ist, werden die Ausgangssignali von den Schieberegistern SHRl und SHRl syhchroi von den UND-Gatterschaltungen AS und /16 zu de Gatterschaltung GC und den Auf- Ab-Zählern UDC. und UDCl infolge des Taktimpulses CLK Bit für Bi geliefert, da die Inhalte der Schieberegister SH um SHRl Bit für Bit an dem Zeitpunkt verschoben wer den, an dem die Taktimpulse CLK von den UND

Gatterschaltungen A2 und A3 von »1« auf »0« umschlagen. Das der Gatterschaltung GC zugeführte Impulssignal wird der Schirittmotorantriebseinheit (nicht gezeigt) geliefert, um die erforderliche Umrißsteuerung durchzuführen.

Bei dieser Umrißsteuerung haben der Zähler CNTl und die Auf-Ab-Zähler UDCl und UDC2 dieselbe Aufgabe wie der Zähler CNT2 und der Auf-Ab-Zähler UDC3 bei der Gewindeschneidesteuerschaltung 40, um eine fortlaufende Umrißsteuening und eine automatische Bearbeitungsendsteuerung zu ermöglichen.

Die Einzelpunktsteuerschaltung umfaßt den Generator OSC, die UND-Gatterschaltungen AS und A9, die Auf-Ab-Zähler UDCl und UDCl und die Gatterschaltung GC. Der Computer CPU kann entweder ein X-Achsenwählsignal PP-X oder ein Y-Achsenwählsignal PP-Y einer der Eingangsklemmen der

UND-Gatterschaltungen AS oder /19 liefern, um es den Taktimpulsen CLK zu ermöglichen, die UND-Gatterschaltung AS oder A9 zu passieren. Die numerische Information eines Blockes der numerischen Steuerinformationen wird in den Auf-Ab-Zähler eingesetzt, der in Übereinstimmung mit aem Achsenwählsignal PP-Xoder PP-Y aus den Auf-Ab-Zählern UDCl und UDCl ausgewählt ist, und wird durch die Taktimpulse CLK von der UND-Gatterschaltung AS

ίο oder A9 reduziert. Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDCl oder UDCl auf Null reduziert ist, wird die Einzelpunktsteuerung beendet, da dann der Zähler UuCl oder UDCl ein »N/C-Daten-Abruf«- Signal NDRl zum Computer CPU erzeugt und dadurch das Signal PP-X oder PP-Y gelöscht wird. Durch die Einzelpunktsteuerschaltung wird die obengenannte Zuführbewegung des Stahls 26 auf das Werkstück W hin durchgeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage mit einem Digitalrechner, der die zur Impulsversorgung beim Gewindeschneiden erforderlichen Steuerdaten liefert und weitere Werkzeugmaschinen steuert, mit zwei Antrieben für eine Drehbewegung des Werkstückes und eine relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem *° Schneidestahl, mit einem Impulsgenerator, der dem Drehwinkel des Werkstückes entsprechende Impulssignale erzeugt und mit einem Impulsverteiler, der die Steuerdaten des Digitalrechners empfängt und als Interpohtionsdaten synchron *5 mit den Impulssignalen vom Impulsgenerator dem Antrieb für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (CPU) vor Beginn des Gewindeschneidevorgangs *° die Interpolationsdaten erstellt und im Speicher (MEM) abspeichert, daß der Impulsverteiler ein Schieberegister (SHR3) umfaßt, das als Steuerdaten die Interpolationsdaten (ARl) vom Speicher (MEM) empfängt, und daß die Interpolationsda- *5 ten im Schieberegister (SHRZ) Bit für Bit immer dann weitergeschoben werden, wenn der Impulsgenerator (17) ein Impulssignal erzeugt, wodurch die Interpolationsdaten (ARl) dem Antrieb (21, 22, 23) für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl nacheinander geliefert werden.

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   Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage mit einem Digitalrechner, der die zur Impulsversorgung beim Gewindeschneiden erforderlichen Steuerdaten liefert und weitere Werkzeugmaschinen steuert, mit zwei Antrieben für eine Drehbewegung des Werkstückes und eine relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl, mit einem Impulsgenerator, der dem Drehwinkel des Werkstückes entsprechende Impulssignale erzeugt und mit einem Impulsverteiler, der die Steuerdaten des Digitalrechners empfängt und als Interpolationsdaten synchron zu den Impulssignalen vom Impulsgenerator dem Antrieb für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestrahl liefert.

   Bei einer solchen bekannten Gewindeschneideanlage wird die Interpolation während des Gewindeschneidevorgangs durchgeführt. Da jedoch die Fertigungsgeschwindigkeit im Vergleich zur Datenverarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners sehr gering ist, die Lieferung der Daten vom Rechner während des Gewindeschneidcvorgangs aber durch die Fertigungsgeschwindigkeit bestimmt ist, ergibt sich eine unzurei- chende Ausnutzung der Kapazität des Rechners. Das führt dazu, daß die Zahl der Werkzeugmaschinen in einer von einem Rechner gesteuerten Anlage selbst dann stark begrenzt ist, wenn der Rechner eine sehr hohe Datenverarbeitungskapazität aufweist.

   Zur Lösung dieses Problems ist es beispielsweise aus z. B. aus »Siemens-Zeitschrift« 43 (1969) Heft 6. bekannt, für jede zu steuernde Werkzeugmaschine einen speziell konstruierten Interpolator vorzusehen und sämtliche Interpolatoren durch den Rechner zu steuern. Bei einer solchen Anlage erfolgt die Ermittlung der Interpolationsdaten mit Hilfe der speziell vorgesehenen Interpolatoren, während der Rechner lediglich eine Steuerfunktion erfüllt. Der Nachteil einer solchen Anlage liegt in ihren hohen Herstellungskosten und ihrem komplizierten Aufbau.

   Es ist daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine numerisch gesteuerte Gewindeschneidanlage der eingangs genannten Art, bei der die Erstellung der Interpolationsdaten durch den Rechner erfolgt, so auszugestalten, daß die Datenverarbeitungskäpazität des Rechners effektiv ausgenutzt wird, und somit von einem einzigen Rechner eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen gesteuert werden kann.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rechner vor Beginn des Gewindeschneidevorgangs die Interpolationsdaten erstellt und im Speicher abspeichert, daß der Impulsverteiler ein Schieberegister umfaßt, das als Steuerdaten die Interpolationsdaten vom Speicher empfängt, und daß die Interpolationsdaten im Schieberegister Bit für Bit immer dann weitergeschoben werden, wenn der Impulsgenerator ein Impulssignal erzeugt, wodurch die Interpolationsdaten der Reihe nach dem Antrieb fur die relative Längsbewegung zwischen dem Schneidestahl und dem Werkstück geliefert werden.

   Durch die beim Anmeldungsgegenstand vorgenommene Verteilung der beiden Aufgaben, die Interpolationsdaten zu erstellen und sie auf die Antriebe zu verteilen, auf den Rechner und auf das nachgeschaltete Schieberegister, wird der Rechner von dem zeitraubenden Vorgang der Verteilung der Daten entlastet, so daß seine Verarbeitungskapazität wirksamer ausgenutzt werden kann. Die Erstellung der Daten erfolgt somit bereits vor dem eigentlichen Schneidevorgang, während die Verteilung der Daten während des Srhneidevorganges dem Schieberegister überlassen wird. Derart entlastet kann der Rechner für eine große Anzahl von Werkzeugmaschinen arbeiten.

   Im folgenden wird an Hand der Zeichnung eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.

   Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine zusammen mit einem schematischen Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gewindeschneideanlage;

   Fig. 2 zeigt eine Tabelle der Folge der Interpolationsimpulssignale oder der Daten, die zum Gewindeschneiden verwandt werden und im Computer gespeichert werden;

   Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinensteuerungsschaltung.

   In Fig. 1 ist eine Drehbank 10 zum Gewindeschneiden gezeigt, die ein Bett 11 aufweist, auf dem ein Spindelkasten 12 und ein Reitstock 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- oder Wechselstrommotor 16, der an dem Spindelkasten 12 angebracht ist, über die Hauptspindel (nicht gezeigt) und das Spannfutter 14 ücdrehl. Ein Stellungscodiergerät oder ein Impulsgenerator 17 ist am Spindelkasten 12 vorgesehen und mit der Hauptspindel des Spindelkastens 12 verbunden. Das Stellungscodiergcriit 17 erzeugt zwei Arten von elektrischen Impulssi-