DE2349004A1 - Einrichtung zur korrektur der werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine - Google Patents

Einrichtung zur korrektur der werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine

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DE2349004A1 DE19732349004 DE2349004A DE2349004A1 DE 2349004 A1 DE2349004 A1 DE 2349004A1 DE 19732349004 DE19732349004 DE 19732349004 DE 2349004 A DE2349004 A DE 2349004A DE 2349004 A1 DE2349004 A1 DE 2349004A1
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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, " ' ^ Berlin und München Werner-von-rSiemens-Str. 50
Unser Zeichen: VPA 73/3262 Ch/Ar
Einrichtung zur Korrektur der Werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Korrektur der Werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, bei der die Arbeitsspindel unter einem Winkel aus der normalen Vorschubrichtung der Maschine schwenkbar ist.
In der Regel legt der Programmierer beim Erstellen von Bearbeitungsprogrammen Normmaße der zu verwendenden Werkzeuge zugrunde. Die Werkzeuge unterliegen jedoch einer natürlichen Abnutzung und entsprechen dann im Laufe der Bearbeitung nicht mehr den im Bearbeitungsprogramm geforderten Werten. Ohne die Verwendung von Werkzeugkorrekturen bleibt dann nur der Einsatz neuer Werkzeuge mit den ursprünglichen Abmessungen übrig, falls nicht das gesamte Bearbeitungsprogramm auf die neuen Werkzeugabmessungen umgeschrieben werdensoll. Der Werkzeugkorrektur fällt somit die Aufgabe zu, bei gleichem Bearbeitungsprogramm für die abweichenden Werkzeugabmessungen die notwendigen Korrekturberechnungen durchzuführen.
Bei der Bearbeitung von schräg zu den Maschinenhauptachsen stehenden Werkstückflächen ist die senkrechte Stellung des Werkzeugs zur Werkstückoberfläche eine notwendige Voraussetzung. Dies erreicht man entweder durch Schwenken des Werkstückes mittels einer Vorrichtung oder durch Schwenken des Werkzeuges. Bei großen Werkstücken würde das Schwenken
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des Werkstückes zu sehr großen Maschinen führen. Als Alternative bietet sich an, die Spindel mit dem Werkzeug zu schwenken. Hierbei ist jedoch die Anwendung der Werkzeugkorrektur relativ schwierig, da sich jede Änderung der Werkzeugabmessung durch die geschwenkte Achse in mindestens zwei Koordinaten auswirkt. Um daher mit einem nachgeschliffenen Werkzeug arbeiten zu können, müssen entsprechend den Achsen mindestens zwei Werkzeugkorrekturen pro Schwenkwinkel verändert werden. Dies verlangt vom Bedienungsmann zusätzlich e Rechenarbeiten und erhöhten Aufwand beim neuen Einrichten der Anlage.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Eingabe der Korrekturdaten zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Korrektur der Werkzeugdaten proportionale Werte in einen digitalen Korrekturrechner eingebbar sind, in dem mit aus den Winkelfunktionen des Schwenkwinkels der Arbeitsspindel abgeleiteten Multiplizi.ergrößen die Korrekturwerte für die Vorschubrichtungen berechenbar und speicherbar sind und daß die gespeicherten Korrekturwerte mit den von der Steuerung ausgegebenen Vorschubbefehlen zusammenfaßbar sind. Hierdurch werden nach Eingabe der Schwenkdaten aus der Längenoder Durchmesseränderung die Korrekturbeträge selbsttätig in den entsprechenden Achsen ermittelt und für die Steuerung bereitgestellt. Damit ist für alle Schwenkwinkel je Werkzeug auch nur noch ein Korrekturschalter nötig, wobei der Bedienungsmann - wie gewohnt - die meßbare Abweichung des Werkzeuges in den vorgegebenen Korrekturschalter eingibt.
Mit Vorteil wird dabei als Korrekturrechner ein DDA-Interpolator benutzt und die den Winkelfunktionen proportionalen Werte mit einer der Korrektur der Werkzeuglänge proportionalen Zahl von Taktimpulsen addiert. Hierbei macht man sich
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die Eigenschaft des DDA-Interpolators zunutze, als Frequenzteiler zu arbeiten.
Da hierbei der Fall auftreten kann, daß Winkelfunktionen größer als 1 sind, wird vorteilhafterweise die Einrichtung noch so ausgestaltet, daß die Zahl der Taktimpulse vervielfachbar ist, indem z.B. schon bei der Eingabe der Korrekturwert verzehnfacht eingelesen wird.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:
Das zu bearbeitende Werkstück 3 ist auf der Spannfläche einer Portalmaschine aufgespannt. Das im Schwenkkopf 1 gehalterte Werkzeug 4 ist durch das Portal 2 in X- und Y-Richtung gegenüber dem Werkstück 3 verfahrbar. Der die Arbeitsspindel enthaltende Schwenkkopf 1 ist dabei um den Winkel <Xs gegen die Z-Achse schwenkbar, so daß die Arbeitsspindel dann in Z'-Richtung liegt und die Vorschubbewegung in dieser neuen Richtung ausführt.
Die Steuerung der Maschine wird in an sich bekannter Weise durch eine numerische Steuerung 5 vorgenommen, die an Interpolatoren 51 bis 53 die entsprechenden Wegbefehle ausgibt. In den vorteilhafterweise als DDA-Interpolatoren ausgeführten Interpolatoren werden die Vorschubsteuerpulse für die Maschine erzeugt und über ein Anpaßglied 54 der Maschine vorgegeben.
Um eine Werkzeuglängenänderung berücksichtigen zu können, ist ein zusätzlicher Korrekturrechner 6 vorgesehen, der aus der Werkzeuglängenkorrektur Δ L die entsprechenden Komponenten für die Z1-' und Y-Achse berechnet und zusätzlich den Interpolatoren 51 und 52 vorgibt. Der Korrekturrechner ist dabei in an sich bekannter Weise als DDA-Interpolator ausgebildet. Der DDA-Interpolator basiert auf dem Prinzip, don Inhalt eines Speichers fortlaufend in einen
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weiteren Speicher zu addieren und die Überträge als Steuerungspulse zu benutzen, wobei man sich hierbei die Eigenschaft des Binärsystems zunutze macht, daß bei einer
2 -fachen Addition in den Speicher mit η-Stellen die Zahl der Übertragspulse gleich der jeweils addierten Zahl ist. Wählt man statt dem Wert 2 eine andere Zahl von Addierbzw. Taktimpulsen, so wird der vorgegebene Wert entsprechend unterteilt. In dieser Hinsicht wirkt der Interpolator als Frequenzteiler.
Im einzelnen ist der Aufbau derart vorgenommen, daß an einem Korrekturschalter 61 die Werkzeuglängenkorrektxir Δ L eingestellt werden kann. Diese Werkzeuglängenkorrektur wird in einen Speicher 62 übernommen und abgeleitet davon eine der Werkzeuglängenkorrektur proportionale Zahl von Addier- bzw. Taktpulsen zum Takten des Interpolators benutzt. Als zu addierende Funktion werden dabei die Winkelfunktionen 1 bzw. tan CC benutzt, aus denen sich die Komponenten K , K für die einzelnen Achsen ergeben. Durch einen Befehl der
Steuerung 5 werden somit diese Werte - für die Y-Achse 1 bzw. für die Z'-Achse tan in den Speichern 63 bzw. 6kcos mittels Addiergliedern 65 bzw. 66 mit einer der Werkzeuglängenkorrektur Δ L proportionalen Zahl von Taktimpulsen in die Speicher 67 bzw. 68 addiert. Die Zahl der Ausgangspulse
des Speichers 67 ist dann gleich ^L . £* und die Zahl
der Ausgangspulse des Speichers 68 ist dann gleich A L .tanOC Diese beiden Ausgangswerte entsprechen den geforderten Korrekturwerten K bzw. K . Gleiches gilt im Bedarfsfalle auch
y z
für die Z1 und X-Achse. Ferner ist es auch möglich, an Stelle des DDA-Interpolators einen Frequenzteiler zu benutzen.
1 Figur
3 Ansprüche
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Claims (3)

  1. 2349Q04
    - 5 - VPA 73/3262
    Patentansprüche
    Einrichtung zur Korrektur der Werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, bei der die Arbeitsspindel unter einem Winkel aus der normalen Vorschubrichtung der Maschine schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrektur (Δ L) der Werkzeugdaten proportionale Werte in einen digitalen Korrekturrechner (6) eingebbar sind, in dem mit aus den Winkelfunktionen des Schwenkwinkels (o6) der Arbeitsspindel abgeleiteten Mulitpliziergrößen die Korrekturwerte (K , K )
    y ζ
    für die Vorschubrichtungen berechenbar und speicherbar sind und daß die Korrekturwerte mit den von der Steuerung ausgegebenen Vorschubbefehlen zusammenfaßbar sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturrechner (6) als DDA-Interpolator aufgebaut ist und daß die den Winkelfunktionen proportionalen Werte mit einer der Korrektur der Werkzeuglänge ( Δ L) proportionalen Zahl von Taktimpulsen jeweils addierbar sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Taktimpulse vervielfachbar ist.
    509315/0645
    Leerseite
DE19732349004 1973-09-28 1973-09-28 Einrichtung zur korrektur der werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine Pending DE2349004A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000695A1 (de) * 1979-01-12 1980-07-24 Victor Company Of Japan Umlaufsteuervorrichtung fuer motoren von geraeten der tontechnik
EP0063606A1 (de) * 1980-10-23 1982-11-03 Fanuc Ltd. Numerisches steuersystem
DE102005057409B4 (de) * 2004-12-01 2014-09-25 Yamazaki Mazak Corporation Numerisch gesteuerte Einrichtung und numerisch gesteuertes System

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