DE2429586B2 - Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine zu seiner Durchführung - Google Patents
Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine zu seiner DurchführungInfo
- Publication number
- DE2429586B2 DE2429586B2 DE2429586A DE2429586A DE2429586B2 DE 2429586 B2 DE2429586 B2 DE 2429586B2 DE 2429586 A DE2429586 A DE 2429586A DE 2429586 A DE2429586 A DE 2429586A DE 2429586 B2 DE2429586 B2 DE 2429586B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- subroutine
- workpiece
- tool
- depth
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45214—Gear cutting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/10—Process of turning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/20—Lathe for screw cutting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2502—Lathe with program control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I sowie eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine ist in der DE-OS
560 beschrieben. Dort wird das auf einem Lochstreifen aufgezeichnete Bearbeitungsprogramm
für ein Werkstück blockweise ausgelesen, und das einer
vorgegebenen Aufeinanderfolge von Arbeitsschritten entsprechende Teilprogramm wird in einem dem
Rechner zugeordneten Speicher abgespeichert, von dem es zur mehrmaligen Durchführung dieses Teilprogramms abrufbar ist. Auf diese Weise kann man das
Zurücksetzen des Lochstreifens um die Länge des zu wiederholenden Teilprogramnis vermeiden, wie es z. B.
noch bei dem Verfahren notwendig ist, welches in der »Siemens Zeitschrift«, 45 (1971), S. 22 bis 26, offenbart
ist In dieser Druckschrift ist auch schon ein Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden
Werkzeugmaschine beschrieben, bei welchem völlig ohne Lochstreifen und unter ausschließlicher Verwendung von Magnetplatteneinheiten gearbeitet wird.
Derartige numerische Steueitingen sind jedoch verhältnismäßig teuer.
In der »Siemens Zeitschrift«, 44 (1970), Beiheft »Numerische Steuerungen«, S. 31 bis 34, ist ein weiteres
Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine beschrieben, welches zur
Durchführung genau des gleichen Unterprogramms an verschiedenen Stellen des Werkstücks dient, z. B. zum
Bohren von Löchern gleicher Tiefe an verschiedenen Stellen der Werkstückoberfläche. Das entsprechende
Unterprogramm wird in der numerischen Steuerung selbst gespeichert
Durch die vorliegende Erfindung soll dagegen ein Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine angegeben werden, bei dem
die zyklische Wiederholung eines Unterprogramms zum zunehmenden Zerspanen eines Werkstücks ohne
jegliche Mitarbeit desjenigen Lesers erfolgt, welcher mit dem das Bearbeitungsprogramm tragenden Aufzeichnungsträger zusammenarbeitet.
Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß gelöst mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erindungsgemäßen Verfahren kann einerseits der das Bearbeitungsprogramm tragende Aufzeichnungsträger kurzgehalten werden, er braucht auch
nicht zur Wiederholung von Teilprogrammen zurückgesetzt zu werden, was stets Fehlerquellen beinhaltet.
Andererseits braucht der mit dem Rechner zusammenarbeitende Massenspeicher nicht übermäßig groß und
teuer zu sein, da er nur die Unterprogramme für häufig wiederkehrende Bewegungsabläufe speichern können
muß.
Bei dem erfindungsgcrnäßen Verfahren wird das Werkstück unter Verwendung des vom Aufzeichnungsträger ausgelesenen Befehlscode für das Unterprogramm und unter Verwendung der Anfangs- und
Endgrenzwerte des zu bearbeitenden Werkstücks durch ähnliches Bewegen des Werkzeughalters wiederholt
bearbeitet, wobei die Grundgeometrie der Bewegung dieselbe bleibt, die Zustellung aber vor jeder zyklischen
Wiederholung automatisch schrittweise erhöht wird. Dabei wird entsprechend der erhöhten Zustellung der
Anfangs- und Endpunkt der einzelnen Bahnsegmente jeweils automatisch berechnet. Die zu verschiedenen
Schnitten gehörenden Bahnsegmente verlaufen zwischen Anfangs- und Endpunkt jeweils parallel zueinander.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch die Herstellung des Bearbeitungsprogramms vereinfacht,
da der Aufzeichnungsträ£ χ nur mehr die Befehlscodes
für die Unterprogramme und die jeweiligen Anfangsund Endgrenzwerte für ein Unterprogramm trägt
Damit ist die Gefahr von Programmierfehiern erheblich vermindert
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer numerischen Steue
rung für eine spanabhebende Werkzeugmaschine,
F i g. 2 eine schematische Darstellung der Wege, längs derer ein Schneidwerkzeug zum Erzeugen eines
Gewindes auf einem Werkstück durch die Steuerung nach F i g. 1 geführt wird,
is Fig.3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Lochstreifens, welcher das Bearbeitungsprogramm für das Gewindeschneiden 'trägt und
Fig.4a bis 4d ein Flußdiagramm, in welchem das
Arbeiten der Steuerung nach F i g. 1 beim Schneiden
eines Gewindes gezeigt ist
F i g.! zeigt eine numerische Steuerung für eine
schematisch dargestellte spanabhebende Werkzeugmaschine 30. Die Steuerung weist einen Achtkanal-Lochstreifenleser 10 auf, welcher Zeichen von einem
Lochstreifen 12 ausliest welcher das Bearbeitungsprogramm in einer Form trägt, die später unter
Bezugnahme auf Fig.3 noch genauer erläutert wird.
Der Lochstreifenleser 10 ist über einen Datenkanal 14 mit einem frei programmierbaren Rechner 16 verbun-
jo den, welcher über nicht bezifferte Steuerleitungen das
Arbeiten des Lochstreifenlesers 10 steuert
Dem Rechner 16 ist ein Massenspeicher 18 zugeordnet welcher als Schreib/Lese-Speicher dargestellt ist
Der Rechner 16 kann ein programmierbarer Kleinrech-
ji ner sein, während der Massenspeicher 18 ein adressierbarer Speicher mit kleiner Zykluszeit und einer
Kapazität von mindestens 5000 Bits ist. Der Rechner 16 enthält eine zentrale Einheit welche die zum Durchführen weiter unten angegebener mathematischer Opera-
tionen notwendigen Rechenschritte ausführen kann.
Db Bedienung der numerischen Steuerung erfolgt
von einem Steuerpult 20 her, welches über einen Eingabekanal 22 mit dem Rechner 16 verbunden ist.
Der Ausgang des Rechners 16 ist mi; einem
Differentialanalysatoren (DDA) ausgebildet und geben Steuerbefehle an Aciisservoantriebe 28 ab, welche Teile
der Werkzeugmaschine 30 verfahren. Die Ist-Stellung dieser Teile wird von der Werkzeugmaschine 30 über
eine Leitung 32 an die Achsservoantriebe 28 zuriickge-
Vi meldet.
Eine Vorrangschaltung 36 ist über eine Unterbrechungssignalleitung 34 mit dem Rechner 16 verbunden
und zeigt an, wann vom Rechner wieder neue Daten bereitgestellt werde*: müssen, insbesondere ein weiterer
Datenblock vom Lochstreifen 12 ausgelesen werden muß. Der Rechner 16 arbeitet also normalerweise in
seiner Grundeinstellung in einem Datenü'jertragungsmode, wobei er den Abruf primärer Bearbeitungsdaten
vom auf dem Lochstreifen 12 aufgezeichneten Bearbei-
h> tungsprogramm zeitl.ch auf die Geschwindigkeit abstimmt, mit welcher die nachfolgenden Teile der
numerischen Steuerung die den abgerufenen Daten entsprechenden verschiedenen Bearbeitungsvorgänge
durchführen können.
Wie unter Bezugnahme auf Fig.3 noch genauer erläutert werden wird, enthalten die vom Lochstreifen
12 ausgelesenen Bearbeitungsdaten Befehlscodes für Unterprogramme, welche im Massenspeicher 18 abgespeichert sind. Der Rechner steuert nun neben dem
Arbeiten des Lochstreifeniesers IO auch die zyklische
Wiederholung aus dem Massenspeicher 18 abgerufener Unterprogramme, welche jeweils einer Funktion der
Werkzeugmaschine entsprechen. Diese zyklische Wiederholung eines Unterprogramms erfolgt innerhalb
des Bereiches, welcher durch ebenfalls vom Lochstreifen 12 ausgelesene Bearbeitungsgrenzen vorgegeben
ist. Wird die Grenze dieses Bereiches erreicht, so steuert der Rechner 16 wieder den Lochstreifenleser 10 an. so
daß vom Lochstreifen 12 neue Daten des Bearbeitungsprogramms
ausgelesen werden.
F i g. 2 zeigt schematisch die Führung eines Schneidwerkzeugs beim Erzeugen eines konischen Gewindes
auf einem Werkstück 38, welches in der Werkzeugmaschine 30 um die Achse 40 gedreht wird. Die zylindrische
Mantelfläche des unbearbeiteten Werkstücks 38 ist in der Zeichnung mit 42 gekennzeichnet. Das unbearbeitete
Werkstück 38 hat ferner eine radiale Schulter 44. bei welcher das Gewinde des fertig bearbeiteten Werkstücks
beginnt.
In Fig. 2 sind die Bahnen, auf denen das Schneidwerkzeug
sukzessive geführt wird, gestrichelt eingezeichnet. Die Schnittiefen, die Winkel und die anderen
Abmessungen sind in F i g. 2 der besseren Übersichtlichkeit halber übertrieben dargestellt.
Verwendet man zur Beschreibung des gewünschten fertigen Gewindes die in Fig. 2 angegebenen Koordinaten
X und Z, so hat das Gewinde einen Hauptabschnitt, weicher zwischen Punkten X\Z\ und X2 und Z2
liegt, sowie einen kegelförmigen Abschnitt, der beim Punkt XiZi beginnt und sich von dort nach auUen in
Richtung auf einen Punkt XiZi erstreckt, welcher
außerhalb des Werkstücks liegt.
Das Zerspanen des Werkstücks 38 zum Erzeugen des Gewindes erfolgt in aufeinanderfolgenden Schichten
unter zunehmender Zustellung des Schneidwerkzeugs in X-Richtung. Ein zum Abtragen einer Schicht
dienender Bewegungszyklus umfaßt neben der Zustellbewegung eine Gewindeschneidbewegung von der
Schulter 44 nach links (diese wird durch einen der Winkelstellung der das Werkstück tragenden Spindel
entsprechenden Markierimpuls ausgelöst), eine Abhebbewegung zum Wegfahren des Schneidwerkzeugs vom
Werkstück 38 und eine Rückführbewegung des Schneidwerkzeugs im Eilgang zurück zum Ausgangspunkt
XoZb. Der Abstand des Ausgangspunktes X0Z0
von der Mantelfläche 42 ist in F i g. 2 mit A bezeichnet
Zu Beginn des Gewindeschneidens wird das Schneidwerkzeug durch einen entsprechenden Befehl auf dem
Lochstreifen 12 auf den Ausgangspunkt ΧΌΖό gebracht.
Dann wird das Schneidwerkzeug um eine erste Schnittiefe Di bis zum Punkt Pi zugestellt. Die
Schnittiefe Di wird — wie aus der Zeichnung ersichtlich
— senkrecht zur Achse 40 des Werkstücks 38 und ausgehend von dessen Außendurchmesser aus gemessen.
Bei dem hier betrachteten Bearbeitungsvorgang liegt der Punkt Pi außerhalb des Werkstücks 38. Vom
Punkt Pi wird das Schneidwerkzeug unter schrubbender Zerspanung der obersten Schicht des Werkstücks 38 zu
einem Punkt /^verfahren. Die Gerade P(P2 liegt parallel
zur Geraden XiZiX2Zt, welche dem fertig geschnittenen Gewinde zugeordnet ist Da ein Kegelgewinde
geschnitten werden soll, verläuft die letztgenannte Gerade nicht genau parallel zur Achse 40. Zum
Schneiden eines Zylindergewindes müßte man nur Xi
und X\ gleich groß wählen. Die Bewegung des ">
Schneidwerkzeugs von P\ nach P2 wird mit einer auf die
Drehzahl des Werkstücks 38 abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit durchgeführt, wie sie im Hinblick auf
die gewünschte Steigung des Gewindes erforderlich ist. Die Einleitung der Schneidbewegung von /Ί nach P2
in erfolgt synchronisiert durch einen Spindelmarkierimpuis.
Die Z-Koordinate des Punktes Pi ist gleich der
Koordinate Z2, welche das Ende des Gewindes angibt.
Vom Punkt P2 wird das Schneidwerkzeug dann schräg
nach hinten zu einem Punkt P1 bewegt und vom
r> Werkstück so weggefahren. Liegt der Punkt P2
innerhalb des Werkstücks, so erhält man bei dieser Bewegung eine kegelstumpfförmige Schulter. Die
X-Koordinate des Punktes /Ί ist gleich der des
entsprechenden Punktes gewählt, welcher beim letzten
:ii Schnitt erhalten wird (XjZi). Diese entspricht zugleich
Xo.
Vom Punkt P) wird das Schneidwerkzeug im Eilgang,
z. B. mit einer Geschwindigkeit von 4,6 m/min, an den Ausgangspunkt XoZ0 zurückgefahren. Damit ist ein
Ji Bewegungszyklus zum Abheben einer Schicht vom
Werkstück beendet.
Dieser Bewegungszyklus wird unter schrittweiser Erhöhung der Schnittiefe vom Rechner 16 wiederholt,
bis ein Punkt P\ erreicht wird, welcher in radialer
in Richtung um eine vorprogrammierte Strecke D2 von der
Kontur des fertigen Gewindes entfernt ist. Ausgehend vom Punkt Ps erfolgt dann der Fertigschnitt des
Gewindes mit der vorprogrammierten zweiten Schnitttiefe Dj, welche im Hinblick auf die gewünschte
i> Oberflächengüte des Gewindes ausgewählt ist. Der
Schlichtschnitt selbst verläuft vom Punkt X|Z| zum
Punkt X2Z2 und von dort zum Punkt XjZ3. Die
Koordinaten dieser drei Punkte sind auf dem Lochstreifen 12 als Bearbeitungsdaten aufgezeichnet, wurden
4(i vom Lochstreifenleser 10 in den Rechner 16 ausgelesen
und von diesem in dem Massenspeicher 18 abgespeichert. Hat das Schneidwerkzeug den Endpunkt X3Zj
erreicht, so übernimmt der Lochstreifen 12 und der Lochstreifenleser 10 wieder die Steuerung der Werk-
j) zeugmaschine; es werden weitere Blöcke des Bearbeitungsprogramms
vom Lochstreifen ausgelesen, und die Werkzeugmaschine wird entsprechend angesteuert.
F i g. 3 zeigt denjenigen Ausschnitt des vom Lochstreifen 12 getragenen Bearbeitungsprogramms, weleher
zum Steuern des soeben beschriebenen Gewindeschneidens erforderlich ist Der betrachtete Abschnitt
des Lochstreifens 12 enthält drei Datenblöcke 46,48,50,
welche das gesamte Gewindeschneiden steuern, ganz gleich, wieviele Bewegungszyklen durchgeführt werden.
Der Datenblock 46 enthält in Form von Acht-Bit-Zeichen die nachstehenden Daten:
Gx = Befehlscode für das Unterprogramm zum
Gewindeschneiden;
X1 = X-Koordinate des Punktes XiZi (Schlichtschnitt);
Zi = Z-Koordmate des Punktes XiZi (Schlichtschnitt);
ti D-, = Schnittiefe bein? Schnippen;
ti D-, = Schnittiefe bein? Schnippen;
Fi = Vorschubgeschwindigkeit beim eigentlichen
Gewindeschneiden;
EOB = Blockende-Zeichen.
Der Datenblock 48 enthält entsprechend die nachstehenden
Daten wiederum als Acht-Bit-Zeichen:
/V2 = Blockpummer des Datenblocks 48;
Gn = Befehlscode für das Unterprogramm zum
Gewindeschneiden; '
Xi = X-Koordinate des Punktes XjZ2 (Schlichtschnitl);
Z2 " Z-Koordinate des Punktes X2Z2 (Schlichtschnitt);
Ki = Gewindesteigung: "'
lh - Schnitlicfebeim Schlichtschnitt;
EOB = Blockende-Zcichen.
Schließlich enthalt der Datcnblock 50 wiederum als Achl-Bit-Zeichen die nachstehenden Daten: 1'.
/V) = Blocknummcr des Datenblocks 50;
Cn* = Bcfchlscode für (Ins Unterprogramm zum
Gewindeschneiden;
.Vi = Λ-Koordinate des Punktes X\7.\ (Schlichtschnitt);
■"'
Zi = Z-Koordinalc des Punktes X)Zj (Schlichtschniti);
/ι = Vorschiibgcschwindigkeit;
Ι'ΟΠ — Blockcnde-Zcichen.
Die numerische Steuerung arbeitet nun so, daß der Lochstreifen 12 die Bewegung der Werkzeuge der
Werkzeugmaschine 30 bezüglich des Werkstücks 38 so lange steuert, bis ein Befehlscode für ein Unterprogramm
in einem Datenblock festgestellt wird. z. B. der m Dal' nblock 46 mit dem Bcfehlscode Gn, für das
Unterprogramm zum Gewindeschneiden. Ab diesem Zeitpunkt wird der Lochstreifenleser 10 vom Rechner
16 gesteuert, derart, daß alle drei Datenblöcke 46,48,50
gelesen werden und die den Anfangs- und Endgrenz- r. wert des Gewindeschneidens bestimmenden Daten
(A'iZ,. A2Z2. X)Zi. D1 und Di) im Massenspeicher 18
abgespeichert werden, so daß sie bei der zyklischen Wiederholung des Unterprogramms, wie sie obenstehend
schon unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert au
worden ist, wieder abgerufen werden können. Nach Durchführung des Fertigschniltes des Gewindes, wenn
das Schneidwerkzeug den Punkt XjZj erreicht hat,
übernimmt der Lochstreifenleser 10 vom Rechner 16 wieder die Steuerung der Werkzeugmaschine und liest -r>
vom Lochstreifen 12 denjenigen Datenblock aus, weicher auf den Datenblock 50 folgt. Während der
Ausführung eines gespeicherten, zyklisch wiederholten Unterprogramms bleibt der Lochstreifenleser 10 gesperrt,
so daß die Achseninterpolatoren 26 stets ίιι
eindeutige Steuerbefehle erhalten.
Zum Schneiden eines Kegelgewindes, wie obenstehend unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben, muß
der Rechner 16 selbst die nachstehenden Rechnungen durchführen:
A) Die Anzahl N der Bewegurigszyklen, welche zwischen dem Punkt P\ und Pn liegen, wird nach der
Gleichung
N = 2| X1 -A 1/(D1 + D2) (I) w
berechnet. Falls erforderlich, wird N auf die nächste ganze Zahl abgerundet
B) Die Tiefe eines jeden Schnittes zwischen den Punkten P\ und Pn wird dann nach der Gleichung
ID = (D1-D2)Z(W-I) (2)
berechnet.
C) Die Koordinaten a\ und b\ des Punktes P, werden
nach den nachstehenden Gleichungen berechnet:
a, = -d + I X1 + 0,5 (D1 + Dj) N (3)
wobei el = D1 = ID bedeutet,
/>, «Ιίί,Ι-ζ,/Ι a·, I. (4)
Die Koordinaten der nachfolgenden Punkte P\ wird entsprechend berechnet. Die Vorschubgeschwindigkeit
bei der Bewegung des Werkstücks wird gesetzt zu
F = F1 . (5)
D) Die Koordinaten ai und bi der Punkte Pi beim
Schruppen und beim .Schlichtschnitt werden aus den nachstehenden Gleichungen berechnet:
lh = | ζ, | -f Z2 - Λ, | (6) |
(I2 — | lh | • A",/Z2 | (7) |
Steigung = | K2 | (X) |
Ist jedoch (n\ + aj) größer als 0, so erfolgt die
Rechnung mit den nachstehenden Gleichungen:
/>, = U I Z,/I .Υ, I
Steigung = K2 ■
L) Zum Abheben des Schneidwerkzeugs vom Werkstück werden zusätzlich die Koordinaten at und bs
der Punkte Pi aus den nachstehenden Gleichungen
berechnet:
i/.i = - ((/, + ih)
(12)
Die Vorschubgeschwindigkeit wird dabei gewählt zu
Ist dagegen (a\ + ai) > 0, so erfolgt die Berechnung
mit den nachstehenden Gleichungen:
«j = | O | (15) |
hi = | O | (16) |
F = | F3. | (17) |
F) Das Zurückführen des Schneidwerkzeugs an den Ausgangspunkt erfolgt dann nach den Gleichungen
(U = - («ι + (I1+ (Ii)
K = - (f>, + /J2 + Zj3)
F = 4,6 m/min .
(18) (19) (20)
G) Die vier Bahnsegmente eines Bewegungszyklus werden dann für die N Bewegungszyklen so lange
wiederholt, bis die nachstehenden Gleichungen erfüllt sind:
Ci1 = Xx (21)
ti,, = A".,
ft, = Z1
hy = Zy .
(22) (23) (24) (25) (26)
Sind die Gleichungen (21) bis (26) alle erfüllt, so ist das
Gewinde fertig geschnitten und das Signal zum Sporren des Lochstreifenlesers 10 kann wieder beendet werden.
Der Lochstreifenleser 10 liest dann wieder weitere
10
Datenblöcke vom Lochstreifen 12 aus und steuert direkt die Bewegung der Werkzeugmaschine, bis wieder ein
Befehlscode für ein zyklisch zu wiederholendes Unterprogramm angetroffen wird.
Ist die Werkzeugmaschine 30 eine Vierachsendrehmaschine mit zwei Werkzeugköpfen, so muß natürlich
der zweite Werkzeugkopf während des Gewindeschneidens stationär gehalten werden. Dies kann z. B. durch
das am Lochstreifenleser anliegende Sperrsignal erfolgen.
F i g. 4 zeigt die oben beschriebenen Berechnungen zum Führen des Gewindeschneidwerkzeugs auf geometrisch
ähnlichen Wegen erforderlichen Berechnungen im Rechner 16 in Form eines Flußdiagramms.
Hier/u 5 IShitt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine, bei dem ein
Bearbeitungsprogramm blockweise von einem Aufzeichnungsträger ausgelesen wird und mindestens
ein Unterprogramm für eine vorgegebene Aufeinanderfolge von Arbeitsschritten gemäß einem in
einem Block enthaltenen Befehlscode von einem Massenspeicher abgerufen wird, der über einen
Rechner adressierbar ist, wobei das Unterprogramm häufig wiederkehrende Bewegungsabläufe beinhaltet, die bei Unterbrechung des Hauptprogramms
mittels des Rechners und des Massenspeichers is gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Block des Bearbeitungsprogramms
außer dem Befehlscode für das Unterprogramm noch die Anfangs- und Endgrenzwerte des zu
bearbeitenden Werkstücks enthält und daß das Unterprogramm allein in Abhängigkeit dieser
Grenzwerte durchgeführt wird, wobei dieses so lange zyklisch unter schrittweiser Erhöhung der
Schnittiefe wiederholt wird, bis das Endmaß erreicht ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Block des Bearbeitungsprogramms
neben dem Befehlscode für das Unterprogramm und den Anfangs- und Endgrenzwerten noch einen
ersten Schnittiefenwert zur Grobzerspanung ent- jo hält, welcher diejenige Schnittiefe vorgibt, welche
für die zyklische Wiederholung des Unterprogramms verwendet svird, and einen zweiten
Schnittiefenwert enthält, welcher für die letzte Durchführung des Unterprogran .ns zur Feinbear- js
beitung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zyklisch durchgeführte
Unterprogramm die nachstehenden Schritte umfaßt: Heranbewegen des Werkzeugs an ein sich drehendes Werkstück bis zum Eingriff, Verfahren des
Werkzeugs auf dem Werkstück zum Schneiden eines Gewindes und Abheben des Werkzeugs vom
Werkstück.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- v,
zeichnet, daß das Unterprogramm zusätzlich die nachstehenden Schritte umfaßt: Wiederholen des
Heranbewegens des Werkzeugs an das Werkstück bis zum Eingriff, des Verfahrens des Werkzeugs zum
Gewindeschneiden und des Abhebens des Werkzeugs vom Werkstück, wobei innerhalb der Anfangs- und Endgrenzwerte schrittweise die Schnitttiefe erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Block des Bearbeitungspro- r>
gram ms als Endgrenzwert den Umfang des fertigen Gewindes enthält, daß dieser Wert vom Aufzeichnungsträger in den Massenspeicher eingelesen wird
und daß das Unterprogramm zyklisch wiederholt wird, bis der Umfangsgrenzwert erreicht ist. w>
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführbewegung, welche zwischen dem Abheben des Werkzeugs vom Werkstück und dem neuerlichen
Wieder-in-Eingriff-Bringen des Werkzeugs mit dem bi
Werkstück liegt, mit gegenüber dem Verfahren auf dem Werkstück zum Zerspanen erhöhter Geschwindigkeit erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur das erste Durchführen des Unterprogramms genau mit dem ersten
Schnittiefenwert und nur das letzte Durchführen des Unterprogramms genau mit dem zweiten Schnittiefenwert erfolgt und daß zum Zerspanen des
Materials bei dem dazwischenliegenden zyklischen Wiederholen des Unterprogramms ein dritter
Schnittiefenwert verwendet wird, welcher ads dem
ursprünglichen Abstand des Werkstücks von der Werkstückoberfläche, dem Endgrenzwert und dem
ersten und zweiten Schnittiefenwert so berechnet wird, daß nach Abheben der ersten Materialschicht
und vor Abheben der letzten Materialschicht eine ganzzahlige Anzahl von Zwischenschnitten mit der
dritten Schnittiefe erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zwischenschnit'.e gleich
dem auf eine ganze Zahl gerundeten Verhältnis zwischen dem um den ursprünglichen Abstand des
Werkzeugs von der Werkstückoberfläche verminderten Endgrenzwert und dem arithmetischen Mittel
von erstem Schnittiefenwert und zweitem Schnittiefenwert gewählt wird.
9. Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis ? mit Antrieben zum Bewegen des Werkzeugs bezüglich des Werkstücks in mindestens
zwei unabhängigen Richtungen, mit einem Rechner, welcher mit einem Massenspeicher zusammenarbeitet und mit einer Leseeinheit zum Auslesen der von
einem Aufzeichnungsträger getragenen Programmdaten, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Massenspeicher (18) Unterprogramme gespeichert sind, daß
der Aufzeichnungsträger (12) Blöcke (46, 48, 50) aufweist, weiche neben dem Befehlscode (G 2S) für
ein Unterprogramm Anfangs- und Endgrenzwerte (Xu Zi, X2, Z2, X3, Z3) für die Bearbeitung enthalten,
und daß der Rechner (16) das Unterprogramm allein in Abhängigkeit dieser Grenzwerte durchführt und
so lange zyklisch wiederholt, bis das Endmaß erreicht ist.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (12) für das Bearbeitungsprogramm mindestens drei
Blöcke (46, 48, 50) aufweist, von denen jeder einen Befehlscode ("G 26) für ein Unterprogramm zum
Gewindeschneiden enthält
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mit der das
Werkstück (38) tragenden Spindel zusammenarbeitenden Winkelgeber aufweist, durch welchen das
Unterprogramm zum Gewindeschneiden bei vorgegebener Spindelstellung gestartet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00371813A US3854353A (en) | 1973-06-20 | 1973-06-20 | Method and apparatus for performing a threading operation on a rotating workpiece |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2429586A1 DE2429586A1 (de) | 1975-01-09 |
DE2429586B2 true DE2429586B2 (de) | 1979-05-03 |
Family
ID=23465500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2429586A Withdrawn DE2429586B2 (de) | 1973-06-20 | 1974-06-20 | Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine zu seiner Durchführung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3854353A (de) |
JP (1) | JPS5035588A (de) |
DE (1) | DE2429586B2 (de) |
FR (1) | FR2234597A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2922750A1 (de) * | 1979-06-05 | 1980-12-11 | Exnii Metallorezh Stankov | Verfahren zur programmsteuerung einer sequentiellen bearbeitung eines werkstuecks mit mehreren werkzeugen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE4205189A1 (de) * | 1991-02-21 | 1992-08-27 | Toshiba Machine Co Ltd | Innenkreis-schneidsteuervorrichtung fuer eine numerisch gesteuerte werkzeugmaschine |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4033206A (en) * | 1974-07-11 | 1977-07-05 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Numerically controlled machine tool |
DE2445814A1 (de) * | 1974-09-25 | 1976-04-08 | Siemens Ag | Einrichtung zur korrektur und/oder ergaenzung von aus einem mechanischen datentraeger entnehmbaren informationen |
JPS5231143A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-09 | Toyo Boseki | Method of producing special touch yarn |
US4019035A (en) * | 1976-01-23 | 1977-04-19 | Cincinnati Milacron, Inc. | Method and apparatus for controlling the initiation of multiple start threading cuts |
US4025764A (en) * | 1976-03-17 | 1977-05-24 | Alfred Tack | Multi pass machining with control of feed increments |
US4173786A (en) * | 1977-06-23 | 1979-11-06 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for cutting a thread on a rotating workpiece |
DE2742933B2 (de) * | 1977-09-23 | 1979-07-26 | Heckler & Koch Gmbh, 7238 Oberndorf | Verfahren zur Bahnsteuerung einer Werkzeugmaschine |
JPS54114687A (en) * | 1978-02-27 | 1979-09-06 | Toyoda Mach Works Ltd | Sequence controller |
JPS54128882A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-05 | Fanuc Ltd | Taper-grinding system |
JPS54129278A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-06 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
JPS608619Y2 (ja) * | 1979-02-08 | 1985-03-27 | 松下精工株式会社 | 冷暖房給湯装置 |
US4255991A (en) * | 1979-05-04 | 1981-03-17 | Lambert Robert D | Method and apparatus for electromechanically retro-fitting a conventional automatic screw machine to accept numerical control |
US4250551A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-10 | Giddings & Lewis, Inc. | Methods and apparatus for lead segment machining |
US4355362A (en) * | 1980-03-17 | 1982-10-19 | Fujitsu Fanuc Limited | Tracer control system |
JPS5737998Y2 (de) * | 1980-03-24 | 1982-08-20 | ||
US4351096A (en) * | 1980-08-28 | 1982-09-28 | White Consolidated Industries, Inc. | Multiple spindle rotary indexing machine tool |
JPS57164305A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Fanuc Ltd | Numerical control processing system |
US4486840A (en) * | 1981-10-14 | 1984-12-04 | Houdaille Industries, Inc. | Computer numeric control for metal forming |
US4513380A (en) * | 1982-09-07 | 1985-04-23 | General Electric Company | Method of tool recovery in threadcutting apparatus |
JPS5976701A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-01 | Fanuc Ltd | 櫛刃型旋盤の制御方法 |
US4580225A (en) * | 1983-09-22 | 1986-04-01 | General Electric Company | Method for producing multiple entry threads |
JPH0620712B2 (ja) * | 1984-12-17 | 1994-03-23 | ヤマザキマザック株式会社 | 旋盤における切粉除去制御方法 |
EP0267964B1 (de) * | 1986-03-25 | 1993-05-12 | Fanuc Ltd. | System zum regeln des zapfens |
JPH01228720A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-12 | Fanuc Ltd | 円形ねじ加工方法 |
JPH0777692B2 (ja) * | 1989-05-10 | 1995-08-23 | オークマ株式会社 | ネジ切り加工方法 |
JPH0716816B2 (ja) * | 1989-12-08 | 1995-03-01 | 三菱電機株式会社 | ネジ切り方法 |
US5272425A (en) * | 1991-04-02 | 1993-12-21 | Strippit, Inc. | A.C. motor control |
FR2687945B1 (fr) * | 1992-02-27 | 1996-10-18 | Pierre Gradel | Procede et dispositif de tournage par generation. |
US5583409A (en) * | 1992-08-31 | 1996-12-10 | Fanuc Ltd | Numerical control apparatus and method for controlling a machine |
JP3038160B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2000-05-08 | ファナック株式会社 | 旋盤におけるネジ切リ加工方法 |
CN101190458B (zh) * | 2006-11-20 | 2011-09-28 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种卷筒变螺距折线绳槽的加工制造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3174367A (en) * | 1962-07-31 | 1965-03-23 | Gen Electric | Control system |
US3595106A (en) * | 1965-09-03 | 1971-07-27 | C Olivett & C Spa Ing | Digital position control device for apparatus such as machine-tools having a rotatable member |
US3381557A (en) * | 1965-09-16 | 1968-05-07 | Richard W. Dunn | Method and apparatus for cutting threads |
-
1973
- 1973-06-20 US US00371813A patent/US3854353A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-06-14 FR FR7420649A patent/FR2234597A1/fr not_active Withdrawn
- 1974-06-20 JP JP49070784A patent/JPS5035588A/ja active Pending
- 1974-06-20 DE DE2429586A patent/DE2429586B2/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2922750A1 (de) * | 1979-06-05 | 1980-12-11 | Exnii Metallorezh Stankov | Verfahren zur programmsteuerung einer sequentiellen bearbeitung eines werkstuecks mit mehreren werkzeugen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE4205189A1 (de) * | 1991-02-21 | 1992-08-27 | Toshiba Machine Co Ltd | Innenkreis-schneidsteuervorrichtung fuer eine numerisch gesteuerte werkzeugmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3854353A (en) | 1974-12-17 |
DE2429586A1 (de) | 1975-01-09 |
FR2234597A1 (de) | 1975-01-17 |
JPS5035588A (de) | 1975-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2429586B2 (de) | Verfahren zur numerischen Steuerung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine zu seiner Durchführung | |
DE2848439C2 (de) | ||
DE2422102A1 (de) | Numerische steuerung zur erzeugung einer parabolischen auskehlung | |
DE3308764A1 (de) | Verfahren zum steuern der werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten drehbank | |
DE2145322A1 (de) | Numerische Drehmaschinensteuerung | |
DE2138815A1 (de) | Numerische Werkzeugmaschinensteue rung | |
DE3545795A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer die numerische steuerung mit geschwindigkeitsdifferenz-verminderung | |
DE1945017B2 (de) | Vorrichtung zum einstellen des arbeitspunktes eines in einem werkzeugtraeger befestigten werkzeuges | |
EP1947538B1 (de) | Verfahren zum Ansteuern eines verfahrbaren Werkzeugs, Eingabevorrichtung sowie Bearbeitungsmaschine | |
DE2338880A1 (de) | Verfahren und vorrichtungen zur steuerung der beweglichen teile einer werkzeugmaschine durch ein numerisches umriss- oder punkt-fuer-punkt-steuerungssystem, wobei zwei teile der maschine unabhaengig voneinander entlang einer gemeinsamen achse bewegt werden koennen | |
DE2103049C3 (de) | Vorrichtung eines numerisch gesteuerten Folgesystems | |
DE3700887C2 (de) | ||
DE2165862C2 (de) | Adaptive Steuerungsvorrichtung für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen | |
DE2906467A1 (de) | Automatisch gesteuerte werkstueck- bearbeitungsanlage | |
DE3607034A1 (de) | Numerische steuervorrichtung fuer eine schleifmaschine | |
DE2145323C3 (de) | Numerisch arbeitende Programmsteuerung für eine Gewindeschneidemaschine | |
DE2628211B2 (de) | Numerisches Steuersystem | |
DE2434454A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erstellung und durchfuehrung eines programms an einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine | |
EP0563412B1 (de) | Werkzeugmaschine mit einer numerischen Steuerung zur Unterbrechung und Fortsetzung der Bearbeitung | |
DE3817454C2 (de) | ||
DE4030203C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Positioniersteuerung eines Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine | |
DE3908844A1 (de) | Numerische steuerung fuer werkzeugmaschinen oder roboter | |
DE3490346T1 (de) | Verfahren zur Kontrolle eines Schneid-Ortskurven-Steuerprogramms | |
DE3345269A1 (de) | Numerische steuereinrichtung fuer eine werkzeugmaschine | |
DE102016009443A1 (de) | Numerische Steuerung zum Durchführen von Achsensteuerung von zwei parallelen Achsen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
8230 | Patent withdrawn |