DE2642453A1

DE2642453A1 - Verfahren zum wiederanfahren eines gewechselten werkzeuges an ein werkstueck

Info

Publication number: DE2642453A1
Application number: DE19762642453
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Ing Grad Gast; Friedrich Ing Grad Wetzel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2642453C2

Description

Verfahren zum Wiederanfahren eines gewechselten Werkzeuges an
ein Werkstück Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiederanfahren eines gewechselten Werkzeuges an ein Werkstück nach einer Programmunterbrechung bei rechnergesteuerten Werkzeugmaschinen (CNC) bei denen in den Programmsätzen jeweils Konturenabschnitte der zu fertigenden Werkstückkontur angegeben sind und in der Steuerung aus diesen Werten unter Einbeziehung von Werkzeugkorrekturen die tatsächlich vom Werkzeug relativ zum Werkstück zu fahrende korrigierte Bahn errechnet wird.
Bei Bearbeitung von sehr harten oder sehr großen Werkstücken unterliegt das Werkzeug einer sehr starken Beanspruchung und Abnützung. Diese führt dazu, daß das Werkzeug mit der Zeit stumpfer wird und damit die gewünschte Oberflächengüte nicht mehr erreicht wird; im Extremfall kann es sogar zum Werkzeugbruch kommen. In diesen Fällen - oder auch programmgesteuert - kann bzw. muß der Bedienungsmann das Programm unterbrechen, um einen Werkzeugwechsel vorzunehmen.
Bei Anordnungen dieser Art ist es bereits bekannt, den Unterbrechungspunkt abzuspeichern und nach einem Werkzeugwechsel das Werkzeug selbsttätig in die bei Programmunterbrechung eingenommene Lage zurückzubewegen und von hier aus das Arbeitsprogramm wieder aufzunehmen (vgl. z.B. DT-OS 24 31 441).
Tn vielen Fällen hat das neue gewechselte Werkzeug andere Abmessungen als das alte Werkzeug. Bei den bisher bekannten Anordnungen konnten diese neuen Korrekturwerte nur in den folgenden Sätzen berücksichtigt werden; beim Wiederanfahren an das Werkstück muPte noch mit den alten korrekturwerten gearbeitet werden Außerdem reicht es aus technologischen Gründen häufig nicht aus, wenn man nur in die Position bei Programmunterbrechung zurückkehren kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß selbsttätig neue Korrekturwerte auch schon beim Wiederanfahren an das Werkstück berücksichtigt werden können und jeder gewählte Punkt am Werkstück angefahren werden kann Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge1öst, daß bei einer Änderung der Werkzeugabmessungen nach einem Werkzeugwechsel der neue Korrekturwert während eines sich an einem steuerungsseitigen Satzrücklauf anschließenden Satzvorlaufes zur Ermittlung einer neu korrigierten Bahn bis zum gewählten Punkt eingerechnet wird und anschließend das Werkzeug durch von der Steuerung ermittelte Ubergangssätze auf den vorgewählten Punkt der korrigierten Bahn zurückgefahren wird. Besonders einfache und übersichtliche Verhältnisse ergeben sich, wenn die Wiederanfahrpunkte auf Satzendpunkte des Programms gelegt werden.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sie die Erfindung näher erläutert, wobei Figur 1 die Korrektur für den Fall der Linearinterpolation und Figur 2 das Wiederanfahren im Falle der Zirkularinterpolation zeigen.
Das zu fertigende Werkstück mit der Kontur K ist im Lochstreifen steuerungsseitig durch einzelne Sätze S1, S2 usw. beschrieben, in denen jeweils Anfangs- und Endpunkte PA, PE und die Art der Bahnkurve zwischen Anfangs- und Endpunkt angegeben ist. Im hier vorliegenden Fall soll jeweils zwischen den Punkten PA und PE in den Sätzen S1 und S2 nach einer Geraden interpoliert werden. Die numerische Rechnersteuerung errechnet aus diesen Bedingungen und Werten unter Zugrundelegung der Werkzeugabmessungen Rl des Werkzeuges W1 die vom Werkzeugmittelp'ankt zurückzulegende korrigierte Bahn, die durch die Sätze S1' und S2' beschrieben ist. Wie ersichtlich, liegt dabei der korrigierte Satzendpunkt PE auf einer Senkrechten zur Kontur K im Abstand R1 über dem Punkt ebenso liegt der korrigierte Punkt PA des Satzes S2 auf der Normalen zur Kontur im Satz 2. Der Übergang von p PE' zu PA' wird dabei durch einen Ubergangssatz mit einem passenden Kreisbogen festgelegt.
Tritt z.B. der Fall auf, daß der Bedienungsmann im Laufe des Satzes S1' eine unzulässige Abnützung des Werkzeuges W1 feststellt, so wird das Programm am Satzendpunkt PE' unterbrochen und das Werkstück W1, wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt, zu einer nicht gezeigten Werkzeugwechselstelle verfahren und hier durch ein neues Werkzeug W2 mit dem Radius R2 ersetzt.
Dieses Werkzeug W2 wird dann aus der Wechselstellung in eine definierte Lage M durch einen steuerungsseitig vorgegebenen Satz gefahren. Es ist nun das Problem, dieses Werkzeug W2 mit dem neuen Korrekturwert R2 aus diesem definierten Punkt M wieder zurück an die Werkstückkontur K zu bewegen, und zwar unter Einbeziehung des neues Korrekturwertes.
Zu diesem Zweck wird steuerungsseitig ein Satzrircklauf, z.B.
durch Rücklaufen des Lochstreifens bis zum Programmanfang vorgenommen und in die Steuerung der neue Korrekturwert R2 eingegeben. Anschließend wird dann beim Satzvorlauf der neue Korrekturwert berücksichtigt und damit der Satz S1" und der Satz S2" berechnet, wobei aus den Interpolationen sich der korrigierte Endpunkt PE" des Satzes 51" ergibt. Liegt dieser neue Wert in der Steuerung vor, so wird zwischen diesem Punkt PE" und dem festen Punkt M ein Übergangssatz St; berechnet, z.B. im hier vorliegenden Fall eine Gerade, auf der dann das Werkzeug W2 wieder an das Werkstück gefahren wird. Bei dieser Art des Vorgehens ist der neue Werkzeugkorrekturwert bereits beim Anfahren an das Werkstück nach einer Programmunterbrechung berücksichtigt.
Da der Satz S1, in dessen Programmendpunkt die Kontur verlassen wurde, automatisch gespeichert wird, kann somit der Wechselvorgang weitgehend selbsttätig ablaufen.
Ferner ist es auch möglich, bei einem beliebig vorgewählten Satz mit der neuen Korrektur zu beginnen, da durch den Satzrücklauf bis zum Programmanfang und durch den Vorlauf bis zum gewählten Satz der Korrekturwert schon berücksichtigt ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, das Programm an einem beliebigen Punkt im Satz zu unterbrechen und dann mit dem gewechselten Werkzeug zurückzufahren. In einem solchen Fall muß das Werkzeug zunächst in unmittelbare Nähe des Werkstückes gebracht werden, worauf nach der Programmeinschaltung das Werkzeug auf die korrigierte Bahnkurve gezogen wird.
Eine etwas andere Art des Wiederanfahrens wird man im Fall der Zirkularinterpolation wählen, d.h. wenn der Satz S mit seinem Endpunkt PE einen Kreisbogen beschreibt. In einem solchen Fall werden die korrigierten Sätze S' und Sw in gleicher Weise berechnet, nur werden hier Übergangssätze 5Ü1 und 5Ü2 gewählt, die das Werkzeug zunächst auf einer Äquidistanten zur ursprünglichen Bahnkurve über den korrigierten Satzendpunkt PE" führen und dann auf einer Geraden an das Werkstück bringen. Um in jedem Fall den richtigen Satzendpunkt zu erreichen - auch wenn im angewählten Satz einzelne Achsen nicht programmiert sind - werden vorteilhafterweise die nicht programmierten Achsen in einem ersten Ubergangssatz auf die letzten gespeicherten Endwerte gefahren und anschließend die programmierten Achsen auf die programmierten Endpunkte verfahren.
Eine weitere Möglichkeit für den Fall des Werkzeugbruches ist dadurch gegeben daß das Werkzeug von einer ungefähren Lage in der Nähe der gewünschten Programmfortsetzung durch einen ersten Übergangs satz auf kürzestem Wege tangential an die Kontur fährt und in einem zweiten Übergangssatz dann den Satzendpunkt erreicht.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Wiederanfahren eines gewechselten Werkzeuges an ein Werkstück nach einer Programmunterbrechung bei rechnergesteuerten Werkzeugmaschinen, bei denen in des Programmsätzen jeweils Konturabschnitte der zu fertigenden Werkstückkontur angegeben sind und in der Steuerung aus diesen Werten unter Einbeziehung von Werkzeugkorrekturwerten die tatsächlich vom Werkzeug relativ zum Werkstück zu fahrende korrigierte Bahn errechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anderung der Werkzeugabmessungen nach einem Werkzeugwechsel der neue Korrekturwert während eines sich an einem steuerungsseiten-Satzrücklauf anschließenden Satzvorlaufes zur Ermittlirng einer neu korrigierten Bahn bis zum gewählten Punkt eingerechnet wird und anschließend das Werkzeug durch von der Steuerung ermittelte Übergangssätze auf den gewählten Punkt der korrigierten Bahn zurückgefahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederanfahrpunkte auf wählbare Satzendpunkte gelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daI3 in einem ersten Ubergangssatz das Werkzeug in den im anzufahrenden Satz nicht programmierten Achsen der Verfahrbewegung auf die letzten gespeicherten Endpunkte gefahren wird und in einem zweiten Übergangssatz das Werkzeug in den programmierten Achsen auf seinen Endpunkt gefahren wird.