DE3308764A1 - Verfahren zum steuern der werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten drehbank - Google Patents

Verfahren zum steuern der werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten drehbank

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Description

38 309
YAMAZAKI MACHINERY WORKS, LTD.
Ni-wa-gun, Aichi-ken / JAPAN
Verfahren zum Steuern der Werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank 10
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank mit zwei Werkzeugsupports.
In einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank, in der zwei Supports für die Bearbeitung individuell gesteuert werden, ist die Anzahl der für die Bearbeitung einzusetzenden Werkzeugtypen ständig gestiegen, so daß der Freiheitsgrad für die Bearbeitung wächst, während es andererseits nötig wird, die für die Bearbeitungsabschnitte und Bearbeitungsarten geeigneten Werkzeuge zu bestimmen und auszuwählen.
Eine derartige Auswahl nahm bisher ein Programmierer bei der Herstellung eines Bearbeitungsprogramms vor. Der Programmierer muß dafür jedoch einen hohen Kenntnisstand und ein gewisses Geschick besitzen, um die Eigenheiten aller dieser zahlreichen, im Werkzeugsupport befestigten Werkzeuge abzuschätzen und die für den einzelnen Bearbeitungsvorgang geeigneten Werkzeuge auszuwählen, und es nimmt erheblich Arbeit und Zeit in Anspruch, um ein Bearbeitungsprogramm aufzustellen. Die für das Erstellen eines Bearbeitungsprogramms in wachsendem Maß erforderliche Zeit hebt deshalb in unerwünschter Weise die Vorteile einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank bei Bearbeitungsvor-
gangen mit vielen unterschiedlichen kurzdauernden Einzelbearbeitungen auf.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern der Auswahl der Werkzeuge in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank zu schaffen, das einen Programmierer davon enthebt/ einen die Auswahl der Werkzeuge betreffenden Befehl zu erstellen, wodurch die mit herkömmlichen Einrichtungen verhafteten Schwierigkeiten entfallen.
Polglich wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Auswahl von Werkzeugen in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Werkzeugtypenspeicher vorgesehen wird, der eine Werkzeugtypentabelle enthält, die die Typen der für die Bearbeitungsabschnitte und Bearbeitungsarten zu verwendenden Werkzeuge enthält, sowie ein Werkzeuginformationsspeicher, der Werkzeugdaten speichert wie die Arten 0 der auf den Supports gehalterten Werkzeuge, deren Positionen auf den Supports, die Kennzeichnung der Supports usw.; daß auf den Inhalt der Werkzeugtypentabelle des Speichers gemäß den Bearbeitungsarten und den zu bearbeitenden Abschnitten für jeden Bearbeitungsvorgang zurückgegriffen wird, um die für jeden Bearbeitungsvorgang zu verwendenden Werkzeugtypen zu bestimmen; und daß auf die Werkzeugdaten im Werkzeuginformationsspeicher auf der Basis der so bestimmten Werkzeugtypen zurückgegriffen wird, um dadurch die in den einzelnen Bearbeitungsvorgängen einzusetzenden Werkzeuge auszuwählen.
Eine nähere Beschreibung der Erfindung und ihrer Wirkungsweise folgt anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen: 35
Fig. 1 ein Steuerblockdiagramm der erfin-
dungsgemaß quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank;
Fig. 2 ein Schema, das den Inhalt eines
Werkzeugtypspeichers wiedergibt;
Fig. 3 ein Schema vom Inhalt eines Einsatzbedingungsspeichers; und :
Fig. 4 verschiedene Arten von Werkzeugen.
Eine qudriaxial-numerisch gesteuerte Drehbank 1 gemäß Fig. 1 weist eine Hauptsteuereinheit 2 auf, mit der eine Tastatur 3, eine Anzeigevorrichtung 4, eine Werkzeugsupportauswahlsteuereinheit 8, ein Bearbeitungsinformationsspeicher 5, eine Entscheidungssteuereinheit 6 und ein Bearbeitungsprogrammspeicher 7 verbunden sind. Mit der Werkzeugentscheidungssteuereinheit 6 sind ein Werkzeugtypspeicher 12, ein Werkzeuginformationsspeicher 10 und ein Anwendungsbedingungsspeicher 13 verbunden. Der Bearbeitungsprogrammspeicher 7 ist mit einer Supportsteuereinheit 11, welche mit der Hauptsteuereinheit 2 in Verbindung steht, verbunden. Die Supportsteuereinheit 11 kann den Antrieb der beiden Werkzeugsupports 16, 17 steuern, die zu beiden Seiten einer Drehbankspindel 15 einander gegenüberstehen und die unabhängig voneinander in den durch die Pfeile A, B und C, D angegebenen Richtungen bewegt werden können. Die Werkzeugsupports 16, 17 sind mit zahlreichen Werkzeugen bestückt. Diese können durch Drehen der Supportköpfe der Supports 16 und 17 ausgewählt und in Arbeitsstellung gebracht werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück ist zwischen Futter 20 und Reizstock 21 eingespannt.
Um an der beschriebenen Drehbank 1 einen Bearbeitungsvorgang durchzuführen, unternimmt der Dreher folgende Schrit-
te. ür gibt über ein Tastenfeld 3 eine Bearbeitungsinformation INF ein, die für die Endform benötigt ist und welche über die Hauptsteuereinheit 2 dem Bearbeitungsinformationsspeicher 5 für jeden Informationsvorgang (eine Folge von Bearbeitungseinheiten, die fortlaufend von denselben Werkzeugen durchgeführt wird) zugeleitet wird. Die Bearbeitungsinformation INF enthält einen Befehl darüber, welcher zu bearbeitende Abschnitt CA am Außenmantel, am Innenmantel oder an der Stirnfläche des Werkstücks 22 bei den einzelnen Bearbeitungsvorgängen bearbeitet werden soll, wie auch einen Befehl über das Bewegungsmuster des Werkzeugs im zu bearbeitenden Bereich CA als eine der Bearbeitungsarten MODE. Die Bearbeitungsarten MODE sind gemäß Fig. 2 klassifiziert in "Rundstab"-Bearbeitung, bei der das Werkzeug parallel zur Drehbankspindel geführt wird, "Profil"-Bearbeitung, in der das Werkzeug parallel zur Endform geführt wird, "Abschrägungs"-Bearbeitung zum Abdrehen von unbearbeiteten Bereichen aufgrund des Stirnflächenkantenwinkels, "Stirnflachen"-Bearbeitung, "Gewinde"-Bearbeitung, "Rillen"-Bearbeitung zum Herstellen einer Nut oder Rille, "Bohren" mit Hilfe eines Bohrers und "Einzelvorgangs"-Bearbeitung, bei der ein Werkzeug von Hand eingesetzt wird. Der Dreher wählt eine Bearbeitungsart MODE, die für die Bearbeitung des zu bearbeitenden Abschnitts im Hinblick auf die in der Zeichnung dargestellte Endform aus und gibt sie ein. Außerdem gibt er als Bearbeitungsinformation INF ein, ob geschruppt oder geschlichtet werden soll, sowie die Bearbeitungsrichtungen, den Mindestinnendurchmesser usw., und dies für jeden Bearbeitungsvorgang. Die Endform wird also in zahlreiche Bearbeitungsabschnitte CA und Bearbeitungsarten MODE zerlegt, die überdie Hauptsteuereinheit 2 in den Bearbeitungsinformationsspeicher 5 gemäß Bearbeitungsinformation INF für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge eingespeichert. Außerdem gibt die Hauptsteuereinheit 2 die gespeicherte Bearbeitungsinformation INF an die Werkzeug-
entscheidungssteuereinheit 6, die auf den Inhalt des Werkzeugtypspeichers 12 zurückgreift und den Typ TG der für die Bearbeitung gemäß der Bearbeitungsart MODE und der Bearbeitungsabschnitte CA für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge brauchbaren Werkzeuge bestimmt. Mit anderen Worten, im Werkzeugtypspeicher 12 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Werkzeugtyptabelle TTBL gespeichert, die die Bearbeitungsarten MODE und Bearbeitungsabschnitte CA in Parameterform enthält. Wenn die Bearbeitungsarten MODE und zu
TO bearbeitenden Abschnitte CA festliegen, können auf diese Weise die Werkzeugtypen TG, die zu verwenden sind, unmittelbar aus der Tabelle TTBL bestimmt werden. Die Werkzeugtypen TG sind in elf Klassen eingeteilt von (T1) bis (T11), wie in Fig. 4 dargestellt, einschließlich der Stellungen und Bewegungsrichtungen (in der Figur durch Pfeil angedeutet) der Werkzeuge gegenüber dem Werkstück 22. Zusätzlich wird ein weiterer Typ (T12) vorgesehen für "Einzelvorgangs"-Bearbeitung, wofür der Dreher ein Werkzeug von Hand einstellen muß. Nachdem die Typen TG der zu verwendenden Werkzeuge auf diese Weise bestimmt sind, greift die Steuereinheit 6 auf den Inhalt des Werkzeuginformationsspeichers 10 zurück, um für die bestimmten Typen TG die geeigneten Werkzeuge zu entnehmen. Der Werkzeuginformationsspeicher 10 enthält Werkzeugdaten TDTA wie den Typ TG sämtlicher Werkzeuge 19, die auf den Werkzeugsupports 16, 17 befestigt sind, woraus hervorgeht, ob die Werkzeuge für Schruppen oder Schlichten geeignet sind,ferner die Eigenart der einzelnen Werkzeuge, ihre Schneidrichtung, wenn sie oberseitig nach oben ausgerichtet sind und die Drehrichtung der Spindel vorwärts ist, wie die Werkzeuge auf den Supports befestigt sind, die Positionen der Werkzeuge auf den Supports, die Kennzeichnung der Supports selbst, der Stirnflächenschneidwinkel., der minimale Bearbeitungsdurchmesser (für ein Bohrwerkzeug) usw. Die Steuereinheit 6 wählt in Übereinstimmung mit den Werkzeugtypen TG und den Endbear-
beitungsdaten sowie den Daten für den minimalen Innendurchmesser in der Bearbeitungsinformation INF die geeigneten Werkzeuge aus. Von den auf diese Weise gewählten Werkzeugen setzt die Steuereinheit 6 die Werkzeugdaten TDTA in Bezug zu den Daten in einer Einsatzbedingungstabelle UTBL, die in dem Einsatzbedingungsspeicher 13 gespeichert ist, um zu erkennen, ob die Kombinationen der Eigenschaften der einzelnen Werkzeuge, wie sie auf den Supports befestigt sind, die Maschinenrichtung und die Drehrichtung der Spindel 15 den Bedingungen in der Tabelle UTBL genügen. Wie in Fig. 3 dargestellt, zeigt die Tabelle UTBL Kombinationen der Eigenschaften der einzelnen Werkzeuge und der Drehrichtungen der Spindel in bezug zur Bearbeitungsrichtung (durch Pfeile dargestellt). Nur die Werkzeuge, die diesen Bedingungen genügen, werden als zu verwendende Werkzeuge bestimmt. Danach informiert die Steuereinheit -6 über die Hauptsteuereinheit 2 die Supportauswahlsteuerschaltung 8 über die Namen der für die Bearbeitung zu verwendenden Werkzeuge, die Supports, die diese Werkzeuge tragen und deren Positionen auf den Supports. Aufgrund dieser Information bestimmt die Steuereinheit 8 die für jeden Bearbeitungsvorgang zu verwendenden Werkzeuge und die diese Werkzeuge tragenden Supports. Am Ende der Werkzeugbestimmung für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge speichert die Hauptsteuereinheit im Bearbeitungsprogrammspeicher die Bearbeitungsvorgänge für die beiden Supports zusammen mit den Namen der zu verwendenden Werkzeuge und den unterschiedlichen Schneidrichtungen, wodurch ein Bearbeitungsprogramm PRO entsteht. Ist dies fertig, treibt die Haupt- Steuereinheit 2 die Supportsteuereinheit 11 und läßt das Drehbankfutter 20 mit dem Werkstück 22 anlaufen. Daraufhin liest die Supportsteuereinheit 11 das Bearbeitungsprogramm PRO aus Speicher 7 aus und verdreht die Werkzeughalterung der Supports 16, 17 so, daß die Werkzeuge 19 gemäß Programm PRO ausgewählt sind, woraufhin die Supports 16, 17 in den durch die Pfeile A, B und C, D angezeigten Rieh-
IA * * O-
tungen für die Durchführung der Bearbeitung bewegt werden.
Die voranstehende Beschreibung verdeutlicht folgendes erfindungsgemäße Verfahren: Es ist ein Werkzeugtypspeicher 12 vorgesehen, der eine Werkzeugtypentabelle TTBL speichert, die die Typen TG der Werkzeuge aufzeigt, welche entsprechend den Bearbeitungsabschnitten CA und den Bearbeitungsar ten MODE verwendet werden, und der Werkzeuginformationsspeicher 10, der die Werkzeugdaten TDTA wie die Typen TG der Werkzeuge 19, die in den Supports 16, 17 befestigt sind, ihre Positionen auf den Supports, die Kennzeichnung der Supports usw. speichert; der Inhalt der Werkzeugtypentabelle TTBL wird dann entsprechend den Bearbeitungsarten MODE und den Bearbeitungsabschnitten CA für jeden Bearbeitungsvorgang abgefragt, um die Werkzeugtypen TG für den Bearbeitungsvorgang zu bestimmen; und weiter wird der Inhalt der Werkzeugdaten TDTA aufgrund der so bestimmten Typen TG abgefragt, um die Werkzeuge 1 9 f ür den Bearbeitungsvorgang auszuwählen. Es ist deshalb nicht mehr nötig, daß der Dreher oder Programmierer der Drehbank 1 Befehle gibt, die Werkzeuge 19 für jede Bearbeitung auszuwählen und zu diesem Zweck die Eigenschaften der Werkzeuge 19 sorgfältig zu beachten. Folglich ist es möglich, nicht nur in äußerst kurzer Zeitspanne ein Bearbeitungsprogramm PRO herzustellen, sondern auch wirtschaftlich sogar Bearbeitungen bei kleinen Serien mit großer Vielfalt der Einzelvorgänge auszuführen.

Claims (4)

38 309 YAMAZAKI MACHINERY WORKS, LTD. Niwa-gun, Aichi-ken / JAPAN 5 Verfahren zum Steuern der Werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank Patentansprüche
1. ) Verfahren zum Steuern der Werkzeugauswahl in einer quadriaxial-numerisch gesteuerten Drehbank, die mit zwei Werkzeugsupports ausgestattet ist, die beide mehrere Werkzeuge tragen, und die die Bearbeitung unter Einsatz der Werkzeugsupports durchführt,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugtypenspeicher vorgesehen wird, der eine Werkzeugtypentabelle enthält, die die Typen der für die Bearbeitungsabschnitte und Bearbeitungsarten zu verwendenden Werkzeuge enthält, sowie ein Werkzeuginformationsspeicher, der Werkzeugdaten speichert wie die Arten der auf den Supports gehalterten Werkzeuge, deren Positionen auf den Supports, die Kennzeichnung der Supports usw.; daß auf den Inhalt der Werkzeugtypentabelle des Speichers gemäß den Bearbeitungsarten und den zu bearbeitenden Abschnitten für jeden Bearbeitungsvorgang zurückgegriffen wird, um die für jeden Bearbeitungsvorgang zu verwendenden Werkzeugtypen zu bestimmen; und daß auf die Werkzeugdaten im Werkzeuginformationsspeicher auf der Basis der so bestimmten Werkzeugtypen zurückgegriffen wird, um dadurch die in den einzelnen Bearbeitungsvorgängen einzusetzenden Werkzeuoe auszuwählen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeiteten Abschnitte in der Werkzeugtypentabelle in wenigstens drei Gruppen klassifiziert sind, den Außenmantel, den Innenmantel und die Stirnfläche.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsarten in der Werkzeugtypentabelle in wenigstens sieben Arten klassifiziert sind: eine Stabbearbeitung, eine Profilbearbeitung, eine Abschrägungsbearbeitung, eine Stirnflächenbearbeitung, Gewindeschneiden, Rillenschneiden und Bohren.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Einsatzbedingungsspeicher, der eine Einsatzbedingungstabelle speichert, welche die Bedingungen der Kombination zwischen der Eigenart der einzelnen Werkzeuge und der Maschinenspindeldrehrichtung in bezug auf die Bearbeitungsrichtung speichert, wodurch nach Auswahl der für die Bearbeitung brauchbaren Werkzeuge deren Entnahme durch Rückgriff auf die Werkzeugdaten im Werkzeuginformationsspeicher danach erfolgt, ob die entnommenen Werkzeuge den in der Verwendungstabelle aufgeführten Bedingungen entsprechen, so daß nur diejenigen Werkzeuge für die Bearbeitung als brauchbar erklärt werden, die diesen Bedingungen genügen.
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