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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
NC-Programmaufbereitungs-Verfahren zum wirkungsvollen Erzeugen von
NC-Programmen für eine Vierachsen-Drehbank, die zwei
Werkzeugsupporte hat, durch eine CNC (computergesteuerte numerische
Steuereinheit) für Drehbänke.
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Eine numerische Steuerung (NC) zum Steuern einer Vierachsen-
Drehbank wird auf Drehbänke angewendet, die vier unabhängige
Antriebswellen zum unabhängigen Betätigen zweier
Werkzeugsupporte haben, so daß eine Drehbearbeitung gleichzeitig durch
die zwei Werkzeugsupporte durchgeführt werden kann. Die NC
kann auf Drehbänke dieser Art, in denen ein einziges Werkstück
auf einer einzigen Spindel zum gleichzeitigen Bearbeiten durch
die zwei Werkzeugsupporte befestigt ist, oder auf eine
Drehbank dieser Art, in welcher zwei Werkstücke jeweils auf zwei
Spindeln zum Bearbeiten durch betreffende Werkzeugsupporte
befestigt sind, angewendet werden.
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Häufig wird, um das NC-Programm für eine derartige Vierachsen-
Drehbank aufzubereiten, das Programm, das einmal erzeugt
worden ist, vorübergehend in einem Speicher gespeichert, und dann
wird das Programm durch Benutzen einer MDI
(Manuelldateneingabe-) Einheit und einer CRT (Anzeigeeinheit) modifiziert. Fig.
2 zeigt ein Beispiel einer MDI-CRT-Schalttafel 10, die benutzt
wird, wenn eine Programm auf diese Art und Weise aufbereitet
wird. Gemäß der Figur hat ein Menübild auf einem
CRT-Zeichenanzeigebildschirm, der durch einen Netz-Einschalter 11a und
einen Metz-Ausschalter 11b ein- bzw. ausgeschaltet wird, einen
weiteren Schalter 12 zum "Vorblättern" der Seite des
Bildschirms, zehn Berührungsschalter 13a bis 13j und einen
Rückholschalter 14 zum "Zurückblättern" einer Seite. An der Seite des
Bildschirms ist eine MDI vorgesehen, die eine
Betriebsart-Auswahltaste
15, eine Umschalttaste 16, eine
Werkzeugsupport-Auswahltaste 17, Dateneingabetasten 18 und Symboltasten 19 umfaßt.
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Herkömmlicherweise wird zunächst, um ein NC-Programm unter
Benutzung einer MDI/CRT 10 dieser Art zu modifizieren, eine
Menü "Bearbeitungsdefinition", die die Bearbeitungsabfolge und
die Art der Bearbeitung bestimmt, aus einem Pufferspeicher
entnommen und auf einem Bildschirm der CRT angezeigt.
Beispielsweise wird durch Benutzung einer Berührungstaste, die
"Correction" (Korrektur) kennzeichnet, eine
Bearbeitungsanzeige des Schritts, der eine Modifikation erfordert, ausgewählt,
und es werden neue NC-Daten eingegeben.
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Zum Steigern der Bearbeitungseffektivität, wenn NC-Programme
erzeugt werden, die es möglich machen, eine Bearbeitung
gleichzeitig durch zwei Werkzeugsupporte durchzuführen, ist es
notwendig, die Bearbeitungsgeschwindigkeiten zwischen den NC-
Programmen abzustimmen, die für jeden Werkzeugsupport
aufbereitet werden, oder eine Abstimmung durch Rückstellen der
Umfangsgeschwindigkeit, die durch das Menü "Bearbeitungsdefinition"
definiert ist, in einer derartigen Weise zu bewirken, daß die
Bearbeitungsabfolgen abgewechselt oder gleichzeitig ausgeführt
werden. Indessen ist, um eine Programmaufbereitung durch
Benutzen des Menüs "Bearbeitungsdefinition" nach dem Stand der
Technik durchzuführen, ein beträchtliches fachmännisches
Wissen erforderlich, und es ist für Anfänger schwierig, eine
Programmaufbereitung wirkungsvoll durchzuführen.
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Zum Stand der Technik liegen verschiedene Veröffentlichungen
vor, die sich auf das Erfordernis einer wirksamen Steuerung
der verschiedenen Achsen in einer Mehrachsen-Werkzeugmaschine
beziehen. Beispielsweise machen die Druckschriften EP-A-0121187
und EP-A-0137857 die Erwünschtheit einer genauen
Synchronisierung des Betriebs der verschiedenen Achsen deutlich, und die
Druckschriften EP-A-0104503 und EP-A-0116950 geben an, wie die
verschiedenen Operationen der verschiedenen Achsen unter
Berücksichtigung der jeweilig anderen programmiert werden
können.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die zuvor
angegebenen Punkte erdacht worden, und ihre Aufgabe besteht darin,
ein NC-Programmaufbereitungs-Verfahren für eine Vierachsen-
Drehbank zu schaffen, in welchem eine Änderung der
Bearbeitungsgeschwindigkeit, das Neueinstellen der
Bearbeitungsabfolge und dgl. leicht durchgeführt werden können, und obwohl
dies nicht wesentlich ist, durch Benutzung der
Berührungstasten-Funktionen einer MDI/CRT.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen zum Aufbereiten
von NC-Programmen für eine Vierachsen-Drehbank, die zwei
Werkzeugsupporte hat, wobei auf einem Bildschirm
Kennzeichnungen angezeigt werden, die die zwei Werkzeugsupporte und die
Bearbeitungsschritte, die durch die zwei Werkzeugsupporte
durchzuführen sind, angeben, welches Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein Bearbeitungsdefinierungsschritt, wobei
die speziellen Arten und Abfolgen der Bearbeitungsprozesse
bestimmt werden, die durch die zwei Werkzeugsupporte jeweils
in einer aktuellen Bearbeitungsoperation durchzuführen sind,
gefolgt durch einen Prozeß-Anzeigeschritt durchgeführt wird,
bei dem drei parallele Zeilen von Daten angezeigt werden, die
umfassen: eine erste Zeile von Daten, die einem ersten der
zwei Werkzeugsupporte zugeordnet sind und in Reihenfolge die
Bearbeitungsprozesse ausweisen, die durch den ersten
Werkzeugsupport in der aktuellen Bearbeitungsoperation durchzuführen
sind, eine zweite Zeile von Daten, die dem zweiten der zwei
Werkzeugsupporte zugeordnet sind und in Reihenfolge die
Bearbeitungsprozesse ausweisen, die durch den zweiten
Werkzeugsupport in derselben aktuellen Bearbeitungsoperation
durchzuführen sind, und eine dritte Zeile von Daten, die
Bearbeitungsgeschwindigkeiten ausweisen, die in der
Bearbeitungsprozessen der ersten und zweiten Werkzeugsupporte zu
benutzen sind, daß die NC-Programme durch Neueinstellen
zumindest einer der zwei angezeigten Abfolgen von
Bearbeitungsprozessen
durch Neuanordnen der Position von zumindest einem der
angezeigten Bearbeitungsprozesse, die nebeneinander mit einem
Bearbeitungsprozeß in der anderen angezeigten Abfolge von
Bearbeitungsprozessen ablaufen sollen, aufbereitet werden, um
dadurch zu veranlassen, daß diese zwei Bearbeitungsprozesse
gleichzeitig durch die zwei Werkzeugsupporte durchgeführt
werden, und daß die NC-Programme außerdem durch Ändern
zumindest einer Bearbeitungsgeschwindigkeit in der dritten
Zeile von Daten aufbereitet werden.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird ein Menü "NC-Datenerzeugung" angezeigt,
nachdem ein Menü "Bearbeitungsdefinition" angezeigt ist, es wird
ein Bearbeitungsprozeß, der bereits definiert worden ist,
klassifiziert durch Werkzeugsupporte in dem anfänglichen Bild "NC-
Datenerzeugung" angezeigt, das Aufbereiten eines
S-(Spindelfunktions-) Code, das Aufbereiten von Prozessen und dgl.
werden auf dem Anzeige-Bildschirm durchgeführt, und es wird ein
M-(Hilfsfunktions-) Code für jeden Werkzeugsupport ausgegeben,
um dadurch zwei NC-Programme, die mit den aufbereiteten
Prozessen übereinstimmen, zu erzeugen.
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Fig. 1 zeigt eine Darstellung zum Beschreiben eines Menüs,
das ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung verdeutlicht.
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Fig. 2 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel einer MDI-
CRT-Schalttafel verdeutlicht.
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Fig. 3 zeigt eine Darstellung zum Beschreiben eines Menüs,
das erläuternd für ein Verfahren nach dem Stand der
Technik ist.
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Fig. 4 zeigt eine erklärende Darstellung, die ein Beispiel
eines aufbereiteten Menüs verdeutlicht.
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Fig. 5 zeigt eine Darstellung, die die Entsprechung zwischen
zwei Programmen angibt.
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Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das einen Arbeitsfluß zum
Erzeugen eines NC-Programms angibt.
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Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen auf der
Grundlage eines Ausführungsbeispiels derselben beschrieben.
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Es wird mit einer numerischen Steuereinheit, die eine
automatische Programmierungsfunktion der dialogfähigen Art hat,
ein Programm erzeugt und durch Eingeben eines dialogfähigen
Bildes aufbereitet, wobei NC-Daten, die notwendig für die
Bearbeitung sind, in eine Vielzahl von Haupt-Datensätzen
unterteilt werden, während sie durch eine Anzeige-Einrichtung, wie
die MDI/CRT, aufgerufen werden. Beispielsweise zeigt Fig. 3
eine Prozeß-Anzeige, die in "Bearbeitungsdefinition" des
Menüs Mr. 4 definiert ist.
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Im einzelnen ist ein Prozeß zum Bearbeiten eines speziellen
Werkstücks wie folgt beschaffen, wobei Bearbeitungsschritte in
ihrer Reihenfolge gezeigt sind:
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1. Durchführen einer Bohrung mit dem Werkzeug des
Werkzeugsupports 1.
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2. Durchführen einer Außendurchmesser-Rohbearbeitung mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 2.
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3. Durchführen einer Innendurchmesser-Rohbearbeitung mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 1.
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4. Durchführen einer Außendurchmesser-Fertigbearbeitung mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 2.
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5. Durchführen einer Innendurchmesser-Fertigbearbeitung mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 1.
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6. Durchführen einer Außendurchmesser-Fräsung mit dem
Werkzeug des Werkzeugsupports 2.
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7. Durchführen eines Außendurchmesser-Gewindeschneidens mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 2.
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8. Durchführen eines Innendurchmesser-Gewindeschneidens mit
dem Werkzeug des Werkzeugsupports 1.
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Wenn eine derartige Bearbeitungsdefinition ausgeführt wird,
wird eine Prozeßübersicht der Art, wie sie in Fig. 1 gezeigt
ist, in dem anfänglichen Bild der "NC-Datenerzeugung" des
Menüs Mr. 5 angezeigt.
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Die Nummern 1 bis 8 in Fig. 1 sind Prozeßnummern, wobei auf
der rechten Seite der Figur sowohl die Bearbeitungsprozesse
der Werkzeugsupporte 1 bzw. 2 als auch die Drehgeschwindigkeit
jedes Werkzeugsupports gezeigt sind. N in der
Drehgeschwindigkeits-Spalte repräsentiert die Spindelgeschwindigkeit, und V
repräsentiert die Bearbeitungsgeschwindigkeit.
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An dem unteren Ende des CRT-Bildes gemäß Fig. 1 sind Schalter-
oder Tastennamen, die den Berührungstasten 13a bis 13j, die
in Fig. 2 gezeigt sind, entsprechen, angegeben. Die
Bedeutungen dieser Schalter- oder Tastennamen sind folgende:
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DISCONTINUE: Unterbreche die Verarbeitung dieses Bildes
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CUTTER 1 UP: Hebe um eine Stufe den Prozeß des
Werkzeugsupports 1 bei der augenblicklich
angegebenen Position des Cursor an
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CUTTER 1 DOWN: Senke um eine Stufe den Prozeß des
Werkzeugsupports 1 bei der augenblicklich
angezeigten Position des Cursor ab
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CUTTER 2 UP: Hebe um eine Stufe den Prozeß des
Werkzeugsupports
2 bei der augenblicklich
angezeigten Position des Cursor an
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CUTTER 2 DOWN: Senke um eine Stufe den Prozeß des
Werkzeugsupports 2 bei der augenblicklich
angezeigten Position des Cursor ab
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SELECT S CODE: Wähle S-Code irgendeines der
Werkzeugsupporte aus, der die Priorität hat, wenn eine
gleichzeitige Operation durchgeführt wird
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RETURN CURSOR: Bewege die Cursor-Position rückwärts
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ADVANCE CURSOR: Bewege die Cursor-Position vorwärts
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NEXT PAGE: Blättere um zum nächsten Bild (ein Bild,
das die Programmnummer aufruft)
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Gemäß Fig. 1 wird der Cursor bei der Prozeß-Mummer 1 auf die
Prozeßnummer 2 durch Miederdrücken von CURSOR ADVANCE gesetzt,
die Berührungstaste CUTTER 2 DOWN wird niedergedrückt, der
Cursor wird dann auf 7 gesetzt, und es wird die Drucktaste CUTTER
2 DOWN niedergedrückt, um dadurch eine Operation zu
verursachen, in welcher das Außendurchmesser-Rohbearbeiten, das
Innendurchmesser-Rohbearbeiten und das Gewindeschneiden durch
die Werkzeuge der Werkzeugsupporte 1, 2 gleichzeitig
ausgeführt werden.
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Wenn der Cursor auf Prozeß-Mummer 6 gesetzt ist und z. B.
"125" in Reaktion auf eine Bereitschaftsanzeige (Prompt)
"V (N) = " eingegeben wird, wird dann die
Bearbeitungsgeschwindigkeit für das Fräsen von 110 mm/min auf 125 mm/min geändert.
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Auf diese Weise wird die Prozeßübersicht gemäß Fig. 1 in einer
Weise aufbereitet, daß eine gleichzeitige Operation, die beide
Werkzeugsupporte benutzt, ausgeführt wird. Zusätzlich kann die
relative Geschwindigkeit zwischen einem Schneidstahl und einem
Werkstück getrennt in bezug auf das umbestimmt werden, was
unter Benutzung des Bildes "Bearbeitungsdefinition" eingestellt
worden ist. Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer aufbereiteten
Prozeßübersicht. Ein S-Code für einen Fall, in dem eine
gleichzeitige Operation durchgeführt wird, wird als Bildinformation
nur für einen Prozeß auf der Seite des Werkzeugsupports 1 oder
auf der Seite des Werkzeugsupports 2 ausgegeben.
Dementsprechend kann durch Betrachten der Drehgeschwindigkeiten, die auf
dem Anzeige-Bildschirm angezeigt werden, entschieden werden,
bei welcher Umfangsgeschwindigkeit die Bearbeitung auszuführen
ist.
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In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß wann immer die
Berührungstaste SELECT S CODE niedergedrückt wird, die Werte
der Werkzeugsätze 1 und 2 abwechselnd auf dem Bildschirm
angezeigt werden. Durch Setzen des Cursor auf die
vorgeschriebenen Prozeß-Mummer und Betätigen der Berührungstasten werden
NC-Daten in einem Zustand erzeugt, in dem die
Umfangsgeschwindigkeit, die auszugeben ist, angezeigt wird. Gemäß der Figur
ist der Zustand, der angezeigt wird, ein solcher, bei dem die
Drehgeschwindigkeit der Prozeß-Nummer 3 von "G96V140
(Werkzeugsupport 1)" nach "G96V120 (Werkzeugsupport 2)" geändert
wird. Wenn NC-Daten in diesem Zustand erzeugt werden, werden
Daten "G96 S..." in dem Außendurchmesser-Rohbearbeitungsprozeß
des Werkzeugsupports 2 ausgegeben. Indessen werden diese Daten
nicht in dem Innendurchmesser-Rohbearbeitungsprozeß, der
gleichzeitig durch den Werkzeugsupport 1 durchgeführt wird,
ausgegeben.
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Auf diese Weise wird durch Benutzen der Berührungstasten der
Prozeß des angezeigten Bildes auf- und abbewegt, und die
Bearbeitungsabfolgen dieser Arten von Bearbeitung, die
gleichzeitig durch die zwei Werkzeugsupporte durchgeführt werden
können, können neu eingestellt werden. Ferner kann die
Bearbeitungsgeschwindigkeit durch Einstellen der
Drehgeschwindigkeit in Reaktion auf ein "Prompt" auf dem Anzeige-Bildschirm
geändert werden. Bei der gleichzeitigen Operation kann durch
die Berührungstasten festgelegt werden, welcher S-Code den
Vorrang haben soll. Die Anzeige auf dem Bildschirm zeigt die
Spindel-Drehgeschwindigkeit N zum Bohren und Zentrumsbohren
und die Schneidgeschwindigkeit V für alle anderen Arten der
Bearbeitung.
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Fig. 5 zeigt zwei NC-Programme, die in Übereinstimmung mit
aufbereiteten Prozessen durch automatisches Ausgeben eines M-
(Hilfs-) Code für jeden Werkzeugsupport erzeugt sind, nachdem
das S-Code-Aufbereiten und das Prozeß-Aufbereiten durchgeführt
sind.
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Der M-Code wird als ein NC-Programm in Übereinstimmung mit
den folgenden Kriterien ausgegeben:
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1) Ein M-Code wird nicht ausgegeben, wenn der laufende
Prozeß und der nächste Prozeß durch denselben Werkzeugsupport
ausgeführt werden.
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2) Derselbe M-Code wird an den Endabschnitt des laufenden
Prozesses und den Beginnabschnitt des nächsten Prozesses
ausgegeben, wenn der laufende Prozeß und der nächste Prozeß
durch unterschiedliche Werkzeugsupporte ausgeführt werden.
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3) Derselbe M-Code wird an die Beginnabschnitte beider
Prozesse in einem Fall der gleichzeitigen Operation durch die
beiden Werkzeugsupporte ausgegeben.
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In einem Fall, in dem "Bearbeitungsdefinition" des Menüs Nr. 4
erneut ausgewählt und eine Korrektur durchgeführt wird, um
einen neuen Prozeß neu zuzufügen, nachdem das Aufbereiten
eines Prozesses geendet hat, oder um einen Abschnitt der Daten
eines bereits definierten Prozesses zu korrigieren, wird die
Aufbereitungs-Operation des Menüs Nr. 5 in seiner Gesamtheit
initialisiert.
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Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer
Operation
zum Erzeugen eines NC-Programms darstellt. Zunächst
werden die Symboltasten 19 (Fig. 2) benutzt, um ein
Leerprofil, ein Teilprofil und dgl. in einer herkömmlichen Art und
Weise einzugeben (Schritt 1). Das Bild
"Bearbeitungsdefinition" wird aufgerufen, und der Bearbeitungsprozeß wird
definiert (Schritt 2). Danach wird eine
Bearbeitungsprozeß-Aufbereitung, wie ein S-Code-Aufbereiten, in einem Schritt 3
durchgeführt. Alle NC-Programme werden erzeugt und in einem NC-
Speicher abgelegt (Schritt 4). Es wird ein Bewegtbild
ausgewählt, und es wird ein Programmtest, wie ein Test betreffend
eine gegenseitige Behinderung, durchgeführt (Schritt 5). Es
wird dann bestimmt, ob ein Problem in einem Bearbeitungsprozeß
auf der Grundlage des erzeugten Programms besteht (Schritt 6).
Falls zu dieser Zeit ein Alarm ausgegeben wird, kehrt das
Programm zu Schritt 3 zurück, und das Aufbereiten des
Prozesses wird erneut vorgenommen.
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Auf diese Weise kann das Aufbereiten des S-(Spindelfunktions-)
Code und das Aufbereiten eines Prozesses auf dem
Anzeige-Bildschirm durch das Prozeß-Aufbereiten gemäß Schritt 3
durchgeführt werden, und ein M- (Hilfsfunktions-) Code wird
automatisch für jeden Werkzeugsupport ausgegeben, so daß zwei NC-
Programme in Übereinstimmung mit aufbereiteten Prozessen
selbst durch einen Anfänger erzeugt werden können.
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In Übereinstimmung mit dem NC-Programmaufbereitungs-Verfahren,
das zuvor beschrieben worden ist, wird ein Menü
"NC-Datenerzeugung" nach einem Menü angezeigt, es wird ein
Bearbeitungsprozeß, der bereits definiert worden ist, entsprechend dem
Werkzeugsupport in dem Anfangsbild "NC-Datenerzeugung"
angezeigt, das Aufbereiten eines S- (Spindelfunktions-) Code und
das Aufbereiten eines Prozesses werden in diesem Bild
durchgeführt, und es wird ein M- (Hilfsfunktions-) Code automatisch
für jeden Werkzeugsupport ausgegeben. Als Ergebnis können zwei
NC-Programme, die mit den Prozessen übereinstimmen, welche zu
der Zeit eines Aufbereitens eingegeben wurden, erzeugt werden,
und durch Benutzen der Berührungstasten-Funktionen einer
MDI/CRT können eine Änderung der Bearbeitungsgeschwindigkeit,
ein Neueinstellen einer Bearbeitungs-Abfolge und dgl. leicht
durchgeführt werden. Dies ermöglicht, ein
Programm-Aufbereiten wirkungsvoll selbst durch einen Anfänger durchzuführen.