DE3688395T2

DE3688395T2 - Verfahren zur flaechenbehandlung.

Info

Publication number: DE3688395T2
Application number: DE8686904395T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Onishi; Kunio Tanaka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1985-07-20
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2006-07-22
Also published as: JPH0446705B2; KR910007256B1; US4764877A; EP0231388B1; EP0231388A1; JPS6234754A; WO1987000475A1; EP0231388A4; DE3688395D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fräsen einer Oberfläche, spezieller auf ein Oberflächenfräsverfahren zum Fräsen einer Oberfläche innerhalb einer durch eine geschlossene Kurve begrenzten Fläche durch Bewegen eines Werkzeuges entlang einer Fräsbahn, um die Oberfläche innerhalb der Fläche auszufräsen, wobei von da an das Werkzeug entlang einer benachbarten Fräsbahn bewegt wird, die durch eine Verschiebung um einen vorgegebenen Betrag erhalten wird, um die Oberfläche auszufräsen, und Wiederholen dieser Oberflächenfräsvorgänge.
Eine Art der numerisch gesteuerten Bearbeitung ist die, bei welcher eine Fläche von einer geschlossenen Kurve begrenzt ist, wobei das Oberflächenfräsen auf einen Teil (konvexer Teil) angewendet wird, der einen Bereich auf der äußeren Seite der geschlossenen Kurve betrifft.
Ein derartiges Flächenfräs-(Oberflächenfräs-)Verfahren enthält die folgenden Schritte:
(a) Eingeben von Daten, die eine geschlossene Kurve CCL einer in Fig. 6 gezeigten Fläche AR bestimmen, einer Schnittrichtung (Richtung des Pfeils A, entlang der Fräsbahn PTi (i = 1, 2, . . .), einer Verschieberichtung (Richtung des Pfeils B), in welche ein Werkzeug TL um einen vorgegebenen Vorschub verschoben wird, wann immer das Oberflächenfräsen entlang der Fräsbahn PTi endet, und eines Vorschubs B;
(b) Erzeugen von Fräsbahnen BTi auf der Basis der eingegebenen Daten;
(c) Durchführung des Fräsens durch Bewegen des Werkzeugs entlang der Fräsbahn PTi von einem Fräsanfangspunkt Pi zu einem Fräsendpunkt Qi auf der erzeugten Fräsbahn PTi;
(d) Ermitteln der nächsten Fräsbahn PTi+1, welche sich ergibt, wenn das Werkzeug um den Vorschub nach dem Ende des Fräsens entlang der vorherigen Fräsbahn verschoben wird;
(e) anschließendes Ausführen des Fräsens (in einer Richtung wirkendes Fräsen) durch Bewegen des Werkzeugs vom Punkt Pi+1 zum Punkt Qi+1, wobei der Punkt Pi+1 als der Fräsanfangspunkt der Fräsbahn PTi+1 und der Punkt Qi+1 als der Fräsendpunkt der Fräsbahn PTi+1 genommen wird, oder Ausführen des Fräsens (Ruckwärts- und Vorwärtsfräsen) durch Bewegen des Werkzeugs vom Punkt Qi+1 zum Punkt Pi+1, wobei der Punkt Qi+1 als Fräsanfangspunkt der Fräsbahn PTi+1 genommen wird und der Punkt Pi+1 als der Fräsendpunkt der Fräsbahn PTi+1 genommen wird; und
(f) Wiederholen der einseitig gerichteten oder vorwärts und rückwärts gerichteten Fräsoperation von diesem Punkt weiter um die Fläche AR auszufräsen.
Bei dem konventionellen Oberflächenfräsverfahren werden die Positionen des Fräsanfangspunkts und des Fräsendpunkts von jeder Fräsbahn PTi wie gezeigt gelegt. Dies führt zu einer langen Werkzeugbewegung, nämlich zu einer übermäßigen langen Zeitperiode, während der das Oberflächenfräsen nicht ausgeführt wird. Deshalb ist die Bearbeitungseffektivität schlecht.
Die EP-A-0 088 449 zeigt ein ähnliches Fräsverfahren, allerdings liegen bei diesem die Fräsanfangs- und Endpunkte näher an dem auszufräsenden Bereich auf einer den Bereich umgebenen verschobenen Kurve.
Zusätzlich jedoch ist, da der tatsächliche Vorschub P des Werkzeugs beim Stand der Technik ineffizient bestimmt ist, der Vorschub zu klein und führt zu einer großen Anzahl von Fräshüben (Schnittbahnen) und vermindert die Fräseffizienz, oder der Vorschub kann nicht gleichmäßig sein (z. B. ist der letzte Vorschub sehr klein im Vergleich zu den anderen).
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenfräsverfahren vorzusehen, bei welchem die Anzahl der Schnitthübe reduziert werden kann und der Vorschub gleichmäßig gemacht wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein numerisch gesteuertes Oberflächenfräsverfahren zum Ausfräsen einer Fläche mit einem durch eine vorgegebene geschlossene Kurve begrenzten Flächenbereich durch Bewegen eines Werkzeugs entlang einer Fräsbahn in eine vorgegebene Richtung, um die Fläche in dem Flächenbereich von dem Punkt an, ab dem das Werkzeug entlang einer benachbarten Schnittlinie, welche durch Verschiebung eines vorgegebenen Betrags, um die Fläche auszufräsen, erhalten wird, bewegt wird, auszufräsen und Wiederholen dieser Oberflächenfräsoperationen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Oberflächenfräsverfahren die Ermittlung einer versetzten Kurve, die um einen vorgegebenen Betrag zum äußeren Rand der genannten geschlossenen Kurve versetzt ist, die Berechnung der Weite W in die Verschieberichtung des durch die versetzte Kurve begrenzten Flächenbereichs, das Bestimmen einer Länge aus der Zahl der Längen der Liniensegmente heraus, die durch Teilen der genannten Weite W in n gleiche Teile (wobei n eine ganze Zahl ist) ermittelt worden sind, die einem vorgegebenen maximalen Vorschub des Werkzeugs am nächsten kommt, ohne diesen zu überschreiten, und das Übernehmen der genannten Länge als einen aktuellen Werkzeugvorschub P, und die Ausführung des Ausfräsens der Fläche mittels Verschieben des Werkzeugs um den Vorschub P in die genannte Verschieberichtung nach dem Ende des Flächenfräsens entlang jeder einzelnen Fräsbahn PTi und des darauffolgenden Bewegens des Werkzeugs entlang einer benachbarten Schneidebahn PTi+1.
Der Fräsanfangspunkt und Fräsendpunkt jeder Fräsbahn kann auf einer um (T + C + R) zur äußeren Seite der geschlossenen Kurve, welche die Fläche bestimmt, versetzten Kurve vorgesehen werden.
Fig. 1 ist eine Darstellung zur Beschreibung der allgemeinen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Realisierung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm der Bearbeitung, welches das Oberflächenfräsverfahren der vorliegenden Erfindung aufzeigt,
Fig. 4 ist eine Darstellung zur Beschreibung des Versetzungsvorgangs,
Fig. 5 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Werkzeugradius R und einen wirksamen Werkzeugradius Re darstellt, und
Fig. 6 ist eine Darstellung zur Beschreibung des Verfahrens nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 ist eine Darstellung zur Beschreibung der allgemeinen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung. In der Figur stellt CCL eine geschlossene Kurve dar und AR (der schattierte Bereich) bezeichnet die durch die geschlossene Kurve CCL begrenzte einer Oberflächenbearbeitung zu unterziehende Fläche. OFC bezeichnet eine versetzte Kurve, die zur äußeren Seite der geschlossenen Kurve CCL um die Summe der Überschußdicke T und den Betrag des Abstands C versetzt ist. OFC' ist eine versetzte Kurve, die zur äußeren Seite der geschlossenen Kurve um den Betrag (T + C + R) versetzt ist, wobei R der Werkzeugradius ist. Re bezeichnet den wirksamen Werkzeugradius. Der Pfeil A zeigt die Richtung der Fräsbahn an, Pfeil B zeigt die Richtung einer Verschiebung an, W bezeichnet die Ausdehnung der Fläche AR in der Verschieberichtung, PTi (i = 1, 2, . . .) bezeichnet eine Werkzeugbahn, und P stellt den Vorschub dar.
Die Fläche AR kann zuverlässig oberflächenmäßig ausgefräst werden, und die Werkzeugbewegung in Fräsbahnrichtung kann längenmäßig verringert werden, wenn der Fräsanfangspunkt Pi und der Fräsendpunkt Qi jeder Fräsbahn PTi (i = 1, 2, . . .) auf der versetzten Kurve OFC' liegen, welche zur äußeren Seite der geschlossenen Bahn CCL, welche die Fläche AR bestimmt, welche oberflächenmäßig ausgefräst werden soll, um (T + C + R) versetzt ist.
Wenn die Länge der Liniensegmente, die durch die Teilung der Ausdehnung W in Verschieberichtung der Fläche AR in n gleiche Teile erhalten wird, einem vorgegebenen maximalen Vorschub sehr nahe kommt, ohne diesen zu überschreiten, kann das Oberflächenfräsen mit einem gleichmäßigen Vorschub (W/n pro einzelnem Hub) durchgeführt werden, wenn die vorher erwähnte Länge als der wirksame Vorschub P übernommen wird. Dadurch wird es außerdem ermöglicht, das Oberflächenfräsen durch aufeinanderfolgendes Bewegen des Werkzeuges in einer kleinen Anzahl von Zeiträumen (= n Zeiten) durchzuführen, d. h. entlang n Fräsbahnen.
Daher besteht in Übereinstimmung mit der Erfindung der erste Schritt darin, die versetzte Kurve OFC zu ermitteln, welche um den vorgegebenen Betrag (= T + C) gegenüber der äußeren Seite der geschlossenen Kurve CCL versetzt ist.
Zunächst wird die Ausdehnung W in Verschieberichtung (die Richtung des Pfeils B) der durch die versetzte Kurve OFC begrenzten Fläche ermittelt, und so ist die Länge der Linienelemente, welche durch das Teilen der Ausdehnung W in n (n = eine ganze Zahl) gleiche Teile erhalten wird, sehr nahe einem vorgegebenen maximalen Vorschub, ohne denselben zu überschreiten. Die Länge wird als wirksamer Vorschub P übernommen.
Anschließend wird die Position Y der i-ten Fräsbahn PTi in der Verschieberichtung gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
Y = Y&sub0;+W-i·p+Re
wobei Y&sub0; die Position des tiefsten Endes der Fläche AR in Verschieberichtung darstellt, und Re den wirksamen Werkzeugradius darstellt.
Wenn die Position Y der Fräsbahn PTi gefunden worden ist, werden die Schnittpunkte Pi, Qi zwischen der Fräsbahn PTi und der um (T + C + R) zur äußeren Seite der geschlossenen Kurve CCL versetzten Kurve OFC' erhalten, wobei T die Überschußdicke, C den Betrag des Abstands und R den Werkzeugradius bezeichnet.
Das Oberflächenfräsen wird entlang der Fräsbahn PTi von dem Schnittpunkt Pi bis zu dem Schnittpunkt Qi durchgeführt. Das Oberflächenfräsen entlang dieser Bahn wird n-mal durchgeführt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 3 ist ein Flußdiagramm des Verfahrensablaufs gemäß der Erfindung. Das Flächenfräsverfahren der Erfindung wird nun bezüglich der Fig. 1, 2 und 3 beschrieben.
(1) Wenn ein Zyklusstartknopf auf einem Bedienfeld 101 einer Bedienperson betätigt wird, veranlaßt ein Prozessor 102 einen NC-Datenleser 103 einen Block von NC-Daten von einem NC-Band 104 zu lesen. Das NC-Band 104 speichert Flächenfräs- (Oberflächenfräs)-Daten zusätzlich zu gewöhnlichen Bahndaten, G-Funktionsanweisungsdaten und M-, S- und T- Funktionsanweisungsdaten. Am Ende des NC-Programms ist ein M- Code (MO2) abgespeichert, der das Programmende anzeigt. Am Anfang der Flächenfräsdaten ist ein Flächenfräskommando plaziert, welches anzeigt, daß die Daten, welche diesen folgen, die Flächenfräsdaten sind. Am Ende der Flächenfräsdaten ist ein Code plaziert, der das Ende der Flächenfräsdaten anzeigt.
(2) Der Prozessor 102, angeordnet unter der Kontrolle eines in einem ROM 105 abgespeicherten Steuerprogramms, überprüft, ob eine Große der ausgelesenen NC-Daten "MO2" ist, welche auf ein Programmende hinweist. Wenn die Datengröße "MO2" ist, wird der numerisch gesteuerte Verfahrensablauf beendet.
(3) Wenn die Größe der ausgelesenen NC-Daten nicht "MO2", welche ein Programmende anzeigt, ist, dann überprüft der Prozessor 102, ob die Größe der NC-Daten der Flächenfräsbefehl ist.
(4) Wenn die Große der NC-Daten nicht der Flächenfräsbefehl ist, führt der Prozessor 102 einen gewöhnlichen numerisch gesteuerten Verfahrensablauf durch.
Wenn beispielsweise eine Größe der NC-Daten eine M-, S- oder T-Funktionsanweisung ist, liefert der Prozessor die Daten über eine Schnittstellenschaltung 106 an eine Werkzeugmaschine 107. Wenn die Werkzeugmaschine 107 ein vollständiges Signal erzeugt, welches die Fertigstellung des Verfahrensablauf s für die M-, S- oder T-Funktionsanweisungen anzeigt, veranlaßt der Prozessor den NC-Datenleser 103 die nächsten Größen der NC-Daten zu lesen.
Wenn die Größe der NC-Daten Bahndaten sind, dann erhält der Prozessor Zuwachswerte Xi, Yi, Zi entlang der jeweiligen Achsen, erhält Laufabstände ΔX, ΔY, ΔZ, welche entlang der jeweiligen Achse pro Zeiteinheit T zu durchqueren sind, von den vorerwähnten Zuwachswerten und der befohlenen Geschwindigkeit F, und liefert diese an den Impulsverteiler 108.
Auf der Grundlage der Eingabedaten (ΔX, ΔY, ΔZ) führt der Impulsverteiler 108 eine simultane Dreiachsenimpulsverteilungsrechnung durch, um die verteilten Impulse Xp, Yp, Zp zu erzeugen. Die verteilten Impulse werden als Eingangssignale an die Servoschaltungen 109X, 109Y, 109Z für die jeweiligen Achsen angelegt, wobei die Servomotore 110X, 110Y, 110Z so rotieren, daß das Werkzeug entlang der Fräsbahn bewegt wird.
Der Prozessor 102 bringt in Übereinstimmung mit den folgenden Formeln die laufenden Positionen Xa, Ya, Za entlang der jeweiligen Achsen alle T Sekunden auf den neuesten Stand, wobei Xa, Ya, Za in einem Arbeitsspeicher 112 gespeichert worden sind:
Xa ± ΔX → Xa (1a)
Ya ± ΔY → Ya (1b)
Za ± ΔZ → Za (1c)
Das Symbol hängt von der Richtung der Bewegung ab. In ähnlicher Weise bringt in Übereinstimmung mit den folgenden Formeln der Prozessor 102 die verbleibenden Laufabstände Xr, Yr, Zr (von denen die Anfangswerte jeweils die Zuwachswerte Xi, Yi, Zi sind) alle ΔT Sekunden auf den neuesten Stand, wobei Xr, Yr, Zr in dem Arbeitsspeicher 112 gespeichert worden sind:
Xr - ΔX → Xr (2a)
Yr - ΔY → Yr (2b)
Zr - ΔZ → Zr (2c)
Wenn die folgende Bedingung erfüllt ist
Xr = Yr = Zr = 0 (5)
bedeutet dies, daß das Werkzeug die Zielposition erreicht hat. Der Prozessor 102 veranlaßt dann den NC-Datenleser 103, die nächsten Größen der NC-Daten zu lesen.
(5) Wenn bei der Größe der NC-Daten herausgefunden wird, daß es sich um den Flächenfräsbefehl des Entscheidungsschrittes (3) handelt, veranlaßt der Prozessor 102 den NC-Datenleser 103 die Flächenfräsdaten zu lesen und die Daten in einem RAM111 abzuspeichern, bis der Code ausgelesen wird, der das Ende der Flächenfräsdaten anzeigt. Es sollte erwähnt werden, daß die Flächenfräsdaten sich wie folgt zusammensetzen:
(i) Daten, welche das Oberflächenfräsen oder Taschenfräsen anzeigen (hier wird unterstellt, daß das die vorherigen sind);
(ii) Daten, welche die Kurve (geschlossene Kurve) CCL der äußeren Gestalt der Fläche AR bestimmen;
(iii) Daten über die Richtung der Fräsbahn (die Richtung des Pfeils A in Fig. 1, wobei angenommen wird, daß dieser in +X- Richtung zeigt);
(iv) Daten über die Verschieberichtung (die Richtung des Pfeils B in Fig. 1, wobei angenommen wird, daß er in die -Y- Richtung zeigt);
(v) maximaler Vorschub D;
(vi) Schnittgeschwindigkeit;
(vii) Überschußdicke T; und
(viii) Betrag des Abstandes.
(6) Wenn das Lesen der Flächenfräsdaten beendet ist, berechnet der Prozessor 102 die versetzte Kurve OFC (siehe Fig. 1), welche von der geschlossenen Kurve CCL um eine Distanz D (= T + C) versetzt ist, die erhalten wird durch Addition der Überschußdicke T und des Betrags des Abstandes C. Es sollte erwähnt werden, daß die versetzte Kurve OFC durch den folgenden Verfahrensablauf gefunden wird. Speziell, wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind es zwei gradlinige Linien S1 und S2, welche die geschlossene Kurve CCL bestimmen. Die gradlinigen Linien S1', S2' werden von den gradlinigen Linien S1, S2 jeweils um den Abstand d versetzt gefunden. Damit wird der Schnittpunkt P2 der gradlinien Linien S1', S2' gefunden. Der Schnittpunkt P2 ist ein Punkt, der die versetzte Kurve OFC bestimmt. Entsprechend wird, wenn die Schnittpunkte auf ähnliche Weise gefunden werden und in dem RAM111 abgespeichert werden, die versetzte Kurve OFC erhalten. Zusammen mit der versetzten Kurve OFC wird die versetzte Kurve OFC' erhalten, welche zur äußeren Seite der geschlossenen Kurve CCL um (T + C + R) versetzt ist. Es ist festzustellen, daß R der Werkzeugradius ist und in Übereinstimmung mit einer Werkzeugnummer in einem Versetzungsspeicher 113 gespeichert wird.
(7) Als nächstes ermittelt der Prozessor 102 die Ausdehnung W in der Verschieberichtung (Richtung des Pfeils B) der Fläche, welche durch die versetzte Kurve OFC begrenzt ist.
Wenn die Koordinatenwerte Ymax, Ymin der jeweils höchsten und tiefsten Punkte Pu, Pd der versetzten Kurve OFC in der Verschieberichtung erhalten werden, kann die Ausdehnung W der Fläche, welche oberflächengefräst werden soll, in Verschieberichtung aus der folgenden Formel gefunden werden:
Ymax-Ymin → W (4)
(8) Wenn die Weite W gefunden worden ist, bestimmt der Prozessor 102 die Länge der Liniensegmente, die durch Teilung der Weite W in n (eine ganze Zahl) gleiche Teile erhalten wird, möglichst nahe einem vorgegebenen maximalen Vorschub D, ohne diesen zu überschreiten. Diese Länge wird zu dem aktuellen Vorschub P (= W/n) gemacht.
(9) Wenn der Vorschub D gefunden worden ist, führt der Prozessor die Operation 1→i durch
(10) Als den wirksamen Werkzeugradius übernehmend, erhält der Prozessor 102 die Position Y der i-ten Fräsbahn PTi in der Verschieberichtung in Übereinstimmung mit der Gleichung
Y = Y&sub0;+W-i·P+Re (5)
Es ist festzuhalten, daß Y&sub0; die Koordinate (= Ymin) des tiefsten Punkts Pd der versetzten Kurve OFC ist. Der effektive Werkzeugradius Re wird zusammen mit dem Werkzeugradius R in Übereinstimmung mit einer Werkzeugnummer in dem Versetzungsspeicher 113 gespeichert. Entsprechend kann der effektive Werkzeugradius Re, der einer Befehlswerkzeugnummer entspricht, durch Auslesen aus dem Speicher ermittelt werden.
Der effektive Werkzeugradius Re ist der Radius des Werkzeuges, welcher wirksam am Oberflächenfräsen beteiligt ist. Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Werkzeugradius R und dem effektiven Werkzeugradius Re in dem Fall eines Planfräsmaschine FRL. In Fig. 5 bezeichnet BT die Blattkante.
(11) Wenn die Stellung Y in Verschieberichtung der i-ten Fräsbahn PTi gefunden worden ist, werden die Schnittpunkte Pi, Qi zwischen der Fräsbahn Pi und der versetzten Kurve OFC' berechnet.
In einem Falle, bei welchem das Oberflächenfräsen durch einseitig gerichtetes Fräsen in die +X-Richtung durchgeführt wird, ist immer derjenige der Schnittpunkte Pi, Qi, der die kleinere X-Koordinate aufweist, der Fräsanfangspunkt. Im Falle eines Vorwärts- und Rückwärts-Oberflächenfräsens werden die Schnittpunkte mit den kleineren und größeren Werten abwechselnd als Fräsanfangspunkt genommen.
(12) Wenn der Fräsanfangspunkt und der Fräsendpunkt gefunden worden sind, führt der Prozessor 102 das Bahnverfahren ähnlich jenem von Schritt (4) durch, um das Werkzeug entlang der i-ten Fräsbahn PTi von dem Fräsanfangspunkt zu dem Fräsendpunkt zu bewegen.
(13) Wenn das Fräsen entlang der i-ten Fräsbahn endet, überprüft der Prozessor 102, ob i = n gilt.
Wenn i = n gilt, endet das Oberflächenfräsen der Fläche AR und der Prozeß von Schritt (1) wird fortschreitend ausgeführt.
(14) Wenn andererseits i < n gilt, dann vergrößert der Prozessor i in Übereinstimmung mit dem Ausdruck
i+1→i
und wiederholt den Verfahrensschritt von Schritt (10) fortlaufend.
In dem oben beschriebenen Fall ist ein Flächenfräsbefehl vorher in einem NC-Band eingefügt worden, wobei die Fräsbahnen nacheinander durch Verwendung der Flächenfräsdaten, welche dem Flächenfräsbefehl folgen, erzeugt werden, und wobei das Oberflächenfräsen durch Bewegen eines Werkzeugs entlang der Fräsbahnen durchgeführt wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Es kann eine Anordnung angenommen werden, in welcher, nachdem die Flächendaten mit einer Tastatur eingegeben worden sind, ein NC-Band (NC-Daten) mittels eines Verfahrens geschaffen wird, welches im wesentlichen das gleiche wie das oben beschriebene ist, und wobei das NC-Band in eine NC-Einheit eingegeben wird, um das Oberflächenfräsen durchzuführen. Jedoch würden, anstatt der Bewegung des Werkzeugs in dem zwölften Schritt, die NC-Daten für die Werkzeugbewegung bereitgestellt.
In Übereinstimmung mit dem speziellen Beispiel der vorliegenden Erfindung, das oben beschrieben wurde, ist die Anordnung derart, daß der Fräsanfangspunkt und der Fräsendpunkt jeder Fräsbahn auf der versetzten Kurve angeordnet sind, welche um einen vorgegebenen Betrag (die Summe der Überschußdicke, des Betrags des Abstandes und des Werkzeugradius) zum äußeren Rand der geschlossenen Kurve CCL, welche die Fläche AR bestimmt, welche ausgefräst werden soll, verschoben ist. Als Ergebnis kann die Werkzeugbahn in Fräsbahnrichtung von der Länge her verringert werden und das Oberflächenfräsen kann mit einem gleichmäßigen Vorschub (W/n pro jedem Hub), welcher nahe an einem maximalen Vorschub liegt, durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, das Oberflächenfräsen sehr wirkungsvoll durchzuführen.

Claims

1. Numerisch gesteuertes Oberflächenfräsverfahren zum Aus fräsen einer Fläche mit einem durch eine vorgegebene geschlossene Kurve (CCL) begrenzten Flächenbereich (AR) durch Bewegen eines Werkzeugs entlang einer Fräsbahn (PTi) in eine vorgegebene Richtung (A), um die Fläche in dem Flächenbereich (AR) von dem Punkt an, ab dem das Werkzeug entlang einer benachbarten Schnittlinie (PTi+1), welche durch Verschiebung eines vorgegebenen Betrags, um die Fläche auszufräsen, erhalten wird, bewegt wird, auszufräsen und Wiederholen dieser Oberflächenfräsoperationen, wobei das genannte Verfahren folgende Schritte aufweist:

einen ersten Schritt zur Ermittlung einer versetzten Kurve (OFC), die um einen vorgegebenen Betrag zum äußeren Rand der genannten geschlossenen Kurve (CCL) versetzt ist, und gekennzeichnet ist durch

einen zweiten Schritt zur Berechnung der Weite (W) in die Verschieberichtung (B) des durch die versetzte Kurve (OFC) begrenzten Flächenbereichs,

einen dritten Schritt zum Bestimmen einer hänge aus der Zahl der Längen der Liniensegmente heraus, die durch Teilen der genannten Weite (W) in n gleiche Teile (wobei n eine ganze Zahl ist) ermittelt worden sind, die einem vorgegebenen maximalen Vorschub des Werkzeugs am nächsten kommt, ohne diesen zu überschreiten, und Übernehmen der genannten Länge als einen aktuellen Werkzeugvorschub P, und

einen vierten Schritt zur Ausführung des Ausfräsens der Fläche mittels Verschieben des Werkzeugs um den Vorschub P in die genannte Verschieberichtung (B) nach dem Ende des Flächenfräsens entlang jeder einzelnen Fräsbahn (PTi) und des darauffolgenden Bewegens des Werkzeugs entlang einer benachbarten Schneidebahn (PTi+1).

2. Oberflächenfräsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Betrag in dem genannten ersten Schritt T + C ist, wobei T die Überschußdicke darstellt und C den Betrag des Abstands darstellt.

3. Oberflächenfräsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte vierte Schritt umfaßt

einen Schritt zur Ermittlung der Lage der Fräsbahn (PTi+1) in die genannten Verschieberichtung,

einen Schritt zur Ermittlung der Schnittpunkte Pi+1, Qi+1 zwischen der genannten Fräsbahn PTi+1 und einer um (T+C+R) zum äußeren Rand der genannten geschlossenen Bahn versetzten Kurve, wobei T die Überschußdicke darstellt, C den Betrag des Abstands darstellt und R den Werkzeugradius darstellt,

einen Schritt zur Ausführung des Flächenausfräsens entlang der genannten Fräsbahn PTi+1 vom Schnittpunkt Pi+1 bis zum Schnittpunkt Qi+1.

4. Oberflächenfräsverfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das Ermitteln einer Position Y der i-ten Fräsbahn in die Verschieberichtung entsprechend der folgenden Gleichung,

Y = Y&sub0;+W-i*P+Re,

wobei Y&sub0; die Position eines untersten Endes des Flächenbereichs in Verschieberichtung darstellt und Re den wirksamen Werkzeugradius darstellt.