DE3901621C2 - Bearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Bearbeitungsvorrichtung ist aus der US-34 82 357 bekannt. Dort ist ein automatisch gesteuertes Nockenschleifsystem beschrieben, bei welchem die elliptische Form einer Nocke mittels eines Schleifrads geschliffen wird, um die optimale Form zu erhalten. Insbesondere wird die Nocke um deren Achse gedreht, und das Schleifrad wird zur Drehung um dessen Achse und zur linearen Bewegung in bezug auf die Nockenfläche gehalten. Die herzustellende Kontur wird durch eine lineare Bewegung des Schleifrads und einen darauf abgestimmten Drehwinkel der Nocke erreicht, wobei anhand der zwei Gleichungen der Abstand der linearen Bewegung zwischen der Achse des Schleifrads und der Achse der Nocke sowie der Drehwinkel der Nocke in bezug auf eine Linie zwischen beiden Achsen berechnet werden.

Es wird auf den weiteren als bekannt vorausgesetzten Stand der Technik Bezug genommen. Einige jüngere Modelle eines Klimageräts verwenden eine Verdrängerschneckenpumpe als Verdichter. Die Verdrängerschneckenpumpe ist als Fluidpumpe mit einem Pumpenrad oder Rotor bekannt, der eine Kreis- oder Drehbewegung durchführt, um ein Fluidmedium vom Einlaß zum Auslaß zu fördern. Die Verdrängerschneckenpumpe der vorstehend aufgeführten Bauart ist mit einem Paar Scheiben ausgestattet, von denen jede eine Schneckenwand vorbestimmter Höhe aufweist, wobei die Scheiben des Paars mit 180° Phasenverschiebung zueinander um die Drehachse kombiniert sind, und die jeweiligen Schneckenwände in Anlage miteinander stehen. Beim Betrieb werden die Scheiben relativ zueinander angetrieben, um es dem Fluidmedium zu gestatten, längs der Spiralbahn vom Einlaß zum Auslaß geführt zu werden. Die Verdrängerschneckenpumpe hat zahllose Vorteile; sie arbeitet sanft, mit geringem Geräusch und niedrigem Schwingungspegel und hoher Arbeitsgeschwindigkeit.

Die Form der in der Verdrängerschneckenpumpe verwendeten Schneckenwand wird durch eine Evolventenkurve dargestellt, um geometrische Geschlossenheit zu erzielen.

Die Bearbeitung der Schneckenwand (scroll wall) erfolgt im wesentlichen durch Umsetzen der mathematischen Gleichungen, die eine angestrebte oder gewünschte Evolventenkurve beschreiben, in eine programmierte Reihe von X-Y- Koordinatenwerten, die eingegeben in eine numerisch gesteuerte Profilbearbeitungsmaschine oder NC-Bearbeitungsvorrichtung eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück veranlassen. Das bekannte NC-Bearbeitungssystem weist jedoch einige Probleme auf, da die Bearbeitungszeit wegen der Datenverarbeitungskapazität des NC-Bearbeitungssystems begrenzt ist und, falls eine Interpolation im X-Y- Koordinatensystem durchgeführt wird, ein Fehler in der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs an einem zentralen Abschnitt des Werkstücks dazu tendiert, infolge der Zeitverzögerung der Servonachführung des Antriebsmotors vergrößert zu werden und deshalb ein Hochgeschwindigkeitsvorschub nicht erhalten werden kann.

Im Hinblick auf die bei diesem bekannten NC-Bearbeitungssystem auftretenden Schwierigkeiten zeigt beispielsweise die JP-62-88 507 ein NC-Bearbeitungssystem, bei welchem der Mittelpunkt des Bearbeitungswerkzeugs auf einer Geraden tangential zu dem Grundkreis bewegt wird, der die Evolventenkurve erzeugt, während das Werkstück synchron mit der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs um den Mittelpunkt eines derartigen Grundkreises gedreht wird. Gemäß diesem bekannten Bearbeitungssystem ist die Bewegungsrichtung des Bearbeitungswerkzeugs normal zur Evolventenkurve, und daher kann eine höchstgenaue Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erzielt werden.

Jedoch erfordert es das vorausgehend aufgeführte bekannte NC-Bearbeitungssystem, daß das Bearbeitungswerkzeug auf dem Grundkreis der Evolventenkurve (oder auf der Geraden, die tangential zu einem derartigen Grundkreis verläuft) versetzt ist, bevor die Bearbeitung durch Bewegung des Werkstücks in einer dazu senkrechten Richtung erfolgt. Das bekannte NC-Bearbeitungssystem muß daher so entworfen sein, daß das Bearbeitungswerkzeug nicht nur für eine Bewegung in zwei Richtungen in einer gemeinsamen Ebene gehalten wird, während das Werkstück drehbar gehalten werden kann, sondern ebenfalls zur Bewegung in einer Richtung parallel zur Bearbeitungsrichtung und senkrecht zu der gemeinsamen Ebene, in der sich das Bearbeitungswerkzeug in den beiden Richtungen bewegen kann, d. h. in einer Richtung parallel zur Drehachse des Werkstücks.

Daher benötigt bei dem bekannten NC-Bearbeitungssystem die Bearbeitungsvorrichtung eine erhöhte Anzahl von Arbeitsachsen, wodurch das System sperrig und in der Herstellung kostspielig wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß der US-34 82 357 weiterzuentwickeln, daß sie eine vereinfachte und schnelle Datenverarbeitung und eine höchstgenaue Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung ist somit wirksam, die Profilbearbeitung der Schneckenteile nur unter Verwendung der Drehung des Werkstücks und der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs in X-Achsenrichtung mit hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit durchzuführen.

Die Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsvorrichtung zur Herstellung von Schneckenteilen entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines in der Bearbeitungsvorrichtung verwendeten Bearbeitungswerkzeugs;

Fig. 3 eine Darstellung eines Systemaufbaus der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Ablaufdarstellung, die den Arbeitsablauf eines Datenprozesors angibt, der in der Bearbeitungsvorrichtung verwendet wird;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des Koordinatenumsetzungssystems,

Fig. 6 bis 8 Darstellungen zur Erläuterung eines Datenaufteilungsverfahrens; und

Fig. 9 eine Ablaufdarstellung, die die Arbeitsfolge einer Steuervorrichtung angibt.

Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die den Systemaufbau angibt, wonach eine erfindungsgemäße (NC)- Bearbeitungsvorrichtung eine Werkzeugmaschine (20) mit einer Steuervorrichtung (10) umfaßt. Die Steuervorrichtung (10) umfaßt einen Mikrocomputer, der zur Steuerung der Folge der Bearbeitungsvorgänge programmiert ist, die durch die Werkzeugmaschine (20) erfolgen, um ein Endprodukt zu liefern, das ein Schneckenteil mit einer gekrümmten Wand oder Fläche ist, die eine Evolventenkurve bildet.

Wie am besten in Fig. 2 angegeben ist, umfaßt die Werkzeugmaschine (20) ein horizontales Maschinenbett (21) mit einem Spindelstock (22) und einem Schlitten (23). Der Spindelstock (22) ist starr am Maschinenbett (21) befestigt, und trägt eine Spindel (22A), die durch einen Servomotor (22B) angetrieben werden kann und die dazu verwendet wird, ein Werkstück zur Drehung mit ihr zusammen in einer durch den Pfeil (C) angegebenen Richtung zu halten. Der Schlitten (23) weist einen Sattel (23C) auf, der am Maschinenbett (21) über eine Führungsbahn zur Bewegung in einer Richtung nahe an den Spindelstock (22) und von diesem weg entsprechend der durch den Pfeil (Z) angegebenen Z-Achsenrichtung befestigt ist, sowie einen Werkzeughalteblock (23A) zur Halterung einer Anzahl Bearbeitungswerkzeuge (24), die durch einen Antriebsmotor (23B) angetrieben werden können, wobei der Werkzeughalteblock (23A) am Sattel (23C) am Sattel (23C) zur Bewegung in einer X-Achsenrichtung befestigt ist, die durch den Pfeil X angegeben wird und senkrecht zur Z-Achsenrichtung verläuft. Der Werkzeughalteblock (23A) und der Sattel (23C) können durch jeweilige Servomotoren (23D) und (23E) angetrieben werden. Jeder der Servomotoren (22B, 23B, 23D und 23E) kann durch die Steuervorrichtung (10) in programmierter Folge gesteuert werden, so daß die Drehung der Spindel (22A) und damit des Werkstücks, die Auswahl und der Antrieb der Bearbeitungswerkzeuge (24), die Bewegung des Werkzeughalteblocks (23A) und somit des Bearbeitungswerkzeugs (24) in X-Achsenrichtung und die Bewegung des Sattels (23C), und somit der Bearbeitungswerkzeuge (24) in Z-Achsenrichtung miteinander koordiniert werden kann, um so eine gewünschte Bearbeitung der Schneckenteile zu erzielen.

Soll die Bearbeitung durchgeführt werden, so werden X-Y-Koordinatenwerte, die in einer NC- Prozessorsprache programmiert sind, um Punkte im X-Y-Koordiantensystem darzustellen, die zur Darstellung einer gewünschten Evolventenkurve erforderlich sind, in die Steuervorrichtung (10) eingegeben, damit das Werkstück auf der Spindel (22A) gedreht werden kann und damit ferner der Werkzeughalteblock (23A) mit einem ausgewählten Bearbeitungswerkzeug (24) in konzentrischer Fluchtung mit der Spindel (22A) in X-Achsenrichtung angetrieben werden kann.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Steuervorrichtung (10) einen Datenprozessor (Datenerzeugereinheit) (11) und eine Steuereinheit (NC-Einheit) (12) zur Steuerung der Werkzeugmaschine (20) entsprechend einer Reihe verarbeiteter kodierter Daten, die durch den Datenprozessor (11) geliefert werden, wobei die Einzelheiten des Datenprozessors (11) und der Steuereinheit (12) in Fig. 3 als Blockschaltbild angegeben sind.

Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen; der Datenprozessor (11) umfaßt einen Koordinatenumsetzer (11A), der betrieben wird, um X-Y-Koordinatendaten, die die gewünschte, in der NC-Prozessorsprache ausgedrückte Evolventenkurve in Polarkoordinatendaten entsprechend einer programmierten Gleichung umsetzen, eine Verarbeitungsaufteilungseinheit (11B), die betrieben wird, um die Daten aufzuteilen, um eine Interpolation zur Optimierung der Bewegungsbahn zu erzielen, und einen X·C·T-Umsetzungsdatenerzeuger (11C), der betrieben wird, um sowohl die Position auf der X-Achse (die Bewegungsgröße in der X-Achsenrichtung) und den Drehwinkel der Spindel (22A) sowie verteilte Zeitspannen (T) zu berechnen, während welcher der Werkzeughalteblock (23A) in der X-Achsenrichtung bewegt und die Spindel (22A) angetrieben wird. Die Ergebnisse der im Datenprozessor (11) durchgeführten Berechnung werden an die Steuereinheit (12) ausgegeben, wie an späterer Stelle beschrieben wird. Die vorausgehend beschriebene Arbeitsfolge des Datenprozessors (11) ist in der Ablaufdarstellung gemäß Fig. 4 beschrieben. Wie dort angegeben wird, werden die in der NC-Prozessorsprache ausgedrückten Daten (die X-Y- Koordinatendaten) eingegeben, die Daten werden eingelesen, und es erfolgt eine Beurteilung zur Bestimmung, ob diese Daten die gewünschte Evolventenkurve darstellen. Zeigt das Ergebnis der Beurteilung an, daß diese Daten die Evolventenkurve darstellen, so werden die X-Y-Koordinatendaten in die Polarkoordinaten (X-C) umgesetzt. Diese Beurteilung und Umsetzung wird durch den Koordinatenumsetzer (11A) durchgeführt. Anschließend, falls der Evolventenwinkel R nicht den Evolventenabschlußwinkel Rs erreicht, führt die Verarbeitungsaufteilungseinheit (11B) ein Verfahren zur gleichen Aufteilung durch, um die umgesetzten Daten zu unterteilen, und falls erforderlich, auch ein Aufteilungsverfahren nach Korrekturfehler und ein Aufteilungsverfahren nach Umfangsgeschwindigkeitsänderung vorzunehmen, die beide an späterer Stelle beschrieben werden. Anschließend liefert der X·C·T- Umsetzungsdatenerzeuger (11C) X·C·T-umgesetzte Daten.

Die Umsetzung der X-Y-Koordinatendaten in Polarkoordinaten (X-C), die durch den Koordinatenumsetzer (11A) erfolgt, wird entsprechend den nachfolgenden Gleichungen (I) und (II) durchgeführt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 sei angenommen, daß a den Radius des Grundkreises darstellt, der die Evolventenkurve erzeugt, R den Evolventenwinkel angibt, ψ den Winkel darstellt, der zwischen der X-Achse und dem Ausgangspunkt der Evolventenkurve gemessen wird, und D den Außendurchmesser eines Fräsers angibt, der das in der Werkzeugmaschine verwendete Bearbeitungswerkzeug (24) ist. Dann wird die Position in X-Achsenrichtung (die Entfernung x zwischen dem Mittelpunkt des Grundkreises der Evolventenkurve und dem Mittelpunkt des Bearbeitungswerkzeugs) entsprechend der nachfolgenden Gleichung (I) berechnet:

Es wird darauf hingewiesen, daß der Winkel ψ von der X-Achse zum Ausgangspunkt der Evolventenkurve einen positiven (+) Wert annehmen kann, falls sich die Evolventenkurve in positiver Richtung erstreckt, und einen negativen (-) Wert, falls sich die Evolventenkurve in negativer Richtung erstreckt. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß der Wert von D/2 (der maximale Durchmesser des Fräsers) einen negativen (-) Wert annehmen kann, falls die Schneckenfläche eine Innenwandfläche, wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, darstellt, jedoch einen positiven (+) Wert, falls die Schneckenfläche eine Außenwandfläche bildet.

Der Drehwinkel (C) der Spindel (22 A) gegenüber der X-Achse entsprechend der berechneten Entfernung x wird durch nachfolgende Gleichung (II) bestimmt:

C = R - tan^-1 {[a (R + ψ) + D/2]}/a (II)

Anschließend wird das Datenaufteilungsverfahren für die Bestimmung eines Interpolationsintervalls zwischen den Daten erläutert.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, können die Daten entsprechend einem von drei verschiedenen Verfahren aufgeteilt werden, nämlich entsprechend dem Aufteilungsverfahren nach gleichem Drehwinkel, dem Aufteilungsverfahren nach Korrekturfehler und dem Aufteilungsverfahren nach Umfangsgeschwindigkeitsänderung, von denen jedes nunmehr beschrieben wird.

Das Aufteilungsverfahren nach gleichem Drehwinkel ist jenes, bei dem gemäß den Fig. 6A und 6B die Daten für jeden vorbestimmten Drehwinkel (C) oder Evolventenwinkel aufgeteilt werden. Fig. 6A zeigt ein Beispiel, bei welchem ein Bearbeitungsintervall A-B, das nach dem festliegenden Drehwinkel (C) aufgeteilt ist, einen Block ergibt, während Fig. 6B ein Beispiel darstellt, bei welchem ein Bearbeitungsintervall A-B, das nach dem mit R festgelegten Evolventenwinkel unterteilt ist, einen Block ergibt.

Das Aufteilungsverfahren nach Korrekturfehler ist eine lineare Interpolation in einen unterteilten Block, und zwar einen, bei dem die Weite eines Blocks (Aufteilungsweite: A-B) derart bestimmt wird, daß ein Fehler Δx, der zwischen einem theoretischen Wert (einer theoretischen Bahnbewegung, wie sie durch die voll­ ausgezogene Linie in Fig. 7 angegeben wird) und einem tatsächlichen Wert (eine interpolierte Bahnbewegung, wie sie durch die gestrichelte Linie in Fig. 7 angegeben wird) kleiner als ein vorgegebener Wert sein kann.

Das Aufteilungsverfahren nach Umfangsgeschwindigkeitsänderung ist ein Verfahren, bei welchem im Hinblick darauf, daß, falls die Bearbeitung so durchgeführt wird, um eine Evolventenkurve auf einer Zweiachsenbasis durchzuführen (Bewegung in X-Achsenrichtung und Drehung in Richtung C), wie es bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung durchgeführt wird, der Bearbeitungsabstand in einem Block nicht zum Abstand X oder dem Drehwinkel C proportional ist, obgleich die Durchschnittsumfangsgeschwindigkeit (Bearbeitungsgeschwindigkeit) eine festgelegte Umfangsgeschwindigkeit ist, die tatsächliche Bearbeitungsgeschwindigkeit V zwischen der am Ausgangspunkt innerhalb des Blocks und jeder am Endpunkt innerhalb des gleichen Blocks gemäß Fig. 8 verschieden ist. Daher wird beim Aufteilungsverfahren nach der Umfangsgeschwindigkeitsänderung ein vorbestimmter Bereich der Umfangsgeschwindigkeit (Vs) einschließlich der festgelegten Umfangsgeschwindigkeit (Vc) derart vorgesehen, daß die Breite eines Blocks, in dem die Änderung der Umfangsgeschwindigkeit fällt, bestimmt werden kann. Als Alternative kann die Weite (W) eines Blocks bestimmt werden, während der Bearbeitungsabstand (L) für eine gegebene Zeitspanne als vorgegebener Bereich (Ls) einschließlich eines festgelegten Bearbeitungsabstands verwendet wird. In der Praxis genügt es, daß das Verfahren derart durchgeführt wird, daß das Verhältnis der Toleranz Vs für die Umfangsgeschwindigkeit relativ zur festgelegten Umfangsgeschwindigkeit (V), d. h. (V/Vs) kleiner als ein vorbestimmter Wert sein kann.

Gemäß Fig. 3 arbeitet die Steuervorrichtung (10), um die Werkzeugmaschine (20) entsprechend den vom Datenprozessor (1) gelieferten X·C·T-Daten zu steuern und anzutreiben. Die Steuereinheit (12) umfaßt eine Prognoseprüfung (12A), eine Teilungsfehlerkorrekturvorrichtung (12B), einen Impulsverteiler (12C) und ein Servosystem (12D). Nachdem die vom Datenprozessor (11) geliefert X·C·T-Daten durch die Prognoseprüfung (12A) und die Teilungsfehlerkorrekturvorrichtung (12B) korrigiert worden sind, werden Impulse durch den Impulsverteiler (12C) verteilt, um das Servosystem (12D) zu veranlassen, anschließend die Servomotoren (23C, 22B) der Werkzeugmaschine (20) anzutreiben. Obgleich dies nicht dargestellt ist, stehen Geschwindigkeitssensoren jeweils in Wirkungsverbindung mit den jeweiligen Servomotoren (23C, 22B) und Positionsdetektoren stehen in Wirkungsverbindung mit dem Werkzeughalteblock (23A) und der Spindel (22A) und liefern der Steuervorrichtung (12) in einer Rückkopplungsanordnung jeweils Ausgangssignale, so daß die jeweiligen Antriebsgeschwindigkeiten der Servomotoren (23C, 22B) und die jeweiligen Positionen des Werkzeugblocks (23A) und der Spindel (22A) ständig während des Betriebs überwacht werden können.

Die Prognoseprüfung (12A) wird betrieben, um eine Übertragungsfunktion in bezug auf Frequenzkennlinien des Servosystems (12D) zu bestimmten, die als Ergebnis einer Reihe von Versuchen erhalten wurden, und um die X·C·T- Daten entsprechend der auf diese Weise bestimmten Übertragungsfunktion zu korrigieren. Genauer ausgedrückt, kann durch Multiplizieren jeweils der Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs (24) und/ oder des Werkstücks und deren Beschleunigung mit einem vorbestimmten Koeffizienten ein Korrekturwert berechnet werden, der anschließend zu den X·C·T-Daten addiert wird, so daß die korrigierten X·C·T-Daten dazu verwendet werden können, um einen Fehler in der Nachführung des Servosystems (12D) zu kompensieren, und damit die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern. Es wird darauf hingewiesen, daß keine Prognoseprüfung durchgeführt werden braucht, falls sie nicht gewünscht wird.

Die Teilungsfehlerkorrektur, die durch die Teilungsfehlerkorrekturvorrichtung (12B) erfolgt, ist ein Verfahren zur Berechnung eines Korrekturwerts, der sich dazu eignet, den Drehwinkel (C) zu korrigieren, indem ein Unterschied zwischen dem Profil (Evolventenkurve) des bearbeiteten Werkstücks, d. h. den Schneckenteilen, die durch einen Profildetektor (30) gemessen werden, und einer Idealkurve erfaßt wird, um den Korrekturwert in einen Speicher für einen gegebenen Drehwinkel (C) zu speichern, und darauf das Bearbeitungsprofil eines nachfolgend zu bearbeitenden Werkstücks zu korrigieren, indem der Korrekturwert den X·C·T-Daten hinzuaddiert wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Eingabedaten in bezug auf das Ergebnis der Messung korrigiert oder modifiziert werden können, die vom Profildetektor (30) durchgeführt wird.

Der Betriebsablauf der Steuervorrichtung (12) ist in der Ablaufdarstellung nach Fig. 9 dargestellt. Die vom Datenprozessor (11) gelieferten X·C·T-Daten werden zuerst eingelesen und, falls eine Prognoseprüfung erforderlich ist, wird diese durchgeführt. Nachdem anschließend die Teilungsfehlerkorrektur durchgeführt wird, falls diese erforderlich ist, werden die Impulse durch den Impulsverteiler (12C) verteilt, worauf sich die Steuerung und der Antrieb des Servosystems (12D) anschließt.

Bei dem dargestellten System ist gemäß Fig. 3 eine Simulation möglich, die durch einen Simulator (40) abhängig von den X·C·T-Daten erfolgt, die durch die Prognosesteuerung (12C) bezüglich des Nachführungsfehlers korrigiert worden sind, so daß die simulierte Kurve mit der Idealkurve verglichen werden kann, die durch einen Graphikprozessor (50) bezeichnet wird. Die durch diesen Vergleich erhaltenen Fehlerdaten können für die Korrektur der Eingabedaten oder die Korrektur des Teilungsfehlers verwendet werden.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, ist im Einklang mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung die Anzahl der Arbeitsachsen, die gleichzeitig bearbeitet werden können, gleich zwei, und daher kann die Bearbeitungsvorrichtung kompakt und kostengünstig hergestellt werden, während sie in der Lage ist, eine höchstgenaue Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen.

Die Werkzeugmaschine wurde für horizontalen Betrieb dargestellt, jedoch eignet sich die Erfindung gleichermaßen für eine stehende Bauart.

Claims (5)

1. Bearbeitungsvorrichtung zur Herstellung von Schneckenteilen,

• a) wobei die Bearbeitungsvorrichtung umfaßt:
  • - eine Spindelstockanordnung einschließlich einer Spindel zum Halten und zur Drehung eines Werkstücks,
  • - eine Werkzeughaltevorrichtung zum Halten eines Bearbeitungswerkzeuges,
  • - eine Schlittenanordnung, auf der die Werkzeughaltevorrichtung in einer Richtung (X-Achse) senkrecht zur Spindel bewegbar ist und
  • - eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Bewegung der Schlittenanordnung und der Drehung der Spindel und
• b) wobei die Schneckenteile durch eine lineare Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges in der Richtung senkrecht zur Spindel und durch eine auf diese lineare Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges abgestimmte Drehung (Drehbewegung) der Spindel erzeugt werden und dazu die Steuervorrichtung
  • - einen Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Bearbeitungswerkzeuges und der Spindelachse mittels einer ersten Gleichung ermittelt und
  • - einen Drehwinkel für die Drehung der Spindel, abhängig von dem berechneten Abstand, mittels einer zweiten Gleichung berechnet,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die bearbeiteten Schneckenteile eine Evolventenform (Evolventenkurve) aufweisen,
• - die erste Gleichung, mit welcher der Abstand (x) berechnet wird, lautet:
• - die zweite Gleichung, mit welcher der Drehwinkel (C) berechnet wird, lautet: C = R - tan^-1 {[a(R + Ψ) + D/2]}/a (II)wobei a den Radius des Grundkreises, der die Evolventenkurve erzeugt, R den Evolventwinkel, ψ den Winkel, der zwischen der X-Achse und dem Ausgangspunkt der Evolventenkurve gemessen wird, und D den Durchmesser des Bearbeitungswerkzeugs (24) darstellt, und
• - die Steuervorrichtung (10) eine Verarbeitungsaufteilungseinheit (11B) umfaßt, welche die für die jeweiligen berechneten Abstände (x) des Bearbeitungswerkzeuges (24) zugehörigen berechneten Drehwinkel (C) aufteilt, um damit eine Interpolation zur Optimierung der Evolventenkurve zu erzielen.

2. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (10) einen Datenprozessor (11) aufweist, der seinerseits enthält:

• - einen Koordinatenumsetzer (11A), der die Berechnung des Abstandes (x) gemäß der ersten Gleichung (I) und des Drehwinkels (C) gemäß der zweiten Gleichung (II) durchführt,
• - die Verarbeitungsaufteilungseinheit (11B), der der berechnete Abstand (x) und der Drehwinkel (C) zugeführt werden, und
• - einen X·C·T-Umsetzungsdatenerzeuger (11C), der mit den Ausgangsdaten der Verarbeitungsaufteilungseinheit (11B) jeweils berechnet:
  • - eine Position des Bearbeitungswerkzeuges (24) auf der X-Achse,
  • - ein Drehwinkelinkrement, um welches sich die Spindel (22A) weiterdreht, und
  • - eine Zeitspanne, während der sich das Bearbeitungswerkzeug (24) in der X-Achse bewegt und die Spindel (22A) dreht.

3. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung mit Impulsen ein Servosystem ansteuert, das damit Servomotoren der Werkzeugmaschine antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (10) eine NC-Steuereinheit (12) aufweist, die umfaßt:

• - eine Prognoseprüfung (12A)
  • - zur Bestimmung einer Übertragungsfunktion aufgrund von Frequenzkennlinien des Servosystems (12D), die als Ergebnis einer Reihe von Versuchen erhalten wurden, und
  • - zum Korrigieren der Ausgangsdaten des X·C·T- Umsetzungsdatenerzeugers (11C) entsprechend dieser Übertragungsfunktion,
• - eine Teilungsfehlerkorrekturvorrichtung (12B) zum Berechnen eines Korrekturwerts, mit dem der Drehwinkel (C) korrigiert wird, wobei dieser Korrekturwert aus einem Unterschied zwischen dem Evolventenkurvenprofil des bearbeiteten Werkstücks, das durch einen Profildetektor (30) gemessen wird, und einer Idealkurve berechnet und in einem Speicher für einen gegebenen Drehwinkel (C) gespeichert wird, um daraufhin das Bearbeitungsprofil eines nachfolgend zu bearbeitenden Werkstücks zu korrigieren, indem der Korrekturwert den Ausgangsdaten des X·C·T-Umsetzungsdatenerzeugers (11C) hinzuaddiert wird.

4. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung eine zweite Schlittenanordnung umfaßt, die eine Bewegung der Werkzeughaltevorrichtung (23A) in einer Richtung parallel zur Spindel (22A) ermöglicht.