DE4126434A1

DE4126434A1 - Numerische steuereinrichtung

Info

Publication number: DE4126434A1
Application number: DE4126434A
Authority: DE
Inventors: Yoshikatsu Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1992-02-13
Also published as: JPH0498301A; US5278766A; GB2248946A; HK1004018A1; GB9116967D0; GB2248946B

Description

Die Erfindung betrifft numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen und numerische Steuereinrichtungen, insbesondere von der Art, mit denen das Werkstück bearbeitet wird, indem das Werkzeug und das Werkstück nach Maßgabe der Bearbeitungsprogramme zur Steuerung der Werkzeugbewegung relativ zum Werkstück bewegt werden.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das schematisch die Organisa tion einer konventionellen numerisch gesteuerten Drehmaschine zeigt. Die numerisch gesteuerte Drehmaschine 51 besteht aus einer Drehbank 20 und einer numerischen Steuereinrichtung 60.

Das Werkzeug 32 der Drehbank 20 kann entlang der X- und der Z-Achse, die zueinander senkrecht sind, eine Translations bewegung ausführen. In Fig. 7 bezeichnen die Pfeile bei den Bezugszeichen X und Z die positiven Richtungen der X- bzw. der Z-Achse. Das Werkstück W ist auf einer Arbeitsspindel 33 und/oder einer Hilfsspindel 36 gehalten. Das Werkstück W kann entlang der parallel zur Z-Achse verlaufenden B-Achse paral lelverschoben werden. Der Pfeil beim Bezugszeichen B bezeich net die positive Richtung der B-Achse.

Die Parallelverschiebung entlang der X-Achse erfolgt über einen Verstärker 21x und einen Motor 22x. Die Parallelver schiebung entlang der Z-Achse erfolgt über einen Verstärker 21z und einen Motor 22z. Die Parallelverschiebung entlang der C-Achse (nicht gezeigt) erfolgt über einen Verstärker 21c und einen Motor 22c. Die Parallelverschiebung entlang der B-Achse erfolgt über einen Verstärker 21b und einen Motor 22b.

Die numerische Steuereinrichtung 60 weist folgendes auf: einen Bearbeitungsprogrammanalysator 61, in den ein von einem Bediener erstelltes Bearbeitungsprogramm Q einlesbar ist und der dann die Arbeitsbefehle des Programms analysiert; einen Interpolationsdatengenerator 62 zur Erzeugung der Inter polationsdaten, die zur Parallelverschiebung der jeweiligen Achsen der Drehbank 20 nach Maßgabe der Arbeitsbefehle des im Bearbeitungsprogrammanalysator 61 analysierten Bearbeitungs programms Q notwendig sind; und eine Interpolatoreinheit 63, die die Achsen der Drehbank 20 nach Maßgabe der vom Interpo lationsdatengenerator 62 erhaltenen Interpolationsdaten pa rallelverschiebt.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das die vom Interpolations datengenerator ausgeführte Interpolationsdatenerzeugung zeigt. In Schritt S51 wird vom Interpolationsdatengenerator 62 abgefragt, ob der durch eine Analyse des Bearbeitungspro gramms Q gewonnene Arbeitsbefehl ein Parallelverschiebungs befehl ist. Bei JA wird in Schritt S52 der Interpolationsvek tor nach Maßgabe des Arbeitsbefehls berechnet; bei NEIN wird nichts ausgeführt. Dann wird in Schritt S53 abgefragt, ob der Arbeitsbefehl ein Kurvenbefehl ist. Bei JA werden die Kurven länge und der Anfangsbearbeitungswinkel nach Maßgabe des Arbeitsbefehls in Schritt S54 berechnet. Nachdem die Kurven länge und der Anfangsbearbeitungswinkel berechnet sind - oder unmittelbar nach Schritt S53, wenn die Antwort NEIN ist -, werden in Schritt S58 die Parallelverschiebungswerte berech net. Dann wird in Schritt S59 das (nachstehend beschriebene) Verteilungsverhältnis für die jeweiligen Achsen berechnet.

Das Diagramm von Fig. 9 dient der Erläuterung der Interpola tionsdaten für den Fall, daß ein Arbeitsbefehl für eine lineare Translation gegeben ist. Der Arbeitsbefehl ist, daß das Werkzeug 32 linear von einem Anfangspunkt S(Xs, Zs) zu einem Endpunkt E(Xe, Ze) parallelverschoben werden soll. Der Interpolationsvektor ist durch V gegeben, wogegen die Trans lationsstrecken entlang der X- und der Z-Achse durch ΔX bzw. ΔZ gegeben sind, so daß:

ΔX = Xe-Xs,
ΔZ = Ze-Zs.

Andererseits ist die Translationsstrecke entlang der B-Achse, nämlich ΔB, Null:

ΔB = 0.

Somit sind die Verteilungsverhältnisse Sx, Sz und Sb für die X-, die Z- und die B-Achse die folgenden:

Sx = ΔX/Lv,
Sz = ΔZ/Lv,
Sb = 0,

wobei Lv die Länge des Interpolationsvektors V ist:

Lv² = (Xe-Xs)² + (Ze-Zs)².

Unter den obigen Bedingungen ist das Bearbeitungsprogramm Q beispielsweise gegeben durch

G00 XXs ZZs;
G01 XXe ZZe Ff;

Fig. 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Interpolations daten für den Fall, daß ein Befehl für eine Kurvenverschie bung gegeben ist. Der Befehl ist, daß das Werkzeug 32 entlang einer Kurve von einem Anfangspunkt S(Xs, Zs) zu einem Endpunkt E(Xe, Ze) zu verschieben ist, wobei Lz = eine Kurvenlänge; Rz = der Anfangswinkel; Rs = der Anfangsradius; Re = der End radius; und ΔR = die Differenz zwischen dem Anfangs- und dem Endradius. Somit sind die Translationsstrecken ΔX, ΔZ und ΔB entlang der X-, der Z- und der B-Achse die gleichen wie im Fall der linearen Translation:

ΔX = Xe-Xs,
ΔZ = Ze-Zs,
ΔB = 0.

Somit sind die Verteilungsverhältnisse Sx, Sz und Sb entlang der X-, der Z- und der B-Achse wie folgt:

Sx = ΔX/Lv,
Sz = ΔZ/Lv,
Sb = 0,

wobei die Länge Lv des Interpolationsvektors V gegeben ist durch

Lv² = Lz² + ΔR².

Die Verteilungsverhältnisse Sl und Sr für die Kurvenlänge Lz und die radiale Differenz R sind gegeben durch

S1 = Lz/Lv,
Sr = ΔR/Lv.

Unter den obigen Bedingungen ist das Bearbeitungsprogramm beispielsweise gegeben durch:

G00 XXs ZZs;
G01 XXe ZZe IXo KZo Ff.

Normalerweise führt die numerisch gesteuerte Drehmaschine 51 die Bearbeitung unter Parallelverschiebung des Werkzeugs 32 entlang der X-Achse und der Z-Achse durch. Nur in Ausnahme fällen wird das Werkstück W entlang der B-Achse parallelver schoben. Somit können die Kurvenbefehle zwar mit Hilfe des erstgenannten Betriebsverfahrens (d. h. der Translation des Werkzeugs 32), aber nicht mit Hilfe des letztgenannten Be triebsverfahrens (d. h. der Translation des Werkstücks W) ausgeführt werden.

Fig. 11 zeigt schematisch eine andere konventionelle nume risch gesteuerte Drehmaschine. Bei dieser numerisch gesteuer ten Drehmaschine 71 wird das Bearbeitungsprogramm so er stellt, als ob das Werkzeug 42 entlang der X- und der Z-Achse verschoben werden würde. Tatsächlich wird das Werkzeug 42 aber nur entlang der X-Achse verschoben, während das Werk stück durch die Spindel 43 entlang der Z-Achse verschoben wird.

Ein anderer relevanter Stand der Technik ist ein Bearbei tungszentrum mit einer Bearbeitungseinheit gemäß der JP-OS (Kokai) 62-1 76 733. Im Fall dieses Bearbeitungszentrums wer den zum Bearbeiten zwei Werkzeuge eingesetzt. Ein erstes Werkzeug wird entlang zwei zueinander senkrechten Achsen bewegt, und ein zweites Werkzeug wird entlang einer zur zwei ten Achse parallelen dritten Achse bewegt. Es ist möglich, das Werkstück durch Translation des zweiten Werkzeugs entlang der dritten Achse nach Maßgabe des Arbeitsbefehls zur Trans lation des ersten Werkzeugs entlang der ersten Achse zu be arbeiten.

Die konventionelle numerisch gesteuerte Drehmaschine 51 von Fig. 7 weist den folgenden Nachteil auf: Wenn das Werkzeug 32 entlang der X-Achse und das Werkstück W entlang der B-Achse zum Bearbeiten des Werkstücks W verschoben werden, muß der Bediener das Programm erstellen, indem er die Translations strecken über das X-Achse/B-Achse-System berechnet, was die Bewegungen sowohl des Werkzeugs 32 als auch der Arbeits spindel 33 einschließt und daher für den Bediener umständlich ist. Außerdem können Kurvenbefehle nicht verwendet werden.

Die konventionelle numerisch gesteuerte Drehmaschine 71 von Fig. 11 weist den folgenden Nachteil auf: Da es nicht möglich ist, das Werkstück W zu bearbeiten, indem man nur das Werk zeug 42 zweidimensional verschiebt, ohne das Werkstück W zu verschieben, können einige Arten von Werkstücken W nicht ent sprechend ihren dimensionsmäßigen Spezifikationen bearbeitet werden.

Das Bearbeitungszentrum gemäß der JP-OS 62-1 76 733 schließ lich weist den folgenden Nachteil auf: Das eingesetzte Werk zeug wechselt während des Bearbeitungsvorgangs vom ersten zum zweiten Werkzeug. Wenn also das Werkstück mit einem einzigen Werkzeug bearbeitet werden soll, kann dieses Bearbeitungs zentrum nicht verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine sowie einer numeri schen Steuereinrichtung, wobei das Werkstück bearbeitet werden kann, indem nur das Werkzeug entlang dem X-Achse/Z- Achse-System parallelverschoben wird (Bewegungen entlang der X- und der Z-Achse), und mit dem erforderlichenfalls ein leicht zu erstellendes Bearbeitungsprogramm, das in bezug auf das X-Achse/Z-Achse-System erstellt ist und die Verwendung von Kurvenbefehlen zuläßt, zum Bearbeiten des Werkstücks entlang dem X-Achse/B-Achse-System verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine numerische Steuereinrichtung, die durch ein Bearbeitungspro gramm zur Steuerung einer numerisch gesteuerten Werkzeug maschine, die ein entlang einer ersten und einer zweiten Achse parallelverschiebbares Werkzeug aufweist, betrieben wird und durch die ein Werkstück entlang einer zu der zweiten Achse parallel verlaufenden dritten Achse verschiebbar ist, wobei das Bearbeitungsprogramm Translationsbefehle zur Paral lelverschiebung des Werkzeugs sowie Bearbeitungsmodus-Um schaltbefehle enthält zur Umschaltung zwischen einem ersten Bearbeitungsmodus, in dem nur das Werkzeug entlang der ersten und der zweiten Achse parallelverschoben wird, und einem zweiten Bearbeitungsmodus, in dem das Werkzeug entlang der ersten Achse parallelverschoben wird, während gleichzeitig das Werkstück entlang der dritten Achse parallelverschoben wird, wobei die numerische Steuereinrichtung aufweist: einen Programmanalysator, der ein Bearbeitungsprogramm nach Trans lationsbefehlen und den Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehlen analysiert; einen Interpolationsdatengenerator, der Transla tionsdaten des Werkzeugs und/oder des Werkstücks entlang je weiligen Achsen erzeugt, wobei der Interpolationsdatengene rator aufgrund eines Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehls zu Umschaltung von einem ersten in den zweiten Modus die Trans lationsbefehle zur Translation des Werkzeugs entlang der ersten und der zweiten Achse in Translationsdaten des Werk zeugs entlang der ersten Achse und Translationsdaten des Werkstücks entlang der dritten Achse umsetzt, wobei der In terpolationsdatengenerator die Umsetzung bei Empfang eines Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehls zur Umschaltung vom zweiten zum ersten Modus beendet; und eine Treibereinrichtung, die die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine nach Maßgabe der vom Interpolationsdatengenerator erzeugten Translationsdaten antreibt.

Das Bearbeitungsprogramm kann Lineartranslationsbefehle zur Parallelverschiebung des Werkzeugs entlang einer linearen Bahn sowie Kurvenbefehle zur Translation des Werkzeugs ent lang einer Kurve enthalten. Die numerisch gesteuerte Werk zeugmaschine kann eine numerisch gesteuerte Drehmaschine sein.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das schematisch den Aufbau einer numerisch gesteuerten Drehmaschine gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, das den Operationsablauf des Interpolationsdatengenerators von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Interpolations daten für den Fall, daß ein Lineartranslations befehl entsprechend dem Normalmodus über den Langdrehautomaten- bzw. Swiss-Bearbeitungsmodus ausgeführt wird;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Interpolations daten für den Fall, daß ein Kurvenfahrbefehl ent sprechend dem Normalmodus über den Swiss-Bearbei tungsmodus ausgeführt wird;

Fig. 5 die numerisch gesteuerte Drehmaschine im Normal modus;

Fig. 6 die numerisch gesteuerte Drehmaschine im Swiss- Bearbeitungsmodus;

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das schematisch den Aufbau einer konventionellen numerisch gesteuerten Dreh maschine zeigt;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die von dem Interpolations datengenerator ausgeführte Interpolationsdaten erzeugung zeigt;

Fig. 9 ein Diagramm, das die Interpolationsdaten für den Fall erläutert, daß ein Lineartranslationsbefehl gegeben wird;

Fig. 10 ein Diagramm, das die Interpolationsdaten für den Fall erläutert, daß ein Kurventranslationsbefehl gegeben wird; und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer anderen kon ventionellen numerisch gesteuerten Drehmaschine.

In den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Nachstehend wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel erläu tert.

Das Blockschaltbild von Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer numerisch gesteuerten Drehmaschine. Die numerisch ge steuerte Drehmaschine 1 besteht aus der Drehbank 20 und der numerischen Steuereinrichtung 10. Die Drehbank 20 gleicht derjenigen von Fig. 7, die oben beschrieben wurde. So kann das Werkzeug 32 der Drehbank 20 entlang der X-Achse und der Z-Achse, die parallel zueinander verlaufen, verschoben wer den. In Fig. 7 bezeichnen die Pfeile bei den Bezugszeichen X und Z die positiven Richtungen der X- bzw. der Z-Achse. Das Werkstück W ist auf einer Arbeitsspindel 33 und/oder einer Hilfsspindel 36 gehalten. Das Werkstück W kann entlang der B- Achse, die parallel zu der Z-Achse verläuft, verschoben wer den. Der Pfeil beim Bezugszeichen B bezeichnet die positive Richtung der B-Achse.

Die numerische Steuereinrichtung 10 weist auf: einen Bearbei tungsprogrammanalysator 11, in den ein von einem Bediener er stelltes Bearbeitungsprogramm P eingegeben wird und der die Programmbefehle analysiert; einen Interpolationsdatengenera tor 12, der die Interpolationsdaten erzeugt, die zur Paral lelverschiebung der jeweiligen Achsen der Drehbank 20 ent sprechend den vom Bearbeitungsprogrammanalysator 11 analy sierten Arbeitsbefehlen erforderlich sind; und eine Inter polationseinheit 63, die die Achsen der Drehbank 20 nach Maßgabe der vom Interpolationsdatengenerator 12 gewonnenen Interpolationsdaten parallelverschiebt.

Das Bearbeitungsprogramm P kann einen "Bearbeitungsmodus-Um schaltbefehl" zur Umschaltung zwischen zwei Betriebsarten enthalten, und zwar dem Normalmodus (in Fig. 5 gezeigt), in dem das Werkzeug 32 über die X- und die Z-Achse parallelver schoben wird, und dem Langdrehautomaten- bzw. Swiss-Bear beitungsmodus (in Fig. 6 gezeigt), in dem das Werkzeug 32 entlang der X-Achse parallelverschoben wird, während das Werkstück W entlang der B-Achse parallelverschoben wird, um das Werkstück W zu bearbeiten. Außerdem können die Transla tionsbefehle für den Swiss-Bearbeitungsmodus in gleicher Weise wie diejenigen für den Normalmodus programmiert werden, wie nachstehend beschrieben wird. Zusätzlich zu den Funktio nen des konventionellen Bearbeitungsprogrammanalystors 61 hat der Bearbeitungsprogrammanalysator 11 die Funktion, die Bear beitungsmodus-Umschaltbefehle zu analysieren.

Das Flußdiagramm von Fig. 2 zeigt den Operationsablauf des Interpolationsdatengenerators von Fig. 1. Zuerst wird in Schritt S1 vom Interpolationsdatengenerator 12 abgefragt, ob der durch die Analyse des Bearbeitungsprogramms P gewonnene Befehl ein Translationsbefehl ist. Bei NEIN geht der Ablauf zu Schritt S12 weiter; bei JA wird in Schritt S52 der Inter polationsvektor nach Maßgabe des Befehls berechnet.

In dem auf Schritt S52 folgenden Schritt S3 wird abgefragt, ob der Befehl ein Kurvenbefehl ist. Bei NEIN geht der Ablauf zu Schritt S7 weiter; bei JA werden die Kurvenlänge Lz und der Anfangsbearbeitungswinkel Rz des Normalmodus nach Maßgabe des Befehls in Schritt S54 berechnet. Der Ablauf, mit dem die Kurvenlänge Lz und der Anfangswinkel Rz berechnet werden, ist der gleiche wie bei der konventionellen Einrichtung.

In dem auf Schritt S54 folgenden Schritt S5 wird abgefragt, ob momentan der Swiss-Bearbeitungsmodus gewählt ist. Bei NEIN geht der Ablauf zu Schritt S7 weiter; bei JA werden die Kur venlänge Lz und der Anfangswinkel Rz des Normalmodus, wie sie oben erhalten wurden, in Schritt S6 in die Kurvenlänge Lb und den Anfangswinkel Rb des Swiss-Bearbeitungsmodus umgesetzt, wie nachstehend beschrieben wird. Dann geht der Ablauf zu Schritt S7 weiter.

In Schritt S7 wird abgefragt, ob momentan der Swiss-Bearbei tungsmodus gewählt ist. Bei JA geht der Ablauf zu Schritt S10 weiter; bei NEIN werden in Schritt S58 die Translationsstrecken der jeweiligen Achsen entsprechend dem Normalmodus be rechnet. Der Vorgang, nach dem die Translationsstrecken der jeweiligen Achsen berechnet werden, ist der gleiche wie im Fall der konventionellen Einrichtung.

In dem auf Schritt S58 folgenden Schritt S59 werden die Ver teilungsverhältnisse der jeweiligen Achsen berechnet. Der Vorgang, nach dem die Verteilungsverhältnisse der jeweiligen Achsen berechnet werden, ist der gleiche wie im Fall der kon ventionellen Einrichtung.

In Schritt S10 wird der Translationsbefehl entsprechend dem im Bearbeitungsprogramm P beschriebenen Normalmodus der Achsenumsetzung unterworfen zum Erhalt der Translations strecken der jeweiligen Achsen entsprechend dem Swiss-Bear beitungsmodus. Außerdem werden in Schritt S11 die Vertei lungsverhältnisse der jeweiligen Achsen entsprechend dem Swiss-Bearbeitungsmodus berechnet, wie unten beschrieben wird.

In Schritt S12 wird abgefragt, ob der Befehl ein Bearbei tungsmodus-Umschaltbefehl ist. Bei JA wird in Schritt S13 der Bearbeitungsmodus in den von dem Befehl bezeichneten Modus umgeschaltet; bei NEIN wird sofort der Ablauf von Fig. 2 beendet.

Das Diagramm von Fig. 3 dient der Erläuterung der Interpola tionsdaten für den Fall, daß ein Lineartranslationsbefehl entsprechend dem Normalmodus über den Swiss-Bearbeitungsmodus ausgeführt wird. Im Normalmodus soll das Werkzeug 32 vom An fangspunkt S(Xs, Zs) zum Endpunkt E(Xe, Ze) parallelverschoben werden. Daher hat der Interpolationsvektor V für den Swiss- Bearbeitungsmodus die X-Achsen-Komponente ΔX (Parallelver schiebung entlang der X-Achse) und die B-Achsen-Komponente ΔB (Parallelverschiebung entlang der B-Achse), so daß

ΔX = Xe-Xs,
ΔB = -(Ze-Zs),

und die Translation ΔZ entlang der Z-Achse ist Null:

ΔZ = 0.

Somit sind die Verteilungsverhältnisse Sx, Sb, Sz für die X-, die B- bzw. die Z-Achse die folgenden:

Sx = ΔX/Lv,
Sb = ΔB/Lv,
Sz = 0,

wobei Lv die Länge des Interpolationsvektors V ist:

Lv² = (Xe-Xs)² + (Ze-Zs)².

Das Bearbeitungsprogramm P kann unter diesen Umständen bei spielsweise so aussehen:

G00 XXs ZZs;
G120;
G01 XXe zzE Ff;
G121;

wobei "G120" der Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehl zur Um schaltung vom Normalmodus in den Swiss-Modus und "G121" der Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehl zur Umschaltung vom Swiss- Modus in den Normalmodus ist.

Wenn daher die Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehle "G120" und "G121" nicht eingefügt sind, ist der Bearbeitungsablauf gemäß dem Bearbeitungsprogramm P der gleiche wie im Normalmodus, der eingangs unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert wurde.

Das Diagramm von Fig. 4 dient der Erläuterung der Interpola tionsdaten für den Fall, daß ein Kurvenfahrbefehl gemäß dem Normalmodus über den Swiss-Bearbeitungsmodus ausgeführt wird. Entsprechend dem Normalmodus soll das Werkzeug 32 entlang einer Kurve vom Anfangspunkt S(Xs, Zs) zum Endpunkt E(Xe, Ze) verfahren werden. Lz ist die Kurvenlänge, und Rz ist der An fangswinkel gemäß dem Normalmodus. Entsprechend dem Swiss- Bearbeitungsmodus ist Lb die Kurvenlänge, Rb ist der Anfangs bearbeitungswinkel, Rs ist der Anfangsradius, Re ist der End radius, ΔR ist die Radialdifferenz zwischen dem Anfangspunkt S und dem Endpunkt E.

Somit sind die Translationsstrecken ΔX, ΔB und ΔZ entlang der X-, der B- und der Z-Achse die gleichen wie im Fall der Lineartranslation von Fig. 3:

ΔX = Xe-Xs,
ΔB = -(Ze-Zs),
ΔZ = 0.

Daher sind die Verteilungsverhältnisse Sx, Sb, Sz für die X-, die B- und die Z-Achse jeweils:

Sx = ΔX/Lv,
Sb = ΔB/Lv,
Sz = 0,

wobei Lv die Länge des Interpolationsvektors V ist, der gege ben ist durch:

Lv²-Lz²+ΔR².

Die Kurvenlänge Lb und der Anfangswinkel Rb gemäß dem Swiss- Bearbeitungsmodus sind:

Lb = -Lz,
Rb = 180°-Rz.

Die Verteilungsverhältnisse Sl und Sr für die Kuvenlänge Lb und die Radialdifferenz R sind gegeben durch:

S1 = Lz/Lv,
Sr = ΔR/Lv.

Unter diesen Umständen kann das Bearbeitungsprogramm P bei spielsweise wie folgt aussehen:

G00 XXs ZZs;
G120;
G03 XXe zzE IXo KZo Ff;
G121;

wobei "G120" der Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehl zur Um schaltung vom Normalmodus in den Swiss-Bearbeitungsmodus und "G121" der Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehl zur Umschaltung vom Swiss-Bearbeitungsmodus in den Normalmodus ist.

Wenn die Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehle "G120" und "G121" nicht vorhanden sind, ist der Bearbeitungsvorgang gemäß dem Bearbeitungsprogramm P der gleiche wie gemäß dem Normalmodus, der eingangs unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben wurde.

Mittels der numerisch gesteuerten Drehmaschine 1 kann das Werkzeug 32 sowohl im normalen Bearbeitungsmodus als auch im Swiss-Bearbeitungsmodus arbeiten. Fig. 5 zeigt die numerisch gesteuerte Drehmaschine im normalen Bearbeitungsmodus. Dabei wird das Werkzeug 32 entlang der X- und der Z-Achse parallel verschoben, während das Werkstück W ortsfest bleibt. Anderer seits zeigt Fig. 6 die numerisch gesteuerte Drehmaschine im Swiss-Bearbeitungsmodus. Wenn dieser Bearbeitungsmodus ausge führt wird, wird der im normalen Bearbeitungsmodus im Bear beitungsprogramm P beschriebene Translationsbefehl einer Achsenumsetzung unterzogen, so daß gemäß Fig. 6 das Werkzeug 32 entlang der X-Achse und das Werkstück W entlang der B- Achse parallelverschoben wird, um die Bearbeitung des Werk stücks W durchzuführen.

Wenn also nur wenig oder kein Raum zur Parallelverschiebung des Werkstücks vorhanden ist, um eine Bearbeitung nach dem Swiss-Bearbeitungsmodus durchzuführen, wird die numerisch gesteuerte Drehmaschine gemäß dem normalen Bearbeitungsmodus gesteuert. Wenn dagegen das Problem auftritt, daß das Werk stück W bei Bearbeitung im normalen Bearbeitungsmodus ver bogen wird, sollte das Werkstück W gemäß dem Swiss-Bearbei tungsmodus bearbeitet werden, so daß das Werkzeug 32 während der Bearbeitung nahe der Arbeitsspindel 33 bleibt. Auch unter diesen Umständen kann der Translationsbefehl im Bearbeitungs programm P in gleicher Weise wie im normalen Bearbeitungs modus beschrieben werden, wodurch die Programmierarbeit er heblich erleichtert wird. Im übrigen ist im Fall des obigen Ausführungsbeispiels die numerisch gesteuerte Drehmaschine eine komplexe Maschine, durch die die Hilfsspindel 36 zum Bewegen des Werkstücks W parallelverschoben wird. Die Er findung ist aber auch bei komplexen Maschinen anwendbar, in denen die Arbeitsspinel 33 parallelverschoben wird, oder bei einfachen Einspindel-Werkzeugmaschinen, bei denen die einzige Spindel zum Bewegen des Werkstücks parallelverschiebbar ist.

Gemäß der Erfindung können die Translationsbefehle für das Werkzeug, insbesondere die Kurvenbefehle, die im normalen Bearbeitungsmodus geschrieben sind, automatisch in Interpola tionsdaten für die jeweiligen Achsen entsprechend dem Swiss- Bearbeitungsmodus umgesetzt werden. Da es fernner einfacher wird, den normalen und den Swiss-Bearbeitungsmodus mitein ander zu kombinieren, kann ein langes Werkstück auf kleinem Raum bearbeitet werden, oder es kann eine höhere Bearbei tungsgenauigkeit erzielt werden, indem ein Biegen des Werk stücks verhindert wird.

Claims

1. Numerische Steuereinrichtung, die nach einem Bearbeitungs programm eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine steuert, die ein entlang einer ersten und einer zweiten Achse paral lelverschiebbares Werkzeug (32) aufweist, wobei ein Werkstück (W) entlang einer dritten Achse, die zur zweiten Achse paral lel verläuft, parallelverschiebbar ist und wobei das Bearbei tungsprogramm Translationsbefehle zur Parallelverschiebung des Werkzeugs und Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehle enthält zur Umschaltung zwischen einem ersten Bearbeitungsmodus, in dem nur das Werkzeug entlang der ersten und der zweiten Achse parallelverschoben wird, und einem zweiten Bearbeitungsmodus, in dem das Werkzeug entlang der ersten Achse parallelverscho ben wird, während gleichzeitig das Werkstück entlang der dritten Achse parallelverschoben wird, gekennzeichnet durch
einen Programmanalysator (11), der ein Bearbeitungspro gramm nach Translationsbefehlen und Bearbeitungsmodus-Um schaltbefehlen analysiert;
einen Interpolationsdatengenerator (12), der Translations daten des Werkzeugs (32) und/oder des Werkstücks (W) entlang jeweiligen Achsen erzeugt, wobei der Interpolationsdaten generator nach Maßgabe eines Bearbeitungsmodus-Umschaltbe fehls zur Umschaltung vom ersten in den zweiten Bearbeitungs modus die Translationsbefehle zur Parallelverschiebung des Werkzeugs (32) entlang der ersten und der zweiten Achse in Translationsdaten des Werkzeugs entlang der ersten Achse und Translationsdaten des Werkstücks (W) entlang der dritten Achse umsetzt und wobei der Interpolationsdatengenerator die Umsetzung bei Empfang eines Bearbeitungsmodus-Umschaltbefehls zur Umschaltung vom zweiten zum ersten Bearbeitungsmodus beendet; und
eine Treibereinrichtung (63) zum Antreiben der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine nach Maßgabe der vom Interpola tionsdatengenerator (12) erzeugten Translationsdaten.

2. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsprogramm Lineartranslationsbefehle zur Parallelverschiebung des Werkzeugs entlang einer geraden Bahn und Kurvenbefehle zur Parallelverschiebung des Werkzeugs ent lang einer Kurve enthält.

3. Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die von einer numerischen Steuereinrichtung nach Anspruch 1 gesteuert ist und ein entlang einer ersten und einer zweiten Achse paral lelverschiebbares Werkzeug (32) hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück (W) entlang einer parallel zur zweiten Achse verlaufenden dritten Achse parallelverschiebbar ist.

4. Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine numerisch gesteuerte Drehmaschine ist.