DE69910166T2

DE69910166T2 - Bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE69910166T2
Application number: DE69910166T
Authority: DE
Inventors: Jun Aiko-gun YOSHIDA; Akira Aiko-gun KAWANA; Shinichi Aiko-gun INOUE; Tatsuya Aiko-gun HISAKI
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: EP1034880A1; EP1034880B1; WO2000015385A1; KR20010032067A; IL136096A0; EP1034880A4; CA2310067A1; ATE246815T1; JP2000084794A; DE69910166D1; US6535788B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung eines Maschinenwerkzeugs mit dem ein Werkstück gemäß den Daten eines Profils eines fertigen Produkts verarbeitet werden kann, wenn das Werkstück in das Maschinenwerkzeug gesetzt wird und die Daten des Profils in die Steuervorrichtung eingegeben werden, um das Maschinenwerkzeug zu betreiben. Die Daten eines Profils eines fertigen Produkts werden in der nachfolgenden Beschreibung als Verarbeitungs-Profildaten bezeichnet. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter eine Verarbeitungsvorrichtung, in welche die Steuervorrichtung und das Maschinenwerkzeug eingegliedert sind.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Wenn ein Werkstück durch ein numerisch gesteuertes Maschinenwerkzeug zur Herstellung eines Produkts verarbeitet wird, wird normalerweise zunächst eine Zeichnung angefertigt, in der ein Profil des Produkts aufgezeichnet wird. Ein Programmierer bestimmt ein Herstellungsverfahren anhand der Zeichnung und erstellt manuell oder automatisch ein numerisches Steuerprogramm mit einer automatischen Programmiervorrichtung. Der Bediener gibt das numerische Steuerprogramm in das numerisch gesteuerte Maschinenwerkzeug ein, und setzt ein zu verarbeitendes Werkstück in das numerisch gesteuerte Maschinenwerkzeug manuell oder automatisch mit Hilfe einer automatischen Werkstückaustauschvorrichtung ein. Dann gibt der Bediener ein zu verwendendes Werkzeug vor und setzt eine Menge an Versetzung bzw. Offset des Werkzeugs fest. Dann befestigt der Bediener das zu verwendende Werkzeug an einem Werkzeugmagazin des numerisch gesteuerten Maschinenwerkzeugs. Danach wird das numerische Steuerprogramm ausgeführt, so dass das Werkstück verarbeitet werden kann. Auf diese Weise kann das Produkt hergestellt werden. Um das vorgenannte Verfahren so weit wie möglich zu automatisieren und auch, um das vom Programmierer und Bediener gesammelte Wissen zu nutzen, wurden verschiedene Erfindungen gemacht, die nachstehend beschrieben werden.
Als ersten Stand der Technik offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung 4-315550 eine automatische Programmiervorrichtung. Diese automatische Programmiervorrichtung umfasst: Profilerfassungsmittel zum Extrahieren eines Verarbeitungsprofils aus Daten, die das Verarbeitungsprofil eines Werkstücks ausdrücken, Verarbeitungsbedingungs speichermittel zum Speichern der am besten geeigneten Bedingung hinsichtlich des Verarbeitungsprofils des Werkstücks; und ein automatisches Verarbeitungsbedingungseinstellmittel zur automatischen Einstellung der am besten geeigneten Verarbeitungsbedingung, die in dem Verarbeitungsbedingungspeichermittel gespeichert ist, gemäß einer Ausgabe des Profilerfassungsmittels. Aufgrund des Vorgenannten, ist es für den Bediener nicht notwendig, die Verarbeitungsbedingung an dem Maschinenwerkzeug einzustellen, das heißt, die Verarbeitungsbedingung kann automatisch eingestellt werden. Deswegen wird es möglich, einen durch einen Bediener verursachten Fehler, auszuschließen. Zusätzlich kann die Last, die dem Bediener auferlegt ist, verringert werden und die Arbeitszeit kann zudem verkürzt werden.
Als zweiten Stand der Technik offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung 4-138504 ein Verarbeitungssystem. In diesem Verarbeitungssystem, werden Daten des Werkstücks, wie beispielsweise der Werkstoff, die Oberflächenrauheit und die Maßhaltigkeit vorab gespeichert und die Verarbeitungsbedingung wird durch das erste neuronale Netzwerk bestimmt. Diese Verarbeitungsbedingung kann durch den Bediener korrigiert werden. Das Verarbeitungssystem enthält ein Lernmittel, durch das eine korrigierte Verarbeitungsbedingung aufgefunden wird, wenn die Verarbeitungsbedingung gemäß dem Verarbeitungsergebnis korrigiert wird, nachdem die Verarbeitung tatsächlich durchgeführt wurde, wobei dieses Lernmittel das Gewicht des ersten neuronalen Netzwerks korrigiert. Zusätzlich enthält dieses Verarbeitungssystem Sensoren zum Ermitteln von Funken, Geräuschen und Kräften, die im Verarbeitungsverfahren erzeugt wurden. Dieses Verarbeitungssystem enthält ein Anpassungsfähigkeitssteuermittel, in dem von den Sensoren gesendete Eingabedaten in das zweite neuronale Netzwerk als Daten in einer Zeitreihe eingegeben werden, und ein Verarbeitungszustand zu einem bestimmten Zeitpunkt wird über eine bestimmte Zeit gemittelt, so dass die Verarbeitungsbedingung dynamisch korrigiert werden kann. Aufgrund des Vorgenannten kann sogar ein Arbeiter ohne besondere Vorkenntnisse die Verarbeitung unter den am besten geeigneten Verarbeitungsbedingungen durchführen.
Als dritten Stand der Technik offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung 9-26811 ein Verarbeitungsverfahren, in dem eine numerische Steuerung benutzt wird. Dieses Verarbeitungsverfahren wird wie folgt beschrieben. Gemäß der Eintragung verschiedener Informationsdateien, der Eingabe von Daten eines Verarbeitungsprofils, der Verarbeitung einer fertigen Figur, der Erfassung einer Form bzw. eines Musters und der Bestimmung eines Verar beitungsverfahrens, wird das am besten geeignete Verarbeitungsverfahren und ein Maschinenwerkzeug ausgewählt und der Verarbeitungsbereich und das Verarbeitungsverfahren der höchsten Herstellungsleistungsfähigkeit werden festgelegt, und das Werkzeug, die Verarbeitungsbedingung und die Werkzeugbahn, die am besten für die eingegebene Figur geeignet sind, werden bestimmt, und die Herstellungsleistungsfähigkeit wird durch das Erfassen und Korrigieren erhöht, die nach der Verarbeitung durchgeführt werden, und gleichzeitig wird die Verarbeitungsgenauigkeit gesteigert.
Die Technik zur automatischen Schaffung einer Werkzeugbahn aus den Daten eines Profils eines zu verarbeitenden Produkts ist wohlbekannt. Wenn unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen hinzukommen, kann das numerische Steuerprogramm automatisch gemacht werden. In der Erfindung des ersten Stands der Technik, werden die Verarbeitungsdaten nach den Profildaten eines zu verarbeitenden Produkts aus der Datenbank durch einen bestimmten Algorithmus ausgewählt. Dies ist eine sogenannte stationäre Verarbeitungsbedingung. Andererseits wird in der Erfindung gemäß dem zweiten Stand der Technik ein Verarbeitungszustand durch den Sensor ermittelt, der sich jede Sekunde ändert, und die Verarbeitungsbedingung, die gemäß dem Ergebnis der Erfassung festgesetzt wurde, wird durch die Lernfunktion des neuronalen Netzwerks einer anpassungsfähigen Steuerung unterworfen, so dass eine dynamische Verarbeitungsbedingung gemäß dem Verarbeitungszustand, der sich jede Sekunde ändert, gefunden wird. Der erste und zweite Stand der Technik betonen die automatische Bestimmung der Verarbeitungsbedingung.
Die Erfindung des dritten Standes der Technik wird wie folgt beschrieben. Wenn ein Bediener Daten eingibt, wird die Verarbeitungsbedingung automatisch durch die gleiche Technik bestimmt, wie die aus dem ersten und dem zweiten Stand der Technik, und das Werkzeug und die Werkzeugbahn werden automatisch bestimmt, und die Erfassung und die Technik einer Korrektur nach einer Verarbeitung werden miteinander verbunden, so dass ein objektives Produkt unter unbemannten Bedingungen verarbeitet werden kann.
Die vorstehenden Dokumente des Stands der Technik basieren jedoch auf dem technischen Konzept, dass eine Genauigkeit mit hoher Dimension und Herstellungseffizienz durch ein Verfahren garantiert werden, in welchem der Verarbeitungszustand zur Korrektur zurückgespeist wird. Das heißt, dass die vorgenannten Dokumente des Stands der Technik nicht auf dem technischen Konzept basieren, dass der Verarbeitungsstatus abgeschätzt wird und die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung gemäß dem Schätzungsergebnis bestimmt wird, um die Genauigkeit mit hoher Dimension und Produktionseffizienz zu verwirklichen.
Die US-P-4,926,338 offenbart einen numerischen Steuerapparat zur Herstellung einer von einer Maschine zu befolgenden Werkzeugbahn, um ein fertig zerspantes Werkstück herzustellen. Die Werkzeugbahn umfasst Annäherungs- und Rückzugsbahnen. Das Gerät stellt die Werkzeugbahn auf Basis der Dateneingabe durch einen Bediener des Gerätes her, worin diese Daten die Wandkategorien von Blöcken im Werkstück beinhalten.
Die JP 61105611 offenbart eine automatische Programmiervorrichtung für ein numerisch gesteuertes Maschinenwerkzeug. Sie verwendet Daten, welche umfassen, die Schnittbedingung, Arbeitssequenzdaten und Werkzeugdaten, um ein Programm zur Verwendung durch das Maschinenwerkzeug zu schaffen.
JP 09305665 offenbart eine Teilkostenabschätzvorrichtung. Die Vorrichtung schätzt die Kosten, die bei einem Auswählen bestimmter Daten, Beobachten der Änderungen in Teilen der Daten, und Durchführen von Iterationen an den Daten impliziert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Ziel-Produkt mit einer Genauigkeit hoher Dimension und hoher Herstellungseffizienz automatisch zu verarbeiten, nur indem Daten eines Profils eines Produkts und Daten eines Werkstücks in die Steuervorrichtung eingegeben werden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Verarbeitungsgerät bereitzustellen, in welches die Steuervorrichtung und das Maschinenwerkzeug eingegliedert sind.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs bereitzustellen, die in der Lage ist, die Verarbeitung eines Werkstücks bei einer hohen Geschwindigkeit mit einer hohen Genauigkeit auszuführen, wenn der Verarbeitungszustand geschätzt ist und die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung automatisch bestimmt werden, so dass sie mit dem geschätzten Verarbeitungszustand in Übereinstimmung gebracht werden können. Es ist auch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verarbeitungsgerät bereitzustellen, in welches die Steuervorrichtung und das Maschinenwerkzeug eingegliedert sind.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindungen ist es, eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs bereitzustellen, bei der ein Bediener die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung verändern und die Vorrichtung manuell bedienen kann. Es ist auch noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verarbeitungsgerät bereitzustellen, in das die Steuervorrichtung und das Maschinenwerkzeug eingegliedert sind.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs bereitzustellen, durch die ein Bediener unterstützt werden kann, wenn er eine Verarbeitungsbedingung auswählt, während Kosten und Gewinn berücksichtigt werden. Es ist auch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verarbeitungsgerät bereitzustellen, in den die Steuervorrichtung und das Maschinenwerkzeug eingegliedert sind.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs zur Verarbeitung eines Werkstücks bereit, wenn Verarbeitungs-Profildaten in die Steuervorrichtung eingegeben werden, die umfasst: ein Eingabemittel zur Eingabe von Verarbeitungs-Profildaten eines Profils eines fertigen Werkstücks und zur Eingabe von Werkstückdaten des Profils und Werkstoffs des zu verarbeitenden Werkstücks; Datenspeichermittel zum Speichern mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkzeugs, die zur Verarbeitung des Werkstücks und der Werkzeugdaten eines Werkzeugs, das auf dem Maschinenwerkzeug befestigt ist, eingesetzt wird; Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn; Mittel zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, um einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich einer Werkzeugbahn und Verarbeitungsbedingung, die durch das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu erfassen und zu speichern, und weiter um zu bewerten, ob der veränderte Betriebsablauf geeignet ist oder nicht, und um weiter den veränderten Betriebsablauf an der Schaffung und Bestimmung der Werkzeugbahn und der Verarbeitungsbedingung wiederzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn das Profil eines unverarbeiteten Werkstücks und das schlussendlich zu schaffende Profil in dem Werkstück erfasst, das schlussendlich zu schaffende Profil in dem Werkstück aufgrund des erfassten Profils, das in dem Werkstück gebildet werden soll, in mehrere Bereiche aufteilt, ein Werkzeug für jeden der aufgeteilten Bereiche auswählt, ein Zerspanmuster bzw. eine Zerspanform zur Zerspanung des Werkstücks in jedem der aufgeteilten Bereiche auswählt, eine Längsrichtung in jedem der aufgeteilten Bereiche erfasst, um die Längsrichtung als die Zerspanrichtung zu bestimmen, eine Werkzeugbahn schafft, um das Werkstück in jedem der aufgeteilten Bereiche zu verarbeiten, und eine Verarbeitungsbedingung bestimmt, um das Werkstück in jedem der aufgeteilten Bereiche zu verarbeiten, wie eine Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs und eine Transportgeschwindigkeit des Werkstücks gemäß den Daten, die durch das Eingabemittel eingegeben wurden, und den im Datenspeichermittel gespeicherten Daten.
Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs zur Verarbeitung eines Werkstücks bereit, wenn Verarbeitungs-Profildaten in die Steuervorrichtung eingegeben werden, umfassend, Eingabemittel zur Eingabe der Verarbeitungs-Profildaten eines Profils eines fertigen Werkstücks und zur Eingabe von Werkstück-Daten des Werkstoffs und Profils des zu verarbeitenden Werkstücks, Datenspeichermittel zur Speicherung von mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkzeugs, das dazu verwendet wird, das Werkstück und Werkzeugdaten eines Werkzeugs, das auf dem Maschinenwerkzeug angebracht ist, zu verarbeiten, gekennzeichnet durch ein Kostenberechnungsmittel zur Berechnung der Verarbeitungskosten des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel eingegebenen Daten, und den in dem Datenspeichermittel gespeicherten Daten, und worin die Verarbeitungs-Profildaten die Lieferzeit-Daten beinhalten, in welchen auf die Verarbeitungsgenauigkeitsdaten und auf den Verarbeitungszeitplan aufmerksam gemacht wird bzw. in Betracht gezogen werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung eines Werkstücks bereit, wenn Verarbeitungs-Profildaten in die Verarbeitungseinrichtung eingegeben werden, umfassend: ein Maschinenwerkzeug zur Verarbeitung des Werkstücks, ein Eingabemittel zur Eingabe der Verarbeitungs-Profildaten eines Profils eines fertigen Werkstücks und zur Eingabe von Werkstückdaten des Profils und Werkstoffs des zu verarbeitenden Werkstücks, ein Datenspeichermittel zum Speichern mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkzeugs, die für die Verarbeitung des Werkstücks und der Werkzeugdaten eines Werkzeugs verwendet wird, das auf dem Maschinenwerkzeug befestigt ist, Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn, Mittel zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, um einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich des Werkzeugs, der Werkzeugbahn und Verarbeitungsbedingungen, die durch das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu erfassen und zu speichern, und weiter um zu bewerten, ob der veränderte Betriebsablauf geeignet ist oder nicht, und um den veränderten Betriebsablauf wiederzugeben, gekennzeichnet durch Kostenberechnungsmittel zur Berechnung der Verarbeitungskosten des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel eingegebenen Daten, und den in dem Datenspeichermittel gespeicherten Daten, Schätzungs-Berechnungsmittel zum Schätzen mindestens einer Verfahrenslast bzw. Verarbeitungslast oder einem Auftreten von Störung des Werkzeugs mit dem Werkstück gemäß den durch das Eingabemittel eingegebenen Daten und weiter den in dem Datenspeichermittel gespeicherten Daten, Mittel zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens, um ein Werkzeug und eine Verarbeitungsform auszuwählen, und um ein Verarbeitungsverfahren gemäß den durch das Eingabemittel eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel gespeicherten Daten, und dem Ergebnis einer Schätzungs-Berechnung, das aus dem Schätzungs-Berechnungsmittel abgeleitet wurde, zu bestimmen, worin das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn eine Werkzeugbahn schafft, um das Werkstück zu verarbeiten, und eine Verarbeitungsbedingung zur Verarbeitung des Werkstücks bestimmt, wie eine Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs und eine Transportgeschwindigkeit des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel eingegebenen Daten, gemäß den in dem Datenspeichermittel gespeicherten Daten, gemäß dem Ergebnis der Schätzungs-Berechnung, abgeleitet bzw. durchgeführt von dem Schätzungs-Berechnungsmittel, gemäß dem Werkzeug, das von dem Mittel zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens ausgewählt und bestimmt wurde, und weiter gemäß der Verarbeitungsform und dem Verarbeitungsverfahren, worin das Mittel zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich der Verarbeitungsform und dem Verarbeitungsverfahren, die durch das Mittel zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens geschaffen und bestimmt wurden, erfasst und speichert, und weiter den veränderten Betriebsablauf bei der Verarbeitung durch das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn und das Mittel zur Bestimmung der Verarbeitungsverfahrens wiedergibt, und ein numerisch gesteuertes Mittel, um eine Bewegung des Maschinenwerkzeugs durch das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verarbeitungsverfahren, die durch das Mittel zur Bestimmung der Verarbeitung ausgewählt und bestimmt wurden, und weiter durch die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung, die durch das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu steuern.
KURZE BESCHREIBUNG DERZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung eines Maschinenwerkzeugs einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm einer Datenbank.
3 ist ein Blockdiagramm einer Einheit zur Bestimmung einer Werkzeugbahn.
4 ist ein Flussdiagramm einer Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens.
5 ist eine schematische Darstellung, die einen abtastenden Verarbeitungsdurchgang darstellt, der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen Konturprofilverarbeitungsdurchgang zeigt, der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
7 ist eine schematische Darstellung, die einen Kennlinien-Verarbeitungsdurchgang zeigt, der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
8 ist eine schematische Darstellung, die einen Radialverarbeitungsdurchgang zeigt, der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
9 ist eine schematische Darstellung, die einen Zustand eines groben Schneidens durch einen Konturprofilverarbeitungsdurchgang zeigt, der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
10 ist eine schematische Darstellung, die einen abtastenden Verarbeitungsdurchgang zeigt, der sich von dem in 5 gezeigten unterscheidet und der ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
11 ist eine schematische Darstellung, die einen Konturprofilverarbeitungsdurchgang zeigt, der ein Beispiel einer Verarbeitungsform ist.
12 ist eine schematische Darstellung, die einen Verarbeitungsdurchgang zeigt, durch die ein Niveauunterschied in einer Grenzeinheit vermieden werden kann, wenn die Grenzeinheit eines verarbeiteten Bereichs automatisch durch einen benachbarten, verarbeiteten Bereich überlappt wird, so dass ein Werkzeug leicht in den überlappenden Abschnitt zurückgezogen werden kann, was ein Beispiel der Verarbeitungsform ist.
13A ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Längsrichtung einer gekrümmten Oberfläche eines zu verarbeitenden Werkstücks, d.h. 13A ist eine perspektivische Ansicht einer zu verarbeitenden, gekrümmten Oberfläche.
13B ist eine Ansicht, die eine Ebene zeigt, auf welche die in 13A gezeigte, gekrümmte Oberfläche projiziert wird.
14 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Längsrichtung einer zu verarbeitenden, gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Längsrichtung einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks zeigt.
16 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Kennlinie.
17 ist eine andere schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Kennlinie.
18 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Kennlinie.
19 ist eine andere schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Kennlinie.
20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Kennlinie zeigt.
21 ist eine schematische Darstellung, die einen Verarbeitungsdurchgang zur Verarbeitung einer Kennlinie zeigt.
22A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gesamtwerkstück zeigt, das heißt 22 A ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung eines vorspringenden, gekrümmten Abschnitts.
22B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 22A.
23A ist eine Ansicht, welche die Verarbeitung von Rillen gemäß dem Stand der Technik zeigt.
23B ist eine Ansicht, welche die Verarbeitung von Rillen durch Konturieren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
24 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Position, in der ein Aufnahme-Transport bzw. Aufnahmebeschickung in einem Konturverarbeitungsdurchgang durchgeführt wird.
25 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Position, in der ein Aufnahme-Transport in einem Konturverarbeitungsdurchgang durchgeführt wird.
26 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Menge an Aufnahme-Transport und einer Transportgeschwindigkeit im Falle einer Oberflächenverarbeitung.
27 ist eine Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Menge an Aufnahme-Transport und einer Transportgeschwindigkeit im Falle einer Oberflächenverarbeitung.
28 ist ein Blockdiagramm einer Schätzungs-Berechnungseinheit.
29 A ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Verarbeitungsbereichs.
29 B ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Verarbeitungsbereichs.
30 ist ein Flussdiagramm eines Bedienungsverfahrens zum Verändern einer Werkzeugbahn, das durch einen Bediener durchgeführt wird.
31 ist ein Flussdiagramm eines Bedienungsverfahrens zum Verändern einer Verarbeitungsbedingung, das durch einen Bediener durchgeführt wird.
32 ist ein Flussdiagramm eines manuellen Bedienungsverfahrens, das durch einen Bediener durchgeführt wird.
33 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines manuellen Bedienungsverfahrens, das durch einen Bediener durchgeführt wird.
34 ist ein Flussdiagramm, das ein Bedienungsverfahren zum Verändern einer Verarbeitungsbedingung zeigt, in der die Herstellungskosten in Betracht gezogen werden.
35 ist eine Ansicht, die ein Bedienungsverfahren zum Verändern einer Verarbeitungsbedingung zeigt, in der die Herstellungskosten in Betracht gezogen werden.
36 ist ein Flussdiagramm eines Bedienungsverfahrens zum Verändern einer Verarbeitungsbedingung, in der die Herstellungskosten in Betracht gezogen werden.
37A ist eine Gewinnkurve zum Beschreiben eines Bedienungsverfahrens zum Verändern einer Verarbeitungsbedingung, in dem der Gewinn pro Zeiteinheit in Betracht gezogen wird.
37B ist eine Gewinnkurve pro Zeiteinheit.
38 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung einer Anzeige eines Verarbeitungszustandes.
39A ist eine schematische Darstellung zur Erklärung der Auswirkung der vorliegenden Erfindung, das heißt, 39A ist eine Ansicht, die das entworfene Profil eines Werkstücks gemäß den Verarbeitungs-Profildaten zeigt.
39B ist eine Seitenansicht eines Werkstückes, in der ein Vergleich gezogen wird zwischen einem Verarbeitungsfall, in dem die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und einem Verarbeitungsfall, in dem die Vorrichtung des Standes der Technik eingesetzt wird.
DIE BEVORZUGTESTE AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung 100 eines Maschinenwerkzeugs einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Steuervorrichtung 100 umfasst eine Eingabeeinheit 1, eine Datenbank 3, eine Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 und eine Schätzungs-Berechnungseinheit 7. Obwohl die Einzelheiten in der Zeichnung nicht gezeigt werden, kann die Steuervorrichtung 100 CPU, RAM, ROM, Eingabe- und Ausgabeschnittstelle, Datenspeichervorrichtung und einen bi-direktionalen Bus zur Verbindung dieser miteinander, umfassen.
Die Eingabeeinheit 1 ist eine Vorrichtung zur Eingabe von Daten und Befehlen, die für die Steuervorrichtung 100 notwendig sind. Die Eingabeeinheit 1 kann nicht nur aus einer Tastatur, sondern auch aus einem Informationsmittel, wie beispielsweise einer Diskette oder einer Bildplatte und einer Antriebseinheit bzw. Laufwerkseinheit zum Antreiben des Informationsmediums zusammengesetzt sein. Weiterhin kann die Eingabe-Einheit 1 aus einem Netzwerk-Computer zum Speichern verschiedener Daten und Senden von Befehlen und einer Schnittstelle für den Netzwerk-Computer zusammengesetzt sein.
Der Bediener kann Daten und Befehle, wie beispielsweise Verarbeitungs-Profildaten 1a, Arbeitsdaten 1b, einen Befehl für einen Werkzeugbahnveränderungs-Betriebsablaufvorgang 1c, einen Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d und einen Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsveränderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e von der Eingabeeinheit 1 eingeben. Die Verarbeitungs-Profildaten 1a sind Daten, die ein Profil eines Zielproduktes darstellen, beispielsweise können die Verarbeitungs-Profildaten 1a ein elektronisches Informationselement einer Figur, wie CAD-Daten, enthalten. Die Verarbeitungs-Profildaten 1a können Daten einer Maßhaltigkeit und Oberflächenrauheit sein. Die Arbeitsdaten 1b sind Daten, die ein Profil und einen Werkstoff eines zu verarbeitenden Werkstücks darstellen. Die Arbeitsdaten 1b können Daten einer Größe und eines Profils einer Anordnungs-Vorrichtung beinhalten, derart wie einer Befestigung oder einer Palette, die eingesetzt werden, um das Werkstück auf dem Maschinenwerkzeug 11 zu befestigen. Auch die Arbeitsdaten 1b können Daten einer Position enthalten, in der das Werkstück an einer Anordnungs-Vorrichtung in dem Maschinenwerkzeug 11 befestigt ist.
Der Befehl für eine Werkzeugbahnveränderung 1c ist ein Befehl, durch den ein Bediener die Werkzeugbahn verändert, die automatisch durch die Steuervorrichtung 100 geschaffen wurde, während das Werkstück verarbeitet wird. Der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ist ein Befehl zur Verarbeitung des Werkstücks durch einen manuellen Betriebsablaufsvorgang des Bedieners während das Werkstück verarbeitet wird. Der Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsveränderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e ist ein Befehl zur Veränderung der Verarbeitungsbedingung, die von der Steuervorrichtung 100 automatisch geschaffen wurde, durch den Bediener. Der Befehl für eine Werkzeugbahnveränderung 1c, der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d und der Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsveränderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e werden später im Einzelnen beschrieben werden.
Daten, die von der Eingabeeinheit 1 eingegeben werden, sind in der Datenbank 3, die ein Datenspeichermittel ist, gespeichert. Die Datenbank 3 beinhaltet eine mechanische Datenbank 3a, Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b, Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c, Werkstoffdatenbank 3d, NC/Servodatenbank 3e, Eingabedatenbank 3f, und Benutzerdatenbank 3g. Die Datenbank 3 kann aus einem Datenspeicher, derart wie einer Hartplattenvorrichtung oder Bildplattenvorrichtung zusammengesetzt sein. Die mechanische Datenbank 3a, die Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b, die Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c, die Werkstoffdatenbank 3d, die NC/Servodatenbank 3e, die Eingabedatenbank 3f und die Benutzerdatenbank 3g, die in die Datenbank 3 eingearbeitet sind, können jeweils aus einem individuellen Datenspeicher zusammengesetzt sein. Alternativ dazu kann jede von ihnen auf solche Weise zusammengesetzt sein, dass ein Datenspeicher in mehrere Bereiche untergliedert ist und die so untergliederten Bereiche werden entsprechend zu Datenbanken 3a bis 3g gemacht.
Unter Bezugnahme auf 2, beinhalten Daten, die in der mechanischen Datenbank 3a gespeichert sind, ein Streichen bzw. einen Anschlag von jedem Transportstab bzw. jeder Zugspindel des Maschinenwerkzeugs 11, eine maximale Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwelle, eine maximale Transportgeschwindigkeit, Daten der Verformungscharakteristik der Maschine hinsichtlich der Temperatur und Daten der Verformungscharakteristik der Maschine hinsichtlich des Gewichts des Werkstücks. Daten, die in der Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b gespeichert sind, beinhalten eine Steuernummer des Werkzeugs, Größen und Profile des Werkzeugs und Werkzeugshalters, Werkstoff des Werkzeugs, Lebensdauer des Werkzeugs, Daten einer Neigungscharakteristik des Werkzeugs hinsichtlich einer Last, Daten bezüglich einer Abweichung, und Größe und Profil des Endabschnitts der Hauptwelle. Daten, die in der Verarbeitungsbedingungs-Datenbank 3c gespeichert sind; beinhalten eine Transportmenge pro Blatt bzw. Klinge, eine Schneidemenge, eine Aufnahme-Transportmenge, den Kühlmittelgebrauch, eine Verarbeitungsform, Bereichs-einstufende Daten zur Einstufung einer Verarbeitungsseite in mehrere Verarbeitungsbereiche und Basisdaten zum Auswählen des am besten geeignete Werkzeugs zur Verarbeitung einer zu verarbeitenden Oberfläche. Daten, die in der Werkstoffdatenbank 3d gespeichert sind, beinhalten einen Werkstofftyp, Härte, Zugfestigkeit, und Elastizitätskoeffizienten des Werkstoffs. Daten, die in der NC-/Servo-Datenbank 3e gespeichert sind, beinhalten Elemente einer numerisch gesteuerten Einrichtung, Einstellungsparameter, die Zeitkonstante des Servos und des Gewinns bzw. Verstärkungsgrads. Die Eingabedatenbank 3f beinhaltet die Verarbeitungs-Profildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b, die von der Eingabeeinheit 1 eingegeben werden, und die Daten des Befehl für eine Werkzeugbahnveränderung 1c, den Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d und den Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsveränderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e. Die Benutzerdatenbank 3 g sammelt und speichert die Daten der Verarbeitungsbedingung, die durch einen Bediener oder Benutzer in der Vergangenheit verändert wurde.
In diesem Fall, können Daten, die in der Datenbank 3 gespeichert sind, Daten sein, die durch einen Bediener eingegeben wurden, Daten sein, die bereits in dem Maschinenwerkzeug 11 registriert sind, und Daten sein, die zuvor in einem bestimmten Speichermittel gespeichert wurden.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird nachfolgend die Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 beschrieben.
Die Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 umfasst eine Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens, eine Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b, eine Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c und einen Korrektureinheit 5d, die später noch im Einzelnen erklärt werden.
Zunächst werden die Verarbeitungsprofildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b, die in der Eingabedatenbank 3f gespeichert sind, zu der Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens (Schritt S11) gesandt. Gemäß den erwähnten Daten, erfasst die Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens die Profile der Verarbeitungsoberflächen eines zu verarbeitenden Werkstücks und eines schließlich herzustellenden Werkstücks. Als nächstes teilt die Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens die Verarbeitungsoberfläche in mehrere Verarbeitungsbereiche, gemäß dem Profil der Verarbeitungsoberfläche, die als bereichsaufteilende Dateninformation erfasst wurde, die in der Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c gespeichert ist, während der Krümmungsradius der Verarbeitungsoberfläche, der Neigungswinkel und die Tiefe als Oberflächenparameter verwendet werden (Schritt S13).
Dann wählt die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a, entsprechend jedem Oberflächenparameter des Verarbeitungsbereiches, das am besten geeignete Werkzeug und die Verarbeitungsform für die Verarbeitung des Verarbeitungsbereichs aus den Basisdaten und der Verarbeitungsform zum Wählen des am besten geeigneten Werkzeugs für eine Verarbeitung, die in der Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c (Schritt S15) gespeichert ist. Wenn beispielsweise eine steil geneigte Fläche durch einen Abtastdurchgang (scan-pass) verarbeitet wird, erfährt das Werkzeug eine Überlast oder eine abnormale Vibration wird beim Schneideverfahren verursacht. Um das Auftreten solcher Probleme zu vermeiden, wird der Konturverarbeitungsdurchgang ausgewählt, wenn eine steil geneigte Fläche verarbeitet wird. Zu diesem Zeitpunkt, werden die Daten in Hinsicht darauf, ob ein Kühlmittel verwendet wird oder nicht, von der Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c eingeführt. Als nächstes wird die Reihenfolge bzw. der Befehl einer Verarbeitung mit welcher jeder Verarbeitungsbereich verarbeitet wird, bestimmt (Schritt S17).
5 bis 12 sind Ansichten, die Beispiele der Verarbeitungsformen zeigen. 5 ist eine Ansicht, die einen Abtastverarbeitungsdurchgang zeigt, und 6 ist eine Ansicht, die einen Konturprofilverarbeitungsdurchgang zeigt. 7 ist eine Ansicht, die einen Abtastverarbeitungsdurchgang zeigt, in dem nur ein Abschnitt, der ein Werkstück in sich aufweist, zu einem Verarbeitungsbereich bestimmt wird, so dass die Schneideeffizienz erhöht werden kann, das heißt, 7 ist eine Ansicht, die einen Kennlinien-Verarbeitungsdurchgang zeigt. 8 ist ein radialer Verarbeitungsdurchgang, in dem Punkt O im Zentrum angeordnet ist.
9 ist eine Ansicht, die einen Konturprofilverarbeitungsdurchgang zeigt, in dem ein Werkstück, wie ein Gussmetallgegenstand, von dem eine bestimmte Menge an Werkstoff durch Verarbeitung entfernt wird, verarbeitet wird, um eine bestimmte Werkstoffmenge zu entfernen, das heißt, das Profil wird in Richtung einer Normallinie um ein bestimmte Werkstoffmenge verkleinert, zum Beispiel, wird das Werkstück wiederholt durch Versetzen (offsetting) verkleinert. 10 ist eine Ansicht, die einen Abtastverarbeitungsdurchgang zeigt, in dem ein Werkstück, wie ein Gussmetallgegenstand, von dem eine bestimmte Menge an Werkstoff durch Verarbeitung entfernt wird, durch eine bzw. bei einer bestimmte Werkstoffmenge verarbeitet wird. 11 ist eine Ansicht, die einen Konturverarbeitungsdurchgang zeigt, durch den die Schneideeffizienz auf solche Weise korrigiert werden kann, dass nur ein Abschnitt, in dem ein Werkstück vorliegt, zu einem Verarbeitungsbereich gemacht wird, beispielweise, wird die Verarbeitung von einem Abschnitt aus begonnen, in dem ein Werkstück vorliegt, und eine Menge an Aufnahme-Transport wird vermindert, wenn das Profil eines Werkstücks ähnlich dem zu verarbeitenden Profil wird.
12 ist eine Ansicht, die einen Verarbeitungsdurchgang zeigt, in dem eine Randeinheit eines Verarbeitungsbereichs automatisch durch einen benachbarten Verarbeitungsbereich überlappt wird und das Werkzeug leicht in diesen überlappenden Bereich zurückgezogen wird, so dass ein Höhenunterschied in der Randeinheit vermieden werden kann. Das heißt, 12 ist eine Ansicht, die einen Verarbeitungsdurchgang zeigt, in dem ein Werkzeug von einer zurückgezogenen Stellung, die einen bestimmten Abstand von dem Verarbeitungsbereich entfernt ist, zum Verarbeitungsbereich hin geführt wird, und der Verarbeitungsbereich auf solche Weise verarbeitet wird, dass die Bewegung des Werkzeugs von einer Stellung aus beginnt, die einen bestimmten Abstand von der Werkzeugbahn des Werkzeugs eines bestimmten Werkzeugdurchmessers in Richtung einer Normallinie aufweist, und das Werkzeug derart bewegt wird, so dass die Bewegung des Werkzeugs mit der Werkzeugbahn des bestimmten Werkzeugdurchmessers in dem Verarbeitungsbereich übereinstimmen kann. Diese Verarbeitungsformen sind in der Datenbank 3 gespeichert, so dass die Verarbeitungsformen entsprechend dem Krümmungsradius des Verarbeitungsbereichs, dem Neigungswinkel und der Tiefe ausgewählt werden können, während sich das gesammelte Wissen in der Auswahl wiedergegeben ist. Die in den Zeichnungen dargestellten Verarbeitungsformen sind Beispiele. Daher sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Beispiele beschränkt ist.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf die 13A bis 15 Erklärungen über ein automatisches Bestimmungsverfahren zur Bestimmung einer Schneiderichtung in der Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens abgegeben. In 13A ist eine gekrümmte Oberfläche Rc des Werkstücks gezeigt. Als Beispiel, wenn die gekrümmte Oberfläche Rc des in
13A gezeigten Werkstücks durch einen Abtastdurchgang verarbeitet wird, wird die Längsrichtung der gekrümmten Oberfläche Rc bestimmt, und das Werkzeug wird in einer Richtung parallel zu dieser Längsrichtung der gekrümmten Oberfläche Rc transportiert. Aufgrund dessen, kann die Anzahl an Aufnahme-Transport-Bewegungen auf die Kleinstmögliche reduziert werden. Wenn die Anzahl an Aufnahme-Transport-Bewegungen vermindert wird, dann kann die Bewegung und die Stoppzeit des Werkzeugs in dem Aufnahme-Transport-Verfahren gekürzt werden. Daher kann die Verarbeitungszeit verkürzt werden.
Zunächst wird die Ebene TP, welche die maximale Projektionsfläche der gekrümmten Oberfläche Rc des Werkstücks vorgibt, wie in 13b (Schritt S21) gezeigt, bestimmt. Dann wird die gekrümmte Oberfläche Rc des Werkstücks auf die Ebene TP projiziert (Schritt S23). 14 ist eine Ansicht, die eine Figur zeigt, die erhalten wird, wenn die gekrümmte Oberfläche Rc des Werkstücks auf die Ebene TP projiziert wird. Als nächstes wird der Schwerpunkt G der projizierten Figur Prc aufgefunden (Schritt 25). Dies kann notwendigerweise bestimmt werden, wenn Figur Prc bestimmt wird. Dann werden gerade Linien Li (i = 1 bis n) erzeugt, die durch den Schwerpunkt G verlaufen (Schritt 27). Hinsichtlich der Erzeugung der geraden Linien Li, können gerade Linien Li willkürlich erzeugt werden in Hinsicht auf i, das ausreichend groß ist. Alternativ dazu, können gerade Linien Li in regelmäßigen Winkelintervallen um den Schwerpunkt G herum erzeugt werden.
Dann werden die Schnittpunkte Ai und Bi zwischen Figur Prc und gerader Linie Li aufgefunden (Schritt S29), und dann wird der Abstand |Ai, Bi| zwischen den Schnittpunkten Ai und Bi berechnet (Schritt S31). Eine Richtung der geraden Linie Li, in der dieser Abstand |Ai, Bi| maximal |Ai, Bi| max wird, wird als die Längsrichtung bestimmt (Schritt S33). Wenn die Werkzeugbahn in der später beschriebenen Einheit 5b zur Schaffung der Werkzeugbahn geschaffen wird, wird die Richtung der geraden Linie Li, die auf diese Weise bestimmt wurde, als die Längsrichtung bestimmt, und das Werkzeug wird in diese Richtung in Bezug auf das Werkstück transportiert. Aufgrund des Vorangegangenen, kann die Anzahl an Aufnahme-Transport-Bewegungen minimiert werden, so dass die Verarbeitungszeit verkürzt werden kann.
Als nächstes, werden unter Bezugnahme auf 16 bis 20, Erklärungen zu einem Verfahren gemacht, in dem die Kennlinie mit hoher Genauigkeit durch einen Abtastdurchgang verarbeitet wird, wie in 7 gezeigt. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer gekrümmten Oberfläche des Werkstücks mit einer Kennlinie Lc. Diesbezüglich wird in den folgenden Erklärungen ein Fall erklärt, in dem eine konvexe Kennlinie verarbeitet wird, wie in 19 gezeigt. Natürlich sind die Umstände die gleichen wie im Fall, in dem eine konkave Kennlinie durch einen Abtastdurchgang verarbeitet wird, wie in 7 gezeigt.
Die Kennlinie ist eine gerade Linie oder gekrümmte Linie, die bereitgestellt ist, um einen Ausdruck auf einer gekrümmten Oberfläche zu ergeben. Daher tritt die Kennlinie verglichen mit anderen gekrümmten Oberflächenbereichen hervor. Daher ist es notwendig, die Verarbeitung auf dem Kennlinienbereich genauer auszuführen als an anderen Verarbeitungsbereichen. Aus genannten Gründen, ist es notwendig, die Kennlinie zu spezifizieren und eine Verarbeitung auf dem Kennlinienbereich in einer Verarbeitungsbedingung auszuführen, die von denen anderer Bereiche verschieden ist.
Um die Kennlinie Lc aus der gekrümmten Oberfläche Rc eines Werkstücks zu extrahieren, wird als erstes, wie in 17 gezeigt, eine gekrümmte Oberfläche Rc des Werkstücks in mehrere gekrümmte Oberflächenelemente S1 bis Sn in dieser Ausführungsform geteilt, worin die Anzahl n auf n = 14 gesetzt wird (Schritt S35). Flächen der gekrümmten Oberflächenelemente S1 bis S14 sind passend bestimmt, unter Berücksichtigung des Krümmungsradius des betreffenden gekrümmten Oberflächenelements. Als nächstes wird die Grenzlinie L zwischen den gekrümmten Oberflächenelementen, die zueinander benachbart sind, bestimmt (Schritt S37). In dieser Ausführungsform sind die gekrümmten Oberflächenelemente, die zueinander benachbart sind, die gekrümmten Oberflächenelemente S1 und S13, wie in 18 gezeigt.
Weiter, wird die Tangente Lt aufgefunden, die mit der Grenzlinie L in Kontakt kommt (Schritt S39). In diesem Fall, kann der Kontaktpunkt Pt der Grenzlinie L mit der Tangente Lt willkürlich auf der Grenzlinie L ausgesucht werden, beispielsweise, kann ein Kontaktpunkt Pt der Grenzlinie L mit der Tangente Lt am neutralen Punkt der Grenzlinie L gewählt werden. Als nächstes wird die Ebene Tp am Kontaktpunkt Tt gefunden, die senkrecht zur Tangente Lt durchläuft (Schritt S41). Dann werden die Schnittlinien L1, L12 der Ebene Tp mit zwei Oberflächenelementen S1, S13 aufgefunden (Schritt S43). Danach wird die Kontinuität der zwei Schnittlinien L1, L13 bestätigt (Schritt S45). Für das Verfahren zur Bestätigung der Kontinuität der zwei Schnittlinien L1, L13 ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, in dem die Differentialkoeffizienten der zwei Schnittlinien L1, L13 am Punkt Pt miteinander übereinstimmen. Im Fall, dass die Schnittlinien L1, L13 keinen kontinuierlichen Verlauf miteinander aufweisen, das heißt, im Fall, dass das Ergebnis in Schritt S47 "Ja" ist, wird die Grenzlinie L als Kennlinie beurteilt (Schritt S49). Im Fall, dass die Schnittlinien L1, L13 einen kontinuierlichen Verlauf miteinander aufweisen, das heißt, im Fall, dass das Ergebnis in Schritt S47 "Nein" ist, wird die Grenzlinie L nicht als Kennlinie beurteilt (Schritt S51). Wie vorstehend beschrieben, wird eine Werkzeugbahn, die sich in einem bestimmten Aufnahmetransport P in Verarbeitungsrichtung senkrecht zur Kennlinie Lc bewegt in der Werkzeugbahn-schaffenden Einheit 5b geschaffen, nachdem Kennlinie Lc in der Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a extrahiert wurde, wie in 21 gezeigt. Aufgrund des Vorgenannten, ist es möglich, ein Schneiden mit hoher Genauigkeit auszuführen. In diesem Fall ist es möglich, zu beurteilen, ob die zwei Kennlinien eine Kennlinie sind oder nicht durch die Neigung der Tangente an dem Schnittpunkt der beiden Kennlinien, die zueinander benachbart sind, und das Verarbeitungsverfahren kann gemäß der Bewertung bestimmt werden.
Es gibt eine konvexe Einheit R aus einem Metallstempel, der zum Pressen eingesetzt wird, was ein Verarbeitungsbereich ist, der mit hoher Genauigkeit auf dieselbe Weise wie die Kennlinie gefertigt werden muss. Ein Beispiel der konvexen Einheit R wird in 22A gezeigt. Die konvexe Einheit R, die durch das Bezugszeichen A in 22A gezeigt wird, steht beachtlich hervor, wenn sie für Pressformverfahren im Fall eines Metallstempels eingesetzt wird. Daher muss die konvexe Einheit R mit hoher Genauigkeit gefertigt werden.
Um den vorstehend genannten Bereich, der mit hoher Maßgenauigkeit gefertigt werden muss, zu bewerten, wird beispielsweise das folgende Verfahren eingesetzt. Die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a teilt die Verarbeitungsoberfläche in winzige dreieckige Oberflächenelemente, die bei einer bestimmten Toleranz einander ähnlich sind, wie in 22b gezeigt. Ein Bereich, auf den sich die Oberflächenelemente, deren Flächen kleiner sind als ein bestimmter Schwellenwert, konzentrieren, wird extrahiert, und der somit ausgewählte Bereich wird zu einem steilen, profiländernden Bereich bestimmt. Es wird bewertet, ob dieser steile profiländernde Bereich konvex oder konkav ist. Wenn dieser steile profiländernde Bereich konvex ist, wird der Bereich zu einer konvexen Einheit R bestimmt. Wenn die Werkzeugbahn, durch welche lediglich die somit bestimmte konvexe Einheit R mit hoher Maßgenauigkeit verarbeitet wird, durch die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b geschaffen wird, so wird es möglich, Arbeitsaufwand und Zeit zu vermeiden, die erforderlich sind, um unnötigerweise das Gesamtwerkstück mit hoher Maßgenauigkeit zu verarbeiten.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 23a und 23b die Kerbenverarbeitung durch Konturbearbeitung erklärt, was ein Beispiel für die Verarbeitungsform ist. Wenn, wie in 23 gezeigt, die Verarbeitung einer Kerbe, mit dem Werkzeug T ausgeführt wird, dessen Durchmesser derselbe ist, wie die Breite der Kerbe 30, die im Werkstück W verarbeitet wird, wird das Werkzeug T am Eingang und Ausgang des Werkstücks T abgelenkt und weiter wird die Ablenkung des Werkzeugs T freigegeben. Daher schwankt die Last, die das Werkzeug T erfährt, stark. Daraus ergeben sich Defekte im Bodenabschnitt der Kerbe 30. Andererseits wenn, wie in 23B gezeigt, das Werkzeug T verwendet wird, dessen Durchmesser kleiner als die Breite der Kerbe 30 ist, und eine Kerbe derart gebildet wird, dass eine Werkzeugbahn für eine Ellipsenkonturverarbeitung durch die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b geschaffen wird, so wird eine Intensität der Schneidelast, die das Werkzeug T erfährt, verringert und die Ablenkung des Werkzeugs T wird ebenfalls verringert. Demgemäss kann die Ablenkung des Werkzeugs T am Eingang und Ausgang des Werkstücks freigegeben werden. Daher schwankt die Last nicht, die das Werkzeug T erfährt. Auf diese Weise kann das Werkzeug T mit hoher Genauigkeit bei hoher Geschwindigkeit bei einer leichten Last transportiert werden. Folglich kann das Schneiden stabil ausgeführt werden.
Daten des Verarbeitungsbereichs, des Werkzeugs, der Verarbeitungsform und der Verarbeitungsreihenfolge bzw. Verarbeitungsordnung, die durch die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a (nicht gezeigt) auf diese Weise bestimmt werden, werden vorübergehend in dem, in der Zeichnung nicht gezeigten Verarbeitungsverfahren-Speichermittel gespeichert und dann zu der Einheit 5b zur Schaffung der Werkzeugbahn gesendet. Gemäß den Daten des Verarbeitungsbereichs, des Werkzeugs und der Verarbeitungsform und auch gemäß den in der Eingabedatenbank 3f gespeicherten Arbeitsdaten 1b und insbesondere gemäß den Werkstoffdaten des Werkstücks und den Werkstoffdaten, der Zugfestigkeit und dem Elastizitätskoeffizienten, die in der Werkstoffdatenbank 3d gespeichert sind, bestimmt die Einheit 5b zur Schaffung der Werkzeugbahn die geeignetsten Werte für eine Verarbeitung des Werkstücks aus einer Gruppe von Daten von einer Transportmenge pro einer Klinge, einer Schneidemenge und einer Aufnahme-Transportmenge, die in der Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c gespeichert sind. Gleichzeitig schafft die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b eine Werkzeugbahn und eine Aufnahmetransportbahn.
Die Werkzeugbahn und die Aufnahmetransportbahn werden durch eine Berechnungsformel geschaffen, die in der Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c gespeichert ist.
Gemäß 24 und 25 wird ein Beispiel zur Richtungsbestimmung der Aufnahmetransportbahn nachstehend beschrieben.
Wenn eine Oberfläche eines zu verarbeitenden Werkstücks, dessen Neigungswinkel sich in der Umfangsrichtung ändert, wie in 24 gezeigt, einem Schneiden durch eine Konturverarbeitungsform unterworfen wird, und eine Aufnahmetransportmenge in Richtung einer Tangente gesetzt bzw. eingestellt wird, wenn ein Aufnahmetransport auf einer steil geneigten Oberfläche durchgeführt wird, so wird ein Zwischenraum zwischen der Werkzeugbahn und einem Abschnitt, in dem der Neigungswinkel nicht so groß ist, ausgedehnt. Folglich, können einige Abschnitte nicht durch das Werkzeug geschnitten werden. Dadurch gibt es, wenn ein Aufnahmetransport in einem Abschnitt durchgeführt wird, dessen Neigungswinkel nicht groß ist, wie in 24 gezeigt, keine Möglichkeit Abschnitte zu schaffen, in denen ein Schneiden nicht durchgeführt werden kann.
Zunächst werden in der Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a mehrere Tangentialebenen entlang der Werkzeugbahn der Konturverarbeitungsform bestimmt (Schritt S53), und die Normalinienvektoren der Tangentialebenen werden berechnet (Schritt S55). Die Tangentialebene kann wie folgt aufgefunden werden. Mehrere Kontaktpunkte werden an regelmäßigen Winkelintervallen in der Umfangsrichtung entlang der Werkzeugbahn der Konturverarbeitungsform diskret bestimmt, und die Tangentialebene wird in Bezug auf die gekrümmte Oberfläche des Werkstücks am Kontaktpunkt berechnet. Als nächstes wird eine Neigung jedes Normallinienvektors aufgefunden (Schritt S57) und ein Kontaktpunkt der Tangentialebene, die einen Normallinienvektor aufweist, dessen Winkel der steilste ist, wird aufgefunden (Schritt S59). Da die Tangentialebene, deren Normallinienvektor die steilste Neigung aufweist, eine Oberfläche ist, deren Neigung die sanfteste ist, schafft die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b eine Aufnahmetransportbahn, derart dass ein Aufnahmetransport von dem Kontaktpunkt durchgeführt werden kann, an dem der Normallinienvektor mit der steilsten Neigung gegeben ist (Schritt S61). Das heißt, eine Aufnahmetransportbahn wird geschaffen, in der eine Bewegungsmenge in Richtung der Tangente zu einer Aufnahmetransportmenge wird, die an dem betreffenden Kontaktpunkt gesetzt bzw. eingestellt wurde. In dieser Hinsicht ist die Aufnahmetransport-Richtung eine Tangentenrichtung, die senkrecht zu eine geraden Linie verläuft, die in Kontakt mit der Werkzeugbahn am Kontaktpunkt kommt.
In diesem Fall kann ein Bediener das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verar beitungsverfahren willkürlich eingeben oder verändern, ohne das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verarbeitungsverfahren in der Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens auszuwählen oder zu bestimmen, wie später beschrieben. Während ein Verarbeitungsverfahren durchgeführt wird, so ist es möglich, ein anderes Verarbeitungsverfahren durchzuführen.
Gemäß des in der Einheit 5b zur Schaffung der Werkzeugbahn durchgeführten Berechnungsergebnisses, bestimmt die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c eine Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle und eine Transportgeschwindigkeit des Maschinenwerkzeugs 11 von der Transportmenge pro einer Klinge, der Schneidemenge und Aufnahmetransportmenge. Gleichzeitig wird der Befehl zum Austauschen des Werkzeugs für jedes Verarbeitungsverfahren und der Befehl zum Einsetzen des Erfassungsverfahrens, das durch die später beschriebene Sensoreinheit 13 durchgeführt wird, in der numerischen Steuereinheit 9 geschaffen.
In den 26 und 27 werden Erklärungen anhand eines Beispiels zur Bestimmung eine Aufnahmetransportmenge P und einer Transportgeschwindigkeit F gegeben, welche die zu bestimmenden Bearbeitungsbedingungen sind, die durch die Verarbeitungs-bestimmende Einheit 5c zu bestimmen sind. 26 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem ein Schneiden durch einen Abtastdurchgang ausgeführt wird, wenn die Mühle bzw. der Fräser mit Kugelende (ball end mill) T in Richtung des Pfeils Df hinsichtlich des Werkstücks W transportiert bzw. zugeführt wird.
Zunächst wird die Höhe h des Umkehrpunkts aus der Fertigungsgenauigkeit bestimmt, die in den Verarbeitungsprofildaten enthalten ist, die in der Eingabedatenbank 3f gespeichert sind, (Schritt S63). Als nächstes wird, unter Bezugnahme auf die mechanische Datenbank 3a und die Werkzeug-/Werkzeughalterdatenbank 3b, ein zu verwendendes Werkzeug aus den Verarbeitungsprofildaten und den Arbeitsdaten bestimmt (Schritt S65). Wenn das zu verwendende Werkzeug bestimmt ist, werden der Radius r des Werkzeugs und die Anzahl n der Klingen automatisch bestimmt. Eine Menge an Aufnahmetransport (pick-feed) P wird aus der Höhe des Umkehrpunkts und dem Werkzeugradius r berechnet, die auf oben genannte Weise bestimmt wurden, werden mit der folgenden Formel berechnet (Schritt S67). P = √(8rh)
Dann wird, unter Bezugnahme auf die Werkzeug-/Werkzeughalter-Datenbank 3b und die Verarbeitungsbedingungsdatenbank 3c, die Schneidegeschwindigkeit V aus dem Werkstoff des Werkstücks bestimmt, das in den Werkstück-Daten enthalten ist (Schritt S69), und eine Rotationsgeschwindigkeit N einer Hauptwelle (rpm) wird in einer Menge an Aufnahmetransport P und Schneidegeschwindigkeit V (Schritt S71) herausgefunden. In diesem Fall, wird bestimmt, ob oder ob nicht die folglich gefundene Rotationsgeschwindigkeit N einer Hauptwelle die Maximal-Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle Nmax überschreitet (Schritt S73). Im Fall, dass die Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle N die Maximal-Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle Nmax nicht überschreitet ("Ja" in Schritt S73), so wird ein Schneiden bei einer in Schritt S71 aufgefundenen Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle N durchgeführt (Schritt S75). Im Fall, dass die Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle N die Maximal-Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle Nmax des Maschinenwerkzeugs überschreitet ("Nein" in Schritt S73), so wird ein Schneiden bei der Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle N durchgeführt, die gleich der Maximal-Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle Nmax ist (Schritt S77). Als nächstes wird die Transportgeschwindigkeit (feed speed) F durch die nachstehende Formel aus der folglich gefundenen Anzahl an Klingen n gefunden, wobei die Transportmenge f pro einer Klinge des Werkzeugs gleich der Aufnahmetransportmenge P und der Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle N gesetzt worden ist (Schritt S97). F = nfN
Aufgrund des vorstehend Beschriebenen, wird die Menge an Transport f pro einer Klinge des Werkzeugs die gleiche sein wie die Menge an Aufnahmetransport P. Deshalb können die auf der Oberfläche eines Werkstücks W gebildeten wellen-ähnlichen Streifen, wie in 26 gezeigt, gleichförmig verteilt werden, das heißt die Verarbeitungsoberfläche wird gleichförmig. Aufgrund des vorstehend Beschriebenen, wird bei Herstellung eines metallischen Stempels keine spezifische Ausrichtung in der in dem späteren Verfahren durchgeführten Polierarbeit bewirkt; derart dass ein Polieren gemäß dem Profil des Werkstücks ausgeführt werden kann. Demgemäss kann die Polierzeit verkürzt werden.
In diesem Fall besteht die Möglichkeit die Verarbeitungsbedingung zu verwenden, die willkürlich durch einen Bediener eingegeben worden ist, ohne die Verarbeitungsbedingung in der Verarbeitungsbedingungs-bestimmenden Einheit 5c zu bestimmen, und ebenso besteht die Möglichkeit die Verarbeitungsbedingung zu verwenden, die zuvor in einem bestimmten Speicher mittel gespeichert wurde ohne die Verarbeitungsbedingung in der Verarbeitungsbedingungsbestimmenden Einheit 5c zu bestimmen.
Die Korrektur-Einheit 5d gibt einen Korrektur-Befehl an die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b oder die Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens gemäß dem Ergebnis einer Schätzungsrechnung, die von der später beschriebenen Schätzungsberechnungseinheit 7 gesendet wird.
Die numerisch gesteuerte Einheit 9 enthält eine numerisch gesteuerte Vorrichtung 9a, wie allgemein bekannt, und ein Servo-System 9b, in das ein Servomotor und ein Verstärker eingebaut sind. Die numerisch gesteuerte Einheit 9 steuert den Transport bzw. das Speisen der Welle des Maschinenwerkzeugs 11 und die Drehung der Hauptwelle. Wohlbekannt ist, dass die numerisch gesteuerte Vorrichtung 9a die Befehle eines Bewegens der Transportwellen von X, Y und Z gemäß den Werkzeugbahn-Daten und den Verarbeitungsbedingungsdaten schafft. Weiterhin, gibt die numerisch gesteuerte Vorrichtung 9a die Betriebsablaufsvorgangsbefehle eines Starts und Stops der Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs 11, EIN/AUS des Kühlmittels, Ersetzung des automatischen Werkzeugs und Ersetzung der automatischen Palette. Das Servo-System 9b empfängt einen Bewegungsbefehl von der numerisch gesteuerten Vorrichtung 9a und steuert den Servo-Motor der Transportwelle bzw. Zugspindel. Auf diese Weise ist das Maschinenwerkzeug 11 durch die numerisch gesteuerte Einheit 9 gesteuert.
Das Maschinenwerkzeug 11 ist ein herkömmliches Maschinenwerkzeug, derart wie ein Bearbeitungszentrum, das mit einer automatischen Werkzeugersetzungsvorrichtung bereitgestellt ist. Das Maschinenwerkzeug 11 weist eine Sensor-Einheit 13 auf, welche enthält: Temperatur-Sensoren, derart wie Thermistoren zum Erfassen der Temperaturen der Säule und des Betts und anderer Abschnitte des Maschinenwerkzeugs 11 und ebenfalls zum Erfassen der Temperatur eines Kühlmittels und der Temperatur der Umgebung, in der das Maschinenwerkzeug 11 angeordnet ist; mechanische Sensoren, einschließlich ein Amperemeter zum Erfassen eines elektrischen Stroms, der dem Motor des Maschinenwerkzeugs 11 zugeführt wird; Werkzeug-Sensoren zum Erfassen der Länge, des Durchmessers, und der Form des an dem Maschinenwerkzeug 11 befestigten Werkzeugs; und Arbeits-Sensoren um gegenwärtig das Profil des Werkstücks zu erfassen, das verarbeitet wird. Durch die Sensor-Einheit 13 erfasste Werte werden zu der später beschriebenen Schätzungs-Berechnungseinheit 7 gesendet. Weiterhin werden der Werkzeug-Durchmesser, die Werkzeug-Länge, die Abweichung des Werkzeugs während einer Rotation und die Fluktuation des Zentrums, die durch die Werkzeug-Sensoren erfasst wurden, die in der Sensor-Einheit 13 bereitgestellt sind, zu der Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b der Datenbank 3 über die Daten-Korrektureinheit 15 gesendet, derart dass die Inhalte der Datenbank 3 korrigiert und erneuert werden können, insbesondere dass die Abrasionscharakteristik des Werkzeugs und die Lebensdauer des Werkzeugs und die Abweichungscharakteristik des Werkzeugs korrigiert und erneuert werden können.
Die Temperatur von jedem Abschnitt der Maschine, welche durch den Temperatur-Sensor des mechanischen Sensors der Sensor-Einheit 13 bestimmt wird, die Kühlmittel-Temperatur und die Temperatur der Umgebung werden in die mechanische Datenbank 3a der Datenbank 3 über die Datenkorrektur-Einheit 15 gesendet, derart dass der betroffene Abschnitt der Datenbank 3a korrigiert und erneuert werden kann. Weiterhin kann der Positionierungsfehler im Fall eines Betriebsablaufs des Maschinenwerkzeugs 11 aus dem durch den Arbeitssensor der Sensor-Einheit 13 erfassten Verarbeitungsfehler berechnet werden, und der folglich berechnete Fehler wird zu der mechanischen Datenbank 3a der mechanischen Datenbank 3 über die Daten-Konektureinheit 15 gesendet, derart dass der betroffene Bereich der Datenbank 3a korrigiert und erneuert werden kann. Der durch den Arbeitssensor der Sensor-Einheit 13 erfasste Verarbeitungsfehler kann an die Korrektur-Einheit 5d der Einheit 5 zur Bestimmung der Werkzeugbahn gesendet werden, und die Korrektur-Daten werden hier aus den Verarbeitungsfehlerdaten geschaffen und die Korrektur-Werkzeugbahn kann in der Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b geschaffen werden, derart dass eine Verarbeitung wieder durchgeführt werden kann.
Als nächstes erfolgt eine Bezugnahme auf 28, wobei die Schätzungs-Berechungseinheit 7 nachstehend erklärt wird.
Die Schätzungs-Berechungseinheit 7 enthält eine Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a, eine Maschinenverhalten-Simulationseinheit 7b, eine Arbeits-Simulationseinheit 7c, und eine Werkzeug-Verhaltenssimulationseinheit 7d.
Die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a empfängt die Verarbeitungs-Profildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b von der Eingabedatenbank 3f. Weiterhin empfängt die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a die Größe und das Profil des Werkzeugs und des Werkzeugshalters und die Größe und das Profil der Hauptwellenend-Einheit, die durch die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a bestimmt wurden, von der Werkzeug- /Werkzeug-Halter-Datenbank 3b. Weiterhin empfängt die Verarbeitungs-Simulationseinheit 7a eine Transportmenge pro einer Klinge, die in der Einheit 5b zur Schaffung eines Werkzeugpfads berechnet und bestimmt wird, eine Schneidemenge, eine Aufnahmetransportmenge, einen Werkzeugpfad und eine Verarbeitungsform. Weiterhin empfängt die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a eine Rotationsgeschwindigkeit einer Primär-Welle und eine durch die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmte Transportgeschwindigkeit.
Vor einer Verarbeitung, das heißt, wenn die Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 zunächst die Werkzeugbahn und anderes schafft, führt die Verarbeitungs-Simulationseinheit 7a eine Abschätzung darüber durch, ob oder ob nicht das Werkzeug, der Werkzeug-Halter und der Hauptwellenendabschnitt mit dem Werkstück interferieren aus den Verarbeitungs-Profildaten 1a, den Werkstückdaten 1b, den Profilen und Größen des Werkzeugs, des Werkzeug-Halters und des Hauptwellenendbereichs, der Werkzeugbahn und Verarbeitungsform, Im Falle, dass das Auftreten einer Störung in einem Verarbeitungsbereich in dem Verarbeitungsverfahren abgeschätzt wird, so gibt die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a einen Befehl an die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a, derart dass der betroffene Verarbeitungsbereich ein Bereich sein kann, in dem ein. Verarbeiten verboten ist. In diesem Fall, wenn der Bereich, in dem ein Verarbeiten verboten ist, durch andere Werkzeuge verarbeitet werden kann, oder wenn die Verarbeitungsform des Bereichs, in dem ein Verarbeiten verboten ist, geändert werden kann, so ändert die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a das Werkzeug oder die Verarbeitungsform, derart dass der Verarbeitungsbereich, das Werkzeug, die Verarbeitungsform, und die Verarbeitungsreihenfolge wieder entschieden werden und zu der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 gesendet werden. Anschließend wird die vorstehende Vorgehensweise wiederholt. Im Falle, dass das Werkzeug und die Verarbeitungsform nicht geändert werden können, so sendet die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a einen Verarbeitungsbefehl bzw. eine Verarbeitungsreihenfolge, worin der Bereich, in dem ein Verarbeiten verboten ist, von dem Verarbeitungsverfahren ausgeschlossen wird, an die Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5.
In den 29A und 29B, werden Erklärungen in einem Beispiel eines Verfahrens des Bestimmens eines Verarbeitungsbereichs gegeben, in dem das Ergebnis einer Schätzungs-Berechung inkorporiert ist. In dem Fall, bei dem der Bereich 21a, in dem keine Störung hinsichtlich eines Werkzeugs bewirkt ist, durch die in der Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a durchgeführte Berechnung geschätzt wird, wenn der Bereich in dem ein Verarbeiten mit dem Werkzeug durchgeführt werden kann durch den Bereich 21b ausgedrückt wird, wobei der Oberflächenneigungswinkel hiervon, wie in 29A gezeigt, nicht mehr als 66° beträgt, so ist der Bereich in der sowohl der Bereich 21a, als auch der Bereich 21b miteinander überlappend sind, als der Verarbeitungsbereich 21c definiert, wie in 29B gezeigt.
Die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a kann bestimmen, dass ein überlappender Bereich der Bereich ist, in dem ein Verarbeiten ermöglicht ist. In dem vorstehenden, überlappenden Bereich wurde der Verarbeitungsbereich durch eine Überprüfung einer Störung des Werkzeugs mit einem Werkstück durch das gleiche Verfahren bestimmt, wie das in 29A und 29B gezeigte, wobei der durch eine Überprüfung einer Störung des Werkzeugs mit dem Werkstück bestimmte Verarbeitungsbereich, der willkürlich hinsichtlich der von der Eingabeeinheit 1 eingegebenen Verarbeitungsprofil-Daten 1a bestimmt worden ist, und der Verarbeitungsbereich, der durch die von der Eingabe-Einheit eingegebenen Daten des Oberflächenneigungswinkels, des Krümmungsradius der Oberfläche und der Tiefe des Verarbeitungsprofils bestimmt ist, überlappen einander jeweils.
Sogar nach Beginn des Verarbeitens führt die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a die Überprüfung einer Störung in gleicher Weise in Echtzeit durch. In dem Fall, dass das Auftreten einer Störung als ein Ergebnis der Überprüfung abgeschätzt wird, so werden die Daten der Abschätzung des Auftretens einer Störung zu der Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn Sb gesendet. Die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b berechnet und schafft eine Werkzeugbahn zum Vermeiden des Auftretens einer Störung, das heißt die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b berechnet und schafft eine Störung-vermeidende Werkzeugbahn, durch die das Werkzeug in der Richtung der Z-Achse seitwärts gedreht werden kann.
Während das Verarbeiten tatsächlich durchgeführt wird, so schätzt die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a eine Eck-Einheit (bzw. In-corner-Einheit) des Werkstücks ab, die verarbeitet wird, gemäß den Verarbeitungsprofil-Daten 1a, den Arbeitsdaten 1b, der Verarbeitungsform und den Daten der Werkzeugbahn. Das Ergebnis dieser Abschätzung wird zu der Verarbeitungsbedingungs-bestimmenden Einheit 5c gesendet und die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmt eine Verarbeitungsbedingung, in der die Transportgeschwindigkeit des Werkzeugs bei der Eck-Einheit verringert wird.
Weiterhin schätzt und berechnet die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a eine Verarbeitungslast aus den Arbeitsdaten 1b und ebenso aus einer Werkzeug-Transport-Menge pro einer Klinge, einer Schneide-Menge, eine Menge an Aufnahmetransport und Werkzeugbahn, die von der Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b bestimmt und berechnet werden, und ebenso von der Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle und einer Transportgeschwindigkeit, die von der Verarbeitungsbedingungs-bestimmenden Einheit 5c bestimmt wird. Weiterhin schätzt die Verarbeitungsbedingungs-Simulationseinheit 7a aus der Werkzeugbahn ein Profil des gegenwärtigen Werkstücks ab, das verarbeitet wird, und schätzt ebenfalls einen Kontaktpunkt des Werkzeugs mit der Arbeit und ein Gewicht des Werkstücks ab, aus den Verarbeitungsdaten 1a und den Arbeitsdaten 1b, und ebenso aus dem von der Verarbeitungsverfahrens-bestimmenden Einheit 5c bestimmten Werkzeug und dem Profil und der Größe des Werkzeug-Halters und der End-Einheit der Hauptwelle, und ebenso aus einer Menge an Aufnahmetransport und Werkzeugbahn, die von der Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b bestimmt und berechnet worden ist.
Die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a schätzt eine Trägheitslast des Werkstücks gemäß einer geschätzten Gewichtsveränderung des Werkstücks und einer durch die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmten Verarbeitungsbedingung. Diese geschätzte Trägheitslast wird zu der numerisch gesteuerten Einheit 9 gesendet, und ein Parameter des Servo-Systems 9b der numerisch gesteuerten Einheit 9 wird korrigiert.
Wenn das Auftreten eines Luftschnitts abgeschätzt wird, wobei das Werkstück nicht geschnitten wird, während das Werkzeug sich in einer Werkzeugbahn gemäß der Schätzung eines Kontaktpunkts des Werkzeugs mit dem Werkstück bewegt, so sendet die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a die Daten von dem Auftreten eines Luft-Schnitts an die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c. Aufgrund des vorstehend Beschriebenen, besteht die Möglichkeit, dass die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c einen Befehl an die numerisch gesteuerte Einheit 9 gibt, derart dass das Werkzeug bei der Maximal-Transportgeschwindigkeit bewegt werden kann, wenn das Werkzeug entlang der Werkzeugbahn bewegt wird, die einen Bereich durchläuft, in dem das Auftreten eines Luftschnitts abgeschätzt wird.
Die Simulationseinheit des mechanischen Verhaltens 7b schätzt eine thermische Verformung des Maschinenwerkzeugs 11 gemäß den Daten der thermischen Verformungscharakteristik der Maschine hinsichtlich einer Temperatur, die in der mechanischen Datenbank 3a gespeichert ist, und ebenso gemäß der von dem Temperatursensor der Sensoreinheit 13 gesendeten Temperaturdaten. Ebenfalls, schätzt die Simulationseinheit des mechanischen Verhaltens 7b eine Verformung des Maschinenwerkzeugs 11 durch das Gewicht des Werkstücks gemäß den von der Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a geschätzten und berechneten Gewichtsdaten des Werkstücks und ebenfalls gemäß den in der mechanischen Datenbank 3a gespeicherten Daten der Verformungscharakteristik der Maschine durch das Gewicht des Werkstücks.
In der Arbeits-Simulationseinheit 7c werden die Verarbeitungs-Profildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b von der Eingabe-Datenbank 3f empfangen, und die Größe und das Profil des Werkzeugs und des Werkzeug-Halters, die von der Verarbeitungsverfahrens-bestimmenden Einheit 5c bestimmt sind, und die Größe und das Profil der Hauptwellenendeinheit werden empfangen. Die Arbeits-Simulationseinheit 7c empfängt eine Transport-Menge des Werkzeugs pro einer Klinge, eine Schneidemenge, eine Menge an Aufnahmetransport, eine Werkzeugbahn und eine Verarbeitungsform, die durch die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b bestimmt und berechnet werden. Weiterhin empfängt die Arbeits-Simulationseinheit 7c eine Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle und eine Transportgeschwindigkeit, die durch die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmt ist. Die Arbeits-Simulationseinheit 7e schätzt und berechnet ein Zwischenprofil des Werkstücks, das gegenwärtig verarbeitet wird, und das Ergebnis der Schätzungsberechnung wird zu der Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a und der Simulationseinheit des mechanischen Verhaltens 7b gesendet.
Die Werkzeugverhalten-Simulationseinheit 7d schätzt eine Menge an Neigung und eine Menge an Abweichung von den Neigungs- und Abweichungsdaten hinsichtlich der durch die Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a abgeschätzten Verarbeitungslast und ebenso hinsichtlich der in der Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b gespeicherten Werkzeuglast. Eine Abrasionsmenge und eine Abrasionsverteilung werden aus den in der Werkzeug-/Halter-Datenbank 3b gespeicherten Werkzeug-Lebensdauer-Daten und ebenso aus der Verarbeitungslast, dem Verarbeitungskontaktpunkt, der Schneidemenge und der Verarbeitungszeit, die von der Verarbeitungszustands-Simulationseinheit 7a geschätzt sind, geschätzt und berechnet. Die Abrasionsverteilung dient zum Abschätzen eines Abrasionsabschnitts, beispielsweise wird im Falle eines Fräsers mit Kugelende abgeschätzt, ob ein Endabschnitt abgenützt ist oder nicht, oder es wird abgeschätzt, welcher Abschnitt, der von einem Endabschnitt entfernt ist, abgenutzt ist oder nicht, oder es wird abgeschätzt, ob ein gerader Abschnitt abgenutzt ist oder nicht.
Gemäß der Schätzungs-Abrasionsberechnung wird bewertet, ob das Werkzeug seine Lebensdauer abgeleistet hat oder nicht. Weiterhin werden die geschätzten Werte durch eine Änderung in dem Profil des rotierenden Werkzeugs korrigiert, derart wie der Durchmesser des Werkzeugs, die Länge des Werkzeugs; die Position des Zentrums und die Haltung des Werkzeugs gemäß dem Ergebnis einer durch den Werkzeug-Sensor der Sensor-Einheit 13 durchgeführten Erfassung.
Eine Neigungsmenge des Werkzeugs, die von der Werkzeugverhalten-Simulationseinheit 7d geschätzt und berechnet wird, wird zu der Korrektureinheit 5d der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 gesendet. Wenn die geschätzte Neigungsmenge des Werkzeugs größer als ein bestimmter Wert ist, so erfolgt ein Senden zu der Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn Sb, derart dass eine Werkzeugbahn, bei der eine Neigung des Werkzeugs beachtet wird, geschaffen werden kann. Wenn eine Verarbeitungslast schwer ist, so wird beispielsweise in dem Fall, bei dem die Arbeit und das Werkzeug in der horizontalen Richtung relativ bewegt werden, das Werkzeug in einer derartigen Weise verformt, dass es nach vorne hinsichtlich der Bewegungsrichtung geneigt wird. Deshalb wird der Endabschnitt des Werkzeugs mit einer Verzögerung bewegt, im Vergleich mit der Koordinatenposition des Hauptwelle. Deshalb ist es notwendig eine Transportmenge zu korrigieren, derart dass der Endabschnitt des Werkzeugs zu einer bestimmten Verarbeitungsposition zum Durchführen der notwendigen Verarbeitung bewegt werden kann. Aufgrund des vorstehend Beschriebenen, kann ein Verarbeiten mit einer höheren Genauigkeit ausgeführt werden.
Als nächstes wird die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f nachstehend erklärt werden.
In einigen Fällen, beobachtet der Bediener ein Zwischenprofil des Werkstücks, das verarbeitet wird und möchte die Werkzeugbahn gemäß seiner Erfahrung verändern, während eine automatische Verarbeitung in dem Maschinenwerkzeug 11 ausgeführt wird. Ebenso, möchte der Bediener in einigen Fällen die Verarbeitungsbedingung verändern, die durch die Steuervorrichtung 100 automatisch vorgestellt worden ist, während eine automatische Verarbeitung in dem Maschinenwerkzeug 11 ausgeführt wird. Die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f kann die Verarbeitungsbedingung und den Werkzeugpfad ändern, die von der Steuervorrichtung 100 gezeigt werden.
Das heißt, die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f spricht auf den Befehl für einen Werkzeugbahnveränderungs-Betriebsablaufvorgang 1c, der von der Eingabeeinheit 1 eingegeben worden ist, den Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d und den Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsveränderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e an, und unterbricht die numerisch gesteuerte Einheit 9 während des Verarbeitens, derart dass der Bediener das Verarbeitungsverfahren verändern kann.
Unter Bezugnahme auf 30, wird ein veränderter bzw. verändernder Betriebsablaufsvorgang der Werkzeugbahn, der während des Verarbeitens ausgeführt wird, nachstehend erklärt werden.
Zunächst wird in Schritt S81 bewertet, ob der Befehl für einen Werkzeugbahnveränderungs-Betriebsablaufvorgang 1c eingegeben ist oder nicht. Wenn der Befehl für einen Werkzeugbahnveränderungs-Betriebsablaufvorgang 1c nicht in der Eingabeeinheit 1 eingegeben ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S81 "Nein" ist, führt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f keine Verarbeitung durch, und die Verarbeitung wird fortgesetzt. Wenn der Befehl für einen Werkzeugbahnveränderungs-Betriebsablaufvorgang 1c in die Eingabe-Einheit 1 eingegeben ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S81 "Ja" ist, bewertet die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f in Schritt S83, ob die Änderung in der Werkzeugbahn für die Verarbeitungsbedingung, derart wie die gegenwärtige Transportgeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle geeignet ist oder nicht.
Wenn bewertet ist, dass die Änderung in der Werkzeugbahn geeignet ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S83 "Ja" ist, so wird in Schritt S85 bewertet, ob ein Abschnitt, in dem kein Schneiden durchgeführt wird, auf der Verarbeitungsoberfläche des Werkstücks verbleibt oder nicht. Diese Bewertung kann gemäß den Daten der Schätzungs-Berechnungseinheit 15 erfolgen. Wenn bewertet worden ist, dass alle Abschnitte auf der Werkstück-Oberfläche geschnitten worden sind, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S83 "Nein" ist, so gibt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl für eine Werkzeugbahnveränderung an die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b in Schritt S87.
Wenn bewertet wird, dass die Veränderung in der Werkzeugbahn nicht geeignet ist (Schritt S83), so wird in Schritt S89 bewertet, ob die Werkzeugbahn durch ein Ändern der Verarbeitungsbedingung verändert werden kann oder nicht. Wenn bewertet wurde, dass die Werkzeugbahn durch ein Ändern der Verarbeitungsbedingung verändert werden kann, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S89 "Ja" ist, so gibt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die Verarbeitungsbedingungsbestimmende Einheit 5c in Schritt S91, derart dass die Verarbeitungsbedingung zu einer Bedingung verändert werden kann, durch welche die Werkzeugbahn geeignet verändert wird. Anschließend schreitet das Programm zu dem vorstehend beschriebenen Schritt 85, und es wird bewertet, ob oder ob nicht ein Abschnitt vorhanden ist, in dem kein Schneiden ausgeführt wird. Wenn in Schritt S89 bewertet wird, dass die Werkzeugbahn nicht in geeigneter Weise verändert werden kann, sogar wenn die Verarbeitungsbedingung verändert wird, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S89 "Nein" ist, so gibt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die Anzeige-Einheit 17, die nachstehend beschrieben wird, in Schritt S97, wobei der Befehl anzeigt, dass die Änderung nicht angenommen werden kann.
Wenn in Schritt S85 geschätzt wird, dass ein Abschnitt in dem kein Schneiden durchgeführt wird vorhanden ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S85 "Ja" ist, so wird erreicht, dass die Änderung in die Werkzeugbahn in Schritt S93 wartet, das heißt, die Werkzeugbahn wird verändert nachdem das gegenwärtige Verarbeitungsverfahren für eine bestimmte Zeitspanne fortgesetzt worden ist. Wenn geschätzt wird, dass ein Abschnitt, in dem kein Schneiden durchgeführt wird, nicht vorhanden ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S93 "Ja" ist, so wird erreicht, dass die Änderung in der Werkzeugbahn für eine bestimmte Zeitspanne in Schritt S95 wartet, und dann wird die Werkzeugbahn in Schritt S87 verändert. Wenn bewertet wird, dass ein Abschnitt, in dem kein Schneiden durchgeführt wird, sogar nach der Änderung der Werkzeugbahn vorhanden ist, so wird erreicht, dass ein Warten für ein bestimmte Zeitspanne erfolgt, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S93 "Nein" ist, so wird in Schritt S97 angezeigt, dass die Änderung nicht angenommen werden kann.
Als nächstes erfolgt eine Bezugnahme auf 31, wobei ein veränderter Betriebsablauf der Verarbeitungsbedingung, der von einem Bediener durchgeführt wird, nachstehend erklärt wird, wobei die Verarbeitungsbedingung durch den Bediener von der automatisch beim Start eines Verarbeitens von der Steuervorrichtung 100 gezeigten Verarbeitungsbedingung zu der von dem Bediener gezeigten Verarbeitungsbedingung verändert wird.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt die Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5, insbesondere die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c, dem Bediener eine Verarbeitungsbedingung gemäß der Eingabe in die Eingabe-Einheit 1 (Schritt S99), wenn der Bediener die Verarbeitungsprofildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b in die Eingabeeinheit 1 eingibt. Diese Verarbeitungsbedingung wird durch Bezugnahme auf die Daten der Verarbeitungsbedingung auf Basis der aktuellen Ergebnisse, Erfahrungen und dem in der Datenbank 3 gespeicherten Stand der Technik bestimmt. Andererseits verwendet in vielen Fällen ein Benutzer oder Bediener eine Verarbeitungsbedingung, die durch seine eigenen Erfahrungen gegeben ist, und die sich von den in der Datenbank 3 gespeicherten Daten unterscheidet. In einigen Fällen, wenn ein Druck durch das Auslieferungsdatum vorliegt, ist es wünschenswert, eine Verarbeitungsbedingung anzunehmen, bei der die Verarbeitungszeit im Vergleich zu der von der Steuervorrichtung 100 gezeigten Verarbeitungsbedingung verkürzt werden kann.
In Schritt S101 wird bewertet, ob der Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsänderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e eingegeben ist oder nicht. Wenn der Bediener den Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsänderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e aus der Eingabe-Einheit 1 nicht eingibt, das heißt wenn das Ergebnis in Schritt S101 "Nein" ist, wird ein Verarbeiten durch die in Schritt S99 gezeigte Verarbeitungsbedingung gestartet (Schritt S103).
Wenn der Bediener den Befehl für einen Verarbeitungsbedingungsänderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e von der Eingabe-Einheit 1 eingibt, das heißt , wenn das Ergebnis in Schritt S101 "Ja" ist, so wird der Inhalt der Änderung in Schritt S105 analysiert, und es wird bewertet, ob der Inhalt einer Änderung geeignet ist oder nicht (Schritt S107). Wenn bewertet wird, dass der Inhalt einer Änderung nicht geeignet ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S107 "Nein " ist, so sendet die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die Anzeige-Einheit 17 in Schritt S109, derart dass der Grund, weshalb die Änderung in der Verarbeitungsbedingung nicht geeignet ist, in der Anzeigeeinheit 17 angezeigt werden kann und die Verarbeitungsbedingung geändert oder korrigiert werden kann. Anschließend, kehrt das Programm zu Schritt S101 zurück. Wenn der Bediener die Änderung in der Verarbeitungsbedingung wieder eingibt, so wird bewertet, ob die Änderung in der Verarbeitungsbedingung geeignet ist oder nicht, wie vorstehend beschrieben. Wenn in Schritt S107 bewertet wird, dass die Änderung in der Verarbeitungsbedingung nicht geeignet ist, so besteht die Möglichkeit, die Änderung in der Verarbeitungsbedingung in die in Schritt S99 gezeigte Verarbeitungsbedingung zurückzusetzen.
Wenn in Schritt S107 bewertet wird, dass die Änderung in der Verarbeitungsbedingung geeignet ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S107 "Ja" ist, so wird der Änderungsinhalt in der Verarbeitungsbedingung durch den Bediener in der Benutzerdatenbank 3g in Schritt S111 gespeichert. Der Änderungsinhalt in der Verarbeitungsbedingung durch den Bediener wird analysiert und klassifiziert unter Bezugnahme auf die Änderungsinhalte in der Vergangenheit, und die Häufigkeit von Änderungen in der Verarbeitungsbedingung mit dem gleichen Inhalt wird berechnet (Schritt S113). In dem Fall, dass die Häufigkeit der Änderung hoch ist, so kann bewertet werden, dass der Bediener oder Benutzer eine Änderung wünscht, deren Häufigkeit hoch ist. Deshalb kann in Schritt S115 bewertet werden, ob die Häufigkeit der Änderung höher als ein bestimmter Schwellenwert ist oder nicht. Wenn die Häufigkeit der Änderung hoch ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S115 "Ja" ist, so werden die Inhalte der Benutzer-Datenbank 3g derart korrigiert, dass die Verarbeitungsbedingung in der die Häufigkeit der Änderung hoch ist vorzugsweise durch Wiedergeben der Absicht des Bedieners oder Benutzers gezeigt werden kann, wenn die Verarbeitungsbedingung gezeigt wird. Gleichzeitig, werden die Inhalte der Datenbank 3 erneuert (Schritt S117). Als nächstes wird das Werkstück gemäß der korrigierten Verarbeitungsbedingung verarbeitet (Schritt S119).
Weiterhin ermöglicht die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f dem Bediener einen manuelle Betriebsablaufsvorgang auszuführen.
Unter Bezugnahme auf 32 und 33, wenn wie vorstehend beschrieben der Bediener die Verarbeitungsprofildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b von der Eingabe-Einheit 1 eingibt, erfasst die Steuervorrichtung 100 das Verarbeitungsprofil, das heißt das endgültige Profil des Werkstücks und das Profil des Werkstück, bevor es verarbeitet wird (Schritt S121), und Werk T und Werkzeug-Halter TH, die gemäß den Verarbeitungs-Profildaten 1a gewählt worden sind, werden erfasst (Schritt S123). Als nächstes, wird sichergestellt, ob das Werkstück auf dem Arbeitstisch befestigt ist oder nicht, ob das Werkzeug T an der Hauptwelle SP befestigt ist oder nicht, oder ob die Hauptwelle SP gedreht wird oder nicht. Auf diese Weise, wird beurteilt, ob die Vorbereitung für ein Verarbeiten erfolgt ist oder nicht. Wenn die Vorbereitung für ein Verarbeiten nicht erfolgt ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S125 "Nein" ist, so führt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f kein Verarbeiten durch.
Wenn die Vorbereitung für ein Verarbeiten erfolgt ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S125 "Ja" ist, so wird in Schritt S127 bewertet, ob der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d eingegeben ist oder nicht. Wenn der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d nicht eingegeben ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S127 "Nein" ist, so führt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f kein Verarbeiten durch. Wenn der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d eingegeben wird, so wird bewertet, ob der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ein Schnelltransport ist oder nicht (Schritt S129).
Wenn der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ein Schnelltransport ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S129 "Ja" ist, so wird in Schritt S131 bewertet, ob Werkzeug T und Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstück interferieren oder nicht, wobei insbesondere bewertet wird, ob Werkzeug T und Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstückprofil interferieren oder nicht, das in die Eingabe-Einheit 1 gemäß dem Ergebnis der Schätzungs-Berechnung eingegeben ist, die durch die Schätzungs-Berechnungseinheit 7 durchgeführt wird, wie in 33 gezeigt. Wenn bewertet wird, dass Werkzeug T und Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstück interferieren, das heißt, wenn das Ergebnis von Schritt S131 "Ja" ist, gibt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die numerisch gesteuerte Einheit 9, derart dass die Transportwelle angehalten werden kann (Schritt S133). Wenn bewertet wird, dass Werkzeug T und Werkzeug-Halter TH nicht mit dem Werkstück interferieren, das heißt, wenn das Ergebnis von Schritt S131 "Nein" ist, führt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f insbesondere kein Verarbeiten durch und der Bediener kann die Transportwelle durch einen Schnelltransport manuell bedienen.
Wenn der Befehl für einen manuelle Betriebsablaufsvorgang 1d kein Schnelltransport ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S129 "Nein" ist, so wird weiter in Schritt S135 bewertet, ob der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ein Vorschubtransport (jog feed) ist, oder der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ein durch einen Griff-Betriebsablaufsvorgang (handle operation) durchgeführter Transport ist. Wenn der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d keines von beiden ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S135 "Nein" ist, so wird in Schritt S137 bewertet, dass der Wellentransport gestoppt worden ist und die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f führt keinen Betriebsablaufsvorgang mehr durch.
Wenn der Befehl für einen manuellen Betriebsablaufsvorgang 1d ein Vorschubtransport ist, oder ein durch einen Griff-Betriebsablaufsvorgang durchgeführter Transport ist, das heißt wenn das Ergebnis in Schritt S135 "Ja" ist, so bewertet die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f in Schritt S139 gemäß dem Ergebnis von einer durch die Schätzungs-Berechnungseinheit 7 durchgeführten Schätzungs-Berechnung, ob Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstück interferiert oder nicht, insbesondere ob Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstückprofil interferiert oder nicht. Wenn bewertet wird, dass Werkzeug-Halter TH mit dem Werkstück interferiert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S139 "Ja" ist, gibt die Einheit zur Über des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die numerisch gesteuerte Einheit 9 in Schritt S133, derart dass die Transportwelle gestoppt werden kann.
Wenn bewertet wird, dass Werkzeug-Halter TH nicht mit dem Werkstück interferiert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt 139 "Nein" ist, so bewertet die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f gemäß dem Ergebnis einer durch die Schätzungs-Berechnungseinheit 7 in Schritt S141 durchgeführten Schätzungs-Berechnung, ob das Werkzeug T mit dem Verarbeitungsprofil interferiert oder nicht. Wenn bewertet wird, dass Werkzeug T mit dem Verarbeitungsprofil interferiert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S141 "Ja" ist, so gibt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f einen Befehl an die numerisch gesteuerte Einheit 9 in Schritt S133, derart dass die Transportwelle gestoppt werden kann. Wenn bewertet wird, dass Werkzeug T mit dem Verarbeitungsprofil nicht interferiert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S141 "Nein" ist, so führt die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f insbesondere kein Verarbeiten durch, und der Bediener bedient die Transportwelle durch einen manuellen Vorschubtransport oder einen Griff-Betriebsablaufsvorgang-Transport.
Als nächstes wird die Kostenberechnungseinheit 5e nachstehend erklärt werden.
Erwartet wird, dass die Verarbeitungsbedingung durch den Bediener in Zusammenhang mit dem Lieferdatum und den Verarbeitungskosten geändert wird. Das heißt, üblicherweise wird die folgenden Vorgehensweise angenommen. Sogar, wenn die Steuervorrichtung 100 die geeignetste Verarbeitungsbedingung zeigt, in dem sie die tatsächlichen, in der Vergangenheit erhaltenen Ergebnisse, die Erfahrungsregeln und den Stand der Technik in Betracht zieht, können eine Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle und eine Transportgeschwindigkeit, die etwas höher als die geeignetsten Werte sind, durch den Bediener gewählt werden, da das Lieferdatum nahe ist. Deshalb unterstützt die Kostenberechnungseinheit 5e den Bediener derart, dass der Bediener die Verarbeitungsbedingung auswählen kann, bei der die Kosten und das Lieferdatum in Betracht gezogen werden, indem die Kosten oder der Gewinn der gezeigten Verarbeitungsbedingung oder der geänderten Verarbeitungsbedingung berechnet werden.
In 35 werden Kurven der Kosten in Bezug auf die Verarbeitungszeit gezeigt. Im Allgemeinen werden, wenn die Verarbeitungszeit verlängert wird, die laufenden Kosten des Maschinenwerkzeugs, derart wie für das Maschinenwerkzeug verwendete elektrische Leistung und von dem Maschinenwerkzeug verbrauchtes Schneidöl, erhöht, was durch Kurve I dargestellt wird, und die Werkzeug-Kosten, die durch Kurve II dargestellt sind und die durch den Ersatz des Werkzeugs bestimmt werden, der hauptsächlich wegen einer Abrasion des Werkzeugs erforderlich ist, werden verringert. Die Gesamtkosten des Verarbeitens wird durch Kurve III dargestellt, und eine Verarbeitungszeit A liegt vor, in der die Minimalkosten gegeben sein können. In dieser Ausführungsform unterstützt die Kostenberechnungseinheit 5e den Bediener beim Wählen der Verarbeitungsbedingung, indem die Kostenkurve verwendet wird, während der Bediener die Kosten und das Lieferdatum in Betracht zieht.
Zunächst, wird in 35, die durch Kurve III gezeigte Kostenkurve gefunden (Schritt S143). Im Wesentlichen kann die Kostenkurve durch die laufenden Kosten und die Werkzeug-Kosten des Maschinenwerkzeugs gefunden werden. Weiterhin können die Personalkosten in Betracht gezogen werden, und die Licht- und Brennstoff-Kosten, wenn die Kostenkurve gefunden wird. Anschließend werden in 35 die durch A dargestellten Minimalkosten und die Verarbeitungsbedingung zu jener Zeit gefunden, und die folglich gefundene Verarbeitungsbedingung wird dem Bediener über die Anzeige-Einheit 17 in Schritt S145 gezeigt. In diesem Fall, können nicht nur die Werte, sondern auch die in 35 gezeigte Kostenkurve gezeigt werden.
Wie vorstehend beschrieben, ändert in einigen Fällen der Bediener die Verarbeitungsbedingung wenn er die gezeigte Verarbeitungsbedingung, die Kosten und das Lieferdatum in Betracht zieht. In Schritt S147, beobachtet die Kostenberechnungseinheit 5e, ob die Verarbeitungsbedingung geändert wird oder nicht. Wenn die Verarbeitungsbedingung nicht geändert wird, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S147 "Nein" ist, so wird ein Verarbeiten in Schritt S149 begonnen, wie es ist. Wenn der Bediener die Verarbeitungsbedingung ändert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S147 "Ja" ist, so werden die Kosten unter der geänderten Verarbeitungsbedingung in Schritt S151 berechnet und die Kosten werden in Schritt S153 gezeigt, und das Programm kehrt zu Schritt S147 zurück. Wenn der Bediener die Kosten und die Verarbeitungsbedingung wählt, so wird in Schritt S149 das Verarbeiten begonnen. Wenn der Bediener die Kosten und die Verarbeitungsbedingung wieder ändern möchte, so wird die Änderung berechnet und in den Schritten S151 und S153 gezeigt. Was das Verfahren eines Änderns der Verarbeitungsbedingung anbelangt, so ist es möglich, das Verfahren eines Eingebens des Befehls für einen Verarbeitungsbedingungsänderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e anzunehmen, wie vorstehend beschrieben, wobei es jedoch auch möglich ist, das Verfahren anzunehmen, worin die Steuervorrichtung 100 die Verarbeitungsbedingung derart wählt, dass sie mit der eingegebenen Verarbeitungszeit übereinstimmen kann, während die Verarbeitungszeit als Parameter verwendet wird. Beispielsweise kann in 35 die Verarbeitungszeit von einer Verarbeitungszeit A, bei der die Minimalkosten gegeben sein können, zu einer Verarbeitungszeit B geändert werden.
In den 34 und 35, wurden Erklärungen zu einem Fall gemacht, worin die Wahl der Verarbeitungsbedingung durch den Bediener unterstützt ist, wenn lediglich die Gesamtkosten dem Bediener gezeigt werden. Wenn jedoch die Verkäufe der betroffenen Produkte bereits bekannt waren, so ist es möglich den Gewinn oder das Verhältnis des Gewinns dem Bediener zu zeigen. Unter Bezugnahme auf 37A, ist Kurve V eine Gesamtkostenkurven, die der in 35 gezeigten Kurve III entspricht, und die gerade Linie IV stellt die Verkäufe dar und Kurve VI stellt den erhaltenen Gewinn dar, wenn die Gesamtkosten von den Verkäufen abgezogen wurden. Wenn die Kosten stärker als die Verkäufe erhöht werden, so kann natürlich kein Gewinn erreicht werden. Wenn die Gewinnkurve VI durch die Zeit geteilt wird, so ist es möglich eine Gewinnkurve VII pro Zeiteinheit zu erhalten, wie in 37B gezeigt. In 37B, ist die Bedingung C gezeigt, worin der Gewinn pro Zeiteinheit maximiert werden kann.
Zunächst wird die Gewinnkurve VI in Schritt S155 gefunden, und wenn die Gewinnkurve VI durch die Zeit geteilt wird, so wird in Schritt S157 die Gewinnkurve VII pro Zeiteinheit gefunden. Als nächstes, wird der Maximalgewinn pro Zeiteinheit und die Verarbeitungsbedingung bei jener Zeit über die Anzeigeeinheit 17 gezeigt. Wie vorstehend beschrieben, ändert der Bediener in einigen Fällen die Verarbeitungsbedingung, wenn er die gezeigte Verarbeitungsbedingung, den Gewinn pro Zeiteinheit und das Lieferdatum in Betracht zieht. In Schritt S161, beobachtet die Kostenberechnungseinheit 5e, ob die Verarbeitungsbedingung geändert wird oder nicht. Wenn die Verarbeitungsbedingung nicht geändert wird, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S161 "Nein" ist, so wird das Verarbeiten in Schritt S167 begonnen wie es ist. Wenn der Bediener die Verarbeitungsbedingung ändert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S161 "Ja" ist, so wird der Gewinn pro Zeiteinheit unter der geänderten Verarbeitungsbedingung in Schritt S163 berechnet und die Kosten werden in Schritt S165 gezeigt, und das Programm kehrt zu Schritt S161 zurück. Wenn der Bediener den Gewinn pro Zeiteinheit und die Verarbeitungsbedingung wählt, so wird das Verarbeiten in Schritt S167 begonnen. Wenn der Bediener wieder eine Änderung wünscht, so wird die Änderung berechnet und in den Schritten S163 und S165 gezeigt. Als ein Verfahren eines Änderns der Verarbeitungsbedingung, besteht die Möglichkeit ein Verfahren zum Eingeben des vorstehend beschriebenen Befehls für einen Verarbeitungsbedingungsänderungs-Betriebsablaufsvorgang 1e anzunehmen, jedoch ist es auch möglich das Verfahren anzunehmen, worin die Steuervorrichtung 100 die Verarbeitungsbedingung derart wählt, dass sie mit der eingegebenen Verarbeitungszeit übereinstimmen kann, während die Verarbeitungszeit als ein Parameter verwendet wird. Beispielsweise ist es möglich die Verarbeitungszeit von einer Verarbeitungszeit C, bei welcher der Maximalgewinn pro Zeiteinheit erhalten werden kann, zu einer Verarbeitungszeit D in 37B zu ändern.
Als nächstes, wird die Anzeigeeinheit 17 nachstehend erklärt werden. Die Anzeigeeinheit 17 enthält eine Bildverarbeitungseinheit 17a und einen Monitor 17b, derart wie CRT. Die Anzeigeeinheit 17 kann den Verarbeitungsbereich, die Verarbeitungsform, das Werkzeug-Profil und die Steuerungsnummer anzeigen, die durch die Einheit 5a zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens der Einheit 5 zur Bestimmung der Werkzeugbahn bestimmt werden. Die Bildverarbeitungseinheit 17a empfängt die Daten des Krümmungsradius, Neigungswinkel und Tiefe des Verarbeitungsbereichs von der Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a und schafft die Daten für ein dreidimensionales Anzeigen durch Anfärben jedes Bereichs.
Obwohl die Details nicht in 1 gezeigt sind, so ist die Anzeigeeinheit 17 mit der Datenbank 3, der Schätzungs-Berechnungseinheit 7, der numerisch gesteuerten Einheit 9 und der Sensoreinheit 13 verbunden. Von jeder Komponente gesendete Information wird mittels eines Graphen oder von Text angezeigt. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit 17 das Ergebnis der Überprüfung von Störung des Werkzeugs mit dem Werkstück auf einem Graphen gemäß den von der Schätzungs-Berechnungseinheit 7 gesendeten Daten anzeigen. Weiterhin, kann die Anzeigeeinheit 17 den Vergleich der Verarbeitungsgenauigkeitsdaten in den Verarbeitungs-Profildaten anzeigen, die in der Eingabedatenbank 3f mit den Erfassungsdaten des durch die Sensoreinheit 13 erfassten Arbeitsprofils eingegeben sind. Wie vorstehend beschrieben, ist es möglich einen Abschnitt des Werkstücks anzuzeigen, worin kein Schneiden durchgeführt worden ist, auf einem Graph durch die Störungs-Vermeidungsschaltung zum Vermeiden der Störung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug. Weiterhin ist es, wie in 38 gezeigt, möglich die Verarbeitungszustände, derart wie "Werkzeugbahn wurde geschaffen.", "Werkstück wird verarbeitet.", und "Werkstück wurde verarbeitet." anzuzeigen. Ebenso, ist es möglich die Verarbeitungsbereiche, derart wie "Bereich 1: Konturier-Verarbeiten" und "Bereich 2: Abtast-Verarbeiten" anzuzeigen, die angezeigt werden, während sie gemäß dem Verarbeitungszustand gefärbt sind. Weiterhin kann der entsprechende Bereich hervorgehoben werden, während er an- und ausgedreht wird bzw. seine Verarbeitung auf der Drehvorrichtung begonnen und beendet wird, und weiterhin kann der entsprechende Bereich gefärbt sein.
Der Betriebsablaufsmodus der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird wie folgt erklärt.
Zunächst, wenn der Bediener die Verarbeitungsprofildaten 1a und die Arbeitsdaten 1b von der Eingabeeinheit 1 in die Datenbank 3 eingibt, so wählt und bestimmt die Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a von der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 Verarbeitungsbereich, Werkzeug, Verarbeitungsform und Verarbeitungsverfahren gemäß den Verarbeitungs-Profildaten 1a und den Arbeitsdaten 1b, die eingegeben wurden und den in der Datenbank gespeicherten Daten. Als nächstes bestimmt die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmt die Verarbeitungsbedingung. Das Maschinenwerkzeug 11 wird gemäß den mechanischen Antriebsdaten angetrieben und gesteuert, derart wie der Werkzeugbahn und der Verarbeitungsbedingung, die auf diese Weise über die numerisch gesteuerte Einheit 9 geschaffen und bestimmt worden sind. Auf diese Weise kann das Werkstück zu einem Produkt verarbeitet werden.
Zu dieser Zeit führt die Schätzungs-Berechnungseinheit 7 verschiedene Schätzungs-Berechnungen, derart wie eine Verarbeitungslast und ein Auftreten einer Störung des Werkzeugs mit der Arbeit gemäß den Verarbeitungs-Profildaten 1a und den Werkstück-Daten 1b durch, die von der Eingabe-Einheit 1 durch den Bediener eingegeben worden sind, und verschiedener in der Datenbank 3 gespeicherter Daten. Die Ergebnisse dieser Schätzungs-Berechnung werden zu der Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens 5a der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 gesendet, und das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verarbeitungsverfahren werden gemäß den Ergebnissen der von der Schätzungs-Berechnungseinheit 7 durchgeführten Berechnung bestimmt. In gleicher Weise wird die Werkzeugbahn durch die Einheit zur Schaffung der Werkzeugbahn 5b der Einheit zur Bestimmung der Werkzeugbahn 5 gemäß den Ergebnissen einer von der Schätzungs-Berechnungseinheit 7 durchgeführten Schätzungs-Berechnung bestimmt und ebenso wird die Verarbeitungsbedingung durch die Verarbeitungsbedingungs-bestimmende Einheit 5c bestimmt. Die Kosten und der Gewinn, die der vorstehenden Entscheidung entsprechen, werden durch die Kostenberechnungseinheit 5e berechnet. Wenn der Bediener die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung ändert und einen manuellen Betriebsablaufsvorgang durchführt, so beobachtet die Einheit zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs 5f vorstehenden, von dem Bediener durchgeführten Betriebsablaufsvorgang.
Wie vorstehend beschrieben, führt erfindungsgemäß die Schätzungs-Berechnungseinheit 7 zuvor verschiedene Schätzungs-Berechnungen durch, derart wie eine Verarbeitungslast und ein Auftreten einer Störung zwischen Werkzeug und dem Werkstück gemäß den Verarbeitungs-Profildaten 1a und den Werkstück-Daten 1b, die von der Eingabe-Einheit 1 durch den Bediener eingegeben worden sind, und verschiedener in der Datenbank 3 gespeicherter Daten. Gemäß dem herkömmlichen Verfahren, wird ein Verarbeiten zunächst durchgeführt und der Zustand des Verarbeitens wird erfasst und zurückgespeist, derart dass das Maschinenwerkzeug am geeignetsten gesteuert werden kann. Andererseits wird erfindungsgemäß die Schätzungs-Berechnung zunächst durchgeführt, und anschließend wird eine Vorwärts-Transport-Steuerung bzw. Vorwärts-Speisungs-Steuerung gemäß dem Ergebnis der Schätzungs-Berechnung durchgeführt. Weiterhin wird der erfasste Verarbeitungszustand zurückgespeist, derart dass die Genauigkeit der Vorwärts-Transport-Steuerung weiter erhöht werden kann. Aufgrund des vorstehend Beschriebenen, wird die optimale Geschwindigkeit schneller als die des herkömmlichen Verfahrens und eine in hohem Maße genaue Verarbeitung kann schneller als jene des herkömmlichen Verfahrens ausgeführt werden.
Vergleichsbeispiele, in denen der Stand der Technik und die vorliegende Erfindung miteinander verglichen werden, sind in 39A und 39B gezeigt.
In dem Fall, dass einige Abschnitte 30 hinsichtlich des in 39A gezeigten Profils unverarbeitet verbleiben, wie in 39B gezeigt, wenn ein Verarbeiten bei einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit ausgeführt wird, beispielsweise bei 16 m/min gemäß dem Stand der Technik, erfährt das Werkzeug eine überaus hohe Last, wenn es ein Verarbeiten auf dem Abschnitt 30 durchführt, der nicht verarbeitet worden ist. Deshalb ist die Verarbeitungsgenauig keit bemerkenswert verschlechtert und das Werkzeug kann schlimmstenfalls beschädigt werden. Sogar wenn der Stand der Technik angewendet wird, können die vorstehenden Probleme gelöst werden, wenn die Transportgeschwindigkeit des Werkzeugs verringert wird, beispielsweise wenn die Transportgeschwindigkeit des Werkzeugs auf 200 mm/min verringert wird, wobei jedoch die Verarbeitungszeit stark erhöht werden kann. Andererseits können erfindungsgemäß die vorstehenden Probleme nicht hervorgerufen werden, sogar wenn das Verarbeiten bei einer hohen Transportgeschwindigkeit ausgeführt wird. Diese Wirkung wird erhalten, indem der Schätzwert der Verarbeitungslast durch die Schätzungs-Berechnungseinheit 9 berechnet wird, durch vorab Überprüfen des Auftretens einer Störung zwischen Werkzeug und dem Werkstück und weiterhin durch vollständiges Verwenden verschiedener in der Datenbank 3 gespeicherter Datenbanken.
Wie vorstehend erklärt, kann erfindungsgemäß das Werkstück automatisch mit einer hohen Genauigkeit durch ein geeignetes Werkzeug, eine Werkzeugbahn und eine Verarbeitungsbedingung in einer kurzen Zeitspanne verarbeitet werden, wenn der Bediener lediglich die Profildaten des herzustellenden Produkts und die Profildaten und die Werkstoffdaten des zu verarbeitenden Werkstücks eingibt.

Claims

Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) für die Verarbeitung eines Werkstücks bei der Eingabe von Verarbeitungs-Profildaten (1a) in die Steuervorrichtung (100), umfassend, Eingabemittel (1) für die Eingabe der Verarbeitungs-Profildaten (1a) eines Profils eines fertigen Werkstücks und für die Eingabe von Werkstück-Daten (1b) des Profils und Materials des zu verarbeitenden Werkstücks, Datenspeichermittel (3) zum Speichern mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkzeugs (11), die zur Verarbeitung des Werkstücks und der Werkzeugdaten eines Werkzeugs, das auf dem Maschinenwerkzeug (11) befestigt ist, eingesetzt wird, Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn, Mittel (5f) zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, um einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich einer Werkzeugbahn und Verarbeitungsbedingung, die durch das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu erfassen und zu speichern, und weiter um zu bewerten, ob der veränderte Betriebsablauf geeignet ist oder nicht, und um den veränderten Betriebsablauf an der Schaffung und Bestimmung der Werkzeugbahn und der Verarbeitungsbedingung wiederzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn das Profil eines unverarbeiteten Werkstücks und das schlussendlich zu schaffende Profil in dem Werkstück erkennt, das schlussendlich zu schaffende Profil in dem Werkstück aufgrund des erkannten Profils, das in dem Werkstück gebildet werden soll, in mehrere Bereiche aufteilt, ein Werkzeug für jeden der aufgeteilten Bereiche auswählt, ein Zerspanmuster zur Zerspanung des Werkstücks in jedem der aufgeteilten Bereiche auswählt, eine Längsrichtung in jedem der aufgeteilten Bereiche erkennt, um die Längsrichtung als die Zerspanrichtung zu bestimmen, eine Werkzeugbahn schafft, um das Werkstück in jedem der aufgeteilten Bereiche zu verarbeiten, und eine Verarbeitungsbedingung bestimmt, um das Werkstück in jedem der aufgeteilten Bereiche zu verarbeiten, wie die Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs (11) und eine Transportgeschwindigkeit des Werkstücks gemäß den Daten, die durch das Eingabemittel (1) eingegeben wurden, und den gespeicherten Daten im Datenspeichermittel (3).
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) nach Anspruch 1, worin die mechanischen Daten oder die Werkzeugdaten, die in dem Datenspeichermittel (3) gespeichert sind, durch den veränderten Betriebsablauf erneuert, erkannt und im Mittel (5f) zur Überprüfung des Betriebsablaufs, der durch den Bediener verändert wird, gespeichert werden.
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) zur Verarbeitung eines Werkstücks, wenn Verarbeitungs-Profildaten in die Steuervorrichtung (100) eingegeben werden, umfassend, Eingabemittel (1) zur Eingabe der Verarbeitungs-Profildaten (1a) eines Profils eines fertigen Werkstücks und zur Eingabe von Werkstück-Daten (1b) des Materials und Profils des zu verarbeitenden Werkstücks, Datenspeichermittel (3) zur Speicherung von mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkszeugs (11), das dazu verwendet wird, das Werkstück und Werkzeugdaten eines Werkzeugs, das auf dem Maschinenwerkzeug angebracht ist, zu verarbeiten, gekennzeichnet durch Kostenberechnungsmittel (5e) zur Berechnung der Verarbeitungskosten des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten, und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, und worin die Verarbeitungsprofildaten die Lieferzeit-Daten beinhalten, in welchen auf die Verarbeitungsgenauigkeitsdaten und auf den Verarbeitungszeitplan aufmerksam gemacht wird.
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) nach Anspruch 3, worin das Kostenberechnungsmittel (5e) die Verarbeitungskosten und den Gewinn und Verlust des Werkstücks berechnet, gemäß den Verarbeitungsgenauigkeitsdaten und den Lieferzeitdaten, die in den Verarbeitungsprofildaten beinhaltet sind, die durch das Eingabemittel (1) eingegeben wurden, und weiter gemäß den in dem Datenspeichermittel (3) gespeichert Daten.
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) nach Anspruch 3, worin das Kostenberechnungsmittel (5e) die minimalen Verarbeitungskosten des Werkstücks berechnet.
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) nach Anspruch 3, weiter umfassend, Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn zur Schaffung einer Werkzeugbahn, um das Werkstück zu verarbeiten, und um eine Verarbeitungsbedingung zur Verarbeitung des Werkstücks zu bestimmen, wie eine Rotationsgeschwindigkeit einer Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs (11) und einer Transportgeschwindigkeit des Werkstücks, gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, worin das Kostenberechnungsmittel (5e) das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn steuert, um die Werkzeugbahn oder die Verarbeitungsbedingung zu schaffen und zu bestimmen, wodurch die Verarbeitungskosten des Werkstücks, die gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten berechnet wurden, erzeugt werden können.
Steuervorrichtung (100) eines Maschinenwerkzeugs (11) nach Anspruch 6, worin das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn Mittel (5a) zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens enthält, um ein Werkzeug und eine Verarbeitungsform auszuwählen, und weiter, um das Verarbeitungsverfahren zu bestimmen, worin das Kostenberechnungsmittel (5e) das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn steuert, um das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verarbeitungsverfahren auszuwählen und zu bestimmen, wodurch die Verarbeitungskosten des Werkstücks, die gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten berechnet wurden, erzeugt werden können.
Verfahrenseinrichtung zur Verarbeitung eines Werkstücks, wenn Verarbeitungsprofildaten (1a) in die Verfahrenseinrichtung eingegeben werden, umfassend, ein Maschinenwerkzeug (11) zur Verarbeitung des Werkstücks, Eingabemittel (1) zur Eingabe der Verarbeitungsprofildaten (1a) eines Profils eines schlussendlichen Werkstücks und zur Eingabe von Werkstücksdaten (1b) des Profils und des Materials des zu verarbeitenden Werkstücks, Datenspeichermittel (3) zum Speichern mindestens einer mechanischen Daten-Information des Maschinenwerkzeugs (11), das verwendet wird, um das Werkstück und Werkzeugdaten eines Werkzeugs, das auf dem Maschinenwerkzeug (11) angebracht ist, zu verarbeiten, Mittel (5) zur Bestimmung einer Werkzeugbahn, und Mittel (5f) zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, um einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich des Werkzeugs, der Werkzeugbahn und der Verarbeitungsbedingungen, die durch das Mittel zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu erfassen und zu speichern, und weiter um zu bewerten, ob der veränderte Betriebsablauf geeignet ist oder nicht, und weiter um den veränderten Betriebsablauf wiederzugeben, gekennzeichnet durch ein Kostenberechnungsmittel (5e) zur Berechnung der Verarbeitungskosten des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, Schätzungs-Berechnungsmittel (7) zum Schätzen mindestens einer Verfahrenslast oder einem Auftreten von Störung des Werkzeugs mit dem Werkstück gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und weiter den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, Mittel (5a) zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens, um ein Werkzeug und eine Verarbeitungsform auszuwählen, und um ein Verarbeitungsverfahren gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten und den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, und dem Ergebnis einer Schätzungs-Berechnung, das aus dem schätzenden Berechnungsmittel (7) abgeleitet wurde, zu bestimmen, worin das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn eine Werkzeugbahn schafft, um das Werkstück zu verarbeiten, und eine Verarbeitungsbedingung zur Verarbeitung des Werkstücks bestimmt, wie eine Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwelle des Maschinenwerkzeugs (11) und eine Transportgeschwindigkeit des Werkstücks gemäß den durch das Eingabemittel (1) eingegebenen Daten, gemäß den in dem Datenspeichermittel (3) gespeicherten Daten, gemäß dem Ergebnis der Schätzungs-Berechnung, abgeleitet von dem Schätzungs-Berechnungsmittel (7), gemäß dem Werkzeug, das von dem Mittel (5a) zur Bestimmung des Verarbeitungsverfahrens ausgewählt und bestimmt wurde, und weiter gemäß der Verarbeitungsform und dem Verarbeitungsverfahren, worin das Mittel (5f) zur Überprüfung des durch den Bediener veränderten Betriebsablaufs, einen durch den Bediener veränderten Betriebsablauf hinsichtlich der Verarbeitungsform und des Verarbeitungsverfahrens, die durch das Mittel (5a) zur Bestimmung der Verarbeitungsverfahrens geschaffen und bestimmt wurden, erfasst und speichert, und weiter den veränderten Betriebsablauf bei der Verarbeitung durch das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn und das Mittel (5a) zur Bestimmung der Verarbeitungsverfahrens wiedergibt, und ein numerisch gesteuertes Mittel (9), um eine Bewegung des Maschinenwerkzeugs (11) durch das Werkzeug, die Verarbeitungsform und das Verarbeitungsverfahren, die durch das Mittel (5a) zur Bestimmung der Verarbeitung ausgewählt und bestimmt wurden, und weiter durch die Werkzeugbahn und die Verarbeitungsbedingung, die durch das Mittel (5) zur Bestimmung der Werkzeugbahn geschaffen und bestimmt wurden, zu steuern.