ES2886144T3

ES2886144T3 - Procedimiento para la compensación de la deflexión de una cuchilla fresadora

Info

Publication number: ES2886144T3
Application number: ES18153492T
Authority: ES
Inventors: Tim Boye
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: EP3396481A1; US20180307200A1; DE102017206931A1; EP3396481B1; US10788807B2

Abstract

Procedimiento para la compensación de la deflexión (A) de una fresadora (F) durante la mecanización de una pieza de trabajo con una máquina herramienta de control numérico con varios ejes (X, Y), con las siguientes etapas: · en una primera y una segunda etapas (S1, S2): realización de una sección de aprendizaje en una pieza de trabajo de prueba (W) con geometría conocida con la fresadora (F) fijada en un husillo de herramienta en el sentido de la marcha, en donde · en una tercera y en una cuarta etapas (S3, S4): cálculo de una relación entre una variable (P4) proporcional al par de torsión (T) de un accionamiento del husillo de herramienta y de la deflexión (A) de la fresadora (F) perpendicularmente a una superficie de la pieza de trabajo de prueba (W), en donde la deflexión (A) se establece a través de una comparación de un contorno real (2) de la pieza de trabajo de prueba (W) con un contorno de referencia (1), · en una quinta etapa (S5): almacenamiento de la relación ara la fresadora (F); · en una sexta etapa (S6): mecanización de la pieza de trabajo con la fresadora (F) en el sentido de la marcha, en donde un ángulo de ataque de la fresadora (F) durante la mecanización de la pieza de trabajo (W) está ente 0º y140º, en este caso utilización de la relación almacenada para la compensación de la deflexión (A) de la fresadora (F) a través de la aplicación de una corrección de la posición proporcional a la variable (P4) sobre una posición de referencia de los ejes (X, Y) de la máquina herramienta.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la compensación de la deflexión de una cuchilla fresadora

CAMPO DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a una procedimiento para la compensación de la penetración de una herramienta durante la mecanización de fresado de una pieza de trabajo. El procedimiento accede en este caso a variables procesadas en un control numérico y no necesita ningún sensor especial para realizar la compensación.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Durante la mecanización por fresado en una máquina herramienta de control numérico se mueve una herramienta fresadora giratoria de acuerdo con las especificaciones de un programa de mecanización a través de la pieza de trabajo. En este caso, se erosiona material hasta que la pieza de trabajo presenta la forma deseada. Durante le mecanización se producen fuerzas de prensado considerables, que conducen a una deformación de la disposición nunca totalmente rígida formada por la máquina herramienta, la sujeción y la herramienta, de manera que como resultado se producen desviaciones entre la forma programada y la forma real de la pieza de trabajo.

Una porción especialmente crítica de la fuerza de proceso (sobre todo en el caso de fresado de pelado, en el que se produce el flanco fresado a través de una fresa de mango) es la fuerza deflexión, que está perpendicularmente al eje de rotación de la fresa y perpendicularmente a la trayectoria programada de la fresa o bien perpendicular a la superficie mecanizada. Esta fuerza de deflexión conduce a un desplazamiento o deflexión de la fresa. Las desviaciones desde la trayectoria de referencia de la fresa en virtud de la fuerza de deflexión conducen directamente a errores de contorno. Por lo tanto, se conocen en el estado de la técnica procedimientos para compensar esta deflexión de fresado.

Una compensación de la deflexión de fresado se puede realizar midiendo las desviaciones en la pieza de trabajo acabada y teniéndolas en cuenta entonces en un programa de mecanización modificado para futuras piezas de trabajo. Pero en este caso se producen desechos y se ocasiona un gasto de tiempo considerable, que no es tolerable para piezas individuales o series pequeñas. Además, este modo de proceder debe repetirse para cada pieza de trabajo nueva.

Ya se ha propuesto en el documento DE 10305196 A1 utilizar variables internas de control para deducir desviaciones en el proceso de fabricación y compensarlas inmediatamente durante la mecanización, siendo calculados valores de corrección para las posiciones axiales de una máquina herramienta con la ayuda de las variables internas de control. Procedimientos para la compensación de la deflexión de una fresa se conocen, entre otros, a partir de las publicaciones US 8093856 y KR 201300422140.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un cometido de la invención es indicar un procedimiento para la compensación de la deflexión de una fresadora, que utiliza una relación entre una variable procesada en al control numérico y la deflexión de la fresa respecto de su trayectoria de referencia, y que posibilita de la manera más sencilla posible para una zona lo más amplia posible de casos una compensación de la deflexión de la fresadora.

Este cometido se soluciona por medio de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1. Los detalles ventajosos de este procedimiento se deducen también a partir de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1.

Se publica un procedimiento para la compensación de la deflexión de una fresadora durante la mecanización de una pieza de trabajo con una máquina herramienta de control numérico con varios ejes, que comprende las siguiente etapas: realización de un corte de aprendizaje en una pieza de trabajo de prueba con geometría conocida con una fresadora fijada en un husillo de herramienta en el sentido de la marcha, en este caso determinación de una relación entre una variable proporcionar al par de torsión de un accionamiento del husillo de herramienta y la deflexión de la fresadora perpendicularmente a una superficie de la pieza de trabajo de prueba, en donde la deflexión se establece a través de una comparación del contorno real de la pieza de trabajo de prueba con un contorno de referencia. Sigue el almacenamiento de la relación para la fresadora y la mecanización de la pieza de trabajo con la fresadora en el sentido de la marcha. en donde un ángulo de ataque de la fresadora durante la mecanización de la pieza de trabajo está entre 0° y 140°, utilizando la relación almacenada para la compensación de la deflexión de la fresadora, a través de la aplicación de una corrección de la posición proporcional a la variable sobre una posición de referencia de los ejes de la máquina herramienta.

En efecto, a través de numerosos ensayos se ha establecido que la fuerza de deflexión es directamente proporcional en amplias zonas al par de torsión, que debe aplicar el accionamiento de un husillo de herramienta durante el fresado de una pieza de trabajo en el sentido de la marcha. El par de torsión y la fuerza perpendicularmente a la superficie de la pieza de trabajo se incrementan en la misma medida con el ángulo de ataque de la fresadora, en donde la hipótesis de una relación lineal entre el par de torsión y la fuerza de deflexión para un ángulo de ataque de aproximadamente 0° a 140° suministra resultados suficientemente buenos durante la compensación de la deflexión de la fresadora. La fuerza que desplaza a la fresadora es en este caso casi independiente de la profundidad de inmersión de la fresadora.

La fuerza de deflexión y el desplazamiento o deflexión de la fresadora desde una trayectoria de referencia son directamente proporcionales a la Ley de Hook, en donde la constante de proporcionalidad (constante de resorte) se deduce a partir de las elasticidades de los ejes respectivos, de la herramienta, de la sujeción y de la pieza de trabajo mecanizada. Si las elasticidades de la sujeción y de la pieza de trabajo son suficientemente pequeñas, es suficiente determinar una vez las elasticidades específicas de la máquina de los ejes y de la herramienta y tenerlas en cuenta en la compensación de la deflexión.

Puesto que el par de torsión del accionamiento del husillo de herramienta no es directamente accesible sin gasto considerable para sensores especiales, se han buscado variables accesibles para el control numérico, que son proporcionales al par de torsión. Tales variables son valores o parámetros, que son calculados y procesador internamente por el control o que se suministran por sensores externos, como por ejemplo aparatos de medición de la posición. Las variables son utilizadas, por ejemplo, en circuitos de regulación del control numérico.

Una variable de este tipo es, por ejemplo, la corriente, que fluye en el motor de accionamiento del husillo de herramienta, en donde en el caso de una regulación del motor orientada al campo, debe considerarse el componente que forma el momento de la corriente. Si se toma en un control numérico esta corriente como variable proporcionar al par de torsión, entonces debería reducírsela corriente en la medida de la corriente de control previo del circuito de regulación, porque ésta excede normalmente la fricción insignificante para la deflexión en el accionamiento de husillo o bien probablemente debería modificarse el par de torsión cuando predominan procesos de aceleración.

Para poder utilizar la variable proporcional al par de torsión para la compensación de la deflexión, debe establecerse la relación lineal entre esta variable y la fuerza de deflexión o bien el desplazamiento por medio de una sección de aprendizaje, y en concreto para cada fresadora sobre una máquina herramienta determinada y para cada dirección axial respectiva. La relación corresponde, respectivamente, a un gradiente recto. Para piezas de trabajo suficientemente estables y sujeción se puede realizar entonces una compensación de la deflexión para la dirección axial respectiva, multiplicando la variable por el gradiente recto respectivo, específico de la fresadora y del eje, y aplicando la deflexión obtenido de esta manera como corrección sobre posiciones de referencia de los ejes.

Los gradientes rectos calculados por medio de la sección de aprendizaje se pueden depositar, por ejemplo, en la tabla de la máquina herramienta, en la que están depositadas también otras variables características específicas de la herramienta, como radio de la fresadora y longitud de la fresadora.

En la sección de aprendizaje debería calcularse y almacenarse también la corriente de marcha en vacío del husillo de herramienta. La corriente calculada durante una mecanización debería reducirse en la medida de esta corriente en vacío, puesto que excede esencialmente sólo la fricción en el accionamiento del husillo. En el caso de que el control previo de la corriente del husillo funcione bien, la corriente reducida en la medida de la corriente de control previo en la marcha en vacío puede ser, en efecto, 0, en el caso de que el control previo no detecte, sin embargo, totalmente la fricción o en el caso de que incluso no se realice ningún control previo de la corriente, entonces el cálculo y la utilización de la corriente de marcha en vacío mejora considerablemente el resultado de la compensación.

Además de la corriente de marcha en vacío de la sección de aprendizaje, debería depositarse, además, el número de revoluciones durante la sección de aprendizaje en la tabla de la herramienta. La capacidad de deslazamiento depende de este número de revoluciones, por lo tanto la sección de aprendizaje y la mecanización posterior de una pieza de trabajo deberían realizarse aproximadamente con el mismo número de revolucione. El control numérico debería asegurar, por lo tanto, el cumplimiento de esta condición o al menos emitir una alarma cuando el número de revoluciones real se desvía demasiado del número de revoluciones de la sección de aprendizaje. La misma consideración se aplica también para el avance de la fresadora durante la sección de aprendizaje. Por lo tanto, el número de revoluciones y el avance deberán almacenarse como condiciones marginales.

La relación utilizada aquí se aplica, como se ilustra a continuación todavía, solamente para una mecanización en el sentido de la marcha. En el caso de que se realice en el control numérico, como es habitual aquí a menudo, una simulación de mecanización, tal vez para el cometido de la gráfica de simulación de la mecanización, el control puede establecer con la ayuda de la posición de la fresadora, de la pieza de trabajo, de la dirección del movimiento de los ejes y del sentido de giro del husillo de herramienta, si existen un sincronismo, y activar una compensación sólo en este caso. Una simulación, que puede distinguir entre marcha sincronizada y marcha en sentido contrario, no necesita una potencia de cálculo grande. Alternativamente, durante la creación del programa de procesamiento (programa de partes) hay que procurar que se trabaje siempre (o sólo en superficies especialmente críticas) en marcha sincronizada.

La corriente del accionamiento del husillo no contiene en sí mismo ninguna información sobre la dirección en la que actúa la deflexión de la fresadora. Pero si se parte de la marcha sincronizada y se conoce el sentido de giro del husillo y la dirección de movimiento de los ejes implicados, entonces se puede calcular la dirección de la deflexión a partir del producto cruzado del eje de la fresadora afectado por dirección (sentido de giro del husillo) y la dirección de avance. Las informaciones necesarias se encuentran en cualquier momento en un control numérico.

En máquinas herramientas sin ejes de articulación, la dirección de avance está la mayoría de las veces en el plano-X-Y, el eje de la fresadora se encuentra paralelo a la dirección-Z, perpendicularmente al plano-X-Y. La fuerza de deflexión se encuentra entonces en el plano-X-Y y se puede compensar con los accionamientos-X e -Y. En el caso de máquinas herramientas con ejes de articulación, el eje del husillo debe convertirse en primer lugar al sistema de coordenadas de la máquina para poder calcular y compensar entonces con el producto cruzado la dirección de la deflexión.

Otras ventajas y detalles de la presente invención se deducen a partir de la descripción siguiente de diferentes formas de realización con la ayuda de las figuras.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

En este caso, la figura 1 muestra una representación de la deflexión de la fresadora sin compensación.

La figura 2 muestra una representación de la deflexión de la fresadora con compensación.

La figura 3 muestra la relación entre el par de torsión de un accionamiento de un husillo de herramienta y de la fuerza de deflexión, que actúa sobre la fresadora.

La figura 4 muestra una representación de las etapas necesarias para la instalación de la compensación.

La figura 5 muestra una sección de aprendizaje en un flanco.

La figura 6 muestra una sección de aprendizaje en una bolsa circular.

DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN

Con las figuras 1 y 2 debe mostrarse en primer lugar la actuación positiva del procedimiento de acuerdo con la invención para la compensación de la deflexión de la fresadora.

La figura 1 muestra el resultado de una mecanización de una pieza de trabajo en el plano-X-Y, con los ejes-X e Y de una máquina herramienta de 3 ejes. En este caso, con una fresadora F accionada en el sentido de la marcha se mecaniza una bolsa. Se representan la dirección de avance V y el sentido de giro D de la fresadora F. El contorno de referencia 1 programado y el contorno real 2 obtenido realmente de la bolsa se diferencian uno del otro de una manera claramente reconocible. El contorno real 2 se puede detectar después de la mecanización, por ejemplo, con un sensor de medición o de conexión. Se representa aquí la deflexión A del contorno de referencia 1 con una sobre elevación de 25 veces. La deflexión máxima A de la fresadora es en la figura 1 hasta 135 mm. Con rigideces típicas de una máquina herramienta de 10 - 30 N/mm, tales desviaciones aparecen, en general, en la práctica. Aquí son críticas sobre todo esquinas y otras zonas con fuerzas de procesos que se modifica rápidamente. Pueden aparecer marcas ópticas sobre la superficie de la pieza de trabajo.

En el caso de la mecanización representada en la figura 2, se utilizó el mismo programa de mecanización y la misma fresadora F que en el caso de la figura 1, pero se activó adicionalmente el procedimiento para la compensación de la deflexión A de la fresadora F. Se reconoce inmediatamente que la deflexión máxima A de la fresadora F se ha reducido considerablemente, a saber, a un valor de máximo 33 mm. La deflexión máxima A se ha reducido, por lo tanto, aproximadamente en un factor 5, el contorno de referencia 1 y el contorno real 2 coinciden, además, en amplias zonas.

La figura 3 representa la relación entre el par de torsión T, a aplicar durante el fresado, del accionamiento de husillo de una máquina herramienta y la fuerza Fa que desvía la fresador (fuerza de deflexión Fa) y, en concreto, para diferentes condiciones de corte: se realizan tres secciones C1, C2, C3 diferentes con avance creciente del diente (C1: 0,08 mm,. C2: 0,17 mm, C3: 0,25 mm). Cada sección C1, C2, C3 comienza y termina en el origen del diagrama. Desde el comienzo de la sección C1, C2, C3 hasta el punto de inversión U1, U2, U3 respectivo, el ángulo de ataque de la fresadora se incrementa desde 0° hasta 180°. Hasta el punto de inversión U1, U2, U3, cada sección se realiza en el sentido de la marcha, a continuación hasta el retorno hacia el punto de partida en sentido contrario.

Se reconoce una zona, en la que todas las tres secciones C1, C2, C3 se encuentran aproximadamente sobre una recta común G. Pero esta aproximación se aplica sólo en el sentido de la marcha y, en concreto, respectivamente, para un ángulo de ataque de 0° a 140°. En sentido contrario no existe de esta manera una zona con gradiente recto común.

En esta zona, la fuerza de deflexión F Fa se comporta, por lo tanto, aproximadamente proporcional al par de torsión T del accionamiento del husillo de la herramienta. Puesto que la deflexión A de la fresadora F debido a la Ley de Hook es proporcional igualmente a la fuerza de deflexión Fa, la deflexión A en las condiciones mencionadas (ángulo de ataque 0° a 140° en el sentido de la marcha) es igualmente proporcional al par de torsión T del accionamiento del husillo de la herramienta. La presente invención aprovecha esta relación lineal aproximada, independiente de otras condiciones del proceso.

Pero puesto que este par de torsión no es accesible directamente de manera sencilla, se ha utilizado para este ejemplo de realización la corriente de accionamiento o ciertos componentes fáciles de determinar de esta corriente de accionamiento como variables proporcionales al par de torsión T para servir como punto de partida para la compensación de la deflexión A. Estos componentes de la corriente de accionamiento están disponibles como variables internas de control dentro de un control numérico. Un procedimiento para la compensación de la deflexión de la fresadora A, que se ejecuta como software en un control numérico, puede acceder fácilmente a estas variable. Entonces solamente se necesita el factor de proporcionalidad que - multiplicado por la variable interna de control -permite el cálculo de la deflexión A a compensar.

Con la ayuda de las figuras 4, 5 y 6 debe explicarse cómo se pueden hallar las variables necesarias para la compensación y aquí especialmente el factor de proporcionalidad entre la corriente de accionamiento relevante y la deflexión A a corregir. En este caso, se parte del caso sencillo de una máquina herramienta de control numérico con tres ejes lineales, cuya fresa F está alineada en dirección-Z y se puede mover con regulación ajustable (a lo largo de la dirección-Z) en la dirección-X y en la dirección-Y. La compensación de la deflexión A debe realizarse en este caso a través de la aplicación de correcciones de la posición para cada una de las dos direcciones axiales X, Y. La elasticidad de la máquina herramienta puede ser diferente en las direcciones axiales X, Y respectivas, de manera que para cada je X, Y debe calcularse un factor de proporcionalidad propio. Arquitecturas de máquinas más complejas con ejes adicionales requieren el cálculo de otros factores de proporcionalidad así como la conversión de ejes de husillos basculados al sistema de coordenadas de la máquina.

Las secciones necesarias para la preparación de la compensación se describen a continuación con la ayuda de la figura 4. Las secciones se pueden explicar, en parte, con la ayuda de las figuras 5 y 6.

Después del inicio del procedimiento, se dimensiona en una primera etapa S1 una superficie de referencia R de una pieza de trabajo de prueba W con un sensor TP. En la figura 5, esta superficie de referencia R se encuentra paralela al plano-Y-Z, se calcula la posición de la superficie de referencia R en la dirección-X a través de exploración. Esta posición de la superficie de referencia R antes de la sección de aprendizaje propiamente dicha se establece como primer parámetro P1.

Entonces se realiza en una segunda etapa S2 una sección de aprendizaje, con la que debe fabricarse un contorno de referencia 1. En relación con esta sección de aprendizaje se establece con qué avance y con qué número de revoluciones del husillo se realiza la sección de aprendizaje. Esta condición marginal de la sección de aprendizaje se establece como segundo parámetro P2. Además, se almacena inmediatamente antes o después de la sección de aprendizaje la corriente de marcha en vacío del husillo y se almacena como tercer parámetro P3. Durante la sección de aprendizaje se almacena la corriente de carga como cuarto parámetro P4. Esta corriente de carga P4 se puede calcular en este caso como se ha descrito anteriormente. La corriente del husillo reducida en la medida de la corriente de marcha en vacío P3 o la corriente del husillo que forma el momento en una regulación orientada al campo se pueden utilizar reducidas en la corriente de marcha en vacío P3 y/o en la corriente de control previo. La corriente de carga P4 debería corresponder de la mejor manera posible al par de torsión T aplicado para la mecanización de fresado. Para la mejora de la compensación de la deflexión A se recomienda filtrar ciertas zonas de frecuencia durante la determinación de la corriente de carga P4, para alisar la señal de la corriente. En este caso, se pueden eliminar, por ejemplo, la frecuencia de giro de la fresadora F, la frecuencia de engrane de los dientes o el ruido de la corriente fuera de la corriente de carga P4.

Como quinto parámetro P5 se almacena el ajuste en dirección-X, que resulta a partir de la posición de la superficie de referencia R y del contorno de referencia 1. Sin deflexión A, el contorno real 2 debería corresponder a la sección de aprendizaje del contorno de referencia 1.

Después de la sección de aprendizaje en la segunda atapa S2 se dimensiona en la tercera etapa S3 el contorno real 2 con el sensor TP. La diferencia del contorno de referencia y del contorno real 2 da como resultado la deflexión A de la fresadora F, que se almacena como sexto parámetro P6.

En la cuarta etapa S4 se evalúan los resultados anteriores. Para la corriente de carga P4, que se ha calculado en la segunda etapa S2, se establece la deflexión A correspondiente de la fresadora F. Puesto que la recta G en la figura 3 se extiende a través del origen, se puede calcular de esta manera el gradiente, que permite un cálculo aproximado de la deflexión A con cada corriente de carga P4. Como se ha mostrado con la ayuda de la figura 3, este gradiente se aplica para una mecanización en el sentido de la marcha con un ángulo de ataque en el intervalo de 0° a aproximadamente 140°.

En una quinta etapa S5, se almacenan los resultados calculados de tal manera que están disponibles durante una mecanización posterior de una pieza de trabajo. Puesto que el gradiente calculado es específico de la herramienta, se ofrece a tal fin la tabla de herramientas, en la que están almacenados los mas diferentes parámetros de cada herramienta disponible en la máquina herramienta. Estos parámetros son, por ejemplo, el tipo de herramienta y las dimensiones geométricas de la herramienta como la longitud y el radio de un fresadora de mango F, En esta tabla de herramientas se deposita, por lo tanto, adicionalmente el gradiente de las rectas G calculado en la cuarta etapa S4 y, en concreto, en función de la dirección para cada eje de la máquina X, Y. Además, se recomienda almacenar también las condiciones marginales P2 de la sección de aprendizaje para poder tener en cuenta durante la mecanización real al menos condiciones similares. También se pueden realizar para una fresadora F varias secciones de aprendizaje con diferentes condiciones marginales P2 (por ejemplo, durante el acabado y el desbaste) y depositarlas y gestionarlas en la tabla de herramientas para poder calcular deflexiones A adaptadas para estas diferentes condiciones marginales P2. Para fresadoras F que se pueden considerar iguales, puede ser suficiente también un conjunto de datos común formado por el gradiente recto y las condiciones marginales.

En la figura 6 se muestra una alternativa a la sección de aprendizaje de la figura 5. Mientras que con la sección de aprendizaje de la figura 5 sólo se puede calcular el gradiente de la recta G, respectivamente, para una dirección axial X (por lo tanto, la sección de aprendizaje sólo debe repetirse para cada dirección axial X, Y), la sección de aprendizaje de la figura 6 posibilita el cálculo del gradiente recto para dos direcciones axiales X y Y. A tal fin, se fabrica en la primera etapa S1 una bolsa de forma circular como superficie de referencia R. El dimensionado de una superficie de referencia R se puede suprimir también aquí cuando la bolsa es fresada en el interior de una superficie en primer lugar cerrada. El contorno de referencia 1 de la bolsa es de forma circular. En la desviación del contorno real 2 respecto del contorno de referencia 1 se reconoce que en este ejemplo la deflexión A para la dirección-Y es mayor que la deflexión A en la dirección-X. Por lo tanto, se obtienen diferentes gradientes para las rectas G de los ejes X, Y respectivos.

Después de que ahora con las etapas S1 - S5 han sido creadas todas las condiciones previas para una compensación de la deflexión A, se puede emplear la compensación en una sexta etapa S6 durante la mecanización real de una pieza de trabajo. Suponiendo el sincronismo y el mantenimiento de las condiciones marginales P2 de la sección de aprendizaje en una zona de tolerancia predeterminada, se puede multiplicar entonces durante la mecanización la corriente de carga P4 con el gradiente calculado para cada dirección axial (por lo tanto, la constante de proporcionalidad), y el valor de la deflexión A obtenido de esta manera se puede añadir como desviación de la corrección desde la posición de referencia de la fresadora F. En este caso, debe tenerse en cuenta la dirección de la deflexión A, que se puede calcular con el producto cruzado de la dirección del avance V y del sentido de giro D de la fresadora F. La deflexión V está, por lo tanto. perpendicularmente al flanco de la pieza de trabajo fabricado con la fresadora F.

En este caso, la compensación se puede activar, en principio, en primer lugar y a través de un reconocimiento automático del sincronismo se puede utilizar siempre entonces realmente cuando a la vez una simulación que se desarrolla en paralelo de la mecanización por arranque de virutas reconoce un sincronismo. De esta manera, una simulación no tiene que ser especialmente exacta y se desarrolla en controles numérico modernos para la visualización del proceso a menudo ya en paralelo con la mecanización. Alternativamente, en un programa de mecanización hay que prestar atención en lugares críticos a una mecanización en el sentido de la marcha y entonces se puede predeterminar la utilización de la compensación en el programa de mecanización.

Si está conectada la compensación, el control numérico debería procurar que se mantengan aproximadamente las condiciones marginales P2 de la sección de aprendizaje, puesto que sólo entonces el gradiente utilizado para la compensación proporcionará buenos resultados. En el caso de una desviación demasiado grande, el control numérico puede emitir una alarma correspondiente.

Hasta ahora se ha partido de que las elasticidades de la sujeción y de la pieza de trabajo son suficientemente pequeñas frente a elasticidades de los ejes de la máquina X, Y y de la fresadora F. La relación calculada una vez entre la corriente de carga P4 y la deflexión A se puede utilizar para las más diferentes piezas de trabajo.

Pero para sujeciones especiales o piezas de trabajo especiales también sus elasticidades juegan un papel más importante. Entonces se puede repetir el procedimiento descrito anteriormente para el cálculo de la relación entre la corriente de carga P4 y la deflexión A en esta sujeción y en esta pieza de trabajo y se puede calcular la relación para la aplicación especial, se puede almacenar y se puede aplicar a continuación.

Se ha mostrado que con la compensación descrita aquí de la deflexión se compensan incluso las fuerzas de deflexión Fa que se incrementan con al tiempo a través del desgaste de la fresadora F, puesto que debido al desgaste fluye una corriente de carga P4 más elevada y de esta manera se calcula una desviación correspondiente mayor para la compensación de la deflexión A.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la compensación de la deflexión (A) de una fresadora (F) durante la mecanización de una pieza de trabajo con una máquina herramienta de control numérico con varios ejes (X, Y), con las siguientes etapas:

• en una primera y una segunda etapas (S1, S2): realización de una sección de aprendizaje en una pieza de trabajo de prueba (W) con geometría conocida con la fresadora (F) fijada en un husillo de herramienta en el sentido de la marcha, en donde

• en una tercera y en una cuarta etapas (S3, S4): cálculo de una relación entre una variable (P4) proporcional al par de torsión (T) de un accionamiento del husillo de herramienta y de la deflexión (A) de la fresadora (F) perpendicularmente a una superficie de la pieza de trabajo de prueba (W), en donde la deflexión (A) se establece a través de una comparación de un contorno real (2) de la pieza de trabajo de prueba (W) con un contorno de referencia (1),

• en una quinta etapa (S5): almacenamiento de la relación ara la fresadora (F);

• en una sexta etapa (S6): mecanización de la pieza de trabajo con la fresadora (F) en el sentido de la marcha, en donde un ángulo de ataque de la fresadora (F) durante la mecanización de la pieza de trabajo (W) está ente 0° y140°, en este caso utilización de la relación almacenada para la compensación de la deflexión (A) de la fresadora (F) a través de la aplicación de una corrección de la posición proporcional a la variable (P4) sobre una posición de referencia de los ejes (X, Y) de la máquina herramienta.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la primera y/o la tercera etapa (S1, S3) comprenden un dimensionado de la pieza de trabajo de prueba (W) con un sensor (TP).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que en la segunda etapa (S2) se almacena un número de revoluciones utilizado para la sección de aprendizaje y/o un avance (V) de la fresadora (F) como condición marginal (P2), y en la sexta etapa (S6) se supervisa el cumplimiento de esta condición marginal (P2).

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, en el que por medio de simulación o por medio de programación se establece o se fuerza una mecanización en el sentido de la marcha.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que una corriente de carga del accionamiento calculada durante una sección de aprendizaje, se utiliza como la variable (P4) proporcional al par de torsión (T) del accionamiento del husillo de herramienta.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que como corriente de carga (P4) se almacena una corriente que fluye durante la sección de aprendizaje en el accionamiento del husillo de herramienta, reducida en la medida de la corriente de marcha en vacío y/o en una corriente de control previo del accionamiento.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que en el caso de una regulación del accionamiento orientada al campo, se almacena como corriente de carga (P4) una corriente que forma el momento del accionamiento, reducida en la medida de la corriente de marcha en vacío y/o en una corriente de control previo del accionamiento.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la variable (P4) es liberada de porciones de frecuencia perturbadora a través de filtrado.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que las porciones de frecuencia corresponden a la frecuencia giratoria de la fresadora (F), a la frecuencia de engrane de los dientes o al ruido de la corriente.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que en la quinta etapa (P5) se almacena la relación como gradiente recto en una tabla de la máquina herramienta.

11. Control numérico para una máquina herramienta, instalado para la realización de un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.