FR2522293A1 - Procede pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil a commande numerique - Google Patents
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Abstract
DANS LE PROCEDE SELON LA PRESENTE INVENTION, ON CLASSE L'USINAGE SUIVANT LA FORME D'USINAGE EN UNE PLURALITE DE GROUPES D'USINAGE. UNE MEMOIRE 30 DE COMBINAISON D'OUTILS EMMAGASINE DES LIGNES TCL DE COMBINAISON D'OUTILS CONTENANT CHACUNE UNE SERIE D'INFORMATIONS D'OUTILS DANS LA SEQUENCE D'UTILISATION DE CHAQUE GROUPE D'USINAGE. LORSQUE L'OPERATEUR DESIGNE DES GROUPES D'USINAGE, LES LIGNES CORRESPONDANTES SONT EXTRAITES DE LA MEMOIRE ET SONT EMMAGASINEES SUCCESSIVEMENT DANS UNE MEMOIRE 20 DE PROGRAMME D'USINAGE. LES OUTILS PRESENTES PAR LES LIGNES DE COMBINAISON D'OUTILS DANS LA MEMOIRE DE PROGRAMME D'USINAGE SONT ENSUITE REARRANGES ET ALIGNES SUR LA BASE DE L'OUTIL POUR FORMER UNE COMBINAISON D'OUTILS D'USINAGE MTC. L'USINAGE EST EXECUTE EN FONCTION DE CETTE COMBINAISON DE TELLE SORTE QUE LES USINAGES DES GROUPES D'USINAGE DIFFERENTS POUVANT ETRE OBTENUS AVEC UNOUTIL COMMUN SONT EXECUTES SIMULTANEMENT SANS QU'IL SOIT NECESSAIRE DE MONTER ET DE DEMONTER DE FACON REPETEE CET OUTIL.
Description
Procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à
commande numérique
La présente invention concerne un procédé pour comman-
der l'alignement d'outils dans une machine-outil à commande
numérique,tel qu'un centre d'usinage.
Jusqu'à présent, pour effectuer un usinage prédéterminé dans un centre d'usinage, il était nécessaire de donner à la machine en fonction de la forme d'usinage lors de chaque usinage une instruction relative à l'outil devant être utilisé C'est pourquoi, une mesure ordinaire consistait pour le programmeurs élaborer le programme d'usinage devant être exécuté par le centre d'usinage en déterminant les types d'outils à utiliser et la séquence optimale d'utilisation de ces outils pour obtenir la forme finale représentée sur les dessins Toutefois, un tel procédé de programmation demande beaucoup de travail et beaucoup
de temps et, en outre, exige un programmeur expérimenté possé-
dant des connaissances étendues dans le domaine concerné, cela en plus de l'opérateur qui, en réalité, dirige la machine, pour obtenir un fonctionnement satisfaisant de la machine Ces exigences réduisent le développement ou la généralisation du
centre d'usinage et le rendent peu pratique.
Dans ces conditions, on a proposé un procédé dans lequel l'usinage est classé suivant la forme à usiner en trois modes, à savoir: un mode d'usinage ponctuel, un mode d'usinage linéaire et un mode d'usinage de surface, chaque mode d'usinage étant en outre classé en une pluralité de groupes d'usinage et, lorsque l'opérateur introduiten termes de ces groupes d'usinage, la forme à usiner représentée sur les dessins, le programme d'usinage est établi automatiquement sur le c 8 té de la machine
et la machine exécute l'usinage en fonction du programme d'usi-
nage ainsi formé, de sorte que l'on supprime la nécessité de la programmation par un programmeur de manière à éviter le problème mentionné ci-dessus que pose la technique antérieure Selon ce procédé, le groupe d'usinage relatif au perçage d'un trou avec un foret, par exemple, comprend trois éléments d'usinage, à savoirs le perçage d'un centre ou avaat-trou, le perçage ou alésage avec un foret et le chanfreinage On effectue par conséquent le perçage d'un trou au foret en utilisant un foret à centrer, un foret ou mâche et une fraise à double tranchant dans l'ordre mentionné. Dans le cas o une série d'usinage utilise plusieurs de ces groupes d'usinage qui sont exécutés séquentiellement dans l'ordre désigné, on s'aperçoit souvent que l'élément d'usinage devant être effectué par un outil identique est exécuté de façon répétée dans diverses parties de la série d'usinages, ce qui se traduit fâcheusement par une augmentation de la fréquence de démontage et de montage de cet outil sur la broche de la machine et, par conséquent, par un temps d'usinage
inutilement long pour terminer l'usinage.
C'est pourquoi, la présente invention a pour objet principal un procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à commande numérique, procédé dans lequel les éléments d'usinage devant être exécutés par un outil
commun à plusieurs groupes d'usinage sont effectués simulta-.
nément sans qu'il soit nécessaire de monter et de démonter cet outil. cette fin, le procédé selon la présente invention pour commander l'alignement d'outils dans une machine-outil à commande numérique consiste: à classer l'usinage requis en une
pluralité de groupes d'usinage en fonction de la forme d'usi-
nage; à utiliser une mémoire de combinaison d'outils, une mémoire de programme d'usinage et une mémoire d'ensemble d'outils; à emmagasiner, dans la mémoire de combinaison d'outils, des lignes de combinaison d'outils contenant les noms des outils intervenant dans les séquences d'utilisation pour les groupes d'usinage respectifs; à désigner les groupes d'usinage pour extraire les lignes de combinaison d'outils correspondantes sous forme de groupes; à emmagasiner, dans la mémoire de programme d'usinage, la ligne de combinaison d'outils relative aux groupes d'usinage respectifs; à former une combinaison d'outils d'usinage dans la mémoire d'ensembles d'outils en réarrangeant et en alignant, en se basant sur les outils, les outils contenus par les lignes de combinaison d'outils emmagasinés dans la mémoire de programmes d'usinage; et à effectuer l'usinage en fonction de la combinaison d'outils d'usinage de manière que les usinages des différents groupes d'usinage, pouvant être obtenus à l'aide d'un outil commun à ces groupes d'usinage, soient exécutés simultanément sans qu'il soit
nécessaire de monter et de démonter de façon répétée cet outil.
Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de la
présente invention apparaîtront clairement dans la description
donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation de face d'un exemple d'un centre d'usinage auquel le procédé de la présente invention est appliqué; la figure 2 est une vue en élévation latérale du centre d'usinage représenté sur la figure 1; la figure 3 est un schéma synoptique de commande du centre d'usinage représenté S ur la figure 1; la figure 4 est une illustration des groupes d'usinage pour différents modes d'usinage; la figure 5 est une vue en élévation de face montrant les formes d'usinage de groupes d'usinage constituant un mode d'usinage ponctuel; j la figure 6 montre des formes d'usinage de divers groupes d'usinage compris dans un mode d'usinage linéaire, les parties comportant le suffixe (a) étant des vues en plan tandis que les parties comportant le suffixe (b) sont des vues en élévation de face; la figure 7 montre des formes d'usinage de divers groupes d'usinage compris dans un mode d'usinage de surface, les parties comportant le suffixe (a) étant des vues en plan tandis que les parties comportant le suffixe (b) sont des vues en élévation de face; 2522 t 93 la figure 8 est une illustration schématique du contenu d'une mémoire de combinaison d'outils; la figure 9 a est un exemple d'une vue en élévation de face d'une pièce à usiner, cette vue pouvant Otre utilisée comme dessin d'usinage; la figure 9 b est un exemple d'une vue en plan de la pièce représentée sur la figure 9 a, cette vue pouvant être utilisée comme dessin d'usinage; la figure 10 est une illustration d'un programme d'usinage devant être exécuté pour usiner la pièce représentée sur la figure 9; la figure 11 est une illustration schématique du contenu de la mémoire d'ensembles d'outils; la figure 12 est une illustration d'un alignement d'outils devant être donné à une mémoire d'ensembles d'outils; et la figure 13 est une illustration schématique montrant
le détail de la mémoire d'ensembles d'outils.
On va maintenant décrire un mode de réalisation
préféré de la présente invention -
Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, un centre d'usinage, comme par exemple une machine-outil à commande numérique, auquel le procédé de la présente invention est appliqué, comporte un corps principal 2 et une table X-Y 3
qui peut se déplacer dans un plan horizontal dans deux direc-
tions perpendiculaires par rapport au corps principal 2 La table X-Y 3 peut supporter une pièce à usiner Un magasin 5 sensiblement en forme de disque est monté de façon tournante sur le corps principal 2 Le magasin 5 est pourvu, sur sa
périphérie extérieure, d'une pluralité d'alvéoles 5 a de -
magasin répartis suivant un pas circonférentiel constant.
Chaque alvéole est identifié par un numéro d'identification
qui lui est propre et est adapté pour recevoir un outil 6.
Une broche 7 est supportée de façon tournante par une partie du corps principal 2 au-dessus de la table X-Y 3 Un échangeur
2522 * 93
9 d'outils disposé sur le côté gauche de la broche 7 telle qu'on la voit sur la figure 1 est adapté pour extraire du magasin 5 un outil destiné à la phase suivante de l'opération d'usinage et pour monter cet outil sur la broche 7 tout en démontant l'ancien outil 6 de la broche 7 et en le ramenant
dans le magasin 5 Un clavier Il et un dispositif de visuali-
sation 12, dont on donnera une explication par la suite, sont disposés sur un tableau de commande 10 qui, lui-même, est supporté par le corps principal 2 du centre d'usinage Comme on le voit sur la figure 3, le clavier 11 et le dispositif de visualisation 12 sont reliés à un dispositif de commande principal 13 auquel sont également reliés une mémoire 15 de matière, une mémoire 16 de mode d'usinage, une mémoire 17 de groupes d'usinage, un dispositif 19 de calcul de conditions
de coupe, une mémoire 20 de programmes d'usinage, et un dispo-
sitif 23 de commande d'alignement dtoutils Une mémoire 25 d'ensembles d'outils est reliée au dispositif 23 de commande
d'alignement d'outils Un dispositif 21 de conversion de pro-
gramme, un dispositif 22 de commande de forme d'usinage, un dispositif 26 de calcul d'usinage ponctuel, un dispositif 27 de calcul d'usinage linéaire et un dispositif 29 de calcul d'usinage de surface sont reliés à une mémoire 30 de combinaison d'outils qui est rattachée au dispositif de commande principal 13 Plus spécifiquement, le dispositif 26 de calcul d'usinage ponctuel comprend, sous la forme d'une liaison en série, une section 31 de calcul d'usinage de centre ou d'avant-trou reliée à une mmnoie 3 Ode combinaison d'outils, une section 32 de calcul d'usinage intermédiaire et une section 33 de calcul d'usinage
de chanfrein reliée au dispositif de commande principal 13.
Une mémoire intermédiaire 35 de programme d'exécution est reliée au dispositif de commande principal 13 Un dispositif de commande auxiliaire 36, un dispositif 37 de commande de broche et un dispositif 39 de commande d'arbre sont reliés à la mémoire intermédiaire 35 Le dispositif de commande auxiliaire 36 est adapté pour exécuter diverses fonctions de commande auxiliaires comme par exemple la commande de l'entraînement du magasin 5 et de l'échangeur 9 d'outils, la mise en fonction ou hors fonction de la source d'huile soluble, etc Le dispositif 37 de commande de broche et le dispositif 39 de commande d'arbre sont reliés, respectivement, à un moteur 40 d'entraînement de broche et à une pluralité de moteurs 41 d'entraînement d'arbre pour effectuer la commande d'entrainement de ces broches et de
ces arbres.
Pour usiner une pièce dans le centre d'usinage 1 ayant la structure décrite, le dispositif de commande principal 13 extrait la table de matière de la mémoire 15 de matière et l'affiche sur le dispositif de visualisation 12 de manière que l'opérateur puisse introduire par l'intermédiaire du clavier 11 le type de matière de la pièce Ensuite, le dispositif de commande principal 13 extrait de la mémoire 16 de mode d'usinage le mode d'usinage devant être exécuté et indique ce mode à l'opérateur Comme on peut le voir sur la figure 4, laemodes d'usinage sont classés en trois types de modes d'usinage, à savoir un mode d'usinage ponctuel qui utilise un foret ou un outil analogue, un mode d'usinage linéaire qui utilise une fraise en bout ou un outil analogue et un mode d'usinage de
surface qui utilise une fraise à surfacer ou autre outil ana-
logue Lopérateur examine alors la forme finale de la pièce sur le dessin et juge quel est celui de ces trois modes d'usinage auquel appartient l'usinage devant être exécuté tout d'abord et il introduit par l'intermédiaire du clavier 11 le mode d'usinage choisi Il en résulte que le dispositif de commande principal 13 affiche sur le dispositif de visualisation 12 les groupes d'usinage correspondant au mode d'usinage choisi, de manière que l'opérateur puisse juger quel est celui de ces groupes d'usinage affichés auquel appartient la forme d'usinage représentée sur le dessin et qu'il désigne le groupe d'usinage approprié et l'introduise dans le système En particulier, la mémoire 17 de groupes d'usinage emmagasine, comme représenté sur la figure 4, une pluralité de groupes d'usinage 1 A à 1 H, 2 à 2 I et 3 à 3 G pour chaque mode d'usinage Les formes
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d'usinage des groupes d'usinage respectifs 1 A à 1 H du mode d'usinage sont illustrés sur la figure 5 De façon similaire, les formesd'usinage des groupes d'usinage 2 B à 2 I du mode d'usinage linéaire sont représentées sur la figure 6, tandis que les formes d'usinage 3 k à 3 G des groupes d'usinage appar- tenant aux modes d'usinage de surface sont représentés sur la figure 7 Sur les dessins, la référence 6 désigne un outil, tandis que les symboles Y et K représentent la pièce et le lieu géométrique du centre de l'outil Du fait que presque tous les modèles d'usinage pouvant être obtenus dans le centre
d'usinage t sont couverts, l'opérateur peut choisir immédiate-
ment et introduire le groupe d'usinage approprié en vérifiant la forme finale de la pièce dans le dessin avec les formes
d'usinage affichées sur le dispositif d'affichage.
A la réception de l'entrée du groupe d'usinage, le dispositif de commande principal 13 extrait de la mémoire 30 de combinaison d'outils une ligne TCL de combinaison d'outils
correspondant au groupe d'usinage choisi et envoie cette in-
formation sélectivement à celui des dispositifs 26, 27 et 29
de calcul d'usinage qui a été choisi préalablement.
De façon plus spécifique, la mémoire 30 de combinaison d'outils emmagasine, comme représenté sur la figure 8, les noms
des outils à utiliser pour l'exécution de chaque groupe d'usi-
*nage dans une ligne allant de la gauche vers la droite, cela sous la forme d'une ligne TCL de combinaison d'outils, dans chaque adresse ADS L'agencement est tel que, une fois que le groupe d'usinage a été désigné, la ligne TCL de combinaison d'outils correspondant au groupe d'usinage désigné est fournie au dispositif de calcul correspondant parmi les dispositifs de
calcul 26, 27 et 29 En supposant ici que l'opérateur a intro-
duit un groupe d'usinage de perçage de trous qui appartient au mode d'usinage ponctuel, le dispositif de commande principal 13 lit une série d'outils, c'est-à-dire la ligne TCL de combinaison d'outils consistant en un foret à centrer, un foret à percer et une fraise à double tranchant qui sont utilisés pour le perçage, cette lecture étant effectuée à partir de 001 de
l'adresse ADS dans la mémoire 30, et la ligne TCL de combi-
naison d'outils ainsi lue est fournie d'un seul bloc au dispositif 26 de calcul d'usinage ponctuel Ensuite, la section 31 de calcul d'usinage de trou de centrage calcule le diamètre du foret à centrer qu'il faut utiliser tout d'abord, ce calcul
étant effectué à partir des données d'usinage telles que le dia-
mètre du trou quiest introduit par l'opérateur à l'aide du clavier 11 La section de calcul 31 détermine également si le chanfreinage peut être exécuté simultanément avec le perçage du centre, cela en comparant le diamètre du trou et le diamètre du foret à centrer n particulier, si le diamètre du foret à centrer est plus grand que le diamètre du trou à forer, il est possible d'usiner le chanfrein 44 simultanément avec l'usinage
du trou central sur la figure 5 au moyen du foret à centrer.
Ensuite, la section 32 de calcul d'usinage intermédiaire calcule le diamètre du foret devant être utilisé à la suite du foret à centrer ainsi que le modèle d'utilisation du foret, par exemple la pénétration par tour, la pénétration totale, etc. Pendant ce temps, la section 33 de calcul d'usinage de chanfrein calcule les diamètres de la fraise devant être utilisée pour les parties chanfreinées 44 de trousautre que le trou dans lequel le chanfrein a été effectué au moyen d'un foret à centrer Le résultat du calcul est fourni par l'intermédiaire du dispositif de commande principal 13 au dispositif 19 de calcul de condition de coupe qui, lui-même, calcule et détermine la condition de coupe, comme par exemple la vitesse d'avance et la vitesse périphérique de chaque outil Ces données sont emmagasinées dans la mémoire 20 de programme d'usinage conjointement avec la ligne TCL de combinaison d'outils fournie par le dispositif
26 de calcul d'usinage ponctuel contenant les données détail-
lées commepar exemple,le diamètre des outils Les données et la ligne TCL de combinaison d'outils ainsi emmagasinéesforment une programme PRO 1 d'usinage Ensuite, une demande est affichée sur le dispositif de visualisation 12 par l'intermédiaire du dispositif 22 de commande de forme d'usinage pour l'entrée d'informations de position d'usinage En réponse à cette demande, l'opérateur introduit les données requises à l'aide du clavier 11 Les valeurs introduites sont emmagasinées en tant qu'informations de position d'usinage dans le programme
d'usinage PRO 1.
L'opérateur désigne et introduit donc le groupe d'usinage pour chaque mode d'usinage et, à chaque introduction, la ligne TCL de combinaison d'outils correspondant au dispositif
désigné est extraite de la mémoire 30 de combinaison d'outils.
Les diamètres des outils et les conditions de coupe sont ensuite
déterminés en fonction des outils et de la séquence d'utilisa-
tion des outils présentée par la ligne TCL de combinaison d'ou-
tils et sont emmagasinés dans la mémoire 20 de programme
conjointement avec les informations de position d'usinage.
Pour d'autres groupes d'usinage, la section 32 de calcul d'usinage intermédiaire détermine les diamètres des outils tels que la fraise enbout, le foret, le taraud,l'alésoir, etc, présentés par la ligne TCL de combinaison d'outils, ainsi que le modèle d'utilisation de ces outils pour usiner les trous autres que le perçage d'un trou de centrage et le chanfreinage, et le dispositif de calcul d'usinage linéaire ainsi que le dispositif 29 de calcul d'usinage de surface déterminent, à partir de la ligne TCL de combinaison d'outils extraite de la mémoire 30 de combinaison d'outils (la ligne TCL de combinaison d'outils peut ne contenir qu'un seul outil), le nombre de lames et de formes d'outils correspondant au degré de finition qui est
donné par l'opérateur à l'aide du clavier 11 De plus, le dis-
positif 29 de calcul d'usinage de surface détermine le détail des données concernant les outils en tenant compte également de la direction de l'usinage En fonction de ces données, le dispositif 19 calcule les conditions de coupe et emmagasine dans la mémoire 20,sous la forme du programme d'usinage PRO 1,
les conditions ainsi déterminées.
Ensuite, lorsque l'entrée d'une série de groupes d'usinage pour une pièce à usiner est terminée de la manière décrite, le dispositif de commande principal 13 ordonne au dispositif 23 de commande d'alignement d'outils d'extraire les lignes TCL de combinaison d'outils correspondant à une série de groupes d'usinage emmagasinée dans la mémoire 20 de pro-
gramme d'usinage et exécute un calcul pour former une combi-
naison MTC d'outils d'usinage en réarrangeant ou alignant les outils, lesquels ont été introduits sous la forme de groupes d'usinage successifs, en se basant sur les outils en fonction de la séquence d'utilisation Par exemple, lorsque l'usinage doit être exécuté sur une pièce W,comme représenté sur les figures 9 a et 9 b, un programme d'usinage PRO 1, représenté schématiquement sur la figure 10, est emmagasiné dans la mémoire au fur et à mesure que l'opérateur introduit les groupes d'usinage successifs En particulier, le programme d'usinage PRO 1 comprend l'unité de programme Nos UNO représentant l'ordre d'entrée, les noms NOM DE GROUPE des groupes d'usinage, les noms NOM des outils, les cotes nominales CAL, le suffixe SAF de section, etc, qui sont disposés dans l'ordre de l'introduction
depuis le côté supérieur jusqu'au c 8 té inférieur de la figure.
D'autre part, comme on peut le voir sur la figure 11, la mémoire d'ensembles d'outils est divisée de façon imaginaire en trois régions variables, à savoir: une première région 42, une seconde région 43 et une troisième région 45 Des indicateurs FLG sont fixés aux premières adresses des régions 43 et 45 pour que ces régions se distinguent les unes des autres Le dispositif 23 de commande d'alignement d'outils extrait le groupe d'usinage Nos, le h OM de GROUFE et le nom NOM des outils dans l'ordre de l'upité de programme No UNO, et emmagasine les données ainsi extraites dans la première région 42 de la mémoire 25 lorsque le groupe d'usinage extrait appartient au mode d'usinage de surface ou au mode d'usinage linéaire pourvu que les outils utilisés dans ce groupe d'usinage soient destinés à un usinage d'ébauchage (représenté par "R" dans la colonne NOM de noms d'outils sur la figure 10), tandis que lorsque les outils sont destinés à un usinage de finition (représenté par "F" dans la
colonne nom NOM de noms d'outils), les données sont emmagasi-
nées dans la troisième région 45 Par contre, lorsque le groupe d'usinage extrait appartient à un mode d'usinage ponctuel, le dispositif 23 de commande d'alignement d'outils extrait, en règle générale, les noms NOM des outils de chaque groupe d'usinage dans la séquence d'utilisation depuis le c 8 té supérieur jusqu'au côté inférieur de la figure 10,et emmagasine ces noms dans la seconde région 43 Toutefois, les données concernant les alésoirs, les tarauds et les foresàaléser que l'on peut considérer comme étant matériellement des outils de finition en raison des faibles profondeurs de coupe sont emmagasinés dans la troisième région 45, comme on l'expliquera par la suite (voir les phases ( 10), ( 23) et ( 24) sur la figure 12) Pendant l'emmagasinage des noms NOM d'outils dans la seconde région 43, le dispositif 23 de commande d'alignement d'outils effectue une recherche pour savoir si un outil identique a déjà été emmagasiné dans la seconde région 43, en examinant la coïncidence des noms NOM
d'outils, les cotes nominales CAL et le suffixe SAF de section.
Si un outil identique a déjà été emmagasiné, en évite un double emmagasinage de cet outil mais, en l'absence d'outil identique à l'outil devan* être emmagasiné, le nom NOM de cet outil est enregistré à l'extrémité arrière des noms NOM des outils qui
ont déjà été emmagasinés dans la seconde région 43.
On va expliquer cette opération ci-après en se référant à la figure 12 Au cours de la phase ( 2) de la figure 12, une fraise de surfaçage pour un usinage d'ébauchage (représenté par ofraise à surfacer pour &bauchageu sur la figure 12), dont le No. d'unité UNO est 2, est emmagasiné dans la première région 42, tandis qu'au cours de la phase ( 3), la fraise de finition de face (représentée par "fraise à surfacer pour finition" sur la figure 12) est emmagasinée dans la troisième région 45 Un foret
à centrer de 14,0 apparatt communément dans les groupes d'usi-
nage qui portent les Nos, d'unités UNO 4, 5, 6 et 7 Le foret à centrer de 14,0 est enregistré dans la région 43 pour la première fois au cours de la phase ( 6) de la figure 12 mais aucun enregistrement n'est effectué dans la mémoire 25 au cours
des phases ( 8), ( 11) et ( 15) sur la figure 12 car l'enregistre-
ment de cet outil a déjà été effectué dans la section ( 6).
Pendant l'exécution réelle de l'usinage, il est stric- tement nécessaire d'empécher toute séquence désordonnée ou erronée de lutilisation d'outils autres que ceux qui sont considérés comme étant des outils de finition, c'est-à-dire une séquence erronée d'utilisation d'outils enregistrée dans la région 43 De façon plus spécifique, on va supposer ici que le groupe d'usinage de perçage de trou porte le No d'unité UNO 7, et que le foret à centrer de 14,0, qui est l'outil utilisé
en premier dans ce groupe d'usinage UNO 7, n'a pas été enre-
gistré au cours de la phase ( 15) sur la figure 12 parce que cet outil a déjà été enregistré dans la première adresse de la région 43 En ce qui concerne l'enregistrement du foret de 32,0, cet outil doit alors être enregistré à l'extrémité arrière de la ligne d'outils dans la région 43 car l'enregistrement de cet outil n'a pas encore été effectué Toutefois, l'enregistrement du foret de 32,0 à un tel endroit entraîne un inconvénient dans l'usinage réel par le fait que le foret de 32,0 est mis en action après l'action d'une fraise enbout de 30,0 qui doit être utilisée après le perçage à l'aide du foret Pour éviter cet inconvénient, pendant l'enregistrement du foret de 32,0, une recherche est effectuée pour savoir le nom NOM de tout outil indiqué en dessous du foret de 32,0 sur la figure 10 sauf le foret à aléser de 40,0 et le foret à aléser de 80,0 considérés comme des outils de finition, qui ont déjà été emmagasinésdans la région 43 Dans le cas o il y a déjà un outil (la fraise en bout de 30,O a déjà été enregistrée dans ce cas), comme on peut le voir dans la phase ( 16) de la figure 12, le nom NOM
du foret de 32,0 est enregistré à la position située immédiate-
ment avant le nom NOM de cet outil, lequel est la fraise en bout de 30,O dans ce cas On a également recours à la même vérification et à la mreme façon de procéder pour les forets à
2522293-
aléser suivants de 38,5 et de 39,5 et les noms des forets à aléser de 38, 5 et de 39,5 sont enregistrés immédiatement avant la fraise en bout de 30, 0 comme dans les phases ( 17) et ( 18) de la figure 12 L'entrée de la fraise en bout de 30,0 A n'est pas effectuée au cours de la phase ( 19) sur la figure 12, car le nom de cet outil a déjà été enregistré En ce qui concerne l'outil suivant qui est un foret à aléser de 79,5, du fait qu'une fraise de chanfreinage de 10,0 a déjà été enregistrée, le foret à aléser de 79,5 oet enregistré immédiatement avant "l'outil à chandinerde 10,0 A" dans la région 43 comme représenté dans la phase ( 20) sur la figure 12 De cette façon il est possible
d'aligner dans la région 43 les noms NOM des outils sans per-
turber la séquence d'utilisation des outils contenus dans la
ligne TCL de combinaison d'outils de chaque groupe d'usinage.
Le dispositif 23 de commande d'alignement d'outils effectue la recherche décrite ci-dessus pour un outil identique uniquement pour introduire de façon successive les groupes d'usinage
appartenant au mode d'usinage ponctuel (pour les unités succes-
sives 4, 5, 6 et 7 sur la figure 10) En particulier, lorsque le système de coordonnées de référence est révisé pendant l'usinage ou lorsqu'un mode d'usinage pouvant être obtenu à l'aide d'un seul outil (désigné ci- après comme étant le "mode à un seul outil") est introduit, la zone de recherche est divisée
par l'unité No UNO de ce programme En particulier, le dispo-
sitif 23 de commande d'alignement d'outils n'effectue pas une recherche à travers cette unité No UNO Comme on peut le voir dans la phase ( 23), les outils enregistrés dans la troisième région 45 sont alignés dans l'ordre descendant de la fraise de finition de face, la fraise de finition en bout, l'alésoir, le taraud et le foret à aléser dans la mémoire 25 comme on peut le voir sur la figure 12, pour chacun des programmes d'une série de programmes qui sont délimités par l'unité No îNO 1 de support d'établissement de coordonnées, l'unité No UNO 9 de
support d'instructions de fin d'usinage (FIN).
Lorsque l'emmagasinage ou enregistrement est terminé pour les noms NOM desoutils appartenant à tous les groupes d'usinage du programme d'usinage PR Ol, la combinaison MTC d'outils d'usinage a été formée dans la mémoire 25 o, comme on peut le voir dans la phase ( 26) de la iigure 12, les noms des outils devant être utilisés pour l'usinage projeté de la pièce sont correctement alignés dans la séquence d'utilisation depuis le côté supérieur jusqu'au côté inférieur par rapport bà la figure Pour expliquer de façon-plus détaillée le contenu de la mémoire 25, représentée sur la figure 13, la mémoire 25 emmagasine, en plus des noms NOM des outils, les cotes nominales CAL et les suffixes SAP de section des outils à enregistrer dans la mémoire 25, les Nos des alvéoles auxquels sont assignés les outils ainsi que les Nos UNO des unités de programme
qui utilisent ces outils Le dispositif 23 de commande d'aligne-
ment d'outils fonctionne de manière à enregistrer dans la mémoire 25 les Nos UNO d'unités de programme comportant les outils dont l'enregistrement a été refusé en raison de la présence d'un enregistrement antérieur trouvé au cours de la recherche dans la région 43 Par conséquent, en extrayant de la mémoire 25 le No UNO d'unité de programme, on peut connaître
tous les types d'usinage devant être exécutés par cet outil.
Lorsque l'alignement de l'outil d'usinage, c'est-à-
dire la combinaison MTC d'outils d'usinage est achevée dans la mémoire 25, le dispositif de commande principal 13 ordonne au dispositif 23 de commande d'alignement d'outils d'extraire les noms NOM des outils alignés dans la mémoire 25 successivement
depuis le côté supérieur jusqu'au côté inférieur de la combi-
naison MTC d'outils d'usinage telle qu'on la voit sur la figure 13, et fournit ces données conjointement avec les informations de position d'usinage pour les groupes d'usinage respectifs du programme d'usinage PR 01 au dispositif 21 de conversion de
programmes qui, à son tour, transforme ces données en un pro-
gramme d'exécution PR 02 en termes de code machine Le programme
d'exécution PR 02 est alors emmagasiné dans la mémoire intermé-
diaire 35 de programme d'exécution.
Ensuite, l'opérateur place la pièce V sur la table
X-Y 3 et donne à l'aide du tableau de commande 10 une ins-
truction de commencement d'usinage au dispositif de commande principale 13 En réponse à cette instruction, le dispositif de commande principal 13 met en fonction le dispositif de commande auxiliaire 36, le dispositif 37 de commande de broche
et le dispositif 39 de commande d'arbre de manière que l'usi-
nage demandé soit exécuté conformément au programme d'exécution PR 02 Par conséquent, l'usinage est effectué à l'aide de la séquence d'outils alignés dans la combinaison MTC d'outils
d'usinage emmagasinée dans la mémoire 25 d'ensembles d'outils.
Lorsqu'un outil 6 est monté sur la broche 7 en vue d'un usinage du mode d'usinage ponctuel, l'usinage est exécuté conformément aux Nos UNO d'unités de programme enregistrés dans la mémoire 25, pour tous les groupes d'usinage simultanément sans échange d'outils par l'échangeur 9 d'outils En particulier, dans le cas d'un perçage à l'aide du foret de 10, 0, le perçage est effectué pour les groupes d'usinage des Nos UNO d'unités correspondant à 4, 5 et 6 à partir du côté gauche par rapport à la figure 13, sans opérer d'échange d'outil, c'est-à-dire avec le même foret de 10,0 Comme mentionné précédemment, les outils d'ébauchage dans les modes d'usinage linéaire et
de surface sont enregistrés dans la première région 42 repré-
sentée dans la partie supérieure de la figure 11, tandis que les outils de finition sont enregistrés dans la troisième région 45 Par conséquent, la pièce Y est tout d'abord ébauchée puis les usinages du mode d'usinage ponctuel sont effectués sans désordre ni perturbation de la séquence d'outils présentée par la ligne TCL de combinaison d'outils dans chaque groupe d'usinage La finition est ensuite exécutée pour terminer l'usinage Le service commun offert par l'outil 6 dans la seconde région 43 pour une pluralité de groupes d'usinage est exécuté avec une erreur d'usinage minimale, car la recherche effectuée par le dispositif 23 de commande d'alignement d'outils dans le contenu de la mémoire 25 d'ensembles d'outils est effectuée uniquement dans le même système de coordonnées De plus, du fait que la recherche mentionnée ci-dessus n'est pas effectuée dans un usinage du mode à un seul outil, on évite divers problèmes tels qu'une interférence entre l'outil 6 et la pièce W, interférence qui, sans cela, pourrait avoir lieu lorsque, par exemple, un usinage d'un mode d'usinage ponctuel devant être exécuté après le mode d'usinage à un seul outil
est effectué par erreur avant ce dernier.
Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation préféré en se référant spécifiquement' à un centre d'usinage, il va sans dire que l'homme de l'art comprendra clairement que l'invention peut aussi être appliquée à n'importe quelle sorte d'outil de machine a commande numérique du type dans lequel l'opérateur donne des instructions à la machine en termes de
groupes d'usinage.
Comme on l'a décrit, selon la présente invention, les lignes TCL de combinaison d'outils correspondant à des groupes d'usinage choisis en fonction de la forme d'usinage voulue sont emmagasinés dans une mémoire 20 de programme d'usinage,et les outils présentés par la ligne TCL de combinaison d'outils emmagasinée dans la mémoire 20 sont réarrangés et alignés sur la base des outils de manière à former une combinaison MTC
d'outils d'usinage dans une mémoire 25 d'ensembles d'outils.
L'usinage est effectué en conformité avec la combinaison STC
d'outils d'usinage de manière telle que les usinages de diffé-
rents groupes d'usinage pouvant être obtenus à l'aide d'un outil commun à ces groupes d'usinage sont exécutés à l'aide-de cet outil simultanément sans changement d'outil Dans le procédé mentionné ci-dessus, dans lequel les groupes d'usinage sont exécutés directement de façon successive, la fréquence d'échange des outils est élevée au point d'être impraticable car, même si un outil peut être utilisé pour différents groupes d'usinage, cet outil doit être monté et démonté à chaque début et à chaque fin de l'usinage que doit exécuter cet outil dans chaque groupe d'usinage indépendant On remarquera que la présente invention élimine l'accroissement de la fréquence d'échange d'un outil dé au montage et au démontage répétés de cet outil De plus, la présente invention supprime la nécessité d'un travail de programmation fastidieux et, par conséquent, peut abréger considérablement le temps total d'usinage.
Il est bien entendu que la description qui précède
n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être
apportées dans le cadre de la présente invention.
Claims (4)
1 Procédé pour commander l'alignement d'outils dans une machine-outil à commande numérique, caractérisé par le fait que t on classe l'usinage requis en une pluralité de groupes d'usinage en fonction de la forme d'usinage; on utilise une mémoire de combinaison d'outils, une mémoire de programme d'usinage et une mémoire d'ensembles d'outils; on emmagasine, dans ladite mémoire de combinaison d'outils, des lignes de combinaison d'outils contenant les noms des outils dans les séquences d'utilisation pour les groupes d'usinage respectifs; on désigne lesdits groupes d'usinage pour extraire les lignes de combinaison d'outils correspondantes en tant qu'unités; on emmagasine, dans ladite mémoire deprogramme d'usinage, lesdites lignes de combinaison d'outils pour les groupes d'usinage respectifs; on forme une combinaison d'outils
d'usinage dans ladite mémoire d'ensembles d'outils en réarran-
geant et en alignant, sur la base des outils, lesdits outils
contenus dans lesdites lignes de combinaison d'outils emmaga-
sinées dans ladite mémoire de programme d'usinage; et on effectue l'usinage en conformité avec ladite combinaison d' outils d'usinage de manière que les usinages devant &tre
exécutés par un outil commun à une pluralité de groupes d'usi-
nage soient exécutés simultanément sans qu'il soit nécessaire
de monter et de démonter de façon répétée cet outil.
2 Procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à commande numérique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on classe en fonction de la forme d'usinage ledit usinage requis en un mode d'usinage ponctuel, un mode d'usinage linéaire et un mode d'usinage de surface, chacun desdits modes d'usinage étant en outre classé
en une pluralité de groupes d'usinage.
3 Procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à commande numérique suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que: on divise ladite mémoire d'ensembles d'outils en une première région, une seconde région et une troisième région; on enregistre dans ladite première
région les noms des outils d'ébauchage des groupes d'usinage.
appartenant audit mode d'usinage linéaire ou audit mode d'usi-
nage de surface; on enregistre dans ladite troisième région les noms des outils de finition des groupes d'usinage apparte- nant audit mode d'usinage linéaire ou audit mode d'usinage de surface; et on enregistre, en règle générale, dans ladite seconde région les noms des outils en conformité avec la séquence d'utilisation représentée par la ligne de combinaison d'outils du groupe d'usinage lorsque ledit groupe d'usinage
appartient audit mode d'usinage ponctuel.
4 Procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à commande numérique suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'au cours de l'enregistrement du nom de l'outil dans ladite seconde région, on effectue une recherche en vue de l'enregistrement de l'outil identique dans ladite seconde région, et on autorise l'enregistrement dudit nom de l'outil uniquement si aucun enregistrement de l'outil
identique n'a été effectué dans ladite seconde région.
5 Procédé pour commander l'alignement des outils dans une machine-outil à commande numérique suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on attribue auxdits groupes d'usinage emmagasinés dans ladite mémoire de programme d'usinage leurs propres Nos, d'unités de programme, et que l'on emmagasine dans ladite mémoire d'ensembles d'outils lesdits Nos d'unités de programme correspondant auxdits groupes d'usinage devant
être exécutés simultanément par chaque outil.
6 Procédé pour commander l'alignement des outils dans
une machine-outil à commande numérique suivant les revendications
4 ou 5, caractérisé par le fait que l'on effectue ladite re-
cherche dans ladite seconde région uniquement pour introduire successivement sous forme d'entrée les groupes d'usinage
appartenant audit mode d'usinage ponctuel.
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- 1982-11-05 DE DE19823240974 patent/DE3240974A1/de active Granted
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