NL9320054A - Besturingseenheid voor CNC-bedreven werktuigmachines. - Google Patents

Description

Besturingseenheid voor CNC-bedreven werktuigmachines

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een besturingseenheid en een werkwijze voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines, in het bijzonder op CNC-bedreven freesmachines en machinecentra.

Terwijl CNC-bedreven werktuigmachines al jaren bestaan, is hun efficiëntie en bruikbaarheid beperkt door hun onvermogen om in de programmeringsfase met vele factoren rekening te houden die de produk-tie-efficiëntie beïnvloeden, met inbegrip van: aantal werkstukken in een serie, bedrijfskosten, werktuigvervangingstijd, kosten van de werktuigen enzovoorts. Bovendien is de star deterministische aard van CNC-bedreven werktuigmachineprogrammering niet in staat rekening te houden met onvoorziene veranderingen in ware-tijd snijomstandigheden zoals diepte en breedte van metaalverspaning, werktuigslijtage, niet-uniformiteit van onafgewerkte werkstukken enzovoorts.

Het is een van de doelstellingen van de onderhavige uitvinding om de beperkingen en nadelen van de huidige CNC-bedreven werktuigmachines te ondervangen en om een optimaliserende besturingseenheid voor werktuigmachines te verschaffen, in het bijzonder voor CNC-bedreven freesmachines en machinecentra, die de optimale snijmodi berekent overeenkomstig criteria voor de produktie-efficiëntie, en automatisch adaptieve voedings- en spilsnelheidsbesturing verschaft als reactie op ware-tijd snijomstandigheden, een constant en vooraf instelbaar spil-draaimoment en/of werktuiglevensduur behoudt, optimaal machinebedrijf waarborgt, werktuigbreuken voorkomt en werktuigstatus aanduidt.

Overeenkomstig de uitvinding wordt dit bereikt door het verschaffen van een besturingseenheid voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines, met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachines voedt en voedingsaandrijvingen die het voedingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedingsaandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voe-dingssnelheid kunnen produceren die ofwel wordt bepaald door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment dat door de werktuigspil is verschaft, ofwel door de besturingseenheid, die deze instelling in een leermodus van de besturingseenheid opheft, omvattende een eerste eenheid voor het bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snij-draaimoment tot stand te brengen; een tweede eenheid voor het instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhankelijk van het bewaakte hoofdaandrijvings-draaimoment; een derde eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en voor het besturen van de voedings-aandrijving van de werktuigmachine; een vierde eenheid die reageert op het bewaakte hoofdaandri jvings-draaimoment en die voedingssnelheid-beperkingssignalen aan de derde eenheid levert voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken, met het kenmerk dat de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid door een compensatoreenheid wordt geadresseerd die enerzijds reageert op signalen van een comparatoreen-heid die het ingestelde draaimoment vergelijkt met het werkelijke, momentane draaimoment zoals door de eerste eenheid is aangeduid, en die anderzijds reageert op signalen van een identificeringseenheid die het momentane doorsnedegebied van de snede berekent als reactie op signalen van zowel de eerste, hoofdaandrijvingsdraaimoment-bewakings-eenheid als de voedingssnelheid-berekeningseenheid, waarbij de compensatoreenheid een uiterst precieze stabilisatie van het draaimoment vergemakkelijkt.

De uitvinding verschaft verder een werkwijze voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines die een hoofdaandrijving hebben die de werktuigspil van de werktuigmachines voedt en voedingsaandrijvingen die het voedingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedingsaandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voedingssnelheid verschaffen die wordt bepaald door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment dat door de werktuigspil is geproduceerd, of door de besturingseenheid die deze instelling in een leermodus van de besturingseenheid opheft, omvattende de stappen van het bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snijdraaimoment tot stand te brengen; het instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhankelijk van het bewaakte hoofdaandri jvingsdraaimoment; het berekenen, in een voedingssnelheid-bereke-ningseenheid, van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en het besturen van de voedingssnelheid van de werktuigmachine; het leveren van voedingssnelheid- beperkingssignalen aan een voedingssnelheid-berekeningseenheid voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken; het vergelijken, in een comparatoreenheid, van het ingestelde draaimoment met het werkelijke, momentane draaimoment; het berekenen, in een identificeringseenheid, van het momentane doorsnedegebied van de snede als reactie op signalen die zijn verschaft door zowel de hoofdaandrijvingsdraaimoment-bewa-kingseenheid en de voedingssnelheid-berekeningseenheid; het toevoeren van de signalen van deze twee eenheden naar een compensatoreenheid, en het toevoeren van de signalen van de compensatoreenheid naar de voe-dingssnelheid-berekeningseenheid, waardoor een zeer precieze stabilisatie van het snijdraaimoment wordt bereikt.

De uitvinding wordt nu beschreven in verbinding met bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen met verwijzing naar de volgende illustratieve figuren voor een beter begrip van de uitvinding.

Met specifieke verwijzing nu naar de figuren in detail, wordt benadrukt dat de bijzonderheden die hier zijn weergegeven alleen bij wijze van voorbeeld zijn gegeven en alleen ten behoeve van illustratieve discussie van de voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, en dat ze zijn gegeven omdat is aangenomen dat dit de nuttigste en eenvoudigst te begrijpen beschrijving van de principes en conceptuele aspecten van de uitvinding is. In dit opzicht is er geen poging gedaan om structurele details van de uitvinding in meer detail te tonen dan voor een fundamenteel begrip van de uitvinding noodzakelijk is, omdat de beschrijving samen met de tekeningen de vakman duidelijk maken hoe de verscheidene vormen van de uitvinding in de praktijk belichaamd kunnen worden.

Figuur 1 is een blokschema van een eerste uitvoeringsvorm van de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 2 is een diagram dat het effect illustreert, op de voe-dingssnelheidswaarden en de draaimomentwaarden, van de compensatoreenheid;

Figuur 3 is een blokschema van een tweede uitvoeringsvorm van de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding; en

Figuren 4 en 5 illustreren een derde respectievelijk een vierde uitvoeringsvorm van de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding.

De hoofdinvoerparameters van de eerste en tweede uitvoeringsvormen van de besturingseenheid overeenkomstig de onderhavige uitvinding zijn een of meer van de hoofdaandrijvingsparameters die evenredig zijn met het snijdraaimoment M. De hoofduitvoerparameter is een signaal dat de voedingssnelheid F als functie van M bepaalt, waarbij de taak die door de uitvinding wordt vervuld het handhaven van dit draaimoment op een stabiel niveau is, dat wordt bepaald afhankelijk van de eigenschappen van de specifieke gebruikte frees. De vereiste waarden kunnen in geschikte tabellen worden gevonden.

Een ander concept van de onderhavige uitvinding is de leermodus waarin, in plaats van het maximale nominale snijdraaimoment M0, een maximaal draaimoment M0' tijdens de machinale bewerking van een of meer van de eerste identieke werkstukken wordt bepaald. De leermodus is in het bijzonder effectief voor grote series identieke werkstukken.

Een andere belangrijke parameter die door de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding wordt gebruikt is p [mm2], die het door-snedegebied van de snede (kortweg snijgebied) aangeeft, wat het pro-dukt is van de snijbreedte (b) en snijdiepte (h).

Met verwijzing naar de tekeningen nu is in figuur 1 een bloksche-ma te zien van een eerste uitvoeringsvorm van de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding, omvattende een huis 2 dat aan een CNC-bedreven freesmachine kan worden bevestigd en dat de diverse eenheden van de besturingseenheid opneemt, en een paneel 4 dat voor de bedie-ningspersoon toegankelijk is.

Op het paneel 4 bevindt zich een schakelaar 6 voor het selecteren van: initiatie van de Leermodus (TM) ("Initieer"); "Draaien" voor M0 instellingen die in de leermodus zijn bepaald, en bedrijf met vooraf bepaalde M0-instellingen ("zonder TM"). In het laatstgenoemde bedrijf is de waarde voor M0 ingesteld op de selector 8. Andere elementen op het paneel 4 omvatten een startknop 10 en een werktuig-statusindicator 12 die oplicht of bijvoorbeeld een akoestische waarschuwing geeft wanneer het werktuig boven een zekere grens is versleten.

Er is een bewakingseenheid l4 te zien, waarin het momentane hoofdaandrijvings-snijdraaimoment M (zoals toegevoerd door de frees) wordt bewaakt.

Het signaal M van de bewakingseenheid 14 wordt toegevoerd aan een aantal andere eenheden van de besturingseenheid: a) de eenheid 16 voor het instellen van het nominale snijdraaimoment M0 voor toepassing in de leermodus; b) een werktuigbeveiligingseenheid 18 die voedingssnelheid-beper-kingssignalen aan een voedingssnelheidscalculator 20 toevoert; c) een eenheid 22 voor het identificeren van de momentane waarde van p, die ook wordt geadresseerd door het signaal van de voedings-snelheidscalculator 20, en d) een comparatoreenheid 24 die het ingestelde draaimoment M0 met het werkelijke, momentane draaimoment M vergelijkt.

Overeenkomstig de positie van de modusschakelaar 6 voorziet een logisch element 26 de comparatoreenheid 24 van de M0-waarde zoals deze óf door de eenheid 16 óf door de handmatige selector 8 is bepaald.

De besturingseenheid omvat tevens een zelfdiagnostiserende eenheid 28 die tussen de startknop 10 op het paneel 4 en de voedingssnel-heidscalculator 20 is aangebracht. Wanneer de knop 10 is ingedrukt voert de eenheid 28 een test van het gehele systeem uit en levert, als dit systeem operationeel blijkt te zijn, een activeringssignaal aan de voedingssnelheidscalculator 20.

De kern van de besturingseenheid bestaat uit een compensatoreen-heid 30 in samenwerking met de reeds genoemde p-identificeringseenheid 22.

Hieronder volgt een uiteenzetting van de beschouwingen die aan het compensatieprincipe ten grondslag liggen.

De voedingssnelheid wordt bepaald door het verschil ΔΜ tussen de instelwaarde M0 of M0' en de werkelijke waarde M.

Het metaalsnijproces (als statisch proces) kan worden weergegeven door de uitdrukking:

waarbij: p = het reeds genoemde snijgebied; F = voedingssnelheid, en A, y, V = coëfficiënten afhankelijk van het werktuigtype en metaal-bewerkingsomstandigheden.

Als ΔΜ wordt gezien als de fout van de snijdraaimomentstabilisa-tie, kan deze worden gedefinieerd als:

waarbij :

Kc = CNC-versterkingsfactor (statisch), en

Kj = huidige bewakingsversterkingsfactor.

Bij de daadwerkelijke machinale bewerking is echter p<<l/KaKcA, als resultaat waarvan ΔΜ * M0, of M * 0, waardoor het onmogelijk wordt om een snijdraaimomentstabilisatie met gemiddelde en kleine p-waarden te bereiken.

Om voor M onafhankelijkheid van veranderingen van p te waarborgen is het noodzakelijk om een compensatoreenheid te verschaffen met de variabele versterkingsfactor Kk:

waarbij B een constante is.

Om Kk te berekenen is het derhalve noodzakelijk om p op elk moment tijdens het snijproces te bepalen, wat door de eenheid 22 wordt gedaan overeenkomstig de aanname dat p evenredig is aan de verhouding ΔΜ/F0, waarbij α wordt bepaald voor elk materiaal dat moet worden gesneden .

Het effect van de compensatoreenheid is getoond in figuur 2, waarin de doorgetrokken curven 32 en 3^ de waarden van F en M/M0 aangeven als functie van p (in het bijzonder van de snijhoogte h) met com- pensatie, en de gestippelde curven 36 en 38 dezelfde waarden F en M/M0 aangeven zonder compensatie.

De voedingssnelheid van de werktuigmachine wordt duidelijk bestuurd door het uitgangssignaal F van de voedingssnelheidcalculator 20.

Figuur 3 toont een andere uitvoeringsvorm van de besturingseenheid overeenkomstig de uitvinding. Deze uitvoeringsvorm verschilt van de vorige uitvoeringsvorm doordat de besturingseenheid niet voor de bedieningspersoon toegankelijk is, en alleen door het CNC-programma wordt geadresseerd. Toegevoegde elementen in deze uitvoeringsvorm zijn een programma-interface 40 die de besturingseenheid met het CNC-pro-gramma verbindt en een geheugeneenheid 42 voor het nominale draaimo-ment M0 van een aantal verschillende werktuigen N (aangegeven met MN3 -MN25) die in het machinale bewerkingsproces worden gebruikt, waarbij MN0 en MNj de selectie van de leermodus aangeven en MN2 - zonder leer-modus. De rest van de eenheid is identiek met de eenheden van de vorige uitvoeringsvorm en werkt op dezelfde wijze.

De uitvoeringsvorm die in het blokschema van figuur 4 is getoond is bestemd voor de optimalisatie van het bewerkingsbedrijf op basis van een van twee criteria: 1) maximum metaalverwijdering per tijdseenheid (mm3/min); 2) minimum kosten van verwijdering van eenheid metaalvolume ($/min).

Het is mogelijk om een compromis tussen deze criteria te selecteren,

De uitvoeringsvorm van figuur 4 omvat alle eenheden die in verbinding met de figuren 1 en 3 zijn beschreven (behalve het paneel 4 en de elementen hiervan), alsmede een aantal aanvullende eenheden die hieronder verder worden beschreven.

Terwijl aan het eerste criterium wordt voldaan door de "F-lus", die bestaat uit de eenheden 20, 22, 24 en 30 (figuren 1 en 3) en afhankelijk is van M = M0, vereist het tweede criterium de introductie van een aanvullende eenheid, 44, die het operatieve gedeelte van een "S-lus" vormt, aangezien ze is bedoeld om de snelheid (S) van de werk-tuigspil te besturen. Deze eenheid bestaat uit een calculator 44, die de volgende uitdrukking bewerkstelligt:

waarbij: A3 = coëfficiënt afhankelijk van het specifieke gebruikte werktuig; a3, a4, a5 = coëfficiënten afhankelijk van het machinaal bewerkte materiaal; p * snijgebied, geleverd door de identificeringseenheid 22, F = voedingssnelheid, en T0 = werktuiglevensduur die vereist is voor geselecteerde optimalisatiecriteria.

Het eerste criterium is afhankelijk van de verhouding:

Het tweede criterium is afhankelijk van de verhouding:

waarbij: m = coëfficiënt afhankelijk van het specifieke gebruikte werktuig en machinaal bewerkte materiaal; τ = hulp- of onbenutte tijd (min); D = kosten van het werktuig ($); B = kosten van de machinale bewerking per min ($/min).

De calculator 44 heeft vijf ingangssignalen: a) coëfficiënten A3 voor de werktuigen N3-N25 (van het geheugen 46 dat door de ingangssignalen MN3-MN25 wordt geadresseerd); b) coëfficiënten a3, a/,, a5 voor vier verschillende groepen materialen (van het geheugen 48 dat door de ingangssignalen MN26-MN28 wordt geadresseerd); c) signaal F (van de calculatoreenheid 20); d) snijgebied p (van de identificeringseenheid 22), en e) geprojecteerde werktuiglevensduur T0 (van de eenheid voor de berekening van T0).

Het ingangssignaal MN0 initieert de leermodus en het ingangssignaal MNj draait de leermodus voor alle werktuigdiameters.

De uitgangssignalen van de besturingseenheid van deze uitvoeringsvorm zijn hetzelfde als bij de vorige uitvoeringsvorm (werktuig-status en voedingssnelheid-besturingssignaal F), met als aanvulling het snelheidsbesturingssignaal S.

De uitvoeringsvorm die in figuur 5 is weergegeven heeft alle eigenschappen die in de vorige drie uitvoeringsvormen zijn beschreven, met nog twee verdere eigenschappen, name Lijk een schakeling die werk-tuigmachinetrillingen en geklepper onderdrukt, en een schakeling die met hoge precisie de machinale eindbewerking vergemakkelijkt van dunne wandsegmenten van werkstukken.

De eerste van deze eigenschappen omvat een trillingsanalyseerin-richting 50 die wordt geadresseerd door een geschikte omzetter 51 die reageert op trillingen en geklepper van de machine. Het uitgangssignaal van de omzetter 51 wordt geanalyseerd door de eenheid 50, die een signaal produceert dat wordt toegevoerd aan de voedingssnelheidscalcu-lator 20, die, als reactie, de voedingssnelheid F modificeert tot de mate die vereist is om de trillingen te onderdrukken, en deze terugbrengt tot de oorspronkelijke snelheid wanneer dit is bereikt.

Het probleem met dunne segmenten is hun elastische vervormbaar-heid onder de snijdruk van de frees. Het frezen van een aluminiumwand met een dikte van bijvoorbeeld 2,5 mm en een lengte van 200 mm, met een snede van een diepte van 0,5 mm en een voedingssnelheid van 500 mm/min, een freessnelheid van 1000 omwentelingen per minuut en een werktuigdiameter van 12 mm, zal derhalve een fout van 0,0^ mm tot stand brengen, terwijl het frezen van een segment met een dikte van 10 mm met identieke snijdiepte, voedingssnelheid, snelheid en werktuig een fout van slechts 0,005 mm tot stand zal brengen. Dit verschil is natuurlijk het gevolg van het "meegeven" en navolgend terugspringen van het dunne segment, waardoor een reductie van de voedingssnelheid noodzakelijk wordt wanneer de frees bij een dergelijk dun segment aankomt.

Dit compliceert niet alleen het CNC-programma, maar het is tevens moeilijk om te bepalen op welk punt, na een dik segment, het dunne segment in feite begint. Ook een versleten frees zal de vervormings-kracht vergroten, die met een nieuwe frees veel kleiner zou zijn.

Het is de taak van de onderhavige uitvoeringsvorm om de voedingssnelheid automatisch te reduceren op het moment dat wandvervorming wordt gedetecteerd.

Er is gebleken dat zekere harmonischen van de voedingsaandrij-vingsstroom gedurende het frezen van dunne wanden zijn gereduceerd, als gevolg van de verandering van frequentiekarakteristieken van de elektrisch-mechanische lus waarvan het dunne segment deel uitmaakt. Derhalve is het, op basis van een dispersieve analyse van voedingsaan-drijvingsstroomsignalen, mogelijk om speciale signalen te vormen die het effectieve begin en einde van een dun segment aangeven. Deze signalen worden gebruikt voor het reduceren van de voedingssnelheid gedurende de machinale bewerking van dergelijke dunne segmenten, waardoor de nauwkeurigheid van het bewerkingsbedrijf wordt vergroot.

De toegevoegde schakeling van de uitvoeringsvorm van figuur 5 omvat een geschikte sensor 52 die reageert op de voedingsaandrijvings-stroom, die een analyseerinrichting 5^ voedt voor het analyseren van de harmonischen van de voedingsaandrijvingsstroom, welke analyseerinrichting een signaalomzetter 56 adresseert die signalen produceert die, geleverd aan de voedingssnelheidscalculator 20, het uitgangssignaal hiervan modificeren, waardoor de voedingssnelheid wordt gereduceerd wanneer de sensor 52 en de analyseerinrichting 5^ het effectieve begin van een dun segment aangeven, en de vorige voedingssnelheid herstellen wanneer de sensor 52 en de analyseerinrichting 5^ het einde van dit segment aangeven.

De uitvoeringsvorm van figuur 3 is in het bijzonder geschikt voor CNC-bedreven bewerkingscentra die gebruik maken van een voorgeprogrammeerde opeenvolging van verschillende werktuigen, en is efficiënter dan de vorige uitvoeringsvorm, in het bijzonder als gevolg van de voorziening, zoals in figuur 3 is getoond, van de geheugeneenheid 42, die de noodzaak elimineert om de besturingseenheid elke keer dat van werktuig wordt veranderd terug te stellen.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de details van de hierboven geïllustreerde uitvoeringsvormen en dat de onderhavige uitvinding ook in andere specifieke vormen kan zijn belichaamd zonder af te wijken van de aard of essentiële attributen daarvan. De onderhavige uitvoeringsvormen moeten daarom in alle opzichten als illustratief en niet als beperkend worden beschouwd, waarbij de reikwijdte van de uitvinding veeleer wordt aangegeven door de bijgevoegde conclusies dan door de voorafgaande beschrijving, en alle veranderingen die zich binnen de betekenis en het gelijkwaardigheidsgebied van de conclusies voordoen zijn daarom bedoeld daar ook deel van uit te maken.

Claims (16)

1. Besturingseenheid voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines, met een hoofdaandrijving die de werk-tuigspil van de werktuigmachines voedt en voedingsaandrijvingen die het voedingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedingsaandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voe-dingssnelheid kunnen produceren die ofwel wordt bepaald door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment dat door de werktuig-spil is verschaft, ofwel door de besturingseenheid, die deze instelling in een leermodus van de besturingseenheid opheft, omvattende: een eerste eenheid voor het bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snijdraaimoment te bewerkstelligen; een tweede eenheid voor het instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhankelijk van het bewaakte hoofdaandrijvings-draaimoment; een derde eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en voor het besturen van de voedingsaandrijving van de werktuigmachine; een vierde eenheid die reageert op het bewaakte hoofdaandrij-vings-draaimoment en die voedingssnelheid-beperkingssignalen aan de derde eenheid levert voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken, met het kenmerk. dat de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid wordt geadresseerd door een compensatoreenheid die enerzijds reageert op signalen van een comparatoreenheid die het ingestelde draaimoment vergelijkt met het werkelijke, momentane draaimoment zoals door de eerste eenheid is aangeduid, en die anderzijds reageert op signalen van een identificeringseenheid die het momentane doorsnedege-bied van de snede berekent als reactie op signalen van zowel de eerste, hoofdaandrijvingsdraaimoment-bewakingseenheid als de voedings-snelheid-berekeningseenheid, waarbij de compensatoreenheid een uiterst precieze stabilisatie van het draaimoment vergemakkelijkt.

2. Besturingseenheid volgens conclusie 1, waarbij de voedings-snelheid-berekeningseenheid tevens signalen aan een werktuigstatus-indicator levert.

3· Besturingseenheid volgens conclusie 1, verder omvattende een zelfdiagnostiserende eenheid voor het testen van het systeem van de besturingseenheid en voor het verschaffen van een activeringssignaal aan de voedingssnelheid-berekeningseenheid.

4. Besturingseenheid volgens conclusie 1, verder omvattende een besturingspaneel dat voor de bedieningspersoon van de werktuigmachine toegankelijk is en omvattende eerste middelen voor het handmatig instellen van het snijdraaimoment en tweede middelen voor het selecteren van óf de handmatige instelmodus óf de leermodus.

5. Besturingseenheid volgens conclusie 1, waarbij de besturingseenheid is voorzien van een programma-interface om het mogelijk te maken dat de besturingseenheid door een CNC-programma wordt geadresseerd .

6. Besturingseenheid volgens conclusie 1, die verder een geheu-geneenheid omvat voor het opslaan daarin van nominale snijdraaimoment-waarden voor verschillende te gebruiken werktuigen.

7. In een besturingseenheid voor een CNC-bedreven werktuigmachine met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachine voedt en voedingsaandrijvingen voor het voeden van het voedingsmecha-nisme van de werktuigmachine, een verbetering bestaande uit een schakeling voor zeer precieze stabilisatie van het draaimoment van de werktuigspil, omvattende een compensatoreenheid die enerzijds reageert op signalen van een comparatoreenheid die het ingestelde werktuigspil-draaimoment vergelijkt met het werkelijke, momentane draaimoment zoals aangegeven door een eenheid die het draaimoment van de hoofdaandrijving bewaakt en die anderzijds reageert op signalen van een eenheid die het momentane doorsnedegebied van de snede berekent als reactie op signalen van zowel de hoofdaandrijvingsdraaimoment-bewakingseenheid als een voedingssnelheid-berekeningseenheid.

8. Besturingseenheid voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines, met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachines voedt en voedings aandrijvingen die het voedingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedingsaandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voe-dingssnelheid produceren die ofwel door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment wordt bepaald die door de werktuigspil is geproduceerd, ofwel door de besturingseenheid die deze instelling in een leermodus opheft, omvattende: een eerste eenheid voor het bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snijdraaimoment tot stand te brengen; een tweede eenheid voor het instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhankelijk van het bewaakte hoofdaandrijvings-draaimoment; een derde eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en voor het besturen van de voedingsaandrijving van de werktuigmachine; · een vierde eenheid die reageert op het bewaakte hoofdaandrij-vings-draaimoment en die voedingssnelheid-beperkingssignalen aan de derde eenheid levert voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken, waarbij de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid wordt geadresseerd door een compensatoreenheid die enerzijds reageert op signalen van een comparatoreenheid die het ingestelde draaimoment vergelijkt met het werkelijke, momentane draaimoment zoals aangegeven door de eerste eenheid, en die anderzijds reageert op signalen van een identificeringseenheid die het momentane doorsnedegebied van de snede berekent als reactie op signalen van zowel de eerste, hoofdaandrij-vingsdraaimoment-bewakingseenheid als de voedingssnelheid-berekenings-eenheid, waarbij de compensatoreenheid een zeer precieze stabilisatie van het draaimoment vergemakkelijkt, waarbij de hoofdaandrijving zodanig bestuurd kan worden dat, voor een specifieke werkzaamheid, maximale produktiviteit of minimale kosten van machinale bewerking, of een combinatie van deze criteria, en/of vooraf geselecteerde werktuigbe-nutting kan worden bereikt, verder omvattende een vijfde eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigspil, waarbij de eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigspil wordt geadresseerd door een CNC-programma via een eerste geheugeneenheid die de calculatoreenheid voorziet van een eerste coëfficiënt die betrekking heeft op het te gebruiken werktuig; waarbij dit programma, via een tweede geheugeneenheid, minstens één tweede coëfficiënt levert, die betrekking heeft op het machinaal te bewerken materiaal, waarbij de eenheid vcor het berekenen van de snelheid van de werktuigmachinespil wordt geadresseerd door een speciale eenheid die de optimale werktuiglevensduur berekent om een optimum voor de geselecteerde criteria of een combinatie daarvan te bereiken, en waarbij de identificeringseenheid de momentane waarden van het snijgebied levert, waarbij de calculatoreenheid een snelheidsbesturend signaal levert dat het mogelijk maakt dat de besturingseenheid het bedrijf van de werktuigmachine optimaliseert.

9. In een besturingseenheid voor een CNC-bedreven werktuigmachine met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachine voedt en voedingsaandrijvingen voor het voeden van het voedingsmecha-nisme van de werktuigmachine, een verbetering bestaande uit een schakeling voor het besturen van de snelheid van de werktuigspil voor het verkrijgen van óf maximale produktiviteit óf minimale kosten van machinale bewerking, of een combinatie daarvan of vooraf geselecteerde werktuiglevensduur, omvattende een eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigspil, waarbij de eenheid wordt geadresseerd door een CNC-programma via een eerste geheugeneenheid die de calcula-toreenheid voorziet van een eerste coëfficiënt die betrekking heeft op het te gebruiken werktuig; waarbij het programma, via een tweede geheugeneenheid, minstens één tweede coëfficiënt levert, die betrekking heeft op het machinaal te bewerken materiaal; waarbij een logisch element het nominale snijdraaimoment verschaft; waarbij het programma de geprojecteerde werktuiglevensduur verschaft, en waarbij de identi-ficeringseenheid de momentane waarden van het snijgebied verschaft, waarbij de calculatoreenheid een snelheidsbesturend signaal verschaft dat het de besturingseenheid mogelijk maakt het bedrijf van de werktuigmachine te optimaliseren.

10. Besturingseenheid voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines, met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachines voedt en voedingsaandrijvingen die het voedingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedingsaandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voe-dingssnelheid verschaffen die ofwel door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment dat door de werktuigspil is geproduceerd ofwel door de besturingseenheid die de instelling in een leermodus opheft wordt bepaald, omvattende: een eerste eenheid voor het bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snijdraaimoment tot stand te brengen; een tweede eenheid voor het instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhankelijk van het bewaakte hoofdaandrijvings-draaimoment; een derde eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en voor het besturen van de voedingsaandrijvingen van de werktuigmachine; een vierde eenheid die reageert op het bewaakte hoofdaandrij-vings-draaimoment en die voedingssnelheid-beperkingssignalen aan de derde eenheid levert voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken, waarbij de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid wordt geadresseerd door een compensatoreenheid die enerzijds reageert op signalen van een comparatoreenheid die het ingestelde draaimoment vergelijkt met het werkelijke, momentane draaimoment zoals is aangegeven door de eerste eenheid, en die anderzijds reageert op signalen van een identificeringseenheid die het momentane doorsnedegebied van de snede berekent als reactie op signalen van zowel de eerste, hoofdaan-drijvingsdraaimoment-bewakingseenheid als de voedingssnelheid-bereke-ningseenheid, waarbij de compensatoreenheid de zeer precieze stabilisatie van het draaimoment vergemakkelijkt, waarbij de hoofdaandrijving zodanig bestuurd kan worden dat, voor een specifieke werkzaamheid, maximale produktiviteit of minimale kosten van machinale bewerking of een combinatie van deze criteria, en/of een vooraf geselecteerde werk-tuiglevensduur kan worden bereikt, verder omvattende: een vijfde eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigspil, waarbij de eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigspil wordt geadresseerd door een CNC-programma via een eerste geheugeneenheid die de calculatoreenheid voorziet van een eerste coëfficiënt die betrekking heeft op het te gebruiken werktuig; waarbij het programma, via een tweede geheugeneenheid, minstens één tweede coëfficiënt levert, die betrekking heeft op het machinaal te bewerken materiaal, waarbij de eenheid voor het berekenen van de snelheid van de werktuigmachinespil wordt geadresseerd door een speciale eenheid die de werktuiglevensduur berekent die nodig is voor geselecteerde optimalisatiecriteria, en waarbij de identificeringseenheid de eenheid voor het berekenen van de snelheid van waarden van het snijge-bied voorziet, waarbij de calculatoreenheid een snelheidsbesturend signaal levert dat het de besturingseenheid mogelijk maakt het bedrijf van de werktuigmachine te optimaliseren, en waarbij de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid verder wordt geadresseerd door een signaalomzettereenheid die reageert op een analyseereenheid voor het analyseren van de harmonischen van het draaimoment van de voe-dingsaandrijving als reactie op de sensoreenheid die het draaimoment bewaakt, waarbij de analyseereenheid in samenwerking met de sensoreen-heid en de signaalomzettereenheid het machinale precisie-bewerken van dunne werkstuksegmenten vergemakkelijkt.

11. Besturingseenheid volgens conclusie 10, waarbij de eenheid voor het berekenen van de voedingssnelheid verder wordt geadresseerd door een signaalomzettereenheid die reageert op een analyseereenheid voor het analyseren van de werktuigmachinetrilling, en de voedingssnelheid F modificeert tot de mate die vereist is om de trillingen te onderdrukken, waarbij naar de originele snelheid wordt teruggekeerd wanneer dit is bereikt.

12. In een besturingseenheid voor een CNC-bedreven werktuigmachine met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachine voedt en voedingsaandrijvingen voor het voeden van het voedingsmecha-nisme van de werktuigmachine, een verbetering bestaande uit een schakeling die, met hoge precisie, de machinale eindbewerking vergemakkelijkt van dunne wandsegmenten van werkstukken, omvattende een sensor die op het voedingsaandrijvings-draaimoment reageert, die een analy-seerinrichting voedt voor het analyseren van de harmonischen van het voedingsaandrijvings-draaimoment, welke analyseerinrichting een sig-naalomzetter adresseert die signalen verschaft die, toegevoerd aan een voedingssnelheidscalculator, het uitgangssignaal hiervan modificeren, waardoor de voedingssnelheid telkens wanneer de sensor het effectieve begin van een dun segment aanduidt wordt gereduceerd, en de vorige voedingssnelheid wordt hersteld wanneer de sensor het einde van dit segment aanduidt.

13. Werkwijze voor de optimalisatie van metaalbewerking op CNC-bedreven werktuigmachines met een hoofdaandrijving die de werktuigspil van de werktuigmachines voedt en voedingsaandrijvingen die het voe-dingsmechanisme van de werktuigmachines voeden, waarbij de voedings-aandrijvingen zodanig bestuurd kunnen worden dat ze een voedingssnelheid verschaffen die wordt bepaald door een vooraf bepaalde instelling van het snijdraaimoment dat door de werktuigspil is verschaft, of door de besturingseenheid die deze instelling in een leermodus van de besturingseenheid opheft, omvattende de volgende stappen: bewaken van het draaimoment van de hoofdaandrijving van de werktuigmachine om het werkelijke, momentane snijdraaimoment tot stand te brengen; instellen van het nominale snijdraaimoment in de leermodus afhan- kelijk van het bewaakte hoofdaandrijvings-draaimoment; berekenen, in een voedingssnelheid-berekeningseenheid, van de voedingssnelheid die nodig is om het snijdraaimoment op een constant niveau te houden en besturen van de voedingssnelheid van de werktuigmachine ; leveren van voedingssnelheid-beperkingssignalen aan een voedings-snelheid-berekeningseenheid voor het beveiligen van het werktuig tegen breuken; vergelijken, in een comparatoreenheid, van het ingestelde draai-moment met het werkelijke, momentane draaimoment; berekenen, in een identificeringseenheid, van het momentane doorsnedegebied van de snede als reactie op signalen die door zowel de hoofdaandrijvingsdraaimo-ment-bewakingseenheid als de voedingssnelheid-berekeningseenheid zijn geleverd; toevoeren van de signalen van de twee eenheden naar een compensa-toreenheid, en toevoeren van de signalen van de compensatoreenheid naar de voedingssnelheid-berekeningseenheid, waardoor een zeer precieze stabilisatie van het snijdraaimoment wordt bereikt.

14. Werkwijze volgens conclusie 13. verder omvattende de stappen van het berekenen van de snelheid van de werktuigspil en het op overeenkomstige wijze modificeren van de spilsnelheid om een maximale produktiviteit of minimale kosten van machinale bewerking, of een combinatie daarvan, of een vooraf geselecteerde werktuiglevensduur te bereiken.

15. Werkwijze volgens conclusie 13, verder omvattende de volgende stappen: bewaken van de harmonischen van het draaimoment van de voedings-aandrijving; analyseren van de bewaakte harmonischen; vormen van een signaal dat door het analyseren van de harmonischen is verschaft, en toevoeren van het signaal naar de voedingssnelheid-berekenings-eenheid om de machinale bewerking van dunne werkstuksegmenten te vergemakkelijken.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, verder omvattende de volgende stappen: bewaken van de werktuigmachinetrilling; analyseren van deze trilling; vormen van een signaal dat door het analyseren van de trilling is verschaft; toevoeren van dit signaal aan de voedingssnelheid-berekeningseen-heid om de trillingen te onderdrukken, en terugkeren naar de orginele voedingssnelheid wanneer dit is bereikt.