-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung, welche eine Reihe von Blöcken in einem Maschinenbearbeitungsprogramm durch einen Betrieb bzw. eine Betätigung, wie beispielsweise ein Bedienen seiner Starteinrichtung, ausführt, um den Betrieb des Antriebsmechanismus eines Maschinenwerkzeugs zu steuern.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Es war eine herkömmliche numerische Steuervorrichtung bekannt, welche die Verifikation eines Maschinenbearbeitungsprogramms und die Ausführung einer Maschinenbearbeitung eines Werkstückes zu derselben Zeit bereitstellt, indem die Einzelblockfunktionalität verwendet wird, welche durch Bedienen seiner Starteinrichtung ein Maschinenbearbeitungsprogramm einen Block nach dem anderen sequentiell ausführt oder laufen lässt. Beispielsweise umfasst die in 7 gezeigte herkömmliche numerische Steuervorrichtung einen Einzelblockschalter 52 und eine Startschaltfläche 53 auf einem Bedienfeld 51, in welchem eine Einzelblockbetriebsart gesetzt ist, wenn der Einzelblockschalter 52 eingeschaltet ist, und eine kontinuierliche Maschinenbearbeitungsbetriebsart eingeschaltet ist, wenn der Einzelblockschalter 52 ausgeschaltet ist. Die numerische Steuervorrichtung umfasst zudem eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54, eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55, eine Interpolationseinrichtung 56, und einen Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 57. Bei Bedienen der Startschaltfläche 53 betreibt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54, die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55 und die Interpolationseinrichtung 56.
-
Dann liest die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55 die Blockdaten sequentiell in ein in dem Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 57 gespeichertes Arbeitsprogramm WP (vgl. 6) aus, übersetzt und überträgt die in den Daten umfassten Betriebsbefehle bzw. Betätigungsbefehle an die Interpolationseinrichtung 56. Die Interpolationseinrichtung 56 bestimmt die Laufstrecke für jede Steuereinheitszeit auf der Grundlage der derzeitigen Werkzeugposition, der Maschinenbearbeitungsendposition in dem Betätigungsbefehl, der Werkzeugzufuhrgeschwindigkeit, und anderen relevanten Informationen. Die Interpolationseinrichtung 56 erzeugt dann einen Positionsbefehl zum Bewegen des Werkzeugs von der derzeitigen Werkzeugposition um die Laufstrecke für jede Steuereinheitszeit und sendet den Positionsbefehl an eine Servoantriebseinrichtung 59. Die Servoantriebseinrichtung 59 steuert den Servomotor 60, welcher als der Antriebmechanismus des Maschinenwerkzeugs dient, um so das Werkzeug zu der in dem Befehl bezeichneten Position zu bewegen. Da die Interpolationseinrichtung 56 wiederholt Positionsbefehle erzeugt, bis das Maschinenbearbeitungsprogramm das Ende erreicht, läuft das Werkzeug ruhig bzw. problemlos, wodurch die Arbeit auf die gewünschte Form maschinenbearbeitet wird.
-
In der Einzelblockbetriebsart unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54, sobald ein Block ausgeführt ist, ihren Betrieb und führt den nächsten Block nicht aus, bis die Bedienperson die Startschaltfläche 53 bedient hat. Unterdessen bestimmt die Bedienperson auf der Grundlage von verschiedensten Informationen und Bedingungen, ob der nächste Block auszuführen ist oder nicht, was Informationen über die Maschinenbearbeitung in dem derzeitigen Bock und nächsten Blöcken, die auf der Anzeige- und Eingabeeinheit 61 gezeigt sind, die derzeitige Werkzeugposition, die Restlaufstrecke zu dem letztendlichen Maschinenbearbeitungsendpunkt, die Drehzahl der Hauptspindel, die Werkzeugsanzahl, und die Kühlmittelzufuhrbedingung umfasst, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Da es diese Einzelblockfunktionalität der Bedienperson erlaubt, die Eignung des Maschinenbearbeitungsprogramms auf einer Block-um-Block-Basis zu verifizieren, stellt es die Vorteile eines ruhigen Maschinenbearbeitens erster Artikel, insbesondere auf eine störungsfreie Art und Weise, bereit. Umgekehrt verursacht ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 53 bei der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart, dass eine Vielzahl von Blöcken kontinuierlich ausgeführt wird.
-
Es wurden verschiedenste Techniken vorgeschlagen, um eine effizientere Verifikation von Maschinenbearbeitungsprogrammen bei numerischen Steuervorrichtungen mit diesem Typ von Einzelblockfunktionalität zu ermöglichen. Die Druckschrift
US 6 606 535 B1 offenbart beispielsweise eine solche NC-Steuerung mit Vorschubkontrolle. Beispielsweise offenbart das japanische Patent
JP 2 813 079 B2 die Technologie zum Zeigen der in dem nächsten Block durchzuführenden Maschinenbearbeitung als Animation auf einer Anzeige- und Eingabeeinheit. Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr.
JP H06-75 615 A offenbart die Technologie zum automatischen Ausführen einer Vielzahl von Blöcken einer nach dem anderen mit regelmäßigen Zeitintervallen. Die Druckschrift
EP 0 639 808 B1 offenbart ein weiteres Verfahren zur Fehlerbeseitigung in einem Folgesteuerungsprogramm mit zeitgesteuertem Anhalten des Bearbeitungsprogrammes. Das US Patent
US 5 266 876 A wiederum offenbart eine NC-Steuerung mit einer Änderungsfunktion unter Ausführung einer spezifizierten Anzahl von Blöcken.
-
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
-
Bei einer derartigen herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung resultiert ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche in der Ausführung eines Blocks, wodurch mit Zunahme der Anzahl von Blöcken zahlreiche Schaltflächenbetätigungen erforderlich sind. Darüber hinaus resultiert ein Bedienen, bei dem Fall eines Programms zur Maschinenbearbeitung von gebogenen Oberflächen, welches typischerweise eine Reihe von zahlreichen winzigen Blöcken umfasst, in nur einer kleinen Werkzeugbewegung. Dies macht einen Betrieb zur Verifizierung der Eignung des Programms extrem schwierig und ineffizient.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, welche im Hinblick auf die vorangehenden Probleme gemacht wurde, eine numerische Steuervorrichtung bereitzustellen, welche eine einfache und effiziente Verifikation eines Maschinenbearbeitungsprogramms ermöglicht, auch wenn das Programm eines zur Maschinenbearbeitung von gebogenen Oberflächen ist, welches typischerweise eine Reihe von zahlreichen winzigen Blöcken umfasst.
-
Mittel zur Lösung des Problems
-
Zur Lösung des zuvor benannten Problems stellt die vorliegende Erfindung eine numerische Steuervorrichtung zur sequentiellen Ausführung einer Reihe von Blöcken in einem Maschinenbearbeitungsprogramm durch einen Betätigung einer Starteinrichtung derart bereit, dass der Betrieb eines Antriebsmechanismus eines Maschinenwerkzeugs gesteuert wird, wobei die numerische Steuervorrichtung eine Ausführungsmaß-Setzeinheit zum Setzen eines Maßes einer Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms, das zu einer Zeit auszuführen ist, und eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung zur Stapelausführung der in dem gesetzten Maß einer Ausführung umfassten Blöcke durch eine einzelne Betätigung der Starteinrichtung aufweist, wobei das Maß einer Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms, das zu einer Zeit auszuführen ist, der Maschinenbearbeitungsstrecke (der Laufstrecke des Werkzeugs oder des Werkstückes) entspricht, die durch eine einzelne Betätigung der Startschaltfläche mit Maschine zu bearbeiten ist. In einem Aspekt kann für diesen Zweck ein System zum Einsatz kommen, welches es einer Bedienperson ermöglicht, ein derartiges Maß einer Ausführung durch eine Anzeige- und Eingabeeinheit einzugeben, die es wiederum an die Ausführungsmaß-Setzeinheit sendet.
-
In einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein alternatives System zum Einsatz kommen, dass in dem Maschinenbearbeitungsprogramm im Voraus ein Befehl umfasst ist, welcher den Beginn und das Ende der durch eine einzelne Betätigung auszuführenden Spanne derart bezeichnet, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung diesen Befehl lesen und in der Ausführungsmaß-Setzeinheit die durch den Befehl bezeichnete Spanne als das Maß einer Ausführung setzen kann.
-
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung unterbricht die numerische Steuervorrichtung, wenn in dem Maschinenbearbeitungsprogramm ein Block erfasst wird, der einen Nichtschneidebefehl enthält, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug auf diesen Block und wartet, dass die Starteinrichtung erneut betätigt wird.
-
Insbesondere kann der Nichtschneidebefehl ein beliebiger Befehl sein, der nicht mit Schneiden oder Maschinenbearbeitung eines Werkstückes in Beziehung steht, wie beispielsweise ein S-Befehl zur Bestimmung oder Änderung der Drehzahl der Hauptspindel des Maschinenwerkzeugs, ein M-Befehl zur Bestimmung oder Änderung der Drehrichtung der Hauptspindel, ein T-Befehl zur Bestimmung oder Änderung eines Werkzeugs, und ein Befehl zur Positionierung des Werkzeugs im Eilgang. Genauer unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung, wenn ein Block erfasst wird, der einen derartigen Nichtschneidebefehl enthält, die Ausführung aller restlichen Blöcke einschließlich dieses Blocks und wartet auf ein erneutes Bedienen der Startschaltfläche. Was Blöcke betrifft, die nur Scheidebefehle umfassen, unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung, nachdem alle in dem gesetzten Maß einer Ausführung umfassten Blöcke stapelverarbeitet sind, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms und wartet auf ein erneutes Bedienen der Startschaltfläche.
-
In einem weiteren Aspekt der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung, wenn ein Block erfasst wird, der in dem Maschinenbearbeitungsprogramm einen Befehl zur abrupten Änderung der Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug auf diesen Block und wartet auf ein erneutes Bedienen der Starteinrichtung.
-
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung” auf einen Positionsbefehl, welcher eine abrupte Änderung der Maschinenbearbeitungsrichtung verursacht. Beispielsweise kann ein derartiger Positionsbefehl einer sein, welcher einen Winkel in dem Werkzeugpfad erzeugen würde, der zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen gebildet wird, oder die Variation des Radius eines Bogens des Werkzeugpfads, der einen Schwellenwert überschreitet, falls eine diesen Block umfassende Reihe von Blöcken ausgeführt wird. Insbesondere berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung einen zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen gebildeten Winkel in dem Werkzeugpfad oder die Variation des Radius eines Bogens des Werkzeugpfads auf der Grundlage der Positionsbefehle in der Reihe von Blöcken, und bestimmt, dass das Maschinenbearbeitungsprogramm einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst, falls der berechnete Wert den Schwellenwert überschreitet. Typischerweise werden Schwellenwerte auf der Grundlage der Eignung für das Material des Werkstücks oder des Typs des Werkzeugs ausgewählt und in die numerische Steuervorrichtung durch eine Anzeige- und Eingabeeinheit eingegeben, die an die Ausführungsmaß-Setzeinheit zu senden sind. Alternativ können Parameter, die derartige geeignete Schwellenwerte repräsentieren, in das Maschinenbearbeitungsprogramm im Voraus derart umfasst werden, dass sie von dem Maschinenbearbeitungsprogramm gelesen und in der Ausführungsmaß-Setzeinheit gesetzt werden können.
-
In einem Aspekt der Erfindung, ist die Starteinrichtung eine Startschaltfläche zum Veranlassen der Ausführung von Programmblöcken, wenn sie betrieben bzw. betätigt oder bedient wird.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung, führt die numerische Steuervorrichtung die in einem gesetzten Maß einer Ausführung bzw. Ausführungsmaß umfassten Blöcke durch eine einzelne Betätigung einer Starteinrichtung stapelweise aus, wodurch die Anzahl von Betätigungen der Starteinrichtung reduziert wird. Darüber hinaus lässt es die numerische Steuervorrichtung zu, dass das Werkzeug oder ein beliebiges Element unter der Steuerung dieser Einheit durch eine einzelne Betätigung der Starteinrichtung um eine größere Strecke bewegt wird. Dies stellt einen exzellenten Vorteil eines effizienteren und einfacheren Durchführens einer Programmprüfung, insbesondere in dem Fall eines Maschinenbearbeitungsprogramms bereit, welches eine Reihe von zahlreichen winzigen Blöcken umfasst.
-
Da die numerische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei Erfassung eines Blocks, der einen Nichtschneidebefehl enthält, die Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug auf diesen Block unterbricht, kann eine detaillierte Prüfung für die Blockdaten insbesondere unmittelbar vor und nach Änderungen der Maschinenbearbeitungsbedingungen durchgeführt werden. Was die Blöcke betrifft, die nur Schneidebefehle umfassen, stellt die numerische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zusätzlich eine effiziente Stapelverarbeitung aller Blöcke bereit, die in dem gesetzten Ausführungsmaß umfasst sind.
-
Zusätzlich hat die numerische Steuervorrichtung, die numerische Steuervorrichtung der Erfindung bei Erfassung eines Blocks, der einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramm in Bezug auf den Block unterbricht, den Vorteil einer Erfassung einer schlechten oder defekten Verbindung zwischen Blöcken vor Durchführung der tatsächlichen Maschinenbearbeitung eines Werkstücks.
-
Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
-
1 zeigt eine Systemkonfiguration einer numerischen Steuervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist ein Flussdiagramm, dass einen Überblick über den Betrieb der numerischen Steuervorrichtung gibt, die in 1 gezeigt ist;
-
3 ist ein schematisches Schaubild, das ein Verfahren eines Setzens von Maßen einer Ausführung in einem Maschinenbearbeitungsprogramm zeigt;
-
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über den Betrieb einer numerischen Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gibt;
-
5 ist ein schematisches Schaubild, das ein Verfahren eines Erfassens eines Befehls zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung in der numerischen Steuervorrichtung zeigt, die in 4 gezeigt ist;
-
6 zeigt eine Datenstruktur eines als Beispiel dienenden Maschinenbearbeitungsprogramms; und
-
7 zeigt eine Systemkonfiguration einer herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung.
-
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf 1–6 beschrieben. 1–3 veranschaulicht das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchen 1 die Gesamtkonfiguration der numerischen Steuervorrichtung zeigt, 2 den Betrieb dieser numerischen Steuervorrichtung zeigt, und 3 ein als Beispiel dienendes Verfahren eines Setzens von Maßen einer Ausführung bzw. Ausführungsmaßen in einem Maschinenbearbeitungsprogramm zeigt. 4 und 5 veranschaulichen das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchen 4 den Betrieb dieser numerischen Steuervorrichtung schematisch zeigt, und 5 ein als Beispiel dienendes Verfahren eines Erfassens eines Befehls zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung in der numerischen Steuervorrichtung zeigt. 6 zeigt ein als Beispiel dienendes Maschinenbearbeitungsprogramm, das durch eine numerische Steuervorrichtung ausführbar ist. Es sei erwähnt, dass in allen verschiedensten Ansichten ähnliche Elemente, Betriebe, und Prozesse durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet sind.
-
Ausführungsbeispiel 1
-
Wie in 1 gezeigt, umfasst die numerische Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ähnlich zu herkömmlichen Vorrichtungen, einen Einzelblockschalter 2 und eine Aktivierungs- oder Starteinrichtung, wie beispielsweise eine Startschaltfläche 3, auf einem Bedienfeld 1. Die numerische Steuervorrichtung umfasst zudem eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4, eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5, eine Interpolationseinrichtung 6, und einen Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 7. Wenn die Startschaltfläche 3 bedient oder auf eine andere Weise betätigt wird, während die numerische Steuervorrichtung in eine Einzelblockbetriebsart gesetzt ist, veranlasst die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 und die Interpolationseinrichtung 6, einen Betrieb auszuführen. Dann liest die Übersetzungseinrichtung 5 sequentiell die Blockdaten eines Maschinenbearbeitungsprogramms WP (vgl. 6), das in dem Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 7 gespeichert ist, und die Interpolationseinrichtung 6 erzeugt erforderliche Positionsbefehle. Unterdessen steuert die Servoantriebseinrichtung 9 den Vielachsenservomotor 10 (das heißt, den Antriebsmechanismus des Maschinenbearbeitungswerkzeugs), um zu veranlassen, dass sich das Werkzeug an die in den Befehlen bezeichneten Positionen ruhig bzw. reibungslos bewegt, wodurch das Werkstück per Maschine in die gewünschte Form bearbeitet wird.
-
Darüber hinaus ist eine Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 mit der Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 gekoppelt. In der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 sind die Anzahl von Blöcken, die bei einem einzelnen Bedienen der Startschaltfläche 3 auszuführen sind, die Maschinenbearbeitungsstrecke, die bei einem einzelnen Bedienen der Startschaltfläche 3 abzudecken ist, die Maschinenbearbeitungszeit für ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 3, oder numerisch verarbeitbare Ausführungsmaßdaten gesetzt, die beliebige der zuvor erwähnten Datenelemente kombinieren. In der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 sind auch Parameter zur Erfassung von Nichtschneidebefehlen in dem Maschinenbearbeitungsprogramm und Schwellwertdaten zur Erfassung von Befehlen zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung in dem Maschinenbearbeitungsprogramm gesetzt. Derartige Daten werden durch die Bedienperson in die Anzeige- und Eingabeeinheit 11 eingegeben und von der Anzeige- und Eingabeeinheit 11 an die Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesendet, wo sie überschreibbar gespeichert werden. Nichtschreibbefehle und Befehle zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung werden in dem zweiten Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben.
-
Das Folgende beschreibt die Art eines Betriebs der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Beim Durchführen einer tatsächlichen Maschinenbearbeitungsprüfung des Maschinenbearbeitungsprogramms, initiiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 das in 2 schematisch gezeigte Systemprogramm, wobei sie zu anfangs bei Schritt S1 bestimmt, ob die Startschaltfläche 3 betrieben bzw. betätigt worden ist oder nicht. Wenn die Bedienperson die Startschaltfläche 3 drückt, bestimmt der Prozess bei Schritt S2, ob der Einzelblockschalter 2 betätigt worden ist oder nicht. Falls es bestimmt wird, dass der Schalter 2 ausgeschaltet bleibt, wird die kontinuierliche Maschinenbearbeitungsbetriebsart errichtet. Falls der Schalter 2 eingeschaltet ist, wird die Einzelblockbetriebsart errichtet. Bei der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart interpretiert bzw. übersetzt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5, ähnlich wie bei der herkömmlichen Art eines Betriebs, den Betriebsbefehl in den Blockdaten, die aus dem Speicher 7 ausgelesen sind, bei Schritt S3, und dann erzeugt die Interpolationseinrichtung 6 bei Schritt S4 auf der Grundlage von Informationen, wie beispielsweise der derzeitigen Werkzeugposition und der Maschinenbearbeitungsendpunktposition in dem Betriebsbefehl, einen Positionsbefehl. Bei Schritt S5 wird es bestimmt, ob das Maschinenbearbeitungsprogramm fortgesetzt oder beendet werden sollte. Das heißt, in der kontinuierlichen Betriebsart wird eine Reihe von Blöcken sukzessive ausgeführt, um das Werkstück in die gewünschte Form mit Maschine zu bearbeiten, bis in dem Maschinenbearbeitungsprogramm der Ausstiegscode erfasst wird (Schritte S2–S5).
-
Bei der Einzelblockbetriebsart verarbeitet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 jedoch, im Gegensatz zu der herkömmlichen Art eines Betriebs, bei einem einzelnen Bedienen der Startschaltfläche 3 die Blockdaten entsprechend den in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten Ausführungsmaßen stapelweise. Bei dem Beginn der Stapelverarbeitung bestimmt der Prozess bei Schritt S6, ob die Startschaltfläche 3 betätigt oder bedient worden ist oder nicht, und falls nein, ist der Prozess in Bereitschaft, bis die Startschaltfläche 3 bedient wird. Sobald die Startschaltfläche 3 bedient wird, wird bei Schritt S7 der Summationszähler initialisiert. Der Summationszähler stellt eine Einrichtung zum Ansammeln der Daten zur Verfügung, die das Ausführungsmaß (die Anzahl von Blöcken, die Maschinenbearbeitungsstrecke, die Maschinenbearbeitungszeit, etc.) repräsentieren, die aufgetreten sind, nachdem die Startschaltfläche 3 bedient wurde. Der Summationszähler wird durch die Berechnungsfunktionalität der Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 ausgeführt. Bei Schritt S8 und S9, führen die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 und die Interpolationseinrichtung 6 jeweils einen Betrieb auf dieselbe Weise wie bei der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart aus, wodurch veranlasst wird, dass das Werkzeug das Werkstück gemäß den Daten in einem Einzelblock mit Maschine bearbeitet. Anschließend addiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt S10 das Ausführungsmaß des derzeitigen Blocks von dem ausgeführten Betriebsbefehl zu dem Zählerwert des Summationszählers. Bei dem folgenden Schritt, Schritt S11, wird es bestimmt, ob das derzeitige angesammelte Ausführungsmaß den in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten Wert überschritten hat oder nicht.
-
Falls das angesammelte Ausführungsmaß nicht den gesetzten Wert überschritten hat, werden die restlichen Blockdaten bei den Schritten S8–S11 sequentiell ausgeführt. Umgekehrt wird, falls das angesammelte Ausführungsmaß den gesetzten Wert überschritten hat, es bei Schritt S5 bestimmt, ob es nicht irgendwelche Blockdaten gibt, die in dem Maschinenbearbeitungsprogramm auszuführen sind. Falls dies so ist, steht der Prozess, nachdem es bei Schritt S2 bestätigt ist, dass der Betrieb in der Einzelblockbetriebsart fortgesetzt wird, in Bereitschaft, bis bei Schritt S6 die Startschaltfläche 3 bedient wurde. In diesem Moment bleibt das Werkzeug stationär an der Maschinenbearbeitungsendpunktposition bei dem Betriebsbefehl, der in dem Block umfasst ist, bei welchem der gesetzte Wert überschritten worden ist. Mit dem Werkzeug in dem stationären Zustand, prüft die Bedienperson auf der Anzeige- und Eingabeeinheit die bis dahin durchgeführte Maschinenbearbeitung und den Betriebsbefehl in dem nächsten Block und drückt die Startschaltfläche 3, falls sie die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramm fortsetzen will. Sobald die Startschaltfläche 3 bedient wurde, verarbeitet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt S7 und nachfolgenden Schritten die Blockdaten entsprechend dem gesetzten Ausführungsmaß stapelweise, bis alle das Maschinenbearbeitungsprogramm bildenden Blöcke ausgeführt sind, um die Beendigung des Maschinenbearbeitungsprogramms zu bestätigen (das heißt, JA bei Schritt S5), wodurch der Prozess beendet wird. Es sei erwähnt, dass das Werkzeug bei anderen Punkten in dem Prozess in den stationären Zustand gesetzt werden kann. Ein alternativer Ansatz ist (1) zu bestimmen, ob die Ausführung des nächsten Blocks verursachen wird, dass das angesammelte Ausführungsmaß den gesetzten Wert überschreiten wird, und falls dies so ist, (2) die Ausführung des nächsten Blocks zu unterbrechen und das Werkzeug an der Maschinenbearbeitungsendpunktposition, die in dem vorhergehenden Block bezeichnet ist, anzuhalten.
-
Wie aus dem Vorangehenden ersichtlich, verursacht gemäß der numerischen Steuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 3, dass die Vielzahl von Blöcken, die in dem durch die Bedienperson gesetzten Ausführungsmaß umfasst sind, stapelweise zu verarbeiten sind. Dies reduziert die Anzahl von Malen, welche die Startschaltfläche 3 zu betätigen ist, und ermöglicht es dem Werkzeug, eine größere Strecke per Schaltflächenbetätigung zu laufen als wie bei der herkömmlichen Technologie. Beispielsweise würde bei einem Fall eines Programms zur Maschinenbearbeitung von gebogenen Oberflächen, das zahlreiche winzige Blöcke aufweist, wie in 3 gezeigt, die herkömmliche Einzelblockbetriebsart veranlassen, dass das Werkzeug an jeder der Befehlspositionen 31, 32, 31 + n... stoppt, wodurch ein Schalterbedienen zwischen Stopps erforderlich ist. Gemäß der Einzelblockfunktionalität dieses Ausführungsbeispiels wird das Werkzeug jedoch, falls das Ausführungsmaß bei einer Zeit auf zehn Blöcke gesetzt ist, zu einem Halt an Befehlspositionen 31, 41, 51, 31 + 10 × m kommen, wodurch die Frequenz dramatisch reduziert wird, mit welcher die Startschaltfläche 3 zu bedienen ist, und veranlasst, dass sich das Werkzeug für jedes Schaltflächenbedienen um eine weit größere Strecke bewegt. Diese Anordnung erlaubt es der Bedienperson, die Eignung des Maschinenbearbeitungsprogramms einer gebogenen Oberfläche effizient und leicht zu prüfen.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
Nun wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. Die numerische Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen identisch zu dem System des ersten Ausführungsbeispiels (vgl. 1). Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch, falls ein Block, der einen Nichtschneidebefehl oder einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, in der Einzelblockbetriebsart angetroffen oder erfasst wird, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug auf diesen Block unterbrochen, wobei die Werkzeugbewegung nicht fortgesetzt wird, nachdem die Startschaltfläche 3 erneut bedient worden ist. Genauer, wie in dem Flussdiagramm von 4 gezeigt, bestimmt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt S12, ob der Betriebsbefehl, der durch die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 analysiert worden ist, einen Nichtschneidebefehl, wie beispielsweise einen S-Befehl zur Änderung der Drehzahl der Hauptspindel, einen M-Befehl zur Änderung der Drehrichtung der Hauptspindel, einen T-Befehl zur Änderung des Werkzeugs, einen Befehl zur Positionierung des Werkzeugs im Eilgang, ist oder nicht. Falls ein beliebiger derartiger Nichtschneidebefehl erfasst wird, ist der Prozess in Bereitschaft, bis die Startschaltfläche 3 bedient worden ist (Schritt S13), wodurch das Werkzeug an der Maschinenbearbeitungsendpunktposition angehalten wird, die in dem Betriebsbefehl in dem vorhergehenden Block bezeichnet ist. Sobald die Bedienperson die Startschaltfläche 3 drückt, führt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt S14 den Nichtschneidebefehl, wie beispielsweise einen S-Befehl, einen M-Befehl, einen T-Befehl, oder den Positionierungsbefehl aus, wie erforderlich. Falls bei Schritt S12 kein Nichtschneidebefehl erfasst wird, geht der Prozess zu Schritt S15 weiter, bei welchem eine Bestimmung vorgenommen wird, ob ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist.
-
Um zu bestimmen, ob ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung angetroffen wird, beispielsweise wenn das Werkzeug die Befehlsposition 108 auf dem Maschinenbearbeitungsbogen 100 erreicht, wie in 5 gezeigt, berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den Radius des Kreises 201 tangential zu drei Punkten, der Befehlsposition 108 des derzeitigen Blocks, der Befehlsposition 107 des vorhergehenden Blocks, und der Befehlsposition 109 des nächsten Blocks. Zusätzlich berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den Radius des Kreises 200 tangential to drei Punkten, der Befehlsposition 108, und den zwei vorhergehenden Befehlspositionen 106 und 107. Die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bestimmt, dass der nächste Block einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst, falls die Variation (das heißt, Differenz) zwischen den Radii der zwei Kreise den Schwellenwert überschreitet, der in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzt ist. Alternativ kann eine Bestimmung, dass ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist, vorgenommen werden, falls die Strecke zwischen den Mittelpunkten der zwei Kreise 200 und 201 einen Schwellenwert überschreitet. Noch ein anderer Ansatz ist es, den Winkel zu berechnen, der zwischen der Linie, die durch die Befehlsposition 108 des derzeitigen Blocks und die Befehlsposition 107 des vorhergehenden Blocks definiert ist, und der Linie gebildet wird, die durch die Befehlsposition 108 des derzeitigen Blocks und die Befehlsposition 109 des nächsten Blocks definiert ist, und zu bestimmen, dass ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist, falls dieser Winkel den in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten Schwellenwert überschreitet.
-
Unabhängig davon, welche Art von Bestimmung Verwendung findet, falls ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung in dem nächsten Block erfasst wird, bleibt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 in der Bereitschaftsbetriebsart, bis die Startschaltfläche 3 bei Schritt S16 bedient wird, wodurch das Werkzeug in der Befehlsposition 108 gehalten wird. Nachdem die Bedienperson die Startschaltfläche 3 betreibt bzw. betätigt, initialisiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt S17 den Summationszähler, und dann führt die Interpolationseinrichtung 6 bei Schritt S9 eine Interpolation des Blocks aus, der einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst. Umgekehrt setzt der Prozess, falls weder ein Nichtschneidebefehl noch ein Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung erfasst wird, die Stapelverarbeitung von Blöcken wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus. Dementsprechend unterbricht die numerische Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels die Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms bei einem Block, der einen Nichtschneidebefehl enthält, was eine genaue Untersuchung der Blockdaten zur Umkehrung der Drehrichtung der Hauptspindel und Austausch des Werkzeugs ermöglicht. Was die Blöcke betrifft, die nur Schneidebefehle umfassen, stellt die numerische Steuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels außerdem eine effiziente Stapelverarbeitung aller Blöcke zur Verfügung, die in dem gesetzten Ausführungsmaß enthalten sind. Zudem unterbricht das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms bei einem Block, der einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, was den zusätzlichen Vorteil einer einfachen Erfassung, vor der tatsächlichen Maschinenbearbeitung eines Werkstücks, einer schlechten oder defekten Verbindung zwischen Blöcken (beispielsweise eine Trennung der Verbindung an einem spezifischen Ort, wie beispielsweise einer Kante oder einem Falz in dem Werkstück, oder ein Diskontinuität aufgrund unzureichender CAM-Präzision) bereitstellt, die bei der herkömmlichen Technologie nur nach der tatsächlichen Maschinenbearbeitung gefunden würde.
-
Ein Fachmann wird zudem anerkennen, dass die vorangehenden Ausführungsbeispiele nur eine Darstellung sind und in keiner Weise beschränkend sind, und dass es verschiedene Wege zur Veränderung der Parameter der offenbarten Ausführungsbeispiels, wie beispielsweise der Größe, der Form, oder des Typs von Elementen oder Materialien, auf eine Weise gibt, die noch in dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung liegt, wie nachfolgend dargelegt. (1) In dem Maschinenbearbeitungsprogramm kann ein Befehl zum Bezeichnen des Beginns und des Endes der Spanne, die in einem einzelnen Lauf oder durch eine einzelne Betätigung auszuführen ist, derart umfasst sein, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den Befehl aus dem Maschinenbearbeitungsprogramm lesen kann und in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 die durch den Befehl bezeichnete Spanne als das Ausführungsmaß setzen kann. (2) Das Maschinenbearbeitungsprogramm kann einen Schwellenwert zur Bewertung von Winkeln von Biegungen in dem Werkzeugpfad (das heißt, ein zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen gebildeter Winkel) oder der Variation in dem Bogenradius des Werkzeugpfads derart umfassen, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den Schwellenwert aus dem Maschinenbearbeitungsprogramm lesen und ihn in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 setzen kann. (3) Auch wenn die vorangehenden Ausführungsbeispiele als auf den Typ von Maschinenwerkzeug angewendet beschrieben sind, welche das Werkzeug bewegen, kann die Steuerung gemäß dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel gleichermaßen effektiv auf den Typ von Maschinenwerkzeug, bei welchem sich der ein Werkstück haltende Tisch in Bezug zu dem Werkzeug bewegt, sowie den Typ angewendet werden, welcher eine Bewegung des das Werkzeug haltenden Spindelkopfes und des Werkstücktisches in Bezug zueinander zulässt.
-
Es ist eine numerische Steuervorrichtung mit einer Einzelblockfunktion bereitgestellt, die eine Startschaltfläche (3), eine Ausführungsmaß-Setzeinheit (13), und eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung (4) umfasst. Sobald das Maß einer Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms, das durch eine einzelne Betätigung auszuführen ist, in der Ausführungsmaß-Setzeinheit gesetzt ist, führt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung (4) die in dem gesetzten Ausführungsmaß umfassten Blöcke bei einer einzelnen Betätigung, wie beispielsweise einem Bedienen der Startschaltfläche (3), stapelweise aus. Zusätzlich unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung (4) bei Erfassung eines Blocks, der einen Nichtschneidebefehl oder einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug auf den Block und wartet, dass die Startschaltfläche (3) erneut bedient wird.
