DE102014008572B4

DE102014008572B4 - Numerische Steuereinheit mit einer Funktion zum glatten bzw. sanften Ändern der Vorschubgeschwindigkeit, wenn ein Override geändert wird

Info

Publication number: DE102014008572B4
Application number: DE102014008572.4A
Authority: DE
Inventors: Iwao c/o FANUC Corporation Makino
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: CN104238464A; JP2014241074A; CN104238464B; US20140368151A1; JP5715189B2; US9256213B2; DE102014008572A1

Abstract

Numerische Steuereinheit (10) zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, die ein Werkstück maschinell bearbeitet, das auf einem Tisch angebracht ist, indem ein Werkzeug mit einer Vorschubgeschwindigkeit relativ bewegt wird, die durch ein maschinelles Bearbeitungsprogramm angewiesen ist, umfassend eine Befehlsprogrammanalyseeinheit (11), die konfiguriert ist, um eine Sollgeschwindigkeit des maschinellen Bearbeitungsprogramms zu analysieren, eine Geschwindigkeitsbetriebseinheit (12), die dazu ausgebildet ist, um eine Vorschubgeschwindigkeit für jeden Interpolationszyklus auf Grundlage der Sollgeschwindigkeit zu veranlassen, eine Interpolationseinheit (13), die dazu ausgebildet ist, eine Interpolation auf Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit durchzuführen, eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-Nachinterpolationseinheit (14), die dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung/Verzögerung einer Ausgabe von der Interpolationseinheit hinzuzufügen, eine Servomotorsteuereinheit (15), die dazu ausgebildet ist, um einen Servomotor (20) basierend auf einer Ausgabe von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Nachinterpolationseinheit zu betreiben, wobei die numerische Steuereinheit umfasst: eine Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit, die dazu ausgebildet ist, um Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten zu ermitteln; eine Overrideeingabeeinheit (17), die konfiguriert ist, um einen Override als einen Multiplikationsfaktor der Soll-Geschwindigkeit einzugeben; und eine Einheit (18) zur stufenweisen Änderung des Override, die konfiguriert ist, um den Override als einen Ist-Override nach Änderung des Override in Stufen vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit hin zu dem eingegebenen Override durch einen vorbestimmten Betrag für jeden Interpolationszyklus auszugeben; wobei die Befehlsprogrammanalyseeinheit dazu ausgebildet ist, um Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten von der Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit zu ermitteln; die Geschwindigkeitsbetriebseinheit dazu ausgebildet ist, die Vorschubgeschwindigkeit zu berechnen, indem die Sollgeschwindigkeit mit dem Ist-Override multipliziert wird, und die von der Hochgeschwindigskeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit ermittelten Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten mit der Vorschubgeschwindigkeit zu multiplizieren; und wobei die numerische Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die mit der Vorschubgeschwindigkeit multiplizierten ...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuereinheit, die die Vorschubgeschwindigkeit durch einen Override (Übersteuern) ändern kann.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Die JP 2010-009094 A offenbart eine Technologie, die den Bewegungsbetrag einer maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit, die wiederholt denselben Vorgang durchführt, und ein NC-Programm überlagert. Die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit ist eine Funktion, die verteilte Daten, die in einem variablen Bereich gespeichert sind, mit hoher Geschwindigkeit ausführen kann. Die Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit, die in dem variablen Bereich gespeichert sind, umfassen einen Header und verteilte Daten. 1 zeigt ein Beispiel des Headers und der verteilten Daten. 2 zeigt ein Beispiel von verteilten Daten hinsichtlich einer Achse.
Die Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit können durch einen NC-Programmbefehl aufgerufen und ausgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird die durch JP 2010-009094 A offenbarte Technologie verwendet, wie in 3 gezeigt, um einen wiederholten Vorgang durch die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und irgendeinen Vorgang durch ein NC-Programm einander zu überlagern. Demgemäß führt die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit die Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit für einen einzelnen Zyklus wiederholt aus und kann deshalb die Kapazität der Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit verringert werden.
Wird jedoch eine glatte bzw. sanfte Geschwindigkeitsänderung durchgeführt, um das Maschinenprellen oder einen maschinellen Bearbeitungsfehler zu verringern, dann ist eine der zwei nachfolgenden Techniken erforderlich.

(1) Eine Technik, um Daten für eine maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Anbetracht der Beschleunigung/Abbremsung zu erstellen und auszuführen;
(2) Eine Technik, um einen Override jedes Mal um einen winzigen Betrag unter Verwendung eines Kontaktplanprogramms zu ändern.

Dies sind Techniken, die erforderlich sind, um eine Beschleunigung/Abbremsung nach der Interpolation zu vermeiden, so dass eine maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit eine schnelle Antwort realisieren kann.
4 zeigt ein Beispiel der Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Anbetracht der Beschleunigung/Abbremsung. Während ein Abschnitt konstanter Geschwindigkeit wiederholt die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit für einen einzelnen Zyklus ausführt, müssen ein Beschleunigungsabschnitt und ein Abbremsungsabschnitt dedizierte Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit ausführen. Unterscheidet sich die Vorschubgeschwindigkeit in einem maschinellen Bearbeitungsprozess, wie bei einer maschinellen Grobbearbeitung oder einer maschinellen Fertigstellungsbearbeitung, dann ist es erforderlich, die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit des Beschleunigungsabschnitts/Abschnitts konstanter Geschwindigkeit/Abbremsungsabschnitts für jeden maschinellen Bearbeitungsprozess auszuführen. Deshalb ergibt sich ein Problem einer erhöhten Kapazität der Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und ebenso einer erhöhten Belastung, die in der Erstellung der Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit besteht.
Der Override ist eine Funktion, die eine Vorschubgeschwindigkeit ändern kann, indem ein Multiplikationsfaktor (%) der Sollgeschwindigkeit eines Programms durch ein Eingabesignal spezifiziert wird. Ein Ist-Override wird berechnet, um eine Ist-Vorschubgeschwindigkeit zu erlangen, indem die Sollgeschwindigkeit, die so aus dem Override berechnet ist, der wiederum durch das Eingabesignal spezifiziert ist, mit der Vorschubgeschwindigkeit multipliziert wird, indem die Sollgeschwindigkeit mit dem Ist-Override multipliziert wird. Wenn eine Beschleunigung/Abbremsung durch Änderung des Overrides stattfindet, dann kann die Kapazität der Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit verringert werden, da die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit für die Beschleunigung/Abbremsung nicht erforderlich sind, und kann ebenso die Belastung verringert werden, die in der Erstellung der Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit besteht.
5 zeigt ein Beispiel, in dem die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Anbetracht der Beschleunigung/Abbremsung ausgeführt werden, und ein Beispiel, in dem der Override geändert wird und die Vorschubgeschwindigkeit jedes Mal um denselben Betrag geändert wird. Der Aktualisierungszyklus des Override ist der Signaleingabezyklus, zum Beispiel 4 ms, und der Override wird üblicherweise direkt als der Ist-Override gesetzt. Demgemäß ist der Zyklus, in dem sich der Ist-Override ändert, länger als der Interpolationszyklus, der zum Beispiel 1 ms beträgt. Deshalb wird ein Problem aufgeworfen, das darin besteht, mehr Zeit für die Beschleunigung/Abbremsung zu erfordern, wenn der Override geändert wird, verglichen mit einem Fall, in dem die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Anbetracht der Beschleunigung/Abbremsung verwendet werden.
Es wird ein Fall untersucht werden, in dem der Override jedes Mal um einen winzigen Betrag geändert wird. Der Override ist nicht auf die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit beschränkt, und kann ebenso zur maschinellen Bearbeitung durch den NC-Programmbefehl verwendet werden. Ist zum Beispiel die Vorschubgeschwindigkeit in einer Wasserstrahlschneidmaschine sehr schnell, wie in 6 gezeigt, entsteht eine Verzögerung in der Wasserstromantwort. In einem derartigen Fall wird der Override üblicherweise um einen winzigen Betrag jedes Mal unter Verwendung eines Kontaktplanprogramms aktualisiert und wird der Override direkt als ein Ist-Override gesetzt. Demgemäß kann die Verzögerung der Wasserstromantwort verringert werden, indem eine Geschwindigkeit derart gestaltet wird, dass die Änderungszeit der Geschwindigkeit länger wird. Die Geschwindigkeitsänderung unter Verwendung des Overrides kann unabhängig von der Beschleunigung/Abbremsung nach der Interpolation gestaltet werden, und kann deshalb eine graduelle Beschleunigung/Abbremsung implementiert werden. Es wird jedoch ein Problem aufgeworfen, das in der Belastung besteht, ein Kontaktplanprogramm zu erstellen.
Die JP 2012-032960 A offenbart eine Technologie, die – wenn ein Spezialbefehl eingegeben wird, um eine Geschwindigkeitsänderung durchzuführen, wie einen Nothalt oder einen Override – die Länge der gesetzten Einheitszeit zu einer Länge gemäß einer Geschwindigkeitsänderung einer sich bewegenden Sollvorgabe abändert, die durch den Spezialbefehl angewiesen ist, um den Bewegungsbetrag pro gesetzter Einheitszeit nach der Änderung zu berechnen. Die durch die JP 2012-032960 A offenbarte Technologie ist jedoch eine Technologie, die den Bewegungsbetrag durch eine einfache Technik neu berechnet, nachdem ein Spezialbefehl zum Durchführen der Geschwindigkeitsänderung eingegeben ist, um das Antwortverhalten von dessen Betrieb zu verbessern. Die Technologie kann nicht angewendet werden, wenn eine graduelle Geschwindigkeitsänderung durchgeführt wird, indem der Override jedes Mal um einen winzigen Betrag geändert wird.
Die Druckschrift WO 96/15 482 A1 offenbart eine vorausschauende, satzübergreifende Geschwindigkeitsführung für einen elektrischen Antrieb. Die Geschwindigkeitsführung wird bei der Ausführung von Bearbeitungsprogrammen bei Werkzeugmaschinen eingesetzt, in denen eine Interpolation zur Ansteuerung von Servomotorsteuereinheiten ausgegeben wird. Innerhalb von Override-Eckwerten wird automatisch der sinnvollste unterste Override-Wert berechnet und wird die Geschwindigkeit aus der mit dem betrachteten Override-Eckwert multiplizierten Sollgeschwindigkeit berechnet.
Die Druckschrift DE 10 2009 026 412 A1 offenbart eine Hochgeschwindigkeits-Zyklusbearbeitung.
Kurzfassung der Erfindung
In Anbetracht der Probleme des Stands der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Realisierung einer graduellen Beschleunigung/Abbremsung in kurzer Zeit in einer Geschwindigkeitsänderung unter Verwendung eines Overrides und in der Realisierung einer Technik, die den Override jedes Mal um einen winzigen Betrag ändert.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch bereitgestellt. Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Eine numerische Steuereinheit ist vorzugsweise eine numerische Steuereinheit, die eine Werkzeugmaschine steuert, die wiederum ein Werkstück maschinell bearbeitet, das auf einem Tisch angebracht ist, indem ein Werkzeug relativ mit einer Vorschubgeschwindigkeit bewegt wird, die durch ein maschinelles Bearbeitungsprogramm angewiesen ist, wobei die numerische Steuereinheit umfasst: eine Befehlsprogrammanalyseeinheit, die konfiguriert ist, um eine Soll-Geschwindigkeit des maschinellen Bearbeitungsprogramms zu analysieren, eine Overrideeingabeeinheit, die konfiguriert ist, um einen Override als einen Multiplikationsfaktor der Sollgeschwindigkeit einzugeben, eine Einheit zur stufenweisen Änderung des Overrides, die konfiguriert ist, um den Override als einen Ist-Override nach einer stufenweisen Änderung des Override vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit bis hin zu dem eingegebenen Override durch einen vorbestimmten Betrag für jeden Interpolationszyklus auszugeben, und eine Geschwindigkeitsbetriebseinheit, die konfiguriert ist, um die Vorschubgeschwindigkeit zu berechnen, indem die Sollgeschwindigkeit mit dem Ist-Override multipliziert wird.
Die numerische Steuereinheit umfasst vorzugsweise eine Spezifikationseinheit, die konfiguriert ist, um eine Zeit zu spezifizieren, in der der Override vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit bis hin zu dem Override geändert wird, der eingegeben ist, wobei die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override ein Inkrement oder Dekrement für einen einzelnen Interpolationszyklus vorzugsweise derart bestimmt, dass sich der Override stufenweise innerhalb der spezifizierten Zeit ändert, und vorzugsweise den Ist-Override ausgibt.
Alternativ umfasst die numerische Steuereinheit vorzugsweise eine Spezifikationseinheit, die konfiguriert ist, um einen Änderungsbetrag des Override durch die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override für den einzelnen Interpolationszyklus zu spezifizieren, wobei die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override den Ist-Override nach stufenweiser Änderung des Override vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit vorzugsweise bis hin zu dem eingegebenen Override um den spezifizierten Änderungsbetrag ausgibt.
Indem die vorstehend beschriebene Konfiguration mit umfasst ist, kann die Erfindung eine graduelle Beschleunigung/Abbremsung in kurzer Zeit in einer Geschwindigkeitsänderung unter Verwendung eines Override realisieren, und kann ebenso eine Technik realisieren, die den Override jedes Mal um einen winzigen Betrag ändert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehend beschriebene Aufgabe und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden. Es zeigen:
1 eine Darstellung, die ein Beispiel von Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit zeigt;
2 eine beispielhafte Darstellung von verteilten Daten hinsichtlich einer Achse der Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit;
3 eine Darstellung, die eine Technologie zeigt, die einen wiederholten Vorgang durch die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und irgendeinen Vorgang durch ein NC-Programm einander überlagert;
4 eine Darstellung, die Daten für eine maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Anbetracht der Beschleunigung/Abbremsung zeigt;
5 eine Darstellung, die eine Beschleunigung/Abbremsung in der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit zeigt;
6 eine Darstellung, die eine Wasserstrahlschneidmaschine zeigt;
7A, 7B Darstellungen, die einen Override und einen Ist-Override zeigen;
8A, 8B Darstellungen, die eine Ist-Overrideänderung in einer zuvor spezifizierten Zeit zeigen;
9A, 9B Darstellungen, die die Ist-Overrideänderung jedes Mal um einen Änderungsbetrag des Overrides zeigen, der vorab spezifiziert ist;
10 eine schematische Blockdarstellung, die eine numerische Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
11 eine Darstellung, die ein Ablaufdiagramm einer Einheit zur stufenweisen Änderung des Override zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Ist-Override in jedem Interpolationszyklus aktualisiert.
Der Zyklus, in dem der Ist-Override um einen Override geändert wird, ist üblicherweise der Signaleingabezyklus, der zum Beispiel 4 ms beträgt, welcher länger als der Interpolationszyklus ist, der wiederum zum Beispiel 1 ms beträgt. In dem Ausführungsbeispiel wird der Ist-Override in dem Interpolationszyklus berechnet, und wird ebenso der Ist-Override feinjustiert. Demgemäß kann die Zeit verringert werden, die erforderlich ist, wenn der Override um einen winzigen Betrag unter Verwendung eines Kontaktplanprogramms geändert wird.
Nachfolgend sind zwei Verfahren bekannt, um den Ist-Override zu feinjustieren.
Das erste Verfahren ist ein Verfahren zum Ändern des Ist-Override zu Zeitpunkten, die vorab spezifiziert sind, was in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Das andere Verfahren ist ein Verfahren zum Ändern des Ist-Override um einen Änderungsbetrag des Override, der vorab spezifiziert ist, was in einem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
7A und 7B zeigen ein Beispiel, in dem ein Eingabezyklus CYCs des Signals 4 ms beträgt, ein Interpolationszyklus CYCp 1 ms beträgt, und ein Betrag, um den ein Ist-Override in einem Interpolationszyklus geändert wird, 1% beträgt. Üblicherweise ändert sich der Ist-Override in dem Eingabezyklus CYCs des Signals, und deshalb beträgt die Zeit, die zum Ändern des Ist-Override um 1% erforderlich ist, 4 ms, und beträgt der Betrag, um den der Override in dem Signaleingabezyklus geändert werden kann, 1%. In dem Ausführungsbeispiel ändert sich ein Ist-Override OVRp in dem Interpolationszyklus CYCp, und beträgt deshalb die Zeit, die zum Ändern des Ist-Override um 1% erforderlich ist, 1 ms und beträgt der Betrag, um den der Override in dem Signaleingabezyklus geändert werden kann, 4%.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 8A und 8B gezeigt ist, ändert sich der Ist-Override zu Zeitpunkten, die vorab spezifiziert sind.
Ändert sich zum Beispiel der Override zu dem Zeitpunkt T0 von 0%, das heißt OVR0, auf 50%, das heißt OVR1, dann ändert sich der Ist-Override üblicherweise auf einmal auf 50%, das heißt OVR1. In dem Ausführungsbeispiel wird der Ist-Override OVRp in jedem Interpolationszyklus derart geändert, dass 50%, d. h. OVR1, stufenweise in einer Zeit Ts erreicht wird, die vorab spezifiziert ist.
Innerhalb eines Zeitbetrags der Zeit Ts, die vorab spezifiziert ist, wird der Ist-Override OVRp zu dem Zeitpunkt Tp eines Interpolationszyklus durch die Gleichung (1) angegeben, wobei sich der Ist-Override in dem Interpolationszyklus ändert, OVRp = OVR0 + Tp – T0 / Ts(OVR1 – OVR0) (1) wobei, falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Erhöhung ist, der Maximalwert von OVRp OVR1 ist, und falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Verringerung ist, der Minimalwert von OVRp OVR1 ist.
In dem dritten Ausführungsbeispiel, das in 9A und 9B gezeigt ist, ändert sich der Ist-Override um einen Änderungsbetrag, der vorab spezifiziert ist.
Ändert sich zum Beispiel der Override zu dem Zeitpunkt T0 von 100%, das heißt OVR0, auf 50%, das heißt OVR1, dann ändert sich der Ist-Override üblicherweise auf einmal zu 50%, das heißt OVR1.
In dem Ausführungsbeispiel wird der Ist-Override OVRp in jedem Interpolationszyklus derart geändert, dass 50%, das heißt OVR1, stufenweise durch einen Änderungsbetrag OVRs des Overrides erreicht wird, der vorab spezifiziert ist. Der Ist-Override OVRp zu dem Zeitpunkt Tp eines Interpolationszyklus ist durch die Gleichung (2) angegeben, wobei sich der Ist-Override in dem Interpolationszyklus ändert. OVRp = OVR0 + OVRs × (Tp – T0) × Fs (2) wobei, falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Erhöhung ist, FS = 1 ist, und falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Verringerung ist, Fs = –1 ist, und falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Erhöhung ist, beträgt der Maximalwert von OVRp OVR1, und falls die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Verringerung ist, beträgt der Minimalwert von OVRp OVR1.
10 zeigt eine numerische Steuereinheit. In dem Fall der maschinellen Bearbeitung durch einen NC-Programmbefehl, analysiert eine numerische Steuereinheit 10 das Programm durch eine Befehlsprogrammanalyseeinheit 11, um die Soll-Geschwindigkeit zu erlangen. Als nächstes betreibt die numerische Steuereinheit die Vorschubgeschwindigkeit für jeden Interpolationszyklus durch eine Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12 und führt eine Interpolation durch eine Interpolationseinheit 13 auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit durch, um eine Beschleunigung/Abbremsung durch eine Beschleunigung/Abbremsung nach der Interpolationseinheit 14 zu implementieren. Dann treibt die numerische Steuereinheit 10 einen Servomotor 20 über eine Servomotorsteuereinrichtung 15, um das Werkstück und die Werkzeuge relativ zueinander zu bewegen.
In dem Fall der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit, wie in 10 durch einen dicken Pfeil gezeigt, erlangt die numerische Steuereinheit 10 die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit durch die Befehlsprogrammanalyseeinheit 11 aus einer Erlangungseinheit 16 für Daten der maschinellen Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit. Als nächstes betreibt die numerische Steuereinheit 10 die Vorschubgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12, multipliziert die Daten für die maschinelle Zyklusbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit mit der Vorschubgeschwindigkeit und gibt das Produkt zu der Servomotorsteuereinrichtung 15 aus, die den Servomotor 20 ohne Hilfe der Interpolationseinheit 13 und der Beschleunigung/Abbremsung nach der Interpolationseinheit 14 treibt und steuert. Das Werkstück und die Werkzeuge werden dadurch relativ zueinander bewegt.
Üblicherweise wird die Soll-Geschwindigkeit durch die Befehlsprogrammanalyseeinheit 11 erlangt und wird ein Override durch eine Overrideeingabeeinheit 17 erlangt. Dann wird der Override direkt als ein Ist-Override durch die Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12 in dem Signaleingabezyklus gesetzt, und werden die Sollgeschwindigkeit und der Ist-Override in dem Interpolationszyklus miteinander multipliziert, um die Vorschubgeschwindigkeit zu berechnen.
In dem Ausführungsbeispiel wird demgegenüber die Soll-Geschwindigkeit durch die Befehlsprogrammanalyseeinheit 11 erlangt und wird der Override durch die Overrideeingabeeinheit 17 erlangt. Als nächstes wird der Override in Stufen durch eine Einheit 18 zur stufenweisen Änderung des Overrides von dem Override vor Eingabe zu dem eingegebenen Override zu Zeitpunkten geändert, die vorab spezifiziert sind, oder um den Änderungsbetrag des Overrides, der vorab spezifiziert ist, um den geänderten Override als den Ist-Override auszugeben. Dann wird der Ist-Override der Einheit 18 zur stufenweisen Änderung des Override durch die Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12 in dem Interpolationszyklus erlangt, um die Vorschubgeschwindigkeit zu berechnen, indem die Soll-Geschwindigkeit mit dem Ist-Override multipliziert wird. Die Einheit 18 zur stufenweisen Änderung in dem Ausführungsbeispiel gehört zu der Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm der Einheit zur stufenweisen Änderung des Override. In der numerischen Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in 10 gezeigt ist, wird die dargestellte Verarbeitung durch die Geschwindigkeitsbetriebseinheit 12 in dem Interpolationszyklus aufgerufen. Bedingungen, zu denen die vorliegende Verarbeitung durchgeführt wird, lauten wie folgt:

(1) Eine Ist-Overrideänderungsflagge ist auf F0 gesetzt. Deren initialer Zustand wird als F0 = 0 gesetzt.
(2) Der Zeitpunkt des Interpolationszyklus, zu dem die vorliegende Verarbeitung aufgerufen wird, ist Tp.
(3) Wenn sich der Override von OVR0 zu OVR1 zu dem Zeitpunkt T0 ändert, dann wird der Ist-Override OVRp in Stufen um den Änderungsbetrag OVRs des Override, der vorab spezifiziert ist, jedes Mal durch die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override geändert.
(4) Durch Fs wird angegeben, ob die Änderung von OVR0 zu OVR1 eine Erhöhung oder eine Verringerung ist. Fs = 1 gilt bei einer Erhöhung, und Fs = –1 gilt bei einer Verringerung.

Jeder Schritt liegt wie nachfolgend beschrieben vor.
[Schritt SA01] Es wird bestimmt, ob die Ist-Overrideänderungsflagge F0 1 ist, und wenn der Ist-Override geändert wird und die Ist-Overrideänderungsflagge F0 1 ist (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA07 über, und andernfalls (NEIN) geht die Verarbeitung zu Schritt SA02 über.
[Schritt SA02] Es wird bestimmt, ob der Override sich geändert hat, und hat sich der Override geändert (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA03 über, und hat sich der Override nicht geändert (NEIN), dann wird die Verarbeitung beendet. Folglich wird bestimmt, ob sich der Override geändert hat, indem der Override, der durch die Overrideeingabeeinheit erlangt wurde, mit dem letzten Override verglichen wird.
[Schritt SA03] Es wird Tp auf T0 gesetzt. Außerdem wird der Override vor der Änderung auf OVR0 gesetzt. Des Weiteren wird der Override nach der Änderung als OVR1 gesetzt. Schließlich wird die Ist-Overrideänderungsflagge F0 auf 1 gesetzt.
[Schritt SA04] Es wird bestimmt, ob OVR1 größer als OVR0 ist, und ist OVR1 größer als OVR0 (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA05 über, und ist OVR1 nicht größer als OVR0 (NEIN), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA06 über.
[Schritt SA05] Es wird Fs auf 1 gesetzt, und die Verarbeitung geht zu Schritt SA07 über.
[Schritt SA06] Es wird Fs auf –1 gesetzt, und die Verarbeitung geht zu Schritt SA07 über.
[Schritt SA07] Es wird der Ist-Override OVRp zu dem Zeitpunkt Tp gemäß Gleichung (2) berechnet.
[Schritt SA08] Es wird bestimmt, ob Fs 1 beträgt, und wenn Fs = 1 gilt (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA09 über, und falls Fs = –1 beträgt (NEIN), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA10 über.
[Schritt SA09] Es wird bestimmt, ob der Ist-Override OVRp größer als der Maximalwert OVR1 ist, und ist der Ist-Override OVRp größer als der Maximalwert OVR1 (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA11 über, und ist der Ist-Override OVRp nicht größer als der Maximalwert OVR1 (NEIN), dann wird die Verarbeitung des Zyklus beendet. Das heißt, in diesem Schritt wird bestimmt, ob die Änderung des Ist-Override zu beenden ist oder nicht.
[Schritt SA10] Es wird bestimmt, ob der Ist-Override OVRp kleiner als der Minimalwert OVR1 ist, und ist der Ist-Override OVRp kleiner als der Minimalwert OVR1 (JA), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA11 über, und ist der Ist-Override OVRp nicht kleiner als der Minimalwert OVR1 (NEIN), dann wird die Verarbeitung beendet. Das heißt, in diesem Schritt wird bestimmt, ob die Änderung des Ist-Override zu beenden ist oder nicht.
[Schritt SA11] Es wird der Ist-Override OVRp auf OVR1 gesetzt, und es wird ebenso die Ist-Overrideänderungsflagge F0 auf 0 gesetzt, um die Verarbeitung in dem Zyklus zu beenden.

Claims

Numerische Steuereinheit (10) zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, die ein Werkstück maschinell bearbeitet, das auf einem Tisch angebracht ist, indem ein Werkzeug mit einer Vorschubgeschwindigkeit relativ bewegt wird, die durch ein maschinelles Bearbeitungsprogramm angewiesen ist, umfassend eine Befehlsprogrammanalyseeinheit (11), die konfiguriert ist, um eine Sollgeschwindigkeit des maschinellen Bearbeitungsprogramms zu analysieren, eine Geschwindigkeitsbetriebseinheit (12), die dazu ausgebildet ist, um eine Vorschubgeschwindigkeit für jeden Interpolationszyklus auf Grundlage der Sollgeschwindigkeit zu veranlassen, eine Interpolationseinheit (13), die dazu ausgebildet ist, eine Interpolation auf Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit durchzuführen, eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-Nachinterpolationseinheit (14), die dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung/Verzögerung einer Ausgabe von der Interpolationseinheit hinzuzufügen, eine Servomotorsteuereinheit (15), die dazu ausgebildet ist, um einen Servomotor (20) basierend auf einer Ausgabe von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Nachinterpolationseinheit zu betreiben, wobei die numerische Steuereinheit umfasst: eine Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit, die dazu ausgebildet ist, um Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten zu ermitteln; eine Overrideeingabeeinheit (17), die konfiguriert ist, um einen Override als einen Multiplikationsfaktor der Soll-Geschwindigkeit einzugeben; und eine Einheit (18) zur stufenweisen Änderung des Override, die konfiguriert ist, um den Override als einen Ist-Override nach Änderung des Override in Stufen vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit hin zu dem eingegebenen Override durch einen vorbestimmten Betrag für jeden Interpolationszyklus auszugeben; wobei die Befehlsprogrammanalyseeinheit dazu ausgebildet ist, um Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten von der Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit zu ermitteln; die Geschwindigkeitsbetriebseinheit dazu ausgebildet ist, die Vorschubgeschwindigkeit zu berechnen, indem die Sollgeschwindigkeit mit dem Ist-Override multipliziert wird, und die von der Hochgeschwindigskeitszyklus-Bearbeitungsdaten-Ermittlungseinheit ermittelten Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten mit der Vorschubgeschwindigkeit zu multiplizieren; und wobei die numerische Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die mit der Vorschubgeschwindigkeit multiplizierten Hochgeschwindigkeitszyklus-Bearbeitungsdaten an die Servomotorsteuereinheit auszugeben, die den Servomotor treibt und steuert, ohne die Interpolationseinheit und die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Nachinterpolationseinheit zu nutzen.
Numerische Steuereinheit gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Spezifikationseinheit, die konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt zu spezifizieren, zu dem der Override vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit zu dem Override geändert wird, der eingegeben wird, und die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override konfiguriert ist, um ein Inkrement oder ein Dekrement in jedem Interpolationszyklus derart zu bestimmen, dass sich der Override stufenweise innerhalb der spezifizierten Zeit ändert und den Ist-Override ausgibt.
Numerische Steuereinheit gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Spezifikationseinheit, die konfiguriert ist, um einen Änderungsbetrag des Override durch die Overrideänderungseinheit für jeden Interpolationszyklus zu spezifizieren, und die Einheit zur stufenweisen Änderung des Override konfiguriert ist, um den Ist-Override nach Änderung in Stufen des Overrides vor der Eingabe durch die Overrideeingabeeinheit bis hin zu dem Override, der eingegeben ist, durch den spezifizierten Änderungsbetrag auszugeben.