DE102018002303A1

DE102018002303A1 - Steuersystem einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102018002303A1
Application number: DE102018002303.7A
Authority: DE
Inventors: Shougo SHINODA; Satoshi Ikai
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2018-09-27
Also published as: US10481590B2; US20180275639A1; JP2018163585A; CN108663987B; CN108663987A; JP6445070B2

Abstract

Ein numerisches Steuersystem (100) einer Werkzeugmaschine umfasst eine Steuervorrichtung (17) der Werkzeugmaschine (10), eine Vorrichtung (20) zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche und eine Analysevorrichtung (30). Die Analysevorrichtung (30) umfasst Abrufabschnitte (31, 32), die chronologische Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks von der Steuervorrichtung (17) abrufen und räumliche Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks von der Vorrichtung (20) zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche abrufen, einen Verarbeitungsabschnitt (34) zur Zuordnung von Daten, der die Geschwindigkeitssteuerungsdaten den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet, einen Abschnitt (35) zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche, der Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks erfasst, einen Identifikationsabschnitt (36), der die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen identifiziert, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den Fehlerpositionen entsprechen, einen Abschnitt (37) zur Erfassung des Abstands von Fehlern, der den Abstand der Fehler erfasst, und einen Berechnungsabschnitt (38), der auf der Grundlage einer auf den Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen und dem Abstand der Fehler basierenden Bearbeitungsgeschwindigkeit die Frequenz von Vibrationen berechnet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Steuersystem einer Werkzeugmaschine, die ein Werkstück bearbeitet.
Verwandte Technik
Eine Werkzeugmaschine bearbeitet ein Werkstück, wobei sie zumindest entweder das Werkstück (das zu bearbeitende Objekt) oder ein Werkzeug entlang vorgegebener Antriebsachsen bewegt. Anders ausgedrückt bearbeitet die Werkzeugmaschine das Werkstück, wobei sie eine relative Position des Werkstücks und des Werkzeugs verändert.
Bei der Bearbeitung des Werkstücks können Vibrationen so auf einen Hauptachsenkopf, der ein Werkzeug hält, oder einen Tisch übertragen werden, der das Werkstück hält, dass das Werkzeug oder das Werkstück in Vibration versetzt wird. Vibrationen werden beispielsweise erzeugt, wenn die Bewegungsrichtung des Hauptachsenkopfs oder des Tischs bei der Bearbeitung gewechselt wird. Vibrationen werden auch von einem Gebläsemotor in einem Wechselrichter oder dergleichen in der Werkzeugmaschine, verschiedene Maschinen außerhalb der Werkzeugmaschine oder dergleichen übertragen. Wenn das Werkzeug oder das Werkstück durch die vorstehend beschriebenen Vibrationen in Vibration versetzt wird, kann ein Streifenmuster (Fehler) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks auftreten. Anders ausgedrückt können in einem vorgegebenen Abstand Schlieren oder Streifen auftreten.
In den Patentdokumenten 1 und 2 sind Technologien offenbart, bei denen basierend auf der Bewegungsbahn des vorderen Endes eines Werkzeugs bei der Bearbeitung eines Werkstücks ein Streifenmuster (Fehler) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks erfasst wird.

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2016-57843
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2017-13178

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder der vorliegenden Anwendung u. a. haben einen Ansatz versucht, der sich von den in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Technologien unterscheidet, um Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks zu erfassen. Insbesondere wird als weiteres Verfahren zur Erfassung der Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks nach der Bearbeitung des Werkstücks ein optischer Sensor oder dergleichen zur Erkennung eines Bilds der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verwendet, an den Daten zu dem erkannten Bild wird eine Bildverarbeitung ausgeführt, und dadurch werden die Fehler (die Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche erfasst. Anschließend wird anhand des anhand der Bilddaten erfassten Abstands der Fehler die Frequenz der Vibrationen geschätzt, die die Fehler verursachen.
Während der Bearbeitung des Werkstücks kann sich jedoch eine Bearbeitungsgeschwindigkeit ändern. In diesem Fall ändert sich der Abstand der Fehler (der Schlieren oder Streifen), und dadurch ist es schwierig, die Frequenz der Vibrationen zu schätzen, die die Fehler verursachen.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Steuersystem einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, durch das die Frequenz von Vibrationen geschätzt werden kann, die bei einer Bearbeitung, bei der sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit während der Bearbeitung des Werkstücks ändert, Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks verursachen.

(1) Ein Steuersystem (beispielsweise ein numerisches Steuersystem 100 einer Werkzeugmaschine, das später beschrieben wird) einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Werkstück (beispielsweise ein Werkstück W, das später beschrieben wird) bearbeitet, umfasst: eine Steuervorrichtung (beispielsweise eine numerische Steuervorrichtung 17, die später beschrieben wird), die eine Antriebsachse der Werkzeugmaschine (beispielsweise einer Werkzeugmaschine 10, die später beschrieben wird) auf der Grundlage von Geschwindigkeitssteuerungsdaten steuert; eine Vorrichtung zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche (beispielsweise eine Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche, die später beschrieben wird), die eine bearbeitete Oberfläche des Werkstücks misst; und eine Analysevorrichtung (beispielsweise eine Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche, die später beschrieben wird), die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks analysiert, wobei die Analysevorrichtung umfasst: einen ersten Abrufabschnitt (beispielsweise einen Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten, der später beschrieben wird), der die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks von der Steuervorrichtung abruft; einen zweiten Abrufabschnitt (beispielsweise einen Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche, der später beschrieben wird), der von der Vorrichtung zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche gemessene räumliche Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks abruft; einen Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten (beispielsweise einen Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten, der später beschrieben wird), der die von dem ersten Abrufabschnitt abgerufenen chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den von dem zweiten Abrufabschnitt abgerufenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet; einen Abschnitt zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche (beispielsweise einen Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche, der später beschrieben wird), der auf der Grundlage der von dem zweiten Abrufabschnitt abgerufenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks und ihre Positionen erfasst; einen Identifikationsabschnitt (beispielsweise einen Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen, der später beschrieben wird), der auf der Grundlage der einander von dem Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten zugeordneten Geschwindigkeitssteuerungsdaten und Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen identifiziert, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den von dem Abschnitt zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehlerpositionen entsprechen; einen Abschnitt zur Erfassung des Abstands von Fehlern (beispielsweise einen Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern, der später beschrieben wird), der einen Abstand der von dem Abschnitt zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehler erfasst; und einen Berechnungsabschnitt (beispielsweise einen Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen, der später beschrieben wird), der auf der Grundlage der von dem Identifikationsabschnitt identifizierten Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen eine Geschwindigkeit in einer Richtung der Bearbeitung bestimmt und auf der Grundlage der bestimmten Geschwindigkeit und des von dem Abschnitt zur Erfassung des Abstands von Fehlern erfassten Abstands der Fehler die Frequenz von Vibrationen der Werkzeugmaschine berechnet, die die Fehler verursachen.
(2) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (1) kann der Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten: auf der Grundlage einer Veränderung in den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten eine Anfangsposition der Bearbeitung und eine Abschlussposition der Bearbeitung als Randposition des Werkstücks erfassen, um ein erstes Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eine Randposition des Werkstücks erfassen, um ein zweites Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnen, um die Randposition des ersten Bilds der Form eines Werkstücks und die Randposition des zweiten Bilds der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
(3) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (1), kann der Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten: auf der Grundlage einer Veränderung eines durch Subtrahieren eines Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Veränderungsteils von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten ermittelten Werts eine Anfangsposition der Bearbeitung und eine Abschlussposition der Bearbeitung als Randposition des Werkstücks erfassen, um ein erstes Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eine Randposition des Werkstücks erfassen, um ein zweites Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnen, um die Randposition des ersten Bilds der Form eines Werkstücks und die Randposition des zweiten Bilds der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
(4) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (1) kann der erste Abrufabschnitt Informationen zur Position der Antriebsachse der Werkzeugmaschine, die den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks zugeordnete chronologische Positionssteuerungsdaten sind, von der Steuervorrichtung abrufen, und der Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten kann: auf der Grundlage der chronologischen Positionssteuerungsdaten ein erstes Bild der Form eines Werkstücks erzeugen; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche ein zweites Bild der Form eines Werkstücks erzeugen; die chronologischen Positionssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnen, um das erste Bild der Form eines Werkstücks und das zweite Bild der Form eines Werkstücks übereinander zu legen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den chronologischen Positionssteuerungsdaten zuordnen, um die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuzuordnen.
(5) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (4) können die chronologischen Positionssteuerungsdaten Maschinenkoordinateninformationen sein, und die räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche können Maschinenkoordinateninformationen sein, die auf der Grundlage von Maschinenkoordinaten der Vorrichtung zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche berechnet werden.
(6) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine nach einem der Punkte (1) bis (5) kann die Analysevorrichtung ferner einen Einstellabschnitt (beispielsweise einen Einstellabschnitt 39, der später beschrieben wird) umfassen, der auf der Grundlage der in dem Berechnungsabschnitt berechneten Frequenz der Vibrationen ein Filter oder eine Bearbeitungsbedingung der Steuervorrichtung einstellt, um die Vibrationen zu reduzieren.
(7) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (6) kann der Einstellabschnitt eine Kenngröße des Filters in einem Steuerkreis der Steuervorrichtung einstellen oder das Filter in dem Steuerkreis der Steuervorrichtung einstellen.
(8) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß (6) kann der Einstellabschnitt einen Parameter zur Bestimmung einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung oder eines Rucks der Antriebsachse in der Steuervorrichtung einstellen, um die Bearbeitungsbedingung einzustellen.
(9) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine nach einem der Punkte (1) bis (8) können die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks Schlieren oder Streifen sein.
(10) Bei dem Steuersystem der Werkzeugmaschine nach einem der Punkte (1) bis (9) können die Geschwindigkeitssteuerungsdaten ein Geschwindigkeitsbefehlswert oder ein Geschwindigkeitsfeedbackwert sein.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, das Steuersystem einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, durch das die Frequenz von Vibrationen geschätzt werden kann, die bei einer Bearbeitung, bei der sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit während der Bearbeitung des Werkstücks ändert, Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks verursachen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Konfiguration einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines numerischen Steuersystems der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine von der Vorrichtung zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche des numerischen Steuersystems der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführte Verarbeitung zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche zeigt.
4 ist ein Diagramm, das schematisch eine Verarbeitung zur Zuordnung von Daten zeigt.
5 ist ein Diagramm, das schematisch eine Identifikationsverarbeitung an den Steuerungsdaten zur Position von Fehlern zeigt.
6A ist eine schematische Ansicht, die Fehler (Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks aus einer zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigt.
6B ist eine schematische Ansicht, die die Fehler (die Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks aus einer zu der bearbeiteten Oberfläche parallelen Richtung zeigt.
7A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Fehler (der Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks aus der zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigt.
7B ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Fehler (der Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks aus der zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigt.
7C ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Fehler (der Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks aus der zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf beiliegenden Zeichnungen werden nachstehend Beispiele der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen sind übereinstimmende oder einander entsprechende Abschnitte durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
(Werkzeugmaschine)
Zunächst wird ein Beispiel einer Werkzeugmaschine in einem numerischen Steuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Konfiguration der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Werkzeugmaschine 10 ist eine Werkzeugmaschine, die eine spanabhebende Bearbeitung (eine Abtragung) ausführt. Die Werkzeugmaschine in dem numerischen Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Werkzeugmaschine beschränkt und kann eine beliebige Industriemaschine sein.
Die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine 10 umfasst einen Kopf 2, ein Halteelement 3, das den Kopf 2 beweglich hält, eine Tragsäule 4, die das Halteelement 3 beweglich hält, einen Ständer 5, der die Tragsäule 4 hält, und einen Tisch 6. Ein Werkzeug T wie ein Schaftfräser ist an dem Kopf 2 befestigt, und ein Werkstück W ist auf dem Tisch 6 montiert. Die Werkzeugmaschine 10 umfasst eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung und eine (nicht dargestellte) numerische Steuervorrichtung.
Die Antriebsvorrichtung umfasst Servomotoren, die später beschrieben werden. Die Antriebsvorrichtung bewegt den Ständer 5 in der Richtung einer X-Achse (Pfeil X), den Tisch 6 in der Richtung einer Y-Achse (Pfeil Y) und das Halteelement 3 in der Richtung einer Z-Achse (Pfeil Z). Darüber hinaus dreht die Antriebsvorrichtung das Werkzeug T in Bezug auf den Kopf 2 in der Richtung einer A-Achse (Pfeil A) und den Kopf 2 in Bezug auf das Halteelement 3 in der Richtung einer B-Achse (Pfeil B).
Die numerische Steuervorrichtung steuert die Antriebsvorrichtung so, dass sie durch die drei direkt bewegten Achsen (die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse) und die beiden Drehachsen (die A-Achse und die B-Achse) gebildete Antriebsachsen steuert und dadurch die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und seine Stellung steuert. Auf diese Weise bearbeitet die Werkzeugmaschine 10 das Werkstück W, wobei sie die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und seine Stellung verändert.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 10 das Werkstück W bearbeitet wird, können Vibrationen so an den Kopf 2, der das Werkzeug T hält, oder den Tisch 6 übertragen werden, der das Werkstück W hält, dass das Werkzeug T oder das Werkstück W in Vibration versetzt wird. Es werden beispielsweise Vibrationen erzeugt, wenn bei der Bearbeitung die Bewegungsrichtung des Kopfs 2 oder des Tischs 6 gewechselt wird. Wenn das Werkzeug T oder das Werkstück W durch die vorstehend beschriebenen Vibrationen der Werkzeugmaschine 10 in Vibration versetzt wird, können Fehler (Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W auftreten.
Die vorstehend beschriebenen Fehler (die Schlieren oder Streifen) können zur Erkennung eines Bild der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W und zur Ausführung einer Bildverarbeitung an den Daten zu dem erkannten Bild nach der Bearbeitung des Werkstücks W unter Verwendung eines optischen Sensors oder dergleichen erfasst werden. Anschließend kann anhand des Abstands der anhand der Bilddaten erfassten Fehler die Frequenz der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10 geschätzt werden, die die Fehler verursachen.
Während der Bearbeitung des Werkstücks W kann sich jedoch eine Bearbeitungsgeschwindigkeit ändern. In diesem Fall ändert sich der Abstand der Fehler (der Schlieren oder Streifen), und dadurch ist es schwierig, die Frequenz der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10 zu schätzen, die die Fehler verursachen.
Die vorliegende Erfindung betrifft das numerische Steuersystem der Werkzeugmaschine, durch das die Frequenz der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10, die die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W verursachen, selbst bei einer Bearbeitung geschätzt werden kann, bei der sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit während der Bearbeitung des Werkstücks ändert.
(Numerisches Steuersystem der Werkzeugmaschine)
Als nächstes wird das numerische Steuersystem der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des numerischen Steuersystems der Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das numerische Steuersystem 100 der in 2 gezeigten Werkzeugmaschine umfasst die vorstehend beschriebene Werkzeugmaschine 10, eine Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche und eine Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche.
Die Werkzeugmaschine 10 umfasst mehrere Servomotoren M1 bis M5 in der vorstehend beschriebenen Antriebsvorrichtung, Codiervorrichtungen (Positions-/Drehzahldetektoren) 11 bis 15, die jeweils in den Servomotoren M1 bis M5 vorgesehen sind, Stromdetektoren CT1 bis CT5, eine Messskala (einen Positionsdetektor) 16 und die numerische Steuervorrichtung (CNC) 17. In 2 ist nur die Konfiguration der Werkzeugmaschine 10 gezeigt, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung betrifft, und auf die Darstellung der übrigen Konfiguration wird verzichtet.
Die Servomotoren M1 bis M5 treiben jeweils durch die Steuerung der numerischen Steuervorrichtung 17 die vorstehend beschriebenen Antriebsachsen (die X-Achse, die Y-Achse, die Z-Achse, die A-Achse und die B-Achse) an. Die Codiervorrichtungen 11 bis 15 erfassen jeweils die Drehpositionen der Servomotoren M1 bis M5 und senden die erfassten Drehpositionen als Positionsfeedbackwerte an die numerische Steuervorrichtung 17. Die Codiervorrichtungen 11 bis 15 erfassen jeweils die Drehzahlen der Servomotoren M1 bis M5 und senden die erfassten Drehzahlen als Geschwindigkeitsfeedbackwerte an die numerische Steuervorrichtung 17.
Die Stromdetektoren CT1 bis CT5 erfassen jeweils die Antriebsstromwerte der Servomotoren M1 bis M5 und senden die erfassten Antriebsstromwerte als Stromfeedbackwerte (tatsächliche Stromwerte, tatsächliche Drehmomentwerte) an die numerische Steuervorrichtung 17.
Es ist beispielsweise eine Messskala 16 in dem Tisch 6 vorgesehen, auf dem das vorstehend beschriebene Werkstück W montiert ist. Die Messskala 16 erfasst die Position des Werkstücks und sendet die erfasste Position als Positionsfeedbackwert an die numerische Steuervorrichtung 17.
Die numerische Steuervorrichtung 17 erzeugt auf der Grundlage von auf einem die Bearbeitung des Werkstücks W betreffenden Bearbeitungsprogramm basierenden Positionsbefehlswerten (Bewegungsbefehlswerten) der Antriebsachsen, des Positionsfeedbackwerts von der Messskala 16 oder der Positionsfeedbackwerte von den Codiervorrichtungen 11 bis 15, der Geschwindigkeitsfeedbackwerte von den Codiervorrichtungen 11 bis 15 und der Stromfeedbackwerte von den Stromdetektoren CT1 bis CT5 Drehmomentbefehlswerte (Strombefehlswerte) für die Antriebsachsen und treibt die Servomotoren M1 bis M5 mittels dieser Drehmomentbefehlswerte an.
Insbesondere umfasst die numerische Steuervorrichtung 17 einen Abschnitt zur Erzeugung von Positionsbefehlen, einen Abschnitt zur Erzeugung von Geschwindigkeitsbefehlen und einen Abschnitt zur Erzeugung von Drehmomentbefehlen. Der Abschnitt zur Erzeugung von Positionsbefehlen erzeugt auf der Grundlage des in einem Speicherabschnitt gespeicherten Bearbeitungsprogramms die Positionsbefehlswerte (die Bewegungsbefehlswerte) für die Antriebsachsen. Der Abschnitt zur Erzeugung von Geschwindigkeitsbefehlen erzeugt auf der Grundlage von Differenzen zwischen den Positionsbefehlswerten und den Positionsfeedbackwerten Geschwindigkeitsbefehlswerte für die Antriebsachsen. Der Abschnitt zur Erzeugung von Drehmomentbefehlen erzeugt die Drehmomentbefehlswerte (die Strombefehlswerte) auf der Grundlage von Differenzen zwischen den Geschwindigkeitsbefehlswerten und den Geschwindigkeitsfeedbackwerten. Die numerische Steuervorrichtung 17 erzeugt die Antriebsströme für die Antriebsachsen auf der Grundlage von Differenzen zwischen den Drehmomentbefehlswerten (den Strombefehlswerten) und den Stromfeedbackwerten.
Die numerische Steuervorrichtung 17 wird beispielsweise von einem Rechenprozessor wie einem DSP (einem digitalen Signalprozessor) oder einer FPGA (einer feldprogrammierbaren Gatteranordnung) gebildet. Die verschiedenen Typen von Funktionen der numerischen Steuervorrichtung 17 werden durch Ausführen von vorgegebener, in dem (nicht dargestellten) Speicherabschnitt gespeicherter Software (Programmen, Anwendungen) realisiert. Die verschiedenen Typen von Funktionen der numerischen Steuervorrichtung 17 können durch das Zusammenwirken von Hardware und Software oder ausschließlich durch Hardware (eine elektronische Schaltung) realisiert werden.
Die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche ist eine Vorrichtung, die das Werkstück W misst, um die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks W zu messen. Spezifische Beispiele der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche umfassen einen optischen Sensor, ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmessmaschine. Die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche sendet die gemessenen Bilddaten oder Positionsdaten des Werkstücks W an die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche. Die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche ist beispielsweise in einer Messstufe oder einer Nachbesserungsstufe außerhalb der Werkzeugmaschine 10 oder einem Endfaktor eines Roboters vorgesehen. Die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche kann in die Werkzeugmaschine 10 integriert sein.
Die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche ist eine Vorrichtung, die die Fehler (die Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W analysiert. Insbesondere schätzt die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche die Frequenz von Vibrationen, die die Fehler (die Schlieren oder Streifen) verursachen. Die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche umfasst einen Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten (einen ersten Abrufabschnitt), einen Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche (einen zweiten Abrufabschnitt), einen Speicherabschnitt 33, einen Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten, einen Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche, einen Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen, einen Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern, einen Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen und einen Einstellabschnitt (einen Festlegungsabschnitt) 39.
Der Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten ruft die chronologischen Antriebsachsensteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks W von der numerischen Steuervorrichtung 17 ab. Insbesondere ruft der Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten Geschwindigkeitssteuerungsdaten (Geschwindigkeitsbefehlswerte oder von den Codiervorrichtungen 11 bis 15 erfasste Geschwindigkeitsfeedbackwerte) als Antriebsachsensteuerungsdaten ab.
Der Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche ruft die von der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche gemessenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W ab. Insbesondere ruft der Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die dreidimensionalen Bilddaten oder die Positionsdaten (die Koordinatendaten) als Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche ab. Der Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche kann zweidimensionale Bilddaten als Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche abrufen.
Der Speicherabschnitt 33 speichert die von dem Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten abgerufenen chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten und die von der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche gemessenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche. Der Speicherabschnitt 33 ist beispielsweise ein überschreibbarer Speicher wie ein EEPROM.
Der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten ordnet die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu. Die Einzelheiten der Verarbeitung zur Zuordnung von Daten werden später beschrieben.
Der Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfasst auf der Grundlage der in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler (die Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W und ihre Positionen.
Der Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen identifiziert auf der Grundlage der einander von dem Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten zugeordneten Geschwindigkeitssteuerungsdaten und Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den von dem Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehlerpositionen entsprechen. Der Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen ordnet auf der Grundlage der chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen auch die Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche der Richtung der Bearbeitung zu.
Der Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern erfasst den Abstand der von dem Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehler (der Schlieren oder Streifen).
Der Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen bestimmt auf der Grundlage der von dem Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen identifizierten Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen eine Geschwindigkeit in der Richtung der Bearbeitung. Anschließend berechnet der Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen auf der Grundlage der bestimmten Geschwindigkeit v und des von dem Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern erfassten Abstands d der Fehler (der Schlieren oder Streifen) anhand der nachstehenden Formel (1) die Frequenz f der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10, die die Fehler verursachen. $f = v/d$
Der Einstellabschnitt 39 stellt auf der Grundlage der von dem Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen berechneten Frequenz der Vibrationen das Filter oder die Bearbeitungsbedingung der numerischen Steuervorrichtung 17 ein, um die Vibrationen zu reduzieren. Der Einstellabschnitt 39 stellt beispielsweise die Kenngröße des Filters (beispielsweise eines Tiefpassfilters, eines Hochpassfilters oder eines Bandpassfilters) oder die Verstärkung eines von dem Abschnitt zur Erzeugung von Positionsbefehlen, dem Abschnitt zur Erzeugung von Geschwindigkeitsbefehlen und dem Abschnitt zur Erzeugung von Drehmomentbefehlen gebildeten Steuerkreises in der numerischen Steuervorrichtung 17 ein. Alternativ stellt der Einstellabschnitt 39 ein Filter (beispielsweise ein Sperrfilter oder ein Bandsperrfilter) in dem Steuerkreis der numerischen Steuervorrichtung 17 ein. Alternativ stellt der Einstellabschnitt 39 die Bearbeitungsbedingung (die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder der Ruck) der numerischen Steuervorrichtung 17 ein. Die Einzelheiten zu der Einstellungsverarbeitung des Einstellabschnitts 39 werden später beschrieben.
Hier treten die durch die Vibrationen verursachten Fehler (die Schlieren oder Streifen) in einer Richtung auf, die die Richtung der Bearbeitung schneidet. Daher führt der Einstellabschnitt 39 auf der Grundlage der Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche und der von dem Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen zugeordneten Richtung der Bearbeitung die Einstellungsverarbeitung aus, wenn die Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche die Richtung der Bearbeitung schneidet.
Die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche wird beispielsweise von einem Rechenprozessor wie einem DSP (einem digitalen Signalprozessor) oder einer FPGA (einer feldprogrammierbaren Gatteranordnung) gebildet. Die verschiedenen Typen von Funktionen der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche werden durch Ausführen von in dem (nicht dargestellten) Speicherabschnitt gespeicherter, vorgegebener Software (Programmen, Anwendungen) realisiert. Die verschiedenen Typen von Funktionen der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche können durch das Zusammenwirken von Hardware und Software oder ausschließlich durch Hardware (eine elektronische Schaltung) realisiert werden.
Die verschiedenen Typen von Funktionen der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche können in der numerischen Steuervorrichtung 17 der Werkzeugmaschine 10 realisiert werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 7C die von der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche des numerischen Steuersystems 100 der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführte Verarbeitung zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die von der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche des numerischen Steuersystems 100 der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführte Verarbeitung zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche zeigt. 4 ist ein Diagramm, das schematisch die Verarbeitung zur Zuordnung von Daten zeigt. 5 ist ein Diagramm, das schematisch die Identifikationsverarbeitung an den Steuerungsdaten zu den Fehlerpositionen zeigt. 6A ist eine schematische Ansicht, die die Fehler (die Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks W aus einer zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigt, und 6B ist eine schematische Ansicht, die die Fehler (die Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks W aus einer zu der bearbeiteten Oberfläche parallelen Richtung zeigt. Die 7A bis 7C sind schematische Ansichten, die Beispiele der Fehler (der Schlieren oder Streifen) bei einer Betrachtung des Werkstücks W aus der zu der bearbeiteten Oberfläche senkrechten Richtung zeigen.
Wenn das Werkstück W von der Werkzeugmaschine 10 bearbeitet wird, steuert die numerische Steuervorrichtung 17 die Antriebsachsen auf der Grundlage der Positionsbefehlswerte, der Geschwindigkeitsbefehlswerte und der Drehmomentbefehlswerte (der Strombefehlswerte) der Antriebsachsen, der Positionsfeedbackwerte von der Messskala 16 (oder der Positionsfeedbackwerte von den Codiervorrichtungen 11 bis 15), der Geschwindigkeitsfeedbackwerte von den Codiervorrichtungen 11 bis 15 und der Stromfeedbackwerte (der tatsächlichen Stromwerte und der tatsächlichen Drehmomentwerte) von den Stromdetektoren CT1 bis CT5 und steuert dadurch die relative Position des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W und seine Stellung.
Bei der Bearbeitung des Werkstücks W ruft der Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten in Schritt S11 die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten (die von den Codiervorrichtungen 11 bis 15 erfassten Geschwindigkeitsbefehlswerte oder Geschwindigkeitsfeedbackwerte) von der numerischen Steuervorrichtung 17 ab und speichert sie in dem Speicherabschnitt 33.
Wenn die Bearbeitung des Werkstücks W abgeschlossen ist, misst die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks W. Hier ruft der Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche in Schritt S12 die räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche aus der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche ab und speichert sie in dem Speicherabschnitt 33. Insbesondere ruft der Abschnitt 32 zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die dreidimensionalen Bilddaten oder die Positionsdaten (die Koordinatendaten) als Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche ab.
Anschließend ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten in Schritt S13 die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu. Hierbei sind nach der Bearbeitung des Werkstücks die Daten zu einem von einem optischen Sensor erkannten Bild beispielsweise dreidimensionale Daten, wogegen die von der numerischen Steuervorrichtung 17 bei der Bearbeitung des Werkstücks W ermittelten Geschwindigkeitssteuerungsdaten chronologische Daten sind, wodurch es nicht einfach ist, diese Typen von Daten einander zuzuordnen. Die Erfinder der vorliegenden Anwendung u. a. verwenden das folgende Verfahren zur Zuordnung dieser Typen von Daten zueinander.
Die Werkzeugmaschine bearbeitet das gesamte Werkstück W beispielsweise, während sie das Werkzeug T in Bezug auf das Werkstück W hin und her bewegt. Wenn das Werkzeug T mit dem Werkstück W in Kontakt gelangt und wenn das Werkzeug T von dem Werkstück W entfernt wird, ändern sich hier die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsfeedbackwerte. Auf diese Weise wird der Punkt einer Änderung der Geschwindigkeitsbefehlswerte oder der Punkt einer Änderung der Geschwindigkeitsfeedbackwerte erfasst, und daher ist es möglich, die Randposition des Werkstücks W, d.h. den Umriss des Werkstücks W zu erfassen.
Da die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsfeedbackwerte auch entsprechend einer Beschleunigung/Verlangsamung geändert werden, wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein durch Subtrahieren eines Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Veränderungsteils von den Geschwindigkeitsbefehlswerten und den Geschwindigkeitsfeedbackwerten ermittelter Wert verwendet. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Umkehrpunkt bei einem Hin- und Herbewegen des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W irrtümlich als Randposition des Werkstücks W erfasst wird. Wenn das Werkzeug T nicht in Bezug auf das Werkstück W hin und her bewegt wird, können die Geschwindigkeitsbefehlswerte und die Geschwindigkeitsfeedbackwerte ohne Verarbeitung verwendet werden.
Insbesondere erfasst der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten auf der Grundlage des Punkts einer Änderung des durch Subtrahieren des Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Veränderungsteils von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten ermittelten Werts eine Anfangsposition der Bearbeitung und eine Abschlussposition der Bearbeitung als Randposition des Werkstücks W und erzeugt dadurch, wie in 4 gezeigt, ein erstes Bild W1 der Form (des Umrisses) des Werkstücks.
Der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten erfasst die Randposition des Werkstücks auch auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W und erzeugt dadurch, wie in 4 gezeigt, ein zweites Bild W2 der Form (des Umrisses) des Werkstücks. Wenn die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche beispielsweise ein optischer Sensor ist, sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Bilddaten. In diesem Fall verwendet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten eine Bildverarbeitungstechnologie, um die Randposition des Werkstücks W anhand der Bilddaten zu erfassen und das zweite Bild W2 der Form (des Umrisses) des Werkstücks zu erzeugen.
Ist die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche andererseits ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmessmaschine, sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall erfasst der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die Randposition des Werkstücks W anhand der Positionsdaten (der Koordinatendaten) und erzeugt das zweite Bild W2 der Form (des Umrisses) des Werkstücks.
Anschließend ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die chronologischen Geschwindigkeitsfeedbackwerte den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu der bearbeiteten Oberfläche zu, um das erste Bild W1 der Form eines Werkstücks und das zweite Bild W2 der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
Anschließend erfasst der Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche in Schritt S14 auf der Grundlage der in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler (die Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W und ihre Positionen. Insbesondere sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Bilddaten, wenn die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche ein optischer Sensor ist. In diesem Fall erfasst der Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche und ihre Positionen anhand des Betrags der Kenngröße der Schlieren und Streifen auf der bearbeiteten Oberfläche in den Bilddaten.
Ist die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche andererseits ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmessmaschine, sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall erfasst der Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche und ihre Positionen anhand einer geringfügigen Änderung (wie Vibrationen) der Position der bearbeiteten Oberfläche in den Positionsdaten (den Koordinatendaten).
Anschließend identifiziert der Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen in Schritt S15, wie in 5 gezeigt, auf der Grundlage der Geschwindigkeitssteuerungsdaten (des ersten Bilds W1 der Form eines Werkstücks) und der von dem Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten zugeordneten Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche (des zweiten Bilds W2 der Form eines Werkstücks) die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu einer Fehlerposition D1, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu einer von dem Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehlerposition D2 entspricht.
Der Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen ordnet auf der Grundlage der chronologischen Steuerungsdaten der Fehlerpositionen auch die Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche der Richtung der Bearbeitung zu.
Anschließend erfasst der Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern in Schritt S16, wie in den 6A und 6B gezeigt, den von dem Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Abstand d der Fehler (der Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W.
Anschließend bestimmt der Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen in Schritt S17 auf der Grundlage der von dem Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen identifizierten Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen die Geschwindigkeit v in der Richtung der Bearbeitung. Anschließend berechnet der Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen auf der Grundlage der bestimmten Geschwindigkeit v und des von dem Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern erfassten Abstands d der Fehler (der Schlieren oder Streifen) anhand der nachstehenden Formel (1) die Frequenz f der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10, die die Fehler verursachen. $f = v/d$
Anschließend stellt der Einstellabschnitt 39 in Schritt S18 auf der Grundlage der von dem Abschnitt 38 zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen berechneten Frequenz der Vibrationen das Filter oder die Bearbeitungsbedingung der numerischen Steuervorrichtung 17 ein, um die Vibrationen zu reduzieren. Der Einstellabschnitt 39 stellt beispielsweise die Grenzfrequenz des Filters (beispielsweise eines Tiefpassfilters, eines Hochpassfilters oder eines Bandpassfilters) des von dem Abschnitt zur Erzeugung von Positionsbefehlen, dem Abschnitt zur Erzeugung von Geschwindigkeitsbefehlen und dem Abschnitt zur Erzeugung von Drehmomentbefehlen gebildeten Steuerkreises der numerischen Steuervorrichtung 17 ein und verringert dadurch die Verstärkung auf der Frequenz der Vibrationen.
Alternativ stellt der Einstellabschnitt 39 ein Filter (beispielsweise ein Sperrfilter oder ein Bandsperrfilter) in dem Steuerkreis der numerischen Steuervorrichtung 17 ein. Wenn die numerische Steuervorrichtung 17 durch Software realisiert ist, kann das Filter beispielsweise automatisch erzeugt werden.
Alternativ stellt der Einstellabschnitt 39 die Bearbeitungsbedingung (die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder der Ruck) der numerischen Steuervorrichtung 17 so ein, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit niedrig ist. Der Einstellabschnitt 39 ändert beispielsweise auf der Grundlage des eingestellten Werts des Bearbeitungsprogramms einen Parameter zur Bestimmung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung oder des Rucks der Antriebsachsen.
Hier treten die durch die Vibrationen verursachten Fehler (die Schlieren oder Streifen) in der Richtung auf, die die Richtung der Bearbeitung schneidet. Die durch die Vibrationen verursachten Fehler (die Schlieren oder Streifen) können beispielsweise in der zur Richtung der Bearbeitung senkrechten Richtung auftreten, wie in 7A gezeigt, oder sie können in der Richtung auftreten, die die Richtung der Bearbeitung schräg schneidet, wie in 7B gezeigt. Die durch die Vibrationen verursachten Fehler (die Schlieren oder Streifen) können linear auftreten, wie in den 7A und 7B gezeigt, oder sie können in der Form von Kurven auftreten, wie in 7C gezeigt.
Somit führt der Einstellabschnitt 39 auf der Grundlage der von dem Abschnitt 36 zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen zugeordneten Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche und der Richtung der Bearbeitung die vorstehend beschriebene Einstellungsverarbeitung aus, wenn die Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche die Richtung der Bearbeitung schneidet. Wenn die Richtung der Fehler (der Schlieren oder Streifen) der bearbeiteten Oberfläche parallel zur Richtung der Bearbeitung ist, sind die Fehler nicht durch die Vibrationen verursacht, weshalb die Einstellabschnitt 39 die vorstehend beschriebene Einstellungsverarbeitung nicht ausführt.
Wie vorstehend beschrieben, ordnet bei dem numerischen Steuersystem 100 der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks nach der Bearbeitung des Werkstücks zu und identifiziert dadurch die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstücks zu den Fehlerpositionen der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W entsprechen. Anschließend berechnet die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche auf der Grundlage der auf den identifizierten Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen und dem Abstand der Fehler (Schlieren oder Streifen) basierenden Bearbeitungsgeschwindigkeit die Frequenz der Vibrationen. Auf diese Weise kann auf der Grundlage des Abstands der Fehler (der Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks und der Bearbeitungsgeschwindigkeit beim Auftreten der Fehler die Frequenz der Vibrationen geschätzt werden, und die Frequenz der Vibrationen der Werkzeugmaschine 10, die die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verursachen, kann selbst bei einer Bearbeitung, bei der sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit während der Bearbeitung des Werkstücks ändert, genau geschätzt werden.
Bei dem numerischen Steuersystem 100 der Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform stellt die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche die Filterkenngröße oder die Bearbeitungsbedingung (die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder der Ruck) der numerischen Steuervorrichtung 17 auf der Grundlage der berechneten Frequenz der Vibrationen ein, um die Vibrationen zu reduzieren. Auf diese Weise ist es möglich, die Qualität der bearbeiteten Oberfläche zum Zeitpunkt der nachfolgenden Bearbeitungsdurchgänge zu verbessern.
Obwohl vorstehend die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschrieben Ergebnisse sind einfach diejenigen, die durch Auflisten der bevorzugtesten Ergebnisse ermittelt wurden, die durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, und daher sind die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung nicht auf die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen beschränkt.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche zur Identifikation der Geschwindigkeitssteuerungsdaten, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den Fehlerpositionen entsprechen, die Geschwindigkeitssteuerungsdaten von der numerischen Steuervorrichtung 17 selbst und die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche von der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche einander beispielsweise direkt zu. Der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten kann Positionssteuerungsdaten von der numerischen Steuervorrichtung 17 und die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche einander jedoch indirekt zuordnen, die Positionssteuerungsdaten identifizieren, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den Fehlerpositionen entsprechen, und die Geschwindigkeitssteuerungsdaten identifizieren, die den Positionssteuerungsdaten entsprechen. In diesem Fall können der Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten und der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern auf einer bearbeiteten Oberfläche wie folgt konzipiert sein und betrieben werden.
Der Abschnitt 31 zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten ruft die Geschwindigkeitssteuerungsdaten (die Geschwindigkeitsbefehlswerte, die Geschwindigkeitsfeedbackwerte) und die Positionssteuerungsdaten (die Positionsbefehlswerte, die Positionsfeedbackwerte) als chronologische Antriebsachsensteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks W aus der numerischen Steuervorrichtung 17 ab und speichert sie in dem Speicherabschnitt 33 (gemäß 3 Schritt S11).
Der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten ordnet die in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten chronologischen Positionssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu (gemäß 3 Schritt S13). Insbesondere wandelt der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zunächst in Maschinenkoordinatendaten um. Wenn die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche beispielsweise ein optischer Sensor ist, sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Bilddaten. In diesem Fall verwendet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten eine Bildverarbeitungstechnologie, um die Koordinatendaten des Werkstücks W anhand der Bilddaten zu bestimmen. Anschließend wandelt der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die Koordinatendaten des Werkstücks W auf der Grundlage eines Abstands zwischen der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche und dem Werkstück W und der Position (der Maschinenkoordinaten) und des Winkels (des Sichtwinkels) der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche in die Maschinenkoordinatendaten um.
Ist die Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche andererseits ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop oder eine dreidimensionale Koordinatenmessmaschine, sind die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Positionsdaten (Koordinatendaten). In diesem Fall wandelt der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die Positionsdaten (die Koordinatendaten) des Werkstücks W auf der Grundlage des Abstands zwischen der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche und dem Werkstück W und der Position (der Maschinenkoordinaten) und des Winkels (des Sichtwinkels) der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche in die Maschinenkoordinatendaten um.
Anschließend ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die chronologischen Positionssteuerungsdaten (die Maschinenkoordinaten) bei der Bearbeitung des Werkstücks W den räumlichen Positionsdaten (den Maschinenkoordinaten) der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W zu. Wie beispielsweise in 4 gezeigt, erzeugt der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten das erste Bild W1 der Form eines Werkstücks auf der Grundlage der chronologischen Positionssteuerungsdaten (der Maschinenkoordinaten) bei der Bearbeitung des Werkstücks W.
Ebenso erzeugt der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten das zweite Bild W2 der Form eines Werkstücks auf der Grundlage der räumlichen Positionsdaten (der Maschinenkoordinaten) der bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks W. Anschließend ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die chronologischen Positionssteuerungsdaten den räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche zu, um das erste Bild W1 der Form eines Werkstücks und das zweite Bild W2 der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
Hier werden die Geschwindigkeitssteuerungsdaten und die Positionssteuerungsdaten einander in der numerischen Steuervorrichtung 17 zugeordnet. Auf diese Weise ordnet der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten die in dem Speicherabschnitt 33 gespeicherten chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den Positionssteuerungsdaten zu, um die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Positionsdaten der bearbeiteten Oberfläche zuzuordnen.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Verarbeitungsabschnitt 34 zur Zuordnung von Daten Drehmomentsteuerungsdaten von der numerischen Steuervorrichtung 17 und die Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche einander indirekt zuordnen, die Drehmomentsteuerungsdaten identifizieren, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den Fehlerpositionen entsprechen, und die Geschwindigkeitssteuerungsdaten identifizieren, die den Drehmomentsteuerungsdaten entsprechen. In diesem Fall können, wie im Falle der vorstehend beschriebenen Geschwindigkeitssteuerungsdaten, die Drehmomentsteuerungsdaten, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den Fehlerpositionen entsprechen, auf der Grundlage des Punkts einer Veränderung der Drehmomentsteuerungsdaten identifiziert werden.
Obwohl der Abschnitt 35 zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche und ihre Positionen automatisch anhand der Bilddaten oder der Positionsdaten (der Koordinatendaten) des Werkstücks W (der bearbeiteten Oberfläche) von der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche erfasst, können diese manuell erfasst werden. Das Messergebnis (die dreidimensionalen Bilddaten oder die Positionsdaten) der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche können beispielsweise auf einem Monitor oder dergleichen angezeigt werden, die Fehler und ihre Positionen können von einem Benutzer visuell erfasst werden, und die erfassten Fehlerpositionen können manuell in die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche eingegeben werden.
Obwohl der Abschnitt 37 zur Erfassung des Abstands von Fehlern der Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform den Abstand der Fehler (der Schlieren oder Streifen) auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks W automatisch erfasst, kann er manuell erfasst werden. Das Messergebnis (die dreidimensionalen Bilddaten oder die Positionsdaten) der Vorrichtung 20 zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche können beispielsweise auf einem Monitor oder dergleichen angezeigt werden, der Abstand der Fehler (der Schlieren oder Streifen) kann von dem Benutzer visuell erfasst werden, und der erfasste Abstand der Fehler (der Schlieren oder Streifen) kann manuell in die Vorrichtung 30 zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche eingegeben werden.
Bezugszeichenliste

2: Kopf
3: Halteelement
4: Tragsäule
5: Ständer
6: Tisch
10: Werkzeugmaschine
11 bis 15: Codiervorrichtung
16: Messskala
17: numerische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
20: Vorrichtung zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche
30: Vorrichtung zur Analyse von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche (Analysevorrichtung)
31: Abschnitt zum Abruf von Antriebsachsenteuerungsdaten (erster Abrufabschnitt)
32: Abschnitt zum Abruf von Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche (zweiter Abrufabschnitt)
33: Speicherabschnitt
34: Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten
35: Abschnitt zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche
36: Abschnitt zur Identifikation von Steuerungsdaten zu Fehlerpositionen (Identifikationsabschnitt)
37: Abschnitt zur Erfassung des Abstands von Fehlern
38: Abschnitt zur Berechnung der Frequenz von Vibrationen (Berechnungsabschnitt)
39: Einstellabschnitt (Einstellabschnitt, Festlegungsabschnitt)
100: numerisches Steuersystem (Steuersystem)
CT1 bis CT5: Stromdetektor
M1 bis M5: Servomotoren
T: Werkzeug
W: Werkstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201657843 [0004]
JP 201713178 [0004]

Claims

Steuersystem (100) einer Werkzeugmaschine, die ein Werkstück (W) bearbeitet, wobei das Steuersystem (100) umfasst: eine Steuervorrichtung (17), die auf der Grundlage von Geschwindigkeitssteuerungsdaten eine Antriebsachse der Werkzeugmaschine (10) steuert; eine Vorrichtung (20) zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche, die eine bearbeitete Oberfläche des Werkstücks (W) misst; und eine Analysevorrichtung (30), die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks (W) analysiert, wobei die Analysevorrichtung (30) umfasst: einen ersten Abrufabschnitt (31), der die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks (W) von der Steuervorrichtung (17) abruft; einen zweiten Abrufabschnitt (32), der von der Vorrichtung (20) zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche gemessene räumliche Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung des Werkstücks (W) abruft; einen Verarbeitungsabschnitt (34) zur Zuordnung von Daten, der die von dem ersten Abrufabschnitt (31) abgerufenen chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den von dem zweiten Abrufabschnitt (32) abgerufenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet; einen Abschnitt (35) zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche, der auf der Grundlage der von dem zweiten Abrufabschnitt (32) abgerufenen räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks (W) und ihre Positionen erfasst; einen Identifikationsabschnitt (36), der auf der Grundlage der von dem Verarbeitungsabschnitt (34) zur Zuordnung von Daten zugeordneten Geschwindigkeitssteuerungsdaten und Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche die Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen identifiziert, die den Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zu den von dem Abschnitt (35) zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche erfassten Fehlerpositionen entsprechen; einen Abschnitt (37) zur Erfassung des Abstands von Fehlern, der einen Abstand der von dem Abschnitt zur Erfassung von Fehlern einer bearbeiteten Oberfläche (35) erfassten Fehler erfasst; und einen Berechnungsabschnitt (38), der auf der Grundlage der von dem Identifikationsabschnitt (36) identifizierten Geschwindigkeitssteuerungsdaten zu den Fehlerpositionen eine Geschwindigkeit in einer Richtung der Bearbeitung bestimmt und auf der Grundlage der bestimmten Geschwindigkeit und des von dem Abschnitt (37) zur Erfassung des Abstands von Fehlern erfassten Abstands der Fehler eine Frequenz von Vibrationen der Werkzeugmaschine (10) berechnet, die die Fehler verursachen.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der Verarbeitungsabschnitt zur Zuordnung von Daten (34): auf der Grundlage einer Veränderung in den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten eine Anfangsposition der Bearbeitung und eine Abschlussposition der Bearbeitung als Randposition des Werkstücks erfasst, um ein erstes Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eine Randposition des Werkstücks erfasst, um ein zweites Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet, um die Randposition des ersten Bilds der Form eines Werkstücks und die Randposition des zweiten Bilds der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der Verarbeitungsabschnitt (34) zur Zuordnung von Daten: auf der Grundlage einer Veränderung eines durch Subtrahieren eines Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Veränderungsteils von den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten ermittelten Werts eine Anfangsposition der Bearbeitung und eine Abschlussposition der Bearbeitung als Randposition des Werkstücks erfasst, um ein erstes Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche eine Randposition des Werkstücks erfasst, um ein zweites Bild der Form eines Werkstücks zu erzeugen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet, um die Randposition des ersten Bilds der Form eines Werkstücks und die Randposition des zweiten Bilds der Form eines Werkstücks übereinander zu legen.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der erste Abrufabschnitt (31) Informationen zur Position der Antriebsachse der Werkzeugmaschine (10), die den chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten bei der Bearbeitung des Werkstücks (W) zugeordnete chronologische Positionssteuerungsdaten sind, von der Steuervorrichtung (17) abruft und der Verarbeitungsabschnitt (34) zur Zuordnung von Daten: auf der Grundlage der chronologischen Positionssteuerungsdaten ein erstes Bild der Form eines Werkstücks erzeugt; auf der Grundlage der räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche ein zweites Bild der Form eines Werkstücks erzeugt; die chronologischen Positionssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuordnet, um das erste Bild der Form eines Werkstücks und das zweite Bild der Form eines Werkstücks übereinander zu legen; und die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den chronologischen Positionssteuerungsdaten zuordnet, um die chronologischen Geschwindigkeitssteuerungsdaten den räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche zuzuordnen.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, wobei die chronologischen Positionssteuerungsdaten Maschinenkoordinateninformationen sind, und die räumlichen Messdaten zu einer bearbeiteten Oberfläche Maschinenkoordinateninformationen sind, die auf der Grundlage von Maschinenkoordinaten der Vorrichtung (20) zur Messung einer bearbeiteten Oberfläche berechnet werden.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Analysevorrichtung (30) ferner einen Einstellabschnitt (39) umfasst, der auf der Grundlage der von dem Berechnungsabschnitt (38) berechneten Frequenz der Vibrationen ein Filter oder eine Bearbeitungsbedingung der Steuervorrichtung (17) einstellt, um die Vibrationen zu reduzieren.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, wobei der Einstellabschnitt (39) eine Kenngröße des Filters in einem Steuerkreis der Steuervorrichtung (17) einstellt oder das Filter in dem Steuerkreis der Steuervorrichtung (17) einstellt.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, wobei der Einstellabschnitt (39) einen Parameter zur Bestimmung einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung oder eines Rucks der Antriebsachse in der Steuervorrichtung (17) einstellt, um die Bearbeitungsbedingung einzustellen.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Fehler auf der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks Schlieren oder Streifen sind.
Steuersystem (100) der Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Geschwindigkeitssteuerungsdaten ein Geschwindigkeitsbefehlswert oder ein Geschwindigkeitsfeedbackwert sind.