DE102018003284A1

DE102018003284A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102018003284A1
Application number: DE102018003284.2A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro NAKAHAMA
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2018-10-25
Also published as: US10315282B2; US20180304426A1; CN108723445A; JP2018185606A

Abstract

Eine Steuervorrichtung (10) zum Steuern einer Werkzeugmaschine (12), um ein Werkstück basierend auf einem Bearbeitungsprogramm anzubohren, umfasst eine Motorsteuereinheit (58), die konfiguriert ist, wenn das Werkstück angebohrt wird, um einen axialen Vorschubmotor (60) der Werkzeugmaschine (12) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) der Werkzeugmaschine (12) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen einer ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂), die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die Relationsgleichungen (1) und (5) erfüllt sind, axial bewegt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine, um ein Werkstück in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm anzubohren.
Allgemeiner Stand der Technik
Lange Späne, die bei Arbeiten mit dem Bohrer entstehen, können bewirken, dass ein Werkzeug oder eine bearbeitete Oberfläche beschädigt wird. Um dieses Problem zu handhaben, offenbart die japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 02-036009 einen Schrittvorschubprozess (Zustellungsbohren), bei dem ein Werkzeug (Bohrer) in der axialen Richtung hin- und herbewegt (vor und zurück bewegt) wird, um das Bohren auszuführen, um lange Späne, die beim Bohren entstehen, zu zerschneiden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In der japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 02-036009 wird jedoch jedes Mal, wenn ein Werkzeug um eine vorbestimmte Strecke vorgeschoben wird, um ein Werkstück anzubohren, das Werkzeug in einer Richtung zurückgezogen, die der Bearbeitungsrichtung entgegengesetzt ist, und somit muss eine gewisse Anzahl von ständigen Bohrschritten notwendig, um den gesamten Prozess des Bohrens am Werkstück abzuschließen. Folglich kommt es zu den Problemen, dass die Bearbeitungszeit zunimmt und die Lebensdauer des Werkzeugs verkürzt wird.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, lange Späne, die beim Bohren entstehen, zu zerschneiden, die Verarbeitungszeit zu verkürzen und zu verhindern, dass die Lebensdauer des Werkzeugs verkürzt wird.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine bereitgestellt, um ein Werkstück basierend auf einem Bearbeitungsprogramm anzubohren, wobei die Werkzeugmaschine ein rotierendes Werkzeug, das konfiguriert ist, um das Werkstück anzubohren, und einen axialen Vorschubmotor, der konfiguriert ist, um das rotierende Werkzeug in der axialen Richtung zu bewegen, umfasst, und die Steuervorrichtung umfasst:

eine Motorsteuereinheit, die konfiguriert ist, wenn das Werkstück angebohrt wird, den axialen Vorschubmotor derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen einer ersten Vorschubgeschwindigkeit und einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit, die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die folgenden Relationsgleichungen erfüllt sind, axial bewegt wird: $F_{1} t_{1} + F_{2} t_{2} = F_{S} (t_{1} + t_{2});$
und $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}} + C),$
wobei S eine Drehzahl des rotierenden Werkzeugs ist; F_S eine Vorschubgeschwindigkeit ist, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist; F₁ die erste Vorschubgeschwindigkeit ist; F₂ die zweite Vorschubgeschwindigkeit ist; t₁ eine Bewegungszeit mit einer ersten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; t₂ eine Bewegungszeit mit einer zweiten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; C eine Konstante ist; und F₁ > F_S > F₂ > 0 und C ≥ 0.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine, um ein Werkstück basierend auf einem Bearbeitungsprogramm anzubohren, bereitgestellt, wobei die Werkzeugmaschine ein rotierendes Werkzeug, das konfiguriert ist, um das Werkstück anzubohren, und einen axialen Vorschubmotor, der konfiguriert ist, um das rotierende Werkzeug in der axialen Richtung zu bewegen, umfasst, und die Steuerverfahren umfasst:

einen Motorsteuerschritt, der darin besteht, wenn das Werkstück angebohrt wird, den axialen Vorschubmotor derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen einer ersten Vorschubgeschwindigkeit und einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit, die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die folgenden Relationsgleichungen erfüllt sind, axial bewegt wird: $F_{1} t_{1} + F_{2} t_{2} = F_{S} (t_{1} + t_{2});$
und $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}} + C),$
wobei S eine Drehzahl des rotierenden Werkzeugs ist; F_S eine Vorschubgeschwindigkeit ist, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist; F₁ die erste Vorschubgeschwindigkeit ist; F₂ die zweite Vorschubgeschwindigkeit ist; t₁ eine Bewegungszeit mit einer ersten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; t₂ eine Bewegungszeit mit einer zweiten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; C eine Konstante ist; und F₁ > F_S > F₂ > 0, und C ≥ 0.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, lange Späne, die bei Arbeiten mit dem Bohrer entstehen, zu zerschneiden oder zu zerbrechen, und die Bearbeitungszeit der Arbeit mit dem Bohrer zu verkürzen. Da zudem die Bearbeitung ständig ausgeführt wird, ohne das rotierende Werkzeug zurückzuziehen, kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des rotierenden Werkzeugs verkürzt wird.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als erläuterndes Beispiel gezeigt wird.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Werkzeugmaschine, die durch eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu steuern ist;
2 eine Grafik zum Erklären des axialen Vorschubs durch einen intermittierend verzögerten Vorschub der vorliegenden Ausführungsform;
3 eine Grafik, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Bearbeitungszeit im Vergleich zum normalen axialen Vorschub unter Verwendung des axialen Vorschubs durch den intermittierend verzögerten Vorschub der vorliegenden Ausführungsform verkürzt ist;
4 ein Diagramm zum Erklären eines Drehwinkels, der benötigt wird, damit ein Werkzeug um einen langen Span durch axialen Vorschub durch einen intermittierend verzögerten Vorschub zerschneidet; und
5 ein Funktionsblockdiagramm der in 1 gezeigten Steuervorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlich beschrieben, indem bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Werkzeugmaschine 12, die durch eine Steuervorrichtung (z.B. eine numerische Steuerung) 10 der vorliegenden Ausführungsform zu steuern ist. Die Werkzeugmaschine 12 bearbeitet ein nicht abgebildetes Zielobjekt (Werkstück) mit einem Werkzeug (z.B. einem Schneidwerkzeug, wie etwa einem Bohrer) 22, das an einer Spindel 20 derselben angebracht ist. Die Werkzeugmaschine 12 umfasst die Spindel 20, einen Spindelkopf 24 um die Spindel 20 um eine Z-Achse herum zu drehen, die zur Z-Richtung (senkrechten Richtung) parallel ist, einen Ständer 26 zum Bewegen des Spindelkopfes 24 in der Z-Richtung, einen Tisch 28, der unter der Spindel 20 angeordnet ist (negative Z-Richtung) und konfiguriert ist, um das Werkstück zu tragen, und eine Tischantriebseinheit 30 zum Bewegen des Tisches 28 in den X- und Y-Richtungen. Dabei wird vorausgesetzt, dass die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung im Idealfall zueinander orthogonal sind.
Durch die Bewegung der Spindel 20 in der Z-Richtung und die Bewegung des Tisches 28 in den X- und Y-Richtungen kann die Werkzeugmaschine 12 in einer gewünschten Position an dem Werkstück ein Loch bohren und auch eine dreidimensionale Bearbeitung an dem Werkstück ausführen. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Schwerkraft in die negative Z-Richtung wirkt.
Das Werkzeug 22 wird durch einen Werkzeughalter 32 gehalten. Der Werkzeughalter 32 kann an der Spindel 20 angebracht und davon abgenommen werden, so dass das Werkzeug 22 anhand des Werkzeughalters 32 an der Spindel 20 angebracht ist. Durch Einfügen des Werkzeughalters 32 in ein Montageloch (nicht gezeigt), das an dem vorderen Ende der Spindel 20 gebildet ist, ist das Werkzeug 22 an der Spindel 20 angebracht. Das Werkzeug 22 dreht sich zusammen mit der Spindel 20 um die Z-Achse herum, die parallel zur Z-Richtung ist.
Die Werkzeugmaschine 12 ist als ein Bearbeitungszentrum konfiguriert, in dem das Werkzeug 22, das an der Spindel 20 angebracht ist, durch einen automatischen Werkzeugwechsler 34 gewechselt werden kann. Der automatische Werkzeugwechsler 34 verfügt über ein Revolverkopfwerkzeugmagazin 36. Das Werkzeugmagazin 36 weist eine Mehrzahl von Griffen 36a auf, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Jeder der mehreren Griffe 36a hält ein Werkzeug 22 anhand des Werkzeughalters 32 abnehmbar. Der Werkzeughalter 32 kann an dem Griff 36a angebracht und davon abgenommen werden, und das Werkzeug 22 ist anhand des Werkzeughalters 32 an dem Griff 36a angebracht. Beispiele des Werkzeugs 22 können nicht drehende Werkzeuge, Bohrer, Stirnfräsen, Fräswerkzeuge und dergleichen umfassen.
Ein Z-Achsenantriebsmechanismus, um den Spindelkopf 24 mit Bezug auf den Ständer 26 in der Z-Achsenrichtung, die zur Z-Richtung parallel ist, zu bewegen, ist mit dem Spindelkopf 24 gekoppelt. Der Z-Achsenantriebsmechanismus weist einen Z-Achsenservomotor 60 (siehe 5) und einen nicht abgebildeten Energieübertragungsmechanismus (Kugelumlaufspindel, Mutter usw.), der die Drehbewegung des Z-Achsenservomotors (axialen Vorschubmotors) 60 in eine lineare Bewegung umwandelt und die lineare Bewegung auf den Spindelkopf 24 überträgt, auf. Ferner wird die Spindel 20 um die Z-Achse herum gedreht, die zur Z-Richtung parallel ist, indem ein Spindelmotor 62 angetrieben wird (siehe 5), der in dem Spindelkopf 24 bereitgestellt wird. Ferner wird das Werkzeugmagazin 36 durch einen nicht abgebildeten Drehmotor gedreht (in Drehung versetzt). Das Antreiben des Z-Achsenservomotors 60 und des Spindelmotors 62 wird durch die Steuervorrichtung 10 gesteuert.
Der Ständer 26 und die Tischantriebseinheit 30 werden auf einer Basis 40 getragen. Die Tischantriebseinheit 30 umfasst Y-Achsenschieberelemente 42, einen Schlitten 44 und X-Achsenschieberelemente 46. Der Schlitten 44 wird getragen, um in der Y-Richtung im Verhältnis zur Basis 40 anhand der Y-Achsenschieberelemente 42 bewegbar zu sein. Der Tisch 28 wird derart getragen, dass er in der X-Richtung im Verhältnis zu dem Schlitten 44 anhand der X-Achsenschieberelemente 46 bewegbar ist.
Ein nicht abgebildeter Y-Achsenantriebsmechanismus, um den Schlitten 44 mit Bezug auf die Basis 40 in der Y-Achsenrichtung, die zur Y-Richtung parallel ist, zu bewegen, ist mit dem Schlitten 44 gekoppelt. Ähnlich ist ein nicht abgebildeter X-Achsenantriebsmechanismus, um den Tisch 28 mit Bezug auf den Schlitten 44 in der X-Achsenrichtung, die zur X-Richtung parallel ist, zu bewegen, mit dem Tisch 28 gekoppelt. Der Y-Achsenantriebsmechanismus weist einen Y-Achsenservomotor und einen Energieübertragungsmechanismus (Kugelumlaufspindel, Mutter usw.) zum Umwandeln der Drehbewegung des Y-Achsenservomotors in eine lineare Bewegung und zum Übertragen der linearen Bewegung auf den Schlitten 44 auf. Der X-Achsenantriebsmechanismus weist einen X-Achsenservomotor und einen Energieübertragungsmechanismus (Kugelumlaufspindel, Mutter usw.) zum Umwandeln der Drehbewegung des X-Achsenservomotors in eine lineare Bewegung und zum Übertragen der linearen Bewegung auf den Tisch 28 auf. Das Antreiben des Y-Achsenservomotors und des X-Achsenservomotors wird durch die Steuervorrichtung 10 gesteuert.
Die Werkzeugmaschine 12 ist mit einem Spritzschutz 48 versehen, der einen Bearbeitungsbereich 12a in der Werkzeugmaschine 12 abdeckt, um dadurch zu verhindern, dass sich Späne (Bearbeitungsspäne, Schneidspäne) zerstreuen, die während der Bearbeitung entstehen. Die Werkzeugmaschine 12 kann mit einer (nicht gezeigten) Düse versehen sein, um während der Bearbeitung Schneidfluid auf das Werkzeug 22 auszustoßen.
Wenn die Werkzeugmaschine 12 gesteuert wird, um ein Werkstück anzubohren, steuert die Steuervorrichtung 10 den Z-Achsenservomotor 60 derart, dass das Werkzeug (Bohrer) 22 axial durch intermittierend verzögerten axialen Vorschub axial vorgeschoben (axial bewegt) wird.
2 ist eine Grafik, um den axialen Vorschub des Werkzeugs (Bohrers) 22 durch intermittierend verzögerten axialen Vorschub zu erklären. Die folgende Beschreibung erfolgt unter der Voraussetzung, dass das Werkzeug 22 ein Bohrer (rotierendes Werkzeug) ist, um ein Loch zu bohren. In 2 zeigt die waagerechte Achse die Zeit, und die senkrechte Achse zeigt die Position des Bohrers 22 im Verhältnis zur Z-Richtung. In 2 zeigt die durchgezogene Linie eine Bewegung des Bohrers 22 durch intermittierend verzögerten axialen Vorschub, und die strichpunktierte Linie zeigt eine Bewegung des Bohrers 22, wenn der Bohrer 22 durch einen normalen axialen Vorschub axial vorgeschoben wird (d.h. wenn der Bohrer mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit F_S axial vorgeschoben wird). Dabei ist die konstante Vorschubgeschwindigkeit F_S eine Vorschubgeschwindigkeit, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist.
Wie in 2 gezeigt, wird der Bohrer 22 in Übereinstimmung mit dem intermittierend verzögerten axialen Vorschub derart axial vorgeschoben, dass die Vorschubgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit) abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ umgeschaltet wird. Nun bezeichnet t₁ eine Bewegungszeit (Bearbeitungszeit), während der der Bohrer mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ in einem Schaltzyklus bewegt wird (ein Werkstück bearbeitet), und t₂ bezeichnet eine Bewegungszeit (Bearbeitungszeit), während der der Bohrer mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ in einem Schaltzyklus bewegt wird (ein Werkstück bearbeitet). In der folgenden Beschreibung wird die Bewegungszeit t₁ als die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit bezeichnet, und die Bewegungszeit t₂ wird als die Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit bezeichnet.
D.h. der Bohrer 22 wird während der Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ bewegt, dann wird der Bohrer 22 während der Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit t₂ mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ bewegt, und danach wird der Bohrer 22 während der Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit wieder mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ bewegt. Somit wird der Zyklus wiederholt.
Die erste Vorschubgeschwindigkeit F₁, die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂ und die Vorschubgeschwindigkeit F_S weisen die Beziehung F₁ > F_S > F₂ > 0 auf. Da somit der Bohrer 22 ständig vorgeschoben wird, um ein Werkstück ohne Rückzug zu bearbeiten, kann verhindert werden, dass sich die Lebensdauer des Bohrers 22 verkürzt. Dabei ist die Richtung, in der sich der Bohrer 22 (in der negativen Z-Richtung) zu dem Werkstück bewegt, als die positive Richtung definiert.
Die Bewegungszeit von einer Bearbeitungsanfangsposition Z₀ bis zu einer Bearbeitungsendposition Z₁ für den Fall, dass der Bohrer 22 durch den intermittierend verzögerten axialen Vorschub axial bewegt wird, wird mit T' bezeichnet, während die Bewegungszeit von der Bearbeitungsanfangsposition Z₀ zu der Bearbeitungsendposition Z₁ für den Fall, dass der Bohrer 22 mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit F_S axial bewegt wird, mit T bezeichnet wird. Um die Zeit T' gleich oder kürzer als die Zeit T zu machen, muss die folgende Relationsgleichung (1) erfüllt sein. $F_{1} t_{1} + F_{2} t_{2} = F_{S} (t_{1} + t_{2})$
Wenn diese Relation erfüllt ist, ist die Zeit T' um ΔT kürzer als die Zeit T, je nach der Strecke von der Bearbeitungsanfangsposition Z₀ bis zur Bearbeitungsendposition Z₁, wie in 3 gezeigt. D.h. die Bearbeitungszeit wird um ΔT kürzer als die Zeit T.
Um lange Späne, die beim Bohren entstehen, durch einen intermittierend verzögerten axialen Vorschub des Bohrers 22 zu zerschneiden, muss die folgende Relationsgleichung (2) erfüllt sein. Dabei ist θ, wie in 4 gezeigt, ein Drehwinkel des Bohrers 22, der benötigt wird, damit sich der Bohrer 22 von dem Zeitpunkt, zu dem die Vorschubgeschwindigkeit von der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ auf die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂ umgeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich eine Spanerzeugungsfläche G₂, die durch die Schneidkante des Bohrers 22 gebildet ist, der axial vorgeschoben wird, um ein Werkstück mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ und mit einer Drehzahl S anzubohren, mit einer Spanerzeugungsebene G₁ schneidet, die durch die Schneidkante des Bohrers 22 gebildet wird, der axial vorgeschoben wird, um das Werkstück mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ und mit der Drehzahl S anzubohren, dreht. Der lange Span kann abgeschnitten werden, wenn sich die Erzeugungsebene G₂ mit der Erzeugungsebene G₁ schneidet. Dabei ist definiert, dass f₁ = F₁/S, f₂ = F₂/S. $θ=2π (\frac{f_{1}}{f_{1} - f_{2}})$
Die Zeit t₂, die benötigt wird, damit sich der Bohrer 22 um den Drehwinkel θ dreht, kann durch die folgende Relationsgleichung (3) gegeben werden. $t_{2} = \frac{θ}{2 π S}$
Entsprechend kann die folgende Relationsgleichung (4) aus den Relationsgleichungen (2) und (3) abgeleitet werden. $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}})$
wobei f₁ = F₁/S, f₂ = F₂/S.
Tatsächlich kann auf Grund der elastoplastischen Verformung der Späne der Drehwinkel, der notwendig ist, um die Späne zu zerbrechen, länger als θ werden, der in der Relationsgleichung (2) ausgedrückt ist. Wenn man dies berücksichtigt, kann t₂ durch die folgende Relationsgleichung (5) gegeben werden. Es sei zu beachten, dass C gleich 0 oder mehr ist (C ≥ 0). Wenn C größer als 0 ist (C > 0), dann wird C zu einer vorbestimmten Konstante und ist als Parameter gegeben. $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}} + C)$
Aus dem Vorstehenden müssen die erste Vorschubgeschwindigkeit F1, die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂, die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit und die Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit, welche die Relationsgleichungen (1) und (5) erfüllen, bestimmt werden. Informationen (vorbestimmte Elemente vorgeschriebener Informationen), die notwendig sind, um F₁, F₂, t₁, t₂ basierend auf den Relationsgleichungen (1) und (5) zu bestimmen, sind als Argumente und/oder Parameter in dem Bearbeitungsprogramm gegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Informationen (vorbestimmten Elemente vorgeschriebener Informationen), die notwendig sind, um F₁, F₂, t₁, t₂ zu bestimmen, als Argumente und Parameter gegeben. Insbesondere wird als eine notwendige Information t₁ als ein Argument und α (= F₂/F₁) als ein Parameter gegeben. Es sei zu beachten, dass die Drehzahl S und die Vorschubgeschwindigkeit F_S wie gewohnt durch das Bearbeitungsprogramm vorgegeben sind.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm der Steuervorrichtung 10 für den Fall, dass die Werkzeugmaschine 12 gesteuert wird, um das Bohren an einem Werkstück auszuführen. Die Steuervorrichtung 10 umfasst eine Programmspeichereinheit 50, eine Programmanalyseeinheit 52, eine Parameterspeichereinheit 54, eine Informationsbestimmungseinheit 56 und eine Motorsteuereinheit 58. Die Steuervorrichtung 10 besteht aus einem Computer, der einen Prozessor, wie etwa eine CPU, ein Speichermedium zum Speichern von Daten und dergleichen aufweist.
Die Programmspeichereinheit 50 speichert darin ein Bearbeitungsprogramm. Die Programmanalyseeinheit 52 liest und analysiert das Bearbeitungsprogramm, das in der Programmspeichereinheit 50 gespeichert ist, und wandelt das Programm in computererkennbare Befehlswerte um. Die Befehlswerte werden an die Motorsteuereinheit 58 ausgegeben. Der Befehlswert zum Vorgeben der Drehzahl S des Spindelmotors 62 (Bohrers 22) und der Befehlswert zum Vorgeben der Vorschubgeschwindigkeit F_S des Bohrers 22 werden ebenfalls an die Informationsbestimmungseinheit 56 ausgegeben. Es sei zu beachten, dass die Programmanalyseeinheit 52 den Befehlswert zum Vorgeben der Vorschubgeschwindigkeit F_S des Bohrers 22 nicht unbedingt an die Motorsteuereinheit 58 ausgibt. Ferner gibt die Programmanalyseeinheit 52 auch Informationen (Befehlswerte) aus, welche die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit angeben, die als Argument an die Informationsbestimmungseinheit 56 gegeben wird.
Beispielsweise kann der Block des Bohrzyklusbefehls zum Anweisen einer Arbeit mit dem Bohrer, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, folgendermaßen dargestellt sein:

G81.1 Z-20.0 R2.0 F800 xx yy.

„G81.1“ ist ein Befehls-G-Code, der angibt, dass dieser Block ein Block eines Bohrzyklusbefehls ist. „Z-20.0“ gibt die Bearbeitungsendposition Z₁ für die Arbeit mit dem Bohrer an. Da „Z-20.0“ die Tiefe von der Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks aus angibt, beträgt die Tiefe 20,0 mm in der negativen Z-Richtung von der Bearbeitungsoberfläche aus. „R2.0“ gibt die Bearbeitungsanfangsposition Z₀ für die Arbeit mit dem Bohrer an. Da „R2.0“ die Höhe von der Bearbeitungsoberfläche in der positiven Z-Richtung aus angibt, beträgt die Höhe von der Bearbeitungsoberfläche aus 2,0 mm. Falls die Bearbeitungsanfangsposition Z₀ an der Bearbeitungsoberfläche eingestellt ist, bestehend Bedenken, dass das Werkstück und der Bohrer 22 einander stören könnten, bevor der Bohrer 22 beginnt sich zu drehen, so dass die Bearbeitungsanfangsposition Z₀ gegenüber der Höhenposition der Bearbeitungsoberfläche verlagert wird.
„F800“ gibt die Vorschubgeschwindigkeit F_S an. „xx yy“ ist ein Argument. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit als Argument gegeben. Die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit wird durch die Programmanalyseeinheit 52 ebenfalls in computererkennbare Informationen umgewandelt.
Das Bearbeitungsprogramm weist einen Block eines Drehbefehls auf, um die Drehzahl S des Spindelmotors 62 (Bohrers 22) vorzugeben, und der Block des Drehbefehls wird ebenfalls durch die Programmanalyseeinheit 52 analysiert.
Die Parameterspeichereinheit 54 speichert darin Parameter. Da bei der vorliegenden Ausführungsform α (= F₂/F₁) als Parameter gegeben ist, speichert die Parameterspeichereinheit 54 eine Information, die α angibt. Die Information, die α angibt und in der Parameterspeichereinheit 54 gespeichert ist, wird durch die Informationsbestimmungseinheit 56 gelesen.
Die Informationsbestimmungseinheit 56 erfasst die notwendige Information (α, t₁) und bestimmt basierend auf der erfassten notwendigen Information (α, t₁) und den Relationsgleichungen (1) und (5) vier Informationselemente, nämlich eine Information, welche die erste Vorschubgeschwindigkeit F₁ angibt, eine Information, welche die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂ angibt, eine Information, welche die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit angibt, und eine Information, welche die Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit angibt. Die Informationsbestimmungseinheit 56 bestimmt die erfasste t₁ unverändert als die Bewegungszeit mit einer ersten Geschwindigkeit und berechnet die anderen Informationen (F₁, F₂, t₂) als die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit, um dadurch die erste Vorschubgeschwindigkeit F₁, die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂ und die Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit zu bestimmen.
Beispielsweise werden F₁, F₂, t₂, die unter Verwendung der notwendigen Informationen (α, t₁) und der Relationsgleichungen (1) und (5) berechnet werden, durch die folgenden Relationsgleichungen ausgedrückt. Die Informationsbestimmungseinheit 56 gibt die bestimmten vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) an die Motorsteuereinheit 58 aus. $F_{1} = (\frac{t_{1} + t_{2}}{t_{1} + α t_{2}}) F_{S}, F_{2} = α F_{1}, t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{1}{1 - α} + C)$
Es sei zu beachten, dass die Information, die C (Konstante) angibt, im Voraus in der Informationsbestimmungseinheit 56 vorhanden sein kann oder in der Parameterspeichereinheit 54 gespeichert sein kann. Wenn die Information über C in der Parameterspeichereinheit 54 gespeichert ist, erfasst die Informationsbestimmungseinheit 56 auch die Information über C aus der Parameterspeichereinheit 54.
Da es dabei denkbar ist, das die erste Vorschubgeschwindigkeit F₁ die Verwendungsbedingung des Bohrers 22 überschreitet, wird es bevorzugt, eine Grenze, wie etwa eine obere Grenze, für den Wert „F₁/F_S“ einzustellen. Wenn der Wert F₁/F_S auf die obere Grenze begrenzt ist, müssen F₂ und t₂ entsprechend neu berechnet werden.
Beim Ausführen des Bohrens steuert die Motorsteuereinheit 58 den Z-Achsenservomotor 60 derart, dass der Bohrer 22 durch einen intermittierend verzögerten Vorschub axial vorgeschoben wird, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die Relationsgleichungen (1) und (5) erfüllt sind. Nun steuert die Motorsteuereinheit 58 den Z-Achsenservomotor 60 basierend auf den vier Informationselementen (F₁, F₂, t₁, t₂), die durch die Informationsbestimmungseinheit 56 bestimmt werden, ohne die Befehlswerte basierend auf „F800“ in dem zuvor erwähnten Block von Bohrzyklusbefehlen zu verwenden.
Die Motorsteuereinheit 58 steuert den Spindelmotor 62 basierend auf dem Befehlswert der Drehzahl S, die durch die Programmanalyseeinheit 52 analysiert wird.
Varianten
Bei der obigen Ausführungsform werden α (= F₂/F₁) und t₁ als Informationen (mehrere vorbestimmte Elemente von vorgeschriebenen Informationen) verwendet, die notwendig sind, um F₁, F₂, t₁, t₂ zu bestimmen, doch die vorliegende Erfindung ist nicht darauf einzuschränken. Beispielsweise können die notwendigen Informationen α (= F₂/F₁) und t₂ sein. In diesem Fall kann α als Parameter gegeben sein, und t₂ kann als Argument in dem Programm gegeben sein.
Alternativ können α (= F₂/F₁) und Q₁ (= F1t1) als notwendige Informationen verwendet werden. In diesem Fall kann α als Parameter gegeben sein, und Q₁ kann als Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein. Dabei ist Q₁ die Bearbeitungsstrecke, auf welcher der Bohrer 22 mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit F₁ in einem Schaltzyklus bewegt wird. In diesem Fall berechnet die Informationsbestimmungseinheit 56 t₁, t₂, F₁, F₂, um dadurch die Bewegungszeit t₁ mit einer ersten Geschwindigkeit, die Bewegungszeit t₂ mit einer zweiten Geschwindigkeit, die erste Vorschubgeschwindigkeit F₁ und die zweite Vorschubgeschwindigkeit F₂ zu bestimmen. Die berechneten t₁, t₂, F₁, F₂ werden durch die folgenden Relationsgleichungen ausgedrückt. $t_{1} = \frac{(Q_{1} - F_{S} t_{2}) + \sqrt{{(Q_{1} - F_{S} t_{2})}^{2} + 4 α Q_{1} F_{S} t_{2}}}{2 F}, t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{1}{1 - α} + C),$
$F_{1} = \frac{Q_{1}}{t_{1}}, F_{2} = α F_{1}$
Alternativ können α (= F₂/F₁) und Q₂ (= F2t₂) als notwendige Informationen verwendet werden. In diesem Fall kann α als Parameter gegeben sein, und Q₂ kann als Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein. Dabei ist Q₂ die Bearbeitungsstrecke, auf welcher der Bohrer 22 mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit F₂ in einem Schaltzyklus bewegt wird. Ferner können mindestens zwei der Informationen F₁, F₂, t₁, t₂ als notwendige Informationen gegeben sein. Kurz gesagt können die notwendigen Informationen beliebige Informationen sein, solange die Informationen Informationen sind, die notwendig sind, um F₁, F₂, t₁, t₂ unter Verwendung der Relationsgleichungen (1) und (5) zu berechnen.
Aus den Ausführungsformen erzielte technische Konzepte
Die technischen Konzepte, die aus den obigen Ausführungsformen und den Varianten 1 und 2 zu verstehen sind, werden nachstehend beschrieben.
Erstes technisches Konzept
Die Steuervorrichtung (10) zum Steuern der Werkzeugmaschine (12), um ein Werkstück basierend auf dem Bearbeitungsprogramm anzubohren, umfasst die Motorsteuereinheit (58), die konfiguriert ist, wenn das Werkstück angebohrt wird, um den axialen Vorschubmotor (60) der Werkzeugmaschine (12) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) der Werkzeugmaschine (12) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub axial bewegt wird, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂), die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die Relationsgleichungen (1) und (5) erfüllt sind.
Dadurch ist es möglich, lange Späne zu zerschneiden, die während der Arbeit mit dem Bohrer entstehen, und die Bearbeitungszeit der Arbeit mit dem Bohrer zu verkürzen. Da ferner die Bearbeitung ständig ausgeführt wird, ohne das rotierende Werkzeug (22) zurückzuziehen, kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des rotierenden Werkzeugs (22) verkürzt wird.
Die Steuervorrichtung (10) kann ferner die Informationsbestimmungseinheit (56) umfassen, die konfiguriert ist, um basierend auf mehreren vorbestimmten Elementen von vorgeschriebenen Informationen und den Relationsgleichungen (1) und (5) vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) zu bestimmen, die Informationen, welche die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) angeben, Informationen, welche die zweite Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen. Die Motorsteuereinheit (58) kann konfiguriert sein, um den axialen Vorschubmotor (60) basierend auf den vier Informationselementen (F₁, F₂, t₁, t₂) derart zu bestimmen, dass das rotierende Werkzeug (22) durch den intermittierend verzögerten Vorschub axial bewegt wird, wenn das Werkstück angebohrt wird.
Somit können die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) unter Verwendung mehrerer Elemente von vorgeschriebenen Informationen und der Relationsgleichungen (1) und (5) bestimmt werden. Entsprechend ist es möglich, das rotierende Werkzeug (22) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) umgeschaltet wird, um die Relationsgleichungen (1) und (5) zu erfüllen, axial vorzuschieben. Dadurch ist es möglich, lange Späne zu zerschneiden oder zu zerbrechen, die bei der Arbeit mit dem Bohrer entstehen, und die Bearbeitungszeit der Arbeit mit dem Bohrer zu verkürzen. Da ferner die Bearbeitung ständig ausgeführt wird, ohne das rotierende Werkzeug (22) zurückzuziehen, kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des rotierenden Werkzeugs (22) verkürzt wird.
Die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen können Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit oder die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen. Dadurch kann die Informationsbestimmungseinheit (56) die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) bestimmen.
Die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen können Information, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, die eine Bearbeitungsstrecke (Q₁), auf der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) in einem Schaltzyklus bewegt wird, oder eine Bearbeitungsstrecke (Q₂), auf der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) in einem Schaltzyklus bewegt wird, angeben, umfassen. Dies ermöglicht es der Informationsbestimmungseinheit (56), die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) zu bestimmen.
Mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen kann als Parameter getrennt von dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein. Mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen kann als Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein.
Zweites technisches Konzept
Das Steuerverfahren zum Steuern der Werkzeugmaschine (12), um ein Werkstück basierend auf dem Bearbeitungsprogramm anzubohren, umfasst den Motorsteuerschritt, der darin besteht, wenn das Werkstück angebohrt wird, den axialen Vorschubmotor (60) der Werkzeugmaschine (12) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) der Werkzeugmaschine (12) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂), die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die Relationsgleichungen (1) und (5) erfüllt sind, axial bewegt wird.
Dadurch ist es möglich, lange Späne zu zerschneiden oder zu zerbrechen, die bei der Arbeit mit dem Bohrer entstehen, und die Bearbeitungszeit der Arbeit mit dem Bohrer zu verkürzen. Da ferner die Bearbeitung ständig ausgeführt wird, ohne das rotierende Werkzeug (22) zurückzuziehen, kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des rotierenden Werkzeugs (22) verkürzt wird.
Das Steuerverfahren kann ferner den Informationsbestimmungsschritt umfassen, der darin besteht, basierend auf mehreren vorbestimmten Elementen von vorgeschriebenen Informationen und den Relationsgleichungen (1) und (5) vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) zu bestimmen, die Informationen, welche die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) angeben, Informationen, welche die zweite Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen. Der Motorsteuerschritt kann konfiguriert sein, um den axialen Vorschubmotor (60) basierend auf den vier Informationselementen (F₁, F₂, t₁, t₂) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) durch den intermittierend verzögerten Vorschub axial bewegt wird, wenn das Werkstück angebohrt wird.
Somit können die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) unter Verwendung mehrerer Elemente von vorgeschriebenen Informationen und der Relationsgleichungen (1) und (5) bestimmt werden. Entsprechend ist es möglich, das rotierende Werkzeug (22) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit abwechselnd zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) umgeschaltet wird, um die Relationsgleichungen (1) und (5) zu erfüllen, axial vorzuschieben. Dadurch ist es möglich, lange Späne zu zerschneiden oder zu zerbrechen, die bei der Arbeit mit dem Bohrer entstehen, und die Bearbeitungszeit der Arbeit mit dem Bohrer zu verkürzen. Da die Bearbeitung ferner ständig ausgeführt wird, ohne das rotierende Werkzeug (22) zurückzuziehen, kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des rotierenden Werkzeugs (22) verkürzt wird.
Die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen können Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit oder die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen. Dadurch kann der Informationsbestimmungsschritt die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) bestimmen.
Die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen können Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, die eine Bearbeitungsstrecke (Q₁), auf der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) in einem Schaltzyklus bewegt wird, oder eine Bearbeitungsstrecke (Q₂), auf der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) in einem Schaltzyklus bewegt wird, angeben, umfassen. Dadurch kann der Informationsbestimmungsschritt die vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) bestimmen.
Mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen kann als Parameter getrennt von dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein. Mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen kann als Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 02036009 [0002, 0003]

Claims

Steuervorrichtung (10) zum Steuern einer Werkzeugmaschine (12), um ein Werkstück basierend auf einem Bearbeitungsprogramm anzubohren, wobei die Werkzeugmaschine (12) ein rotierendes Werkzeug (22), das konfiguriert ist, um das Werkstück anzubohren, und einen axialen Vorschubmotor (60), der konfiguriert ist, um das rotierende Werkzeug (22) in einer axialen Richtung zu bewegen, umfasst, wobei die Steuervorrichtung (10) umfasst: eine Motorsteuereinheit (58), die konfiguriert ist, wenn das Werkstück angebohrt wird, den axialen Vorschubmotor (60) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem eine Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen einer ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂), die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) ist, umgeschaltet wird, unter einer Bedingung, dass die folgenden Relationsgleichungen erfüllt sind, axial bewegt wird: $F_{1} t_{1} + F_{2} t_{2} = F_{S} (t_{1} + t_{2});$
und $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}} + C),$
wobei S eine Drehzahl des rotierenden Werkzeugs ist; F_S eine Vorschubgeschwindigkeit ist, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist; F₁ die erste Vorschubgeschwindigkeit ist; F₂ die zweite Vorschubgeschwindigkeit ist; t₁ eine Bewegungszeit mit einer ersten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; t₂ eine Bewegungszeit mit einer zweiten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; C eine Konstante ist; und F₁ > F_S > F₂ > 0, und C ≥ 0.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Informationsbestimmungseinheit (56), die konfiguriert ist, um basierend auf vorbestimmten mehreren Elementen von vorgeschriebenen Informationen und den Relationsgleichungen vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) zu bestimmen, die Informationen, welche die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) angeben, Informationen, welche die zweite Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen, wobei die Motorsteuereinheit (58) konfiguriert ist, um den axialen Vorschubmotor (60) basierend auf den vier Informationselementen (F₁, F₂, t₁, t₂) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) durch den intermittierend verzögerten Vorschub axial bewegt wird, wenn das Werkstück angebohrt wird.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit oder die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, die eine Bearbeitungsstrecke (Q₁), um die das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) in einem Schaltzyklus bewegt wird, oder eine Bearbeitungsstrecke (Q₂), um die das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) in einem Schaltzyklus bewegt wird, angeben, umfassen.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen als ein Parameter getrennt von dem Bearbeitungsprogramm gegeben ist.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen als ein Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben ist.
Steuerverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine (12), um ein Werkstück basierend auf einem Bearbeitungsprogramm anzubohren, wobei die Werkzeugmaschine (12) ein rotierendes Werkzeug (22), das konfiguriert ist, um das Werkstück anzubohren, und einen axialen Vorschubmotor (60), der konfiguriert ist, um das rotierende Werkzeug (22) in einer axialen Richtung zu bewegen, umfasst, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Motorsteuerschritt, der darin besteht, wenn das Werkstück angebohrt wird, den axialen Vorschubmotor derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) durch einen intermittierend verzögerten Vorschub, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des rotierenden Werkzeugs abwechselnd zwischen einer ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂), die geringer als die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) ist, umgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die folgenden Relationsgleichungen erfüllt sind, axial bewegt wird: $F_{1} t_{1} + F_{2} t_{2} = F_{S} (t_{1} + t_{2});$
und $t_{2} = \frac{1}{S} (\frac{F_{1}}{F_{1} - F_{2}} + C)$
wobei S eine Drehzahl des rotierenden Werkzeugs ist; F_S eine Vorschubgeschwindigkeit ist, die in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist; F₁ die erste Vorschubgeschwindigkeit ist; F₂ die zweite Vorschubgeschwindigkeit ist; t₁ eine Bewegungszeit mit einer ersten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; t₂ eine Bewegungszeit mit einer zweiten Geschwindigkeit ist, während der das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit in einem Schaltzyklus bewegt wird; C eine Konstante ist; und F₁ > F_S > F₂ > 0, und C ≥ 0.
Steuerverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend einen Informationsbestimmungsschritt, der darin besteht, basierend auf vorbestimmten mehreren Elementen von vorgeschriebenen Informationen und den Relationsgleichungen vier Informationselemente (F₁, F₂, t₁, t₂) zu bestimmen, die Informationen, welche die erste Vorschubgeschwindigkeit (F₁) angeben, Informationen, welche die zweite Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen, wobei der Motorsteuerschritt eingerichtet ist, um den axialen Vorschubmotor (60) basierend auf den vier Informationselementen (F₁, F₂, t₁, t₂) derart zu steuern, dass das rotierende Werkzeug (22) durch den intermittierend verzögerten Vorschub axial bewegt wird, wenn das Werkstück angebohrt wird.
Steuerverfahren nach Anspruch 8, wobei die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, welche die Bewegungszeit (t₁) mit einer ersten Geschwindigkeit oder die Bewegungszeit (t₂) mit einer zweiten Geschwindigkeit angeben, umfassen.
Steuerverfahren nach Anspruch 8, wobei die mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen Informationen, die ein Verhältnis zwischen der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) und der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) angeben, und Informationen, die eine Bearbeitungsstrecke (Q₁), um die das rotierende Werkzeug mit der ersten Vorschubgeschwindigkeit (F₁) in einem Schaltzyklus bewegt wird, oder eine Bearbeitungsstrecke (Q₂), um die das rotierende Werkzeug mit der zweiten Vorschubgeschwindigkeit (F₂) in einem Schaltzyklus bewegt wird, angeben, umfassen.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen als ein Parameter getrennt von dem Bearbeitungsprogramm gegeben ist.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei mindestens eines der mehreren Elemente von vorgeschriebenen Informationen als ein Argument in dem Bearbeitungsprogramm gegeben ist.