DE112022000464T5

DE112022000464T5 - Numerische steuerung und computerlesbares speichermedium

Info

Publication number: DE112022000464T5
Application number: DE112022000464.9T
Authority: DE
Inventors: Kousuke Uno
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-03-02
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CN116940905A; US20240126240A1; JPWO2022186140A1; WO2022186140A1

Abstract

Eine numerische Steuerung umfasst: eine Spindellasterfassungseinheit, die Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks erfasst; eine Bearbeitungszeiteinstelleinheit, die eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung des Werkstücks einstellt; eine Spindellastberechnungseinheit, die auf der Grundlage der Zeitseriendaten eine Belastung der Spindel berechnet, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist; und eine Spindellastausgabeeinheit, die Daten ausgibt, die die von der Spindellastberechnungseinheit berechnete Belastung der Spindel angeben.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung, die eine Werkzeugmaschine steuert, und auf ein computerlesbares Speichermedium.
[Stand der Technik]
Bei Werkzeugmaschinen ist eine Technik bekannt, die Vorschubgeschwindigkeit einer Spindel so zu steuern, dass die Belastung der Spindel konstant bleibt (z.B. Patentliteratur 1). Eine solche Steuerung kann die Lebensdauer eines Werkzeugs verlängern.
[Zitierliste]
[Patentliteratur]
Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2019-117458
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Wenn die Vorschubgeschwindigkeit einer Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel konstant bleibt, ist es jedoch schwierig, eine Bearbeitungszeit vorherzusagen, da sich die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Belastung ändert. Um die Bearbeitung eines Werkstücks in einer gewünschten Bearbeitungszeit abzuschließen, ist es daher notwendig, viele Testbearbeitungen mit einer Anpassung der Belastung der Spindel durchzuführen.
Die vorliegende Offenbarung beabsichtigt, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die es, wenn die Vorschubgeschwindigkeit einer Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel konstant bleibt, ermöglicht, eine Bearbeitungszeit für ein Werkstück auf eine gewünschte Zeit einzustellen, und beabsichtigt auch, ein computerlesbares Speichermedium bereitzustellen.
[Lösung des Problems]
Eine numerische Steuerung umfasst: eine Spindellasterfassungseinheit, die Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks erfasst; eine Bearbeitungszeiteinstelleinheit, die eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung des Werkstücks einstellt; eine Spindellastberechnungseinheit, die auf der Grundlage der Zeitseriendaten eine Belastung der Spindel berechnet, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist; und eine Spindellastausgabeeinheit, die Daten ausgibt, die die von der Spindellastberechnungseinheit berechnete Belastung der Spindel anzeigen.
Ein computerlesbares Speichermedium speichert einen Befehl, der einen Computer veranlasst, durchzuführen: Erfassen von Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks; Einstellen einer Bearbeitungszeit, für die Bearbeitung des Werkstücks; auf der Grundlage der Zeitseriendaten, Berechnen einer Belastung der Spindel, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist; und Ausgeben von Daten, die die berechnete Belastung der Spindel anzeigen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es, wenn die Vorschubgeschwindigkeit einer Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel konstant bleibt, möglich, eine Bearbeitungszeit für ein Werkstück auf eine gewünschte Zeit einzustellen.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Werkzeugmaschine darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen einer numerischen Steuerung darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Zeitseriendaten darstellt, die in einer Spindellastspeichereinheit gespeichert sind.
4A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Berechnung einer Belastung der Spindel darstellt, das von einer Spindellastberechnungseinheit durchgeführt wird.
4B ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Berechnung einer Belastung der Spindel darstellt, das von der Spindellastberechnungseinheit durchgeführt wird.
5 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Berechnung einer Belastung der Spindel darstellt, das von der Spindellastberechnungseinheit durchgeführt wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf eines Prozesses darstellt, der von der numerischen Steuerung durchgeführt wird.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Spindellastberechnungseinheit darstellt.
8 ist ein Diagramm, das ein Anzeigebeispiel einer Belastung der Spindel darstellt, das auf einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung angezeigt wird.
9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung darstellt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel darstellt.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Frequenzverteilung darstellt.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass nicht alle der kombinierten Merkmale, die in der folgenden Ausführungsform beschrieben sind, notwendigerweise für die Lösung des Problems erforderlich sind. Ferner kann auf eine detailliertere Beschreibung als erforderlich verzichtet werden. Ferner dienen die Beschreibung und die Zeichnungen der folgenden Ausführungsform dem Fachmann zum vollständigen Verständnis der vorliegenden Offenbarung und sollen die Ansprüche nicht einschränken.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Werkzeugmaschine darstellt. Bei der Werkzeugmaschine 1 handelt es sich beispielsweise um eine Drehmaschine, ein Bearbeitungszentrum oder eine Multifunktionsmaschine.
Die Werkzeugmaschine 1 weist beispielsweise eine numerische Steuerung 2, eine Eingabe/Ausgabevorrichtung 3, einen Servoverstärker 4 und einen Servomotor 5, einen Spindelverstärker 6 und einen Spindelmotor 7 sowie eine Hilfsvorrichtung 8 auf.
Die numerische Steuerung 2 ist eine Vorrichtung, die die gesamte Werkzeugmaschine 1 steuert. Die numerische Steuerung 2 hat eine zentrale Recheneinheit (central processing unit, CPU) 201, einen Bus 202, einen Festwertspeicher (read-only memory, ROM) 203, einen Arbeitsspeicher (random-access memory, RAM) 204 und einen nichtflüchtigen Speicher 205.
Die CPU 201 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerung 2 gemäß einem Systemprogramm steuert. Die CPU 201 liest ein im ROM 203 gespeichertes Systemprogramm o.ä. über den Bus 202. Ferner steuert die CPU 201 den Servomotor 5 und den Spindelmotor 7 in Abhängigkeit von einem Bearbeitungsprogramm.
Die CPU 201 führt z.B. die Analyse eines Bearbeitungsprogramms und die Ausgabe eines Steuerbefehls an den Servomotor 5 in jedem Steuerungszyklus durch.
Der Bus 202 ist ein Kommunikationsweg, der die jeweiligen Hardwarekomponenten in der numerischen Steuerung 2 miteinander verbindet. Die jeweiligen Hardwarekomponenten in der numerischen Steuerung 2 übertragen über den Bus 202 Daten untereinander.
Der ROM 203 ist eine Speichervorrichtung, die ein Systemprogramm oder dergleichen speichert, das zur Steuerung der gesamten numerischen Steuerung 2 verwendet wird. Der ROM 203 fungiert als computerlesbares Speichermedium.
Der RAM 204 ist eine Speichervorrichtung, die verschiedene Daten vorübergehend speichert. Der RAM 204 fungiert als Arbeitsbereich, in dem die CPU 201 verschiedene Daten verarbeitet.
Der nichtflüchtige Speicher 205 ist eine Speichervorrichtung, die Daten auch dann speichert, wenn die Werkzeugmaschine 1 ausgeschaltet ist und die numerische Steuerung 2 nicht mit Energie versorgt wird. Der nichtflüchtige Speicher 205 speichert beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm und speichert verschiedene Parameter, die von der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 eingegeben werden. Der nichtflüchtige Speicher 205 fungiert als computerlesbares Speichermedium. Der nichtflüchtige Speicher 205 besteht beispielsweise aus einem Solid State Drive (SSD).
Die numerische Steuerung 2 umfasst ferner eine Schnittstelle 206, einen Achsensteuerschaltkreis 207, einen Spindelsteuerschaltkreis 208, eine speicherprogrammierbare Steuerung (programmable logic controller, PLC) 209 und eine E/A-Einheit 210.
Die Schnittstelle 206 verbindet den Bus 202 und die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 miteinander. Die Schnittstelle 206 überträgt zum Beispiel verschiedene von der CPU 201 verarbeitete Daten an die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3.
Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 ist eine Vorrichtung, die verschiedene Daten über die Schnittstelle 206 empfängt und die verschiedenen Daten anzeigt. Ferner nimmt die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 die Eingabe verschiedener Daten entgegen und überträgt die verschiedenen Daten über die Schnittstelle 206 an die CPU 201. Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 umfasst eine Anzeige, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display, LCD), eine Tastatur, eine Maus und dergleichen. Alternativ kann die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 ein Touchpanel sein.
Der Achsensteuerschaltkreis 207 ist ein Schaltkreis, der den Servomotor 5 steuert. Der Achsensteuerschaltkreis 207 gibt in Reaktion auf einen Steuerbefehl von der CPU 201 einen Befehl zum Antreiben des Servomotors 5 an den Servoverstärker 4 aus. Zum Beispiel überträgt der Achsensteuerschaltkreis 207 einen Drehmomentbefehl, der zum Steuern des Drehmoments des Servomotors 5 verwendet wird, an den Servoverstärker 4.
Der Servoverstärker 4 versorgt den Servomotor 5 in Reaktion auf einen Befehl des Achsensteuerschaltkreises 207 mit Strom.
Der Servomotor 5 wird in Reaktion auf die Versorgung mit Strom von dem Servoverstärker 4 angetrieben. Der Servomotor 5 ist beispielsweise mit einer Kugelumlaufspindel gekoppelt, die einen Werkzeughalter, einen Spindelkopf oder einen Tisch antreibt. Wenn der Servomotor 5 angetrieben wird, bewegt sich eine Struktur der Werkzeugmaschine 1, wie z. B. ein Werkzeughalter, ein Spindelkopf, ein Tisch oder ähnliches, beispielsweise in Richtung der X-Achse, der Y-Achse oder der Z-Achse. Es ist zu beachten, dass ein Geschwindigkeitsdetektor (nicht dargestellt), der die Vorschubgeschwindigkeit einer jeden Achse misst, in den Servomotor 5 eingebaut sein kann.
Der Spindelsteuerschaltkreis 208 ist ein Schaltkreis zur Steuerung des Spindelmotors 7. Der Spindelsteuerschaltkreis 208 gibt in Reaktion auf einen Steuerbefehl von der CPU 201 einen Befehl zum Antrieb des Spindelmotors 7 an den Spindelverstärker 6 aus. Beispielsweise überträgt der Spindelsteuerschaltkreis 208 einen Drehmomentbefehl zur Steuerung des Drehmoments des Spindelmotors 7 an den Spindelverstärker 6.
Der Spindelverstärker 6 versorgt den Spindelmotor 7 in Reaktion auf einen Befehl des Steuerschaltkreises 208 der Spindel mit Strom. In dem Spindelverstärker 6 ist ein Amperemeter 61 eingebaut, das einen Stromwert des dem Spindelmotor 7 zugeführten Stroms misst.
Das Amperemeter 61 misst einen Stromwert des dem Spindelmotor 7 zugeführten Stroms. Das Amperemeter 61 überträgt Daten, die einen gemessenen Stromwert anzeigen, an die CPU 201.
Der Spindelmotor 7 wird in Reaktion auf die Versorgung mit Strom von dem Spindelverstärker 6 angetrieben. Der Spindelmotor 7 ist mit einer Spindel gekoppelt und dreht die Spindel.
Die PLC 209 ist eine Vorrichtung, die ein Kontaktplanprogramm ausführt, um die Hilfsvorrichtung 8 zu steuern. Die PLC 209 überträgt über die E/A-Einheit 210 einen Befehl an die Vorrichtung 8.
Die E/A-Einheit 210 ist eine Schnittstelle, die die PLC 209 und die Hilfsvorrichtung 8 miteinander verbindet. Die E/A-Einheit 210 überträgt einen von der PLC 209 empfangenen Befehl an die Vorrichtung 8.
Die Hilfsvorrichtung 8 ist in der Werkzeugmaschine 1 installiert und führt Hilfsoperationen in der Werkzeugmaschine 1 durch. Bei der Hilfsvorrichtung 8 kann es sich um eine Vorrichtung handeln, die um die Werkzeugmaschine 1 herum installiert ist. Die Hilfsvorrichtung 8 arbeitet auf der Grundlage eines von der E/A-Einheit 210 empfangenen Befehls. Bei der Hilfsvorrichtung 8 handelt es sich beispielsweise um einen Werkzeugwechsler, eine Schneidfluideinspritzvorrichtung oder eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen einer Tür.
Als nächstes wird ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 beschrieben. Die numerische Steuerung 2 erfasst Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel, wenn ein Werkstück mit einer durch ein Bearbeitungsprogramm vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit bearbeitet wird. Darüber hinaus sagt die numerische Steuerung 2 auf der Grundlage der erfassten Zeitseriendaten über die Belastung der Spindel eine Belastung der Spindel vorher, die auftritt, wenn ein Werkstück so bearbeitet wird, dass eine Bearbeitungszeit mit einer eingestellten Bearbeitungszeit übereinstimmt und wenn die Vorschubgeschwindigkeit so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 darstellt. Die numerische Steuerung 2 umfasst eine Programmspeichereinheit 211, eine Steuereinheit 212, eine Spindellasterfassungseinheit 213, eine Spindellastspeichereinheit 214, eine Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215, eine Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216, eine Spindellastberechnungseinheit 217 und eine Spindellastausgabeeinheit 218.
Die Programmspeichereinheit 211 und die Spindellastspeichereinheit 214 werden implementiert, wenn ein Bearbeitungsprogramm, das von der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 oder dergleichen eingegeben wird, und Daten, die von dem Ampermeter 61 und verschiedenen Sensoren eingegeben werden, in dem RAM 204 oder dem nichtflüchtigen Speicher 205 gespeichert werden.
Die Steuereinheit 212, die Spindellasterfassungseinheit 213, die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215, die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216, die Spindellastberechnungseinheit 217 und die Spindellastausgabeeinheit 218 werden implementiert, wenn die CPU 201 eine Berechnungsverarbeitung unter Verwendung eines in dem ROM 203 gespeicherten Systemprogramms und eines Bearbeitungsprogramms und verschiedener Daten, die beispielsweise in dem nichtflüchtigen Speicher 205 gespeichert sind, durchführt.
Die Programmspeichereinheit 211 speichert ein Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm ist ein Programm zum Betreiben einer jeden Einheit der Werkzeugmaschine 1, um eine Bearbeitung eines Werkstücks durchzuführen. In dem Bearbeitungsprogramm werden ein Bewegungsweg eines Werkzeugs, eine Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeugs, eine Drehgeschwindigkeit der Spindel und dergleichen unter Verwendung eines G-Codes, eines M-Codes und dergleichen befohlen.
Die Steuereinheit 212 steuert jede Einheit der Werkzeugmaschine 1 auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms. Zum Beispiel steuert die Steuereinheit 212 den Servomotor 5 und den Spindelmotor 7.
Die Steuereinheit 212 führt eine Konstantdrehzahlsteuerung auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms durch. Die Konstantdrehzahlsteuerung ist eine Steuerung, um eine Spindel mit einer Vorschubgeschwindigkeit zu bewegen, die durch ein Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist.
Ferner führt die Steuereinheit 212 eine Konstantlaststeuerung auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms durch. Die Konstantlaststeuerung ist eine Steuerung zur Änderung der Vorschubgeschwindigkeit einer Spindel, die durch ein Bearbeitungsprogramm vorgegeben ist, so dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist. Bei der Konstantlaststeuerung können Schwankungen in der Belastung der Spindel besser unterdrückt werden als bei der Konstantdrehzahlsteuerung.
Die Spindellasterfassungseinheit 213 erfasst Zeitseriendaten über die Belastung der Spindel, wenn ein Werkstück auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms bearbeitet wird. Ferner erfasst die Spindellasterfassungseinheit 213 Zeitseriendaten, die die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel anzeigen. Das heißt, die Spindellasterfassungseinheit 213 erfasst die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel in jeder vorbestimmten Periode, während ein Werkstück auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms bearbeitet wird.
Beispielsweise erfasst die Spindellasterfassungseinheit 213 die Belastung der Spindel auf der Grundlage eines Stromwerts, der von dem in dem Spindelverstärker 6 eingebauten Ampermeter 61 angezeigt wird. Ferner erfasst die Spindellasterfassungseinheit 213 die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel auf der Grundlage von Daten, die von dem in den Servomotor 5 eingebauten Drehzahldetektor erfasst werden. Es ist zu beachten, dass die Belastung der Spindel ein Lastmoment ist, das in der zur Drehrichtung der Spindel entgegengesetzten Richtung aufgebracht wird.
Die Spindellastspeichereinheit 214 speichert Zeitseriendaten über die Belastung der Spindel, die von der Spindellastfassungseinheit 213 erfasst wird. Das heißt, die Spindellastspeichereinheit 214 speichert Zeitseriendaten, die die Belastung der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks anzeigen. Ferner speichert die Spindellastspeichereinheit 214 Zeitseriendaten, die die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks anzeigen. Die in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeicherten Zeitseriendaten sind Zeitseriendaten, die erfasst werden, wenn die Konstantdrehzahlsteuerung der Spindel auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms durchgeführt wird.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Zeitseriendaten darstellt, die in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeichert sind. Das heißt, die in 3 dargestellten Zeitseriendaten sind Daten, die erfasst werden, wenn die Bearbeitung unter der Konstantdrehzahlsteuerung durchgeführt wurde. 3 stellt dar, dass die Spindellastspeichereinheit 214 sequentiell Zeitseriendaten L, 2L, 3L, 4L, 3L, 2L und L speichert, die die in jeder vorbestimmten Periode T erfasste Last anzeigen.
Es wird nun zur Beschreibung von 2 zurückgekehrt.
Die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 akzeptiert eine Eingabe einer Bearbeitungszeit für die Bearbeitung, die in Anspruch genommen wird, wenn ein Bearbeitungsprogramm unter der Konstantlaststeuerung ausgeführt wird. Zum Beispiel akzeptiert die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 einen Wert, der von einem Bediener unter Verwendung der Eingabe/Ausgabevorrichtung 3 eingegeben wird. Der Bediener gibt eine gewünschte Bearbeitungszeit für die Bearbeitung eines Werkstücks auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms ein.
Die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 stellt eine Bearbeitungszeit ein, die von der Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 akzeptiert wird. Das heißt, die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 stellt eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung eines Werkstücks ein. Zum Beispiel stellt die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eine Bearbeitungszeit ein, indem sie Daten, die eine Bearbeitungszeit anzeigen, in einem vordefinierten Register (nicht dargestellt) speichert.
Auf der Grundlage von Zeitseriendaten, die in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeichert sind, berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel, die auftritt, wenn ein Werkstück in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist. Mit anderen Worten, auf der Grundlage von Zeitseriendaten, die erfasst werden, wenn die Konstantdrehzahlsteuerung durchgeführt wird, sagt die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel vorher, die auftritt, wenn das Bearbeitungsprogramm unter der Konstantlaststeuerung für eine von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit ausgeführt wird. Die Spindellastberechnungseinheit 217 berechnet eine Belastung der Spindel unter der Annahme, dass die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel proportional zueinander sind.
4A, 4B und 5 sind Diagramme, die ein Verfahren zum Berechnen einer Belastung der Spindel darstellen, das von der Spindellastberechnungseinheit 217 durchgeführt wird. Die Spindellastberechnungseinheit 217 liest zunächst Zeitseriendaten über die Belastung der Spindel, die in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeichert sind. Die Zeitseriendaten, die die Belastung der Spindel anzeigen, sind Daten, die für jede vorbestimmte Periode T erfasst werden.
Als nächstes multipliziert die Spindellastberechnungseinheit 217 den Wert T, der die Länge einer vorbestimmten Periode anzeigt, mit einem Wert, der die Belastung der Spindel anzeigt. Wenn zum Beispiel die in 3 dargestellte Belastung während der Ausführung des Bearbeitungsprogramms erfasst wird, ist die in der ersten Periode erfasste Belastung L. Daher ist der Wert, der durch Multiplizieren des Wertes T, der die Länge der vorbestimmten Periode anzeigt, mit dem Wert L, der die Belastung der Spindel anzeigt, LT (siehe 4A). Ferner beträgt die Belastung der Spindel, die in der nächsten Periode erfasst wird, 2L. Der Wert, der sich aus der Multiplikation des Wertes T, der die vorbestimmte Periode anzeigt, mit dem Wert 2L, der die Belastung der Spindel anzeigt, ergibt, ist daher 2LT (siehe . In ähnlicher Weise werden für die dritte und die folgenden Perioden die Werte 3LT, 4LT, 3LT, 2LT bzw. LT berechnet.
Als nächstes summiert die Spindellastberechnungseinheit 217 die jeweiligen Werte auf, die durch Multiplikation des Wertes T, der die Länge einer vorbestimmten Periode anzeigt, mit den jeweiligen Werten, die die Belastung der Spindel anzeigen, berechnet werden. In dem in 3 dargestellten Beispiel beträgt der Gesamtwert 16LT.
Als nächstes berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel, indem der Gesamtwert, der durch Aufsummieren der jeweiligen Werte berechnet wird, durch einen Wert dividiert wird, der eine Bearbeitungszeit anzeigt, die von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellt wird. Wenn beispielsweise der Gesamtwert 16LT beträgt und die von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit 10T, beträgt die Belastung der Spindel 1,6L (siehe 5). Dementsprechend kann die Spindellastberechnungseinheit 217 die Belastung der Spindel von 1,6L berechnen, wenn angenommen wird, dass die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel proportional zueinander sind. Es ist zu beachten, dass die Spindellastberechnungseinheit 217 ferner eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel berechnen kann, die auftritt, wenn ein Werkstück in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird, und wenn die Vorschubsteuerung an der Spindel so durchgeführt wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist.
Die Spindellastausgabeeinheit 218 gibt Daten, die eine von der Spindellastberechnungseinheit 217 berechnete Belastung der Spindel anzeigen. Die Spindellastausgabeeinheit 218 gibt Daten, die die berechnete Belastung der Spindel anzeigen, und Daten, die eine von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit anzeigen, beispielsweise an die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 aus und zeigt die Belastung der Spindel und die Bearbeitungszeit auf der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 an. Die Spindellastausgabeeinheit 218 kann eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel ausgeben, die in dem Prozess berechnet wird, in dem die Spindellastberechnungseinheit 217 die Belastung der Spindel berechnet. In einem solchen Fall kann die Spindellastausgabeeinheit 218 Daten ausgeben, die die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel anzeigen, so dass die Vorschubgeschwindigkeiten der Spindel für entsprechende Perioden grafisch angezeigt werden.
Als nächstes wird ein Ablauf des von der numerischen Steuerung 2 durchgeführten Prozesses beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Ablauf des von der numerischen Steuerung 2 durchgeführten Prozesses darstellt. Zunächst erfasst die Spindellasterfassungseinheit 213 Zeitseriendaten, die eine Belastung der Spindel anzeigen, wenn ein Werkstück unter der Konstantdrehzahlsteuerung auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms bearbeitet wird (Schritt S1).
Als nächstes speichert die Spindellastspeichereinheit 214 die Zeitseriendaten, die die von der Spindellastfassungseinheit 213 erfasste Belastung der Spindel anzeigen (Schritt S2).
Als nächstes akzeptiert die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 die Eingabe eines Wertes, der eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung eines Werkstücks unter der Konstantlaststeuerung auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms anzeigt (Schritt S3).
Als nächstes stellt die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 den von der Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 akzeptierten Wert als Bearbeitungszeit ein (Schritt S4).
Als nächstes berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 die Belastung der Spindel, die auftritt, wenn das Bearbeitungsprogramm für die von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit ausgeführt wird (Schritt S5).
Schließlich gibt die Spindellastausgabeeinheit 218 Daten aus, die die von der Spindellastberechnungseinheit 217 berechnete Belastung der Spindel anzeigen (Schritt S6) und beendet den Prozess.
Da die numerische Steuerung 2 einen solchen Prozess durchführt, kann beispielsweise eine Belastung der Spindel, die auftritt, wenn ein Bearbeitungsprogramm auf der Grundlage der Konstantlaststeuerung so ausgeführt wird, dass ein Werkstück in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird, auf der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden. Ferner kann die Steuereinheit 212 die Bearbeitung eines Werkstücks in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit durchführen.
Wie oben beschrieben, umfasst die numerische Steuerung 2 die Spindellasterfassungseinheit 213, die Zeitseriendaten über eine Belastung der Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks erfasst, die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216, die eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung des Werkstücks einstellt, die Spindellastberechnungseinheit 217, die auf der Grundlage der Zeitseriendaten die Spindellastberechnungseinheit 217, die auf der Grundlage der Zeitreihendaten die Belastung der Spindel berechnet, die auftritt, wenn das Werkstück in der durch die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist, und die Spindellastausgabeeinheit 218, die Daten ausgibt, die die von der Spindellastberechnungseinheit 217 berechnete Belastung der Spindel anzeigen. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel konstant bleibt, ermöglicht es die numerische Steuerung 2 dementsprechend, eine Bearbeitungszeit für ein Werkstück auf eine gewünschte Zeit einzustellen.
Ferner umfasst die numerische Steuerung 2 eine Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215, die die Eingabe eines Wertes akzeptiert, der eine von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit anzeigt. Somit kann die numerische Steuerung 2 eine Bearbeitungszeit in Übereinstimmung mit einer eingegebenen Ziellast vorhersagen. Da die numerische Steuerung 2 ferner einen Wert ausgibt, der eine Belastung der Spindel anzeigt, ist der Bediener in der Lage, eine Bearbeitungszeit einzustellen, die das Gleichgewicht zwischen einer Belastung der Spindel und einer Bearbeitungszeit berücksichtigt.
Ferner berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel unter der Annahme, dass die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit proportional zueinander sind. Somit kann die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel berechnen, ohne eine komplexe Berechnung durchzuführen.
Ferner berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel, die auftritt, wenn ein Werkstück in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist. Dadurch kann der Bediener bestimmen, ob die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel eine für die Bearbeitung des Werkstücks geeignete Geschwindigkeit ist oder nicht, und dann eine Bearbeitungszeit einstellen.
Ferner umfasst die numerische Steuerung 2 die Spindellastspeichereinheit 214, die die von der Spindellastfassungseinheit 213 erfassten Zeitseriendaten speichert. Dies ermöglicht es der Spindellastberechnungseinheit 217, die Belastung der Spindel für verschiedene Bearbeitungszeiten auf der Grundlage der in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeicherten Zeitseriendaten zu berechnen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform berechnet die Spindellastberechnungseinheit 217 eine Belastung der Spindel unter der Annahme, dass die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel proportional zueinander sind. Die Spindellastberechnungseinheit 217 kann jedoch eine Belastung der Spindel auf der Grundlage eines Korrelationsmodells vorhersagen, das die Beziehung zwischen der Belastung der Spindel und der Vorschubgeschwindigkeit der Spindel anzeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Spindellastberechnungseinheit 217 darstellt, die eine Belastung der Spindel auf der Grundlage eines Korrelationsmodells berechnet. Die Spindellastberechnungseinheit 217 umfasst eine lernende Einheit 221, eine Korrelationsmodellspeichereinheit 222 und eine Vorhersageeinheit 223. Es ist zu beachten, dass die Konfiguration mit Ausnahme der Spindellastberechnungseinheit 217 die gleiche ist wie die Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform.
Die lernende Einheit 221 erzeugt ein Korrelationsmodell, das die Beziehung zwischen einer Belastung der Spindel und einer Vorschubgeschwindigkeit der Spindel auf der Grundlage von Zeitseriendaten, die die Belastung der Spindel anzeigen, und Zeitseriendaten, die die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel anzeigen, die in der Spindellastspeichereinheit 214 gespeichert sind, anzeigt. Die lernende Einheit 221 erzeugt ein Korrelationsmodell, indem sie beispielsweise eine Regressionsgleichung, eine Support-Vektor-Maschine (SVM) oder ein neuronales Netz verwendet.
Die Korrelationsmodellspeichereinheit 222 speichert ein von der lernenden Einheit 221 erzeugtes Korrelationsmodell.
Die Vorhersageeinheit 223 verwendet ein in der Korrelationsmodellspeichereinheit 222 gespeichertes Korrelationsmodell, um eine Belastung der Spindel zu berechnen, die bei der Bearbeitung auftritt, so dass die auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms durchgeführte Bearbeitung in einer von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit abgeschlossen wird. Ferner kann eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel berechnet werden, wenn eine Bearbeitung durchgeführt wird, so dass die auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms durchgeführte Bearbeitung in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellten Bearbeitungszeit abgeschlossen wird.
Die Daten, die die von der Vorhersageeinheit 223 vorhergesagte Belastung der Spindel anzeigen, werden von der Spindellastausgabeeinheit 218 ausgegeben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst die numerische Steuerung 2 ferner die lernende Einheit 221, die die Beziehung zwischen der Belastung der Spindel und der Vorschubgeschwindigkeit erlernt, und die Spindellastberechnungseinheit 217 berechnet die Belastung der Spindel auf der Grundlage der von der lernenden Einheit 221 erlernten Beziehung. Daher kann die Spindellastberechnungseinheit 217 die Belastung der Spindel mit hoher Genauigkeit vorhersagen.
Obwohl die numerische Steuerung 2 der oben beschriebenen Ausführungsform die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 umfasst, muss die numerische Steuerung 2 ferner nicht notwendigerweise die Bearbeitungszeitakzeptiereinheit 215 umfassen. In einem solchen Fall speichert die numerische Steuerung 2 Werte, die eine Mehrzahl von Bearbeitungszeiten im Voraus anzeigen, und sagt eine Belastung der Spindel voraus, die auftritt, wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Ausführung des Bearbeitungsprogramms in jeder Bearbeitungszeit abgeschlossen wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Anzeigebeispiel für die auf der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 angezeigten Belastung der Spindel darstellt, wenn die numerische Steuerung 2 eine Mehrzahl von Werten speichert, die Bearbeitungszeiten anzeigen. In der numerischen Steuerung 2 sind zum Beispiel im Voraus eingestellte Bearbeitungszeiten gespeichert. In dem in 8 dargestellten Beispiel sind als Bearbeitungszeiten 11:00, 10:30, 10:00, 9:30, 9:00, 8:00, 7:00 und 6:00 gespeichert.
Die Spindellastberechnungseinheit 217 berechnet eine Belastung der Spindel, die auftritt, wenn die Konstantlaststeuerung so durchgeführt wird, so dass die Bearbeitung eines Werkstücks in diesen Bearbeitungszeiten abgeschlossen wird. Die Daten, die die von der Spindellastberechnungseinheit 217 berechnete Belastung der Spindel anzeigen, werden von der Spindellastausgabeeinheit 218 ausgegeben und auf einem Anzeigebildschirm der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 angezeigt.
Auf dem Anzeigebildschirm wird zum Beispiel eine sich seitlich erstreckende gerade Linie mit Skalen angezeigt. Auf der Unterseite der geraden Linie werden eingestellte Bearbeitungszeiten angezeigt. Auf der Oberseite der geraden Linie werden Werte, die das Verhältnis von Ziel-Drehmoment zu Nenn-Drehmoment anzeigen, als berechnete Belastung der Spindel dargestellt.
In dem in 8 dargestellten Beispiel ist eine Last von 50% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit 11:00 angezeigt. Ferner ist eine von Last 53% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit 10:30 angezeigt. Ferner ist eine Last von 56 % in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 10:00 angezeigt. Ferner ist eine Last von 59% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 9:30 angezeigt. Ferner ist eine Last von 62% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 9:00 angezeigt. Ferner ist eine Last von 65% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 8:00 angezeigt. Ferner ist eine Last von 68% in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 7:00 angezeigt. Ferner ist eine Last von 71 % in Verbindung mit der eingestellten Bearbeitungszeit von 6:00 angezeigt.
Eine derartige Anzeige der Bearbeitungszeit und der Belastung der Spindel ermöglicht es dem Bediener, die Belastung der Spindel leicht zu erkennen, die auftritt, wenn die Konstantlaststeuerung so durchgeführt wird, dass ein Werkstück in jeder Bearbeitungszeit bearbeitet wird.
Es ist zu beachten, dass die eingestellten Bearbeitungszeiten unter dem Bereich angezeigt werden können, in dem die jeweiligen Bearbeitungszeiten als Verhältnisse zu den Bearbeitungszeiten für die Bearbeitung eines Werkstücks unter der Konstantdrehzahlsteuerung angezeigt werden. In dem in 8 dargestellten Beispiel beträgt die Bearbeitungszeit beispielsweise 10:00, wenn die Konstantdrehzahlsteuerung durchgeführt wird, und die jeweils eingestellten Bearbeitungszeiten werden in Klammern als Verhältnisse zu 10:00 angezeigt.
Ferner kann, wie in 8 dargestellt, wenn eingestellte Bearbeitungszeiten und Belastungen der Spindel jeweils paarweise angeordnet sind und auf der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden, eine beliebige der Bearbeitungszeiten auf dem Bildschirm ausgewählt werden. In einem solchen Fall kann die Steuereinheit 212 das Bearbeitungsprogramm unter der Konstantlaststeuerung ausführen, so dass ein Werkstück in einer ausgewählten Bearbeitungszeit bearbeitet wird.
In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst die numerische Steuerung 2 die Spindellastspeichereinheit 214. Die numerische Steuerung 2 muss jedoch nicht unbedingt die Spindellastspeichereinheit 214 umfassen.
9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionen der numerischen Steuerung 2 darstellt. Die numerische Steuerung 2 umfasst eine Erzeugungseinheit 224 und eine Frequenzverteilungsspeichereinheit 225 anstelle der Spindellastspeichereinheit 214. Der Rest der Konfiguration ist die gleiche wie die in 2 dargestellte Konfiguration der numerischen Steuerung 2.
Die Erzeugungseinheit 224 wird beispielsweise implementiert, wenn die CPU 201 eine Berechnungsverarbeitung unter Verwendung eines in dem ROM 203 gespeicherten Systemprogramms und eines in dem nichtflüchtigen Speicher 205 gespeicherten Bearbeitungsprogramms und verschiedener Daten durchführt. Zum Beispiel wird die Frequenzverteilungsspeichereinheit 225 implementiert, wenn von der CPU 201 erzeugte Daten, die eine Berechnungsverarbeitung unter Verwendung eines Systemprogramms und verschiedener Daten durchführt, in dem RAM 204 oder dem nichtflüchtigen Speicher 205 gespeichert werden.
Die Erzeugungseinheit 224 erzeugt Frequenzverteilungsdaten auf der Grundlage der von der Spindellasterfassungseinheit 213 erfassten Zeitseriendaten.
10 ist ein Diagramm, das von der Spindellasterfassungseinheit 213 erfasste Zeitseriendaten darstellt. Das heißt, die in 10 dargestellten Zeitseriendaten sind Daten, die erfasst werden, wenn eine Bearbeitung unter der Konstantdrehzahlsteuerung durchgeführt wird. 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Frequenzverteilung darstellt. Die Erzeugungseinheit 224 klassifiziert Belastungen der Spindel, die von der Spindellasterfassungseinheit 213 erfasst werden, in eine Mehrzahl von Klassen und zählt die Frequenz für jede Klasse. Zum Beispiel klassifiziert die Erzeugungseinheit 224 die erfassten Lasten in eine der vier Klassen L, 2L, 3L und 4L. Beispielsweise rundet die Erzeugungseinheit 224 die Werte der von der Spindellasterfassungseinheit 213 erfassten Lasten ab, um die Werte in eine der Klassen L, 2L, 3L und 4L zu klassifizieren.
Zum Beispiel klassifiziert die Erzeugungseinheit 224 eine Last mit einem Niveau, das größer oder gleich 0,5L und kleiner als 1,5L ist, in die Klasse L. In ähnlicher Weise wird eine Last mit einem Niveau, das größer oder gleich 1,5L und kleiner als 2,5L ist, in die Klasse 2L klassifiziert. Ferner wird eine Last mit einem Niveau, das größer oder gleich 2,5 L und kleiner als 3,5 L ist, in die Klasse 3L klassifiziert. Ferner wird eine Last mit einem Niveau, das größer oder gleich 3,5L und kleiner als 4,5L ist, in die Klasse 4L klassifiziert. In dem in 11 dargestellten Beispiel werden vier Werte in die Klasse L klassifiziert, fünf Werte werden in die Klasse 2L klassifiziert, zwei Werte werden in die Klasse 3L klassifiziert und ein Wert wird in die Klasse 4L klassifiziert.
Die Frequenzverteilungsspeichereinheit 225 speichert Frequenzverteilungsdaten, die von der Erzeugungseinheit 224 erzeugt wurden.
Die Spindellastberechnungseinheit 217 berechnet auf der Grundlage der in der Frequenzverteilungsspeichereinheit 225 gespeicherten Frequenzverteilungsdaten eine Belastung der Spindel, die auftritt, wenn ein Werkstück in der eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet. Zunächst summiert die Spindellastberechnungseinheit 217 die Werte von „Wert der Klasse“ x „Frequenz“ x „Periode“, wobei jeder der Werte durch Multiplizieren des Wertes für jede Klasse mit der Frequenz für jede Klasse mit einer Periode, in der eine Belastung der Spindel erfasst wird, erhalten wird. In dem in 11 dargestellten Beispiel ergibt sich zum Beispiel L x 4 x T + 2L x 5 x T + 3L x 2 x T + 4L x 4 x T = 24LT.
Als nächstes dividiert die Spindellastberechnungseinheit 217 den ermittelten Gesamtwert durch die von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit. Zum Beispiel, wenn der ermittelte Gesamtwert 24LT ist und die durch die Bearbeitungszeiteinstelleinheit 216 eingestellte Bearbeitungszeit 10T ist, wird die Belastung der Spindel auf 2,4L berechnet.
In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst die numerische Steuerung 2 ferner die Frequenzverteilungsspeichereinheit 225, die Daten speichert, die eine Frequenzverteilung anzeigen, die auf der Grundlage der von der Spindellastfassungseinheit 213 erfassten Zeitseriendaten erzeugt wurde. Daher kann die Menge der zu speichernden Daten im Vergleich zu einem Fall, in dem die Spindellastspeichereinheit 214 Zeitseriendaten speichert, reduziert werden. Somit kann die Menge der im Speicher gespeicherten Daten reduziert werden.
[Liste der Bezugszeichen]

1: Werkzeugmaschine
2: numerische Steuerung
201: CPU
202: Bus
203: ROM
204: RAM
205: nichtflüchtiger Speicher
206: Schnittstelle
207: Achsensteuerschaltkreis
208: Spindelsteuerschaltkreis
209: PLC
210: E/A-Einheit
211: Programmspeichereinheit
212: Steuereinheit
213: Spindellasterfassungseinheit
214: Spindellastspeichereinheit
215: Bearbeitungszeitakzeptiereinheit
216: Bearbeitungszeiteinstelleinheit
217: Spindellastberechnungseinheit
218: Spindellastausgabeeinheit
221: lernende Einheit
222: Korrelationsmodellspeichereinheit
223: Vorhersageeinheit
224: Erzeugungseinheit
225: Frequenzverteilungsspeichereinheit
3: Eingabe-/Ausgabevorrichtung
4: Servoverstärker
5: Servomotor
6: Spindelverstärker
61: Amperemeter
7: Spindelmotor
8: Hilfsvorrichtung

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 2019117458 [0003]

Claims

Numerische Steuerung, die umfasst: eine Spindellasterfassungseinheit, die Zeitseriendaten über eine Belastung einer Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks erfasst; eine Bearbeitungszeiteinstelleinheit, die eine Bearbeitungszeit für die Bearbeitung des Werkstücks einstellt; eine Spindellastberechnungseinheit, die auf der Grundlage der Zeitseriendaten eine Belastung der Spindel berechnet, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist; und eine Spindellastausgabeeinheit, die Daten ausgibt, die die von der Spindellastberechnungseinheit berechnete Belastung der Spindel anzeigen.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1, die ferner eine Bearbeitungszeitakzeptiereinheit umfasst, die eine Eingabe eines Wertes akzeptiert, der die von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellte Bearbeitungszeit angibt.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spindellastberechnungseinheit die Belastung der Spindel unter der Annahme berechnet, dass die Belastung der Spindel und die Vorschubgeschwindigkeit proportional zueinander sind.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine lernende Einheit umfasst, die eine Beziehung zwischen der Belastung der Spindel und der Vorschubgeschwindigkeit lernt, wobei die Spindellastberechnungseinheit die Belastung der Spindel auf der Grundlage der von der lernenden Einheit erlernten Beziehung berechnet.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Spindellastausgabeeinheit ferner Daten ausgibt, die eine Beziehung zwischen der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit und der Belastung der Spindel angeben.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Spindellastberechnungseinheit ferner eine Vorschubgeschwindigkeit berechnet, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine Spindellastspeichereinheit umfasst, die die von der Spindellasterfassungseinheit erfassten Zeitseriendaten speichert.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine Frequenzverteilungsspeichereinheit umfasst, die Frequenzverteilungsdaten speichert, die auf der Grundlage der von der Spindellasterfassungseinheit erfassten Zeitseriendaten erzeugt wurden.
Computerlesbares Speichermedium, das einen Befehl speichert, der einen Computer veranlasst, durchzuführen: Erfassen von Zeitseriendaten über eine Belastung einer Spindel bei der Bearbeitung eines Werkstücks; Einstellen einer Bearbeitungszeit für die Bearbeitung des Werkstücks; auf der Grundlage der Zeitseriendaten, Berechnen einer Belastung der Spindel, die auftritt, wenn das Werkstück in der von der Bearbeitungszeiteinstelleinheit eingestellten Bearbeitungszeit bearbeitet wird und wenn eine Vorschubgeschwindigkeit der Spindel so gesteuert wird, dass die Belastung der Spindel eine konstante Belastung ist; und Ausgeben von Daten, die die berechnete Belastung der Spindel anzeigen.