DE3304644A1 - Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation) - Google Patents
Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation)Info
- Publication number
- DE3304644A1 DE3304644A1 DE19833304644 DE3304644A DE3304644A1 DE 3304644 A1 DE3304644 A1 DE 3304644A1 DE 19833304644 DE19833304644 DE 19833304644 DE 3304644 A DE3304644 A DE 3304644A DE 3304644 A1 DE3304644 A1 DE 3304644A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotation
- workpiece
- thread
- angle
- feed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
-
- Steuereinrichtung fiir das Gewindebearbeiten auf
- nutnerisch gesteuerten 'Jerkzeugmaschlnen (Gewindeglngversatz-Kc)m;)ensation) Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für das Gewindebearbeiten auf NC"ierkzeugmaschinen, bei der der von der zeitlichen Drehwinkeländerung des Werkstückes abhängige Relatiworschub von Werkzeug zu Werkstück bei einem vorgegebenen Drehwinkel des Werkstückes wirksam gemacht ist.
- Beim Schneiden von Gewinden gibt ein mit der Haupt spindel gekuppelter Geber, d.h. ein Geber, der synchron zur Werkstückdrehzahl läuft, die Zuordnung zwischen Spindeldrehzahl und Vorschub von Werkzeug zu Werkstück. Über einen Interpolator kann dann entsprechend der programmierten Gewinde steigung die Vorschubgeschwindigkeit für die jeweilige Achse errechnet werden. Damit man Gewinde in mehreren Schnitten fertigen kann, beginnt der Vorschubstart bei jedem Schnitt ab der gleichen Winkelstellung des Werkstückes, die normalerweise von der Nullstellung des Gebers abgeleitet wird. Zum Schneiden mehrgängiger Gewinde kann die Startstellung mit Hilfe eines Zählers zur Gebernullstellung verschoben sein.
- Bei dieser bekannten Lösung müßten die Schnitte mit gleicher Geschwindigkeit, d.h. Spindeldrehzahl, ausgeführt werden, um unterschiedlichen Schleppabstand beim Schnitt zu vermeiden. Durch einen derartigen unterschiedlichen Schleppabstand würde der Gewindegang versetzen.
- Ein Versatz des Gewindeganges tritt auf und wirkt in folgenden Fällen störend: - Beim Schruppen und Schlichten mit unterschiedlicher Spindeldrehzahl. Das Schruppen mit niedrigerer Drehzahl als beim Schlichten würde eine Leistungssteigerung durch stärkere Spanabnahme ermöglichen. Teilweise wird bereits der Gewindegangversatz befehlsmäßig vom Programmierer kompensiert, indem er die Startposition der Achse verlagert. Dies erfordert jedoch eine auf die Maschine zugeschnittene Programmierung, da der Versatz je Maschine unterschiedlich groß sein kann.
- Ferner ist für diesen Versatz nicht immer ausreichender Platz vorhanden, und zwar bedingt durch das Werkstück selbst oder durch den verfügbaren Maschinenverfahrweg.
- - Beim Finden des Gewindeganges für das Schneiden vorgeformter Gewinde.
- Das Abgleichen der Achse auf den gefundenen Gang wird möglichst bei Spindelstillstand oder bei Schleichdrehzahl vorgenommen, also abweichend von der erforderlichen Arbeitsdrehzahl.
- - Beim Bohren von Gewinden mit Gewindebohrern mit nur kurzem Längenausgleichsfutter. Bei Drehzahlreversierung tritt ein Gangversatz vom doppelten Schleppabstand auf, der vom Längenausgleichsfutter aufgenommen werden muß.
- Da die Länge des Ausgleichsfutters begrenzt ist, müssen manchmal nachteilige Kompromisse beider Drehzahlwahl getroffen werden.
- Darüber hinaus bestehen Wünsche, Gewinde auch ganz ohne Ausgleichsfutter bohren zu können, was mit der bisher üblichen Lösung wegen des Gangversatzes um den doppelten Schleppabstand nicht möglich ist.
- - Bei Temperaturgang der Spindeldrehzahl, wenn das Gewinde weder in Längsrichtung noch in Drehwinkelrichtung einen Versatz aufweisen darf, z.B. wenn das Gewindeende eines Längsgewindes einen definierten Auslauf in bezug auf eine Werkstückschulter haben muß.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei unterschiedlichen Spindeldrehzahlen Gewinde ohne Versatz gefertigt werden können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ausgewertete Drehwinkel um einen Wert voreilend kompensiert ist, der dem jeweiligen Quotienten aus Schleppfehler des Vorschubes und der Gewindesteigung proportional ist. Hierbei kann der Kompensationswert aus der Kreisverstärkung des Vorschubregelkreises, vorgegebenen Beschleunigungskennlinien und der Drehzahl des Werkstücks errechnet werden und zu dem von der Werkstückdrehung abgeleiteten Drehwinkel addiert werden. Auf diese Weise ergibt sich eine derartige Kompensation auch bei unterschiedlichen Spindeldrehzahlen, daß im interessierenden Bereich die tatsächlich in Abhängigkeit vom Drehwinkel zurückgelegte Wegstrecke dem Sollvorschub in Abhängigkeit von der Spindelbewegung entspricht.
- Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 das Prinzipschaltbild der Steuereinrichtung, Figur 2 die Verhältnisse zwischen Schleppabstand des Vorschubs und Drehwinkel und Figur 3 BeschleunigunFskennlinien in Abhängigkeit von der Zeit.
- Von einem Motor 2 wird über die nichtgezeigte Hauptspindel das Werkstück 1 angetrieben, auf dem ein Gewinde in mehreren Schnitten hergestellt werden soll.
- Mit der Hauptspindel 1 ist ein digitaler Impulsgeber 3 gekuppelt, der somit, wie durch die gestrichelte Verbindung zum Werkstiick 1 angedeutet, synchron zum Werkstück 1 angetrieben wird. Die Pulse dieses Impulsgebers 3 werden in einem Zähler 4 summiert. Der Stand dieses Zählers 4 ist dann ein Maß für den jeweiligen Drehwinkel U. Die zeitliche Änderung # U dieses Drehwinkels U, d.h. ein der Drehzahl# des werkstückes 1 proportionales Signal, kann nach Multiplikation mit der Spindelsteigung L als Geschwindigkeitsführungsgrö!3e des Lageregelkreises des Vorschubes benutzt werden. Diese Lösung ist bei der bekannten Ausführung vorgesehen, wobei das Wirksamwerden dieses Vorschubes durch den Nullstand des Zählers 4 ausgelöst wird, der seinerseits durch die Nullmarke im Impulsgeber 3 auf Null gesetzt wird. Bei einer derartigen Lösung ergibt sich nicht der dem Wert ZSoll entsprechende Vorschub in der Z-Achse in Abhängigkeit vom Drehwinkel U, sondern infolge des Schleppfehlers A Z die gestrichelt gezeichnete Kennlinie Zist Dieser Schleppabstand ist auf zwei Ursachen zurückzuführen; zum einen auf die Kreisverstärkung kv des Lageregelkreises 12 des Vorschubmotors 13 für den Werkzeugschlitten 14 und andererseits auf den Beschleunigungskennlinien, d.h. der zeitlichen Anderung der Geschwindigkeit beim Aufschalten des Vorschubsoliwertes.
- Bei einer Kreisverstärkung kv des geschlossenen Lageregelkreises für den Vorschubantrieb ergibt sich bei der Geschwindigkeit V der Schleppabstand hierzu: o Zs = V Da infolge des Gewindes die Beziehung gilt: V = W L d.h. Z = E und ferner auch noch die Beziehung 5 7-Z = L . U. v gilt, ergibt sich insgesamt für den Fehler bUS = Z = L kv Nimmt man ferner an, daß ein plötzlich vorgegebener Geschwindigkeitssollwert nicht schlagartig wirksam genacht wird, sondern nach einer vorgegebenen Funktion, wobei # T die Abtastzeit ist, wie z.B. in Figur 3 näher angedeutet, so ergibt sich ein weiterer zusätzlicher Fehler in Z # ZB = 1 v k#T = 1 k#T # L 2 2 Daraus folgt dann der durch die Beschleunigung erzeugte Fehler zu # 4B = 1/2 k#T .# Insgesamt gesehen, ergibt sich also ein Nachlaufen folgenden Betrages in Z bzw. U # Z = # U . L = f (#) bei # U = # 4s + #UB = (1 + 1 k#T) # kv 2 Da der Schleppabstand#Z eine Funktion der Drehzahl U) ist, ist das Schneiden eines Gewindes in mehreren Schnitten mit unterschiedlicher Drehzahl normalerweise nicht möglich.
- Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch möglich, daß dem Drehwinkel u ein zusätzlicher Winkelwert # u zugefügt wird und die Summe beider Winkel ausgewertet wird. Zur Erzeugung des Kompensationswertes b u nach der vorgenannten Beziehung, wird in einem Rechenglied 5 aus der zeitlichen Änderung des Drehwinkel u die Spindeldrehzahl##U berechnet und mit dem Wert c = 1 + 1 k#T in #T kv 2 einem Glied 6 multipliziert, so daß sich am Ausgang dieses Gliedes 6 der Wert#u ergibt. Sei z.B. angenommen, daß der Zähler 4 bei einem Winkelstand von 1000 wieder auf 0 spränge, also hier das Nullsignal liefern würde, so käme, wenn z.B.a u einem Kompensationswert von 30 Pulsen entspräche, bereits an der Summationsstelle 71 ein dem Wert 1000 entsprechendes Nullsignal zustande, obgleich der Zähler 4 selbst erst z.B. auf 970 stünde. Es wird also nicht die feste Diullmarke des Impulsgebers 4 ausgenutzt, sondern eine dem gegenüber von der Kreisverstärkung und der Spindeldrehzahl abhängige um den Wert u kompensierte "Nullmarke". Dieses Erkennen des Synchronisierpunktes veranlaßt eine Auswerteeinrichtung 7 durch Schließen des Schalters 11 den Vorschub des Lageregelkreises des Vorschubantriebes 13 wirksam zu machen. Der Sollwert für die Geschwindigkeit dieses Vorschubregelkreises wird in der Weise gebildet, daß in einem Glied 8 aus der zeitlichen Änderung des Drehwinkel u ein der Drehzahl der Hauptspindel und damit des Werkstückes 1 proportionales DrehzahlsignalW' erzeugt wird. Dieses ergibt nach Nultiplikation mit der Spindelsteigung L in einem Glied 9 die erforderliche Vorschubgeschwindigkeit vz. Dieser Wert wird, wie durch das Glied 10 angedeutet, noch entsprechend den in Figur 3 angegebenen Beschleunigungs kennlinien zu einem Wert vz, korrigiert.
- Durch das Wirksammachen des Geschwindigkeitssollwertes v'2 an einer Stelle, die um -n u gegenüber derjenigen Winkelposition u versetzt ist, an der der Sollvorschub bei idealen Verhältnissen beginnen müßte, wird erreicht, daß sich die punktiert gezeichnet kompensierte Istkurve Z ik einstellt.
- Die vorstehend beschriebene Anordnung wird anhand von einzelnen Bausteinen dargestellt; in der Ausführung wird man sich natürlich häufig zur Realisierung der einzelnen Funktionen eines Rechners bedienen, in dem z.B. der zeitliche Abstand der Abfrage aus dem Rechentakt T abgeleitet ist.
- 2 Patentansprüche 3 Figuren - L e e r s e i t e -
Claims (2)
- Patentansprüche 1. Steuereinrichtung für das Gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, bei der der von der zeitlichen Drehwinkeländerung des WerkstÜckes abhängige Relativvorschub von Werkzeug zu Werkstück bei einem vorgegebenen Drehwinkel des Werkstückes wirksam gemacht ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der augenblickliche Drehwinkel (u) um einen Wert (6 u) kompensiert ist, der dem jeweiligen Quotienten aus Schleppfehler (dZ) des Vorschubes (12, 13) und der Gewindesteigung (L) proportional ist.
- 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kompensationswert aus der Kreisverstärkung (kv) des Vorschubregelkreises (12), den vorgegebenen Beschleunigungskennlinien und der Drehzahl (GJ) des Werkstückes (1) errechnet ist und zu dem von der Werkstückdrehung abgeleiteten Drehwinkel (u) addiert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833304644 DE3304644A1 (de) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833304644 DE3304644A1 (de) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3304644A1 true DE3304644A1 (de) | 1984-08-16 |
DE3304644C2 DE3304644C2 (de) | 1991-05-29 |
Family
ID=6190551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833304644 Granted DE3304644A1 (de) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3304644A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3621676A1 (de) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Brother Ind Ltd | Gewindeschneidmaschine |
DE3638698A1 (de) * | 1986-11-13 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Einrichtung zur linearen bewegung eines maschinenteils bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine |
DE3814243A1 (de) * | 1987-04-27 | 1988-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | Numerische steuervorrichtung |
EP0332975A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren für das Gewindeerzeugen auf numerisch gesteuerten Automaten |
DE3829648A1 (de) * | 1988-06-14 | 1989-12-21 | Ravensburg Maschf | Verfahren zur herstellung von nuten in zylindrischen walzen und schleifmaschine zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3930306A1 (de) * | 1989-09-11 | 1991-03-21 | Microtap Gmbh | Antriebsvorrichtung fuer eine werkzeugmaschine |
GB2551728A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-03 | Jaguar Land Rover Ltd | Method for configurating a machine for production of a thread |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10104795B4 (de) * | 2001-02-02 | 2007-07-05 | Siemens Ag | Drehzahlabhängige Sollwertkorrektur bei elektrisch geregelten Slaveantrieben |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2821760A1 (de) * | 1977-06-06 | 1978-12-07 | Cincinnati Milacron Inc | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von drehteilen, insbesondere gewindedrehteilen |
-
1983
- 1983-02-10 DE DE19833304644 patent/DE3304644A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2821760A1 (de) * | 1977-06-06 | 1978-12-07 | Cincinnati Milacron Inc | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von drehteilen, insbesondere gewindedrehteilen |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3621676A1 (de) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Brother Ind Ltd | Gewindeschneidmaschine |
DE3638698A1 (de) * | 1986-11-13 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Einrichtung zur linearen bewegung eines maschinenteils bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine |
DE3814243A1 (de) * | 1987-04-27 | 1988-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | Numerische steuervorrichtung |
EP0332975A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren für das Gewindeerzeugen auf numerisch gesteuerten Automaten |
DE3829648A1 (de) * | 1988-06-14 | 1989-12-21 | Ravensburg Maschf | Verfahren zur herstellung von nuten in zylindrischen walzen und schleifmaschine zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3930306A1 (de) * | 1989-09-11 | 1991-03-21 | Microtap Gmbh | Antriebsvorrichtung fuer eine werkzeugmaschine |
GB2551728A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-03 | Jaguar Land Rover Ltd | Method for configurating a machine for production of a thread |
US10831175B2 (en) | 2016-06-28 | 2020-11-10 | Jaguar Land Rover Limited | Method for configuring a machine for production of a thread and apparatus for producing a thread |
GB2551728B (en) * | 2016-06-28 | 2020-11-18 | Jaguar Land Rover Ltd | Method for configuring a machine for production of a thread |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3304644C2 (de) | 1991-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3708266B4 (de) | Servosystem mit Nachführung | |
DE2724602C3 (de) | Einrichtung zur Gleichlaufregelung einer Zahnradbearbeitungsmaschine | |
EP0309824B1 (de) | Verfahren zur numerisch gesteuerten Lageregelung elektromotorisch angetriebener Achsen | |
DE2138815A1 (de) | Numerische Werkzeugmaschinensteue rung | |
DE1438932B1 (de) | Digitale Steuereinrichtung fuer eine Waelzfraes-oder Schleifmaschine | |
EP0263947B1 (de) | Maschine zum Läppen von zwei bogenverzahnten Kegelrädern | |
DE3304644A1 (de) | Steuereinrichtung fuer das gewindebearbeiten auf numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen (gewindegangversatz-kompensation) | |
DE2724664C3 (de) | Einrichtung zur Erzeugung einer Zusatzdrehbewegung eines schrägverzahnten Zahnrad-Werkstücks in einer zwangslaufgesteuerten, nach dem Schraubwälzverfahren arbeitenden Zahnrad-Bearbeitungsmaschine | |
DE2702498C3 (de) | Vorrichtung zur numerischen Steuerung des Anfangspunktes des Gewindeschneidvorganges fur mehrgängige Gewinde | |
EP0184036B1 (de) | Numerische Steuerung für Werkzeugmaschinen | |
EP0074659A2 (de) | Zahnradbearbeitungsmaschine | |
DE2237229A1 (de) | Vorrichtung fuer den antrieb von vorschubmotoren bei werkzeugmaschinen | |
DE2430104C3 (de) | Numerisch arbeitende Programmsteuerung | |
DE2945587A1 (de) | Steuereinrichtung fuer eine numerisch gesteuerte einrichtung, z.b. eine werkzeugmaschine | |
DE2138814B2 (de) | Numerische Steuerung für Werkzeugmaschinen | |
DE2232205C3 (de) | Vorrichtung zur optimalen Anpassung einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine an den Bearbeitungsvorgang eines Werkstückes | |
DE2060227B2 (de) | Numerische Steuerung für spanabhebende Werkzeugmaschinen mit rotierendem Werkstuck | |
DE3116853A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum numerisch gesteuerten bearbeiten eines werkstueckes gleichzeitig mit wenigstens zwei werkzeugen | |
DE2313707B2 (de) | Numerische Lageregeleinrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Schneiden eines Gewindes mit sich ändernder Steigung in ein rotierendes Werkstück | |
DE3139185A1 (de) | Achsnachfuehrung fuer werkzeugmaschinenspindeln | |
DD141473A1 (de) | Verfahren zur steuerung eines folgeweges in abhaengigkeit eines leitweges | |
DE2134356C3 (de) | Numerisch arbeitende Programmsteuerung für Werkzeugmaschinen | |
DE2255514B2 (de) | Zahnradschleifmaschine mit elektrisch gesteuertem werkstueckspindelantrieb | |
DE2423196C3 (de) | Servo-Positioniereinrichtung für eine numerische Werkzeugmaschinensteuerung | |
DE2427531A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum gewindeschneiden an numerisch gesteuerten werkzeugmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G05B 19/18 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |