DE4117003A1 - Verfahren zur bestimmung eines werkstueckbearbeitungsverfahrens, und zugehoeriges datenverarbeitungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Datenverarbeitungssystem zur automatischen Bestimmung der bei der Bearbeitung von Werkstücken durchzuführenden Bearbeitungsprozedur.

Fig. 5 veranschaulicht ein Blockdiagramm, das ein konventionelles Verfahren zur Festlegung der bei der Bearbeitung von Werkstücken zu verfolgenden Bearbeitungsprozedur skizziert und beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei.2-0 15 949 offenbart worden ist. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Bauteileingabeabschnitt zum Eingeben des Bauteilmodells. Der im folgenden verwendete Ausdruck "Bauteilmodell" soll sich auf die Konfigurations- und Präzisionsdaten der zu bearbeitenden Werkstücke beziehen. Weiter bezeichnen die Bezugszeichen: 2 - einen Produktionsdatenbankblock mit Daten über Werkzeugmaschinen, Schneidwerkzeuge, spezielle Bearbeitungsoperationen, usw.; 3 - einen Anwendungsabschnitt zur Bestimmung der Bearbeitungsprozedur, die in Übereinstimmung mit dem Bauteilemodell und der Produktionsdatenbank die Kenntnisse über das Bestimmungsverfahren zwecks Festlegung eines Verfahrensplans behandelt; 3-3, - einen Maschinenauswahlblock zur Bestimmung der zu benutzenden Werkzeugmaschine sowohl aufgrund der Konfiguration der zu bearbeitenden Werkstücke, als auch der Angaben der Datenbank der gewählten Werkzeugmaschinen; 3-5, - einen Bezugsoberflächenbestimmungsblock zur Festlegung einer Bezugsoberfläche aufgrund eines gegebenen Bauteilemodells unter Verwendung der Kenntnis einer Bearbeitungsbezugsoberfläche; 3-7, - einen Bearbeitungsmodusbestimmungsblock zur Festlegung des Bearbeitungsmodus für einen zu bearbeitenden Bereich aufgrund des gegebenen Bauteilmodells und der Datenbank der gewählten Werkzeugmaschinen; und 3-6, - einen Block zur Erstellung und Überprüfung des Bearbeitungsverfahrensplans, wobei der Block einen Bearbeitungsverfahrensplan in Übereinstimmung mit den Daten erstellt, die durch die oben genannten Operationen bestimmt wurden, und wobei er den so erstellten Bearbeitungsverfahrensplan verifiziert.

Die Daten der zu bearbeitenden Werkstücke bzw. das Bauteilmodell wird über den Bauteileingabeabschnitt in den Computer eingegeben. An dieser Stelle soll der Ausdruck "Bauteilmodell" genauer definiert werden. Er schließt nämlich Konfigurationsdaten und technische Bearbeitungsdaten ein, die aus Bearbeitungskonfigurationselementen und Präzisionsdaten bestehen. Eine zu verwendende Werkzeugmaschine wird in Übereinstimmung mit der gegebenen Werkzeugmaschinendatenbank und dem Bauteilemodell ausgewählt. Als nächstes wird entsprechend den für die Bauteile und die Genauigkeit der so gewählten Werkzeugmaschine spezifizierten Toleranzdaten der Bearbeitungsmodus für einen Bearbeitungsbereich mit einer spezifizierten Toleranz festgelegt. Die Bearbeitungsbezugsoberfläche für den Tisch der Werkzeugmaschine wird auf der Basis des Bauteilmodells so festgelegt, daß er flächenmäßig genügend groß und fein bearbeitet ist. Für jede Bearbeitungsbezugsoberfläche wird eine Toleranzbezugsoberfläche als Bezug für die Positionierung der Werkstücke und für die Zentrierung derselben bestimmt, und zwar in Übereinstimmung mit den Bearbeitungskenntnissen, welche die Bearbeitungsgenauigkeit gewähleisten und die Anordnung der Halterungen ermöglichen.

In dieser Verfahrensstufe kann eine Vielzahl von Bearbeitungsstellungen eingerichtet werden. Im vorliegenden Falle kann eine größere Anzahl von Bearbeitungsverfahrensplänen entsprechend den Ergebnissen der oben beschriebenen Operationen erstellt werden. Bei jedem der Bearbeitungsverfahrenspläne wird ermittelt, ob die für die Bauteile spezifizierte Genauigkeit erreicht werden kann oder nicht, das heißt, daß eine Überprüfung des Verfahrensplans durchgeführt wird.

Das konventionelle Verfahren zur Bestimmung der Bearbeitungsprozedur ist hinsichtlich der folgenden Punkte von Nachteil: es werden die gängigen Konzeptionsprozeduren für die Bearbeitung von Werkstücken entsprechend den Erfahrungen bzw. dem Know-how eines Produktionsentwurfsplaners bestimmt, ausgenommen bei einfachen Werkstücken. Falls der Produktionsentwurfsplaner bei der Konzeption der Prozedur einen oder mehrere Fehler macht, kann das entstandene Konzept für die Bearbeitungsgänge und die Halterungen unbrauchbar werden. Im allgemeinen wird ein Bearbeitungsverfahrensplan aufgrund jedes Bearbeitungsprozesses, den Kennwerten der Werkzeugmaschine und den zu verwendenden Halterungen, der für die zu bearbeitenden Werkstücke spezifizierte Präzision, und dem Bearbeitungs-Know-how festgelegt. Das herkömmliche Verfahren ist jedoch nur für die Konzeption des Bearbeitungsverfahrens einer einzelnen Werkzeugmaschine vorgesehen, das heißt, daß im Falle der Verwendung mehrere Werkzeugmaschinen die konventionellen Methoden nicht mehrerer Bearbeitungsprozesse sowie die Verwendungsreihenfolge der Werkzeugmaschinen und die in jedem Prozeß zu verwendenden Halterungen und Vorformen bzw. Rohlinge bestimmen kann.

Andererseits erlaubt die Bereitstellung einer Verbund- bzw. Compoundwerkzeugmaschine, wie beispielsweise einer Horizontalspitzenmaschine bzw. einer Drehspitzenmaschine, mehrere Bearbeitungsoperationen einer konventionellen Werkzeugmaschine kontinuierlich bzw. in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen. Nun trifft es sich aber, daß an einigen Arbeitsplätzen die Leistungsfähigkeit der Verbundwerkzeugmaschine voll genutzt wird, während in anderen Plätzen keine ausreichende Nutzung erfolgt. Weiter wird an einigen Arbeitsplätzen zusätzlich zur Verbundwerkzeugmaschine eine Allzweck-Werkzeugmaschine aufgestellt, die vom gleichen Bediener zu bedienen ist. Dann ist es aber äußerst schwierig, eine Bearbeitungsprozedur für einen Arbeitsplatz mit einer Verbundwerkzeugmaschine zu entwerfen, die einen hohen Grad an Gestaltungsfreiheit besitzt, was bedeutet, daß in diesem Falle die herkömmliche Konzeptionsmethode für Bearbeitungsverfahren nicht angewandt werden kann, welche auf der Erfahrung und dem Know-how des Entwurfsplaners beruht, obwohl sie für den Entwurf eines einfachen Verfahrens anwendbar ist.

Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die mit der konventionellen Methode zur Erstellung eines Bearbeitungsverfahrens verbundenen Schwierigkeiten zu beseitigen. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Erstellung von Prozessen zur Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, bei dem der Bearbeitungsablauf so gestaltet werden kann, daß der Inhalt der Prozesse vom Know-how des Bearbeitungsplatzes abhängt und dem Werkzeugmaschinenbetriebsverfahren Rechnung getragen wird; und bei dem ein Bearbeitungsverfahrensplan automatisch in Übereinstimmung mit den Merkmalen der so erhaltenen Prozesse erstellt wird, die vom Know-how, den Bearbeitungsstellungen, und dem Bauteilemodell abhängen; und bei dem das Bearbeitungsverfahren durch Überprüfen der Bearbeitbarkeit der Werkstücke unter den genannten Bedingungen festgelegt wird.

Bei der Entwurfmethode für das Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß der Erfindung wird in bezug auf eine Vielzahl von normalen Bauteilmodellen, bei denen die Abläufe der notwendigen Prozesse im voraus in Gestalt von Mustern angeordnet werden, ein gegebenes Bauteilmodell mit dem gängigen Bauteilmodell verglichen. Aufgrund des Vergleichs wird eines der Muster des normalen Bauteilemodells als Muster für das gegebene Bauteilmodell bestimmt, und es werden die Werkzeugmaschinen sowie die für die Durchführung der Prozesse benutzbaren Bearbeitungsspezifikationen aus den Angaben der Datenbank ermittelt.

Durch die Festlegung der Reihenfolge der Prozesse, worin eines der spezifischen Merkmale der Erfindung zu sehen ist, und unter Berücksichtigung der Art der Bearbeitungsprozesse und der Verwendung der Werkzeugmaschinen an einem bestimmten Arbeitsplatz, werden die Prozesse in Gestalt von Mustern in bezug auf eine Vielzahl von normalen Bauteilmodellen angeordnet; und durch den Vergleich eines gegebenen Bauteilmodells mit dem normalen Bauteilmodell wird die Folge der Prozesse für die gegebenen Bauteile festgelegt. Bei der Auswahl der Werkzeugmaschinen, wobei die Präzisionsdaten der Bauteile wie etwa die Toleranzen durch Rechenmittel erarbeitet werden, werden die in den Prozessen verwendbaren Werkzeugmaschinen und Schneidwerkzeuge aus den Angaben der Datenbank ermittelt. Gleichzeitig wird bestimmt, ob ein bestimmter Bearbeitungsbereich mit der gegebenen Werkzeugmaschine bearbeitet werden kann oder nicht. Wird festgestellt, daß die Werkzeugmaschine in dem genannten Bereich nicht eingesetzt werden kann, wird eine nicht-spanabhebende Operation in dem betreffenden Bereich vorgesehen, d. h., daß dort beispielsweise eine elektrische Entladungsmaschine eingesetzt wird.

Die Dimensionen der Bauteil- und der Vorformedatenbank werden mit Rechenmitteln erarbeitet, um eine geeignete Vorform auszuwählen. Unter Bezugnahme auf die Abmessungen der so ausgewählten Vorform und der Abmessungen der Bauteile wird das durch Bearbeitung zu beseitigende Volumen erhalten. Das so ermittelte Volumen und die Bauteilpräzisionsdaten werden mit Hilfe der Rechenmittel weiterverarbeitet um festzustellen, ob für die Bauteile eine Wärmebehandlung erforderlich ist oder nicht. Falls entschieden wird, daß die Bauteile der Wärmebehandlung unterzogen werden sollen, wird die Reihenfolge der Prozesse derart abgeändert, daß die Wärmebehandlung bei einer passenden Gelegenheit durchgeführt wird. Weiter wird unter Bezugnahme auf die Reihenfolge der so ermittelten Prozesse und der so ausgewählten Werkzeugmaschinen die Bearbeitungsstellung der Werkstücke ermittelt, und weiter wird entschieden, ob die Werkstücke auf der Werkzeugmaschine montiert werden können oder nicht und ein Verfahren zur Bestimmung der Halterung mit Hilfe der Rechenmittel durchgeführt wird.

Nachfolgend wird der wesentliche Inhalt der Figuren kurz beschrieben.

Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der eine Ausführungsform der Erfindung bildenden Konzeptionsmethode zur Erstellung eines Bearbeitungsverfahrens dar;

Fig. 2 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung des Operationsablaufes der Verfahrenskonzeptionsmethode der Erfindung dar;

Fig. 3 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein Beispiel des Bauteilemodells veranschaulicht, welches bei der Methode gemäß der Erfindung angewandt wird;

Fig. 4 stellt die perspektivische Ansicht eines Beispiels eines plattenförmigen Werkstückes dar, das gemäß dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren bearbeitet wird; und

Fig. 5 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer konventionellen Konzipierungsmethode für die Werkstückbearbeitung dar.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine Methode zum Entwerfen eines Bearbeitungsverfahrens für Werkstücke, beschrieben.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Eingabeabschnitt für Zeichnungsdaten der Bauteile, mit deren Hilfe ein Bauteilmodell erstellt wird, das beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Das Bauteilmodell weist Daten über die Konfiguration der zu bearbeitenden Werkstücke sowie technische Bearbeitungsdaten auf. Die technischen Bearbeitungsdaten umfassen Präzisionsdaten, bestehend aus der spezifizierten Oberflächenrauhigkeit und den Toleranzen, sowie Bearbeitungskonfigurationselemente wie etwa Oberflächen, Taschen und Löcher, wobei diese Daten die Bearbeitungsoberflächen und die besonderen Merkmale der Konfiguration letzterer anzeigen. Weiter bezeichnen in Fig. 1 die Bezugszeichen: 2 - eine Bearbeitungsdatenbank für Vorformen, Werkzeugmaschinen und Werkzeuge, mit einem Steuerteil; 3 - einen Bearbeitungsverfahrens-Konzeptabschnitt zur Bearbeitung der Kenntnisse über die Verfahrenskonzeption einer Werkzeugmaschine in Übereinstimmung mit einem gegebenen Bauteilmodell und der Bearbeitungsdatenbank, um einen Verfahrensplan zu erstellen. Der Abschnitt 3 für die Konzipierung des Bearbeitungsverfahrens weist folgende Komponenten auf: einen Vorformermittlungsblock 3-1 zur Bestimmung der zu verwendenden Vorform aufgrund der Grobkonfiguration des zu bearbeitenden Werkstückes und einer gegebenen Vorformendatenbank; einen Bestimmungsblock 3-2 für die Prozeßfolge zur Festlegung der Bearbeitungsprozesse und der Reihenfolge der Prozesse in Übereinstimmung mit dem gegebenen Bauteilmodell und der Datenbank der ermittelten Vorform; einen Werkzeugmaschinenauswahlblock 3-3 zum Auswählen der für jeden Prozeß benötigten Werkzeugmaschine in Übereinstimmung mit dem gegebenen Bauteilmodell und der Werkzeugmaschinendatenbasis sowie der Reihenfolge der festgelegten Prozesse; einen Halterungsbestimmungsblock 3-4 zur Festlegung der Halterung und der Bearbeitungsstellung in jedem Bearbeitungsprozeß gemäß dem gegebenen Bauteilemodell, der Werkzeugmaschinendatenbank und der Halterungsdatenbank sowie der Reihenfolge der festgelegten Prozesse; einen Bestimmungsblock 3-5 der Bearbeitungsbezugsoberfläche zur Festlegung der Bearbeitungsbezugsoberfläche für jeden Prozeß in Übereinstimmung mit dem gegebenen Bauteilmodell und der Werkzeugmaschinendatenbank, der so bestimmten Halterung sowie der Reihenfolge der festgelegten Prozesse; und einen Erstellungsblock 3-6 für den Bearbeitungsverfahrensplan zur Erstellung des Bearbeitungsverfahrensplans in Übereinstimmung mit den Daten, die durch die vorgenannten Operationen ermittelt worden sind.

Im Eingabeabschnitt 1 der Bauteilzeichnungsdaten wird die von einem übergeordneten zweidimensionalen CAD-System gelieferte Bauteilzeichnung verarbeitet, so daß das Bauteilmodell, bei dem es sich um Daten über die zu bearbeitenden Werkstücke handelt, in den Computer eingegeben wird. Wie Fig. 3 zeigt, umfaßt das Bauteilmodell Konfigurationsdaten sowie technische Bearbeitungsdaten, bestehend aus Präzisions- und Bearbeitunskonfigurationselementen.

Nachfolgend wird die Methode gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 2 beschrieben.

In Schritt S1 wird das gegebene Bauteilmodell gelesen. In Schritt S2 wird eine geeignete Vorform aus den Angaben der gegebenen Vorformendatenbank ermittelt, wobei die Abmessungen durch Addieren der Bearbeitungsmargen zu den Abmessungen der Grobkonfiguration der Bauteile als die am besten geeigneten Abmessungen erhalten werden. In Schritt S3 wird die Reihenfolge der Arbeitsprozesse wie folgt bestimmt: bezugnehmend auf eine Vielzahl von Bauteilmodellen werden in Übereinstimmung mit der Art der Prozesse wie etwa dem Bezugsoberflächenbearbeitungsprozeß, dem Grobbearbeitungsprozeß und dem Feinbearbeitungsprozeß, sowie dem Verfahren zur Verwendung der Werkzeugmaschinen am Arbeitsplatz die Abläufe der notwendigen Prozesse in Form von Mustern angeordnet.

Was das in Schritt S1 vorhandene und mit dem oben genannten normalen Bauteilmodell verglichene Bauteilmodell anbetrifft, wird eines der vorerwähnten Muster, das zu dem gegebenen Bauteilemodell paßt, ausgewählt, so daß die Reihenfolge der Prozesse festgelegt wird. In Schritt S4 werden die jeweils für die Prozesse benötigten Werkzeugmaschinen bestimmt. In diesem Zusammenhang soll ein Prozeßmuster unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden, die ein zu bearbeitendes plattenförmiges Werkstück zeigt. Unter der Annahme, daß in der Konstruktionszeichnung die Vorderansicht zugleich die Vorderseite des Bauteils, die Hinteransicht die Hinterseite des Bauteils, und die anderen Ansichten die Seitenoberflächen des Bauteils zeigen, werden die Merkmale der benötigten Arbeitsprozesse, die Reihenfolge der Prozesse, und die dafür benötigten Werkzeugmaschinen wie folgt bestimmt:

• 1) Umrißgrobbearbeitung - in diesem Falle können Werkzeugmaschinen, wie etwa eine Vertikalfräsmaschine, und eine Horizontalfräsmaschine, verwendet werden.
• 2) Grobbearbeitung der vorderen und der hinteren Oberfläche - in diesem Falle können Werkzeugmaschinen wie etwa eine Spitzendrehbank und eine Vertikalbohrmaschine verwendet werden.
• 3) Grobbearbeitung der Seitenoberflächen - in diesem Falle können Werkzeugmaschinen wie etwa eine Spitzendrehbank und eine Vertikalfräsmaschine verwendet werden.
• 4) Umrißfeinbearbeitung - in diesem Falle können Werkzeugmaschinen wie etwa eine Vertikalfräsmaschine und eine Feinbohrmaschine verwendet werden.
• 5) Feinbearbeitung der vorderen und der hinteren Oberfläche - in diesem Falle können Werkzeugmaschinen wie etwa eine Spitzendrehbank und eine Vertikalbohrmaschine verwendet werden.
• 6) Feinbearbeitung der Seitenoberflächen - in diesem Falle können Werkzeugmaschnen wie etwa eine Spitzendrehbank und eine Vertikalfräsmaschine verwendet werden.

Aufgrund der Einführung des Prozeßmusters in der angegebenen Weise kann die für die Prozesse bestgeeignete Reihenfolge der Prozesse, Bearbeitungsbereiche und Werkzeugmaschinen aus der Werkzeugmaschnendatenbank ermittelt werden, welche auch die Tischgröße der Maschinen und die oberen Grenzwerte der statischen und dynamischen Genauigkeit derselben, die eingegebenen Abmessungen der Grobkonfiguration der Bauteile, die Bearbeitungskonfigurationselemente und die festgesetzten Toleranzen enthält. Falls ein Bearbeitungsbereich mit einer Werkzeugmaschine wegen der komplizierten Konfiguration oder der Kleinheit (bwz. Enge) der betreffenden Fläche nicht bearbeitet werden kann, wird eine nicht-spanabhebende Operation angewandt, das heißt, daß beispielsweise eine elektrische Entladungsmaschine eingesetzt wird.

Sollte im Falle der Bearbeitung der Werkstücke bis zur Endkonfiguration festgestellt werden, daß die vorgeschriebene Präzision aufgrund der Spannungen des bearbeiteten Werkstückes nicht erreicht werden können, wird die Reihenfolge der Prozesse so geändert, daß ein Wärmebehandlungsprozeß (Ausglühen) bei passender Gelegenheit durchgeführt wird. Im Falle flacher Bauteile wird die Einbeziehung eines Wärmebehandlungsprozesses entsprechend der festgesetzten Konfiguration der Vorform, dem den der Vorform durch Bearbeiten zu beseitigenden Volumen, und den für das Bauteil festgesetzten Toleranzen bestimmt. In Abhängigkeit von einer möglicherweise zu beachtenden Bedingung der Wärmebehandlung kann die Wärmebehandlung wie folgt ausgeführt werden:

• 1) Die Wärmebehandlung erfolgt vor der Grobbearbeitungsoperation.
• 2) Die Wärmebehandlung erfolgt nach der Grobbearbeitungsoperation.
• 3) Die Wärmebehandlung erfolgt vor und nach der Grobbearbeitung.
• 4) Es findet keine Wärmebehandlung statt.

Als nächstes wird in Schritt S5 in Übereinstimmung mit den Daten der Bearbeitungskonfigurationselemente der Bauteile und den dafür festgesetzten Toleranzen ein Werkzeug gewählt, dessen wirksame Kantenlänge genau auf die Bearbeitungstiefe im Bearbeitungsbereich abgestimmt ist.

Bei einer Grobbearbeitungsoperation wird die am besten geeignete Feinbearbeitungsmarge jedes Bearbeitungsbereiches aus den Daten über die Bearbeitungskonfigurationselemente der Bauteile, der dafür spezifizierten Toleranzen, der Reihenfolge der festgesetzten Prozesse und dem so gewählten Werkzeug bestimmt (Schritt S6). Das heißt, daß in Schritt S6 die vorhandenen Bearbeitungskenntnisse in der Weise voll genutzt werden, daß beispielsweise im Falle, daß das Bearbeitungskonfigurationselement eine Tasche ist, kein Wärmebehandlungsprozeß in die Folge der Prozesse aufgenommen wird, und daß bei relativ geringer Genaugkeit die Feinbearbeitungsmarge auf 0.1 mm eingestellt wird.

Die in den Bearbeitungsprozessen verwendeten Halterungen werden wie folgt bestimmt: als erstes wird die in jedem Prozeß erforderliche Bearbeitungsstellung entsprechend dem zu handhabenden Bearbeitungsbereich und der Richtung geschätzt, in der das Werkzeug auf der Werkzeugmaschine bewegt werden muß. Dann wird unter Bezugnahme auf die Halterungsdatenbank eine Halterung so ausgewählt, daß sie bei eingehaltener Bearbeitungsstellung montiert werden kann und dimensionsmäßig auf die Zwischenkonfiguration der Vorform abgestimmt ist (Schritt S7).

Es gibt zwei Arten von Bearbeitungsbezugsflächen: bei der ersten Art handelt es sich um eine Oberfläche, die beim Montieren eines Montagewerkzeugs als Montageabzugsoberfläche dient, während es sich bei der zweiten Bezugsoberfläche um eine Oberfläche handelt, die als Bezugsoberfläche beim Positionieren des zu bearbeitenden Werkstücks verwendet wird. Entsprechend den Daten über das Bauteilmodell und den Daten über das Montageverfahren der so gewählten Halterung werden jeweils eine flächenmäßig ausreichend große plane Oberfläche und eine andere plane Oberfläche, die zwei zur erstgenannten Oberfläche senkrecht verlaufende Richtungen aufweisen, als Bearbeitungsbezugsoberflächen für den betreffenden Prozeß bestimmt (Schritt S8).

Damit sind in Bezug auf das gegebene Werkstück die Vorform, die Reihenfolge der Prozesse, die Werkzeugmaschinen, die Schneidwerkzeuge, die Halterungen und die im Zuge der Prozesse einzuhaltenden Feinbearbeitungsmargen bei der Rohbearbeitung, die Bearbeitungsstellungen und die Bearbeitungsbezugsoberflächen für den jeweiligen Prozeß festgelegt. Entsprechend den oben genannten Festsetzungsergebnissen wird in Schritt S9 ein Bearbeitungsverfahrensplan erstellt; und es werden die Daten ausgegeben, die sich jeweils auf die festgesetzte Vorformspezifikation, die Reihenfolge der Prozesse, die Bearbeitungsbereiche, die Werkzeugmaschinen, die Halterungen und die für die Prozesse ausgewählten Bearbeitungsbezugsoberflächen beziehen.

Die obige Ausführungsform der Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die Bearbeitung eines plattenförmigen Werkstückes beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf ein solches Werkstück bzw. ein solches Verfahren beschränkt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist daher auf die Bearbeitung sowohl plattenförmiger Werkstücke, als auch gehäuseförmiger und stabförmiger Werkstücke anwendbar. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren auf die Bearbeitung dieser Werkstücke unter Ausnutzung der Kenntnisse der Bearbeitbarkeit der gegebenen Werkstücke angewandt werden, während die Auswahl der Halterungen und Bearbeitungsbezugsoberflächen unter Berücksichtigung der Art jedes Prozesses und der Verwendung von Werkzeugmaschinen an einem bestimmten Arbeitsplatz genutzt wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Prozesse in Gestalt von Mustern entsprechend der Analyse der Art der Prozesse und der Verwendung der Werkzeugmaschinen an dem betreffenden Arbeitsplatz angeordnet. Wenn jedoch, wie im Falle des plattenförmigen Werkstückes mit Vorder-, Rück- und Seitenoberflächen die Bearbeitungsstellung aus der relativen Position im Bearbeitungsbereich leicht bestimmt werden kann, kann auch das Verfahren zur Verwendung der Halterungen am Arbeitsplatz in gleicher Weise strukturiert werden.

Wie oben beschrieben, wird bei der Methode gemäß der Erfindung der Bearbeitungsverfahrensplan wie folgt erstellt: nach Analyse der Art der Bearbeitungsprozesse und der Verwendung von Werkzeugmaschinen am Arbeitsplatz werden in bezug auf die Vielzahl der normalen Bauteilmodelle die Bearbeitungsprozesse in Form von Mustern arrangiert, und durch Vergleich des gegebenen Werkstückmodells mit den normalen Bauteilmodellen wird die Reihenfolge der Prozesse festgesetzt. Die Werkzeugmaschinen für die Prozesse werden aus den Eingangsdaten der Bearbeitungsdatenbank ermittelt. Somit kann das Konzipierungsverfahren, unter Berücksichtigung des Inhalts der Bearbeitungsprozesse und der Verwendung der Werkzeugmaschinen, in Abhängigkeit vom Know-how am Arbeitsplatz, gemäß der Erfindung automatisch durchgeführt werden, was beim des Stand der Technik nicht möglich ist. Daher kann ein fortschrittlicher Bearbeitungsablauf gemäß der Erfindung verwirklicht werden, der einen hohen Wirkungsgrad bei einem System zur Erzeugung einer kleineren Anzahl unterschiedlicher Bauteile besitzt.

In den hier behandelten Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen oder Buchstaben gekennzeichnet.

Claims (7)

1. Verfahren zur automatischen Bestimmung des Bearbeitungsablaufs bei Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte aufweist:
Bestimmen einer Vielzahl von normalen Bauteilmodellen, die jeweils einer Vielzahl von Ablaufmustern zur Bearbeitung von Werkstücken entsprechen;
Lesen des Bauteilmodells des Werkstückes;
Auswählen eines Modells aus der Vielzahl der vorbestimmten normalen Bauteilmodelle entsprechend dem gelesenen Bauteilmodell, so daß ein Ablaufmuster für die Bearbeitung entsprechend dem gewählten normalen Bauteilmodell als Ablaufmuster für die Bearbeitung entsprechend dem gelesenen Bauteilmodell bestimmt wird; und
Entscheidung über die Bearbeitungselemente und die Bearbeitungsspezifikationen für jeden Prozeß der festgesetzten Bearbeitungssablaufmuster entsprechend dem gelesenen Bauteilmodell.

2. Ablaufbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezifikationen die Bearbeitungsstellungen der Werkstücke und die Bearbeitungsbezugsoberflächen umfassen.

3. Ablaufbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungselemente die Vorformen, Werkzeugmaschinen und Halterungen umfassen.

4. Ablaufbestimmungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten des Bauteilmodells die Abmessungen der Konfiguration der Bauteile, die Bearbeitungskonfigurationselemente und die Präzision der Bauteile umfassen.

5. Ablaufbestimmungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlschritt folgende Stufen aufweist:
Bestimmen der Vorform, bei der es sich um ein Bearbeitungsbasismaterial handelt, entsprechend der Konfiguration des betreffenden Bauteils; Berechnen des von der festgesetzten Vorform abzuarbeitenden Volumens auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Abmessungen der Konfiguration der festgesetzten Vorform und der Konfiguration des betreffenden Bauteils; und Entscheiden über die Einbeziehung eines Wärmebehandlungsprozesses und seiner Stellung in der Bearbeitungsreihenfolge auf der Basis des berechneten Volumens und der Präzisionsdaten.

6. Automatisches Bearbeitungssystem zur Bestimmung des Bearbeitungsablaufes bei Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Komponenten aufweist:
Eingabemittel zum Eingeben von Daten zum Bauteilmodell einschließlich der Form und Genauigkeit der Bauteile;
Speichermittel zum Speichern der Daten über die der Vorformen, Bearbeitungswerkzeuge;
Halterungen für die Bearbeitungswerkzeuge, und zum Speichern der Vielzahl der vorbestimmten normalen Bauteilmodelle, die jeweils der Vielzahl der Bearbeitungsablaufmuster der Werkstücke entsprechen; und
Betriebsmittel, die auf die Eingabedaten der Eingabemittel ansprechen, zum Auswählen eines der vorbestimmten normalen Bauteilmodelle entsprechend dem eingegebenen Bauteilmodell, so daß eines der vorbestimmten Muster als Muster der Bearbeitungsprozesse entsprechend dem eingegebenen Bauteilmodell bestimmt wird.

7. Bearbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsmittel mindestens eine der Vorformen auf der Basis des eingegebenen Bauteilmodells und mindestens eines der Bearbeitungswerkzeuge auf der Basis des eingegebenen Bauteilemodells und des festgesetzten Bearbeitungsablaufmusters auswählen, wobei die Betriebsmittel über mindestens eine der Halterungen und der Einstellungen der Bearbeitungswerkzeuge auf der Basis des eingegebenen Bauteilmodells und der festgesetzten Bearbeitungsablaufmuster entscheiden, und wobei die Betriebsmittel über die Bearbeitungsbezugsoberflächen auf der Basis des eingegebenen Bauteilmusters und der oben genannten festgesetzten Daten über die Bearbeitungshalterung, das Bearbeitungswerkzeug und das Ablaufmuster entscheiden: