TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewindeschneid-Steuerverfahren
und eine Einrichtung dazu.
STAND DER TECHNIK
Bei konventionellen numerischen Steuereinrichtungen (im Nachfolgenden
wird numerische Steuereinrichtung als NC bezeichnet), wird einer ein Werkstück haltenden
Hauptspindel eine konstante Drehung verliehen, der Rotationsbetrag der Hauptspindel
wird durch einen an der Hauptspindel angebrachten Codierer erfasst, ein Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag
proportional zu einer vorgeschriebenen Gewindeganghöhe wird berechnet und eine Bewegungssteuerung
wird ausgeführt.
Ferner wird im allgemeinen, wenn ein Gewinde in dem Werkstück erstellt
wird, eine Gewindescheidbearbeitung mehrere Male wiederholt während des Variierens
des Werkzeugschneidbetrags und dies steuert den Start der Interpolation für die
Gewindeschneidspindel mit einem Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal
als Referenz. Jedoch, da das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal
und ein NC-Steuerungszyklus IT nicht synchron sind, sind in Fällen, in denen zwei
oder mehr Bearbeitungswiederholungen für dasselbe Gewinde ausgeführt worden sind,
Schwankungs- bzw. Variantionserscheinungen in der tatsächlichen Schneidposition
gewesen.
Da Schwankungen in dem Schneid-Ende-Pfad in der Nähe des Endes des
Gewindes bedingt durch beim Start des Gewindeschneidens erzeugte Schwankungen auftreten,
wird ferner ein unvollständiger Gewindeabschnitt am Gewindeende lang und es ist
erforderlich, die unvollständige Gewindelänge einschließlich des Schwankungsabschnitts
zu berücksichtigen. Bedingt durch Schwankungen bei der Schneidlast bedingt durch
Schwankungen im Schneid-Ende-Pfad nahe an dem Endpunkt des Gewindes nimmt die Gewindegenauigkeit
in der Nähe des Endpunktes ab und bedingt durch die Schwankungen in dieser Schneidbelastung
hat es Fälle gegeben, in denen die Werkzeuglebensdauer verkürzt worden ist.
Unter Verwendung der 6 bis
8 ist die detaillierte Beschreibung dieser
Angelegenheiten folgendermaßen.
Wie in 8 gezeigt, wird eine Gewindeschneid-Bearbeitung
implementiert durch Versetzen eines an der Hauptspindel angebrachten Werkstücks
in eine konstante Umdrehung und durch Bewegen eines Schneidwerkzeugs von einer Gewindeschneid-Startposition,
die an einer festen vorgeschriebenen Position festgelegt ist in der Richtung der
Gewindeschneidspindel.
In konventioneller Gewindeschneidsteuerung, wie in 6
gezeigt, wird die Hauptspindelposition beim Gewindeschneiden durch einen Hauptspindelpositionszähler
erhalten, in welchem beim Gewindeschneiden eine Zähloperation gestartet wird mit
dem Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal, welches von dem an der
Hauptspindel installierten Codierer jedes Mal ausgegeben wird, wenn die Hauptspindel
eine Umdrehung vollführt, als einen Auslöser. Ferner wird bezüglich dieses Hauptspindelpositionszählers,
während des Gewindeschneidens, durch den Hauptspindelpositionszähler eine Ausgangsgröße
erzeugt, die zum Steuern jeweiliger Umdrehungen verwendet wird, der Zählwert wird
bei einer vorgeschriebenen Zählwertzahl gelöscht und das Zählen wird neu gestartet.
Die Gewindeschneidsteuerung steuert das Starten der Gewindeschneidspindel-Interpolation
basierend auf dem Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal; zu diesem
Zeitpunkt wird der Betrag, um den sich die Gewindeschneidspindel bewegt, in der
Interpolationsverarbeitung der NC-Einrichtung berechnet, ausgeführt in einem konstant
zyklischen Intervall (von beispielsweise ms), und der Betrat der Gewindeschneidspindelbewegungen
bei der ersten Interpolation ist:
F&Dgr;To = (&Dgr;Po ÷ P) × L
(&Dgr;Po: erstmaliger Hauptspindelpositons-Schwankungsbetrag [Impulsanzahl]),
P: Anzahl der Impulse pro Hauptspindel-Einzelumdrehung,
L: Gewindeganghöhe
Da der Hauptspindel-Drehzyklus und der Steuerungszyklus IT asynchron
sind, treten hier Schwankungen im Wert von &Dgr;Po und auch in dem Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag,
F&Dgr;To, bei der ersten Interpolation auf. Diese Schwankungen werden zu den Schwankungen
beim Start des Gewindeschneidens, und letztendlich, wie in 8
gezeigt, werden sie zu den Schwankungen beim Start des Schneid-Endes, so dass der
Schneid-Ende-Pfad nicht länger konstant ist. 7 zeigt,
wie der Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag, F&Dgr;T1, bei der letzten
Interpolation variiert, wenn der Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag F&Dgr;To
bei der ersten Interpolation variiert.
Eine Technologie zum Lösen dieser Art von Problemen wird in der japanischen
offengelegten Patentveröffentlichung 1993-46236 offenbart, bestehend aus dem Abwandeln
des Steuerungszyklus für einen Servo, um Synchronität mit dem Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal
zu haben. Jedoch, da die obige Technologie eine spezielle Hardware-Einrichtung (Hardware-Einrichtung)
erfordert, um den Steuerungszyklus unmittelbar vor der Gewindeschneid-Bearbeitung
zu ändern, gibt es den Nachteil, dass diese Hardware-Konfiguration kompliziert wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Im Lichte dieser Arten von Betrachtungspunkten hat die vorliegende
Erfindung ein Ziel, ein Gewindeschneid-Steuerverfahren und eine Einrichtung davon
bereitzustellen, die eine Gewindeschneid-Bearbeitung mit guter Genauigkeit ohne
das Auftreten von Schwankungen beim Start des Gewindeschneidens ohne Änderung der
konventionellen Hardware selbst in dem Fall, in dem Gewindeschneid-Bearbeitung wiederholt
mehrmals während des Änderns des Werkzeugschneidbetrags vorgenommen wird, ausführen
können.
Um die oben beschriebenen konventionellen Probleme zu lösen, umfasst
das Gewindeschneid-Steuerverfahren in bezug auf die vorliegende Erfindung einen
Schritt des Berechnens der Momentanposition einer Hauptspindel, einen Schritt des
Erzeugens und Ausgebens eines Hauptspindelpositions-Korrekturbetrags, um ein Einzelumdrehungs-Referenzsignal
der Hauptspindel in Synchronität zu bringen mit dem Steuerungszyklus einer Gewindeschneidspindel
und der Hauptspindel basierend auf dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal der Hauptspindel
und der berechneten Momentanposition der Hauptspindel, einen Schritt des Bestätigens,
dass der Steuerungszyklus synchron mit dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal der Hauptspindel
ist, deren Position durch den erzeugten und ausgegebenen Hauptspindelpositions-Korrekturbetrag
korrigiert wird, und das Ausgeben eines Interpolations-Startsignals für die Gewindeschneidspindel,
und einen Schritt des Ausgeben eines Befehls an die Gewindeschneidspindel mit Hilfe
des ausgegebenen Interpolations-Startsignals.
Als ein Ergebnis ist es möglich, ohne Änderung der konventionellen
Hardware einen Steuerzyklus konform mit dem Drehzyklus der Hauptspindel durch Korrigieren
der Position der Hauptspindel von dem momentanen Hauptspindelpositions-Zählerwert
und der Momentanspindel-Drehzahl-Referenzposition festzulegen. Auf diese Weise wird,
selbst in den Fällen, in denen die Gewindeschneid-Bearbeitung mehrmals während des
Änderns eines Werkzeugschneidbetrags wiederholt wird, da keine Schwankungen beim
Starten der Behandlung und nahe am Endpunkt des Gewindeschneidens erzeugt werden,
die Gewindeschneid-Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden. Da der Gewindeschneid-Endpunktpfad
konstant ist, werden Änderungen in der Schneidbelastung reduziert und die Werkzeug-Lebensdauer
wird ausgedehnt.
Außerdem ist das Gewindeschneid-Steuerverfahren dieser Erfindung derart,
dass die Position der Hauptspindel in einer Richtung korrigiert wird, in der die
Drehfrequenz bzw. Umlauffrequenz der Hauptspindel verringert wird.
Demnach kann die Korrektur unterhalb der höchsten Drehzahl der Hauptspindel
vorgenommen werden und die Gewindeschneid-Bearbeitung kann sicher ausgeführt werden.
Ferner ist das Gewindeschneid-Steuerverfahren dieser Erfindung derart,
dass wenn die Abweichung zwischen dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal der Hauptspindel
und dem Steuerungszyklus einer Steuerspindel und der Hauptspindel unterhalb eines
vorgeschriebenen Wertes liegt, und die Umlauffrequenz der Hauptspindel ist unterhalb
eines designierten Wertes, die Position der Hauptspindel in der Richtung korrigiert
wird, in der die Umlauffrequenz der Hauptspindel zunimmt.
Als ein Ergebnis wird die für die Korrektur erforderliche Zeit reduziert
und die Zykluszeit wird verkürzt.
Zudem ist das Gewindeschneid-Steuerverfahren dieser Erfindung derart,
dass der Hauptspindelpositions-Korrekturbetrag berechnet wird, um unterhalb dem
maximalen Korrekturbetrag der Hauptspindel zu liegen, so dass die Variation der
Drehung der Hauptspindel innerhalb vorbestimmter Schwankungen liegt.
Als ein Ergebnis können Hauptspindel-Geschwindigkeitsschwankungen
eingeschränkt werden und das Auftreten von Ungenauigkeiten und Hauptspindelalarmen
kann eingeschränkt werden.
Zudem ist das Gewindeschneid-Steuerverfahren dieser Erfindung derart,
dass der Hauptspindelpositions-Korrekturbetrag den Gewindeschneidstartwinkel einschließt.
Als ein Ergebnis ist es möglich, die Gewindeschneid-Bearbeitung von
einem beliebigen Winkel zu starten.
Eine sich auf die vorliegende Erfindung beziehende numerische Steuereinrichtung
umfasst eine Hauptspindelpositions-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen der Momentanposition
der Hauptspindel, eine Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung zum Erzeugen und
Ausgeben eines Hauptspindelpositions-Korrekturbetrags, um ein Einzelumdrehungs-Referenzsignal
der Hauptspindel synchron zu machen mit den Steuerzyklen einer Gewindeschneidspindel
und der Hauptspindel basierend auf dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal der Hauptspindel
und der Momentanposition der Hauptspindel, die von der Hauptspindelpositions-Berechnungsvorrichtung
berechnet worden ist, eine Gewindeschneidspindel-Interpolationsstartsignal-Ausgabevorrichtung
zum Bestätigen, dass die Steuerzyklen synchron sind mit dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal
der Hauptspindel, deren Position um den Hauptspindelpositions-Korrekturbetrag korrigiert
worden ist, welcher von der Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung erzeugt und
ausgegeben wird, und zum Ausgeben eines Interpolations-Startsignals für die Gewindeschneidspindel,
und eine Interpolationsvorrichtung für jede Spindel zum Ausgeben eines Befehls an
die Gewindeschneidspindel mit Hilfe des ausgegebenen Interpolations-Startsignals
von der Gewindeschneidspindel-Interpolationsstartsignal-Ausgabevorrichtung.
Als ein Ergebnis ist es möglich, ohne Änderung der konventionellen
Hardware durch Korrigieren der Position der Hauptspindel von dem momentanen Hauptspindels-Zählerwert
und der Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzposition die Steuerzyklen mit dem
Drehzyklus der Hauptspindel konform zu machen. Auf diese Weise wird, selbst in dem
Fall, in dem die Gewindeschneid-Bearbeitung mehrere Male während des Änderns des
Werkzeugschneidbetrags wiederholt wird, da keine Schwankungen beim Starten des Gewindeschneidens
und nahe am Endpunkt des Gewindeschneidens erzeugt werden, die Gewindeschneid-Bearbeitungsgenauigkeit
verbessert. Da der Gewindeschneid-Endpunktpfad konstant ist, werden Änderungen in
der Schneidbelastung reduziert und die Werkzeug-Lebensdauer wird ausgedehnt.
Zudem ist die numerische Steuereinrichtung dieser Erfindung derart,
dass die Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung die Position der Hauptspindel
in einer Richtung korrigiert, in der die Drehfrequenz der Hauptspindel abnimmt.
Daher kann eine Korrektur unterhalb der maximalen Drehfrequenz der
Hauptspindel ausgeführt werden und eine Gewindeschneid-Bearbeitung kann sicher ausgeführt
werden.
Ferner ist die numerische Steuereinrichtung dieser Erfindung derart,
dass wenn die Abweichung zwischen dem Einzelumdrehungs-Referenzsignal der Hauptspindel
und den Steuerungszyklen einer Steuerspindel und der Hauptspindel unterhalb eines
vorbeschriebenen Wertes liegt und die Drehfrequenz der Hauptspindel unterhalb eines
designierten Wertes liegt, die Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung die Position
der Hauptspindel in der Richtung korrigiert, in der die Drehfrequenz der Hauptspindel
zunimmt.
Als ein Ergebnis wird die zur Korrektur erforderliche Zeit reduziert
und die Zykluszeit wird verkürzt.
Zudem ist die numerische Steuereinrichtung dieser Erfindung derart,
dass die Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung eine Berechnung für die Hauptspindelposition
mit dem Korrekturbetrag unterhalb dem maximalen Korrekturbetrag ausführt, so dass
die Hauptspindel-Umdrehungsschwankungen innerhalb vorbestimmter Schwankungen liegen.
Als ein Ergebnis können die Hauptspindel-Geschwindigkeitsschwankungen
eingeschränkt werden und das Auftreten von Ungenauigkeiten und Hauptspindelalarmen
kann eingeschränkt werden.
Zudem ist die numerische Steuereinrichtung dieser Erfindung derart,
dass der von der Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung berechnete Hauptspindelpositions-Korrekturbetrag
den Gewindeschneidstartwinkel einschließt.
Als ein Ergebnis ist es möglich, die Gewindeschneid-Bearbeitung von
einem beliebigen Winkel aus zu starten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm eines Konfigurationsbeispiels
einer numerischen Steuereinrichtung in bezug auf die Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
2 ein erläuterndes Diagramm zur Gewindeschneidsteuerung
in bezug auf Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ein erläuterndes Diagramm einer Wirkung
in bezug auf Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
4 ein erläuterndes Diagramm für die Verarbeitung
der Gewindeschneidsteuerung in bezug auf Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
5 ein Ablaufdiagramm der Verarbeitungsschritte
für die Gewindeschneidsteuerung in bezug auf Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
6 ein beispielhaftes Diagramm für konventionelle
Gewindeschneidsteuerung;
7 ein beispielhaftes Diagramm von Beispielen
der Gewindeschneidpositions-Schwankungen bei der konventionellen Gewindeschneidsteuerung;
und
8 ein beispielhaftes Diagramm eines Gewindeschneidverfahrens.
BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Ausführungsform 1
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5
beschrieben.
In der sich auf die vorliegende Erfindung beziehenden Ausführungsform
1 wird, um den Hauptspindel-Drehzyklus konform zu machen mit dem Steuerzyklus IT,
wie in 2 gezeigt, die Hauptspindel-Drehgeschwindigkeit
einen Moment verlangsamt, um die Abweichung zwischen dem Steuerzyklus IT und einem
Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal zu korrigieren, und der Hauptspindel-Drehzyklus
wird synchron gemacht mit dem Steuerzyklus IT. Die Anordnung ist derart, dass nachdem
bestätigt worden ist, dass das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal
und der Steuerzyklus IT konform zueinander sind, der Bewegungsbetrag für die Gewindeschneidspindel
erzeugt wird. Auf diese Weise, wie in 3 gezeigt, wird
selbst wenn die Gewindeschneid-Bearbeitung mehrmals wiederholt ausgeführt wird,
der Spindelbewegungsbetrag beim Gewindeschneidstart und beim Abschluss des Gewindeschneidens
immer konstant und Schwankungen in dem Bewegungsbetrag in der ersten Interpolation
beim Gewindeschneidstart werden eliminiert.
Details zum Ausführen der oben beschriebenen Steuerung werden nun
erläutert.
1 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen eines
Gesamtaufbaus für eine numerische Steuereinrichtung, die sich auf Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung bezieht.
In 1 wird ein Block auf einmal durch
eine Programmanalysevorrichtung 101 von einem Bearbeitungsprogramm
110, das sich in einem Speicher befindet, eingelesen und der Bewegungsbetrag,
die Geschwindigkeit und ähnliches werden gemeinsam mit einem G-Befehl ausgelesen.
Basierend auf der in dieser Programmanalysevorrichtung 101 analysierten
Information wird in einer Interpolations-Verarbeitungseinheit 102, in der
die Verarbeitung mit einem festen Steuerzyklus IT (beispielsweise 10 ms) ausgeführt
wird, der Bewegungsbetrag pro Zeiteinheit (beispielsweise für 10 ms) für jede Spindel
(die Hauptspindel zum Drehen des Werkstücks und eine Spindel zum Bewegen des Gewindeschneidwerkzeugs)
ausgegeben.
Das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und der Hauptspindelpositionszähler
beim Gewindeschneiden (die Anordnung, die von dem zur Vorwärtssteuerung bei jeder
Umdrehung verwendeten Hauptspindelpositionszähler vorgenommen wird, wenn der Hauptspindel
einmal eine Einzelumdrehung verliehen wird, und ein mit dem von einem an der Hauptspindel
installierten Codierer ausgegebenen Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzpositionssignal
gestarteten Zählbetrieb als einem Auslöser, wobei der Zählwert alle vorbestimmte
Anzahl von Zählungen gelöscht wird und die Zählung wiedergestartet wird) werden
in die Interpolations-Verarbeitungseinheit 102 eingegeben, wo die Verarbeitung
bei einem festen Zyklusintervall stattfindet, die Momentanposition (Winkel) der
Hauptspindel wird von einer Hauptspindelpositions-Berechnungsvorrichtung
103 berechnet, aus dieser berechneten Hauptspindelposition wird die Abweichung
zwischen Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und dem Steuerzyklus erhalten
durch die Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung 104 als Korrekturbetrag
108, und dieser Korrekturbetrag 108 wird aufgespaltet, um innerhalb
des maximalen Hauptspindel-Korrekturbetrags 112 untergebracht zu werden
und wird ausgegeben.
Der Hauptspindel-Maximalkorrekturbetrag 112 wird festgelegt
unter Berücksichtigung, dass wenn der Korrekturbetrag an die Hauptspindel einmal
ausgegeben wird, die Drehgeschwindigkeits-Schwankung der Hauptspindel groß wird
und ein Alarm auftritt, und mit dem maximal möglichen Korrekturwert pro Steuerzykluseinheit
äquivalent zu einem Hauptspindel-Bewegungsbetrag FDTs (siehe 2)
pro Steuerzykluseinheit.
Eine Gewindeschneidspindel-Interpolationsstart-Erfassungsvorrichtung
105 überwacht, ob das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und
der Steuerzyklus synchron zueinander sind und in Fällen von Synchronität wird eine
Interpolation für die Gewindeschneidspindel durch eine Interpolationsvorrichtung
106 für jede Spindel vorgenommen.
Durch Addieren eines Gewindeschneidstartwinkels 114 zu dem
Korrekturbetrag 108, der von der Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung
104 erhalten wird, ist es möglich, die Gewindeschneidstartposition zu verschieben.
Jedoch ist die Verschiebung der Gewindeschneidstartposition für Fälle,
wie wenn ein Gewindenachschneiden ausgeführt wird (ein Gewinde, bei dem ein zuvor
geschnittenes Gewinde zur Verwendung neu geschnitten wird); in Fällen, in denen
ein neues Gewindeschneiden in einem Werkstück ausgeführt wird, das noch nicht geschnitten
worden ist, wird das Verschieben dieser Gewindeschneidstartposition normalerweise
nicht vorgenommen.
Als nächstes nachdem der Hauptspindel-Drehzyklus und der Steuerzyklus
synchronisiert sind und bestätigt worden ist, dass das Referenzpositionssignal und
die Steuerzyklen konform zueinander sind, werden die Verarbeitungsschritte beim
Erzeugen des Bewegungsbetrags für die Gewindeschneidspindel unter Bezugnahme hauptsächlich
auf das in 5 dargestellte Ablaufdiagramm erläutert.
In der Interpolations-Verarbeitungseinheit 102, in der die
Verarbeitung wiederholt ausgeführt wird für jeden festgelegten Zyklus (beispielsweise
alle 10 ms), wird basierend auf einer Information von jedem einzelnen Block in dem
Bearbeitungsprogramm 110, das von der Programmanalysevorrichtung
101 ausgegeben wird, eine Beurteilung getroffen dahingehend, ob der momentane
Befehl der Gewindeschneidbefehl ist (Schritt S100) und in den Fällen, in denen es
nicht der Gewindeschneidbefehl ist, wird die Verarbeitung an diesem Punkt beendet.
In den Fällen, in denen der momentane Befehl der Gewindeschneidbefehl
ist, wird Bezug genommen auf ein Synchronisations-Abschlussflag bzw. einen entsprechenden
Merker 107, der repräsentiert, ob der Hauptspindel-Drehzyklus und der Steuerzyklus,
die in 1 gezeigt sind, synchron zueinander sind (Schritt
S110). Hier, in den Fällen, in denen das Synchronisations-Abschlussflag
107 EIN ist, das heißt, der Hauptspindel-Rückdrehzyklus und der Steuerzyklus
synchron zueinander sind, wird die Interpolation für die Gewindeschneidspindel gestartet
und der Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag wird erhalten (Schritt S190).
F&Dgr;Tz = (&Dgr;Pz ÷ P) × L
(&Dgr;Pz: erstmaliger Hauptspindelpositions-Schwankungsbetrag [Anzahl an Impulsen],
P: Anzahl der Impulse für eine einzelne Umdrehung der Hauptspindel, L: Gewindeganghöhe).
Der erhaltene Bewegungsbetrag F&Dgr;Tz der Gewindeschneidspindel wird
als Befehlswert ausgegeben (Schritt S200).
In den Fällen, in denen das Synchronisations-Abschlussflag
107 AUS ist, d.h., wenn der Hauptspindel-Drehzyklus und der Steuerzyklus
asynchron sind, wird, um den Punkt A, der die momentane Hauptspindelposition ist,
wie in 4 gezeigt (Interpolations-Startsignal für die
Hauptspindel wird für die Position überwacht, bei der sie mit dem Hauptspindel-Interpolationsstartsignal
koinzidiert) als Klemmwert innerhalb einer Hauptspindelumdrehung zu erhalten, und
um eine Korrektur vorzunehmen, wird folgende Berechnung ausgeführt: Der momentane
Hauptspindel-Positionszählerwert (Punkt A) minus der vorherigen Referenzposition
(Punkt B: Rasterlänge). Schritt S120).
Der aus diesem berechneten Ergebnis erhaltene Wert ist der Abweichungsbetrag
zwischen der Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzposition und dem Steuerzyklus
IT (= der Korrekturbetrag 108).
Der Gewindeschneidstartwinkel 114, der in 1
gezeigt ist, wird zu dem zuvor erhaltenen Wert des Punktes A hinzugefügt, der innerhalb
einer Hauptspindel-Einzelumdrehung geklemmt ist (Schritt S130) und es wird ein Vergleich
vorgenommen (Schritt S140) mit der Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzposition,
Punkt C (wie nachstehend beschrieben wird, dies sollte eine Position sein, die konform
geht mit dem Steuerzyklus IT, nach einer gesteuerten Verlangsamung der Geschwindigkeit
der Hauptspindelumdrehung in Übereinstimmung mit dem Korrekturbetrag 108).
Hier wird in den Fällen, in denen das Vergleichsergebnis Konformität ist, das Synchronisations-Abschlussflag
107 EIN gesetzt (Schritt S180).
In Fällen, in denen der Geschwindigkeitsstartwinkelbefehl
114 als ein Winkel ausgegeben wird, wird dieser Winkel nachdem er in einen
Zählerwert umgesetzt worden ist, hinzugefügt.
Ferner, in Fällen, in denen es nicht erforderlich ist, die Gewindeschneidstartposition
zu verschieben, ist Schritt S130 nicht erforderlich.
Da vor dem Starten der Gewindeschneidspindel-Interpolation das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal
und der Steuerzyklus allgemein nicht synchron sind, bewegt sich die Prozedur im
Schritt S140 normalerweise zum Schritt S150.
Als nächstes wird in den Fällen, in denen das Vergleichsergebnis unterschiedlich
ist, der zuvor erhaltene Momentan-Hauptspindelpositionszählerwert, der innerhalb
der Hauptspindel-Einzelumdrehung geklemmt ist (= der Korrekturbetrag 108)
(Punkt A) mit dem maximalen Hauptspindel-Korrekturbetrag 112 verglichen
(Schritt S150); in Fällen, in denen dieser momentane Hauptspindelpositionszählwert
geringer ist als der maximal Hauptspindel-Korrekturbetrag 112, wird der
Hauptspindelpositionszählerwert von dem Hauptspindel-Bewegungsbetrag F&Dgr;Ts pro
Steuerzykluseinheit, der aus der Hauptspindel-Befehlsdrehzahl erhalten wird, subtrahiert,
wie in 2 gezeigt, und dieses Subtraktionsergebnis wird
zu dem Hauptspindel-Bewegungsbetrag F&Dgr;Tsc pro Steuerzykluseinheit gemacht (Schritt
S170), und die Geschwindigkeit der Hauptspindel wird verringert. In Fällen, in denen
der Momentan-Hauptspindelpositionszählerwert, der innerhalb der Hauptspindel-Einzelumdrehung
geklemmt ist, größer ist als der maximale Hauptspindel-Korrekturbetrag
112 der 1, wird der maximale Hauptspindel-Korrekturbetrag
112 von dem Hauptspindel-Bewegungsbetrag F&Dgr;Ts pro Steuerzykluseinheit
subtrahiert, und dieses Subtraktionsergebnis wird zu dem Hauptspindel-Bewegungsbetrag
F&Dgr;Tsc pro Steuerzykluseinheit gemacht (Schritt S160), und die Geschwindigkeit
der Hauptspindel wird verringert. Bezüglich des Abschnittes der Korrektur, der nicht
in Schritt S160 bewirkt wird, wird die Verarbeitung der Schritte S100–S160
wiederholt und letztendlich bewegt sich die Verarbeitung zum Schritt S170, so dass
der Drehzyklus der Hauptspindel und der Steuerzyklus konform sind.
Auf diese Weise wird in der Ausführungsform 1, basierend auf dem momentanen
Hauptspindelpositionszählerwert und der Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzposition
die Geschwindigkeit der Hauptspindel verringert und die Position der Hauptspindel
wird korrigiert, so dass es möglich wird, den Steuerzyklus konform zu machen mit
dem Hauptspindel-Drehzyklus, und auf diese Weise kann der Gewindeschneidspindel-Bewegungsbetrag,
wenn das Gewindeschneiden gestartet wird, immer konstant gehalten werden.
Ausführungsform 2
In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 wurde die Hauptspindelposition
in der Richtung korrigiert, in der die Hauptspindeldrehung abnimmt; jedoch, in dem
Fall, in dem der momentane Hauptspindelpositionszählwert (Punkt A) näher zur Gegendrehrichtung
ist als die Referenzposition und die Differenz zwischen dem momentanen Hauptspindelpositionszählwert
(Punkt A) und der Referenzposition, d.h., der Korrekturwert R, der gleich dem Impulswert
für eine Hauptspindelumdrehung minus dem Positionszählerwert der Einzelumdrehung
ist, liegt innerhalb eines Zunahmebereichs-Obergrenzwertes 113 für die
Hauptspindeldrehung, wie in 1 gezeigt (ein Wert, bei
dem selbst mit addierten Korrekturwert R zu dem Hauptspindelbewegungsbetrag F&Dgr;Ts,
die Geschwindigkeitsschwankung nicht groß ist und der Hauptspindelalarm nicht auftritt),
und selbst mit dem zu dem Hauptspindelbewegungsbetrag F&Dgr;Ts addierten Korrekturbetrag
R, eine gegebene Hauptspindel-Drehfrequenz nicht überschritten wird, und wenn der
Hauptspindelbewegungsbetrag F&Dgr;Ts pro Steuerzykluseinheit, zu dem der Korrekturwert
R addiert wird, als Hauptspindelbewegungsbetrag F&Dgr;Tsc pro Steuerzykluseinheit,
kann durch Erhöhen der Hauptspindelgeschwindigkeit der Hauptspindeldrehzyklus konform
gemacht werden mit dem Steuerzyklus.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Das Gewindeschneidsteuerverfahren und die Einrichtung dazu, die sich
auf die vorliegende Erfindung wie oben beziehen, sind geeignet zur Verwendung, wo
die Bearbeitung mehr als einmal für dasselbe Gewinde wiederholt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Gewindeschneid-Steuerverfahren und eine Einrichtung dazu werden
vorgeschlagen, in denen wenn mehrmals an einer Position synchron mit der Hauptspindeldrehung
ausgeführt werden, und wenn die Bewegung einer Gewindeschneidspindel gesteuert wird,
Abweichungen in den Gewinderillen verhindert werden ohne das Korrigieren programmierter
Befehle, die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert wird und die Werkzeug-Lebensdauer
ausgedehnt.
Wenn ein Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und ein Hauptspindelpositionszähler
in die numerische Steuereinrichtung eingegeben werden, wird die momentane Hauptspindelposition
von einer Hauptspindelpositions-Berechnungsvorrichtung (103) berechnet,
die Differenz zwischen dem Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und Steuerzyklen
erhalten wird als Korrekturbetrag (108) von der berechneten Hauptspindelposition
durch eine Hauptspindelpositions-Korrekturvorrichtung (104), und eine Korrektur
ausgeführt wird. Eine Gewindeschneidspindel-Interpolationsstart-Erfassungsvorrichtung
(105) überwacht, ob das Hauptspindel-Einzelumdrehungs-Referenzsignal und
die Steuerzyklen synchron sind, und wenn Synchronität vorliegt, wird die Interpolation
für die Gewindeschneidspindel durch die Interpolationsvorrichtung (106)
für jede Spindel gestartet.
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