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通过动态调整工具几何体补偿工具偏差制造技术

技术编号:44160202 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-29 10:31
机床的数字控制器(4)接收子程序(7),子程序确定路径(8),应当沿着路径借助于机床的加工工具(3)对工件(2)进行材料去除的加工。数字控制器利用子程序(7)对于机床的多个位置受控的轴(1)求出控制命令(Ci)并且根据所求出的控制命令(Ci)控制位置受控的轴(1),其中,加工工具(3)借助于轴相对于工件(1)以位置受控的方式移动。数字控制器(4)确定控制命令(Ci),使得由加工工具(3)沿着通过子程序(7)确认的路径(8)以去除材料的方式加工工件(2)。在通过加工工具(3)加工工件(2)期间数字控制器实时接收表征在通过加工工具(3)加工工件(2)期间由工件(2)施加到加工工具(3)上的加工力(F)的实际值(I)。在求出控制命令(Ci)时,数字控制器(4)考虑加工工具(3)的几何测量(g)和加工力(F)。通过如下方式根据加工力(F)来考虑加工力(F):即加工工具(3)的几何测量(g)在加工期间动态且实时地变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术基于一种用于机床的运行方法,-其中,机床的数字控制器接收子程序,子程序确定路径,应当沿着路径借助于机床的加工工具对工件进行材料去除的加工,-其中,对于机床的多个位置受控的轴,数字控制器利用子程序确定控制命令并且根据所确定的控制命令控制位置受控的轴,其中,加工工具借助于轴相对于工件以位置受控的方式移动,-其中,数字控制器确定控制命令,使得由加工工具沿着通过子程序确定的路径以去除材料的方式加工工件,-其中,在通过加工工具加工工件期间数字控制器实时接收表征在通过加工工具加工工件期间由工件施加到加工工具上的加工力的实际值,-其中,当确定控制命令时,数字控制器考虑加工工具的几何测量和加工力。本专利技术还基于一种用于数字控制器的控制程序,其中,控制程序包括机器代码,通过数字控制器对机器代码的处理引起数字控制器执行这样的运行方法。本专利技术还基于一种数字控制器,数字控制器借助这样的控制程序进行编程,使得数字控制器在运行中执行这样的运行方法。本专利技术还基于一种机床,-其中,机床具有数字控制器,能够从数字控制器接收子程序,子程序确定路径,应当沿着路径以去除材料的方式对工件进行加工,-其中,机床具有多个位置受控的轴,机床的加工工具借助于轴相对于工件能够以位置受控的方式移动,-其中,数字控制器与位置受控的轴连接,以将控制命令预设给位置受控的轴,-其中,机床具有装置,能够由装置在加工工件期间获取或确定表征在加工工件期间施加到加工工具上的加工力的多个实际值,-其中,数字控制器与用于接收实际值的装置连接。


技术介绍

1、这种运行方法、对应的数字控制器、相关的机床进而实际上还有控制程序例如从de 10 2017 206 931 a1或对应的us2018/0 307 200al中已知。

2、类似的事实能够从ep 2 871 547 a1和us2008/0 105 094a1中得出。

3、在de 10 2017 206 931 a1中,首先借助于铣刀(de 10 2017 206 931 a1的加工工具)在学习切割中同步地加工具有已知几何形状的测试工件。在学习切割的范围中,确定在用于铣刀的主轴驱动器的转矩和铣刀的由此引起的偏离之间的关联,其中,转矩基本上与加工力成比例。该关联存储在数字控制器中并且能够由此同步地在加工后续工件时考虑。

4、在de 10 2017 206 931 a1中,转矩和偏离之间的关联以轴刚度的形式确定。该确定对于各个轴单独地执行。通过如下方式进行考虑:即根据相应的轴刚度和出现的偏离力(de 10 2017 206 931 a1的加工力)校正轴的位置设定值。

5、与不考虑加工力的处理方式相比,de 10 2017 206 931 a1的教导导致显著改善的结果。然而,其在计算上非常复杂,并且在更复杂的加工过程的情况下也无法简单地应用。

6、从us2008/0 105 094a1中还已知:根据加工力变化加工工具的实际几何形状,例如,借助于布置在加工工具内的压电元件。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于:创建如下选项,借助于选项能够以更简单的方式考虑在通过加工工具在加工工件期间出现的加工力。

2、该目的通过具有权利要求1的特征的运行方法来实现。运行方法的有利的实施例是从属权利要求2至7的主题。

3、根据本专利技术,开头提到的类型的运行方法通过如下方式设计使得数字控制器:即数字控制器在加工期间根据加工力动态地并且实时地改变加工工具的几何测量来考虑加工力。

4、因此,本专利技术基于以下思想:代替计算新路径,能够纯粹地纯计算地假设加工工具的几何形状已经变化。能够说,数字控制器被迷惑地相信加工工具的几何形状已经变化。然而,实际上,加工工具的几何形状并没有变化。然而,加工工具已经被加工力偏离。如果(纯计算地)适当地选择几何形状的变化,则借此能够补偿偏离的影响。

5、根据本专利技术的处理方式首先简化了学习切割。因为必须(同样如在de 10 2017206 931a1中)对每个加工工具执行学习切割。然而,仅需要确定几何测量对加工力的依赖性的单个关联。然而,不需要单独地对于位置受控的轴确定这种关联。

6、(从数字控制器的角度来看)机床的后续运行也显著地更加简单。因为仅必须变化加工工具的几何测量。基于加工工具的变化的几何测量自动地产生对各个位置受控的轴的控制命令的相关的影响。

7、能够以计量的方式获取表征加工力的实际值。替代地,也能够确定实际值。下文中结合优选的实施例解释示例。

8、如果加工工具设计为铣刀,使得通过加工工具对工件的加工是铣削运行,则根据本专利技术的运行方式特别简单且可靠地工作。在这种情况下,加工工具的几何测量是铣刀的铣刀半径,并且数字控制器仅必须根据加工力变化铣刀半径。

9、在铣刀的情况下,如果工件的加工通过铣刀同步地被运行,则根据本专利技术的运行方法通常仅可靠地工作。然而,这能够很容易得到保证。术语“同步”对于本领域技术人员而言具有明确地限定的含义。

10、在铣削期间,表征加工力的实际值能够包括电流值,对机床的旋转铣刀的主轴驱动器加载电流值。能够借助于电流传感器来以计量的方式获取电流值。替代地,也能够确定电流值。特别地,在确定的情况下,其能够是应当用以加载主轴驱动的设定电流。如果需要,能够以多种方式对电流值进行预处理。例如,能够仅利用生产转矩的电流和/或能够对电流值校正偏差。对应的处理方式从de 10 2017 206 931 a1中已知。

11、根据本专利技术的运行方法不限于铣削。替代地,加工工具能够设计为例如车削工具,使得通过加工工具对工件的加工是车削(英文:lathing)。在该情况下,加工工具的几何测量是车削工具的长度,并且数字控制器仅必须根据加工力来变化车削工具的长度。

12、在车削期间,表征加工力的实际值能够包括电流值,对机床的旋转工件的主轴驱动器加载电流值。电流值能够借助于电流传感器来以计量的方式获取或此外确定。上述对于铣刀情况的实施方案能够以类似的方式应用。这也适用于电流值的任何必要的预处理。

13、根据本专利技术的运行方法还能够用在其他加工运行中使用,例如,在使用磨削刀具进行磨削时。

14、优选地,数字控制器首先根据加工力确定几何测量,然后利用子程序和确定的几何测量来确定位置受控的轴的位置设定值,并且最后根据位置受控的轴的位置设定值和位置实际值求出用于位置受控的轴的控制信号。处理方式实现:当确定控制信号时尤其简单地考虑加工力。

15、位置设定值与位置实际值的差异时与确定控制信号相关。因此,代替当确定位置设定值时考虑几何测量,替代地,也能够通过校正实际位置值或在位置设定值与实际位置值之间的差来考虑几何测量。

16、优选地,数字控制器根据加工力确定用于几何测量的校正值,并且通过对于数字控制器已知的、与加工力无关的基本几何尺寸和校正值相加来确定几何测量。

17、该目的还通过具有权利要求9的特征的控制程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于机床的运行方法,

2.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述加工工具(3)设计为铣刀,使得所述加工工具(3)对所述工件(2)的加工是铣削操作,并且使得所述加工工具(3)的所述几何测量(g)是所述铣刀的铣刀半径。

3.根据权利要求2所述的运行方法,其特征在于,表征所述加工力(F)的所述实际值(I)包括电流值,所述电流值被施加至所述机床的使所述铣刀旋转的主轴驱动器(10)。

4.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述加工工具(3)设计为车削工具,使得所述加工工具(3)对所述工件(2)的加工是车削操作,并且使得所述加工工具(3)的所述几何测量(g)是所述车削工具的长度。

5.根据权利要求4所述的运行方法,其特征在于,表征所述加工力(F)的所述实际值(I)包括电流值,所述电流值被施加至所述机床的使所述工件(2)旋转的主轴驱动器(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的运行方法,其特征在于,所述数字控制器(4)根据所述加工力(F)来确定所述几何测量(g),利用所述子程序(7)和确定的所述几何测量(g)来确定用于位置受控的所述轴(1)的位置设定值(xi*),并且根据位置受控的所述轴(1)的所述位置设定值(xi*)和实际位置值(xi)来确定用于位置受控的所述轴(1)的所述控制信号(Ci)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的运行方法,其特征在于,所述数字控制器(4)根据所述加工力(F)来确定所述几何测量(g),利用所述子程序(7)来确定用于位置受控的所述轴(1)的位置设定值(xi*),并且根据位置受控的所述轴(1)的所述位置设定值(xi*)与得出的实际位置值(xi)之间得出的差来确定用于位置受控的所述轴(1)的所述控制信号(Ci),并且所述数字控制器(4)在确定得出的所述实际位置值(xi)或得出的所述差时考虑所述几何测量(g)。

8.根据权利要求6或7所述的运行方法,其特征在于,所述数字控制器(4)根据所述加工力(F)来确定用于所述几何测量(g)的校正值(δg),并且通过将对于所述数字控制器(4)已知的并且与所述加工力(F)无关的基本几何尺寸(g0)和所述校正值(δg)相加来确定所述几何测量(g)。

9.一种用于数字控制器(4)的控制程序,其中,所述控制程序包括机器代码(6),所述数字控制器(4)对所述机器代码的处理使所述数字控制器(4)执行根据上述权利要求中任一项所述的运行方法。

10.一种数字控制器,所述数字控制器借助根据权利要求6所述的控制程序(5)进行编程,使得所述数字控制器在运行中执行根据权利要求1至8中任一项所述的运行方法。

11.一种机床,

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于机床的运行方法,

2.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述加工工具(3)设计为铣刀,使得所述加工工具(3)对所述工件(2)的加工是铣削操作,并且使得所述加工工具(3)的所述几何测量(g)是所述铣刀的铣刀半径。

3.根据权利要求2所述的运行方法,其特征在于,表征所述加工力(f)的所述实际值(i)包括电流值,所述电流值被施加至所述机床的使所述铣刀旋转的主轴驱动器(10)。

4.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述加工工具(3)设计为车削工具,使得所述加工工具(3)对所述工件(2)的加工是车削操作,并且使得所述加工工具(3)的所述几何测量(g)是所述车削工具的长度。

5.根据权利要求4所述的运行方法,其特征在于,表征所述加工力(f)的所述实际值(i)包括电流值,所述电流值被施加至所述机床的使所述工件(2)旋转的主轴驱动器(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的运行方法,其特征在于,所述数字控制器(4)根据所述加工力(f)来确定所述几何测量(g),利用所述子程序(7)和确定的所述几何测量(g)来确定用于位置受控的所述轴(1)的位置设定值(xi*),并且根据位置受控的所述轴(1)的所述位置设定值(xi*)和实际位置值(xi)来确定用于位置受控的所述轴(1)的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·皮茨拉尔夫·施皮尔曼
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:

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