DE2246375C3 - Numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage mit einem Digitalrechner, der die zur Impulsversorgung beim Gewindeschneiden erforderlichen Steuerdaten liefert und weitere Werkzeugmaschinen steuert, mit zwei Antrieben für eine Drehbewegung des Werkstückes und eine relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl, mit einem Impulsgenerator, der dem Drehwinkel des Werkstückes entsprechende Impulssignale erzeugt und mit einem Impulsverteiler, der die Steuerdaten des Digitalrechners empfängt und als Interpolationsdaten synchron zu den Impulssignalen vom Impulsgenerator dem Antrieb für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl liefert.

Bei einer solchen bekannten Gewindeschneideanlage wird die Interpolation während des Gewindeschneidevorgangs durchgeführt. Da jedoch die Fertiungsgeschwindigkeit im Vergleich zur Datenverarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners sehr gering ist, die Lieferung der Daten vom Rechner während des Gewindeschneidevorgangs aber durch die Fertigungsgeschwindigkeit bestimmt ist, ergibt sich eine unzureichende Ausnutzung der Kapazität des Rechners. Das führt dazu, daß die Zahl der Werkzeugmaschinen in einer von einem Rechner gesteuerten Anlage selbst dann stark begrenzt ist, wenn der Rechner eine sehr hohe Datenverarbeitungskapazität aufweist.

Zur Lösung dieses Problems ist es beispielsweise aus z.B. aus »Siemens-Zeitschrift« 43(1969) Heft 6, bekannt, für jede zu steuernde Werkzeugmaschine einen speziell konstruierten Interpolator vorzusehen und sämtliche Interpolatoren durch den Rechner zu steuern. Bei einer solchen Anlage erfolgt die Ermittlung der Interpolationsdaten mit Hilfe der speziell vorgesehenen Interpolatoren, während der Rechner lediglich eine Steuerfunktion erfüllt. Der Nachteil einer solchen Anlage liegt in ihren hchen Herstellungskosten und ihrem komplizierten Aufbau.

Es ist daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine numerisch gesteuerte Gewindeschneidanlage der eingags genannten Art, bei der die Erstellung ίο der Interpolationsdaten durch den Rechner erfolgt, so auszugestalten, daß die Datenverarbeitungskapazität des Rechners bei einfachem, kostengünstigen Aufbau effektiv ausgenutzt wird, und derart von einem einzigen Rechner eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rechner vor Beginn des Gewindeschneidevorgangs die Interpolationsdaten erstellt und im Speicher abspeichert, daß der Impulsverteiler ein Schieberegister umfaßt, das als Steuerdaten die Interpolationsdaten vom Speicher empfängt, und daß die Interpolationsdaten im Schieberegister Bit für Bit immer dann weitergeschoben werden, wenn der Impulsgenerator ein Impulssignal erzeugt, wodurch die Interpolationsdaten der Reihe nach dem Antrieb für die relative Längsbewegung zwischen dem Schneidestahl und dem Werkstück geliefert werden.

Durch die beim Anmeldungsgegenstand vorgenommene Verteilung der beiden Aufgaben, die Interpolationsdaten zu erstellen und sie auf die Antriebe zu verteilen, auf den Rechner und auf das nachgeschaltete Schieberegister, wird der Rechner von dem zeitraubenden Vorgang der Verteilung der Daten entlastet, so daß seine Verarbeitungskapazität wirksamer ausgenutzt werden kann. Die Erstellung der Daten erfolgt somit bereits vor dem eigentlichen Schneidevorgang, während die Verteilung der Daten während des Schneidevorganges dem Schieberegister überlassen wird. Derart entlastet kann der Rechner für eine große Anzahl von Werkzeugmaschinen arbeiten.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnung eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine zusammen mit einem üchematischen Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gewindeschneideanlage;

F i g. 2 zeigt eine Tabelle der Folge der Interpolationsimpulssignale oder der Daten, die zum Gewindeschneiden verwandt werden und im Computer gespeichert werden;

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinensteuerungsschaltung.
In F i g. 1 ist eine Drehbank 10 zum Gewindeschneiden gezeigt, die ein Bett 11 aufweist, auf dem ein Spindelkasten 12 und ein Reitstock 13 angebracht sind. Ein Werkstück W wird durch das Spannfutter 14 des Spindelkastens 12 und durch einen verschiebbar im Reitstock angebrachten Körner 15 gehalten und durch einen herkömmlichen Gleichstrom- oder Wechselstrommotor 16, der an dem Spindelkasten 12 angebracht ist, über die Hauptspindel (nicht gezeigt) und das Spannfutter 14 gedreht. Ein Stellungscodiergerät oder ein Impulsgenerator 17 ist am Spindelkasten 12 vorgesehen und mit der Hauptspindel des Spindelkastens 12 verbunden. Da Stellungscodiergerät 17 erzeugt zwei Arten von elektrischen Impulssignalen CP1 und CP2, die dem Rotationswinkel des Werkstückes Woder

der Hauptspindel entsprechen. Die Anzahl der Impulssignale CP1 beträgt η pro Umdrehung des Werkstückes W oder der Hauptspindel, wohingegen die Anzahl der Impulssignale CPi eine pro Umdrehung des Werkstükkes W oder der Hauptspindel beträgt. Die Impulssignale CPI werden dazu verwandt, die ursprüngliche Winkelstellung des Werkstückes W anzuzeigen.

Ein Werkzeugschlitten 18 ist verschiebbar auf einer auf dem Bett 11 ausgebildeten Gleitbahn 19 angebracht und wird durch eine Achse 20 gehalten, die an ihren beiden Enden an dem Bett 11 befestigt ist Der Werkzeugschlitten 18 steht mit einer Vorschubspindel

21 in Eingriff, die drehbar auf dem Bett an ihren beiden Enden angebracht ist und durch einen am Bett 11 angebrachten Schrittmotor 22 über einen Obertragungsmechanismus 23 gedreht wird, der so ausgelegt ist, daß er die Drehgeschwindigkeit in einem bestimmten Untersetzungsverhältnis reduziert. Der Schrittmotor 22 ist einer vom herkömmlichen elektrohydraulischen Typ.

Ein Querschlitten 24 ist verschiebuar an dem Werkzeugschlitten 18 angebracht und wird in die Querrichtung durch einen Schrittmotor 25 bewegt, der am Werkzeugschlitten 18 angebracht ist. Ein Gewindeschneidewerkzeug oder ein Stahl 26 wird auf diesem Querschlitten 24 gehalten.

Zur Herstellung eines Gewindes auf einem Werkstück W muß der Schrittmotor 22 synchron mit der Drehung des Elektromotors 16 betrieben werden, so daß der Stahl 26 in einer bestimmten Beziehung mit der Drehung des Werkstückes W in Längsrichtung vorgeschoben werden kann. Der Schrittmotor 22 muß daher in Übereinstimmung mit Impulssignalen betrieben werden, die der Frequenz der Impulssignale vom Stellungscodiergerät 17 proportional sind.

Wenn z. B. die Einheit der Längsbewegung χ des Werkzeugträgers 24 pro zum Schrittmotor 22 gelieferten Impuls 0,01 mm beträgt und ein Gewinde mit einer Gewindesteigung von 2 mm erhalten werden soll, muß der Schrittmotor 22 durch 200 Impulse pro Umdrehung des Werkstückes W betrieben werden. Wenn daher die Anzahl η der Impulssignale CP1 vom Stellungscodiergerät eintausend (1000) beträgt, muß der Schrittmotor

22 durch einen Impuls bei jedem fünften Impuls vom Stellungscodiergerät 17 betrieben werden. Im allgemeinen muß zum Schneiden eines Gewindes mit einer Gewindesteigung ρ der Schrittmotor durch einen Impuls pro χ ■ /j/p-Impulse vom Stellungscodiergerät 17 angetrieben werden.

Um die oben genannte richtige Impulsvsrteilung zu erhalten, wird die Interpolation durch einen der herkömmlichen Interpolatoren oder einen Computer CPU entsprechend der Gewindesteigung ρ, ζ. Β. ρ = 2, oder der Eingangsinformation χ ■ η/ρ, ζ. Β. χ ■ n/p= 5, entsprechend den obengenannten Annahmen, wie in Fig. 2 gezeigt, durchgeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, erzeugt der herkömmliche Interpolator //vTeine Reihe von interpolierten Impulssignalen IPP synchron mit Bezugstaktimpulsen CLP. Natürlich kann die Interpolation durch einen Computer CPU mit einer Reihe von Programmen und der Eingangsbedingung ρ zur Interpolation erfolgen. Im folgenden wird angenommen, daß die Interpolation durch den Computer CPU erfolgt. Die Ergebnisse der Interpolation zum Gewindeschneiden, d. h. die Interpolationsdaten, werden der Reihe nach im Kernspeicher MEM des Computers CPU auf die in F i g. 2 gezeigte Weise gespeichert, d. h. in diesem besonderen Fall, daß m Adressen AR 1 bis ARm vorhanden sind, und jede der Adressen 16 Bits b 1 bis 616 aufweist. Die Interpolationsdaten einer Adresse werden im folgenden als eine Einheit der Interpolationsdaten bezeichnet Die Interpolation und die Speicherung der Ergebnisse der Interpolation erfolgt mit einer hohen Geschwindigkeit, unabhängig vom vorliegenden Gewindeschneidezyklus.

Die Interpolationsdaten im Speicher MEM werden einem Schieberegister in der in F i g. 3 gezeigten Maschinensteuerungsschaltung 30 Einheit für Einheit übermittelt.

In F i g. 3 ist der Computer CPU mit einer Maschinensteuerungsschaltung 30 und äußeren Speichereinheiten, wie z. B. einem Magnetplattenspeicher MD oder ähnlichem verbunden, die die programmierten Befehle für verschiedene informationen zum Steuern einer Reihe von Werkzeugmaschinen (nicht gezeigt) und anderer peripherer Einrichtungen (nicht gezeigt) speichern. Die Masdchinensteuerschaltung 30 ist aus einem direkten Speicherzugriffskanal DMA, einem Impulsgenerator OSC UN D-Gatterschaltungen /4 1 bis A 9, zwei Zählern CNTi und CNT2, Schieberegistern SHR 1, SHR 2 und SHR 3 von 16 Bits, einer Flip-Flop-Schaltung FFl, Vorwähl-Auf-und-Ab-Zählern UDCl, UDC2 und UDC3 und einer Gatterschaltung GCaufgebaut.

Der direkte Speicherzugriffskanal DMA wird zur direkten Übertragung von Informationen vom Speicher MEM zu den Schieberegistern SHR1, SHR 2 und SHR 3, ohne die Datenverarbeitungskapazität des Computers CPU in Anspruch zu nehmen, benutzt. Die Einführung des DMA-Kanals hat daher ein Ansteigen der Datenverarbeitungskapazität des Computers CPU und damit ein Ansteigen der Anzahl der Werkzeugmaschinen und ähnlichem zur Folge, die dadurch gesteuert werden.

Jedoch wird der Kanal DMA nicht notwendigerweise für die vorliegende Erfindung benötigt, da die Datenverarbeuungskapazität des Computers CPU auch dazu verfügbar ist, die Interpolationsdaien vom Speicher MEM zu den Schieberegistern SHR 1, SHR 2 und SHR 3 zu übermitteln.

Der Impulsgenerator OSCerzeugt Taktimpulse CLK einer Frequenz, die von dem vom Computer CPU gelieferten Vorschubsgeschwindigkeitssignal F gesteuert wird. Die UND-Gatterschaltungen 4 1 bis A 9 sind von einem Typ mit zwei oder drei Eingängen, deren Ausgangssignal »1« wird, wenn alle Eingänge der jeweiligen UND-Gatterschaltungen den logischen Wert »1« aufweisen.

Die Schieberegister SHR 1, SHR 2 und SHR 3 sind vom »Reiheneingangs-Parallelausgangsw-Typ (»Serial input-Parallel output«) und haben 16 Bits. Die Inhalte der Schieberegister SHR 1 und SHR 2 werden durch Schiebeimpulse CLK von dem Generator OSC Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schiebeimpulses verschoben, d. h. zu dem Zeitpunkt, an dem die Impulse vom logischen Wert »1« zum logischen Wert »0« wechseln. Die in dem Schieberegister SHR 3 gespeicherten Inhalte werden ebenfalls Bit für Bit am Abfallzeitpunkt jedes Schiebeimpulses CFl verschoben. Andererseits werden die Ausgangssignale der Schieberegister SHR 1, SHR 2 und SHR 3 jeweils von einem rechten Endbit der Register SHR 1, SHR2 und SHR3 genommen. Daher werden die Inhalte der Schieberegister SHR 1 und SHR 2 oder SHR 3 den UND-Schaltungen A 5 und A 6 oder A 7 Bit für Bit dann geliefert, wenn die Impulssignale CLK oder CFl von den UND-Schaltungen A 2 und A 3 oder A 4 darangelegt sind.

Die Schieberegister SHR 1, SHR 2 und SHR 3 von 16 Bits können z. B. durch Reihenschaltung von zwei integrierten Schaltungen aufgebaut werden.

Die Zähler CNTi und CNT2 sind binäre Zähler und werden zum Zählen der Verschiebungen der Inhalte der Schieberegister SHR 1 und SHR 2 oder SHR 3 und zum Nachweis der Vollendung der Abgabe sämtlicher binärer Daten, die den Schieberegistern SHR 1 und SHR 2 oder SHR 3 übertragen sind, eingesetzt. Diese Zähler können durch Reihenschaltung von fünf sogenannten »J-K«-Flip-Flop-Schaltungen zwischen eine ihrer Eingangsklemmen und die Triggerklemme der anderen Flip-Flop-Schaltung gebildet sein und zählen die Verschiebungen beim Abfall der Impulssignale CLK oder CfI von »1« auf »0«. Folglich erzeugen die Zähler CNTX und CNT2 jeweils interpoiaiionsdaien-Abrufsignale COM2 und COMl für den Kanal DMA. um die nächste frische Einheit an Interpolationsdaten von dem Speicher MEMzu dem Schieberegister SHR 1, SHR 2 oder SHR 3 übermittelt zu bekommen, wenn die Zahl der Verschiebungen 16 erreicht, was den gesamten Interpolationsdaten, die in den Schieberegistern SHR 1, SHR 2 und SHR 3 gespeichert sind, entspricht.

Zusätzlich können herkömmliche Ringspeicher ebenfalls als Zähler CNTi und CNT2 verwandt werden.

Die Vorwahl-Auf-und-Ab-Zähler UDCi, UDC2 und UDCZ sind bekannt, z. B. als integrierte Schaltungen. Diese Zähler UDCi. UDC2 und UDCZ werden als Vorwahl-Ab- oder Reduzierungszähler verwandt. In jedem dieser Zähler wird ein Block numerischer oder N/C-lnformation jeweils als ein Vorwahlwert festgesetzt und durch von den UND-Schaltungen A 5, A 6. Al. /4 8 und A 9 gt-üiici ie Antnebsimpulse am Abfailzeitpunkt der Antriebsimpulse reduziert. Schätzungsweise besteht ein Block eines N/C-Informationssatzes im Schieberegister SHR 3 in diesem speziellen Fall aus der Information zur Ausbildung eines Gewindes der Länge L auf dem Werkstück. Wenn der Vorwahlwert auf »0« reduziert ist. erzeugen die Zähler UDCi. UDC2 und UDC3 »N/C-Daten-Abruftt-Signale NDR 1 und NDR 2 für den Computer CPU. um den nächsten Block numerischer Steuerdaten abzurufen.

Die Gatterschaltung GC wird durch gewöhnliche logische Schaltungen, wie »UND«. »ODER« und ähnliche Schaltungen gebildet, um die Drehrichtung der Schrittmotoren 22 und 25 auszuwählen. Das Wählsignal DR(+) oder DR(-) wird vom Computer CPU entsprechend der gewünschten Richtung, im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn, der Gatterschaltung CC geliefert.

In der Maschmensteuerschaltung 30 ist eine Gewindeschneiue-Steuerschaltung 40 vorgesehen. Die Schaltung 40 umfaßt die UND-Schaltungen A 4 und A 7. die FIi- Flop-Schaltung FFI. den Zähler CNTZ den Schieberegister SHR 3 und den Auf-Ab-Zähler UDC3.

Die vom Stellungscodiergerät 17 erzeugten Impulssignale CPl werden einer der Eingangsklemmen der UND-Gatterschaltung A4 und die Impulssignale CP2 der Einschalteingangsklemme Si der Flip-FIop-Schaltnng FFl geliefert Weiterhin wird das »N/C-Daten-Abruf«-Signal NDR 2 der Rückschalteingangsklemme Ri geliefert um die Fli-Flop-Schaltung FFl zurückzuschalten. Es ist anzunehmen, daß die Flip-Flop Schaltung FFl anfangs durch ein in Fig.3 nicht gezeigtes Rückschaltsignal in die Rückschaltstellung gebracht werden kann.

Ein von der Flip-Flop-Schaltung FFl erzeugtes Ausgangssignal wird von ihrer Ausgangsklemme So tm der Eingangsklemme dsr UND-Gatterschaltung A 4 geliefert. Damit können die Impulssignale CPl die UND-Gatterschaltung A 4 nur dann passieren, wenn die Flip-Flop-Schaltung FFl sich in ihrer Einschallstellung befindet, d. h. daß das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme So den logischen Wert »1« aufweist. Das Ausgangssignal der UND-Gatterschaltung A4 wird einer der Eingangsklemmen der UND-Gatterschaltung A 7, einer Eingangsklemme des Schieberegisters SHR 3, um dessen Inhalt Bit für Bit zu verschieben, und dem Zähler CNT2 geliefert, um die Verschiebungen des Inhalts im Schieberegister SHR 3 zu zählen. Die laufenden Ausgangssignale des Schieberegisters SHR 3 werden der anderen Eingangsklemme der UND-Gatterschaltung A 7 geliefert, die die Antriebsimpulse an den Auf-Ab-Zähler UDC3, um den Vorwahlwert darin zu subtrahieren, und an die Gatterschaltung GC anlegt, um den Schrittmotor 22 anzutreiben. Diese Signalabgabe erfolgt synchron mit den Impulssignalen CPl, die von der UND-Gatterschaltung A4 geliefert werden,

d. h. wenn die von der UND-Gatterschaltung Λ 4 zu der UND-Gatterschaltung Λ 7 gelieferten Impulssignale CP1 den logischen Wert»1« aufweisen.

Zur maschinellen Erzeugung eines Gewindes der Gewindesteigung ρ und der Gcwindelänge L wird die obengenannte Interpolation von einem Computer CPU in Übereinstimmung mit der Information χ ■ n/p oder ρ durchgeführt, und das Ergebnis, d. h. die Interpolationsdaten, werden der Reihe nach, wie in F i g. 2 gezeigt, im Speicher gespeichert. Darüber hinaus wird eine numerische Information, die der Gewindelänge L entspricht, als Vorwahlwert durch den Computer CPU im Auf-Ab-Zähler UDC3 eingestellt.

Zuerst wird eine an der Adresse AR 1 des Speichers MEM gespeicherte Interpolationsdateneinheit übertragen und in dem Schieberegister SHR 3 geladen. Andererseits wird der Spindelmotor 16 durch eine in F i g. 3 nicht gezeigte herkömmliche Programmsteuerung angesteuert, so daß er sich zu drehen beginnt.

Infolge des Betriebes des Motors 16 wird das Werkstück W gedreht, und gleichzeitig beginnt das Stellungscodiergerät damit. Impuissignale CPl zu erzeugen, deren Anzahl proportional der Rotationsgeschwindigkeit des Werkstückes Wist. Die Impulssignale CPl können jedoch die UND-Gatterschaltung A4 nicht passieren, bevor das Werkstück W zur Anfangsstellung gedreht ist. da die Flip-Flop-Schaltung FFl anfänglich in die Rückschaltstellung gebracht ist, und folglich das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme So den logischen Wert »0« aufweist Wenn das Werkstück W in seine vorbestimmte ursprüngliche Stellung gedreht ist erzeugt das Stellungscodiergerät 17 ein Impulssignal CP2, das die Flip-Flop-Schaltung FFl in die Einschaltstellung an dem Zeitpunkt umschaltet, an dem das Impulssignal CP2 von »0« auf »1« wechselt Entsprechend der Umschaltung der Flip-Flop-Schaltung FFl wird der Wert des Ausgangssignals von der Ausgangsklemme So in den logischen Wert »1« umgewandelt, und folglich können die Impulssignale CPl die UND-Gatterschaltung A4 passieren. Das bedeutet daß der Gewindeschneidebetrieb immer an einer bestimmten Ausgangsstellung des Werkstückes W beginnt

Wenn der erste Impuls der Impulssignale CP1 an die UND-Gatterschaltung Al und das Schieberegister SHR 3 gelegt ist wird das erste Signal, das im Schieberegister SHR 3 gespeichert ist in diesem speziellen Fall ein logischer Wert »1« an die

Gatterschaltung GC und den Auf-Ab-Zähler LJDC3 durch die UND-Gatterschaltung A 7 gelegt, da der Inhalt des ersten Bits b 1 der ersten Adresse AR 1 — wie in Fig. 2 gezeigt — »1« ist. Daher wird der Schrittmotor 22 durch einen Impuls in eine durch den Computer CPU . bestimmte Richtung angetrieben.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der erste Impuls des Impulssignals CPX von »i« auf »0« fällt, wird der Inhalt des Schieberegisters SHR 3 nach rechts um ein Bit verschoben, und der Zähler CNT2 zählt »1«. Darüber hinaus wird der numerische Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 um eins an dem Zeitpunkt reduziert, an dem das Ausgangssignal von der UND-Gatterschaltung A 7 sich von »1« auf »0« entsprechend dem Abfall des ersten Impulses des Impulssignals CPi ändert.

Wenn danach der zweite Impuls des Impulssignals CPl angelegt ist, liefert das Schieberegister SHR 3 ein nächstes neues Signal durch die UND-Galterschaltung A 7 zur Gatterschaltung CC und zum Auf-Ab-Zähler UDC3. Das nächste neue Signal ist in diesem speziellen Fall ein logischer Wert »0«, da der Inhalt des zweiten Bits b2, das nun zum rechten Endbit des Schieberegisters SHR 3 verschoben ist, »0« ist (in F i g. 2 gezeigt), wodurch der Schrittmotor 22 nicht angetrieben wird, und der Inahit des Auf-Ab-Zählers durch Einführen des zweiten Impulses des Impulssignals CPi nicht subtrahiert wird.

Auf diese Weise werden Impulssignale der Gatterschaltung CC entsprechend den in den Schieberegister SHR 3 geladenen Interpolationsdaten geliefert, um den Schrittmotor 22 zu betreiben. Wenn der Zähler CNT2 feststellt, daß die Verschiebungen 16 erreicht haben, d. h. wenn der Inhalt im Schieberegister vollständig der Gatterschaltung GC übermittelt ist. dann erzeugt der Zähler CNT2 dea das Interpolationsdatenabrufsignal COM 1 zum Kanal DMA, um die nächste lnterpolationsdateneinheit von der Adresse AR2 im Speicher MEM zum Schieberegister SHR 3 zu übertragen. Zusätzlich wird der Zählerstand im Zähler CNT2 durch dieses Signal COMi auf Null gelöscht. Die Übertragungszeit der Interpolationsdaten ist, verglichen mit dem Impulsintervall der Impulssignale CPi beim Gewindeschneidebetrieb sehr klein. Daher kann der Gewindeschneidebetrieb kontinuierlich ablaufen. Auf diese Weise wird die Datenübermittlung vom Speicher MEM zum Schieberegister SHR 3 und die Impulsversorgung in Übereinstimmung mit den Interpolationsdaten im Schieberegister SHR 3 solange wiederholt, bis die Länge des Gewindes den vorgewählten Wert L, der im Auf-Ab-Zähler UDC3 eingestellt ist, erreicht.

Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDC3 auf Null reduziert ist, erzeugt der Zähler UDC3 das »N/C-Daten-AbruiK-Signal NDR 2, das dem Computer CPU als ein Programm-Unterbrechungssignal geliefert wird, um den nächsten Betrieb der Werkzeugmaschinen und anderer peripherer Einrichtungen einem bestimmten Programm entsprechend vorzubereiten. Gleichzeitig wird das Signal NDR 2 auch zur Rückschalteingangsklemme Ri der Flip-Flop-Schaltung FFl geliefert. Folglich wird der Gewindeschneidebetrieb gestoppt, da das Ausgangssignal von der Klemme So der Flip-FIop-Schaltung FFl seinen logischen Wert zu »0« ändert und das Signal CPl die UND-Gatterschaltung A4 nicht passieren kann.

Im allgemeinen kann der Gewindeschneidevorgang nicht durch lediglich einen einmaligen Schnittvorgang wegen der Begrenzung der Schnittiefe, die eng mit der Genauigkeit des Gewindes verbunden ist und wegen des Brechens des Werkzeugs vollendet werden. Das Gewindeschneiden wird daher durch mehrere Schnittvorgänge vollendet, wobei bei jedem dieser Vorgänge das Werkzeug um einen bestimmten ansteigenden Betrag auf das Werkstück W vorgeschoben wird. In diesem Falle sollten die wiederholten Schnittvorgänge immer an der ursprünglichen Stellung des Werkstückes mh Hilfe des oben beschriebenen Impulssignals CP2 beginnen.

Bei der Maschinensteuerschaltung 30 sind die anderen Steuereinrichtungen vorgesehen, um eine zufriedenstellende Steuerung der Werkzeugmaschine 10 zu erhalten. Eine der Steuereinrichtungen ist eine Umrißsteuerschaltung,, um kontinuierlich und simultan die Bewegung des Stahls 26 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse zu steuern, und die andere ist eine Einzelpunktsteuerschaltung, um die Bewegung des Stahls 26 in Richtung der .Y-Achse oder V-Achse zu steuern.

Die Umrißsteuerschaltung umfaßt einen Generator OSC, UND-Gatterschaitungen A 1, A 2, A 3, A 5 und A 6, Schieberegister SHR 1 und SHR 2, einen Zähler OvTl, Auf-Ab-Zähler LOCl und UDC2 und eine Gatterschaltung CC. Die Schieberegister SHR 1 und SHR 2 nehmen jeweils eine Interpolationsdateneinheit vom Speicher MEM auf, der die Interpolationsdaten für die X-Achsen und Y-Achsenrichtung speichert, die durch Interpolation auf ähnliche Weise, wie bei der Gewindeschneidesteuerung berechnet sind.

Wenn das Umrißsteuersignal CC vom Computer CPUan die UND-Gatterschaltung Λ 1, A 2, Λ 3, Λ 5 und A 6 gelegt ist, werden die Ausgangssignale von den Schieberegistern SHR 1 und SHR 2 synchron von den UND-Gatterschaltungen A 5 und A 6 zu der Gatterschaltung GC und den Auf-Ab-Zählern UDCl und LOC2 infolge des Taktimpulses CLK Bit für Bit geliefert, da die Inhalte der Schieberegister SW und SHR 2 Bit für Bit an dem Zeitpunkt verschoben werden, an dem die Taktimpulse CLK von den UND-Gatterschaltungen A 2 und A 3 von »1« auf »0« umschlagen. Das der Gatterschaltung GC zugeführte Impulssignal wird der Schrittmotorantriebseinheit (nicht gezeigt) geliefert, um die erforderliche Umrißsteuerung durchzuführen.

Bei dieser Umrißsteuerung haben der Zähler CNTi und die Auf-Ab-Zähler CDCl und UDC2 dieselbe Aufgabe wie der Zähler CNT2 und der Auf-Ab-Zähler UDC3 bei der Gewindeschneidesteuerschaltung 40, um eine fortlaufende Umrißsteuerung und eine automatische Bearbeitungsendsteuerung zu ermöglichen.

Die Einzelpunktsteuerschaltung umfaßt den Generator OSC, die UND-Gatterschaltungen A 8 und A 9, die Auf-Ab-Zähler UDCl und UUC 2 und die Gatterschaltung GC. Der Computer CPU kann entweder ein X-Achsenwählsignal PP-X oder ein Y-Achsenwählsignal PP-Feiner der Eingangsklemmen der UND-Gatterschaltung /4 8 oder A 9 liefern, um es den Taktimpulsen CLK zu ermöglichen, die UND-Gatterschaltung A 8 oder A 9 zu passieren. Die numerische Information eines Blockes der numerischen Steuerinformationen wird in den Auf-Ab-Zähler eingesetzt, der in Obereinstimmung mit dem AchsenwäMsignai PP-X oder PP-Yaus den Auf-Ab-Zählern UDCl und UDC2 ausgewählt ist, und wird durch die Taktimpulse CLK von der UND-Gatterschaltung A 8 oder A 9 reduziert Wenn der Vorwahlwert im Auf-Ab-Zähler UDCl oder UDCI auf Null reduziert ist wird die Einzelpunktsteuerung beendet da dann der Zähler UDC1 oder UDC2

ein »N/C-Daten-Abrufw-Signal NDR 1 zum Computer CPU erzeugt und dadurch das Signal PP-AOder PP-Y gelöscht wird. Durch die Einzelpunktsleuerschaltung wir die obengenannte Zuführbewegung des Stahls 26 auf das Werkstück Whin durchgeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Numerisch gesteuerte Gewindeschneideanlage mit einem Digitalrechner, der die zur Impulsversorgung beim Gewindeschneiden erforderlichen Steuerdaten liefert und weitere Werkzeugmaschinen steuert, mit zwei Antrieben für eine Drehbewegung des Werkstückes und eine relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl, mit einem Impulsgenerator, der dem Drehwinkel des Werkstückes entsprechende Impulssignale erzeugt und mit einem Impulsverteiler, der die Steuerdaten des Digitalrechners empfängt und als Interpolationsdaten synchron mit den Impulssignalen vom Impulsgenerator dem Antrieb für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (CPU) vor Beginn des Gewindeschneidevorgangs die Interpolationsdaten erstellt und im Speicher (MEM)abspeichert, daß der Impulsverteiler ein Schieberegister (SHR 3) umfaßt, das als Steuerdaten die Interpolationsdaten (AR 1) vom Speicher (MEM) empfängt, und daß die Interpolationsdaten im Schieberegister (SHR 3) Bit für Bit immer dann weitergeschoben werden, wenn der Impulsgenerator (17) ein Impulssignal erzeugt, wodurch die Interpolationsdaten (AR 1) dem Antrieb (21, 22, 23) für die relative Längsbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidestahl nacheinander geliefert werden.