DE3886138T2

DE3886138T2 - Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine.

Info

Publication number: DE3886138T2
Application number: DE3886138T
Authority: DE
Inventors: Kouichi Isomura; Norio Ohta; Masatomo Yoshimura; Yoshinobu Yotsui
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2008-08-24
Also published as: EP0304876A2; EP0304876B1; JPH0692057B2; US4902951A; DE3886138D1; EP0304876A3; JPS6458456A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine, die zum Bearbeiten eines unrunden Werkstücks wie einer Nockenwelle geeignet ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Im allgemeinen wird bei einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine für das Schleifen eines unrunden Werkstücks die zu einer Spindelachse senkrechte Zustellung der Schleifscheibe entsprechend Profildaten und Bearbeitungszyklus-Daten gesteuert.
Die Profildaten enthalten das die Profilerzeugungsbewegung der Schleifscheibe entlang der Fertigform des Werkstücks bestimmende Ausmaß der Bewegung der Schleifscheibe je Winkeleinheit der Drehung der Spindel. Andererseits enthalten die Bearbeitungszyklusdaten ein numerisches Steuerprogramm zum Steuern eines Bearbeitungszyklus, der ein schnelles Zustellen, ein Einschnitt-Zustellen und ein Zurückziehen der Schleifscheibe umfaßt.
Bei der numerisch gesteuerten Schleif-Werkzeugmaschine der vorstehend genannten Art ist zum genauen Schleifen des Werkstücks die Fähigkeit erforderlich, daß die Hauptspindel und die Schleifscheiben-Zustellachse genau den Befehlsdaten folgen.
Zum Verbessern der Bearbeitungsgenauigkeit wurde ein Verfahren Vorgeschlagen, bei dem eine Werkzeugmaschine entsprechend Idealprofildaten betrieben wird, die aus der idealen Endform eines Werkstücks berechnet werden. Während des Betriebs werden Lageänderungen des Werkstücks und der Hauptspindel gemessen, um tatsächliche Bewegungsdaten zu erhalten. Danach werden durch Vergleich der Idealprofildaten und der gemessenen Bewegungsdaten Lagekorrekturdaten berechnet und die Ideal- Profildaten werden mit den Lagekorrekturdaten korrigiert, um Ausführungs-Profildaten zu erhalten, die bei dem tatsächlichen Bearbeitungsvorgang verwendet werden.
Bei diesem Verfahren werden jedoch die Lagekorrekturdaten unabhängig von einer Änderung der Drehzahl der Hauptspindel auf konstante Werte gesetzt. Infolgedessen entstehen selbst dann Bearbeitungsfehler, wenn die korrigierten Ausführungsdaten für den tatsächlichen Bearbeitungsvorgang verwendet werden.
D.h., wenn ein Werkstück ohne die vorstehend genannte Korrektur bearbeitet wird, entsteht gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein Bearbeitungsfehler, der sich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Hauptspindel ändert. Infolgedessen kann in dem Fall, daß sich während des Bearbeitungsvorgangs die Drehzahl der Hauptspindel ändert, mit den konstanten Lagekorrekturdaten der Bearbeitungsfehler nicht ausgeschalten werden.
Aus der nachveröffentlichten EP-0265607-A1, für die die Bedingungen des Artikels 54 (3) EPC gelten, ist eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine zum Bearbeiten eines unrunden Werkstücks gemäß Profildaten bekannt. Die numerische Steuereinrichtung arbeitet entsprechend Idealprofildaten und mißt die der Winkelstellungsänderung einer Hauptspindel entsprechende tatsächliche Lageänderung eines Werkzeugschlittens kann berechnet die numerische Steuereinrichtung die Lageabweichung und die Phasenabweichung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Lageänderung und den Idealprofildaten und erzeugt Ausführungsprofildaten, die hinsichtlich dieser Abweichungen korrigiert sind.
Aus der GB2124113 ist eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine bekannt, die eine Hauptspindel und einen Werkzeugschlitten mit einem daran angebrachten Werkzeug, welche numerisch zum Schleifen eines unrunden Werkstücks gemäß Profildaten gesteuert werden, die eine Profilerzeugungsbewegung des Werkzeugs entlang einer Endform des Werkstücks bestimmen, einen ersten Motor zum Drehen der Hauptspindel, einem zweiten Motor zum Bewegen des Werkzeugschlittens, eine Impulsgeneratorvorrichtung zum Erfassen von zumindest der Drehzahl des zweiten Motors und zum Abgeben eines Rückführungssignals, eine Profildaten-Speichereinrichtung zum Speichern der Profildaten, eine Steuereinrichtung zum Auslesen der Profildaten aus der Speichereinrichtung und zum Abgeben entsprechender Befehlssignale, welche entsprechend einer befohlenen Drehzahl der Hauptspindel abgegeben werden, eine erste Treibereinheit für das Betreiben des ersten Motors und eine zweite Treibereinheit zum Betreiben des zweiten Motors im Ansprechen auf die Befehlssignale und das Rückführungssignal aufweist.
Normalerweise sind die Lage-Stellungskorrekturdaten konstant. D.h., eine Änderung der Drehzahl der Spindel während des Bearbeitungsvorgangs ist nicht berücksichtigt. Die Bearbeitungsfehler können daher selbst dann nicht verhindert werden, wenn für den Bearbeitungsvorgang korrigierte Daten herangezogen werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte numerisch gesteuerte Schleifmaschine zu schaffen, die das Erhöhen der Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine geschaffen, die eine Hauptspindel und einen Werkzeugschlitten mit einem daran angebrachten Werkzeug, welche numerisch zum Schleifen eines unrunden Werkstückes gemäß Profildaten gesteuert werden, die eine Profilerzeugungsbewegung des Werkzeuges entlang einer Endform des Werkstückes bestimmen, einen ersten Motor zum Drehen der Hauptspindel, einen zweiten Motor zum Bewegen des Werkzeugschlittens, eine Impulsgeneratorvorrichtung zum Erfassen von zumindest der Drehzahl des zweiten Motors und zum Abgeben eines Rückführungssignals, eine Profildaten-Speichereinrichtung zum Speichern der Profildaten, eine Steuereinrichtung zum Auslesen der Profildaten aus der Speichereinrichtung und zum Abgeben entsprechender Befehlssignale, welche entsprechend einer befohlenen Drehzahl der Hauptspindel abgegeben werden, eine erste Treibereinheit für das Betreiben des ersten Motors und eine zweite Treibereinheit zum Betreiben des zweiten Motors im Ansprechen auf die Befehlssignale und das Rückführungssignal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die numerisch gesteuerte Schleifmaschine ferner mit einer Korrektur-Speichereinrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Phasenkorrekturwerten, die einer jeweiligen Drehzahl der Hauptspindel entsprechen, und einer Vielzahl von Stellungskorrekturdaten versehen ist, die den jeweiligen Drehzahlen der Hauptspindel entsprechen, wobei die jeweiligen Stellungskorrekturdaten aus einer Folge von Stellungskorrekturwerten für aufeinanderfolgende Drehstellung der Hauptspindel zusammengesetzt sind, und die Steuereinrichtung ferner eine Einrichtung zum Abfragen der Korrektur-Speichereinrichtung nach dem Phasenkorrekturwert und den Stellungskorrekturdaten, die der Drehzahl der Hauptspindel während des Bearbeitungsvorganges entsprechen, und zum Korrigieren der Profildaten mit dem abgefragten Phasenkorrekturwert und den abgefragten Stellungskorrekturdaten aufweist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Verschiedenerlei andere Aufgaben, Merkmale und erzielbare Vorteile der Erfindung sind zum besseren Verständnis leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen zu ersehen, in denen
Fig. 1 eine graphische Darstellung ist, die den gemessenen Fehler zeigt,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen numerisch gesteuerten Schleifmaschine ist,
Fig. 3 eine Blockdarstellung ist, die den Aufbau der in Fig. 2 gezeigten numerischen Steuereinheit zeigt,
Fig. 4 eine Korrekturwerttabelle und Korrekturdateien zeigt, die in dem in Fig. 3 gezeigten Korrekturwert-Speicherbereich gebildet sind,
Fig. 5 X-Achsen-Korrekturwerte zeigt, die in Korrekturdateien gespeichert sind, welche in Fig. 4 gezeigt sind,
Fig. 6 eine Korrekturwerttabelle zeigt, die in dem in Fig. 4 gezeigten Korrekturwert-Speicherbereich gespeichert ist,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm ist, das die Funktion der in Fig. 3 gezeigten Hauptzentraleinheit für das Eingeben von Korrekturdaten veranschaulicht,
Fig. 8(a) und 8(b) Ablaufdiagramme sind, die die allgemeine Funktion der in Fig. 3 gezeigten Hauptzentraleinheit für den Bearbeitungsprozeß veranschaulicht,
Fig. 9(a) und 9(b) Ablaufdiagramme für das Darstellen der Einzelheiten eines in Fig. 8(a) gezeigten Schrittes sind,
Fig. 10 ein numerisches Steuerprogramm für das Bearbeiten eines Werkstücks zeigt und
Fig. 11 eine erläuternde Darstellung ist, die das Verfahren für das Ermitteln von Korrekturwerten veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 2 derselben ist eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine dargestellt, die ein Bett 10 aufweist, auf dem ein Tisch 11 entlang einer Z-Achse verschiebbar geführt ist, die zu einer Hauptspindel 13 parallel ist. An dem linken Ende des Tisches 11 ist ein Aufspannkopf 12 angebracht. Der Aufspannkopf 12 trägt darin drehbar die Hauptspindel 13, die mit einem Servomotor 14 verbunden ist, um durch diesen gedreht zu werden. Ferner ist an dem rechten ende des Tisches 11 ein Reitstock 15 angebracht. Zwischen der Mitte 17 der Hauptspindel 13 und der Mitte 16 des Reitstockes 15 ist ein Werkstück W mit einem Nocken C gehalten. Das linke Ende des Werkstücks steht mit einem Anschlagstift 18 in Eingriff, der an der Hauptspindel 13 befestigt ist, um so die Phase des Werkstücks W mit der Phase der Hauptspindel 13 zu synchronisieren.
An einem rückwärtigen Bereich des Bettes ist ein Werkzeugschlitten 20 verschiebbar für eine Bewegung entlang einer X-Achse zu dem Werkstück W hin und von diesem weg geführt. Eine als Werkzeug an dem Werkzeugschlitten 20 drehbar gelagerte Schleifscheibe 22 wird durch einen Motor 21 gedreht. Der Werkzeugschlitten 20 ist mit einem Servomotor 23 über eine (nicht gezeigte) Zustellspindel derart verbunden, daß durch den Servomotor 23 eine Vorschub- und Rückzugsbewegung herbeigeführt wird.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind Treibereinheiten 40 und 41 Schaltungen für den jeweiligen Antrieb der Servomotore 23 bzw. 14 im Ansprechen auf Befehlsimpulse, die von einer numerischen Steuereinheit 30 erzeugt werden.
An die Servomotore 14 und 23 sind jeweils Impulsgeneratoren 50 bzw. 52 und Tachogeneratoren 51 bzw. 53 angeschlossen und die Ausgangssignale der Impulsgeneratoren 50 und 52 und der Tachogeneratoren 51 und 53 werden zu den Treibereinheiten 40 und 41 zurückgeführt, um die Servomotore 14 und 23 mit einem Geschwindigkeits-Rückführungssignal und einem Stellungs-Rückführungssignal zu steuern.
Die numerische Steuereinheit 30 steuert zum Schleifen des Werkstücks W die Drehung der Servomotore 23 und 14 auf numerische Weise. An die numerische Steuereinheit 30 sind ein Lochstreifenleser 42 für die Eingabe von Idealprofildaten und Bearbeitungszyklusdaten, eine Tastatur 43 für die Eingabe von Steuerdaten, eine Kathodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtung 44 für die Anzeige von verschiedenerlei Informationen und eine Bedienungstafel 45 für die Eingabe von Befehlen der Bedienungsperson angeschlossen.
Die numerische Steuereinheit 30 enthält eine Hauptzentraleinheit 31, einen Festspeicher (ROM) 33, in dem ein Steuerprogramm gespeichert ist, einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 32 und eine Schnittstelle 34 gemäß der Darstellung in Fig. 3. In dem Schreib-/Lesespeicher 32 befindet sich ein NC-Datenbereich 321 für das Speichern von Programmen zur numerischen Steuerung, ein Idealprofildatenbereich 322 für das Speichern von Idealprofildaten, die aus der idealen Endform des Werkstücks berechnet werden,und ein Korrekturwert-Speicherbereich für das Speichern von Phasen- Korrekturwerten und Lagekorreturwerten bezüglich der Werkzeugzustellachse (der X-Achse). Der Schreib-/Lesespeicher 32 hat ferner einen Zustellbetriebsart-Einstellbereich 324, einen Werkstückart-Einstellbereich 325, einen Ausfeuerungs- Betriebsart-Einstellbereich 326 und einen Phasenfehler- Korrektur-Betriebsart-Einstellbereich 327.
Der Korrekturwert-Speicherbereich besteht gemäß Fig. 4 aus einer Korrekturwert-Tabelle 3271 und Korrekturdatei-Bereichen 3272. In der Korrekturwert-Tabelle 3271 sind Phasenkorrekturwerte und Dateinummern von X-Achsen Lagekorrekturdateien im Zusammenhang mit verschiedenerlei Drehzahlen der Hauptspindel 13 sowie Idealprofildaten-Nummern gemäß Fig. 6 gespeichert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 5 ist in jeder X-Achsen- Korrekturdaten eine Folge von X-Achsen -(Lage-)Korrekturwerten in Verbindung mit den Drehstellungen der Hauptspindel 13 gespeichert
Die numerische Steuereinheit 30 enthält ferner eine Antriebs- Zentraleinheit (CPU) 36, einen Schreib-/Lesespeicher (RAM)35 und eine Impulsverteilerschaltung 37 zum Verteilen von Befehlsimpulsen an die Treibereinheiten 40 und 41. In dem Schreib-/Lesespeicher 35 werden aus der Hauptzentraleinheit 31 zugeführte Stellungsdaten gespeichert. Die Treiber-Zentraleinheit 36 führt abhängig von den aus der Hauptzentraleinheit 31 über den Schreib-/Lesespeicher 35 zugeführten Stellungsdaten Berechnungen für ein Beschleunigen, ein Verlangsamen und eine Interpolation aus, und gibt in vorbestimmten Abständen die Daten über die Bewegungsgröße und die Geschwindigkeit aus. Die Impulsverteilerschaltung 37 gibt entsprechend den Daten für das Bewegungsausmaß und die Geschwindigkeit Zustell- Befehlsimpulse an die Treibereinheiten 40 und 41 ab.
Nachstehend wird der Prozeß zum Speichern der Korrekturdaten beschrieben. Die Korrekturdaten können nach einem nachfolgend beschriebenen Verfahren ermittelt werden. Zuerst wird ein Werkstück entsprechend den Idealprofildaten bearbeitet und das Nockenprofil des bearbeiteten Werkstücks wird zum Erhalten von gemessenen Profildaten gemessen. Dann werden aus der Differenz zwischen den Idealprofildaten und den gemessenen Profildaten die Korrekturdaten berechnet. D.h., gemäß Fig. 11 wird ein Phasenkorrekturwert ΔR aus der Winkeldifferenz zwischen einer Winkelstellung RI auf der C-Achse an der IX-Achsen-Lage der Idealprofildaten den maximalen Wert erreicht und einer Winkelstellung ΔM auf der C-Achse berechnet, an der die X-Achsen- Lage der gemessenen Profildaten den Maximalwert erreicht. Nachstehend als "X-Achsen-Korrekturwerte" bezeichnete Stellungskorrekturwerte ΔX(I) hinsichtlich der X-Achse werden aus der Differenz hinsichtlich der X-Achse zwischen den Idealprofildaten und den versetzten gemessenen Profildaten berechnet, welche durch Versetzen der gemessenen Profildaten um den Phasenkorrekturwert ΔR erhalten werden.
Die Korrekturdaten können auch nach einem Verfahren ermittelt werden, bei dem die Maschine entsprechend den Idealprofildaten betrieben wird und während des Betreibens die Lageänderungen der Hauptspindel 13 und des Werkzeugschlittens 20 gemessen werden, um gemessene Profildaten zu erhalten. Dann werden aus den Idealprofildaten und den gemessenen Profildaten die Korrekturdaten berechnet.
Die Korrekturdaten werden für verschiedenerlei Drehzahlen der Hauptspindel ermittelt. Dann werden die Korrekturdaten auf einem NC-Lochstreifen in Verbindung mit der Profildatennummer für die Nocken und der Drehzahl der Hauptspindel aufgezeichnet. Wenn durch die Bedienungsperson nach den vorangehend beschriebenen Vorbereitungen ein Schalter 451 an dem Bedienungsfeld 45 betätigt wird, führt die Hauptzentraleinheit 31 das in Fig. 7 dargestellte Programm zum Einlesen der Korrekturdaten aus.
Zuerst wird eine Profildatennummer bei einem Schritt 400 über den Lochstreifenleser 42 eingegeben und bei einem Schritt 402 in der Korrekturwerttabelle 3271 gespeichert.
Bei einem Schritt 404 wird anfänglich eine Variable n auf "1" eingestellt, welche die Spaltennummer der Korrekturwerttabelle 3271 bestimmt. Dann werden in Schritten 406 und 408 über den Lochstreifenleser 42 eine Drehzahl Rn der Hauptspindel 13 und ein Phasenkorrekturwert Qn eingegeben. Danach werden in einem Schritt 410 eine Folge von X-Achsen-Korrekturwerten ΔX(I) und eine Korrekturdatei-Nummer Pn eingegeben, die eine Datei bezeichnet, in der die X-Achsen-Korrekturwerte gespeichert sind. In einem Schritt 412 werden die Drehzahl Rn, der Phasen- Korrekturwert Qn und die Korrekturdatei-Nummer Pn in der Spalte n der Korrekturwerttabelle 3271 gespeichert, und die Folge der X-Achsen-Korrekturwerte ΔX(I) wird in der Korrekturdatei Pn gespeichert.
Danach schreitet der Prozeß der Hauptzentraleinheit 31 zu einem Schritt 414 weiter, bei dem festgestellt wird, ob alle Korrekturdaten für ein bestimmtes Profil gespeichert sind oder nicht. Wenn sie nicht vollständig gespeichert sind, schreitet das Programm zu einem Schritt 416 weiter, bei dem zu der Variablen n "1" addiert wird, und dann zurück zu dem Schritt 406, so daß eingegebene Korrekturdaten in der nächsten Spalte und der nächsten Datei gespeichert werden. Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Prozesses werden Korrekturdaten für verschiedene Drehzahlen (10, 20, 30 Umdrehungen/min) in der Korrekturwerttabelle 3271 und den Korrekturdateien in Verbindung mit der Profildatennummer und der Drehzahl der Hauptspindel gespeichert.
Wenn danach ein Schalter 452 an dem Bedienungsfeld 45 betätigt wird, wird ein NC-Programm für einen in dem Schreib-/Lesespeicher 32 gespeicherten Bearbeitungszyklus ausgeführt. Das NC-Programm ist in Fig. 10 dargestellt. In Schritten, wie sie durch das in Fig. 8(a) und 8(b) dargestellte Ablaufdiagramm bestimmt sind, werden durch die Haupt Zentraleinheit 31 die NC- Daten in dem NC-Programm decodiert.
Bei einem Schritt 100 wird aus dem NC-Programmbereich des Schreib-/Lesespeichers 32 ein Block eines NC-Programms ausgelesen und bei einem Schritt 102 wird festgestellt, ob die Daten des Blocks das Ende des Programms anzeigen. Falls die Daten den Abschluß des NC-Programms anzeigen, wird die Ausführung dieses Programms beendet. Andernfalls schreitet das Programm der Hauptzentraleinheit 31 zu einem Schritt 104 weiter, bei dem festgestellt wird, ob der Block einen Code G enthält. Falls bei dem Schritt 104 der Code G festgestellt wird, schreitet das Programm der Hauptzentraleinheit 31 zu einem Schritt 106 weiter, um größere Einzelheiten des Befehlscode festzustellen. In Schritten 106 bsi 116 werden in Abhängigkeit von den Einzelheiten des Befehlscodes Betriebsartkennungen in dem Betriebsarteinstellbereich 324 bis 326 des Schreib-/Lesespeichers 32 eingestellt. Falls bei dem Schritt 106 ein Code G01 festgestellt wird, wird bei dem Schritt 108 die Kennung in dem Zustellbetriebsart-Einstellungsbereich 324 eingestellt, um die Zustellbetriebsart auf eine Schleif- Zustellbetriebsart einzustellen. Auf gleichartige Weise wird dann, wenn bei dem Schritt 110 ein Code G04 festgestellt wird, bei dem Schritt 112 die Kennung in dem Ausfeuerbetriebsart- Einstellbereich 326 gesetzt, um die Zustellbetriebsart auf eine Ausfeuerbetriebsart einzustellen.
Falls bei dem Schritt 114 ein Code G51 festgestellt wird, wird bei dem Schritt 116 die Kennung in den Werkstückart-Einstellbereich 325 rückgesetzt, um die Werkstückart auf eine Nockenart einzustellen.
Falls ferner bei dem Schritt 118 ein Code x festgestellt wird, schreitet der Prozeß der Hauptzentraleinheit 31 zu einem Schritt 120 weiter, bei dem festgestellt wird, ob die Werkstückart auf die Nockenbetriebsart eingestellt ist, und die Zustellbetriebsart auf die (nachfolgend als Nockenschleif-Betriebsart bezeichnete) Schleif-Zustellbetriebsart eingestellt ist oder nicht. Falls die Betriebsart die Nockenschleifbetriebsart ist, wird bei einem Schritt 128 die Impulsausgabe für das Schleifen des Nockens ausgeführt. Falls nicht, wird bei einem Schritt 121 eine gleichmäßige Impulsausgabe ausgeführt, die nicht mit der Drehung der Hauptspindel synchronisiert ist.
Falls andererseits bei dem Schritt 118 nicht der Code x festgestellt wird, wird bei einem Schritt 124 festgestellt, ob der Ausfeuerungsprozeß befohlen ist oder nicht. Falls der Ausfeuerungsprozeß befohlen ist, schreitet das Programm der Hauptzentraleinheit 31 zu einem Schritt 126 weiter, bei dem die Impulsausgabe für das Ausfeuerungsschleifen ausgeführt wird.
Anhand des in Fig. 10 dargestellten NC-Programms wird der Prozeß für das tatsächliche Nockenschleifen unter Korrektur erläutert.
Wenn an dem Bedienungsfeld 45 der Schalter 452 betätigt wird, wird entsprechend dem in Fig. 8(a) und Fig. 8(b) dargestellten Prozeß das in Fig. 10 dargestellte NC-Programm für den Bearbeitungszyklus Block für Block decodiert. Zuerst wird im Ansprechen auf den Code G51 in einem Block N010 die Werkstückbetriebsart auf die Nockenbetriebsart eingestellt, und es wird bei dem Schritt 116 ein Satz der Idealprofildaten gewählt, der durch die Profilnummer P1234 bezeichnet ist. Dann wird bei dem Schritt 108 im Ansprechen auf den Code G01 in dem Block N020 die Zustellbetriebsart auf die Schleif-Zustellbetriebsart eingestellt und bei dem Schritt 128 der Nockenschleifprozeß entsprechend den Zustelldaten X-0.1 ausgeführt. Die Daten mit dem Code F in dem Block N020 geben die Zustellstrecke je Umdrehung der Hauptspindel 13 an, und die Daten mit dem Code R geben die Zustellgeschwindigkeit je Umdrehung der Hauptspindel 13 an. Die Daten mit dem Code S geben die Drehzahl der Hauptspindel 13 an. Da bei dem in Fig. 10 dargestellten NC- Programm die Daten mit dem Code F und die Daten mit dem Code R den gleichen Wert haben, wird die Schleifscheibe G fortgesetzt mit konstanter Geschwindigkeit vorgeschoben, bis die gesamte Einschnittzustellgröße einen programmierten Gesamt zustellwert mit dem Code X erreicht.
Durch den Prozeß bei dem Schritt 128 wird der Nockenschleifvorgang unter Korrektur ausgeführt. Die Einzelheiten des Prozesses bei dem Schritt 128 sind in Fig 9(a) und 9(b) dargestellt. Zuerst wird aus den Daten mit dem Code R bei dem Schritt 200 die Impulsanzahl berechnet, die dem Einschnittzustellausmaß je Drehwinkeleinheit (0,50) entspricht. Dann werden bei dem Schritt 202 entsprechend der befohlenen Profildatennummer und der befohlenen Drehzahl der Hauptspindel aus der Korrekturwerttabelle 3271 ein Phasenkorrekturwert ΔR und eine Korrekturdateinummer P abgerufen, und aus dem Dateibereich 3272 wird die durch die Korrekturdateinummer P bestimmte Korrekturdatei abgerufen. In der Korrekturdatei ist eine Folge von X-Achsen-Korrekturwerten ΔX(I) für aufeinanderfolgende Drehwinkelstellungen der Hauptspindel 13 gespeichert, wobei die jeweiligen Drehstellungen in Abständen von 0,5º liegen.
Der Phasenfehler kann durch Versetzen der Auslesestelle der Ausführungsprofildaten korrigiert werden, die um ein dem Phasenkorrekturwert ΔR entsprechendes Ausmaß vor einer theoretischen Auslesestelle liegt, welche der befohlenen Winkelstellung der Hauptspindel entspricht. Bei dem Schritt 202 wird auch die dem Phasenkorrekturwert ΔR entsprechende Versetzungsadresse IO berechnet. Dann wird bei einem Schritt 204 die Ausleseadresse I anfänglich auf die Versetzungsadresse IO eingestellt. Die Ausleseadresse I wird zum Bestimmen der Auslesestellen der Idealprofildaten und der X-Achsen-Korrekturwerte benutzt.
Danach wird bei einem Schritt 206 ein Impulsausgabe-Endsignal eingegeben, um festzustellen, ob die vorangehende Impulsausgabe abgeschlossen ist, oder nicht. Falls die vorangehende Impulsausgabe abgeschlossen ist, werden die Ausführungsprofildaten D(I) und die X-Achsen-Korrekturwerte ΔX(I) ausgelesen und dann werden Ausführungsprofildaten A(I) mit der nachstehenden Gleichung berechnet:
A(I) = D(I) - ΔX(I)
Danach wird in einem Schritt 210 festgestellt, ob die Einschnittzustellung innerhalb einer Umdrehung beendet bzw. abgeschlossen ist oder nicht. Dies wird in Abhängigkeit von den Daten mit dem Code F ermittelt. In diesem Fall wird die Ermittlung, ob die Einschnittzustellung beendet ist oder nicht, durch die Feststellung vorgenommen, ob das Zustellausmaß innerhalb einer Umdrehung 0,1 mm erreicht oder nicht. Falls die Einschnittzustellung innerhalb einer Umdrehung nicht beendet ist, wird bei einem Schritt 212 aus dem Einschnittbereich je Winkeleinheit und den Ausführungsprofildaten A(I) der Betrag von Bewegungsdaten berechnet. Dann werden bei einem Schritt 214 die Einstellungsdaten an die Antriebs-Zentraleinheit 36 abgegeben. Falls andererseits die Einschnittzustellung innerhalb einer Umdrehung beendet ist, wird bei einem Schritt 213 das Bewegungsausmaß nur aus den Ausführungsprofildaten A(I) berechnet.
Bei einem Schritt 216 wird dann festgestellt, ob die Ausleseadresse I eine Endadresse Imax der Profildaten erreicht hat oder nicht. Falls I ≥ Imax ist, wird die Ausleseadresse I bei einem Schritt 218 auf einen Ausgangswert "1" rückgesetzt, um die Ausleseadresse auf die Anfangsadresse zurückzustellen. Falls nicht, wird bei einem Schritt 220 die Ausleseadresse I um "1" aufgestuft. Dann wird ermittelt, ob die Ausleseadresse I die Versetzungsadresse 10 erreicht oder nicht, um damit eine Umdrehung der Hauptspindel 13 zu erfassen. Falls die Ausleseadresse I die Versetzungsadresse 10 erreicht, wird festgestellt, ob das gesamte Einschnittzustellausmaß ein programmiertes Gesamt-Zustellausmaß erreicht, welches mit dem Code X programmiert ist. Falls das gesamte Einschnitt-Zustellausmaß nicht das programmierte Ausmaß erreicht, kehrt das Programm zu dem Schritt 206 zurück, um wiederholt den vorangehend beschriebenen Prozeß weiterauszuführen. Falls das gesamte Einschnitt-Zustellausmaß das programmierte Ausmaß erreicht, ist damit der Prozeß für das Schleifen des Nockens gemäß dem NC-Programm in dem Block 20 beendet.
Der Prozeß für das Ausfeuerungsschleifen wird im weiteren entsprechend dem Code G04 in dem Block N030 ausgeführt. Dieser Prozeß ist dem in Fig. 9(a) und 9(b) dargestellten Prozeß gleichartig. Bei diesem Prozeß tritt jedoch keine Einschnittzustellung auf, und das Ausfeuerungsschleifen ist beendet, wenn die Anzahl der Umdrehungen der Hauptspindel 13 einen programmierten Wert erreicht. D.h., während des Ausfeuerungsschleifens werden ein Phasenkorrekturwert ΔR und eine Folge von X-Achsen-Korrekturwerten ΔX(I) entsprechend der Profildatennummer und der Drehzahl der Hauptspindel abgerufen. Dann werden aufeinanderfolgend Idealprofildaten ausgelesen, die gegenüber der befohlenen Winkelstellung der Hauptspindel um den Phasenkorrekturwert ΔR versetzt sind, und durch den X- Achsen-Korrekturwert ΔX(I) korrigiert. Die korrigierten Idealdaten werden aufeinanderfolgend während der programmierten Drehung des Werkstücks ausgegeben, so daß das Ausfeuerungsschleifen unter Korrektur von Fehlern bewerkstelligt wird, die sich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Hauptspindel ändern.

Claims

1. Numerisch gesteuerte Schleifmaschine, die eine Hauptspindel (13) und einen Werkzeugschlitten (20) mit einem daran angebrachten Werkzeug (G), welche numerisch zum Schleifen eines unrunden Werkstückes (W) gemäß Profildaten gesteuert werden, die eine Profilerzeugungsbewegung des Werkzeuges (G) entlang einer Endform des Werkstückes (W) bestimmen,

einen ersten Motor (14) zum Drehen der Hauptspindel (13), einen zweiten Motor (23) zum Bewegen des Werkzeugschlittens (20), eine Impulsgeneratorvorrichtung (52) zum Erfassen von zumindest der Drehzahl des zweiten Motors (23) und zum Abgeben eines Rückführungssignals,

eine Profildaten-Speichereinrichtung (32) zum Speichern der Profildaten,

eine Steuereinrichtung (31, 36, 37) zum Auslesen der Profildaten aus der Speichereinrichtung (32) und zum Abgeben entsprechender Befehlssignale, welche entsprechend einer befohlenen Drehzahl der Hauptspindel (13) abgegeben werden,

eine erste Treibereinheit (41) für das Betreiben des ersten Motors (14) und

eine zweite Treibereinheit (40) zum Betreiben des zweiten Motors (23) im Ansprechen auf die Befehlssignale und das Rückführungssignal aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die numerisch gesteuerte Schleifmaschine ferner mit einer Korrektur- Speichereinrichtung (327) zum Speichern einer Vielzahl von Phasenkorrekturwerten (R1-R6), die einer jeweiligen Drehzahl der Hauptspindel (13) entsprechen, und einer Vielzahl von Stellungskorrekturdaten (P1-P6) versehen ist, die den jeweiligen Drehzahlen der Hauptspindel (13) entsprechen, wobei die jeweiligen Stellungskorrekturdaten (P1-P6) aus einer Folge von Stellungskorrekturwerten für aufeinanderfolgende Drehstellung der Hauptspindel (13) zusammengesetzt sind, und

die Steuereinrichtung (31, 36, 37) ferner eine Einrichtung (31; 202) zum Abfragen der Korrektur-Speichereinrichtung (327) nach dem Phasenkorrekturwert (R1-R6) und den Stellungskorrekturdaten (P1-P6), die der Drehzahl der Hauptspindel (13) während des Bearbeitungsvorgangs entsprechen, und zum Korrigieren der Profildaten mit dem abgefragten Phasenkorrekturwert und den abgefragten Stellungskorrekturdaten aufweist.

2. Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Profildaten-Speichereinrichtung (32) eine Folge von Stellungsdaten für den Werkzeugschlitten (20) in aufeinanderfolgenden Speicheradressen speichert,

daß der Stellungskorrekturdaten-Speicherbereich (3272) eine Folge von Korrekturwerten in aufeinanderfolgenden Speicheradressen speichert und

daß die Steuereinrichtung (31, 36, 37) eine Einrichtung (202, 204, 208) zum Versetzen der Auslesestelle für die Profildaten und die Korrekturwerte von einer theoretischen Speicheradresse um ein Ausmaß, des dem abgefragten Phasenkorrekturwert entspricht, und zum aufeinanderfolgenden Auslesen der Stellungsdaten und der Stellungskorrekturwerte aus einer versetzten Speicheradresse sowie zum Korrigieren der ausgelesenen Stellungsdaten mit den ausgelesenen Stellungskorrekturwerten aufweist.