用于制造具有螺旋壳面的工件的机床的中性数据-计算机控制系统和配合的机床的制作方法

文档序号:6322470
专利名称:用于制造具有螺旋壳面的工件的机床的中性数据-计算机控制系统和配合的机床的制作方法
技术领域
本发明涉及一种机床的具有计算机系统、计算机程序和计算机程序产品,以及配合的机床的中性数据(Neutraldaten)-计算机控制系统。
目前制造机床时,面临越来越多的相互交织的生产过程,所述生产过程的标准化在工业界是首先加以考虑的问题,同时还要将用于控制机床必要的计算机系统一并在该生产过程加以考虑。其中的一个目的在于实现技术上可行的统一的机床控制系统,所述机床控制系统可以使使用者在对具体的机床类型进行更换时或甚至在更新数据库和存储数据时为根据工件程序加工产品提供尽可能高的机床控制参数的一致性。
一段时间以来已经针对不同的机床类型不断地探索这种措施,其中在此特别对锥齿轮切齿机给予了很大的重视。
在此,对于锥齿轮切齿机目前的解决方案是,整个机床系列的机床控制参数被汇集在一个具有所有的在机床系列中有关的有待控制的轴的统一的数据模型中,所述数据模型然后根据相应的实际的机床的具体情况-在可行的情况下,即用机床控制参数控制的轴实际存在的情况下-生成。
对于用于成形铣削或成形磨削具有螺旋壳面的工件,特别是圆柱齿轮、蜗杆和转子的切齿机,显然出于上述考虑需要有这样一种系统,但实际上还没有这种系统。
其原因特别在于在对工件进行成形磨削时很难克服如下技术难题机床所需的多轴定位系统需要对具体的各个移动进行相互同步,从而形成在三维空间内的定义的曲线。实现此点的方案在于,其中的一个轴不仅用于对自己进行定位,还作为导向轴用于实现与其它的有待定位的轴的同步。
在EP0784525中披露了这样一种作为现有技术的方法,其中涉及一种用于制作锥齿轮进行齿面改型的方法。优选利用下式的多项式函数对所述的轴进行控制f(Θ)=a0+a11!·ΔΘ+a22!·ΔΘ2+a33!·ΔΘ3+a34!·ΔΘ4]]>其中相应的有待控制的轴的定位函数f(θ)取决于导向轴θ的移动。其中系数a0、a1、a2、a3和a4作为通过函数f(θ)进行控制的相应的轴的定位控制的其它的参数。
根据现有技术,总是用机床的可控制的机械轴中的一个轴作为导向轴。根据滚切方法工作的和因此如EP 0 784 525中所述具有一个摇台的锥齿轮切齿机中,通常将该始终必要的摇台作为导向轴,因此其滚切移动作为用于实现与其它的轴移动同步的导向移动。与相应的机床类型的其它具体设计无关,采用该方式一直用一个机床轴作为滚切工艺条件下的统一的导向轴。
但成形磨削机床与上述相反,不具有摇台或类似的轴,因此对于不同的机床类型的机床控制参数的统一化的尝试将面临对这样一个统一的导向轴进行相应的选择的问题或放弃该选择的问题。
原则上讲,当然可以放弃这种统一的导向轴并且替代这种导向轴在机床控制参数中给出根据具体情况作为导向轴加以采用的轴。提出这样一种方案可以使机床控制参数实现一定程度的统一。但此点仍不能令人满意,这是因为随后在在更换机床类型情况下,当所述机床不具有选用的导向轴时,不仅产生提出针对导向轴新的机床控制参数的问题,而且由于上述其它轴对导向轴的依赖关系同时还需要为所有其它取决于导向轴的轴生成新的机床控制参数。如果与此相反,不存在作为导向轴的另外一个轴,则可以尝试以如下方式在工件上实现其定位结果,即对另外的在新的机床类型上存在的其它轴通过机床控制参数进行相应控制,其中其余的轴的相应的机床控制参数保持不变。
这样可以用利用工件在水平向上的旋转实现工件和工具的相对摆动的摆动轴取代利用工具轴在垂直向上的旋转实现工件和工具相对摆动的不存在的可定位的摆动轴,同时并不涉及夹头的用于对在工件夹具上的工件进行旋转的径向进给轴或可定位的旋转轴的机床控制参数。
然而对此的前提是,为所有加以考虑的机床类型的总体控制方案必须可以提出一个统一的导向轴。此点在成形磨床上是行不通的,这是因为如上所述,与根据滚切方法工作的机床不同,不存在原则上一直必要的可以作为导向移动的滚切移动。
因此,本发明的目的在于提出一种用于制造具有螺旋壳面的工件的机床的计算机控制系统,其中可以实现对具有不同的可控轴的不同的机床类型的相应的机床控制参数的应用,从而在更换有待控制的机床时(在几何尺寸允许范围内)新形成的用于对轴进行控制的机床控制参数影尽可能少。
此点通过一种用于制造具有螺旋壳面的工件的多轴机床得以实现,所述机床具有用于固定工件的工件夹具、工具、用于对工件进行加工或用于对工件和工具进行相对定位的可控的机械轴以及用于对轴进行控制的控制和/或调节装置和本发明的特征在于,至少设有一虚拟轴,所述虚拟轴作为其它轴的导向轴被参数化和仅用于实现其它轴的同步。
采用此方式建立了一种附加的虚拟轴,该虚拟轴本身并不对机床的机械轴进行控制,但却可以实现其它轴的同步。此点可以用一个取决于时间的多项式表示如下LVirt(t)=avirt.,0+avirt.,1·t+avirt.,2·t2+avirt.,3·t3即,求出的数值LVirt(t)用于对机床的机械轴进行直接控制。确切地说,所述的数值如如下所示Achspos1(LVirt(t))=a1,0+a1,1·LVirt(t)+a1,2·LVirt(t)2+a1,3·LVirt(t)3Achspos2(LVirt(t))=a2,0+a2,1·LVirt(t)+a2,2·LVirt(t)2+a2,3·LVirt(t)3Achspos3(LVirt(t))=a3,0+a3,1·LVirt(t)+a3,2·LVirt(t)2+a3,3·LVirt(t)3
同步地形成实际用于控制机械轴时采用的位置值Achspos1=(在此为3个轴,即i=1-3)。
因此,通过设定这样一个虚拟轴可以完全与机床的每个轴的每个实际移动无关地生成用于控制机械轴的轴位置,因此实现了在更换有待控制的机床时(在几何尺寸允许的范围内)仅新形成控制那些在新的机床中添加的轴的机床控制参数。与此相反,那些在机床更换之前和之后仍然存在的轴的机床控制参数可以保持不变。在上述多项式中不必重新形成对这些轴的轨迹曲线进行定义的系数a1,J。
在此就所用的虚拟轴的概念针对现有技术中对该概念的应用要说明一点的是,就此而言形成统一的概念,该概念系指仅在相应采用的控制和/或调节装置中形成的轴,所述轴在相应的机床的实际存在的机械轴中并不存在直接的对应物。与现有技术DE 42 91 619 C1的区别在于,在现有技术中的虚拟轴(下面称作软轴)用于对机械轴进行直接控制,由所述机械轴在一定程度上以软的方式结合成虚拟轴。与此相反,本发明的虚拟轴不用于对机械轴的固有的控制,特别是不用于对附加的在有待控制的机床中没有相应的对应物的轴的软合成,而仅用于对其它轴的控制的同步。
因此,也可以通过用于控制本发明的多轴机床的方法实现本发明的目的,其中首先把作为其它轴的导向轴的虚拟轴参数化,然后在机床对工件加工作业时在对其它的轴在定位时该虚拟的导向轴仅用于同步。
本发明的多轴机床优选具有至少五个可控的机械轴,用于对工件和工具进行相互定位,从而实现对旋转对称的工件的加工制作。在制作诸如蜗杆等非旋转对称的工件时,则需要至少一附加的轴,所述轴用于实现工件和砂轮在水平向上的可以观视到的相对摆动。
特别优选的是,本发明的多轴机床的特征在于,所述工具是砂轮和作为所述机械轴至少设有-砂轮的用χ标示的可定位的径向进给轴,-与径向进给轴水平正交的可定位的用ζ标示的用于对砂轮在砂轮架滑座的移动方向定位的砂轮架滑座,-夹头的可定位的用β标示的对在工件夹具上的工件进行旋转的旋转轴,-可定位的用τ标示的用于利用砂轮轴的旋转或其在垂直平面B上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动的摆动轴,-用于驱动砂轮的旋转轴ω。
也可以用可定位的移动轴δ作为机械轴,用于对砂轮沿砂轮轴的进给位置的控制。
本发明的多轴机床优选具有一个摆动轴σ,所述摆动轴作为机械轴用于利用砂轮轴的旋转或其在水平平面A上的平行投影实现工件和砂轮的相对摆动,此点也可以实现上述讨论的对非旋转对称的工件的制作。
根据对上述实施的替代或附加的实施方式,也可以用γ标示的机械轴利用工件的旋转或其在水平平面A上平行投影实现工件和砂轮的相对摆动。
另外还可以设置移动轴η作为机械轴,所述移动轴用于对工件和砂轮进行相对垂直移动。
特别优选的是由控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系生成虚拟轴,所述函数或者关系优选取决于时间,和根据本发明的实施方式仅取决于时间。但也可以使虚拟轴不取决于时间,而是取决于其它的(也可以是外部的)事件或数值,诸如机器人等例如外部机器到达的位置。
本发明的利用可任意选择的函数或关系生成虚拟轴的实施方式的优点是在磨削具有螺旋壳面的工件,例如圆柱齿轮(螺旋面,所述螺旋面的螺纹倾斜为零,即直齿)、蜗杆或者转子时经常会出现采用一个唯一的非虚拟的导向轴常常不能满足整个工件加工过程的要求的情况,这是因为它的导向运动或导向移动考虑到在实际中限定的数值精度常常很小,以便根据此还可以计算出具有其它轴的充分的移动的控制函数(或关系)的缘故。特别明显的是,当例如一用于对砂轮在砂轮架滑座的移动方向上进行定位的与径向进给轴水平正交可定位的砂轮架滑座作为导向轴加以应用和在工件上铣削作为螺旋壳面终结的与工件旋转轴垂直伸展边棱时,在大多数工件上具有多个被圆的轴段相互分隔开的或至少不同于其几何形状的螺旋面。(就此需要说明的是,具有这种部分或分段的螺旋面的工件也被视为本发明的具有螺旋壳面的工件。)在上述的情况下砂轮架滑座的在对工件轴的垂线上的位置上的移动是完全直立的并且因此在数字分辨率不受限制的情况下不再作为导向移动,因此砂轮架滑座在此位置上时不能作为导向轴加以使用。所以需要在这类位置上时对导向轴进行更换,此点将将进一步增大了实现用于不同机床模型的统一机床控制参数的难度,这是因为在更换机床时将出现上述已经提及的对新的机床的适配调整的难题,特别是对所采用的导向轴进行适配调整的难题的缘故。另外还要注意到,在工件的所述位置上对轴进行更换,基于伴随出现的对轴控制的不稳定性将导致在制作的工件上出现不希望出现的加工痕迹。
在利用可任意选择的函数或关系形成本发明的虚拟轴的情况下,则该虚拟轴在整个加工过程中都是适用的,而不必更换导向轴,因为采用这种方式由于可以任意选择,因而避免了导向轴对每种由制造过程决定的依赖关系的缘故。采用这种方式,本发明有益地也适用于仅唯一一种加以考虑的机床类型的作业的情况,这是因为在这种情况下在采用本发明的可任意选择的虚拟轴时根本不存在上述的更换导向轴的问题,因此在工件上不会出现由于所述问题带来的误差。与此相反,在对虚拟轴固定选择的情况下,则很有可能不能排出由工艺决定的依赖关系,则将会导致出现数字条件不利的系统。
如上举例所述,特别是多项式函数可以作为可任意选择的多项式函数,但也可以用圆关系作为可任意选择的多项式函数。同样也可以用数值表对可任意选择的多项式函数进行定义。
而且也可以通过控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系实现对相应机械轴的控制,其中相应的机械轴如上所述优选取决于起着导向轴作用的虚拟轴,以便实现轴位置相互的同步。
当然其中相应的轴的实现所需的位置值的控制也可以与其它的参数有关。如上所述,多项式函数作为可任意选择的函数,所述多项式函数还取决于其中的一个虚拟轴和多项式系数。
同样圆关系也适用于作为相应的机械轴的可任意选择的关系,所述圆关系取决于其中的一个虚拟轴和圆常数,优选取决于圆半径和通过坐标对设定的中点以及旋转方向。
同样情况也适用于对相应机械轴的控制,所述控制是通过控制和/或调节装置利用可任意选择的关系实现的,所述关系是由坐标的表格设定的,同样也适用于所有其它的旨在实现工件的几何形状适用的函数和/或关系。
在采用通过坐标表格形成的关系时,所述坐标表格优选由一X坐标、一Y坐标和一优选在端面上观察的法角构成。
根据本发明的另一优选实施方式,多轴机床的特征在于,还设置有存储器,在该存储器中存储机床控制参数,控制和/或调节装置可对这些机床控制参数进行存取,因此通过计算机控制可以灵活地实现本发明。
在所述存储器中设置有数据结构,所述数据结构可以实现作为其它轴的导向轴的虚拟轴的参数化,其中也可以设置实现作为其它轴的导向轴任意一个机械轴参数化的数据结构,以便可以采用那些旧的尚未与本发明的计算机系统协调一致的机床控制参数。
而且在存储器内还可以存储用于生成虚拟轴的函数或关系定义,用于通过控制和/或调节装置对相应的机械轴进行控制的函数或关系定义。
其中数据区用于识别预定义的函数或关系类型,所述函数或关系类型用于相应机械轴的函数或关系定义。这种对经常采用的函数和/或关系类型的预定义便于在存储器内对定义的存储。这种预定义的函数类型优选例如是具有作为参数的多项式系数的多项式函数(例如六次(Grad)多项式),或可以是具有作为参数的圆半径和由坐标对设定的中点以及旋转方向的圆关系。同样也可以用具有作为参数的坐标的坐标表格对关系类型预定义,其中优选分别用X坐标、Y坐标和优选从端面观察的法角作为坐标。
根据本发明的多轴机床的另一优选实施方式,在存储有机床控制参数的存储器中存在数据结构,由控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取,所述数据结构用于接收通过控制和/或调节装置对相应的机械轴的控制进行加工的工件侧面的标志,优选右或左侧面的标志。机床在对例如对蜗杆进行加工时采用的非对称的砂轮的情况下对所述参数加以应用,以便用工具的正确的侧面贴抵工件的相应的侧面。而且该控制参数还实现了与相应的侧面相符的力的控制或调节。
优选在存储有机床控制参数的控制和/或调节装置可对所述机床控制参数存取的存储器中还有一数据结构,所述数据结构将至少一组与工件的分范围相符的机床控制参数作为区段汇集在一共同的区段标识下,优选一区段编号下,其中优选这样的一组机床控制参数被汇集成区段,其中相同的轴作为导向轴被参数化。
将机床控制参数分区段划分实现了在对机床控制参数分区段结构化时也实现了与工件上的实际分区段相符的划分,从而实现了机床控制参数简明并改善了其对工件切削的可能。
本发明的具有存储器的多轴机床的所述实施方式用于说明在存储内的机床控制参数,所机床控制参数在机床工作时将生成用于对工件进行加工的机床函数。但此点不仅通过在机床的存储器中存储实现的,而且还通过具有相应的机床控制参数的诸如软盘、CD或DVD等数据载体的写入,或者也可以通过将具有机床控制参数的电子载体信号通过数据线路,例如在数据网中采用的数据线路对本发明的多轴机床的写入实现。这种数据载体或这种数据载体信号根据本发明用于将上述根据本发明的结构的数据写入本发明的多轴的机床,用于根据本发明对多轴机床进行控制。
在任何情况下,这种数据载体或这种电子载体信号根据本发明用机床控制参数写入多轴机床中,被参数化,其中在数据载体或者电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构具有一数据区,所述数据区可以实现作为其它轴的导向轴的虚拟轴的参数化以用于其它轴和数据载体或电子载体信号利用该数据结构在写入时或写入后根据本发明的方法对机床进行控制。
一种用于生成多轴机床的机床控制参数的方法用于实施本发明,本发明的方法的特征在于,如上所述生成具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号。当然所述方法也可以在具有至少一个数据处理单元和至少一个存储器的计算机系统上实现,通常作为计算机程序具有相应的指令,所述指令用于实施本发明的方法。这种计算机程序可以是任何一种形式的,特别是在作为计算机程序产品的计算机可读取的介质上,例如在软盘、CD或DVD上,其中所述介质具有计算机程序编码工具,其中分别在装入计算机程序后促使计算机通过程序实施本发明的方法。
根据本发明的上述各个不同的部分从总体上看,一种用于制造具有螺旋壳面的工件的多轴机床的中性数据-计算机控制系统具有-本发明的计算机系统,用于生成用于多轴线机床的机床控制参数,具有至少一个数据处理单元和一个存储器,其中数据处理单元的程序设计应使其可以生成至少一个本发明的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号,或-这种计算机程序或计算机程序产品,-和至少一个本发明的多轴机床。
下面将对照附图举例对本发明的实施例加以说明,所述实施例仅旨在便于对本发明的理解,并不构成本发明的保护范围的限定。图中示出

图1示出本发明的用于多轴机床的中性数据-计算机控制系统,其中所述多轴机床用于制造具有螺旋壳面的工件;图2示出本发明的多轴机床的抽象的模型,其中所述多轴机床用不同的机械轴制造具有螺旋壳面的工件,和图3示出在本发明的多轴机床上制造的具有螺旋壳面的工件。
图1示出本发明的用于多轴机床的中性数据-计算机控制系统,所述多轴机床用于制造具有螺旋壳面的工件,和所述中性数据-计算机控制系统具有本发明的计算机系统1,用于生成多轴机床2,2a的机床控制参数,具有至少一个数据处理单元和至少一个存储器,其中所述数据处理单元的程序设计应能根据本发明在一数据网中生成具有机床控制参数的电子载体信号3,和本发明的第一种多轴机床2以及第二种多轴机床2a。
根据本发明的第一种机床2(除了其它轴外)具有一机械摆动轴σ,所述机械摆动轴用于利用砂轮轴的旋转或砂轮轴在水平平面A上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动;这种方式的摆动在第二种多轴机床2a上是不能实现的。但该第二种多轴机床通过一摆动轴γ利用工件轴的旋转或其在水平平面A上的平行投影实现工件和砂轮的相对摆动。在本发明的中性数据-计算机控制系统中,在生成的机床控制参数采用本发明的虚拟的导向轴的情况下,可以很容易地实现对由计算机系统1为本发明的第一种多轴机床2生成的以及为本发明的第二种多轴机床2a生成的机床控制参数的应用。两种机床2,2a具有虚拟导向轴,从而在从第一种机床2变换到第二机床2a上时仅生成用于摆动轴γ的,而不是摆动轴σ的机床控制参数。由于通过虚拟导向轴进行逻辑连接,所以所有其它的机床控制参数可以保持不变。
图2示出本发明的多轴机床的抽象的(覆盖不同的具体的设计方案)模型,所述多轴机床用于用不同的机械轴制造具有螺旋壳面的工件,所述模型具有砂轮的可定位的径向进给轴χ,与径向进给轴水平垂直的可定位的砂轮架滑座ζ,用于在砂轮架滑座的进给方向上对砂轮进行定位,夹头的可定位的旋转轴β,所述夹头用于对在工件夹具上的工件进行旋转,可定位的摆动轴τ,用于利用砂轮轴或其在垂直平面B上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动,用于驱动砂轮的旋转轴ω,可定位的移动轴δ,用于对砂轮沿砂轮轴的进给位置进行控制,摆动轴σ,用于利用砂轮轴的旋转或其在水平面A上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动,移动轴η,用于利用工件轴的旋转或其在水平面A上的平行投影对工件和砂轮进行相对垂直移动,以及摆动轴γ,用于利用工件的旋转或其在水平面A上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动。
上述描述清楚形象的说明了加以考虑的几何关系。
图3示出本发明的多轴机床上制造的具有螺旋壳面的工件,所述工件(例如,危险、高、中或低)。
2.4用户风险用户风险114收集并存储安全事件数据的历史。用户风险114还使用历史安全事件数据来计算各个用户的风险状态。在一个实施例中,用户风险114的输出通过跟踪随时间生成的用户告警的历史来描述与用户相关联的风险级别(例如,低、中、高或危险)。
在不同的实施例中,没有先前网络使用历史的用户可被分别对待。在一个实施例中,最低风险级别可以被分配给不具有可能出于恶意的犯罪行为的历史的用户。
表2给出了用户风险级别函数或用户风险114 User_Risk_State(t,T2)的示例。
表2,User_Risk_State(t,T2)
特定用户风险状态的危险程度(例如,其被标记为低、中、高还是危险)可以取决于网络大小和所提供的服务类型(例如,商业重要应用vs扁平速率标准住宅因特网接入)。在一个实施例中,服务供应商可以因此设置用户风险114的用户风险级别(例如,危险、高、中或低)。
2.5健康健康118从性能管理系统113取得网络健康数据,并导出网络的健康状态。健康118可以是监视网络健康的一个或多个设备或系统。尽管健康118和性能管理系统113在图1中示为不同的单元,但是在替换实施例中,它们可以是控制器110内部或外部的相同单元。
如上Decision(t,T1,T2,T3)方程所指出的,由健康118生成的健康状态可以是时间窗口T3和开始时刻t的函数,并且可因此写为及按照下述比例的关系和/或函数A,B,C(在一个坐标表内)的数值表圆[C作为识别字母]R=(x-A)2+(y-B)2]]>其中R列中的数值为半径,C为旋转方向,其中-1表示顺时针旋转(顺时针方向,cw)和+1表示逆时针旋转(逆时针方向,ccw),多项式[P作为识别字母]Y=A+B·x+C·x2+D·x3+E·x4+F·x5+G·x6坐标表格的坐标(点)[K为识别字母]A列中的数值X坐标,B列中的值Y坐标,C列中的数值法角,一直存储在端面中。
举例
权利要求
1.一种用于制造具有螺旋壳面的工件的多轴机床(2),具有用于固定工件的工件夹具、工具、用于对工件进行加工的或用于对工件和工具相对定位的可控的机械轴,以及用于对轴进行控制的控制和/或调节装置,其特征在于,设置有至少一个虚拟轴,所述虚拟轴作为其它轴的导向轴被参数化并且仅用于实现其它轴的同步。
2.按照权利要求1所述的多轴机床(2),其特征在于,至少设置有五个用于对工件和工具进行相对定位的可控的机械轴。
3.按照权利要求2所述的多轴机床(2),其特征在于,设置有作为工具的砂轮;作为机械轴的至少一个砂轮的可定位的径向进给轴(χ);对应于径向进给轴水平垂直的可定位的砂轮架滑座(ζ),用于在砂轮架滑座的移动方向上对砂轮进行定位;夹头的可定位的旋转轴(β),用于对在工件夹具上的工件进行旋转;可定位的摆动轴(τ),用于利用砂轮轴的旋转或其在垂直平面(B)上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动,以及用于驱动砂轮的旋转轴(ω)。
4.按照权利要求3所述的多轴机床(2),其特征在于,还设置有作为机械轴的可定位的移动轴(δ),所述移动轴(δ)用于对砂轮沿砂轮轴的进给位置进行控制。
5.按照权利要求3或4所述的多轴机床(2),其特征在于,还设置有作为机械轴的摆动轴(σ),所述摆动轴利用砂轮轴的旋转或其在水平平面(A)上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动。
6.按照权利要求3至5中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,还设置有作为机械轴的移动轴(η),所述移动轴用于对工件和砂轮进行相对垂直移动。
7.按照权利要求3至6中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,还设置有作为机械轴的摆动轴(γ),所述摆动轴用于利用工件的旋转或其在水平平面(A)上的平行投影对工件和砂轮进行相对摆动。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系生成所述虚拟轴。
9.按照权利要求8所述的多轴机床(2),其特征在于,控制和/或调节装置利用取决于时间的可任意选择的函数或关系生成所述虚拟轴。
10.按照权利要求8或9所述的多轴机床(2),其特征在于,可任意选择的函数是一个多项式函数。
11.按照权利要求8或9所述的多轴机床(2),其特征在于,可任意选择的关系是一圆关系。
12.按照权利要求8或9所述的多轴机床(2),其特征在于,可任意选择的关系是一数值表格给出的关系。
13.按照权利要求1至12中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,通过控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系实现对相应的机械轴的控制。
14.按照权利要求8至13中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,通过控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系实现对相应机械轴的控制,所述函数或关系取决于其中的一个虚拟轴的数值。
15.按照权利要求14所述的多轴机床(2),其特征在于,通过控制和/或调节装置利用可任意选择的函数或关系实现对相应的机械轴的控制,所述函数或关系还取决于其它参数的值。
16.按照权利要求15所述的多轴机床(2),其特征在于,可任意选择的函数是一个多项式函数,所述多项式函数取决于其中的一个虚拟轴的数值和多项式系数。
17.按照权利要求15所述的多轴机床(2),其特征在于,可任意选择的关系是一圆关系,所述圆关系取决于其中的一个虚拟轴的值和圆的常数,优选取决于圆的半径和一由坐标对给定的中点以及旋转方向。
18.按照权利要求8至17中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,通过控制和/或调节装置利用可任意选择的关系实现对相应的机械轴的控制,所述关系由坐标表格给定。
19.按照权利要求18所述的多轴机床(2),其特征在于,采用X坐标、Y坐标和优选从端面观察的法角作为坐标表格的坐标。
20.按照权利要求1至19中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,还设置有存储器,在所述存储器内存储有机床控制参数,从控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取。
21.按照权利要求1至20中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,在存储有机床控制参数的可从控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取的存储器中存在数据结构,所述数据结构可实现对作为其它轴的导向轴的虚拟轴的参数化。
22.按照权利要求21所述的多轴机床(2),其特征在于,在存储有机床控制参数的和从控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取的存储器中存在数据结构,所述数据结构可实现对作为其它轴的导向轴的任意一个机械轴参数化。
23.按照权利要求1至22中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,在存储有机床控制参数的和从控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取的存储器中存在数据结构,所述数据结构用于接收函数或关系定义,所述函数或关系定义用于通过控制和/或调节装置生成虚拟轴。
24.按照权利要求1至23中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,在存储有机床控制参数的和从控制和/或调节装置对所述机床控制参数进行存取的存储器中存在数据结构,所述数据结构用于接收函数或关系定义,所述函数或关系定义用于通过控制和/或调节装置对相应的机械轴进行控制。
25.按照权利要求24所述的多轴机床(2),其特征在于,设置有至少一个预定义的函数或关系类型和所述数据结构具有至少一个用于识别预定义的函数或关系类型的数据区,所述数据区用于对相应的机械轴的函数或关系定义。
26.按照权利要求25所述的多轴机床(2),其特征在于,用作为参数的多项式系数对多项式函数,优选对六次多项式函数进行预定义。
27.按照权利要求24或25所述的多轴机床(2),其特征在于,用作为参数的圆半径和一通过坐标对给定的中点以及旋转方向对作为关系类型的圆关系进行预定义。
28.按照权利要求24至27中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,用作为参数的坐标对作为关系类型的具有坐标的坐标表格进行预定义。
29.按照权利要求28所述的多轴机床(2),其特征在于,分别采用X坐标、Y坐标和优选从端面观察的法角作为坐标。
30.按照权利要求24至29中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,机床控制参数存储在存储器内,从控制和/或调节装置对机床控制参数进行存取,在所述存储器内存在数据结构,所述数据结构用于接收通过控制和/或调节装置对相应的机械轴控制加工的工件侧面的标志,优选右或左侧面的标志。
31.按照权利要求24至30中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,机床控制参数存储在存储器内,从控制和/或调节装置对机床控制参数进行存取,在所述存储器内存在数据结构,所述数据结构将与工件的部分范围相符的至少一组机床控制参数汇集成在一共同的分段标志下的,优选一分段编号下的分段。
32.按照权利要求31所述的多轴机床(2),其特征在于,总是有这样一组机床控制参数被汇集成分段,其中同一轴作为导向轴被参数化。
33.一种对权利要求1至32中任一项所述的多轴机床(2)进行控制的方法,其中首先将一虚拟轴作为其它轴的导向轴参数化,和接着在机床对工件进行加工作业时利用虚拟轴实现其它轴定位时的同步。
34.一种用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或者电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构具有一数据区,该数据区可实现作为其它轴的导向轴的虚拟轴的参数化,和在按照权利要求33所述的方法写入或写入后数据载体或者电子载体信号(3)利用所述数据结构对机床(2)进行控制。
35.按照权利要求34所述的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或者电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构可实现对作为其它轴的导向轴的任意一个机械轴的参数化。
36.按照权利要求34或35的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构用于接收函数或关系定义,所述函数或关系定义用于通过控制和/或调节装置生成虚拟轴。
37.按照权利要求34至36中任一项所述的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或者电子载体信号上存在至少一数据结构,所述数据结构用于接收函数或关系定义,所述函数或关系定义用于通过控制和/或调节装置对相应的机械轴进行控制。
38.按照权利要求37的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,所述数据结构具有至少一个用于识别预定义的函数或关系类型,优选多项式函数类型、圆关系类型或坐标表格类型的数据区,所述函数或关系类型用于对相应机械轴的函数或关系定义。
39.按照权利要求36至38中任意一项的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构用于接收通过控制和/或调节装置对相应的机械轴的控制进行加工的工件侧面的标志,优选右或左侧面的标志。
40.按照权利要求34至39中任意一项所述的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,在所述数据载体或者电子载体信号上至少存在一数据结构,所述数据结构将与工件的部分范围相符的至少一组机床控制参数汇集成在一共同的分段标志下的,优选一分段编号下的分段。
41.按照权利要求40所述的用于写入按照权利要求1至32所述的多轴机床(2)内的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),其特征在于,总是有这样一组机床控制参数被汇集成分段,其中相同的轴作为导向轴被参数化。
42.按照权利要求1至32中任一项所述的多轴机床(2),其特征在于,所述多轴机床还具有将按照权利要求34至41中任一项所述的数据载体或电子载体信号(3)中的用于控制和/或调节装置的机床控制参数写入所述存储器中的装置。
43.一种为按照权利要求1至32中任一项以及42所述的多轴机床(2)生成机床控制参数的方法,其特征在于,生成至少一个按照权利要求34至41中任一项的所述的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3)。
44.一种用于为按照权利要求1至32中任一项以及42所述的多轴机床(2)生成机床控制参数的计算机系统(1),具有至少一个数据处理单元和至少一个存储器,其特征在于,所述数据处理单元的程序设计应使其生成至少一个按照权利要求34至41中任一项所述的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3)。
45.一种计算机程序,具有指令,所述指令用于实施按照权利要求43所述的方法。
46.一种计算机程序产品,具有一带计算机程序编码工具的可由计算机读取的介质,其中在分别装入计算机程序后通过程序使计算机实施按照权利要求43所述的方法。
47.一种计算机程序产品,具有在电子载体信号上的计算机程序,其中在分别装入计算机程序后通过程序使计算机实施按照权利要求43所述的方法。
48.一种用于制造具有螺旋壳面的工件的多轴机床的中性数据计算机控制系统,具有用于为按照权利要求1至32中任一项以及42所述的机床(2)生成机床控制参数的计算机系统(1),所述计算机系统具有至少一个数据处理单元和至少一个存储器,其中所述数据处理单元的程序设计应使其生成至少一个按照权利要求34至41中任一项所述的具有机床控制参数的数据载体或电子载体信号(3),或具有按照权利要求45所述的计算机程序,或具有按照权利要求46或47所述的计算机程序产品,和至少一个按照权利要求1至32中任一项以及42所述的多轴机床(2)。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造具有螺旋壳面的工件的多轴机床的中性数据计算机控制系统,具有可选计算机系统(1),用于生成用于多轴机床(2,2a)的机床控制参数,在所述机床上设置有至少一虚拟轴,所述虚拟轴作为其它轴的导向轴被参数化和仅用于实现其它轴同步,所述计算机系统具有至少一数据处理单元和至少一存储器,其中所述数据处理单元的程序设计应使其生成至少一个具有机床(2,2a)控制参数的数据载体或电子载体信号(3);或具有可选计算机程序或为此的计算机成产品和至少一个这种多轴机床(2,2a)。
文档编号G05B19/414GK1860421SQ200380110545
公开日2006年11月8日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者曼弗雷德·布伦贝格, 斯特凡·迪利希, 沃尔夫冈·隆登, 加利·特普费尔 申请人:特林纳瑞设备制造有限公司
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