Brevet FR2523329A1 — publié le 19830916

Procédé pour commander la sélection d'outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale La présente invention concerne un procédé,pour commander la sélection des outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale muni de deux porte-outil. Dans un tour à commande numérique quadriaxiale dans lequel deux porteoutil sont commandés individuellement pour effectuer un usinage, il existe un accroissement constant du nombre de types d'outils pouvant être utilisés pour l'usinage, de sorte que le degré de liberté augmente dans l'usinage et, par ailleurs, il devient nécessaire de déterminer et de choisir les outils qui conviennent pour des parties usinées et pour des modes d'usinage. Jusqu'à présent, cette détermination était effectuée par un programmeur lors de la création du programme d'usinage. Toutefois, il est nécessaire que le programmeur possède un niveau élevé de connaissances et d'expérience pour connaître les caractéristiques de chacun des nombreux outils montés sur le porte-outil et pour choisir convenant pour chaque usinage, et il faut beaucoup de travail et de temps pour former un programme d'usinage Par conséquent, dans le cas d'une opéra- tion d'usinage de petitèsériesde grande diversité, l'avantage que présente le tour à commande numérique quadriaxiale pour réduire le temps d'usinage se trouve annihilé fâcheusement par l'augmentation du temps nécessaire pour former un programme dtusinage. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet principal un procédé pour commander la sélection des outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale sans qu'un programmeur ou une personne analogue soit nécessaire pour donner une instruction commandant la sélection des outils, ceci apportant une solution au problème mentionné ci-dessus de la technique antérieure. A cette fin, un procédé selon la présente invention pour commander la sélection des outils dans un tour a commande numérique quadriaxiale comprend: l'utilisation d'une mémoire de types d'outils emmagasinant un tableau de types d'outils montrant les types d'outils devant être utilisés en fonction des parties usinées et des modes d'usinage, et une mémoire d'informationsd'outils emmagasinant des données relatives à des outils comme, par exemple, les types des outils montés sur les porte-outil, les positions des outils sur les porte- outil, l'identification des porte-outil, etc; à extraire le contenu du tableau de types d'outils prusent dans la mémoire de types d'outils en fonction des modes d'usinage et des parties usinées pour chaque phase d'usinage afin de déterminer les types des outils devant ttre utilisés dans chaque phase d'usinage; et à extraire en outre les données d'outils présentes dans la mémoire d'informationsd'outils en se basant sur les types des outils ainsi duterminés, de manière à choisir et "a extraire ainsi les outils pouvant être utilisés dans chaque phase d'usinage. Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description du mode de réalisation préféré donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels s la figure 1 est un schéma synoptique de la commande d'un exemple de tour à commande numérique quadriaxiale auquel la présente intention est appliquée; la figure 2 est une illustration schématique d'une mémoire de types d'outils a la rigure 3 est une illustration schématique du contenu d'une mémoire de conditionsd'utilisation; et la figure 4 est une illustration des divers types d'outils. Comme on peut le voir sur la figure 1, un tour 1 à commande numérique quadriaxiale comporte une unité de commande principale 2 à laquelle sont reliés un clavier 3, un dispositif d'affichage 4, une unité b de commande de sélection de porte- outil, une mémoire 5 d'informatiom d'usinage, une unité b de commande de choix d'outil et une mémoire 7 de programme d'usinage A l'unité 6 de commande de choix d'outil sont reliées une mémoire 12 de types d'outils, une mémoire 10 d'informationsd'outils et une mémoire 13 de-conditionsd'utili- sation A la mémoire 7 de programme d'usinage est reliée une unité 11 de commande de porte-outil reliée k l'unité de commande principale 2 L'unité 11 de commande de porte-outil peut commander l'entraînement de chaque porte-outil 16, 17 qui sont disposés en face l'un de l'autre de part et d'autre de l'axe de& atx bodhe 15, respectivement, et qui sont adaptés pour être déplacés dans les directions indiquées par les flèches A, B et C, D indépendamment l'un de l'autre Chacun des porte-outil 16, 17 est muni de plusieurs outils 19 Les outils 19 peuvent être sélectionnés et utilisés k volonté par rotation du porte-outil 16, 17 De plus, une pièce 22 k usiner est supportée entre un mandrin 20 et une poupée mobile 21. Du fait que le tour 1 k commande numérique quadriaxiale a la structure décrite, l'opérateur, dans le cas o il veut effectuer une opération d'usinage en utilisant ce tour 1, procède de la façon suivante Tout d'abord, en fonction d'une forme finale représentée sur le dessin, l'opérateur introduit successivement k l'aide du clavier 3 et par l'intermédiaire de -25 l'unité de commande principale 2 dans la mémoire 5 d'infor- matiow d'usinage des informations d'usinage INF nécessaires pour obtenir la forme finale, cela pour chaque phase d'usinage (une série d'opérations d'usinage effectuées de façon continue dans le temps au moyen d'outils identiques) Les informations d'usinage INF comprennent une instruction concernant quelle est celle des parties usinées CA de la périphërie extérieure, de la périphérie intérieure et de la surface d'extrémité de la pièce 22 qui doit être usinée, cela pour chaque phase d'usinage, ainsi qu'une instruction concernant le dessin du deplacement d'un outil k l'endroit de la partie usinée CA,en tant qu'un des modes d'usinage MODE Comme représenté sur la figure 2, les modes d'usinage MODE sont classés en mode "chariotage" dans lequel un outil est déplacé parallèlement à la broche, en mode "profilage" dans lequel un outil est déplacé parallèlement à un profil final, en mode "chanfreinage" pour couper des parties non coupées par suite de l'angle de l'arête de coupe à l'extré- mité, en mode "dressage" pour couper une surface d'extrémité, en mode "filetage" pour tailler un filet, en mode "rainurage" pour former une rainure, en mode "perçage" pour un perçage au moyen d'un foret, en mode "simple action" dans lequel un outil est réglé manuellement L'opérateur choisit et introduit un mode d'usinage MODE convenant pour l'usinage de la partie usinée en se basant sur la forme finale representée sur le dessin En outre, l'opérateur introduit en tant qu'informations d'usinage IN? des données relatives au caractère d'ébauchage ou bien de finition d'usinage, aux directions d'usinage, au diamètre intérieur minimal de la matière semi-ouvrée, etc, pour chaque phase d'usinage La forme finale est donc décou-. posée en une pluralité de parties usinées CA et de modes d'usinage MODE, etc, et ces informations sont emmagasinées par l'intermédiaire de l'unité de commande principale 2 dans la mémoire 5 d'informations d'usinage en tant qu'informations d'usinage INF relatives à chaque phase d'usinage D'autre part, l'unité de commande principale 2 fournit les informations d'usinage inscrites INP à l'unité 6 de commande de choix d'outil qui extrait le contenu de la mémoire 12 de types d'outils et détermine les types TG des outils devant être utilisés dans l'usinage en fonction des modes d'usinage MODE et des parties-usinées CA relatives à chaque phase d'usinage. Ln d'autres termes, comme représenté sur la figure 29 la mémoire 12 de types d'outils emmagasine préalablement un tableau TTBL de types d'outils indiquant les modes d'usinage MODE et les parties usinées CA en tant que paramètres De ce fait, lorsque les modes d'usinage MODE et les parties usinées CA ont été extraits, les types TG des outils à utiliser dans l'usinage sont immédiatement déterminés à partir du tableau ïTBL Comme types TG d'outils, onze types, allant de (Tl) à (Tli) ont été préparés, comme on peut le voir sur la figure 4, y compris les positions et les directions de déplacement (indiquées par des flèches sur la figure) des outils par rapport à la pièce 22 De plus, on a prévu, comme autre type (T 12) un type correspondant au mode d'usinage "simple action" dans lequel l'opérateur désigne manuellement un outil Après que les types TG des outils devant #tre utilisés ont été ainsi déterminés, l'unité de commande 6 extrait le contenu de la mémoire 10 d'informations d'outils pour extraire les outils convenant pour les types TG déterminés La mémoire 10 d'infor- mations d'outils emmagasine préalablement des données TDTA d'outils tels que les types TG de tous les outils 19 montés sur les porte-outil 16, 17, que ces outils soient ou non pour un usinage d'ébauchage ou un usinage de finition, le caractère de chacun des outils, ce caractère étant la direction de départ de la coupe lorsque la face supérieure de l'outil est orientée vers le haut et la direction de rotation de la broche est vers l'avant dans un tour h pointes muni d'un seul porte-outil, la façon selon laquelle les outils sont montés sur les porte-outil, les positions des outils sur les porte-outil, l'identification des porte-outil, l'angle de l'arête de coupe à l'extrémité, le diamètre d'usinage minimal (dans le cas d'un outil de perçage), etc Par conséquent, l'unité de commande 6 choisit et extrait des outils pouvant être utilisés en fonction des types TG d'outils ainsi que des données de degré de finition et des données de diamètre intérieur minimal de la matière semi- ouvrée parmi les informations d'usinage INF* Après que les outils pouvant être utilisés ont été ainsi choisis et extraits, l'unité de commande 6 rapporte les données TDTA d'outils relatives aux outils extraits à celles contenues dans un tableau UIBL de conditions d'utilisation stocké dans la mémoire 13 de conditions d'utilisation afin de savoir si les combi- naisons du caractère de chacun des outils, de la façon selon ô laquelle les outils sont montés sur les porte-outil, des directions d'usinage et des directions de rotation de la broche 15 satisfont les conditions indiquées dans le tableau UTBL Comme on peut le voir sur la figure 3, le tableau UTBL montre les combinaisons du caractère de chacun des outils et des directions de rotation de la broche correspondant aux directions d'usinage (indiquées par des flèches sur la figure) Seuls les outils satisfaisant ces conditions sont déterminés comme étant les outils devant être utilisés Après que les outils ont été déterminés, l'unité de commande 6 communique à l'unité 8 de commande de sélection de porte-outil, par l'intermédiaire de l'unité de commande principale 2, les noms des outils devant être utilisés dans l'usinage, les porte-outil supportant ces outils et les positions de ces derniers sur les porte-outil. En se basant sur ces informations, l'unité de commande 8 détermine les outils qu'il faut utiliser pour chaque phase d'usinage, conjointement avec les porte-outil supportant les outils concernés, respectivement Lorsque la détermination des outils devant être utilisés pour chaque phase d'usinage est terminée, l'unité de commande principale 2 emmagasine dans la mémoire 7 de programme d'usinage les phases d'usinage attri- buées à chacun des porte-outil, conjointement avec les noms des outils devant être utilisés et les diverses conditions de coupe, en formant ainsi un programme d'usinage PRO Lorsque la formation Au programme d'usinage PRO est terminée, l'unité de commande prircp -2 donne des instructions à l'unité 11 de commande de porte-outil et vait tourner le mandrin 20 conjoin- tement avec la pièce 22, À ce moment, l'unité 11 de commande de porteoutil extrait de la -mémoire 7 le programme d'usinage PRO et fait tourner les porte-outil 16, 17 afin de choisir les outils 19 désignés dans le programme PRO puis déplace les porte-outil 16, 17 dans les directions indiquées par les flèches À, B et C, D, en exécutant ainsi l'usinage. On voit d'après la description qui précède que le procédé de l'invention comprend: l'utilisation, d'une part, de la mémoire 12 de types d'outils dans laquelle est emmagasiné le tableau TTBL de types, d'outils indiquant les types TG des outils devant être utilisés en fonction des parties usinées CA et des modes d'usinage MODE et, d'autre part, la mémoire 10 d'informations d'outils dans laquelle sont emmagasinés les données TDT de données d'outils,comme par exemple les types TG des outils 19 montés sur les porte-outil 16, 17, les posi- tions des outils sur les porte-outil, l'identification des porte-outil, etc; l'extraction du contenu du tableau TTBL de types d'outils en fonction des modes d'usinage MODE et des parties usinées CÀ pour chaque phase d'usinage afin de déter- miner les types TG des outils devant être utilisés dans l'usinage; et en outre l'extraction du contenu des données TDTA d'outils en se basant sur les types TG ainsi déterminés, de manière à choisir et à extraire les outils 19 pouvant être utilisés dans l'usinage Par conséquent, il n'est plus néces- saire que l'opérateur ou le programmeur donne au tour 1 des instructions pour choisir les outils 19 devant être utilisés dans chaque usinage tout en tenant compte soigneusement des caractéristiques des outils 19 C'est pourquoi, il devient possible non seulement de former facilement le programme d'usinage PRO en une période de temps extrêmement brève mais également d'exécuter de façon efficace même une opération d'usinage par petites séries d'une grande diversité. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Procédé pour commander la sélection d'outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale muni de deux porte- outil supportant chacun plusieurs outils et adapté pour effectuer un usinage par l'utilisation desdits porte-outil, le procédé susvisé étant caractérisé par le fait qu'il comprend: l'utilisation d'une mémoire ( 12) de types d'outils dans laquelle est emmagasiné un tableau (TTBL) de types d'outils indiquant les types des outils devant être utilisés en fonction des parties usinées (CA) et des modes d'usinage (MODE), et une mémoire ( 10) d'informations d'outils dans laquelle sont emmagasinées des données (TDTA) d'outils tels que les types (TG) desdits outils montés sur lesdits porte-outil ( 16, 17), les positions desdits outils sur lesdits porteoutil, l'identification desdits porte-outil, etc; l'extraction du contenu dudit tableau de types d'outils se trouvant dans ladite mémoire de types d'outils en fonction desdits modes d'usinage et desdites parties usinées pour chacune des phases d'usinage afin de déterminer les types des outils utilisés dans chaque phase d'usinage d et en outre à extraire lesdites données d'outils de ladite mémoire d'informations d'outils en se basant sur lesdits types des outils ainsi déterminés, de manière à sélectionner et à extraire ainsi les outils pouvant être utilisés dans chaque phase d'usinage. 2 Procédé pour commander la sélection des outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites parties usinées sont indiquées dans ledit tableau de types d'outils, en étant classés au moins en trois catégories, à savoir S la périphérie extérieure, la périphérie intérieure et la surface d'extrémité. 3 Procédé pour commander la sélection des outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits modes d'usinage sont indiqués dans ledit tableau de types d'outils, en étant classés au moins en sept catégories S b savoir un mode chariotage, un mode profilage, un mode chanfreinage, un mode dressage, un mode filetage, un mode rainurage et un mode perçage. 4 Procédé pour commander la sélection des outils dans un tour à commande numérique quadriaxiale selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise en outre une mémoire ( 13) de conditions d'utili- sation dans laquelle est emmagasiné un tableau de conditions d'utilisation indiquant des conditions de combinaison entre le caractère de chacun desdits outils et les directions de rotation d'une broche ( 15) correspondant à des directions d'usinage, grâce à quoi après que les outils pouvant être utilisés dans l'usinage ont été choisis et extraits à la suite de la lecture desdites données d'outils contenues dans ladite mémoire d'informations 4 'outils, il est jugé si ou au non les outils extraits satisfont lesdites conditions indiquées dans ledit tableau de conditions d'utilisationet seuls les outils satisfaisant lesdites conditions sont déterminés comme étant les outils pouvant être utilisés dans l'usinage.