Patent DE-102017000473-B4 (DE)
Title: Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine für das Steuern des synchronisierten Betriebs von Spindelachse und Vorschubachse
Inventor: MORITA YUUKI
IPC: B23Q15/007
Filed: 2017-01-19
Granted: 2023-05-11
Abstract: Steuerung einer Werkzeugmaschine, die zum Steuern eines synchronisierten Betriebs einer Spindelachse (12) und einer Vorschubachse (14) ausgebildet ist, wobei die Steuerung Folgendes umfasst:einen zum Erzeugen eines Spindelachsenbefehls (CS) und eines Vorschubachsenbefehls (CF) auf der Basis eines Gewindebohrprogramms (P) ausgebildeten numerischen Steuerungsteil (16);einen zum Steuern einer Drehbewegung der Spindelachse (12) entsprechend dem Spindelachsenbefehl (CS) ausgebildeten Spindelachsen-Steuerungsteil (18);einen zum Ermitteln einer Drehposition (FBS) der Spindelachse (12) ausgebildeten Drehungsermittlungsteil (20); undeinen zum Steuern einer Vorschubbewegung der Vorschubachse (14) entsprechend dem Vorschubachsenbefehl (CF) auf der Basis der Drehposition (FBS) ausgebildeten Vorschubachsen-Steuerungsteil (22);wobei der numerische Steuerungsteil (16) Folgendes umfasst:einen zum Erhalten einer Gesamtanzahl der Umdrehungen (S0) und einer Maximaldrehzahl (V0) der Spindelachse (12) in einem Zeitraum, in dem die Spindelachse (12) von einer Startposition zu einer Sollposition in Betrieb ist, vom Gewindebohrprogramm (P) und zum Senden der Gesamtanzahl der Umdrehungen (S0) und der Maximaldrehzahl (V0) als Spindelachsenbefehl (CS) an den Spindelachsen-Steuerungsteil (18) ausgebildeten Spindelachsenbefehl-Ausgabeteil (26);wobei der Spindelachsen-Steuerungsteil (18) Folgendes umfasst:einen Anlaufbewegungs-Steuerungsteil (30), der zum Bewirken, dass die Spindelachse (12) eine beschleunigte Drehung mit Maximalkapazität von der Startposition ausführt, durch eine Geschwindigkeitssteuerung, in der die Maximaldrehzahl (V0) als ein Sollwert eingestellt ist, ausgebildet ist;einen zum Ermitteln einer Maximalbeschleunigung (A0) der Spindelachse (12) während der beschleunigten Drehung mit Maximalkapazität auf der Basis der Drehposition (FBS) ausgebildeten Maximalbeschleunigungs-Ermittlungsteil (32);einen zum Ermitteln einer Restanzahl der Umdrehungen (Sr) der Spindelachse (12) während eines Zeitraums, in dem die Spindelachse (12) von einer aktuellen Position zur Sollposition in Betrieb ist, auf der Basis der Gesamtanzahl der Umdrehungen (S0) und der Drehposition (FBS) ausgebildeten Ermittlungsteil für die Restanzahl der Umdrehungen (34);einen zum Ermitteln einer Istdrehzahl (Vc) der Spindelachse (12) auf der Basis der Drehposition (FBS) ausgebildeten Istdrehzahl-Ermittlungsteil (36);einen zum Ausführen einer Geschwindigkeitssteuerung zum Bewirken, dass die Spindelachse (12) eine verzögerte Drehung mit Maximalkapazität, um eine vorgegebene Zwischendrehzahl (Vb) zu erreichen, nach der beschleunigten Drehung mit Maximalkapazität, durchführt, ausgebildeten Verzögerungsbewegungs-Steuerungsteil (38);einen zum Ausführen einer Positionssteuerung zum Bewirken, dass die Spindelachse (12) eine verzögerte Drehung durchführt, um die Sollposition zu erreichen, nachdem die Spindelachse (12) die Zwischendrehzahl (Vb) erreicht, ausgebildeten Positionierbewegungs-Steuerungsteil (40);einen zum Vorhersagen eines tatsächlichen Magnetflusses des Motors (Φvb) bei der Zwischendrehzahl (Vb) auf der Basis eines Befehlswerts für den Magnetfluss des Motors (Φmax) zum Bewirken, dass die Spindelachse (12) die Zwischendrehzahl (Vb) erreicht, ausgebildeten Flussgehalt-Vorhersageteil (42); undeinen zum Ermitteln einer Verzögerung (Adec) während der verzögerten Drehung durch die Positionssteuerung auf der Basis der Maximalbeschleunigung (A0), des Befehlswerts für den Magnetfluss des Motors Φ(max) und des Magnetflusses des Motors Φ(vb) ausgebildeten Verzögerungsermittlungsteil (44);den zum Ausführen der Positionssteuerung auf der Basis der Restanzahl der Umdrehungen (Sr), der Istdrehzahl (Vc) und der Verzögerung (Adec) ausgebildeten Positionierbewegungs-Steuerungsteil (40).