030]首先，将刃列的编号下标设为i (I ^ i = Z，Z:刃数)，将各刃列内的切削刃7a的段编号下标设为j (I ^ j ^ N，N:在刃列内在实际加工中使用的切削刃段数)，将测量出的各切削刃振动量设为C1, , ( μ m)，各切削刃的实际的加工余量的增减量D1,,能够通过下式(I)算出。
[0031]Dlj j= Clj -C1 !, j..(I)
[0032]其中，在1-Ι为零的情况下，替换为Z。
[0033]S卩，各切削刃7a的振动量的大小并不是各切削刃7a的实际的加工余量，各切削刃7a的振动量之差(增减量)成为实际的加工余量之差。该差越大的切削刃7a，崩刃越早地发展，从而刀具寿命变短，因此要计算该值。
[0034]并且，利用下式⑵来计算各刃列的控制量Ri。
[0035]设为Rl = O时，Ri =(从Dia至D u的最大值)_{将各刃列i的(从Dia至D1^的最大值)的总和除以刃数Z而得到的值}+R1 i..(2)
[0036]并且，该计算公式意味着，刃列内的实际加工余量的最大值不会比各刃列中计算出的最大值的平均值小。
[0037]关于控制的位置(刀具旋转角度)，根据测量出刃列内的各段的振动量后的位置(从基准位置开始的旋转角度(图3的α ))，例如仅使用在实际加工中使用的切削刃7a的旋转角度平均值。切削刃7a的各位置与刀具7的主体之间的相位关系例如也可以通过与主轴6连接的编码器来掌握。主轴旋转控制装置11能够根据该编码器的输出获得切削刃7a的相位信息。
[0038]这样计算出各刃列的控制量民后，在S3中，运算装置12将在S2中计算出的控制量向各轴向进行转换，再从存储于存储装置的NC程序的进给轴指令值中减去。然后，在S4中，数值控制装置13根据减去后的进给轴指令值控制各进给轴(控制单元)而实施加工。例如如果是在X-Y平面内的加工的话，则将对于加工行进方向计算出的控制量在X轴、Y轴方向上进行分配，从而在加工的相反方向上对进给轴进行控制。重复该S3、S4的处理直至在S5中加工结束为止。
[0039]利用该控制，虽然微小的强制振动叠加于进给动作，但由于该强制振动具有与刀具7的振动相等的振动频率，因此，能够将振动叠加于进给轴，使得抑制了主轴6的I次旋转中刀具7的振动量，从而能够发挥消除刀具振动量的影响的作用。其结果是，能够减小作用于切削刃7a的最大切削力，降低刀具崩刃的发生率。此外，通过减小最大切削力，同时能够抑制颠振。
[0040]图4示出设想使用I段的刃数为4且具有3段的切削刃(4列且3段的切削刃)的刀具的情况下的各切削刃振动量的测量值和实际加工余量的增减量的计算值。该情况下，实际加工余量相对最大的切削刃在第3列的I段，为30 μπι(粗框部)。
[0041]图5不出在图4的刀具中、在每一个刃列内测量出的、以各段的切削刃振动量的平均值作为控制量的情况下的计算值、根据该计算值进行了控制的情况下的切削刃振动量的计算值以及实际加工余量增减量的计算值。该情况下，实际加工余量相对最大的切削刃在第3列的I段，为12.3 μ m (粗框部)。
[0042]对此，图6示出在相同的刀具中、利用上述计算公式求出的控制量、根据该控制量进行了控制的情况下的切削刃振动量的计算值以及实际加工余量增减量的计算值。该情况下，实际加工余量相对最大的切削刃增加至4处(进一步平均化)，成为6.3 μ m(粗框部)，振动量的影响几乎消失。而且，这还与利用表计算软件的解算机功能进行解析得出的结果大致一致。
[0043]这样，根据执行上述方式的进给轴的控制方法的机床，无需利用需要时间的复杂的计算方法，而是利用简单的计算，通过在加工中对与刀具位置(旋转角度)相对应的各轴向的刀具振动量在进给轴侧进行校正，从而能够得到实际的加工余量的最大值被平均化了的控制量。因此，能够适当地抑制刀具振动量的影响来进行加工，从而能够实现刀具7的长寿命化。
[0044]另外，刀具上的切削刃的段数以及I个段内的切削刃的数量并不限定于上述方式，可以适当增减。关于机床，只要是使下述刀具旋转、控制进给轴进行加工，则可以是复合加工机或加工中心等，并不特别限定种类，其中，所述刀具是通过将在同心圆上配置有多个的切削刃的段沿轴向安装多段而形成的。
【主权项】
1.一种机床的进给轴的控制方法，所述机床使刀具旋转而对被加工物进行加工，其中，所述刀具是通过沿轴向安装多段在同心圆上配置有多个切削刃的段而成的，该控制方法的特征在于， 根据预先测量出的所述切削刃的振动量计算各切削刃实际进行加工的被加工物的加工余量的增减量，从而计算出各刃列的所述加工余量的最大值被平均化的控制量，根据所述控制量叠加使加工中的所述进给轴沿加工的相反方向进行微小位移的控制。2.根据权利要求1所述的机床的进给轴的控制方法，其特征在于， 所述控制量民是按以下的顺序算出的，其中， 将刃列的编号下标设为i，l f i f Z，Z是刃数，将各刃列内的切削刃的段编号下标设为j，l f j 5 N，N是在刃列内在实际加工中使用的切削刃段数， 将测量出的各切削刃振动量设为C1, ,(μπι)，利用下式⑴算出各切削刃的实际的加工余量的增减量D1, ,,1Vi= cLrc1 i’.1..⑴ 其中，1-Ι为零的情况下，替换为Z， 接下来，设R1= O，利用下式⑵算出控制量R P R1=(从Du至Dy的最大值)-{将各刃列i的(从D U至D μ的最大值)的总和除以刃数Z而得到的值}+R11*.(2) ο3.一种机床，该机床使刀具旋转而对被加工物进行加工，所述刀具是通过沿轴向安装多段在同心圆上配置有多个切削刃的段而成的，该机床的特征在于， 所述机床具备: 控制量计算单元，其根据预先测量出的所述切削刃的振动量计算各切削刃实际进行加工的被加工物的加工余量的增减量，从而计算出各刃列的所述加工余量的最大值被平均化的控制量；和 控制单元，其根据所述控制量对加工中的所述进给轴叠加使所述进给轴沿加工的相反方向进行微小位移的控制。4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述控制量R1是按以下的顺序算出的，其中， 将刃列的编号下标设为i，I ^ i ^ Z，Z是刃数， 将各刃列内的切削刃的段编号下标设为j，I ^ j ^ N，N是在刃列内在实际加工中使用的切削刃段数， 将测量出的各切削刃振动量设为C1, ,(μπι)，利用下式⑴算出各切削刃的实际的加工余量的增减量D1, ,,1Vi= cLrc1 i’.1..⑴ 其中，1-Ι为零的情况下，替换为Z， 接下来，设R1= O，利用下式⑵算出控制量R P R1=(从Du至Dy的最大值)-{将各刃列i的(从D U至D μ的最大值)的总和除以刃数Z而得到的值}+R11*.(2) ο
【专利摘要】本发明提供机床的进给轴的控制方法及机床，利用简单的计算获得实际的加工余量的最大值被平均化的控制量，从而实现刀具的长寿命化。在S1中，测量出刀具的每个切削刃的振动量并经由外部输入装置预先输入运算装置中。在S2中，运算装置使用规定的计算公式来计算各刃列的旋转角度内的控制量。该控制量是各刃列中的被加工物的实际的加工余量的最大值被平均化的控制量，计算出控制量后，在S3中，运算装置将在S2中计算出的控制量沿各轴向进行转换，再从存储于存储装置的NC程序的进给轴指令值中减去。然后，在S4中，数值控制装置根据减去后的进给轴指令值控制各进给轴(控制单元)而实施加工。重复该S3、S4的处理直至在S5中加工结束为止。
【IPC分类】B23Q15/013
【公开号】CN105538036
【申请号】CN201510697473
【发明人】稻垣浩
【申请人】大隈株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年10月23日
【公告号】DE102015221000A1, US20160114449