数控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数控装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载有不具有Y轴的NC转塔车床。NC转塔车床具有a轴，其进行工件的进给动作；(:轴，其进行工件的旋转；X轴，其是与Z轴垂直的轴，并且进行刀具转塔的进给动作；以及转塔旋转轴，其进行刀具转塔的旋转，但该NC转塔车床不具有与Z轴以及X轴垂直的Y轴。在如上所述的NC转塔车床中，使C轴的旋转与转塔旋转轴的旋转进行组合，产生刀具的相对于工件的在Y轴方向的进给动作。由此，根据专利文献1，能够使用不具有Y轴的NC转塔车床而如同具有Y轴那样执行机械加工作用。
[0003]专利文献1:日本特公平3-33441号公报
【发明内容】
[0004]在专利文献I所记载的技术中，对于不具有Y轴的NC转塔车床，通过工件的C轴、转塔的X轴(工件接近轴)、转塔的H轴(转塔转向轴)进行虚拟Y轴控制，因此，对与X轴垂直的面进行沿Y轴的加工成为前提。即，在专利文献I中，没有任何关于对从X轴以及Z轴倾斜的倾斜面进行沿Y轴的加工的记载。
[0005]本发明就是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于得到一种数控装置，该数控装置能够通过不具有Y轴的工作机械，对从X轴以及Z轴倾斜的倾斜面进行沿Y轴的加工。
[0006]为了解决上述的课题，并实现目的，本发明的I个技术方案所涉及的数控装置用于控制工作机械，该工作机械具有:x轴，其使安装有刀具的转塔进行移动；2轴，其使工件进行移动；以及B轴，其使所述转塔绕与所述X轴以及所述Z轴垂直的中心线进行旋转，并且，该工作机械还具有下述H轴和C轴中的至少一个，该H轴使所述转塔绕与所述B轴的旋转的中心线垂直的中心线进行旋转，该C轴使所述工件绕与所述Z轴平行的中心线进行旋转，该工作机械不具有与所述X轴以及所述Z轴正交的Y轴，该数控装置的特征在于，具有进行下述虚拟Y倾斜面加工的单元，该虚拟Y倾斜面加工是在下述虚拟Y轴倾斜面加工模式中，在将所述刀具以中心轴线相对于从所述X轴以及所述Z轴倾斜的倾斜面垂直的方式设为倾斜的状态下，使所述刀具相对于所述倾斜面沿所述Y相对地移动，该虚拟Y轴倾斜面加工模式进行控制，使得所述刀具按照加工程序中的X-Y-Z轴移动指令，相对于所述工件沿X-Y-Z轴相对地移动。
[0007]发明的效果
[0008]根据本发明，在虚拟Y轴倾斜面加工模式中，能够进行虚拟Y倾斜面加工，该虚拟Y倾斜面加工在将刀具以中心轴线相对于从X轴以及所述Z轴倾斜的倾斜面垂直的方式设为倾斜的状态下，使刀具相对于倾斜面沿Y轴相对地移动。由此，能够通过不具有Y轴的工作机械，对从X轴以及Z轴倾斜的倾斜面进行沿Y轴的加工。
【附图说明】
[0009]图1是表示实施方式I的工作机械的结构的图。
[0010]图2是表示实施方式I所涉及的数控装置的结构(启动模式时)的图。
[0011]图3是表示实施方式I所涉及的数控装置的结构(虚拟Y轴倾斜面模式时)的图。
[0012]图4是表示实施方式I所涉及的数控装置的动作的流程图。
[0013]图5是表示实施方式I所涉及的数控装置的启动模式时的动作的流程图。
[0014]图6是表示实施方式I所涉及的数控装置的虚拟Y轴倾斜面模式时的动作的流程图。
[0015]图7是表示实施方式I所涉及的数控装置的虚拟Y轴倾斜面模式时的各轴的动作的图。
[0016]图8是表示实施方式I的工件的加工步骤的图。
[0017]图9是表示实施方式I的变形例中的工件的加工步骤的图。
[0018]图10是表示实施方式I的其他变形例所涉及的数控装置的结构(虚拟Y轴倾斜面模式时)的图。
[0019]图11是表示实施方式I的其他变形例的工件的加工步骤的图。
[0020]图12是表示实施方式2的工作机械的结构的图。
[0021]图13是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构(启动模式时)的图。
[0022]图14是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构(虚拟Y轴倾斜面模式时)的图。
[0023]图15是表示实施方式2所涉及的数控装置的虚拟Y轴倾斜面模式时的各轴的动作的图。
[0024]图16是表示实施方式2的变形例所涉及的数控装置的结构(虚拟Y轴倾斜面模式时)的图。
[0025]图17是表示基本方式的工作机械的结构的图。
[0026]图18是表示基本方式所涉及的数控装置的结构的图。
[0027]图19是表示基本方式的数控装置的动作的图。
[0028]图20是表示基本方式的数控装置的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面，基于附图，对本发明所涉及的数控装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
[0030]实施方式I
[0031]在说明实施方式I所涉及的数控装置Ii之前，使用图17以及图18对基本方式所涉及的数控装置I的大致结构进行说明。图17(a)以及图17(b)分别是表示由基本方式所涉及的数控装置I控制的工作机械900的外观结构的斜视图以及正视图。图18是表示基本方式所涉及的数控装置I的结构的框图。
[0032]工作机械900如图17 (a)、(b)所示，具有转塔906以及工件支撑部907。工作机械900具有X轴、Z轴、H轴、C轴、以及主轴。X轴是使转塔906移动的移动轴。Z轴是使工件W移动的移动轴。H轴是使转塔906绕与Z轴平行的旋转中心线旋转，从而使刀具9061、9062转向的旋转轴。刀具9061、9062的中心轴线从H轴的旋转中心线开始呈放射状延伸。C轴是使工件W绕与Z轴平行的旋转中心线进行旋转的旋转轴。主轴是使工件支撑部907绕与Z轴平行的旋转中心线进行旋转的旋转轴。
[0033]此外，在图17中，使用虚线对与X轴、Z轴垂直的Y轴进行图示。Y轴是在用户生成的加工程序中的虚拟Y轴控制模式内所使用的虚拟的移动轴。用户在虚拟Y轴控制模式内指定X轴、Y轴、Z轴、H轴、以及C轴的坐标位置，并生成所需要的加工程序。
[0034]工作机械900如图18所示，还具有X轴伺服电动机901、H轴伺服电动机902、Z轴伺服电动机903、C轴伺服电动机904、以及主轴电动机905。X轴伺服电动机901、H轴伺服电动机902使转塔906进行X轴的移动、H轴的旋转。Z轴伺服电动机903、C轴伺服电动机904使工件支撑部907进行Z轴的移动、C轴的旋转。主轴电动机905进行主轴的旋转。
[0035]数控装置I具有显示部10、输入操作部20、控制运算部30、以及驱动部90。例如，根据用户进行的加工程序53的自动启动按钮的操作，加工程序53的自动启动的信号供给至控制运算部30。与其对应，控制运算部30启动加工程序53，根据加工程序53，生成X轴的移动量指令、H轴的旋转量指令、Z轴的移动量指令、以及C轴的旋转量指令，并供给至驱动部90。驱动部90具有X轴伺服控制部91、H轴伺服控制部92、Z轴伺服控制部93、C轴伺服控制部94、以及主轴控制部95，根据从控制运算部30输入的X轴的移动量指令、H轴的旋转量指令、Z轴的移动量指令、以及C轴的旋转量指令，对X轴伺服电动机901、H轴伺服电动机902、Z轴伺服电动机903、C轴伺服电动机904、以及主轴电动机905进行驱动。
[0036]控制运算部30具有PLC36、机械控制信号处理部34、存储部50、解析处理部40、插补处理部70、虚拟Y轴控制切换处理部38、开关35、加减速处理部37、虚拟Y轴控制处理部60、轴数据输出部39、输入控制部32、画面处理部31、以及参数设定部33。
[0037]加工程序53的自动启动的信号经由PLC36输入至机械控制信号处理部34。机械控制信号处理部34经由存储部50指示解析处理部40，使加工程序53启动。
[0038]存储部50存储有:参数51、刀具校正数据52、加工程序53、以及画面显示数据54，并且，具有作为工作区的共享区域55。
[0039]解析处理部40计算刀具校正量，并作为刀具校正数据52存储在存储部50中。解析处理部40根据加工程序53的启动指示，从存储部50读出加工程序53，对加工程序53的各程序段(各行)进行解析处理。如果在解析出的程序段(行)中包含有M代码(例如，M代码“M111”、“M101”等)，则解析处理部40将该解析结果经由存储部50、机械控制信号处理部34传送至PLC36。如果在解析出的行中包含有除了 M代码以外的代码(例如，G代码“G0”、“G1”等)，则解析处理部40将刀具校正量加到该解析结果中，并传送至插补处理部70。
[0040]PLC36在接收到虚拟Y轴控制模式ON的解析结果(例如，M代码“Mill” )的情况下，将机械控制信号处理部34内的虚拟Y轴控制模式信号处理部34a所具有的虚拟Y轴控制模式信号设为ON状态，并暂时存储在存储部50的共享区域55中。由此，在数控装置I中，开始虚拟Y轴控制模式，通过各部分参照共享区域55的虚拟Y轴控制模式信号(0N状态)，从而识别出是虚拟Y轴控制模式。PLC36在接收到虚拟Y轴控制模式OFF的解析结果(例如，M代码“M101”)的情况下，将机械控制信号处理部34内的虚拟Y轴控制模式信号处理部34a所具有的虚拟Y轴控制模式信号设为OFF状态，并暂时存储在共享区域55中。由此，在数控装置I中，取消虚拟Y轴控制模式，成为除了虚拟Y轴控制模式以外的控制模式。
[0041]插补处理部70从解析处理部40接收到解析结果(位置指令)，对解析结果(位置指令)进行插补处理，并将插补处理的结果(移动量、旋转量)供给至加减速处理部37。
[0042]加减速处理部37对从插补处理部70供给的插补处理的结果进行加减速处理。加减速处理部37将与X轴、Y轴、C轴、H轴、以及主轴相关的加减速处理结果输出至开关35，将与Z轴相关的加减速处理结果直接输出至轴数据输出部39。
[0043]开关35基于来自虚拟Y轴控制切换处理部38的切换信号，将加减速处理结果输出至虚拟Y轴控制处理部60以及轴数据输出部39中的某一个。虚拟Y轴控制切换处理部38在共享区域55的虚拟Y轴控制模式信号成为ON的虚拟Y轴控制模式下，切换开关35，以使得加减速处理部37与虚拟Y轴控制处理部60连接，在共享区域55的虚拟Y轴控制模式信号成为OFF的除了虚拟Y轴控制模式以外的控制模式下，切换开关35，以使得加减速处理部37与轴数据输出部39连接。
[0044]虚拟Y轴控制处理部60在虚拟Y轴控制模式下，将从加减速处理部37输入的X-Y轴的移动量指令变换成X-H-C坐标系中的指令。即，虚拟Y轴控制处理部60将从加减速处理部37输入的X-Y轴的移动量指令变换成移动位置指令(X1，Y1)，将变换出的移动位置指令坐标变换成作为实际坐标系的机械坐标系的移动位置指令即X轴的移动位置指令、H轴的旋转位置指令、以及C轴的旋转位置指令，求出X轴、H轴、以及C轴的各移动位置(Xr，Hr, Cr)。由此，虚拟Y轴控制处理部60经由驱动部90，联动地驱动X轴、H轴、以及C轴。
[0045]例如，数控装置I对如图19以及图20所示的工件W的加工进行控制。图19是表示数控装置I的动作的图。图20是表示数控装置I的动作的流程图。
[0046]在图20所示的步骤S901中，数控装置I将应该用于加工的刀具选择成铣削加工用的刀具9061，并更换为刀具9061。
[0047]在步骤S902中，数控装置I选择C轴模式。
[0048]在步骤S903中，数控装置I在刀具9061的中心轴线与虚拟平面中的X轴方向平行的位置处，进行转塔906以及工件W的定位(参照图19所示的(I))。虚拟平面是由X轴和虚拟Y轴形成的平面，是与程序坐标系的XY平面相对应的平面。
[0049]在步骤S904中，数控装置I根据加工程序53中的M代码的记述(例如，M代码“Ml 11”)，将虚拟Y轴控制模式设为有效。
[0050]在步骤S905中，数控装置I根据加工程序53的记述(例如，G代码“G0”)，使刀具9061移动至加工开始位置(参照图19所示的(2))。
[0051]在步骤S906中，数控装置I根据加工程序53的记述(例如，G代码“G1”)，联动地驱动X轴、H轴、以及C轴，从而，使刀具9061在沿Y轴的方向(例如，与Y轴平行的方向)上，从加工开始位置移动至加工结束位置，进行由刀具9061进行的铣削加工(参照图19所示的⑶)。
[0052]在步骤S907中，数控装置