数控装置的制造方法_2

文档序号:9278146阅读:来源:国知局
r>[0039]存储部43对在控制运算部40的处理中使用的参数431、执行的加工程序432、在显示部30中显示的画面显示数据433等信息进行存储。另外,在存储部43中设置有共享区域434,该共享区域434对除了参数431、加工程序432以外的临时使用的数据进行存储。画面处理部44进行使存储部43的画面显示数据在显示部30中显示的控制。
[0040]解析处理部45具有:移动指令生成部451,其读入包含大于或等于I个程序块的加工程序,针对每I个程序块对读入的加工程序进行解析,生成以I个程序块为单位的移动指令;以及振动指令解析部452,其对加工程序是否包含振动指令进行解析,在包含振动指令的情况下,生成在振动指令中包含的频率和振幅等振动信息。
[0041]机械控制信号处理部46,在由解析处理部45读入辅助指令的情况下,将辅助指令已被指令的情况向PLC电路部47通知,其中,辅助指令作为除了使数控轴(驱动轴)动作的指令以外的使机械动作的指令。PLC电路部47如果从机械控制信号处理部46接收到受到辅助指令已被指令的情况的通知,则执行与该辅助指令相对应的处理。
[0042]插补处理部48具有:指令移动量计算部481,其利用解析处理部45解析得到的移动指令,计算以单位时间(插补周期)移动的移动量即指令移动量;振动移动量计算部482,其计算用于使刀具或加工对象振动的单位时间的移动量即振动移动量;移动量合成部483,其计算对每单位时间的指令移动量和振动移动量进行合成得到的合成移动量;以及合成移动量分解部484,其根据每单位时间的合成移动量而计算各驱动轴的移动量,以使得经过移动路径内。
[0043]加减速处理部49将从插补处理部48输出的各驱动轴的合成移动量按照预先指定的加减速模式变换为考虑到加减速后的每单位时间的移动指令。轴数据输出部50将利用加减速处理部49处理得到的每单位时间的移动指令输出至对各驱动轴进行控制的伺服控制部13X、13Z、…。
[0044]为了一边使刀具或加工对象振动一边进行加工,如上所述,在进行加工时,使加工对象和刀具相对地移动即可。图2是示意性地表示进行车削加工的实施方式I所涉及的数控装置的轴的结构的图。在该图中设置有在纸面内正交的Z轴和X轴。图2(a)是将加工对象61固定,例如仅使进行车削加工的车削加工用刀具即刀具62在Z轴和X轴方向上移动的情况,图2(b)是使加工对象61在Z轴方向上移动,使刀具62在X轴方向上移动的情况。在上述任意情况下,通过在进行移动的对象(加工对象61和/或刀具62)上设置伺服电动机11,从而均能够进行在下面所说明的处理。
[0045]图3是示意性地表示实施方式I所涉及的加工方法的图。在这里,示出下述情况,即,在纸面内设置有正交的Z轴和X轴,一边沿该ZX面内的移动路径101使刀具62和加工对象相对地移动一边进行加工。在实施方式I中,在沿移动路径101使刀具62相对于加工对象相对地移动时,使刀具62以追踪移动路径101的方式振动。即,在直线区间中,使刀具62以沿直线往返的方式振动,在曲线区间中,使刀具62以沿曲线往返的方式振动。此外,所谓使刀具62振动的记载,是指刀具62相对于加工对象61的相对运动,实际上也可以如图2所示,使刀具62和加工对象61中的某一个运动。下面的说明也是同样的。
[0046]图4是表示实施方式I所涉及的加工程序的一个例子的图。加工程序不断地以行(程序块)为单位进行读入并执行。该加工程序中的行401的“M3S1000; ”是主轴的旋转指令,行403的“G01X10.0Z20.0F0.01 ; ”是直线插补的指令,行404的“G02X14.0Z23.5R4.0 ; ”是顺时针方向的圆弧插补的指令,是在通常的数控装置中使用的指令。
[0047]另一方面,行402的“G200F50A0.03 ; ”和行405的“G201 ; ”是对该实施方式I的振动切削进行指示的指令,是新设置的指令。在这里,指令“G200”表示振动切削的开始,指令“G201”表示振动切削的结束。另外,“F”和其后的数值表示振动的频率(Hz),“A”和其后的数值表示振动的振幅(例如mm)。此外,这是一个例子,表示振动切削的开始和结束、振动的频率和振幅的标号也可以是其他的形式,关于频率和振幅的指令值,也可以是任意的数值,但为了在曲线路径上高精度地振动,另外,为了通过振动将由于切削而产生的切肩截断得较细,一般指示微小的振动(振幅小于或等于几十微米且频率小于或等于几百Hz)。
[0048]下面,对实施方式I的数控装置所涉及的加工方法进行说明。图5是表示实施方式I所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。
[0049]首先,通过解析处理部45的移动指令生成部451,根据加工程序将具有包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的移动路径的移动指令向插补处理部48输出。另外,通过振动指令解析部452,将包含频率和振幅在内的振动条件向插补处理部48输出。插补处理部48获取从解析处理部45输出的移动指令和振动条件(步骤Sll)。
[0050]然后,插补处理部48的指令移动量计算部481根据移动指令,计算每单位时间(插补周期)的指令移动量(通过移动指令而实现的移动量)(步骤S12)。这根据直线插补、圆弧插补等种类的不同,通过预定的方法求出。
[0051]然后,振动移动量计算部482计算每单位时间的通过振动而实现的移动量即振动移动量(步骤S13)。振动移动量是通过以下方式求出的,即,假定获取到的振动条件(频率、振幅)的正弦波,求出与本次的插补时刻相对应的正弦波上的位置,作为与前次插补时刻时的位置之间的差而求出与本次插补时刻相对应的振动移动量(即,如果在图6(e)中将本次插补时刻设为t2,则求出时刻t2处的Δ a2)。
[0052]然后,移动量合成部483计算对指令移动量和振动移动量进行合成而得到的合成移动量(步骤S14)。在这里,设为将指令移动量与振动移动量相加。
[0053]然后,合成移动量分解部484计算将每单位时间的合成移动量分解为各驱动轴的成分的轴移动量,以使得经过移动路径内(步骤S15)。并且,计算得到的轴移动量经由轴数据输出部50向各驱动轴的伺服控制部13输出(步骤S16)。
[0054]此外,在步骤S14中,在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下,或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下,会加工至不期望的区域为止。因此,也可以以下述方式对合成移动量进行校正,即,在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下,使合成移动量的终点的位置到达至加工开始点为止,或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下,使合成移动量的终点达到至加工结束点为止。
[0055]然后,指令移动量计算部481对已指示完成的指令移动量的到此为止的合计值是否小于目标移动量进行判定(步骤S17)。在指令移动量的合计值小于目标移动量的情况(步骤S17为Yes的情况)下,处理返回至步骤S12,重复执行上述的处理。另一方面,在指令移动量的合计值达到了目标移动量的情况(步骤S17为No的情况)下,由于加工进行至目标位置为止,因此结束处理。
[0056]图6是表示实施方式I所涉及的伴随振动的插补处理的具体的处理步骤的一个例子的图,图7是表示在图6中求出的合成移动量的每单位时间的方向和大小的图。首先,如图6 (a)所示,对在ZX平面内使刀具和加工对象沿圆弧状的移动路径相对地移动的情况进行说明。在加工程序中规定有加工开始点、加工结束点、刀具相对于加工对象的相对的移动速度F、插补方式(直线插补、圆弧插补等)、振动条件,插补处理部48在步骤Sll中获取这些条件。
[0057]指令移动量计算部481利用加工开始点、加工结束点、移动速度及插补方式,求出从加工开始点至加工结束点为止的移动距离L和所需时间T。与此时的时间相对应的移动距离如图6(b)所示。
[0058]然后,根据移动距离L和插补周期(单位时间)At,求出各时刻的每单位时间的移动量即指令移动量AL(步骤S12)。其结果如图6(d)所示。该图6(d)将图6(b)的时刻tl?t7之间放大表示。在这里,假设指令移动量AL在哪个时刻都是恒定的。
[0059]首先,指令移动量计算部481求出时刻tl的指令移动量AL。另外,振动移动量计算部
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