数控装置的制作方法

文档序号:11934981阅读:403来源:国知局
数控装置的制作方法

本发明涉及一种对工件和加工工件的刀具相对地进行移动控制的数控装置。



背景技术:

当前,提出了一种数控装置,其具有:切削刀具进给机构,其在车削加工中使切削刀具相对于工件进行进给动作;以及控制机构,其使上述切削刀具进行低频振动,对切削刀具进给驱动电动机进行控制(参照专利文献1~3)。在该数控装置中,控制机构具有:操作单元,其进行各种设定;振动切削信息储存单元,其作为与由操作单元设定的工件的转数或者切削刀具每旋转1周的切削刀具的进给量相对应地使切削刀具同步地进行进给动作的、能够使切削刀具以大于或等于25Hz的低频进行动作的数据,至少将与进给轴的惯量或电动机特性等机械特性相对应的切削刀具进给机构的前进量、后退量、前进速度、后退速度预制成表而进行储存;以及电动机控制单元,其基于在振动切削信息储存单元所储存的该数据而对切削刀具进给驱动电动机进行控制。由此,通过沿插补路径重复前进、后退动作,从而生成低频振动。

专利文献1:日本专利第5033929号公报

专利文献2:日本专利第5139591号公报

专利文献3:日本专利第5139592号公报



技术实现要素:

在上述专利文献1~3中,示出了生成将移动方向的振动与从程序中指定的移动指令叠加后的移动指令而对电动机进行驱动的方法。但是,如果将振动与在程序中指定的移动指令叠加,则振动叠加后的移动指令速度有时比在程序中指定的移动速度大,有可能产生机械操作者预料之外的大的速度而对机械造成负载。

本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到一种数控装置,该数控装置能够控制为在低频振动切削时叠加振动后的移动速度不对机械造成负载。

为了解决上述课题、实现目的,本发明涉及一种数控装置,其通过在刀具或加工对象设置的驱动轴,使所述刀具和所述加工对象一边伴随着振动、一边相对地沿移动路径进行移动,进行所述加工对象的加工,该数控装置的特征在于,具有:解析处理部,其从加工程序读出在所述移动路径上进行移动的进给速度及钳制速度;振动叠加后速度计算部,其基于所赋予的振动切削条件,对在以所述进给速度进行的移动中叠加了所述振动之后的振动叠加后速度进行计算;以及振动速度钳制部,其在所述振动叠加后速度超过了所述钳制速度的情况下,降低所述进给速度,以使得所述振动叠加后速度小于或等于所述钳制速度。

发明的效果

本发明涉及的数控装置取得下述效果,即,能够控制为在低频振动切削时叠加振动后的移动速度不对机械造成负载。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1及2中的数控装置的结构的一个例子的框图。

图2是示意地表示实施方式中的数控装置的轴的结构的图,图2(a)是仅使刀具沿Z轴和X轴方向进行移动的情况下的图,图2(b)是使加工对象沿Z轴方向进行移动、使刀具沿X轴方向进行移动的情况下的图。

图3是表示振动切削条件的例子的图。

图4是表示在移动量的时间变化中图3的各振动切削条件与哪个量相符合的图。

图5是表示振动条件的例子的图。

图6是表示进给速度[每分钟]=50[mm/min]的情况下的移动距离的时间变化的图。

图7是表示进给速度[每分钟]=20[mm/min]的情况下的移动距离的时间变化的图。

图8是表示实施方式1涉及的加工程序的一部分的图。

图9是表示图8的加工程序所示的X轴方向及Z轴方向上的移动路径的图。

图10是表示实施方式1涉及的振动切削条件的图。

图11是表示未对实际速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图12是表示在本发明的实施方式1及2中执行实际速度的钳制的顺序的流程图。

图13是表示在实施方式1中对实际速度进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图14是表示实施方式2涉及的振动切削条件的图。

图15是表示未对实际速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图16是表示在实施方式2中对实际速度进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图17是表示本发明的实施方式3中的数控装置的结构的一个例子的框图。

图18是表示实施方式3涉及的加工程序的一部分的图。

图19是表示在实施方式3中作为参数而按照驱动轴的类别设定钳制速度的例子的图。

图20是表示未对各驱动轴的速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图21是按照驱动轴的类别表示未对各驱动轴的速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图22是表示未对各驱动轴的速度进行钳制的情况下的X轴的振动切削移动的情形的图。

图23是表示未对各驱动轴的速度进行钳制的情况下的Z轴的振动切削移动的情形的图。

图24是表示在实施方式3中执行实际速度的钳制的顺序的流程图。

图25是表示在实施方式3中对实际速度进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图26是按照X轴Z轴的类别表示在实施方式3中对实际速度进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形的图。

图27是表示在实施方式3中对实际速度进行了钳制的情况下的X轴的振动切削移动的情形的图。

图28是表示在实施方式3中对实际速度进行了钳制的情况下的Z轴的振动切削移动的情形的图。

具体实施方式

下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的数控装置进行详细说明。此外,本发明不限定于这些实施方式。

实施方式1.

图1是表示实施方式1涉及的数控装置1的结构的一个例子的框图。数控装置1具有:驱动部10、输入操作部20、显示部30、以及控制运算部40。

驱动部10是将加工对象及刀具中的任一者或两者沿至少2个轴方向进行驱动的机构。驱动部10具有:伺服电动机11,其使加工对象或刀具沿在数控装置1上规定的各轴方向进行移动;检测器12,其对伺服电动机11的位置及速度进行检测;以及各轴方向的X轴伺服控制部13X及Z轴伺服控制部13Z,它们基于由检测器12检测出的位置及速度,进行加工对象或刀具的位置及速度的控制。此外,下面,在无需对驱动轴的方向进行区分的情况下,将X轴伺服控制部13X及Z轴伺服控制部13Z简记为伺服控制部13。本实施方式1涉及的数控装置1通过在刀具或加工对象设置的这些驱动轴,使刀具和加工对象一边伴随着振动、一边相对地沿移动路径进行移动,进行加工对象的加工。

另外,驱动部10具有:主轴电动机14,其使对加工对象进行保持的主轴进行旋转;检测器15,其对主轴电动机14的位置及转数进行检测;以及主轴控制部16,其基于由检测器15检测出的位置及转数,对主轴的旋转进行控制。

输入操作部20由诸如键盘、按钮或者鼠标等输入单元构成,进行由用户执行的对数控装置1的命令的输入、加工程序或参数等的输入。显示部30由液晶显示装置等显示单元构成,显示由控制运算部40处理后的信息。

控制运算部40具有:输入控制部41、数据设定部42、存储部43、画面处理部44、解析处理部45、机械控制信号处理部46、PLC(Programmable Logic Controller)电路部47、插补处理部48、加减速处理部49、以及轴数据输出部50。

输入控制部41接收从输入操作部20输入的信息。数据设定部42将由输入控制部41接收到的信息存储至存储部43。作为一个例子,输入控制部41在输入的内容为加工程序432的编辑的情况下,将编辑后的内容反映于在存储部43所存储的加工程序432,在输入了参数的情况下存储至存储部43的参数431的存储区域。

存储部43对诸如在控制运算部40的处理中使用的参数431、执行的加工程序432以及在显示部30进行显示的画面显示数据433这样的信息进行存储。另外,在存储部43设置有对参数431及加工程序432以外的、暂时使用的数据进行存储的共享区434。画面处理部44进行将存储部43的画面显示数据433显示于显示部30的控制。

解析处理部45具有:移动指令生成部451,其对包含大于或等于1个程序块的加工程序432进行读取,将读取到的加工程序以每1个程序块为单位进行解析,读出移动路径方向的进给速度,生成按照1个程序块进行移动的移动指令;以及振动指令解析部452,其对在加工程序432中是否包含有振动指令进行解析,在包含有振动指令的情况下,生成包含于振动指令的振动条件。在振动指令解析部452生成的振动条件中包含频率及振幅。解析处理部45还具有实际速度钳制指令解析部453,该实际速度钳制指令解析部453读出由加工程序432的程序指令所指定的振动叠加后的钳制(clamp)速度,写入至存储部43的共享区434。

机械控制信号处理部46在由解析处理部45读取到去除使数控轴即驱动轴进行动作的指令以外的使机械进行动作的指令即辅助指令的情况下,将指示了辅助指令的情况通知给PLC电路部47。PLC电路部47如果从机械控制信号处理部46收到指示了辅助指令的情况的通知,则执行与所指示的辅助指令相对应的处理。

插补处理部48具有:指令移动量计算部481,其使用由解析处理部45解析出的移动指令,对在数控装置1的控制的周期即处理周期的期间以所指定的进给速度进行移动的移动量即指令移动量进行计算;振动移动量计算部482,其对用于使刀具或加工对象进行振动的处理周期的期间的移动量即振动移动量进行计算;移动量叠加部483,其对将每个处理周期的指令移动量和振动移动量叠加后的叠加移动量进行计算;振动叠加后速度计算部484,其对振动叠加后的速度进行计算;以及振动速度钳制部485,其将进给速度限制为振动叠加后的速度即振动叠加后速度的上限值不超过钳制速度。此外,处理周期也被称为插补周期。

加减速处理部49按照预先指定的加减速模式,将从插补处理部48输出的各驱动轴的叠加移动量变换为考虑加减速后的每处理周期的移动指令。轴数据输出部50将由加减速处理部49处理后的每处理周期的移动指令输出至对各驱动轴进行控制的X轴伺服控制部13X、Z轴伺服控制部13Z、以及主轴控制部16。

为了一边使刀具或加工对象进行振动一边进行加工,如上所述,在进行加工时,使加工对象和刀具相对地进行移动即可。图2是示意地表示进行车削加工的实施方式1涉及的数控装置1的轴的结构的图。在该图中,设置有在纸面内彼此正交的Z轴和X轴。图2(a)是将加工对象61固定、仅将例如进行车削加工的车削加工用刀具即刀具62沿Z轴方向和X轴方向进行移动的情况。另外,图2(b)是将加工对象61沿Z轴方向进行移动、将刀具62沿X轴方向进行移动的情况。在这些情况下,都能够通过在进行移动的对象即加工对象61及刀具62中的两者或任一者处设置伺服电动机11及主轴电动机14中的两者或任一者,进行下面说明的处理。

图3是表示振动切削条件的例子的图。由条件的编号即“No.”、条件的名称即“振动条件项目”、表示条件的单位的“单位”、使用其他条件进行的该条件的计算方法即“计算方法”以及该条件的内容即“说明”构成了1行。

下面,对图3的“说明”为空白的条件进行说明。例如,(1)的“主轴旋转速度”是使加工对象即工件进行旋转的主轴的旋转速度,单位为“r/min”,是每1分钟的转数r。(3)的“频率”为振动切削的振动的频率。(5)的“振幅”为振动切削的振动的振幅。(7)的“进给速度[每分钟]”的单位为[mm/min],是每1分钟的进给量[mm]。(8)的“进给速度[每旋转1周]”的单位为[mm/r],是主轴每旋转1周的进给量[mm]。

图4是表示在将横轴表示为时间、将纵轴表示为移动距离的移动距离的时间变化的图中,图3所示的各振动切削条件与移动距离的时间变化的哪个部位的量相符合的图。

在这里,使用具体例子对下述情况进行说明,即,在所赋予的振动条件下,“进给速度[每分钟]”及“进给速度[每旋转1周]”发生变化的情况下的移动距离的时间变化怎样进行变化。

图5是表示振动条件的例子的图。图6示出在图5的振动条件下,“进给速度[每分钟]”=50[mm/min]、即“进给速度[每旋转1周]”=0.0125[mm/r]的情况下的移动距离的时间变化。图7示出在图5的振动条件下,“进给速度[每分钟]”=20[mm/min]、即“进给速度[每旋转1周]”=0.005[mm/r]的情况下的移动距离的时间变化。

如果将图6及图7进行对比,则可知在与图6相比下调了进给速度的图7中,图3及图4所示的振动叠加移动中的前进时速度即(16)的“前进时振动叠加速度”以及振动叠加移动中的后退时速度即(17)的“后退时振动叠加速度”一同降低。即,如果振动条件没有变化,则若将进给速度下调,则(5)的“振幅”、(16)的“前进时振动叠加速度”以及(17)的“后退时振动叠加速度”也与进给速度成正比地变小。实施方式1涉及的数控装置1对这个事实加以利用。

图8是表示实施方式1涉及的加工程序432的一部分的图。图8的加工程序432的顺序号“N1”所示的指令“G0X0.0Z0.0”是对X轴及Z轴的最初的位置的坐标“X0.0Z0.0”进行指定的定位指令。在下面的顺序号“N2”所示的指令“G165P1F200”处,“G165P1”指示振动切削控制模式的开始,“F200”指示以钳制速度200[mm/min]对实际速度进行钳制。该钳制速度是针对将X轴方向及Z轴方向的速度合成后的合成速度的限制速度。

下面的顺序号“N3”所示的指令“G1X10.0Z20.0F50”表示执行通过直线插补而移动至“X10.0Z20.0”的振动切削。另外,“F”及其后面的数值表示每1分钟的切削进给量即指令进给速度,该例子“F50”表示指令进给速度=50[mm/min]。该指令进给速度是将X轴方向及Z轴方向的进给速度合成后的进给速度。最后的顺序号“N4”所示的指令“G165P0”代表振动切削控制模式的结束。

在图9示出图8的加工程序432所示的X轴方向及Z轴方向上的移动路径。在图9的右侧还示出将该情况下的移动距离、移动时间、指令进给速度=50[mm/min]分解到X轴方向及Z轴方向后的X轴进给速度及Z轴进给速度。

图10是表示振动切削条件的图。“主轴旋转速度”在图8中并未示出,但例如记述于加工程序432的在图8的记载之前。“进给速度”如上所述记述于图8的顺序号“N3”所示的指令。“每旋转1周的振动次数”是例如作为存储部43的参数431而被赋予的,但也可以记述于加工程序432。除此之外,示出了振动的“频率”、振动的“振幅进给比率”、以及振动的“波形”的条件。本实施方式1中的振动的“波形”是以相同时间前进和后退的三角波。这样,图10的振动切削条件是从加工程序432或者参数431中的任意方取得的信息。

在图8至图10所示的振动切削加工的条件下,假设将未对实际速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形在图11中示出,在图11中,将横轴设为时间,将纵轴设为对X轴方向的移动距离和Z轴方向的移动距离合成后的移动距离即XZ合成移动距离。如图11所示,图3的(16)的“前进时振动叠加速度”成为350[mm/min],图3的(17)的“后退时振动叠加速度”成为250[mm/min],因此都超过了钳制速度200[mm/min]。在这里,将钳制速度200[mm/min]除以“前进时振动叠加速度”和“后退时振动叠加速度”中的较大一方的值即“前进时振动叠加速度”的350[mm/min]所得的值设为“钳制比”=0.5714,并在图11中示出。

在本实施方式1涉及的数控装置1中,按照图12的流程图执行实际速度的钳制,即执行实际速度的抑制。首先,实际速度钳制指令解析部453从加工程序432将图8的顺序号“N2”的“F200”所示的振动叠加后的钳制速度200[mm/min]读出而写入至共享区434(步骤S101)。然后,振动叠加后速度计算部484基于图8的加工程序432及图10所示的振动切削条件对振动叠加后速度进行计算(步骤S102)。振动叠加后速度计算部484作为振动叠加后速度而对例如图3的(16)的“前进时振动叠加速度”以及(17)的“后退时振动叠加速度”这两者进行计算。“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”是使用例如图3所示的振动切削条件下的(7)的“进给速度[每分钟]”、(5)振幅、(12)前进时进给量以及(13)后退时进给量而求出的。具体地说,振动叠加后速度计算部484将在以进给速度进行的移动中叠加了由振动导致的前进及后退的运动之后的速度分别求作“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”。

并且,下面在步骤S103中,振动速度钳制部485判断振动叠加后速度是否超过了写入至共享区434的钳制速度。具体地说,振动速度钳制部485判断“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方是否超过了钳制速度。

这样,作为对“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方是否超过了钳制速度进行判断的方法,实质上,只要能够将振动叠加后速度和钳制速度进行比较即可。因此,也可以为预定时间内的移动量之间的比较,而不是速度之间的比较。

在“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”都没有超过钳制速度的情况下(步骤S103:No),插补处理部48执行通常的动作,而不对“进给速度”进行钳制(步骤S105)。

在“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方超过了钳制速度的情况下(步骤S103:Yes),振动速度钳制部485对“进给速度”进行钳制(步骤S104)。即,振动速度钳制部485将使钳制速度除以“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方所得的值设为“钳制比”,将对“进给速度”乘以“钳制比”所得的值设为新的“进给速度”。具体地说,图8的顺序号“N3”的“F50”所指示的“进给速度”被置换为乘以图11所示的“钳制比”=0.5714后的值,由插补处理部48执行以后的计算。此外,“钳制比”也可以小于或等于将钳制速度除以“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方所得的值。

在步骤S104中,如上所述地对“进给速度”进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形如图13所示,在图13中,将横轴设为时间、将纵轴设为对X轴方向的移动距离和Z轴方向的移动距离合成后的移动距离即XZ合成移动距离。通过如图13所示地对“进给速度”进行钳制,由此由X轴方向的速度和Z轴方向的速度合成后的合成速度被抑制为小于或等于钳制速度。在图13的情况下,通过“进给速度”的钳制,“前进时振动叠加速度”变得与钳制速度200[mm/min]一致。

实施方式2.

对实施方式2涉及的数控装置1的结构的一个例子进行示出的框图与实施方式1相同,为图1。在实施方式1的振动切削条件中,如图10所示,振动的“波形”是以相同时间前进和后退的对称的三角波,但在实施方式2中,如图14的振动切削条件所示,成为图3的(10)的前进时间比率为0.75、且图3的(11)的后退时间比率为0.25的不对称的三角波的波形,仅这一点不同。除此以外的条件与实施方式1相同。即,图8的加工程序、图9的移动路径的图同样也适用于实施方式2。

在这种振动切削加工的条件下,假设将未对实际速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形在图15中示出,在图15中,将横轴设为时间、将纵轴设为对X轴方向的移动距离和Z轴方向的移动距离合成后的移动距离即XZ合成移动距离。如图15所示,图3的(16)的“前进时振动叠加速度”成为250[mm/min],图3的(17)的“后退时振动叠加速度”成为550[mm/min],因此都超过了钳制速度200[mm/min]。在这里,将钳制速度200[mm/min]除以“前进时振动叠加速度”和“后退时振动叠加速度”中的较大一方的值即“后退时振动叠加速度”的550[mm/min]所得的值设为“钳制比”=0.3636,并在图15中示出。

在本实施方式2涉及的数控装置1中,也与实施方式1相同地,按照图12的流程图执行实际速度的钳制,即执行实际速度的抑制。与实施方式1的不同点仅在于,在本实施方式2中钳制前的“后退时振动叠加速度”比“前进时振动叠加速度”大,因此将使钳制速度除以“后退时振动叠加速度”所得的值设为钳制比。其他部分与实施方式1相同,因此省略说明。此外,“钳制比”也可以小于或等于将钳制速度除以“后退时振动叠加速度”所得的值。

按照步骤S104对“进给速度”进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形如图16所示,在图16中,将横轴设为时间、将纵轴设为对X轴方向的移动距离和Z轴方向的移动距离合成后的移动距离即XZ合成移动距离。通过如图16所示地对“进给速度”进行钳制,由此将X轴方向及Z轴方向的速度合成后的合成速度被抑制为小于或等于钳制速度。在图16的情况下,通过“进给速度”的钳制,“后退时振动叠加速度”变得与钳制速度200[mm/min]一致。

实施方式3.

图17是表示实施方式3涉及的数控装置2的结构的一个例子的框图。在实施方式1及2中,由加工程序432指定钳制速度,但在实施方式3中,作为参数431而指定钳制速度。数控装置2具有:驱动部10、输入操作部20、显示部30、以及控制运算部40。

图17与图1的不同点在于,在存储部43的参数431包含有各轴各自的速度的上限值即实际速度钳制4311,且在解析处理部45无需实际速度钳制指令解析部453。但是,在兼具由加工程序432实现的钳制速度的指定和由参数431实现的钳制速度的指定的情况下,也可以在解析处理部45设置实际速度钳制指令解析部453。其他的相同标号的结构要素的功能与图1相同。

下面,以本实施方式3与实施方式1及2不同的动作为中心而进行详细说明。

图18是表示实施方式3涉及的加工程序432的一部分的图。图18的加工程序432的顺序号“N2”所示的指令“G165P1”与图8的加工程序432的顺序号“N2”所示的指令“G165P1F200”不同,未指示钳制速度。图18的其他记载与图8相同。

然而,在本实施方式3中,在存储部43的参数431中,如图19所示,作为实际速度钳制4311而设定按照进给轴即驱动轴的类别的钳制速度。具体地说,X轴的钳制速度为150[mm/min],Z轴的钳制速度为250[mm/min]。即,在将对程序所指示的进给速度叠加振动后的速度分配给各驱动轴的、各驱动轴的实际指令速度超过了在参数431中设定的设定值的情况下,振动速度钳制部485对进给速度进行钳制,以使得各驱动轴的实际指令速度小于或等于各个驱动轴的在参数431中设定的速度。此外,在本实施方式3中,假设也在图10所示的振动切削条件下进行振动切削。

在图18及图19所示的振动切削加工的条件下,假设将未对各驱动轴的速度进行钳制的情况下的振动切削移动的情形在图20中示出,在图20中,将横轴设为时间,将纵轴设为对X轴方向的移动距离和Z轴方向的移动距离合成后的移动距离即XZ合成移动距离。并且,将图20的振动切削移动的情形按照X轴及Z轴的类别在图21中示出,在图21中,将横轴设为时间,将纵轴设为X轴方向及Z轴方向的按照轴的类别的移动距离即按照XZ轴的移动距离。在图21中,以X轴钳制速度及Z轴钳制速度能够与X轴振动叠加速度及Z轴振动叠加速度进行对比的方式而示出。并且,在图22及图23中,分别将纵轴设为X轴移动距离及Z轴移动距离而分别示出在图21中一起示出的X轴及Z轴的振动切削动作。

在图22中,以X轴钳制速度能够与振动的前进时的X轴振动叠加速度进行对比的方式而示出,振动的前进时的X轴振动叠加速度比X轴钳制速度大。因此,还一并记载了将X轴钳制速度除以前进时的X轴振动叠加速度所得的值即X轴的“钳制比”=0.9583。

在图23中,以Z轴钳制速度能够与振动的前进时的Z轴振动叠加速度进行对比的方式而示出,振动的前进时的Z轴振动叠加速度比Z轴钳制速度大。因此,还一并记载了将Z轴钳制速度除以前进时的Z轴振动叠加速度所得的值即Z轴的“钳制比”=0.7986。

本实施方式3涉及的数控装置2按照图24的流程图执行实际速度的钳制,即执行实际速度的抑制。首先,振动速度钳制部485从存储部43读取作为实际速度钳制4311所存储的X轴钳制速度及Z轴钳制速度(步骤S201)。下面,基于图18的加工程序432及图10所示的振动切削条件,由振动叠加后速度计算部484对X轴及Z轴各自的振动叠加后速度进行计算(步骤S202)。具体地说,分别针对X轴及Z轴,计算每个轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”这两者。各轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”的计算方法与实施方式1相同。

并且,下面在步骤S203中,振动速度钳制部485判断X轴及Z轴各自的振动叠加后速度是否超过了X轴钳制速度及Z轴钳制速度。

在步骤S203中,振动速度钳制部485判断X轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方是否超过了钳制速度、或者Z轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的较大一方是否超过了钳制速度。该比较同样地,只要以各轴为单位将振动叠加后速度和钳制速度进行比较即可,因此也可以为预定时间内的移动量之间的比较,而不是速度之间的比较。

在X轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”都没有超过X轴钳制速度、且Z轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”都没有超过Z轴钳制速度的情况下(步骤S203:No),插补处理部48执行通常的动作,而不对“进给速度”进行钳制(步骤S205)。

在X轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的任意方超过了X轴钳制速度的情况下、或者Z轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”中的任意方超过了Z轴钳制速度的情况下(步骤S203:Yes),振动速度钳制部485对“进给速度”进行钳制(步骤S204)。具体地说,为了使X轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”都不超过X轴钳制速度、且Z轴的“前进时振动叠加速度”及“后退时振动叠加速度”都不超过Z轴钳制速度,使用图22中求出的X轴的“钳制比”=0.9583和图23中求出的Z轴的“钳制比”=0.7986之中的较小的值的“钳制比”。因此,振动速度钳制部485将对“进给速度”乘以“钳制比”=0.7986所得的值设为新的“进给速度”。具体地说,图18的顺序号“N3”的“F50”所指示的“进给速度”被置换为乘以图23所示的“钳制比”=0.7986后的值,由插补处理部48执行以后的计算。此外,“钳制比”也可以小于或等于如上所述地决定的值。

在步骤S204中,如上所述地以较小的“钳制比”=0.7986对“进给速度”进行了钳制的情况下的振动切削移动的情形如图25所示,在图25中,将横轴设为时间、将纵轴设为对X轴方向及Z轴方向合成后的移动距离即XZ合成移动距离。并且,将图25的振动切削移动的情形按照X轴及Z轴的类别在图26中示出,在图26中,将横轴设为时间,将纵轴设为X轴方向及Z轴方向的按照轴的类别的移动距离即按照XZ轴的类别的移动距离。在图26中,以X轴钳制速度及Z轴钳制速度能够与X轴振动叠加速度及Z轴振动叠加速度进行对比的方式而示出。并且,在图27及图28中,分别将纵轴设为X轴移动距离及Z轴移动距离而分别示出在图26中一起示出的X轴及Z轴的动作。

通过以在图23中对Z轴求出的较小的“钳制比”=0.7986而对“进给速度”进行钳制,由此X轴方向及Z轴方向的各自的振动叠加后的速度如图26所示地,分别被抑制为小于或等于X轴钳制速度及Z轴钳制速度。如图26及图28所示,Z轴振动叠加后速度变得与Z轴钳制速度一致。

另外,作为对进给速度进行钳制的钳制速度,除了上述实施方式1至3中所述以外,例如还存在适用于切削进给整体的钳制速度即切削进给钳制速度、仅在振动切削模式中有效的钳制速度即振动切削模式中的切削进给钳制速度以及由来自PLC(Programmable Logic Controller)的最大切削进给速度钳制指令所指示的钳制速度。在实际的加工中,需要设为将这些钳制速度考虑在内的最小的进给速度。因此,上述实施方式1至3的速度钳制的方法也同样能够适用于将这些钳制速度考虑在内的情况。

以上的实施方式示出的结构表示本发明的内容的一个例子,既能够与其他公知的技术进行组合,也能够在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1 数控装置,10 驱动部,11 伺服电动机,12 检测器,13 伺服控制部,13X X轴伺服控制部,13Z Z轴伺服控制部,14 主轴电动机,15 检测器,16 主轴控制部,20 输入操作部,30 显示部,40 控制运算部,41 输入控制部,42 数据设定部,43 存储部,44 画面处理部,45 解析处理部,46 机械控制信号处理部,47 PLC电路部,48 插补处理部,49 加减速处理部,50 轴数据输出部,61 加工对象,62 刀具,431 参数,432 加工程序,433 画面显示数据,434 共享区,451 移动指令生成部,452 振动指令解析部,453 实际速度钳制指令解析部,481 指令移动量计算部,482 振动移动量计算部,483 移动量叠加部,484 振动叠加后速度计算部,485 振动速度钳制部,4311 实际速度钳制。

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