数控装置的制造方法_3

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应,进行虚拟Y倾斜面加工动作(例如,铣削加工)。在后面对虚拟Y倾斜面加工动作的详细内容进行说明。
[0082]在步骤S5中,数控装置Ii取消虚拟Y轴倾斜面加工模式。例如,数控装置Ii根据图8 (b)所示的加工程序53中的“M38”的记述,将虚拟Y轴倾斜面加工模式的虚拟Y轴倾斜面模式设为OFF。
[0083]下面,使用图5以及图8(b),对启动动作(步骤S3)的详细内容进行说明。图5是表示启动动作(步骤S3)的详细内容的流程图。
[0084]在步骤S31中,数控装置Ii计算出程序段终点的虚拟坐标位置即程序坐标系的加工开始位置(Xp,Yp,Zp) = (xp, yp,zp)。例如,数控装置Ii根据图8(b)所示的加工程序53中的“G0X50.Y50.Z0.”的记述,计算出程序坐标系的加工开始位置(Xp,Yp,Zp) = (50,50,O)。
[0085]在步骤S32中,数控装置Ii的虚拟平面极坐标变换单元42i I (参照图2)根据加工程序53中的与X-Y-Z轴移动指令相对应的移动开始位置(xp,yp, zp),计算出程序坐标系的H轴的极坐标(xh,h) ο例如,虚拟平面极坐标变换单元42il通过下面的公式1,将程序坐标系的移动开始的X-Y轴位置(xp,yp)变换成程序坐标系的H轴的极坐标(xh,h)。即,虚拟平面极坐标变换单元42il通过下面的公式1,进行虚拟极坐标变换。
[0086](xh,h) = fr (xp,yp)…公式 I
[0087]在公式I中,fr表示用于坐标变换的函数。H轴的极坐标(xh,h)包含H轴的旋转中心坐标xh和H轴的旋转角度h。H轴的旋转中心坐标xh表示程序坐标系的H轴的旋转中心的坐标(xh,0,zh)。H轴的旋转角度h是表示以H轴的旋转中心(xh,0,zh)为中心、从H轴的基准旋转位置(从旋转中心朝向原点的位置)开始的旋转角度的旋转坐标。虚拟平面极坐标变换单元42il将计算出的H轴的极坐标(xh,h)供给至刀具长度处理单元42i2(参照图2) ο
[0088]在步骤S33中,刀具长度处理单元42i2计算出考虑到虚拟坐标上的刀具长度校正量的、程序坐标系的B轴旋转中心位置(Xp,Zp) = (xb,zb)。例如,刀具长度处理单元42i2通过下面的公式2,相对于H轴的旋转中心坐标xh以及移动开始的Z轴位置(zp),计算出考虑到刀具长度校正量的B轴旋转中心位置(xb,zb)。
[0089](xb, zb) = (xh,zp) + (R_r,L+t)…公式 2
[0090]在公式2中,t表示刀具的刀具长度,r表示转塔906i的H轴的旋转半径,R表示从转塔906i的刀具的根部到B轴旋转中心为止的X轴方向的距离,L表示从转塔906i的刀具的根部到B轴旋转中心为止的Z轴方向的距离。刀具长度处理单元42i2将考虑到刀具长度校正量的B轴旋转中心位置(xb,zb)作为与已校正的H轴的旋转中心坐标相对应的参数,供给至倾斜面坐标旋转变换单元42i3。
[0091 ] 在步骤S34中,倾斜面坐标旋转变换单元42i3根据指示出的倾斜面角度以及倾斜面旋转中心,将程序坐标系的B轴旋转中心位置坐标变换成机械坐标系的B轴旋转中心位置。例如,倾斜面坐标旋转变换单元42i3将程序坐标系的考虑到刀具长度校正量的B轴旋转中心位置(Xp,Zp) = (xb, zb)坐标变换成机械坐标系的B轴旋转中心位置fb (xb,zb)。fb表示用于坐标变换的函数。
[0092]在步骤S35中,倾斜面坐标旋转变换单元42i3使用机械结构参数(R,L),计算出实际轴(Xr,Zr,Hr)的坐标。例如,倾斜面坐标旋转变换单元42i3通过下面的公式3,从机械坐标系的B轴旋转中心位置fb(xb,zb)求出机械坐标系的X-Z轴的坐标(xr,zr)。
[0093](xr, zr) = fb (xb,zb) - (R,L)…公式 3
[0094]然后,倾斜面坐标旋转变换单元42i3使用该X-Z轴的坐标(xr,zr)、在步骤S32中求出的H轴的旋转坐标(h)、以及在步骤S34中求出的指示出的倾斜面角度即B轴的旋转坐标(br),求出机械坐标系的移动开始位置(Xr,Zr,Hr,Br) = (xr, zr, h,br)。解析处理部40i经由插补处理部70以及加减速处理部37,将移动开始位置(xr,zr, h,br)的指令供给至驱动部90i。由此,驱动部90i根据移动开始位置(xr,zr, h,br)的指令,联动地驱动X轴、Z轴、H轴、以及B轴。
[0095]下面,使用图6、图7、以及图8 (b),对虚拟Y倾斜面加工动作(步骤S4)的详细内容进行说明。图6是表示虚拟Y倾斜面加工动作(步骤S4)的详细内容的流程图。图7是表示数控装置Ii的虚拟Y轴倾斜面模式时的各轴的动作的图。
[0096]在步骤S41中,数控装置Ii的虚拟Y轴倾斜面指令位置生成单元43i (参照图3)例如,计算出加工程序53中的现在的处理对象的程序段的起点和终点的位置,求出加工程序53中的X-Y-Z轴移动指令。插补处理部70根据加工程序53中的X-Y-Z轴移动指令,针对每个插补周期,对程序坐标系的χ-γ-ζ轴位置进行插补。
[0097]例如,考虑通过虚拟Y轴倾斜面指令位置生成单元43i计算出程序段的起点Pl和终点P3的情况,即,考虑加工程序53中的X-Y-Z轴移动指令是如图7(c)?(e)所示的Pl — P3的移动指令的情况。在该情况下,插补处理部70针对每个插补周期进行插补处理,求出程序坐标系的X-Y-Z轴的指令位置P1、P11、P12、P2、P21、P22、以及P3。这些指令位置Pl?P3如图7(a)、(b)所示,是沿虚拟轴即Y轴的指令位置。
[0098]此外,图7 (a)表示在从与ZX平面垂直的方向进行观察的情况下,工作机械900i按照指令位置P1、P2、以及P3进行的动作。图7(b)表示在从与XY平面垂直的方向进行观察的情况下,工作机械900i按照指令位置Pl,P2,P3进行的动作。图7 (c)分别表示在YZ平面中的程序坐标系中指示出的路径和机械坐标系中的实际的移动路径。在图7(c)中,纵轴表示Y轴的坐标,横轴表示Z轴的坐标。图7(d)分别表示在XY平面中的程序坐标系中指示出的路径和机械坐标系中的工作机械的移动路径。在图7 (d)中,纵轴表示X轴的坐标,横轴表示Y轴的坐标。图7(e)分别表示在HY平面中的程序坐标系中指示出的路径和机械坐标系中的工作机械的移动路径。在图7 (e)中,纵轴表示H轴的旋转坐标(h),横轴表示Y轴的坐标。
[0099]例如,数控装置Ii根据加工程序53中的“G1X50.Y-50.F100”的记述(参照图8(b)),对于刀具9061i从程序坐标系的加工开始位置(Xp, Yp, Zp) = (50,50,0)到加工结束位置(Xp,Yp,Zp) = (50,-50,O),针对每个插补周期求出插补位置,实施加减速处理,例如,计算出程序坐标系的指令位置(Xp,Yp,Zp) = (xp,yp,zp)。例如,在该情况下,插补处理部70进行7 (c)?(e)中的Pl = (50,50,0)、P2 = (50,-50,O)的情况下的插补处理,求出程序坐标系的X-Y-Z轴的指令位置P1、Pll、P12、P2、P21、P22、以及P3。
[0100]在步骤S42中,数控装置Ii的虚拟平面极坐标变换单元61i(参照图3)根据加工程序53中的与X-Y轴移动指令相对应的指令位置(xp,yp, zp),计算出程序坐标系的H轴的极坐标(xh,h)。例如,虚拟平面极坐标变换单元61i通过上述的公式1,将程序坐标系的指令位置(xp,yp)变换成程序坐标系的H轴的极坐标(xh,h)。即,虚拟平面极坐标变换单元61i通过上述的公式I,进行虚拟极坐标变换。虚拟平面极坐标变换单元61 i将计算出的H轴的旋转中心坐标(xh)供给至刀具长度处理单元62i(参照图3)。
[0101]在步骤S43中,刀具长度处理单元62i的刀具前端一B轴旋转中心矢量计算单元62il(参照图3)计算出考虑到虚拟坐标上的刀具长度校正量的、程序坐标系的从刀具前端到B轴旋转中心位置为止的矢量。例如,刀具前端一B轴旋转中心矢量计算单元62il通过上述的公式2,计算出程序坐标系的B轴旋转中心位置(xb,zb),通过下面的公式4,计算出程序坐标系的从刀具前端(xp,zp)到B轴旋转中心位置(xb,zb)为止的矢量(Vx,Vz)。
[0102](Vx, Vz) = (xb,zb) - (xp,zp)…公式 4
[0103]刀具前端一B轴旋转中心矢量计算单元62il将计算出的矢量(Vx,Vz)作为与已校正的H轴的旋转中心坐标相对应的参数供给至倾斜面坐标旋转变换单元63i。
[0104]在步骤S44中,倾斜面坐标旋转变换单元63i的虚拟坐标指令位置坐标旋转变换单元63il根据指示出的倾斜面角度以及倾斜面旋转中心,将程序坐标系的指令位置(xp,yp)坐标变换成机械坐标系的指令位置(xr’,yr’)。例如,虚拟坐标指令位置坐标旋转变换单元63il通过下面的公式5,将程序坐标系的指令位置(xp,yp)坐标变换为机械坐标系的指令位置(xr’,yr’)。
[0105](xr,,yr,)= fb (xp,yp)…公式 5
[0106]在步骤S45中,倾斜面坐标旋转变换单元63i的刀具前端一B轴旋转中心坐标旋转变换单元63i2根据指示出的倾斜面角度以及倾斜面旋转中心,将与程序中的已校正的H轴的旋转中心坐标相对应的参数坐标变换成机械坐标系的参数。例如,刀具前端一B轴旋转中心坐标旋转变换单元63i2对在步骤S43中求出的矢量(Vx,Vz)旋转与指示出的倾斜面角度(B轴的加减速之后的角度)相对应的量,并坐标变换为机械坐标系的矢量fb’(Vx,Vz) o fb’表示用于对矢量进行坐标变换的函数。
[0107]在步骤S46中,倾斜面坐标旋转变换单元63i的合成单元63i3对在步骤S44中求出的机械坐标系的指令位置(xr’,yr’)、和在步骤S45中求出的机械坐标系的参数进行合成。例如,合成单元63i3将在步骤S44中求出的机械坐标系的指令位置(xr’,yr’ )与在步骤S45中求出的机械坐标系的矢量fb’ (Vx, Vz)相加,求出机械坐标系的B轴旋转中心坐标 fb’(Vx,Vz) + (xr’,yr’)。
[0108]在步骤S47中,倾斜面坐标旋转变换单元63i根据机械结构参数(R,L)计算出实际轴(Xr,Zr,Hr)的坐标。例如,倾斜面坐标旋转变换单元63i通过下面的公式6,求出机械坐标系的X-Z轴的坐标(xr,zr)。
[0109](xr, zr) = fb’(Vx,Vz) + (xr,,yr,)-(R,L)…公式 6
[0110]然后,倾斜面坐标旋转变换单元63i使用该X-Z轴的坐标(xr,zr)和在步骤S42中求出的H轴的坐标(h),求出机械坐标系的指令位置(Xr,Zr,Hr) = (xr, zr, h)。即,对于在解析处理部40i中被解析、在插补处理部70中被插补、且在加减速处理部37中被实施加减速处理的程序坐标系上的指令位置,在虚拟Y轴倾斜面加工处理部60i中进行向机械坐标系上的指令位置的变换,并将机械坐标系上的指令位置供给至驱动部90i。由此,驱动部90i按照机械坐标系上的指令位置,联动地驱动X轴、Z轴、以及H轴。
[0111]例如,考虑加工程序53中的X-Y-Z轴移动指令是如图7(c)?(e)所示的PI —P3的移动指令的情况。在该情况下,倾斜面坐标旋转变换单元63i求出机械坐标系的X-Z-H轴的指令位置Plr、Pl Ir、P12r、P2r、P21r,P22r、以及P3r。机械坐标系的X_Z_H轴的指令位置Plr、Pllr、P12r、P2r、P21r、P22r、以及P3r,分别与程序坐标系的X-Y-Z轴的指令位置P1、P11、P12、P2、P21、P22、以及P3相对应。这些指令位置Plr?P3r如图7 (a)、(b)所示,通过驱动部90i进行的X轴、Z轴、以及H轴的联动驱动而实现。
[0112]下面,使用图8,对使用实施方式I所涉及的数控装置Ii进行的工件W的加工步骤进行说明。图8 (a)是表示按照使用数控装置Ii进行的工件W的加工步骤的转塔906i以及工件W的动作的图。图8(b)是表示在数控装置Ii的存储部50i中存储的加工程序53的记述内容的图。图8(c)是表示工件W的加工步骤的图。
[0113]在步骤(I)中,数控装置Ii根据加工程序53中的“G0Z30.CO”的记述,使转塔906i
移动至基准位置。
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