数控装置的制造方法_2

文档序号:9786753阅读:来源:国知局
转台35连接。C轴旋转台35通过C轴马达66的驱动而旋转。左侧支撑构件18将设于A轴台30左端部的轴37 (参照图2)支撑成能旋转。左侧支撑构件18在其底部的前侧和后侧包括板状的固定部20。固定部20通过螺钉19 (参照图1)固定至设于基台2上表面的左侧台部23上表面。右侧驱动机构17收纳右侧支撑构件(未图示)、减速器(未图示)、A轴马达67 (参照图6)等。右侧支撑构件将设于A轴台30右端部的轴(未图示)支撑成能旋转,且将减速器和A轴马达67 —体保持。
[0029]设于A轴台30右端部的轴与A轴马达67的输出轴通过减速器彼此连接。因此,在A轴马达67的输出轴旋转时,设于A轴台30右端部的轴通过减速器而旋转,使A轴台30朝任意方向倾斜。右侧支撑构件架设在设于基台2上表面的右侧台部21 (参照图1)各自的上表面并通过螺钉(未图示)固定。
[0030]下面参照图2、图3来说明A轴台30的倾角。如图2所示,被切削件保持机构8的A轴台30从与水平面平行的状态朝后侧旋转时的倾角设为负的角度,朝前侧旋转时的倾角设为正的角度。A轴台30至少在0°?+90°的范围内旋转。A轴台30的旋转范围还可在0°?+90°的范围的基础上,进一步设定一 5°?0°和+90°?+95°的范围。数控装置40通过对A轴马达67的输出轴的旋转方向和旋转量进行控制来调节A轴台30的倾角。在A轴台30的倾角为0°时,A轴台30上表面是水平面。在使A轴台30从图2的状态旋转+90°时,如图3所示,A轴台30上表面朝向前方,与水平面成直角。
[0031]下面参照图1、图2来说明利用机床I切削被切削件W的切削方法。在切削被切削件W时,机床I例如使C轴旋转台35旋转并使主轴7 (参照图4)不旋转。被切削件W通过夹具39而与C轴旋转台35 —体旋转。机床I通过移动主轴头6来使工具接触旋转的被切削件W,能切削被切削件W。机床I通过使C轴旋转台35不旋转,使主轴7旋转,并使与主轴7 —起旋转的工具接触静止的被切削件W,也能切削被切削件W。机床I通过使主轴7和C轴旋转台35这两者旋转,使被切削件W与工具接触,也能切削被切削件W。
[0032]下面参照图2?图5来说明根据A轴台30的倾角执行螺纹切削循环时的工具的移动路径。螺纹切削循环是通过固定循环来执行切削的加工方法。固定循环是通过一个G代码在具有多个程序块的数控程序中指令机床I的多个动作的指令方法。螺纹切削循环是在圆柱状的被切削件W的侧面切出螺纹的固定循环。通常的螺纹切削循环是由四个工序构成的。第一工序将工具从当前位置即移动开始位置定位至被切削件W的切削开始位置。第二工序通过使工具相对于旋转的被切削件W移动至切削结束位置来对被切削件W的侧面实施螺纹切削。第三工序使工具退避至离开被切削件W的位置。第四工序使工具返回至移动开始位置。
[0033]在A轴台30的倾角发生变化时,被切削件W的朝向也发生变化。如图2所示,在A轴台30的倾角为0°时,圆柱状的被切削件W成为沿上下方向竖立的状态。如图3所示,在A轴台30的倾角为90°时,被切削件W成为朝前方倾倒+90°的状态。因此,数控装置40需要在执行螺纹切削循环时选择适合于A轴台30的倾角的工具移动路径。下面依次说明A轴台30的倾角为O°时(A轴=0° )和为90°时(A轴=90° )的工具移动路径。
[0034]如图4所示,在A轴=0°的状态下执行螺纹切削循环时,需要使工具头端从Y轴方向与被切削件W的侧面抵接。因此,安装于主轴7的工具Tl的头端侧朝与工具Tl的轴向正交的方向弯曲。螺纹切削循环使工具Tl按照移动路径101?104的顺序移动。移动路径101?104与螺纹切削循环的上述第一?第四工序对应。移动路径101是Pl?P2的路径,移动路径102是P2?P3的路径,移动路径103是P3?P4的路径,移动路径104是P4?Pl的路径。在Y — Z平面中,例如Pl坐标是(一 50.0,50.0), P2坐标是(一 80.0,50.0),P3坐标是(一 80.0,20.0),P4坐标是(-50.0,20.0) 0另外,在本实施例中示出了Y轴坐标和Z轴坐标,由于X轴坐标从移动开始位置时起不发生变化,因此省略说明。
[0035]数控装置40在执行螺纹切削循环之前通过快速进给将工具Tl定位于PI。Pl是螺纹切削循环中工具Tl的移动开始位置,且是在Y轴方向和Z轴方向上离开P3 (切削结束位置)的位置。机床I使C轴旋转台35旋转并使主轴7不旋转。被切削件W通过夹具39而与C轴旋转台35 —体旋转。
[0036]数控装置40通过快速进给使位于Pl的工具Tl沿着移动路径101水平移动,并定位于P2 (第一工序)。移动路径101是工具Tl从Y轴方向接近被切削件W的路径。P2是切削开始位置,也是Y轴方向上的切削结束位置。在A轴=0°时,被切削件W的切削面沿Z轴方向延伸,因此,数控装置40使工具Tl从Y轴方向接近被切削件W。数控装置40通过切削进给使位于P2的工具Tl相对于旋转的被切削件W沿着移动路径102朝下方移动,并定位于P3(第二工序)。切削进给是切削用的进给速度。P3是Y轴方向和Z轴方向这两个方向上的切削结束位置。由于工具Tl通过切削进给沿移动路径102移动,因此在被切削件W的侧面形成螺纹槽和螺纹牙。
[0037]在螺纹切削结束后,数控装置40通过快速进给使位于P3的工具Tl沿着移动路径103移动,并定位于P4(第三工序)。P4是工具Tl沿Y轴方向离开P3的退避位置。最后,数控装置40通过快速进给使位于P4的工具Tl沿着移动路径104移动并返回至移动开始位置的P1,螺纹切削循环的一连串动作结束(第四工序)。
[0038]在如图5所示执行螺纹切削循环时,需要使工具头端从Z轴方向与被切削件W的侧面抵接。安装于主轴7的工具T2的头端侧沿工具T2的轴向延伸。螺纹切削循环使工具T2按照移动路径201?204的顺序移动。移动路径201?204与螺纹切削循环的上述第一?第四工序对应。移动路径201是Ql?Q2的路径,移动路径202是Q2?Q3的路径,移动路径203是Q3?Q4的路径,移动路径204是Q4?Ql的路径。在Y — Z平面中,例如Ql坐标是(-50.0,50.0),Q2 坐标是(-50.0,20.0),Q3 坐标是(一 80.0,20.0),Q4 坐标是(-80.0,50.0) ο
[0039]数控装置40在执行螺纹切削循环之前通过快速进给将工具T2定位于Ql。Ql是螺纹切削循环中工具T2的移动开始位置,且是在Y轴方向和Z轴方向上离开Q3 (切削结束位置)的位置。机床I使C轴旋转台35旋转并使主轴7不旋转。被切削件W通过夹具39而与C轴旋转台35 —体旋转。
[0040]数控装置40通过快速进给使位于Ql的工具T2沿着移动路径201移动,并定位于Q2 (第一工序)。移动路径201是工具T2从Z轴方向接近被切削件W的路径。Q2是切削开始位置,也是Z轴方向上的切削结束位置。在A轴=90°时,被切削件W的切削面沿Y轴方向延伸,因此,数控装置40使工具T2从Z轴方向接近被切削件W。数控装置40通过切削进给使位于Q2的工具T2相对于旋转的被切削件W沿着移动路径202移动,并定位于Q3 (第二工序)。Q3是Y轴方向和Z轴方向这两个方向上的切削结束位置。由于工具T2通过切削进给沿移动路径202移动,因此在被切削件W的侧面形成螺纹槽和螺纹牙。
[0041]在螺纹切削结束后,数控装置40通过快速进给使位于Q3的工具T2沿着移动路径203移动,并定位于Q4 (第三工序)。Q4是工具T2沿Z轴方向离开Q3的退避位置。在螺纹切削结束后,通过使工具T2快速退避至Q4,能防止工具T2与旋转的被切削件W干涉。最后,数控装置40通过快速进给使位于Q4的工具T2沿着移动路径204移动并返回至移动开始位置的Q1,螺纹切削循环的一连串动作结束(第四工序)。
[0042]如上所述,在A轴=0°和A轴=90°时,被切削件W的切削面的朝向彼此不同,因此,在A轴=0°时需要使工具Tl从Y轴方向接近被切削件W的切削面,在A轴=90°时需要使工具T2从Z轴方向接近被切削件W的切削面。不过,数控装置40虽然在数控程序的执行过程中读取螺纹切削循环的G代码(例如G92)时执行螺纹切削循环,但根据该G代码无法辨别被切削件W的切削面的朝向。因此,数控装置40在后述控制处理(参照图7)中通过对指定数控程序中的接近方向的G代码进行解释来辨别接近方向。因此,数控装置40能与A轴台30的倾角无关地良好地执行螺纹切削循环。
[0043]下面参照图6来说明数控装置40和机床I的电气结构。数控装置40包括CPU41、R0M42、RAM43、存储装置44、I/O基板46等。CPU41对机床I的动作进行控制。R0M42存储后述控制程序等。控制程序是后述控制处理等。RAM43存储在各种处理执行过程中产生的各种数据。存储装置44是非易失性的,其存储数控程序等。I/O基板46是与机床I进行各种信号的输入输出的电路基板。机床I还包括驱动电路51?58。驱动电路51?58与数控装置40的I/O基板46连接。驱动电路51根据CPU41的指令信号,朝X轴马达61输出驱动电流(脉冲)。编码器71与X轴马达61及I/O基板46连接。编码器71检测X轴马达61的位置信息(马达的绝对位置信息),并将该检测信号输入I/O基板46。驱动电路52根据CPU41的指令信号,朝Y轴马达62输出驱动电流。编码器72与Y轴马达62
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