具备用于修正工件引起的位移误差的功能的数值控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具备用于修正工件引起的位移误差的功能的数值控制装置。数值控制装置使用工件格状区域设定单元、旋转轴工件格状区域设定单元构成误差修正用的格点，并通过工件起因平移修正量设定单元来设定由工件引起的平移误差的修正量。工件起因平移修正量计算单元计算刀具前端点位置的修正量，在修正部中将其与三个指令直线轴的位置相加来进行修正。

【技术实现步骤摘要】
具备用于修正工件引起的位移误差的功能的数值控制装置
本专利技术涉及一种对具有三个直线轴和两个旋转轴的五轴加工机进行控制的数值控制装置。特别是涉及一种设定基于工件的种类而变化的误差量，来作为与在工件内规定的坐标位置相对应的平移误差修正量，由此进行控制使刀具前端点位置移动到没有误差的位置，从而进行高精度的加工的数值控制装置。
技术介绍
在日本特开2009-151756号公报中公开了如下的数值控制装置，即将直线轴坐标系和旋转轴坐标系分别划分成格状区域，在格点中存储格点修正向量，从直线轴位置和旋转轴位置基于格点修正向量计算轴依存平移修正量和轴依存旋转修正量，来修正直线轴位置。在日本特开2009-151756号公报公开的数值控制装置中，能够根据预先测定出的机械系统引起的误差，修正可能产生的刀具前端点的误差。然而，没有考虑通过改变工件对机械系统产生影响而新产生的误差，或由于工件的形状变化而产生的误差。
技术实现思路
因此，本专利技术通过设定覆盖工件的工件近旁区域内的格点的可测定点的修正量，根据这些修正量来求出刀具前端点的平移修正量并将其与指令直线轴位置相加。由此，本专利技术的目的在于提供一种对将刀具前端点位置移动至没有误差的位置，实现高精度加工的五轴加工机进行控制的数值控制装置。即，本专利技术的目的是提供一种在五轴加工机中，即使在更换工件后也能够在指令的刀具前端位置进行加工的数值控制装置。本专利技术是一种数值控制装置，在对通过三个直线轴和两个旋转轴对安装在工作台上的工件即加工物进行加工的五轴加工机进行控制的数值控制装置中，设定由于工件而进行位移的误差量来作为与工件内规定的坐标位置对应的平移修正量，由此驱动三个直线轴使刀具前端位置在工件上成为没有误差的位置。并且，本专利技术的数值控制装置控制通过三个直线轴和两个旋转轴对安装在工作台上的工件进行加工的五轴加工机，其具有：工件格状区域设定单元，其在固定在工作台上的三维坐标系中，在覆盖工件的工件近旁区域内设定通过预定间隔的格点划分的工件格状区域；旋转轴工件格状区域设定单元，其设定该工件格状区域的、两个工作台旋转轴的旋转位置；工件起因平移修正量设定单元，其针对该旋转轴工件格状区域中的格点，设定由工件引起的平移误差的修正量；以及工件起因平移修正量计算单元，其根据该修正量，计算工件上的刀具前端点位置的修正量，在修正部中，将该工件起因平移修正量与三个指令直线轴的位置相加进行误差修正。所述五轴加工机可以是通过所述两个旋转轴使工作台旋转的工作台旋转型五轴加工机。或者，所述五轴加工机还可以是通过所述两个旋转轴使刀具头、工作台双方旋转的混合型五轴加工机。通过具备以上的结构，除了考虑机械引起的误差外还考虑工件引起的误差，因此本专利技术能够提供一种能够实现可期待提高工件形状的质量的加工的、具有修正工件导致的位移误差的功能的数值控制装置。附图说明通过参照附图对以下的实施例进行说明，本专利技术的上述以及其他目的以及特征更加明确。在这些附图中：图1是本专利技术一实施方式的数值控制装置控制的五轴加工机的工作台旋转型的实施例。图2表示没有误差时的刀具与工作台的关系、包含机械起因误差的刀具与工作台的关系以及包含由于在工作台上设置了工件而产生的工件起因平移误差的工件与工作台的关系图。图3是表示在将工件上表面包围的范围内，在可设置测定基准球的位置划分成格状的图。图4是表示在将工件底面近旁包围的范围内，在可设置测定基准球的位置划分成格状，通过工件上表面的格点以及在线上连接的三维坐标系构成的工件格状区域的图。图5是表示图4的工件格状区域的图。图6是表示伴随控制工作台的旋转轴位置的变化，工件格状区域也进行了旋转的状态的图。图7是说明设定工件格状区域的格编号的图。图8是表示针对安装工件前的工件格状区域的格点P12的基准球，通过测量用探针测定并计算出的基准球中心的位置数据MO12的图。图9是表示格点P6的位置数据MO6的图。图10是表示针对安装工件后的工件格状区域的格点P12的基准球，通过测量用探针测定并计算出的基准球中心的位置数据Mw12的图。图11是表示格点P6的位置数据Mw6的图。图12是说明将测定出的工件起因平移修正量ΔCw的数据作为修正量表存储在内置于数值控制装置中的非易失性存储器等中的图。图13是表示刀具前端点位于由格点P14～P24构成的工件格状区域内的图。图14是说明具备误差修正部的数值控制装置的图。图15是表示在实施方式1中执行的修正的算法的流程图。图16是数值控制装置控制的五轴加工机的混合型的实施方式。图17是表示没有误差时的刀具与工作台的关系、包含机械起因平移误差的刀具与工作台的关系以及包含由于在工作台上设置了工件而产生的工件起因平移误差的工件与工作台的关系图。具体实施方式(实施方式1)<1>对象机械和误差修正向量图1是数值控制装置控制的五轴加工机的工作台旋转型的一实施方式。在图1所示的机械结构中，将通过C轴旋转进行旋转且通过B轴旋转倾斜的工作台30搭载在Y轴上，Y轴搭载在X轴上来进行直线移动，刀具头20在Z轴上进行上下直线移动。将工件40搭载在工作台30上。对工作台旋转型五轴加工机的机械引起的平移误差、工件引起的平移误差以及这些误差的修正进行说明。在此，将机械引起的平移误差作为机械起因平移误差，将工件引起的平移误差作为工件起因平移误差。图2表示没有误差时的刀具21与工作台30的关系、包含机械起因平移误差的刀具21与工作台30的关系以及包含由于在工作台30上设置了工件40而产生的工件起因平移误差的工件40与工作台30的关系图。在此，表示了在通过以工作台旋转中心为原点的(Xa，Ya，Za)坐标来表示工作台坐标系时，由于从机械发生的误差即机械起因平移误差，工作台坐标系成为(Xa’，Ya’，Za’)坐标，并且由于在工作台上搭载了工件而发生的误差即工件起因平移误差，工作台坐标系成为(Xa”，Ya”，Za”)。在此，机械起因平移误差是通过直线轴以及旋转轴的位置即机械位置关系而产生的平移方向的误差。图2中的机械起因平移误差即(ΔXm，ΔYm，ΔZm)表示(Xa，Ya，Za)坐标与(Xa’，Ya’，Za’)坐标之间的X轴方向/Y轴方向/Z轴方向的平移误差。这些误差是微量的误差，但为了便于理解将这些误差夸大来描述。针对机械起因平移误差的误差修正是在日本特开2009-151756号公报等中记载的现有技术，因此不进行详细叙述。工件起因平移误差是由于在工作台30上设置工件40而产生的由工件40引起的平移方向的误差。在工件40与刀具前端点接触的点上，成为与本来位置的误差量的图2中的工件起因平移误差(ΔXw，ΔYw，ΔZw)表示(Xa’，Ya’，Za’)坐标与(Xa”，Ya”，Za”)坐标之间的X轴方向/Y轴方向/Z轴方向的平移误差。这些误差是微量的误差，但为了便于理解将这些误差夸大来描述。将基于指令直线轴位置Pml(Pmx，Pmy，Pmz)以及指令旋转轴位置Pmr(Pmb，Pmc)的机械起因平移误差的修正量设为ΔCm(ΔXm，ΔYm，ΔZm)，将工件起因平移误差的修正量设为ΔCw(ΔXw，ΔYw，ΔZw)。工作台30以及工件40侧的误差量是以追随该误差量(修正目标)的方式进行修正，因此也是修正量。在针对机械起因平移误差将平移修正后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数值控制装置，其控制通过三个直线轴和两个旋转轴对安装在工作台上的工件进行加工的五轴加工机，其特征在于，具有：工件格状区域设定单元，其在固定在工作台上的三维坐标系中，在覆盖工件的工件近旁区域内设定通过预定间隔的格点划分的工件格状区域；旋转轴工件格状区域设定单元，其设定该工件格状区域的、两个工作台旋转轴的旋转位置；工件起因平移修正量设定单元，其针对该旋转轴工件格状区域中的格点，设定由工件引起的平移误差的修正量；以及工件起因平移修正量计算单元，其根据该修正量，计算工件上的刀具前端点位置的修正量，在修正部中，将该工件起因平移修正量与三个指令直线轴的位置相加来进行误差修正。

【技术特征摘要】
2013.12.19 JP 2013-2629951.一种数值控制装置，其控制通过三个直线轴和两个旋转轴对安装在工作台上的工件即加工物进行加工的五轴加工机，其特征在于，具有：工件格状区域设定单元，其在固定在工作台上的三维坐标系中，在覆盖工件的工件近旁区域内设定通过预定间隔的格点划分的工件格状区域；旋转轴工件格状区域设定单元，其根据使所述工作台旋转的所述两个旋转轴的旋转位置，将该工件格状区域设定为旋转轴工件格状区域；平移修正量设定单元，其针对该旋转轴工件格状区域中的格点，设定在将所述工件放置在所述工作台的前后产生的、由所述工件引起的平移误差的修正量；平移修正量计算单元，其根据所述工件引起的平移误差的修正量，计算工件上的刀具前端点位置的修正量；以及将该平移修正量与三个直线轴的位置相加来进行误差修正的功能。2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，所述五轴加工机是通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水露规，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP