控制刀具的刀片与被削材的碰撞位置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控制刀具的刀片与被削材的碰撞位置的数值控制装置，该数值控制装置基于包含刀具的刀具直径以及刀具所具有的刀片的数量的刀具信息、由加工程序指定的刀具中心移动路径、被削材形状数据、以及刀片信息，以刀片上的各位置与被削材的碰撞次数遵循于刀片信息中包含的使用频率的方式，来校正工具中心路径。

【技术实现步骤摘要】
本申请是以在日本于2015年9月30日提出申请的日本特愿2015－193278号为优先权的申请。日本申请的内容通过参照的方式编入本申请的内容中。
本专利技术涉及数值控制装置，尤其是涉及控制刀具的刀片与被削材的碰撞位置的数值控制装置。
技术介绍
在端铣刀的粗加工等中，若刀片向被削材的切入角(进刀角)过大，则刀片切入被削材时的切屑厚度变薄，被削材弹性变形。因此，刀片的刀尖被施加较大的力，容易发生崩刀。另一方面，在进刀角过小的情况下，刀片切入被削材时的切屑厚度变厚，对刀片的冲击变大。因此，同样地容易引起崩刀。因此，为了延长刀具寿命，需要注意使进刀角在难以引起崩刀的适当范围内，对刀具中心路径编程。以往，提出了若干个用于减少刀具的刀片的磨耗、损伤的技术。例如，在日本特开2003－170333号公报中，公开了这样一种方法：以使刀具造成的切屑部分的切削前的最大切屑厚度和切削圆弧长在整个进给路径始终为恒定不变的值的方式，生成进给路径，这样，使切削阻力恒定不变，从而减少刀具的磨耗、损伤。另外，在日本特开2005－050255号公报、日本特开2003－263208号公报等中，作为使切削阻力和进给速度恒定不变的加工方法，公开了一种生成保持进刀角度恒定不变的刀具路径的加工方法。此外，还公开有：检测切削阻力，控制进给速度、主轴速度的方法(日本特许第4568880号公报、日本特许第4923175号公报等)；为了使切削阻力恒定不变，而控制进给速度、主轴速度的方法(日本特开2002－233930号公报、日本特开2004－330368号公报等)。这些以往技术公开了主要使切削阻力、进给速度恒定不变，从而抑制刀具的磨耗、损伤的方法。通过应用这些以往技术，前面所说明的进刀角不会过大或者过小，刀具的刀片与被削材能在良好的位置切入(碰撞)。但是，即使采用这些以往技术，也存在无法消除刀片的崩刀的情况。例如，图18是进行使每一刃的进给量恒定不变从而将切削阻力保持为恒定不变的加工的例子。在该例中，被削材与刀具的刀片发生碰撞的点Pn是刀片上的特定位置。在这样的加工中，由于被削材与刀具的刀片发生碰撞的位置恒定不变，而碰撞时的力集中在刀片的特定位置，这成为刀片的崩刀原因。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种抑制端铣刀的粗加工时等因刀具的刀片与被削材的碰撞产生的力的集中而引起的崩刀的数值控制装置。在本专利技术中，在数值控制装置设有：基于刀具信息、被削材的形状信息、刀片的使用范围和使用频率，来修正由程序决定的(被编程的)刀具中心路径的单元；基于主轴负荷电流和预先指定的主轴负荷电流的容许值，来修正刀具中心路径的单元。本专利技术的数值控制装置基于指定刀具中心的移动路径的加工程序来控制通过用于旋转刀具的主轴和驱动机构来使被削材和刀具相对移动而进行加工的机械，数值控制装置包括：刀具存储部，其存储包含所述刀具的刀具直径以及刀具所具有的刀片的数量的刀具信息；刀片信息存储部，其存储包含所述刀片的可使用范围和该刀片在可使用范围内的各位置的使用频率的刀片信息；被削材形状数据存储部，其存储表示所述被削材的形状的被削材形状数据；修正部，其基于所述刀具信息、由所述加工程序指定的刀具中心移动路径、所述被削材形状数据以及所述刀片信息，以所述刀片上的各位置与所述被削材的碰撞次数遵从于所述使用频率的方式，生成对所述刀具中心路径进行了修正而得的修正刀具路径。也可以是，数值控制装置还包括进刀角信息存储单元，该进刀角信息存储单元存储包括作为所述刀片与所述被削材之间的碰撞角度的进刀角的可使用范围、以及在该进刀角的可使用范围内各进刀角的使用频率的进刀角度信息，所述修正部基于所述刀具信息、由所述加工程序指定的刀具中心移动路径、所述被削材形状数据、以及所述进刀角信息，以所述刀片在各进刀角下与所述被削材的碰撞次数遵从于依照所述使用频率的方式，生成对所述刀具中心路径进行了修正而得的修正刀具路径。也可以是，数值控制装置还包括主轴负荷电流容许值存储部，该主轴负荷电流容许值存储部存储作为切削中的主轴负荷电流的最大容许值的主轴负荷电流容许值，取得在对通过所述修正部进行修正而得的修正刀具路径进行实际加工中的主轴负荷电流值，将该主轴负荷电流值与所述主轴负荷电流容许值进行比较，基于该比较的结果来进一步修正所述修正刀具路径。采用本专利技术，能避免端铣刀的粗加工时等刀具的刀片与被削材的碰撞产生的力的集中于刀片的特定位置，抑制因力的集中引起的崩刀。附图说明从参照附图进行的以下实施例的说明能够了解本专利技术的上述说明及其他目的、特征。这些附图中：图1是说明本专利技术的实施方式的端铣刀加工中的刀具中心路径的修正的图。图2是本实施方式的数值控制装置的概略构成图。图3是说明具有刀片的刀具的刀具信息的图。图4是说明刀片信息的图。图5是说明端铣刀加工中刀具切入时的各参数的图。图6A是说明刀具中心位置的修正的下端位置的图。图6B是说明刀具中心位置的修正的上端位置的图。图7是说明刀具中心位置的修正范围的图。图8是说明本专利技术的实施方式的修正点的图。图9是在本专利技术的实施方式的数值控制装置上执行的处理的流程图。图10是在本专利技术的实施方式的数值控制装置上执行的处理的流程图。图11是说明本专利技术的实施方式中的存储修正点和刀片上的位置的表的图。图12是本专利技术的实施方式的数值控制装置的概略构成图。图13是说明本专利技术的实施方式的修正方法的图。图14是说明本专利技术的实施方式的修正方法的图。图15是说明主轴负荷电流的容许值的图。图16是本专利技术的实施方式的数值控制装置的概略构成图。图17是在本专利技术的实施方式的数值控制装置上执行的处理的流程图。图18是说明现有技术的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式及附图进行说明。在本实施方式中，在使用了具有刀片的刀具的端铣刀加工中，如图1所示，从由程序确定的(被编程的)刀具中心路径来看在垂直方向上修正刀具位置，从而使刀片与被削材的碰撞位置不集中于刀片的特定位置。本实施方式提供一种数值控制装置，其基于端铣刀加工中使用的具有刀片的刀具所相关的信息、被削材的形状信息、以及刀片的使用范围的信息，生成刀片与被削材的碰撞位置不集中于刀片的特定位置的刀具路径。图2是本实施方式的数值控制装置的概略构成图。本实施方式的数值控制装置1包括：指令解析部2、插补部3、各轴用的加减速部4x、4y、修正部5、各轴用伺服6x、6y。指令解析部2对加工程序10的程序段进行解析，生成在各轴的移动中使用的数据。插补部3针对从指令解析部2输出的数据执行插补处理，针对各轴生成按插补周期对指令路径上的点进行插补计算而得到的插补数据。各轴用的加减速部4x、4y基于插补部3所生成的插补数据来执行加减速处理，按照各插补周期算出各轴的速度，将结果数据向修正部5输出。修正部5按照后述步骤使用刀具信息11、刀片信息12、以及被削材形状数据13，来执行插补数据的修正。另外，各轴用的伺服6x、6y基于由修正部5进行修正而得的结果来对驱动机械的各轴的伺服电动机进行控制。另外，在图中，省略了进行主轴的旋转控制的主轴控制部等构成。以下，说明修正部5所执行的刀具中心路径的修正的步骤。图3是端铣刀加工中使用的具有刀片的刀具的概略图。另外，图4是刀具所具有的刀片的概略图。在本实施方式中，作为端铣刀加工中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数值控制装置，其根据指定刀具中心的移动路径的加工程序，来控制通过用于旋转刀具的主轴和驱动机构使被削材与刀具相对移动而进行加工的机械，其特征在于，该数值控制装置具备：刀具存储部，其存储刀具信息，该刀具信息包含所述刀具的刀具直径以及刀具所具有的刀片的数量；刀片信息存储部，其存储刀片信息，该刀片信息包含所述刀片的可使用范围和该刀片在可使用范围内的各位置的使用频率；被削材形状数据存储部，其存储表示所述被削材的形状的被削材形状数据；修正部，其生成修正刀具路径，该修正刀具路径是根据所述刀具信息、由所述加工程序指定的刀具中心移动路径、所述被削材形状数据以及所述刀片信息，以所述刀片上的各位置与所述被削材的碰撞次数遵从于所述使用频率的方式来修正所述刀具中心路径而得的修正刀具路径。

【技术特征摘要】
2015.09.30 JP 2015-1932781.一种数值控制装置，其根据指定刀具中心的移动路径的加工程序，来控制通过用于旋转刀具的主轴和驱动机构使被削材与刀具相对移动而进行加工的机械，其特征在于，该数值控制装置具备：刀具存储部，其存储刀具信息，该刀具信息包含所述刀具的刀具直径以及刀具所具有的刀片的数量；刀片信息存储部，其存储刀片信息，该刀片信息包含所述刀片的可使用范围和该刀片在可使用范围内的各位置的使用频率；被削材形状数据存储部，其存储表示所述被削材的形状的被削材形状数据；修正部，其生成修正刀具路径，该修正刀具路径是根据所述刀具信息、由所述加工程序指定的刀具中心移动路径、所述被削材形状数据以及所述刀片信息，以所述刀片上的各位置与所述被削材的碰撞次数遵从于所述使用频率的方式来修正所述刀具中心路径而得的修正刀具路径。2.根据权利要求1所...

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