振动切削加工诊断装置制造方法及图纸

目的在于得到一种在使刀具进行往复动作而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工时，能够在加工前诊断可否进行在对振动切削指定的速度条件下的加工的振动切削加工诊断装置。振动切削加工诊断装置诊断可否进行通过可动轴的往复运动而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工，该振动切削加工诊断装置的特征在于，具有：频率解析部(4)，其基于加工对象物即工件的加工形状数据即形状数据(1)及加工速度设定值(2)，对在可动轴的位置指令信号中包含的频率成分进行运算；以及加工诊断执行部(5)，其基于频率成分以及可动轴的可动轴参数(3)，诊断可否以加工速度设定值(2)按照形状数据(1)进行加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振动切削加工诊断装置
本专利技术涉及一种振动切削加工诊断装置，在使刀具进行往复动作而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工时，该振动切削加工诊断装置能够在加工前诊断可否进行加工。
技术介绍
关于进行切削加工的工作机械，为了实现现有技术无法实现的加工，提出了各种加工装置及加工方法。通过使车削加工的刀具以高速进行往复运动而实现的非正圆形状的振动切削加工就是其中一个例子。在现有的车削加工中，在具有使工件进行旋转的主轴和使作为刀具的一个例子的车刀沿工件的径向进行移动的直线进给轴的机械中，通过使该刀具移动至该直线进给轴之上的指令位置而与旋转的工件进行接触，从而能够将加工对象物的剖面形状加工成正圆形状。此时，如果与工件的旋转相配合地，刀具以沿径向移动的方式在直线进给轴之上进行往复运动，则能够进行非正圆形状的加工。举一个例子，如果工件每旋转1周，将刀具以朝向工件的中心的方式在直线进给轴之上往复2次，则能够使加工对象物的剖面形状成为椭圆形状。换言之，形成如下椭圆形状，即，在刀具最接近工件的中心时的刀具的前端与旋转轴的中心之间的距离成为短轴，在刀具离工件的中心最远时的刀具的前端与旋转轴的中心之间的距离成为长轴。另外，如果对往复运动的模式进行改进，则还能够加工成更复杂的形状。另外，在专利文献1中，公开了一种能够将加工对象物加工成非正圆形状的振动切削加工装置及振动切削加工方法。根据在专利文献1所记载的技术，在具有大于或等于2个直线进给轴的机械中，通过对直线进给轴之中的2个轴赋予不同相位和振幅的周期运动指令，从而能够将加工对象物加工成非正圆形状。如上所述，在将加工对象物加工成非正圆形状的情况下，作为一个例子，直线进给轴的动作呈正弦波状，但根据所指示的加工形状的曲率，会成为包含谐波成分的动作。另一方面，在面向工作机械的电动机控制装置中需要高速且高精度的位置控制，如果为了高速化而将进给速度提高，或者为了高精度化而将控制增益设定得高，则会引起机械的固有振动，发生机械共振，动作变得具有振动性，加工精度降低。因此，以往为了对机械的固有振动进行抑制，使用对位置指令信号进行处理的滤波器。在这里使用的滤波器通常被称为带阻滤波器或者低通滤波器，其设定为，通过针对位置指令信号或者控制装置内部的其他状态量而去除特定频带的成分，从而不会引起机械的固有振动。在以特定频率而发生机械共振的情况下，将使包含该频率的频带的成分进行衰减的带阻滤波器作用于位置指令信号。此外，在该频带狭窄的情况下，也可以使用陷波滤波器，以代替带阻滤波器。另外，在以大于或等于特定频率而发生机械共振，且该频率根据工件的质量和其他条件而发生变动的情况下，将使比该频率高的频率成分进行衰减的低通滤波器作用于位置指令信号。如果使用按照上述方式对位置指令信号进行处理的滤波器，则能够实现高速且高精度的加工，而不会引起机械共振。通常，在位置指令信号中包含的频率成分远远地小于进行作用的带阻滤波器、陷波滤波器或者低通滤波器的遮断频率，因此即便使这些滤波器进行作用，也能够加工成所指示的形状。专利文献1：日本特开2008-68364号公报
技术实现思路
然而，根据上述的作为现有技术的专利文献1，在使刀具以高速进行往复运动而进行加工的应用程序中，使刀具沿径向进行移动的直线进给轴的位置指令信号具有由刀具的往复运动的周期所决定的频率成分，如果所指示的加工形状复杂，则在位置指令信号中会包含谐波，进给速度越高，在位置指令信号中包含的频率成分也越高。因此，在位置指令信号中包含的频率成分与控制装置中的滤波器的遮断频带吻合、或者包含于该控制装置中的滤波器的遮断频带的情况下，存在加工精度降低、无法将加工对象物加工成希望的形状这样的问题。另外，在机械系统中存在反共振的情况下，针对反共振频率附近的位置指令信号成分，机械系统的反应迟钝。因此，存在加工精度降低这样的课题。另外，作为实际进行试加工的结果，在加工精度低的情况下，其要因难以辨别，另外，作为可以得到希望的加工精度的适当的指令条件的一个例子，需要通过对进给速度及主轴转速反复试验而进行探索。因此，存在决定指令条件需要很大的工作量这样的课题。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种振动切削加工诊断装置，在使车削加工的刀具进行往复动作而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工时，该振动切削加工诊断装置能够在加工前诊断可否进行在对振动切削指定的速度条件下的振动切削加工。为了解决上述课题、实现目的，本专利技术涉及一种振动切削加工诊断装置，其诊断可否进行通过可动轴的往复运动而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工，该振动切削加工诊断装置的特征在于，具有：频率解析部，其基于所述加工对象物的加工形状数据及加工速度设定值，对在所述可动轴的位置指令信号中包含的频率成分进行运算；以及加工诊断执行部，其基于所述频率成分以及所述可动轴的可动轴参数，诊断可否以所述加工速度设定值按照所述加工形状数据进行加工。专利技术的效果本专利技术涉及的振动切削加工诊断装置取得下述效果，即，得到一种振动切削加工诊断装置，在使车削加工的刀具进行往复动作而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工时，该振动切削加工诊断装置能够在加工前诊断可否进行在对振动切削指定的速度条件下的振动切削加工。附图说明图1是表示实施方式1涉及的振动切削加工诊断装置的结构的框图。图2是表示在实施方式1中，车床的机械系统的结构的一个例子的概略图。图3是表示在实施方式1中，由频率解析部得出的频率解析的结果的图表。图4是表示在实施方式2中，由频率解析部得出的频率解析的结果的图表。图5是表示在实施方式2中，机械系统的增益响应的特性的一个例子的图。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术的实施方式涉及的振动切削加工诊断装置进行详细说明。此外，本专利技术不限定于本实施方式。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的振动切削加工诊断装置的结构的框图。图1所示的振动切削加工诊断装置10，诊断可否进行通过作为可动轴的刀架14的直线进给轴的往复运动而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工，该振动切削加工诊断装置10具有：频率解析部4，其对加工对象物的形状数据1及加工速度设定值2进行读取，基于它们对在所述可动轴的位置指令信号中包含的频率成分进行运算；以及加工诊断执行部5，其基于由频率解析部4运算出的频率成分以及所述可动轴的可动轴参数3，诊断可否以加工速度设定值2按照形状数据1进行加工。此外，可动轴是使刀架14进行移动的机构的统称，直线进给轴是作为可动轴的一个方式的刀架14的驱动轴，是使刀架14在直线上进行移动的驱动机构。图2是表示车床的机械系统的结构的一个例子的概略图。在旋转的车削主轴11处安装工件12，在刀架14处安装有车削刀具15。刀架14通过刀架驱动部13而沿径向进行往复运动。此时，如果车削主轴11每旋转1周进行2次刀架14的往复，则能够将工件12加工成椭圆柱形状。另外，如果使刀架14进行更多次往复，则也能将工件12的剖面形状加工成更复杂的形状。如果被赋予了预定加工的工件12的加工后的剖面形状的数据即形状数据1以及车削主轴11的旋转速度即加工速度设定值2，则频率解析部4对形状数据1进行极坐标变换，求出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动切削加工诊断装置，其诊断可否进行通过可动轴的往复运动而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工，该振动切削加工诊断装置的特征在于，具有：频率解析部，其基于所述加工对象物的加工形状数据及加工速度设定值，对在所述可动轴的位置指令信号中包含的频率成分进行运算；以及加工诊断执行部，其基于所述频率成分以及所述可动轴的可动轴参数，诊断可否以所述加工速度设定值按照所述加工形状数据进行加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种振动切削加工诊断装置，其诊断可否进行通过可动轴的往复运动而将加工对象物的剖面形状加工成非正圆形状的振动切削加工，该振动切削加工诊断装置的特征在于，具有：频率解析部，其基于所述加工对象物的加工形状数据及加工速度设定值，对在所述可动轴的位置指令信号中包含的频率成分进行运算；以及加工诊断执行部，其基于所述频率成分以及所述可动轴的可动轴参数，诊断可否以所述加工速度设定值按照所述加工形状数据进行加工。2.根据权利要求1所述的振动切削加工诊断装置，其特征在于，具有显示部，所述加工诊断执行部对能够进行加工的加工速度的范围或者不可加工的加工速度的范围进行运算，并显示于所述显示部。3.根据权利要求1或2所述的振动切...

【专利技术属性】
技术研发人员：长冈弘太朗，田边章，东俊博，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP