机床的控制方法以及机床的控制装置制造方法及图纸

一种机床(1)的控制方法，在使通过主轴马达(9)旋转的刀具(6)和固定于平台的工件(15)相对移动的同时，加工工件(15)，其中，根据主轴马达(9)的转矩指令值、电流指令值或者实际的电流值，计算在工件(15)的加工中刀具(6)的预先决定的位置的从工件(15)受到的实际的切削力，将所计算出的实际的切削力显示于显示部(28)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机床的控制方法以及机床的控制装置
本专利技术涉及机床的控制方法以及机床的控制装置。
技术介绍
在以往的技术中，已知使刀具针对工件相对移动来进行切削等加工的机床。另外，在这样的机床中，已知通过预定的进给轴的坐标等指定刀具的路径，在使刀具相对工件移动的同时进行加工的数控机床。机床通过依照控制装置的指令使工件以及刀具中的至少一方移动，能够在变更刀具相对工件的相对位置的同时自动地加工。在用机床加工工件的期间，为了去除工件的一部分，刀具相对工件相对移动。另外，立铣刀那样的刀具在绕轴线旋转的同时进行加工。在工件的加工中针对刀具施加力。例如，对刀具，向与刀具相对工件行进的方向相反的朝向施加力。另外，对进行旋转的刀具，按照与刀具所旋转的方向相反的朝向施加力。当在工件的加工中对刀具施加过大的力时，存在刀具破损或者主轴装置发生故障之虞。例如，存在刀具折弯或者刀具的刃产生缺口之虞。在日本特开2005-205517号公报中，公开有监视工件在切削中的主轴负荷是否处于目标负荷范围内的机床的切削控制方法。在该切削控制方法中，公开有在主轴负荷超过目标负荷范围时，降低针对主轴的旋转速度和切削进给速度的各速度设定值的各覆写值，控制主轴的旋转速度和切削进给速度。现有技术文献专利文献1：日本特开2005-205517号公报
技术实现思路
通过在加工工件的期间监视主轴的旋转转矩，能够降低刀具、主轴装置损伤的可能性。在上述日本特开平2005-205517号公报中的切削控制装置中，使用主轴马达的电流值来运算旋转转矩，监视旋转转矩是否超过目标范围。即，将主轴马达输出的旋转转矩判定为对刀具施加的力。但是，刀具具有各种刀具直径。即使主轴马达输出的旋转转矩是预定的值，刀具从工件受到的切削力随着刀具直径而变化。例如，即使旋转转矩恒定，如果刀具直径大，则在刀具和工件的接触部分刀具受到的力小。作为容许在刀具中对加工工件的部分施加的力，存在刀具的容许切削力。但是，存在作业者难以将主轴马达输出的旋转转矩和容许切削力关联起来这样的问题。在以往的技术中，采用作业者使用旋转转矩通过手动计算来计算实际的切削力，确认刀具的健全性的方法。另外，作为确认刀具的健全性的方法，有预先进行与期望的加工相同的试验加工，确认在刀具等中是否未产生损伤的方法。在刀具等中未产生损伤的情况下，能够将进行了试验加工时的旋转转矩用作容许转矩。于是，能够在实际的加工期间进行监视以使旋转转矩不超过容许转矩。但是，在该方法中需要预先实施与期望的加工相同的加工，存在生产性变低这样的问题。本专利技术的目的在于提供一种简单地高精度地监视刀具、主轴装置的健全性的机床的控制方法以及机床的控制装置。本专利技术的机床的控制方法是在使通过主轴马达旋转的刀具和固定于平台的工件相对移动的同时加工工件的机床的控制方法。在控制方法中，根据主轴马达的转矩指令值、电流指令值、或者实际的电流值，计算在工件的加工中刀具的预先设定的位置的从工件受到的实际的切削力，将所计算出的实际的切削力显示于显示部。在上述专利技术中，根据容许对刀具的预先设定的位置施加的容许切削力，预先设定判定值，在实际的切削力超过判定值的情况下，使刀具相对工件的相对速度降低。在上述专利技术中，针对多个刀具，预先决定使刀具从主轴的突出长度以及刀具直径成为函数的容许切削力，根据在加工中使用的刀具的突出长度以及刀具直径，计算与刀具的损伤有关的刀具的容许切削力。在上述专利技术中，计算与刀具的损伤有关的刀具的容许切削力、与主轴装置的轴承的损伤有关的轴承的容许切削力、以及与主轴马达的损伤有关的主轴马达的容许切削力，根据刀具的容许切削力、轴承的容许切削力以及主轴马达的容许切削力中的、最小的容许切削力，设定判定值。本专利技术的机床的控制装置是在使通过主轴马达旋转的刀具和固定于平台的工件相对移动的同时加工工件的机床的控制装置。控制装置具备：切削力运算部，根据主轴马达的转矩指令值、电流指令值、或者实际的电流值，计算在工件的加工中刀具的预先设定的位置的从工件接受的实际的切削力；以及显示部，显示所计算出的实际的切削力。根据本专利技术，能够提供简单地高精度地监视刀具、主轴装置的健全性的机床的控制方法以及机床的控制装置。附图说明图1是机床的框图。图2是机床的主轴头和工件的部分的放大概略剖面图。图3是说明切削力的刀具以及工件的概略图。图4是机床的操作盘的概略正面图。图5是实施方式中的刀具信息画面。图6是用于计算刀具的容许切削力的数据表格的说明图。图7是说明数据表格的内插的图。图8是实施方式中的机床的第1控制的流程图。图9是实施方式中的机床的第2控制的流程图。图10是实施方式中的监视信息画面。(符号说明)1：机床；4：主轴；6：刀具；7：前轴承；8：后轴承；9：主轴马达；15：工件；25：运算处理部；28：显示部；30：操作部；37：运转状态传感器；38：切削力控制部；39：切削力运算部；31：操作盘；56：刀具信息画面；61：监视信息画面；62b：图形；70：控制装置。具体实施方式参照图1至图10，说明实施方式中的机床的控制方法以及机床的控制装置。本实施方式的机床是根据加工程序自动地使刀具相对工件相对地移动来进行加工的数控机床。图1表示本实施方式中的机床的框图。机床1具备控制各进给轴的移动装置的控制装置70。控制装置70具备例如经由总线相互连接的CPU(CentralProcessingUnit(中央处理器))、RAM(RandomAccessMemory(随机存取存储器))、以及ROM(ReadOnlyMemory(只读存储器))等。控制装置70包括输入部71、读取解释部72、插值运算部73以及伺服控制部74。在通过数控机床加工的情况下，预先准备加工程序76。加工程序76能够根据工件的目标形状通过CAM(ComputerAidedManufacturing(计算机辅助制造))装置等制作。工件的目标形状能够通过例如CAD(ComputerAidedDesign(计算机辅助设计))装置制作。在输入部71输入加工程序76。在加工程序76中包括刀具针对工件的相对移动的信息、主轴的旋转速度的信息以及刀具的信息。此外，也可以将在控制装置70的信息控制部20中将作业者新制作或者编辑而得到的加工程序输入到输入部71。读取解释部72从输入部71读入加工程序76。读取解释部72将移动指令送出到插值运算部73。插值运算部73运算每个插值周期的各进给轴的位置指令值。例如，插值运算部73计算根据移动指令设定的每一时间间隔的各进给轴的移动量。插值运算部73将各进给轴的位置指令值送出到伺服控制部74。伺服控制部74根据位置指令值，驱动X轴、Y轴、以及Z轴等各进给轴的各轴伺服马达75。另外，伺服控制部74驱动使刀具6旋转的主轴马达9。伺服控制部74从读取解释部72经由插值运算部73取得通过加工程序76指定的主轴马达9的旋转速度。伺服控制部74计算主轴马达9的转矩指令并将其变换为电流指令值而送出到主轴马达9。本实施方式的控制装置70包括：信息控制部20，控制与工件的加工关联的加工信息；操作部30，作业者输入加工信息的输入值等；以及显示部28，显示加工信息。作为加工信息，能够例示与程序有关的信息、与刀具有关的信息、与坐标有关的信息、以及与加工中的机床、工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床的控制方法，该机床在使通过主轴马达旋转的刀具和固定于平台的工件相对移动的同时加工所述工件，所述控制方法的特征在于：基于主轴马达的转矩指令值、电流指令值或者实际的电流值，计算在所述工件的加工中刀具的预先设定的位置的从所述工件受到的实际的切削力，将所计算出的所述实际的切削力显示于显示部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机床的控制方法，该机床在使通过主轴马达旋转的刀具和固定于平台的工件相对移动的同时加工所述工件，所述控制方法的特征在于：基于主轴马达的转矩指令值、电流指令值或者实际的电流值，计算在所述工件的加工中刀具的预先设定的位置的从所述工件受到的实际的切削力，将所计算出的所述实际的切削力显示于显示部。2.根据权利要求1所述的机床的控制方法，其特征在于：基于容许对刀具的预先设定的所述位置施加的容许切削力，预先设定判定值，在所述实际的切削力超过判定值时，使刀具相对所述工件的相对速度降低。3.根据权利要求2所述的机床的控制方法，其特征在于：针对多个刀具，预先决定使刀具从主轴的突出长度以及刀具直径成为函数的容许切削力，基于在加工中使用的刀具的突出长度以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井一成，品田毅仁，
申请(专利权)人：株式会社牧野铣床制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP