进行摆动切削的机床的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制装置，为机床的控制装置。机床的控制装置具备基于主轴的旋转速度以及至少一个进给轴的位置指令以相对于旋转速度成为正的非整数倍的方式且以工具对工件进行断续切削的方式制成至少一个进给轴的摆动指令的摆动指令制成部、使用进给轴的位置修正摆动指令的摆动指令修正部、在位置指令与进给轴的检测位置之间的位置偏差上加上通过摆动指令修正部修正了的摆动指令的相加部。

Control device for machine tool with swing cutting

The invention provides a control device, which is a control device of a machine tool. The control device of the machine tool has a swing instruction manufacturing unit which is based on the rotating speed of the spindle and the position instruction of at least one feed axis, which is made by means of intermittent cutting of the workpiece in a manner that is non-integer times positive relative to the rotating speed, and uses the position repair of the feed axis to make the swing instruction of at least one feed axis. The pendulum command correction part of the forward swing command and the additive part of the pendulum command corrected by the pendulum command correction part are added to the position deviation between the position command and the detection position of the feed shaft.

【技术实现步骤摘要】
进行摆动切削的机床的控制装置
本专利技术涉及对工件进行摆动切削的机床的控制装置。
技术介绍
存在若在通过机床的工具加工工件时连续地产生切屑，则切屑缠绕在工具的情况。因此，已知以断续切削工件的方式使工具摆动的技术(例如，参照日本专利第5033929号公报、日本专利第5139592号公报)。可是，在日本专利第5033929号公报以及日本专利第5139592号公报中没有考虑预定的加工开始位置以及在其附近进行断续加工的情况。因此，会产生若在加工开始位置以及其附近切削工具摆动则切削工具从加工开始位置向与切削工具的进给方向的反方向移动的问题。因此，存在根据工件的形状，在加工开始位置附近、在工件上产生切口的可能性。
技术实现思路
所以，期望一种能够防止工具从加工开始位置向与工具进给方向的反方向移动的机床的控制装置。根据本专利技术的第一方案，提供一种控制装置，其是机床的控制装置，该机床通过工具切削加工工件的外周面或内周面，该控制装置具备：使上述工件以及上述工具绕上述工件的旋转轴线相对地旋转的主轴；沿上述工件的上述外周面或内周面的母线相对地进给上述工具以及上述工件的至少一个进给轴；检测该进给轴的位置的位置检测部；基于上述主轴的旋转速度以及上述至少一个进给轴的位置指令，以相对于上述旋转速度成为正的非整数倍且以上述工具断续加工上述工件的方式制成上述至少一个进给轴的摆动指令的摆动指令制成部；使用由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的位置修正由该摆动指令制成部制成的上述摆动指令的摆动指令修正部；在上述位置指令与由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的检测位置之间的位置偏差上加上由上述摆动指令修正部修正的摆动指令的相加部。在第一方案中，由于使用进给轴的实际位置修正摆动指令，因此能抑制工具从加工开始位置向与工具进给方向的反方向移动。因此，能够防止在工件上产生切口。从附图所示的本专利技术的典型的实施方式的详细说明中能进一步明确本专利技术的这些目的、特征以及优点和其他目的、特征以及优点。附图说明图1是包括基于第一实施方式的控制装置的系统的图。图2A是第一工件的剖视图。图2B是第二工件的剖视图。图2C是第三工件的剖视图。图2D是第四工件的剖视图。图3是表示基于典型的实施方式的控制装置的动作的流程图。图4是包括基于第二实施方式的控制装置的系统的图。图5是表示进给量与旋转角度的关系的图。图6A是表示现有技术中的时间与工具的位置的关系的图。图6B是表示第一实施方式中的时间与工具的位置的关系的图。图7是表示基于其他实施方式的控制装置的动作的流程图。图8是表示基于另一实施方式的控制装置的动作的流程图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。在以下附图中，在相同的部件中标注相同的参照符号。为了容易地进行理解，这些附图适当地改变比例尺。另外，附图中所表示的方式是用于实施本专利技术的其中一例，本专利技术并不限于图示的方式。图1是包括基于第一实施方式的控制装置的系统的图。如图1所示，系统1包括机床10、控制机床10的控制装置20、连接于控制装置20的上位控制装置30。机床10具备工具11，工具11对至少局部地绕旋转轴线O旋转对称的工件W的外周面或内周面进行切削加工。另外，在图1等中，将工件W的旋转轴线作为Z轴，将相对于Z轴垂直的轴线作为X轴。机床10的主轴M0使工件W绕其旋转轴线O旋转。而且，机床10的进给轴M1沿工件W的母线进给工具11。并且，如后述，可以是两个以上的进给轴M1、M2沿工件W的母线进给工具11的结构。进给轴M1、M2为包括工具11的进给机构与驱动该进给机构的伺服马达等的结构。进给轴M1、M2优选包括伺服马达。并且，进给轴M1、M2与主轴M0协调动作且进给工具11对工件W进行切削加工。并且，主轴M0以及进给轴M1、M2的必要转矩如果除去切削负载，则能够通过惯性、指令的角加速度推断，但也可以分别具备用于检测主轴M0、进给轴M1、M2的位置以及转矩的位置检测部T0、T1、T2。位置检测部T0、T1、T2可以是编码器。上位控制装置30例如是PLC(ProgrammableLogicController)。上位控制装置30包括工件W的加工条件、如使工件W旋转的主轴M0的旋转速度指令Vc以及进给工具11的进给轴M1、M2的各自的位置指令Pc。位置指令Pc由于是每单位时间的位置指令，因此位置指令Pc可以是一种速度指令。控制装置20是具备CPU的数码计算机。并且，控制装置20包括基于主轴M0的旋转速度Vc以及至少一个进给轴M1、M2的位置指令Pc，以相对于旋转速度Vc成为正的非整数倍的方式且以工具11对工件W进行断续切削的方式制成至少一个进给轴M1、M2的摆动指令的摆动指令制成部23。摆动指令包括摆动频率与摆动振幅。并且，所谓断续切削是指工具11一边周期性地接触工件W以及从工件W离开一边对工件W进行切削加工的意思，也称为摆动切削或振动切削。另外，在图1中，工件W旋转的同时，工具11相对于工件W进行摆动，但也可以是工具11旋转的同时，工件W相对于工具11摆动的结构。而且，控制装置20包括通过使用由位置检测部T1、T2检测处的进给轴M1、M2的位置修正由摆动指令制成部23制成的摆动指令的摆动指令修正部24、在位置指令Pc与由位置检测部T1、T2检测出的进给轴M1、M2的检测位置Pd之间的位置偏差△P上加上由摆动指令修正部23修正后的摆动指令而制成合成指令Sc的相加部26。而且，控制装置20具备基于合成指令Sc制成用于进给轴M1、M2的速度指令以及转矩指令并向进给轴M1、M2供给的位置速度控制部29、基于至少一个进给轴M1、M2的位置计算从工件W的加工开始位置Pa或加工的变化位置至工具11的现在的位置的距离的计算部25。控制装置20的CPU发挥作为摆动指令制成部23、摆动指令修正部24、计算部25、相加部26、位置速度控制部29以及后述的修正比例计算部28的作用。所谓的工件W的加工的变化位置是指如在直线加工之后进行锥形加工的情况等那样加工内容变化的位置。图2A～图2D是第一～第四的工件的剖视图。图2A中所示的工件W包括圆筒形状部分W1、结合于圆筒形状部分W1的凸缘W2。在圆筒形状部分W1与凸缘W2之间形成剖面为大致直角的角部Q。相对于此，在图2B中所示的工件W中，圆筒形状部分W1与凸缘W2之间的角部Q的剖面是圆弧状。而且，图2C所示的工件W包括圆筒形状部分W1、凸缘W2、配置于圆筒形状部分W1以及凸缘W2之间的锥部分W3。在圆筒形状部分W1与锥部分W3之间、及锥部分W3与凸缘W2之间分别形成剖面为钝角的角部Q。另外，图2D所示的工件W为圆筒形状，在其端面上形成圆锥梯状凹部W4。在凹部W4的底部与内周面之间形成剖面为钝角的角部Q。图2A～图2D所示的工件W的圆筒形状部分W1、锥部分W3以及圆锥梯状凹部W4绕旋转轴线O旋转对称。即，图2A～图2D所示的工件W包括绕旋转轴线O旋转对称的一部分。并且，工件W的角部Q在沿旋转轴线O的剖面中位于比工件W的半径方向最外侧部分靠半径方向内侧，这些角部Q不与半径方向最外侧部分连续。换而言之，工件W在沿旋转轴线O的剖面中具有台阶部。图1所示的工具11对图2A～图2C所示的圆筒形状部分W1以及锥部分W3的外周面、及图2D所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其为机床的控制装置，该机床通过工具对工件的外周面或内周面进行切削加工，该控制装置的特征在于，具备：使上述工件及上述工具绕上述工件的旋转轴线相对地旋转的主轴；沿上述工件的上述外周面或内周面的母线相对地进给上述工具以及上述工件的至少一个进给轴；检测该进给轴的位置的位置检测部；摆动指令制成部，其基于上述主轴的旋转速度以及上述至少一个进给轴的位置指令，以相对于上述旋转速度成为正的非整数倍的方式且以上述工具对上述工件进行断续切削的方式制成上述至少一个进给轴的摆动指令；摆动指令修正部，其使用由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的位置修正由该摆动指令制成部制成的上述摆动指令；以及相加部，其在上述位置指令与由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的检测位置的差即位置偏差上加上由上述摆动指令修正部修正了的摆动指令。

【技术特征摘要】
2017.04.18 JP 2017-0819941.一种控制装置，其为机床的控制装置，该机床通过工具对工件的外周面或内周面进行切削加工，该控制装置的特征在于，具备：使上述工件及上述工具绕上述工件的旋转轴线相对地旋转的主轴；沿上述工件的上述外周面或内周面的母线相对地进给上述工具以及上述工件的至少一个进给轴；检测该进给轴的位置的位置检测部；摆动指令制成部，其基于上述主轴的旋转速度以及上述至少一个进给轴的位置指令，以相对于上述旋转速度成为正的非整数倍的方式且以上述工具对上述工件进行断续切削的方式制成上述至少一个进给轴的摆动指令；摆动指令修正部，其使用由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的位置修正由该摆动指令制成部制成的上述摆动指令；以及相加部，其在上述位置指令与由上述位置检测部检测出的上述至少一个进给轴的检测位置的差即位置偏差上加上由上述摆动指令修正部修正了的摆动指令。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还具备计算部，其基于上述至少一个进给轴的位置计算从上述工件的加工开始位置或加工的变化位置至上述工件的现在位置的距离，上述摆动指令修正部以上述摆动指令的摆动振幅比由上述计算部计算出的上述距离小的方式修正上述摆动指令。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，上述摆动指令修正部包括修正比例计算部，其计算由该摆动指令修正部修正之前的摆动振幅与修正之后的摆动振幅之间的修正比例，在上述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中俊平，山本健太，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP