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机床的控制装置，不依赖于螺纹切削的加工方法而能够切碎碎屑。该机床的控制装置具备：摇摆条件计算部，其根据来自对工件进行车削加工的刀具的上次的加工路径的向工件的直径方向的进刀量以及向工件的圆周方向的错位量，计算能够切碎由于车削加工而产生的碎屑的摇摆振幅以及摇摆方向；摇摆指令生成部，其根据摇摆条件计算部计算出的摇摆振幅以及摇摆方向，生成使工件和刀具相对摇摆的摇摆指令；以及加法器，其将为了进行上述工件的车削加工而使工件和刀具相对移动的移动指令与摇摆指令相加。

Control device of machine tool

【技术实现步骤摘要】
机床的控制装置
本专利技术涉及一种进行螺纹加工的机床的控制装置。特别涉及一种在切削螺纹时能够有效地进行碎屑的切碎的机床的控制装置。
技术介绍
通过各种方法来执行螺纹加工。例如，使用具备了多个轴的机床来协调多个轴地进行螺纹加工的情况较多。这种螺纹加工通过螺旋状地车削加工圆柱状的工件表面来实现。在圆柱状的工件的表面重复该车削加工，从而最终形成图4那样的充分深的螺纹沟10，作为整体而完成螺纹12的加工。图5表示车削加工过程中的状态。如图5中的P所示，通过以切削刀具16在工件14上的预定轨迹10a(螺纹沟10的位置)上多次切削，来进行针对工件14的螺纹沟10的切削。图5是刚刚开始切削的状态，螺纹沟10还是较浅的状态。通过多次重复切削形成较深的螺纹沟10(参照图4)并完成最终的螺纹12。另外，如图5所示，轨迹10a也存在于工件14的背面，为了容易理解背面的轨迹10a，用虚线来表示。另外，图5中，根据其性质，为了方便而用与螺纹沟10相同的线来表示轨迹10a。图5中，工件14被安装在主轴18上并进行旋转。如用包围主轴18的圆形的箭头C所示那样进行旋转。这里将用箭头C表示的旋转坐标轴称为C轴。即，C轴是表示围绕主轴的角度的角度坐标。切削刀具16在旋转中的工件14的表面的轨迹10a上进行移动时，切削加工螺纹沟10。因此，切削刀具16与工件14的C轴方向的旋转同步，并且需要沿着工件14的长度方向的坐标轴即Z轴(参照图5)进行移动。箭头Z表示Z坐标轴(以下称为Z轴)的方向。通过这种Z轴方向切削刀具16的移动，所谓螺旋状的螺纹沟10被切削而形成螺纹12。如果切削刀具16的Z轴方向的移动较快，则螺纹10描绘更陡峭的螺旋，当切削刀具16的Z轴方向的移动较慢时，螺纹10描绘更加平缓的螺旋。如上所述，多次进行切削，最初形成较浅的螺纹沟10，每次重复切割多次时，形成更深的螺纹沟10。即，控制切削刀具16按照各切削的次数慢慢地在与工件14的表面垂直的方向的X坐标轴(参照图5)方向进行移动，慢慢地在较深的位置对工件14进行切削。箭头X表示X坐标轴(以下称为X轴)的方向。通过这样的控制，最终完成图4所示的螺纹12。即使在这样的螺纹加工中，也需要适当地进行碎屑的切碎处理。为此提出了各种的技术。例如，专利文献1公开了一种技术，在通过多次进刀加工进行螺纹加工的装置中，针对驱动轴的移动重叠振动，在各个进刀加工中错开振动相位偏移量。根据该装置，按照每个切口适当地调整振动的相位，从而能够切碎因振动造成的碎屑。另外，专利文献2中公开以下装置，该装置具备：使得在工件的直径方向往返振动的单元；以及振动设定单元，其设定伴随着往返振动的各个进刀加工时的振动模式，使得在预定的进刀加工时的切削加工部分中部分地包括其他进刀加工造成的切削完毕的部分。记载了通过这样的直径方向的摇摆来切碎切削中的碎屑。专利文献专利文献1：日本专利第5851670号公报专利文献2：国际公开第2016/056526号
技术实现思路
在此，图6表示现有的通过向直径方向的摇摆进行螺纹加工的情况。图6是图5的切削刀具16前端部的A部的放大图。图6中，C轴为相对于图大致面向垂直方向的坐标轴。X轴、Z轴是与图5相同的方向。如图6所示，切削刀具16按照X轴的速度指令进行沿着X轴的往返运动。这是向直径方向的摇摆，图6表示了其摇摆方向19。如上所述，在螺纹加工中，切削刀具16通过对工件14多次进行切削，而慢慢加深螺纹沟。例如在图6中，表示第一路径的切削加工的切削刀具16的轨迹20。在该例子中，使用角刀那样的尖端形状的切削刀具16，轨迹20成为大致具有直角的截面的轨迹20(参照图6)。另外，如图6所示，该接下来的第二路径的轨迹22位于X轴方向更深的部位。这样，按照每个路径更深地进行切削加工，从而形成螺纹沟10。另外，向X轴方向的摇摆19由进刀和退刀组成。进刀是切削刀具16向接近工件14的方向摇摆，退刀是切削刀具16向离开工件14的方向摇摆。尤其是通过进刀，螺纹沟10被切削到预定的深度。图7表示从图6的箭头D方向观察到的图。C轴是旋转坐标轴，因此准确地说是成为描绘圆弧的坐标轴，但是在图6的狭小范围中，如图7所示那样能够近似地作为直线的坐标进行表示。如图7所示，在现有技术中，当切削刀具16向加工方向(C轴方向)移动时，如上述那样施加X轴方向(工件14的直径方向)的摇摆动作。随着切削加工的进行，切削刀具16的轨迹移动到工件14的更深的位置，因此与第一路径的轨迹20相比，第二路径的轨迹22位于更深的位置。这里，在X轴上将接近作为工件14的旋转中心的主轴的中心的一方表现为更“深”，在X轴上将离开工件14的中心并更接近表面的一方表现为更“浅”。此时，设定第二路径的轨迹22的摇摆的相位，使得在该进刀加工(第二路径)时被切削加工的部分中部分地包括通过其他进刀加工(第一路径的切削加工)而切削完毕的部分。在该部分中，如图7所示会产生空转J，从而能够切碎碎屑。图8表示从图7的箭头E观察到的图。与图7同样，C轴近似地表示为直线的坐标。图8中，第一路径的轨迹20通过相距切削刀具16的刀刃宽度K1的量的2条山脊来表示，是所谓的切口。如至此所说明的那样，施加了X轴方向的摇摆，所以是与图7等同样进行振动的形状。第二路径的轨迹22通过相距切削刀具16的刀刃宽度K2的量的2条山脊来表示。刀刃宽度K2比刀刃宽度K1宽是因为第二路径的切削加工在更深的位置进行切削加工。该第二路径的轨迹22也会由于X轴方向的摇摆而形成与图7等同样进行振动的形状。如上所述，设定第二路径的轨迹22的摇摆的相位，使得在该进刀加工(第二路径)时被切削加工的部分中部分地包括通过其他的进刀加工(第一路径的切削加工)而切削完毕的部分。因此，如图8所示在该部分中会产生空转J，从而能够切碎碎屑。另外，图8中，描绘切削刀具16所跟踪的加工路径24，从工件14的表面观察时(从X轴方向观察时)，关于该加工路径24，第一路径和第二路径都是相同的线。这是因为第一路径和第二路径只是深度(X轴方向的位置)不同，Z轴上的位置和C轴上的位置是同样的。但是，在只将这种直径方向的摇摆加到螺纹加工中的现有技术中，根据加工方法不同而碎屑的切碎变得困难。上述图6～图8说明的例子是通过径向进给(RadialInfeed)(直角进刀)进行的螺纹加工方法，但是例如在侧向进给(FlankInfeed)(单刃进刀)的加工方法中，会有只在直径方向的摇摆中碎屑的切碎变得困难的情况。以下，使用图9～图11说明其理由。图9表示将说明了径向进给的动作的图6置换为适用于侧向进给的情况的例子。图9的切削加工的第一路径的轨迹20和第二路径的轨迹22在该位置向Z轴方向偏离这一点与图6不同。即，在侧向进给中，第一路径和第二路径的加工路径不仅是X轴方向的值(即深度)不同，Z轴方向的值也不同。对此在上述现有技术中，摇摆只是工件14的直径方向(即X轴方向)。图9中，表示第一路径的摇摆方向19和第二路径的摇摆方向19b，但是哪一个都是X轴方向的摇摆。图10表示从箭头F观察图9的图。该图10是与上述图7对应的图。换言之，将侧向进给适用于图7的图是图10。图10中，表示代替空转J而没有空转的J1这点与图7不同。该J1在X轴方向看起来是在空转，但是在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床的控制装置，通过对工件进行车削加工来执行螺纹加工，其特征在于，该机床的控制装置具备：摇摆条件计算部，其根据来自对上述工件进行车削加工的刀具的上次的加工路径的向上述工件的直径方向的进刀量以及向上述工件的圆周方向的错位量，计算能够切碎由于上述车削加工而产生的碎屑的摇摆振幅以及摇摆方向；摇摆指令生成部，其根据上述摇摆条件计算部计算出的上述摇摆振幅以及上述摇摆方向，生成使上述工件和上述刀具相对摇摆的摇摆指令；以及加法器，其将为了进行上述工件的车削加工而使上述工件和上述刀具相对移动的移动指令与上述摇摆指令相加。

【技术特征摘要】
2018.04.09 JP 2018-0749551.一种机床的控制装置，通过对工件进行车削加工来执行螺纹加工，其特征在于，该机床的控制装置具备：摇摆条件计算部，其根据来自对上述工件进行车削加工的刀具的上次的加工路径的向上述工件的直径方向的进刀量以及向上述工件的圆周方向的错位量，计算能够切碎由于上述车削加工而产生的碎屑的摇摆振幅以及摇摆方向；摇摆指令生成部，其根据上述摇摆条件计算部计算出的上述摇摆振幅以及上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：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