干扰成分确定方法和干扰成分确定装置制造方法及图纸

提供干扰成分确定方法和干扰成分确定装置。在干扰成分确定方法中，当将加工过程中的工具轴与工件轴的位置偏差、同步误差中的任一种所包含的振动频率设为fd，将以固定于工具轴的工具随着工件的旋转而从对工件上的一个齿线进行加工后到再次对同一齿线进行加工为止的时间作为采样周期时的采样频率设为Fs时，通过关系式Fa＝MIN|fd‑N×Fs|来求出齿线方向上的波纹的频率Fa，其中，N为自然数，使用关系式和工具轴的进给方向上的速度来计算振动频率fd在齿线方向上形成的波纹的节距，在计算出的波纹的节距与波纹的节距的实测值一致的情况下，判定出fd为干扰成分。

Determination method and device of interference components

【技术实现步骤摘要】
干扰成分确定方法和干扰成分确定装置
本专利技术涉及一种用于确定齿轮加工机中的干扰成分的干扰成分确定方法和干扰成分确定装置。
技术介绍
一般来说，进行齿轮加工的机床使被电动机驱动的多个轴协调同步来进行加工。作为这种齿轮加工机的一例，已知展成齿轮加工机(日文：創成歯車加工機)。在展成齿轮加工机中，被加工物固定于旋转的工件轴，使工具以工具轴为中心进行旋转，对工件轴用电动机和工具轴电动机进行控制使得工具轴与工件轴同步地旋转。在这种使2个轴同步来进行被加工物的加工的加工机中，有时由于干扰原因而发生振动从而给加工精度带来影响。日本专利第3986320号公报和日本专利第5308404号公报记载了对被加工物的加工精度进行测定、使用该测定结果来对砂轮的位置等进行校正。
技术实现思路
可以认为，影响被加工物的加工精度的干扰包括由工具轴或工件轴的位置偏差、同步误差、机构部的机械性振动等引起的成分。为了提高被加工物的加工精度，确定影响加工精度的干扰成分成为关键。本公开的一个方式是一种干扰成分确定方法，用于确定控制装置中的干扰成分，该控制装置用于控制使工具轴与工件轴同步来进行加工的齿轮加工机，在该干扰成分确定方法中，当将加工过程中的所述工具轴与所述工件轴的位置偏差、同步误差中的任一种所包含的振动频率设为fd，将以固定于所述工具轴来进行旋转的工具随着所述工件的旋转而从对所述工件上的一个齿线进行加工后到再次对同一齿线进行加工为止的时间作为采样周期时的采样频率设为Fs时，在振动频率fd足够大且超过采样频率Fs的奈奎斯特频率Fs/2的情况下，通过如下的关系式来求出在多个所述齿线中分别出现的齿线方向上的波纹的频率Fa：Fa＝MIN|fd-N×Fs|其中，N为自然数，使用所述关系式和所述工具轴相对于所述工件轴的进给方向上的速度来计算所述振动频率fd在齿线方向上形成的波纹的节距(pitch)，将计算出的所述波纹的节距与加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的节距的实测值进行比较，在所述比较的结果为计算出的所述波纹的节距与所述实测值一致的情况下，判定出所述振动频率fd为所述加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的干扰成分。本公开的另一个方式是一种干扰成分确定装置，用于确定控制装置中的干扰成分，该控制装置用于控制使工具轴与工件轴同步来进行加工的齿轮加工机，该干扰成分确定装置具备：轴信息记录部，其记录加工过程中的所述工具轴和所述工件轴的位置偏差、同步误差中的任一种；以及干扰成分确定部，当将所述位置偏差、所述同步误差中的任一种所包含的振动频率设为fd，将以固定于所述工具轴来进行旋转的工具随着所述工件的旋转而从对所述工件上的一个齿线进行加工后到再次对同一齿线进行加工为止的时间作为采样周期时的采样频率设为Fs时，在振动频率fd足够大且超过采样频率Fs的奈奎斯特频率Fs/2的情况下，所述干扰成分确定部通过如下关系式来求出在多个所述齿线中分别出现的齿线方向上的波纹的频率Fa：Fa＝MIN|fd-N×Fs|其中，N为自然数，所述干扰成分确定部使用所述关系式和所述工具轴相对于所述工件轴的进给方向上的速度来计算所述振动频率fd在齿线方向上形成的波纹的节距，将计算出的所述波纹的节距与加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的节距的实测值进行比较，在所述比较的结果为计算出的所述波纹的节距与所述实测值一致的情况下，所述干扰成分确定部判定出所述振动频率fd为所述加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的干扰成分。附图说明本专利技术的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明会变得更明确。在该附图中，图1是表示包括一个实施方式所涉及的控制装置的加工机的整体结构的框图，图2是表示加工机被构成为展成齿轮磨床(日文：創成歯車研削盤)的情况下的结构例的图，图3是加工机中的工件附近的放大图，表示正在进行展成齿轮加工的状态，图4是用于说明工件的齿线上的齿线方向和齿形方向的图，图5是用于说明磨削砂轮的接触点在工件的周面上形成的轨迹、位置偏差、齿线方向的波纹(日文：うねり)的采样点等的图，图6是沿着时间轴来表示工具轴的振动的图表，图7是标示了各采样点处的齿线方向上的波纹的值的图表，图8是用于说明齿线方向的波纹的采样周期的图，图9是表示测定出的齿线方向的波纹的节距的图，图10是表示工具轴的位置偏差数据的例子的图，图11是表示工件轴的位置偏差数据的例子的图，图12是表示通过固定于工具轴的工具的齿而在工件上展成出齿线的状态的图，图13是表示单一节距误差的波纹的例子的图表，图14是用于说明螺旋角为θ的螺旋齿轮(helicalgear)中的各齿线的齿面上的波纹的振幅的图，图15是表示干扰成分的确定方法的流程图，图16是表示校正方法选择处理的流程图，图17是用于选择校正方法的处理的流程图，图18是表示各驱动轴的控制系统的结构例的图，图19是表示控制系统的速度控制回路的频率特性的例子的图。具体实施方式下面，参照附图来说明本公开的实施方式。在所有附图中，对相应的结构要素标注相同的参照标记。为了易于理解，适当地变更了这些附图的比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施本专利技术的一个例子，本专利技术不限定于图示的方式。图1是表示包括一个实施方式所涉及的控制装置1的加工机100的整体结构的框图。加工机100例如是展成齿轮磨床、刮削加工机或滚齿机。如图1所示，加工机100具备控制装置1、各自具有电动机和驱动轴的n个控制轴CS1～CSn、对工件W的加工精度进行测定的测定设备20以及干扰成分确定部6。控制装置1具备位置指令制作部2、分别对控制轴CS1～CSn进行控制的控制部C1～Cn、轴信息记录部5以及校正方法选择部7。此外，干扰成分确定部6也可以设置在控制装置1内。通过位置指令制作部2将用于使各控制轴CS1～CSn旋转的位置指令P(包括n个元素的指令矢量)输入到控制部C1～Cn，按照位置指令P来控制各控制轴CS1～CSn的旋转。控制装置1也可以具有作为具有CPU、ROM、RAM等的计算机的结构。在控制装置1中，关于控制部C1～Cn与控制轴CS1～CSn之间的控制，既可以是对主(master)轴的反馈乘以同步比来作为从(slave)轴的指令的反馈同步式的控制，也可以是对主轴的指令乘以同步比来作为从轴的指令的指令同步式的控制。图1所示的各功能块既可以通过专用的硬件来实现，或者也可以通过硬件与由CPU执行软件而起到的功能的协作来实现。在如图1所示那样的加工机中，有时随着干扰引起的振动而出现对被加工物(下面，记作工件)W的加工精度的影响。为了恰当地校正这种干扰对加工精度造成的影响，确定干扰成分(干扰的频率、振幅等)成为关键。通过确定干扰成分，能够确定产生干扰的直接的主要原因(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干扰成分确定方法，用于确定控制装置中的干扰成分，该控制装置用于控制使工具轴与工件轴同步来进行加工的齿轮加工机，在该干扰成分确定方法中，/n当将加工过程中的所述工具轴与所述工件轴的位置偏差、同步误差中的任一种所包含的振动频率设为fd，将以固定于所述工具轴来进行旋转的工具随着所述工件的旋转而从对所述工件上的一个齿线进行加工后到再次对同一齿线进行加工为止的时间作为采样周期时的采样频率设为Fs时，/n在振动频率fd足够大且超过采样频率Fs的奈奎斯特频率Fs/2的情况下，/n通过如下关系式来求出在多个所述齿线中分别出现的齿线方向上的波纹的频率Fa：/nFa＝MIN|fd-N×Fs|/n其中，N为自然数，/n使用所述关系式和所述工具轴相对于所述工件轴的进给方向上的速度来计算所述振动频率fd在齿线方向上形成的波纹的节距，/n将计算出的所述波纹的节距与加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的节距的实测值进行比较，/n在所述比较的结果为计算出的所述波纹的节距与所述实测值一致的情况下，判定出所述振动频率fd为所述加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的干扰成分。/n

【技术特征摘要】
20181002 JP 2018-1876411.一种干扰成分确定方法，用于确定控制装置中的干扰成分，该控制装置用于控制使工具轴与工件轴同步来进行加工的齿轮加工机，在该干扰成分确定方法中，
当将加工过程中的所述工具轴与所述工件轴的位置偏差、同步误差中的任一种所包含的振动频率设为fd，将以固定于所述工具轴来进行旋转的工具随着所述工件的旋转而从对所述工件上的一个齿线进行加工后到再次对同一齿线进行加工为止的时间作为采样周期时的采样频率设为Fs时，
在振动频率fd足够大且超过采样频率Fs的奈奎斯特频率Fs/2的情况下，
通过如下关系式来求出在多个所述齿线中分别出现的齿线方向上的波纹的频率Fa：
Fa＝MIN|fd-N×Fs|
其中，N为自然数，
使用所述关系式和所述工具轴相对于所述工件轴的进给方向上的速度来计算所述振动频率fd在齿线方向上形成的波纹的节距，
将计算出的所述波纹的节距与加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的节距的实测值进行比较，
在所述比较的结果为计算出的所述波纹的节距与所述实测值一致的情况下，判定出所述振动频率fd为所述加工后的所述工件的在所述齿线方向上出现的波纹的干扰成分。


2.一种...

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