数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质，读取加工程序所包含的特征形状的信息，生成适合该特征形状的加工处理的控制指令。数值控制装置具有：特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；内侧旋转量计算部，其基于驱动工具或者工件的伺服控制装置的伺服参数、从加工程序中检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及加工速度决定部，其决定由关系式进行了最佳化的加工速度。

【技术实现步骤摘要】
数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质
本专利技术涉及数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质。
技术介绍
已知如下数值控制装置：根据加工程序来控制机床，以使工具与工件(被加工物)相对移动，而进行工件的加工。例如，专利文献1中记载有如下内容，数值控制装置具有：程序读取单元，其每次预读NC加工程序的2个程序块；程序解析单元，其对NC加工程序进行解析，变换为执行形式的数据；形状判定单元，其计算2个程序块中的、第1程序块的单位向量与第2程序块的单位向量涉及的角度α，根据该角度α，来判定伺服控制延迟造成的角误差是否超出允许范围，在判定为超出时，对第1程序块的数据指示位置检查，成为允许范围内；以及伺服控制单元，其根据执行形式的数据来进行伺服控制，并且在第1程序块的数据的处理结束的时间点进行位置检查。此外，专利文献2中记载有如下内容，数值控制装置对由多个程序块构成的加工程序进行解析，进行插补前加减速处理以及插补后加减速处理从而进行速度控制。数值控制装置具有：允许内侧旋转量设定部，其设定在进行程序块间产生的角部的加工时因插补后加减速的累积量而产生的内侧旋转量的允许值；角部速度计算部，其从设定出的允许内侧旋转量、预先设定的插补前加减速的加速度以及插补后加减速的加减速时间常数、由加工程序所指令的角前程序块的指令路径的方向与角后程序块的指令路径的方向构成的方向转向角，计算角部速度以使因插补后加减速的累积量而产生的内侧旋转量为允许内转量以下；插补前加减速处理部，其进行插补前加减速处理来制作插补数据以使角部的合成速度成为角部速度计算部计算出的速度；以及插补后加减速处理部，其对插补数据进行加减速处理。专利文献1：日本特开平05-313729号公报专利文献2：日本特开2013-069123号公报
技术实现思路
在数值控制装置控制机床的情况下，有时因角或者圆弧等的加工形状，使得通过工具进行加工的加工轨迹与通过加工程序设定的程序轨迹之间产生误差(称为内侧旋转量)。在该内侧旋转量增加时加工精度降低。另一方面，在为了降低内侧旋转量而降低加工速度时，因加工周期时间增加使得效率低下。此外，谋求在设定加工速度的情况下满足允许加速度等的加工要求。希望以允许的内侧旋转量以下，设定满足允许加速度等的加工要求的最佳化的加工速度，兼顾加工精度与效率。(1)本公开的第1方式提供一种数值控制装置，具有：特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；内侧旋转量计算部，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及加工速度决定部，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。(2)本公开的第2方式提供一种CNC机床，具有：上述数值控制装置；以及所述伺服控制装置，其从该数值控制装置接受控制指令并驱动所述工具或者所述工件。(3)本公开的第3方式提供一种数值控制装置的数值控制方法，从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征，基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式，决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。(4)本公开的第4方式提供一种数值控制用程序，使作为数值控制装置的计算机执行以下处理：从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征的处理；基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式的处理；以及决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度的处理。根据上述各方式，可以设为允许的内转量以下，并且可以设定满足允许加速度等的加工要求的最佳化的加工速度，能够实现兼顾了加工精度与效率的加工。附图说明图1是表示包含本公开的一实施方式的数值控制装置的CNC机床的结构的框图。图2是表示X轴伺服控制装置的一结构例的框图。图3是用于说明伺服系统的延迟造成的误差、插补后加减速产生的误差以及形状误差的图。图4是表示由CAM装置设定的程序指令点、程序指令点间的线段的长度L、公差H的说明图。图5是表示数值控制装置的动作的流程图。具体实施方式以下，使用附图对本公开的实施方式进行详细说明。图1是表示包含本公开的一实施方式的数值控制装置的CNC机床的结构的框图。如图1所示，CNC机床10具有CNC(ComputerizedNumericalControl，计算机数值控制)装置等数值控制装置300以及伺服控制装置400。CAD装置100与CAM装置200连接，CAM装置200与数值控制装置300连接。伺服控制装置400控制电动机501以及电动机502。CAD装置100使用CPU使在计算机的画面上进行制图的CAD软件工作。关于被加工物(工件)，通过二维CAD或者三维CAD来进行制图。在使用二维CAD的情况下，在X、Y的平面上制作加工物的主视图、俯视图、侧视图等。在使用三维CAD的情况下，在X、Y以及Z的立体空间上，制作加工物的立体像。CAM装置200使用计算机的CPU使根据由CAD装置100制作出的非加工物的形状来制作加工程序(NC数据)的CAM软件工作。CAM软件根据CAD数据来设定工具、机床的动作，以获得加工形状，将该动作变换为CL(刀位(cutterlocation))数据，根据该CL数据生成加工程序(NC数据)。CAD装置100、CAM装置200也可以一体化地由一个计算机构成。此外，CAM装置200、或者CAD装置100与CAM装置200也可以设置在数值控制装置300内。CAD装置100以及CAM装置200的结构对于该领域技术人员是广泛知晓的，因此省略详细说明。数值控制装置300具有：存储器等存储部301、特征检测部302、内侧旋转量(inward-turningamount)计算部303、加工速度决定部304、指令输出部305、指令解析部306、插补部307、以及加减速控制部308。数值控制装置300根据指令工具或者工件的移动的加工程序对伺服控制装置400输出位置指令等控制指令。数值控制装置300的结构以及动作的详细说明在后面进行描述。伺服控制装置400具有X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402。X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402根据来自数值控制装置300的指令输出部305的位置指令等控制指令，来分别控制X轴以及Y轴的电动机501、502。伺服控制装置400除了X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402之外，还具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值控制装置，其特征在于，具备：/n特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；/n内侧旋转量计算部，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及/n加工速度决定部，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。/n

【技术特征摘要】
20190621 JP 2019-1153221.一种数值控制装置，其特征在于，具备：
特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；
内侧旋转量计算部，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及
加工速度决定部，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。


2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述加工形状的特征包含曲率和微小线段的长度中的至少一方。


3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述伺服参数包含前馈的无效或者前馈系数。


4.根据权利要求1～3中的任一项所述的数值控制装置，其特征在于，
所述加工条件包含插补后加减速方式、插补后加减速时间常数、基于圆弧插补的加减速的允许加速度以及微小线段允许加速度中的至少1个。


5.一种数值控制装置，其特征在于，
在权利要求1～4中的任一项所述的数...

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