螺纹切削控制方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种螺纹切削控制装置，其与主轴的旋转同步，使刀具或工件在进给轴方向上移动，从而进行螺纹切削加工，从而即使主轴速度可变，也不会使螺纹脊受到损伤、不会使螺纹的尺寸精度下降，其特征在于，设置螺纹切削运算部（３）和主轴角度运算部（４），根据进给轴的伺服轴加速时间常数，变更螺纹切削开始定时。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Thread cutting control method and device thereof

The invention provides a thread cutting control device, the synchronous rotation of the spindle, the tool or workpiece moving in the direction of a feeding shaft, thus the thread cutting process, so even if the spindle speed is variable, it will make a thread ridge damage and will not make fine thread size decreased, which is characterized in that the setting of thread cutting the operation Department (3) part of the main shaft angle and operation (4), according to the servo axis acceleration time constant, change the timing for starting thread cutting.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺纹切削控制方法及其装置，特别是涉及一种由数值控制(Numerical Control，以下称为NC)装置等进行控制的工作机械的螺纹切削控制技术。
技术介绍
众所周知，使用NC装置的螺纹切削加工是这样进行的，即通过设置在主轴上的卡盘保持螺纹工件，同时使主轴旋转，从而使螺纹工件旋转，并且使借助于由进给伺服电动机驱动的伺服轴而移动的刀具(车刀)在轴线方向(Z轴方向)上移动，使得刀具与主轴的旋转同步，但如果主轴的旋转和刀具在Z轴方向上的移动之间不同步，则螺纹的尺寸精度下降，或者由于精加工而形成双重螺纹，或者使螺纹脊受到损伤。因此，在进行螺纹切削加工过程中，例如需要根据主轴每旋转1周产生的1个旋转信号，使刀具在Z轴方向上开始移动，同时使主轴的旋转与刀具的进给同步。此外，在例如从粗加工到精加工转移时，在主轴的旋转速度加快规定的倍数的情况下，为了使主轴的旋转与刀具的进给同步，刀具的进给速度也要加快规定的倍数，但此时由于粗加工时的刀具进给速度(低速)的伺服延迟与精加工时的刀具进给速度(高速)的伺服延迟之间产生偏差，从而产生螺纹相位偏差。因此，在特开昭58-177252号公报中公开了这样的技术，即，在精加工时的进给电动机的实际速度达到fL(精加工时的进给速度)之前的伺服延迟量为dL(＝fL/k，k伺服系统的增益)、主轴旋转速度为θL时，通过使精加工前的刀具停止位置偏离工件上述dL，在1个旋转信号发生后的旋转角度θL中达到恒定速度fL，从旋转角度θL开始，以恒定速度fL开始螺纹切削，此外，在粗加工时的进给电动机的实际速度达到fs(粗加工时的进给速度，fs＜fL)之前的伺服延迟量为ds(＝fs/k，k伺服系统的增益)、主轴旋转速度为θs时，通过使粗加工前的刀具停止位置偏离工件上述ds，在1个旋转信号发生后的旋转角度θL中达到恒定速度fs，从旋转角度θL开始，以恒定速度fs开始螺纹切削。此外，也公开了这样的技术，即，利用上述的思想，即使螺纹切削开始前的刀具停止位置在精加工时和粗加工时为同一位置，但通过控制主轴的1个旋转信号的发生位置，在精加工时，从旋转角度θL开始，以恒定速度fL开始螺纹切削，此外，在粗加工时，从旋转角度θL开始，以恒定速度fs开始螺纹切削。即，在特开昭58-177252号公报中公开了这样的技术通过考虑伺服延迟量，即使进给电动机的旋转速度可变，也能够防止螺纹相位偏差。此外，作为与螺纹再加工相关的现有技术，有特开昭62-99020号公报所公开的技术。该技术为，在对螺纹进行再加工时，测定螺纹安装时发生的螺纹部分的螺纹槽的相位偏差量，同时计算并求出数值控制工作机械的伺服系统的延迟量和数值控制装置的运算延迟时间(从主轴转数的脉冲数据检测到运算结束为止的延迟量)，然后根据上述相位偏差、上述计算的伺服系统的延迟和上述计算的运算延迟时间，求出相位偏差量，然后根据该相位偏差量，配合上述螺纹部分的相位而对上述螺纹部分进行再加工。另外，上述相位偏差量是利用工件再安装中发生的螺纹部分的相位偏差量δi(mm)、伺服系统的延迟量SD(mm)、以及从主轴转数的脉冲数据检测到运算结束为止的延迟量S1、伺服进给速度F，以如下方式求出的实际相位偏差量δt。δt＝(δi+S1+SD)/F的余数其中，F以如下方式求出。F＝螺距指令×主轴转数特开昭62-99020号公报中公开了以上的技术。但是，在现有技术中(特开昭58-177252号公报所公开的技术)中存在这样的问题，即，如上所述，为了防止螺纹相位偏差，仅考虑了伺服系统的延迟，所以仍然会发生螺纹相位偏差。另外，上述现有技术(特开昭58-177252号公报所公开的技术)由于仅考虑了伺服系统的延迟，所以在伺服进给速度A(精加工时)时和伺服进给速度B时(粗加工时)加速时间常数相同的情况下，如图6所示，在伺服进给速度A时(精加工时)和伺服进给速度B时(粗加工时)，发生了由于加减速时间常数导致的螺纹相位偏差。此外，在特开昭62-99020号公报所公开的螺纹再加工技术中，由于仅考虑了工件再安装中产生的螺纹部分的相位偏差量、伺服系统的延迟量以及从主轴转数的脉冲数据检测到运算结束为止的延迟量，所以如图7所示，也发生了由于加减速时间常数导致的螺纹相位偏差44。另外，图7是直线型的加减速图形的例子，41是由程序指示的步长上的指令进给速度图形，42是针对指令、根据时间常数Tc进行加减速的伺服输出速度图形，43是伺服响应延迟后的伺服动作速度图形，45是伺服响应延迟导致的相位偏差量，44是加减速时间常数导致的螺纹相位偏差量。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于获得一种螺纹切削控制方法及其装置，该方法和装置即使在(粗加工和精加工等情况下)进给轴的进给速度发生变化，或将已从机械上取下的工件再次安装在机械上而进行螺纹加工、或利用其他机械进行螺纹的再次精加工的情况下，也能够提高螺纹切削加工精度。为此，本专利技术的螺纹切削控制方法至少根据进给轴的伺服轴加速时间常数，变更螺纹切削开始定时。此外，本专利技术的螺纹切削控制装置具有这样的单元，该单元至少根据进给轴的伺服轴加速时间常数，变更螺纹切削开始定时。因此，即使在进给轴的进给速度发生变化，或将已从机械上取下的工件再次安装在机械上而进行螺纹加工、或利用其他机械进行螺纹的再次精加工的情况下(增益、时间常数等机械特性与前次进行加工的机械不同的情况下)，由于能够校正基于伺服轴加速时间常数的误差，所以能够提高螺纹切削加工精度。此外，本专利技术的螺纹切削控制方法至少根据进给轴的伺服轴加速时间常数和机械误差，变更螺纹切削开始定时。此外，本专利技术的螺纹切削控制装置具有这样的单元，该单元至少根据进给轴的伺服轴加速时间常数和机械误差，变更螺纹切削开始定时。因此，即使在进给轴的进给速度发生变化，或将已从机械上取下的工件再次安装在机械上而进行螺纹加工、或利用其他机械进行螺纹的再次精加工的情况下，由于能够校正基于伺服轴加速时间常数的误差，所以能够提高螺纹切削加工精度。此外，由于能够校正机械误差，所以能够进一步提高螺纹切削加工精度，该机械误差是在刀具移动开始时由静摩擦力、惯性力等产生的到刀具动作为止的指令位置与实际刀具前端位置之间的差。附图说明图1是表示本专利技术第一、第二实施方式的构成例的框图。图2是用于说明本专利技术第一、第二实施方式的动作的流程图。图3是用于说明本专利技术第二实施方式的螺纹相位偏差量-主轴速度的特性图。图4是表示本专利技术第四实施方式的构成例的框图。图5是用于说明本专利技术第四实施方式的、对螺纹切削相位进行校正时的螺纹切削开始定时的图。图6是使螺纹切削速度变化时的螺纹切削相位偏差的说明图。图7是表示伺服轴加速时间常数导致的延迟和伺服响应延迟的图。具体实施例方式第一实施方式以下利用图1和图2，对本专利技术的第一实施方式进行说明。在本专利技术的第一实施方式中，在具有螺纹切削功能和主轴倍率(over ride)功能的NC装置的控制中，相对于伺服轴的进给速度变化量，将伺服跟踪延迟量的差值和伺服加速时间常数导致的移动量的差值换算为主轴角度，然后使螺纹切削开始定时偏移，由此，即使在螺纹切削开始前通过主轴倍率而变更主轴转数，也不会使螺纹部分和刀具前端之间的位置关系偏移，所述伺服轴的进给速度变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺纹切削控制方法，其与主轴的旋转同步，使刀具或工件在进给轴方向上移动，从而进行螺纹切削加工，其特征在于，至少根据进给轴的伺服轴加速时间常数，变更螺纹切削开始定时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：水上裕司，桥本浩司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]