切削装置以及接触位置确定程序制造方法及图纸

控制部(20)利用接触传感器的检测信息、或者与旋转机构(8)和/或进给机构(7)所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取切削刀具(11)与被切削材料(6)或部件接触时的坐标值。控制部(20)根据切削刀具(11)在与车削加工时的切削刀具(11)的旋转角度位置不同的至少两个位置与基准面接触时的坐标值来确定切削刀具(11)与被切削材料(6)的旋转中心的相对位置关系，其中，基准面与车削加工后的被切削材料(6)或与被切削材料(6)的旋转中心的相对位置关系已知的。置关系已知的。置关系已知的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削装置以及接触位置确定程序


[0001]本公开涉及使用切削刀具来切削被切削材料(工件)的切削装置。

技术介绍

[0002]以往，作为切削装置中的原点设定的方法，进行了利用测定器测定切削刀具的刀尖位置并调整刀尖位置的处理。另外，作为其他方法，还进行了以下处理：利用切削刀具对被切削材料进行一次加工，利用测定器测定加工后的被切削材料的形状，并根据测定结果修正刀尖位置。这些都是利用测定器的原点设定方法。
[0003]专利文献1公开了检测与安装于加工机的主轴的旋转刀具的接触的接触检测装置。该接触检测装置具备能够与旋转刀具接触的圆板状的接触件(probe，探针)、以及检测接触件与旋转刀具接触时的接触振动的振动传感器。通过使旋转刀具与接触件的平面部和侧面部接触，来测定旋转刀具的长度和外径，从而掌握旋转刀具的准确的位置。
[0004]专利文献2公开了一种刀具位置控制方法，使切削刀具的刀尖与被接触物相对移动而使两者接触，基于接触时的移动装置的移动位置，来控制后续的刀具与被加工物的相对移动。在该方法中，利用当刀尖与被接触物接触时电路闭合而电流流过的现象来检测此时的切削刀具移动装置的位置。所检测的位置成为之后的切削刀具的移动控制的基准位置。
[0005]专利文献3公开了以下技术：对从X轴伺服单元输入的位置偏差与位置偏差基准值设定单元所设定的基准值进行比较，在位置偏差超过了基准值时，判断工件与探针的接触。
[0006](现有技术文献)
[0007](专利文献)
[0008]专利文献1：日本特开2004
‑
90199号公报
[0009]专利文献2：日本特开2002
‑
120130号公报
[0010]专利文献3：日本特开2009
‑
34738号公报

技术实现思路

[0011](专利技术所要解决的问题)
[0012]以原点设定为目的，设置测定刀尖位置、加工后的被切削材料形状等的测定器，则成本高而不优选。因此，希望无需使用测定器，而实现高精度的原点设定。
[0013]本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的之一在于，提供一种无需附加测定器而确定刀具刀尖与被切削材料等的对象物的相对位置关系的技术、或者为了确定两者的相对位置关系而所需的技术。
[0014](解决问题所采取的措施)
[0015]为了解决上述课题，本专利技术的一个实施方式的切削装置具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使切削刀具相对于被切削材料或部件相对移动；以及控制部，控制基于旋转机构的主轴的旋转及基于进给机构的切削刀具的相对移
动。控制部具有如下功能：利用接触传感器的检测信息、或者与旋转机构和/或进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取切削刀具与被切削材料或部件接触时的坐标值。控制部根据切削刀具在与车削加工时的切削刀具的旋转角度位置不同的至少两个位置与基准面接触时的坐标值来确定切削刀具与被切削材料的旋转中心的相对位置关系，其中，所述基准面与车削加工后的被切削材料或与被切削材料的旋转中心的相对位置关系已知。
[0016]本专利技术的另一个实施方式也是一种切削装置。该切削装置具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使切削刀具相对于对象物相对移动；以及控制部，控制基于旋转机构的主轴的旋转及基于进给机构的切削刀具的相对移动。控制部具有如下功能：使切削刀具相对于具有已知形状的物体相对移动，并利用接触传感器的检测信息、或者与旋转机构和/或进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取切削刀具的刀尖与物体的已知形状部分接触时的坐标值。控制部根据切削刀具的刀尖在物体的已知形状部分的至少三个位置接触时的坐标值来求出刀具刀尖的刀尖半径、刀具刀尖的中心坐标、刀具刀尖的形状误差中的至少一个。
[0017]本专利技术的另一个实施方式也是一种切削装置。该切削装置具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使切削刀具相对于被切削材料相对移动；以及控制部，控制基于旋转机构的主轴的旋转及基于进给机构的切削刀具的相对移动。控制部具有如下功能：利用接触传感器的检测信息、或者与旋转机构和/或进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取切削刀具与被切削材料接触时的坐标值。控制部利用在切削加工时未利用的移动方向的基于进给机构的进给功能而使切削刀具相对于切削加工后的被切削材料相对移动，并根据切削刀具在至少两个位置接触时的坐标值来确定切削刀具的安装误差、刀具刀尖的形状误差、切削刀具相对于被切削材料的相对移动方向的偏差中的至少一个。
[0018]本专利技术的另一个实施方式也是一种切削装置。该切削装置具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使切削刀具相对于被切削材料相对移动；以及控制部，根据与旋转机构和/或进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来确定切削刀具与被切削材料的接触位置。控制部根据接触前所获取的检测值的第一时序数据和接触后所获取的检测值的第二时序数据来确定接触位置。
[0019]需要说明的是，以上的构成要素的任意组合、将本公开的表现形式在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等之间进行变换后的实施方式，作为本公开的实施方式也是有效的。
[0020](专利技术的效果)
[0021]根据本公开，能够提供一种确定刀具刀尖与对象物的相对位置关系的技术、或者确定两者的相对位置关系而所需的技术。
附图说明
[0022]图1是示出切削装置的概略结构的图。
[0023]图2是示出关于接触检测方法的实验的概要的图。
[0024]图3是示出刀尖与工件接触而切入的状态的图。
[0025]图4是示出实验中的与进给轴相关的内部信息的时间变化的图。
[0026]图5是示出实验中的与主轴旋转轴相关的内部信息的时间变化的图。
[0027]图6是示出刀尖的切入量的时间变化的图。
[0028]图7是示出基于外部传感器的切削力的主分力的检测值的变化的图。
[0029]图8是示出转矩输出的检测值的变化的图。
[0030]图9是示出对主分力的检测值进行信号处理而除去了干扰的主分力变化的图。
[0031]图10是示出对转矩检测值进行信号处理而除去了干扰的转矩变化的图。
[0032]图11是用于说明确定切削刀具与被切削材料旋转中心的相对位置关系的方法的图。
[0033]图12是示出A点坐标的导出方法的图。
[0034]图13是用于说明基准面的图。
[0035]图14是示出将切削刀具以能够C轴旋转的方式安装的切削装置的一例的图。
[0036]图15是示出刀尖与基准块的已知形状部分接触的情况的图。
[0037]图16是示出刀尖与基准块的位置关系的图。
[0038]图17是示意性地示出与基准块的上表面接触时的切削刀具的倾斜状态的图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削装置，其特征在于，具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使所述切削刀具相对于所述被切削材料或部件相对移动；以及控制部，控制基于所述旋转机构的所述主轴的旋转及基于所述进给机构的所述切削刀具的相对移动，所述控制部具有如下功能：利用接触传感器的检测信息、或者与所述旋转机构和/或所述进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取所述切削刀具与所述被切削材料或所述部件接触时的坐标值，所述控制部根据切削刀具在与车削加工时的切削刀具的旋转角度位置不同的至少两个位置与基准面接触时的坐标值来确定切削刀具与被切削材料的旋转中心的相对位置关系，其中，所述基准面与车削加工后的被切削材料或与被切削材料的旋转中心的相对位置关系已知的。2.一种切削装置，其特征在于，具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使所述切削刀具相对于对象物相对移动；以及控制部，控制基于所述旋转机构的所述主轴的旋转及基于所述进给机构的所述切削刀具的相对移动，所述控制部具有如下功能：使所述切削刀具相对于具有已知形状的物体相对移动，并利用接触传感器的检测信息、或者与所述旋转机构和/或所述进给机构所包含的驱动电机相关的检测值的时序数据来获取所述切削刀具的刀尖与所述物体的已知形状部分接触时的坐标值，所述控制部根据所述切削刀具的刀尖在所述物体的已知形状部分的至少三个位置接触时的坐标值来求出刀具刀尖的刀尖半径、刀具刀尖的中心坐标、刀具刀尖的形状误差中的至少一个。3.一种切削装置，其特征在于，具备：旋转机构，使安装有切削刀具或被切削材料的主轴旋转；进给机构，使所述切削刀具相对于所述被切削材料相对移动；以及控制部，控制基于所述旋转机构的所述主轴的旋转及基于所述进给机构的所述切削刀具的相对移动，所述控制部具有如下功能：利用接触传感器的检测信息、或者与所述旋转机构和/或所述进给机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：社本英二，郑弘镇，早坂健宏，
申请(专利权)人：国立大学法人东海国立大学机构，
类型：发明
国别省市：