控制装置、机床、算出方法和程序制造方法及图纸

技术编号:33018986 阅读:18 留言:0更新日期:2022-04-15 08:51
本发明专利技术涉及控制装置、机床、算出方法和程序。本发明专利技术的目的是提供在机床中自动进行热位移修正的装置。因此,在本发明专利技术中包括:加工数据收集部(67),收集加工数据,加工数据包含由机床对在工件中被设定为学习对象的至少一个加工部位进行加工的日期和时间;温度收集部(29),以预定的时间间隔收集机床的多个部位的温度数据;尺寸数据输入部(75),输入计量至少一个加工部位的加工后的尺寸所得的尺寸计量数据;学习数据生成部(85),生成包含加工数据和尺寸计量数据的学习数据;以及机器学习执行部(95),根据温度数据和学习数据来执行机器学习,算出对机床的温度变化导致的位移进行修正的热位移修正式的修正系数。的热位移修正式的修正系数。的热位移修正式的修正系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置、机床、算出方法和程序


[0001]本专利技术涉及控制装置、机床、算出方法和程序。

技术介绍

[0002]机床的各构件因机床运转所产生的热量和机床周围的热量而产生热膨胀。公知的是,由于这种热膨胀,刀具的刀尖与加工工件的位置关系产生紊乱,使机床的加工精度恶化。这种热膨胀导致的刀具的刀尖与加工工件的位置关系的精度紊乱被称为热位移。
[0003]因此,具有一种控制机床的数值控制装置(以下称为“控制装置”),其具备修正热位移的功能。这种情况下,热位移修正功能采用的方法是在构成机床的主要构件上设置温度传感器,通过对各部分的温度乘以系数所得的值进行合计来设定热位移修正量。
[0004]可是,成为热位移的原因的发热源多种多样,准确修正热位移并不容易。
[0005]具备专利文献1所示的热位移修正量设定变更装置的机床基于构成机床的构件上安装的多个温度传感器,来推算驱动系统热位移量和环境温度系统热位移量,在进行了修正倍率处理的基础上将它们合计,从而算出合计热位移修正量。
[0006]专利文献1:日本专利第6001211号

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种控制装置、机床、算出方法和程序,算出能进行与机床的设置环境对应的适当热位移修正的热位移修正式的修正系数。
[0008]为了解决上述技术问题,代表性的本专利技术的控制装置和机床之一包括:加工数据收集部,收集加工数据,加工数据包含由机床对在工件中被设定为学习对象的至少一个加工部位进行加工的日期和时间;温度收集部,以预定的时间间隔收集机床的多个部位的温度数据;尺寸数据输入部,输入计量至少一个加工部位的加工后的尺寸所得的尺寸计量数据;学习数据生成部,生成包含加工数据和尺寸计量数据的学习数据;以及机器学习执行部,基于温度数据和学习数据执行机器学习,算出对机床的温度变化导致的位移进行修正的热位移修正式的修正系数。
[0009]此外,代表性的本专利技术的算出方法之一中,将工件的至少一个加工部位设定为学习对象;收集包含由机床加工至少一个加工部位的日期和时间的加工数据;以预定的时间间隔收集机床的多个部位的温度数据;输入计量至少一个加工部位的加工后的尺寸所得的尺寸计量数据;生成包含加工数据和尺寸计量数据的学习数据;以及基于温度数据和学习数据执行机器学习,算出对机床的温度变化导致的位移进行修正的热位移修正式的修正系数。
[0010]而且,代表性的本专利技术的程序之一由使计算机执行上述算出方法的程序构成。
[0011]按照本专利技术,可以提供一种控制装置、机床、算出方法和程序,算出能进行与机床的设置环境对应的适当热位移修正的热位移修正式的修正系数。
[0012]上述以外的技术问题、结构和效果通过以下的实施方式中的说明而明确。
附图说明
[0013]图1是表示实施例的机床的结构的立体图。
[0014]图2是实施例的机床所具备的控制装置的框图。
[0015]图3是说明加工部位与区块No的关系的说明图。
[0016]图4是表示学习功能部的动作的流程图。
[0017]图5是表示学习计算的内容的流程图。
[0018]图6是说明触发信息的文件格式的说明图。
[0019]图7是说明尺寸数据的文件格式的说明图。
[0020]图8是说明综合数据的文件格式的说明图。
[0021]图9是说明热位移修正日志的文件格式的说明图。
[0022]图10是说明温度日志的文件格式的说明图。
[0023]图11是说明学习数据中的有修正尺寸数据的文件格式的说明图。
[0024]图12是说明学习数据中的无修正尺寸数据的文件格式的说明图。
[0025]图13是说明学习的权重的文件格式的说明图。
[0026]图14是表示触发设定输入部的例子的图。
[0027]图15是表示尺寸数据输入部的一例(手动输入加工尺寸的情况)的图。
[0028]图16是说明预测值显示部的说明图。
具体实施方式
[0029]以下,根据附图说明本专利技术的实施方式。
[0030]<机床的结构>
[0031]图1表示了本实施例的机床1的主要结构。本实施例的机床具备夹持工件的工件夹持部和夹持刀具的刀具夹持部,通过使工件和刀具中的至少任意一方旋转,并使工件和刀具中的至少任意一方朝向预定的方向移动,由此利用所述刀具加工工件。
[0032]此外,构成机床的构件安装有多个温度传感器。
[0033]具体而言,机床1具有:床身3;第一工件主轴台5,固定于床身3;第一工件主轴7,以在C轴方向旋转自如的方式设置于第一工件主轴台5;承载基座18,是在床身3上设置成可在Y轴和Z轴方向移动的移动件;承载件9,设置在承载基座18上;床鞍10,是在承载件9上设置成可在X轴方向移动的移动件;刀具主轴台11,以可在B轴方向旋转的方式设置在床鞍10上;刀具主轴13,是设置于刀具主轴台11的旋转自如的刀具夹持部;以及控制装置23,控制上述结构件。
[0034]另外,在此X轴、Y轴和Z轴可以称为使移动件移动的轴。此外,B轴是围绕刀具主轴13的Y轴的旋转方向的移动轴,C轴是围绕第一工件主轴7或第二工件主轴19的Z轴的旋转方向的移动轴。
[0035]而且,利用安装于刀具主轴13的刀具TL加工工件W1,所述工件W1安装于卡盘15,卡盘15是设置于第一工件主轴7的工件夹持部。
[0036]而且,机床1具有以在Z轴方向移动自如的方式设置在床身3上的第二工件主轴台17。所述第二工件主轴台17具有第二工件主轴19,第二工件主轴19设置成在C轴方向旋转自如,安装于卡盘21的工件W2也由刀具TL加工,卡盘21是设置于第二工件主轴19的工件夹持
部。
[0037]另外,图1所示的机床1的刀具主轴13是上刃结构,但是也可以除了上刃以外还具备下刃。
[0038]<温度传感器和热位移修正>
[0039]此外,如图1所示,上述各个结构件安装有温度传感器T1~T6(图1的

标记或断续线的圆标记)。具体而言,温度传感器T1配置于刀具主轴台11。此外,温度传感器T2配置于承载件9。此外,温度传感器T3配置于承载基座18。此外,温度传感器T4配置于第一工件主轴台5。此外,温度传感器T5配置在较大地受到伴随切削的发热的影响的加工区域正下方的床身3的中心附近。此外,温度传感器T6配置于第二工件主轴台17。
[0040]由于温度传感器T1~T6设置于刀具主轴台11、承载件9、承载基座18、第一工件主轴台5、床身3和第二工件主轴台17,所以并非是仅测定机床1的特定位置的温度,而是能够测定各种位置的温度。
[0041]另外,在采用n个温度传感器的情况下,机床的热位移修正利用以下的公式,计算刀尖的X轴、Y轴、Z轴的各轴的热位移修正量。另外,以下的公式在表示热位移修正量的计算方法的说明中表示了一个公式,但是本例中为了算出X轴、Y轴、Z轴的热位移修本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置,其中,包括:加工数据收集部,收集加工数据,所述加工数据包含由机床对在工件中被设定为学习对象的至少一个加工部位进行加工的日期和时间;温度收集部,以预定的时间间隔收集所述机床的多个部位的温度数据;尺寸数据输入部,输入计量所述至少一个加工部位的加工后的尺寸所得的尺寸计量数据;学习数据生成部,生成包含所述加工数据和所述尺寸计量数据的学习数据;以及机器学习执行部,基于所述温度数据和所述学习数据执行机器学习,算出对所述机床的温度变化导致的位移进行修正的热位移修正式的修正系数。2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,包括学习条件设定部,所述学习条件设定部分级设定学习权重条件。3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,所述学习条件设定部能针对所述至少一个加工部位的每一个设定所述学习权重条件。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的控制装置,其中,包括预测值显示部,所述预测值显示部显示应用所述机器学习后的所述修正系数进行加工的情况下的预测值。5.根据权利要求4所述的控制装置,其中,所述预测值显示部显示利用所述机器学习后的所述修正系数进行加工的情况下的针对多个加工部位的预测值。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的控制装置,其中,所述加工数据还包含用于识别使所述机床的移动件移动的轴中的被设定为学习对象的轴的信息。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的控制装置,其中,所述加工数据还包含用于识别加工所述工件的加工程序中的被设定为学习对象的加工程序的信息。8.根据权利要求7所述的控制装置,其中,所述至少一个加工部位由表示被设定为所述学习对象的加工程序中的位置的编号来确定。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的控制装置,其中,所述加工数据收集部具备将所述至少一个加工部位作为学习对象输入的触发设定输入部。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的控制装置,其中,所述加工数据收集部在加工所述至少一个加工部位时,收集除了所述尺寸计量数据以外的全部加工数据,所述尺寸数据输入部(i)每当加工一个工件时输入尺寸计量数据,并以工件的个数次来重复,或者,(ii)在重复工件的个数次的学习数据的收集后,统一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥田敏人吉田嶺井关晃铃木康彦
申请(专利权)人:山崎马扎克公司
类型:发明
国别省市:

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