切削装置和位置关系确定方法制造方法及图纸

运动控制部

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削装置和位置关系确定方法


[0001]本公开涉及使用切削工具来切削被切削件的切削装置及确定被切削件和切削工具之间的相对位置关系的方法
。

技术介绍

[0002]在机械加工中，将被切削件
(
也被称为工件
)
固定于切削装置的工作台或者主轴，将工具固定于刀架
(
转塔刀架
)
或者主轴，通过工具和被切削件之间的相对运动来进行形状创造
。
为了实现高精度的形状创造，需要在加工前进行确定工具和被切削件之间的相对位置关系的准备作业
(
准备工作
)。
[0003]专利文献1公开了在工具和工件之间施加电压，使工具进行相对于工件的移动，判断工具和工件接触时的电压变化，决定接触时的工件和
/
或者工具的位置的方法
。
[0004]专利文献2公开了根据接触前取得的与驱动电动机相关的检测值的第一时间序列数据和接触后取得的与驱动电动机相关的检测值的第二时间序列数据，来确定切削工具和被切削件的接触位置的技术
。
通过对第二时间序列数据进行回归分析而求得的回归方程来确定切削工具和被切削件的接触
。
[0005](
现有技术文献
)
[0006](
专利文献
)
[0007]专利文献1：日本特表
2018
‑
508374
号公报
[0008]专利文献2：国际公开第
>2020/174585
号

技术实现思路

[0009](
专利技术所要解决的问题
)
[0010]利用电气导通的有无来检测工具和被切削件的接触的方法具有灵敏度高且可以低成本地实现的优点
。
然而，在像使用非旋转工具来进行自由曲面加工的刨床那样的机床中，若使切削刃进行直线运动而接触被切削件，则工具可能会破损
。
虽然也可以在检测到导通的瞬间使工具减速
、
停止而退避，但无法使得停止为止的减速期间成为零，因此依然存在工具破损的可能性
。
[0011]此外，在旋转工具的情况下，工具切削刃的安装角度位置通常是未知的，若使旋转工具在旋转的同时接触被切削件，则在接触的瞬间，已经切入了每转
(
或者每刃
)
的进给量以下的切入量，因此无法准确地确定切入开始位置
。
在使用非旋转工具的车削中，被切削件的安装通常存在微小的偏心，而该偏心的旋转位置通常是未知的，若使被切削件在旋转的同时接触非旋转工具，则在接触的瞬间，已经切入了每转的进给量以下的切入量，因此无法准确地确定切入开始位置
。
即，根据利用电气导通的方法，可以检测出工具和被切削件的接触，但在接触时，工具相对于被切削件位于比切入开始位置更前进一步的位置，接触瞬间的工具位置与切入开始位置不同
。
[0012]本公开是鉴于这种情况而提出的，其目的之一在于提供一种准确地确定工具和被
切削件之间的相对位置关系的技术
。
[0013](
解决问题所采用的措施
)
[0014]为了解决上述问题，本公开的某一方式的切削装置包括：运动控制部，其使切削工具或者被切削件中的一方进行旋转运动或者沿着规定的轨迹的运动的同时，使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动；取得部，其取得示出切削工具和被切削件的接触的有无的信号；以及处理部，其根据由取得部取得的信号，来确定切削工具和被切削件接触的区间，并根据确定出的区间，来确定切削工具和被切削件的相对位置关系
。
[0015]本公开的其他方式的位置关系确定方法为确定切削工具和被切削件的相对位置关系的方法，包括：使切削工具或者被切削件中的一方进行旋转运动或者沿着规定的轨迹的运动的步骤；使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动的步骤；取得示出切削工具和被切削件的接触的有无的信号的步骤；根据取得的信号，来确定切削工具和被切削件接触的区间的步骤；以及根据确定出的区间，来确定切削工具和被切削件的相对位置关系的步骤
。
使切削工具或者被切削件中的一方进行旋转运动或者沿着规定的轨迹的运动的步骤和使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动的步骤可以各自单独地实施，也可以同时实施
。
[0016]本公开的其他方式的切削装置包括：运动控制部，其使切削工具或者被切削件中的一方进行沿着规定的轨迹的运动的同时，使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动；取得部，其取得示出切削工具和被切削件的接触的有无的信号；以及处理部，其根据由取得部取得的信号，来确定切削工具和被切削件接触的时间点或者切削工具和被切削件从接触的状态分离的时间点，并对确定出时间点的切削工具和被切削件的相对位置关系进行确定
。
[0017]本公开的其他方式的位置关系确定方法为确定切削工具和被切削件的相对位置关系的方法，包括：使切削工具或者被切削件中的一方进行沿着规定的轨迹的运动的步骤；使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动的步骤；取得示出切削工具和被切削件的接触的有无的信号的步骤；根据取得的信号，来确定切削工具和被切削件接触的时间点或者切削工具和被切削件从接触的状态分离的时间点的步骤；以及对确定出的时间点的切削工具和被切削件的相对位置关系进行确定的步骤
。
使切削工具或者被切削件中的一方进行沿着规定的轨迹的运动的步骤和使切削工具沿切削工具和被切削件的接触方向进行相对于被切削件的移动的步骤可以各自单独地实施，也可以同时实施
。
[0018]此外，以上构成要素的任何组合
、
将本公开的表达在方法
、
装置
、
系统等之间进行转换的方案都作为本公开的方式而有效
。
附图说明
[0019]图1为示出实施方式一的切削装置的示意性结构的图
。
[0020]图2为示出测定部所测定的电气信号的示例的图
。
[0021]图3为示意性地示出工具切削刃接触被切削件的状态的图
。
[0022]图4为示出针对各时间区间计算出的占空比的图
。
[0023]图5为示出回归曲线的示例的图
。
[0024]图6为示出根据关系式计算出的占空比的图
。
[0025]图7为示出测定部所测定的电气信号的示例的图
。
[0026]图8为示出针对各时间区间计算出的占空比的图
。
[0027]图9为示出回归曲线的示例的图
。
[0028]图
10
为示意性地示出工具切削刃接触被切削件的状态的图
。
[00本文档来自技高网...

【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，包括：运动控制部，其使切削工具或者被切削件中的一方进行旋转运动或者沿着规定的轨迹的运动的同时，使所述切削工具沿所述切削工具和所述被切削件的接触方向进行相对于所述被切削件的移动；取得部，其取得示出所述切削工具和所述被切削件的接触的有无的信号；以及处理部，其根据由所述取得部取得的信号来确定所述切削工具和所述被切削件接触的区间，并根据确定出的区间来确定所述切削工具和所述被切削件的相对位置关系
。2.
根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，所述处理部根据确定出的区间来导出所述切削工具的刀尖切入所述被切削件的深度，并使用导出的深度来确定所述切削工具和所述被切削件的相对位置关系
。3.
根据权利要求2所述的切削装置，其特征在于，所述处理部计算相对于运动周期的区间的比例，使用计算出的比例来导出切入的深度
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的切削装置，其特征在于，所述处理部根据所述切削工具和所述被切削件最初接触时的区间来确定所述切削工具和所述被切削件的相对位置关系
。5.
根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，所述运动控制部具有：主轴控制部，其控制安装有作为所述切削工具或者所述被切削件中的一方的第一部件的主轴的旋转；以及移动控制部，其控制所述第一部件和作为所述切削工具或者所述被切削件中的另一方的第二部件之间的相对移动
。6.
根据权利要求5所述的切削装置，其特征在于，所述处理部根据由所述取得部取得的信号的时间序列数据来确定所述第一部件和所述第二部件接触的区间，并根据确定出的多个区间来确定所述第二部件到达所述第一部件的最外周点的旋转轨迹圆的位置
。7.
根据权利要求6所述的切削装置，其特征在于，所述处理部计算相对于所述主轴的旋转周期的
、
区间的比例，并使用针对多个区间计算出的比例来确定所述第二部件到达所述第一部件的最外周点的旋转轨迹圆的位置
。8.
根据权利要求7所述的切削装置，其特征在于，所述处理部使用对针对多个区间计算出的比例进行回归分析而求出的回归曲线来确定所述第二部件到达所述第一部件的最外周点的旋转轨迹圆的位置
。9.
根据权利要求6所述的切削装置，其特征在于，所述处理部基于多个区间的长度来确定所述第二部件到达所述第一部件的最外周点的旋转轨迹圆的位置
。10.
根据权利要求9所述的切削装置，其特征在于，所述处理部使用对多个区间的长度进行回归分析而求出的回归曲线来确定所述第二部件到达所述第一部件的最外周点的旋转轨迹圆的位置
。11.
根据权利要求6至
10
中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：社本英二，
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：