本发明专利技术涉及一种数值控制装置以及数值控制装置的控制方法。数值控制装置的CPU计算定向所需时间(Ts)与Z轴原点上升所需时间(Tz)之差。CPU在Ts比Tz长时在t6开始进行Z轴上升快速进给D。t6是从t4起经过了Ts-Tz的时间。t4是开始进行主轴定向动作的时间。Z轴上升快速进给D在t7开始减慢Z轴进给速度。Z轴上升快速进给E在t7开始。t7是比t8提前时间常数的1/2的时间。t8是主轴定向动作完成的时间。主轴头在t8不减速而能够以最高速度通过Z轴原点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
数值控制装置在要进行自动换刀(自動工具交換)时，预先执行主轴定向动作。数值控制装置需要将主轴停止在能够进行换刀的旋转角度位置处。数值控制装置在换刀时将向Z轴原点的上升动作以及主轴定向动作同时进行。Z 轴原点是Z轴的机械原点。数值控制装置在主轴定向动作完成之后，开始减慢向Z轴原点的上升动作的速度。之后，数值控制装置开始进行向ATC(换刀)位置的上升动作。向ATC 位置的上升动作只有在主轴定向动作完成时才可以开始。因此，在主轴转速较快时或者上升至Z轴原点的上升距离较小时，有时即使在向Z轴原点的上升动作已结束的状态下主轴定向动作也尚未完成。向ATC位置的上升动作等到主轴定向动作完成后才开始进行。因此换刀所需的时间变长。例如，日本专利公开2010年69545号公报公开了一种在比向Z轴原点的上升动作早的阶段开始进行主轴定向动作的机床。主轴转速越快，主轴定向动作所需的时间越长。机床要等到主轴定向动作完成后才开始进行向ATC位置的上升动作。因此无法缩短换刀周期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够可靠地缩短换刀所需的时间的。第一专利技术的数值控制装置具备主轴电动机、主轴头移动电动机以及控制部。主轴电动机对具有刀具的主轴进行旋转驱动。主轴头移动电动机对主轴头进行移动驱动。主轴头以主轴能够旋转的方式支承主轴。控制部根据加工程序来控制主轴电动机和主轴头移动电动机。控制部具备换刀指令判断部、主轴定向动作部以及主轴头移动控制部。换刀指令判断部根据加工程序判断接下来的指令是否为换刀指令。在换刀指令判断部判断为接下来的指令是换刀指令时，主轴定向动作部开始进行主轴定向动作。主轴定向动作是主轴电动机使主轴停止在规定的停止位置的动作。由主轴定向动作部进行的主轴定向动作在主轴头通过机床的机械原点之前完成。主轴头移动控制部对主轴头移动电动机进行控制，使得在主轴定向动作完成的时刻，主轴头以预先设定的速度通过机械原点。因此，数值控制装置能够可靠地缩短换刀时间。在第二专利技术的数值控制装置中，主轴头移动控制部具备到达原点所需时间计算部、定向所需时间估计部、以及移动开始时刻决定部。到达原点所需时间计算部根据主轴头从当前的位置至机械原点的移动量、主轴头的移动速度达到上述预先设定的速度所需的时间以及上述预先设定的速度，来计算到达原点所需时间。到达原点所需时间是主轴头以上述预先设定的速度到达机械原点所需的时间。定向所需时间估计部根据主轴的转速来估计定向所需时间。定向所需时间是主轴定向动作部完成主轴定向动作所需的时间。移动开始时刻决定部根据到达原点所需时间和定向所需时间，来决定主轴头开始向机械原点移动的时刻。因此，主轴头在主轴定向动作完成的时刻能够以预先设定的速度通过原点。第三专利技术是由数值控制装置进行的数值控制装置的控制方法。数值控制装置具备主轴电动机、主轴头移动电动机以及控制部。主轴电动机对具有刀具的主轴进行旋转驱动。 主轴头移动电动机对主轴头进行移动驱动。主轴头以主轴能够旋转的方式支承主轴。控制部根据加工程序来控制主轴电动机和主轴头移动电动机。控制方法包括换刀指令判断步骤、主轴定向动作步骤以及主轴头移动控制步骤。换刀指令判断步骤根据加工程序判断接下来的指令是否为换刀指令。在换刀指令判断步骤判断为接下来的指令是换刀指令时，主轴定向动作步骤开始进行主轴定向动作。主轴定向动作是通过主轴电动机使主轴停止在规定的停止位置的动作。主轴定向动作步骤中的主轴定向动作在主轴头通过机床的机械原点之前完成。主轴头移动控制步骤对主轴头移动机构进行控制，使得在主轴定向动作完成的时刻，主轴头以预先设定的速度通过机械原点。因此，数值控制装置能够通过进行上述控制方法来可靠地缩短换刀时间。附图说明图1是机床1的立体图。图2是表示机床1和数值控制装置30的电性结构的框图。图3是具体的切削加工的切削动作和快速进给动作的说明图。图4是图3的主轴转速和Z轴进给速度的时间图。图5是主处理的流程图。图6是换刀处理的流程图。图7是Z轴上升处理的流程图。图8是Z轴上升处理的变形例的流程图。具体实施例方式下面参照附图来说明本专利技术的实施方式。图2的数值控制装置30是本专利技术的实施方式。数值控制装置30根据加工程序来控制机床1(参照图1)的轴移动、切削动作、换刀动作等。机床1利用被加工件与刀具之间的相对移动来对被加工件进行切削。对机床1的构造进行说明。如图1所示，机床1具备基座2、机械主体3、换刀装置 20、以及保护罩(省略图示)。基座2是铁制的。机械主体3位于基座2上部，用于对被加工件进行切削。换刀装置20位于机械主体3上部。换刀装置20用于对安装在机械主体3 的主轴9上的刀具T进行更换。保护罩用于将机械主体3和换刀装置20的周围围住。后述的控制箱6所在的一侧为机床1的背面。保护罩在正面具备操作部(省略图示)。操作部具备输入部参照图2)和显示器25 (参照图2)。显示器25是液晶装置。作业员对显示器25的显示信息进行确认。作业员通过输入部M输入加工程序、刀具的种类、刀具信息、各种参数等。对机械主体3的结构进行说明。如图1所示，机械主体3具备立柱5、主轴头(省略图示)、主轴9、作业台10等。立柱5为棱柱状。立柱5固定于基座2上部后方。主轴头沿立柱5的正面进行升降。主轴头在Z轴电动机53(参照图幻的驱动下沿Z轴方向(上下方向)移动。主轴9设置于主轴头下部。主轴9具有用于安装刀具T的安装孔(省略图示)。主轴9在主轴电动机参照图2)的驱动下进行旋转。作业台10设置于基座2 上部中央。作业台10利用X轴电动机51 (参照图2)、Y轴电动机52 (参照图2)、导向机构 (省略图示)沿X轴、Y轴方向移动。数值控制装置30收纳在控制箱6中。控制箱6位于立柱5的背面侧。对作业台10的移动机构进行说明。如图1所示，作业台10在下部设置支承台12。 支承台12为长方体状。支承台12在其上表面具备一对X轴进给导向件(省略图示)。X 轴进给导向件沿X轴方向延伸。X轴方向是机械主体3的左右方向。一对X轴进给导向件以作业台10能够移动的方式支承该作业台10。基座2在上部具备一对Y轴进给导向件(省略图示)。一对Y轴进给导向件沿Y 轴方向延伸。Y轴方向是机械主体3的前后方向。一对Y轴进给导向件沿基座2的前后方向进行配置。一对Y轴进给导向件以支承台12能够移动的方式支承该支承台12。基座2在上部具备Y轴电动机52。Y轴电动机52对作业台10进行移动驱动以使该作业台10沿Y轴进给导向件在Y轴方向上移动。支承台12在上部具备X轴电动机51。 X轴电动机51对作业台10进行移动驱动以使该作业台10沿X轴进给导向件在X轴方向上移动。X轴电动机51和Y轴电动机52是伺服电动机。罩13、14的各自的一端固定在作业台10上，各自的另一端固定在支承台12的左右各端部上。罩13、14是伸缩式(telescopic)的，进行伸缩。罩15的一端固定在支承台 12的前端，另一端固定在基座2上。后罩(省略图示)的一端固定在支承台12的后端。罩 13、14、15和后罩始终覆盖X轴进给导向件和Y轴进给导向件。因此，机床1能够防止从加工区域飞散的切屑和切削液等落到各轴进给导向件上。对主轴头的升降机构进行说明。如图1所示，在导向轨道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿久泽智规，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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