在一边使刀具相对于工件的位置和姿势变换一边进行加工时，如果希望在使刀具姿势大幅变化的同时控制使刀具前端点相对于工件的速度恒定，则会使机械的各驱动轴的速度变快，可能导致干涉。为了解决该问题，在根据加工程序所指示的刀具前端点相对于工件的相对指令路径和指令进给速度，确定进给速度并进行插补以及坐标变换，从而求出机械的各驱动轴的位置的数控装置中，在确定进给速度时，在刀具或者工作台上设定基准点，将机械坐标系下的基准点的平移速度作为监视对象速度，求出使得监视对象速度成为规定的基准速度的基准进给速度，将该基准进给速度和指令进给速度中的较小的一个作为进给速度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种工作机械的数控装置，特别地，涉及ー种设置有旋转驱动轴而可以对刀具相对于エ件的相对位置和姿势进行控制的多轴工作机械、典型地为5轴加工机的数控装置。
技术介绍
通常，在工作机械的数控装置中以如下的方式进行控制，即，按照加工程序，使エ作机械所具有的平移驱动轴(X轴、Y轴、Z轴等直线驱动轴)、旋转驱动轴(A轴、B轴、C轴等刀具旋转驱动轴或工作台旋转驱动轴)、或者这两者进行动作，以使刀具相对于エ件进行相对移动，由此，加工为期望的加工形状。此时，在加工程序中，具有直接指示各驱动轴的移动的情况、和对刀具相对于エ件的相对移动进行指示而在数控装置内转换为各驱动轴的移动的情况。在对5轴加工机这种具有还可以使刀具姿势相对于エ件进行变更的旋转驱动轴的机械进行控制时，在使用上述后ー个方法，即，使加工程序对刀具相对于エ件的相对移动进行指示而在数控装置内转换为各驱动轴的移动的方法的情况下，存在下述问题点。此外，在此所说的使加工程序对刀具相对于エ件的相对移动进行指示是指，作为对エ件实际进行加工的刀具前端点的移动，在加工程序中对刀具前端点相对于エ件的相对位置和姿势、以及刀具前端点相对于エ件的相对进给速度进行指示的情况(通常称为刀具前端点控制)。即，例如在加工程序中发出了在刀具前端点的位置移动很小的期间进行较大的刀具姿势变化这ー移动指令的情况下，如果要保持刀具前端点相对于エ件的进给速度恒定，则在短时间内发生较大的刀具姿势变化，由此旋转驱动轴的速度急剧增加，并且平移驱动轴的速度也急剧增加。或者，如果用其他例子说明，则即使加工程序所指示的刀具姿势变化很小，也会在刀具姿势接近5轴加工机中的特异点的情况下，发生较大的刀具姿势变化，同样地，旋转驱动轴以及平移驱动轴的速度急剧增加。如上所述，如果各驱动轴的速度急剧变化，则导致下述问题，即，存在机械碰撞或与操作员接触等的危险性，此外导致机械振动或过度能量消耗。另外，上述特异点通常是指失去特定方向上的自由度这ー机能的状态，在包含有旋转轴的工作机械的情况下，是指即使某旋转驱动轴动作，相对于エ件的刀具姿势也不会变化的位置(角度)。因此，存在一种技术，其进行控制，在数控装置内部自动地降低进给速度，以使进给速度不会超过机械的各驱动轴的允许最大速度(通常称为快速进给速度或者切削夹具速度)(參照专利文献I)。此外，具有一种技术，其在刀具前端点相对于エ件的相对进给速度之外，还对刀具姿势速度进行指示(參照专利文献2)。 专利文献I :日本特开2002-366208号公报专利文献2 :日本特开2004-185364号公报
技术实现思路
然而，在专利文献I所公开的方法中，对机械的各驱动轴驱动至所谓快速进给速度或者切削夹具速度这种相当高的速度，会产生问题。此时，如果将快速进给速度或者切削夹具速度充分降低，则当然机械的各驱动轴的速度也降低至充分低的速度，但是在这种情况下，在没有伴随刀具姿势变化的加工(例如只利用3个平移轴进行的加工)中，速度被制约，加工效率极度降低，还是存在问题。此外，在专利文献2所公开的方法中，虽然可以限制用于变更刀具姿势的旋转驱动轴的速度，但是在从刀具前端点到刀具侧旋转驱动轴的旋转中心为止的距离较长、或者从エ件侧旋转驱动轴的旋转中心至エ件为止的距离较长的情况下，由于机械的平移速度由该距离和旋转驱动轴的速度之积决定，因此有可能产生机械的各驱动轴的平移速度变得相当高的情况，或者相反地，产生速度过低的情況。 此外，专利文献2所公开的方法在程序员必须在加工程序中逐一地对旋转驱动轴的速度进行指示这ー方面，对实用性来说非常繁琐。此外，在加工程序并不对刀具相对于エ件的相对移动进行指示，而是在加工程序中直接指示各驱动轴的移动的情况下，有时刀具相对于エ件的平移移动量为0或者变小。在该情况下，还产生下述问题点，即，刀具相对于エ件的进给速度为0或者较低的速度，カロエ时间不必要地增加。本专利技术就是为了解决上述问题点而提出的，其目的在于，得到一种数控装置，其通过对与较大的刀具姿势变化相伴的旋转驱动轴的速度以及平移速度的急剧变化进行抑制，从而可以抑制机械碰撞和与操作员接触等的危险性，另外不会发生机械振动或过度能量消耗。此外，本专利技术的目的在于得到一种数控装置，其在相反地刀具相对于エ件的平移移动量降低的情况下，通过控制以使平移移动量变得更高，从而可以缩短加工时间。本专利技术为了解决上述现有课题，达成目的，提出一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和指令进给速度，对多轴工作机械的刀具相对于エ件的相对位置和姿势进行控制，该多轴工作机械具有平移驱动轴，其使刀具相对于エ件进行平移移动；エ件侧旋转驱动轴，其使设置有エ件的工作台旋转移动；以及刀具侧旋转驱动轴，其使刀具旋转移动，该数控装置具有进给速度确定部，其用于输出刀具前端点相对于所述エ件的相对性的进给速度；插补部，其用于求出沿着所述指令路径以所述进给速度移动的各个控制周期中，刀具前端点相对于エ件的位置以及刀具姿势的插补位置；以及坐标变换部，其使用所述驱动轴的位置相对于所述插补位置的关系式，进行从所述插补位置至所述驱动轴的位置的坐标变换，所述进给速度确定部求出各驱动轴不超过其最大速度的、沿着所述指令路径的最大进给速度，并且将机械坐标系下的刀具前端点的平移速度作为监视对象速度，求出使得该监视对象速度成为规定的基准速度的基准进给速度，对于由加工程序等所指示的指令进给速度、所述求出的最大进给速度以及基准进给速度，将其中的最小进给速度向所述插补部输出。另外，本专利技术提出一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和指令进给速度，对多轴工作机械的刀具相对于エ件的相对位置和姿势进行控制，该多轴工作机械具有大于或等于I轴的平移驱动轴，其使刀具相对于エ件进行相对平移移动；以及大于或等于I轴的旋转驱动轴，其包含使刀具旋转移动的刀具侧旋转驱动轴，该数控装置具有进给速度确定部，其用于输出刀具前端点相对于エ件的相对性的进给速度；插补部，其用于求出沿着所述指令路径以所述进给速度移动的各个控制周期中，刀具前端点相对于エ件的位置以及刀具姿势的插补位置；以及坐标变换部，其使用所述驱动轴的位置相对于所述插补位置的关系式，进行从所述插补位置至所述驱动轴的位置的坐标变换，所述进给速度确定部求出各驱动轴不超过其最大速度的、沿着所述指令路径的最大进给速度，并且在由所述刀具侧旋转驱动轴驱动的可动部上设定基准点，将机械坐标系下的所述基准点的平移速度作为监视对象速度，求出使得该监视对象速度成为规定的基准速度的基准进给速度，对于由加工程序等所指示的指令进给速度、所述求出的最大进给速度以及基准进给速度，将其中的最小进给速度向所述插补部输出。另外，本专利技术将所述基准点设定在刀具的旋转中心轴或者相对于刀具的旋转中心轴位于刀具相反侧的部位处。 另外，本专利技术提出一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和指令进给速度，对多轴工作机械的刀具相对于エ件的相对平移位置和刀具姿势进行控制，该多轴工作机械具有大于或等于I轴的平移驱动轴，其使刀具相对于エ件进行相对平移移动；以及大于或等于I轴的旋转驱动轴，其包含使设置有エ件的工作台旋转移动的エ件侧旋转驱动轴，该数控装置具有进给速度确定部，其用于输出刀具前端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和进给速度，对多轴工作机械的刀具相对于エ件的相对位置和姿势进行控制，该多轴工作机械具有平移驱动轴，其使刀具相对于エ件进行平移移动；エ件侧旋转驱动轴，其使设置有エ件的工作台旋转移动；以及刀具侧旋转驱动轴，其使刀具旋转移动， 该数控装置的特征在于，具有 进给速度确定部，其用于输出刀具前端点相对于所述エ件的相对性的进给速度； 插补部，其用于求出沿着所述指令路径以所述进给速度移动的各个控制周期中，刀具前端点相对于エ件的位置以及刀具姿势的插补位置；以及 坐标变换部，其使用所述驱动轴的位置相对于所述插补位置的关系式，进行从所述插补位置至所述驱动轴的位置的坐标变换， 所述进给速度确定部求出各驱动轴不超过其最大速度的、沿着所述指令路径的最大进 给速度，并且将机械坐标系下的刀具前端点的平移速度作为监视对象速度，求出使得该监视对象速度成为规定的基准速度的基准进给速度，对于由加工程序等所指示的指令进给速度、所述求出的最大进给速度以及基准进给速度，将其中的最小进给速度向所述插补部输出。2.一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和指令进给速度，对多轴工作机械的刀具相对于エ件的相对位置和姿势进行控制，该多轴工作机械具有大于或等于I轴的平移驱动轴，其使刀具相对于エ件进行相对平移移动；以及大于或等于I轴的旋转驱动轴，其包含使刀具旋转移动的刀具侧旋转驱动轴， 该数控装置的特征在于，具有 进给速度确定部，其用于输出刀具前端点相对于エ件的相对性的进给速度； 插补部，其用于求出沿着所述指令路径以所述进给速度移动的各个控制周期中，刀具前端点相对于エ件的位置以及刀具姿势的插补位置；以及 坐标变换部，其使用所述驱动轴的位置相对于所述插补位置的关系式，进行从所述插补位置至所述驱动轴的位置的坐标变换， 所述进给速度确定部求出各驱动轴不超过其最大速度的、沿着所述指令路径的最大进给速度，并且在由所述刀具侧旋转驱动轴驱动的可动部上设定基准点，将机械坐标系下的所述基准点的平移速度作为监视对象速度，求出使得该监视对象速度成为规定的基准速度的基准进给速度，对于由加工程序等所指示的指令进给速度、所述求出的最大进给速度以及基准进给速度，将其中的最小进给速度向所述插补部输出。3.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在干， 所述基准点设定在刀具的旋转中心轴或者相对于刀具的旋转中心轴位于刀具相反侧的部位处。4.一种数控装置，其基于刀具前端点相对于エ件的相对性的指令路径和指令进给速度，对多轴工作机械...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤智典，中村直树，津田刚志，小野俊郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。