数控装置及数控方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有平动轴及旋转轴而对刀具相对于工件的位置及姿态进行控制的工作机械的数控装置，其特征在于，具有：分度方法确定部，其基于指令旋转轴、所述指令旋转轴的指令旋转方向、及刀具位置，将旋转分度方法或刀具前端位置保持分度方法中的某一个确定为分度方法，所述旋转分度方法仅使旋转轴动作，所述刀具前端位置保持分度方法使旋转轴和平动轴动作，并保持刀具前端相对于工件的位置；移动量计算部，其基于所述指令旋转轴、所述指令旋转轴的指令旋转方向、所述刀具位置、及由所述分度方法确定部确定的分度方法，计算各轴的移动量；以及输出部，其基于所述移动量计算部计算出的所述移动量，向伺服放大器输出位置指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对设有旋转轴的多轴工作机械进行数值控制(NC NumericalControl)的。
技术介绍
对设有旋转轴的多轴工作机械进行控制的现有数控装置，通常在刀具相对于加工面不垂直时，通过使旋转轴旋转而控制刀具姿态(以下称为“分度”)，以使得刀具与加工面垂直，然后进行加工(例如，专利文献I)。 作为分度的方法，存在下述2种仅使旋转轴动作的分度方法(以下称为“旋转分度方法”)；以及ー边使旋转轴和平动轴动作，ー边保持刀具前端与エ件的相对位置的分度方法(以下称为“刀具前端位置保持分度方法”)。在图21中示出旋转分度方法的例子。在图21中，通过不使平动轴动作而仅使刀具侧的旋转轴22动作，从而控制刀具姿态，以使得刀具21与エ件27的加工面27a垂直。此时，无法保持刀具前端21 a与エ件27的相对位置。另ー方面，在图22中示出刀具前端位置保持分度方法的例子。在图22中，通过使平动轴和刀具侧的旋转轴22动作而控制刀具姿态，从而一边使刀具21与エ件27的加工面27a垂直，ー边保持刀具前端21 a与エ件27的相对位置。目前，数控装置的操作者基于エ件位置和刀具位置，选择通过旋转分度方法和刀具前端位置保持分度方法中的哪ー种方法进行分度。专利文献I :日本特开平07 — 334221号公报
技术实现思路
然而，由于通过数控装置进行控制的多轴工作机械的动作复杂，所以存在操作者很难在准确掌握エ件与刀具干渉的可能性的同时选择分度方法的问题。因此，存在操作者错误选择分度方法而发生干渉的问题。本专利技术中的数控装置，是具有平动轴及旋转轴而对刀具相对于エ件的位置及姿态进行控制的工作机械的数控装置，该数控装置的特征在干，具有分度方法确定部，其基于指令旋转轴、所述指令旋转轴的指令旋转方向、及刀具位置，将旋转分度方法或刀具前端位置保持分度方法中的某一个确定为分度方法，所述旋转分度方法仅使旋转轴动作，所述刀具前端位置保持分度方法使旋转轴和平动轴动作，并保持刀具前端相对于エ件的位置；移动量计算部，其基于所述指令旋转轴、所述指令旋转轴的指令旋转方向、所述刀具位置、及由所述分度方法确定部确定的分度方法，计算各轴的移动量；以及输出部，其基于所述移动量计算部计算出的所述移动量，向伺服放大器输出位置指令。本专利技术中的数控方法，其用于具有平动轴及旋转轴而对刀具相对于エ件的位置及姿态进行控制的工作机械的数控装置，该数控方法的特征在干，具有判断步骤，在该步骤中，判断如果通过仅使旋转轴动作的旋转分度方法进行分度，エ件或工作台与刀具是否会接近；以及分度步骤，在该步骤中，在由所述判断步骤判断为エ件或工作台与刀具不会接近的情况下，通过所述旋转分度方法进行分度，在由所述判断步骤判断为エ件或工作台与刀具会接近的情况下，通过刀具前端位置保持分度方法进行分度，所述刀具前端位置保持分度方法为，使旋转轴和平动轴动作并保持刀具前端相对于エ件的位置。专利技术的效果根据本专利技术，可以得到一种选择适当的分度方法，以避免エ件与刀具干渉的数控装置。由此，可以抑制エ件与刀具干渉。另外，数控装置的操作者可以高效地进行操作。附图说明图I是表示实施方式I中的数控装置的机械结构的框图。图2是表示实施方式I中的数控装置的功能的功能框图。 图3是实施方式I中的工作机械的外观图。图4是表示实施方式I中的数控装置的与分度相关的处理的流程图。图5是表示如果使用旋转分度方法，エ件与刀具会接近的情况的图。图6是表示如果使用旋转分度方法，エ件与刀具会远离的情况的图。图7是表示实施方式I的展开例中的数控装置的功能的功能框图。图8是基于刀具前端的移动方向，判断如果使用旋转分度方法，エ件与刀具是否会接近的方法的说明图。图9是实施方式2中的工作机械的外观图。图10是表示实施方式2中的数控装置的与分度相关的处理的流程图。图11是用于说明对工作台与刀具是否会接近进行判断的方法的图。图12是表示实施方式3中的数控装置的功能的功能框图。图13是表示实施方式3中的数控装置的与分度相关的处理的流程图。图14是表示实施方式3中的刀具前端的轨迹的图。图15是表示实施方式3的展开例中的刀具前端的轨迹的图。图16是表示实施方式4中的数控装置的功能的功能框图。图17是表示实施方式4涉及的数控装置的与分度相关的处理的流程图。图18用于说明数控装置的与分度相关的处理。图19是表示如果使用刀具前端位置保持分度方法，エ件与刀具会发生干渉的情况的图。图20是表示在图19的例子中，将移动禁止轴及移动禁止方向的移动量清除(clear)的情况的图。图21是用于说明旋转分度方法的图。图22是用于说明刀具前端位置保持分度方法的图。标号的说明2分度方法确定部3移动量计算部4位置更新部5移动量输出部6超程判断部7插补部20机械坐标系21 刀具21a刀具前端点22刀具旋转轴24刀具轴方向25工作台26第I工作台旋转轴 27 エ件27a加工面29特征坐标系40数控装置50伺服放大器61可动范围103第2工作台旋转轴104第2工作台旋转轴联动坐标系105边界面110移动速度确定部具体实施例方式实施方式I.參照图I至图8，对实施方式I进行说明。图I是表示实施方式I中的数控装置的机械结构的框图。数控装置40具有中央处理装置(CPU Central Processing Unit)等处理部 41、只读存储器(ROM Read-OnIyMemory)和随机存储器(RAM Random-Access Memory)等存储部42,该处理部41与存储部42通过总线46连接。存储部42中存储系统程序、加工程序等多种数据。处理部41按照存储部42中存储的系统程序而执行加工程序。此外，数控装置40具有与总线46连接的I/F部43、I/F部44a至44e、及I/F部45 ;以及与I/F部43连接的输入显示部47。输入显示部47具有未图示的键盘，其用于用户输入加工程序和參数等；以及未图示的显示器，其显示所输入的加工程序和參数等。I/F部44a至44e分别与伺服放大器50a至50e连接。伺服放大器50a至50e与作为各自的控制对象的X轴电动机70a、Y轴电动机70b、Z轴电动机70c、B轴电动机70d、及C轴电动机70e连接。I/F部45与主轴放大器55连接，此外，主轴放大器55与作为其控制对象的主轴电动机75连接。X轴电动机70a、Y轴电动机70b、Z轴电动机70c、B轴电动机70d、C轴电动机70e、及主轴电动机75分别驱动在图3中示出的工作机械的X轴、Y轴、Z轴、B轴、C轴、及主轴。此外，在本实施方式中，将伺服放大器50a至50e统称为伺服放大器50,将X轴电动机70a、Y轴电动机70b、Z轴电动机70c、B轴电动机70d、及C轴电动机70e统称为电动机70。图2是表示实施方式I中的数控装置的功能的功能框图。数控装置具有分度方法确定部2、移动量计算部3、位置更新部4、及移动量输出部5。并且，它们的动作通过图I的处理部41执行存储在存储部42中的系统程序而实现。图3是实施方式I中的工作机械的外观图。图3中示出的工作机械具有3个平动轴、I个工作台旋转轴、及I个刀具旋转轴，是所谓的混合型5轴加工机。刀具21通过彼此正交的X、Y、及Z各轴移动，并且，通过绕Y轴旋转的B轴即刀具旋转轴22旋转。工作台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：井内幸弘，中村直树，佐藤智典，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：