機床的控制裝置以及機床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機床的控制裝置以及機床。
【背景技術(shù)】
[0002]在以往的技術(shù)中，已知一面使工具相對于工件相對移動，一面進行切削等加工的機床。另外，在這樣的機床中，已知由規(guī)定的軸的坐標等指定工具的路徑，一面使工具相對于工件自動地移動，一面進行加工的數(shù)值控制式的機床。數(shù)值控制式的機床通過在加工程序記載坐標、移動速度，能夠以所期望的工具路徑以及速度進行加工。
[0003]在專利文獻I中，公開了在一面使工具的角度變化，一面進行加工時，以被給出的指令移動速度使工具的前端移動的速度控制方法。在該公報中，公開了忽視工具的角度變化，算出僅通過直線移動軸進行直線插值的情況下的每個規(guī)定的周期的分配移動量，此后，將因在工具前端產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)移動而產(chǎn)生的位置偏差加在分配移動量的情況。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開平6-332524號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，已知作為工具的相對于工件的相對移動速度的進給速度對加工面的加工精度造成影響。通過使該進給速度緩慢，能夠生成高精度的加工面。另一方面，若充分含有余量地使進給速度緩慢，則加工時間變長。為此，優(yōu)選正確地控制成進給速度成為所期望的速度。
[0008]在以往的技術(shù)中，已知向加工程序輸入有關(guān)機床的移動軸的進給速度。但是，存在有關(guān)機床的移動軸的進給速度與工具的加工部的相對于工件的加工面的速度不一致的情況。例如，在圓筒凸輪的制造中，在圓柱狀的工件的表面形成槽部。由于槽部形成在工件的周方向的表面，所以，工具相對于工件旋轉(zhuǎn)移動。在這樣的伴隨有旋轉(zhuǎn)進給軸的移動而將工件加工成曲線狀的情況下，存在加工著工件的工具的區(qū)域中的一部分區(qū)域的速度與機床的移動軸的進給速度不同的情況。為此，存在工件的加工面比所期望的加工精度差的情況。
[0009]本發(fā)明的機床的控制裝置是一面使工具相對于工件相對移動，一面加工工件的機床的控制裝置，具備演算部，所述演算部根據(jù)用于由工具進行加工的工具路徑以及工件的信息，推定由工具加工工件時的工具的最終生成加工面的部分?？刂蒲b置具備進給速度設(shè)定部，所述進給速度設(shè)定部推定最終生成加工面的部分中所含的多個移動點中的工具的相對于工件的相對速度成為最大的最快移動點，設(shè)定有關(guān)機床的移動軸的進給速度，以便使最快移動點的相對速度成為預(yù)先指定的相對速度以下。
[0010]在上述發(fā)明中，在向演算部輸入的輸入數(shù)值數(shù)據(jù)指定工具的相對于工件的多個相對位置，多個相對位置包括第I相對位置以及緊挨第I相對位置之后的第2相對位置，進給速度設(shè)定部能夠推定從第I相對位置向第2相對位置移動時的最快移動點，設(shè)定有關(guān)從第I相對位置向第2相對位置移動時的移動軸的進給速度。
[0011]在上述發(fā)明中，進給速度設(shè)定部能夠使用工具相對于工件從第I相對位置向第2相對位置移動時的時間，設(shè)定有關(guān)移動軸的進給速度。
[0012]在上述發(fā)明中，演算部在第I相對位置和第2相對位置之間生成第3相對位置，進給速度設(shè)定部能夠推定在連續(xù)的2個相對位置之間移動時的最快移動點，設(shè)定有關(guān)在連續(xù)的2個相對位置之間移動時的移動軸的進給速度。
[0013]本發(fā)明的機床具備上述的機床的控制裝置和移動裝置，所述移動裝置根據(jù)由進給速度設(shè)定部設(shè)定的進給速度，使工具相對于工件相對移動。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種抑制加工面中的加工精度的劣化的機床的控制裝置以及機床。
【附圖說明】
[0016]圖1是數(shù)值控制式的機床的示意圖。
[0017]圖2是使用代用工具進行槽加工時的工件和槽部的示意圖。
[0018]圖3是使用指定工具進行槽加工時的工件和槽部的示意圖。
[0019]圖4是說明使用指定工具進行槽加工時的指定工具的中心軸的軌跡的圖。
[0020]圖5是說明使用指定工具進行槽加工時的假想行進方向和加工工件的部分的示意圖。
[0021]圖6是使用代用工具進行槽加工時的示意剖視圖。
[0022]圖7是說明槽加工的第I次的去路的加工和歸路的加工的示意圖。
[0023]圖8是說明槽加工的第2次的去路的加工和歸路的加工的示意圖。
[0024]圖9是說明槽加工的第3次的去路的加工和歸路的加工的示意圖。
[0025]圖10是說明槽加工的第I次的去路的加工的示意剖視圖。
[0026]圖11是說明槽加工的第2次的去路的加工的示意剖視圖。
[0027]圖12是說明槽加工的第3次的去路的加工的示意剖視圖。
[0028]圖13是使用代用工具加工工件的加工系統(tǒng)的示意圖。
[0029]圖14是說明機床的控制裝置的控制的流程圖。
[0030]圖15是說明指定工具中的假想行進方向的示意剖視圖。
[0031]圖16是說明指定工具中的假想行進方向和配置代用工具的范圍的示意圖。
[0032]圖17是說明指定工具的加工區(qū)域以及最終生成加工面的線的示意立體圖。
[0033]圖18是說明配置代用工具的位置的指定工具以及代用工具的示意立體圖。
[0034]圖19是說明加工了工件時的扇形高度的示意圖。
[0035]圖20是在槽加工的第I次的去路的加工中，代用工具的最終生成加工面的線的說明圖。
[0036]圖21是在槽加工的第2次的去路的加工中，代用工具的最終生成加工面的線的說明圖。
[0037]圖22是在槽加工的第3次的去路的加工中，代用工具的最終生成加工面的線的說明圖。
[0038]圖23是說明配置在代用工具的工具路徑中的第I相對位置和第2相對位置的代用工具的示意立體圖。
[0039]圖24是輸出數(shù)值數(shù)據(jù)的示意圖。
[0040]圖25是說明配置在指定工具的工具路徑中的第I相對位置和第2相對位置的指定工具的示意立體圖。
[0041]圖26是使用指定工具加工工件的加工系統(tǒng)的示意圖。
[0042]圖27是端面凸輪的示意立體圖。
[0043]圖28是正面凸輪的示意立體圖。
【具體實施方式】
[0044]參見圖1至圖28，對實施方式中的機床的控制裝置以及機床進行說明。作為機床，舉例表示主軸在水平方向延伸的臥式加工中心。另外，采用以在工件形成槽部的槽加工為例進行說明。在本實施方式中，替代使用者指定的指定工具，使用與指定工具相比為小型的代用工具進行槽加工。
[0045]圖1是數(shù)值控制式的機床的示意圖。在圖1所示的機床10中，作為進行加工的旋轉(zhuǎn)工具，安裝代用工具22。機床10具備使代用工具22和工件I相對移動的移動裝置。移動裝置包括多個移動軸。多個移動軸包括作為直線進給軸的X軸、Y軸以及Z軸和作為旋轉(zhuǎn)進給軸的B軸。機床10具備設(shè)置在工廠等的地板面上的底座12。在底座12的上面固定Z軸導(dǎo)軌28。Z軸導(dǎo)軌28被配置成在Z軸方向(圖1中為左右方向)延伸。
[0046]在Z軸導(dǎo)軌28的上面配置工作臺14。工作臺14可相對于Z軸導(dǎo)軌28滑動地被配置。工作臺14沿Z軸移動。在工作臺14的上面配置用于使工件I繞B軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)值控制式的回轉(zhuǎn)工作臺42。在回轉(zhuǎn)工作臺42的上面經(jīng)工件用的保持部材40固定工件I。
[0047]在底座12的上面固定X軸導(dǎo)軌36。X軸與Z軸正交，進而在水平方向(圖1的與紙張垂直的方向)延伸。X軸導(dǎo)軌36被形成為沿X軸延伸。在X軸導(dǎo)軌36可滑動地配置柱16。柱16沿X軸移動。
[0048]在柱16中，在與工件I相向的前面固定Y軸導(dǎo)軌34。Y軸在與X軸以及Z軸正交的方向延伸。Y軸導(dǎo)軌34沿Y軸延伸。在Y軸導(dǎo)軌34上配置主軸頭18。主軸頭18可滑動地形成在Y軸導(dǎo)軌34。主軸頭18沿Y軸移動。主軸頭18被形成為旋轉(zhuǎn)自由地支撐主軸
20 ο
[0049]移動裝置包括使代用工具22相對于工件I在Z軸方向相對移動的Z軸移動裝置。在底座12的內(nèi)部，在工作臺14的下側(cè)配置Z軸進給螺桿24。Z軸進給螺桿24在Z軸方向延伸。在工作臺14的下面固定螺母26。螺母26與Z軸進給螺桿24旋合。在Z軸進給螺桿24的一方的端部連結(jié)Z軸伺服馬達25。通過驅(qū)動Z軸伺服馬達25，使Z軸進給螺桿24旋轉(zhuǎn)，螺母26在Z軸方向移動。工作臺14伴隨著螺母26的移動，沿Z軸導(dǎo)軌28移動。其結(jié)果為，工件I在Z軸方向移動。
[0050]移動裝置具備使代用工具22相對于工件I在X軸方向相對移動的X軸移動裝置。X軸移動裝置與Z軸移動裝置同樣，包括在底座12的內(nèi)部被配置在柱16的下側(cè)的X軸進給螺桿。X軸進給螺桿被形成為在X軸方向延伸。在柱16的下面固定與X軸進給螺桿旋合的螺母37。在X軸進給螺桿的一端連結(jié)X軸伺服馬達38。通過驅(qū)動X軸伺服馬達38，使X軸進給螺桿旋轉(zhuǎn)，螺母37在X軸方向移動。柱16伴隨著螺母37的移動，沿X軸導(dǎo)軌36移動。其結(jié)果為，代用工具22在X軸方向移動。
[0051]移動裝置具備使代用工具22相對于工件I在Y軸方向相對移動的Y軸移動裝置。在柱16的內(nèi)部配置Y軸進給螺桿32。Y軸進給螺桿32被形成為在Y軸方向延伸。在主軸頭18的背面固定與Y軸進給螺桿32旋合的螺母30。在Y軸進給螺桿32的上端連結(jié)Y軸伺服馬達31。通過驅(qū)動Y軸伺服馬達31，使Y軸進給螺桿32旋轉(zhuǎn)，螺母30在Y軸方向移動。主軸頭18伴隨著螺母30的移動，沿Y軸導(dǎo)軌34移動。其結(jié)果為，代用工具22在Y軸方向移動。
[0052]移動裝置具備使代用工具22相對于工件I繞B軸旋轉(zhuǎn)移動的B軸移動裝置?；剞D(zhuǎn)工作臺42包括用于使工件I旋轉(zhuǎn)的B軸伺服馬達43。通過B軸伺服馬達43驅(qū)動，工件I繞B軸旋轉(zhuǎn)。
[0053]在主軸20的前端配置代用工具22。作為代用工具22，裝配作為旋轉(zhuǎn)工具的平頭立銑刀。在主軸20連接用于使代用工具22旋轉(zhuǎn)的馬達23。通過馬達23進行驅(qū)動，代用工具22以主軸20的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸進行自轉(zhuǎn)。
[0054]這樣，由于機床10具有直線進給軸(X軸