數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及對機床進行控制的數(shù)值控制裝置，特別地，涉及具備抑制攻螺紋過程中發(fā)生振動的功能的數(shù)值控制裝置。
【背景技術】
[0002]一般地，在攻螺紋中發(fā)生振動即刀具尖端點的振動等時，產(chǎn)生加工面的劣化、刀具缺損等問題。對于攻螺紋中的振動的問題，已知能夠通過變更攻螺紋中的主軸速度來抑制振動的技術。
[0003]一般地，在變更攻螺紋中的主軸速度時，存在主軸位置與進給軸位置之間的關系中有相位誤差的課題，但是，公知在日本專利公開2004-209558號公報中記載的、解決該相位誤差的問題而無相位誤差地在攻螺紋過程中變更主軸速度的裝置。該裝置中需要與位置控制對應的檢測器、主軸電動機。此外，其他還公知具有抑制振動效果的刀具(參照日本專利公開2001-096403號公報)。
[0004]通過【背景技術】中說明的現(xiàn)有技術，也能夠應對攻螺紋中的振動。但是，日本專利公開2004-209558號公報依賴于檢測器、主軸電動機。此外，日本專利公開2001-096403號公報依賴于刀具

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于，鑒于上述現(xiàn)有技術的問題點，提供一種數(shù)值控制裝置，其控制進行攻螺紋的機床，該數(shù)值控制裝置具備能夠不依賴于檢測器和主軸電動機、刀具地進行振動的抑制的，抑制攻螺紋中發(fā)生振動的功能。
[0006]在本發(fā)明的若干實施方式中，通過在攻螺紋執(zhí)行過程中發(fā)生了振動時以恒定量變更切入量，或者通過使切入量從最初起進行周期性變化的同時進行攻螺紋，來抑制振動。
[0007]并且，本發(fā)明的數(shù)值控制裝置對機床進行控制，所述機床使工件繞旋轉軸旋轉，使刀具與該繞旋轉軸的旋轉同步地在該旋轉軸方向上移動，并進行對該工件的攻螺紋，所述數(shù)值控制裝置具有對攻螺紋過程中切入量的變化量的大小進行預先設定的切入量變化量設定部，在攻螺紋過程中通過所述切入量變化量設定部進行了切入量變更的指示的情況下，根據(jù)所設定的變化量變更切入量并持續(xù)進行攻螺紋，在執(zhí)行了所述切入量被變更后的攻螺紋之后，將變更了切入量的所述旋轉軸方向的位置附近即從上次攻螺紋的開始點偏移了導程整數(shù)倍的旋轉軸方向的位置設為開始點，使所述刀具從預定位置起在旋轉軸方向上以預定值以上加速從而移動到所述開始點，并從所述開始點以變更前的切入量來執(zhí)行攻螺紋。
[0008]本發(fā)明的數(shù)值控制裝置對機床進行控制，所述機床使刀具與工件的旋轉同步地移動來進行攻螺紋，所述數(shù)值控制裝置具有對攻螺紋過程中的切入量的變化量的大小和周期進行預先設定的切入量變化量設定部，所述切入量變化量設定部根據(jù)預先設定的變化量，在攻螺紋過程中周期性地變更切入量。
[0009]本發(fā)明通過具有上述結構，能夠提供一種數(shù)值控制裝置，其對進行攻螺紋的機床進行控制，該數(shù)值控制裝置具備能夠不依賴于檢測器和主軸電動機、刀具地進行振動的抑制的，抑制攻螺紋過程中發(fā)生振動的功能。
【附圖說明】
[0010]本發(fā)明上述的以及其他的目的和特征，從參照附圖的以下實施例的說明而變得明確。這些附圖中:
[0011]圖1是說明本發(fā)明的攻螺紋加工裝置的圖。
[0012]圖2是表示攻螺紋過程中的切入量變化的圖。
[0013]圖3是表示改變了切入量的區(qū)間的加工路徑的圖。
[0014]圖4是表示實施例的狀況設定的圖。
[0015]圖5是攻螺紋的切入量變更動作的實施方式。
[0016]圖6是改變了切入量的區(qū)間的加工的實施方式。
[0017]圖7是表示切入量變化時攻螺紋的再執(zhí)行的處理的流程圖。
[0018]圖8是表示重疊了 X軸方向的周期性動作的攻螺紋動作的圖。
[0019]圖9是重疊了 X軸方向的周期性動作的攻螺紋的實施例。
[0020]圖10是重疊了周期性動作后的切入深度恒定的攻螺紋的實施例。
[0021]圖11是重疊了 X軸方向的周期性動作的攻螺紋的流程圖的例子。
【具體實施方式】
[0022]圖1是說明本發(fā)明一實施方式的攻螺紋加工裝置的圖。CPU 11是對數(shù)值控制裝置10進行整體控制的處理器。CPU 11將ROM 12中存儲的系統(tǒng)程序經(jīng)由總線20讀出，并按照該系統(tǒng)程序來控制數(shù)值控制裝置整體。RAM 13中存儲有暫時的計算數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)以及操作者經(jīng)由顯示器/MDI單元70輸入的各種數(shù)據(jù)。SRAM存儲器14被構成為即使數(shù)值控制裝置10的電源被切斷也保持存儲狀態(tài)的非易失性存儲器。SRAM存儲器14內(nèi)存儲有經(jīng)由接口15讀入的加工程序、經(jīng)由顯示器/MDI單元70輸入的加工程序等。此外，16是PMC、17是I/O單元、18、19是接口。
[0023]各軸的軸控制電路30、32接收來自CPU 11的各軸的移動指令，并將各軸的指令輸出到伺服放大器40、42。伺服放大器40、42接收該指令來驅動各軸的伺服電動機50、52。各軸的伺服電動機50、52內(nèi)置位置/速度檢測器，將來自該位置/速度檢測器的位置/速度反饋信號向軸控制電路30、32反饋，進行位置/速度的反饋控制。此外，圖1中省略了位置/速度反饋。
[0024]伺服電動機50、52驅動機床的X、Y、Z軸。主軸控制電路60從CPU 11接收主軸旋轉數(shù)指令S，并接收來自檢測主軸電動機(SM)的主軸位置的主軸位置檢測器63的主軸位置反饋信號。然后，主軸控制電路60向主軸放大器61輸出主軸速度信號。
[0025]主軸放大器61接收主軸速度信號，以所指示的旋轉速度來旋轉驅動主軸電動機(SM)62 ο
[0026]CPU 11對加工程序進行解析，并經(jīng)由軸控制電路30、32來驅動控制X軸、Z軸的各電動機50、52?；谟伤黾庸こ绦蛩甘镜闹鬏S旋轉數(shù)指令S、來自主軸位置檢測器63的主軸位置反饋信號，經(jīng)由主軸控制電路60對主軸電動機(SM)62進行旋轉控制。如果通過以主軸位置為主導，以進給軸(X軸、Z軸)為從屬來進行控制，使主軸以預定旋轉數(shù)動作來進行攻螺紋，則能夠將主軸速度和Z軸的相對速度保持為恒定關系地進行動作，因此能夠進行加工精度高的攻螺紋。
[0027]<實施方式1>
[0028]說明實施方式I。
[0029]圖2是表示攻螺紋過程中的切入量變化的圖。圖3是表示改變了切入量的區(qū)間的加工路徑的圖。符號T表示刀具，符號W表示工件。
[0030]本實施方式中，在如圖2的動作I那樣，以某切入量進行攻螺紋的過程中，當信號進入了數(shù)值控制裝置10時，如圖2的動作2那樣，使刀具向X軸方向移動，使切入量變化。之后，如圖2的動作3那樣，以變化后的切入量來繼續(xù)攻螺紋。一般地，切入量減少時則切削力減小。此外，是否發(fā)生振動依賴于切削力。因此，期待通過切入量減小的變更來抑制振動。
[0031]為了抑制振動所需要的切入量的變化量，根據(jù)要使用的設備和刀具、工件的材質(zhì)和形狀、主軸旋轉數(shù)而變化，因此，對于切入量的變化量(圖2中的Λ d)，能夠通過參數(shù)、指令而任意地設定。
[0032]切入量的變更通過從操作盤71的按鈕、傳感器等向數(shù)值控制裝置10的信號的輸入來指示。在操作者按壓了操作盤71的按鈕時，如果將切入量變更的指示輸入到數(shù)值控制裝置10，則操作者能夠在任意時刻執(zhí)行刀具T向工件W的切入量變更。此外，如果從未圖示的麥克風等傳感器進行信號輸入，則能夠使檢測出振動時的切入量的變更自動化。
[0033]在如圖2的動作3這樣繼續(xù)了攻螺紋后，如圖3這樣，在數(shù)值控制裝置10的內(nèi)部生成并執(zhí)行在使切入量減小了的區(qū)間中再次進行攻螺紋的動作。通過該一連串的動作將原本想要除去的部分切去，由此能夠加工為想要實現(xiàn)的形狀。這時的切入量小于發(fā)生了振動時的切入量，因此，能夠抑制振動的發(fā)生。
[0034]圖3中，動作I是退刀動作，動作2是直到第2次攻螺紋開始點為止的移動，動作3是在Z軸方向上進行加速的同時使刀具靠近前次加工出的螺紋槽的動作，動作4是以前次的攻螺紋的切入深度來進行攻螺紋的動作。對于這些一連串動作，需要注意以下(a)?(d)來設計動作。
[0035](a)退刀動作的終點位于不干擾工件的位置
[0036](b)將Z軸方向的加速的距離設置為足夠大
[0037](c)沿著在第I次加工中形成的螺紋槽進行加工(不存在與第I次攻螺紋的相位偏差)
[0038](d)要不存在切削殘留。
[0039]此外，由于適合作為(a)的退刀動作的移動量X_ac;t的值依賴于工件W的形狀，因此，用戶能夠通過參數(shù)、指令來設定任意的值。此外，對于Z軸方向的開始點坐標(z_tart)，考慮了(b)?(d)而在數(shù)值控制裝置內(nèi)部中以如下那樣進行計算。
[0040]Zrestart=(從Z first start偏離了導程的整數(shù)倍的位置中的、大于V Mstart而更靠近z’ Mstart的位置)。
[0041]此外，Z_tart對應于“變更了切入量的旋轉軸方向的位置附近”。「00421 V = 7+D +D
restartchange_start 1^margin 1^accel
[0043]這里，各變量的含義如下。
[0044]Zfi?t start:第一次攻螺紋的開始點(執(zhí)行第一次攻螺紋時，在數(shù)值控制裝置的內(nèi)部中保存)。
[0045]Zdiange start:在第一次攻螺紋中變更了切入量的位置的Z軸坐標(在變更切入量時，在數(shù)值控制裝置的內(nèi)部中保存)。
[0046]Dmmgin:動作4的開始點與變更了切入量的Z軸坐標的差(用戶利用參數(shù)和指令而任意地設定)。
[0047]Da_1:Z軸方向的加速所需要的距離(用戶利用參數(shù)和指令而任意地設定)，此外，Dacxel對應于的“能夠進行充分加速的位置”。
[0048]這里，將動作3的開始位置設為從第一次攻螺紋的開始點偏離導程的整數(shù)倍的位置的理由是，使不存在與第一次攻螺紋的相位誤差。此外，使動作4的開始點從Zdiange start偏離Dmmgin的理由是，在不偏離而勉強從Z start開始切削的情況下，由于檢測和控制、機械性誤差等導致可能發(fā)生切削殘留?？紤]到對于Dmmgin應該設定的值根據(jù)設備的不同而不同，因此，用戶任意地進行設定。此外，考慮到對于Dacxel應該設定的值也根據(jù)設備的不同而不同，因此，用戶任意地進行設定。
[0049]以上的振動應對動作能夠不依賴于檢測器(主軸位置檢測器63)、主軸電動機(主軸電動機(SM)62)、刀具T而實施，因此能夠適用于較廣泛的設備。此外，切入量的變化、第二次攻螺紋的動作在裝置的內(nèi)部生成，因此，操作者能夠根據(jù)參數(shù)、指令在僅設定若干移動量的狀態(tài)下實施加工，并能夠減少操作者負擔而容易實施。
[0050]實施方式I中包含的實施例
[0051]在想要進行圖4所示的路徑的攻螺紋時，考慮在Z= 15.0 [mm]的位置發(fā)生了振動的情況。設攻螺紋的導程是I [_]。設工件W的半徑是5.0 [mm]。這里，假設根據(jù)工件W的徑和第一次切入的深度來求出第一次攻螺紋的切入量為5.0 [mm]-4.8 [mm] = 0.2 [mm]。此夕卜，在原本要經(jīng)過的預定路徑中，設攻螺紋的