數(shù)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在車削加工中，提出了下述數(shù)控裝置，其具有:切削刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其使切削刀具相對(duì)于工件在至少2個(gè)軸向上進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；以及控制機(jī)構(gòu)，其使切削刀具在上述至少2個(gè)軸向上低頻振動(dòng)而對(duì)切削刀具進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在該數(shù)控裝置中，控制機(jī)構(gòu)具有:操作單元，其進(jìn)行各種設(shè)定；振動(dòng)切削信息儲(chǔ)存單元，其與通過(guò)操作單元所設(shè)定的工件的轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的進(jìn)給量相對(duì)應(yīng)地，作為使切削刀具在至少2個(gè)軸向上同步而進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作、并能夠以大于或等于25Hz的低頻進(jìn)行動(dòng)作的數(shù)據(jù)，而將與進(jìn)給軸的慣性及電動(dòng)機(jī)特性等機(jī)械特性相對(duì)應(yīng)的至少切削刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)的前進(jìn)量、后退量、前進(jìn)速度、后退速度預(yù)先制成表格而進(jìn)行儲(chǔ)存；以及電動(dòng)機(jī)控制單元，其基于儲(chǔ)存在振動(dòng)切削信息儲(chǔ)存單元中的該數(shù)據(jù)，對(duì)切削刀具進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
[0003]由此，在從操作單元設(shè)定的工件的轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的進(jìn)給量存在于表中的情況下，以與這些設(shè)定相對(duì)應(yīng)的切削刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)的前進(jìn)量、后退量、前進(jìn)速度、后退速度進(jìn)行切削加工。另外，在從操作單元設(shè)定的工件的轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的進(jìn)給量在表中不存在的情況下，對(duì)表示未編程設(shè)定出適當(dāng)值的警告進(jìn)行顯示，使處理結(jié)束。
[0004]另外，提出了下述數(shù)控裝置，其對(duì)用于進(jìn)行輪廓控制的大于或等于2個(gè)軸的控制軸進(jìn)行控制，進(jìn)行輪廓控制，在該數(shù)控裝置中，對(duì)大于或等于2個(gè)軸的控制軸同時(shí)進(jìn)行控制，使其進(jìn)行切削(chopping)動(dòng)作，與此同時(shí)，生成進(jìn)行輪廓控制的移動(dòng)數(shù)據(jù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第5033929號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4293132號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1，存在下述問(wèn)題，S卩，難以生成在表中進(jìn)行設(shè)定的、使切削刀具在至少2個(gè)軸向上同步而進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作并能夠以大于或等于25Hz的低頻進(jìn)行動(dòng)作的數(shù)據(jù)。例如，由于在生成表時(shí)，必須針對(duì)工件的各種轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的各種進(jìn)給量，確定切削刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)的前進(jìn)量、后退量、前進(jìn)速度、后退速度，因此必須涵蓋數(shù)控裝置所能夠使用的工件的轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的進(jìn)給量。因此，表的生成比較費(fèi)事。
[0008]另外，由于在輸入了未在表中設(shè)定的工件的轉(zhuǎn)速或切削刀具每旋轉(zhuǎn)I周的切削刀具的進(jìn)給量的情況下，不進(jìn)行加工，使處理結(jié)束，因此存在下述問(wèn)題，即，直至實(shí)際開(kāi)始處理為止，不知道從操作單元輸入的條件是否能夠進(jìn)行加工。
[0009]另外，專利文獻(xiàn)2涉及用于一邊進(jìn)行切削、一邊進(jìn)行輪廓控制的數(shù)控裝置。切削動(dòng)作與專利文獻(xiàn)I同樣地，是一邊伴隨振動(dòng)、一邊用于進(jìn)行輪廓控制的動(dòng)作，但是以振動(dòng)方向相對(duì)于輪廓控制的方向按照規(guī)定的角度相交為前提，未考慮使刀具沿加工方向振動(dòng)。
[0010]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種數(shù)控裝置，該數(shù)控裝置一邊沿加工路徑振動(dòng)、一邊進(jìn)行加工，在該數(shù)控裝置中，如果通過(guò)加工程序賦予加工路徑，則刀具能夠一邊在加工路徑上以規(guī)定的頻率進(jìn)行振動(dòng)、一邊進(jìn)行加工，而不需要儲(chǔ)存有刀具的振動(dòng)條件的表。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置通過(guò)在刀具和/或加工對(duì)象上設(shè)置的大于或等于2個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，一邊使所述刀具和所述加工對(duì)象相對(duì)地移動(dòng)、一邊進(jìn)行所述加工對(duì)象的加工，該數(shù)控裝置的特征在于，具有:解析處理單元，其獲取使在加工程序的移動(dòng)路徑上移動(dòng)的移動(dòng)指令、以及沿所述移動(dòng)路徑振動(dòng)的振動(dòng)條件；指令移動(dòng)量計(jì)算單元，其計(jì)算單位時(shí)間的通過(guò)所述移動(dòng)指令而實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)量即指令移動(dòng)量；振動(dòng)移動(dòng)量計(jì)算單元，其利用所述振動(dòng)條件，計(jì)算與所述移動(dòng)指令相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻下的所述單位時(shí)間的通過(guò)振動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)量即振動(dòng)移動(dòng)量；以及移動(dòng)量合成單元，其以下述方式求出所述單位時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)量，即，對(duì)所述指令移動(dòng)量和所述振動(dòng)移動(dòng)量進(jìn)行合成而計(jì)算合成移動(dòng)量，使從成為所述合成移動(dòng)量的計(jì)算基準(zhǔn)的位置移動(dòng)了所述合成移動(dòng)量后的位置位于所述移動(dòng)路徑上。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，由于數(shù)控裝置能夠基于所賦予的振動(dòng)條件、例如頻率和振幅而施加沿加工路徑的振動(dòng)，因此具有下述效果，即，能夠以各種條件進(jìn)行加工，而不需要儲(chǔ)存有刀具的振動(dòng)條件的表。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0015]圖2是示意性地表示實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的軸的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖3是示意性地表示實(shí)施方式I所涉及的加工方法的圖。
[0017]圖4是表示實(shí)施方式I所涉及的加工程序的一個(gè)例子的圖。
[0018]圖5是表示實(shí)施方式I所涉及的伴隨振動(dòng)的插補(bǔ)處理的一個(gè)例子的流程圖。
[0019]圖6是表示實(shí)施方式I所涉及的伴隨振動(dòng)的插補(bǔ)處理的具體的處理步驟的一個(gè)例子的圖。
[0020]圖7是表示在圖6中求出的合成移動(dòng)量的每單位時(shí)間的方向和大小的圖。
[0021]圖8是表示移動(dòng)路徑為圓弧狀的情況下的X軸和Z軸的指令位置的圖。
[0022]圖9是示意性地表示實(shí)施方式I所涉及的利用鉆頭的加工方法的圖。
[0023]圖10是表示實(shí)施方式2所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0024]圖11是表示實(shí)施方式2所涉及的伴隨振動(dòng)的插補(bǔ)處理的步驟的一個(gè)例子的流程圖。
[0025]圖12是示意性地表示實(shí)施方式2所涉及的加工方法的圖。
[0026]圖13是概念性地表示實(shí)施方式2所涉及的向移動(dòng)路徑附加振動(dòng)的圖。
[0027]圖14是表示實(shí)施方式2所涉及的加工處理時(shí)的Z軸和X軸的位置指令值隨時(shí)間的變化的一個(gè)例子的圖。
[0028]圖15是表示實(shí)施方式3所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0029]圖16是表示實(shí)施方式3所涉及的控制運(yùn)算部側(cè)的伴隨振動(dòng)的插補(bǔ)處理的步驟的一個(gè)例子的流程圖。
[0030]圖17是表示實(shí)施方式3所涉及的在驅(qū)動(dòng)部側(cè)使振動(dòng)發(fā)生的處理的步驟的一個(gè)例子的流程圖。
[0031]具體的實(shí)施方式
[0032]下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的數(shù)控裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式。
[0033]實(shí)施方式I
[0034]圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。數(shù)控裝置I具有驅(qū)動(dòng)部10、輸入操作部20、顯示部30以及控制運(yùn)算部40。
[0035]驅(qū)動(dòng)部10是對(duì)加工對(duì)象及刀具中的某一者或兩者在至少2個(gè)軸向上進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在這里，具有:伺服電動(dòng)機(jī)11，其使加工對(duì)象和/或刀具在數(shù)控裝置I上所規(guī)定的各軸向上移動(dòng)；檢測(cè)器12，其對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)11的位置、速度進(jìn)行檢測(cè)；以及各軸向的伺服控制部13(X軸伺服控制部13X、Z軸伺服控制部13Z、…。此外，下面，在不需要區(qū)分驅(qū)動(dòng)軸的方向的情況下，僅標(biāo)記為伺服控制部13)，其基于來(lái)自檢測(cè)器12的位置、速度，進(jìn)行加工對(duì)象和/或刀具的位置、速度的控制。另外，具有:主軸電動(dòng)機(jī)14，其使設(shè)置在加工對(duì)象上的主軸旋轉(zhuǎn)；檢測(cè)器15，其對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)14的位置、轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)；以及主軸伺服控制部16，其基于來(lái)自檢測(cè)器15的位置、轉(zhuǎn)速，對(duì)設(shè)置在加工對(duì)象上的主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。
[0036]輸入操作部20由鍵盤及按鈕、鼠標(biāo)等輸入單元構(gòu)成，由用戶進(jìn)行針對(duì)數(shù)控裝置I的指令等的輸入、或者加工程序或參數(shù)等的輸入。顯示部30由液晶顯示器等顯示單元構(gòu)成，顯示通過(guò)控制運(yùn)算部40處理得到的信息。
[0037]控制運(yùn)算部40具有輸入控制部41、數(shù)據(jù)設(shè)定部42、存儲(chǔ)部43、畫面處理部44、解析處理部45、機(jī)械控制信號(hào)處理部46、PLC(Programmable Logic Controller)電路部47、插補(bǔ)處理部48、加減速處理部49、以及軸數(shù)據(jù)輸出部50。
[0038]輸入控制部41接受從輸入操作部20輸入的信息。數(shù)據(jù)設(shè)定部42將由輸入控制部41接受的信息存儲(chǔ)至存儲(chǔ)部43中。例如，在輸入的內(nèi)容是加工程序432的編輯的情況下，使所編輯的內(nèi)容反映至存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部43中的加工程序432中，在輸入?yún)?shù)的情況下，將參數(shù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)部43的參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域431中。