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]當(dāng)前，在車(chē)削加工中，提出有如下數(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)于工件進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；以及控制機(jī)構(gòu)，其使上述切削刀具進(jìn)行低頻振動(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(zhuān)利文獻(xiàn)I?3)。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)切削信息存儲(chǔ)單元，其根據(jù)由操作單元設(shè)定的工件的轉(zhuǎn)速或者切削刀具每旋轉(zhuǎn)I圈的切削刀具的進(jìn)給量，作為使切削刀具同步地進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作且能夠以大于或等于25Hz的低頻進(jìn)行動(dòng)作的數(shù)據(jù)，將與進(jìn)給軸的慣性或者電動(dòng)機(jī)特性等的機(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)先存儲(chǔ)于表中；以及電動(dòng)機(jī)控制單元，其構(gòu)成為，基于存儲(chǔ)于振動(dòng)切削信息存儲(chǔ)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。由此，通過(guò)沿著插補(bǔ)路徑反復(fù)進(jìn)行前進(jìn)、后退動(dòng)作而產(chǎn)生低頻振動(dòng)。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第5033929號(hào)公報(bào)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特許第5139591號(hào)公報(bào)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特許第5139592號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I?3中，將振動(dòng)控制分為前進(jìn)移動(dòng)和后退移動(dòng)，將前進(jìn)距離?速度、后退距離?速度分別作為振動(dòng)條件而單獨(dú)地在振動(dòng)條件表中進(jìn)行定義，由此使低頻振動(dòng)切削中的切削進(jìn)給速度和振幅相關(guān)聯(lián)。因此，存在如下問(wèn)題點(diǎn)，即，在除了符合在該振動(dòng)條件表中定義的振動(dòng)條件的切削進(jìn)給速度以外的速度下，無(wú)法進(jìn)行低頻振動(dòng)。
[0007]本發(fā)明就是鑒于上述情形而提出的，其目的在于獲得一種數(shù)控裝置，在一邊以低頻進(jìn)行振動(dòng)一邊進(jìn)行切削的數(shù)控裝置中，能夠自由地選擇任意的切削進(jìn)給速度。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置利用設(shè)置于刀具或者加工對(duì)象上的驅(qū)動(dòng)軸，使所述刀具和所述加工對(duì)象相對(duì)地一邊伴隨著振動(dòng)、一邊沿移動(dòng)路徑移動(dòng)，從而進(jìn)行所述加工對(duì)象的加工，所述數(shù)控裝置的特征在于，具備:相位差計(jì)算單元，其根據(jù)所述移動(dòng)時(shí)指定的所述振動(dòng)的振幅和相對(duì)于所述加工對(duì)象的所述刀具的進(jìn)給速度的比率，將基于加工程序中的指令程序塊而生成的、相對(duì)于振動(dòng)前進(jìn)位置的振動(dòng)后退位置的時(shí)間滯后作為相位差而進(jìn)行計(jì)算；移動(dòng)路徑生成單元，其基于所述相位差，針對(duì)每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)軸而生成所述振動(dòng)前進(jìn)位置和所述振動(dòng)后退位置作為所述移動(dòng)路徑；振動(dòng)移動(dòng)量生成單元，其基于與所述移動(dòng)路徑重疊的基準(zhǔn)振動(dòng)波形，針對(duì)每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)軸而計(jì)算出所述移動(dòng)路徑上的振動(dòng)移動(dòng)量；以及移動(dòng)量合成單元，其針對(duì)每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)軸而生成對(duì)所述移動(dòng)路徑加上所述振動(dòng)移動(dòng)量所得到的合成移動(dòng)量。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，利用相對(duì)于振動(dòng)前進(jìn)位置的振動(dòng)后退位置的時(shí)間滯后即相位差、和加工程序而生成移動(dòng)路徑，因此，具有如下效果，即，在低頻振動(dòng)切削中，用戶(hù)能夠自由地選擇任意的切削進(jìn)給速度。對(duì)于所述相位差，除了能夠根據(jù)振動(dòng)的振幅和相對(duì)于所述加工對(duì)象的所述刀具的進(jìn)給速度的比率而計(jì)算之外，還能夠利用參數(shù)、所述加工程序，在所述刀具和所述加工對(duì)象的伴隨著振動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行指定。
【附圖說(shuō)明】
[0011]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。
[0012]圖2是示意性地表示進(jìn)行車(chē)削加工的、實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的軸的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3是示意性地表示一邊施加低頻振動(dòng)一邊進(jìn)行加工的方法的圖。
[0014]圖4是示意性地表示實(shí)施方式I所涉及的插補(bǔ)處理部中的移動(dòng)量計(jì)算處理的次序的一個(gè)例子的圖(其I)。
[0015]圖5是示意性地表示實(shí)施方式I所涉及的插補(bǔ)處理部中的移動(dòng)量計(jì)算處理的次序的一個(gè)例子的圖(其2)。
[0016]圖6是表示將振動(dòng)振幅進(jìn)給比率作為參數(shù)而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的情況下的加工程序和參數(shù)的一個(gè)例子的圖。
[0017]圖7是表示指定了振動(dòng)振幅進(jìn)給比率的加工程序的一個(gè)例子的圖。
[0018]圖8是表示X軸方向上的相對(duì)于時(shí)間的移動(dòng)路徑的圖。
[0019]圖9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。
[0020]圖10是表示將相位差作為參數(shù)而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的情況下的加工程序和參數(shù)的一個(gè)例子的圖。
[0021]圖11是表示指定了相位差的加工程序的一個(gè)例子的圖。
[0022]圖12是表示X軸方向上的相對(duì)于時(shí)間的移動(dòng)路徑的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]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)明不限定于這些實(shí)施方式。
[0024]實(shí)施方式1.
[0025]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。
[0026]驅(qū)動(dòng)部10是至少在2個(gè)軸的方向上對(duì)加工對(duì)象以及刀具中的某一方或者雙方進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這里，具有:伺服電動(dòng)機(jī)11，其使加工對(duì)象或者刀具在數(shù)控裝置I上規(guī)定的各個(gè)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)；以及各軸向上的伺服控制部13(X軸伺服控制部13X、Z軸伺服控制部13Z、..?此外，以下，在無(wú)需區(qū)分驅(qū)動(dòng)軸的方向的情況下，僅記作伺服控制部13)，其基于由檢測(cè)器12檢測(cè)出的位置.速度，進(jìn)行加工對(duì)象或者刀具的位置、速度的控制。另外，具有:主軸電動(dòng)機(jī)14，其使對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行保持的主軸旋轉(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)；以及主軸控制部16，其基于由檢測(cè)器15檢測(cè)出的位置.轉(zhuǎn)速，對(duì)所述主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。
[0027]輸入操作部20由鍵盤(pán)、按鈕或者鼠標(biāo)等輸入單元構(gòu)成，由用戶(hù)利用該輸入操作部20對(duì)數(shù)控裝置I進(jìn)行命令等的輸入、或者加工程序或參數(shù)等的輸入。另外，輸入操作部20具備能夠變更切削進(jìn)給速度的切削進(jìn)給速度變更部201。切削進(jìn)給速度變更部201例如由轉(zhuǎn)盤(pán)(dial)構(gòu)成，能夠通過(guò)使轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)而變更當(dāng)前的切削進(jìn)給速度。由切削進(jìn)給速度變更部201進(jìn)行的切削進(jìn)給速度的變更例如被輸入到控制運(yùn)算部40所持有的參數(shù)431中。顯示部30由液晶顯示裝置等顯示單元構(gòu)成，對(duì)由控制運(yùn)算部40處理的信息進(jìn)行顯示。
[0028]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(huà)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:可編程控制器)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。
[0029]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將利用輸入控制部41接受的信息存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部43中。例如在輸入的內(nèi)容是對(duì)加工程序432的編輯的情況下，反映在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部43的加工程序432中編輯的內(nèi)容，在輸入?yún)?shù)的情況下，將該參數(shù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部43的參數(shù)431的存儲(chǔ)區(qū)域。
[0030]存儲(chǔ)部43對(duì)在控制運(yùn)算部40的處理中所使用的參數(shù)431、執(zhí)行的加工程序432、在顯示部30上顯示的畫(huà)面顯示數(shù)據(jù)433等信息進(jìn)行存儲(chǔ)。另外，在存儲(chǔ)部43中設(shè)置有對(duì)除了參數(shù)431、加工程序432以外的暫時(shí)使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的共享區(qū)域434。參數(shù)431中可以包含振動(dòng)振幅進(jìn)給比率4311，該振動(dòng)振幅進(jìn)給比率4311對(duì)形成移動(dòng)路徑時(shí)的振動(dòng)的振幅和進(jìn)給速度的比率進(jìn)行規(guī)定。在由參數(shù)431指定而不是由加工程序432指定的情況下，對(duì)振動(dòng)振幅進(jìn)給比率4311進(jìn)行存儲(chǔ)。另外，參數(shù)431中可以存儲(chǔ)振動(dòng)條件。畫(huà)面處理部44進(jìn)行使存儲(chǔ)部43的畫(huà)面顯示數(shù)據(jù)433顯示于顯示部30上的控制。
[0031]解析處理部45具有移動(dòng)指令生成部451、振動(dòng)指令解析部452、以及振動(dòng)振幅進(jìn)給比率解析部453。移動(dòng)指令生成部451讀入包含大于或等于I個(gè)程序塊的加工程序，以每I個(gè)程序塊為單位對(duì)讀入的加工程序進(jìn)行解析，生成以I個(gè)程序塊為單位而移動(dòng)的移動(dòng)指令。振動(dòng)指令解析部452對(duì)加工程序中是否包含振動(dòng)指令進(jìn)行解析，在包含振動(dòng)指令的情況下，生成振動(dòng)指令中所包含的頻率和振幅等振動(dòng)信息。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，加工程序中所包含的振動(dòng)指令的振幅優(yōu)選為大于或等于I