機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)床，能夠可靠地以高速轉(zhuǎn)速進(jìn)行第特定次的刀具路徑中的切削。該機(jī)床具有第1次路徑轉(zhuǎn)速計(jì)算部（15），自動(dòng)決定為了使最終的刀具路徑中的切削成為高速轉(zhuǎn)速下的切削，是將第1次路徑中的主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為高速轉(zhuǎn)速（SH）好，還是設(shè)為低速轉(zhuǎn)速（SL）好。因此，能夠可靠地防止以低速轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終的刀具路徑中的切削這樣的情況。
【專利說明】機(jī)床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如能夠進(jìn)行螺紋切削加工的車床等機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)(尤其是在對(duì)低剛性的工件進(jìn)行加工、或者利用低剛性的刀具進(jìn)行加工時(shí))，存在如下現(xiàn)有問題:在加工中時(shí)常產(chǎn)生被稱作顫振的激烈振動(dòng)，在加工面產(chǎn)生所謂的振紋、刀具崩缺等。因此，例如如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，提出了如下技術(shù):通過在螺紋切削加工循環(huán)中變更主軸轉(zhuǎn)速，抑制上述這樣的顫振。此外， 申請(qǐng)人:在本件申請(qǐng)之前，提出了如下技術(shù):通過在螺紋切削加工循環(huán)中以路徑單位變更主軸轉(zhuǎn)速，使全部的路徑中的螺紋切削倒角相同，能夠抑制切削負(fù)荷的增大(專利申請(qǐng)2012-121107)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-209558號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]但是，在按照上述現(xiàn)有技術(shù)那樣交替地進(jìn)行低速轉(zhuǎn)速下的切削和高速轉(zhuǎn)速下的切削的情況下，由于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知高速轉(zhuǎn)速下的切削不容易產(chǎn)生顫振，因而當(dāng)容易產(chǎn)生顫振的第特定次的刀具路徑為已知時(shí)，期望該第特定次的刀具路徑中的切削為高速轉(zhuǎn)速。此外，尤其是，如果考慮加工面精度，則期望最終的刀具路徑中的切削也為高速轉(zhuǎn)速。但是，在每多個(gè)路徑變更主軸轉(zhuǎn)速的情況下，由于很難知道將與加工開始相伴的最初的切削中的主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為低速/高速中的哪一個(gè)好，因而以低速轉(zhuǎn)速進(jìn)行第特定次的刀具路徑或最終的刀具路徑中的切削，因而存在不能有效地抑制顫振、加工面精度有可能惡化的問題。
[0006]因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，提供一種機(jī)床，能夠可靠地以高速轉(zhuǎn)速進(jìn)行第特定次的刀具路徑中的切削。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明中的第一方面所述的發(fā)明為一種機(jī)床，該機(jī)床具有:把持裝置，其安裝有軸狀的工件；刀具，其能夠相對(duì)于所述工件沿著所述工件的徑向和軸向移動(dòng)；加工控制單元，其一邊使所述工件和所述刀具繞著所述工件的軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)，一邊重復(fù)下述刀具路徑來進(jìn)行螺紋切削加工，上述刀具路徑為:使所述刀具相對(duì)于所述工件沿著半徑方向切入并沿著與所述工件的軸平行的方向移動(dòng)、然后使所述刀具沿著半徑方向離開；轉(zhuǎn)速控制單元，其能夠以刀具路徑為單位變更所述轉(zhuǎn)速；以及轉(zhuǎn)速計(jì)算部，其對(duì)每個(gè)所述刀具路徑的所述工件與所述刀具之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，所述機(jī)床的特征在于，所述轉(zhuǎn)速控制單元按照預(yù)定的高速轉(zhuǎn)速和預(yù)定的低速轉(zhuǎn)速變更所述轉(zhuǎn)速，另一方面，所述機(jī)床具有特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部，該特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部決定將第I次刀具路徑中的所述轉(zhuǎn)速設(shè)為所述高速轉(zhuǎn)速和所述低速轉(zhuǎn)速中的哪一個(gè)，使得以所述高速轉(zhuǎn)速執(zhí)行所述螺紋切削加工中的第特定次的刀具路徑。
[0008]第二方面所述的發(fā)明的特征在于，在第一方面所述的發(fā)明中，所述第特定次的刀具路徑是所述螺紋切削加工中的最終的刀具路徑。[0009]第三方面所述的發(fā)明的特征在于，在第一或第二方面所述的發(fā)明中，所述加工控制單元能夠在所述刀具的切入方式不同的多種切削模式下進(jìn)行所述螺紋切削加工，設(shè)定雙刃切削模式、單刃切削模式和交錯(cuò)切削模式作為所述切削模式。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，具有特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部，該特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部決定將第1次刀具路徑中的轉(zhuǎn)速設(shè)為高速轉(zhuǎn)速和低速轉(zhuǎn)速中的哪一個(gè)，使得以高速轉(zhuǎn)速進(jìn)行螺紋切削加工中的第特定次的刀具路徑，因此例如在容易產(chǎn)生顫振這樣的第特定次的刀具路徑為已知時(shí)，能夠容易地以高速轉(zhuǎn)速進(jìn)行該第特定次的刀具路徑，能夠更容易地抑制顫振。
[0011]此外，根據(jù)第二方面所述的發(fā)明，由于能夠容易且可靠地以高速轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終的刀具路徑的切削，因此能夠可靠地防止發(fā)生加工面精度惡化等由于以低速轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終的刀具路徑中的切削而引起的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是示出車床的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0013]圖2是示出車床的螺紋切削加工循環(huán)中的刀具路徑的一例的說明圖。
[0014]圖3是示出在螺紋切削循環(huán)加工中變更主軸轉(zhuǎn)速的狀態(tài)的一個(gè)方式的說明圖。
[0015]圖4是示出雙刃切削模式、單刃切削模式和交錯(cuò)切削模式這3種切削模式的各自的刀具路徑以及從之前的加工 面受到影響的幅度的說明圖。
[0016]圖5是示出最終的刀具路徑中的切削成為高速轉(zhuǎn)速的切削的主軸轉(zhuǎn)速的變更方式的說明圖。
[0017]圖6是示出變形實(shí)施方式的車床的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0018]標(biāo)號(hào)說明
[0019]1、21 ? ?車床(機(jī)床)，2 ? ?主軸(旋轉(zhuǎn)軸)，3 ? ?卡盤(把持裝置)，4 --爪，5 ? ?工件，6 --編碼器，7 ? ?電機(jī)，9 ? ?主軸控制部(轉(zhuǎn)速控制單元)，10、22 ? ?車床控制部(加工控制單元)，11--輸入單元，12--存儲(chǔ)部，13--轉(zhuǎn)速計(jì)算部，14--相同轉(zhuǎn)速切削路徑數(shù)計(jì)算部，15--第1次路徑轉(zhuǎn)速計(jì)算部(特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部)，16 --振動(dòng)方向判定部，17 --切削模式?jīng)Q定部，18 --振動(dòng)傳感器(振動(dòng)檢測(cè)單元)，19 --刀具，20 --刀架。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，根據(jù)附圖，對(duì)作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]首先，根據(jù)圖1對(duì)車床I的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，車床I在主軸2的前端具有卡盤3，卡盤3具有爪4，能夠利用該卡盤3把持軸狀的工件5。此外，在將主軸2支承為能夠旋轉(zhuǎn)的主軸臺(tái)8內(nèi)，內(nèi)置有用于使主軸2旋轉(zhuǎn)的電機(jī)7和用于檢測(cè)主軸2的主軸轉(zhuǎn)速的編碼器6。
[0022]另一方面，9是用于通過編碼器6監(jiān)測(cè)主軸2的主軸轉(zhuǎn)速并控制主軸2的主軸轉(zhuǎn)速的主軸控制部。此外，10是控制車床I整體的動(dòng)作的車床控制部，上述主軸控制部9與輸入單元11、存儲(chǔ)部12、轉(zhuǎn)速計(jì)算部13、相同轉(zhuǎn)速切削路徑數(shù)計(jì)算部14和第1次路徑轉(zhuǎn)速計(jì)算部15連接，其中，輸入單元11用于指示設(shè)定切削模式、變更主軸轉(zhuǎn)速，存儲(chǔ)部12存儲(chǔ)加工程序等，轉(zhuǎn)速計(jì)算部13對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，相同轉(zhuǎn)速切削路徑數(shù)計(jì)算部14決定相同轉(zhuǎn)速切削路徑數(shù)(即在相同的主軸轉(zhuǎn)速下持續(xù)切削的路徑數(shù))，第1次路徑轉(zhuǎn)速計(jì)算部15用于對(duì)最初的路徑(第1次路徑)的主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，使得最終的刀具路徑的切削成為高速轉(zhuǎn)速下的切削。并且，在車床I中，除了通過主軸控制部9控制工件5的轉(zhuǎn)速(即主軸轉(zhuǎn)速)以外，對(duì)于使刀具19沿著旋轉(zhuǎn)中的工件5的周面切入、并且使工件5和刀具19沿著旋轉(zhuǎn)軸方向和徑向進(jìn)給這樣的加工動(dòng)作，也由公知的結(jié)構(gòu)來控制。
[0023]接下來，根據(jù)圖2，對(duì)作為車床I的加工的一個(gè)方式的螺紋切削加工循環(huán)中的刀具路徑的一例進(jìn)行說明。
[0024]在上述車床I中，通過將如下所述的刀具路徑(在圖2中，由箭頭示出)作為I個(gè)循環(huán)并重復(fù)多次來加工螺栓:根據(jù)存儲(chǔ)部12中存儲(chǔ)的加工程序，在主軸控制部9的控制下，對(duì)電機(jī)7提供電力，使主軸2以預(yù)定的主軸轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)而使工件5繞著軸線旋轉(zhuǎn)，并且，在車床控制部10的控制下，使固定于刀架20的刀具19沿著工件5的徑向切入，并沿著長(zhǎng)度方向(旋轉(zhuǎn)軸方向)進(jìn)給，進(jìn)行螺栓部A的加工，然后使刀具19沿著徑向離開。
[0025]此外，車床I的螺紋切削循環(huán)加工中，按照預(yù)定循環(huán)進(jìn)行變更，將主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為低速或者設(shè)為高速。在此，簡(jiǎn)略說明在螺紋切削循環(huán)加工中變更主軸轉(zhuǎn)速的狀態(tài)的一個(gè)方式。
[0026]操作者通過輸入單元11預(yù)先進(jìn)行輸入，SO為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，W為主軸轉(zhuǎn)速變更幅度。并且，轉(zhuǎn)速計(jì)算部13根據(jù)這些參數(shù)，利用下式(I)計(jì)算高速轉(zhuǎn)速SH和低速轉(zhuǎn)速SL，針對(duì)每I次路徑將主軸轉(zhuǎn)速變更為高速轉(zhuǎn)速SH或者低速轉(zhuǎn)速SL中的某一個(gè)(圖3)。由此，與以恒定的主軸轉(zhuǎn)速對(duì)全部路徑進(jìn)行切削的情況相比，能夠抑制顫振的增長(zhǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床，該機(jī)床具有: 把持裝置，其安裝有軸狀的工件； 刀具，其能夠相對(duì)于所述工件沿著所述工件的徑向和軸向移動(dòng)； 加工控制單元，其一邊使所述工件和所述刀具繞著所述工件的軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)，一邊重復(fù)下述刀具路徑來進(jìn)行螺紋切削加工，上述刀具路徑為:使所述刀具相對(duì)于所述工件沿著徑向切入并沿著與所述工件的軸平行的方向移動(dòng)，然后使所述刀具沿著徑向離開； 轉(zhuǎn)速控制單元，其能夠以刀具路徑為單位變更所述轉(zhuǎn)速；以及 轉(zhuǎn)速計(jì)算部，其對(duì)每個(gè)所述刀具路徑的所述工件與所述刀具之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算， 所述機(jī)床的特征在于， 所述轉(zhuǎn)速控制單元按照預(yù)定的高速轉(zhuǎn)速和預(yù)定的低速轉(zhuǎn)速變更所述轉(zhuǎn)速， 另一方面，所述機(jī)床具有特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部，該特定轉(zhuǎn)速計(jì)算部決定將第I次刀具路徑中的所述轉(zhuǎn)速設(shè)為所述高速轉(zhuǎn)速和所述低速轉(zhuǎn)速中的哪一個(gè)，使得以所述高速轉(zhuǎn)速執(zhí)行所述螺紋切削加工中的第特定次的刀具路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于， 所述第特定次的刀具路徑是所述螺紋切削加工中的最終的刀具路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的機(jī)床，其特征在于， 所述加工控制單元能夠在所述刀具的切入方式不同的多種切削模式下進(jìn)行所述螺紋切削加工，并設(shè)定了雙刃切削模式、單刃切削模式和交錯(cuò)切削模式作為所述切削模式。
【文檔編號(hào)】B23G3/00GK103785906SQ201310520511
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】西村浩平 申請(qǐng)人:大隈株式會(huì)社