本發(fā)明涉及機床的控制裝置以及機床。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,已知使刀具對于工件相對移動來進行切削等加工的機床。另外,在這樣的機床中,已知根據(jù)預(yù)定的進給軸的坐標等指定刀具的路徑、在使刀具相對于工件移動的同時進行加工的數(shù)控式機床。機床能夠通過按照控制裝置的指令使工件以及刀具中的至少一方移動,在變更刀具對于工件的相對位置的同時自動地進行加工。
在創(chuàng)建決定刀具對于工件的相對位置的刀具路徑時,考慮刀具的形狀。例如,以刀具中心為基準,設(shè)定刀具移動的路徑。刀具中心設(shè)定于刀具的中心軸上,但實際進行加工的是刀具的表面。因此,刀具路徑是考慮刀具直徑來創(chuàng)建的。然而,刀具的形狀有個體差異,相對于刀具的基準尺寸存在誤差。因此,有的機床具備測定刀具長度、刀具直徑等刀具的尺寸的刀具測定裝置。
在日本特開平8-229776號公報中,公開了具備通過靜電電容式的變位測定器來測定刀具長度的測定裝置的機床。在該機床中,使正以實際加工時的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的刀具接近變位測定器的測定電極。用位置檢測部來檢測刀具與測定電極的間隙為預(yù)定的基準值時的進給軸的位置數(shù)據(jù)。另外,公開了運算部取入預(yù)先存儲于刀具數(shù)據(jù)存儲部的刀具數(shù)據(jù),根據(jù)位置數(shù)據(jù)和刀具數(shù)據(jù)來計算刀具的切削刃位置變位。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平8-229776號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
在機床中,能夠使用包括根據(jù)刀具的基準尺寸而創(chuàng)建的刀具路徑的加工程序。另外,機床能夠通過刀具測定裝置來測定刀具的尺寸,根據(jù)實際測定的刀具的尺寸來校正刀具路徑。通過根據(jù)實際測定的刀具的尺寸來校正刀具路徑,能夠降低工件加工后的尺寸的誤差。因此,優(yōu)選在進行工件加工之前,實際測定刀具的尺寸來校正刀具路徑。
但是,在現(xiàn)有技術(shù)中的機床的刀具測定裝置中,作業(yè)者預(yù)先選定在加工程序中使用的刀具。然后,作業(yè)者對每1件刀具通過刀具測定裝置來進行尺寸的測定。在進行刀具的尺寸測定的情況下,作業(yè)者除了可以手動地驅(qū)動刀具測定裝置來測定以外,還可以創(chuàng)建對每1件刀具自動地進行測定的測定程序,根據(jù)測定程序來進行刀具的尺寸測定。
然而,在作業(yè)者手動地進行刀具的尺寸的測定的情況下,有可能會選錯所使用的刀具,或者也可能弄錯刀具測定裝置的操作。另外,存在耗費較多的時間這樣的問題。即使在預(yù)先創(chuàng)建測定程序來進行刀具的尺寸測定的情況下,也存在測定程序中包括錯誤、或者為了創(chuàng)建所有刀具的測定程序而耗費時間這樣的問題。
本發(fā)明的目的在于提供能夠自動地以與刀具對應(yīng)的測定方法來進行刀具的尺寸的測定的機床的控制裝置以及機床。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明的機床的控制裝置是根據(jù)加工程序來更換刀具而加工工件的機床的控制裝置,所述機床的控制裝置具備:加工程序解析部,解析加工程序,從加工程序中提取與刀具的尺寸測定關(guān)聯(lián)的測定關(guān)聯(lián)信息;存儲部,存儲測定關(guān)聯(lián)信息;以及測定程序創(chuàng)建部,根據(jù)測定關(guān)聯(lián)信息和預(yù)先輸入的刀具的基本信息,創(chuàng)建用于測定刀具的尺寸的測定程序。
在上述發(fā)明中,測定關(guān)聯(lián)信息能夠包括刀具編號、刀具長度有無校正、刀具直徑有無校正以及加工時的主軸的旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個。
在上述發(fā)明中,刀具的基本信息能夠包括刀具的種類、基準的刀具長度、基準的刀具直徑、刀刃數(shù)以及刀具的端部的曲率半徑中的至少一個。
在上述發(fā)明中,存儲部能夠存儲創(chuàng)建測定程序的規(guī)則,測定程序創(chuàng)建部能夠選定與測定關(guān)聯(lián)信息以及刀具的基本信息對應(yīng)的1個規(guī)則,根據(jù)所選定的規(guī)則來創(chuàng)建測定程序。
在上述發(fā)明中,測定程序創(chuàng)建部能夠根據(jù)刀具的基本信息,計算刀具的測定位置,根據(jù)測定位置來創(chuàng)建測定程序。
在上述發(fā)明中,能夠具備:顯示部,顯示與加工有關(guān)的信息;以及顯示控制部,控制顯示部的顯示,加工程序解析部能夠判別加工程序中是否包括刀具直徑的校正,顯示控制部能夠在包括刀具直徑的校正的情況下在顯示部顯示選擇了刀具直徑的測定的圖像。
在上述發(fā)明中,能夠具備判別測定過尺寸的刀具是否為預(yù)先決定的刀具的刀具判定部,在所測定的刀具的尺寸超過預(yù)先決定的容許范圍的情況下,刀具判定部能夠判定為所測定的刀具與預(yù)先決定的刀具不同。
本發(fā)明的機床具備:上述機床的控制裝置;以及刀具測定裝置,測定刀具的尺寸。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠自動地以與刀具對應(yīng)的測定方法來進行刀具的尺寸的測定的機床的控制裝置以及機床。
附圖說明
圖1是機床的俯視圖。
圖2是機床的框圖。
圖3是機床的控制裝置的運算處理部的框圖。
圖4是機床的操作面板的概略主視圖。
圖5是實施方式的程序編輯畫面。
圖6是實施方式的刀具信息畫面的第1畫面。
圖7是圓角端銑刀(radiusendmill)的前端部的主視圖。
圖8是主軸的延伸量相對于預(yù)熱時間的曲線圖。
圖9是實施方式的刀具信息畫面的第2畫面。
(符號說明)
1:機床;5:刀具;20:信息控制部;22:顯示控制部;25:運算處理部;25a:加工程序解析部;25b:測定程序創(chuàng)建部;25c:刀具判定部;26:存儲部;28:顯示部;30:操作部;40:刀具更換裝置;41:刀具庫;55:程序編輯畫面;56:刀具信息畫面;56e、56f:選擇欄;60:刀具測定裝置;70:控制裝置;76:加工程序;81:圓角端銑刀;82a、82b:測定點。
具體實施方式
參照圖1至圖9,對實施方式的機床的控制裝置以及機床進行說明。本實施方式的機床為根據(jù)加工程序而自動地使刀具和工件相對地移動來進行加工的數(shù)控式機床。
圖1是本實施方式的數(shù)控式機床的概略俯視圖。機床1為臥式加工中心。機床1具備使刀具和工件相對移動的移動裝置。移動裝置使被驅(qū)動物在多個移動軸的方向上移動。多個移動軸包括作為直線進給軸而相互正交的x軸、y軸以及z軸。
機床1具備作為基座的床體12和在床體12的上表面豎立的柱體16。在床體12的上表面固定有z軸導(dǎo)軌18。在z軸導(dǎo)軌18的上表面隔著工作臺底座而配置有工作臺14。工件隔著面板15固定于工作臺14。工作臺14被形成為能夠沿著z軸導(dǎo)軌18而在z軸方向移動。
在柱體16的前表面配置有鞍座17。在柱體16固定有x軸導(dǎo)軌19。鞍座17被形成為能夠沿著x軸導(dǎo)軌19移動。
在鞍座17的前表面配置有主軸頭3。在鞍座17固定有y軸導(dǎo)軌。主軸頭3被形成為能夠沿著y軸導(dǎo)軌移動。主軸頭3支承主軸4。在主軸4固定有加工工件的刀具5。在主軸4內(nèi)置有用于使刀具5旋轉(zhuǎn)的馬達。通過該馬達驅(qū)動,刀具5以主軸4的軸線為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。
在本實施方式的機床1中,刀具5在x軸方向以及y軸方向移動,工件在z軸方向移動。此外,作為移動裝置,不限于該方式,而可以用任意的裝置使刀具對于工件相對移動。另外,作為機床,除了直線進給軸以外,還可以具有繞預(yù)定的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)進給軸。
本實施方式的機床1具備測定刀具的尺寸的刀具測定裝置60。刀具測定裝置60配置于工作臺14的端部。本實施方式的刀具測定裝置60發(fā)出激光60a。當使刀具5接近激光60a時,激光60a被刀具5切斷。能夠根據(jù)激光60a被切斷的機械坐標來測定刀具5的尺寸。作為刀具測定裝置,不限于該方式,可以采用能夠測定刀具的尺寸的任意裝置。例如,能夠例示通過使探頭接觸刀具來測定刀具的尺寸的裝置、通過對刀具的形狀進行拍攝并解析圖像來測定刀具的尺寸的裝置等。
機床1具備自動地更換刀具的刀具更換裝置40。刀具更換裝置40包括保管多個刀具5的刀具庫41和在刀具庫41與主軸4之間操作刀具的操作裝置42。操作裝置42配置于床體12與刀具庫41的邊界的部分。操作裝置42具有能夠以在z軸方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線為中心而旋轉(zhuǎn)的更換臂43。
本實施方式的刀具庫41包括沿著導(dǎo)軌移動的鏈組件44。鏈組件44被形成為保持插入刀具5的刀座的形式。在更換刀具5時,通過鏈組件的移動,使預(yù)定的刀具移動至能夠由更換臂43保持的位置。另外,通過主軸頭3的移動,將保持在主軸4的刀具5配置于能夠由更換臂43保持的位置。然后,操作裝置42能夠?qū)⒈9苡诘毒邘?1的刀具安裝到主軸4?;蛘?,操作裝置42能夠?qū)惭b到主軸4的刀具移動到刀具庫41。此外,作為刀具更換裝置,不限于該方式,只要被形成為能夠更換安裝到主軸的刀具即可。
圖2示出本實施方式的機床的框圖。機床1具備進行各進給軸的移動裝置的控制的控制裝置70。控制裝置70具備例如經(jīng)由總線而相互連接的cpu(centralprocessingunit,中央處理單元)、ram(randomaccessmemory,隨機存取存儲器)以及rom(readonlymemory,只讀存儲器)等。
控制裝置70包括輸入部71、讀取解釋部72、插值運算部73以及伺服馬達控制部74。在用數(shù)控式機床進行加工的情況下,預(yù)先準備加工程序76。加工程序76能夠根據(jù)工件的目標形狀,用cam(computeraidedmanufacturing,計算機輔助制造)裝置等來創(chuàng)建。工件的目標形狀能夠用例如cad(computeraideddesign,計算機輔助設(shè)計)裝置來創(chuàng)建。
對輸入部71輸入加工程序76。加工程序76中包括刀具對于工件的相對移動的信息。在加工程序76中,以例如g代碼、m代碼等指令代碼來記載對機床1的指令。此外,也可以將在控制裝置70的信息控制部20中作業(yè)者新創(chuàng)建的加工程序輸入到輸入部71。
讀取解釋部72從輸入部71讀入加工程序76。讀取解釋部72將移動指令發(fā)到插值運算部73。插值運算部73計算每個插值周期的位置指令值。例如,插值運算部73根據(jù)移動指令計算所設(shè)定的每個時間間隔的移動量。插值運算部73將位置指令值發(fā)到伺服馬達控制部74。伺服馬達控制部74根據(jù)位置指令值,計算x軸、y軸以及z軸等各進給軸的移動量,驅(qū)動各軸伺服馬達75。
本實施方式的控制裝置70包括:信息控制部20,控制與工件的加工關(guān)聯(lián)的加工信息;作業(yè)者輸入加工信息等的操作部30;以及顯示部28,顯示加工信息。作為加工信息,能夠例示有關(guān)程序的信息、有關(guān)刀具的信息、有關(guān)坐標的信息以及有關(guān)檢測的信息等。信息控制部20從輸入部71獲取用于進行本次加工的加工程序76。信息控制部20包括新創(chuàng)建或者編輯程序、或獲取加工信息來進行加工信息的操作的運算處理部25。例如,運算處理部25能夠編輯從輸入部71輸入的加工程序76來創(chuàng)建本次加工的加工程序,發(fā)到輸入部71。進而,運算處理部25能夠根據(jù)所輸入的加工信息,進行預(yù)定的判斷或預(yù)定的計算。
操作部30包括具有鍵盤等的、通過作業(yè)者的手動操作來輸入加工信息的手動輸入部29。本實施方式的操作部30包括顯示部28。在本實施方式中,對于顯示部28,采用了能夠通過接觸畫面來選擇期望的部分的觸摸面板方式。作業(yè)者能夠通過操作顯示部28的畫面來輸入加工信息。作為操作部30,不限于該方式,而可以采用作業(yè)者能夠輸入加工信息的任意裝置。
控制裝置70包括存儲加工信息的存儲部26。存儲部26除了上述rom、ram以外,也可以是經(jīng)由通信接口而連接的存儲卡、硬盤等存儲裝置。
信息控制部20包括控制顯示于顯示部28的圖像的顯示控制部22。顯示控制部22或者從運算處理部25獲取信息,或者對運算處理部25提供信息。另外,顯示控制部22具有根據(jù)加工信息創(chuàng)建圖像、并將該圖像顯示于顯示部28的功能。
信息控制部20能夠獲取檢測機床的運行狀態(tài)的各種傳感器的信號。作為各種傳感器,能夠例示檢測各個進給軸的移動量的傳感器、安裝于各軸伺服馬達75的檢測旋轉(zhuǎn)速度的傳感器以及檢測主軸的負荷的傳感器等。
刀具更換裝置40根據(jù)信息控制部20的指令而驅(qū)動。另外,刀具測定裝置60根據(jù)信息控制部20的指令而工作。另外,由刀具測定裝置60檢測到的與激光有關(guān)的信息被發(fā)到信息控制部20。運算處理部25獲取由刀具測定裝置60所獲取的激光60a的切斷狀態(tài)和各軸的機械坐標,根據(jù)切斷狀態(tài)和機械坐標,計算刀具的尺寸。
圖3示出運算處理部25的框圖。運算處理部25包括進行加工程序76的解析的加工程序解析部25a。運算處理部25包括創(chuàng)建測定刀具的尺寸的測定程序的測定程序創(chuàng)建部25b。運算處理部25包括根據(jù)通過刀具測定裝置所測定的刀具的尺寸來進行各種判定的刀具判定部25c。運算處理部25包括在存儲部26存儲加工信息、或者從存儲部26讀入加工信息的存儲控制部25d。
圖4示出在機床的控制裝置配置的操作面板的主視圖。參照圖1、圖2以及圖4,操作面板31包括控制裝置70的操作部30以及顯示部28。操作面板31包括按鍵輸入部32。在按鍵輸入部32配置有多個按鍵開關(guān)。通過按壓按鍵輸入部32的按鍵開關(guān),能夠輸入預(yù)定的數(shù)字或字符。
另外,操作面板31包括進行預(yù)定操作的選擇的操作開關(guān)部34以及進行覆寫值的設(shè)定的覆寫設(shè)定部33。覆寫設(shè)定部33能夠設(shè)定例如主軸的旋轉(zhuǎn)速度的覆寫值、加工的進給速度的覆寫值等。按鍵輸入部32、操作開關(guān)部34以及覆寫設(shè)定部33等作為手輸入部29發(fā)揮功能。另外,操作面板31包括在機床1的異常時立即使機床1停止的急停按鈕36、用于開始機床1的驅(qū)動的執(zhí)行按鈕35等按鈕。
圖5示出用于顯示以及編輯加工程序的程序編輯畫面。顯示于顯示部28的程序編輯畫面55是用于創(chuàng)建以及顯示進行工件的加工的加工程序、用于試運行的測試程序的畫面。在程序的創(chuàng)建中,包括新創(chuàng)建程序的情況和編輯已經(jīng)創(chuàng)建的程序的情況。在畫面的左側(cè),配置有切換所顯示的畫面的選擇部51a~51d。在圖5的例子中,通過作業(yè)者按壓程序編輯的選擇部51a,程序編輯畫面55被顯示。
通過按壓選擇部51a~51d,能夠顯示在實際加工時頻繁使用的畫面。例如,通過按壓刀具信息的選擇部51b,能夠顯示刀具信息畫面。刀具信息畫面是用于輸入、顯示以及編輯與刀具有關(guān)的信息的畫面。通過按壓坐標信息的選擇部51c,能夠顯示坐標信息畫面。坐標信息畫面是用于輸入、顯示以及編輯坐標信息的畫面。通過按壓程序執(zhí)行信息的選擇部51d,能夠顯示執(zhí)行信息畫面。執(zhí)行信息畫面是在執(zhí)行加工程序的期間中顯示機床的狀態(tài)、加工狀態(tài)的畫面。在各個畫面的下部,配置有按鈕區(qū)域54。在按鈕區(qū)域54,配置有用于進行預(yù)先決定的操作的按鈕。
程序編輯畫面55包括顯示加工程序的內(nèi)容的顯示區(qū)域55a和顯示加工程序的概要的顯示區(qū)域55b。當作業(yè)者按壓按鈕54a時,運算處理部25的加工程序解析部25a實施加工程序的解析。在圖5所示的例子中,示出了實施過加工程序的解析之后的畫面。在顯示區(qū)域55b,對平面銑刀(facemill)、鉆頭(drill)等所使用的每個刀具顯示加工面、坐標系的信息等。另外,在主程序中包括副程序的情況下,示出副程序的信息。作業(yè)者能夠在確認顯示區(qū)域55b的同時,進行在顯示區(qū)域55a中示出的加工程序的確認?;蛘?,作業(yè)者能夠容易地進行加工程序的編輯。
圖6示出用于顯示以及編輯刀具信息的刀具信息畫面。通過選擇刀具信息的選擇部51b,能夠顯示刀具信息。刀具信息畫面56中具有選擇顯示所使用的刀具的畫面的選擇部56a、和選擇顯示以及編輯在存儲部中存儲的刀具的信息的畫面的選擇部56b。在此,選擇了刀具數(shù)據(jù)的選擇部56b。以表的形式來顯示各個刀具的信息。刀具編號是用于確定各個刀具的編號。在座編號欄中示出了刀具庫41的刀具袋的編號。然后,主軸刀具表示安裝到主軸的刀具。下一刀具表示配置于刀具的待機位置而接下來預(yù)定要使用的刀具。
在刀具信息畫面56中,形成為能夠?qū)Ω鱾€刀具顯示多個信息。通過使?jié)L動條56c移動,能夠顯示關(guān)于各個刀具的各種信息。另外,通過使?jié)L動條56d移動,能夠顯示在畫面中未顯示的刀具的信息。在刀具信息畫面56中,顯示了保管于刀具庫41的所有刀具。因此,在本次加工的加工程序中未記載的刀具也被顯示。此外,還能夠在刀具信息畫面56中顯示存儲于存儲部26的所有刀具。
在本實施方式的機床1中,能夠在用加工程序進行加工之前自動地選定在加工程序中所使用的刀具。另外,機床能夠通過刀具測定裝置60一并地測定所選定的刀具的尺寸。
參照圖3以及圖5,在一并地自動進行刀具的尺寸測定的情況下,首先在程序編輯畫面55中進行程序的解析。當按壓按鈕區(qū)域54的解析按鈕54a時,加工程序解析部25a實施加工程序的解析。
加工程序解析部25a從加工程序中提取與刀具的尺寸測定關(guān)聯(lián)的測定關(guān)聯(lián)信息。測定關(guān)聯(lián)信息能夠包括刀具編號、刀具長度有無校正、刀具直徑有無校正以及加工時的主軸的旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個。在本實施方式中,加工程序解析部25a提取刀具編號、校正刀具的尺寸的項目以及針對各個刀具決定的加工時的主軸的旋轉(zhuǎn)速度作為測定關(guān)聯(lián)信息。本實施方式的校正刀具的尺寸的項目是刀具長度以及刀具直徑。
在本實施方式中,設(shè)定為在進行刀具的尺寸測定的情況下,只要沒有作業(yè)者的指定就實施刀具長度的測定。在本實施方式中,當在加工程序76的內(nèi)部進行刀具直徑的校正的情況下,設(shè)定為還實施刀具直徑的測定。另一方面,當在加工程序76的內(nèi)部不進行刀具直徑的校正的情況下,設(shè)定為不實施刀具直徑的測定。此外,關(guān)于刀具長度,也可以設(shè)定為當在加工程序76的內(nèi)部不進行刀具長度的校正的情況下不實施刀具長度的測定。像這樣,加工程序解析部25a能夠解析加工程序76的內(nèi)部,提取測定關(guān)聯(lián)信息中的刀具長度有無校正和刀具直徑有無校正。
當在加工程序解析部25a進行了解析之后,存儲控制部25d將所提取的刀具編號、校正刀具的尺寸的項目以及主軸的旋轉(zhuǎn)速度作為測定關(guān)聯(lián)信息存儲于存儲部26。
參照圖6,作業(yè)者在加工程序76的解析結(jié)束之后,選擇選擇部51b,顯示刀具信息畫面56。選擇欄56e、56f是選擇自動地實施尺寸測定的刀具的欄。顯示控制部22根據(jù)從加工程序76中所提取的校正刀具的尺寸的項目,在選擇欄56e、56f顯示標記57a、57b。顯示有標記57a的刀具是記載于加工程序76的、不進行尺寸的測定的刀具。標記57b被顯示在記載于加工程序76的、以前進行過測定并在存儲部26存儲有測定結(jié)果的刀具。
關(guān)于刀具長度的測定,自動地選定加工程序76中記載的所有刀具。關(guān)于刀具直徑的測定,自動地選定在加工程序76的內(nèi)部進行刀具直徑的校正的刀具。此外,在刀具信息畫面56中,作業(yè)者能夠?qū)︻A(yù)定的刀具追加或者刪除刀具長度等測定項目。
像這樣,加工程序解析部25a提取加工程序中記載的刀具。顯示控制部22顯示對在加工程序中記載的刀具選擇了刀具長度的測定的圖像。另一方面,加工程序解析部25a判別加工程序中是否包括刀具直徑的校正。在包括刀具直徑的校正的情況下,顯示控制部22在顯示部28顯示選擇了刀具直徑的測定的圖像。
本實施方式的控制裝置70能夠自動地選定加工程序中被使用的刀具以及校正的項目,能夠避免作業(yè)者忘選刀具或者選定了不需要測定的刀具。另外,能夠在短時間內(nèi)容易地選定加工程序76中記載的刀具以及校正的項目。
接下來,作業(yè)者按壓按鈕區(qū)域54的一并測定的按鈕54b。顯示部28中顯示實施刀具的一并測定的通知。在該狀態(tài)下,參照圖4,通過按壓操作面板31的執(zhí)行按鈕35來開始刀具的尺寸的一并測定。機床1連續(xù)地進行所選擇的多個刀具的尺寸測定。
參照圖2以及圖3,運算處理部25首先自動地創(chuàng)建用于進行刀具的尺寸測定的測定程序。測定程序創(chuàng)建部25b根據(jù)從加工程序76中所提取的測定關(guān)聯(lián)信息和刀具的基本信息來創(chuàng)建測定程序。
參照圖6,與刀具關(guān)聯(lián)的信息中包括作業(yè)者預(yù)先輸入到控制裝置70并存儲于存儲部26的刀具的基本信息。作為刀具的基本信息,能夠例示刀具名稱和刀具種類。另外,作為刀具的基本信息,能夠例示刀刃數(shù)、基準的刀具長度即基準長度、以及基準的刀具直徑即基準直徑?;鶞书L度除了基準尺寸以外,還包括判別能否使用的容許值。在本實施方式中,分別地設(shè)定正側(cè)的容許值和負側(cè)的容許值。能夠使?jié)L動條56c移動來顯示基準直徑。關(guān)于基準直徑,也與基準長度同樣地,預(yù)先設(shè)定了基準尺寸以及正側(cè)的容許值以及負側(cè)的容許值。
進而,球頭銑刀(ballendmill)的前端部為曲面形。圓角端銑刀的前端部的角部形成為曲面形。關(guān)于具有這樣的曲面形的部分的刀具,在刀具的基本信息中包括作為基準的端部的曲率半徑。關(guān)于曲率半徑,也預(yù)先設(shè)定了基準尺寸。通過作業(yè)者操作操作部30,能夠輸入或者變更這些基準尺寸以及容許值等刀具的基本信息。
本實施方式的測定程序創(chuàng)建部25b針對各個刀具的每一個創(chuàng)建測定程序。存儲部26中預(yù)先存儲有創(chuàng)建測定程序的規(guī)則。測定程序創(chuàng)建部25b根據(jù)刀具的基本信息和測定關(guān)聯(lián)信息,選定測定刀具的尺寸的1個規(guī)則。然后,依照所選定的規(guī)則來創(chuàng)建測定程序。例如,對用于測定刀具長度或刀具直徑的指令代碼需要設(shè)定參數(shù)(argument)。測定程序創(chuàng)建部25b根據(jù)刀具的基本信息以及測定關(guān)聯(lián)信息來設(shè)定指令代碼的參數(shù)。
作為指令代碼的參數(shù),能夠例示測定關(guān)聯(lián)信息中包含的主軸的旋轉(zhuǎn)速度。另外,作為指令代碼的參數(shù),能夠例示在測定刀具直徑時使用的刀具的軸向的移位量。另外,能夠例示在測定刀具長度時使用的刀具的徑向的移位量。接下來,對與這些測定位置有關(guān)的移位量進行說明。
圖7示出圓角端銑刀的前端的放大主視圖。在此,作為刀具,例示圓角端銑刀81來進行說明。在本實施方式的刀具的尺寸測定中,通過在使刀具旋轉(zhuǎn)的同時使激光接觸刀具的一部分,從而測定刀具的尺寸。圓角端銑刀81的前端部的角部81a被形成為曲面形。即,與平頭銑刀(flatendmill)不同,角部81a的剖面形狀為曲線形。因此,優(yōu)選為在尺寸的測定中避開曲面形的部分,而測定與工件接觸的最外側(cè)的位置。
例如,在進行刀具直徑的測定的情況下,優(yōu)選為以使避開了曲面形的部分的測定點82a與激光接觸的方式來移動刀具。優(yōu)選為在在軸向上距離圓角端銑刀81的前端為移位量la的測定點82a處進行測定。另外,如箭頭101所示,通過使測定點82a接觸刀具測定裝置60的激光60a,能夠進行正確的測定。同樣地,在進行刀具長度的測定的情況下,優(yōu)選為以使避開了曲面形的部分的測定點82b與激光60a接觸的方式來移動刀具。優(yōu)選為在在徑向上距離圓角端銑刀81的中心軸cl為移位量ra的測定點82b處進行測定。
這些移位量la、ra根據(jù)刀具的種類、大小而定。各個刀具的角部81a的曲率半徑被包含在刀具的基本信息中。本實施方式的測定程序創(chuàng)建部25b根據(jù)刀具的基本信息而自動地計算移位量la、ra。另外,測定程序創(chuàng)建部25b將移位量la、ra設(shè)定為進行刀具的尺寸測定的指令代碼的參數(shù)。通過根據(jù)該指令代碼驅(qū)動各軸伺服馬達75,控制裝置70能夠使測定點82a、82b接觸激光60a。
這樣的測定點的移位量針對每個刀具而不同。例如,在刀具是平頭銑刀的情況下,關(guān)于徑向的移位量ra,能夠設(shè)定從基準直徑減去預(yù)先決定的值而得到的值。軸向的移位量la能夠設(shè)定為0mm。另外,在刀具是球頭銑刀的情況下,徑向的移位量ra能夠設(shè)定為0mm。軸向的移位量la能夠設(shè)定為前端的曲率半徑。
本實施方式的測定程序創(chuàng)建部25b被形成為能夠針對每個刀具計算所需的移位量。測定程序創(chuàng)建部25b根據(jù)刀具的基本信息,計算各個刀具的測定位置。在計算出的測定位置處進行刀具的尺寸測定。因此,能夠進行正確的刀具的尺寸測定。另外,能夠避免作業(yè)員錯誤設(shè)定移位量等。
本實施方式的控制裝置自動地針對每個刀具創(chuàng)建測定程序。因此,作業(yè)者無需創(chuàng)建與各個刀具對應(yīng)的測定程序,能夠容易地實施刀具的尺寸測定。
然而,在測定刀具的尺寸之前實施機床1的預(yù)熱運行。機床1在持續(xù)運行時,由于軸承等的發(fā)熱而主軸4的溫度上升。當主軸4的溫度上升時,主軸熱膨脹而刀具中心的位置變化。例如,平頭銑刀的前端的位置隨著主軸的溫度上升而移動。
圖8是示出機床的預(yù)熱時間和主軸的軸向的延伸量的關(guān)系的曲線圖。主軸的延伸量與刀具的前端的位置的移動量對應(yīng)。在該曲線圖中,記載了3種主軸4的旋轉(zhuǎn)速度的延伸量??芍鬏S4的旋轉(zhuǎn)速度越大,主軸的最高溫度就越高,主軸的延伸量就會越大。然而,可知不論在哪個旋轉(zhuǎn)速度下,在經(jīng)過預(yù)定的時間之后,主軸的延伸量都大致恒定。這樣,通過將預(yù)熱時間持續(xù)預(yù)先決定的時間以上,主軸的延伸量就會變?yōu)楹愣?。當機床1已定時,主軸的最大延伸量不取決于刀具的種類或刀具的大小,而取決于主軸4的旋轉(zhuǎn)速度。
控制裝置70的運算處理部25從加工程序76中提取刀具的旋轉(zhuǎn)速度。刀具的旋轉(zhuǎn)速度與主軸的旋轉(zhuǎn)速度相當。在預(yù)熱運行中,按照進行實際加工的旋轉(zhuǎn)速度來驅(qū)動。因此,能夠使主軸的延伸量與實際加工時相同,能夠進行刀具的尺寸的正確的測定。在存儲部26中,預(yù)先存儲有針對主軸的旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)熱運行的時間。另外,機床的控制裝置70根據(jù)主軸的旋轉(zhuǎn)速度來設(shè)定預(yù)熱運行的時間。
在進行刀具的尺寸測定之前,控制裝置70以設(shè)定的時間實施預(yù)熱運行。接下來,根據(jù)測定程序來測定刀具的尺寸。此外,也可以在測定程序中包括預(yù)熱運行的指令。這樣,能夠?qū)嵤?件刀具的尺寸測定。存儲控制部25d將所測定的刀具的尺寸存儲于存儲部26。
控制裝置70在1個刀具的測定結(jié)束時驅(qū)動刀具更換裝置40而更換刀具。刀具更換裝置40使安裝到主軸4的刀具返回到刀具庫41。然后,刀具更換裝置40將進行接下來的測定的刀具安裝到主軸4。之后,自動地實施下一刀具的預(yù)熱運行以及尺寸測定??刂蒲b置70重復(fù)該控制直至顯示有標記57a、57b的所有刀具的測定結(jié)束。
此外,在本實施方式中,針對每1件刀具,按照與刀具的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的時間長度實施預(yù)熱運行,但不限于該方式,也可以根據(jù)前一刀具和下一刀具的測定時的主軸的旋轉(zhuǎn)速度,縮短預(yù)熱運行的時間或者省略預(yù)熱運行。
圖9示出實施刀具的尺寸測定之后的刀具信息畫面。在圖9所示的刀具信息畫面56中,移動滾動條56c,作為測定結(jié)果示出了校正長度以及校正半徑。校正長度表示刀具長度的測定結(jié)果。校正半徑表示刀具直徑的測定結(jié)果。在實際加工中,根據(jù)這些校正長度以及校正半徑來驅(qū)動機床1。例如,信息控制部20編輯加工程序以根據(jù)校正長度以及校正半徑來校正刀具路徑。
顯示控制部22從存儲部26獲取測定結(jié)果而在刀具信息畫面56顯示測定結(jié)果。對于進行過測定的刀具,在校正長度以及校正半徑的欄中顯示測定值。作業(yè)者能夠確認測定值。此外,校正角r是圓角端銑刀的角部的曲率半徑。在本實施方式中,在校正曲率半徑的情況下,作業(yè)者通過操作部30輸入曲率半徑的校正值。
在圖9所示的例子中,未進行尺寸的測定的刀具和校正半徑等項目為空欄,但不限于該方式,也可以顯示例如基準長度、基準直徑以及作為基準的曲率半徑等。
本實施方式的控制裝置能夠在針對每個刀具自動地切換測定條件的同時進行刀具的尺寸測定。能夠自動地以與刀具對應(yīng)的測定方法進行尺寸測定。另外,能夠連續(xù)地自動進行多個刀具的尺寸測定。因此,能夠抑制作業(yè)員的誤操作。進而,能夠在短時間內(nèi)進行刀具的尺寸測定。另外,由于自動地計算要進行尺寸的測定的刀具的測定位置,并在該測定位置處進行測定,所以能夠高精度地在短時間內(nèi)進行刀具的尺寸測定。
進而,在本實施方式的刀具的尺寸的測定中,在以從測定關(guān)聯(lián)信息中所提取的旋轉(zhuǎn)速度使主軸旋轉(zhuǎn)的同時測定刀具的尺寸。由于按照與實際加工中的旋轉(zhuǎn)速度相同的速度旋轉(zhuǎn),所以能夠準確地測定刀具的尺寸。其結(jié)果是加工精度提高。
但是,在本實施方式的刀具的基本信息中,預(yù)先設(shè)定有禁止旋轉(zhuǎn)的刀具、禁止使用的刀具、以及禁止進行尺寸測定的刀具。作為禁止旋轉(zhuǎn)的刀具,例如,能夠例示用于進行工件的測定的探測器或鵝頸刀。作為禁止使用的刀具,能夠例示刀具的尺寸超過容許范圍的刀具、達到刀具壽命的刀具或者折損的刀具等。作為禁止尺寸測定的刀具,例如,能夠例示刀具的前端部大而無法用刀具測定裝置測定的刀具。例如,能夠例示平面銑刀等。
能夠通過使?jié)L動條56c移動來顯示這樣的刀具的禁止事項。另外,參照圖2以及圖6,即使當將設(shè)定有這些禁止事項的刀具在選擇欄56e、56f中選擇為實施尺寸測定的情況下,運算處理部25也控制為不進行尺寸測定。通過該控制能夠避免進行不需要的測定。
另外,本實施方式的運算處理部25根據(jù)基準長度的基準尺寸和容許值來設(shè)定概略刀具長度。第1概略刀具長度是對基準尺寸加上正側(cè)的容許值而得的長度。第1概略刀具長度成為長的概略刀具長度。第2概略刀具長度是從基準尺寸減去負側(cè)的容許值而得到的長度。第2概略刀具長度成為短的概略刀具長度。然后,控制裝置70的測定程序創(chuàng)建部25b能夠?qū)Φ毒叩臏y定的指令代碼的參數(shù)設(shè)定第1概略刀具長度。機床1能夠根據(jù)第1概略刀具長度而高速地使主軸4以及工作臺14相對移動至刀具稍微離開激光60a的位置。例如,能夠高速地相對移動至刀具距離激光60a為第1概略刀具長度中包含預(yù)定的富余長度的長度的位置。通過該控制,能夠縮短工作臺14以及主軸4的移動時間,能夠?qū)崿F(xiàn)刀具的測定時間的縮短。
進而,本實施方式的控制裝置70能夠根據(jù)刀具的尺寸的測定結(jié)果,判定所測定的刀具是否為在加工程序中使用的刀具。參照圖6,對于基準長度和基準直徑,預(yù)先決定了基準尺寸和容許值。即,針對刀具長度和刀具直徑,決定了容許范圍。
參照圖3,刀具判定部25c判別刀具的測定結(jié)果是否在刀具的尺寸的容許范圍內(nèi)。在刀具的尺寸脫離了容許范圍的情況下,刀具判定部25c判定為所測定的刀具、即配置于刀具庫41的刀具不是期望的刀具,而是其它刀具。在該情況下,顯示控制部22在刀具信息畫面56中,顯示錯誤的刀具被配置于刀具庫41的圖像。例如,參照圖9,當使?jié)L動條56c移動時,會有顯示警告的欄,在該欄中顯示表示錯誤的內(nèi)容的警告字句。
作為判定所使用的刀具是否為期望的刀具的其它控制,能夠根據(jù)第1概略刀具長度或者第2概略刀具長度來判定。在使刀具接近刀具測定裝置60的期間中當在比基于第1概略刀具長度的位置更早的時期檢測到信號的情況下,刀具判定部25c能夠判定為所測定的刀具不同。在本實施方式的機床1中,在刀具切斷激光60a的位置離開了基于第1概略刀具長度的相對位置的情況下,判定為刀具不同。然后,刀具的尺寸測定被中斷,顯示控制部22能夠在刀具信息畫面56顯示刀具不同。
或者,在使刀具接近刀具測定裝置60的期間中,當即使達到基于第2概略刀具長度的位置仍未檢測到信號的情況下,刀具判定部25c能夠判定為刀具不同。在本實施方式的機床1中,在即使刀具的前端部與激光60a的距離到了第2概略刀具長度而刀具的前端部也未切斷激光的情況下,能夠判定為所測定的刀具不同。然后,刀具的尺寸測定被中斷,在刀具信息畫面顯示刀具不同。
另外,關(guān)于刀具直徑,也與基于刀具長度的判定同樣地,能夠設(shè)定第1概略刀具直徑以及第2概略刀具直徑,根據(jù)第1概略刀具直徑以及第2概略刀具直徑來判定所使用的刀具是否為期望的刀具。
這樣,本實施方式的控制裝置70能夠自動地檢測在刀具庫41配置有不同的刀具。特別是,即使是外形類似的刀具,也能夠容易地判定不是期望的刀具。
上述實施方式能夠適當?shù)亟M合。在上述各圖中,對相同或者相等的部分附加了相同符號。此外,上述實施方式僅為例示而不限定發(fā)明。另外,在實施方式中,包括權(quán)利要求書所示的實施方式的變更。