本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，尤其涉及一種進行用于將切屑切碎的刻痕加工(nicking)的固定循環(huán)動作控制的數(shù)值控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，在鏜削加工(boring machining)中，如圖11所示，存在如下技術(shù)：為了不產(chǎn)生長切屑，預(yù)先通過直徑比鏜削孔徑小的桿狀刀具(bar cutter)在鏜削的一部分余量中沿軸向進行開槽加工(例如，日本特開平4-360704號公報)。

日本特開平4-360704號公報中公開的技術(shù)為局限于鏜削加工的技術(shù)，對于其他加工方法例如車削加工沒有任何提及。在對車削加工應(yīng)用日本特開平4-360704號公報中公開的技術(shù)時，例如考慮加工圖12所示的軸向溝槽的方法。為了對進行車削加工的工件加工圖12所示的軸向溝槽，需要暫時停止工件的旋轉(zhuǎn)，通過鉆孔工具在另一工序進行加工。然而，由于該加工不是車削加工，因此存在加工順序變得繁瑣的問題。另外，雖然可以在進行車削加工的加工機之外準備加工中心等機械來進行加工，但是存在需要準備兩個機械，成本增加的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的在于，提供一種數(shù)值控制裝置，其能夠通過車削加工對工件進行用于切碎切屑的刻痕加工。

在本發(fā)明中，在進行正式的車削加工之前，如圖1中的左圖那樣插入加工刻痕的循環(huán)，由此預(yù)先在工件上形成刻痕。在如圖1中的右圖那樣形成刻痕后，通過進行正式的車削加工，在刻痕部分將切屑切碎?？毯鄣膶?dǎo)程l、直到正式的車削加工的切深d為止的切削裕度等加工條件可以通過加工程序來指定。

并且，本發(fā)明的數(shù)值控制裝置基于程序來控制對工件進行車削加工的機械，其特征在于，具備：車削加工條件指定部，其指定車削加工的加工條件；刻痕加工條件指定部，其指定刻痕加工的加工條件；固定循環(huán)指令解析部，其基于所述車削加工的加工條件，生成車削加工的循環(huán)動作的指令串；以及刻痕加工動作指令生成部，其基于所述車削加工的加工條件和所述刻痕加工的加工條件，生成刻痕加工的循環(huán)動作的指令串，在執(zhí)行所述車削加工的循環(huán)動作的指令串之前，執(zhí)行所述刻痕加工的循環(huán)動作的指令串。

在所述數(shù)值控制裝置中，其特征在于，所述車削加工條件指定部根據(jù)程序中包含的指令來指定所述車削加工的加工條件。

在所述數(shù)值控制裝置中，其特征在于，所述車削加工條件指定部根據(jù)參數(shù)指定所述車削加工的加工條件。

在所述數(shù)值控制裝置中，其特征在于，所述車削加工條件指定部根據(jù)程序中包含的指令來指定所述刻痕加工的加工條件。

在所述數(shù)值控制裝置中，其特征在于，所述車削加工條件指定部根據(jù)參數(shù)指定所述刻痕加工的加工條件。

在本發(fā)明中，通過在進行正式的車削加工之前加工刻痕，能夠在正式的車削加工時將切屑切碎。另外，在本發(fā)明中，不需要通過加工中心等其他機械進行的加工，僅通過車床就能夠加工刻痕。另外，在本發(fā)明中，由于切屑被切碎，因此不會損傷工具、工件以及作業(yè)者。另外，為了去除積存的切屑而停止運轉(zhuǎn)將機械的門打開的次數(shù)減少，因此作業(yè)者負擔(dān)減輕，并且機械的空閑時間也減少。

附圖說明

通過參照附圖對以下的實施例進行說明，本發(fā)明的上述以及其他的目的和特征變得明確。在這些附圖中：

圖1對本發(fā)明的通過車削加工進行的刻痕加工進行說明。

圖2表示車削加工的固定循環(huán)指令的例子。

圖3表示通過本發(fā)明導(dǎo)入的刻痕加工的固定循環(huán)指令的例子。

圖4是本發(fā)明一實施方式的數(shù)值控制裝置的概要方框圖。

圖5A對本發(fā)明的通過單刃切削進行的刻痕加工的循環(huán)動作進行說明。

圖5B對本發(fā)明的鋸齒形切削的刻痕加工的循環(huán)動作進行說明。

圖6是對在圖4的數(shù)值控制裝置1上執(zhí)行的車削加工的處理進行說明的流程圖。

圖7表示通過本發(fā)明的數(shù)值控制裝置進行錐度加工的例子。

圖8表示通過本發(fā)明的數(shù)值控制裝置進行基于復(fù)合固定循環(huán)的加工的例子。

圖9表示在通過本發(fā)明的數(shù)值控制裝置進行基于復(fù)合固定循環(huán)的加工時插入刻痕加工的循環(huán)動作的位置。

圖10表示通過本發(fā)明的數(shù)值控制裝置使用不管移動方向如何都能夠進行加工的工具來縮短循環(huán)時間的例子。

圖11對現(xiàn)有技術(shù)的開槽加工進行說明。

圖12表示對車削加工應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的開槽加工的例子。

具體實施方式

下面，與附圖一起來說明本發(fā)明的實施方式。

在本發(fā)明一實施方式的數(shù)值控制裝置中，作為固定循環(huán)指令之一，通過導(dǎo)入刻痕加工的固定循環(huán)指令來實現(xiàn)刻痕加工動作。本實施方式的刻痕加工的固定循環(huán)指令被用作對車削加工的固定循環(huán)指令進行輔助的指令。

圖2表示將車削加工的固定循環(huán)指令定義為G代碼的例子。在通過程序指令了圖2例示的G代碼的情況下，按照基于指令的車削加工的加工條件，數(shù)值控制裝置執(zhí)行基于循環(huán)動作的車削加工控制，該循環(huán)動作使安裝有工件的主軸以主軸轉(zhuǎn)速st旋轉(zhuǎn)，使工具tt以進給速度f向終點坐標(x，z)快進，并進行切削進給。

與此相對，圖3表示了將刻痕加工的固定循環(huán)指令定義為G代碼的例子。圖3所例示的刻痕加工的固定循環(huán)指令由開啟刻痕加工模式的指令G91.1、G92.1以及關(guān)閉刻痕加工模式的指令G90.1這3個指令構(gòu)成。在通過程序指令了開啟刻痕加工模式的指令G91.1或G92.1的情況下，分別將通過單刃切削或者鋸齒形切削的刻痕加工模式設(shè)定為開啟。并且，當(dāng)在刻痕加工模式開啟的期間指示了車削加工的固定循環(huán)指令時，在執(zhí)行通過該車削加工的固定循環(huán)指令所指示的車削加工的循環(huán)動作之前，按照由所述刻痕加工的固定循環(huán)指令指示的刻痕加工的加工條件來執(zhí)行刻痕加工。例如，在圖3所示的程序例中，當(dāng)執(zhí)行N0002的車削加工的固定循環(huán)指令時，在開始進行通過該車削加工的固定循環(huán)指令指示的車削加工之前，以通過N0001的刻痕加工的固定循環(huán)指令指示的加工條件(使安裝有工件的主軸以主軸轉(zhuǎn)速ss旋轉(zhuǎn)，使用工具ts將第1次的切深設(shè)為q，直至最終的切深d－切削裕度r為止)來進行刻痕加工。

下面，對執(zhí)行上述刻痕加工的固定循環(huán)指令的數(shù)值控制裝置的具體結(jié)構(gòu)進行說明。

圖4表示本發(fā)明一實施方式的數(shù)值控制裝置的功能框圖。本實施方式的數(shù)值控制裝置1具備：指令解析部10、插補部11、伺服控制部12、主軸控制部13、固定循環(huán)指令解析部14、以及刻痕加工動作指令生成部15。另外，在本實施方式的數(shù)值控制裝置1中，在未圖示的存儲器中存儲了程序指令20，該程序指令20作為指定車削加工條件的車削加工條件指定部以及指定刻痕加工的加工條件的刻痕加工條件指定部來發(fā)揮作用。

指令解析部10從在未圖示的存儲器中存儲的程序等中讀取程序指令20。并且，在讀取的指令為通常使用的進給指令等時，指令解析部10對讀取的指令進行解析，基于解析結(jié)果生成指示各軸的移動的移動指令數(shù)據(jù)，并向插補部11輸出，并且生成主軸的旋轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)，并向主軸控制部13輸出。另外，在讀取的指令為車削加工指令等固定循環(huán)指令的情況下，向固定循環(huán)指令解析部14進行指示，使其解析該固定循環(huán)指令，然后，依次解析固定循環(huán)指令解析部14輸出的指令串，基于解析結(jié)果生成指示各軸的移動的移動指令數(shù)據(jù)，并向插補部11輸出，并且生成主軸的旋轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)，并向主軸控制部13輸出。

插補部11生成在插補周期，對通過從指令解析部取得的移動指令數(shù)據(jù)所指示的指令路徑上的點進行插補計算而得到的插補數(shù)據(jù)。另外，對于插補數(shù)據(jù)進行插補后加減速處理，計算每個插補周期的各驅(qū)動軸的速度，向伺服控制部12輸出結(jié)果數(shù)據(jù)。

伺服控制部12基于插補部11的輸出來控制伺服電動機2，該伺服電動機2控制成為控制對象的各軸。另外，主軸控制部13基于來自指令解析部10的旋轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)來控制主軸電動機3。

固定循環(huán)指令解析部14基于來自指令解析部10的固定循環(huán)指令的解析指令來解析該固定循環(huán)指令，并基于解析結(jié)果生成通過該固定循環(huán)指令指示的循環(huán)動作的指令串，向指令解析部10輸出生成的循環(huán)動作的指令串。固定循環(huán)指令解析部14生成的循環(huán)動作的指令串例如由圖2所示的指令工具快進以及切削進給動作的一連串的快進指令和切削進給指令構(gòu)成。關(guān)于根據(jù)通常的固定循環(huán)指令來生成循環(huán)動作的指令串的方法，例如在日本特開平07-253810號公報等中已公知，因此本說明書中省略其詳細說明。

固定循環(huán)指令解析部14在被指令為由指令解析部10進行解析的固定循環(huán)指令是開啟刻痕加工模式的刻痕加工的固定循環(huán)指令時，開啟刻痕加工模式，將通過該刻痕加工的固定循環(huán)指令所指示的加工條件存儲在未圖示的存儲器中。另一方面，固定循環(huán)指令解析部14在被指令為由指令解析部10進行解析的固定循環(huán)指令是關(guān)閉刻痕加工模式的刻痕加工的固定循環(huán)指令時，將刻痕加工模式切換為關(guān)閉。

固定循環(huán)指令解析部14在被指令為由指令解析部10進行解析的固定循環(huán)指令是車削加工的固定循環(huán)指令時，判定刻痕加工模式是否開啟，在刻痕加工模式關(guān)閉的情況下解析該車削加工的固定循環(huán)指令，基于解析結(jié)果生成通過該車削加工的固定循環(huán)指令所指示的循環(huán)動作的指令串，并向指令解析部10輸出生成的循環(huán)動作的指令串。另外，在刻痕加工模式開啟的情況下，對于刻痕加工動作指令生成部15，指示根據(jù)在未圖示的存儲器中存儲的加工條件以及通過所述車削加工的固定循環(huán)指令所指示的加工條件，生成痕加工動作的指令串。并且，向指令解析部10輸出從刻痕加工動作指令生成部15輸出的刻痕加工動作的指令串，然后解析所述車削加工的固定循環(huán)指令，基于解析結(jié)果生成通過該車削加工的固定循環(huán)指令所指示的循環(huán)動作的指令串，并向指令解析部10輸出生成的循環(huán)動作的指令串。

刻痕加工動作指令生成部15基于來自固定循環(huán)指令解析部14的指令，生成刻痕加工動作的指令串。

在刻痕加工動作中，首先判定當(dāng)前所使用的工具是否與通過刻痕加工的固定循環(huán)指令所指定的工具(用于刻痕加工的工具)不同，在不同的情況下，將工具更換為通過刻痕加工的固定循環(huán)指令所指示的工具。此外，在未通過刻痕加工的固定循環(huán)指令指示更換工具的情況下，不進行工具的更換。

接著，為了加工圖1所示的刻痕，需要通過比正式車削加工的進給速度更高的速度來進給，但是當(dāng)通過與車削加工的切深相同的切深來加工刻痕時，切削負荷大，將引起工具的損壞，因此可將切入劃分為多次來加工刻痕，直至成為由程序所指示的切深為止。因此，在刻痕加工中，與螺紋切削同樣地，在檢測出主軸每旋轉(zhuǎn)1次輸出的信號即1旋轉(zhuǎn)信號之后開始Z軸的進給。首次的刻痕加工的切深q如圖3所示，通過刻痕加工的固定循環(huán)指令來指示。若將刻痕加工的切入次數(shù)設(shè)為n，則使第n次的切深為其中，切深的最小值k如圖3所示，通過刻痕加工的固定循環(huán)指令來指示。

另外，通過刻痕加工的固定循環(huán)指令來指示在刻痕加工中使用的工具的刃尖角度a，由此計算圖5A、圖5B所示的單刃切削或鋸齒狀切削中的各循環(huán)動作的切入位置。直至剩余切削裕度r為止重復(fù)進行刻痕加工的循環(huán)動作。

并且，如果刻痕加工的循環(huán)動作完成，則將工具更換為通過車削加工的固定循環(huán)指令所指示的工具。

刻痕加工動作指令生成部15生成上述動作的指令串并向固定循環(huán)指令解析部14輸出。

通過圖6的流程圖來說明在本實施方式的數(shù)值控制裝置1中讀取了車削加工的固定循環(huán)指令時的動作的概要。

[步驟SA01]指令解析部10從程序讀取車削加工的固定循環(huán)指令。在車削加工的固定循環(huán)指令中，指示了車削加工的循環(huán)動作的加工條件。指令解析部10向固定循環(huán)指令解析部14指示解析車削加工的固定循環(huán)指令。

[步驟SA02]固定循環(huán)指令解析部14判定刻痕加工模式是否為開啟。在刻痕加工模式為開啟的情況下前進至步驟SA03，在刻痕加工模式為關(guān)閉的情況下前進至步驟SA04。

[步驟SA03]刻痕加工動作指令生成部15基于來自固定循環(huán)指令解析部14的指令，并根據(jù)通過車削加工的固定循環(huán)指令所指示的車削加工的加工條件以及在刻痕加工模式下設(shè)定的刻痕加工的加工條件，生成刻痕加工的循環(huán)動作的指令串，并向固定循環(huán)指令解析部14輸出。

[步驟SA04]固定循環(huán)指令解析部14基于通過車削加工的固定循環(huán)指令指示的車削加工的加工條件，生成車削加工的循環(huán)動作的指令串，并將生成的車削加工的循環(huán)動作的指令串與在步驟SA03中由刻痕加工動作指令生成部15生成的刻痕加工的循環(huán)動作的指令串一起向指令解析部10輸出。

[步驟SA05]指令解析部10解析從固定循環(huán)指令解析部14接收到的指令串，生成移動指令數(shù)據(jù)并向插補部11輸出，并且生成主軸的旋轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)并向主軸控制部13進行輸出來進行加工。

在上述的數(shù)值控制裝置1中，通過在圖2、3所示的車削加工的固定循環(huán)指令所指示的加工條件中加入錐度量i，還可用于圖7所示的錐度加工。在用于錐度加工時，對指令串添加在刻痕加工的循環(huán)動作中使工具沿錐度加工的斜面移動的切削進給指令，由此得以實現(xiàn)。

另外，在數(shù)值控制裝置1中具有復(fù)合固定循環(huán)(例如，日本特開2015-011669號公報)，該復(fù)合固定循環(huán)通過加工程序指示精加工形狀，由此自動決定過程中的粗切削的工具路徑，如圖8所示進行加工。在復(fù)合固定循環(huán)中，通過在車削加工之前插入刻痕加工的循環(huán)，將切屑切碎。例如，能夠如圖9所示那樣分解圖8所示的復(fù)合固定循環(huán)的加工的加工路徑，但是在圖9的加工路徑中，只要在進行加工路徑(1)、加工路徑(2)、加工路徑(3)、加工路徑(4)的加工的緊前，插入上述刻痕加工的循環(huán)動作即可。

以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不僅限于上述實施方式的例子，也可以通過施加適當(dāng)?shù)淖兏愿鞣N方式實施。

例如，在上述實施方式中，表示了作為指示車削加工的加工條件的車削加工條件指定部、指示刻痕加工的加工條件的刻痕加工條件指定部而使用程序指令的例子，但是也可以構(gòu)成為將這些加工條件作為參數(shù)來保存，當(dāng)在程序中省略了加工條件的指示時，這些參數(shù)作為指示車削加工的加工條件的車削加工條件指定部、指示刻痕加工的加工條件的刻痕加工條件指定部來發(fā)揮作用，讀取該參數(shù)中保存的加工條件來使用。

另外，還可以構(gòu)成為取代刻痕加工的固定循環(huán)指令，可通過信號指示刻痕加工模式。在該情況下，當(dāng)在指示刻痕加工模式的信號為開啟的期間執(zhí)行了車削加工的固定循環(huán)指令時，在車削加工的循環(huán)動作之前插入刻痕加工的循環(huán)動作。此外，關(guān)于此時的刻痕加工的加工條件，可以使用在上述參數(shù)中保存的加工條件。

并且，當(dāng)在進行刻痕加工時使用不管Z軸的移動方向如何都能夠進行加工的工具，并且在刻痕加工和車削加工中不需要更換工具的情況下，例如如圖10所示，在沿Z－(負)方向進給時進行刻痕加工，在沿Z+(正)方向返回時進行車削加工，由此能夠縮短循環(huán)時間。

以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不局于上述實施方式的例子，通過施加適當(dāng)?shù)淖兏軌蛞云渌绞絹韺嵤?/p>