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)，其使切削刀具相對于工件進(jìn)行進(jìn)給動作；以及控制機(jī)構(gòu)，其使上述切削刀具進(jìn)行低頻振動而對切削刀具進(jìn)給驅(qū)動電動機(jī)進(jìn)行控制(例如，參照專利文獻(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；振動切削信息存儲單元，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)給動作且能夠以大于或等于25Hz的低頻進(jìn)行動作的數(shù)據(jù)，將與進(jìn)給軸的慣性或者電動機(jī)特性等的機(jī)械特性相對應(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)先存儲于表中；以及電動機(jī)控制單元，其構(gòu)成為，基于存儲于振動切削信息存儲單元中的該數(shù)據(jù)，對切削刀具進(jìn)給驅(qū)動電動機(jī)進(jìn)行控制。由此，通過沿著插補(bǔ)路徑反復(fù)進(jìn)行前進(jìn)、后退動作而產(chǎn)生低頻振動。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特許第5033929號公報
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特許第5139591號公報
[0005]專利文獻(xiàn)3:日本特許第5139592號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在上述專利文獻(xiàn)I?3中，將振動控制分為前進(jìn)移動和后退移動，將前進(jìn)距離?速度、后退距離?速度分別作為振動條件而單獨(dú)地在振動條件表中進(jìn)行定義，由此使低頻振動切削中的切削進(jìn)給速度和振幅相關(guān)聯(lián)。因此，存在如下問題點(diǎn)，即，在除了符合在該振動條件表中定義的振動條件的切削進(jìn)給速度以外的速度下，無法進(jìn)行低頻振動。
[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象上的驅(qū)動軸，使所述刀具和所述加工對象相對地一邊伴隨著振動、一邊沿移動路徑移動，從而進(jìn)行所述加工對象的加工，所述數(shù)控裝置的特征在于，具備:相位差計算單元，其根據(jù)所述移動時指定的所述振動的振幅和相對于所述加工對象的所述刀具的進(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、相對于振動前進(jìn)位置的振動后退位置的時間滯后作為相位差而進(jìn)行計算；移動路徑生成單元，其基于所述相位差，針對每個所述驅(qū)動軸而生成所述振動前進(jìn)位置和所述振動后退位置作為所述移動路徑；振動移動量生成單元，其基于與所述移動路徑重疊的基準(zhǔn)振動波形，針對每個所述驅(qū)動軸而計算出所述移動路徑上的振動移動量；以及移動量合成單元，其針對每個所述驅(qū)動軸而生成對所述移動路徑加上所述振動移動量所得到的合成移動量。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，利用相對于振動前進(jìn)位置的振動后退位置的時間滯后即相位差、和加工程序而生成移動路徑，因此，具有如下效果，即，在低頻振動切削中，用戶能夠自由地選擇任意的切削進(jìn)給速度。對于所述相位差，除了能夠根據(jù)振動的振幅和相對于所述加工對象的所述刀具的進(jìn)給速度的比率而計算之外，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象的伴隨著振動的相對移動時進(jìn)行指定。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實施方式I所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。
[0012]圖2是示意性地表示進(jìn)行車削加工的、實施方式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一邊進(jìn)行加工的方法的圖。
[0014]圖4是示意性地表示實施方式I所涉及的插補(bǔ)處理部中的移動量計算處理的次序的一個例子的圖(其I)。
[0015]圖5是示意性地表示實施方式I所涉及的插補(bǔ)處理部中的移動量計算處理的次序的一個例子的圖(其2)。
[0016]圖6是表示將振動振幅進(jìn)給比率作為參數(shù)而存儲于存儲部的情況下的加工程序和參數(shù)的一個例子的圖。
[0017]圖7是表示指定了振動振幅進(jìn)給比率的加工程序的一個例子的圖。
[0018]圖8是表示X軸方向上的相對于時間的移動路徑的圖。
[0019]圖9是表示實施方式2所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。
[0020]圖10是表示將相位差作為參數(shù)而存儲于存儲部的情況下的加工程序和參數(shù)的一個例子的圖。
[0021]圖11是表示指定了相位差的加工程序的一個例子的圖。
[0022]圖12是表示X軸方向上的相對于時間的移動路徑的圖。
【具體實施方式】
[0023]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式所涉及的數(shù)控裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限定于這些實施方式。
[0024]實施方式1.
[0025]圖1是表示實施方式I所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。數(shù)控裝置I具有驅(qū)動部10、輸入操作部20、顯示部30以及控制運(yùn)算部40。
[0026]驅(qū)動部10是至少在2個軸的方向上對加工對象以及刀具中的某一方或者雙方進(jìn)行驅(qū)動的機(jī)構(gòu)。這里，具有:伺服電動機(jī)11，其使加工對象或者刀具在數(shù)控裝置I上規(guī)定的各個軸向上移動；檢測器12，其對伺服電動機(jī)11的位置.速度進(jìn)行檢測；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，在無需區(qū)分驅(qū)動軸的方向的情況下，僅記作伺服控制部13)，其基于由檢測器12檢測出的位置.速度，進(jìn)行加工對象或者刀具的位置、速度的控制。另外，具有:主軸電動機(jī)14，其使對加工對象進(jìn)行保持的主軸旋轉(zhuǎn)；檢測器15，其對主軸電動機(jī)14的位置.轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測；以及主軸控制部16，其基于由檢測器15檢測出的位置.轉(zhuǎn)速，對所述主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。
[0027]輸入操作部20由鍵盤、按鈕或者鼠標(biāo)等輸入單元構(gòu)成，由用戶利用該輸入操作部20對數(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(dial)構(gòu)成，能夠通過使轉(zhuǎn)盤旋轉(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、存儲部43、畫面處理部44、解析處理部45、機(jī)械控制信號處理部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接受的信息存儲于存儲部43中。例如在輸入的內(nèi)容是對加工程序432的編輯的情況下，反映在存儲于存儲部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)存儲于存儲部43的參數(shù)431的存儲區(qū)域。
[0030]存儲部43對在控制運(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上顯示的畫面顯示數(shù)據(jù)433等信息進(jìn)行存儲。另外，在存儲部43中設(shè)置有對除了參數(shù)431、加工程序432以外的暫時使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的共享區(qū)域434。參數(shù)431中可以包含振動振幅進(jìn)給比率4311，該振動振幅進(jìn)給比率4311對形成移動路徑時的振動的振幅和進(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，對振動振幅進(jìn)給比率4311進(jìn)行存儲。另外，參數(shù)431中可以存儲振動條件。畫面處理部44進(jìn)行使存儲部43的畫面顯示數(shù)據(jù)433顯示于顯示部30上的控制。
[0031]解析處理部45具有移動指令生成部451、振動指令解析部452、以及振動振幅進(jìn)給比率解析部453。移動指令生成部451讀入包含大于或等于I個程序塊的加工程序，以每I個程序塊為單位對讀入的加工程序進(jìn)行解析，生成以I個程序塊為單位而移動的移動指令。振動指令解析部452對加工程序中是否包含振動指令進(jìn)行解析，在包含振動指令的情況下，生成振動指令中所包含的頻率和振幅等振動信息。此外，在本說明書中，加工程序中所包含的振動指令的振幅優(yōu)選為大于或等于I