控制鉆孔加工的數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種進(jìn)行鉆孔加工的機(jī)床的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了對(duì)被加工物用于進(jìn)行鉆孔的鉆孔加工，在被加工物與工具之間進(jìn)行相對(duì)的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行鉆孔加工的鉆孔加工裝置是已知的。作為鉆孔加工中的加減速 方式，以往在從恒速進(jìn)行減速時(shí)或從減速進(jìn)行停止時(shí)，此外在從停止時(shí)向加速時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)移 時(shí)或從加速時(shí)變更為恒速時(shí)等所有的情況下，以比較急劇的變化即線(xiàn)性加減速方式進(jìn)行加 減速，或者在減速時(shí)或加速時(shí)的最初和最后變化為曲線(xiàn)狀而在其之間變化為直線(xiàn)狀，作為 全體成為平緩的變化的鐘形加減速方式進(jìn)行加減速，與通過(guò)線(xiàn)性加減速方式進(jìn)行加減速相 比，通過(guò)鐘形加減速方式進(jìn)行加減速能夠減輕對(duì)于機(jī)械的沖擊。
[0003] 在日本特開(kāi)平6 - 274220號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2001 - 312309號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi) 2004 - 202594號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了為了降低任何針對(duì)機(jī)械的振動(dòng)，進(jìn)行鐘形等平緩的加減速 方式的技術(shù)。
[0004] 在上述現(xiàn)有技術(shù)中，鉆孔加工雖然以一定的速度進(jìn)行，但減速等時(shí)以鐘形加減速 方式進(jìn)行減速，因此在孔底附近速度波形從直線(xiàn)狀變更為曲線(xiàn)狀，而成為緩慢的加速度。因 此，雖然能夠一邊減少向機(jī)械的沖擊一邊在孔底使速度減速至〇附近而停止，但在停止后 為了進(jìn)行下一加工，在孔底進(jìn)行強(qiáng)制等待動(dòng)作從而保持停止?fàn)顟B(tài)，因此加工可能會(huì)花費(fèi)時(shí) 間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在控制鉆孔加工的數(shù)值控制裝置中，能夠在維 持鉆孔加工時(shí)的加工精度的同時(shí)，縮短切削加工時(shí)間的數(shù)值控制裝置。
[0006] 本發(fā)明的數(shù)值控制裝置對(duì)鉆孔加工進(jìn)行控制，該鉆孔加工控制使旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)的 主軸和使所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)的進(jìn)給軸來(lái)向被加工物進(jìn)行鉆孔。該數(shù)值控制裝置還具備加減 速度維持部，其在使鉆孔加工中的所述進(jìn)給軸從恒速狀態(tài)減速至停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，從所述恒速 狀態(tài)到以一定的比例進(jìn)行減速的直線(xiàn)部分設(shè)為鐘形加減速，從所述直線(xiàn)部分到停止?fàn)顟B(tài)以 與所述直線(xiàn)部分相同的一定的比例進(jìn)行線(xiàn)性減速。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，在進(jìn)行進(jìn)給軸的減速時(shí)，從恒速狀態(tài)到以一定的比例進(jìn)行減速的直 線(xiàn)部分進(jìn)行鐘形加減速，由此能夠執(zhí)行平緩的減速，并且從直線(xiàn)部分到停止?fàn)顟B(tài)以與直線(xiàn) 部分相同的一定的比例進(jìn)行線(xiàn)性加減速，因此能夠進(jìn)行去除了成為停止?fàn)顟B(tài)的部分的控 制，能夠使孔底附近的速度〇附近的動(dòng)作高速化。
[0008] 所述數(shù)值控制裝置還具備：不足移動(dòng)量計(jì)算部，在使所述進(jìn)給軸從所述直線(xiàn)部分 減速至所述停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，計(jì)算相對(duì)于從所述直線(xiàn)部分到所述停止?fàn)顟B(tài)設(shè)為鐘形加減速時(shí)的 移動(dòng)量，在從所述直線(xiàn)部分到所述停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行了線(xiàn)性減速的情況下不足的不足移動(dòng)量； 以及精度修正部，其在從所述恒速狀態(tài)進(jìn)行減速前，指令由所述不足移動(dòng)量計(jì)算部求出的 所述不足移動(dòng)量來(lái)進(jìn)行加工精度的修正。
[0009] 在上述實(shí)施方式中，在使進(jìn)給軸從直線(xiàn)部分減速至所述停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，計(jì)算相對(duì)于 進(jìn)行鐘形加減速時(shí)的移動(dòng)量，在進(jìn)行線(xiàn)性加減速時(shí)不足的不足移動(dòng)量，在從恒速狀態(tài)減速 前預(yù)先指令直到進(jìn)行本來(lái)加工的孔底為止不足的量來(lái)進(jìn)行修正，由此能夠準(zhǔn)確地到達(dá)孔 底。
[0010] 通過(guò)具備以上的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠提供一種在控制鉆孔加工的數(shù)值控制裝置中， 能夠在維持鉆孔加工時(shí)的加工精度的同時(shí)，縮短切削加工時(shí)間的數(shù)值控制裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 通過(guò)參照附圖對(duì)以下的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，從而使本發(fā)明的上述以及其他目的和特 征更加明確。在這些附圖中：
[0012] 圖1是本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一實(shí)施方式的框圖。
[0013] 圖2是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第1實(shí)施方式的鉆孔加工時(shí)的加減速的控制 方法的切換的圖。
[0014] 圖3是表示圖2所示的鉆孔加工中的進(jìn)給軸的速度與時(shí)間的關(guān)系的圖表。
[0015] 圖4是表示與圖2所示的鉆孔加工中的進(jìn)給軸的加速度的關(guān)系的圖表。
[0016] 圖5是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第1實(shí)施方式所執(zhí)行的動(dòng)作流程的流程圖。
[0017] 圖6是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第2實(shí)施方式的鉆孔加工時(shí)的加減速的控制 方法的切換的圖。
[0018] 圖7是表示圖6所示的鉆孔加工中的進(jìn)給軸的速度與時(shí)間的關(guān)系的圖表。
[0019] 圖8是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第2實(shí)施方式所執(zhí)行的動(dòng)作流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 使用圖1說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)值控制裝置。
[0021] 程序解析部2讀入加工程序1來(lái)進(jìn)行解析。移動(dòng)指令開(kāi)始部4根據(jù)在程序解析部 2中進(jìn)行解析而得到的解析數(shù)據(jù)開(kāi)始進(jìn)給軸的移動(dòng)。插補(bǔ)處理部5進(jìn)行基于解析數(shù)據(jù)的插 補(bǔ)來(lái)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)。加減速處理部6進(jìn)行基于生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)的進(jìn)給軸的加減速，來(lái)驅(qū)動(dòng) 各軸的伺服電動(dòng)機(jī)。
[0022] 在程序解析部2與插補(bǔ)處理部5之間設(shè)置孔底不足移動(dòng)量計(jì)算部3?？椎撞蛔阋?動(dòng)量計(jì)算部3計(jì)算向孔底的不足的量，插補(bǔ)處理部5進(jìn)行精度修正指令。在后面說(shuō)明具體 的精度修正指令的修正量的計(jì)算方法。通過(guò)這些程序解析部2、孔底不足移動(dòng)量計(jì)算部3、 移動(dòng)指令開(kāi)始部4以及插補(bǔ)處理部5構(gòu)成精度修正單元30。
[0023] 之后，設(shè)置在孔底加減速度維持單元40內(nèi)的加減速方式切換處理部7對(duì)在加減速 處理部6中進(jìn)行處理而得到的進(jìn)給軸的加減速，選擇鐘形加減速方式或線(xiàn)性加減速方式中 的某一個(gè)，來(lái)執(zhí)行加減速切換從而驅(qū)動(dòng)各軸的伺服電動(dòng)機(jī)。
[0024] 首先，使用圖2~圖5對(duì)本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0025] 圖2是表示鉆孔加工時(shí)的加減速的控制方法的切換的圖，圖2 (a)表示鉆孔加工開(kāi) 始前的狀態(tài)，圖2(b)表示鉆孔加工中的狀態(tài)。在圖2中，符號(hào)S表示孔加工開(kāi)始位置，進(jìn)給 軸10與工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊從孔加工開(kāi)始位置S開(kāi)始進(jìn)行鉆孔加工。從孔加工開(kāi)始位置S 之前開(kāi)始，進(jìn)給軸10與工具的速度保持恒速進(jìn)行移動(dòng)。
[0026] 符號(hào)Pl是從恒速加工開(kāi)始向鐘形加減速切換的點(diǎn)。符號(hào)P2是在鐘形加減速中， 從曲線(xiàn)狀加減速切換成直線(xiàn)狀加減速后，若是以往則再次向曲線(xiàn)狀加減速切換的點(diǎn)（線(xiàn)性 加減速切換開(kāi)始點(diǎn)），在本實(shí)施方式中以與直線(xiàn)狀加減速相同的減速度進(jìn)行線(xiàn)性加減速。此 外，該時(shí)刻的速度為Fc。
[0027] 圖3是表示圖2所示的鉆孔加工中的進(jìn)給軸的速度與時(shí)間的關(guān)系的圖表。線(xiàn)性加 減速切換開(kāi)始點(diǎn)P2(時(shí)間tl)在以往被設(shè)為鐘形加減速中的曲線(xiàn)狀的波形的開(kāi)始點(diǎn)，因此 速度為〇的時(shí)間是t3,但在本實(shí)施方式中，不是曲線(xiàn)狀而是設(shè)為線(xiàn)性的加減速，因此速度成 為〇的時(shí)間成為比t3早的t2,結(jié)果，能夠使孔底附近的動(dòng)作高速化。
[0028] 該情況還在表示圖2所示的鉆孔加工中的進(jìn)給軸的加速度Aa與時(shí)間的關(guān)系的圖 表即圖4中得到表現(xiàn)，圖4的虛線(xiàn)圖表表示進(jìn)行了以往的鐘形加減速的情況下的波形，圖4 的實(shí)線(xiàn)圖表表示進(jìn)行了本實(shí)施方式的線(xiàn)性加減速的情況下的波形。
[0029] 圖5是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第1實(shí)施方式所執(zhí)行的動(dòng)作流程的流程圖。 以下，按照各步驟對(duì)該流程圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0030] (步驟SA1)執(zhí)行從恒速加工向鐘形加減速的切換。
[0031] (步驟SA2)判定速度是否達(dá)到了加減速方式切換速度即Fc。在達(dá)到的情況下 (是）向步驟SA3前進(jìn)，在沒(méi)有達(dá)到的情況下（否）重復(fù)步驟SA2,等待速度達(dá)到Fc。
[0032] (步驟SA3)判定是否已使高速化指定有效。在已有效的情況下（是）向步驟SA4 前進(jìn)，在沒(méi)有有效的情況下（否）向步驟SA5前進(jìn)。
[0033] (步驟SA4)執(zhí)行設(shè)為與鐘形加減速中的直線(xiàn)狀加減速相同的減速度的線(xiàn)性加減 速的加減速。
[0034] (步驟SA5)根據(jù)原本的鐘形加減速，從直線(xiàn)狀加減速變更為曲線(xiàn)狀加減速。
[0035] (步驟SA6)判定是否達(dá)到了孔底位置。在達(dá)到孔底的情況下（是）結(jié)束該動(dòng)作， 在沒(méi)有達(dá)到孔底的情況下（否）重復(fù)步驟SA6,等待達(dá)到孔底。
[0036] 接著，使用圖6~圖8,對(duì)本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0037] 在鐘形加減速中，其本來(lái)的波形從線(xiàn)性加減速開(kāi)始在速度0附近變化為曲線(xiàn)形加 減速，但如上述的第1實(shí)施方式所示，當(dāng)不是從線(xiàn)性加減速向曲線(xiàn)形加減速轉(zhuǎn)移，而是維持 該線(xiàn)性加減速來(lái)進(jìn)行減速時(shí)，與從線(xiàn)性加減速變化為曲線(xiàn)形加減速的情況相比，有時(shí)移動(dòng) 量少產(chǎn)生向孔底移動(dòng)不足的量。因此，在本實(shí)施方式中，在從恒速加工向鐘形加減速轉(zhuǎn)移 前，預(yù)先計(jì)算移動(dòng)不足量來(lái)進(jìn)行修正指令。
[0038] 圖6是表示鉆孔加工時(shí)的加減速的控制方法的切換的圖，圖6 (a)表示鉆孔加工開(kāi) 始前的狀態(tài)，圖6(b)表示鉆孔加工中的狀態(tài)。在圖6中，符號(hào)S表示孔加工開(kāi)始位置，進(jìn)給 軸10與工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊從孔加工開(kāi)始位置S開(kāi)始進(jìn)行鉆孔加工。從孔加工開(kāi)始位置S 之前開(kāi)始，進(jìn)給軸10與工具保持恒速來(lái)移動(dòng)。
[0039] 符號(hào)PA表示開(kāi)始進(jìn)行進(jìn)給軸的速度的修正的點(diǎn)，符號(hào)Pl表示從恒速加工開(kāi)始向 鐘形加減速切換的點(diǎn)。符號(hào)P2是在鐘形加減速中，在從曲線(xiàn)狀加減速切換成直線(xiàn)狀加減速 后，若是以往則再次向曲線(xiàn)狀加減速切換的點(diǎn)