CN102378944A - 数控装置 - Google Patents

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CN102378944A CN200980158502.4A CN200980158502A CN102378944A CN 102378944 A CN102378944 A CN 102378944A CN 200980158502 A CN200980158502 A CN 200980158502A CN 102378944 A CN102378944 A CN 102378944A
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    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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Abstract

提供了可以容易地使主轴单回转基准信号不依赖于硬件而偏移任意量并且同时旋转主轴的NC装置。所述NC装置包括:主轴基准角度校正量设置单元(1),用于输入基准点的校正角度;主轴单回转内反馈位置校正单元(3),用于根据主轴基准角度校正量设置单元所设置的校正角度对基准点进行校正;以及主轴单回转内命令位置校正单元(4),用于根据主轴基准角度校正量设置单元所设置的校正角度对主轴单回转内命令位置进行校正。

Description

数控装置
技术领域
本发明涉及一种数控(下文中称为NC)装置,特别涉及螺纹切削、原点归复、相位匹配等的主轴控制,其根据主轴单回转基准信号(下文中称为Z相信号)所确定的主轴单回转内基准点执行程序,所述主轴单回转基准信号是在原点归复(例如定位)中使用的物理信号,其每个回转产生一个脉冲。
背景技术
在现有NC装置中的螺纹切削控制中,通过不断旋转持有工件的主轴、通过从安装在主轴上的编码器输入Z相信号检测主轴单回转内基准点(下文中称为Z相)的通路、以及根据Z相通路相对于主轴的旋转量计算与所指示的螺距(screw lead)成比例的螺纹切削轴的移动量,来执行移动控制。
图8示出了现有NC装置,其中这种螺纹切削控制等是可行的,并且该NC装置由信号处理部2、显示单元14、屏幕显示处理部15、存储处理程序17等的存储器16、分析处理部18、内插处理部8、螺纹切削控制部9、主轴同步控制部10、同步攻螺纹(tapping)控制部11、主轴C轴控制部12、定向/分度(indexing)控制部13、主轴控制部19、主轴电动机20、主轴编码器21、轴控制部22、伺服电动机23、编码器24、主轴反馈位置计数器31(下文中称为主轴FB位置计数器)、主轴Z相计数器32等构成。
主轴编码器21是输出位置脉冲的位置检测器,该位置脉冲通过主轴的旋转进行计数。此外,当Z相经过检测器的传感器时,主轴编码器21输出Z相信号。主轴控制部19累积来自主轴编码器21的位置脉冲,并且创建主轴FB位置计数31,如图10所示。另外,主轴FB位置计数31重复脉冲的累积和清除。此外,当已输入Z相信号时,主轴FB位置计数31被锁存,并且主轴Z相计数32被创建。当NC装置执行螺纹切削命令程序时,螺纹切削控制部9等待螺纹切削块的开始,直到主轴经过Z相为止,并且螺纹切削控制部9控制主轴开始螺纹切削的角度。另外,本文所提到的计数是由计数器(未示出)所计的单元数据。
具体地,通过主轴Z相计数32的值的改变来识别Z相通路,并且根据主轴FB位置计数31与主轴Z相计数32之间的差来计算主轴在第一Z相通路的旋转量。之后,累积主轴FB位置计数31的变化,并且计算螺纹切削命令之后主轴在第一Z相通路的旋转量。相对于主轴从Z相通路的旋转量来计算与所指示的螺纹切削螺距成比例的螺纹切削轴的移动量,并且内插处理部8与主轴旋转量同步地控制伺服电动机的移动量,从而从主轴夹持工件的给定角度执行处理,以可以执行螺纹切削。
此外,主轴同步控制部10同步地控制两个相对主轴的速度和相位。同步攻螺纹控制部11同步地控制旋转攻螺纹工具的主轴和攻螺纹轴,从而执行攻螺纹处理。此外,在攻螺纹处理之前,还可以执行主轴到Z相位置的原点归复,从而执行相位匹配。
此外,主轴C轴控制部12将主轴切换至执行位置控制的C轴,并且根据定位命令等执行移动控制。另外,当将主轴切换至C轴控制时,通过执行主轴到Z相位置的原点归复来确立C轴的坐标系。
此外,定向/分度控制部13通过定向/分度命令以给定命令角度执行主轴的定位。
另外,在执行主轴同步控制、同步攻螺纹控制、C轴控制、以及定向/分度控制各操作的情况下,通过参数或处理程序,通过执行角度匹配相位的设置或命令来执行这些操作。
此外,现有NC装置可以通过处理程序17给出螺纹切削偏移角的指令。图9示出了关于图8的NC装置中的螺纹切削控制部9的具体构造。图9的螺纹切削控制部9通过主轴Z相计数32的值的改变来识别Z相通路,并且根据主轴FB位置计数31与主轴Z相计数32之间的差来计算主轴从Z相通路的旋转量。相移控制部7从处理程序17所指示的螺纹切削偏移角度量中减去主轴从Z相通路的旋转量,并且根据偏移角度量到达0的时间点计算主轴的旋转量。内插处理部8根据主轴从偏移角度量到达0的时间点的旋转量计算与所指示螺纹切削螺距成比例的螺纹切削轴的移动量,并且与主轴的旋转量同步地执行移动控制,从而从程序所指示的螺纹切削偏移角度处理主轴所夹持的工件,以执行螺纹切削。
另外,类似地,对于同步控制相对主轴旋转的主轴同步控制的相位匹配的角度、同步控制主轴旋转和攻螺纹轴移动的同步攻螺纹的相位匹配、执行定位的主轴C轴控制、或定向/分度控制,都可以基于Z相信号来执行相位匹配角度等的计算。
此外,在通过具有上述构造的NC装置控制例如具有图4所示构造的机器的情况下,存在这样的情况,其中,螺纹切削的开始角度由于夹持对其执行处理的工件和工具的主轴的布置而不同。另外,具有图4所示构造的机器被制造为使得主轴的布置通过主轴站枢轴59的旋转交替地在主轴站A 57与主轴站B 58之间改变,并且在主轴站A与主轴站B之间传递工件的同时,可以同时执行在主轴站A 57的初级处理与在主轴站B 58的二次处理。
在具有这种构造的机器中,由于主轴站的布置通过机器的移动进行切换,因此存在这样的情况,其中工具叶片缘的接触角与安装编码器的传感器的主轴角度之间的关系由于主轴站的布置而不同。在机器具有图4所示构造的情况下,使用主轴站A的布置,编码器传感器位于上部。但是,使用主轴站B的布置,编码器传感器位于下部。如果通过布置在各主轴站之上的工具来执行处理,在主轴站A中,当Z相经过主轴的上部时开始螺纹切削,而在主轴站B中,当Z相经过主轴的下部时开始螺纹切削,从而在工具的叶片缘所循的螺纹路径中存在差异。
为此,在主轴站B处再处理在主轴站A处处理了的螺纹的情况下,利用处理程序,通过给出对应于主轴站(其中布置了执行处理的主轴)的螺纹切削偏移角(该机器情况下为180°)的指令,在主轴站B处再处理在图4的主轴站A处处理了的纹螺。
此外,作为另一背景技术,提出了这样一种技术,其中,当执行螺丝或齿轮的再处理时,通过这样的构造来使产生单回转(一圈,single revolution)信号的位置偏移一个齿轮啮合的位置,所述构造使得,如果在一个齿轮啮合(在对螺丝进行再处理情况下的螺纹切削工具与已处理螺丝的齿轮啮合)完成状态中产生一个齿轮啮合完成信号,则通过该信号将用于单回转信号(Z相信号)产生的可逆计数器重置为0位置,之后,每当可逆计数器计数到4096个脉冲时,其返回到0位置,从而产生单回转信号(参考专利文献1)。
[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.S59-232750-A(第2页右上栏的第3行至第5页左上栏的第4行,以及图2和图3)。
发明内容
技术问题
另外,在上述专利文献1中公开的技术中,由于需要执行齿轮啮合并产生完成信号的预处理以对主轴单回转基准信号进行偏移,并且用于产生Z相信号的可逆计数器在主轴已停止在给定齿轮啮合位置处的状态中进行重置,因此不能在旋转期间执行校正。此外,存在必须专用硬件的缺陷,这是因为需要通过硬件来对计数器进行重置,因此不能容易地改变主轴单回转基准信号,不能容易地改变主轴单回转基准信号的偏移量。
此外,在现有NC装置中,在校正螺纹切削开始点、主轴同步相位匹配命令角度、同步攻螺纹开始时的主轴角度、主轴C轴原点归复位置、定向/分度位置等的情况下,必须利用各操作的参数和处理程序单独执行设置。为此,由于通过转动主轴站枢轴59切换主轴站从而改变夹持工件的主轴的布置(如图4)时必须改变多个参数,因此存在这样的缺陷,不能在所有相关参数重写期间旋转主轴位置,并且每当主轴位置改变时,都必须改变各个参数和处理程序。
本发明为了解决这些问题而提出,并且本发明的目的是提供一种NC装置,其可以不依赖于硬件而容易地使主轴单回转基准信号偏移任意量,同时旋转主轴。
此外,一个目的是获得一种NC装置,其中在除了螺纹切削之外的操作中,可以同时执行多个校正,这是因为分别通过对应于所使用操作的单元(处理程序和参数设置单元)来单独校正各个角度以匹配主轴的相位是麻烦的。
技术方案
根据本发明的数控装置是这样一种数控装置,其中根据主轴编码器的Z相信号来确定主轴的单回转基准点,所述主轴编码器每个回转产生一个脉冲,并且所述数控装置构造为包括:主轴基准角度校正量设置单元,用于输入基准点的校正角度;主轴单回转内反馈位置校正单元,用于根据主轴基准角度校正量设置单元设置的校正角度来校正基准点;以及主轴单回转内命令位置校正单元,用于根据主轴基准角度校正量设置单元设置的校正角度来校正主轴单回转内命令位置。
此外,在根据本发明的数控装置中,主轴单回转内FB位置校正单元输出一个虚拟主轴Z相计数,其具有基于主轴的反馈位置、Z相信号产生的主轴基准点、以及基准点的校正角度进行校正的主轴基准点。
此外,在根据本发明的数控装置中,主轴单回转内命令位置校正单元输出一个虚拟主轴单回转内命令位置计数,其具有基于主轴的命令位置和基准点的校正角度进行校正的主轴单回转内命令位置。
此外,根据本发明的数控装置包括:Z相校正标记,其确定是否是改变基准点的校正角度的时刻;以及螺纹切削控制部,其忽略Z相通路,从而在基准点的校正角度基于所述标记而改变之后不对其进行检测,直到其重新经过校正后的基准点。
有益效果
根据本发明,可以获得这样的NC装置,其可以不依赖于硬件而容易地使主轴单回转基准信号偏移任意量,同时旋转主轴。
此外,根据本发明,在除了螺纹切削之外的操作中,不需要改变各参数和处理程序,这是因为对于需要控制匹配主轴角度的操作,例如通过同步两个或多个主轴的速度执行操作的主轴同步控制的相位匹配、开始同步攻螺纹之前的主轴原点归复、执行定位的C轴控制的原点归复、主轴定向、以及分度,不需要在各操作的控制部单独执行校正,而可以同时执行各个校正。
附图说明
图1是示出关于本发明的示例1的NC装置的构造的框图。
图2是图1所示主轴单回转内FB位置校正部的框图。
图3是图1所示主轴单回转内命令位置校正部的框图。
图4是示出关于本发明的示例1的NC装置所控制的机器的构造图。
图5是示出关于本发明的示例1的校正前和校正后的Z相基准点的视图。
图6是示出关于本发明的示例2的NC装置的构造的框图。
图7是示出关于本发明的示例2的NC装置的操作的流程图。
图8是示出现有NC装置的构造的框图。
图9是示出图8所示NC装置的螺纹切削控制部的细节的框图。
图10是用于描述主轴位置FB计数和主轴Z相计数的操作的视图。
具体实施方式
参考标号说明
1:主轴基准角度校正量设置单元
2:信号处理部
3:主轴单回转内FB位置校正部
4:主轴单回转内命令位置校正部
7:相移控制部
8:内插处理部
9:螺纹切削控制部
10:主轴同步控制部
11:同步攻螺纹控制部
12:主轴C轴控制部
13:定向/分度控制部
14:显示单元
15:屏幕显示处理部
16:存储器
17:处理程序
18:分析处理部
19:主轴控制部
20:主轴电动机
21:主轴编码器
22:轴控制部
23:伺服电动机
24:编码器
30主轴基准角度校正量
31:主轴反馈位置计数器(计数)
32:主轴Z相计数器(计数)
33:主轴反馈位置计数
34:虚拟主轴Z相计数
35:主轴单回转内反馈位置计数
36:虚拟主轴单回转内反馈位置计数
41:主轴命令位置计数
42:主轴命令位置计数
43:虚拟主轴单回转内命令位置计数
44:主轴单回转内命令位置计数
51:工具A
52:工具B
53:主轴A编码器传感器
54:主轴AZ相
55:主轴B编码器传感器
56:主轴BZ相
57:主轴站1
58:主轴站2
59:主轴站枢轴
61:Z相校正标记
63:螺纹切削脉冲产生单元
64:螺纹切削速度产生单元
71:Z相基准点
72:校正后Z相基准点
实现本发明的最佳模式
示例1
下文将使用图1至图5来描述关于本发明的NC装置的示例1。
图1是示出关于本发明的示例1的NC装置的构造的框图,1表示主轴基准角度校正量设置单元,2表示信号处理部,3表示主轴单回转内反馈位置校正部(下文中称为主轴单回转内FB位置校正部),4表示主轴单回转内命令位置校正部,8表示内插处理部,9表示螺纹切削控制部,10表示主轴同步控制部,11表示同步攻螺纹控制部,12表示主轴C轴控制部,13表示定向/分度控制部,14表示显示单元,15表示屏幕显示处理部,16表示存储器,17表示处理程序,18表示分析处理部,19表示主轴控制部,20表示主轴电动机,21表示主轴编码器,22表示轴控制部,23表示伺服电动机,24表示编码器,31表示主轴反馈位置计数,以及32表示主轴Z相计数。
图2是关于本发明的示例1的主轴单回转内FB位置校正部3的主要部分的框图。30表示由图1所示主轴基准角度校正量设置单元1设置的Z相机准点的主轴基准角度校正量,31表示通过主轴编码器脉冲的累积计算出并且示出了主轴反馈位置的主轴FB位置计数,32表示当主轴编码器21的传感器检测到Z相通路时通过锁存主轴FB位置计数器31的值产生的主轴Z相计数,以及33表示由于经过主轴单回转内FB位置校正部3而计算出、并且示出了与主轴FB位置计数器31相同的值的主轴反馈位置计数(下文中称为主轴FB位置计数)。34表示由于经过主轴单回转内FB位置校正部3而计算出的虚拟主轴Z相计数,35表示通过主轴FB位置计数31与主轴Z相计数32之间的差计算出的主轴单回转内反馈位置计数(下文中称为主轴单回转内FB位置计数),以及36表示通过将主轴基准角度校正量设置单元1所设置的主轴基准角度校正量加至主轴单回转内FB位置计数35而计算出的虚拟主轴单回转内反馈位置计数(下文中称为虚拟主轴单回转内FB位置计数)。
即,使得主轴单回转内FB位置校正部3输入主轴FB位置计数31和主轴Z相计数32并且输出主轴FB位置计数33和虚拟主轴Z相计数34。
图3是关于本发明的示例1的主轴单回转内命令位置校正部4的主要部分的框图。30表示由图1的主轴基准角度校正量设置单元1所设置的Z相基准点的主轴基准角度校正量,41是示出控制主轴位置的命令位置的主轴命令位置计数,以及42是由于经过主轴单回转内命令位置校正部4而计算出、并且示出了与主轴命令位置计数41相同的值的主轴命令位置计数。44是通过累积主轴命令位置计数41的变化并且在一个回转内执行四舍五入而计算出的主轴单回转内位置计数,以及43表示虚拟主轴单回转内命令位置计数,其由于经过主轴单回转内命令位置校正部4而计算出,并且通过将主轴基准角度校正量30加至主轴单回转内命令位置计数44的值而获得。
即,使得主轴单回转内命令位置校正部4输入主轴基准角度校正量30和主轴命令位置计数41并且输出主轴命令位置计数42和虚拟主轴单回转内命令位置计数43。
此外,通过软件来配置NC装置的大部分配置需要。
图4是示出由示例1所示NC装置控制的机器构造的视图。该附图中,51表示工具A,52表示工具B,53表示主轴A的编码器传感器,54表示安装在主轴A上的旋转体上的Z相,55表示主轴B的编码器传感器,以及56表示安装在主轴B上的旋转体上的Z相。57表示布置了夹持工具A所处理的工件的主轴的主轴站A,以及58表示布置了夹持工具B处理的工件的主轴的主轴站B。59表示转动具有主轴A和主轴B的主轴箱(headstock)的主轴站枢轴。主轴站枢轴59旋转,使得主轴A和主轴B交替地切换至主轴站A或主轴站B。
接下来,将描述关于示例1的NC装置的操作。
在图1中,处理程序17通过操作显示单元14执行输入,并且通过屏幕显示处理部15发送并存储至存储器16中。处理程序17由G(准备)命令、坐标字和F(进给)命令、S(主轴)命令、M(辅助)命令、和T(工具)命令等描述,G命令给出诸如NC装置的定位或切削进给之类的位置命令和进给速度的指令,S命令给出主轴速度的指令,M命令给出执行机器控制的辅助功能的指令,T命令用于选择工具。
分析处理部18对处理程序17执行分析处理,已接收到分析结果的内插控制部8根据该分析结果来执行内插。内插的内插位置脉冲发送至轴控制部22,轴控制部22控制相应的轴,主轴的速度命令发送至主轴控制部19,从而执行由处理程序所指示的轴和主轴的操作。
在主轴电动机20中,相应主轴的速度命令通过处理程序17的速度命令而在内插处理部8中产生,并且对应于主轴的正转信号或反转信号通过处理程序17的M3和M4命令经由信号设置部2和内插处理部8输出至阶梯部(ladder section,未示出),从而执行以主轴控制部19所指示的主轴速度进行正转或反转的控制。
如果主轴电动机20旋转,则主轴编码器21将所检测到的位置脉冲输出至主轴控制部19。此外,当Z相经过检测器的传感器时,主轴编码器21输出Z相信号。主轴控制部19累积来自主轴编码器的位置脉冲并且创建主轴FB位置计数31。此外,当已输出Z相信号时,主轴FB位置计数31的值被锁存,并且创建主轴Z相计数32。
主轴FB位置计数31和主轴Z相计数32引入到主轴单回转内FB位置校正部3中,如图2中所示。主轴单回转内FB位置校正部3根据主轴FB位置计数器31与主轴Z相计数器32之间的差来产生主轴单回转内FB位置计数35。接下来,将主轴基准角度校正量设置单元1所设置的主轴基准角度校正量30加至主轴单回转内FB位置计数35,从而产生虚拟主轴单回转内FB位置计数36。从主轴FB位置计数器31中减去虚拟主轴单回转内FB位置计数36的值,从而产生虚拟主轴Z相计数34。即,如图5所示,产生具有校正后Z相基准点的虚拟主轴Z相计数34,其中实际Z相基准点偏移了由主轴基准角度校正量设置单元1所设置的主轴基准角度校正量30。另外,图5是关于Z相基准点的校正的时序图,71表示主轴编码器的Z相通路所检测到的Z相基准点,以及72表示校正后的Z相基准点变为0位置,其中虚拟主轴Z相计数被主轴基准角度校正量30校正。
此外,主轴FB位置计数33是来自主轴FB位置计数器31的输出。然后,内插处理部8从主轴单回转内FB位置校正部3取主轴FB位置计数33和虚拟主轴Z相计数34。
例如,当NC装置执行螺纹切削命令程序时,螺纹切削控制部9根据主轴FB位置计数33与虚拟主轴Z相计数34之间的差,将相对于实际Z相基准点偏移由主轴基准角度校正量设置单元1输入的主轴基准角度校正量30的角度的点作为校正后Z相基准点,通过虚拟主轴Z相计数34的值的改变来识别Z相位置通路,并且计算主轴在第一Z相通路中的旋转量。之后,累积主轴FB位置计数器31的变化,从而计算出螺纹切削命令之后主轴从第一Z相通路的旋转量。内插处理部8相对于主轴从Z相通路的旋转量计算螺纹切削轴的移动量(其与所指示的螺纹切削螺距成比例),并且通过与主轴的旋转量同步地控制移动,从主轴夹持的工件的给定角度来执行处理,从而执行螺纹切削。此时的给定角度可以设置为相对于安装在主轴编码器上的Z相基准点偏移主轴基准角度校正量30的角度。
此外,类似地,在NC装置执行主轴同步控制(其中两个或多个主轴同步执行处理)的情况下,如果指示了基准主轴的主轴同步位置命令,则执行与基准主轴的旋转同步的位置控制,并且以与基准主轴同步的速度进行旋转,从而创建主轴同步控制期间的状态。当已经给出了匹配主轴同步相位的命令时,主轴同步控制部10匹配相位以使得基准主轴与同步主轴的Z相基准点处于相同的位置。此时,通过基于两个同步主轴的虚拟主轴Z相计数34执行相位匹配,能够执行校正后的Z相基准点之间的相位匹配,每个校正后的Z相基准点处于各同步主轴的相对于安装在主轴编码器上的Z相基准点偏移主轴基准角度校正量30的角度处。
此外,当已给出关于主轴的命令时,内插处理部8创建主轴命令位置计数41(其被输出到主轴控制部19),并且首先将其输入到主轴单回转内命令位置校正部4。如图3所示,主轴单回转内命令位置校正部4通过累积主轴命令位置计数41的变化并且计算一个回转内四舍五入的值来创建主轴单回转内命令位置计数44。接下来,通过将主轴基准角度校正量设置单元1所输入的主轴基准角度校正量30加至主轴单回转内命令位置计数44并且计算一个回转内四舍五入的值来创建虚拟主轴单回转内命令位置计数43。此外,主轴命令位置计数42被输出到主轴命令位置计数器41。
例如,当NC装置执行同步攻螺纹命令程序时,通过在攻螺纹时同步控制攻螺纹主轴和攻螺纹轴(NC轴)来执行攻螺纹处理,不需要使用浮动丝锥卡盘等就可以执行高精度的攻螺纹处理。在同步攻螺纹命令中已指示了主轴原点归复方法的情况下,在开始切削之前执行攻螺纹主轴的原点归复,在其角度彼此匹配后,攻螺纹主轴与攻螺纹轴(进给轴)同步执行攻螺纹处理。同步攻螺纹控制部11可以通过将虚拟主轴单回转内命令位置计数43变为0的位置作为目标角度计算主轴的移动量、并且执行攻螺纹主轴的原点归复,来根据校正后Z相基准点(其为相对于安装在攻螺纹主轴的主轴编码器上的Z相基准点偏移主轴基准角度校正量30的角度)执行攻螺纹主轴的原点归复。
类似地,当NC装置执行主轴C轴命令并且将主轴切换至C轴控制(位置控制)时,通过主轴到给定角度的原点归复来确立C轴的坐标系。主轴C轴控制部12可以通过根据虚拟主轴单回转内命令位置计数43变为0的位置计算主轴的移动量、并且执行主轴的原点归复,来通过基于校正后的Z相基准点(其为相对于安装在主轴的主轴编码器上的Z相基准点偏移主轴基准角度校正量30的角度)执行主轴到给定角度的原点归复来确立C轴的坐标系。
类似地,当NC装置执行定向/分度命令时,为了以给定角度定位主轴,定向/分度控制部13可以通过使用虚拟主轴单回转内命令位置计数43变为0的位置作为目标角度来计算主轴的移动量并且执行主轴的定位,而基于校正后的Z相基准点(其为相对于安装在主轴的主轴编码器上的Z相基准点偏移主轴基准角度校正量30的角度)以给定角度定位主轴。
另外,在通过上述NC装置控制图4所示机器的情况下,在主轴A布置在主轴站A 57的位置、并且主轴A夹持的工件由工具A 51处理之后,为了通过工具B 59来处理主轴A所夹持的工件,旋转主轴站枢轴59,从而将主轴A的布置切换到主轴站B 58的位置。此时,由于主轴站B 58中的主轴B的编码器传感器55的安装角度变为相对于主轴站A 57中的主轴A的编码器传感器53的安装角度差180度的方向,因此主轴基准角度校正量设置单元1将主轴基准角度校正量设置为180度。通过该设置,在主轴单回转内FB位置校正部3的行为中,尽管编码器传感器55面对主轴站B 58的布置的底部,也可以通过将180度偏移的位置看作校正后Z相基准点,根据主轴站B 58的上部方向的角度,而不依赖于检测器的实际安装方向,来执行基于工具B 59的方向的主轴控制。
因此,在通过机器的布置切换等改变检测器的实际安装方向的机器中,通过根据布置的改变从主轴基准角度校正量设置单元1而不从处理程序设置主轴基准角度校正量,可以执行校正使得主轴单回转内基准点变为根据机器的布置的任意角度,而不依赖于检测器的实际安装方向。
此外,根据示例1,由于构造为使得虚拟主轴Z相计数根据现有主轴FB位置计数和主轴Z相计数而产生,因此可以容易地使主轴单回转基准信号偏移任意量而不伴随硬件的附加或改变,同时旋转主轴。
此外,在除了螺纹切削之外的操作中,由于对于需要匹配主轴角度控制的操作,例如通过同步两个或多个主轴的速度执行操作的主轴同步控制的相位匹配,开始同步攻螺纹之前的主轴原点归复,执行定位、主轴定向、和分度的C轴控制的原点归复,不需要在各操作的控制部单独执行校正,而可以同时执行各个校正,因此不需要改变各参数和处理程序。
此外,当通过NC装置执行螺纹切削时,螺纹切削处理不能在螺纹切削命令执行之后开始,直到主轴经过Z相,从而使得主轴的旋转量超过了所指示的偏移角度。为此,在主轴恰好经过Z相之后执行了螺纹切削命令的情况下,在经过一个回转加上所指示偏移角度之前,直至下一个Z相通路,都不能开始螺纹切削处理,因此处理时间的延迟、或者工具的叶片缘与工件接触状态的时间变长,从而还存在对工具寿命的不利影响。但是,根据示例1,当在螺纹切削命令之后已执行了校正主轴单回转内基准点的通路时,可以开始螺纹切削,因此,螺纹切削开始角度不是必须在等待Z相信号通路之后进行偏移,从而可以减少处理时间。
示例2
接下来,将使用图5至图7来描述本发明的示例2。
此外,示例2是示例1所示螺纹切削控制的进一步改进。
图6示出了关于本发明的示例2的NC装置,并且在该附图中,1表示主轴基准角度校正量设置单元,2表示信号处理部,3表示主轴单回转内FB位置校正部,8表示内插处理部,9表示螺纹切削控制部,63表示螺纹切削脉冲产生单元,以及64表示螺纹切削速度产生单元。此外,31表示主轴FB位置计数器,32表示主轴Z相计数器,30表示主轴基准角度校正量,61表示Z相校正标记,33表示主轴FB位置计数,以及34表示虚拟主轴Z相计数。
接下来,将描述关于示例2的NC装置的操作。
即,通过主轴基准角度校正量设置单元1设置用于校正Z相基准点的主轴基准角度校正量,并且将其发送至内插处理部8。
在主轴单回转内FB位置校正部3中,根据主轴FB位置计数31、主轴基准角度校正量30、和主轴Z相计数32来计算虚拟主轴Z相计数34。此外,当主轴基准角度校正量30的值改变时,打开Z相校正标记61。
在螺纹切削速度产生单元64中,根据螺纹切削脉冲来计算螺纹切削速度。
在螺纹切削控制部9中,通过虚拟主轴Z相计数34的值的改变来识别Z相位置的通路。但是,在来自主轴基准角度校正量设置单元1的主轴基准角度校正量的值已经改变的情况下,虚拟主轴Z相计数34的值由于主轴基准角度校正量30的值的改变而改变。为此,在螺纹切削脉冲产生单元63中,当Z相校正标记61没有打开(即,当主轴基准角度校正量没有改变时)时,通过捕捉虚拟主轴Z相计数34的改变来计算螺纹切削脉冲,从而校正后的Z相基准点的通路和错误检测不由于主轴基准角度校正量改变时的虚拟主轴Z相计数34的值的改变而执行。因此,可以从主轴基准角度校正量改变之后的下一个校正后的Z相基准点的通路开始螺纹切削。
图7是示出不考虑上述主轴基准角度校正量已改变时虚拟主轴Z相计数34的改变而产生螺纹切削脉冲的处理示例的流程图。
首先,在步骤1中,检查是否存在螺纹切削命令。在步骤1中,在存在螺纹切削命令的情况下,处理分支到步骤2,并且如果不是螺纹切削命令,则处理前进到步骤6,然后结束。
在步骤2中,检查Z相校正标记61是否关闭(即,不是主轴基准角度校正量改变的时刻)、是否是螺纹切削命令之后的第一次(螺纹切削命令备忘录关闭)、以及是否存在虚拟主轴Z相计数34的变化。如果步骤2为是,处理进行到步骤3,并且如果步骤2为否,则处理分支到步骤4。
在步骤3中,开启螺纹切削命令备忘录。
在步骤4中,检查螺纹切削命令备忘录是否开启。如果为是,即,如果螺纹切削命令备忘录开启,则处理进行到步骤5,并且如果为否时,处理结束。
在步骤5中,使Z相校正标记关闭,并且基于来自虚拟主轴Z相计数34的主轴旋转量来产生螺纹切削脉冲,然后处理结束。
在步骤6中,清除螺纹切削命令,然后处理结束。
即使通过上述方式来校正主轴单回转内基准点,由于可以不检测主轴基准角度校正量改变之后的下一个Z相通路而校正主轴单回转内基准点,因此即使在主轴旋转期间校正主轴单回转内基准点,也可以正确地执行螺纹切削。
商业适用性
关于本发明的NC装置适用于螺纹切削、原点归复、相位匹配等的主轴控制。

Claims (4)

1.一种数控装置,其中主轴的单回转基准点根据每个回转产生一个脉冲的主轴编码器的Z相信号来确定,所述数控装置包括:
主轴基准角度校正量设置单元,用于输入基准点的校正角度;
主轴单回转内反馈位置校正单元,用于根据主轴基准角度校正量设置单元所设置的校正角度对基准点进行校正;以及
主轴单回转内命令位置校正单元,用于根据主轴基准角度校正量设置单元所设置的校正角度对主轴单回转内命令位置进行校正。
2.根据权利要求1所述的数控装置,其中,
主轴单回转内FB位置校正单元输出虚拟主轴Z相计数,其具有根据主轴的反馈位置校正的主轴基准点、Z相信号产生的主轴基准点、以及基准点的校正角度。
3.根据权利要求1或2所述的数控装置,其中,
主轴单回转内命令位置校正单元输出虚拟主轴单回转内命令位置计数,所述虚拟主轴单回转内命令位置计数具有根据主轴的命令位置以及基准点的校正角度校正的主轴单回转内命令位置。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的数控装置,其中,
提供了Z相校正标记和螺纹切削控制部,Z相校正标记确定是否是改变基准点的校正角度的时刻,螺纹切削控制部根据标记忽略Z相通路从而不在基准点的校正角度改变之后对其进行检测,直到其重新经过校正后的基准点。
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