CN105122161A - 数控装置 - Google Patents

Abstract

具有：校正路径生成部(453)，其为了在加工对象上形成加工程序上的移动路径，生成利用校正距离对加工程序上的移动路径进行校正而得到的校正路径；移动指令生成部(454)，其生成使刀具的基准位置相对于加工对象在校正路径上相对地移动的移动指令；振动指令解析部(452)，其获取使刀具的基准位置相对于加工对象沿校正路径相对地振动的振动条件；指令移动量计算部(481)；校正路径上振动移动量计算部(482)，其计算单位时间的通过振动而实现的移动量即校正路径上振动移动量；以及移动量合成部(483)，其对指令移动量和校正路径上振动移动量进行合成，计算合成移动量。

Description

数控装置

技术领域

本发明涉及一种数控装置。

背景技术

目前，在车削加工中，提出了下述数控装置(例如，参照专利文献1～3)，即，具有：切削刀具进给机构，其使切削刀具相对于工件在至少2个轴向上进行进给动作；以及控制机构，其使切削刀具在上述至少2个轴向上低频振动，对切削刀具进给机构进行控制。在该数控装置中，控制机构具有：操作单元，其进行各种设定；振动切削信息储存单元，其与通过操作单元所设定的工件的转速或切削刀具每旋转1周的切削刀具的进给量相对应地，作为使切削刀具在至少2个轴向上同步而进行进给动作、并能够以大于或等于25Hz的低频动作的数据，而将与进给轴的惯性或电动机特性等机械特性相对应的至少切削刀具进给机构的前进量、后退量、前进速度、后退速度预先制成表格而进行储存；以及电动机控制单元，其基于储存在振动切削信息储存单元中的该数据，对切削刀具进给驱动电动机进行控制。由此，通过沿插补路径重复前进、后退动作，从而生成低频振动。

专利文献1：日本专利第5033929号公报

专利文献2：日本专利第5139591号公报

专利文献3：日本专利第5139592号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1～3中，其前提在于，是针对由程序指示出的路径本身而决定振动条件的，一边在该路径上振动一边移动。因此，针对不是由程序指定出的路径，而是由数控装置对路径进行校正或生成后的情况下的低频振动切削，无法进行应对。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种数控装置，即使是针对数控装置基于由程序指定出的路径进行了校正或生成而得到的实际的刀具的路径，刀具也能够相对于加工对象一边以规定的频率振动，一边进行加工。

为了实现上述目的，该发明所涉及的数控装置通过设置于刀具及加工对象中的至少某一个上的大于或等于2个的驱动轴，一边使所述刀具和所述加工对象相对地移动，一边进行所述加工对象的加工，该数控装置的特征在于，具有：校正路径生成单元，其以在所述加工对象上形成加工程序上的移动路径的方式，生成利用校正距离对所述加工程序上的移动路径进行校正而得到的校正路径；移动指令生成单元，其生成使所述刀具的基准位置相对于所述加工对象在所述校正路径上相对地移动的移动指令；振动指令解析单元，其获取使所述刀具的基准位置相对于所述加工对象沿所述校正路径相对地振动的振动条件；指令移动量计算单元，其计算单位时间的根据所述移动指令所指示的移动量即指令移动量；校正路径上振动移动量计算单元，其利用所述振动条件计算校正路径上振动移动量，该校正路径上振动移动量是与所述移动指令相对应的时刻下的所述单位时间的通过振动而实现的移动量；以及移动量合成单元，其对所述指令移动量和所述校正路径上振动移动量进行合成而计算合成移动量，以从成为所述合成移动量的计算基准的位置起移动所述合成移动量后的位置位于所述校正路径上的方式，求出所述单位时间内的移动量。

发明的效果

根据本发明，由于针对利用校正距离对程序上的移动路径进行校正而得到的校正路径沿校正路径施加振动，因此具有下述效果，即，即使针对未利用程序指定的校正路径，也能够使刀具相对于加工对象以规定的频率一边相对地振动一边进行加工。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。

图2是表示校正路径的一个例子的图。

图3是示意性地表示进行车削加工的实施方式1所涉及的数控装置的轴的结构的图。

图4是示意性地表示实施方式1所涉及的加工方法的图。

图5是表示实施方式1所涉及的加工程序的一个例子的图。

图6是表示实施方式1所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

图7是表示校正路径为圆弧状的情况下的X轴和Z轴的指令位置的图。

图8是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。

图9是表示实施方式2所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

图10是示意性地表示实施方式2所涉及的加工方法的图。

图11是表示实施方式3所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。

图12是表示新路径的插入的一个例子的图。

图13是表示实施方式3所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

图14是示意性地表示实施方式3所涉及的加工方法的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的数控装置进行详细说明。此外，本发明并不限定于这些实施方式。

实施方式1

图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。数控装置1具有驱动部10、输入操作部20、显示部30以及控制运算部40。

驱动部10是对加工对象及刀具中的某一个或两个至少在2个轴向上进行驱动的机构。在这里，具有：伺服电动机11，其使加工对象和/或刀具在数控装置1上所规定的各轴向上移动；检测器12，其对伺服电动机11的位置·速度进行检测；以及各轴向的伺服控制部13(X轴伺服控制部13X、Z轴伺服控制部13Z、…。此外，下面，在不需要区分驱动轴的方向的情况下，仅标记为伺服控制部13)，其基于来自检测器12的位置·速度，进行加工对象和/或刀具的位置、速度的控制。另外，具有：主轴电动机14，其使设置在加工对象上的主轴旋转；检测器15，其对主轴电动机14的位置·转速进行检测；以及主轴控制部16，其基于来自检测器15的位置·转速，对设置在加工对象上的主轴的旋转进行控制。

输入操作部20由键盘、按钮或鼠标等输入单元构成，由用户进行针对数控装置1的指令等的输入、或者加工程序或参数等的输入。显示部30由液晶显示器等显示单元构成，显示通过控制运算部40处理得到的信息。

控制运算部40具有输入控制部41、数据设定部42、存储部43、画面处理部44、解析处理部45、机械控制信号处理部46、PLC(ProgrammableLogicController)电路部47、插补处理部48、加减速处理部49、以及轴数据输出部50。

输入控制部41接受从输入操作部20输入的信息。数据设定部42将由输入控制部41接受的信息存储至存储部43中。例如，在输入的内容是加工程序432的编辑的情况下，使所编辑的内容反映至存储在存储部43中的加工程序432中，在输入参数的情况下，将参数存储至存储部43的参数431的存储区域中。

存储部43对在控制运算部40的处理中使用的参数431、执行的加工程序432、在显示部30中显示的画面显示数据433等信息进行存储。作为参数431，例如能够例示每个刀具的径(半径)、在进行加工时从加工程序上的移动路径(下面，称为程序路径)向实际的刀具的移动路径的偏移的量即校正距离等。作为校正，能够例示刀具长度校正、磨损校正、刃尖R校正、其他旋转方向的校正、或者3维的校正、机械误差的校正等。另外，在存储部43中设置有共享区域434，该共享区域434对除了参数431、加工程序432以外的临时使用的数据进行存储。画面处理部44进行使存储部43的画面显示数据在显示部30中显示的控制。

解析处理部45具有：移动路径生成部451，其读入包含大于或等于1个程序块的加工程序，针对每1个程序块对读入的加工程序进行解析，生成以1个程序块为单位的移动路径；振动指令解析部452，其对加工程序是否包含振动指令进行解析，在包含振动指令的情况下，生成在振动指令中包含的频率和振幅等振动信息；校正路径生成部453，其根据由移动路径生成部451生成的以1个程序块为单位的移动路径，生成实际的刀具的路径即校正路径；以及移动指令生成部454，其根据以1个程序块为单位的校正路径而生成移动指令。此外，在该说明书中，优选在加工程序中包含的振动指令的振幅大于或等于1微米而小于或等于300微米。其原因在于，如果振幅小于1微米，则切削效率变差，另外伺服系统变得不能进行响应，如果振幅大于300微米，则可能产生机械振动。另外，优选频率大于或等于10Hz而小于或等于300Hz。其原因在于，如果频率小于10Hz，则得不到振动切削的效果，如果大于300Hz，则伺服系统变得不能进行响应。

由移动路径生成部451生成的移动路径一般表示按照其命令进行加工后的加工对象的轮廓的轨迹。为了得到上述的加工对象的轮廓，利用刀具进行切削，但使刀具相对于加工对象移动时的刀具的基准位置(例如刀具的中心位置)的轨迹与上述移动路径不同。其原因在于，刀具的基准位置和刀尖的位置不一致。因此，在实际的加工中，利用刀具的基准位置和刀尖的位置的差即校正距离，将作为加工对象的轮廓的加工程序的移动路径校正为刀具的基准位置的移动路径即校正路径，利用该校正路径进行控制。在校正路径生成部453中，进行将该移动路径校正为校正路径的处理。例如，将相对于移动路径上的各点在垂直方向上相距校正距离的点进行连结而得到的路径设为校正路径。此时，在校正路径生成部453中，从加工程序获取在加工中使用的刀具，从存储部43的参数431中获取该刀具的径等的校正距离，生成校正路径。

图2是表示校正路径的一个例子的图。如图2(a)所示，将从程序路径P11上的各点在垂直方向上移动校正距离d后的点进行连结而得到的路径成为校正路径P12。该校正路径P12成为刀具的实际的移动路径，由此，加工对象具有由程序路径P11所示的轮廓。在程序路径P11中包含曲线，或者在程序路径P11包含角部等的情况下，有时程序路径P11和校正路径P12的长度不同。另外，如图2(b)所示，有时将程序路径P11仅单纯地平行移动校正距离d而得到的路径作为校正路径P12。在该情况下，程序路径P11和校正路径P12的长度相等。此外，在实施方式1中，也可以在刀具的基准位置和刀尖之间存在距离的情况下不生成校正路径，例如在新产品状态下的刀具的刀尖是锐利的，但随着使用而产生磨损，其位置与新产品状态相比出现差异等情况下生成校正路径。

机械控制信号处理部46，在由解析处理部45读入辅助指令的情况下，将辅助指令已被指令的情况向PLC电路部47通知，其中，辅助指令作为除了使数控轴(驱动轴)动作的指令以外的使机械动作的指令。PLC电路部47如果从机械控制信号处理部46接收到受到辅助指令已被指令的情况的通知，则执行与该辅助指令相对应的处理。

插补处理部48具有：指令移动量计算部481，其利用解析处理部45解析得到的校正路径，计算以单位时间(插补周期)移动的移动量即指令移动量；校正路径上振动移动量计算部482，其基于来自振动指令解析部452的振动信息，计算用于使刀具或加工对象在校正路径上振动的单位时间的移动量即校正路径上振动移动量；移动量合成部483，其计算对每单位时间的指令移动量和校正路径上振动移动量进行合成得到的合成移动量；以及合成移动量分解部484，其根据每单位时间的合成移动量而计算各驱动轴的移动量，以使得经过校正路径内。

加减速处理部49将从插补处理部48输出的各驱动轴的合成移动量按照预先指定的加减速模式变换为考虑到加减速后的每单位时间的移动指令。轴数据输出部50将利用加减速处理部49处理得到的每单位时间的移动指令输出至对各驱动轴进行控制的伺服控制部13X、13Z、…。

为了一边使刀具或加工对象振动一边进行加工，如上述所述，在进行加工时，使加工对象和刀具相对地移动即可。图3是示意性地表示进行车削加工的实施方式1所涉及的数控装置的轴的结构的图。在该图中设置有在纸面内正交的Z轴和X轴。图3(a)是将加工对象61固定，例如仅使进行车削加工的车削加工用刀具即刀具62在Z轴和X轴方向上移动的情况，图3(b)是使加工对象61在Z轴方向上移动，使刀具62在X轴方向上移动的情况。在上述任意情况下，通过在进行移动的对象(加工对象61和/或刀具62)上设置伺服电动机11，从而均能够进行在下面所说明的处理。

图4是示意性地表示实施方式1所涉及的加工方法的图。在这里，示出下述情况，即，在纸面内设置有正交的Z轴和X轴，一边沿该ZX面内的移动路径使刀具62和加工对象相对地移动一边进行加工。

移动路径P11示出程序路径。在刀具62中，在作为基准位置的中心位置62a和用于车削出加工对象的轮廓的刀尖位置62b(与加工对象接触的刀具的位置)之间相距校正距离d。因此，校正路径P12设定在相对于程序路径P11向X轴的负方向错开校正距离d的位置处。

并且，在沿校正路径P12使刀具62的中心位置62a相对于加工对象相对地移动时，使刀具62以追踪校正路径P12的方式振动。由此，能够进行以程序路径P11的位置作为轮廓的加工。此外，所谓使刀具62振动的记载，是指刀具62相对于加工对象61的相对运动，实际上也可以如图3所示，使刀具62和加工对象61中的某一个运动。下面的说明也是同样的。

图5是表示实施方式1所涉及的加工程序的一个例子的图。加工程序不断地以行(程序块)为单位进行读入并执行。该加工程序中的行402的“G00X20.0Z0.0；”是定位的指令，行403的“G01X20.0Z30.0；”是直线插补的指令，是在一般的数控装置中使用的指令。

另一方面，行401的“G200F50A0.03；”和行404的“G201；”是对该实施方式1的振动切削进行指示的指令，是新设置的指令。在这里，指令“G200”表示振动切削的开始，指令“G201”表示振动切削的结束。另外，“F”和其后的数值表示振动的频率(Hz)，“A”和其后的数值表示振动的振幅(例如mm)。此外，这是一个例子，表示振动切削的开始和结束、振动的频率和振幅的符号也可以是其他的形式，关于频率和振幅的指令值，可以是任意的数值，但为了在曲线路径上高精度地振动，另外，为了通过振动将由于切削而产生的切屑截断得较细，一般指示微小的振动(振幅小于或等于几百毫米且频率小于或等于几百Hz)。此外，在该例子中，示出了在加工程序中指定振动条件的情况，但也可以不在加工程序中指定振动条件。

下面，对实施方式1的数控装置所涉及的加工方法进行说明。图6是表示实施方式1所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

首先，通过解析处理部45的移动路径生成部451，根据加工程序生成包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的程序路径，通过校正路径生成部453，利用参数与实际的刀具的基准位置相匹配地生成对程序路径进行校正而得到的校正路径。并且，通过移动指令生成部454，生成具有校正路径的移动指令，输出至插补处理部48。该校正例如是基于刀具的基准位置和刀尖之间的校正距离、或者考虑由于刀尖的磨损而产生的位置偏差量后的校正距离而进行的。另外，通过振动指令解析部452，将包含加工程序中所包含的频率和振幅在内的振动条件输出至插补处理部48。由此，插补处理部48获取从解析处理部45输出的移动指令和振动条件(步骤S11)。

然后，插补处理部48的指令移动量计算部481根据基于校正路径而生成的移动指令，计算每单位时间(插补周期)的指令移动量(根据移动指令所指示的移动量)(步骤S12)。这根据直线插补、圆弧插补等种类的不同，通过预定的方法求出。

之后，校正路径上振动移动量计算部482计算每单位时间的通过振动而实现的移动量即校正路径上振动移动量(步骤S13)。校正路径上振动移动量是通过以下方式求出的，即，假定获取到的振动条件(频率、振幅)的基本振动波形，求出与本次的插补时刻相对应的基本振动波形上的位置，作为与前次插补时刻时的位置之间的差而求出与本次插补时刻相对应的校正路径上振动移动量。作为基本振动波形，能够例示正弦波或矩形波等。

然后，移动量合成部483计算对指令移动量和校正路径上振动移动量进行合成而得到的合成移动量(步骤S14)。在这里，设为将指令移动量与校正路径上振动移动量相加。

之后，合成移动量分解部484计算将每单位时间的合成移动量分解为各驱动轴的成分的轴移动量，以使得经过校正路径内(步骤S15)。并且，计算得到的轴移动量经由轴数据输出部50输出至各驱动轴的伺服控制部13(步骤S16)。

此外，在步骤S14中，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，会加工至不期望的区域为止。因此，也可以以下述方式对合成移动量进行校正，即，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，使合成移动量的终点的位置到达至加工开始点为止，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，使合成移动量的终点达到至加工结束点为止。

之后，指令移动量计算部481对已指示完成的指令移动量的到此为止的合计值是否小于目标移动量进行判定(步骤S17)。在指令移动量的合计值小于目标移动量的情况(步骤S17为Yes的情况)下，处理返回至步骤S12，重复执行上述的处理。另一方面，在指令移动量的合计值达到了目标移动量的情况(步骤S17为No的情况)下，由于加工进行至目标位置为止，因此结束处理。

图7是表示校正路径为圆弧状的情况下的X轴和Z轴的指令位置的图。如图7(a)所示，以在纸面内设置Z轴和X轴，在ZX平面内使刀具62相对于加工对象描绘出圆弧状的校正路径的方式，使刀具62或加工对象的位置不断地移动。在进行该加工时，以振动的位置相对于时间描绘出正弦波的方式施加振动。在加工开始点P0处，刀具62相对于加工对象的移动方向为Z轴方向，在加工结束点P1处，刀具62相对于加工对象的移动方向为X轴方向。因此，在加工开始时，振动仅有Z轴方向的成分，而没有X轴方向的成分。随着刀具62在校正路径上行进，振动的各驱动轴方向的成分以下述方式变化，即，在Z轴方向上逐渐减小，在X轴方向上逐渐增大。并且，在加工结束时，振动仅在X轴方向上，而没有Z轴方向上的成分。如上所述，振动角度与刀具62的移动方向相对应地变化的情况在图7(b)和(c)中示出。

在该实施方式1中，在加工程序中设置有振动切削的指令，该振动切削的指令规定出加工中沿移动路径施加的振动的频率和振幅，根据基于加工程序中的移动指令的程序路径，基于校正信息生成刀具62的基准位置相对于加工对象的轨迹即校正路径，针对该校正路径上的加工，施加沿校正路径的振动。由此，能够防止切削校正路径以外的位置，或者防止过度地切削加工对象。此时，通过将沿校正路径的振动设为振幅小于或等于几百微米且频率小于或等于几百Hz的低频振动，从而能够通过振动将由于切削而产生的切屑截断得较细。

另外，在合成移动量从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，以合成移动量的终点到达至加工开始点为止的方式对合成移动量进行校正，另外，在合成校正量从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，以合成移动量的终点到达至加工结束点为止的方式，对合成移动量进行校正。由此，具有不会将加工开始位置和加工结束位置加工得伸出的效果。

并且，由于在加工程序中记述进行振动切削的指令，因此控制运算部40不需要保存与在加工时施加的振动有关的表格，另外具有能够节省向表格中输入与振动有关的加工条件的工作量的效果。另外，由于在插补处理时附加振动，因此和与插补处理相比在以较大的周期执行的处理(例如程序的解析处理)中附加振动的情况相比，具有能够产生更高频率的振动而进行加工的效果。

实施方式2

图8是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。该数控装置1与实施方式1相比，解析处理部45和插补处理部48的结构不同。

解析处理部45不包含实施方式1的移动路径生成部451和校正路径生成部453，还具有追加指令生成部455，其对读入的1个程序块中是否包含利用数控装置1自动地生成路径的指示(以下称为路径生成指示)进行解析，在包含路径生成指示的情况下，按照该路径生成指示生成追加指令。另外，移动指令生成部454读入包含大于或等于1个程序块的加工程序，针对每1个程序块对读入的加工程序进行解析，生成以1个程序块为单位进行移动的移动指令。

插补处理部48不包含实施方式1的校正路径上振动移动量计算部482，还具有：通常路径上振动移动量计算部485，其基于来自振动指令解析部452的振动信息，计算通常路径上振动移动量，该通常路径上振动移动量是由移动指令生成部454规定的程序路径上的用于使刀具或加工对象振动的单位时间的移动量；以及追加路径上振动移动量计算部486，其基于来自振动指令解析部452的振动信息，计算追加路径上振动移动量，该追加路径上振动移动量是由追加指令生成部455规定的追加路径上的用于使刀具或加工对象振动的单位时间的移动量。

另外，移动量合成部483利用由指令移动量计算部481计算得到的指令移动量、由通常路径上振动移动量计算部485计算得到的通常路径上振动移动量、以及由追加路径上振动移动量计算部486计算得到的追加路径上振动移动量，计算合成移动量。具体来说，针对与由移动指令生成部454规定的程序路径相对应的指令移动量，利用通常路径上振动移动量进行合成，针对与由追加指令生成部455规定的追加路径相对应的指令移动量，利用追加路径上振动移动量进行合成。此外，对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号，省略其说明。

下面，对实施方式2的数控装置所涉及的加工方法进行说明。图9是表示实施方式2所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

首先，通过解析处理部45的移动指令生成部454，将具有包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的程序路径的移动指令从加工程序输出至插补处理部48，另外，通过追加指令生成部455，将具有包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的追加路径的追加指令输出至插补处理部48。作为追加指令，是在加工程序中存在包含路径生成指示的程序块的情况下，由追加指令生成部455以将路径生成指示传送至插补处理部48的形式进行指令化而成的。另外，通过振动指令解析部452，将含有加工程序中所包含的频率和振幅在内的振动条件输出至插补处理部48。由此，插补处理部48获取从解析处理部45输出的移动指令和振动条件(步骤S51)。

然后，插补处理部48的指令移动量计算部481根据移动指令和追加指令，计算每单位时间(插补周期)的指令移动量(根据移动指令和追加指令所指示的移动量)(步骤S52)。这根据直线插补、圆弧插补等种类的不同，通过预定的方法求出。

之后，通常路径上振动移动量计算部485针对根据移动指令得到的程序路径，计算每单位时间的通过振动而实现的移动量即通常路径上振动移动量，追加路径上振动移动量计算部486针对根据追加指令得到的追加路径，计算每单位时间的通过振动而实现的移动量，即追加路径上振动移动量(步骤S53)。通常路径上振动移动量和追加路径上振动移动量是通过以下方式求出的，即，假定获取到的振动条件(频率、振幅)的正弦波，求出与本次的插补时刻相对应的正弦波上的位置，作为与前次插补时刻时的位置之间的差而求出与本次插补时刻相对应的振动移动量。

然后，移动量合成部483计算对指令移动量、通常路径上振动移动量以及追加路径上振动移动量进行合成而得到的合成移动量(步骤S54)。在这里，将移动指令中包含的程序路径上的指令移动量与通常路径上振动移动量相加，将追加指令中包含的追加路径上的指令移动量与追加路径上振动移动量相加。

之后，合成移动量分解部484以经过将程序路径和追加路径接合而成的移动路径内的方式，计算将每单位时间的合成移动量分解为各驱动轴的成分的轴移动量(步骤S55)。并且，计算得到的轴移动量经由轴数据输出部50输出至各驱动轴的伺服控制部13(步骤S56)。

此外，在步骤S54中，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，会加工至不期望的区域为止。因此，也可以以下述方式对合成移动量进行校正，即，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，使合成移动量的终点的位置到达至加工开始点为止，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，使合成移动量的终点到达至加工结束点为止。

之后，指令移动量计算部481对已指示完成的指令移动量的到此为止的合计值是否小于目标移动量进行判定(步骤S57)。在指令移动量的合计值小于目标移动量的情况(步骤S57为Yes的情况)下，处理返回至步骤S52，重复执行上述的处理。另一方面，在指令移动量的合计值达到了目标移动量的情况(步骤S57为No的情况)下，由于加工进行至目标位置为止，因此结束处理。

图10是示意性地表示实施方式2所涉及的加工方法的图，(a)是表示加工程序的一个例子的图，(b)是表示在执行了(a)的加工程序的情况下的移动路径的图，(c)是表示在执行(a)的加工程序时的各轴上的振动状态的图。在图10(a)所示的加工程序中，在从X＝xb、Z＝0切削至X＝xb、Z＝zb为止，然后切削至X＝0、Z＝zb为止的移动路径中，表示对角部部分(X＝xb、Z＝zb附近)进行倒角的情况。另外，与实施方式1相同地，规定有在移动时施加振动的加工。

图10(a)中的移动路径在图10(b)中示出。在图10(a)的加工程序中，指示出在X＝xb、Z＝zb附近进行倒角加工。因此，利用由Pa1、Pa2、Pa3示出移动路径。其中，Pa1、Pa3是图10(a)的加工程序中的指令中明示的通常的程序路径。另一方面，Pa2在图10(a)的加工程序中未示出，是根据基于路径生成指示“C”而由追加指令生成部455生成的追加指令所生成的追加路径。

在实施方式2中，在程序路径Pa1、Pa3中，一边施加沿程序路径的振动一边进行加工，并且，在追加路径Pa2中，也一边施加沿追加路径的振动一边进行加工。该状态在图10(c)中示出。由于程序路径Pa1是沿Z轴的加工，因此仅在X轴方向上振动。在追加路径Pa2中，进行Z轴方向和X轴方向的两个方向的振动。并且，由于程序路径Pa3是沿X轴的加工，因此仅在Z轴方向上振动。如上所述，针对基于在加工程序中未明示的、由追加指令生成部455生成的追加指令的追加路径，也能够附加振动。

在实施方式2中，在加工程序中存在路径生成指示的情况下，也针对按照该路径生成指示生成的追加路径而生成振动。由此，具有下述效果，即，在加工程序中存在由用户指定的路径以外的路径的情况下，也能够进行伴随振动的加工。

实施方式3

在实施方式1中对下述情况进行了说明，即，根据由加工程序规定的移动路径，考虑到刀具的径等的校正距离，生成刀具的基准位置相对于加工对象的轨迹即校正路径，对该校正路径施加振动。另外，在实施方式2中对下述情况进行了说明，即，在加工程序中包含路径生成指示的情况下，基于路径生成指示生成追加指令，对根据该追加指令所指示的追加路径施加振动。另一方面，在实际的加工中，在根据由移动指令规定的程序路径生成校正路径时，有时在校正路径间必须插入新的路径。在实施方式3中对下述数控装置进行了说明，即，能够针对校正路径和插入至这些校正路径间的插入路径进行伴随振动的加工，该校正路径是对由移动指令或追加指令规定的路径进行校正而得到的。

图11是表示实施方式3所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。该数控装置与实施方式1相比，解析处理部45和插补处理部48的结构不同。

解析处理部45在实施方式1的结构的基础上还具有：追加指令生成部455，其对读入的1个程序块中是否包含路径生成指示进行解析，在包含路径生成指示的情况下，按照该路径生成指示生成追加指令；以及追加路径生成部456，其生成根据追加指令所指示的移动路径即追加路径。

另外，校正路径生成部453基于程序路径和追加路径，利用校正距离d生成校正路径。并且，校正路径生成部453对在加工程序中是否含有对刃尖R校正等在加工程序中未规定的路径进行插入的模式(以下称为路径插入模式)进行解析，在包含路径插入模式的情况下，基于路径插入模式生成在加工程序中未规定的新的插入路径，进行生成校正路径的处理。

图12是表示新路径的插入的一个例子的图。在这里，示出对程序路径P11中的路径的朝向的拐点进行刃尖R校正的情况。具体来说，针对程序路径P11利用校正距离d进行校正，生成路径Pa1、Pa3、Pa5。但是，在该校正路径的生成处理中，路径Pa1的端部A1和路径Pa3的端部A2之间、路径Pa3的端部A3和路径Pa5的端部A4之间不连结。在这里，通过刃尖R校正在端部A1和端部A2之间插入路径Pa2，在端部A3和端部A4之间插入路径Pa4。其结果，生成由路径Pa1～Pa5构成的校正路径P12。

插补处理部48还具有追加路径上振动移动量计算部486，其基于来自振动指令解析部452的振动信息，计算用于使刀具或加工对象在与由追加指令规定的追加路径相对应的校正路径上进行振动的单位时间内的移动量即追加路径上振动移动量。

另外，校正路径上振动移动量计算部482基于来自振动指令解析部452的振动信息，计算用于使刀具或加工对象在由校正路径生成部453生成的校正路径中的不与追加路径相对应的路径上进行振动的单位时间内的移动量即追加路径上振动移动量。在这里，在校正路径中的不与追加路径相对应的路径中，包含利用校正距离对程序路径进行校正而得到的路径、以及基于路径插入模式生成的插入路径。

移动量合成部483利用由指令移动量计算部481计算得到的指令移动量、由校正路径上振动移动量计算部482计算得到的校正路径上振动移动量、以及由追加路径上振动移动量计算部486计算得到的追加路径上振动移动量，对合成移动量进行计算。具体来说，针对与校正路径中的不与追加路径相对应的路径有关的指令移动量，利用校正路径上振动移动量进行合成，针对与校正路径中的与追加路径相对应的路径有关的指令移动量，利用追加路径上振动移动量进行合成。此外，对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号，省略其说明。

下面，对实施方式3的数控装置所涉及的加工方法进行说明。图13是表示实施方式3所涉及的伴随振动的插补处理的一个例子的流程图。

首先，通过解析处理部45的移动路径生成部451，根据加工程序生成包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的程序路径。另外，通过追加指令生成部455生成包含刀具和/或加工对象的位置和速度在内的追加指令，然后生成程序上的移动路径即追加路径。并且，通过校正路径生成部453，利用参数与实际的刀具的基准位置相匹配地生成对程序路径和追加路径进行校正而得到的校正路径。此时，在加工程序中存在路径插入模式的情况下，向校正路径中插入新的插入路径。并且，通过移动指令生成部454生成与校正路径有关的移动指令，并输出至插补处理部48。另外，通过振动指令解析部452，将含有加工程序中所包含的频率和振幅在内的振动条件输出至插补处理部48。由此，插补处理部48获取从解析处理部45输出的移动指令和振动条件(步骤S71)。

然后，插补处理部48的指令移动量计算部481根据基于校正路径而生成的移动指令，计算每单位时间(插补周期)的指令移动量(根据移动指令所指示的移动量)(步骤S72)。这根据直线插补、圆弧插补等种类的不同，通过预定的方法求出。

之后，校正路径上振动移动量计算部482针对校正路径中的不与追加路径相对应的路径，计算每单位时间的通过振动而实现的移动量即校正路径上振动移动量，追加路径上振动移动量计算部486针对校正路径中的与追加路径相对应的路径，计算每单位时间的通过振动而实现的移动量即追加路径上振动移动量(步骤S73)。校正路径上振动移动量和追加路径上振动移动量是通过以下方式求出的，即，假定获取到的振动条件(频率、振幅)的正弦波，求出与本次的插补时刻相对应的正弦波上的位置，作为与前次插补时刻时的位置之间的差而求出与本次插补时刻相对应的振动移动量。

然后，移动量合成部483计算对指令移动量、校正路径上振动移动量以及追加路径上振动移动量进行合成而得到的合成移动量(步骤S74)。在这里，将校正路径中的不与追加路径相对应的路径的指令移动量与校正路径上振动移动量相加，将校正路径中的与追加路径相对应的路径的指令移动量与追加路径上振动移动量相加。

之后，合成移动量分解部484以经过校正路径内的方式，计算将每单位时间的合成移动量分解为各驱动轴的成分的轴移动量(步骤S75)。并且，计算得到的轴移动量经由轴数据输出部50输出至各驱动轴的伺服控制部13(步骤S76)。

此外，在步骤S74中，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，会加工至不期望的区域为止。因此，也可以以下述方式对合成移动量进行校正，即，在合成移动量的终点的位置从加工开始位置起位于加工方向的相反侧的情况下，使合成移动量的终点的位置到达至加工开始点为止，或者在合成移动量的终点从加工结束位置起经过至加工方向侧的情况下，使合成移动量的终点到达至加工结束点为止。

之后，指令移动量计算部481对已指示完成的指令移动量的到此为止的合计值是否小于目标移动量进行判定(步骤S77)。在指令移动量的合计值小于目标移动量的情况(步骤S77为Yes的情况)下，处理返回至步骤S72，重复执行上述的处理。另一方面，在指令移动量的合计值达到了目标移动量的情况(步骤S77为No的情况)下，由于加工进行至目标位置为止，因此结束处理。

图14是示意性地表示实施方式3所涉及的加工方法的图，(a)是表示加工程序的一个例子的图，(b)是表示在执行了(a)的加工程序的情况下的移动路径的图。在图14(a)所示的加工程序中，在从X＝xa、Z＝0切削至X＝xa、Z＝za为止，然后切削至X＝xb、Z＝za为止的路径中，表示对角部部分(X＝xa、Z＝za附近)进行倒角、并进一步在进行倒角后的部分的两端部附近进行刃尖R校正的情况。另外，与实施方式1相同地，规定有在移动时施加振动的加工。

图14(a)中的程序路径及校正路径在图14(b)中示出。首先，计算程序路径P11。具体来说，根据加工程序生成路径Pa01、Pa03。另外，由于加工程序中包含倒角指示，因此通过追加指令生成部455生成倒角的追加指令。并且，通过追加路径生成部456生成按照倒角的追加指令而生成的追加路径Pa02。因此，程序路径P11由Pa1、Pa2、Pa3构成。

然后，根据程序路径P11生成校正路径P12。具体来说，对程序路径P11利用校正距离d进行校正，生成与路径Pa01、Pa02、Pa03相对应的路径Pa1、Pa3、Pa5。在该状态下，路径Pa1的端部A1和路径Pa3的端部A2之间、以及路径Pa3的端部A3和路径Pa5的端部A4之间没有路径。之后，通过刃尖R校正在端部A1和端部A2之间插入路径Pa2，在端部A3和端部A4之间插入路径Pa4。其结果，生成由路径Pa1～Pa5构成的校正路径P12。

并且，校正路径上振动移动量计算部482针对不与追加路径Pa02相对应的路径Pa1、Pa2、Pa4、Pa5而计算校正路径上振动移动量，追加路径上振动移动量计算部486针对与追加路径Pa02相对应的路径Pa3而计算追加路径上振动移动量。并且，它们与指令移动量进行合成。

在实施方式3中，在加工程序中包含路径插入模式的情况下，生成将校正得到的路径的端部之间连结的插入路径，在校正得到的路径之间插入插入路径而生成校正路径，针对该校正路径也生成振动。另外，在加工程序中还包含路径生成指示的情况下，针对按照该路径生成指示生成的追加路径也生成振动。由此，具有下述效果，即，即使在校正路径上存在利用加工程序由用户指定的路径以外的路径的情况下，也能够遍及校正路径整体地进行伴随振动的加工。

此外，上述的实施方式1～3也适用于钻孔加工。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的数控装置适用于利用加工程序进行的工作机械的数控。

标号的说明

1数控装置，10驱动部，11伺服电动机，12检测器，13伺服控制部，13XX轴伺服控制部，13ZZ轴伺服控制部，14主轴电动机，15检测器，16主轴控制部，20输入操作部，30显示部，40控制运算部，41输入控制部，42数据设定部，43存储部，44画面处理部，45解析处理部，46机械控制信号处理部，47PLC电路部，48插补处理部，49加减速处理部，50轴数据输出部，61加工对象，62刀具，62a中心位置，62b刀尖位置，431参数，432加工程序，433画面显示数据，434共享区域，451移动路径生成部，452振动指令解析部，453校正路径生成部，454移动指令生成部，455追加指令生成部，456追加路径生成部，481指令移动量计算部，482校正路径上振动移动量计算部，483移动量合成部，484合成移动量分解部，485通常路径上振动移动量计算部，486追加路径上振动移动量计算部。

Claims (4)

1.一种数控装置，其通过设置于刀具及加工对象中的至少某一个上的大于或等于2个的驱动轴，一边使所述刀具和所述加工对象相对地移动，一边进行所述加工对象的加工，

该数控装置的特征在于，具有：

校正路径生成单元，其为了在所述加工对象上形成加工程序上的移动路径，生成利用校正距离对所述加工程序上的移动路径进行校正而得到的校正路径；

移动指令生成单元，其生成使所述刀具的基准位置相对于所述加工对象在所述校正路径上相对地移动的移动指令；

振动指令解析单元，其获取使所述刀具的基准位置相对于所述加工对象沿所述校正路径相对地振动的振动条件；

指令移动量计算单元，其计算单位时间的根据所述移动指令所指示的移动量即指令移动量；

校正路径上振动移动量计算单元，其利用所述振动条件计算校正路径上振动移动量，该校正路径上振动移动量是与所述移动指令相对应的时刻下的所述单位时间的通过振动而实现的移动量；以及

移动量合成单元，其对所述指令移动量和所述校正路径上振动移动量进行合成而计算合成移动量，以从成为所述合成移动量的计算基准的位置起移动所述合成移动量后的位置位于所述校正路径上的方式，求出所述单位时间内的移动量。

2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，还具有：

追加指令生成单元，其在所述加工程序中包含生成追加路径的路径生成指示的情况下，基于所述路径生成指示生成追加指令；以及

追加路径上振动移动量计算单元，其利用所述振动条件计算追加路径上振动移动量，该追加路径上振动移动量是与所述追加指令相对应的时刻下的所述单位时间的通过振动而实现的移动量。

3.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，

还具有追加路径生成单元，其根据所述追加指令生成所述追加路径，

所述校正路径生成单元还具有下述功能，即，如果由所述追加路径生成单元生成所述追加路径，则利用所述校正距离对所述追加路径进行校正，

所述移动量合成单元，在与所述校正后的追加路径相对应的路径上，对所述指令移动量和所述追加路径上振动移动量进行合成，在除了所述校正后的追加路径以外的路径上，对所述指令移动量和所述校正路径上振动移动量进行合成，计算所述合成移动量。

4.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述校正路径生成单元对在所述加工程序中是否含有对未规定的路径进行插入的路径插入模式进行解析，在不包含所述路径插入模式的情况下，在生成所述校正路径时生成插入路径，

所述校正路径上振动移动量计算单元针对与包含所述插入路径在内的所述校正路径相对应的所述移动指令，计算所述校正路径上振动移动量，

所述移动量合成单元利用包含所述插入路径在内的所述校正路径，对所述指令移动量和所述校正路径上振动移动量进行合成。