CN105182902B - 数值控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数值控制装置，控制使用反复执行相同的动作的周期动作循环来使工件或者工具移动从而进行加工的机床。该数值控制装置对与周期动作循环叠加的叠加循环的执行周期单位的指令数据进行存储，并且，按与周期动作循环的执行的时机同步地按执行周期合成该叠加循环的指令数据。

Description

数值控制装置

技术领域

本发明涉及数值控制装置，特别是涉及具有如下功能的数值控制装置：通过周期性的循环动作来加工被加工物。

背景技术

在数值控制装置(CNC)中，例如，在对设置为纵向的气缸的内部进行磨削时，在通过高速循环加工而使旋转轴与磨具的切入方向的轴高速运动、进行使磨具沿着气缸内壁的形状移动的加工时等，使用了高速循环加工控制的技术。

为了进行高速循环加工，将加工形状变换为高速循环加工数据而存储到数值控制装置内的变量区域，通过NC程序指令调用高速循环加工数据，从高速循环加工数据读出作为每一个执行周期的指令数据的分配数据从而执行高速循环加工。

图6是现有技术中的高速循环加工数据的示例。

如图6所示，高速循环加工数据由标题和分配数据构成，在标题中定义了循环的重复次数、数据数量、分配数据的开始号码，按轴准备由标题指定的数量的分配数据。

并且，在图7中，使用加工机的控制轴的分配数据与时间的图表来表示分配数据与集合多个分配数据制作出的一循环的循环数据的关系。

作为与所述的高速循环加工相关的现有技术，例如在日本特开2010-009094号公报中提出了如下技术：使反复执行相同的动作进行周期动作的高速循环加工的移动量与NC程序指令叠加。该专利文献所公开的技术如图8所示是使基于高速循环加工的周期动作与基于NC程序的任意动作叠加的技术。

所述专利文献所记载的技术对于使预先设定的周期动作与NC程序指令叠加是有效的，但是在想针对周期动作的一周期中的某个特定位置下达用于校正加工误差的指令时，难以通过NC程序在周期动作的特定时刻每次同步地进行指令。因此，以往通过以下的过程来校正加工误差。

(1)通过没有包含校正数据的高速循环加工数据来进行第一次的加工。

(2)测定校正数据。

(3)制作出包含所述(2)的校正数据的高速循环加工数据。

(4)通过所述(3)的高速循环加工数据来进行第二次的加工。

图9表示周期动作与校正数据。这样，在对与周期动作的一周期对应的加工误差进行校正时，以往存在如下问题：制作包含校正数据的高速循环加工数据花费工夫、不得不进行两次加工。

并且，作为与高速循环加工相关联的其他现有技术，例如在国际公开第2004/102290号提出了如下技术：使斩波动作的移动数据与轮廓控制的移动数据叠加的技术、以及对斩波动作的控制轴的伺服延迟进行校正的技术。

其中，所述专利文献所记载的技术是如下技术：通过执行斩波动作起动指令而开始，并且在内部计算出校正伺服延迟的校正量，由于不能进行任意时刻的叠加开始和任意的校正量的设定，因此在对与周期动作的一周期对应的加工误差进行校正时不能应用。

发明内容

因此，本发明的目的在于鉴于上述现有技术的问题点而提供一种数值控制装置，其实现了如下方法：使校正数据等的指令与周期动作循环中的特定时机同步地叠加。

本发明涉及的数值控制装置控制使用反复执行相同的动作的周期动作循环来使工件或者工具移动从而进行加工的机床，所述数值控制装置的特征在于，所述数值控制装置具有：叠加循环存储部，其对与所述周期动作循环叠加的叠加循环的执行周期单位的指令数据进行存储；以及叠加循环合成部，其与所述周期动作循环的执行的时机同步地按执行周期合成所述叠加循环的指令数据。

本发明涉及的数值控制装置还能够具有：叠加循环选择部，其与周期动作循环的执行的时机同步地开始叠加循环的叠加。

也可以是：所述叠加循环存储部对一个或者多个叠加循环进行存储，并且，所述叠加循环选择部能够选择出一个或者多个要叠加的叠加循环。

也可以是：所述数值控制装置还具有：变更部，其在执行周期动作循环过程中对所述叠加循环存储部的叠加循环的指令数据进行变更。

通过本发明，能够提供一种数值控制装置，其与周期动作循环中的执行的时机同步地进行叠加校正数据等指令的控制。

附图说明

根据参照附图进行的以下的实施例的说明，可以明确本发明的上述以及其它目的以及特征。这些附图中：

图1是表示本发明涉及的数值控制装置的一实施方式的要部的框图。

图2是表示设定周期动作循环与叠加循环的高速循环加工数据的一例的图。

图3是表示图1的数值控制装置中的叠加循环选择部与叠加循环合成部执行的处理的过程的流程图。

图4是表示图1的数值控制装置执行叠加循环时的叠加动作的示例的时间图。

图5是表示图1的数值控制装置在任意时刻执行多个叠加循环时的叠加动作的示例的时间图。

图6是表示现有技术中的高速加工循环数据的图。

图7是表示现有技术中的分配数据与一周期动作的关系的图。

图8是表示现有技术涉及的叠加动作的图。

图9是表示现有技术中的周期动作与校正数据的图。

具体实施方式

首先，使用图1的框图来说明本发明涉及的数值控制装置的一实施方式。

数值控制装置10具有：指令程序解析部11、插补部12、插补后加速减速部13、以及伺服电动机控制部14。指令程序解析部11读出存储于存储器(未图示)的NC程序指令20，对读出的该NC程序指令20进行解析从而取得移动指令。插补部12根据指令程序解析部11解析而得的移动指令而进行决定沿着动作路径的多个插补点的插补处理。插补后加速减速部13在插补部12进行的插补处理结束之后执行加速减速处理，以便将以预定限度的加速度指定平滑的速度变化的移动指令输出至伺服电动机控制部14。伺服电动机控制部14根据插补后加速减速部13的输出驱动伺服电动机30，使工件与工具相对移动。

数值控制装置10具有高速循环加工数据取得部15作为用于进行高速循环加工的部分。在进行高速循环加工时，高速循环加工数据取得部15从存储器(未图示)取得高速循环加工数据，从该取得的高速循环加工数据生成移动数据并输出至指令程序解析部11。指令程序解析部11不经由插补部12与插补后加速减速部13而将从高速循环加工数据取得部15取得的移动数据输出给伺服电动机控制部14，根据该移动数据使工件与工具相对移动。

数值控制装置10为了实现叠加与周期动作循环的叠加循环的功能，还具有：叠加循环存储部16、叠加循环选择部17、以及叠加循环合成部18。

在叠加循环存储部16中存储有叠加循环的叠加数据。叠加循环选择部17在接收到执行叠加循环的叠加控制的信号时，指令叠加循环合成部18使叠加循环与周期动作循环叠加。叠加循环合成部18从叠加循环选择部17接收到使叠加循环与周期动作循环叠加的指令时，制作出合成了从高速循环加工数据取得部15取得的周期动作循环的分配数据和从叠加循环存储部16取得的叠加循环的叠加数据而得的移动数据，并输出给指令程序解析部11。指令程序解析部11不经由插补部12和插补后加速减速部13而将由叠加循环合成部18合成的移动数据输出给伺服电动机控制部14，根据该移动数据使工件与工具相对移动。

接下来，图2表示设定周期动作循环与叠加循环的高速循环加工数据的一例。

叠加循环的叠加数据与周期动作循环的分配数据一起被设定于用于设定高速循环加工动作的高速循环加工数据的变量区域。通过图1的叠加循环存储部16来进行该叠加循环的叠加数据的设定。叠加循环的叠加数据由标题和叠加数据构成。

由于叠加循环的重复次数与数据数量遵照周期动作循环的标题，因此在叠加数据的标题中没有特别定义(作为虚设被定义为0)，在叠加数据的标题中只定义了叠加数据的开始号码。并且，从由叠加数据的开始号码指定的号码准备按每个轴由周期动作循环的标题所指定的数量的叠加数据。

通过图3的流程图来对图1的数值控制装置10的叠加循环选择部17与叠加循环合成部18执行的处理的过程进行说明。关于该处理通过在各插补周期中由指令程序解析部11调用而被执行。以下，对该流程图所使用的各变量进行说明。

叠加循环执行中标识F0是表示是否在执行使叠加循环与当前周期动作循环叠加的处理的标识变量。叠加循环执行中标识F0是1时是执行使叠加循环叠加并输出的处理的状态，叠加循环执行中标识F0是0时是不叠加的状态(初始值是0)。

叠加循环选择信号SSIG是从外部指示是否使叠加循环叠加时所使用的信号，其被从未图示的操作盘输入，或者通过从传感器等输入的信号通过阶梯程序等被处理从而被输入。在叠加循环选择信号SSIG是1时为执行使叠加循环叠加的处理的状态。

插补循环计数器Tp是以周期动作的一周期进行变化的计数器，在周期动作的开始时是1，按每一个插补周期增加1，最大值是插补周期的数据数量Tpmax。例如，在图2所述的周期动作循环的设定例中，Tp取得1～360的值。

移动数据MVp是插补周期计数器Tp中的移动数据。并且，周期动作循环的分配数据PCYCp是插补周期计数器Tp中的周期动作循环的分配数据(例如，在图2所示的周期动作循环的设定例中，Tp＝1时，PCYCp＝10)，叠加循环的叠加数据SCYCp是插补周期计数器Tp中的叠加循环的叠加数据(例如，在图2所示的叠加循环的设定例中，Tp＝1时，SCYCp＝2)。

在开始该处理(叠加循环选择部17与叠加循环合成部18的处理)时，首先判定叠加循环执行中标识F0是否与叠加循环选择信号SSIG一致(步骤S01)。在步骤S01中，在叠加循环执行中标识F0与叠加循环选择信号SSIG不一致时，进行叠加处理的执行状态的切换的判定。在该处理的执行时的插补周期计数器Tp是1时(步骤S02)，即，当前插补周期处于周期动作的开始时的情况下，将叠加循环选择信号SSIG的值设定于叠加循环执行中标识F0(步骤S03)。通过该处理，在各周期动作的开始时，切换叠加循环的叠加处理的开始状态。该步骤S01～S03的处理相当于图1的数值控制装置中的叠加循环选择部17的动作。

接下来，对叠加循环执行中标识F0的值进行判定(步骤S04)，在叠加循环执行中标识F0的值是1时，把将周期动作循环的分配数据PCYCp与叠加循环的叠加数据SCYCp相加而得的值代入到移动数据MVp(步骤S05)。另一方面，在叠加循环执行中标识F0的值是0时，将周期动作循环的分配数据PCYCp的值直接代入到移动数据MVp(步骤S06)。该步骤S04～S06的处理相当于图1的数值控制装置中的叠加循环合成部18的动作。

最后，更新插补周期计数器Tp(增加1)(步骤S07)，在更新而得的插补周期计数器Tp超越插补周期计数器的最大值Tpmax时(步骤S08)，将插补周期计数器Tp的值恢复为1(步骤S09)，结束本插补周期的该处理。

示出实际的示例来对进行所述动作的数值控制装置10的叠加动作进行详细说明。

图4是表示执行叠加循环时的叠加动作的示例的时间图。

在数值控制装置10中，在进行图2所示的周期动作循环的设定时，在周期动作中，反复执行周期动作循环的分配数据(PCYC1～PCYC360)。在一次的插补周期(例如1msec)中执行一个分配数据，在插补周期的计数器n中输出的移动数据MVn是PCYCn(参照图4的上图表)。

在进行所述周期动作的过程中，操作员能够在周期动作中测定加工误差，并将校正该测定的加工误差的数据设定成叠加循环的叠加数据(SCYC1～SCYC360)。操作员经由数值控制装置10的操作盘等输入部或来自外部装置的输入部将叠加循环的叠加数据设定于叠加循环存储部16，例如若对操作盘等进行操作而接通叠加循环选择信号(SSIG)，则从接下来执行周期动作循环的第1个分配数据(PCYC1)时，开始叠加循环，其中所述叠加循环选择信号(SSIG)用于选择是否执行叠加循环。

在执行叠加循环的叠加处理时，通过叠加循环合成部18将叠加循环的叠加数据(SCYC1～SCYC360)合成到移动数据MVn。在执行叠加循环时，插补周期的计数器n的移动数据MVn为MVn＝PCYCn+SCYCn。

分别在周期动作循环与叠加循环中，作为执行间隔的插补周期为恒定的。因此，能够与周期动作循环的执行的时机同步地使叠加循环叠加。由此，能够在一次的加工中进行校正加工误差的加工而无需再制作周期动作循环。

开始叠加循环的时机也能够设定为任意插补周期的计数器n。并且，叠加数据(SCYC1～SCYC360)能够在执行叠加循环过程中变更。

图5是表示以任意时机执行多个叠加循环时的叠加动作的示例的时间图。

在本实施方式的数值控制装置10中，也能够以任意时机执行多个叠加循环。能够制作出以下那样的叠加循环1～3、在工序1中执行叠加循环1、在工序2中执行叠加循环2、3。

叠加循环1：工序1的切入量A

叠加循环2：工序2的切入量B

叠加循环3：加工误差的校正量

在设定成能够像这样选择和切换多个叠加循环的情况下，能够按各个叠加循环设置叠加循环执行中标识F0与叠加循环选择信号SSIG，通过叠加循环选择部17按叠加循环选择叠加处理即可。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，控制使用反复执行相同的动作的周期动作循环来使工件或者工具移动从而进行加工的机床，其特征在于，

所述数值控制装置具有：

叠加循环存储单元，其存储要与所述周期动作循环叠加的叠加循环的执行周期单位的指令数据；

叠加循环选择单元，其若使叠加循环有效则与周期动作循环的执行时机同步地开始叠加循环的叠加，若使叠加循环无效则与周期动作循环的执行时机同步地结束叠加循环的叠加；以及

叠加循环合成单元，其与所述周期动作循环的执行时机同步地按执行周期合成所述叠加循环的指令数据。

2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

所述叠加循环存储单元存储一个或者多个叠加循环，

所述叠加循环选择单元能够选择出一个或者多个要叠加的叠加循环。

3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，

所述数值控制装置还具有：变更单元，其在执行周期动作循环过程中对所述叠加循环存储单元的叠加循环的指令数据进行变更。