CN107390639B - 进行摆动切削的机床的伺服控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够使工作装置执行沿指令路径的摆动动作的工作装置的控制装置。该控制装置控制具备多个控制轴而对作为加工对象的工件进行切削加工的机床，且具备：位置指令获取部，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或针对驱动工件的伺服马达的位置指令；旋转速度获取部，获取切削工具等的旋转速度；摆动振幅计算部，基于位置指令和旋转速度计算摆动振幅；摆动频率计算部，基于旋转速度计算摆动频率；摆动指令计算部，基于摆动振幅和摆动频率计算摆动指令；位置指令存储部，存储基于摆动振幅的指令路径；摆动指令修正部，基于指令路径，对摆动指令进行修正；以及驱动部，基于位置指令和修正后的摆动指令，求出驱动伺服马达的驱动信号并输出。

Description

进行摆动切削的机床的伺服控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及通过多个轴的协调动作而对工件进行切削加工的机床的伺服控制装置及控制方法。
背景技术
目前，已知通过多个轴的协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工的机床。在这种机床中，为了将切削而产生的切屑切碎，存在采用使切削工具和工件相对于加工方向相对摆动的加工方法的情况。
例如，在下记专利文献1中公开了一边使切削工具低频振动，一边进行切削加工的技术。该专利文献1中，具有通过控制切削工具进给驱动马达来使切削工具在两轴方向上低频振动的控制机构，根据工件的转速或切削工具的转速和该工件或切削工具每转一圈的切削工具的进给量，将与工作台上的质量、马达特性等机械特性相应的切削工具进给机构的前进量、后退量、前进速度、后退速度预先表格化，并作为使切削工具在至少两轴方向上同步进行进给动作的能够以25Hz以上的低频率实际工作的数据而存储，基于所存储的该数据，控制上述切削工具进给驱动马达。而且，通过以最佳的振动执行低频振动切削，从而切屑成为粉状，切屑难以缠绕于切削工具。
但是，在该文献1中，以低频率进行的振动(摆动)预先将与马达特性相应的摆动指令表格化，认为难以对应加工条件的变更。
另外，在下记专利文献2中公开了以下技术：生成振动指令，使得能够基于施加的振动条件、例如频率和振幅，施加沿加工路径的振动，将该振动指令叠加于加工指令，并分配至各轴的伺服控制。具体而言，在使工具相对于加工对象沿移动路径相对移动时，使工具以描绘移动路径的方式振动，移动路径含有加工位置和速度，根据具有移动路径的移动指令计算每单位时间(插值周期)的指令移动量(基于移动指令进行的移动量)，使用含有频率和振幅的振动条件，计算与该移动指令对应的时刻的基于该单位时间的振动进行的移动量即振动移动量，对指令移动量和振动移动量进行合成，计算合成移动量，以移动了合成移动量的位置位于曲线移动路径上的方式，求出单位时间内的移动量。而且，记载为根据该方法，无需存储工具的振动条件的表，能够以各种条件进行加工。
但是，在该文献2中，例如，当欲施加高频摆动时，认为指令会变得不严谨。特别是在摆动频率提高而接近指令分配频率的情况下，认为这成为问题。例如，在相对于指令分配频率100Hz，摆动频率为50Hz的情况下，一摆动周期期间产生两点的指令。摆动频率进一步提高，越接近指令分配频率，该倾向越显著，认为难以进行精密的控制。
这样，现有的使用摆动来控制机床的计数中，在利用高的摆动频率的情况下，认为难以进行高精度的摆动控制。因此，本申请发明者为了消除这样的问题而反复潜心研究，研发了能够使伺服马达进行高精度的摆动的改良后的伺服控制装置，做成了其它专利申请(日本特愿2016－066593)。
根据本申请发明者独立开发的改良后的伺服控制装置，基于从上位的控制装置对该伺服控制装置施加分配指令的时刻的指示信息(位置指令、主轴的旋转速度)，做成摆动指令，因此能够进行高精度的摆动指令。但是，在该独立开发的伺服控制装置中，未考虑过去的指令路径而做成摆动指令，因此，在例如圆弧形状的加工地生成使加工路径时刻变化的指令的情况下，也被认为存在不能实现沿路径的摆动的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5033929号公报
专利文献2：日本专利第5599523号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明鉴于该课题而做成，其目的在于提供能够使工作装置执行沿指令路径的摆动动作的工作装置的控制装置。
用于解决课题的方案
(1)本发明的控制装置(例如，后述的伺服控制装置100)用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件(例如，后述的工件10、20)进行切削加工，上述控制装置具备：位置指令获取部(例如，后述的位置指令获取部120)，获取针对驱动切削工具的伺服马达(例如，后述的伺服马达400)的位置指令或者针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；旋转速度获取部(例如，后述的旋转速度获取部118)，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；摆动振幅计算部(例如，后述的摆动指令修正部104)，基于获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；摆动频率计算部(例如，后述的摆动指令修正部104)，基于获取的上述旋转速度计算摆动频率；摆动指令计算部(例如，后述的摆动指令修正部104)，基于计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率计算摆动指令；位置指令存储部(例如，后述的位置指令存储部103)，存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；摆动指令修正部(例如，后述的摆动指令修正部104)，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及驱动部(例如，后述的位置/速度/电流控制部116和加算器106)，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号。
(2)根据(1)记载的控制装置，也可以为了将在上述切削时产生的切屑切碎，上述摆动指令计算部计算用于使上述切削工具和上述工件沿上述切削工具行进的加工路径相对摆动的摆动指令。
(3)根据(1)或(2)记载的控制装置，也可以上述摆动振幅计算部基于获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度，求出上述切削工具或者上述工件的每转一圈的移动量，通过将求出的移动量乘以第一常数倍，从而计算上述摆动振幅。
(4)根据(1)～(3)中任一个记载的控制装置，也可以上述摆动频率计算部通过将获取的上述旋转速度乘以第二常数倍，从而计算上述摆动频率。
(5)根据(1)～(4)中任一个记载的控制装置，也可以上述位置指令存储部至少存储比上述摆动振幅长的指令路径。
(6)根据(1)～(5)中任一个记载的控制装置，也可以上述摆动指令修正部对上述摆动指令进行修正，以使上述切削工具和上述工件沿上述存储的指令路径相对摆动。
(7)根据(3)记载的控制装置，也可以外部的上位装置提供上述第一常数，上述控制装置使用所提供的上述第一常数。
(8)根据(4)记载的控制装置，也可以外部的上位装置提供上述第二常数，上述控制装置使用所提供的上述第二常数。
(9)根据(1)～(8)中任一个记载的控制装置，也可以上述摆动指令计算部基于来自上位的控制装置的信号，开始、中断或者结束上述摆动指令的计算。
(10)根据(1)～(9)中任一个记载的控制装置，也可以上述摆动指令修正部基于来自上位的控制装置的信号，开始、中断或者结束上述摆动指令的修正。
(11)本发明的控制方法用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工，上述控制方法包括：位置指令获取步骤，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或者针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；旋转速度获取步骤，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；摆动振幅计算步骤，根据获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；摆动频率计算步骤，根据获取的上述旋转速度计算摆动频率；摆动指令计算步骤，根据计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率计算摆动指令；位置指令存储步骤，存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；摆动指令修正步骤，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及驱动步骤，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号。
(12)本发明的计算机程序使计算机作为控制装置动作，上述控制装置用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工，上述计算机程序执行以下程序：位置指令获取程序，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或者针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；旋转速度获取程序，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；摆动振幅计算程序，根据获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；摆动频率计算程序，根据获取的上述旋转速度计算摆动频率；摆动指令计算程序，根据计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率计算摆动指令；位置指令存储程序，存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；摆动指令修正程序，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及驱动程序，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号。
发明的效果
根据本发明，即使在对机床的指令向量时刻变化的情况下，也能够在指令路径上进行摆动动作。
附图说明
图1A是表示基于摆动进行的切削加工的状态的说明图。
图1B是表示基于摆动进行的切削加工的状态的说明图。
图2是本实施方式的伺服控制装置的结构块图。
图3是表示本实施方式的伺服控制装置的动作的特征的说明图，其中工件为圆筒。
图4是表示本实施方式的伺服控制装置的动作的流程图。
图中：10、20—工件，12、22—主轴，14、24—切削工具，100—伺服控制装置，102—摆动指令计算部，103—位置指令存储部，104—摆动指令修正部，106—加算器，116—位置/速度/电流控制部，118—旋转速度获取部，120—位置指令获取部，122—位置获取部，200—上位控制装置，300—放大器，400—伺服马达，500—检测器，A—摆动，B—加工方向，C—旋开，D—切削，E—工件剖面的轮廓，F—指令路径，G—摆动指令，H—工具路径(指令路径+摆动指令)，J—修正后的摆动指令，K—工具路径(指令路径+修正后的摆动指令)。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的一例进行说明。
在本实施方式中，对具备多个控制轴的机床的伺服控制装置进行说明。该伺服控制装置是在对作为加工对象的工件进行切削加工的机床中，为了切碎切屑而使切削工具和工件相对摆动，特别是在加工方向上摆动，从而执行断续切削的伺服控制装置。
在本实施方式中，在以基于机床的各轴的位置指令和主轴的转速进行摆动动作的方式驱动机床的伺服马达的伺服控制装置中，提出能够沿指令路径进行摆动的伺服控制装置。
＜摆动动作的原理的说明＞
图1A及图1B是用于进行摆动动作的说明的说明图。
图1A是表示使工件10以主轴12为旋转轴旋转，对其表面用切削工具14进行切削加工的状态的说明图。如该图所示，与主轴12同方向的轴为Z轴，与主轴12正交的轴之一为X轴。切削工具14基于预定的程序对工件10的表面进行切削，该加工例如沿Z轴、或者与Z轴呈预定角度的加工方向B推进。因此，将加工推进的方向称为加工方向B。
在进行这种切削加工时，切削工具14在加工方向B上摆动A。通过该摆动A，例如能够将切屑切断得细小。通过该摆动A，切削工具14在例如加工方向上振动。切削工具14与工件10重复接触/非接触。在切削工具14与工件10接触的情况下，切削工具14在工件10的表面上描绘图1A的切削D的轨迹而移动。另一方面，在切削工具14与工件10未接触的情况下，切削工具14在工件10的表面上描绘图1A的旋开C的轨迹而移动。
通过这样地进行断续的切削，能够将切屑切断得细小、能够有效地冷却切削工具14。
图1B是表示切削工具摆动的其它例的说明图。该图是表示用切削工具24对内部具有空洞的工件20的空洞内部进行切削加工的状态的说明图。在图1B中，切削工具24相对于工件20进行旋转，该轴成为主轴。
即，在本发明中，存在主轴为两种的情况。在图1A中，主轴12是工件10的旋转的轴。在图1B中，主轴22是指切削工具24的旋转的轴。
此外，在图1B中，也与图1A同样地，与主轴22同方向的轴为Z轴，与主轴22正交的轴之一为X轴。切削工具24基于预定的程序对工件10的空洞内部的表面进行切削，该加工与图1A同样地沿加工方向B推进。
在图1B中，切削工具24也在加工方向B上摆动A，切削工具24与工件20重复接触/非接触。在切削工具24与工件20接触的情况下，切削工具24在工件20的表面上描绘图1B的切削D的轨迹而移动。另一方面，在切削工具24与工件20未接触的情况下，切削工具24在工件20的表面上描绘图1B的旋开C的轨迹而移动。
在图1A及图1B中，均说明了切削工具14、24侧摆动的例，但是，也可以构成为工件10、20侧摆动。
在本实施方式中，提出在该摆动动作的控制具有特征的伺服控制装置。基本上，摆动通过在原本的指令添加该摆动的指令，施加至驱动切削工具14(24)等的伺服马达，从而理论上能够实现。但是，如现有技术所说明地，仅考虑该时刻的指令(指令、主轴的旋转速度)来进行摆动指示，这在形成指令向量时刻变化的指令的情况下，也被认为难以沿其路径摆动。例如，存在沿圆弧的加工路径进行加工的情况等。
因此，在本实施方式中，基于对各轴的位置指令和主轴的旋转速度，进行摆动动作。具体而言，基于位置指令和主轴的旋转速度，计算摆动的振幅(摆动振幅)。另外，基于主轴的旋转速度，计算摆动的频率(摆动频率)。然后，基于计算而求出的这些摆动振幅和摆动频率，计算摆动指令。
另外，在本实施方式中，存在比求出的摆动振幅长的距离的指令路径。因此，通过存储有长的指令路径，能够进行考虑到在此之前的路径的摆动。此外，在本发明中，路径是指加工路径。具体而言，例如，切削工具根据对切削工具供给的位置指令而沿着前进的路径。此外，该路径在切削工具固定的情况下，也可以为工件运动的路径。
在本实施方式中，通过存储有指令路径，基于该存储的指令路径修正摆动指令。其结果，即使在向机床输出指令向量时刻变化的位置指令的情况下，也能够进行沿(加工)路径的摆动。
然后，基于供给至机床的各控制轴的位置指令和上述修正后的摆动指令，进行伺服马达的驱动控制。
在本实施方式中，特征在于存储有指令路径。其结果，能够基于存储的指令路径修正摆动指令。然后，位置指令和修正后的摆动指令经由外部的放大器而施加至机床的伺服马达。由此，能够进行沿指令路径的摆动动作。此外，摆动指令可以包括例如切削工具的进给量、前进量、后退量、前进速度、后退速度。
＜结构＞
以下，基于附图，对本实施方式的伺服控制装置100的结构进行说明。图2示出本实施方式的伺服控制装置100的结构块图。如图2所示，上位控制装置200输出位置指令。伺服控制装置100驱动机床(未图示)的伺服马达400，控制机床的切削工具、工件，以与该位置指令相符。伺服控制装置100相当于技术方案的控制装置的合适的一例。
上位控制装置200是经由伺服控制装置100而控制机床的上位的控制装置，例如，能够由计算机构成。另外，例如，也可以为类似于用户进行操作的控制台/控制面板的结构。另外，也可以为类似于统一管理多个机床的管理装置(管理计算机)的结构。另外，也可以利用类似于控制整个工厂的控制装置(控制计算机)的结构来作为上位控制装置200。
伺服控制装置100优选由具备CPU、存储器的计算机构成，以下说明的各部(各计算部、控制部等)能够通过该CPU执行存储器中的预定的程序来实现。该预定的程序相当于本实施方式的计算机程序的合适的一例。
本实施方式的伺服控制装置100具备摆动指令计算部102、位置指令存储部103、摆动指令修正部104、以及位置/速度/电流控制部116。
摆动指令计算部102基于主轴的旋转速度和上位控制装置200输出的位置指令，计算摆动指令。指令存储部存储位置指令。摆动指令修正部104基于位置指令存储部存储的指令路径对摆动指令进行修正。位置/速度/电流控制部116向位置指令添加修正后的摆动指令，求出针对伺服马达的驱动信号。
进一步地，伺服控制装置100还具备：获取主轴的旋转速度的旋转速度获取部118；获取来自上位控制装置200的位置指令的位置指令获取部120；以及获取位置反馈值的位置获取部122。此外，主轴的旋转速度可以是每分(秒)的旋转数，也可以是角速度。这些各获取部优选由计算机的输入端口、控制该输入端口获取信息的程序、以及执行该程序的CPU构成。此外，该程序也相当于本实施方式的计算机程序的合适的一例。另外，各获取部也可以含有对来自外部的数据进行保存的缓存等。
＜动作＞
以下，基于图2的结构块图及图3的动作说明图、图4的流程图，对伺服控制装置100的具体的动作进行说明。
位置指令获取部120是获取上位控制装置200输出的、针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或针对驱动工件的伺服马达400的位置指令的端口。在此所获取的位置指令供给至摆动指令计算部102、位置指令存储部103、摆动指令修正部104、以及加算器106。
位置指令获取部120相当于技术方案的位置指令获取部的合适的一例。另外，基于位置指令获取部120进行的位置指令的获取动作相当于图4的步骤S1。
旋转速度获取部118是获取旋转的工件或切削工具的主轴的旋转速度的端口，在此所获取的旋转速度供给至摆动指令计算部102。
旋转速度获取部118相当于技术方案的旋转速度获取部的合适的一例。基于旋转速度获取部118进行的主轴的旋转速度的获取动作相当于图4的流程图的步骤S2的合适的一例。
此外，本实施方式的旋转速度有时可以是切削工具的旋转速度，有时也可以是工件的旋转速度。另外，旋转速度可以通过在切削工具等的主轴设置旋转速度传感器而获取，也可以基于上位控制装置200输出的位置指令，根据其时间变化率求出旋转速度。另外，也适于根据后述的对伺服马达400的旋转角度进行检测的检测器500检测的位置反馈值的变化率(或微分)而计算。
摆动指令计算部102基于获取的位置指令和获取的旋转速度，计算摆动指令。在本实施方式中，具体而言，摆动指令计算部102基于上位控制装置200输出的位置指令，按照以下的顺序计算摆动指令。这些计算也通过伺服控制装置100的CPU执行记述摆动指令计算部102的功能的程序而实现。
摆动指令计算部102相当于技术方案的摆动振幅计算部、摆动频率计算部以及摆动指令计算部的合适的一例。
首先，摆动指令计算部102基于获取的位置指令和获取的旋转速度，计算摆动振幅。例如，基于位置指令和主轴的旋转速度，求出主轴的每转一圈的进给量，可以将该每转一圈的进给量的例如1.5倍设定为摆动振幅。该1.5相当于技术方案的第一常数的合适的一例。
进行摆动振幅的计算的摆动指令计算部102相当于技术方案的摆动振幅计算部的合适的一例。另外，该摆动指令计算部102的摆动振幅的计算动作相当于图4的步骤S3：摆动振幅计算步骤。
然后，摆动指令计算部102基于获取的旋转速度计算摆动频率。例如，适于将旋转频率的1.5倍的值设定为摆动频率。该1.5相当于技术方案的第二常数的合适的一例。
进行摆动频率的计算的摆动指令计算部102相当于技术方案的摆动频率计算部的合适的一例。另外，摆动指令计算部102的摆动频率的计算动作相当于图4的步骤S4：摆动频率计算步骤。
然后，摆动指令计算部102基于计算出的摆动振幅和计算出的摆动频率计算摆动指令。该摆动指令与从上位控制装置200输出的位置指令一同传送至伺服马达，从而在切削工具(或者工件)移动时，添加摆动动作。
进行该摆动指令的计算的摆动指令计算部102相当于技术方案的摆动指令计算部102的合适的一例。另外，摆动指令计算部102的摆动指令的计算动作相当于图4的步骤S5：摆动指令计算步骤。
位置指令存储部103基于摆动指令计算部102求出的振幅和位置指令存储位置指令。在此，位置指令存储部103至少在比摆动振幅长的路径中存储上述位置指令。由此，位置指令存储部103存储多个位置指令，由此，例如存储“指令路径”。
位置指令存储部103由半导体存储装置等存储装置、在该存储装置写入/读取位置指令的程序、以及执行该程序的伺服控制装置100的CPU构成。该程序也相当于本实施方式的计算机程序的合适的一例。
本实施方式中，特征在于，位置指令存储部103存储比摆动指令计算部102计算出的摆动振幅长的路径的指令路径。通过存储这样的长度的指令路径，从而如后述地，能够在该指令路径上修正摆动指令。位置指令存储部103相当于技术方案对位置指令存储部的合适的一例。另外，该位置指令存储部103的存储动作相当于图4的步骤S6：位置指令存储步骤。
摆动指令修正部104基于位置指令存储部103存储的指令路径，对摆动指令计算部102计算出的摆动指令进行修正。摆动指令修正部104通过记述对摆动指令进行修正的动作的程序和执行该程序的伺服控制装置100的CPU而实现。
＜摆动指令的修正＞
在本实施方式中，摆动指令修正部104考虑指令路径后，对摆动指令进行修正，因此能够执行更顺利的工作。图3示出了修正的例。图3是说明工具在图1A的工件上移动的状态和此时的摆动的状态的说明图。该图3与图1A同样，将纵轴设为X轴，在水平方向上设置Z轴。
图3中的工件也与图1A同样地呈大致圆筒形，图3示出了将工件加工成图3所示的形状的状态。在图3中，作为工件剖面的轮廓E，示出了加工的形状。在切削工具基于指令路径F在该工件的表面移动，对工件的表面进行加工。如图3所示，加工方向B与图1A同样地为Z轴方向，切削工具从左侧的指令路径F向右侧的指令路径F依次移动，对旋转的工件的表面逐渐进行加工。
在本实施方式中，对指令路径F添加在现有的控制装置中利用的摆动指令G，从而切削工具在工具路径H上沿着前进(参照图3)。该摆动指令G使未考虑指令路径而基于该时刻的位置指令计算出的摆动指令G，如图1A、图1B所说明地，例如，沿加工方向B的摆动指令。
与之相对，在本实施方式中，通过考虑所存储的指令路径后对摆动进行修正，从而能够以在过去的指令路径上沿着的方式对摆动指令进行修正。在图3中，示出了该修正后的摆动指令J。若将这种修正后的摆动指令J添加至指令路径，则能够以在指令路径上沿着的方式进行摆动，其结果，能够更顺利地进行工件的加工。添加了修正后的摆动指令J的工具路径K示出于图3，以能够进行在指令路径上沿着的摆动动作的方式对摆动指令J进行了修正。
摆动指令修正部104相当于技术方案的摆动指令修正部的合适的一例。另外，该摆动指令的修正相当于图4的步骤S7。
这样进行修正后的摆动修正在加算器106被施加至位置指令，供给至位置/速度/电流控制部116。
位置/速度/电流控制部116基于加上了修正后的摆动指令的位置指令，求出驱动伺服马达的驱动信号，并将该驱动信号供给(输出)至外部的放大器300。
因此，位置/速度/电流控制部116和加算器106相当于技术方案的驱动部的合适的一例。另外，基于位置/速度/电流控制部116和加算器106而进行的驱动信号的输出相当于图3的流程图的步骤S8。
放大器300放大上述的驱动信号，向伺服马达400供给充分驱动伺服马达400的电力。伺服马达400被(放大的)驱动信号驱动。此外，在图2中，放大器300、伺服马达400分别示出了一个，但是也可以分别配备多个。多轴控制的情况(配备多个控制轴的机床的情况)下，也可以配备对应其轴数量的放大器300及伺服马达400。
在伺服马达400的驱动轴配备有检测器500，能够检测切削工具、工件的位置。检测器500能够使用旋转编码器、线性编码器等构成。该检测器500将位置反馈值输出至位置获取部122。位置获取部122是将切削工具的位置或工件的位置作为位置反馈值而获取的端口。位置获取部122获取的位置反馈值被施加至加算器16。由此，能够执行所谓的反馈控制，使伺服马达的位置和基于位置指令的位置更准确地一致。
此外，在图4的流程图中，在步骤S8后，执行从上位控制装置200继续输出的位置指令的获取(步骤S1)，之后，依次变更处理。但是，实际上，图4的流程图所述的处理连续执行输出的位置指令，因此也可以同时执行图4的各处理。
如上所述，本实施方式的伺服控制装置100使具有多个控制轴的机床的伺服马达执行摆动动作。
特别地，在本实施方式中，基于所存储的指令路径修正摆动指令，因此能够使摆动动作在指令路径上进行。另外，在本实施方式中，基于位置指令和修正后的摆动指令，执行摆动动作。因此，能够考虑所存储的指令路径后，进行摆动动作，因此能够在指令路径上更顺利地执行对工件的工作。
＜第一常数、第二常数的设定＞
第一常数在本实施方式中设定为1.5倍，但是能够在从0.5倍到10倍的范围中进行设定。在此，摆动振幅通常需要为主轴转一圈的期间的(工件10、切削工具24)移动量(向加工方向的移动量)的0.5倍以上的振幅。
另外，主轴转一圈的速度例如也能够根据上述的主轴的角度的变化来推定(角速度)，移动速度也能够根据位置指令的变化来推定(速度指令)。根据该推定出的角速度，明确主轴转一圈花费的时间。因此，只要计算转一圈的时间×速度指令，就能够求出主轴每转一圈的工件10(或切削工具)的移动量。
根据这样求出的移动量，设定第一常数倍，从而能够求出(设定)摆动振幅。另外，也可以根据位置指令，以摆动振幅成为向加工方向的移动量的0.5倍以上的方式设定第一预定的数。这种第一常数的计算可以由人工进行，也可以由伺服控制装置100、上位控制装置200执行。
例如，第一常数优选在大于一倍～不足两倍的程度的范围中进行设定，更优选的范围是1.5倍左右。这些数值范围也相当于技术方案的第一常数的合适的例。另外，例如，第二常数在本实施方式中也设定为1.5倍，但是能够在0.5倍到10倍的范围中进行设定。特别地，优选在超过一倍～不足两倍的程度的范围中进行设定，更优选的范围是1.5倍左右。这些数值范围也相当于技术方案的第二常数的合适的例。
另外，这些第一常数、第二常数也可以构成为上位控制装置200指示伺服控制装置100。该情况下，伺服控制装置100能够将所指示的第一常数、第二常数存储于伺服控制装置100内的预定的存储器。另外，第一常数、第二常数也可以通过用户操作上位控制装置200来设定。另外，可以用户直接对伺服控制装置100设定这些常数。
＜摆动指令的计算的控制＞
此外，摆动指令计算部102可以根据机床的加工的目的，对沿指令路径的摆动以外的各种摆动指令和在指令路径上沿着的摆动指令进行切换来控制。另外，也可以计算组合了各种摆动指令和在指令路径上沿着的摆动指令而成的摆动指令。例如，为了将切削时产生的切屑切碎等目的，可以计算使切削工具和工件在切削工具行进的加工方向上相对摆动的摆动指令，也可以计算组合了这种加工方向的摆动指令和在上述的指令路径上沿着的摆动指令而成的摆动指令。
另外，摆动指令计算部102适于构成为，根据来自外部的指示，开始、中断、或者结束摆动指令的计算。例如，可以构成为，根据来自外部的上位控制装置200的指示，开始、中断、结束摆动指令的计算。
需要使伺服控制装置100具备用于对上位控制装置200输出的这种指示进行输入的端口部，但是，也适于与其它端口、例如旋转速度获取部118等共用。
另外，摆动指令修正部104也适于与摆动指令计算部102同样地构成为，根据来自外部的指示，开始、中断或者结束摆动指令的修正。例如，也可以构成为，根据来自外部的上位控制装置200的指示，开始、中断、结束修正动作的执行。另外，用于对上位控制装置200输出的这种指示进行输入的端口部也可以与上述摆动指令计算部102共用。例如，既可以利用位置指令获取部120等，也可以设置独立专用的端口。
以上，对本发明的实施方式详细地进行了说明，但是前述的实施方式只是示出了实施本发明时的具体例。本发明的技术性范围不限定于上述实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围中能够进行各种变更，它们也包括在本发明的技术性范围中。

Claims (11)

1.一种控制装置，用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工，
上述控制装置的特征在于，具备：
位置指令获取部，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；
旋转速度获取部，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；
摆动振幅计算部，基于获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；
摆动频率计算部，基于获取的上述旋转速度计算摆动频率；
摆动指令计算部，基于计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率，计算为了将在切削时产生的切屑切碎，用于使上述切削工具和上述工件沿上述切削工具行进的加工路径相对摆动的摆动指令；
位置指令存储部，存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；
摆动指令修正部，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及
驱动部，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号，
上述位置指令存储部至少存储比上述摆动振幅长的指令路径，
上述摆动指令修正部对上述摆动指令进行修正，以使上述切削工具和上述工件沿上述存储的指令路径相对摆动。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
上述摆动振幅计算部基于获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度，求出上述切削工具或者上述工件的每转一圈的移动量，通过将求出的移动量乘以第一常数倍，从而计算上述摆动振幅。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
上述摆动频率计算部通过将获取的上述旋转速度乘以第二常数倍，从而计算上述摆动频率。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，
上述摆动频率计算部通过将获取的上述旋转速度乘以第二常数倍，从而计算上述摆动频率。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，
外部的上位装置提供上述第一常数，上述控制装置使用所提供的上述第一常数。
6.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
外部的上位装置提供上述第二常数，上述控制装置使用所提供的上述第二常数。
7.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，
外部的上位装置提供上述第二常数，上述控制装置使用所提供的上述第二常数。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的控制装置，其特征在于，
上述摆动指令计算部基于来自上位的控制装置的信号，开始、中断或者结束上述摆动指令的计算。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的控制装置，其特征在于，
上述摆动指令修正部基于来自上位的控制装置的信号，开始、中断或者结束上述摆动指令的修正。
10.一种控制方法，用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工，
上述控制方法的特征在于，包括：
位置指令获取步骤，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或者针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；
旋转速度获取步骤，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；
摆动振幅计算步骤，根据获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；
摆动频率计算步骤，根据获取的上述旋转速度计算摆动频率；
摆动指令计算步骤，根据计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率，计算为了将在切削时产生的切屑切碎，用于使上述切削工具和上述工件沿上述切削工具行进的加工路径相对摆动的摆动指令；
位置指令存储步骤，在预定的位置指令存储部存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；
摆动指令修正步骤，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及
驱动步骤，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号，
在上述位置指令存储步骤中，至少存储比上述摆动振幅长的指令路径，
在上述摆动指令修正步骤中，对上述摆动指令进行修正，以使上述切削工具和上述工件沿上述存储的指令路径相对摆动。
11.一种计算机程序存储介质，存储有计算机程序，上述计算机程序是使计算机作为控制装置而进行动作的计算机程序，上述控制装置用于控制机床，上述机床具备多个控制轴，使上述控制轴协调动作而对作为加工对象的工件进行切削加工，
上述计算机程序的特征在于，使上述计算机执行如下的过程：
位置指令获取过程，获取针对驱动切削工具的伺服马达的位置指令或者针对驱动上述工件的伺服马达的位置指令；
旋转速度获取过程，获取旋转的上述切削工具或者旋转的上述工件的旋转速度；
摆动振幅计算过程，根据获取的上述位置指令和获取的上述旋转速度计算摆动振幅；
摆动频率计算过程，根据获取的上述旋转速度计算摆动频率；
摆动指令计算过程，根据计算出的上述摆动振幅和计算出的上述摆动频率，计算为了将在切削时产生的切屑切碎，用于使上述切削工具和上述工件沿上述切削工具行进的加工路径相对摆动的摆动指令；
位置指令存储过程，在预定的位置指令存储部存储基于计算出的上述摆动振幅所得到的指令路径；
摆动指令修正过程，基于所存储的上述指令路径，对上述摆动指令进行修正；以及
驱动过程，基于获取的上述位置指令和修正后的上述摆动指令，求出用于驱动上述伺服马达的驱动信号，并输出上述驱动信号，
在上述位置指令存储过程中，至少存储比上述摆动振幅长的指令路径，
在上述摆动指令修正过程中，对上述摆动指令进行修正，以使上述切削工具和上述工件沿上述存储的指令路径相对摆动。
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