CN108025411B - 机床的控制装置以及机床 - Google Patents

机床的控制装置以及机床 Download PDF

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Abstract

本发明提供考虑振动频率使往复振动进行，并且工件加工的自由度高且能够不使主轴旋转而使用外部轴等执行振动切削的机床的控制装置以及机床。是在控制机构(11)设置视为使工件W或者切削工具(130)旋转的主轴(110)的虚拟主轴，该控制机构(11)根据因能够进行动作指令的周期而产生的振动频率来决定虚拟主轴的转速以及虚拟主轴每旋转一圈的往复振动的振动数的机床(100)的控制装置(10)以及机床(100)。

Description

机床的控制装置以及机床
技术领域
本发明涉及在一边依次截断切削加工时的切屑一边进行工件的加工的机床的控制装置以及机床。
背景技术
以往，已知有具备保持工件并进行旋转的主轴、对上述工件进行切削加工的切削工具、通过上述主轴与切削工具的相对移动来使切削工具相对于工件向规定的加工进给方向进行进给动作的进给机构以及使上述主轴与切削工具相对地振动的振动机构的机床(例如，参照专利文献1)。
该机床的控制装置驱动控制上述主轴、上述进给机构以及上述振动机构，并通过上述主轴的旋转、和伴随上述切削工具相对于上述工件的向上述加工进给方向的上述往复振动的进给动作，使上述机床执行上述工件的加工。
专利文献1：日本专利5033929号公报(参照段落0049)
在以往的机床中，由于以使主轴旋转为前提，设定了振动机构进行的振动频率等，所以无法不使主轴旋转地控制振动切削加工。
发明内容
因此，本发明是解决上述那样的以往技术的问题的发明，即本发明的目的在于提供一种能够不使主轴旋转而执行振动切削的机床的控制装置以及机床。
本技术方案1所涉及的发明是一种机床的控制装置，其设置于机床，该机床具备：切削工具，其对工件进行切削加工；旋转机构，其使该切削工具与工件相对地旋转；进给机构，其使上述切削工具与工件向规定的加工进给方向进行进给动作；以及振动机构，其使上述切削工具与工件相对地进行往复振动，上述机床的控制装置具有通过伴随上述切削工具相对于上述工件的往复振动的进给动作，使上述机床执行上述工件的加工的控制机构，其中，在上述控制机构设置视为使上述工件或者上述切削工具旋转的主轴的虚拟主轴，上述控制机构根据上述往复振动的振动频率，来决定上述虚拟主轴的转速以及上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数，从而解决上述的课题。
本技术方案2所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，还通过使上述往复振动的振动频率为与能够发送动作指令的周期对应的频率，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案3所涉及的发明除了技术方案1或者技术方案2所述的机床的控制装置的构成之外，还通过使上述振动机构构成为使上述切削工具与工件沿着上述加工进给方向相对地往复振动，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案4所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，还通过设置有：设定机构，其将上述虚拟主轴的转速、上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数以及上述振动频率作为参数，对上述控制机构设定至少一个参数的值；以及修正机构，其将未设定的参数决定为规定的值，并基于该参数的值，对通过上述设定机构设定的参数的值进行修正，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案5所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，还是上述主轴保持上述工件并使该工件旋转的构成，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案6所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，还是上述主轴保持上述切削工具并使该切削工具旋转的构成，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案7所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，上述控制机构设置为通过程序控制上述主轴，并在上述程序中在上述虚拟主轴的转速的值之后附加表示上述虚拟主轴的旋转开始指令的专用参数，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案8所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，上述控制机构设置为通过程序控制上述主轴，上述控制机构利用上述程序将旋转开始或者旋转停止的指令向与处于上述程序的直接控制的范围外的外部轴连接并控制外部轴的转速的外部轴驱动单元发送，并经由上述外部轴驱动单元执行旋转开始以及旋转停止的控制，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案9所涉及的发明除了技术方案1所述的机床的控制装置的构成之外，控制上述旋转机构以及振动机构的控制机构设置为通过程序控制上述主轴，上述控制机构基于在上述程序上对上述虚拟主轴设定的转速设定上述振动机构的振动频率，并在使上述主轴旋转停止的状态下使上述振动机构振动来执行上述工件的加工，从而进一步解决上述的课题。
本技术方案10所涉及的发明是一种机床，具备：切削工具，对工件进行切削加工；旋转机构，使该切削工具与工件相对地旋转；进给机构，使上述切削工具与工件向规定的加工进给方向进行进给动作；振动机构，使上述切削工具与工件相对地进行往复振动；以及控制装置，具有控制机构，该控制机构通过伴随上述切削工具相对于上述工件的往复振动的进给动作，执行上述工件的切削加工，在上述控制机构设置有视为使上述工件或者上述切削工具旋转的主轴的虚拟主轴，上述控制机构通过根据上述往复振动的振动频率，来决定上述虚拟主轴的转速以及上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数，从而解决上述的课题。
本技术方案11所涉及的发明除了技术方案10所述的机床的构成之外，还通过使上述往复振动的振动频率为与能够发送动作指令的周期对应的频率，从而解决上述的课题。
本技术方案12所涉及的发明除了技术方案10或者技术方案11所述的机床的构成之外，使上述振动机构构成为使上述切削工具与工件沿着上述加工进给方向相对地往复振动，从而解决上述的课题。
本技术方案13所涉及的发明除了技术方案10所述的机床的构成之外，还设置有：设定机构，其将上述虚拟主轴的转速、上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数以及上述振动频率作为参数，对上述控制机构设定至少一个参数的值；以及修正机构，将未设定的参数决定为规定的值，并基于该参数的值，对通过上述设定机构设定的参数的值进行修正，从而进一步解决上述的课题。
根据本发明的机床的控制装置，能够以控制机构决定的条件使机床进行如下动作：使切削工具一边进行往复振动一边向加工进给方向进给，并在截断切屑的同时顺利地进行工件的切削加工。
另外，通过例如在软件上作为主轴构建虚拟地视为使工件旋转的主轴的虚拟主轴，设置于控制机构并代替主轴将虚拟主轴作为对象，从而不使主轴旋转而设定振动机构的振动频率且振动机构进行振动，所以工件加工的自由度高且能够不使主轴旋转而执行振动切削。
另外，本发明的机床能够通过上述机床的控制装置，顺利地进行工件的切削加工，并且工件加工的自由度高且能够不使主轴旋转而执行振动切削。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的机床的概略的图。
图2是表示本发明的实施例的切削工具与工件的关系的示意图。
图3是表示本发明的实施例的切削工具的往复振动以及位置的图。
图4是表示本发明的实施例的主轴第n圈旋转、第n+1圈旋转以及第n+2圈旋转的关系的图。
图5是表示本发明的实施例的指令周期与振动频率的关系的图。
图6是表示本发明的实施例的振动数、转速以及振动频率的关系的图。
图7是表示在本发明的实施例中对机床使用了外部轴以及外部轴驱动单元的方式的概略的图。
图8是表示本发明的实施例的加工程序的一部分的图。
图9是表示本发明的实施例的切削工具(拉刀)与工件的关系的示意图。
图10是切削工具(拉刀)的立体图。
具体实施方式
本发明的机床的控制装置以及机床只要在控制机构设置视为使工件或者切削工具旋转的主轴的虚拟主轴，控制机构根据往复振动的振动频率，决定虚拟主轴的转速、和虚拟主轴每旋转一圈的往复振动的振动数，从而控制机构以决定的条件使机床在使切削工具往复振动的同时向加工进给方向进给，并一边截断切屑一边顺利地行工件的切削加工，或者工件加工的自由度提高而不使主轴旋转来执行振动切削，则其具体的实施方式可以是任何的方式。
实施例
图1是表示具备本发明的实施例的控制装置10的机床100的概略的图。
机床100具备主轴110和切削工具台130A。
在主轴110的前端设置有卡盘120。
主轴110作为工件保持机构借助卡盘120来保持工件W。
主轴110被支承于主轴台110A以便被未图示的主轴马达的动力旋转驱动。
考虑在主轴台110A内形成在主轴台110A与主轴110之间的以往公知的内置马达等作为上述主轴马达。
主轴台110A在机床100的车床侧，以能够通过Z轴方向进给机构160向成为主轴110的轴线方向的Z轴方向移动自如的方式安装。
主轴110借助主轴台110A利用Z轴方向进给机构160向上述Z轴方向移动。
Z轴方向进给机构160构成使主轴110向Z轴方向移动的主轴移动机构。
Z轴方向进给机构160具备与上述车床等的Z轴方向进给机构160的固定侧一体的基座161、和设置于基座161的向Z轴方向延伸的Z轴方向导轨162。
Z轴方向进给桌163借助Z轴方向引导件164滑动自如地被支承于Z轴方向导轨162。
在Z轴方向进给桌163侧设置有线性伺服马达165的可动件165a，在基座161侧设置线性伺服马达165的固定件165b。
在Z轴方向进给桌163安装有主轴台110A，Z轴方向进给桌163通过线性伺服马达165的驱动而向Z轴方向移动驱动。
通过Z轴方向进给桌163的移动，主轴台110A向Z轴方向移动，进行主轴110向Z轴方向的移动。
切削工具台130A安装有加工工件W的刀具等切削工具130，构成保持切削工具130的刀具台。
X轴方向进给机构150设置在机床100的车床侧。
X轴方向进给机构150具备与上述车床侧一体的基座151和向在上下方向与Z轴方向正交的X轴方向延伸的X轴方向导轨152。
X轴方向导轨152固定于基座151，X轴方向进给桌153借助X轴方向引导件154滑动自如地支承于X轴方向导轨152。
在X轴方向进给桌153安装有切削工具台130A。
线性伺服马达155具有可动件155a以及固定件155b，可动件155a设置于X轴方向进给桌153，固定件155b设置于基座151。
若X轴方向进给桌153通过线性伺服马达155的驱动而沿着X轴方向导轨152在X轴方向上移动，则切削工具台130A在X轴方向上移动，切削工具130在X轴方向上移动。
此外，也可以设置Y轴方向进给机构。
Y轴方向是与图示的Z轴方向以及X轴方向正交的方向。
上述Y轴方向进给机构能够为与X轴方向进给机构150相同的结构。
通过借助Y轴方向进给机构将X轴方向进给机构150安装于车床，能够通过线性伺服马达的驱动使Y轴方向进给桌在Y轴方向上移动，使切削工具台130A除了X轴方向之外还在Y轴方向上移动，从而使切削工具130在X轴方向以及Y轴方向上移动。
也可以借助X轴方向进给机构150将Y轴方向进给机构安装于车床，并在上述Y轴方向进给桌安装切削工具台130A。
上述刀具台移动机构(X轴方向进给机构150和Y轴方向进给机构)与上述主轴移动机构(Z轴方向进给机构160)协作，通过基于X轴方向进给机构150和Y轴方向进给机构进行的向X轴方向和Y轴方向的切削工具台130A的移动、和基于Z轴方向进给机构160进行的主轴台110A(主轴110)向Z轴方向的移动，安装于切削工具台130A的切削工具130相对于工件W向相对任意的加工进给方向被进给。
由控制装置10控制主轴110的旋转、X轴方向进给机构150、Z轴方向进给机构160等的移动。
通过由主轴移动机构和上述刀具台移动机构构成的进给机构，使主轴110与切削工具台130A相对移动，通过相对于工件W向相对任意的加工进给方向进给切削工具130，如图2所示，能够通过上述切削工具130将工件W切削加工为任意的形状。
另外在本实施方式中，构成为移动主轴台110A和切削工具台130A双方，但也可以为在机床100的车床侧将主轴台110A固定成不移动，刀具台移动机构成使切削工具台130A在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动。
该情况下，上述进给机构由使切削工具台130A在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动的刀具台移动机构构成，通过使切削工具台130A相对于被固定地决定位置并被旋转驱动的主轴110移动，能够使上述切削工具130相对于工件W进行加工进给动作。
另外也可以为在机床100的车床侧将切削工具台130A固定为不移动，主轴移动机构构成为使主轴台110A在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动。
该情况下，上述进给机构由使主轴台110A在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动的主轴台移动机构构成，通过使主轴台110A相对于被固定地决定位置的切削工具台130A移动，能够使上述切削工具130相对于工件W进行加工进给动作。
另外，虽然在本实施方式中，X轴方向进给机构150、Y轴方向进给机构、Z轴方向进给机构160构成为通过线性伺服马达驱动，但也能够是基于以往公知的滚珠丝杠和伺服马达的驱动等。
在本实施方式中，由上述内置马达等上述主轴马达构成使工件W与切削工具130相对旋转的旋转机构，并通过主轴110的旋转驱动进行工件W与切削工具130的相对旋转。
另外，在本实施例中，虽然构成为使工件W相对于切削工具130旋转，但也可以构成为使切削工具130相对于工件W旋转。
该情况下，考虑钻头等旋转工具作为切削工具130。
对于主轴110的旋转、Z轴方向进给机构160、X轴方向进给机构150、Y轴方向进给机构来说，将控制装置10具有的控制部11作为控制机构，通过控制部11进行驱动控制。
控制部11预先设定为以将各进给机构作为振动机构，一边使它们分别沿着对应的移动方向往复振动，一边使主轴台110A或者切削工具台130A向各个方向移动的方式进行控制。
如图3所示，各进给机构通过控制部11的控制，使主轴110或者切削工具台130A在一次的往复振动中，前进(前往)移动规定的前进量之后后退(返回)移动规定的后退量，使其向各移动方向移动该差的推进量，合作地相对于工件W向上述加工进给方向进给上述切削工具130。
机床100通过Z轴方向进给机构160、X轴方向进给机构150、Y轴方向进给机构，使切削工具130一边进行沿着上述加工进给方向的往复振动，一边将在主轴旋转一圈，即，主轴相位从0度变化到360度时的上述推进量的合计作为进给量，向加工进给方向进给切削工具130，从而进行工件W的加工。
在工件W旋转了的状态下，主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)一边进行往复振动一边进行移动，并通过切削工具130将工件W外形切削加工为规定的形状的情况下，如图4所示，工件W的周面被切削为正弦曲线状。
其中，在通过正弦曲线状的波形的波谷的虚拟线(点划线)上，主轴相位从0度变化到360度时的位置的变化量表示上述进给量。
如图4所示，以工件W每旋转一圈的主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A的振动数N为3.5次(振动数N＝3.5)为例进行说明。
该情况下，主轴110的第n圈旋转(n是1以上的整数)和第n+1圈旋转的被切削工具130旋削的工件W周面形状的相位在主轴相位方向(曲线图的横轴方向)偏移。
因此，第n+1圈旋转的上述相位的波谷的最低点(成为通过切削工具130在最靠近进给方向切削的点的虚线波形图的波峰的顶点)的位置相对于第n圈旋转的上述相位的波谷的最低点(实线波形图的波峰的顶点)的位置，在主轴相位方向偏移。
由此，切削工具130的前往时的切削加工部分与返回时的切削加工部分有一部分重复，在工件W周面的第n+1圈旋转的切削部分包含在第n圈旋转已经切削完毕的部分，在该部分中，在切削中切削工具130产生不对工件W进行任何的切削而进行空削的所谓的空转动作。
通过上述空转动作依次截断在切削加工时从工件W产生的切屑。
机床100能够在通过切削工具130的沿着切削进给方向的上述往复振动截断切屑，并且顺利地进行工件W的外形切削加工等。
在通过切削工具130的上述往复振动依次截断切屑的情况下，只要在工件W周面的第n+1圈旋转的切削部分包含有在第n圈旋转已经切削完毕的部分即可。
换句话说，只要工件周面的第n+1圈旋转中的返回时的切削工具130的轨迹到达工件周面的第n圈旋转时的切削工具130的轨迹即可。
只要第n+1圈旋转和第n圈旋转的工件W上的被切削工具130旋削的形状的相位不一致(同相位)即可，不需要一定使其反转180度。
例如振动数N能够为1.1、1.25、2.6、3.75等。
也能够设定为在工件W的一圈旋转进行比一次少的振动(0＜振动数N＜1.0)。
该情况下，对于一次振动，主轴110旋转一圈以上。
振动数N也能够设定为每振动一次的主轴110的转速。
在机床100中，以规定的指令周期进行控制部11的动作指令。
主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)的往复振动能够以基于上述指令周期的规定的频率进行动作。
例如，在能够通过控制部11在一秒期间发送250次的指令的机床100的情况下，控制部11的动作指令以1÷250＝4(ms)周期(基准周期)进行。
上述指令周期基于上述基准周期而决定，一般而言是上述基准周期的整数倍。
能够使往复振动以与上述指令周期的值对应的频率执行。
如图5所示，例如，若将上述基准周期(4(ms))的四倍的16(ms)作为指令周期，则每16(ms)执行前往和返回，能够使主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)以1÷(0.004×4)＝62.5(Hz)往复振动。
除此之外，仅能够以1÷(0.004×5)＝50(Hz)、1÷(0.004×6)＝41.666(Hz)、1÷(0.004×7)＝35.714(Hz)、1÷(0.004×8)＝31.25(Hz)等频率使主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)往复振动。
主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)的往复振动的频率(振动频率)f(Hz)决定为从上述频率选择的值。
另外根据控制装置10(控制部11)，能够以上述基准周期(4ms)的整数倍以外的倍数设定指令周期。
该情况下，能够将与该指令周期对应的频率作为振动频率。
在使主轴台110A(主轴110)或者切削工具台130A(切削工具130)往复振动的情况下，若将主轴110的转速设为S(r/min)，则振动数N决定为N＝f×60/S。
如图6所示，转速S和振动数N将振动频率f作为常数成反比例。
越提高振动频率f，另外越减小振动数N，主轴110越能够进行高速旋转。
在本实施例的机床100中，构成为能够将转速S、振动数N以及振动频率f作为参数，并由用户经由数值设定部12等对控制部11设定三个参数中的转速S和振动数N两个参数。
对控制部11的转速S或者振动数N的设定除了能够将转速S或者振动数N的值作为参数值输入到控制部11之外，例如还能够在加工程序记载并设定转速S、振动数N的值，或者在程序块(程序的一行)中作为自变量设定振动数N。
特别是若将设定机构构成为能够在加工程序的程序块中作为自变量设定振动数N，则通过一般记载在加工程序上的主轴110的转速S以及作为程序块的自变量记载的振动数N，用户能够容易地从加工程序设定转速S和振动数N。
此外，对于上述设定机构的设定来说，既可以基于程序，也可以由用户经由数值设定部12设定。
控制部11基于设定的转速S和振动数N控制成使主轴台110A或者切削工具台130A以使主轴110以该转速S旋转，且切削工具130以该振动数N沿着上述加工进给方向往复振动并且向加工进给方向进给的方式进行往复振动并移动。
其中转速S和振动数N如上述那样由振动频率f决定，所以控制部11具备基于振动频率f修正设定的转速S和振动数N的修正机构。
修正机构能够构成为基于N＝60f/S将振动频率f设定为具有与根据设定的振动数N和转速S计算出的值接近的值，并根据设定的振动频率f，分别将振动数N和转速S修正为与设定的值接近的值。
例如，假设由用户设定为S＝3000(r/min)，N＝1.5。
该情况下，根据S＝3000(r/min)，N＝1.5，振动频率的值为75(Hz)，所以修正机构例如设定为振动频率f＝62.5(Hz)。
修正机构基于设定的振动频率(62.5Hz)，例如，维持转速S(3000(r/min))并修正为振动数N＝1.25，或者维持振动数N(1.5)并修正为转速S＝2500(r/min)。
另外，也能够设定为振动频率f＝50(Hz)，并将两方修正为转速S＝2400(r/min)，振动数N＝1.25。
此时，也能够根据加工条件等，优先地修正转速S或振动数N的任意一方，或者修正双方，变更修正条件。
另外也能够构成为预先在用户侧通过上述设定机构设定使用的振动频率f，并根据设定的振动频率f来修正振动数N、转速S。
另外，虽然构成为经由数值设定部12等对控制部11设定三个参数中的振动数N、转速S，但例如也可以将预先振动数N固定为规定的值，使其不需要输入，仅由用户设定作为三个参数中的一个的转速S，并根据该转速S和振动数N而设定振动频率f，并修正转速S或者振动数N。
此外，在作为三个参数中的一个仅由用户设定转速S的情况下，也能够将控制部11构成为对设定的转速S按各振动频率计算与各振动频率对应的振动数，且不修正设定的转速S，而设定通过切削工具130的上述往复振动能够截断切屑那样的振动数N。
该情况下，控制部11对由用户设定的转速S，以成为控制部11设定的振动数N的振动频率f执行切削工具130的上述往复振动。但是，也能够构成为在根据由用户设定的转速S、能够动作的振动频率，难以进行如上述那样能够截断切屑那样的振动数N的设定的情况下，通过控制部11，将上述往复振动的振幅调节设定为能够截断切屑那样的值。
如图7所示，在控制装置10以软件的方式构建虚拟地视为使工件W旋转的主轴的虚拟主轴13并设置于控制部11。
控制部11构成为在作为上述修正机构发挥作用时，根据预先决定的设定，代替主轴110而修正虚拟主轴13的转速、虚拟主轴13每旋转一圈的往复振动的振动数。
例如，在能够通过在加工程序记载并设定主轴110的转速S的值，并在程序块中作为自变量设定振动数N的值，对控制部11设定转速S或者振动数N的情况下，能够设置能够记载于明示地指示控制部11是对虚拟主轴13的转速的设定的加工程序的虚拟主轴旋转开始代码。
能够设定为通过在加工程序内记载虚拟主轴旋转开始代码，控制部11作为将记载于加工程序的转速的值视为对虚拟主轴13的转速，并修正虚拟主轴13的转速或者虚拟主轴13每旋转一圈的往复振动的振动数的修正机构发挥作用。
换句话说，控制部11通过虚拟主轴旋转开始代码的读入，将通过上述设定机构设定的转速视为对虚拟主轴13的转速，根据用户设定的虚拟主轴13的转速或者虚拟主轴13每旋转一圈的往复振动的振动数，修正并设定该振动数，一边使各进给机构作为振动机构分别沿着对应的移动方向往复振动，一边使主轴台110A或者切削工具台130A向各个方向移动，并使切削工具130相对于工件W伴随往复振动地进行加工进给动作。
如上述那样通过代替主轴110而将虚拟主轴13作为对象使切削工具130相对于工件W伴随往复振动地进行加工进给动作，例如即使主轴110为旋转停止的状态，也能够使切削工具130相对工件W伴随往复振动地进行加工进给动作。
机床100例如能够使用处在基于加工程序的直接控制的范围外的外部轴20和与外部轴20连接并控制外部轴20的转速的外部轴驱动单元30。
能够通过将分配给机床100的构成所包含的主轴110的主轴编号例如S1以外的主轴编号，例如将S101分配为上述虚拟主轴13的主轴编号，对虚拟主轴13设定规定的转速。
例如如图8所示，能够设为S101＝3970，而设定3970(r/min)作为虚拟主轴13的转速的值。
另外若将上述虚拟主轴旋转开始代码例如设为M403，则通过在设定虚拟主轴13的转速的程序块记载虚拟主轴旋转开始代码M403，控制部11能够基于设定给虚拟主轴13的转速和通过设定机构设定的振动数N，来设定振动频率f，并根据设定的振动频率f，分别将振动数N和转速修正为与设定的值接近的值。
对于振动数的设定，在以在加工程序中以G△△△P1的命令指示使切削工具130沿着上述加工进给方向一边往复振动一边向加工进给方向进给的振动切削加工的开始(振动开始)的方式构成控制部11的情况下，能够在G△△△的命令中，指定利用接着D的值(自变量D)对控制部11设定的振动数N。
由此，控制部11能够基于修正后的转速和振动数N，控制为使主轴台110A或者切削工具台130A一边往复振动一边移动，以便以该转速对虚拟主轴13指示旋转，并且切削工具130以该振动数N沿着上述加工进给方向一边往复振动一边向加工进给方向进给。
其中，由于以软件的方式构成虚拟主轴13，且控制部11视为虚拟主轴13在软件上以设定的转速旋转，所以不需要物理的主轴110的旋转。
因此，通过经由外部轴驱动单元30根据用户的操作、加工程序的指令等使外部轴20以被控制部11修正后的转速旋转，即使是主轴110停止的状态，也能够通过外部轴20进行上述振动切削加工。
另外，在不使主轴110旋转而以修正·设定后的条件进行振动机构的振动的状态下，能够利用安装于外部轴20的钻头21截断切屑并且对工件W执行圆孔等的钻孔加工。
此外，也能够在G△△△的命令中，以接着Q的值(自变量Q)对控制部11设定振幅进给比率。
振幅进给比率是指在主轴相位从0度变化到360度时的进给量与通过振动机构的往复振动的振幅的比率，且是将上述振幅除以上述进给量后的值。
通过在设定振幅进给比率“2.0”的情况下下接着G△△△记载为“Q2.0”，在将振动数设定为“0.5”的情况下接着G△△△而在加工程序记载为“D0.5”，能够对控制部11设定振动数N和振幅进给比率。
在图8的例子中，以在加工程序中以G△△△P0的命令指示振动切削加工的结束(振动停止)的方式构成控制部11。
另外，若将虚拟主轴旋转停止代码例如设为M405，则通过在加工程序记载虚拟主轴旋转停止代码M405，控制部11读入虚拟主轴旋转停止代码，并视为被视为在软件上旋转的虚拟主轴13的旋转停止。
例如，如图9以及图10所示，能够在切削工具台130A作为切削工具的一个例子安装拉刀加工用的拉刀130B，不使轴110旋转而通过使拉刀130B沿着进给方向振动并且进行进给，对工件W执行拉刀加工。
这样，能够在使主轴110旋转停止的状态下使工具向进给方向振动来执行工件W的加工。
这样得到的本发明的实施例亦即机床100的控制装置10通过在软件上构建并设置使作为工件W或者切削工具130的一方的工件W旋转的主轴110的虚拟主轴13，并设置将虚拟主轴13的转速、虚拟主轴13每旋转一圈的往复振动的振动数N以及因能够进行通过控制部11的动作指令的周期而产生的振动频率f作为参数，且作为至少一个参数例如设定虚拟主轴13的转速的值的设定机构以及将作为未设定的参数例如上述振动数N以及上述振动频率f决定为规定的值，并基于上述振动频率f的值，对作为通过设定机构设定的参数例如虚拟主轴13的转速以及上述振动数N的值进行修正的修正机构，能够不使主轴110旋转而进行上述往复振动执行振动切削。
在以上的实施例中，对通过振动机构，在前进(前往)移动规定的前进量之后后退(返回)移动规定的后退量作为沿着移动方向的往复振动的情况进行了说明，但作为往复振动，也能够是反复作为规定的第一速度下的相对移动的上述前往移动和代替上述返回移动作为比上述第一速度慢的第二速度下的相对移动并在向加工进给方向的速度为零而停止的振动。
另外也可以反复作为第二速度下的相对移动代替上述返回而在加工进给方向上向与第一速度下的上述前往移动方向相同的方向以比第一速度慢的速度的移动。在上述任意一种情况下，都容易在从工件W产生的切屑的宽度窄的位置以碎屑折断的方式截断。
附图标记说明
100…机床，110…主轴，110A…主轴台，120…卡盘，130…切削工具，130A…切削工具台，130B…拉刀，150…X轴方向进给机构，151…基座，152…X轴方向导轨，153…X轴方向进给桌，154…X轴方向引导件，155…线性伺服马达，155a…可动件，155b…固定件，160…Z轴方向进给机构，161…基座，162…Z轴方向导轨，163…Z轴方向进给桌，164…Z轴方向引导件，165…线性伺服马达，165a…可动件，165b…固定件，10…控制装置，11…控制部，20…外部轴，21…钻头，30…外部轴驱动单元，W…工件。

Claims (11)

1.一种机床的控制装置，其设置于机床，该机床具备：切削工具，对工件进行切削加工；旋转机构，使该切削工具与工件相对地旋转；进给机构，使上述切削工具与工件向规定的加工进给方向进行进给动作；以及振动机构，使上述切削工具与工件相对地往复振动，
上述机床的控制装置具有控制机构，该控制机构通过伴随上述切削工具相对于上述工件的往复振动的进给动作，使上述机床执行上述工件的加工，其中，
在上述控制机构设置虚拟主轴，该虚拟主轴视为使上述工件或者上述切削工具旋转的主轴，
上述控制机构根据上述往复振动的振动频率，来决定上述虚拟主轴的转速以及上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数，
所述往复振动的振动频率为与能够发送动作指令的周期对应的频率。
2.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
使上述振动机构构成为使上述切削工具与工件沿着上述加工进给方向相对地往复振动。
3.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，设置有：
设定机构，将上述虚拟主轴的转速、上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数以及上述振动频率作为参数，对上述控制机构设定至少一个参数的值；和
修正机构，将未设定的参数决定为规定的值，并基于该参数的值，对通过上述设定机构设定的参数的值进行修正。
4.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
上述主轴构成为保持上述工件并使该工件旋转。
5.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
上述主轴构成为保持上述切削工具并使该切削工具旋转。
6.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
上述控制机构被设置为通过程序控制上述主轴，并在上述程序中在上述虚拟主轴的转速的值之后附加表示上述虚拟主轴的旋转开始指令的专用参数。
7.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
上述控制机构被设置为通过程序控制上述主轴，
上述控制机构利用上述程序将旋转开始或者旋转停止的指令向与处于上述程序的直接控制的范围外的外部轴连接并控制外部轴的转速的外部轴驱动单元发送，并经由上述外部轴驱动单元来执行旋转开始以及旋转停止的控制。
8.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其中，
控制上述旋转机构以及振动机构的控制机构被设置为通过程序控制上述主轴，
上述控制机构基于在上述程序上对上述虚拟主轴设定的转速来设定上述振动机构的振动频率，并在使上述主轴旋转停止的状态下使上述振动机构振动来执行上述工件的加工。
9.一种机床，具备：切削工具，对工件进行切削加工；旋转机构，使该切削工具与工件相对地旋转；进给机构，使上述切削工具与工件向规定的加工进给方向进行进给动作；振动机构，使上述切削工具与工件相对地往复振动；以及具有控制机构的控制装置，该控制机构通过伴随上述切削工具相对于上述工件的往复振动的进给动作，执行上述工件的切削加工，
在上述控制机构设置有虚拟主轴，该虚拟主轴视为使上述工件或者上述切削工具旋转的主轴，
上述控制机构通过根据上述往复振动的振动频率，来决定上述虚拟主轴的转速以及上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数，
所述往复振动的振动频率为与能够发送动作指令的周期对应的频率。
10.根据权利要求9所述的机床，其中，
使上述振动机构构成为使上述切削工具与工件沿着上述加工进给方向相对地往复振动。
11.根据权利要求9所述的机床，其中，设置有：
设定机构，将上述虚拟主轴的转速、上述虚拟主轴每旋转一圈的上述往复振动的振动数以及上述振动频率作为参数，对上述控制机构设定至少一个参数的值；和
修正机构，将未设定的参数决定为规定的值，并基于该参数的值，对通过上述设定机构设定的参数的值进行修正。
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