CN110347111A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，作业人员能够容易视觉判断可否切碎摆动切削中的切屑。显示装置(20)取得机床的进给轴(M1、M2)的轨迹信息并显示，该机床具备使工件以及切削刀具(14)相对旋转的主轴(M0)和相对进给工件(W)以及切削刀具的至少一个进给轴，在使切削刀具以及工件相对摆动的同时进行工件的切削加工，该显示装置具备：显示部(22)，其显示进给轴的轨迹信息；选择部(23)，其选择轨迹信息中的一部分，显示部将轨迹信息中包括通过选择部选择出的一部分的选择轨迹和选择轨迹的前后轨迹中至少一方的相邻轨迹相对于轨迹信息中的选择轨迹以及相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示，选择轨迹以及相邻轨迹是主轴的旋转一周或旋转多周的轨迹。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及通过主轴与进给轴的协调动作来车削加工工件的机床的显示装置，特别涉及显示进行摆动切削的机床的进给轴轨迹的显示装置。
背景技术
如果在通过机床的切削刀具加工工件时连续产生切屑，则会有切屑缠住切削刀具的情况。这种情况下，为了从切削刀具去除切屑需要使机床停止，花费时间且生产效率下降。进一步，工件有可能由于切屑而损伤，会有工件的质量下降的情况。
为了避免这样的缺点，已知通过使切削刀具和工件在加工方向上相对摆动来切碎切屑的摆动切削(例如参照专利文献1、专利文献2等)。进行摆动切削的机床控制装置对在加工方向上进给切削刀具或工件的进给轴的伺服电动机赋予正弦波状的进给指令，从而使切削刀具和工件在加工方向上相对摆动。
另外，目前已知一种波形显示装置(例如专利文献3)，其能够将通过数值控制装置(CNC)按照加工程序生成并对机床各轴的伺服电动机进行指示的指令数据和从各轴所具备的位置检测装置输出的实际位置数据等进行波形显示。
为了在上述摆动切削中按照预期切碎切屑，需要事先决定通过进给轴使切削刀具或工件在工件的加工方向上周期性地摆动的进给指令的频率和振幅等。一般在机床的数值控制装置中，生成并存储能够设定主轴转速和进给速度等加工条件和各种参数的NC程序，按照该NC程序生成上述摆动动作的进给指令。因此，作业人员变更在数值控制装置内的NC程序中设定的加工条件和各种参数，并决定用于摆动动作的进给指令的频率和振幅等。
在这种作业中，希望能够根据在数值控制装置内的NC程序中设定的加工条件和各种参数的变更，确认进行摆动动作的进给轴的指令数据和实际位置数据会怎样发生变化，上述的波形显示装置有用。
但是会有以下问题，仅简单地将与进行摆动动作的进给轴有关的指令数据或实际位置数据的时间变化进行波形显示，难以判定是否能够进行切削刀具引起的切屑的切碎。
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
专利文献3：日本专利第6001720号公报
发明内容
本发明的目的为提供一种作业人员能够容易地视觉判断是否能够切碎摆动切削中的切屑的装置。
(1)本发明的显示装置(例如后述的显示装置20)取得机床(例如后述的机床10)的进给轴的轨迹信息并进行显示，该机床具备使工件(例如后述的工件W)以及切削刀具(例如后述的切削刀具14)相对旋转的主轴(例如后述的主轴M0)和使上述工件以及上述切削刀具相对进给的至少一个上述进给轴(例如后述的进给轴M1、M2)，在使上述切削刀具以及上述工件相对摆动的同时进行上述工具的切削加工，上述显示装置具备：显示部(例如后述的显示部22)，其显示上述进给轴的轨迹信息；以及选择部(例如后述的选择部23)，其选择上述轨迹信息中的一部分，上述显示部将上述轨迹信息中的包括通过上述选择部选择出的一部分的选择轨迹(例如后述的选择轨迹A1)和上述选择轨迹前后的轨迹中的至少一方的相邻轨迹(例如后述的相邻轨迹A0、A2)相对于上述轨迹信息中的上述选择轨迹以及上述相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示，上述选择轨迹以及上述相邻轨迹是上述主轴的一周旋转或多周旋转的轨迹。
(2)在(1)记载的显示装置中，上述显示部将表示上述主轴的相位和上述进给轴的位置之间的关系的信息作为上述进给轴的轨迹信息来显示。
(3)在(1)记载的显示装置中，上述显示部将表示上述进给轴的位置的时间变化的信息作为上述进给轴的轨迹信息来显示。
(4)在(1)～(3)中任意一项记载的显示装置中，上述显示部将上述选择轨迹相对于上述相邻轨迹进行突出显示。
(5)在(1)～(4)中任意一项记载的显示装置中，上述显示部将上述选择轨迹的显示属性以及上述相邻轨迹的显示属性相对于上述选择轨迹以及上述相邻轨迹以外的轨迹的显示属性进行变更，由此进行突出显示。
(6)在(4)记载的显示装置中，上述显示部将上述选择轨迹的显示属性相对于上述相邻轨迹的显示属性进行变更，由此进行突出显示。
(7)在(1)～(6)中任意一项记载的显示装置中，上述进给轴可以包括第一进给轴以及第二进给轴，上述显示部可以将上述第一进给轴的第一轨迹信息和上述第二进给轴的第二轨迹信息重叠显示，也可以将上述第一轨迹信息中的包括通过上述选择部选择出的一部分的第一选择轨迹(例如后述的第一选择轨迹A1)和上述第一选择轨迹的前后轨迹中至少一方的第一相邻轨迹(例如后述的第一相邻轨迹A0、A2)相对于上述第一轨迹信息中的上述第一选择轨迹以及上述第一相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示，也可以将上述第二轨迹信息中的与上述第一选择轨迹对应的第二选择轨迹(例如后述的第二选择轨迹A1)和上述第二选择轨迹的前后轨迹中至少一方的第二相邻轨迹(例如后述的第二相邻轨迹A10、A12)相对于上述第二轨迹信息中的上述第二选择轨迹以及上述第二相邻轨迹以外的轨迹突出显示，上述第一选择轨迹、上述第一相邻轨迹、上述第二选择轨迹以及上述第二相邻轨迹可以是上述主轴的一周旋转或多周旋转的轨迹。
根据本发明，能够提供一种作业人员能够容易视觉判断可否切碎摆动切削中的切屑的显示装置。
附图说明
图1表示具备本实施方式的显示装置的加工系统。
图2A表示通过图1所示的控制装置生成的进给轴的位置指令。
图2B表示通过图1所示的控制装置生成的进给轴的摆动指令。
图2C表示对图2A所示的位置指令加上图2B所示的摆动指令后得到的进给指令。
图3表示通过图1所示的显示装置中的显示部显示的轨迹信息的一例。
图4是通过图1所示的显示装置中的显示部显示的轨迹信息，表示摆动参数不适当时的轨迹信息的一例。
图5A表示第一实施方式的显示装置中的选择部选择轨迹信息的一例。
图5B表示第一实施方式的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的一例。
图5C是通过第一实施方式的显示装置中的显示部显示的轨迹信息，表示摆动参数适当时的轨迹信息的一例。
图6A表示第一实施方式的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的一例。
图6B表示第一实施方式的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的另外一例。
图7A表示第二实施方式的显示装置中的选择部选择轨迹信息的一例。
图7B表示第二实施方式的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的一例。
图8A表示第一实施方式的变形例的显示装置中的选择部选择轨迹信息的一例。
图8B表示第一实施方式的变形例的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的一例。
图9A表示第二实施方式的变形例的显示装置中的选择部选择轨迹信息的一例。
图9B表示第二实施方式的变形例的显示装置中的显示部突出显示轨迹信息的一例。
附图标记的说明
1：加工系统、10：机床、11：控制装置、13：驱动轴、14：切削刀具、15：位置检测装置、20：显示装置、21：信息取得部、22：显示部、23：显示选择部、A1、A11：选择轨迹、A0、A2、A10、A12：相邻轨迹、M0：主轴、M1、M2：进给轴、W：工件。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明实施方式的一例。另外，在各个附图中对相同或相当的部分标注相同的标记。
(第一实施方式)
图1表示具备本实施方式的显示装置的加工系统。图1所示的加工系统1具备机床10、控制机床10的控制装置11、显示装置20。
机床10具有切削刀具14，例如车刀。切削刀具14切削加工工件，该工件例如具有圆筒形、圆柱形、圆锥形或圆锥台形等。工件W的形状可以是圆柱形以外的形状，机床10不限于进行切削加工的机床，也可以是进行磨削和研磨等的机床。
但是，在以后的说明中，如图1所示，假定通过切削刀具14车削加工进行旋转的圆柱形的工件W的外周面。另外，以工件W旋转并且切削刀具14沿着工件W的外周面的母线进行摆动的结构为例进行说明。
机床10具有多个驱动轴13。驱动轴13分别由CNC(Computer NumericalController计算机数字控制器)、PLC(Programmable Logic Controller可编辑逻辑控制器)等控制装置11来进行控制。图1中表示具有3个驱动轴13的机床10，但是不限定驱动轴13的数量，在机床10中能够具备必要数量的驱动轴。
多个驱动轴13包括主轴M0、与主轴M0协调动作的至少2个进给轴M1、M2。主轴M0具备主轴电动机或伺服电动机。进给轴M1、M2包括滚珠丝杠机构或线性滑块等进给机构和驱动该进给机构的伺服电动机。
图1中，将成为工件W的旋转轴的该工件的中心轴线设为Z轴，将垂直于Z轴的轴线设为X轴。进一步，主轴M0使工件W围绕该工件的中心轴线(Z轴)旋转。进给轴M1能够进行以下两个动作：在沿着Z轴方向的第一方向(以下称为加工方向)进给切削刀具14和使切削刀具14在该第一方向往复运动即进行摆动。进给轴M2能够进行以下两个动作：在沿着X轴方向的第二方向(即，切入方向)进给切削刀具14和使切削刀具14在该第二方向往复运动即进行摆动。
在车削加工圆柱形或圆筒形的工件时，使工件围绕该工件的中心轴线(Z轴)旋转，并且切削刀具14只在沿着Z轴方向的第一方向(加工方向)被进给。此时，基本不需要进给轴M2。
当车削加工如圆锥形或圆锥台形等工件那样外径在Z轴方向不同的工件时，工件W围绕该工件的中心轴线(Z轴)旋转，并且切削刀具14在X轴方向以及Z轴方向的合成方向上被进给。此时，为了将切削刀具14沿着工件W的外周面的母线在倾斜方向进给，至少需要2个进给轴M1、M2。通过控制进给轴M1和进给轴M2双方，切削刀具14沿着工件W的外周面的母线在倾斜方向被进给。
在控制装置11中，生成并存储能够设定主轴转速(S)和进给速度(F)等的加工条件和各种参数的加工程序(NC程序)。控制装置11具备能够变更在加工程序中设定的加工条件和各种参数的操作盘(未图示)。
控制装置11可以按照加工程序生成用于使主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等的各个驱动轴13个别进行动作的各个指令，并将生成的各个指令发送给相应的主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等的各个驱动轴13。如图1的例子那样，在通过主轴M0使工件W旋转并且通过进给轴M1、M2等进给切削刀具14的结构中，控制装置11将预定旋转速度的指令发送给主轴M0，并且将预定目标位置的指令发送给进给轴M1、M2等。
加工系统1具备按照主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等的每个驱动轴13来检测各个驱动轴13的位置的位置检测装置15。特别如图1所示，在通过主轴M0使工件W旋转的结构中，使用能够检测工件W的旋转位置(角度)的传感器例如旋转编码器，作为主轴M0的位置检测装置。旋转编码器也能够检测工件W的旋转速度。另外，能够使用能够检测工件W的加工方向上的切削刀具14的位置的传感器例如编码器，作为图1所示的进给轴M1的位置检测装置15。能够使用能够检测上述切入方向上的切削刀具14的位置的传感器例如编码器，作为进给轴M2的位置检测装置15。
但是，进给轴M1、M2的位置检测装置15只要能够取得进给轴M1、M2的位置(图1的例子中为切削刀具14的位置)则可以是任意的装置，不限定于上述的编码器。进给轴M1、M2的位置检测装置15例如可以是离开驱动轴13进行配置并包括激光跟踪器或三维位置传感器等的位置测量器。
控制装置11控制各个驱动轴13，使得如上所述发送给各个驱动轴13的指令与从各个驱动轴13的位置检测装置15反馈给控制装置11的各个驱动轴13的位置数据一致。
进一步，控制装置11具有以下功能，为了切碎通过车削加工产生的切屑，以使切削刀具14和工件W在上述第一方向(加工方向)上相对摆动并进行断续切削的方式来控制进给轴M1。
通过控制装置11按照加工程序来生成用于进行这种断续切削的进给轴M1的进给指令。作业人员使用控制装置11的操作盘(未图示)来变更加工条件和各种参数，从而能够决定用于断续切削的进给指令的频率和振幅等。
另外，上述的断续切削表示切削刀具14一边周期性地与工件W接触以及离开工件W一边切削加工工件W，也称为摆动切削或振动切削。
用于上述断续切削的进给指令例如通过以下方法生成。首先，控制装置11根据加工程序中设定的加工开始点、加工结束点、主轴M0的旋转速度(图1的例子中为工件W的旋转速度)、进给轴M1的进给速度(图1的例子中为切削刀具14的进给速度)等，生成与沿着图1的Z轴方向的第一方向(加工方向)的进给有关的进给轴M1的位置指令。接着，控制装置11根据上述的旋转速度以及进给速度和各种参数，生成用于产生上述加工方向的切削刀具14的摆动(往复运动)的进给轴M1的摆动指令。进一步，控制装置11在位置指令加上摆动指令，生成用于上述断续切削的进给指令(合成指令)。
这里，图2A是表示上述位置指令的图，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。在位置指令中，随着时间的经过，进给轴M1的位置指令值直线性地增加(参照直线P)。
图2B是表示上述的摆动指令的图，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。在摆动指令中，随着时间的经过，进给轴M1的位置指令值周期性地增减(参照波状曲线S)。从图2B得知，通过变更摆动指令的振幅以及频率能够得到各种振动波形的摆动指令。另外，在该例子中分别将工件W的旋转速度以及切削刀具14的进给速度设为固定的值，因此摆动指令的频率和振幅都与时间的经过无关而成为固定的值。
图2C表示对图2A所示的位置指令加上图2B所示的摆动指令后得到的进给指令(合成指令)，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。切削刀具14的轨迹跟踪图2C所示的进给指令。更具体地说，如图2C所示，切削刀具14通过进给指令(参照波状曲线Q)在一次的往复运动中退后预定的后退量后前进预定的前进量，移动其差的行进量。这样，在本实施方式中，切削刀具14通过进给轴M1在加工方向往复运动(摆动)的同时在该加工方向被进给，从而进行断续切削。
上述的摆动指令是图2B中由波状曲线S表示的余弦波状的指令，被以下公式进行定义。
摆动指令＝(K×F/2)×cos(2π×S/60×I×t)-(K×F/2)……式(1)
在公式(1)中，K是摆动振幅倍率，F是工件W每旋转一周的切削刀具14的移动量即每周旋转进给量[mm/rev]，S是围绕工件W的中心轴线的旋转速度[min-1]或[rpm]，I是摆动频率倍率。这里，摆动频率即摆动指令的频率相当于式(1)中的(S/60×I)的项，摆动振幅即摆动指令的振幅相当于式(1)中的(K×F/2)的项。其中，摆动振幅倍率K为1以上的数，摆动频率倍率I为比零大的非整数(例如0.5、0.8、1.2、1.5、1.9、2.3或2.5、……等正的非整数)。摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I是常数。
根据上述式(1)，摆动指令成为相对于将零的位置设为基准轴线的余弦波减去了(K×F/2)的项作为偏移值的指令。因此，对位置指令加上摆动指令后得到的进给指令(图2C的波状曲线Q)成为在加工方向上不超过该位置指令(图2C的直线)的指令。这样，能够将在切削刀具14的加工方向中位置指令的位置作为上限来控制基于进给指令(波状曲线Q)的切削刀具14的位置轨迹。
进一步，通过设为式(1)那样的余弦波的摆动指令，根据图2C的波状曲线Q可以得知，在切削刀具14的加工开始点(横轴的0°位置)在切削刀具14的进给方向从开始不会出现大的摆动。
另外，不将摆动频率倍率I设为整数的理由是，当与围绕工件W的中心轴线的转速完全相同的摆动频率时，不能够产生后述的重叠位置B1、B2等(参照图3)，不能够得到摆动切削造成的切屑的切碎效果。
上述的式(1)被记述在控制装置11内的加工程序中。机床10的操作盘(未图示)将摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I的各值赋予在控制装置11内的加工程序中记述的式(1)。另外，在控制装置11内的加工程序中事先设定工件W的旋转速度S[min-1]和切削刀具14的进给速度[mm/min]，作为加工条件。
控制装置11根据这种进给速度和旋转速度来计算上述式(1)中的每周旋转进给量F(＝进给速度/旋转速度S)，并能够通过事先赋予了摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I的各值的上述式(1)来计算摆动指令。
本实施方式的加工系统1具备：显示装置20，其显示为了切碎通过车削加工产生的切屑，使切削刀具14和工件W在加工方向上相对摆动并进行断续切削时的机床10相关的信息。
如上所述，通过控制装置11生成用于进行断续切削的进给轴M1的进给指令，显示装置20作为用于使作业人员视觉识别这种进给指令和通过该进给指令进行驱动的进给轴M1的实际位置的装置。
但是，在将用于断续切削的进给指令的指令值简单地显示在显示画面的方法中，作业人员难以从显示画面来判定是否能够切碎切削刀具14的切屑。在通过位置检测装置15检测通过用于断续切削的进给指令进行驱动的进给轴M1的实际位置，并将其检测值显示在显示画面的方法中，作业人员也难以从显示画面来判定可否切碎切屑。
因此，如图1所示，本实施方式的显示装置20具备信息取得部21、显示部22以及显示选择部23。
在图1所示的结构例中，显示装置20远离地被配置在控制装置11的外部，但是显示装置20可以配备在机床10的操作盘(未图示)上，或者与控制装置11一体地具备显示装置20。显示部22可以是LCD(Liquid crystal display液晶显示器)面板和OLED(organiclight emitting diode有机发光二极管)面板等显示面板部。
信息取得部21通过固定时间间隔来取得进行断续切削时的进给轴M1、M2的位置信息。该固定时间间隔例如能够设为控制装置11的采样控制周期(例如指令脉冲的分配周期)的整数倍。另外，信息取得部21所取得的位置信息是用于断续切削的进给指令的值或通过该进给指令进行驱动的进给轴M1、M2的实际位置(位置反馈)的任意一方。
进一步，在取得进给轴M1、M2的实际位置作为进给轴M1、M2的位置信息时，该实际位置可以是进给轴M1、M2的伺服电动机所具备的编码器的输出值，也可以是通过激光跟踪器或三维位置传感器等位置测量器远程测量出的进给轴M1、M2的移动端的位置，例如切削刀具14的前端部的位置。
另外，信息取得部21取得工件W以及切削刀具14的相对旋转速度、旋转角度以及角速度作为旋转信息。在图1所示的结构的情况下，在存储在控制装置11中的加工程序中预先设定了主轴M0的旋转速度(工件W的旋转速度)，信息取得部21从控制装置11取得主轴M0的旋转速度作为旋转信息(换言之，主轴M0的相位信息)。进一步，如上述那样使用旋转编码器作为主轴M0的位置检测装置15，控制装置11能够在断续切削期间通过旋转编码器来检测主轴M0的旋转角度以及角速度。因此，信息取得部21能够从控制装置11取得主轴M0的旋转速度和旋转角度以及角速度作为旋转信息(换言之，主轴M0的相位信息)。
信息取得部21还具备以下功能，使所取得的进给轴M1、M2的时间系列的位置信息以及主轴M0的旋转速度、旋转角度以及角速度存储在存储器(未图示)中。
显示部22将表示主轴M0的相位与进给轴M1、M2的位置之间的关系的信息作为进给轴M1、M2的移动轨迹信息(路径信息)来显示。具体地说，显示部22根据通过信息取得部21取得的进给轴M1、M2的时间系列的位置信息和主轴M0的旋转信息(例如上述旋转速度、旋转角度或角速度，换言之相位信息)，显示按照主轴M0的每一周旋转(或者2周旋转、3周旋转……)重叠(折返)表示进给轴M1、M2的位置的轨迹信息。
例如，显示部22按照主轴M0的一周旋转的每个旋转角度(360°或2π)(或多周旋转(2周旋转、3周旋转……)的旋转角度)将基于通过信息取得部21取得的进给轴M1、M2的时间系列的位置信息的表示进给轴M1、M2的位置的时间变化的信息分割为部分数据，以使各个部分数据与信息的开始点(例如图3的横轴上的原点)对齐的方式依次偏移，从而显示轨迹信息。
可以根据在控制装置11内的加工程序中设定的设定值即旋转速度来计算工件W的旋转角度，也可以从搭载在主轴M0的旋转编码器实际地检测工件W的旋转角度。显示装置20以相同的固定时间间隔来检测这种工件W的旋转角度和取得进给轴M1、M2的位置信息，从而可以显示将实际的旋转角度与进给轴M1、M2的位置信息相互关联后的轨迹信息。
图3表示通过显示部22显示的轨迹信息的一例。图3的横轴表示主轴M0的旋转角度(即主轴M0的相位)，纵轴表示加工方向(即沿着图1的Z轴方向的第一方向)的位置(即进给轴M1、M2的位置)。
图3所示的曲线A1以及曲线A2相当于例如按照工件W的一周旋转分割图2C所示的进给指令的时间系列数据(波状曲线Q)而得到的部分数据即轨迹信息。曲线A1表示工件W的第一周旋转的轨迹信息，曲线A2表示工件W的第二周旋转的轨迹信息。出于简洁的目的，工件W的第三周旋转以后的轨迹信息省略图示。这些曲线A1、A2等的轨迹信息表示旋转的工件W上的切削刀具14的轨迹(路径)。
另外，图3表示斜向延伸的多条直线状虚线C1、C2、C3……。各虚线C1、C2、C3相当于图2C所示的位置指令(虚线的直线P)，图3的纵轴方向的各虚线C1、C2、C3的间隔相当于每周旋转进给量F。
根据图3，曲线A1和曲线A2在2个位置B1、B2相互重叠。在位置B1、B2，针对虚线C1的曲线A1的最大值比针对虚线C2的曲线A2的最小值要大。
在该重叠的位置B1、B2，切削刀具14在以曲线A2的轨迹进行加工时从工件W离开，所以工件W没有被加工。周期性地产生这样的重叠位置B1、B2，所以实现上述断续切削。在图3所示的例子中，通过按照曲线A2的动作，在位置B1、B2分别产生切屑。即，在第二周旋转的曲线A2中产生2个切屑。
因此，作业人员确认前面的曲线A1与后面的曲线A2部分地相互重叠的位置B1、B2的存在，从而能够判断可否切碎切屑。在没有产生重叠的位置B1、B2等时，作业人员变更图2B所示的摆动指令中的摆动频率和摆动振幅。该变更能够通过调整控制装置11内的加工程序上的设定值、例如主轴旋转速度S、每周旋转进给量F、摆动频率倍率I等来进行。作业人员一边识别显示装置20的显示部22所显示的轨迹信息一边变更摆动频率和摆动振幅，使得产生预期的重叠位置B1、B2即可。
这里，图4表示通过显示部显示的轨迹信息，即摆动参数(例如上述的摆动频率(摆动周期)和摆动振幅)不适当时的轨迹信息的一例。
如图4所示，当摆动参数不适当时，轨迹波形为多重，作业人员不能够容易地确认机床的动作。此时，不仅不能够进行有效的切屑截断，还有可能由于过度的摆动动作使工件的切削面的表面质量发生恶化。
另外，虽然能够确认不是最佳状态，但是很难调整用于接近最佳状态的摆动参数。
关于这点，在本实施方式中，显示选择部23选择在显示部22中显示的轨迹信息的一部分。例如，显示选择部23在显示装置20为PC等时是鼠标。此时，显示选择部23通过作业人员的操作，如图5所示那样与显示器等显示部22中所显示的指针联动，选择显示部22中所显示的轨迹波形的一部分。
另外，显示选择部23可以是设置在显示器等的显示部22中的触摸面板。
如图5B所示，显示部22将所显示的轨迹信息中包括通过显示选择部23选择出的一部分的选择轨迹A1和选择轨迹A1前后的轨迹中的至少一方的相邻轨迹A0、A2相对于所显示的轨迹信息中的选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹进行突出显示(换言之，可区别地显示)。
相邻轨迹A0是时间上在选择轨迹A1的前面相邻的轨迹，相邻轨迹A2是时间上在选择轨迹A1的后面相邻的轨迹。图5B中，当摆动参数不适当时，相邻轨迹A0、A2在空间上离开选择轨迹A1。即，图5B中，相邻轨迹A0、A2可以在空间上离开选择轨迹A1。
如图5B所示，选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2可以是主轴M0的一周旋转的轨迹，也可以是主轴M0的多周旋转的轨迹。
例如，显示部22将选择轨迹A1的显示属性以及相邻轨迹A0、A2的显示属性相对于选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹的显示属性进行变更(换言之，使得不同)，从而进行突出显示。
作为显示属性，列举有颜色、线条宽度(粗细)、线种(实线、虚线等)、浓淡、透明度等。
另外，如图6A所示，显示部22可以将选择轨迹A1相对于相邻轨迹A0、A2突出显示。例如，显示部22与上述同样地将选择轨迹A1的显示属性相对于相邻轨迹A0、A2的显示属性进行变更(换言之，使得不同)，从而进行突出显示。
或者，如图6B所示，显示部22可以将选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹设为不显示，从而将选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2相对于选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹进行突出显示。
显示部22可以将以通过显示选择部23选择出的一部分作为了始点或终点的主轴M0的一周旋转(或者多周旋转)的轨迹设为选择轨迹A1。或者，显示部22可以将以通过显示选择部23选择出的一部分作为了中心的主轴M0的一周旋转(或者多周旋转)的轨迹设为选择轨迹A1。
另外，显示部22可以在显示选择部23进行的选择前，将所显示的轨迹信息分割为主轴M0的一周旋转(或多周旋转)的轨迹，也可以在显示选择部23进行的选择后分割所显示的轨迹信息。
由此，主轴M0的一周旋转(或多周旋转)的选择轨迹A1和其前后的相邻轨迹A0、A2之间的关系变得明确，如图5C所示那样，以按照主轴M0的每一周旋转使轨迹波形的峰和谷重叠的方式调整摆动参数变得容易。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的显示装置20，作业人员能够容易地判断可否切碎断续切削(摆动切削)中的切屑。由此，作业人员能够更可靠地进行用于切屑切碎的摆动振幅的调整，能够实现按照预期切碎切屑的断续切削。
当切削刀具14的驱动机构部中存在间隙时或驱动机构部的刚性低时，有时在断续切削中产生振动，切削刀具14的位置精度不稳定。例如，有时即使根据用于断续切削的进给指令驱动进给轴M1，切削刀具14的实际位置也不完全跟踪图3所示的曲线A1、A2。即，即使是视为能够切碎切屑的指令值，实际有可能不按照预期进行切屑的切碎。在这一点，本实施方式的显示装置20通过编码器等位置检测装置15来检测进给轴M1的实际位置的时间的变化，根据该检测数据生成上述轨迹信息并能够显示在显示部22中。因此，作业人员通过观察这种基于进给轴M1、M2的实际位置的轨迹信息，能够准确地判断是否实际地进行切屑的切碎。
另外，在车削加工圆柱形的工件W时，工件W的旋转速度S是固定值即可。另一方面，在车削加工圆锥形或圆锥台形等的工件W时，切削刀具14的前端所抵接的工件的部位的直径根据切削刀具14的加工方向(沿着图1的Z轴方向的方向)的进给位置而发生变化。此时，如果工件W的旋转速度S为固定值，则工件W的切削刀具14的抵接部位的周向速度(即切削速度)根据切削刀具14的加工方向的位置而发生变化，可能不会得到均匀的加工表面。因此，为了使上述周速成为固定，通过根据切削刀具14的前端所抵接的工件部位的直径而发生变化的函数来决定工件W的旋转速度S。
另外，上述控制装置11以及显示装置20使用具有经由总线相互连接的ROM(readonly memory只读存储器)和RAM(random access memory随机存取存储器)等存储器、CPU(control processing unit控制处理单元)以及通信控制部的计算机而构成。进一步，构成显示装置20的信息取得部21等的各个功能部，通过由搭载在上述计算机中的CPU、存储器以及存储在该存储器中的控制程序进行协作而实现。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，显示装置20的显示部22将表示主轴M0的相位和进给轴M1、M2的位置之间的关系的信息作为进给轴M1、M2的移动轨迹信息(路径信息)来显示。
在第二实施方式中，显示装置20的显示部22将表示进给轴M1、M2的位置的时间变化的信息作为进给轴M1、M2的移动轨迹信息来显示。
第二实施方式的显示装置20的结构与图1所示的第一实施方式的显示装置20的结构相同。另外，在第二实施方式的显示装置20中，显示部22的功能以及动作与第一实施方式的显示装置20不同。
如上所述，显示部22将表示进给轴M1、M2的位置的时间变化的信息作为进给轴M1、M2的移动轨迹信息来显示。具体地说，显示部22根据通过信息取得部21取得的进给轴M1、M2的时间系列的位置信息，显示表示进给轴M1、M2的位置的时间变化的轨迹信息。例如在通过信息取得部21取得用于断续切削的进给指令时，图2C所示的波状曲线Q相当于轨迹信息。
其中，所显示的轨迹信息可以是将时间与搭载在进给轴M1、M2的伺服电动机上的编码器的输出值对应的信息，或者可以是将时间与通过位置测量器远程测量到的切削刀具14的前端位置对应的信息。即，轨迹信息可以是基于针对进给轴M1、M2的位置指令值的数据，也可以是基于进给轴M1、M2的实际位置的波形数据。
在本实施方式中，显示选择部23也选择显示在显示部22中的轨迹信息的一部分。例如，如图7A所示，显示选择部23通过作业人员的操作，与显示在显示部22中的指针联动，选择显示在显示部22中的轨迹波形的一部分。
如图7B所示，显示部22将所显示的轨迹信息中包括通过显示选择部23选择出的一部分的选择轨迹A1和选择轨迹A1的前后轨迹中至少一方的相邻轨迹A0、A2相对于所显示的轨迹信息中的选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹突出显示。
如图7B所示，选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2可以是主轴M0的一周旋转的轨迹，也可以是主轴M0的多周旋转的轨迹。
例如，显示部22将选择轨迹A1的显示属性以及相邻轨迹A0、A2的显示属性相对于选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
另外，如图7B所示，显示部22可以将选择轨迹A1相对于相邻轨迹A0、A2突出显示。例如，显示部22与上述同样地将选择轨迹A1的显示属性相对于相邻轨迹A0、A2的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
或者，显示部22与上述同样，将选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹设为不显示，从而将选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2相对于选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹进行突出显示。
显示部22与上述同样，可以将以通过显示选择部23选择出的一部分作为始点或终点的主轴M0的一周旋转(或者多周旋转)的轨迹设为选择轨迹A1。或者，显示部22可以将以通过显示选择部23选择出的一部分作为中心的主轴M0的一周旋转(或者多周旋转)的轨迹设为选择轨迹A1。
另外，显示部22可以在显示选择部23进行的选择前将所显示的轨迹信息分割为主轴M0的一周旋转(或多周旋转)的轨迹，也可以在显示选择部23进行的选择后分割所显示的轨迹信息。
这里，如果摆动周期是主轴M0的旋转周期的整数倍，则按照主轴M0的每一周旋转，轨迹波形的峰和谷不重叠，在断续切削(摆动切削)中不进行切屑的切碎。
关于这点，根据本实施方式的显示装置20，即使是表示进给轴M1、M2的位置的时间变化的轨迹信息，通过将主轴M0的一周旋转(或者多周旋转)的选择轨迹A1及其前后的相邻轨迹A0、A2相对于选择轨迹A1以及相邻轨迹A0、A2以外的轨迹突出显示，作业人员也能够容易地判断摆动周期是否是主轴M0的旋转周期的整数倍、即可否进行断续切削(摆动切削)中的切屑的切碎。另外，调整摆动参数变得容易。
如以上所说明的那样，即使在第二实施方式的显示装置20中，也与第一实施方式的显示装置20同样，作业人员能够容易地判断可否进行断续切削(摆动切削)中的切屑的切碎。这样，作业人员能够更可靠地进行用于切碎切屑的摆动振幅的调整，能够实现按照预期切碎切屑的断续切削。
(第一实施方式的变形例)
在上述第一实施方式中，显示装置20的显示部22可以重叠地显示多个进给轴M1、M2的移动轨迹信息(路径信息)。例如，如图8A所示，显示部22将表示主轴M0的相位和第一进给轴M1的位置(进给方向的Z位置)之间的关系的第一轨迹信息(实线)与表示主轴M0的相位和第二进给轴M2的位置(切入方向的X位置)之间的关系的第二轨迹信息(虚线)重叠地显示。
此时，显示选择部23选择显示在显示部22中的轨迹信息的一部分。例如，如图8A所示，显示选择部23通过作业人员的操作，与显示在显示部22中的指针联动来选择显示在显示部22中的第一轨迹波形的一部分。
如图8B所示，显示部22将所显示的第一轨迹信息(实线)中的包括通过显示选择部23选择出的一部分的第一选择轨迹A1和第一选择轨迹A1的前后轨迹中至少一方的第一相邻轨迹A0、A2相对于所显示的第一轨迹信息中的第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A10、A12以外的轨迹突出显示。
另外，显示部22将所显示的第二轨迹信息(虚线)中的与第一选择轨迹A1对应的第二选择轨迹A11和第二选择轨迹A11的前后轨迹中至少一方的第二相邻轨迹A10、A12相对于所显示的第二轨迹信息中的第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹突出显示。
第一相邻轨迹A0是时间上在第一选择轨迹A1的前面相邻的轨迹，第一相邻轨迹A2是时间上在第一选择轨迹A1的后面相邻的轨迹。另外，第二相邻轨迹A10是时间上在第二选择轨迹A11的前面相邻的轨迹，第二相邻轨迹A12是时间上在第二选择轨迹A11的后面相邻的轨迹。另外，在图8B中，第一相邻轨迹A0、A2可以在空间上离开第一选择轨迹A1，第二相邻轨迹A10、A12可以在空间上离开第二选择轨迹A11。
如图8B所示，第一选择轨迹A1、第一相邻轨迹A0、A2、第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12可以是主轴M0的一周旋转的轨迹，也可以是主轴M0的多周旋转的轨迹。
例如，显示部22将第一选择轨迹A1的显示属性以及第一相邻轨迹A0、A2的显示属性相对于第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹的显示属性进行变更，从而进行突出显示。另外，显示部22将第二选择轨迹A11的显示属性以及第二相邻轨迹A10、A12的显示属性相对于第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
进一步，显示部22可以将第一选择轨迹A1相对于第一相邻轨迹A0、A2进行突出显示。另外，显示部22可以将第二选择轨迹A11相对于第二相邻轨迹A10、A12进行突出显示。
例如，显示部22可以将第一选择轨迹A1的显示属性相对于第一相邻轨迹A0、A2的显示属性进行变更，从而进行突出显示。另外，显示部22也可以将第二选择轨迹A11的显示属性相对于第二相邻轨迹A10、A12的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
或者，显示部22将第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹设为不显示，从而将第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2相对于第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹进行突出显示。另外，显示部22将第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹设为不显示，从而将第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12相对于第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹进行突出显示。
根据本变形例，例如在通过进行锥状的切削加工的多个进给轴M1、M2进行摆动切削时，突出显示多个进给轴M1、M2的相同时间范围的轨迹信息(进给方向的Z位置、切入方向的X位置)，从而作业人员能够容易地判断可否进行断续切削(摆动切削)中的切屑的切碎。另外，摆动参数的调整变得容易。
(第二实施方式的变形例)
同样，在上述第二实施方式中，显示装置20的显示部22也可以将多个进给轴M1、M2的移动轨迹信息(路径信息)重叠进行显示。例如，如图9A所示，显示部22将表示第二进给轴M2的位置(切入方向的X位置)的时间变化的第二轨迹信息(下)与表示第一进给轴M1的位置(进给方向的Z位置)的时间变化的第一轨迹信息(上)重叠进行显示。
此时，显示选择部23选择显示在显示部22中的轨迹信息的一部分。例如，如图9A所示，显示选择部23通过作业人员的操作，与显示在显示部22中的指针联动来选择显示在显示部22中的第一轨迹波形的一部分。
如图9B所示，显示部22将所显示的第一轨迹信息(上)中的包括通过显示选择部23选择出的一部分的第一选择轨迹A1和第一选择轨迹A1的前后轨迹中至少一方的第一相邻轨迹A0、A2相对于所显示的第一轨迹信息中的第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A10、A12以外的轨迹突出显示。
另外，显示部22将所显示的第二轨迹信息(下)中与第一选择轨迹A1对应的第二选择轨迹A11和第二选择轨迹A11的前后轨迹中至少一方的第二相邻轨迹A10、A12相对于所显示的第二轨迹信息中的第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹突出显示。
第一选择轨迹A1、第一相邻轨迹A0、A2、第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12如图9B所示那样可以是主轴M0的一周旋转的轨迹，也可以是主轴M0的多周旋转的轨迹。
例如，显示部22将第一选择轨迹A1的显示属性以及第一相邻轨迹A0、A2的显示属性相对于第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹的显示属性进行变更，从而进行突出显示。另外，显示部22将第二选择轨迹A11的显示属性以及第二相邻轨迹A10、A12的显示属性相对于第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
进一步，如图9B所示，显示部22可以将第一选择轨迹A1相对于第一相邻轨迹A0、A2进行突出显示。另外，显示部22可以将第二选择轨迹A11相对于第二相邻轨迹A10、A12进行突出显示。
例如，显示部22可以将第一选择轨迹A1的显示属性相对于第一相邻轨迹A0、A2的显示属性进行变更，从而进行突出显示。另外，显示部22也可以将第二选择轨迹A11的显示属性相对于第二相邻轨迹A10、A12的显示属性进行变更，从而进行突出显示。
或者，显示部22将第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹设为不显示，从而将第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2相对于第一选择轨迹A1以及第一相邻轨迹A0、A2以外的轨迹进行突出显示。另外，显示部22将第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹设为不显示，从而将第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12相对于第二选择轨迹A11以及第二相邻轨迹A10、A12以外的轨迹进行突出显示。
在本变形例中，例如在通过进行锥状的切削加工的多个进给轴M1、M2进行摆动切削时，通过突出显示多个进给轴M1、M2的相同时间范围的轨迹信息(进给方向的Z位置、切入方向的X位置)，作业人员也能够容易地判断可否进行断续切削(摆动切削)中的切屑的切碎。另外，摆动参数的调整变得容易。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式而能够进行各种变更以及变形。例如，在上述实施方式中，例示了工件W旋转的同时切削刀具14沿着工件W的外周面的母线进行摆动的结构，但是本发明不限于该结构。
本发明的机床，只要是控制使工件W和切削刀具14围绕工件W的中心轴线相对旋转的主轴M0和在沿着该中心轴线的加工方向上将工件W和切削刀具14相对进给的至少一个进给轴M1、M2等，对工件W进行车削加工的结构即可。例如，可以设想切削刀具14围绕工件W的中心轴线旋转并且工件W相对于切削刀具14摆动的结构或者工件W旋转并且工件W相对于切削刀具14在沿着工件W的外周面的母线的方向摆动的结构。在本发明中，切削刀具14围绕工件W的中心轴线旋转来切削工件W的加工方法也为车削加工的一种。
另外，在上述第一实施方式的变形例以及第二实施方式的变形例中，显示装置20的显示部22重叠显示2个进给轴M1、M2的移动轨迹信息，但是，显示装置20的显示部22也可以重叠显示3个以上的进给轴M1、M2的移动轨迹信息。
例如，进给轴包括第一～第N这N个进给轴，显示部可以重叠显示第一～第N进给轴各自的第一～第N轨迹信息(N是2以上的整数)。
在通过选择部选择第一轨迹信息的一部分时，显示部将第一轨迹信息中包括通过选择部选择出的一部分的第一选择轨迹和第一选择轨迹前后的轨迹中至少一方的第一相邻轨迹相对于第一轨迹信息中的第一选择轨迹以及上述第一相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示。
此时，显示部对没有通过选择部选择出的第二～第N轨迹信息按顺序进行以下的处理。显示部将第二～第N轨迹信息中的第n个的第n轨迹信息中与第一选择轨迹对应的第n选择轨迹和第n选择轨迹前后的轨迹中至少一方的第n相邻轨迹相对于上述第n轨迹信息中上述第n选择轨迹以及上述第n相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示(n是2以上N以下的整数)。
另外，第一轨迹信息中的第一选择轨迹以及第一相邻轨迹、第2～第N轨迹信息中的第n个的第n轨迹信息中的第n选择轨迹以及第n相邻轨迹是主轴的一周旋转或多周旋转的轨迹。

Claims (7)

1.一种显示装置，取得机床的进给轴的轨迹信息并进行显示，该机床具备使工件以及切削刀具相对旋转的主轴和使上述工件以及上述切削刀具相对进给的至少一个上述进给轴，在使上述切削刀具以及上述工件相对摆动的同时进行上述工件的切削加工，其特征在于，
上述显示装置具备：
显示部，其显示上述进给轴的轨迹信息；以及
选择部，其选择上述轨迹信息中的一部分，
上述显示部将上述轨迹信息中的包括通过上述选择部选择出的一部分的选择轨迹和上述选择轨迹前后的轨迹中的至少一方的相邻轨迹相对于上述轨迹信息中的上述选择轨迹以及上述相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示，
上述选择轨迹以及上述相邻轨迹是上述主轴的旋转一周或旋转多周的轨迹。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部将表示上述主轴的相位和上述进给轴的位置之间的关系的信息作为上述进给轴的轨迹信息来显示。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部将表示上述进给轴的位置的时间变化的信息作为上述进给轴的轨迹信息来显示。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部将上述选择轨迹相对于上述相邻轨迹进行突出显示。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部将上述选择轨迹的显示属性以及上述相邻轨迹的显示属性相对于上述选择轨迹以及上述相邻轨迹以外的轨迹的显示属性进行变更，由此进行突出显示。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
上述显示部将上述选择轨迹的显示属性相对于上述相邻轨迹的显示属性进行变更，由此进行突出显示。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，
上述进给轴包括第一进给轴以及第二进给轴，
上述显示部将上述第一进给轴的第一轨迹信息和上述第二进给轴的第二轨迹信息重叠显示，
将上述第一轨迹信息中的包括通过上述选择部选择出的一部分的第一选择轨迹和上述第一选择轨迹的前后轨迹中至少一方的第一相邻轨迹相对于上述第一轨迹信息中的上述第一选择轨迹以及上述第一相邻轨迹以外的轨迹进行突出显示，
将上述第二轨迹信息中的与上述第一选择轨迹对应的第二选择轨迹和上述第二选择轨迹的前后轨迹中至少一方的第二相邻轨迹相对于上述第二轨迹信息中的上述第二选择轨迹以及上述第二相邻轨迹以外的轨迹突出显示，
上述第一选择轨迹、上述第一相邻轨迹、上述第二选择轨迹以及上述第二相邻轨迹是上述主轴的旋转一周或旋转多周的轨迹。
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