CN110347113B - 机床的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机床的控制装置,进行切屑的切碎并且即使不进行所谓精加工的加工处理也能够进行正确的切削加工。该机床的控制装置具备:摇动指令生成部,其基于进行摇动的条件,生成使工件与刀具在工件的径向上相对摇动的摇动指令;移动指令生成部,其生成为了进行工件的螺纹切削加工而使工件与刀具相对移动的移动指令;加法器,其将摇动指令和移动指令相加;以及判定部,其预先判定是否将摇动指令与移动指令相加,加法器按照判定部的判定结果,输出包含一种或多种加工模式而构成的重叠指令,该加工模式是将相加了摇动指令的总移动指令和未相加摇动指令的总移动指令分别组合任意次数而成。

Description

机床的控制装置
技术领域
本发明涉及一种进行螺纹切削加工的机床的控制装置。特别是,涉及一种能够有效地进行螺纹切削时的切碎切屑的机床的控制装置。
背景技术
螺纹切削加工通过各种方法执行。例如还在很多情况下使用具备多个轴的机床来协调多个轴来进行螺纹切削加工。这种螺纹切削加工通过将圆柱状工件表面车削加工为螺旋状而实现。通过在圆柱状的工件表面反复进行该车削加工,由此最终形成图6示出的足够深度的螺纹槽10,整体上完成螺纹12的加工。
图7示出车削加工过程中的状态。如图7的P所示,通过使用切削刀具16在工件14上的预定轨迹10a(螺纹槽10的位置)上多次进行切削来进行针对工件14的螺纹槽10的切削。图9是刚刚开始切削的状态,是螺纹槽10还较浅的状态。通过几次反复进行切削来形成深螺纹槽10(参照图6)而完成最终的螺纹12。此外,如图9所示,轨迹10a还存在于工件14的背面侧,为了容易理解,用虚线示出背面侧的轨迹10a。另外,在图7中,根据其性质,方便起见使用与螺纹槽10相同的线表示轨迹10a。
在图7中,工件14安装于主轴18而进行旋转。如围绕主轴18的圆形箭头C示出那样进行旋转。在此将用箭头C示出的旋转坐标轴称为C轴。即,C轴为表示绕主轴的角度的角度坐标。
切削刀具16在所旋转的工件14表面的轨迹10a上进行移动,对螺纹槽10进行切削加工。因此,切削刀具16与工件14的C轴方向的旋转同步地,需要沿着工件14的长边方向的坐标轴即Z轴(参照图7)进行移动。箭头Z表示Z坐标轴(以下,称为Z轴)的方向。
通过这种Z轴方向的切削刀具16的移动,对所谓螺旋状的螺纹槽10进行切削而形成螺纹12。如果切削刀具16的Z轴方向的移动较快,则螺纹槽10描绘为更急剧的螺旋,在切削刀具16的Z轴方向的移动较慢的情况下,螺纹槽10描绘为更缓慢的螺旋。
并且,如上所述,多次进行切削,首先形成浅螺纹槽10,并且每当重复切削多次时,形成更深的螺纹槽10。即,对切削刀具16进行控制使得在每次切削时逐渐向与工件14的表面垂直方向的X坐标轴(参照图7)方向进行移动,针对工件14逐渐在较深的位置处进行切削。箭头X表示X坐标轴(以下,称为X轴)的方向。通过这种控制,最终完成图7示出的螺纹12。
即使在这种螺纹切削加工中,也需要适当地进行切屑的切碎处理。因此,提出了各种技术。例如,根据专利文献1,公开了以下一种技术:在通过多次切割加工进行螺纹切削加工的装置中,对驱动轴的移动叠加振动,在各切割加工中使振动相位位移量偏移。根据该装置,当每次切割时适当地调整振动的相位,由此能够通过振动进行切粉的分割。
另外,在专利文献2中公开了一种装置,该装置具备:在工件的径向上进行往复振动的单元;以及振动设定单元,其将伴随往复振动的各切割加工时的振动的模式设定为在预定切割加工时的切削加工部分中部分包含基于其它切割加工的切削过的部分。记载了通过这种结构对切削中的切屑进行分断。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5851670号公报
专利文献2:国际公开第2016/056526号
发明内容
在此,例如图8示出上述专利文献2中的螺纹切削的加工样子。图8是图7的切削刀具16的前端部的A部的放大图。在示出A部的图8中,C轴为相对于附图大约朝向垂直方向的坐标轴。X轴、Z轴为与图7相同的朝向。如图8所示,根据X轴的速度指令,切削刀具16还沿X轴进行往复运动。这是摇动19(参照图8)。另外,在图8中,P1、P2、P3分别示出X轴上的位置。另外,该P1、P2、P3表示工件14的径向的位置。如图7所示,工件14以主轴18为旋转轴而进行旋转,P1、P2、P3还表示以其主轴18为中心的径向的位置。该P1、P2、P3与图9通用,使对两个图的径向的位置的对应理解更容易。
通过图8中的摇动19,切削刀具16从位置P1至位置P2进行往复。因而,工件14根据位置切削到位置P2。用B表示实现螺纹12的本来的螺纹槽10的深度。另外,向X轴方向的摇动19由切割和回升构成。切割是指切削刀具16朝向接近工件14的方向摇动,回升是指切削刀具16朝向远离工件14的方向摇动。特别是,通过进行切割,将螺纹槽10切削到预定深度。
图9示出了从图8的箭头D方向观察的图。由于从箭头D观察,因此代替C轴,Z轴相对于图成为垂直方向。由于C轴为旋转坐标轴,因此,准确地说,成为描绘圆弧的坐标轴,但是在图8示出的狭小范围内,如图9所示,能够近似地表示为直线坐标。
如图9所示,在专利文献2中,在切削刀具16向加工方向(C轴方向)进行移动时,如上所述追加X轴方向(工件14的径向)的摇动动作。如图8所示,该摇动19为位置P1与位置P2之间的摇动。
但是,该摇动19随着进行加工而移动至工件14的更深的位置。即,移动至工件14的径向上且更低的位置。其样子也在图9中示出。如图9所示,切削加工的第一次(称为第一道)的摇动19为位置P1与位置P2之间的摇动。接着,根据图9可知,切削加工的第二次(称为第二道)的摇动19移动至更深的位置。此时,就第二道的摇动19而言,以在进行该切割加工(第二道)时进行切削加工的部分中部分包含通过其它切割加工(第一道)切削过的部分的方式设定有摇动19的相位。在图9中用J示出该部分。
其结果是,在专利文献2中,切削刀具通过已切削过的空间,由此能够切碎切屑。这样,在专利文献2中公开了在工件14的径向上进行往复运动(后述的摇动指令生成部104生成进行这种运动的摇动指令)。另外,公开了将随着往复运动的各切割加工时的振动的模式设定为在预定切割加工时的切削加工部分中部分包含其它切割加工时的已切削过的部分(后述的摇动指令生成部104生成进行这种运动的摇动指令)。这样,在专利文献2的发明中,在第二道以后的切削加工中,能够执行切屑的切碎。
然而,在将这种摇动追加到螺纹切削加工的以往的方法中,还考虑该摇动对切削加工的结果物的形状带来影响这一情况。其结果是,在最后一道中需要必须执行作为不包含摇动的精加工的切削加工,容易变成繁杂的切削加工处理。因而,存在切削加工所耗费的时间也延长的趋势。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种进行切屑的切碎并且即使不进行所谓精加工的加工处理也可以进行准确的切削加工的机床的控制装置。
本发明人通过专心研究上述问题,在通常的切削加工(螺纹切削加工)前,预先进行加入,由此在之后进行通常的螺纹切削加工时,切削刀具通过该切割,从而认定切屑是否被自动地切碎。本发明人根据上述想法完成了以下的发明。
技术方案(1):本发明提供一种机床的控制装置(例如后述的控制装置100),其是一边在径向上进行切割,一边多次重复与工件(例如后述的工件214)的旋转同步地使刀具向旋转轴方向移动的动作,由此对上述工件进行螺纹切削加工的机床的控制装置,该控制装置具备:摇动指令生成部(例如后书的摇动指令生成部104),其基于进行摇动的条件,生成使上述工件与上述刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动指令;移动指令生成部,其生成为了进行上述工件的螺纹切削加工而使上述工件与上述刀具相对移动的上述移动指令;加法器(例如后述的加法器106),其是否将上述摇动指令与上述移动指令相加;以及判定部(例如后述的摇动指令开启/关闭判定部),其预先判定是否将上述摇动指令与上述移动指令相加,上述加法器按照上述判定部的判定结果,输出包含一种或多种加工模式而构成的重叠指令,该加工模式是将相加了上述摇动指令的总移动指令和未相加上述摇动指令的总移动指令分别组合任意次数而成。
由此,将摇动指令设为与每次在径向的切割相同相位由此能够进行高效的切碎。另外,不只是未伴随摇动的加工,伴随摇动的加工也能够切碎切屑。
技术方案(2):也可以是,在技术方案(1)的控制装置中,上述判定部检查进行上述工件的上述螺纹切削加工的加工软件,并判定是否将上述摇动指令与上述移动指令相加。
技术方案(3):也可以是,在技术方案(1)或技术方案(2)的控制装置中,上述判定部在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之前,以由相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令;在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之后,以由未相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令。
技术方案(4):也可以是,在技术方案(1)至技术方案(3)中的任意一个控制装置中,上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,使得在基于使上述工件与刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动而产生的各切割加工中不包含其它切割加工中的已切削过的部分。
技术方案(5):也可以是,在技术方案(1)至技术方案(4)中的任意一个控制装置中,上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
技术方案(6):也可以是,在技术方案(1)至技术方案(5)中的任意一个控制装置中,上述摇动指令生成部以随着对上述工件进行上述螺纹切削加工而按照每一道增加上述工件与上述刀具的相对摇动在上述工件的径向的振幅的方式生成上述摇动指令。
技术方案(7):也可以是,在技术方案(1)至技术方案(6)中的任意一个控制装置中,上述摇动指令生成部以随着对上述工件进行上述螺纹切削加工而按照每一道增加上述工件与上述刀具的相对摇动在上述工件的径向的开始位置的偏移量的方式生成上述摇动指令。
根据本发明,通过预先进行切割,在切削加工时能够切碎切屑。并且,由于不进行摇动动作就能够切碎切屑,因此加工面的质量也不会因摇动而变差。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的机床的控制装置的结构的功能框图。
图2是表示第1实施方式所涉及的、进行包含工件与切削刀具的相对摇动且是工件的径向的摇动的切割动作之后进行通常的螺纹切削加工的动作例的说明图。
图3是表示作为第1实施方案的变形例,在第四道至第六道进行不伴随摇动的切割动作的动作例的说明图。
图4是表示第2实施方案所涉及的螺纹切削加工的动作例的说明图。
图5是表示第3实施方案所涉及的螺纹切削加工的动作例的说明图。
图6是通过螺纹切削加工所生成的螺纹的外观图。
图7是表示为了生成螺纹而执行螺纹切削加工的过程中的样子的说明图。
图8是图4的A部的放大图,是包含X轴方向的摇动、即工件与切削刀具的相对摇动且是工件的径向的摇动的情况下的螺纹切削加工的说明图。
图9是从图5的箭头D观察的情况下的、包含X轴方向的摇动、即工件与切削刀具的相对摇动且是工件的径向的摇动的情况下的螺纹切削加工的说明图。
附图标记说明
10、10a、10b:螺纹槽;12:螺纹;14、214:工件;16、216:切削刀具;18:主轴;100:控制装置;102:摇动指令开启/关闭判断部;104:摇动指令生成部;106:加法器;108:控制部;120:电动机;220:第一道;222:第二道;224:第三道;20、226:第一道的切削加工的切割深度;22、228:第二道的切削加工的切割深度;230:第三道的切削加工的切割深度;232:最终的加工面;A:部分;B:(完成时的)螺纹槽;C:C轴;D:箭头;X:X轴;Z:Z轴。
具体实施方式
以下,根据附图详细说明本发明的实施方式。此外,在第2实施方式以后的说明中,针对与第1实施方式共通的结构省略其说明。
[第1实施方式]
图1是表示本实施方式所涉及的机床的控制装置100的结构的功能框图。如图1所示,控制装置100具备:摇动指令开启/关闭判断部102、摇动指令生成部104、加法器106、控制部108、以及移动指令生成部(未图示)。控制装置100是一边在径向上进行切割,一边多次重复进行与工件的旋转同步地使刀具向旋转轴方向移动的动作,由此对工件进行螺纹切削加工的机床的控制装置。该控制装置100也可以是所谓伺服控制装置。控制装置100的这些各结构也可以由记述其动作的程序以及执行该程序的CPU构成。另外,也可以使用计算机构成控制装置100,该计算机的CPU执行记述了控制装置100的各结构的功能的程序,由此实现各结构。
摇动指令开启/关闭判断部102从外部输入加工程序,判断是否对移动指令施加摇动指令。在本实施方式中,检查加工程序,并对其切削加工施加摇动,由此判断是否对最终的加工面的质量带来不良影响。其结果是,该切削加工为精加工处理,施加摇动将在加工面上由摇动产生影响,在被认为加工质量存在不良影响的情况下,判断为不施加摇动,具有加法器的后述的控制部输出表示未施加摇动指令的叠加指令。另一方面,在被认为即使对该切削加工施加摇动也不会对工件214的精加工处理(加工面的质量)带来影响的情况下,判断为对移动指令施加摇动,具有加法器的后述的控制部输出表示施加摇动指令的叠加指令。
由于加工程序为记述对该工件214进行车削加工的动作的程序,因此如果检查该加工程序,则能够对该车削加工的动作的移动指令施加摇动指令并判定是否对最终加工面带来影响。
也可以通过各种接口将加工程序供给至摇动指令开启/关闭判断部102。在图1中,记载了从控制装置100的外部接收供给,但是也可以将加工程序存储于控制装置100内部。
摇动指令开启/关闭判断部102能够由记述了这种动作的程序、执行该程序的CPU以及输入加工程序的输入接口构成。此外,如上所述,在将加工程序存储于控制装置100内的情况下,不一定需要该输入接口。
本实施方式的特征在于,在最终的精加工动作以外的情况下,作为不对最终的加工面带来影响,输出用于施加摇动的叠加指令。其结果是,能够一边摇动一边沿螺纹切削路径进行切割。另外,在如最终的精加工动作那样有可能对最终的加工面带来不良影响的情况下,输出叠加指令使得不施加摇动的方式。其结果是,不进行摇动就能够沿螺纹切削路径进行加工。
摇动指令生成部104生成与针对工件214例如进行螺纹切削加工时的各轴的移动指令叠加的摇动指令。摇动指令生成部104从外部输入摇动条件,按着该摇动条件来生成摇动指令。作为摇动条件,也可以包含摇动的周期(频率)、振幅、相位等。另外,摇动例如也可以通过正弦波进行,但是如果是周期性信号则也可以是三角波等。摇动条件也可以经由预定的输入接口来输入。例如可以由操作者通过键盘、鼠标进行输入,也可以从其它计算机经由预定通信接口输入摇动条件。
本实施方式的特征在于,控制摇动指令的输出。在此,不输出摇动指令是指也可以包含输出值为“0”的信号来作为摇动指令的情况以及表示不进行摇动的信号等。该摇动指令生成部104也能够由记述了摇动指令生成部104的动作的程序以及执行该程序的CPU构成。另外,也可以包含输入摇动条件的预定接口。
加法器106输入从摇动指令生成部(未图示)或者上级控制装置供给的移动指令(分配指令)。该移动指令为分配给本装置(控制装置100)的移动指令,因此称为分配指令。考虑上级控制装置例如从工厂整体的加工处理的程序仅提取面向电动机120的移动指令来进行分配的情况等。加法器106使该移动指令(分配指令)减去从电动机120发送来的位置反馈值,并将减法运算后的位置偏差输出到控制部108。由此,能够进行所谓位置反馈控制。
控制部108根据所输入的位置偏差,生成驱动电动机120的指令并输出到电动机120。根据该指令,对切削刀具的电动机120进行驱动,使切削刀具相对于工件移动。
更具体地,本实施方式的控制部108的结构包含加法器,按照摇动指令开启/关闭判定部102的判定结果,输出构成为包含一种或多种加工模式的重叠指令,该加工模式由相加了摇动指令的总移动指令、以及未相加摇动指令的总移动指令分别组合任意次数而成。
本实施方式的控制装置100的特征之一是,为了切碎螺纹切削加工时的切屑,在工件214的径向上使工件214与切削刀具216相对地摇动并进行切割之后,进行正常的螺纹切削加工。
图2示出本实施方式中的螺纹切削加工的样子。图2是从与表示现有技术的图6相同的朝向来观察工件214的图。与图6同样地,Z轴相对于附图朝向垂直方向。另外,与图6同样地,在X轴方向上施加摇动,切削刀具216在C轴方向上移动。即,加工方向与C轴平行,这一点也与图9相同。此外,该X轴方向的摇动为工件214的径向的摇动,是工件214与切削刀具216的相对摇动。
在图2中也与图9同样地,切削刀具216在工件214上多次进行切削,而进行加工。其中,与图9不同的是,在某个切割加工时(第二道222)的切削加工部分中并不包含基于其它切割加工(第一道220)的切削加工过的部分(参照图2)。
如图2所示,上述说明的包括X轴方向的摇动的切削加工依次以第一道220、第二道222、第三道224那样多次执行。在每次进行切削加工时,切割深度加深。例如在第一道220的切削加工中以到达226的深度进行切割动作。另外,在第二道222的切削加工中以到达228的深度进行切割动作。在第三道224的切削加工中以到达230的深度进行切割动作。另外,对伴随摇动的各切割设定振幅等摇动条件,使得切割轨迹均位于比工件214的表面更靠径向外侧处。由此,即使在伴随各摇动的切割中,也能够切碎切屑。
在本实施方式中,这样,即使施加摇动也不会对最终加工面带来影响的切削加工中施加摇动而进行切割动作。将该动作持续到紧接着对最终加工面带来不良影响之前。在图2的情况下,当在要执行比第三道224深的第四道的情况下施加摇动时,当对最终加工面带来不良影响时,摇动指令开启/关闭判断部102进行判断。此外,在图2中用232来表示最终加工面。
因而,在图2的示例中,摇动指令开启/关闭判断部102判断为第四道不施加摇动。也就是说,摇动指令开启/关闭判断部102输出表示在第四道的切削加工时不叠加摇动指令的叠加指令。其结果是,摇动指令生成部104并不输出摇动指令(或,输出值为“0”的摇动指令)。因此,移动指令(分配指令)并不施加摇动而被输出到电动机120。
其结果是,进行针对工件214的切削加工使得第四道(未图示)成为最终加工面232。此时,通过第一道220~第三道224的切削加工进行切割,因此即使并未对第四道本身施加摇动,也能够切碎切屑。
并且,在本实施方式中,对作为精加工的最终的第四道并未施加摇动,因此能够得到高精度的加工面。由于在现有的技术中始终施加摇动,因此,最后为了精加工而需要进行精细的切削加工。与此相对,在本实施方式中不需要这种单独的精加工处理,因此能够实现更迅速的切削加工。
在本实施方式中,首先,分为“通过摇动进行切割的步骤”以及“在进行切割之后,不进行摇动而进行螺纹槽的加工的步骤”而进行了切削加工。因此,由于已经进行了切割,因此即使是(不包含摇动)最终螺纹槽的切削加工,也能够切碎切屑并且能够实现高精度的加工面。另外,根据本实施方式,在对最终加工面带来不良影响的情况下,不施加摇动而进行切削加工,因此可以实现不被切削的加工条件、加工方法所左右地就能够进行切削加工的控制装置100。
这里,图3是表示作为本实施方式的变形例,在从第四道到第六道进行不伴随摇动的切割的动作例的说明图。如图3所示,在不伴随第四道的摇动的切割中,以包含伴随第一道的摇动的切割的已切削过的部分(虽然只要包含1点即可,但是实际上,如图3所示,包含预定大小以上的该切削过的部分。对此,第五道、第六道也是同样的。)的方式来进行切割。同样地,在不伴随第五道的摇动的切割中,以包含伴随第二道的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割,在不伴随第六道的摇动的切割中,以包含伴随第三道的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割。由此,不伴随摇动的切割即第四道~第六道中的任意一个均能够切碎切屑。
[第2实施方式]
图4是表示第2实施方式所涉及的螺纹切削加工的动作例的说明图。本实施方式相比于上述第1实施方式,仅与伴随摇动的切割和不伴随摇动的切割的组合不同。在本实施方式中,对伴随在工件径向上的工件与刀具的相对摇动的1次的切割动作与不伴随摇动的1次的切割动作交替进行。更具体地,如图4所示,在第一道320、第三道324以及第五道328的第奇数道中进行伴随摇动的切割,在第二道322、第四道326以及第六道330的第偶数道中进行不伴随摇动的切割。因此,本实施方式的摇动指令开启/关闭判定部判定摇动指令与移动指令是否重叠并输出重叠指令,使得成为对于伴随摇动的1次的切割和不伴随摇动的1次的切割以该顺序进行交替重复的螺纹切削加工。
如图4所示,在不伴随第二道322的摇动的切割中,以包含伴随第一道320的摇动的切割的已切削过的部分(虽然只要包含1点即可,但是实际上如图4所示,包含预定大小以上的该已切削过的部分。对此,第四道326、第六道330也相同。)的方式来进行切割。同样地,在不包含第四道326的摇动的切割中,以包含伴随第三道324的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割,在不伴随第六道330的摇动的切割中,以包含伴随第五道328的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割。由此,不伴随摇动的切割即第二道322、第四道326以及第六道330中的任意一个均能够切碎切屑。
此外,与第1实施方式同样地,在伴随摇动的各切割加工中,不包含伴随摇动的其他切割加工中的已切削过的部分。另外,对伴随摇动的各切割设定振幅等摇动条件,使得任意一个切割的轨迹均位于比工件214的表面更靠径向外侧处。由此,即使在伴随各摇动的切割中仍能够切碎切屑。
[第3实施方式]
图5是表示第3实施方式所涉及的螺纹切削加工的动作例的说明图。本实施方式相比于上述第1、第2实施方式,仅在伴随摇动的切割与不伴随摇动的切割的组合不同。在本实施方式中,在进行伴随工件径向上的工件与刀具的相对摇动的2次的切割动作、以及不伴随摇动的2次的切割动作之后,进行伴随摇动的1次的切割动作和不伴随摇动的1次的切割动作。因此,本实施方式的摇动指令开启/关闭判定部判定摇动指令与移动指令是否重叠,并输出重叠指令,使得成为这样的动作的螺纹切削加工。
如图5所示,在不伴随第三道424的摇动的切割中,以包含第一道420的摇动的切割的已切削过的部分(虽然只要包含1点即可,但是实际上如图5所示包含预定大小以上的该已切削过的部分。对此,第四道426、第六道430也相同。)的方式来进行切割。同样地,在不伴随第四道426的摇动的切割中,以包含伴随第二道422的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割,在不伴随第六道430的摇动的切割中,以包含伴随第五道428的摇动的切割的已切削过的部分的方式来进行切割。由此,在不伴随摇动的切割即第三道424、第四道426以及第六道430中的任意一个均能够切碎切屑。
此外,与第1实施方式同样地,在伴随摇动的各切割加工中,不包含伴随摇动的其他切割加工中的已切削过的部分。另外,对伴随摇动的各切割设定振幅等摇动条件,使得任一个切割的轨迹均位于比工件214的表面更靠径向外侧处。由此,即使在伴随各摇动的切割中也能够切碎切屑。
以上,详细说明了本发明的实施方式,但是上述实施方式仅是在实施本发明时示出了具体例。本发明的技术范围并不限定于上述实施方式。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更,这些也全部包含在本发明的技术范围内。
例如,不限于上述实施方式,当在概念上表现伴随工件径向上的工件与刀具的相对摇动的切割动作(摇动动作)与不伴随该摇动的切割动作(非摇动动作)的组合时,能够通过以下的数学式(1)来表现。
[数学式1]
((摇动动作)×m1+(非摇动动作)×n1)+((摇动动作)×m2+(非摇动动作)×n2)+·····+((摇动动作)×mL+(非摇动动作)×nL)
····数学式(1)
[上述数学式(1)中,m1~mL以及n1~nL表示分别重复次数,1~L均为整数。]
即,如上述数学式(1)所示,输出重叠指令,成为构成为包含1种或多种加工模式(例如,上述数学式(1)中的(摇动动作)×m1+(非摇动动作)×n1等)的螺纹切削加工,由此可以是各种加工模式的组合,其中该加工模式由伴随工件径向上的工件与刀具的相对摇动的切割(相加了摇动指令的总移动指令)、与不伴随摇动的切割(未相加摇动指令的总移动指令)分别组合任意次数而成。
另外,也可以是成为对于伴随工件径向上的工件与刀具的相对摇动的至少1次的切割与不伴随摇动的至少1次的切割以该顺序交替重复的螺纹切削加工的组合。
另外,例如在上述实施方式中,摇动以正弦波为例进行了说明,但是如果是周期性波形,则可以是矩形波也可以是三角波等。
另外,上述例子构成为在施加摇动的切削加工中,使X轴方向的开始地点位移(即,使偏移增加),随着进行第一道220、第二道222、第三道224而逐渐进行深切削。对每一道增加偏移是指,开始地点更接近工件214的中心部,使得从工件214的表面起的深度变得更深的方式。
对此,例如也可以控制为不使开始地点位移而对每一道逐渐增加X轴方向的振幅。这是由于,即使对每一道增加振幅增加,也能够逐渐进行更深的切削加工。在此,更“深”是指将在工件214的径向且远离工件214的表面而接近主轴218表示为更“深”。
另外,在上述实施方式中,说明了将摇动施加到切削刀具216的移动的示例,但是还包含施加到工件214侧的情况。另外,也可以是施加到其它轴的情况。本实施方式中的摇动是工件214与切削刀具216之间的假设性摇动,如果是工件214的径向的摇动,则也可以通过任意的轴来实现。
并且,在上述实施方式中,摇动例如以正弦波这一情况为前提进行了说明,但是周期性波形,如果能够定义频率(周期)则也可以是任意的波形。
另外,在上述实施方式中,摇动频率的频率为任意的,但是能够相对于主轴的转速(旋转周期)设为其预定的常数倍(或常数分之一)的摇动频率。例如在工件主轴的旋转频率为mhz(旋转周期为1/m秒)的情况下,摇动频率(周期)也可以是频率(n×m)hz(周期1/(n×m)秒)。在此,n、m为正的整数。这样,如果将摇动频率设定为主轴频率(转速)的预定常数倍(整数倍),则能够设为切碎的切屑的长度固定。
这样在设为主轴频率(转速)的常数倍的摇动频率时,只要在摇动条件(参照图1)下由操作者设定任意的值,对摇动指令生成部104进行指示即可。
此外,将这样相对于使工件214旋转的主轴转速设定其预定常数倍的摇动频率的情况称为“使摇动频率与主轴同步”。
另外,在上述实施方式中,摇动指令生成部104首先执行通过摇动进行切割的切削加工,接着执行不施加摇动的切削加工,并对切换执行这两种切削加工。就该切换而言,虽然摇动指令开启/关闭判断部102判断施加摇动而是否对最终加工面带来影响,但是也可以根据其它判断基准来判断。

Claims (19)

1.一种机床的控制装置,其是一边在径向上进行切割,一边多次重复与工件的旋转同步地使刀具向旋转轴方向移动的动作,由此对上述工件进行螺纹切削加工的机床的控制装置,其特征在于,
该控制装置具备:
摇动指令生成部,其基于进行摇动的条件,生成使上述工件与上述刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动指令;
移动指令生成部,其生成为了进行上述工件的螺纹切削加工而使上述工件与上述刀具相对移动的上述移动指令;
加法器,其将上述摇动指令和上述移动指令相加;以及
判定部,其预先判定是否将上述摇动指令与上述移动指令相加,
上述加法器按照上述判定部的判定结果,输出包含一种或多种加工模式而构成的重叠指令,该加工模式是将相加了上述摇动指令的总移动指令和未相加上述摇动指令的总移动指令分别组合任意次数而成。
2.根据权利要求1所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述判定部检查进行上述工件的上述螺纹切削加工的加工软件,并判定是否将上述摇动指令与上述移动指令相加。
3.根据权利要求1所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述判定部在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之前,以由相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令,在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之后,以由未相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令。
4.根据权利要求2所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述判定部在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之前,以由相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令,在基于上述工件与上述刀具在上述工件的径向上的相对摇动而产生的切割到达上述螺纹切削加工的对象即螺纹槽的底部之后,以由未相加上述摇动指令的上述总移动指令构成的方式输出指令。
5.根据权利要求1所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,使得在基于使上述工件与刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动而产生的各切割加工中不包含其它切割加工中的已切削过的部分。
6.根据权利要求2所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,使得在基于使上述工件与刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动而产生的各切割加工中不包含其它切割加工中的已切削过的部分。
7.根据权利要求3所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,使得在基于使上述工件与刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动而产生的各切割加工中不包含其它切割加工中的已切削过的部分。
8.根据权利要求4所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,使得在基于使上述工件与刀具在上述工件的径向上相对摇动的摇动而产生的各切割加工中不包含其它切割加工中的已切削过的部分。
9.根据权利要求1所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
10.根据权利要求2所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
11.根据权利要求3所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
12.根据权利要求4所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
13.根据权利要求5所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
14.根据权利要求6所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
15.根据权利要求7所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
16.根据权利要求8所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部生成上述摇动指令,该摇动指令以使上述工件进行旋转的主轴转速的预定常数倍的摇动频率来进行摇动的方式进行指令。
17.根据权利要求1至16中任意一项所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部以随着对上述工件进行上述螺纹切削加工而按照每一道增加上述工件与上述刀具的相对摇动在上述工件的径向的振幅的方式生成上述摇动指令。
18.根据权利要求1至16中任意一项所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部以随着对上述工件进行上述螺纹切削加工而按照每一道增加上述工件与上述刀具的相对摇动在上述工件的径向的开始位置的偏移量的方式生成上述摇动指令。
19.根据权利要求17所述的机床的控制装置,其特征在于,
上述摇动指令生成部以随着对上述工件进行上述螺纹切削加工而按照每一道增加上述工件与上述刀具的相对摇动在上述工件的径向的开始位置的偏移量的方式生成上述摇动指令。
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