CN111190391A - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数值控制装置。开孔加工机一边使主轴旋转一边进行进给动作，当使上述主轴的上述进给动作在预定的孔底位置停止了预定的暂停时间后使上述主轴后退，由此进行开孔加工。控制该开孔加工机的控制装置接受在孔底位置的规定旋转量(暂停旋转量)的指定，基于该规定旋转量计算暂停时间。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，尤其涉及一种使孔底暂停(Dwell)最优化的数值控制装置。
背景技术
图1是说明被称为暂停的加工方法的图。
在开孔加工中，如图1所示，(1)使工具2朝向工件3快进移动到R点为止，在R点开始切削进给。(2)如果工具2的前端到达孔底(Z点)，(3)为了使该孔底的加工精度良好(不产生切削残余)，在维持主轴(未图示)旋转的状态下使切削进给停止指定的时间。(4)之后，使工具2后退。将(3)中的停止时间称为暂停时间。
如果在孔底的暂停时间不足，则孔底的加工精度变差。具体而言，产生切削残余或孔深度不足等。例如，若工具2的刀刃为两个，如果不旋转1/2圈以上则可能产生切削残余，如果刀刃为三个，如果不旋转1/3圈以上则可能产生切削残余。另一方面，如果在孔底的暂停时间变得过剩，则循环时间变长。
以往，在指令暂停时间时，操作员有时基于主轴转速求出主轴每旋转一周的时间T，指令在孔底的暂停时间＝时间T×规定旋转量。但是，暂停时间也根据主轴转速而变动，所以该方法花费加工编程的工夫。因此，有时也指令统一的暂停时间，但难以使循环时间最小化。
另外，在实际加工中，由于机械位置相对于指令值的延迟(以下，称为机械延迟)的影响，有时在工具到达孔底之前开始暂停时间。结果，在孔底的暂停时间不足所指令的暂停时间，可能产生切削残余或孔深度不足等。因此，需要通过试错来决定应该指令的暂停时间的适当值，花费工夫。
作为与开孔加工相关的现有技术，已知日本特开2004-1120号公报以及日本特开2015-5108号公报。在任何文献中，都记载了在开孔加工中，若工具到达孔底位置，则暂时使主轴减速停止，并使移动方向反向来使工具后退。
然而，上述的日本特开2004-1120号公报以及日本特开2015-5108号公报均未提供用于解决难以指令最佳的暂停时间的问题的手段。
发明内容
本发明是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于提供一种使孔底暂停最优化的数值控制装置。
本发明的数值控制装置是开孔加工机的数值控制装置，该开孔加工机一边使主轴旋转一边进行进给动作，当使上述主轴的上述进给动作在预定的孔底位置停止了预定的暂停时间后，使上述主轴后退，由此进行开孔加工，该数值控制装置具有暂停计算部，其接收在所述孔底位置的规定旋转量的指定，基于所述规定旋转量来计算所述暂停时间。
所述暂停计算部可以对所述暂停时间相加与工具位置相对于指令的延迟相当的时间。
所述规定旋转量可以由程序指令或参数指定。
本发明通过具备上述结构，能够提供一种使孔底暂停最优化的数值控制装置。
附图说明
图1是说明以往的开孔加工的图。
图2是表示数值控制装置的硬件结构例的图。
图3是表示数值控制装置的功能结构例的图。
图4是表示数值控制装置的动作例的图。
图5是表示数值控制装置的动作例的图。
图6是表示数值控制装置的实施例的图。
具体实施方式
图2是表示本发明一实施方式的数值控制装置1的主要部分的概略的硬件结构图。
数值控制装置1是对进行开孔加工的工业用机械进行控制的装置。该数值控制装置1具有CPU11、ROM12、RAM13、非易失性存储器14、总线10、轴控制电路16、伺服放大器17、接口18。向数值控制装置1连接伺服电动机50、输入输出装置60。
CPU11是整体控制数值控制装置1的处理器。CPU11经由总线10读出存储在ROM12中的系统程序，按照系统程序对整个数值控制装置1进行控制。
ROM12例如预先存储了用于执行机械的各种控制的系统程序。RAM13暂时存储临时的计算数据、显示数据、操作员经由输入输出装置60输入的数据、程序等。
非易失性存储器14例如由电池(未图示)进行支援，即使数值控制装置1的电源被切断也保持存储状态。该非易失性存储器14存储从输入输出装置60输入的数据、程序等。存储在非易失性存储器14中的程序、数据在执行时以及使用时可以在RAM13中展开。
轴控制电路16控制机械的动作轴。该轴控制电路16接受CPU11输出的轴的移动指令量，并将动作轴的移动指令输出到伺服放大器17。伺服放大器17接受轴控制电路16输出的轴的移动指令来驱动伺服电动机50。
该伺服电动机50由伺服放大器17驱动来使机械的动作轴动作。在本实施方式中，主轴移动由伺服电动机50进行。伺服电动机50典型地内置有位置/速度检测器。该位置/速度检测器输出位置/速度反馈信号，该信号被反馈到轴控制电路16，由此进行位置/速度的反馈控制。
此外，在图2中，轴控制电路16、伺服放大器17、伺服电动机50各表示了一个，但实际上分别准备成为控制对象的机械所具备的轴的数量。
输入输出装置60是具备显示器、硬件按键等的数据输入输出装置，典型的是手动数据输入装置(MDI)或操作盘。输入输出装置60将经由接口18从CPU11接收到的信息显示在显示器中。输入输出装置60将从硬件按键等输入的指令、数据等经由接口18传递给CPU11。
图3是表示数值控制装置1的特征性的功能结构的框图。
数值控制装置1具有读出加工程序并进行解析的预处理部101、生成插补移动指令并分配给各轴的插补移动指令的分配处理部103、对各轴输出移动指令的移动指令输出部105、进行插补后的加减速的加减速处理部107、控制伺服电动机50的伺服控制部109。另外，数值控制装置1具有用于计算恰当的暂停时间的暂停计算部111来作为本发明特有的构成要素。
使用图4对数值控制装置1的特征性动作进行说明。
在现有的数值控制装置中，需要在加工程序内指定暂停时间，但本实施方式的数值控制装置1能够在加工程序内指定暂停旋转量(以下，也称为规定旋转量)。在该情况下，预处理部101取得规定旋转量。或者，数值控制装置1可以保持任意的规定旋转量来作为参数。
插补移动指令的分配处理部103、移动指令输出部105、加减速处理部107以及伺服控制部109按照预处理部101解析后的加工程序，(1)使工具朝向工件3快进移动到R点，在R点开始切削进给。然后，(2)如果工具前端到达孔底(Z点)，则开始暂停。其中，如图5所示，由于机械延迟，开始暂停的位置(实际孔底)比指令的孔底位置(指令孔底)靠前。暂停计算部111在工具进入了实际孔底的到达位置范围时，以如下所示的要领计算暂停时间。
暂停计算部111计算主轴的旋转量成为规定数那样的暂停时间。具体而言，根据主轴的旋转速度求出主轴每旋转一周的时间，将该时间×规定旋转量作为暂停时间。主轴的旋转速度能够根据主轴旋转指令来确定。此外，暂停计算部111将工具从实际孔底到达指令孔底所需的时间、即机械延迟时间与暂停时间相加。换言之，在本实施例中，进行延迟时间的等待后执行下一个移动指令。
在按照这样计算出的暂停时间(3)执行了暂停后，转移到下一个移动指令，(4)进行工具的后退。由此，在工具到达指令孔底后执行规定旋转量的暂停，因此能够在确保加工精度的同时以最短的周期时间进行开孔加工。
使用图6对本发明的一实施例进行说明。
在本实施例中，能够在加工程序内使用遵循以下那样的指令格式的指令。在该指令格式中，与以往不同，能够指定暂停旋转量(规定旋转量)。
指令格式例：
G82 Z_R_F_P_
Z：孔底
R：基准点
F：切削进给速度
P：暂停旋转量(规定旋转量)
指令例：在绝对指令以及每分钟进给的情况下
(1)G82 Z-30.0 R-5.0 F100.0 P3.0
(2)G82 Z-30.0 R-5.0 F100.0 P0.5
另外，作为参数还能够统一地设定规定旋转量。但是，由于规定旋转量有时根据工件的材质等而使用不同的值，因此优选如上述那样能够在加工程序内指定。当在加工程序内指定了规定旋转量时，对于参数能够优先采用该规定旋转量。
在指令例(1)的情况下，数值控制装置1在R点(-5.0)开始切削进给，在Z点(-30.0)执行规定旋转量(旋转3周)的暂停。在指令例(2)的情况下，同样地执行规定旋转量(旋转0.5周)的暂停。
更具体而言，将指令的规定旋转量P由暂停计算部111在内部换算为暂停时间。另外，虽然在Z点(-30.0)近前的未图示的实际孔底开始暂停，但由于对暂停时间相加到达指令孔底即Z点(-300.0)为止的时间(机械延迟时间)，因此保证了在指令孔底的规定旋转量的暂停。即，相当于规定旋转量P的暂停时间+机械延迟时间成为实际的暂停时间。
根据本实施方式，暂停计算部111调整暂停时间，使得在工具到达指令孔底后执行规定旋转量的暂停。由此，能够在确保加工精度的同时，以最短的循环时间进行开孔加工。即，消除了在孔底的暂停时间的不足，孔底的加工精度变好。另外，能够消除在孔底的暂停时间的过剩，使循环时间最小化。

Claims (3)

1.一种开孔加工机的数值控制装置，该开孔加工机一边使主轴旋转一边进行进给动作，当使上述主轴的上述进给动作在预定的孔底位置停止了预定的暂停时间后使上述主轴后退，由此进行开孔加工，其特征在于，
所述数值控制装置具有暂停计算部，该暂停计算部接受在所述孔底位置的规定旋转量的指定，并基于所述规定旋转量来计算所述暂停时间。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述暂停计算部对所述暂停时间相加与工具位置相对于指令的延迟相当的时间。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述规定旋转量由程序指令或参数指定。
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