CN112114558A - 数值控制装置、cnc机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质 - Google Patents

数值控制装置、cnc机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质，读取加工程序所包含的特征形状的信息，生成适合该特征形状的加工处理的控制指令。数值控制装置具有：特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；内侧旋转量计算部，其基于驱动工具或者工件的伺服控制装置的伺服参数、从加工程序中检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及加工速度决定部，其决定由关系式进行了最佳化的加工速度。

Description

数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制 用程序的计算机可读介质
技术领域
本发明涉及数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及记录有数值控制用程序的计算机可读介质。
背景技术
已知如下数值控制装置：根据加工程序来控制机床，以使工具与工件(被加工物)相对移动，而进行工件的加工。
例如，专利文献1中记载有如下内容，数值控制装置具有：程序读取单元，其每次预读NC加工程序的2个程序块；程序解析单元，其对NC加工程序进行解析，变换为执行形式的数据；形状判定单元，其计算2个程序块中的、第1程序块的单位向量与第2程序块的单位向量涉及的角度α，根据该角度α，来判定伺服控制延迟造成的角误差是否超出允许范围，在判定为超出时，对第1程序块的数据指示位置检查，成为允许范围内；以及伺服控制单元，其根据执行形式的数据来进行伺服控制，并且在第1程序块的数据的处理结束的时间点进行位置检查。
此外，专利文献2中记载有如下内容，数值控制装置对由多个程序块构成的加工程序进行解析，进行插补前加减速处理以及插补后加减速处理从而进行速度控制。数值控制装置具有：允许内侧旋转量设定部，其设定在进行程序块间产生的角部的加工时因插补后加减速的累积量而产生的内侧旋转量的允许值；角部速度计算部，其从设定出的允许内侧旋转量、预先设定的插补前加减速的加速度以及插补后加减速的加减速时间常数、由加工程序所指令的角前程序块的指令路径的方向与角后程序块的指令路径的方向构成的方向转向角，计算角部速度以使因插补后加减速的累积量而产生的内侧旋转量为允许内转量以下；插补前加减速处理部，其进行插补前加减速处理来制作插补数据以使角部的合成速度成为角部速度计算部计算出的速度；以及插补后加减速处理部，其对插补数据进行加减速处理。
专利文献1：日本特开平05-313729号公报
专利文献2：日本特开2013-069123号公报
发明内容
在数值控制装置控制机床的情况下，有时因角或者圆弧等的加工形状，使得通过工具进行加工的加工轨迹与通过加工程序设定的程序轨迹之间产生误差(称为内侧旋转量)。在该内侧旋转量增加时加工精度降低。另一方面，在为了降低内侧旋转量而降低加工速度时，因加工周期时间增加使得效率低下。此外，谋求在设定加工速度的情况下满足允许加速度等的加工要求。
希望以允许的内侧旋转量以下，设定满足允许加速度等的加工要求的最佳化的加工速度，兼顾加工精度与效率。
(1)本公开的第1方式提供一种数值控制装置，具有：
特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；
内侧旋转量计算部，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及
加工速度决定部，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
(2)本公开的第2方式提供一种CNC机床，具有：上述数值控制装置；以及所述伺服控制装置，其从该数值控制装置接受控制指令并驱动所述工具或者所述工件。
(3)本公开的第3方式提供一种数值控制装置的数值控制方法，
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征，
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式，
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
(4)本公开的第4方式提供一种数值控制用程序，使作为数值控制装置的计算机执行以下处理：
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征的处理；
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式的处理；以及
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度的处理。
根据上述各方式，可以设为允许的内转量以下，并且可以设定满足允许加速度等的加工要求的最佳化的加工速度，能够实现兼顾了加工精度与效率的加工。
附图说明
图1是表示包含本公开的一实施方式的数值控制装置的CNC机床的结构的框图。
图2是表示X轴伺服控制装置的一结构例的框图。
图3是用于说明伺服系统的延迟造成的误差、插补后加减速产生的误差以及形状误差的图。
图4是表示由CAM装置设定的程序指令点、程序指令点间的线段的长度L、公差H的说明图。
图5是表示数值控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对本公开的实施方式进行详细说明。
图1是表示包含本公开的一实施方式的数值控制装置的CNC机床的结构的框图。
如图1所示，CNC机床10具有CNC(Computerized Numerical Control，计算机数值控制)装置等数值控制装置300以及伺服控制装置400。CAD装置100与CAM装置200连接，CAM装置200与数值控制装置300连接。伺服控制装置400控制电动机501以及电动机502。
CAD装置100使用CPU使在计算机的画面上进行制图的CAD软件工作。关于被加工物(工件)，通过二维CAD或者三维CAD来进行制图。在使用二维CAD的情况下，在X、Y的平面上制作加工物的主视图、俯视图、侧视图等。在使用三维CAD的情况下，在X、Y以及Z的立体空间上，制作加工物的立体像。
CAM装置200使用计算机的CPU使根据由CAD装置100制作出的非加工物的形状来制作加工程序(NC数据)的CAM软件工作。CAM软件根据CAD数据来设定工具、机床的动作，以获得加工形状，将该动作变换为CL(刀位(cutter location))数据，根据该CL数据生成加工程序(NC数据)。
CAD装置100、CAM装置200也可以一体化地由一个计算机构成。此外，CAM装置200、或者CAD装置100与CAM装置200也可以设置在数值控制装置300内。CAD装置100以及CAM装置200的结构对于该领域技术人员是广泛知晓的，因此省略详细说明。
数值控制装置300具有：存储器等存储部301、特征检测部302、内侧旋转量(inward-turning amount)计算部303、加工速度决定部304、指令输出部305、指令解析部306、插补部307、以及加减速控制部308。数值控制装置300根据指令工具或者工件的移动的加工程序对伺服控制装置400输出位置指令等控制指令。数值控制装置300的结构以及动作的详细说明在后面进行描述。
伺服控制装置400具有X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402。X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402根据来自数值控制装置300的指令输出部305的位置指令等控制指令，来分别控制X轴以及Y轴的电动机501、502。伺服控制装置400除了X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402之外，还具有Z轴伺服控制部以及主轴电动机控制部，但是在图1中进行了省略。伺服控制装置400的结构以及动作的详细说明在后面进行描述。
电动机501、502设置为机床的一部分。但是，也可以设置为伺服控制装置400的一部分。电动机501、502在以下的说明中作为进行旋转运动的电动机进行了说明，但是也可以是进行直线运动的线性电动机。
电动机501、502例如包含在3轴加工机等机床中，成为X轴以及Y轴的进给轴电动机。CNC机床10用于3轴加工机时，作为进给轴电动机除此之外还设置有Z轴的电动机，此外，3轴加工机还具有使球头立铣刀等工具旋转的主轴电动机，但是在图1中进行了省略。
电动机501、502是进行用于3轴加工机的旋转运动的电动机时，电动机501、502经由滚珠丝杠等，使装载了工件的工作台在X轴方向以及Y轴方向上分别进行直线移动。Z轴的电动机使工具或者工作台在Z轴方向上进行直线移动。另外，3轴加工机的结构不限于相关的结构，例如，也可以固定工具，而使工作台在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上进行直线移动，或者固定工作台，而使工具在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上进行直线移动。机床不限于3轴加工机，例如也可以是5轴加工机。
以上说明的CNC机床10也可以包含CAM装置200、或者CAD装置100与CAM装置200。此外，数值控制装置300也可以包含伺服控制装置400。
接下来，对伺服控制装置400以及数值控制装置300的一结构例进行说明。
<伺服控制装置>
伺服控制装置400具有X轴伺服控制部401以及Y轴伺服控制部402，但是这里，列举X轴伺服控制部401进行说明。Y轴伺服控制部402具有与X轴伺服控制部401同样的结构。
图2是表示X轴伺服控制装置的一结构例的框图。
如图2所示，X轴伺服控制部401具有：减法器4011、位置控制部4012、加法器4013、减法器4014、速度控制部4015、积分器4016、前馈部4017、以及参数输出部4018。
减法器4011求出从数值控制装置300输出的位置指令与位置反馈的检测位置的差，将该差作为位置偏差而输出给位置控制部4012。
位置控制部4012将对位置偏差乘以位置增益(position gain)PG所得的值作为速度指令值而输出给加法器4013。
加法器4013将速度指令值与前馈部4017的输出值(前馈项)相加，作为前馈控制的速度指令而输出给减法器4014。
减法器4014求出从加法器4013输出的速度指令与速度反馈的速度检测值的差，并将该差作为速度偏差而输出给速度控制部4015。
速度控制部4015将对速度偏差乘以积分增益K1v而进行了积分的值与对速度偏差乘以比例增益K2v所得的值相加，作为转矩指令值而输出给电动机501。
积分器4016对从安装在电动机501的旋转编码器601输出的速度检测值进行积分而输出位置检测值。
电动机501的旋转角度位置由旋转编码器601检测，速度检测值作为速度反馈信息(速度FB信息)而输入到减法器4014。速度检测值通过积分器4016进行积分而成为位置检测值，位置检测值作为位置反馈信息(位置FB信息)而输入到减法器4011。
前馈部4017将对从数值控制装置300输出的位置指令进行微分并乘以前馈系数α所得的值作为前馈项，而输出给加法器4013。
参数输出部4018将位置控制部4012的位置增益PG、前馈部4017的前馈系数α作为X轴伺服控制部401的伺服参数而输出给数值控制装置300。参数输出部4018在前馈无效(不进行前馈)时将前馈系数α＝0(前馈无效)作为伺服参数而输出给数值控制装置300。
<数值控制装置>
以下，参照图1对数值控制装置300的结构进行说明。以下的说明中，作为一例对加工形状是圆弧的情况进行说明。
存储部301中存储有由CAM装置200制作出的加工程序。
特征检测部302根据从存储部301中读出的加工程序来计算成为圆弧的加工形状的特征的加工信息，例如曲率半径R，并输出给内侧旋转量计算部303。
内侧旋转量计算部303根据从特征检测部302输出的曲率半径R、从X轴伺服控制部401的参数输出部4018输出的位置增益PG、前馈系数α、加工速度V以及加工要求，求出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式。
加工要求被从外部输入到内侧旋转量计算部303的存储器等存储部中进行存储。加工要求包含插补后加减速方式是直线形与钟形中的哪一个、插补后时间常数T1、圆弧允许加速度amax、以及微小线段允许加速度a等加工条件。
加工轨迹的内侧旋转量为伺服系统的延迟造成的误差Δ1与插补后加减速产生的误差Δ2的和即形状误差Δ(＝Δ1+Δ2)。
图3是用于对伺服系统的延迟造成的误差Δ1、插补后加减速产生的误差Δ2以及形状误差Δ进行说明的图。
如图3所示，插补后加减速产生的误差Δ2表示基于加工程序的程序轨迹与基于从数值控制装置300输出的位置指令的指令轨迹的差。伺服系统的延迟造成的误差Δ1表示指令轨迹与由伺服控制装置400控制的电动机的驱动涉及的加工轨迹的差。形状误差Δ表示基于加工程序的程序轨迹与加工轨迹的差。
伺服系统的延迟造成的误差Δ1由数学公式1(以下的数学式1)表示。在数学公式1中，V表示加工速度，R表示曲率半径、T2表示位置增益PG的倒数(＝1/PG)，α表示前馈系数。
【数学式1】
Figure BDA0002539249660000071
插补后加减速产生的误差Δ2在插补后加减速方式是直线形时，由数学公式2(以下的数学式2)表示，在插补后加减速方式是钟(bell)形时，由数学公式3(以下的数学式3)表示。
数学公式2中，V表示加工速度，R表示曲率半径，T1表示插补后时间常数。另外，数学公式2表示误差Δ2与数学公式2的右项大致相等。
【数学式2】
Figure BDA0002539249660000072
数学公式3中，与数学公式2一样，V表示加工速度，R表示曲率半径，T1表示插补后时间常数。另外，数学公式3表示误差Δ2与数学公式3的右项大致相等。
【数学式3】
Figure BDA0002539249660000073
内侧旋转量计算部303求出形状误差Δ(＝Δ1+Δ2)即加工轨迹的内侧旋转量的关系式，输出给加工速度决定部304。
加工速度决定部304将形状误差Δ(＝Δ1+Δ2)除以允许形状误差S而求出形状误差系数λ(＝Δ/S)。
并且，加工速度决定部304求出形状误差系数λ、加工速度的时间微分的绝对值、以及加工速度的绝对值分别满足以下的数学公式4(以下的数学式4)所示的条件1、条件2以及条件3的加工速度的最大值Vmax，输出给指令输出部305。加工速度的最大值Vmax为最佳化了的加工速度。
条件1是基于加工精度的要求的条件，条件2是基于允许加速度的要求的条件，条件3是基于微小线段涉及的速度的要求的条件。
数学公式4中，amax表示圆弧允许加速度(基于圆弧插补的加减速的允许加速度)，a表示微小线段允许加速度，R表示曲率半径。
【数学式4】
条件10≤λ≤1
条件2
Figure BDA0002539249660000081
条件3
Figure BDA0002539249660000082
条件3在由数学公式5(以下的数学式5)所示的、由CAM装置200设定的程序指令点间的微小线段的长度L比程序块长度的参数小时有效。条件3的右项为进给速度(加工速度)的最大值。
【数学式5】
Figure BDA0002539249660000083
数学公式5中，R表示曲率半径，H表示公差(tolerance)。数学公式5的长度L为加工形状的特征。
图4是表示由CAM装置200设定的程序指令点、程序指令点间的微小线段的长度L、公差H的说明图。
针对加工速度V的X轴方向的速度成分以及Y轴方向的速度成分的每一个来判断数学公式4的条件1。在针对加工速度V的X轴方向的速度成分进行判断时，形状误差系数λ使用根据从X轴伺服控制部401输出的伺服参数计算出的X轴方向的形状误差系数。在针对加工速度V的Y轴方向的速度成分进行判断时，形状误差系数λ使用根据从Y轴伺服控制部402输出的伺服参数计算出的Y轴方向的形状误差系数。
如数学公式1～数学公式3所示，误差Δ1和误差Δ2与加工速度V的平方成正比，因此，形状误差Δ(＝Δ1+Δ2)也与加工速度V的平方成正比。在将曲率半径R、系数T1、系数T2、前馈系数α设为固定时，使用条件1，在加工速度成为最大的位置，求出形状误差Δ成为允许形状误差S以下的加工速度的最大值Vmax。例如图3中，点A处Y轴方向的加工速度成为最大，但是以该A点处形状误差Δ成为允许形状误差S以下的方式求出Y轴方向的加工速度的最大值Vmax。
针对合成X轴方向的成分以及Y轴方向的成分所得的加工速度V判断数学公式4的条件2以及条件3。
以上说明的内侧旋转量计算部303以及加工速度决定部304的动作是X轴伺服控制部401相关的与X轴的加工速度决定相关的动作，但是内侧旋转量计算部303以及加工速度决定部304也一样地进行与Y轴伺服控制部402相关的Y轴的加工速度决定。
指令解析部306从加工程序中依次读出包含X轴以及Y轴的移动的指令的程序块并进行解析，根据解析结果来制作指令各轴的移动的移动指令数据。
插补部307根据由从指令解析部306输出的移动指令数据指令的移动指令，生成以插补周期对指令路径上的点进行插补计算而得的插补数据。
加减速控制部308根据从插补部307输出的插补数据，进行加减速处理计算每一个插补周期的各轴的加工速度并输出给后述的指令输出部305。
指令输出部305根据从加减速控制部308输出的各轴的加工速度以及从加工速度决定部304输出的加工速度的最大值Vmax来生成位置指令，并输出给伺服控制装置400。指令输出部305生成位置指令以便在圆弧处各轴的加工速度成为最大值Vmax的加工速度。各轴的加工速度考虑速度的变动而也可以设为比最大值Vmax的加工速度小的速度。
根据以上说明的本实施方式的数值控制装置，在数学公式4所示的条件1中，关于决定形状误差系数λ的形状误差Δ，除了因插补后加减速产生的误差之外还考虑因伺服系统的延迟而产生的误差来决定。并且，在决定加工速度的最大值时，通过条件2考虑圆弧允许加速度，并且通过条件3考虑微小线段涉及的进给速度来决定。这样，可以设为允许的内侧旋转量以下，并且可以设定满足允许加速度等加工要求的最佳化了的加工速度。其结果，能够实现兼顾加工精度的提升与加工周期时间的降低涉及的效率的提升的加工。
以上，对数值控制装置300以及伺服控制装置400所包含的功能块进行了说明。
为了实现这些功能块，数值控制装置300以及伺服控制装置400分别具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等运算处理装置。此外，数值控制装置300以及伺服控制装置400具有存储应用软件、OS(Operating System，操作系统)等各种控制用程序的HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等辅助存储装置，存储运算处理装置执行程序后临时需要的数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)这样的主存储装置。
并且，数值控制装置300以及伺服控制装置400中，各运算处理装置从辅助存储装置中读出应用软件、OS，一边在主存储装置中展开读入的应用软件、OS，一边进行基于这些应用软件、OS的运算处理。此外，根据该运算结果，来控制各装置具有的各种硬件。由此，实现本实施方式的功能块。也就是说，本实施方式可以通过硬件与软件协作来实现。
另外，数值控制装置300也可以包含伺服控制装置400，该情况下，共享CPU等运算处理装置、辅助存储装置以及主存储装置，不需要对数值控制装置300以及伺服控制装置400分别进行设置。
数值控制装置300或者伺服控制装置400在运算量增多时，例如在个人计算机搭载GPU(Graphics Processing Units，图形处理器)，称为GPGPU(General-Purpose computingon Graphics Processing Units，通用图形处理器)的技术，在将GPU用于伴随机器学习的运算处理时可以进行高速处理。并且，为了进行更高速的处理，可以使用多台搭载了这样的GPU的计算机来构筑计算机集群，通过该计算机集群所包含的多个计算机来进行并行处理。
接下来，参照图5的流程图对本实施方式的数值控制装置300的动作进行说明。图5是表示本实施方式中的数值控制装置300的动作的流程图。
首先，图5的步骤S11中，特征检测部302从存储部301中读出加工程序。
然后，步骤S12中，特征检测部302计算曲率半径R，输出给内侧旋转量计算部303。
步骤S13中，内侧旋转量计算部303根据从特征检测部302输出的曲率半径R、从X轴伺服控制部401的参数输出部4018输出的伺服参数(位置增益PG与前馈系数α)、加工速度V以及加工要求，来求出加工轨迹的内侧旋转量的关系式。
步骤S14中，加工速度决定部304使用加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式，求出满足数学公式4所示的条件1、条件2以及条件3的加工速度的最大值Vmax。
步骤S15中，指令输出部305使用从加减速控制部308输出的各轴的速度以及从加工速度决定部304输出的加工速度的最大值Vmax来生成位置指令，输出给伺服控制装置400。
步骤S16中，判断是否继续进行数值控制处理，在继续进行数值控制处理时(步骤S16的“是”)返回到步骤S11。另一方面，在不继续进行数值控制处理时(步骤S16的“否”)结束数值控制处理。
上述数值控制装置所包含的各结构部可以通过硬件、软件或者它们的组合实现。此外，通过上述电动机控制装置所包含的各结构部的每一个的协作进行的伺服控制方法，也可以通过硬件、软件或者它们的组合来实现。这里，所谓通过软件实现表示计算机通过读入程序来执行来实现。
可以使用各种类型的非暂时性的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)来存储程序并将其提供给计算机。非暂时性的计算机可读介质包含各种类型的有实体的存储介质(tangible storage medium，有形存储介质)。非暂时性的计算机可读介质的示例包含：磁存储介质(例如，硬盘驱动器)、磁-光存储介质(例如，光磁盘)、CD-ROM(Read Only Memory，只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩膜ROM、PROM(Programmable ROM，可编程ROM)、EPROM(Erasable PROM，可擦PROM)、闪存ROM、RAM(randomaccess memory，随机存取存储器))。
上述实施方式是本发明的优选实施方式，但是并非将本发明的范围仅限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明精神的范围内以实施了各种变更的方式来进行实施。
例如，关于上述实施方式，数值控制装置不限定于机床用，也可以设置成机器人、工业机械等的机械用。此外，数值控制装置以及伺服控制装置也可以设置为机床、机器人、工业机械等的一部分。
此外，关于上述实施方式，加工形状是圆弧且加工形状的特征是曲率半径但是不限于该情况，例如，本发明也能够应用于加工形状是角且加工形状的特征是角的角度的情况。
此外，伺服参数也可以包含前馈无效、前馈系数、前馈定时中的某一个。
此外，加工要求的加工条件(加工要求参数)在插补部307之前进行切削进给插补前加减速的情况下包含切削进给插补前加减速的允许最大加速度。在加工形状是角的情况下，加工要求的加工条件可以包含角部(角部)的允许速度差。此外，加工要求的加工条件也可以包含圆弧插补的加减速涉及的下限速度、加速度变化涉及的速度控制的允许加速度变化量、平滑的公差要求中的1个或者多个。
本公开涉及的数值控制装置、CNC机床、数值控制方法以及数值控制用程序可以包含上述的实施方式，也可以取得具有如下那样的结构的各种实施方式。
(1)本公开的一方式，提供一种数值控制装置(例如，数值控制装置300)，具有：
特征检测部(例如，特征检测部302)，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；
内侧旋转量计算部(例如，内侧旋转量计算部303)，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置(例如，伺服控制装置400)的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及
加工速度决定部(例如，加工速度决定部304)，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
根据该数值控制装置，可以设为允许的内侧旋转量以下，并且可以设定满足允许加速度等加工要求的优化的加工速度，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(2)在上述(1)所记载的数值控制装置的基础上，所述加工形状的特征包含曲率和微小线段的长度中的至少一方。
根据该数值控制装置，在加工形状是圆弧的情况下，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(3)上述1或者2所记载的数值控制装置的基础上，所述伺服参数包含前馈的无效或者前馈系数。
根据该数值控制装置，在伺服控制装置进行前馈处理时，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(4)上述(1)～(3)中的任一项所记载的数值控制装置的基础上，所述加工条件包含插补后加减速方式、插补后加减速时间常数、基于圆弧插补的加减速的允许加速度以及微小线段允许加速度中的至少1个。
根据该数值控制装置，在加工形状是圆弧的情况下，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(5)上述(1)～(4)中的任一项所述的数值控制装置的基础上，具有所述伺服控制装置。
根据该数值控制装置，可以实现包含数值控制装置与伺服控制装置的系统的小型化。
(6)本公开的其他方式提供一种CNC机床(例如，CNC机床10)，具有：上述(1)～(4)中任一项所记载的数值控制装置；以及所述伺服控制装置，其从所述数值控制装置接受控制指令并驱动所述工具或者所述工件。
根据该CNC机床，可以设为允许的内侧旋转量以下，并且可以设定满足允许加速度等加工要求的最佳化的加工速度，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(7)本公开的其他方式提供一种数值控制装置的数值控制方法，
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征，
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式，
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
根据该数值控制方法，可以设为允许的内转量以下，并且可以设定满足允许加速度等加工要求的优化的加工速度，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
(8)本公开的其他方式提供一种数值控制用程序，使作为数值控制装置的计算机执行以下处理：
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征的处理；
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式的处理；以及
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度的处理。
根据该数值控制用程序，可以设为允许的内转量以下，可以设定满足了允许加速度等加工要求的优化的加工速度，可以进行兼顾加工精度与效率的加工。
符号说明
10 CNC机床
100 CAD装置
200 CAM装置
300 数值控制装置
301 存储部
302 特征检测部
303 内侧旋转量计算部
304 加工速度决定部
305 指令输出部
306 指令解析部
307 插补部
308 加减速控制部
400 伺服控制装置
501、502 电动机。

Claims (8)

1.一种数值控制装置，其特征在于，具备：
特征检测部，其从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征；
内侧旋转量计算部，其基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式；以及
加工速度决定部，其决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述加工形状的特征包含曲率和微小线段的长度中的至少一方。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述伺服参数包含前馈的无效或者前馈系数。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的数值控制装置，其特征在于，
所述加工条件包含插补后加减速方式、插补后加减速时间常数、基于圆弧插补的加减速的允许加速度以及微小线段允许加速度中的至少1个。
5.一种数值控制装置，其特征在于，
在权利要求1～4中的任一项所述的数值控制装置中具备所述伺服控制装置。
6.一种CNC机床，其特征在于，具有：
权利要求1～4中的任一项所述的数值控制装置；以及
所述伺服控制装置，其从所述数值控制装置接受控制指令并驱动所述工具或者所述工件。
7.一种数值控制装置的数值控制方法，其特征在于，
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征，
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式，
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度。
8.一种记录有数值控制用程序的计算机可读介质，其特征在于，
该数值控制程序使作为数值控制装置的计算机执行以下处理：
从指令工具或者工件的移动的加工程序，检测出加工形状的特征的处理；
基于驱动所述工具或者所述工件的伺服控制装置的伺服参数、从所述加工程序检测出的所述加工形状的特征以及规定加工条件的加工要求，计算出加工轨迹相对于程序轨迹的内侧旋转量的关系式的处理；以及
决定通过所述关系式进行了最佳化的加工速度的处理。
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