CN112589214A - 数值控制装置、机床系统以及数值控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供数值控制装置、机床系统以及数值控制方法,可抑制因切削工具与工件的相对振动而产生的偏芯,提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。该数值控制装置使机床进行通过使切削工具与加工对象相对地移动而对加工对象进行多次切入加工而在加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,具备:控制使加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴的驱动部;为使切削工具与加工对象沿着螺纹槽相对地振动,而使对3轴中的2轴以上施加的振动叠加在切削工具与加工对象的相对移动上的振动叠加部和多次切入加工中,使振动的相位相对于主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量的螺纹切削振动调整部。
Description
技术领域
本发明涉及数值控制装置、机床系统以及数值控制方法,特别涉及使机床将切屑切碎的同时进行螺纹切削加工的数值控制装置、机床系统以及数值控制方法
背景技术
例如在专利文献1中记载了将切屑切碎的同时进行螺纹切削加工的机床的数值控制装置。
在专利文献1中记载的机床的控制装置,在对工件进行螺纹切削加工时,避免长连接的切屑缠在工件或切削工具上,并且避免损伤工件的加工面。
具体而言,在专利文献1中记载的机床的控制装置设置有振动设置单元,该振动设置单元设置成:使工件与切削工具相对旋转的同时沿着加工进给方向相对地进行进给移动,并使工件与切削工具在工件的径向相对地振动来多次地进行螺旋状切削加工,从而进行螺纹切削加工,并且在预定的切入加工时的切削加工部分中局部地包括伴随振动的各切入加工时的振动的图案、其他的切入加工的切削完毕的部分。
专利文献1:国际公开第2016/056526号小册子。
发明内容
发明所要解决的课题
在对机床的工件的螺纹切削加工中,为了提高加工精度,希望尽可能地抑制切削工具与工件的相对振动对旋转中的工件产生的影响。关于这一点,专利文献1所记载的控制装置是仅工件直径方向的单轴切削工具的振动,因此存在旋转中的工件产生偏芯的可能性。因此,期望抑制因切削工具与加工对象的相对振动而产生的偏芯,提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端(tip)的影响。
用于解决课题的手段
(1)本公开的第1方式是一种数值控制装置,使机床进行通过使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象执行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,该数值控制装置具备:
驱动部,其对使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴进行控制;
振动叠加部,其为了使所述切削工具与所述加工对象沿着螺纹槽相对振动,将施加于所述3轴中的2个轴以上的振动叠加于所述切削工具与所述加工对象的相对移动;以及
螺纹切削振动调整部,其在多次上述切入加工中,使上述振动的相位相对于上述主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。
(2)本公开的第2方式是一种机床系统,该机床系统具备:
上述(1)所述的数值控制装置;以及
机床,其使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象执行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹。
(3)本公开的第3方式是一种数值控制装置的数值控制方法,使机床进行使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象进行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,
在该数值控制方法中,
控制使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴,
为了使所述切削工具与所述加工对象沿着螺纹槽相对振动,将施加于所述3轴中的2个轴以上的振动叠加于所述切削工具与所述加工对象的相对移动上,在多次的所述切削加工中,使所述振动的相位相对于所述主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。
发明效果
根据本公开的各方式,在机床对加工对象的螺纹切削加工中,通过对X轴、Y轴及Z轴中的2个轴以上施加振动,能够抑制因切削工具与加工对象的相对振动而产生的偏芯,能够提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。
附图说明
图1是表示本公开的一实施方式的机床系统的框图。
图2是表示从切削工具观察工件的、工件的螺纹槽方向的切削工具的振动方向的俯视图。
图3是表示从工件的前端侧观察的、切削工具相对于工件的振动方向的局部剖视图。
图4是表示第1次及第2次切入加工后的、从Z轴方向观察的切削工具在工件的1个螺纹槽中的轨迹的概念图。
图5是表示第1次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图6是表示第1次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图7是表示第1次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图8是表示第1次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图9是表示第1次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图10是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的工件中的、没有进行切入加工的工件的旋转的概念图。
图11是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的工件中的、没有进行切入加工的工件的旋转的概念图。
图12是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图13是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图14是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图15是表示第2次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽中的轨迹的概念图。
图16是表示第1次以及第2次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的1个螺纹槽中的轨迹的概念图。
图17是表示切削角度θ为90°时的第一次及第二次切入加工后的一个螺纹槽的轨迹的概念图。
图18是表示切削角度θ为80°时的第一次及第二次切入加工后的一个螺纹槽的轨迹的概念图。
图19是表示切削角度θ为45°时的第一次及第二次切入加工后的一个螺纹槽的轨迹的概念图。
图20是表示切削角度θ为0°时的第一次及第二次切入加工后的一个螺纹槽的轨迹的概念图。
具体实施方式
以下,使用附图详细地对本公开的实施方式进行说明。
图1是表示本公开的一实施方式的机床系统的框图。
如图1所示,机床系统10具备机床100和数值控制装置200。此外,数值控制装置200也可以包含在机床100中。
首先,对机床100进行说明。
如图1所示,机床100具备线性伺服电动机101、主轴台102、主轴电动机103以及工件104。主轴电动机103使借助未图示的卡盘安装于旋转轴的作为加工对象的工件104旋转。另外,线性伺服电动机101使安装有主轴电动机103的主轴台102向图1所示的Z轴的进给方向移动,工件104向进给方向移动。另外,线性伺服电动机101与工件104的进给方向的移动叠加使工件104沿Z轴方向往复移动。切削工具110通过工件104的进给方向的移动,从旋转的工件104的前端进行切入加工,形成螺纹。通过进行多个切入加工而形成螺纹。
另外,机床100具备线性伺服电动机105、支承台106、支承柱107、线性伺服电动机108、工具台109以及切削工具110。线性伺服电动机105使支承台106在未图示的Y轴方向上往复移动。切削工具110使用对旋转的工件104进行切入加工的车刀等。在支承台106上设有支承柱107。线性伺服电动机108安装于支承柱107的侧面,使安装有切削工具110的工具台109沿X轴方向往复移动。
另外,X轴方向的往复移动、Y轴方向的往复移动以及Z轴方向的往复移动分别与X轴方向的振动、Y轴方向的振动以及Z轴方向的振动对应。以下,将往复移动称为振动。
工件104通过主轴电动机103进行旋转,并且通过线性伺服电动机101在Z轴的进给方向上移动。另外,工件104通过线性伺服电动机101在Z轴方向上振动,其结果,切削工具110相对于工件104在Z轴方向上相对振动。而且,切削工具110通过线性伺服电动机105在Y轴方向上振动,通过线性伺服电动机108在X轴方向上振动。通过使旋转的工件104的Z轴的进给方向的移动以及Z轴方向的振动与切削工具110的X轴方向以及Y轴方向的振动协作,切削工具110对工件104进行螺纹切削加工。在以下的说明中,将通过利用线性伺服电动机101使工件104在Z轴方向上振动来使切削工具110相对于工件104在Z轴方向上振动为切削工具110的Z轴方向的振动进行说明。
切削工具110的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的振动如图2以及图3所示。
图2是表示从切削工具110侧观察工件104时的、工件104的螺纹槽方向的切削工具110的振动方向的俯视图。在图2中未示出切削工具110。图3是表示从工件104的前端侧观察的、切削工具110相对于工件104的振动方向的局部剖视图。图2所示的工具的行进方向表示通过利用线性伺服电动机101使工件104沿Z轴的进给方向移动而使切削工具110相对于工件104相对移动的方向。在图3和图4中,为了简化,用三角形表示切削工具110。
如图2所示,切削工具110在Y轴方向和Z轴方向上振动,振动方向与螺纹槽方向相同。如图3所示,切削工具110除了图2所示的Y轴方向和Z轴方向的振动之外,还在X轴方向上振动。如图3所示,在切削工具110的前端到达工件104的外周面的部分切断切屑。
图4是表示第一次及第二次的切入加工后的、从Z轴方向观察的切削工具在工件的一个螺纹槽的轨迹的概念图。在图4中示出了第1次和第2次的切入加工的形状,但实际上切入加工与第1次和第2次的切入加工同样地反复进行,直至成为设定了1个螺纹槽中的轨迹的直径的圆。图4的辅助圆表示工件104的圆周和在第一次切入加工中加工的最大的加工深度。通过进行几次切入加工来进行螺纹切削加工来设定切入加工的次数。
切削工具110通过对工件104进行加工而形成图4所示的第一次与第二次的切入加工的形状。
使工件104沿Z轴的进给方向移动且使沿Z轴方向振动的电动机及使切削工具110沿X轴及Y轴的方向振动的电动机也可以使用与滚珠丝杠连接的伺服电动机来代替线性伺服电动机101、线性伺服电动机108及线性伺服电动机105。
接着,对数值控制装置200进行说明。
如图1所示,数值控制装置200具备解析处理部201、插值处理部202、加减速处理部203、控制指令输出部204以及驱动部205。插值处理部202具备振动叠加部2021以及振动调整部2022。
解析处理部201按照每个程序块解析包含一个以上的程序块的加工程序,读出移动路径和进给速度,生成移动指令并输出到插值处理部202。另外,解析处理部201从加工程序读出振动指令,生成振动条件并输出到插值处理部202。
在插值处理部202中,振动叠加部2021使用移动指令计算以在数值控制装置200的控制周期即处理周期期间指定的进给速度移动的指令移动量,计算用于使用振动指令使切削工具110和工件104振动的处理周期期间的振动移动量,进而,计算使振动移动量与指令移动量叠加的叠加移动量。具体而言,振动叠加部2021以将使X轴、Y轴以及Z轴这3个驱动轴中的、X轴与Z轴这2个轴或者X轴、Y轴以及Z轴这3轴同步的振动叠加于切削工具110与工件104的相对移动的方式来计算重叠移动量。
通过使X轴和Z轴这2个轴振动、或者X轴、Y轴以及Z轴这3个轴振动,能够抑制因切削工具与工件的相对振动而产生的偏芯,能够提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。例如,如图1所示,在振动仅是工件104的径向的X轴的振动的情况下,与工件的径向平行地施加力。但是,若使X轴、Y轴或者Z轴、或者X轴、Y轴以及Z轴振动,并向图2所示的螺纹槽方向振动,则能够使朝向工件的径向的力分散,抑制偏芯。
振动调整部2022在多次的切入加工中,使振动的相位相对于主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。例如,振动调整部2022将第2次切入加工中的振动的相位设定为与第1次切入加工中的振动的相位相反的关系,以在第1次切入加工中,从振动的返回动作(復動)的开始起开始切入加工,在第2次切入加工中,从振动的前往动作(往動)的开始起开始切入加工的方式振动。在此,振动的返回动作是指切削工具110的前端朝向工件104的外周面的动作,振动的前往动作是指切削工具110的前端从工件104的外周面离开的动作。后面将详细描述振动调整单元2022的动作。
加减速处理部203按照预先指定的加减速模式,将从插值处理部202输出的调整了振动相位偏移量的各驱动轴的重叠移动量转换为考虑了加减速的每一个处理周期的移动指令。
控制指令输出部204将从加减速处理部203输出的移动指令作为控制指令输出至驱动部205。
驱动部205按照控制指令,控制使工件104旋转的主轴、以及使工件104移动以及振动的Z轴、使切削工具110振动的X轴以及Y轴这3个轴。驱动部205具备对使工件104旋转的主轴电动机103进行控制的主轴控制部、对使工件104向Z轴的进给方向移动及振动的线性伺服电动机101进行控制的Z轴伺服控制部。另外,驱动部205具备对使切削工具110在X轴方向上振动的线性伺服电动机108进行控制的X轴伺服控制部、以及对使切削工具110在Y轴方向上振动的线性伺服电动机105进行控制的Y轴伺服控制部。这些控制部已经是公知的,因此省略图示以及说明。
以上,对数值控制装置200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200具备CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等运算处理装置。另外,数值控制装置200还具备存储了应用软件、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、用于存储运算处理装置执行程序上临时需要的数据的RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)这样的主存储装置。
而且,在数值控制装置100中,运算处理装置从辅助存储装置读取应用软件、OS,并且一边在主存储装置中展开所读取的应用软件、OS一边基于这些应用软件、OS进行运算处理。另外,根据其运算结果来控制各装置所具备的各种硬件。由此实现本实施方式的功能块。即,本实施方式能够通过硬件与软件的协作而实现。
在数值控制装置200的运算量大的情况下,例如,在个人计算机中搭载GPU(Graphics Processing Units:图形处理单元),通过被称为GPGPU(UT-Purpose computingon Graphics Processing Units)的技术,当将GPU用于运算处理时,能够进行高速处理,因此是优选的。进一步,为了进行更高速的处理,使用多台装载了这种GPU的计算机来构建计算机集群,通过该计算机集群中包括的多个计算机进行并行处理。
接着,使用图5~图16对第1次切入加工及第2次切入加工的动作进行说明。在图5~图16中,为了简化,用三角形表示切削工具110。
图5~图9是分别表示第一次切入加工时的从Z轴方向观察的切削工具在工件的螺纹槽的轨迹的概念图。此外,在图5~图9中,仅示出了X轴方向以及Y轴方向的切削工具的振动,但如图2所示,Z轴方向也振动。另外,在以下的动作中,在切削工具110返回动作时到达外周面的部分,切屑被切断。
在第1次切入加工中,如图5所示,以从振动的返回动作的开始起开始切入加工的方式使切削工具110振动,在切削工具110的返回动作时,切削工具110的前端到达工件104的外周面。工件104从前端通过切削工具110进行切入加工。
接着,如图6所示,在使切削工具110进行前往动作后,如图7所示使切削工具110进行返回动作。
进而,如图8所示,使切削工具110前往动作。这样,得到图9所示的切削工具在一个螺纹槽中的轨迹。
在图5~图9中示出了工件104的一周旋转中的切削工具在一个螺纹槽中的轨迹,但工件104的转数由形成有螺纹槽的部分的长度决定。因此,在第一次切入加工中,工件104旋转所决定的转数,螺纹槽形成为螺旋状。
接着,在第2次切入加工中,使振动的相位相对于主轴的相位偏移预先确定的振动相位偏移量。在本实施方式中,具体而言,振动调整部2022将第2次切入加工中的振动的相位设定为与第1次切入加工中的振动的相位相反的关系,并使得以在第1次切入加工中,从振动的返回动作的开始起开始切入加工,在第2次切入加工中,从振动的前往动作的开始起开始切入加工的方式振动。然后,使第2次切入加工中的返回动作时的切削工具110的轨迹到达第1次切入加工中的从前往动作时切换为返回动作时的切削工具110的轨迹的位置。
在第二次切入加工中,如图10所示,使工件104从图9的螺纹槽的轨迹旋转,使工件104旋转半周至图11的螺纹槽的轨迹。该不进行切入加工的旋转动作是为了相对于第1次切入加工的切入时的相位改变第2次切入加工的切入时的相位,使第2次切入加工中的前往动作时的切削工具110的轨迹的开始位置到达第1次切入加工中的切削工具110的轨迹的规定位置。
之后,如图12所示,使切削工具110以从振动的前往动作的开始起开始切入加工的方式振动。另外,在以下的动作中,在切削工具110进行返回动作时到达外周面的部分,切屑被切断。
接着,如图13所示,使切削工具110进行返回动作后,如图14所示,使切削工具110进行前往动作。
并且,如图15所示,使切削工具110进行返回动作。这样,得到图16所示的切削工具在一个螺纹槽的轨迹。而且,在第二次切入加工中,也与第一次切入加工同样地,工件104旋转所决定的转数量,螺纹槽形成为螺旋状。
在以后的第3次切入加工中,与第2次切入加工同样地,不进行切入加工,而使工件104旋转半周。该不进行切入加工的旋转动作是为了相对于第2次切入加工的切入时的相位,改变第3次切入加工的切入时的相位,使第3次切入加工中的前往动作时的切削工具110的轨迹的开始位置到达第2次切入加工中的切削工具110的轨迹的规定位置。通过第3次切入加工中的没有切入加工的旋转动作,第3次切削工具110的轨迹的开始位置返回到第1次切削工具110的轨迹的开始位置。振动调整部2022将第3次切入加工中的振动的相位设定为与第2次切入加工中的振动的相位相反的关系。
在图16中示出第1次和第2次切入加工的形状,但实际上进行切入加工直至1个螺纹槽中的轨迹成为所设定的直径的圆。通过进行几次切入加工来进行螺纹切削加工来设定切入加工的次数。
<切削角度与切削路径的关系>
在以上的说明中,将切削工具的Y轴的振动方向相对于X轴方向的角度θ(以下,称为切削角度θ)固定为恒定来进行了说明,但切削角度θ能够在0°≤θ≤90°的范围内任意地设定。图17~图20分别是表示切削角度θ为90°、80°、45°、0°时的第一次及第二次的切入加工后的一个螺纹槽的轨迹(切削路径)的概念图。
此外,虽然图17~图20未示出Z轴的振动,但实际上,切削工具在Z轴方向上也相对于工件104相对地振动。在切削角度θ为0°时,切削工具的Y轴方向的振动消失,成为X轴方向与Z轴方向的振动即2轴的振动。
如图17~图20所示,切削路径的形状根据切削角度θ而不同。在切削角度θ为0°时,如图20所示,切削路径为椭圆。
切削角度θ越大,越能够使作用于工件104的径向的力向工件的径向以外的方向分散,从而能够降低作用于工件104的径向的力。但是,如图17~图20所示,切削角度θ越大,切削工具的轨迹变得越不均匀,切削负荷的变化变得不均匀。因此,根据螺纹切削加工的加工条件来调整切削角度θ。
以上说明的数值控制装置200所包含的各构成部能够通过硬件、软件或者它们的组合来实现。另外,通过上述数值控制装置200所包含的各构成部的各自的协作来进行的数值控制方法也能够通过硬件、软件或者它们的组合来实现。在此,由软件实现意味着由计算机读取且运行程序的实现。
程序可以使用各种类型的非临时性计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)进行保存,并提供给计算机。非临时性计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非临时性计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如,硬盘驱动器),光磁记录介质(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(例如掩模ROM、PROM(Programmable ROM),EPROM(Erasable PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory))。
上述的实施方式是适合本发明的实施方式,但是本发明的范围不局限于上述实施方式,在不脱离本发明精神的范围内,可以以施加了多种变更的方式来实施。
例如,在上述实施方式中,第2次切入加工中的返回动作时的切削工具110的轨迹到达第1次切入加工中的从前往动作时切换为返回动作时的切削工具110的轨迹的位置,但第2次切入加工中的返回动作时的切削工具110的轨迹也可以超出第1次切入加工中的从前往动作时切换为返回动作时的切削工具110的轨迹的位置。
另外,在上述的实施方式中,说明了在第一次及第二次切入加工中,切削工具110的振动数为固定,作为一例,切削工具110相对于工件1旋转以2次的比例在X轴方向振动的情况。
但是,在第一次和第二次切入加工中,也可以变更振动的频率。
例如,在第1次切入加工中,切削工具110也可以相对于主轴8旋转以1次的比例振动,在第2次切入加工中,切削工具110相对于主轴4旋转以1次的比例振动。对于第3次以后也是同样的,振动的频率也可以随着切入加工的次数而变高。
由此,每次次数增加时频率逐渐提高,基于螺纹切削加工的工件104的螺纹底面的凹凸变细。
另外,在上述的实施方式中,振动的振幅与切入加工时的切入量一致,由此连续的两次切入加工时的切入加工部分相互接触。
但是,振动的振幅例如能够通过相对于切削工具针对工件的实际的切入量的比率(振幅切入比率)来设定,也可以将振幅设定得比切入量大。
例如,通过使振幅切入比率大于1,能够将振幅设定得比切入量大,使第2次切入加工中的返回动作时的切削工具110的轨迹超过第1次切入加工中的从前往动作时切换为返回动作时的切削工具110的轨迹的位置。
并且,在上述的实施方式中,将各次的切入加工中的切入量设定为相同,但也可以控制成切入量随着切入加工的次数增加而变小。由此,随着切入加工的次数增加,工件104的螺纹底面的凹凸逐渐变小。能够根据切入量设定切入加工中的振动的振幅,控制成随着切入加工的次数增加而变小。
另外,在上述的实施方式中,通过使旋转的工件104的Z轴的进给方向的移动以及振动与切削工具110的X轴方向以及Y轴方向的振动协作,切削工具110对工件104进行螺纹切削加工。
但是,X轴方向以及Y轴方向的振动既可以赋予工件104,也可以代替使工件104向进给方向移动而使切削工具110向与图1所示的进给方向相反的方向移动。另外,也可以不使工件104在Z轴方向上振动,而是设置使切削工具110振动的线性电动机等电动机而使切削工具110在Z轴方向上振动。
本公开的数值控制装置、机床系统以及数值控制方法包括上述的实施方式在内,能够采取具有如下结构的各种各种实施方式。
(1)本公开的第1方式提供数值控制装置(例如数值控制装置200),该数值控制装置使机床(例如机床100)进行使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象进行多次切入加工从而进行在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,该数值控制装置具备:
对使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴进行控制的驱动部(例如,驱动部205);
为了使所述切削工具与所述加工对象沿着螺纹槽相对地振动,而使对所述3轴中的2个轴以上施加的振动叠加于所述切削工具与所述加工对象的相对移动上的振动叠加部(例如,振动叠加部2021);以及
在多次的所述切入加工中,使所述振动的相位相对于所述主轴的相位每次错开预先决定的振动相移量的螺纹切削振动调整部(例如振动调整部2022)。
根据该数值控制装置,在对机床的工件进行螺纹切削加工中,通过对X轴、Y轴及Z轴中的2个轴以上施加振动,能够抑制因切削工具与工件的相对振动而产生的偏芯,能够提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。
(2)根据所述(1)所述的数值控制装置,上述振动叠加部构成为变更上述振动的频率。
根据该数值控制装置,随着次数增加频率逐渐提高,能够使基于螺纹切削加工的工件的螺纹底面的凹凸变细。
(3)根据所述(1)或(2)所述的数值控制装置,所述振动叠加部构成为根据各切入加工的切入量设定所述振动的振幅。
(4)根据上述(1)~(3)中任一个所述的数值控制装置,所述振动叠加部使所述3轴中的2个轴振动。
(5)如上述(1)至(4)中任一个所述的数值控制装置,上述振动叠加部使上述3轴振动,在上述3轴中的2个轴之间形成的角度为0°以上、90°以下。
(6)本公开的第2方式提供机床系统(例如机床系统10),该机床系统具备:
上述(1)至(5)中任一个所述的数值控制装置(例如,数值控制装置200);以及
使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象进行多次切入加工从而在上述加工对象上形成螺纹的机床(例如机床100)。
根据该机床系统,在机床对工件的螺纹切削加工中,通过对X轴、Y轴及Z轴中的2个轴以上施加振动,能够抑制因切削工具与工件的相对振动而产生的偏芯,能够提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。
(7)本公开的第3方式是一种数值控制装置(例如,数值控制装置200)的数值控制方法,使机床(例如机床100)进行通过使切削工具与加工对象相对地移动而对上述加工对象进行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,在该数值控制方法中,
控制使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴,
为了使所述切削工具与所述加工对象沿着螺纹槽相对振动,将施加于所述3轴中的2个轴以上的振动叠加于所述切削工具与所述加工对象的相对移动,
在多次的所述切入加工中,使所述振动的相位相对于所述主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。
根据该数值控制方法,在机床对工件的螺纹切削加工中,通过对X轴、Y轴及Z轴中的2个轴以上施加振动,能够抑制因切削工具与工件的相对振动而产生的偏芯,能够提高精加工形状的精度,抑制对切削工具前端的影响。
附图标记说明
10 机床系统
100 机床
101 线性伺服电动机
102 主轴台
103 主轴电动机
104 工件
105 线性伺服电动机
106 支承台
107 支承柱
108 线性伺服电动机
119 工具台
110 切削工具
200 数值控制装置
201 解析处理部
202 插值处理部
203 加减速处理部
204 控制指令输出部
205 驱动部
2021 振动叠加部
2022 振动调整部。
Claims (7)
1.一种数值控制装置,使机床进行使切削工具与加工对象相对地移动来对上述加工对象执行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,其特征在于,
该数值控制装置具备:
驱动部,其对使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴进行控制;
振动叠加部,其为了使所述切削工具和所述加工对象沿着螺纹槽相对振动,将施加于所述3轴中的2个轴以上的振动叠加于所述切削工具与所述加工对象的相对移动上;以及
螺纹切削振动调整部,其在多次上述切入加工中,使上述振动的相位相对于上述主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置,其特征在于,
上述振动叠加部构成为变更上述振动的频率。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置,其特征在于,
所述振动叠加部构成为根据各切入加工的切入量设定所述振动的振幅。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数值控制装置,其特征在于,
所述振动叠加部使所述3轴中的2个轴振动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数值控制装置,其特征在于,
所述振动叠加部使所述3轴振动,在所述3轴中的2个轴之间形成的角度为0°以上且90°以下。
6.一种机床系统,其特征在于,具备:
权利要求1至5中任一项所述的数值控制装置;以及
机床,其使切削工具与加工对象相对地移动来对上述加工对象执行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹。
7.一种数值控制装置的数值控制方法,使机床进行使切削工具与加工对象相对地移动来对上述加工对象执行多次切入加工,从而在上述加工对象上形成螺纹的螺纹切削加工的动作,该数值控制方法的特征在于,
控制使所述加工对象旋转的主轴和3轴的驱动轴,
为了使所述切削工具和所述加工对象沿着螺纹槽相对振动,将施加于所述3轴中的2个轴以上的振动叠于所述切削工具与所述加工对象的相对移动上,
在多次的所述切入加工中,使所述振动的相位相对于所述主轴的相位每次错开预先决定的振动相位偏移量。
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