CN112969551B - 操作者限定的振颤避免 - Google Patents

操作者限定的振颤避免 Download PDF

Info

Publication number
CN112969551B
CN112969551B CN201980073149.3A CN201980073149A CN112969551B CN 112969551 B CN112969551 B CN 112969551B CN 201980073149 A CN201980073149 A CN 201980073149A CN 112969551 B CN112969551 B CN 112969551B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control device
rules
machining
workpiece
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980073149.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112969551A (zh
Inventor
约亨·布雷特施奈德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN112969551A publication Critical patent/CN112969551A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112969551B publication Critical patent/CN112969551B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4163Adaptive control of feed or cutting velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
    • B23Q17/0971Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring mechanical vibrations of parts of the machine
    • B23Q17/0976Detection or control of chatter
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35032Check correctness, violation of design, rule check
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41115Compensation periodical disturbance, like chatter, non-circular workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41256Chattering control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42077Position, speed or current, combined with vibration feedback
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42344Chattering alleviation control, chattering about switching surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

机床的控制装置(6)接收目标加工(9),根据目标加工(9)需要通过机床的刀具(1)加工工件(2),此外,控制装置(6)在加工工件(2)前经过人机接口或者布置在控制装置(6)外部的存储装置的接口接收预限定的规则(10)的选择、参数化和/或规则的序列的规定。规则(10)限定了在工件(2)加工期间出现不期望的振动的情况下,应该以何种方式和方法修改工件(2)的加工。控制装置(6)控制机床,使得通过刀具(1)加工工件(2)。在加工工件(2)期间,通过评估检测到的传感器信号(S),控制装置(6)得出是否出现不期望的振动。在没有出现不期望的振动的情况下,控制装置(6)根据目标加工(9)实施加工。在出现不期望的振动的情况下,控制装置(6)根据规则(10)修改加工,其中,控制装置(6)根据选择选取规则(10),根据参数化来参数化规则和/或根据序列的规定以该序列实施规则。

Description

操作者限定的振颤避免
技术领域
本发明涉及一种通过机床的刀具对工件进行加工的方法,
-其中,机床的控制装置接收目标加工,根据该目标加工,工件应该通过刀具被加工,
-其中,控制装置控制机床,使得通过刀具加工工件,
-其中,控制装置在通过刀具加工工件期间通过评估检测到的传感器信号得出是否出现了不期望的振动,
-其中,在控制装置中存储有预限定的规则,
-其中,该规则限定了,在通过刀具加工工件期间,在出现了不期望的振动的情况下,应该以何种方式和方法修改通过刀具对工件的加工,
-其中,控制装置在没有出现不期望的振动的情况下,根据目标加工实施该加工并且在出现不期望的振动的情况下,根据规则修改该加工。
-其中,控制装置在没有出现不期望的振动的情况下,根据目标加工实施加工,并且在出现不期望的振动的情况下,根据规则修改加工,
-其中,在通过刀具(1)加工工件(2)之前,机床的控制装置(6)经过接口(11)接收规则(10)的选择、参数化和/或规则的序列的规定,
-其中,接口(11)被设计为人机接口,并且控制装置(6)接收操作人员(12)的规则(10)的选择、参数化和/或规则的序列的规定,或者接口(11)被设计为布置在控制装置(6)外部的存储装置的接口。控制装置(6)能够从该接口读出规则(10)的选择、参数化和/或规则的序列的规定,并且
-其中,控制装置(6)根据选择来选取规则(10),根据参数化来参数化规则,和/或根据序列的规定来以该序列实施规则。
背景技术
此外本发明涉及一种机床的控制装置的控制程序,其中,该控制程序包括机器编码,其中,通过控制装置执行机器编码能够引起控制装置实施这种运行方法。
此外,本发明涉及机床的控制装置,其中,控制装置利用这种控制程序编程,使得控制装置在运行时实施这种运行方法。
提到的内容由DE 44 05 660 A1从已知。
从文献DE 10 2004 016731A1已知用于削弱机床的机械振动的减震装置。其提出,检测放置在工具中心点附近的微执行器的振动,并且利用相应的调节回路减震。对于机床的多轴机头,这意味着用于定位头的微执行器也同时用于检测和减震固有振动。
减震装置的调解回路能够包括多个可连接的反馈元件。他们有利地分别具有带阻滤波器,其中,各个带阻滤波器具有不同的抑制频率。因此,可行的是,在限定的情况下载将同样将专门的振动抑制能限定的程度。借助于开关S1、S2至Sn能够将不同的反馈元件连接到反馈中。
从文献DE 10 2004 016731 A1已知一种用于操作切削机床、特别是圆锯床、铣床、磨床等的设备。使用当前状态信号并且借助于主计算机确定了相关的机床的非理想运行状态,并且调节运行参数为,使得保证机器在避免不稳定的状态的情况下运行。当出现通过专门的传感检测到的机械类型的振动时,经过主计算机改变机床的切削速度和进给速度,使得振动减弱。替代地,能够借助于主计算机通过锯轮毂预设关于切削速度和进给速度的变化,实现在具有可变干预值的情况下(例如锯切圆形材料时)在任何时间点都不出现异常振动,其中,线下模型支持地得出相应的待遵守的切削速度和进给速度。利用已知的数字自适应极限控制或极限调节的方法,结合工件加工过程的稳定性分析使用相应的传感装置实现灵活的优化的机器控制。
从文献DE 24 15 503 Al已知用于为机床的自适应调节准备测量值“振动”的电路布置,其中,从检测到的振动中过滤出特定的频率范围,得出政府以及相对于预设定的目标值评估振幅,并且评估的结果用于在机床切削加工过程时影响加工参数。
在通过机床对工件进行切削加工时,能够出现振动的不期望的激励。该振动能够出现在机床处、工件处或者刀具处。该振动在专业领域内被已知为所谓的振颤。振颤通常会导致加工的工件的低质量的表面。此外,振颤导致了在机床的轴承和导轨中的磨损的增加。在很多情况下,甚至能够导致直接损害,例如导致刀具的断裂。
已知有不同的处理方法用于避免振颤。在最简单的情况下,降低进给速度和/或主轴转速,刀具或者工件以该主轴转速旋转。在这种情况下,如果通过采取的措施能够避免振颤,尽管工件的加工符合规定,但时间耗费增加并且生产率降低。还已知了另一个处理方法。例如已知将振荡叠加在预设的且恒定的主轴转速上,使得实际主轴转速围绕预设的主轴转变化。
但是已知的措施在实践中仅很少被使用。在实践中,机床的操作人员其实通常在加工中手动地介入。特别地,操作人员通常借助于所谓的超控调节进给速度和/或主轴转速。这大多导致非常快地减轻振颤。特别地,因为操作人员基于加工过程的技术知识通常相当熟悉在加工的哪个位置能够出现振颤并且能够如何应对该振颤,因此该处理方法通常会取得大的成功。然而,在此同样的措施在每个加工过程中不是都是成功的。更确切地说,这取决于具体的加工过程,是否(例如)主轴转速的减少或者进给速度的减少或者甚至可能主轴转速的增大或者进给速度的增大会导致振颤不再出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种可行性,借助于该可行性,操作人员能够以简单和可靠的方式将他们的经验知识引入到加工过程中,并且由此至少在绝大多数的情况下能够避免振颤。
该目的通过具有本发明的特征的运行方法实现。该运行方法的有利的设计方案是各个实施例的对象。
根据本发明,开头提到的类型的运行方法通过以下实现,使得参数化规定保持时间,在保持时间期间,修改的目标加工在修改加工后保持不变,其中,在工件的加工的修改之后不再出现振动的情况下,再撤回修改。
运行方法因此,还能够实现以简单的方式具体的规定相应的加工过程,像控制装置在不期望的振动(=振颤)出现的情况下应该做出反应。因此,操作人员能够实现将经验知识引入到控制装置中。
这样的规则虽然已经在控制装置内被预限定。但是,仍存在应该应用哪个规则的选择的可行性。此外,还存在参数化选取的规则的可行性。还存在规定规则的序列的可能性。序列的规定是说,对于特定的规则确定:在实施特定的规则之前,在该序列中的哪些前面的规则必须事先无效果地实施。在本发明的范畴中,控制装置给操作人员提供预限定的规则(例如在控制装置的操作系统的范畴中)作为工具。操作人员仅须选取、参数化已经预限定的规则和/或规定规则的序列。
例如参数化能够规定目标加工的不影响工件的轮廓的加工参数的改变的步长。由此,能够在不影响制造的工件的轮廓的情况下抑制振颤。例如这种加工参数尤其是主轴转速和进给速度。但是,也考虑其他的加工参数,例如调节回路的参数,特别是位置调节器的比例放大和/或复位时间。
原则上可行的是,控制装置在出现不期望的振动时总是能够进一步改变规定的加工参数。但是,优选地,参数化规定了目标加工的不影响工件的轮廓的加工参数的变化的最大值。由此,能够保证相应的加工参数在有技术意义的范围内。
优选地,参数化规定了保持时间,在保持时间期间,修改的目标加工在修改加工之后保持不变。由此,能够实现在修改加工之后,即在例如改变加工参数之后,首先等待,以观察是否振颤消退减弱并且加工因此自身稳定。
在最简单的情况下,仅预设具有唯一加工参数的单个规则。然而同样可行的是,通过规则的相应的选择、参数化和/或规则的序列的规定也规定了目标加工的多个未影响工件轮廓的加工参数的改变的顺序和/或耦合。例如能够预设,首先改变加工参数(例如主轴转速),然而当这种改变并没有导致振颤的逐渐减弱时,之后附加地改变目标加工的未影响到工件轮廓的其他加工参数(例如进给运动)。还能够规定,在振颤的情况下,同时改变多个加工参数,例如主轴转速和进给速度。其他设计方案也是可行的。
因此还能够通过选择或者参数化规则来确定,目标加工的哪一个未影响工件的轮廓的加工参数被改变了或者目标加工的哪些未影响工件的轮廓的加工参数被改变了。
根据本发明,规则的选择或者参数化规定:在工件的加工的修改之后不再出现不期望的振动的情况下,再撤回该修改。在大多数情况下,振颤仅出现在加工的几个位置上。在这种情况下,机床以降低的生产率工作,而不需要这样做。
优选地,规则的参数化在这种情况下也规定了修改再次撤回到哪个阶段。该阶段基本上与修改的步长相对应。但是也能够与修改的步长无关地来确定阶段。
优选地,规则还规定了保持时间,在保持时间期间,在撤回动作之后加工保持不变。由此,能够在进一步的撤回动作之前等待,看是否不再出现振颤。
根据本发明,规则规定了,当尽管修改了加工不期望的振颤还出现时,该采取哪种措施。例如,由此能够实现,虽然有振颤但执行加工(并且另外执行可能需要的再加工)或者(例如为了避免机械损伤或者为了避免生产残次品)中断加工。
优选地,当在修改加工之后不期望的振动不再出现时,控制装置存储找到的加工的类型,使得之后加工另一个、与该工件相同类型的工件时能够再次调用该加工类型。由此,能够实现在下次加工另一个工件时要么在加工的相应的位置处(替代地无条件地)或者仅在相应的加工位置再次出现振颤的情况下直接调用找到的加工的类型。由此,例如能够避免加工的符合规定的类型的费时的并且关于加工次优的方法。
此外,该目的还通过具有本发明的特征的控制程序实现。根据本发明,通过控制装置处理机器编码引起控制装置实施根据本发明的运行方法。
此外,该目的还通过具有本发明的特征的控制装置实现。根据本发明,控制装置利用根据本发明的控制程序编程,使得控制装置在运行时实施根据本发明的运行方法。
附图说明
根据以下结合附图对实施例的描述,更加清楚地说明本发明的上述特性、特征和优点及如何实现他们的方式和方法。在此,示出了示意图:
图1示出根据本发明的实施例的机床和其部件,
图2示出根据本发明的实施例的流程图,
图3到图9示出根据本发明的实施例的规则,以及
图10示出根据本发明的实施例的流程图。
具体实施方式
根据图1需要借助于机床的刀具1对工件2进行切削加工。切削加工能够例如是铣削。为了工件2的加工,刀具1相对于工件2借助于机床的多个位置调节轴3位置调节地安置在工件2处。借助于轴3能够根据需要调节平移位置x、y、z并且或者也调节刀具1相对于工件2的旋转方向。位置调节轴3的目标值x*、y*、z*因而位置x、y、z并且或者还有刀具1相对于工件2的定向都将持续地改变。由此,刀具1以轨道速度v沿着行驶的轨道移动。在刀具1相对于工件2的移动期间,刀具1还借助于机床的另一个轴4以转速n围绕着刀具1的旋转轴5旋转。能够预设另一个轴4的相应的转速目标值n*。在这种情况下,另一个轴4是转速调节的。或者另一个轴4还能够位置调节地运行。在这种情况下,预设的位置目标值必须相应的改变。
机床由控制装置6控制。控制装置6通常被设计作为数字化控制器。控制装置6利用控制程序7编程。控制程序7包括能够由控制装置6执行的机器编码8。利用控制程序7对控制装置6进行编程或者通过控制装置6执行机器编码8引起控制装置6实施运行方法,下面结合图2进一步解释该运行方法。
根据图2,在步骤S1中,控制装置6接收目标加工9。根据目标加工9,需要通过刀具1加工工件2。在目标加工9中,除了位置目标值x*、y*、z*(和因此待行驶的轨道)的顺序以外,还部分地规定了加工参数,例如另一个轴4的转速目标值n*和轨道速度v的目标值v*。目标加工9能够例如以本领域技术人员普遍已知的子程序的形式来预设。
在控制装置6中存储有预限定的规则10。规则10限定了,当通过刀具1加工工件2期间出现了不期望的振动时,应该以何种方式和方法修改通过刀具1对工件2的加工。可行的规则10还将在之后详细地阐述。但是重要的是,通过规则10不能够改变工件2的待生产的轮廓,而是改变不影响轮廓的加工参数。例如这类加工参数是已经提到的轨道速度v和同样的已经提到的转速n。特别地,规则10能够规定目标加工9的相应的加工参数n、v的变化的步长σn、σv。
在步骤S2中,控制装置6接收规则10的选择、参数化和/或规则的序列的规定(见图3至9)。由此,能够为相应的目标加工9专门限定规则10。控制装置6能够根据图1的示图由操作人员12通过人机接口11预设选择、参数化、和/或序列的规定。替代地,控制装置6能够经由相应的接口通过存储装置预设选择、参数化、和/或序列的规定。在这种情况下,控制装置6从存储装置读取选择、参数化、和/或序列的规定。存储装置布置在控制装置6的外部。存储装置能够可分离地与控制装置6连接(例如在接口11作为USB接口的设计方案的情况中)或者(例如在接口11作为计算机网络的连接的设计方案的情况中)是其他计算机的组成部分。
根据图2的示图步骤S1在步骤S2之前被执行。但是这也能够反过来。关键的是,在通过刀具1加工工件2之前预设规则10的选择、参数化、和/或规则的序列的规定。
之后,在步骤S3中,控制装置6开始通过刀具1对工件2进行加工。这能够通过控制装置6根据目标加工9控制机床,以及尤其控制位置调节轴3和另一个轴4来实现。由此,工件2根据专门的目标加工9被加工。
在加工工件2期间,控制装置6在步骤S4中借助于(至少)一个传感器13检测传感器信号S。根据步骤S4,通过在步骤S5中对传感器信号S的评估,控制装置6检查是否在通过刀具1对工件2进行加工期间出现了不期望的振动(=振颤)。适合的传感器信号S是本领域技术人员普遍已知的。检测到的传感器信号S能够例如是声音信号(空气声音或者结构声音)、在刀具1的转速n中的干扰或者其他的信号。信号能够与此相关地参考的已经提到的WO2017/012 801 A1。
当控制装置6在步骤S5中未确定有振颤时,控制装置6返回步骤S3。因此控制装置继续通过刀具1对工件2进行加工而不需要修改目标加工9。当控制装置6在步骤S5中确定有振颤时,控制装置6过渡至步骤S6。在步骤S6中,控制装置6根据规则10修改通过刀具1的对工件2的加工。在此,控制装置6考虑规则10的选择、参数化、和/或规则的序列的规定。
下面结合图3至9阐述可行的规则10和可行的参数化。
例如,可行的是,规则10的参数化包括根据图3的规则10的示图。转速变化σn被作为规则参数而预设是可能的。在这种情况下,如果出现了振颤并且实施相应的规则10,目标转速n*(和之后实际的转速n)变化转速变化σn。转速变化σn通常是负数(转速n下降)。但是转速变化σn在个别情况下也能够是正数(转速n升高)。
优选地,在图3所示出的规则10的情况下,在规则的参数化的范畴中预设另一个规则参数,即保持时间T。保持时间T规定了,在应用规则10之后多久不再重新应用相应的规则10。在修改后,修改了的目标加工在保持时间期间保持不变。由此,能够实现,通过转速n的改变而出现的机床的瞬时状态再次过渡为稳定的状态。只有在此之后才重新检查是否进一步出现了振颤。
在图3所示出的规则10的情况中,替代于或者附加于保持时间T,在规则的参数化的范畴内能够预设另一个规则参数,即最大转速变化σnmax。该最大转速变化σnmax给出了通过(或者重复地)应用图3所示出的规则10,转速n所允许的最大的变化值。最大转速变化σnmax具有与转速变化σn相同的正负符号。代替最大最大转速变化σnmax,还能够预设相应的以下数值,例如在图3中所示出的规则最多允许应用五次或者八次。
为了保持良好的秩序,应该指出,使用概念“规则参数”,以便说明对于规则10(英语:规则(rule))的参数。与概念“规则参数”相对的是说明加工或者目标加工的参数的加工参数,例如进给速度v或者转速n。相反地,概念“规则参数”并不在调节回路(英语:闭环控制(closed loop control))的参数的意义上(例如参数的比例放大)被使用。
在图3中示出了规则10,其中,在振颤的情况下,刀具1的转速n改变。以类似的方式,根据图4中的示图可行的是,对于轨道速度v制定同样的规则10。在此,也对于速度变化σv预设至少一个的值作为规则参数,其中,优选地通过保持时间T和/或最大速度变化σvmax来补充速度变化σv作为其他规则参数。速度变化σv通常是负的(速度v减小),但是,在特殊情况下也能够是正的(速度v提高)。保持时间T能够与图3规定的保持时间T无关。
也可行的是,制定规则10,该规则规定目标加工9的不影响工件2的轮廓的多个加工参数。例如,根据图5的示图,规则10能够限定,在规则10中不仅预设了转速变化σn,还预设了速度变化σv。在这种情况下,如果规定了(参数化了)最大变化值σnmax、σvmax,那么最大转速变化σnmax和最大速度变化σvmax(相应的规则参数)能够彼此独立地确定。通过不同的最大的变化σnmax、σvmax的预设,例如能够实现在出现振颤的时候,转速n和轨道速度v都会改变。然而,当之后重新出现振颤时,同样仅那些其变化还没有到达其最大值σnmax、σvmax的加工参数n、v变化。然而保持时间T(至少通常)对于两个变化是一致的。然而,在此也能够与图3和4的保持时间T无关地规定保持时间T。
此外,规则10的选择、参数化、和/或规则的序列的规定还能够规定目标加工9的不影响工件2的轮廓的多个参数的顺序。例如,根据图6中的示图规则10能够限定,根据该规则,只要转速变化σn还没有达到其最大值σnmax,则速度变化σv具有值0(轨道速度v没有执行任何改变)。当与这种情况相反时,在有另外的振颤的情况下,发生速度变化σv。在此,还能够根据需要,再次参数化保持时间T和/或最大速度变化σvmax。该保持时间T能够与图3到5的保持时间T无关地被参数化。图6的规则10的两个保持时间T还能够替代地一致地被参数化或者彼此独立地被参数化。
此外,可行的是,当尽管修改了加工但又出现振颤时,依旧能够实现通过相关的悬着或者参数化来规定规则10,在规则10中预设了采取哪种措施。例如根据图7的示图能够预设,在这种情况下应该实现加工中断(“停止”)。
甚至能够规定,在修改了工件2的加工之后,在不再出现振颤的情况下是否再次撤销该修改。例如,根据图8的示图能够通过相应的参数化规定与图3中的规则10相对应的规则10,根据该规则10,只要在修改之后不再出现振颤,刀具1的转速n的修改会被再次撤回。图8的转速变化σn规定规则3的修改被再次撤回到哪个阶段。
图8的转速变化σn的符号必须与图3的转速变化σn的符号是相反的。这在图8中通过在那里规定的转速变化σn后面的括号中的“-”来表明。但是,图8中的转速变化σn的数值能够与图3中的转速变化σn的数值无关地来确定。只要参数化保持时间T,也能够与图3到6的保持时间T无关地参数化保持时间T。根据图8的规则10的变化的最大值完全自己产生,在变化的总值为0时,再次达到通过目标加工9规定的转速n。
与图8的规则10类似的规则10当然也能够针对根据图4至6的规则10实现。
甚至能够预设规则10,根据该规则,当在加工修改之后振颤不再出现时,控制装置6存储找到的加工类型。根据图9的示图,规则10的实施首先假设完全执行工件2的加工的修改,在图9中通过“σ”表明。此外,控制装置6必须确定,在修改加工之后振颤不再出现。这在图9中通过从“σ”指向0的箭头来表明。由此,存储的加工类型在之后加工另一个、与工件2同类的工件时能再次被调用,使得在必要时能够立刻应用该加工的类型,无论是否事先检查在同样的工件的情况下是否同样出现振颤。
上述结合图2已经阐述的本发明的原则能够因此根据图10而设计出来。在此,图10确切地说同时示出了根据本发明的处理方法的多个有利的设计方案的结合。然而,有利的设计方案能够相互独立地实施。
根据图10,控制装置6在步骤S11中接收目标加工9。此外,控制装置6在步骤S12中接收规则10的选择、参数化和/或规则的序列的规定。然后,在步骤S13中,控制装置6开始通过刀具1对工件2进行加工。在工件2的加工的期间,控制装置6在步骤S14中借助于(至少)一个传感器13检测传感器信号S。步骤S11至S14与图2中的步骤S1至S4是1:1相对应的。
在步骤S15中,控制装置6检查经过的时间t是否超过了保持时间T。相关的保持时间T的确定将在之后讨论。只要经过的时间t未超过保持时间T,控制装置6返回至步骤S13。否则,控制装置6通过评估信号在步骤S16中检查是否在通过刀具1加工工件2期间出现振颤。步骤S16与图2的步骤S5是1:1相对应的。
如果出现振颤,控制装置6在步骤S17中检查是否尽管经过加工的修改仍然还出现振颤。步骤S17的检查能够例如包括,是否工件2的加工的参数n、v的允许的变化已经达到了它们的最大的变化值σnmax、σvmax。
如果控制装置6在步骤S17中确定尽管修改了加工但仍然还出现振颤,控制装置6在步骤S18中实施规则10,在该规则中规定了在这种情况下,应该如何处理。例如,控制装置6能够根据图10中的示图(对比图7中示出的规则10)中断工件2的进一步的加工。
否则,当加工还没有被修改或者工件2的加工的加工参数n、v的允许的变化还没有达到其最大变化值数值σnmax、σvmax时,控制装置6在步骤S19中根据选择的和/或参数化的规则10、或者考虑规则10的序列来修改通过刀具1对工件2的加工。步骤S19基本上对应图2的步骤S6。
在步骤S20中,控制装置6设定了通过相应的规则10限定的保持时间T。此外,控制装置6在步骤S21中将经过的时间t设定为值0。然后,控制装置6返回至步骤S13。
当控制装置6在步骤16中确定没有出现振颤时,控制装置6过渡到步骤S22。在步骤S22中控制装置6检查是否已经进行了修改。当不是这种情况时,控制装置6返回至步骤S13。否则,控制装置6在步骤S23中存储找到的加工类型,例如当前的转速n和/或当前的轨道速度v。
在步骤S24中,控制装置6检查控制装置6是否应该再次撤回之前执行的修改。当不是这种情况时,控制装置6返回至步骤S13。否则,控制装置6在步骤S25中(当然应用相应的规则10)完全地或者部分地再次撤回之前执行的修改。
在步骤S26中,控制装置6设定了通过相应的规则10限定的保持时间T。此外,控制装置6在步骤S27中将经过的时间t设定为值0。然后,控制装置6返回步骤S13。
当然,其他的设计方案也是可行的。例如,可行的是,控制装置6在执行步骤S16与S17之间检查,对于工件2的正好要处理的加工情况是否已经存储了加工的类型,在该加工中不存在振颤。在这种情况下,控制装置6能够或者直接选择加工的相应的类型并且从哪里直接返回至步骤S13。此外,可行的是,规定其他规则10,例如规定规则10,该规则10的实施能够引起转速n的调制,或者规定规则10,该规则10的实施能够引起位置调节轴3和/或转速调节轴4的调节参数的变化,还能够引起位置调节轴3和/或转速调节轴4的调节回路的参数的变化。还可行的是,当确定有振颤时,控制装置6经过接口11附加地输出消息。如果通过修改加工而消除振颤,则还可行的是,控制装置6经过接口11输出相应的修改。
上述发明具有多个优点。特别是操作人员12能够实现,这样地选择、参数化控制装置6的预限定的规则和/或规定规则的序列,使得控制装置6对于振颤的反应对于加工的情况是量身定制的。操作人员12能够将他的用于避免振颤的经验知识直接引入控制装置6中。
尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述并描述了本发明,但本发明并不受所公开的实例的限制,并且本领域技术人员在不脱离本发明的保护范围内能够从中推导出其他变体方案。

Claims (7)

1.一种通过机床的刀具(1)加工工件(2)的方法,
-其中,机床的控制装置(6)接收目标加工(9),根据所述目标加工通过所述刀具(1)加工所述工件(2),
-其中,所述控制装置(6)控制机床,使得通过所述刀具(1)加工所述工件(2),
-其中,在通过所述刀具(1)加工所述工件(2)期间,所述控制装置(6)通过评估检测到的传感器信号(S)得出是否出现不期望的振动,
-其中,在所述控制装置(6)中存储有预限定的规则(10),其中,所述规则(10)限定了,在通过所述刀具(1)加工所述工件(2)期间出现不期望的振动的情况下,应该以何种方式和方法修改通过所述刀具(1)对所述工件(2)进行的加工,
-其中,所述控制装置(6)在没有出现不期望的振动的情况下,根据所述目标加工(9)实施加工,并且在出现不期望的振动的情况下,根据所述规则(10)修改加工,
-其中,在通过所述刀具(1)加工所述工件(2)之前,机床的所述控制装置(6)经过接口(11)接收所述规则的参数化以及所述规则(10)的选择和/或所述规则的序列的规定,
-其中,所述接口(11)被设计为人机接口,并且所述控制装置(6)接收操作人员(12)的所述规则的参数化以及所述规则(10)的选择和/或所述规则的序列的规定,或者所述接口(11)被设计为布置在所述控制装置(6)外部的存储装置的接口,所述控制装置(6)能够从该接口读出所述规则的参数化以及所述规则(10)的选择和/或所述规则的序列的规定,并且
-其中,所述控制装置(6)根据参数化来参数化所述规则以及根据选择来选取所述规则(10)和/或根据序列的规定来以该序列实施所述规则,
其特征在于,
参数化规定了保持时间(T),在所述保持时间期间,修改的目标加工在修改加工后保持不变,其中,在所述工件(2)的加工的修改之后不在出现不期望的振动的情况中,再撤销该修改。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述规则的参数化以及所述规则(10)的选择和/或所述规则的序列的规定规定了所述目标加工(9)的不影响所述工件(2)的轮廓的多个加工参数(n、v)的改变的顺序和/或耦合。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述规则(10)的选择或所述规则的参数化确定了,改变目标加工的哪一个不影响所述工件(2)的轮廓的加工参数(n、v),或者改变目标加工的哪些不影响所述工件(2)的轮廓的加工参数(n、v)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述规则(10)的参数化规定了,修改再撤回到哪个阶段(σn、σv)。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,当在修改加工之后不再出现不期望的振动时,所述控制装置(6)存储找到的加工类型,以便之后加工另一个、与所述工件(2)同类型的工件时能够再次调用该加工类型。
6.一种用于机床的控制装置(6)的计算机可读存储介质,在所述计算机可读存储介质上存储有控制程序,其中,控制程序包括机器编码(8),其中,通过所述控制装置(6)执行所述机器编码(8)引起所述控制装置(6)实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
7.一种机床的控制装置,其中,所述控制装置利用根据权利要求6所述的计算机可读存储介质的控制程序(7)编程,使得所述控制装置在运行时实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
CN201980073149.3A 2018-11-05 2019-10-24 操作者限定的振颤避免 Active CN112969551B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18204305.9 2018-11-05
EP18204305.9A EP3646986A1 (de) 2018-11-05 2018-11-05 Bedienerdefinierte rattervermeidung
PCT/EP2019/079018 WO2020094409A1 (de) 2018-11-05 2019-10-24 Bedienerdefinierte rattervermeidung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112969551A CN112969551A (zh) 2021-06-15
CN112969551B true CN112969551B (zh) 2023-06-30

Family

ID=64308490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980073149.3A Active CN112969551B (zh) 2018-11-05 2019-10-24 操作者限定的振颤避免

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11822317B2 (zh)
EP (2) EP3646986A1 (zh)
CN (1) CN112969551B (zh)
WO (1) WO2020094409A1 (zh)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD106293A1 (zh) * 1973-04-18 1974-06-12
JPH0463668A (ja) 1990-07-03 1992-02-28 Brother Ind Ltd 超音波加工機の振幅制御装置
US5170358A (en) * 1990-12-06 1992-12-08 Manufacturing Laboratories, Inc. Method of controlling chatter in a machine tool
AU665048B2 (en) * 1992-02-14 1995-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces
KR0130813B1 (ko) 1993-02-26 1998-04-03 시바타 미노루 쿠션용 망상 구조체 및 제법
JP3386548B2 (ja) * 1994-01-31 2003-03-17 トヨタ自動車株式会社 フィードバック式加工条件補正装置
DE4405660A1 (de) * 1994-02-22 1995-08-24 Wagner Maschf Gustav Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer spanabhebenden Werkzeugmaschine, insbesondere Kreissäge-, Fräs-, Schleifmaschine oder dergleichen
DE102004016731A1 (de) * 2004-04-05 2005-10-27 Siemens Ag Dämpfungsvorrichtung zum Dämpfen mechanischer Schwingungen und entsprechendes Dämpfungsverfahren
JP5052198B2 (ja) 2007-05-01 2012-10-17 株式会社松浦機械製作所 ワーク及び又は工具の工作段階における振動状態測定方法
JP5234772B2 (ja) 2008-10-28 2013-07-10 オークマ株式会社 工作機械の振動抑制方法及び装置
DE102010026947B3 (de) 2010-07-12 2011-12-08 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Bohrwerkzeug, Verwendung dieses Bohrwerkzeugs und mit dem Bohrwerkzeug durchgeführtes Bohrverfahren
JP5536608B2 (ja) 2010-10-13 2014-07-02 オークマ株式会社 工作機械における振動抑制方法及び振動抑制装置
JP5525411B2 (ja) * 2010-10-25 2014-06-18 オークマ株式会社 振動抑制方法及び振動抑制装置
JP2014140918A (ja) * 2013-01-23 2014-08-07 Hitachi Ltd 切削振動抑止方法、演算制御装置、および工作機械
US9682455B2 (en) * 2014-10-28 2017-06-20 Dmg Mori Seiki Co., Ltd. Chatter application interface
CN104786101A (zh) 2015-04-29 2015-07-22 常州信息职业技术学院 立铣切削颤振的监测方法
EP3118593A1 (de) 2015-07-17 2017-01-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und erkennungssystem zur erkennung von selbsterregten schwingungen
JP6063013B1 (ja) * 2015-08-27 2017-01-18 ファナック株式会社 びびり或いは工具摩耗/破損の発生を抑制する加工条件調整機能を有する数値制御装置
JP6560719B2 (ja) * 2017-07-27 2019-08-14 ファナック株式会社 数値制御装置および数値制御方法
CN107942953B (zh) * 2017-11-08 2020-06-26 上海交通大学 一种抑制加工颤振的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3646986A1 (de) 2020-05-06
EP3833509A1 (de) 2021-06-16
US11822317B2 (en) 2023-11-21
US20210356942A1 (en) 2021-11-18
CN112969551A (zh) 2021-06-15
WO2020094409A1 (de) 2020-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108027604B (zh) 用于优化地控制机床的方法和控制设备
US20100138018A1 (en) Method for producing a parts program
US10423145B2 (en) Numerical controller capable of changing machining condition in accordance with machining information
US8688257B2 (en) Programming apparatus
WO2015141545A1 (ja) 工作機械切削条件最適化装置及び方法
US11402822B2 (en) Numerical controller
US11402824B2 (en) Numerical controller
CN112969551B (zh) 操作者限定的振颤避免
JP2009053744A (ja) 制御情報を記録する機能を備えた数値制御装置
JP2007537521A (ja) データ媒体に記憶された機械の制御装置のための制御ファイルを含んでいるデータ媒体、およびこれと関連する方法と装置
US11003161B2 (en) Numerical controller
US11340587B2 (en) Numerical controller
JP5362146B1 (ja) 数値制御装置および数値制御システム
US10061294B2 (en) Numerical controller performing speed control that suppresses excessive positioning deviation
JP6770018B2 (ja) 設定装置及び設定プログラム
JP6426771B2 (ja) サーボ制御装置
CN111240264B (zh) 数值控制装置、程序记录介质以及控制方法
JP2004202594A (ja) 数値制御装置
JPH11202926A (ja) 数値制御における送り速度制御方法および装置
US20200117162A1 (en) Numerical control device
CN111886551B (zh) 性能可扩展的数字控制器
JP2012056066A (ja) ねじ切り制御方法及びその装置
US11287797B2 (en) Numerical control device
JP2014164307A (ja) 数値制御情報作成機能を有する数値制御装置
JP6923736B2 (ja) 数値制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant