CN113168155A - 数控装置、数控方法及机器学习装置 - Google Patents

数控装置、数控方法及机器学习装置 Download PDF

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Abstract

一种数控装置(1X),其对加工工件(70)的旋转轴即主轴(60)、将用于对加工工件(70)进行振动切削加工的刀具(66A)在X轴方向驱动的驱动轴(61X)、和将刀具(66A)或者加工工件(70)在Z轴方向驱动的驱动轴(61Z)进行控制,该数控装置(1X)具有:存储部(34),其存储用于对加工工件(70)进行振动切削加工的加工程序;以及控制运算部(2X),其基于向加工工件(70)的角部加工时的容许误差即容差值,对在振动切削加工时刀具(66A)经过的特定点进行计算,生成表示经过特定点的刀具(66A)的移动路径的刀具(66A)的振动波形,控制运算部(2X)按照加工程序及振动波形对刀具(66A)的移动及振动进行控制。

Description

数控装置、数控方法及机器学习装置
技术领域
本发明涉及对使刀具振动的振动切削进行控制的数控装置、数控方法及机器学习装置。
背景技术
在车削加工的领域中,数控装置按照用于对加工对象物进行加工的加工程序对刀具的动作进行控制,由此使刀具对加工对象物进行加工。在该数控装置中,有时沿刀具的移动路径以特定的频率一边使刀具振动、一边对加工对象物进行振动切削。
在专利文献1中记载的数控装置根据向刀具的移动指令对每单位时间的指令移动量进行计算,根据振动条件对每单位时间的振动移动量进行计算,将指令移动量和振动移动量进行合成而对合成移动量进行计算,基于合成移动量对振动切削进行控制。在专利文献1中记载的数控装置在沿X轴方向及Z轴方向对加工对象物的角部进行加工时,不是直至刀具到达X轴方向的目标位置为止等待下一个指令,而是在刀具的振动前进位置到达目标位置的时刻执行Z轴方向的指令,由此平滑地对角部进行加工。
专利文献1:日本专利第5599523号公报
发明内容
但是,在上述专利文献1的技术中,虽然能够进行特定形状的角部加工,但无法以期望的加工精度进行角部加工。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,得到能够以期望的加工精度进行角部加工的数控装置。
为了解决上述的课题,达到目的,本发明是一种数控装置,其对加工对象物的旋转轴即主轴、将用于对加工对象物进行振动切削加工的刀具在第1方向驱动的第1驱动轴和将刀具或者加工对象物在第2方向驱动的第2驱动轴进行控制,该数控装置具有存储部,其存储用于对加工对象物进行振动切削加工的加工程序。本发明的数控装置具有控制运算部,其基于向加工对象物的角部加工时的容许误差即容差值,对在振动切削加工时刀具经过的特定点进行计算,生成表示经过特定点的刀具的移动路径的刀具的振动波形。控制运算部按照加工程序及振动波形,对刀具的移动及振动进行控制。
发明的效果
本发明所涉及的数控装置具有下述效果,即,能够以期望的加工精度进行角部加工。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构例的图。
图2是表示实施方式1所涉及的工作机械的结构例的图。
图3是表示实施方式1所涉及的数控装置所使用的加工程序的图。
图4是表示由实施方式1所涉及的数控装置生成的移动路径的图。
图5是表示通过实施方式1所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。
图6是用于对由实施方式1所涉及的数控装置设定的特定经过点进行说明的图。
图7是用于对由实施方式1所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。
图8是表示实施方式2所涉及的数控装置所使用的加工程序的图。
图9是表示由实施方式2所涉及的数控装置生成的移动路径的图。
图10是表示通过实施方式2所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。
图11是表示加工工件的角部角度为60°,移动路径的角度为120°的情况下的加工工件的形状的图。
图12是表示加工工件的角部角度为300°,移动路径的角度为60°的情况下的加工工件的形状的图。
图13是用于对由实施方式2所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。
图14是表示由实施方式3所涉及的数控装置生成的移动路径的图。
图15是表示通过实施方式3所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。
图16是用于对由实施方式3所涉及的数控装置校正移动振动的开始时间前的振动波形进行说明的图。
图17是用于对由实施方式3所涉及的数控装置校正移动振动的开始时间后的振动波形进行说明的图。
图18是表示由实施方式4所涉及的数控装置生成的移动路径的图。
图19是表示通过实施方式4所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。
图20是用于对由实施方式4所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。
图21是用于对实施方式4所涉及的数控装置所使用的容差阶段信息进行说明的图。
图22是表示实施方式5所涉及的数控装置的结构例的图。
图23是表示实施方式1至5所涉及的控制运算部的硬件结构例的图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式所涉及的数控装置、数控方法及机器学习装置详细地进行说明。此外,本发明不受这些实施方式限定。
实施方式1.
图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构例的图。图2是表示实施方式1所涉及的工作机械的结构例的图。在图2中,纸面的横向为Z轴方向,纸面的纵向为X轴方向。
数控(NC:Numerical Control)装置1X是针对进行车床加工的工作机械110,执行使刀具66A振动的加工即低频振动切削(LFV:Low Frequency Vibration-cutting)的控制的计算机。在下面的说明中,有时将低频振动简称为振动。
数控装置1X基于向加工工件70的角部加工时的容许误差即容差值,生成移动路径,以使得刀具66A经过与容差值相对应的特定点(后面记述的特定经过点)。
数控装置1X通过大于或等于2轴的驱动轴,一边使刀具66A和加工对象物即加工工件70相对地移动、一边对加工工件70的加工进行控制。即,数控装置1X针对具有使刀具66A或者加工工件70移动的Z轴方向的驱动轴和使刀具66A移动的X轴方向的驱动轴的工作机械110,通过刀具66A使加工工件70振动切削。
在实施方式1中,说明由数控装置1X对具有加工工件70的旋转轴即1个主轴60和使刀具66A移动的2个驱动轴的工作机械110进行控制的情况。加工工件70是由工作机械110加工的被加工物。此外,在图2中,作为主轴60而图示出主轴60的中心线。
数控装置1X具有控制运算部2X、输入操作部3、显示部4、用于对PLC(ProgrammableLogic Controller:可编程逻辑控制器)36进行操作的机械操作面板等PLC操作部5。在图1中示出了工作机械110的结构要素即驱动部90。
驱动部90使工作机械110所具有的刀架65A等驱动。驱动部90是一边使加工工件70旋转、一边对刀具66A进行驱动的驱动机构。在实施方式1中,刀具66A的驱动方向是与X轴方向平行的方向和与Z轴方向平行的方向这2个方向。驱动部90沿X轴方向及Z轴方向使刀具66A移动及振动。即,驱动部90通过对X轴方向及Z轴方向的驱动进行控制,从而刀架65A在X-Z平面内移动。此外,轴方向与装置结构有关,因此轴方向并不限定于上述方向。图2中的朝右的箭头表示在实施方式1刀具66A对加工工件70进行加工的加工方向。
驱动部90具有:伺服电动机901、902,它们使刀具66A在数控装置1X上规定出的各轴方向进行移动;以及检测器97、98,它们对伺服电动机901、902的位置及速度进行检测。另外,驱动部90具有基于来自数控装置1X的指令,对伺服电动机901、902进行控制的各轴方向的伺服控制部。各轴方向的伺服控制部基于来自检测器97、98的位置及速度,进行向伺服电动机901、902的反馈控制。
伺服控制部之中的X轴伺服控制部91通过对伺服电动机901进行控制,从而对刀具66A的X轴方向的动作进行控制,Z轴伺服控制部92通过对伺服电动机902进行控制,从而对刀具66A的Z轴方向的动作进行控制。此外,工作机械110也可以具有大于或等于2个刀架。在该情况下,驱动部90针对每1个刀架,具有1组X轴伺服控制部91、Z轴伺服控制部92、伺服电动机901、902和检测器97、98。
另外,驱动部90具有:主轴电动机911,其使得用于使加工工件70旋转的主轴60旋转;以及检测器211,其对主轴电动机911的位置及转速进行检测。由检测器211检测的转速与主轴电动机911的转速相对应。
另外,驱动部90具有基于来自数控装置1X的指令,对主轴电动机911进行控制的主轴伺服控制部200。主轴伺服控制部200基于来自检测器211的位置及速度,进行向主轴电动机911的反馈控制。
此外,在工作机械110同时对2个加工工件70进行加工的情况下,驱动部90具有2组主轴电动机911、检测器211和主轴伺服控制部200。在该情况下,工作机械110具有大于或等于2个刀架。
输入操作部3是向控制运算部2X输入信息的单元。输入操作部3由键盘、按钮或者鼠标等输入单元构成,接收由用户进行的针对数控装置1X的命令等的输入、或者加工程序或者参数等而输入至控制运算部2X。显示部4由液晶显示装置等显示单元构成,将通过控制运算部2X处理后的信息在显示画面进行显示。PLC操作部5接收由用户进行的操作,将与操作相对应的指示发送至PLC 36。
作为控制部的控制运算部2X具有输入控制部32、数据设定部33、存储部34、画面处理部31、解析处理部37、控制信号处理部35、PLC 36、插补处理部38X、加减速处理部39和轴数据输出部40。此外,PLC 36也可以配置于控制运算部2X的外部。
存储部34具有参数存储区域341、加工程序存储区域343、显示数据存储区域344及共享区域345。在参数存储区域341内,储存有在控制运算部2X的处理中使用的参数等。具体地说,在参数存储区域341内,储存有用于使数控装置1X动作的控制参数、伺服参数及刀具数据。在加工程序存储区域343内,储存在加工工件70的加工中使用的加工程序(后面记述的加工程序101等)。实施方式1的加工程序包含有使刀具66A振动的指令即振动指令和使刀具66A移动的指令即移动指令。
在显示数据存储区域344内,对通过显示部4显示的画面显示数据进行储存。画面显示数据是用于在显示部4对信息进行显示的数据。另外,在存储部34中设置有对暂时地使用的数据进行存储的共享区域345。
画面处理部31进行使在显示数据存储区域344中储存的画面显示数据在显示部4进行显示的控制。输入控制部32接收从输入操作部3输入的信息。数据设定部33使由输入控制部32接收到的信息存储于存储部34。即,由输入操作部3接收到的输入信息经由输入控制部32及数据设定部33而写入至存储部34。
控制信号处理部35与PLC 36连接,从PLC 36对使工作机械110动作的继电器等的信号信息进行接收。控制信号处理部35将接收到的信号信息写入至存储部34的共享区域345。这些信号信息在加工运转时由插补处理部38X进行参照。另外,控制信号处理部35如果通过解析处理部37向共享区域345输出了辅助指令,则从共享区域345读出该辅助指令而发送至PLC 36。辅助指令是除了使数控轴即驱动轴动作的指令以外的指令。辅助指令的例子是M码或者T码。
如果针对PLC操作部5进行了操作,则PLC 36执行与该操作相对应的动作。PLC 36储存有梯形图程序,该梯形图程序记述有由PLC 36执行的机械动作。PLC 36如果接收到辅助指令即T码或者M码,则按照梯形图程序使工作机械110执行与辅助指令相对应的处理。PLC 36在执行与辅助指令相对应的处理后,为了执行加工程序的下一个程序块,将表示机械控制完成的完成信号发送至控制信号处理部35。
在控制运算部2X中,控制信号处理部35、解析处理部37和插补处理部38X经由存储部34连接,经由存储部34进行信息的写入及读出。在下面的说明中,在对控制信号处理部35、解析处理部37和插补处理部38X之间的信息的写入及读出进行说明时,有时省略了经由存储部34的情况。
加工程序的选择是用户通过输入操作部3输入加工程序编号而进行的。该加工程序编号经由输入控制部32及数据设定部33写入至共享区域345。将机械操作面板等的循环开始作为触发,解析处理部37如果从共享区域345接收到对与共享区域345内的选择出的加工程序编号相对应的加工工件70进行了指定的工件指定信息,则从加工程序存储区域343内读出与工件指定信息相对应的加工程序,针对加工程序的各程序块(各行)进行解析处理。解析处理部37例如对G码(与轴移动等相关的指令)、T码(刀具更换指令等)、S码(主轴电动机转速指令)及M码(机械动作指令)进行解析。
解析处理部37在解析后的行包含有M码或者T码的情况下,将解析结果经由共享区域345及控制信号处理部35发送至PLC 36。另外,解析处理部37在解析后的行包含有M码的情况下,将M码经由控制信号处理部35发送至PLC 36。PLC 36执行与M码相对应的机械控制。在执行完成的情况下,经由控制信号处理部35将表示M码的完成的结果写入至存储部34。插补处理部38X参照写入至存储部34的执行结果。
另外,解析处理部37在包含有G码的情况下,经由共享区域345将解析结果发送至插补处理部38X。具体地说,解析处理部37生成与G码相对应的移动条件而发送至插补处理部38X。另外,解析处理部37将通过S码指定出的主轴转速发送至插补处理部38X。主轴转速是每单位时间的主轴60旋转的次数。移动条件是刀具66A用于在加工位置移动的刀具进给的条件,通过使刀架65A移动的速度、使刀架65A移动的位置等表示。例如,刀具66A的刀具进给是使刀具66A向X轴方向(+X方向)及Z轴方向(+Z方向)行进。
另外,解析处理部37具有振动指令解析部11和移动指令解析部12。振动指令解析部11是对向X轴方向及Z轴方向的振动指令进行解析的单元。振动指令解析部11对加工程序(后面记述的加工程序101等)所包含的振动指令进行解析而生成向X轴方向及Z轴方向的振动条件,将生成的振动条件经由共享区域345发送至插补处理部38X。
振动条件是执行振动切削时的振动的条件。振动条件的例子是振动切削时的振动次数。X轴方向的振动次数是主轴60旋转1周的期间的刀架65A的X轴方向的振动次数,Z轴方向的振动次数是主轴60旋转1周的期间的刀架65A的Z轴方向的振动次数。刀架65A的振动次数与以主轴60旋转1周的时间为基准的振动的频率相对应。
移动指令解析部12对加工程序所包含的移动指令进行解析而生成X轴方向及Z轴方向的移动条件,将生成的移动条件经由共享区域345发送至插补处理部38X。在加工程序中,以能够将切屑细小地分断的方式设定出主轴转速、振动指令及移动指令。移动指令解析部12生成与G码相对应的移动条件而发送至插补处理部38X。移动条件的例子是刀架65A的移动速度、使刀架65A移动的位置等。
X轴方向的振动指令是使刀架65A在X轴方向振动的指令,Z轴方向的振动指令是使刀架65A在Z轴方向振动的指令。X轴方向的移动指令是使刀架65A在X轴方向移动的指令,Z轴方向的移动指令是使刀架65A在Z轴方向移动的指令。
插补处理部38X具有指令移动量计算部21、振动移动量计算部22、容差值设定部23、波形生成部24和振动校正部25。插补处理部38X从共享区域345读出主轴转速、刀架65A的X轴方向及Z轴方向的振动次数。
指令移动量计算部21从解析处理部37接收解析结果即移动条件,进行针对移动条件的插补处理,对与插补处理的结果相对应的每单位时间的指令移动量进行计算。具体地说,指令移动量计算部21基于由解析处理部37解析后的X轴方向的移动条件,对以单位时间使刀架65A在X轴方向移动的指令移动量进行计算而发送至波形生成部24。另外,指令移动量计算部21基于由解析处理部37解析后的Z轴方向的移动条件,对以单位时间使刀架65A在Z轴方向移动的指令移动量进行计算而发送至波形生成部24。
容差值设定部23对角部加工时的容差值进行设定。具体地说,容差值设定部23对是否通过加工程序、梯形图程序或者参数指定出容差值进行检查,基于规定出是在哪个场所使所规定的容差值优先的优先信息,对容差值进行设定。容差值设定部23将设定出的容差值发送至波形生成部24。优先信息储存于存储部34内。
在实施方式1中,切削方向是图2中的X轴方向及Z轴方向。刀具66A的移动是将用于振动切削的移动和向相对于加工工件70进行加工的方向(切削方向)的移动相加后的移动。因此,波形生成部24将用于振动切削的振动移动量和向相对于加工工件70用于进行加工的切削方向的移动量相加。振动移动量例如通过波形表示。
具体地说,波形生成部24通过将从指令移动量计算部21发送来的X轴方向的指令移动量和从振动移动量计算部22发送来的X轴方向的振动移动量进行合成,从而生成X轴方向的合成移动量。另外,波形生成部24通过将从指令移动量计算部21发送来的Z轴方向的指令移动量和从振动移动量计算部22发送来的Z轴方向的振动移动量进行合成,从而生成Z轴方向的合成移动量。
X轴方向的合成移动量通过将横轴设为时间、将纵轴设为X轴方向的位置的图形上的波形表示,Z轴方向的合成移动量通过将横轴设为时间、将纵轴设为Z轴方向的位置的图形上的波形表示。波形生成部24将表示插补处理的结果即X轴方向及Z轴方向的合成移动量的移动路径的波形发送至振动校正部25。下面,将表示振动切削时的刀具66A的移动路径的波形称为振动波形。
振动校正部25基于X轴方向的振动波形及加工的目标位置(X坐标),对X轴方向的振动波形结束时的X轴方向的振动波形进行校正。另外,振动校正部25基于Z轴方向的振动波形及加工的目标位置(Z坐标),对Z轴方向的振动波形开始时及结束时的Z轴方向的振动波形进行校正。
另外,振动校正部25基于容差值对移动路径经过的坐标进行计算,对开始Z轴方向的移动的定时进行调整以使得移动路径经过计算出的坐标。此时,振动校正部25基于计算出的坐标、X轴方向的振动波形和Z轴方向的振动波形,对开始Z轴方向的振动波形(移动及振动)的定时进行调整。振动校正部25将校正后的X轴方向的振动波形及校正后的Z轴方向的振动波形发送至加减速处理部39。
加减速处理部39针对从插补处理部38X供给的插补处理的结果,进行用于使加速度平滑地变化的加减速处理。加减速处理部39进行移动的开始及停止时的加减速处理。具体地说,加减速处理部39基于X轴方向的合成移动量,生成向X轴方向的移动指令,基于Z轴方向的合成移动量,生成向Z轴方向的移动指令。由加减速处理部39处理的位置指令是每单位时间的速度指令。
加减速处理部39将加减速处理的处理结果即速度指令发送至轴数据输出部40。此外,加减速处理部39不针对主轴转速进行加减速处理。加减速处理部39将与主轴转速相对应的转速指令发送至轴数据输出部40。由加减速处理部39生成的转速指令为阶跃指令。
轴数据输出部40将速度指令输出至驱动部90。具体地说,轴数据输出部40将向X轴的速度指令输出至X轴伺服控制部91,将向Z轴的速度指令输出至Z轴伺服控制部92。另外,轴数据输出部40将向主轴60的转速指令输出至主轴伺服控制部200。由此,X轴伺服控制部91、Z轴伺服控制部92、主轴伺服控制部200对刀具66A的X轴方向及Z轴方向的动作和主轴60的旋转动作进行控制。
在这里,对通过数控装置1X实施的加工控制的动作顺序的概略进行说明。在通过工作机械110进行的加工开始时,PLC 36向控制信号处理部35输出循环开始信号,控制信号处理部35将循环开始信号输出至插补处理部38X。由此,插补处理部38X启动解析处理部37。
然后,解析处理部37以每1个程序块为单位将加工程序读入并解析,将解析结果即振动条件、移动条件及主轴转速储存于共享区域345。而且,插补处理部38X基于解析处理部37的解析结果,对X轴方向的每单位时间的合成移动量及Z轴方向的每单位时间的合成移动量进行计算而发送至加减速处理部39。
由此,加减速处理部39基于X轴方向的合成移动量,生成向加减速处理后的X轴方向的移动指令,基于Z轴方向的合成移动量,生成向加减速处理后的Z轴方向的移动指令。这些移动指令从轴数据输出部40输出至驱动部90,驱动部90按照移动指令对X轴及Z轴的动作进行控制。
实施方式1所涉及的工作机械110是在刀架65A具有驱动轴的1主轴1刀架的车床。1主轴1刀架的车床是具有1个主轴和1个刀架的车床。刀架65A也被称为转塔。工作机械110的一个例子是转塔车床。此外,在工作机械110中,也可以取代刀架65A在Z轴方向移动及振动,而是加工工件70在Z轴方向进行移动及振动。
工作机械110具有主轴台,该主轴台具有第1主轴75。第1主轴75在安装有加工工件70的状态下旋转,由此使加工工件70旋转。第1主轴75所涉及的加工工件70的旋转轴是设置于主轴台的主轴60。
工作机械110具有刀架65A,在刀架65A设置有X轴方向的驱动轴61X及Z轴方向的驱动轴61Z。刀架65A在X轴方向及Z轴方向能够移动。在工作机械110中,X轴方向为第1方向,X轴方向的驱动轴61X为第1驱动轴。另外,在工作机械110中,Z轴方向为第2方向,Z轴方向的驱动轴61Z为第2驱动轴。在图2中,作为驱动轴61X而图示出驱动轴61X的中心线,作为驱动轴61Z而图示出驱动轴61Z的中心线。数控装置1X对主轴60、驱动轴61X和驱动轴61Z进行控制,由此对刀具66A和加工工件70的动作进行控制。
刀架65A是回转式的刀架。刀架65A能够安装多个刀具66A,对通过使刀具66A回转而使用的刀具66A进行切换。
刀架65A在X轴方向及Z轴方向振动,由此刀具66A进行加工工件70的振动切削加工。即,刀架65A在将X轴方向及Z轴方向合并后的方向振动。即,刀架65A在与刀架65A的加工方向平行的方向振动。此外,在实施方式1中,为了便于说明,有时将刀架65A的振动作为刀具66A的振动而进行说明。
图3是表示实施方式1所涉及的数控装置所使用的加工程序的图。图4是表示由实施方式1所涉及的数控装置生成的移动路径的图。在实施方式1中,数控装置1X根据图3的加工程序而生成图4的移动路径。在这里的移动路径包含有X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径。
加工程序101在由数控装置1X对工作机械110进行控制时使用。加工程序101是为了缩短加工时间,设为容差值=m的情况下的加工程序例。在图4所示的移动路径的图中,横轴示出Z轴方向的位置即Z轴位置,纵轴示出X轴方向的位置即X轴位置。在图4的移动路径中,X=0.0、Z=0.0为移动的开始位置,X=10.0、Z=10.0为移动的结束位置(目标位置)。
在刀具66A如图2所示的工作机械110那样载置于加工工件70的上侧的情况下,在图4的移动路径的左侧存在刀具66A,右侧为加工工件70。
刀具66A为开孔钻头,在沿Z轴方向从加工工件70的右侧朝向左侧进行开孔加工的情况下,在图4的移动路径的右侧存在刀具66A,左侧为加工工件70。在该情况下,Z轴成为与主轴60相同的轴。另外,X轴方向成为孔的径向,Z轴方向成为孔的深度方向。在下面的说明中,对刀具66A如图2所示的工作机械110那样载置于加工工件70的上侧的情况进行说明。
容差值是表示向加工工件70的角部加工时的容许误差的值,通过K地址进行指定。容差值是值越大则容许误差变得越大。容差值是值越小则加工精度变得越好,值越大则加工时间变得越短。在容差值为0的情况下,刀具66A经过Z=0.0、X=10.0。即,在容差值为0的情况下,加工工件70在Z=0.0、X=10.0的部位被加工为直角。在下面的说明中,有时将容差值为0的情况下的Z=0.0、X=10.0的坐标(角部部分)称为直角位置。
在容差值为m的情况下,刀具66A的移动路径和直角位置的最短距离成为距离m这样的刀具66A经过从直角位置起以距离m分离的位置。在下面的说明中,有时将Z=0.0且X=0.0的位置称为开始点,将Z=10.0且X=10.0的位置称为结束点。另外,有时将刀具66A的移动路径和直角位置的最短距离成为距离m的坐标称为特定经过点。
第1程序块即N01的G0为定位指令,第2程序块即N02的G165为低频振动指令,第3程序块即N03的G95为每次点送(同步发送)的指令。
定位指令是向特定的位置移动的指令。在这里的定位指令中,X坐标为0.0,Z坐标为0.0。低频振动指令是使低频振动执行的指令。在低频振动指令中,对容差值进行指定。在这里的容差值为m。每次点送的指令是对主轴60的每旋转1周的进给速度F进行指定的指令。
G0、G165、G95是直至对特定的G码进行指定为止有效的指令(模态指令)。如果对G95的每次点送进行指定,则从该指令的程序块以主轴60的每旋转1周的进给速度F使刀具66A进行刀具进给。在这里的进给速度F为0.05。
另外,在这里的每次点送的指令中,对使刀具66A移动的X坐标(X=10.0)进行了指定。因此,直至指定出的X坐标为止以进给速度F使刀具66A进行刀具进给。另外,在第4程序块即N04中,对使刀具66A移动的Z坐标(Z=10.0)进行了指定。因此,直至指定出的Z坐标为止以进给速度F使刀具66A进行刀具进给。
在实施方式1中,在移动至指定出刀具66A的X坐标(X=10.0)为止的中途,开始刀具66A向指定出的Z坐标(Z=10.0)的移动。即,数控装置1X对开始Z轴方向的移动的定时进行调整,以使得刀具66A从开始点即原点至第1特定位置为止向X轴方向移动,从第1特定位置至第2特定位置为止向X轴方向和Z轴方向这两方向移动,在从第2特定位置至结束点为止向Z轴方向移动。在该情况下,数控装置1X对开始Z轴方向的移动的定时进行调整,以使得在从第1特定位置至第2特定位置为止的移动路径中,X轴方向的振动波形和Z轴方向的振动波形同时经过特定经过点。即,数控装置1X对Z轴方向的振动波形的开始定时进行校正,以使得X轴方向的移动和Z轴方向的移动的重叠量即移动位置经过特定经过点。在第5程序块即N05中,G165的指令结束。
如以上所述,如果加工程序101被执行,则刀具66A移动至X坐标=0.0、Z坐标=0.0为止。并且,刀具66A一边以主轴60的每旋转1周的进给速度F=0.05进行振动以使得满足容差值=m,一边移动至X=10.0且Z=10.0为止。
刀具66A为开孔钻头,在沿Z轴方向从加工工件70的右侧朝向左侧进行开孔加工的情况下,刀具66A移动至X坐标=10.0、Z坐标=10.0为止。并且,刀具66A一边以主轴60的每旋转1周的进给速度F=0.05进行振动以使得满足容差值=m,一边移动至Z=0.0为止,一边以主轴60的每旋转1周的进给速度F=0.05进行振动以使得满足容差值=m,一边移动至X=0.0为止。
此外,在加工程序101中,除了图3所示的指令以外,还包含有主轴转速指令等。主轴转速指令是使主轴60每一分钟以特定的转速旋转的指令。另外,在G165中包含有刀具66的振动的振幅、主轴60旋转1周的期间的振动次数等。
图5是表示通过实施方式1所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。在图5中,对移动路径经过特定经过点的情况下的移动路径的设定处理进行说明。
在数控装置1X的解析处理部37中,移动指令解析部12对加工程序101所包含的移动指令进行解析而生成X轴方向及Z轴方向的移动条件,将生成的移动条件经由共享区域345发送至插补处理部38X。
另外,振动指令解析部11对加工程序101所包含的振动指令进行解析而生成向X轴方向及Z轴方向的振动条件,将生成的振动条件经由共享区域345发送至插补处理部38X。在由振动指令解析部11生成的振动条件中包含有振动的频率、振幅及容差值等。
容差值设定部23对是否设定有大于0的容差值(是否设定有容差值>0)进行判定(步骤S10)。容差值设定于梯形图程序、加工程序、参数等。容差值设定部23基于规定出是使在上述梯形图程序、加工程序、参数等中的哪一者设定的容差值优先的优先信息,对在容差控制中使用的容差值进行设定,对设定出的容差值是否大于0进行判定。
例如,优先等级高的位序设为梯形图程序、加工程序、参数的顺序。在该情况下,容差值设定部23在通过梯形图程序指定出容差值的情况下,将梯形图程序的容差值设定为在容差控制中使用的容差值。另外,容差值设定部23在没有通过梯形图程序指定出容差值的情况下,将加工程序的容差值设定为在容差控制中使用的容差值。另外,容差值设定部23在没有通过梯形图程序及加工程序这两者指定出容差值的情况下,将参数的容差值设定为在容差控制中使用的容差值。此外,容差值的优先信息能够通过用户的操作进行切换。
在没有设定大于0的容差值的情况下(步骤S10,No),数控装置1X不执行在实施方式1中说明的移动路径的设定处理。
在设定有大于0的容差值的情况下(步骤S10,Yes),容差值设定部23基于容差值,对刀具66A所要经过的位置即特定经过点(X坐标及Z坐标)进行计算(步骤S20)。
图6是用于对由实施方式1所涉及的数控装置设定的特定经过点进行说明的图。在图6中相对于图4所示的移动路径,示出了为了满足容差值所设定出的特定经过点P0。特定经过点P0通过X坐标=X1、Z坐标=Z1示出。特定经过点P0是从Z=0.0、X=10.0的位置起以距离m分离的位置。特定经过点P0是刀具66A的移动路径上的位置之中的与Z=0.0、X=10.0的位置之间的距离成为最短的位置。
波形生成部24通过将从指令移动量计算部21发送来的X轴方向的指令移动量和从振动移动量计算部22发送来的X轴方向的振动移动量进行合成,从而生成表示X轴方向的合成移动量的移动路径的振动波形。
另外,波形生成部24通过将从指令移动量计算部21发送来的Z轴方向的指令移动量和从振动移动量计算部22发送来的Z轴方向的振动移动量进行合成,从而生成表示Z轴方向的合成移动量的振动波形。
波形生成部24在生成移动路径的振动波形时,求出在移动路径加上振动条件的振幅而得到的振动前进位置和减去振幅而得到的振动后退位置。振动前进位置是移动路径的振动波形的极大点,振动后退位置是移动路径的振动波形的极小点。波形生成部24基于振动前进位置及振动后退位置,生成X轴方向及Z轴方向的移动路径的振动波形。
振动校正部25基于表示移动路径的振动波形,对移动路径之中的第1移动路径及第2移动路径的振动波形进行校正。校正前的第1移动路径是X轴方向的移动路径,是振幅为恒定值,从X坐标为X=0.0至X=10.0为止的移动路径。校正前的第2移动路径是Z轴方向的移动路径,是振幅为恒定值,从Z坐标为Z=0.0至Z=10.0为止的移动路径。
振动校正部25与指定出的容差值=m相匹配,对第1移动路径结束时的振动波形和第2移动路径开始时的振动波形进行校正。
图7是用于对由实施方式1所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。在这里的振动波形包含有X轴方向的振动波形和Z轴方向的振动波形。在图7中示出了与X轴方向的移动路径相对应的振动波形51X和与Z轴方向的移动路径相对应的振动波形51Z。图7的横轴为时间,振动波形51X的纵轴为X轴方向的位置(轴位置),振动波形51Z的纵轴为Z轴方向的位置(轴位置)。在实施方式1中,振动波形51X为第1振动波形,振动波形51Z为第2振动波形。
由波形生成部24生成的振动波形是X轴方向的振动波形(移动路径)及Z轴方向的振动波形(移动路径)。波形生成部24生成表示在X轴方向的加工完成后的定时开始Z轴方向的加工的振动波形。针对该生成的振动波形,振动校正部25在移动路径的切换前后对振动进行校正(步骤S30)。即,振动校正部25对X轴方向的振动波形开始时的振动波形、X轴方向的振动波形结束时的振动波形、Z轴方向的振动波形开始时的振动波形和Z轴方向的振动波形结束时的振动波形进行校正。
具体地说,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的振动波形,对振幅进行限制,使振幅稍微增加,以使得开始X轴方向的移动时的刀具66A的位置坐标不小于X=0.0。即,振动校正部25将X轴方向的移动开始的位置处的振幅设为0,并将X轴方向的振幅不断稍微增加。振动校正部25直至振幅成为通过振动条件规定出的振幅为止增加振幅。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的振动波形,使振幅收敛为0而停止,以使得X轴方向的移动结束时的刀具66A的位置坐标不大于X=10.0。即,振动校正部25稍微减小X轴方向的振幅而使其停止,以使得在通过X轴方向的振动波形表示的位置到达目标位置时超过目标位置而不振动,X轴方向的移动结束的目标位置处的振幅成为0。针对X轴方向的振动波形对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形51X。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的振动波形,对振幅进行限制,使振幅稍微增加,以使得开始Z轴方向的移动时的刀具66A的位置坐标不小于Z=0.0。即,振动校正部25将Z轴方向的移动的开始位置处的振幅设为0,并将Z轴方向的振幅不断稍微增加,以使得通过Z轴方向的振动波形表示的位置不超过振动波形的开始位置而向Z轴的-方向振动。振动校正部25直至振幅成为通过振动条件规定出的振幅为止增加振幅。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的振动波形,与X轴方向的收敛同样地,使振幅收敛为0而停止,以使得Z轴方向的移动结束时的刀具66A的位置坐标不大于Z=10.0。针对Z轴方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形51Z。
接下来,振动校正部25对开始振动波形51Z的定时(时间T1)进行调整,以使得刀具66A经过特定经过点P0。换言之,振动校正部25对Z轴方向的移动振动的开始时间进行校正(步骤S40)。移动振动是伴随振动的刀具66A的移动。在图7中图示出提前Z轴方向的移动振动的开始时间的振动波形51Z。
振动校正部25对时间T1进行调整,以使得在振动波形51X经过X=X1的位置的时间T2,振动波形51Z经过Z=Z1的位置。即,振动校正部25对时间T1进行调整,以使得振动波形51X及振动波形51Z在时间T2经过特定经过点P0即X=X1、Z=Z1的位置。如上所述,振动校正部25将振动波形51Z所涉及的移动振动的开始时间提前,以使振动波形51X、51Z的振动波形经过特定经过点P0,因此在振动波形51X到达X=X1的时刻振动波形51Z到达Z=Z1。
控制运算部2X按照加工程序101及振动波形51X、51Z,对刀具66A的移动及振动进行控制。即,刀具66A执行图7所示的振动波形51X、51Z的移动振动,由此实现图6所示的移动路径的加工。
此外,振动校正部25也可以对振动波形51X所涉及的移动振动的开始时间进行校正。例如,振动校正部25对振动波形51X进行校正,以使得振动前进位置和振动后退位置的中间位置经过特定经过点P0。并且,振动校正部25也可以与振动波形51X的移动振动的开始时间的校正相匹配地对振动波形51Z的开始时间进行校正,以使得振动前进位置和振动后退位置的中间位置经过特定经过点P0。即,对振动波形51X的振动开始时间和振动波形51Z的振动开始时间相对地进行调整,由此只要实现图6所示的移动路径的加工即可。
另外,在振动波形51X多次经过特定经过点P0的情况下,振动校正部25可以将任意的经过定时设定为时间T2。另外,在振动波形51Z能够多次经过特定经过点P0的情况下,振动校正部25可以将任意的经过定时设定为时间T2。振动校正部25例如也能够将时间T2成为最短的定时,即最早经过特定经过点P0的定时设定为时间T2,将时间T1成为最短的定时设定为时间T1。由此,能够将通过振动波形51X及振动波形51Z由刀具66A执行加工的时间缩短。或者,振动校正部25可以在振动波形51X和振动波形51Z这两个波形中,将与振动前进位置和振动后退位置的中间位置最接近的点经过特定经过点P0的定时设定为时间T2。
如上所述数控装置1X基于容差值,对振动波形51Z所涉及的移动振动的开始时间即时间T1进行调整,以使得经过特定经过点P0,因此能够实现与容差值相对应的振动切削。在增大容差值的情况下能够缩短加工时间,在减小容差值的情况下能够使角部部分中的加工精度提高,因此能够对低频振动切削中的角部加工时的加工时间及加工精度进行控制。
另外,容差值能够通过加工程序进行指定,因此用户能够根据用户的判断对低频振动切削时的角部加工时的精度进行指定。另外,容差值能够通过梯形图程序进行指定,因此用户能够根据用户的判断对低频振动切削时的角部加工时的精度进行指定。另外,容差值能够通过参数进行指定,因此即使不从加工程序或者梯形图程序指定容差值,也能够预先通过参数对角部加工时的精度进行指定。
如上所述在实施方式1中,在容差值大于0的情况下,数控装置1X对与容差值相对应的特定经过点P0进行计算,生成经过特定经过点P0的移动路径(X轴及Z轴的振动波形)。因此,能够通过期望的加工精度进行角部加工。另外,能够以期望的加工时间进行角部加工。
实施方式2.
接下来,使用图8至图13对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中,如果加工形状的特定角度小于或等于规定角度,则数控装置1X对容差值=0的情况下的移动路径进行设定。
图8是表示实施方式2所涉及的数控装置所使用的加工程序的图。图9是表示由实施方式2所涉及的数控装置生成的移动路径的图。在实施方式2中,数控装置1X根据图8的加工程序而生成图9的移动路径。在这里的移动路径包含有X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径。
加工程序102在由数控装置1X对工作机械110进行控制时使用。加工程序102是为了使加工精度提高,设为容差值=0(在图8中,将容差值记载为“0.0”)的情况下的加工程序例。在表示图9的移动路径的图中,横轴示出Z轴方向的位置,纵轴示出X轴方向的位置。
在容差值为0的情况下,刀具66A的移动路径经过直角位置。换言之,在容差值=0时,直角位置为特定经过点P0。
在实施方式2中,在刀具66A移动至指定出的X坐标(X=10.0)后,开始向指定出的Z坐标(Z=10.0)的移动。即,数控装置1X使刀具66A从开始点向X轴方向移动至直角位置为止,从直角位置向Z轴方向移动至结束点为止。
此外,在加工程序102中,除了图8所示的指令以外,还包含主轴转速指令等。另外,在加工程序102的G165中,与加工程序101同样地,包含有刀具66A的振动的振幅、主轴60旋转1周的期间的振动次数等。
图10是表示通过实施方式2所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。在图10中,对移动路径经过直角位置的情况下的移动路径的设定处理进行说明。此外,关于与在实施方式1的图5中说明的处理相同的处理,省略重复的说明。
移动指令解析部12对加工程序102所包含的移动指令进行解析而生成X轴方向及Z轴方向的移动条件,将生成的移动条件发送至插补处理部38X。另外,振动指令解析部11对加工程序102所包含的振动指令进行解析而生成向X轴方向及Z轴方向的振动条件,将生成的振动条件发送至插补处理部38X。
容差值设定部23基于规定出是使在加工程序或者梯形图程序等的哪一者设定出的容差值优先的优先信息,对在容差控制中使用的容差值进行设定。容差值设定部23对在容差控制中使用的容差值是否设定为0(设定为容差值=0)进行判定(步骤S110)。
在容差值没有设定为0的情况下(步骤S110,No),容差值设定部23对是否设定有如果加工工件70的加工形状小于或等于特定角度(例如,60°)则将容差值设为0进行判定(步骤S120)。
在设定有如果加工形状小于或等于特定角度则将容差值设为0的情况下(步骤S120,Yes),容差值设定部23对加工工件70的加工形状是否小于或等于特定角度进行判定(步骤S130)。在这里,对特定角度为60°的情况进行说明,但如果特定角度小于90°则可以是任意的角度。在加工工件70被加工为60°的情况下,刀具66A的移动路径为120°,在加工工件70被加工为300°的情况下,刀具66A的移动路径为60°。
图11是表示加工工件的角部角度为60°、移动路径的角度为120°的情况下的加工工件的形状的图,图12是表示加工工件的角部角度为300°、移动路径的角度为60°的情况下的加工工件的形状的图,任意的加工工件都是特定角度为60°。即,特定角度表示刀具66A的移动路径的角度小于180°的角度。
容差值设定部23基于加工程序,对加工工件70是否被加工为小于或等于所指定出的特定角度进行判定。例如在通过加工程序而设定有从第1坐标(a,b)向第2坐标(c,d)的移动路径的情况下,无法仅通过坐标的信息对移动路径是60°的角部、还是300°的角部进行判定。因此,容差值设定部23基于加工程序所包含的刃尖R的指令,对移动路径的角部是60°还是300°进行判定。刃尖R包含有是在刀具66A的右侧对加工工件70进行加工、还是在刀具66A的左侧对加工工件70进行加工的信息。例如,如图11所示,在刀具66A的右侧对加工工件70进行加工的情况下,在加工程序中使用G42的G码。另外,如图12所示,在刀具66A的左侧对加工工件70进行加工的情况下,在加工程序中使用G41的G码。
容差值设定部23根据第1及第2坐标的信息和上述的G码对移动路径的角部的角度进行判定。即,在图11、图12中,在加工程序中包含有G42的情况下,判断为加工工件70被加工为60°,在加工程序中包含有G41的情况下,判断为加工工件70被加工为120°。
在加工工件70的加工形状小于或等于特定角度的情况下(步骤S130,Yes),加工精度变得重要,因此容差值设定部23将容差值设定为0(步骤S140)。
如上所述,即使在梯形图程序等中容差值没有设定为0的情况下,在移动路径成为小于或等于特定角度(例如,小于或等于60°)的情况下,也能够预先进行参数设定以使得容差值自动地成为0。
在没有设定如果加工形状小于或等于特定角度则将容差值设为0的情况下(步骤S120,No),数控装置1X不执行在实施方式2中进行说明的移动路径的设定处理。
另外,在加工工件70的加工形状大于特定角度的情况下(步骤S130,No),数控装置1X不执行在实施方式2中进行说明的移动路径的设定处理。
在梯形图程序等中设定为容差值=0的情况下(步骤S110,Yes),或者在容差值设定部23设定为容差值=0的情况下(步骤S140),容差值设定部23将容差值=0发送至波形生成部24。波形生成部24生成X轴方向的移动路径及Z轴方向的移动路径。
振动校正部25基于表示移动路径的振动波形,对X轴方向的移动路径即第1移动路径的振动波形及Z轴方向的移动路径即第2移动路径的振动波形进行校正。
振动校正部25与指定出的容差值=0相匹配,对第1移动路径结束时的振动波形和第2移动路径开始时的振动波形进行校正。
图13是用于对由实施方式2所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。在这里的振动波形包含有X轴方向的振动波形及Z轴方向的振动波形。在图13中示出了X轴方向的振动波形52X和Z轴方向的振动波形52Z。图13的横轴为时间,振动波形52X的纵轴为X轴方向的位置(轴位置),振动波形52Z的纵轴为Z轴方向的位置(轴位置)。在实施方式2中,振动波形52X为第1振动波形,振动波形52Z为第2振动波形。
由波形生成部24生成的振动波形是X轴方向的振动波形及Z轴方向的振动波形。波形生成部24在X轴方向的加工完成后的定时,生成开始Z轴方向的加工的振动波形。由此,能够进行容差值0的角部加工。
波形生成部24生成在X轴方向的振动波形到达X=10.0的位置的时间T3开始Z轴方向的加工的振动波形。Z轴方向的振动波形到达Z=10.0的位置的时间为时间T4。此外,振动波形的到达时间如图13所示那样,设为将振动波形的振动后退位置连结的直线到达终点位置的时刻。
振动校正部25与指定出的容差值=0相匹配,在移动路径的切换前后对振动进行校正。此时,振动校正部25通过与在实施方式1中说明的处理相同的处理,在从第1移动路径(X轴方向的移动路径)向第2移动路径(Z轴方向的移动路径)的切换前后对振动进行校正(步骤S150)。
具体地说,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的振动波形使振幅稍微增加,以使得不向开始X轴方向的振动时的刀具66A的位置坐标小于X=0.0的X轴方向的位置移动。即,振动校正部25将X轴方向的移动开始的位置处的振幅设为0,并将X轴方向的振幅不断稍微增加。振动校正部25直至振幅成为通过振动条件规定出的振幅为止增加振幅。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的振动波形,使振幅收敛,以使得X轴方向的移动结束时的刀具66A的位置坐标不大于X=10.0。针对X轴方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形52X。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的振动波形使振幅稍微增加,以使得不向开始Z轴方向的振动时的刀具66A的位置坐标小于Z=0.0的Z轴方向的位置移动。即,振动校正部25将Z轴方向的移动开始的位置处的振幅设为0,并将Z轴方向的振幅不断稍微增加。振动校正部25直至振幅成为通过振动条件规定出的振幅为止增加振幅。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的振动波形,与X轴方向的收敛同样地使振幅收敛为0,以使得Z轴方向的移动结束时的刀具66A的位置坐标不大于Z=10.0。针对Z轴方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形52Z。
在本实施方式中,如图13所示,振动校正部25对各振动波形的振幅进行校正,以使得将各振动波形的振动前进位置连结的线成为直线,另外以使得将振动后退位置连结的线成为直线。由此,不会在角部处对加工工件过度切削,能够实现角部角度的精度更良好的加工。
控制运算部2X按照加工程序102及振动波形52X、52Z对刀具66A的移动及振动进行控制。即,刀具66A执行图13所示的振动波形52X、52Z的移动振动,由此实现图9所示的移动路径的加工。
如上所述,根据实施方式2,在容差值为0的情况下,数控装置1X在X轴方向的移动结束之后使Z轴方向的移动开始,因此不会在移动路径的切换前后将第1移动路径的振动波形和第2移动路径的振动波形合成。因此,能够实现加工精度良好的振动切削。
另外,振动波形的振幅朝向各轴的终点不断收敛,因此无需在加工程序内规定在X轴方向的移动结束的时刻使X轴方向的移动停止,因此能够容易地创建加工程序。
实施方式3.
接下来,使用图14至图17对本发明的实施方式3进行说明。在实施方式3中,对通过与实施方式1不同的方法而实现容差控制的方法进行说明。在实施方式3中,在容差值=m的情况下,对使用与X轴方向及Z轴方向不同的第3方向的移动路径的移动路径进行设定。在实施方式3中,在X-Z平面内将与X轴、Z轴不同的方向设为第3方向,将第3方向设为将X轴的基准矢量和Z轴的基准矢量合成后的方向。在实施方式3中,也与实施方式1同样地使用加工程序101。
图14是表示由实施方式3所涉及的数控装置生成的移动路径的图。在实施方式3中,数控装置1X根据图3的加工程序而生成图14的移动路径。在这里的移动路径包含有X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径R11、R1、R12。
在图14所示的移动路径的图中,横轴示出Z轴方向的位置(Z轴位置),纵轴示出X轴方向的位置(X轴位置)。在图14中,针对图4所示的移动路径,示出了为了满足容差值所设定的特定经过点P0。另外,在图14中,将由刀具66A经过的X轴上的位置通过位置P1表示,将由刀具66A经过的Z轴上的位置通过位置P2表示。
将位置P1和位置P2连结的路径是刀具66A的移动路径R1。位置P1、P2设定为特定经过点P0处于将位置P1和位置P2连结的移动路径R1上。在图14中,位置P1的X坐标通过X2表示,位置P2的Z坐标通过Z2表示。数控装置1X对移动路径进行设定以使得从开始点启动,依次经过位置P1、特定经过点P0、位置P2而到达结束点。具体地说,数控装置1X对从开始点至位置P1为止的移动路径R11、从位置P1至位置P2为止的移动路径R1和从位置P2至结束点为止的移动路径R12进行设定。
在这里,对移动路径R11、R1、R12的设定处理进行说明。图15是表示通过实施方式3所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。在图15中,说明对使用第3方向的移动路径的移动路径进行设定的处理。此外,关于与在实施方式1的图5中说明的处理或者在实施方式2的图10中说明的处理相同的处理,省略重复的说明。
容差值设定部23对是否设定有大于0的容差值(是否指定出的容差值>0)进行判定(步骤S210)。在没有设定大于0的容差值的情况下(步骤S210,No),数控装置1X不执行在实施方式3中进行说明的移动路径的设定处理。
在设定有大于0的容差值的情况下(步骤S210,Yes),容差值设定部23将容差值发送至波形生成部24。波形生成部24生成X轴方向的移动路径即第1移动路径及Z轴方向的移动路径即第2移动路径。由波形生成部24生成的第1移动路径是将从X=0.0至X=10.0为止连结的移动路径。由波形生成部24生成的第2移动路径是将从Z=0.0至Z=10.0为止连结的移动路径。
波形生成部24基于容差值,对第1移动路径上的位置P1及第2移动路径上的位置P2进行计算。波形生成部24生成将第1移动路径上的位置P1和第2移动路径上的位置P2连结的第3方向的移动路径R1(步骤S220)。第3方向的移动路径R1是将从位置P1至位置P2为止连结的路径,是通过将X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径进行合成而生成的。波形生成部24以经过位置P1、特定经过点P0、位置P2的方式生成移动路径R1。此外,移动路径R1可以是直线、也可以是曲线。
并且,波形生成部24从第1移动路径将刀具66A不经过的移动路径R2删除,从第2移动路径将刀具66A不经过的移动路径R3删除。即,波形生成部24基于第3方向的移动路径R1和各轴的交点,从第1移动路径及第2移动路径将不需要的移动路径删除(步骤S230)。第3方向的移动路径R1和X轴的交点为位置P1,第3方向的移动路径R1和Z轴的交点为位置P2。波形生成部24生成从第1移动路径将移动路径R2删除后的移动路径R11,生成从第2移动路径将移动路径R3删除后的移动路径R12。移动路径R11是将从X轴上的X=0.0至X=X2为止连结的移动路径,移动路径R12是将从Z轴上的Z=Z2至Z=10.0为止连结的移动路径。
波形生成部24求出在移动路径R1、R11、R12加上振动条件的振幅而得到的振动前进位置和减去振幅而得到的振动后退位置。波形生成部24基于振动前进位置及振动后退位置而生成移动路径R1、R11、R12的振动波形。移动路径R11的振动波形是X轴方向的移动路径的振动波形,移动路径R12的振动波形是Z轴方向的移动路径的振动波形。移动路径R1的振动波形是将X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径合成后的移动路径的振动波形。
振动校正部25基于表示移动路径R1、R11、R12的振动波形,对移动路径R1、R11、R12的振动波形进行校正。
图16是用于对由实施方式3所涉及的数控装置对移动振动的开始时间进行校正前的振动波形进行说明的图。图16及后面记述的图17所示的振动波形包含有X轴方向的振动波形、Z轴方向的振动波形和将X轴方向及Z轴方向合成后的第3方向的振动波形。在图16中示出了在移动路径的切换前后对振动进行校正后的情况下的振动波形。
振动校正部25通过与在实施方式1中说明的处理相同的处理,在移动路径的切换前后对振动进行校正(步骤S240)。具体地说,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的移动路径R11,稍微使振幅增加以使得X轴方向的移动开始时的刀具66A的X坐标不小于X=0.0。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的X轴方向的移动路径R11,使振幅收敛为0,以使得X轴方向的移动结束时的刀具66A的X坐标不大于X=X2。针对X轴方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形53X。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的第3方向的移动路径R1,稍微使振幅增加,以使得第3方向的移动开始时的刀具66A的Z坐标不小于Z=0.0,且刀具66A的X坐标不小于X=X2。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的第3方向的移动路径R1,使振幅收敛为0,以使得第3方向的移动结束时的刀具66A的X坐标不大于X=10.0,且刀具66A的Z坐标不大于Z=Z2。针对第3方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形53XZ。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的移动路径R12,稍微使振幅增加,以使得Z轴方向的移动开始时的刀具66A的Z坐标不小于Z=Z2。
另外,振动校正部25针对由波形生成部24生成的Z轴方向的移动路径R12,使振幅收敛为0,以使得Z轴方向的移动结束时的刀具66A的Z坐标不大于Z=10.0。针对Z轴方向的振动波形,对开始及结束时的振幅进行校正后的波形是振动波形53Z。
在图16中,将通过振动波形53X进行的加工完成、通过振动波形53XZ进行的加工开始的时间由时间T5表示,将通过振动波形53XZ进行的加工完成、通过振动波形53Z进行的加工开始的时间由时间T6表示。
振动校正部25对移动振动的开始时间即时间T5、T6进行校正(步骤S250)。图17是用于对由实施方式3所涉及的数控装置对移动振动的开始时间进行校正后的振动波形进行说明的图。
在图17中,图示出X轴方向的振动波形54X、对第3方向的移动振动的开始时间进行校正后的振动波形54XZ和对Z轴方向的移动振动的开始时间进行校正后的振动波形54Z。在实施方式3中,振动波形54X为第1振动波形,振动波形54Z为第2振动波形,振动波形54XZ为第3振动波形。
振动波形54X是与图16所示的振动波形53X相同的振动波形。振动波形54XZ是对图16所示的振动波形53XZ的开始时间进行校正后的振动波形,振动波形54Z是对图16所示的振动波形53Z的开始时间进行校正后的振动波形。
振动校正部25对振动波形54XZ的开始时间进行调整,以使得在振动波形54XZ经过特定经过点P0、且最初到达X=X2的位置的时间T7开始第3方向的加工。即,振动校正部25将振动波形54XZ的开始时间变更为时间T7。如上所述,振动校正部25将振动波形54XZ的开始时间提前,以使得振动波形54X到达X=X2的位置的定时和开始振动波形54XZ的定时变得相同。由此,不使刀具66A的振动停止就能够进行移动方向的切换,因此能够实现平滑的振动波形。
另外,振动校正部25对振动波形54Z的开始时间进行调整,以使得在振动波形54XZ最初到达Z=Z2、X=10.0的位置的时间T8开始通过振动波形54Z进行的加工。在这里,振动波形最初到达规定的位置的时间是指将该振动波形的极大点连结的直线到达规定的位置的时间。即,振动校正部25将振动波形54Z的开始时间变更为时间T8。如上所述,振动校正部25将振动波形54Z的开始时间提前,以使得振动波形54XZ最初到达Z=Z2、X=10.0的位置的定时和开始振动波形54Z的定时变得相同。由此,不使刀具66A的振动停止就能够进行移动方向的切换,因此能够实现平滑的振动波形。
控制运算部2X按照加工程序101及振动波形54X、54XZ、54Z对刀具66A的移动及振动进行控制。即,刀具66A执行图17所示的振动波形54X、54XZ、54Z的移动振动,由此实现图14所示的移动路径的加工。
此外,使振动波形54XZ开始的定时只要是从振动波形54X最初到达X=X2的定时至振动波形54X的振幅成为0为止的期间,则可以是任意的定时。另外,使振动波形54Z开始的定时只要是从振动波形54XZ最初到达Z=Z2的定时至振动波形54XZ的振幅成为0为止的期间,则可以是任意的定时。
如上所述在实施方式3中,与实施方式1同样地,在容差值大于0的情况下,数控装置1X基于容差值,生成刀具66A经过与容差值相对应的特定经过点P0的移动路径。因此,能够对与容差值相对应的移动路径进行设定。
实施方式4.
接下来,使用图18至图21对本发明的实施方式4进行说明。在实施方式1至3中,进行了在移动路径的切换前后校正振动的处理,但在实施方式4中,在刀具66A的刃尖不与加工工件70干涉(接触)的情况下,不进行在移动路径的切换前后校正振动的处理。
在将实施方式4的处理应用于实施方式1至3的任意实施方式的情况下,在应用于任意实施方式的情况下也进行相同的处理,因此在实施方式4中,对在实施方式1中说明的移动路径的设定处理时不进行在移动路径的切换前后校正振动的处理的情况进行说明。
图18是表示由实施方式4所涉及的数控装置生成的移动路径的图。在实施方式4中,数控装置1X根据图3的加工程序而生成图18的移动路径。在这里的移动路径包含有X轴方向的移动路径和Z轴方向的移动路径。
在图18所示的移动路径的图中,横轴示出Z轴方向的位置(Z轴位置),纵轴示出X轴方向的位置(X轴位置)。在图18中,针对图4所示的移动路径,示出了为了满足容差值所设定的特定经过点P0。在图18中,将特定经过点P0的X坐标由X3表示,将Z坐标由Z3表示。另外,在图18中,将刀具66A经过的X轴上的位置由位置P3表示,将刀具66A经过的Z轴上的位置由位置P4表示。
将位置P3和位置P4连结的路径是刀具66A的移动路径。位置P3、P4设定为特定经过点P0处于将位置P3和位置P4连结的移动路径上。数控装置1X对移动路径进行设定以使得从开始点启动,依次经过位置P3、特定经过点P0、位置P4而到达结束点。
图19是表示通过实施方式4所涉及的数控装置进行的移动路径设定的处理顺序的流程图。步骤S310、S320的处理与在实施方式1的图5中说明的步骤S10、S20的处理相同,因此省略其说明。
波形生成部24通过与在实施方式1中说明的处理相同的处理,生成振动波形。即,波形生成部24通过将X轴方向的指令移动量及振动移动量进行合成而生成与X轴方向的移动路径相对应的振动波形。另外,波形生成部24通过将Z轴方向的指令移动量及振动移动量进行合成而生成与Z轴方向的移动路径相对应的振动波形。
振动校正部25取得加工工件70和刀具66A的位置关系(步骤S330)。具体地说,振动校正部25基于由解析处理部37进行解析而得到的刃尖R的指令,得到加工工件70是处于刀具66A的移动路径所形成的角部的内侧还是处于外侧的信息。此外,角部的内侧是指小于180°的角度侧,角部的外侧是指超过180°的角度侧。
如图11所示,在加工工件70的角部形状中的角度小于180°的情况下,即,加工工件70处于移动路径所形成的角部的内侧的情况下,在移动方向的切换时即使不对刀具66A的移动路径进行校正,刀具66A和加工工件70也不会干涉。在该情况下,振动校正部25在刀具66A伸出至直角位置的外侧也判断为良好。换言之,在加工工件70存在于图18所示的移动路径的角部的内侧的情况下,即使刀具66A超过从开始位置坐标至终点位置坐标为止的范围,也不会对加工后的加工工件70的形状造成影响。因此,振动校正部25即使在移动方向的切换时不对刀具66A的移动路径进行校正,也判断为刀具66A和加工工件70不干涉。
另一方面,如图12所示,在加工工件70处于刀具66A的移动路径的角部的外侧的情况下,如果在移动方向的切换时不对刀具66A的移动路径进行校正,则刀具66A和加工工件70会发生干涉。在该情况下,振动校正部25判断为刀具66A必须伸出至直角位置的外侧。
图20是用于对由实施方式4所涉及的数控装置生成的振动波形进行说明的图。在这里的振动波形包含有X轴方向的振动波形和Z轴方向的振动波形。在图20中示出了与X轴方向的移动路径相对应的振动波形55X和与Z轴方向的移动路径相对应的振动波形55Z。图20的横轴为时间,振动波形55X的纵轴为X轴方向的位置(轴位置),振动波形55Z的纵轴为Z轴方向的位置(轴位置)。
由波形生成部24生成的移动路径是X轴方向的移动路径及Z轴方向的移动路径。波形生成部24生成在X轴方向的加工完成的定时开始Z轴方向的加工的移动路径。
振动校正部25基于加工工件70和刀具66A的位置关系,对第1移动路径的振动前进位置或者第2移动路径的振动后退位置是否与加工工件70干涉进行判定(步骤S340)。即,振动校正部25对在由振动波形表示的位置到达目标位置时由振动波形表示的位置是否与加工工件70干涉进行判定。
在第1移动路径的振动前进位置或者第2移动路径的振动后退位置与加工工件70干涉的情况下(步骤S340,Yes),振动校正部25与实施方式1同样地,在移动路径的切换前后对振动进行校正(步骤S350)。即,在第1移动路径的振动前进位置与加工工件70干涉的情况下,振动校正部25针对X轴方向的振动波形对开始及结束时的振幅进行校正,以使得振动前进位置不与加工工件70干涉。另外,在第2移动路径的振动后退位置与加工工件70干涉的情况下,振动校正部25针对Z轴方向的振动波形对开始及结束时的振幅进行校正,以使得振动后退位置不与加工工件70干涉。
在第1移动路径的振动前进位置及第2移动路径的振动后退位置不与加工工件70干涉的情况下(步骤S340,No),振动校正部25在移动路径的切换前后不校正振动。
即,振动校正部25在第1移动路径的移动振动结束时刀具66A不与加工工件70干涉的情况下,不进行使第1移动路径的移动振动结束时的X轴方向的振动波形的振幅收敛的校正。另外,振动校正部25在第2移动路径的移动振动开始时刀具66A不与加工工件70干涉的情况下,不进行使第2移动路径开始时的Z轴方向的振动波形的振幅稍微增加的校正。
在步骤S340为No的情况下,或者在步骤S350的处理后,振动校正部25与实施方式1同样地,对开始振动波形55Z的定时(时间T9)进行调整,以使得刀具66A经过特定经过点P0。换言之,振动校正部25对Z轴方向的移动振动的开始时间进行校正(步骤S360)。
控制运算部2X按照加工程序101及振动波形55X、55Z对刀具66A的移动及振动进行控制。即,刀具66A执行图20所示的振动波形55X、55Z的移动振动,由此实现图18所示的移动路径的加工。
如上所述,在刀具66A不与加工工件70干涉的情况下,没有刀具66A从位置P3、P4伸出的缺点。在刀具66A不与加工工件70干涉的情况下,不对振动波形的振幅进行校正,由此能够使刀具66A的振动继续,因此能够缩短加工时间。
此外,容差值也可以由用户(操作者)指定。在该情况下,用户通过在加工程序或者梯形图程序中储存容差值而对容差值进行指定。另外,由用户指定的容差值并不限定于直接指定容差值的情况,也可以阶段指定。阶段设定出的容差值作为容差阶段信息而储存于数控装置1X的存储部34。
图21是用于对实施方式4所涉及的数控装置所使用的容差阶段信息进行说明的图。容差阶段信息71是与加工精度相对应的容差值被阶段地设定的信息。在容差阶段信息71中是容差值和加工精度(加工时间)的阶段相关联的信息。例如在容差阶段信息71中,是第1阶段为0μm的容差值,第2阶段为10μm的容差值。另外,在容差阶段信息71中,是第4阶段为30μm的容差值,第5阶段为40μm的容差值。
在容差阶段信息71中,阶段越低则加工精度越优先,阶段越高则加工时间越优先。即,在通过第1阶段的容差值进行加工的情况下加工精度最良好,在通过第5阶段的容差值进行加工的情况下加工时间变得最短。数控装置1X的容差值设定部23基于由用户指定出的阶段和容差阶段信息71对容差值进行设定。
此外,也可以取代容差阶段信息71的阶段而是使用容差值的识别信息。即,容差阶段信息71可以是容差值和识别信息相关联的信息。
另外,容差阶段信息71能够通过来自用户的操作而进行定制。另外,容差阶段信息71内的阶段也可以通过加工程序等进行指定。在该情况下,数控装置1X的容差值设定部23基于通过加工程序等指定出的阶段和容差阶段信息71而对容差值进行设定。在实施方式1至3中容差值设定部23也可以基于容差阶段信息71而设定容差值。
如上所述,根据实施方式4,数控装置1X在刀具66A的刃尖不与加工工件70干涉的情况下,在移动路径的切换前后不校正振动,因此能够在保持振动波形的振幅的情况下进行角部加工。由此,不使与振动波形的振幅的增加或者减少相伴的加工时间的延迟发生,因此能够防止加工时间变长。
实施方式5.
接下来,使用图22对本发明的实施方式5进行说明。在实施方式5中,通过机器学习对用于通过期望的移动路径进行加工的容差值进行学习。
图22是表示实施方式5所涉及的数控装置的结构例的图。数控装置1Y与在实施方式1至4中说明的数控装置1X同样地,针对工作机械110执行低频振动切削的控制。数控装置1Y具有机器学习装置400,机器学习装置400提高容差控制的精度,因此对容差控制所使用的容差值进行学习,决定容差控制的行动。
数控装置1Y与数控装置1X相比较,取代控制运算部2X而具有控制运算部2Y。控制运算部2Y与控制运算部2X相比较,取代插补处理部38X而具有插补处理部38Y,取代轴数据输出部40而具有轴数据输入输出部46。另外,控制运算部2Y具有机器学习装置400。
插补处理部38Y在插补处理部38X所具有的结构要素的基础上,还具有容差检测部26。容差检测部26取得由容差值设定部23决定出的容差值(m)而发送至机器学习装置400。
轴数据输入输出部46在实施方式1中说明的轴数据输出部40的功能的基础上,还具有下述功能,即,接收从X轴伺服控制部91及Z轴伺服控制部92发送来的反馈(FB:Feed-Back)位置(j)而输入至机器学习装置400。FB位置(j)是使用容差值(m)进行了容差控制的情况下的实际的特定经过点的位置(坐标)。轴数据输入输出部46从X轴伺服控制部91接收FB位置(j)之中的X轴方向的位置,从Z轴伺服控制部92接收FB位置(j)之中的Z轴方向的位置。
机器学习装置400具有学习部45和状态观测部41。状态观测部41将FB位置(j)及容差值(m)作为状态变量(i)进行观测。学习部45按照基于FB位置(j)及容差值(m)的状态变量(i)而创建的训练数据集,对行动(n)即下次决定的容差值(m)进行学习。
学习部45所使用的学习算法可以使用任意的算法。作为一个例子,对应用强化学习(Reinforcement Learning)的情况进行说明。强化学习是某个环境内的智能体(行动主体)对当前的状态进行观测,决定应该采取的行动(n)。智能体通过对行动(n)进行选择而从环境得到回报,对通过一系列的行动而得到最多回报的对策进行学习。作为强化学习的代表方法,已知Q学习(Q-learning)、TD学习(TD-learning)。例如,在Q学习的情况下,行动价值函数Q(s,a)的一般性的更新式(行动价值表)通过式(1)表示。
【式1】
在式(1)中,st表示时刻t的环境,at表示时刻t的行动。通过行动at,环境改变为st+1。rt+1表示通过其环境的变化而赋予的回报,γ表示折扣率,α表示学习系数。在应用Q学习的情况下,下次的容差值成为行动at
通过式(1)表示的更新式是如果时刻t+1的最良好的行动a的行动价值大于在时刻t执行的行动a的行动价值Q,则增大行动价值Q,在相反的情况下,减小行动价值Q。换言之,对行动价值函数Q(s,a)进行更新,以使得时刻t的行动a的行动价值Q接近时刻t+1的最良好的行动价值。由此,在某个环境中的最良好的行动价值不断依次传播为以前的环境中的行动价值。
学习部45具有回报计算部42和函数更新部43。回报计算部42基于状态变量(i)即容差值(m)及FB位置(j),对回报(k)进行计算。回报计算部42例如在与容差值(m)相对应的特定经过点P0的位置和实际的特定经过点P0即FB位置(j)的差小的情况下,使回报(k)增大(例如赋予“1”的回报)。另一方面,回报计算部42在容差值(m)和FB位置(j)的差大的情况下,减少回报(k)(例如赋予“-1”的回报)。可以是容差值(m)和FB位置(j)的差越小则回报计算部42赋予越大的回报,差越大则赋予越小的回报。容差值(m)及FB位置(j)是按照公知的方法进行提取的。在容差值(m)和FB位置(j)的差为“0”时,设为最大回报。
函数更新部43按照由回报计算部42计算的回报,对用于决定行动(n)(下次的容差值)的函数进行更新。例如在Q学习的情况下,函数更新部43将由式(1)表示的行动价值函数Q(st,at)用作用于决定下次的容差值(m)的函数。例如,学习部45决定回报成为最大的、容差值(m)和FB位置(j)的差成为“0”的下次的容差值(m)。
根据以上而决定下次的容差值(m),仅对判定条件进行变更以使得成为回报最大的下次的容差值(m),其他控制方法可以与实施方式1至4相同。
此外,机器学习装置400也可以配置于控制运算部2Y的外部。另外,在实施方式5中,对利用强化学习进行机器学习的情况进行了说明,但也可以按照其他公知的方法例如神经网络、遗传学编程、功能逻辑编程、支持向量机等而执行机器学习。
如上所述,根据实施方式5,机器学习装置400基于现状的容差值(m)及FB位置(j)对适当的容差值(m)进行学习,因此能够使低频振动切削的容差加工时的加工精度提高。
在这里,对数控装置1X、1Y所具有的控制运算部2X、2Y的硬件结构进行说明。图23是表示实施方式1至5所涉及的控制运算部的硬件结构例的图。此外,控制运算部2X、2Y具有相同的硬件结构,因此,在这里对控制运算部2Y的硬件结构进行说明。
控制运算部2Y能够通过图23所示的即处理器301及存储器302而实现。处理器301的例子是CPU(也称为Central Processing Unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor))或者系统LSI(Large ScaleIntegration)。存储器302的例子是RAM(Random Access Memory)或者ROM(Read OnlyMemory)等。
控制运算部2Y是通过由处理器301将在存储器302中存储的、用于执行控制运算部2Y的动作的程序读出并执行而实现的。另外,该程序可以说是使计算机执行控制运算部2Y的顺序或者方法。存储器302在由处理器301执行各种处理时的暂时存储器中被使用。
由处理器301执行的程序可以是具有能够由计算机执行的、包含用于进行数据处理的多个命令在内的计算机可读取且非易失性的(non-transitory)记录介质的计算机程序产品。由处理器301执行的程序使计算机执行由多个命令进行数据处理。
另外,也可以将控制运算部2Y通过专用的硬件而实现。另外,关于控制运算部2Y的功能,可以将一部分通过专用的硬件而实现,将一部分通过软件或者固件而实现。
以上的实施方式所示的结构,表示本发明的内容的一个例子,也能够与其他公知技术进行组合,在不脱离本发明的主旨的范围,也能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1X、1Y数控装置,2X、2Y控制运算部,3输入操作部,4显示部,11振动指令解析部,12移动指令解析部,21指令移动量计算部,22振动移动量计算部,23容差值设定部,24波形生成部,25振动校正部,26容差检测部,34存储部,36PLC,37解析处理部,38X、38Y插补处理部,39加减速处理部,40轴数据输出部,41状态观测部,42回报计算部,43函数更新部,45学习部,46轴数据输入输出部,51X、51Z、52X、52Z、53X、53XZ、53Z、54X、54XZ、54Z、55X、55Z振动波形,60主轴,61X、61Z驱动轴,65A刀架,66A刀具,70加工工件,71容差阶段信息,90驱动部,91X轴伺服控制部,92Z轴伺服控制部,101、102加工程序,110工作机械,341参数存储区域,343加工程序存储区域,344显示数据存储区域,345共享区域,400机器学习装置,P0特定经过点,P1~P4位置,R1~R3、R11、R12移动路径。

Claims (14)

1.一种数控装置,其对加工对象物的旋转轴即主轴、将用于对所述加工对象物进行振动切削加工的刀具在第1方向驱动的第1驱动轴、和将所述刀具或者所述加工对象物在第2方向驱动的第2驱动轴进行控制,
该数控装置的特征在于,具有:
存储部,其存储用于对所述加工对象物进行振动切削加工的加工程序;以及
控制运算部,其基于向所述加工对象物的角部加工时的容许误差即容差值,对在所述振动切削加工时所述刀具经过的特定点进行计算,生成表示经过所述特定点的所述刀具的移动路径的所述刀具的振动波形,
所述控制运算部按照所述加工程序及所述振动波形,对所述刀具的移动及振动进行控制。
2.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部作为所述振动波形而生成向所述第1方向的第1振动波形和向所述第2方向的第2振动波形。
3.根据权利要求2所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部对所述第2振动波形的开始定时进行校正,以使得在所述容差值大于0的情况下所述振动波形经过所述特定点。
4.根据权利要求2所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部在所述容差值为0的情况下,将所述第2振动波形的开始定时设为通过所述第1振动波形进行的向所述第1方向的驱动完成之后。
5.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
如果角部加工时的所述移动路径是小于或等于特定角度的路径,则所述控制运算部将所述容差值设定为0。
6.根据权利要求2所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部作为所述振动波形而生成向第3方向的第3振动波形。
7.根据权利要求6所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部对所述第2振动波形的开始定时进行校正,以使得在所述容差值大于0的情况下所述振动波形经过所述特定点。
8.根据权利要求6或7所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部对所述第3振动波形及所述第2振动波形的开始定时进行校正,以使得在所述第1振动波形结束前所述第3振动波形开始,在所述第3振动波形结束前所述第2振动波形开始。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部,
对所述振动波形的振幅进行校正,以使得在由所述振动波形表示的位置到达目标位置时所述振动波形不超过所述目标位置而振动,
对所述振动波形的振幅进行校正,以使得在所述振动波形开始时所述振动波形不超过所述振动波形的开始位置而振动。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述控制运算部对在由所述振动波形表示的位置到达目标位置时由所述振动波形表示的位置是否与所述加工对象物干涉进行判定,在不干涉的情况下,不对到达所述目标位置时的所述振动波形进行校正。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述容差值由所述加工程序、记述有可编程逻辑控制器执行的机械动作的梯形图程序、或者在所述控制运算部的处理中使用的参数进行指定。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述存储部对阶段性地设定有与加工精度相对应的容差值的阶段信息进行存储,
所述控制运算部基于从用户指定出的所述加工精度的阶段和所述阶段信息对所述容差值进行设定。
13.一种数控方法,其对加工对象物的旋转轴即主轴、将用于对所述加工对象物进行振动切削加工的刀具在第1方向驱动的第1驱动轴、和将所述刀具或者所述加工对象物在第2方向驱动的第2驱动轴进行控制,
该数控方法的特征在于,包含:
存储步骤,存储用于对所述加工对象物进行振动切削加工的加工程序;
计算步骤,基于向所述加工对象物的角部加工时的容许误差即容差值,对在所述振动切削加工时所述刀具经过的特定点进行计算;
生成步骤,生成表示经过所述特定点的所述刀具的移动路径的所述刀具的振动波形;以及
控制步骤,按照所述加工程序及所述振动波形,对所述刀具的移动及振动进行控制。
14.一种机器学习装置,其学习对加工对象物的旋转轴即主轴、将用于对所述加工对象物进行振动切削加工的刀具在第1方向驱动的第1驱动轴、和将所述刀具或者所述加工对象物在第2方向驱动的第2驱动轴进行控制时的、向所述加工对象物的角部加工时的容许误差即容差值,
该机器学习装置的特征在于,具有:
状态观测部,其将所述容差值和在使用所述容差值进行了控制的情况下所述刀具经过的特定点的位置作为状态变量而进行观测;以及
学习部,其按照基于所述状态变量而创建的数据集,对与所述容差值相对应的特定点和实际的特定点的差变小的容差值进行学习。
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