CN114981738A

CN114981738A - 机床的控制装置

Info

Publication number: CN114981738A
Application number: CN202180009413.4A
Authority: CN
Inventors: 熊本裕树; 山本健太
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-08-30
Also published as: JPWO2021153482A1; WO2021153482A1; JP7410187B2; US20230037816A1; DE112021000740T5

Abstract

本发明提供一种机床的控制装置，其能够更适当且容易地确定摆动条件。机床的控制装置(10)是使工件和刀具相对摆动来进行加工的机床的控制装置(10)，该控制装置具备：存储部(15)，其存储工件的规格、刀具的规格、加工方法以及加工形状中的至少一个加工条件与摆动条件的对应关系；摆动条件判断部(16)，其根据存储于存储部(15)的对应关系，选择在加工中使用的摆动条件；以及摆动指令生成部(18)，其根据摆动条件判断部(16)选择出的摆动条件，生成摆动指令。

Description

机床的控制装置

技术领域

本公开涉及机床的控制装置。

背景技术

以往，已知使工件与刀具相对摆动来进行加工的技术。在此，例如在用于切碎切屑的摆动切削中，由摆动频率以及摆动振幅构成的摆动条件根据刀具、工件、加工方法、加工形状等而不同。因此，需要针对每个加工程序进行摆动条件的重新设定、微调，但存在该作业花费时间这样的课题。

例如在专利文献1中，公开了根据工件的直径以及切屑的设定长度来计算摆动频率的技术。另外，在专利文献2中，公开了根据加工程序的加减速指令来计算摆动频率的最佳值的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-243231号公报

专利文献2：日本特开2018-181103号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的技术中，如上所述，由摆动频率以及摆动振幅构成的摆动条件受到刀具、加工方法、加工形状等的影响，因此期望计算更适当的摆动条件。另外，在专利文献2的技术中，不仅无法一并决定摆动振幅，而且由于刀具的刚性的不同而刃尖的振动方式不同，因此仅根据加工程序的加减速指令无法判断摆动频率的最佳值。

因此，希望提供一种能够更适当且容易地决定摆动条件的机床的控制装置。

用于解决课题的方法

本公开的一个方式是使工件和刀具相对摆动来进行加工的机床的控制装置，该控制装置具备：存储部，其存储所述工件的规格、所述刀具的规格、加工方法以及加工形状中的至少一个加工条件与摆动条件的对应关系；摆动条件判断部，其基于存储于所述存储部的所述对应关系，选择在加工中使用的摆动条件；以及摆动指令生成部，其根据所述摆动条件判断部选择的摆动条件，生成摆动指令。

发明效果

根据本公开，能够提供一种能够更适当且容易地决定摆动条件的机床的控制装置。

附图说明

图1是本公开的一实施方式的机床的控制装置的功能框图。

图2是表示加工条件与摆动条件的对应关系的一例的图。

图3是表示通过线性插补求出摆动条件的情况的一例的图。

图4是表示本公开的一实施方式的摆动条件判断部的处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的一实施方式进行详细说明。

图1是本公开的一实施方式的机床的控制装置10的功能框图。本实施方式的机床的控制装置10控制使刀具和工件相对旋转的主轴的电动机，并且控制一边使刀具和工件相对摆动一边移动的进给轴的电动机30，由此执行切削、磨削、车削等加工。本实施方式的机床的控制装置10例如由具有CPU、存储器等的计算机构成。

如图1所示，本实施方式的机床的控制装置10具备加法器11、13、累加器12、位置速度控制部14、存储部15、摆动条件判断部16、输入部17、摆动指令生成部18以及显示部19。

加法器11计算位置偏差。具体而言，加法器11计算位置偏差，该位置偏差是基于进给轴的电动机30的编码器的位置检测的位置反馈与来自未图示的数值控制装置等上位控制装置的进给轴的位置指令的差分。

累加器12计算位置偏差的累计值。具体而言，累加器12对由上述加法器11计算出的位置偏差进行累计，从而计算出位置偏差的累计值。

加法器13生成叠加指令。具体而言，加法器13对由上述累加器12计算出的位置偏差的累计值加上(叠加)由后述的摆动指令生成部18生成的摆动指令，由此生成叠加指令。

位置速度控制部14基于上述叠加指令，生成针对驱动进给轴的电动机30的转矩指令，并根据所生成的转矩指令控制电动机30。由此，驱动进给轴的电动机30伴随着摆动动作而移动至指令位置。

存储部15存储一个以上的加工条件与摆动条件的对应关系。在加工条件中包含工件的规格、刀具的规格、加工方法以及加工形状中的至少一个加工条件。作为工件的规格，例如可列举工件直径、工件的材质等，作为刀具的规格，例如可列举刀具直径、刀具的刃数等。另外，作为加工方法，例如可举出磨削、切削、螺纹切削、钻孔等，作为加工形状，可举出各种形状、大小。另外，在摆动条件中包含摆动振幅和摆动频率。

在此，图2是表示加工条件与摆动条件的对应关系的一例的图。在图2所示的例子中，作为由刀具直径为X1、工件直径为Y1、加工方法为磨削构成的加工条件所对应的摆动条件，将摆动振幅A1和摆动频率F1对应起来。另外，作为由刀具直径为X2、工件直径为Y2、加工方法为磨削加工构成的加工条件所对应的摆动条件，将摆动振幅A2和摆动频率F2对应起来。这些加工条件与摆动条件的对应关系是实际进行加工并进行评价而得到了优选的评价的对应关系。这些对应关系例如除了在控制装置10的设计时预先存储于存储部15以外，还通过用户的输入而存储于存储部15。

摆动条件判断部16基于存储于上述存储部15中的加工条件与摆动条件的对应关系，选择加工中使用的摆动条件。更详细而言，摆动条件判断部16可以基于存储于存储部15的对应关系选择与用户输入的加工条件对应的摆动条件，也可以选择与根据加工程序自动判断的加工条件对应的摆动条件。

另外，摆动条件判断部16也可以构成为选择多个在加工中使用的摆动条件的候选，用户能够从多个候选中选择在加工中使用的摆动条件。例如，在存储部15中不存在本次的加工条件等情况下，能够选择多个适当的候选作为在加工中使用的摆动条件，并从该候选中选择用户认为最佳的摆动条件。

另外，摆动条件判断部16也可以构成为，在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，选择根据存储于存储部15的多个加工条件进行插补而得到的摆动条件。或者，摆动条件判断部16也可以构成为，在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，从存储于存储部15的加工条件中选择与更接近的加工条件对应的摆动条件。

在此，图3是表示通过线性插补求出摆动条件的情况的一例的图。关于图3所示的加工条件、即刀具直径为X1+α、工件直径为Y1、加工方法为磨削的加工条件，在上述的图2的例子中完全一致的条件未存储于存储部15。具体而言，图3所示的加工条件与图2的例子中的上段和下段的加工条件相比，仅刀具直径不同。

因此，最适合于图3所示的加工条件的摆动条件能够使用图2的上段和下段的各对应关系，例如通过线性插补来求出。具体而言，能够求出摆动振幅为α×(A1-A2)/(X1-X2)+A1、摆动频率为α×(F1-F2)/(X1-X2)+F1。此时，对于插补方法、作为对象的数据的数量没有限制。

另外，图3所示的加工条件的刀具直径X1+α更接近图2的上段的加工条件的刀具直径X1，因此作为在加工中使用的摆动条件，也可以选择与图2的上段的加工条件对应的摆动条件、即摆动振幅A1以及摆动频率F1。

返回到图1，输入部17构成为用户能够输入本次执行的加工条件。

摆动指令生成部18基于由摆动条件判断部16选择出的摆动条件，生成使刀具和工件相对摆动的摆动指令。

显示部19显示加工条件的输入以及摆动条件判断部16的选择结果的输出。

接着，参照图4详细说明本实施方式的摆动条件判断部16的处理步骤。在此，图4是表示本实施方式的摆动条件判断部16的处理的一例的流程图。在本例中，示出了基于用户的输入来选择摆动条件的例子。

首先，在步骤S1中，用户通过输入部输入加工条件。具体而言，输入刀具直径、工件直径、加工方法等。输入后，转移至步骤S2。

在步骤S2中，基于在步骤S1中输入的加工条件和预先存储于存储部15的加工条件与摆动条件的对应关系，选择在加工中使用的摆动条件。选择后，转移至步骤S3。

在步骤S3中，基于在步骤S2中选择的摆动条件，生成摆动指令。生成后，转移至步骤S4。

在步骤S4中，将在步骤S3中生成的摆动指令与位置指令叠加，由此生成叠加指令。生成后，转移至步骤S5。

在步骤S5中，基于在步骤S4中生成的叠加指令，对电动机30进行位置速度控制。

在步骤S6中，判别加工是否结束。若该判别为“是”，则结束本处理，若为“否”，则返回到步骤S3。

根据本实施方式的机床的控制装置10，起到以下的效果。

在本实施方式中，设置有对工件的规格、刀具的规格、加工方法以及加工形状中的至少一个加工条件与摆动条件的对应关系进行存储的存储部15、基于存储于存储部15的对应关系来选择在加工中使用的摆动条件的摆动条件判断部16、以及基于摆动条件判断部16选择出的摆动条件来生成摆动指令的摆动指令生成部18。

由此，能够根据预先存储于存储部的加工条件与摆动条件的对应关系来选择与本次的加工条件对应的摆动条件，因此能够更适当且容易地决定摆动条件。另外，由于容易从存储部调出摆动条件，因此能够防止误设定，能够减轻操作者的负担。

另外，在本实施方式中，构成为基于存储于存储部15的对应关系，选择与根据加工程序自动判断的加工条件对应的摆动条件。

由此，能够基于根据加工程序自动判断的加工条件，选择在加工中使用的适当的摆动条件。

另外，在本实施方式中，构成为选择多个在加工中使用的摆动条件的候选，用户能够从多个候选中选择在加工中使用的摆动条件。

由此，用户能够从在加工中使用的多个摆动条件的候选中自己选择所期望的摆动条件。

另外，在本实施方式中构成为，在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，从存储部15中存储的加工条件中选择与更接近的加工条件对应的摆动条件。

由此，能够根据在存储部15中存储并积蓄的对应关系，调出与类似的加工条件对应的摆动条件。因此，即使在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，也能够适当且容易地决定摆动条件。

另外，在本实施方式中构成为，在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，选择基于存储部15中存储的多个加工条件进行插补而得到的摆动条件。

由此，能够根据在存储部15中存储并积蓄的对应关系，推测与类似的加工条件对应的摆动条件。因此，即使在存储部15中不存在本次的加工条件的情况下，也能够适当且容易地决定摆动条件。

另外，在本实施方式中，还设置有显示部19，该显示部19显示加工条件的输入以及摆动条件判断部16的选择结果的输出。

由此，能够在显示画面等显示部19中确认所输入的加工条件和与其对应地选择出的摆动条件，便利性提高。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良也包含在本发明中。

符号说明

10机床的控制装置

11、13加法器

12累加器

14位置速度控制部

15存储部

16摆动条件判断部

17输入部

18摆动指令生成部

19显示部

30电动机。

Claims

1.一种机床的控制装置，该机床使工件和刀具相对摆动来进行加工，其特征在于，所述控制装置具备：

存储部，其存储所述工件的规格、所述刀具的规格、加工方法以及加工形状中的至少一个加工条件与摆动条件的对应关系；

摆动条件判断部，其基于存储于所述存储部的所述对应关系，选择在加工中使用的摆动条件；以及

摆动指令生成部，其根据所述摆动条件判断部选择的摆动条件，生成摆动指令。

2.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述摆动条件判断部基于存储于所述存储部的所述对应关系，选择与根据加工程序自动判断的加工条件对应的摆动条件。

3.根据权利要求1或2所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述摆动条件判断部构成为，选择多个在所述加工中使用的摆动条件的候选，用户能够从多个所述候选中选择在所述加工中使用的摆动条件。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床的控制装置，其特征在于，

在所述存储部中不存在本次的加工条件的情况下，所述摆动条件判断部选择存储于所述存储部的加工条件中的更接近的加工条件所对应的摆动条件。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床的控制装置，其特征在于，

在所述存储部中不存在本次的加工条件的情况下，所述摆动条件判断部选择根据存储于所述存储部的多个加工条件进行插补而得到的摆动条件。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述控制装置还具备：显示部，其显示所述加工条件的输入以及所述摆动条件判断部的选择结果的输出。