CN115023315A - 机床及其控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过刀具对工件进行加工的机床，为了满足想要不向工件或刀具供给冷却液地进行加工的这一用户要求、且进行机内的清洗，该机床具备在半湿式加工模式与湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种加工模式之间进行模式切换的控制部，其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，该湿式加工模式中向加工区域供给冷却液，该干式加工模式中不向机床内供给冷却液。

Description

机床及其控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及机床及其控制装置和控制方法。
背景技术
在上述技术领域中，在专利文献1中公开了一种具备加工用冷却液供给路和刀具连结部清洗用冷却液供给路的机床，其中该加工用冷却液供给路向基于刀具的加工区域供给冷却液，该刀具连结部清洗用冷却液供给路在更换刀具时向主轴与刀具的连结部区域供给冷却液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-152489号公报
发明内容
然而，在上述文献所记载的技术中，是在加工时一定向加工区域供给冷却液的控制。因此，无法满足想要通过不向工件或刀具供给冷却液地进行干式加工来减少刀具的温度变动、提高刀具寿命这一用户要求。但是，若仅仅只是不供给冷却液这一控制，则存在由于因加工产生的切屑而驱动轴的驱动负荷变得过大的情况，也存在发生警报而停止的情况。
本发明的目的在于提供一种解决上述课题的技术。
一种机床，通过刀具对工件进行加工，在该机床中，具备在半湿式加工模式与湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式之间进行模式切换的控制部，其中，该半湿式加工模式中，在加工过程中除了基座冷却液以外还为了除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，该湿式加工模式中，向上述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给基座冷却液以外的冷却液。
为了实现上述目的，本发明的装置是通过刀具对工件进行加工的机床用的控制装置，在半湿式加工模式与湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式之间进行模式切换，其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，该湿式加工模式中，向上述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液。
为了实现上述目的，本发明的方法是通过刀具对工件进行加工的机床的控制方法，包括在半湿式加工模式与湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式之间进行模式切换，其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，该湿式加工模式中，向上述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液。
发明效果
根据本发明，能够满足想要不向工件或刀具供给冷却液地进行加工这一用户要求且进行机内的清洗。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的机床的功能结构的框图。
图2是表示本发明的第2实施方式的机床的功能结构的框图。
图3是表示本发明的第2实施方式的机床的加工程序的一个例子的图。
图4是表示本发明的第2实施方式的机床的处理流程的流程图。
图5是表示本发明的第3实施方式的机床的功能结构的框图。
图6是表示本发明的第4实施方式的机床的功能结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图例示性地详细说明本发明的实施方式。其中，以下的实施方式所记载的结构要素原则上是例示，主旨并不是将本发明的技术范围限定于这些实施方式。
[第1实施方式]
使用图1说明作为本发明的第1实施方式的机床100。如图1所示，机床100通过刀具110对工件120进行加工，包含控制冷却液供给的控制部101。
控制部101在半湿式加工模式111、与湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种加工模式112之间进行模式切换。半湿式加工模式111是在加工过程中为了除去机床内的切屑而供给冷却液、并且不向加工区域供给冷却液的模式。湿式加工模式是在加工过程中向加工区域供给冷却液的模式。干式加工模式是在加工过程中不向机床内供给冷却液的模式。
通过以上结构，即使是干式加工模式，也能够利用冷却液进行机内的切屑的清洗，并能够进行与其他模式的切换。
[第2实施方式]
接下来使用图2说明本发明的第2实施方式的机床200。图2是用于说明本实施方式的机床200的功能结构的框图。
机床200是使用刀具210对工件220进行加工的装置。机床200包含为了冷却刀具210或工件220、或除去切屑230而进行冷却液的供给的冷却液泵202、和控制冷却液的供给的控制部201。另外，机床200还另外具备用于朝向地板供给基座冷却液(base coolant)的基座冷却液泵209。需要注意的是，在该图2中，示出了两种冷却液泵，但也可以根据冷却液的使用目的(主轴冷却液、贯穿主轴冷却液、喷淋冷却液、基座冷却液等)设置各种冷却液泵。
控制部201在半湿式加工模式211、湿式加工模式212及干式加工模式213之间进行模式切换，阀控制部215控制各阀。半湿式加工模式211是在加工过程中为了除去机床200内的切屑230而向非加工区域205供给冷却液、并且不向加工区域206供给冷却液的模式。非加工区域是指例如APC(Automatic Pallet Changer，自动托盘交换器)侧的区域。湿式加工模式212是在加工过程中向加工区域206供给冷却液的模式。干式加工模式213是在加工过程中不向机床200内供给冷却液的模式。
湿式加工模式212在加工过程中向加工区域供给冷却液，抑制刀具210或工件220的温度上升。干式加工模式213是想要通过在加工过程中使冷却液向机床200内的供给停止而使刀具210的温度变化平缓来延长刀具210的寿命、且抑制冷却液的使用量的用户所使用的模式。半湿式加工模式211是想要为了在加工过程中延长刀具210的寿命而不向加工区域206供给冷却液、且另一方面为了除去机床200内的切屑230而供给冷却液的用户所使用的模式。
作为从冷却液泵202起的冷却液供给路，准备两种。即从冷却液泵202向非加工区域205供给冷却液的面向非加工区域供给路207、和向加工区域206供给冷却液的面向加工区域供给路208。在各个供给路设有清洗用冷却液阀203和加工用冷却液阀204。
阀控制部215在湿式加工模式212中，打开清洗用冷却液阀203和加工用冷却液阀204这两方，在干式加工模式213中，关闭清洗用冷却液阀203和加工用冷却液阀204这两方。并且在半湿式加工模式211中，关闭加工用冷却液阀204，且打开清洗用冷却液阀203。
更具体而言，控制部201是NC装置(Numerical Control Machine，数控机)，执行由用户描述的NC程序即加工程序214。由此，进行半湿式加工模式211、湿式加工模式212、干式加工模式213之间的模式切换。具体而言，事先准备与上述三种模式相对应的M代码(Machine codes)，并指定这些M代码(例如M90：Wet Mode,M91：Dry Mode,M92：Half WetMode)，由此对阀进行控制。也就是说控制部201基于为半湿式加工模式211、湿式加工模式212及干式加工模式213中的至少某一种模式预先准备的加工程序的代码，进行控制。在图3中示出了加工程序214的一个例子。在图3中“顶壁喷淋”表示从顶壁如喷淋那样通过多个喷嘴向加工区域或非加工区域供给冷却液。
图4是表示基于控制部201的控制方法的流程图。首先在步骤S401中，进行基于控制部201(NC装置)对加工程序214的读入。接着在步骤S405中，读入加工程序214中的M代码，并判断半湿式加工模式211、湿式加工模式212和干式加工模式213中的哪一种模式被选择为供给冷却液的模式。作为其结果，若为湿式加工模式212则处理进入步骤S409，打开清洗用冷却液阀203和加工用冷却液阀204双方。若为干式加工模式213，则处理进入步骤S411，关闭清洗用冷却液阀203和加工用冷却液阀204双方。若为半湿式加工模式211，则处理进入步骤S407，打开清洗用冷却液阀203，关闭加工用冷却液阀204。
然后，处理进入步骤S413，使冷却液泵202起动，而且在步骤S415中，按照加工程序驱动刀具210和工件220而开始加工。
以上，根据本实施方式，能够在加工区域中不供给冷却液地除去非加工区域中的切屑230。通过加工自身进行干式加工、同时向能够除去切屑那样的部位供给冷却液而不向工件供给冷却液，从而能够在恰当的时机除去切屑。具体而言，根据程序上的M代码选择向加工点的供给+向其他构造物的供给、仅向加工点的供给、仅向壁和其他构造物的供给，并基于该选择结果进行流路的切换，从而能够根据加工切换冷却液的供给目的地。
需要注意的是，在本实施方式中，说明了半湿式加工模式、湿式加工模式和干式加工模式这三种模式之间的切换，但控制部也可以仅在半湿式加工模式和湿式加工模式这两种模式之间进行切换。另外，控制部也可以仅在半湿式加工模式和干式加工模式这两种模式之间进行切换。而且，机床200也可以具备未图示的摄像头，控制成在半湿式加工模式211中，在通过摄像头检测到切屑230时，供给冷却液。
[第3实施方式]
接下来使用图5说明本发明的第3实施方式的机床500。图5是用于说明本实施方式的机床500的功能结构的图。本实施方式的机床500与上述第2实施方式相比，在具有将来自冷却液泵202的冷却液向机床500内喷射时能够改变冷却液的喷射方向的冷却液喷嘴503的方面不同。另外，在控制部501具有控制该冷却液喷嘴503的喷嘴控制部515的方面也不同。其他的结构及动作与第2实施方式相同，因此针对相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细的说明。
控制部501的喷嘴控制部515通过控制冷却液喷嘴503，在湿式加工模式212中，向非加工区域205和加工区域206双方喷射冷却液。另外，喷嘴控制部515通过控制冷却液泵202，在干式加工模式213中，既不向加工区域206也不向非加工区域205供给冷却液。也就是说，在干式加工模式213中，使冷却液泵202停止。控制部501在半湿式加工模式211中控制冷却液喷嘴503的方向，使得冷却液向非加工区域205喷射而除去切屑230，且不向加工区域206施加冷却液。
以上，根据本实施方式，能够在加工区域中不供给冷却液地除去非加工区域中的切屑230。
[第4实施方式]
接下来使用图6说明本发明的第4实施方式的机床600。图6是用于说明本实施方式的机床600的功能结构的图。本实施方式的机床600与上述第2实施方式相比，在具备向非加工区域供给冷却液的清洗用冷却液泵603、和向加工区域供给冷却液的加工用冷却液泵604的方面不同。另外，在控制部601具有控制这些泵的泵控制部615的方面也不同。其他的结构及动作与第2实施方式相同，因此对于相同的结构及动作标注相同的附图标记并省略其详细的说明。
泵控制部615在半湿式加工模式中使加工用冷却液泵604关闭，且使基座冷却液泵209及清洗用冷却液泵603打开。泵控制部615在湿式加工模式中，使基座冷却液泵209、加工用冷却液泵604及清洗用冷却液泵603打开。而且在干式加工模式中，泵控制部615控制各泵，使得基座冷却液泵209打开，且使加工用冷却液泵604及清洗用冷却液泵603关闭。
由此，能够得到与第2实施方式相同的效果。
[其他实施方式]
以上，参照实施方式说明了本申请发明，但本申请发明并不限定于上述实施方式。对于本申请发明的结构及详情，能够在本申请发明的技术范围内进行本领域技术人员能够理解的各种变更。另外，将各个实施方式所包含的各个特征任意组合而成的系统或装置也包含于本发明的技术范围内。
另外，本发明可以适用于由多个设备构成的系统，也可以适用于单个装置。而且，本发明也能够适用于将实现实施方式的功能的信息处理程序供给到系统或装置、且由内置的处理器执行的情况。为了利用计算机实现本发明的功能而安装于计算机的程序或保存有该程序的介质、供下载该程序的服务器、执行程序的处理器均包含于本发明的技术范围。尤其是，至少保存使计算机执行上述实施方式所包含的步骤S401～S413的程序的非暂时性计算机可读介质(non-transitory computer readable medium)包含于本发明的技术范围。
本申请主张以2020年1月28日提出申请的日本申请特愿2020-011804为基础的优先权，并将其公开的全部内容引入至此。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种机床，通过刀具对工件进行加工，具备：
基座冷却液泵；
加工用冷却液泵，其从所述冷却液泵向加工区域供给冷却液；
清洗用冷却液泵，其从所述冷却液泵向非加工区域供给冷却液；和
控制部，其在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换，其中，该半湿式加工模式中，在加工过程中除了基座冷却液以外还为了除去机床内的切屑而向所述非加工区域供给冷却液，并且不向所述加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给基座冷却液以外的冷却液，
所述控制部以如下方式控制各泵：在所述半湿式加工模式中，使所述清洗用冷却液泵关闭，且使所述基座冷却液泵及所述加工用冷却液泵打开，在所述湿式加工模式中，使所述基座冷却液泵、所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵打开，在所述干式加工模式中，使所述基座冷却液泵打开，且使所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵关闭。
2.(修改后)如权利要求1所述的机床，其中，
所述控制部基于为所述半湿式加工模式、所述湿式加工模式及所述干式加工模式中的至少某一种模式预先准备的加工程序的代码，进行控制。
3.(修改后)一种机床用的控制装置，是通过刀具对工件进行加工的机床用的控制装置，其中，
所述机床具备：
基座冷却液泵；
从所述冷却液泵向加工区域供给冷却液的加工用冷却液泵；和
从所述冷却液泵向非加工区域供给冷却液的清洗用冷却液泵，
所述控制装置在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换，
其中，该半湿式加工模式中，在加工过程中为了除去机床内的切屑而向所述非加工区域供给冷却液，并且不向所述加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液，
所述控制装置以如下方式控制各泵：在所述半湿式加工模式中，使所述清洗用冷却液泵关闭，且使所述基座冷却液泵及所述加工用冷却液泵打开，在所述湿式加工模式中，使所述基座冷却液泵、所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵打开，在所述干式加工模式中，使所述基座冷却液泵打开，且使所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵关闭。
4.(修改后)一种机床的控制方法，是通过刀具对工件进行加工的机床的控制方法，其中，
所述机床具备：
基座冷却液泵；
从所述冷却液泵向加工区域供给冷却液的加工用冷却液泵；和
从所述冷却液泵向非加工区域供给冷却液的清洗用冷却液泵，
所述控制方法包括在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换，
其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向所述非加工区域供给冷却液，并且不向所述加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液，
在所述控制方法中，以如下方式控制各泵：
在所述半湿式加工模式中，使所述清洗用冷却液泵关闭，且使所述基座冷却液泵及所述加工用冷却液泵打开，在所述湿式加工模式中，使所述基座冷却液泵、所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵打开，在所述干式加工模式中，使所述基座冷却液泵打开，且使所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵关闭。
5.(删除)
6.(删除)
7.(删除)

Claims (7)

1.一种机床，通过刀具对工件进行加工，其中，
所述机床具备在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换的控制部，
其中，该半湿式加工模式中，在加工过程中除了基座冷却液以外还为了除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给基座冷却液以外的冷却液。
2.如权利要求1所述的机床，其中，还具备：
冷却液泵；
从所述冷却液泵向所述加工区域供给冷却液的第1供给路；和
从所述冷却液泵向所述非加工区域供给冷却液的第2供给路，
所述控制部以如下方式控制各阀：在所述半湿式加工模式中，关闭所述第1供给路的阀且打开所述第2供给路的阀，在所述湿式加工模式中，打开所述第1供给路、第2供给路的阀，在所述干式加工模式中，关闭所述第1供给路、第2供给路的阀。
3.如权利要求1或2所述的机床，其中，还具备：
冷却液泵；和
将来自所述冷却液泵的冷却液喷射到机床内的喷嘴，
所述控制部在所述半湿式加工模式中，以不向所述加工区域供给冷却液而向所述非加工区域供给冷却液的方式控制所述喷嘴的方向，在所述湿式加工模式中，以向所述加工区域及所述非加工区域供给冷却液的方式控制所述喷嘴的方向。
4.如权利要求1所述的机床，其中，还具备：
基座冷却液泵；
向所述加工区域供给冷却液的加工用冷却液泵；和
向所述非加工区域供给冷却液的清洗用冷却液泵，
所述控制部以如下方式控制各泵：在所述半湿式加工模式中，使所述清洗用冷却液泵关闭，且使所述基座冷却液泵及所述加工用冷却液泵打开，在所述湿式加工模式中，使所述基座冷却液泵、所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵打开，在所述干式加工模式中，使所述基座冷却液泵打开，且使所述加工用冷却液泵及所述清洗用冷却液泵关闭。
5.如权利要求1至4中任一项所述的机床，其中，
所述控制部基于为所述半湿式加工模式、所述湿式加工模式及所述干式加工模式中的至少某一种模式预先准备的加工程序的代码，进行控制。
6.一种机床用的控制装置，是通过刀具对工件进行加工的机床用的控制装置，其中，
所述控制装置在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换，
其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液。
7.一种机床的控制方法，是通过刀具对工件进行加工的机床的控制方法，
所述控制方法包括在湿式加工模式及干式加工模式中的至少某一种模式与半湿式加工模式之间进行模式切换，
其中，该半湿式加工模式中，为了在加工过程中除去机床内的切屑而向非加工区域供给冷却液，并且不向加工区域供给冷却液，
该湿式加工模式中，向所述加工区域供给冷却液，该干式加工模式中，不向机床内供给冷却液。
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