CN115023674A

CN115023674A - 机床的控制装置

Info

Publication number: CN115023674A
Application number: CN202180010521.3A
Authority: CN
Inventors: 於保勇作; 园田直人; 山本健太
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-09-06
Also published as: US20230043796A1; WO2021153483A1; DE112021000739T5; JP7324316B2; JPWO2021153483A1

Abstract

本发明提供一种机床的控制装置，能够可靠地切断并排出切屑，并且能够通过减小工具切入工件时的冲击来抑制工具的破损。机床的控制装置(100)控制使工具(T)与工件(W)相对地旋转的主轴，并且控制使工具(T)与工件(W)相对地在进给方向上摆动的同时移动的进给轴，由此执行切削加工，该机床的控制装置(100)具有：摆动指令生成部(16)，其根据预定的摆动条件生成摆动指令；以及位置速度控制部(15)，其根据将由摆动指令生成部(16)生成的摆动指令与位置指令或位置偏差重叠而生成的重叠指令，控制驱动进给轴的马达(30)，摆动指令生成部(16)根据时间或根据所述预定的摆动条件计算出的摆动相位，变更摆动指令的相位的前进方式和摆动指令的振幅中的至少一方。

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，已知有使用钻头作为切削工具(以下，称为工具。)的开孔加工。已知在该开孔加工中的以1次路径进行开孔的非步进加工中，容易产生切屑对钻头的缠绕、切屑对加工孔的堵塞。因此，提出了通过步进进给、啄钻(返回动作)来切断并排出切屑的对策，但在该情况下，在工具切入工件时产生较大的冲击，刃尖可能破损。

因此，已知有一边使工具在进给方向上进行低频振动一边对工件进行切削加工的技术(例如，参照专利文献1～3)。根据这些技术，能够一边切断因切削加工而产生的切屑一边执行切削加工，能够提高加工精度、作业性以及工具寿命。

但是，在上述专利文献1中，虽然记载了变更位置指令的进给速度，但对于切入时的冲击的减小没有考虑。另外，同样地，在专利文献2中，虽然记载了通过摆动的往复来变更速度，但仅以预定的主轴角度来切换往复，对于切入时的冲击的减小没有考虑。

与之相对地，在专利文献3中，记载了在工具不后退的范围内使进给速度增减，由此，具有切入时的冲击的减小效果。但是，不进行工具的后退，因此难以排出切屑，切屑可能缠绕于工具等而产生加工不良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015-162739号公报

专利文献2：日本特开2018-126863号公报

专利文献3：日本专利第5631467号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，期望提供一种机床的控制装置，能够可靠地切断并排出切屑，并且能够通过减小工具切入工件时的冲击来抑制工具的破损。

用于解决课题的手段

本公开的一方式是一种机床的控制装置，控制使切削工具与工件相对地旋转的主轴，并且控制使所述切削工具与所述工件相对地在进给方向上摆动的同时移动的进给轴，由此执行切削加工，所述机床的控制装置具有：摆动指令生成部，其根据预定的摆动条件，生成使所述切削工具与所述工件相对地在进给方向上摆动的摆动指令；以及控制部，其根据将由所述摆动指令生成部生成的摆动指令与位置指令或所述位置指令与位置反馈的差分即位置偏差重叠而生成的重叠指令，控制驱动所述进给轴的电动机，所述摆动指令生成部根据时间或根据所述预定的摆动条件计算出的摆动相位，来变更所述摆动指令的相位的前进方式和所述摆动指令的振幅中的至少一方。

发明效果

根据本公开，能够提供一种机床的控制装置，能够可靠地切断并排出切屑，并且能够通过减小工具切入工件时的冲击来抑制工具的破损。

附图说明

图1是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的图。

图2是表示以往的钻孔加工中的工具的动作的图。

图3是表示本公开的一实施方式的钻孔加工中的工具的动作的图。

图4是本公开的一实施方式的机床的控制装置的功能框图。

图5是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的摆动相位的变化率的图。

图6是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的摆动相位的图。

图7是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的摆动指令的图。

图8是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的重叠指令的图。

图9是表示能够减小切入时的冲击的重叠指令的图。

图10是表示无法减小切入时的冲击的重叠指令的图。

图11是表示工具的刃数为2时的各刃的轨迹的图。

图12是表示工具的刃数为3时的各刃的轨迹的图。

图13是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的过程的流程图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本公开的一实施方式进行详细说明。

图1是表示本公开的一实施方式的钻孔加工的图。如图1所示，本实施方式的钻孔加工使用钻头作为工具T来对工件W实施开孔加工。更详细而言，本实施方式的钻孔加工通过使工具T与工件W相对地旋转，并且使工具T与工件W相对地在进给方向上摆动的同时进行开孔加工，从而能够切断切屑。以下，对固定工件W，利用主轴使工具T旋转的同时利用进给轴使工具T移动而进行加工的例子进行说明。

在此，图2是表示以往的钻孔加工中的工具的动作的图。如图2所示，在以往的具有返回动作的钻孔加工中，工具T通过进给方向的返回动作，向从加工中的孔的底面(以下，称为工件底面。)暂时离开的方向移动。此时，切屑被切断。接着，工具T通过再次向接近工件W的方向移动的切入动作，与工件底面接触，再次开始切入。此时，因工具T与工件底面的接触而产生冲击。以往，对于该冲击的减小没有考虑，如图2所示，工具的速度(斜率)恒定，因此，产生大的冲击。

与之相对地，图3是表示本实施方式的钻孔加工中的工具T的动作的图。如图3所示，在本实施方式的钻孔加工中，如在后段详细叙述那样，工具T按照通过对位置指令加上(以下，称为重叠。)正弦波状的摆动指令而生成的重叠指令进行动作。具体而言，工具T在进给方向上摆动，因此，通过进给方向的后退动作(以下，也称为返回运动。)，工具T向从工件底面暂时离开的方向移动。此时，切屑被切断。接着，通过进给方向的前进动作(以下，也称为前进运动。)，再次与工件底面接触而再次开始切入。此时，在本实施方式的钻孔加工中，如在后段详细叙述那样，在前进运动和返回运动中变更正弦波状的摆动相位和/或摆动振幅，因此，如图3所示，能够使工具的速度(斜率)变化。因此，也能够减慢切入时的工具的速度，能够减小切入时的冲击。

接着，一边参照图4一边对执行本实施方式的钻孔加工的机床的控制装置的结构进行详细说明。本实施方式的机床的控制装置100控制使工具T与工件W相对地旋转的主轴的马达(未图示)，并且控制使工具T与工件W相对地在进给方向上摆动的同时移动的进给轴的马达30，由此，执行钻孔加工。本实施方式的机床的控制装置100例如通过使具有CPU、存储器等的计算机读入执行本实施方式的钻孔加工的程序来实现。

图4是本实施方式的机床的控制装置100的功能框图。如图4所示，本实施方式的机床的控制装置100具有：位置指令制作部21、存储部22、伺服控制装置10、加法器11、13、累加器12、学习控制部14、位置速度控制部15、摆动指令生成部16以及负荷取得部17。

位置指令制作部21制作位置指令。具体而言，位置指令制作部21通过对存储在后述的存储部22中的加工程序进行解析，制作进给轴的马达30的位置指令。

加法器11计算位置偏差，具体而言，加法器11计算位置偏差，所述位置偏差是基于设置于进给轴的马达30的编码器(未图示)的位置检测的位置反馈与由上述位置指令制作部21制作出的进给轴的位置指令的差分。

累加器12计算位置偏差的累加值。具体而言，累加器12通过对由上述加法器11计算出的位置偏差进行累加，来计算位置偏差的累加值。

加法器13计算重叠指令。具体而言，加法器13通过对由上述累加器12计算出的位置偏差的累加值加上(重叠)由后述的摆动指令生成部16生成的摆动指令，生成重叠指令。关于重叠指令的生成方法，在后段进行详细叙述。

学习控制部14根据上述位置偏差计算重叠指令的校正量，将计算出的校正量与重叠指令相加，由此校正重叠指令。更详细而言，学习控制部14根据周期性的重叠指令来反复计算周期性的校正量。具体而言，学习控制部14具有存储器，将能够定义某个周期的马达30的理想位置与实际位置的偏差存储在存储器中，按周期读出存储在存储器中的偏差，由此计算用于使偏差接近0的校正量，将计算出的校正量与重叠指令重叠来进行校正。本实施方式的重叠指令包含摆动指令，由此，容易产生位置偏差，但通过该学习控制部14的校正，针对周期性的摆动指令的追随性提高。

另外，学习控制部14优选将重叠指令与摆动指令的相位对应起来存储在存储器中，根据存储的重叠指令与摆动指令的相位的对应关系来计算重叠指令的校正量。由此，针对周期性的摆动指令的追随性进一步提高。

位置速度控制部15根据上述校正后的重叠指令，生成针对驱动进给轴的马达30的转矩指令，通过生成的转矩指令控制马达30。由此，驱动进给轴的马达30伴随摆动而到达指令位置。

摆动指令生成部16根据预定的摆动条件，生成使工具T和工件W相对地在进给方向上摆动的摆动指令。如图4所示，摆动指令生成部16具有：摆动相位计算部163、摆动振幅计算部161以及摆动指令计算部162。摆动相位计算部163根据预定的摆动条件计算基准相位(未图示)，对时间或基准相位乘以基于预定的摆动条件的变化率来计算摆动相位。摆动振幅计算部161根据预定的摆动条件来计算摆动振幅。摆动指令计算部162根据由摆动相位计算部163计算出的摆动相位和由摆动振幅计算部161计算出的摆动振幅，计算摆动指令。在此，预定的摆动条件是能够从存储在后述的存储部22中的加工程序取得的摆动相位信息、摆动振幅信息、时刻、工具T与工件W的相对旋转的转速。摆动指令生成部16根据这些摆动相位信息和摆动振幅信息生成摆动指令。

摆动相位计算部163优选变更根据预定的摆动条件计算出的摆动相位的变化率，以减小由后述的负荷取得部17取得的工具T的加工负荷。同样地，摆动振幅计算部161优选变更根据预定的摆动条件计算出的摆动振幅，以减小由后述的负荷取得部17取得的工具T的加工负荷。由此，能够根据加工负荷的增减来变更摆动相位、摆动振幅，能够进一步减小切入时的冲击。

在本实施方式中，作为特征，摆动指令生成部16根据时间或基于预定的摆动条件计算出的基准相位，变更摆动指令的相位的前进方式和摆动指令的振幅中的至少一方。在此，在摆动指令的相位的前进方式的变更中至少包含摆动相位的变化率的变更，也可以包含摆动振幅的变更。通过该摆动指令的相位的前进方式、摆动指令的振幅的变更，能够减小切入时的冲击，对此在后段进行详细叙述。

另外，摆动指令生成部16优选根据工具信息，变更摆动指令的相位的前进方式以及摆动指令的振幅中的至少一方。工具信息存储在后述的存储部22中。作为工具信息，包括包含工具T的刃数、工具T的直径等在内的工具T的规格。例如，在加工深度相对于工具直径的比率为预定值以上的情况下，通过增大摆动相位的变化率，能够提高切屑的排出性。并且，例如工具T的刃数越多，各刃的轨迹越容易重叠而容易产生空摆(空程)，因此，即使增大摆动相位的变化率或减小摆动振幅，也能够切断切屑。关于该工具T的刃数与摆动指令的关系，在后段进行详细叙述。

另外，摆动指令生成部16优选使摆动指令的相位与使工具T和工件W相对地旋转的主轴的相位同步。例如，在工具T的刃数多的情况下，各刃彼此的间隔窄，因此，切屑的排出性差，但通过使摆动指令的相位与主轴的相位同步，能够提高切屑的排出性。关于该摆动指令的相位与主轴的相位的同步，在后段进行详细叙述。

存储部22存储与工具T相关的工具信息(包含工具T的刃数、工具T的直径等在内的工具T的规格)、加工程序、能够从加工程序取得的摆动相位信息(例如摆动相位的变化率)以及摆动振幅信息(例如摆动振幅倍率)、时刻、工具T与工件W的相对旋转的转速(主轴转速)等信息。

负荷取得部17取得切削加工中的工具T上所产生的加工负荷。具体而言，负荷取得部17根据重叠指令或马达30的电流值、转矩指令，取得切削加工中的工具T受到的加工负荷。

接着，一边参照图5～图8一边对根据时间变更摆动指令的相位的前进方式的情况下的本实施方式的重叠指令的生成方法进行详细说明。在此，图5是表示本实施方式的钻孔加工的摆动相位的变化率的图。图6是表示本实施方式的钻孔加工的摆动相位的图。图7是表示本实施方式的钻孔加工的摆动指令的图。图8是表示本实施方式的钻孔加工的重叠指令的图。

首先，在不使摆动相位与主轴旋转的相位同步的情况下，通过以下的公式(1)计算摆动指令。

[数学式1]

摆动指令＝(K×F/2)×cos(2π×I×t)-(K×F/2)…(1)

在上述公式(1)中，K是摆动振幅相对于工具的移动量的倍率，F是工具的移动量，即每圈进给量[mm/主轴1圈]，I是每单位时间的摆动相位的变化率，t是时刻[s]。另外，(K×F/2)表示摆动振幅，(2π×I×t)表示摆动相位，-(K×F/2)表示用于相对于不进行摆动的通常切削时的指令位置不多余地切入的偏移。

在此，在将摆动相位为π的时间t₁和摆动相位为2π的时间t₂作为阈值而使摆动相位变化率I变化的情况下，如图5～图8所示生成重叠指令。此时，I₁和I₂可以分别从预定的频率直接指定，也可以将I1指定为1，将I2指定为与预定的频率相乘的倍率。

首先，如图5所示，在t₁到t₂的期间，摆动相位的变化率从I₁变化为更大的I₂。此时，如图6所示，可知t₁到t₂与其他时间相比，摆动相位的变化率(频率)大，摆动相位的斜率变大。另外，此时生成的摆动指令为图7所示那样的正弦波状的摆动指令，根据该图也可知在t₁到t₂的期间摆动相位的变化率(频率)大。并且，将图7所示的摆动指令与位置指令(无摆动)重叠而得的重叠指令为图8所示那样的正弦波状的重叠指令。如上所述，生成重叠指令。

接着，一边参照图9和图10一边对本实施方式的钻孔加工中的切入时的冲击减小方法进行详细说明。在此，图9是表示能够减小切入时的冲击的重叠指令的图。另外，图10是表示无法减小切入时的冲击的重叠指令的图。

在图9和图10中，表示了某摆动的1周期。另外，在图9以及图10中，t₀表示摆动相位＝0的时刻(I×t₀＝0)，t₁表示摆动相位＝π的时刻(I×t₁＝0.5)，t₂表示摆动相位＝2π的时刻(I×t₂＝1)，t_i表示工具T与工件W接触的瞬间的时刻。

图9表示根据速度设定了冲击减小的条件的情况下的重叠指令。在摆动相位为π的t₁，重叠指令的速度与(不包含摆动指令的)位置指令相同。该速度在图9中用t₁的重叠指令的曲线的斜率表示。若用公式表示，则在摆动相位为π时，在重叠指令的速度的公式即以下的公式(5)中，包含sin的项为0。此时的速度如以下的公式(3)所示，与通常切削的速度相同。另外，可知在工具T与工件底面接触的瞬间t_i，在以满足0＜I×t_i＜0.5的方式使I变化的情况下，重叠指令的斜率比t₁的斜率小，与不进行摆动的通常切削时相比能够减小碰撞的瞬间的冲击。另一方面，从图10可知，在以不满足0＜I×t_i＜0.5的方式使I变化的情况下，碰撞的瞬间的速度比通常切削更大。该情况下，可以说无法发挥冲击减小的效果。

因此，在工具T与工件底面接触的瞬间，如果重叠指令的斜率为通常切削时的斜率以下，则可以说与以往的通常的步进加工等相比能够减小冲击，提高工具寿命。此外，为了进一步改善工具寿命，期望以重叠指令的斜率的符号在中途反转的方式调整摆动振幅。即，优选工具T暂时离开工件底面，向底面供给冷却剂。由此，能够防止基于摩擦热、切削热的切屑的熔敷，能够期待加工面的表面质量、工具寿命的改善。

接着，以下对基于加速度、加加速度的冲击减小方法进行说明。

在不包含摆动的通常切削的情况下，指令位置使用每分钟的主轴转速S通过以下的公式(2)表示，速度通过以下的公式(3)表示。

[数学式2]

指令位置＝F[mm/主轴1圈]×S[主轴1圈/分]×t[秒]/60…(2)

指令速度＝F×S/60…(3)

与之相对地，在重叠摆动指令的情况下，基于重叠指令的指令位置通过以下的公式(4)表示，速度、加速度以及加加速度分别通过以下的公式(5)、(6)、(7)表示。

[数学式3]

指令位置＝F×S×t/60+(K×F/2)×cos(2π×I×t)-(K×F/2)…(4)

指令速度＝F×S/60-(π×I×K×F)×sin(2π×I×t)…(5)

指令加速度＝-2π²×I²×K×F×cos(2π×I×t)…(6)

指令加加速度＝4π³×I³×K×F×sin(2π×I×t)…(7)

如上所述，若重叠指令的斜率为通常切削时的斜率F×S/60[mm/秒]以下，则能够减小切入时的冲击，因此，在根据工具T与工件底面碰撞时的速度来设定冲击减小的条件的情况下，只要为F×S/60＞F×S/60-(π×I×K×F)×sin(2π×I×t)即可。如果设为0＜I×t＜0.5，则包含sin的项为负，因此，为比通常切削慢的速度。

机床的控制装置100能够根据马达30的位置反馈来判别加工完成的区域，另外摆动相位的前进方式也是已知的，因此，能够求出根据重叠指令进行动作的工具T与工件W碰撞的时刻。因此，以在该时刻满足上述不等式的方式变更I，由此能够减小冲击。

另外，也可以以在工具T切削工件W的时间区域，上述加速度-2π²×I²×K×F×cos(2π×I×t)为最小的方式变更I以及K的值，由此，抑制加工中的工具T的加速度，设定冲击减小的条件。

另外，也可以以在摆动整体中加加速度4π³×I³×K×F×sin(2π×I×t)为最小的方式设定I以及K的值，减小因包含工具T的进给轴的驱动部的摆动使得机械整体受到的冲击。

接着，一边参照图11和图12一边对摆动相位与主轴旋转的相位的同步进行说明。在此，图11是表示工具T的刃数为2时的各刃的轨迹的图。另外，图12是表示工具T的刃数为3时的各刃的轨迹的图。

首先，在使摆动相位与主轴旋转同步的情况下，摆动指令通过以下的公式(8)表示。

[数学式4]

摆动指令＝(K×F/2)×cos(2π×S×I’×t/60)-(K×F/2)…(8)

上述公式(8)中，S是主轴的旋转速度[分^-1]或[rpm]，I’表示主轴每旋转1圈的摆动相位的变化率。关于F、K、t，与上述的公式(1)相同。即使在使该摆动相位与主轴旋转的相位同步的情况下，也能够与上述的不使摆动相位与主轴旋转的相位同步的情况同样地制作重叠指令。

从图11及图12可知，工具T的刃数越多，工具T的各刃的轨迹重叠的点越多，越容易产生空摆(空程)，越容易切断切屑。例如，在刃数为1的情况下，优选使主轴每旋转1圈以非整数倍的频率摆动，与之相对，当刃数增加时，仅通过与主轴旋转的旋转1圈同步，能够高效地将切屑切断成稳定的大小。例如，每旋转多圈摆动一次也具有同样的效果。

并且，比较图11与图12可知，工具T的刃数越多，越能够以更小的摆动振幅切断切屑。如果摆动振幅小，则在消耗电力上有优点。另外，刃数多的工具T虽然切削效率高，但各刃的间隔窄，因此，切屑的排出性差，但通过设为与主轴相位同步的摆动相位，能够更可靠地切断切屑而消除该问题。该情况下，可以说在加工效率方面也具有优点。

接着，一边参照图13一边对由本实施方式的机床的控制装置100执行的钻孔加工的过程进行说明。在此，图13是表示以基准相位为基础变更摆动相位的前进方式的情况下的本实施方式的钻孔加工的过程的流程图。

首先，在步骤S1中，从加工程序取得位置指令、包含频率信息以及变化率I₁、I₂的摆动相位信息、摆动振幅信息。接着，在步骤S2中，根据取得的频率信息计算基准相位θ并进行更新。此外，也可以代替频率信息而以与主轴相位同步的方式计算基准相位θ。

接着，在步骤S3中，判别计算出的基准相位θ是否为预定的阈值以上。如果该判别为是，则在步骤S4中根据乘以变化率I₁而得的基准相位θ来计算(更新)摆动相位θ’。另外，如果该判别为否，则在步骤S5中根据乘以变化率I₂而得的基准相位θ来计算(更新)摆动相位θ’。

在步骤S6中，根据摆动相位θ’和摆动振幅生成摆动指令，在步骤S7中，对位置指令加上(重叠)摆动指令，生成重叠指令。摆动指令以及重叠指令的生成方法如上所述。

在步骤S8中，根据在步骤S7中生成的重叠指令使驱动进给轴的马达30动作，在步骤S8中，判别马达30是否到达指令位置。如果该判别为否，则返回到步骤S2，再次执行本处理，如果为是，则结束本处理。

根据本实施方式，获得以下的效果。

(1)在本实施方式中，设置根据预定的摆动条件生成使工具T和工件W相对地在进给方向上摆动的摆动指令的摆动指令生成部16，根据时间或根据预定的摆动条件计算出的摆动相位，变更摆动指令的相位的前进方式和摆动指令的振幅中的至少一方。

根据本实施方式，能够在摆动动作的1周期内，通过前进运动和返回运动使相位的前进方式，即频率、振幅变化，由此，能够可靠地切断并排出切屑，并且能够通过减小工具T切入工件W时的冲击来抑制工具的破损。

具体而言，例如能够对恒定速度的切削进给指令重叠正弦波的摆动指令，在工具T根据重叠指令后退到再次与工件W接触为止的区间，对每单位时间的摆动相位变化率乘以预定的倍率而使相位的前进变慢。或者，能够通过加工程序指定第一频率信息、第二频率信息，在上述区间进行切换而使相位的前进变慢。由此，能够可靠地减小切入时的冲击。

另外，在本实施方式中，能够仅变更摆动的频率(相位的前进方式)，能够维持位置指令的进给速度不变，因此，能够以与不摆动的情况相同的循环时间进行动作。另外，能够通过摆动动作的返回运动使工具T从工件底面离开，还能够抑制工具末端的磨损、加工点的温度上升。

(2)在本实施方式中，还设置存储与工具T相关的工具信息的存储部22，根据该工具信息来变更摆动指令的相位的前进方式以及摆动指令的振幅中的至少一方。

根据本实施方式，能够在工具T的更换的定时等，配合与工具T的刃数、工具直径等与工具条数相关的工具信息，与其说相对于一周期内，不如说相对于整体的相位，变更摆动指令的相位的前进方式、摆动指令的振幅。因此，能够生成最佳的摆动指令，能够抑制过度的摆动引起的工具磨损。

例如，在加工深度相对于工具直径的比率为预定值以上的情况下，能够通过增大摆动相位(频率)来提高切屑的排出性。另外，例如工具T的刃数越多，各刃的轨迹越容易重叠而容易产生空摆(空程)，因此，即使增大摆动相位(频率)或减小摆动振幅，也能够切断切屑。

(3)在本实施方式中，设置取得切削加工中的工具T上所产生的负荷的负荷取得部，摆动相位计算部163以减小负荷的方式变更根据预定的摆动条件计算出的摆动相位的前进方式，或者摆动振幅计算部161以减小负荷的方式变更根据预定的摆动条件计算出的摆动振幅。

由此，能够变更切入时的冲击大的摆动相位的前进方式、摆动振幅，因此能够更可靠地抑制在产生了过度的切削负荷时工具破损。例如，在负荷超过预定的阈值时，判断为工具T咬入了切屑，变更摆动相位、摆动振幅以使空摆(空程)的时间变长，由此，能够更可靠地减小冲击，能够进一步抑制工具T的破损。

(4)在本实施方式中，设置学习控制部14，其根据位置偏差计算所述重叠指令的校正量，将计算出的校正量与重叠指令相加，由此校正重叠指令。

由此，例如即使是高频的摆动，马达30也能够准确地追随重叠指令，能够高效地切断切屑。另外，即使在切削负荷大的情况下、或由于摆动的进给轴的反作用大而无法追随重叠指令的情况下，也能够准确地追随重叠指令，能够高效地切断切屑。

(5)在本实施方式中，使摆动指令的相位与使工具T和工件W相对地旋转的主轴的相位同步。

由此，能够更高效地进行切屑的切断，并且能够追随高速的摆动。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良也包含于本发明。

例如，在上述实施方式中，将本发明应用于使用钻头作为切削工具的开孔加工，但并不限定于此。例如也能够应用于车削加工、螺纹切削加工等其他切削加工。

符号说明

10 伺服控制装置；

11、13 加法器；

12 累加器；

14 学习控制部；

15 位置速度控制部(控制部)；

16 摆动指令生成部；

17 负荷取得部；

21 位置指令制作部；

22 存储部；

30 马达(电动机)；

100 机床的控制装置；

161 摆动振幅计算部；

162 摆动指令计算部；

163 摆动相位计算部。

Claims

1.一种机床的控制装置，控制使切削工具与工件相对地旋转的主轴，并且控制使所述切削工具与所述工件相对地在进给方向上摆动的同时移动的进给轴，由此执行切削加工，其特征在于，

所述机床的控制装置具有：

摆动指令生成部，其根据预定的摆动条件，生成使所述切削工具和所述工件相对地在进给方向上摆动的摆动指令；以及

控制部，其根据将由所述摆动指令生成部生成的摆动指令与位置指令或所述位置指令与位置反馈的差分即位置偏差重叠而生成的重叠指令，控制驱动所述进给轴的电动机，

所述摆动指令生成部根据时间或基于所述预定的摆动条件计算出的摆动相位，变更所述摆动指令的相位的前进方式和所述摆动指令的振幅中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述机床的控制装置还具有：存储部，其存储与所述切削工具相关的工具信息，

所述摆动指令生成部根据所述工具信息来变更所述摆动指令的相位的前进方式和所述摆动指令的振幅中的至少一方。

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，

所述机床的控制装置还具有：负荷取得部，其取得所述切削加工中的所述切削工具上所产生的负荷，

所述摆动指令生成部具有：

摆动相位计算部，其根据所述预定的摆动条件计算摆动相位；

摆动振幅计算部，其根据所述预定的摆动条件计算摆动振幅；以及

摆动指令计算部，其根据由所述摆动相位计算部计算出的摆动相位和由所述摆动振幅计算部计算出的摆动振幅，计算所述摆动指令，

所述摆动相位计算部以减小由所述负荷取得部取得的负荷的方式，变更根据所述预定的摆动条件计算出的摆动相位的前进方式，或者，所述摆动振幅计算部以减小由所述负荷取得部取得的负荷的方式，变更根据所述预定的摆动条件计算出的摆动振幅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述机床的控制装置还具有：学习控制部，其根据所述位置偏差来计算所述重叠指令的校正量，通过将计算出的校正量与所述重叠指令相加来校正所述重叠指令。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机床的控制装置，其特征在于，

所述摆动指令生成部使所述摆动指令的相位与使所述切削工具和所述工件相对地旋转的主轴的相位同步。