CN115885227A - 速度调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在速度调整部位进行适当的速度调整，不会不必要地延长周期时间而能够抑制毛刺、工具缺损的技术。速度调整装置具备：存储部，其存储根据使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息而决定的在速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法；速度调整部位确定部，其基于工件的形状数据以及路径信息，确定速度调整部位以及速度调整部位的工件形状；以及调整速度计算部，其基于工具数据、所确定的速度调整部位的工件形状、路径信息以及存储部中的存储信息，来决定速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法，并基于所决定的计算方法来计算速度调整部位的调整速度。

Description

速度调整装置

技术领域

本发明涉及速度调整装置。

背景技术

图1和图2用于说明以往一般的开孔加工。如图1的(a)所示，在以往一般的开孔加工中，首先，使工具T快进至作为开孔开始位置的参考点(以下称为R点)。接着，如图1的(b)～(d)所示，使工具以切削进给的进给速度移动，直至工具T从R点到达孔底为止。即，从工具T与工件W接触的瞬间的切入部(参照图1的(b))到接触后的开孔动作(参照图1的(c))为止，进给速度相同。在孔为贯通孔的情况下，在孔打开的瞬间的贯通部(参照图1的(d))也成为相同的进给速度。

然而，在图1的(b)所示的切入部中，如图2的(a)所示，在工具T与工件W接触时工具T有可能发生缺损。另外，如图2的(b)所示，有可能孔的位置偏移，加工精度恶化。同样地，在图1的(d)所示的贯通部，如图2的(c)所示，工具T也有可能发生缺损。另外，如图2的(d)所示，容易产生毛刺。

为了解决这些课题，考虑减小切削进给的进给速度。然而，在该情况下，不需要减小速度的图1的(c)那样的开孔动作的进给速度也变小，因此产生周期时间延长这样的其他课题。

因此，提出了如下技术：基于主轴负荷、设定值、程序(R点位置)来确定切入部、贯通部，仅减小这些切入部、贯通部的进给速度(例如，参照专利文献1)。根据该技术，能够避免毛刺、工具缺损，并且能够将循环时间的增加抑制为最小限度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-86485号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1的技术中，基于设定值或加工程序指令来设定切入速度(切入部的进给速度，以下相同)以及贯通速度(贯通部的进给速度，以下相同)。然而，适当的切入速度以及贯通速度根据工件表面的凹凸、倾斜等工件表面形状、工具的种类而变化。因此，难以对所有的开孔加工设定适当的切入速度和贯通速度。

因此，期待一种能够在应该进行速度调整的部位进行适当的速度调整，无需不必要地延长周期时间而能够抑制毛刺、工具缺损的技术。

用于解决课题的手段

本公开的一方式是一种速度调整装置，其调整机床的驱动轴的速度，所述机床使用工具对工件进行加工，所述速度调整装置具备：存储部，其存储根据使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息而决定的在所述速度调整部位的所述驱动轴的调整速度的计算方法；速度调整部位确定部，其基于所述工件的形状数据以及所述路径信息，确定所述速度调整部位以及所述速度调整部位的工件形状；以及调整速度计算部，其基于工具数据、由所述速度调整部位确定部确定出的所述速度调整部位的工件形状、所述路径信息以及存储在所述存储部的存储信息，决定所述速度调整部位的所述驱动轴的调整速度的计算方法，并基于决定的所述计算方法来计算所述速度调整部位的调整速度。

发明效果

根据本公开的一方式，能够在应进行速度调整的部位进行适当的速度调整，无需不必要地延长周期时间而能够抑制毛刺、工具缺损。

附图说明

图1用于说明以往一般的开孔加工。

图2用于说明以往一般的开孔加工。

图3是表示本公开的一实施方式的速度调整装置的功能结构的框图；

图4表示在工件表面存在凹凸、倾斜时的开孔加工。

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。

本公开的一实施方式的速度调整装置1在应进行速度调整的部位(以下称为速度调整部位)对使用工具T来加工工件W的机床的驱动轴的速度进行调整。更具体而言，例如本实施方式的速度调整装置1在作为速度调整部位的切入部以及贯通部，对于使用作为工具T的钻头来对工件W进行开孔加工的机床的驱动轴的速度进行调整。

本实施方式的速度调整装置1具有均未图示的CPU、ROM、RAM、非易失性存储器、总线、轴控制电路、伺服放大器、接口等硬件结构。另外，在本实施方式的速度调整装置1上连接有伺服电动机20、输入输出装置等。

图3是表示本实施方式的速度调整装置1的功能结构的框图。如图3所示，本实施方式的速度调整装置1设置在数值控制装置，该数值控制装置根据加工程序输出移动指令，并根据该移动指令对机床的各驱动轴的伺服电动机20进行驱动控制来加工工件W。

如图3所示，本实施方式的速度调整装置1具备存储部11、速度调整部位确定部12、调整速度计算部13、速度调整部14、插补移动指令的分配处理部15、加减速开始位置计算部16、移动指令输出部17、加减速处理部18以及伺服控制部19。

在此，图4表示在工件表面存在凹凸、倾斜时的开孔加工。图4的(a)示出了在切入部具有多个凹凸的情况，图4的(b)示出了切入部为弯曲凸状的情况，图4的(c)示出了切入部为弯曲凹状的情况，图4的(d)示出了在圆管状的工件W中加工路径与中空部相交的部分(工件W内部的贯通部以及切入部)弯曲的情况，图4的(e)示出了切入部为倾斜面的情况，图4的(f)示出了贯通部为倾斜面的情况。

如这些图4的(a)～(f)所示，在工件W的切入部或贯通部存在凹凸或倾斜等的情况下，适当的切入速度以及贯通速度根据该凹凸、倾斜而变动。因此，如以往那样仅通过基于设定值或加工程序指令来设定切入速度和贯通速度无法可靠地抑制毛刺、工具缺损。

与此相对，本实施方式的速度调整装置1除了根据使用工具和路径信息以外，还根据作为速度调整部位的切入部和贯通部的形状来调整切入速度和贯通速度。即，本实施方式的速度调整装置1基于在切入部以及贯通部的凹凸、倾斜这样的表面形状来调整切入速度以及贯通速度，由此，能够可靠地抑制在切入部以及贯通部的毛刺、工具缺损的产生。

返回到图3，存储部11存储根据使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息而决定的在速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法。在本实施方式中，能够从加工程序取得路径信息。例如，存储部11也可以制作将使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息与速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法对应起来的表，并预先存储制作出的表。

另外，存储部11例如可以存储规定了如下内容的计算方法：在由后述的速度调整部位确定部12确定的速度调整部位的工件形状为倾斜面，使用工具为可转位钻头的情况下，在倾斜面的倾斜角为2度以上时，将速度调整部位的驱动轴的调整速度设为通常速度的1/3，在倾斜面的倾斜角为2度以下时，将速度调整部位的驱动轴的调整速度设为通常速度的1/2。在此，通常速度是指能够从加工程序取得的加工速度，是计算调整速度时的基准速度。

速度调整部位确定部12基于工件W的形状数据以及路径信息，确定速度调整部位以及速度调整部位的工件形状。作为工件W的形状数据，例如是工件W的CAD数据，也可以使用拍摄工件W而得到的拍摄图像来代替CAD数据。另外，在本实施方式中，能够从加工程序取得路径信息。例如，如果是开孔加工，如上所述，速度调整部位是切入部和贯通部。即，在开孔加工的情况下，速度调整部位确定部12确定切入部以及贯通部的工件形状。

具体而言，速度调整部位确定部12将加工程序中的开孔循环的加工路径和如果工件W的形状数据是面信息则包含与该加工路径的交点的面的形状确定为速度调整部位的形状。这样，速度调整部位确定部12例如求出被确定为速度调整部位形状的面的倾斜角度(例如，3度)。另外，此时，如果在加工程序中指定了作为基准点的R点，则可以使用R点来代替开孔循环的加工路径。即，可以将包含与从R点向工具T的行进方向引出的线的交点的面的形状确定为速度调整部位的形状。

调整速度计算部13基于工具数据、由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的工件形状、路径信息以及存储在存储部11的存储信息，来决定速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法。如上所述，在本实施方式中，能够从加工程序取得路径信息。

另外，调整速度计算部13基于所决定的速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法，计算由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的调整速度。如果是上述计算方法，即“在倾斜面的倾斜角为2度以上时，将速度调整部位的驱动轴的调整速度设为通常速度的1/3”的计算方法的例子，则对加工程序规定的加工速度乘以1/3而计算出的速度成为调整速度。将这样计算出的速度调整部位的调整速度输出到后述的速度调整部14。

速度调整部14将由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的调整速度设为由调整速度计算部13计算出的调整速度。由此，自动调整速度调整部位的速度。

插补移动指令的分配处理部15根据由速度调整部14进行速度调整后的加工程序指令生成插补移动指令，并生成将所生成的插补移动指令分配给各驱动轴的分配指令。将生成的分配指令输出到后述的移动指令输出部17。

加减速开始位置计算部16根据由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的位置以及由加工程序指令规定的速度和加速度，计算加减速开始位置。另外，加减速开始位置计算部16将计算出的加减速开始位置输出到上述的插补移动指令的分配处理部15。由此，在到达速度调整部位之前，移动速度成为预定的调整速度。

移动指令输出部17基于由插补移动指令的分配处理部15生成并输出的分配指令，生成针对各驱动轴的移动指令。将生成的移动指令输出到后述的加减速处理部18。

加减速处理部18根据由移动指令输出部17生成并输出的移动指令，执行插补后的加减速处理。

伺服控制部19根据由加减速处理部18进行加减速处理后的移动指令，控制在机床的各驱动轴设置的伺服电动机20。

以下说明具备以上结构的本实施方式的速度调整装置1的动作以及效果。

如上所述，在本实施方式中，具备存储部11，该存储部11存储根据使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息而决定的在速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法。此外，具备速度调整部位确定部12，该速度调整部位确定部12基于工件W的形状数据以及路径信息，来确定速度调整部位以及速度调整部位的工件形状。此外，具备调整速度计算部13，该调整速度计算部13基于工具数据、由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的工件形状、路径信息以及存储在存储部11的存储信息，来决定速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法，并基于所决定的计算方法来计算速度调整部位的调整速度。而且，具备速度调整部14，该速度调整部14将由速度调整部位确定部12确定出的速度调整部位的调整速度设为由调整速度计算部13计算出的调整速度。

由此，首先，在本实施方式的速度调整装置1中，通过速度调整部位确定部12，基于工件W的形状数据以及路径信息，确定速度调整部位以及速度调整部位的工件形状。接着，通过调整速度计算部13，基于工具数据、确定出的速度调整部位的工件形状、路径信息以及存储部11的存储信息，决定速度调整部位的驱动轴的调整速度的计算方法。另外，通过调整速度计算部13，基于所决定的计算方法来计算速度调整部位的调整速度。接着，通过速度调整部14，将确定出的速度调整部位的调整速度调整为计算出的调整速度。

根据如以上那样动作的本实施方式的速度调整装置1，基于使用工具、速度调整部位的工件形状、路径信息，参照预先存储在存储部11的存储信息，能够自动地调整速度调整部位的驱动轴的调整速度。具体而言，如果是开孔加工，则能够自动调整切入部和贯通部的进给速度。因此，根据本实施方式，能够在速度调整部位自动地决定适当的调整速度，无需不必要地延长周期时间，能够可靠地抑制毛刺、工具缺损。

此外，本公开并不限于上述方式，能够达成本公开的目的的范围内的变形、改良包含在本公开中。

在上述实施方式中，以使用钻头的开孔加工为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将本公开应用于车削加工、铣削加工等。

另外，在上述实施方式中，构成为将速度调整装置1设置在数值控制装置，对于加工程序决定调整速度来进行速度调整，从而进行超控(override)，但并不限于此。例如也可以构成为在交互式编程软件或CAM等生成加工程序时决定调整速度，并反映到加工程序中。即，也可以不将速度调整装置1(但是，速度调整部14除外)设置在数值控制装置，而设置在CAM、程序生成装置或者其他外部装置。

另外，也可以设置提示部，该提示部将由调整速度计算部13计算出的调整速度提示为推荐调整速度。由此，例如能够在用户确认了由提示部提示的推荐调整速度之后，根据用户的输入来执行速度调整。

符号说明

1速度调整装置

11存储部

12速度调整部位确定部

13调整速度计算部

14速度调整部

15插补移动指令的分配处理部

16加减速开始位置计算部

17移动指令输出部

18加减速处理部

19伺服控制部

20伺服电动机

T工具

W工件。

Claims (3)

1.一种速度调整装置，其调整使用工具对工件进行加工的机床的驱动轴的速度，其特征在于，

所述速度调整装置具备：

存储部，其存储根据使用工具、速度调整部位的工件形状以及路径信息而决定的在所述速度调整部位的所述驱动轴的调整速度的计算方法；

速度调整部位确定部，其基于所述工件的形状数据以及所述路径信息，确定所述速度调整部位以及所述速度调整部位的工件形状；以及

调整速度计算部，其基于工具数据、由所述速度调整部位确定部确定出的所述速度调整部位的工件形状、所述路径信息以及存储在所述存储部的存储信息，来决定所述速度调整部位的所述驱动轴的调整速度的计算方法，并基于所决定的所述计算方法来计算所述速度调整部位的调整速度。

2.根据权利要求1所述的速度调整装置，其特征在于，

所述速度调整装置还具备速度调整部，该速度调整部将由所述速度调整部位确定部确定出的所述速度调整部位的调整速度设为由所述调整速度计算部计算出的调整速度。

3.根据权利要求1或2所述的速度调整装置，其特征在于，

所述速度调整装置还具备提示部，该提示部提示由所述调整速度计算部计算出的调整速度来作为推荐調整速度。

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