DE112018007736T5 - Numerical control device - Google Patents

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Goh Sato
Tomoya Fujita
Atsushi Hori
Kentaro Mori
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Abstract

Eine numerische Steuervorrichtung (100-1) enthält eine Servosteuereinheit (1), die einen Motor (7), der mit einem Tisch (81) verbunden ist, der ein angetriebenes Element ist, auf das ein Objekt (90) gesetzt wird, auf der Grundlage eines Positionsbefehls (200) so antreibt, dass eine Position des Tisches (81) dem Positionsbefehl (200) folgt. Die numerische Steuervorrichtung (100-1) umfasst: eine Schneidkraft-Ausgabeeinheit (2), die eine zwischen dem Werkzeug (101) und dem Objekt (90) verursachte Schneidkraft (203) misst oder schätzt und die Schneidkraft (203) ausgibt; eine Schneidkraftvektor-Recheneinheit (3), die einen Schneidkraftvektor auf der Grundlage der Position des Tisches (81) und der Schneidkraft (203) berechnet; und eine Einheit zum Identifizieren mechanischer Merkmale, die dynamische Merkmale eines mechanischen Systems in Bezug auf die Schneidkraft (203) identifiziert. Die numerische Steuervorrichtung (100-1) ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einheit (6) zum Ändern der Steuercharakteristik umfasst, die die Steuercharakteristik der Servosteuereinheit (1) auf der Grundlage des Schneidkraftvektors und der dynamischen Charakteristika des mechanischen Systems, die durch die Einheit (5) zum Identifizieren der mechanischen Charakteristik identifiziert werden, ändert.A numerical control device (100-1) includes a servo control unit (1) which has a motor (7) connected to a table (81) which is a driven member on which an object (90) is placed on the Based on a position command (200) drives so that a position of the table (81) follows the position command (200). The numerical control device (100-1) comprises: a cutting force output unit (2) that measures or estimates a cutting force (203) caused between the tool (101) and the object (90) and outputs the cutting force (203); a cutting force vector calculating unit (3) which calculates a cutting force vector based on the position of the table (81) and the cutting force (203); and a mechanical feature identification unit that identifies dynamic features of a mechanical system in relation to the cutting force (203). The numerical control device (100-1) is characterized by comprising a control characteristic changing unit (6) which controls the control characteristic of the servo control unit (1) based on the cutting force vector and the dynamic characteristics of the mechanical system generated by the unit (5) to identify the mechanical characteristic to be identified changes.

Description

Technisches FeldTechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung, die eine Werkzeugmaschine steuert.The present invention relates to a numerical control device that controls a machine tool.

Hintergrundbackground

Eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine ist mit Stellgliedern und angetriebenen Elementen einschließlich eines Tisches, eines Werkzeugs und ähnlichem ausgestattet, die von den Stellgliedern angetrieben werden. Die Stellglieder werden beispielhaft durch einen rotierenden Servomotor, einen linearen Servomotor und dergleichen dargestellt. Die angetriebenen Elemente arbeiten durch die Stellglieder, die in Übereinstimmung mit Befehlen gesteuert werden, die Positionen, Wege, Geschwindigkeiten, Drehmomentbefehle und dergleichen angeben, die von einer mit der Werkzeugmaschine verbundenen numerischen Steuereinrichtung ausgegeben werden. Auf diese Weise wird ein zu bearbeitendes Objekt, das ein auf dem Tisch befestigtes Werkstück ist, durch das Werkzeug bearbeitet. Die Steuerung zum Antreiben eines angetriebenen Elements, so dass die Position des Werkzeugs in Bezug auf das zu bearbeitende Objekt genau einer befohlenen Bahn folgt, die eine befohlene Bahn ist, wird als Bahnsteuerung oder Konturbewegungssteuerung bezeichnet. Die Bahnsteuerung oder Konturbewegungssteuerung wird von der numerischen Steuervorrichtung mit hoher Präzision ausgeführt. Wenn die Bahnsteuerung oder die Konturbewegungssteuerung durchgeführt wird, arbeiten Servomotoren, die mit einer von zwei oder mehr Wellen verbunden sind, wie z.B. einer Hauptwelle und Zuführwellen, die in der Werkzeugmaschine vorgesehen sind, und die Position des Werkzeugs in Bezug auf das zu bearbeitende Objekt wird entsprechend gesteuert.A numerically controlled machine tool is equipped with actuators and driven members including a table, a tool and the like that are driven by the actuators. The actuators are exemplified by a rotary servo motor, a linear servo motor and the like. The driven members operate by the actuators controlled in accordance with commands indicating positions, paths, speeds, torque commands and the like output from a numerical controller connected to the machine tool. In this way, an object to be machined, which is a workpiece fixed on the table, is machined by the tool. The control for driving a driven element so that the position of the tool with respect to the object to be machined exactly follows a commanded path, which is a commanded path, is referred to as path control or contour motion control. The path control or contour motion control is carried out by the numerical control device with high precision. When the path control or the contour motion control is performed, servomotors connected to one of two or more shafts, such as a main shaft and feed shafts, which are provided in the machine tool, and the position of the tool with respect to the object to be machined, operate controlled accordingly.

In der Werkzeugmaschine wird während eines Bearbeitungsverfahrens des zu bearbeitenden Objektes an einem Bereich des Werkzeuges, der mit dem Objekt in Kontakt steht, eine Schneidkraft erzeugt. Um die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern und die Bearbeitungsgenauigkeit des Objekts zu verbessern, ist es wichtig, die Schneidkraft konstant zu halten. Wenn das Schneidwerkzeug jedoch z.B. ein Schaftfräser oder ein Bohrer ist, befinden sich die auf der Welle des Schneidwerkzeugs vorgesehenen Schneidklingen in Drehrichtung der Welle in einem Abstand, so dass der Schneidwiderstand an einem Kontaktbereich des Werkzeugs mit dem zu bearbeitenden Objekt während eines Bearbeitungsverfahrens schwankt und die eigentliche Bearbeitung des Objekts intermittierend erfolgt. Daher ist es bei der Verwendung eines Schneidwerkzeugs, wie z.B. eines Schaftfräsers oder eines Bohrers, schwierig, die Schneidkraft konstant zu halten, und die Fluktuation der Schneidkraft führt zu einer Störung des Steuerungssystems der Servomotoren, die die Hauptwelle und die Vorschubwelle antreiben. Wenn in der Steuerung des mit der Vorschubwelle verbundenen Servomotors z.B. durch die Schwankung der Schneidkraft Vibrationen oder ähnliches verursacht werden, gerät auch eine relative Position des Werkzeugs in Bezug auf das zu bearbeitende Objekt in Schwingung, und die Bearbeitungsgenauigkeit bzw. die Bearbeitungsoberflächenqualität verschlechtert sich und zusätzlich wird der Verschleiß des Werkzeugs beschleunigt. Die Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zum Bearbeiten von Objekten, bei dem ein Frequenzband eines Steuersystems, das einen Motor steuert, so eingestellt wird, dass der Werkzeugverschleiß innerhalb eines zulässigen Frequenzbands liegt. Nach der in Patentliteratur 1 offenbarten Technik wird selbst dann, wenn durch die Schwankung eines Schneidwiderstandes während eines Bearbeitungsverfahrens Störungen im Steuersystem verursacht werden, der Werkzeugverschleiß in einem bestimmten Bereich gehalten, die Bearbeitungsqualität stabilisiert und die Bearbeitungseffizienz verbessert.In the machine tool, a cutting force is generated in a region of the tool that is in contact with the object during a machining process for the object to be machined. In order to extend the life of the tool and improve the machining accuracy of the object, it is important to keep the cutting force constant. However, if the cutting tool is, for example, an end mill or a drill, the cutting blades provided on the shaft of the cutting tool are at a distance in the direction of rotation of the shaft, so that the cutting resistance at a contact area of the tool with the object to be processed fluctuates during a processing process actual processing of the object takes place intermittently. Therefore, when a cutting tool such as an end mill or a drill is used, it is difficult to keep the cutting force constant, and the fluctuation of the cutting force leads to disturbance of the control system of the servomotors that drive the main shaft and the feed shaft. If vibrations or the like are caused in the control of the servomotor connected to the feed shaft, for example by the fluctuation of the cutting force, a relative position of the tool in relation to the object to be processed also vibrates, and the processing accuracy or the processing surface quality deteriorates and in addition tool wear is accelerated. Patent Literature 1 discloses a method of machining objects in which a frequency band of a control system that controls a motor is set so that tool wear is within an allowable frequency band. According to the technique disclosed in Patent Literature 1, even if the fluctuation of a cutting resistance during a machining process causes disturbance in the control system, tool wear is kept within a certain range, machining quality is stabilized, and machining efficiency is improved.

ZitierungCitation

Patent-LiteraturPatent literature

Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2013-250866 Patent Literature 1: Laid-Open Japanese Patent Application No. 2013-250866

ZusammenfassungSummary

Technisches ProblemTechnical problem

Das in Patentliteratur 1 offenbarte Verfahren ist jedoch insofern problematisch, als ein schmaleres Frequenzband die Verfolgbarkeit einer Werkzeugposition auf eine befohlene Bahn verringert, was sich nachteilig auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken kann.However, the method disclosed in Patent Literature 1 is problematic in that a narrower frequency band reduces the traceability of a tool position on a commanded path, which can adversely affect the machining accuracy.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände gemacht und hat zum Ziel, eine numerische Steuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Verringern der Verfolgbarkeit auf eine befohlene Bahn zu verhindern.The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a numerical control device capable of preventing the lowering of traceability to a commanded path.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die oben genannten Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine numerische Steuervorrichtung bereit, die ein mechanisches System steuert, das so konfiguriert ist, dass es die Bearbeitung eines zu bearbeitenden Objekts mit einem Werkzeug durchführt, das zum Bearbeiten des Objekts verwendet wird, wobei die numerische Steuervorrichtung aufweist: eine Servosteuereinheit zum Antreiben eines mit einem angetriebenen Element verbundenen Motors auf der Grundlage eines Positionsbefehls, so dass eine Position des angetriebenen Elements dem Positionsbefehl folgt, wobei das Objekt auf das angetriebene Element gesetzt wird; eine Schneidkraft-Ausgabeeinheit zum Messen oder Schätzen einer zwischen dem Werkzeug und dem Objekt verursachten Schneidkraft und zum Ausgeben der Schneidkraft; eine Schneidkraftvektor-Recheneinheit zum Berechnen eines Schneidkraftvektors auf der Grundlage der Position des angetriebenen Elements und der Schneidkraft; eine Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften, um dynamische Eigenschaften des mechanischen Systems in Bezug auf die Schneidkraft zu identifizieren; und eine Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik, um die Steuercharakteristik der Servosteuereinheit auf der Grundlage des Schneidkraftvektors und der dynamischen Eigenschaften des mechanischen Systems zu ändern, die von der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften identifiziert werden.In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention provides a numerical control device that controls a mechanical system configured to perform machining of an object to be machined with a tool used for machining the Object is used, the numerical control device comprising: a servo control unit for driving a motor connected to a driven element based on a position command so that a position of the driven element follows the position command, the object being set on the driven element; a cutting force output unit for measuring or estimating a cutting force caused between the tool and the object and outputting the cutting force; a cutting force vector calculating unit for calculating a cutting force vector based on the position of the driven member and the cutting force; a mechanical property identification unit for identifying dynamic properties of the mechanical system in relation to the cutting force; and a control characteristic changing unit for changing the control characteristic of the servo control unit based on the cutting force vector and the dynamic characteristics of the mechanical system identified by the mechanical characteristic identifying unit.

Vorteilhafte Auswirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Die vorliegende Erfindung hat den vorteilhaften Effekt, dass das Verringern der Verfolgbarkeit zu einer befohlenen Bahn verhindert werden kann.The present invention has an advantageous effect that the lowering of traceability to a commanded trajectory can be prevented.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 1 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 ist ein Diagramm, das Konfigurationen eines Motors und eines mechanischen Systems veranschaulicht, die in 1 dargestellt sind. 2 FIG. 13 is a diagram illustrating configurations of an engine and a mechanical system shown in FIG 1 are shown.
  • 3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Simulationsantwort-Recheneinheit veranschaulicht, die in 1 dargestellt ist. 3 FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a simulation response arithmetic unit shown in FIG 1 is shown.
  • 4 ist ein Diagramm, das eine Modifikation der in 1 dargestellten Simulationsantwort-Recheneinheit veranschaulicht. 4th Fig. 13 is a diagram showing a modification of that shown in 1 illustrated simulation response computing unit illustrated.
  • 5 ist ein erstes Diagramm zur Erläuterung von Informationen über mechanische Eigenschaften, die von einer Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften berechnet wurden (veranschaulicht in 1). 5 Fig. 13 is a first diagram for explaining information about mechanical properties calculated by a unit for identifying mechanical properties (illustrated in FIG 1 ).
  • 6 ist ein zweites Diagramm zur Erläuterung von Informationen über mechanische Eigenschaften, die von der in 1 veranschaulichten Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften berechnet wurden. 6th Fig. 13 is a second diagram for explaining information on mechanical properties obtained from the in 1 unit for identifying mechanical properties.
  • 7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise einer Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik, die in 1 veranschaulicht ist. 7th FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of a control characteristic changing unit shown in FIG 1 is illustrated.
  • 8 ist ein erstes Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels, in dem eine Positionsstörung durch Schneidkraft an einer Maschinenendposition verursacht wird (veranschaulicht in 1). 8th FIG. 13 is a first diagram showing an example in which positional disturbance is caused by cutting force at a machine end position (illustrated in FIG 1 ).
  • 9 ist ein zweites Diagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, in dem Störschwingungen durch Schneidkraft in einer Maschinenendposition verursacht werden (veranschaulicht in 1). 9 FIG. 13 is a second diagram illustrating an example in which spurious vibration is caused by cutting force in a machine end position (illustrated in FIG 1 ).
  • 10 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 10 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a second embodiment of the present invention.
  • 11 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 11 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a third embodiment of the present invention.
  • 12 ist ein Blockdiagramm eines Motors und eines mechanischen Systems, das in 2 veranschaulicht wird und durch ein Zwei-Inertial-Modell approximiert wird. 12th FIG. 3 is a block diagram of an engine and mechanical system shown in FIG 2 is illustrated and approximated by a two-inertial model.
  • 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardware-Konfiguration von numerischen Steuereinrichtungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform veranschaulicht. 13th Fig. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of numerical control devices according to the first to third embodiments.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Eine numerische Steuervorrichtung nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Beachten Sie, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise durch diese Ausführungsformen begrenzt ist.A numerical control device according to embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not necessarily limited by these embodiments.

Erste Ausführungsform. 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 ist ein Diagramm, das Konfigurationen eines Motors und eines mechanischen Systems veranschaulicht, die in 1 dargestellt sind. Eine numerische Steuervorrichtung 100-1 erzeugt einen Drehmomentbefehl 202 auf der Grundlage eines Positionsbefehls 200 und einer Maschinenendposition 201 und liefert den erzeugten Drehmomentbefehl 202 an einen Motor 7, der in einer Werkzeugmaschine 100 vorgesehen ist, um dadurch ein mechanisches System 8 anzutreiben, das ein zu steuerndes Objekt ist. Die numerische Steuervorrichtung 100-1 umfasst eine Servosteuereinheit 1, eine Schneidkraft-Ausgabeeinheit 2, eine Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3, eine Simulationsantwort-Recheneinheit 4, eine Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5, eine Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 und eine Subtraktionseinheit 9.First embodiment. 1 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a first embodiment of the present invention. 2 FIG. 13 is a diagram illustrating configurations of an engine and a mechanical system shown in FIG 1 are shown. A numerical control device 100-1 generates a torque command 202 based on a position command 200 and a machine end position 201 and provides the generated torque command 202 to an engine 7th working in a machine tool 100 is provided to thereby create a mechanical system 8th to drive which is an object to be controlled. The numerical control device 100-1 includes a servo control unit 1 , a cutting force output unit 2 , a cutting force vector arithmetic unit 3 , a simulation response arithmetic unit 4th , a unit for identifying mechanical properties 5 , a unit for changing the control characteristic 6th and a subtraction unit 9 .

Die Servosteuereinheit 1 ist mit dem Motor 7 verbunden und liefert den Drehmomentbefehl 202 an den Motor 7, um dadurch das mechanische System 8 anzutreiben, das ein zu steuerndes Objekt ist. Wie in 2 veranschaulicht, enthält der Motor 7 einen Servomotor 71 und einen Motorpositionsdetektor 72. An einem Rotor 71a des Servomotors 71 ist eine Welle 71b angebracht. Ein Drehgeber, der so konfiguriert ist, dass er eine Drehposition des Rotors 71a detektiert, wird für den Motorpositionsdetektor 72 verwendet. Das mechanische System 8 umfasst einen Tisch 81, eine Kugelgewindemutter 82, eine Kugelgewindespindel 83, eine Kupplung 84, einen Maschinen-Endpositionsdetektor 85 und einen Maschinen-Endpositionsdetektorkopf 86. Die Kugelgewindespindel 83 des mechanischen Systems 8 ist über die Kupplung 84 mit der Welle 71b des Servomotors 71 verbunden. Die Kugelgewindespindel 83 ist mit der Kugelgewindemutter 82 verbunden, und der Tisch 81, der ein angetriebenes Element ist, ist an der Kugelgewindemutter 82 befestigt. Der Tisch 81 ist in Längsrichtung der Kugelgewindespindel 83 durch einen Führungsmechanismus, der nicht veranschaulicht wird, beweglich gelagert. Der Maschinen-Endpositionsdetektor 85 und der Maschinen-Endpositionsdetektorkopf 86 dienen als Encoder zur Detektion einer Position des Tisches 81, der ein von der numerischen Steuervorrichtung 100-1 zu steuerndes Objekt ist. Der Maschinen-Endpositionsdetektor 85 ist z.B. ein Linear-Encoder und der Maschinen-Endpositionsdetektorkopf 86 ist z.B. ein Linear-Encoder-Kopf. Die in die Servosteuereinheit 1 eingegebene Maschinenendposition 201 stellt mindestens eine der Informationen dar, die die vom Motorpositionsdetektor 72 detektierte Rotationsposition des Rotors 71a und die vom Maschinen-Endpositionsdetektor 85 detektierte Position des Tisches 81 anzeigen.The servo control unit 1 is with the engine 7th connected and provides the torque command 202 to the engine 7th to thereby the mechanical system 8th to drive which is an object to be controlled. As in 2 illustrated includes the engine 7th a servo motor 71 and an engine position detector 72 . On a rotor 71a of the servomotor 71 is a wave 71b appropriate. A rotary encoder that is configured to provide a rotational position of the rotor 71a is detected for the engine position detector 72 used. The mechanical system 8th includes a table 81 , a ball screw nut 82 , a ball screw spindle 83 , a clutch 84 , a machine end position detector 85 and a machine end position detector head 86 . The ball screw spindle 83 of the mechanical system 8th is about the clutch 84 with the wave 71b of the servomotor 71 connected. The ball screw spindle 83 is with the ball screw nut 82 connected, and the table 81 , which is a driven element, is on the ball screw nut 82 attached. The table 81 is in the longitudinal direction of the ball screw spindle 83 movably supported by a guide mechanism which is not illustrated. The machine end position detector 85 and the machine end position detector head 86 serve as an encoder to detect a position of the table 81 , the one from the numerical control device 100-1 object to be controlled is. The machine end position detector 85 is for example a linear encoder and the machine end position detector head 86 is for example a linear encoder head. The ones in the servo control unit 1 entered machine end position 201 represents at least one of the pieces of information received from the engine position detector 72 detected rotational position of the rotor 71a and that from the machine end position detector 85 detected position of the table 81 Show.

Die Bewegungsstrecke des Tisches 81 wird durch den Maschinen-Endpositionsdetektor 85 gemessen, während der Drehwinkel des Rotors 71a durch den Motorpositions-Detektor 72 gemessen wird. Die Servosteuereinheit 1 hingegen wandelt den Drehwinkel des Rotors 71a in eine Länge in der Bewegungsrichtung des Tisches 81 um, indem sie den Drehwinkel mit der Steigung einer Kugelgewindespindel multipliziert, die eine Bewegungsstrecke des Tisches pro Umdrehung des Motors 7 ist, und das Ergebnis der Multiplikation durch einen Winkel 2n [rad] für eine Umdrehung des Rotors 71a dividiert. Die erste Ausführungsform soll einen Wert in der Bewegungsrichtung des Tisches 81 verwenden, der durch Umrechnung des Drehwinkels des Rotors 71a in diesen Wert erhalten wird.The range of motion of the table 81 is by the machine end position detector 85 measured while the angle of rotation of the rotor 71a by the motor position detector 72 is measured. The servo control unit 1 however, it converts the angle of rotation of the rotor 71a to a length in the direction of movement of the table 81 by multiplying the angle of rotation with the pitch of a ball screw spindle, which is a movement distance of the table per revolution of the motor 7th and the result of the multiplication by an angle 2n [rad] for one revolution of the rotor 71a divided. The first embodiment is to have a value in the direction of movement of the table 81 by converting the angle of rotation of the rotor 71a in this value is obtained.

Die Rückkopplungssteuerung, die nur die vom Motorpositionsdetektor 72 als Maschinen-Endposition 201 detektierte Positionsinformation verwendet, wird als halbgeschlossener Regelkreis bezeichnet. Eine Steuerung mit Rückkopplung, die sowohl die durch den Motorpositionsdetektor 72 detektierte Positionsinformation als auch die durch den Maschinen-Endpositionsdetektor 85 detektierte Positionsinformation als Maschinen-Endposition 201 verwendet, oder eine Steuerung mit Rückkopplung, die nur die durch den Maschinen-Endpositionsdetektor 85 detektierte Positionsinformation als dieselbe verwendet, wird als Steuerung mit vollständig geschlossenem Regelkreis bezeichnet. Sowohl der halbgeschlossene Regelkreis als auch der voll geschlossene Regelkreis kann entsprechend der ersten Ausführungsform auf die numerische Steuervorrichtung 100-1 angewendet werden. Im Folgenden wird ein Beispiel für eine Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung 100-1 beschrieben, bei der die Steuerung mit vollständig geschlossenem Regelkreis angewendet wird. Darüber hinaus wird die in der Steuerung verwendete Positionsinformation im Folgenden als Maschinenendposition bezeichnet. Beachten Sie, dass die Konfiguration des mechanischen Systems 8 ein Beispiel ist, dass die Konfiguration des mechanischen Systems 8 nicht auf das in 2 veranschaulichte Beispiel beschränkt ist und dass die numerische Steuereinrichtung 100-1 eine Vielzahl von mechanischen Systemen steuern kann.The feedback control that only comes from the motor position detector 72 as machine end position 201 uses detected position information is referred to as a semi-closed control loop. A control with feedback that is provided by both the motor position detector 72 detected position information as well as that by the machine end position detector 85 detected position information as machine end position 201 used, or a control with feedback that is only provided by the machine end position detector 85 using detected position information as the same is referred to as fully closed loop control. Both the semi-closed loop and the fully closed loop can be applied to the numerical control device according to the first embodiment 100-1 be applied. The following is an example of a configuration of the numerical control device 100-1 where the fully closed loop control is used. In addition, the position information used in the control is referred to below as the machine end position. Note that the configuration of the mechanical system 8th an example is that of the configuration of the mechanical system 8th not on the in 2 illustrated example is limited and that the numerical control device 100-1 can control a variety of mechanical systems.

Der Positionsbefehl 200 und die Maschinenendposition 201 werden in die in 1 veranschaulichte Servosteuereinheit 1 eingegeben. Die Servosteuereinheit 1 erzeugt einen Drehmomentbefehl 202, der bewirkt, dass die Maschinenendposition 201 dem Positionsbefehl 200 folgt. Die Servosteuereinheit 1 erhält eine Positionsabweichung, die z.B. eine Differenz zwischen dem Positionsbefehl 200 und der Maschinenendposition 201 ist, und führt ein Lagesteuerungsverfahren wie z.B. eine Proportionalsteuerung der Positionsabweichung durch, um einen Geschwindigkeitsbefehl zu berechnen. Die Servosteuereinheit 1 berechnet ferner den Drehmomentbefehl 202, indem sie ein Geschwindigkeitssteuerungsverfahren wie z.B. eine Proportional-Integral-Steuerung z.B. auf den Geschwindigkeitsbefehl durchführt, und gibt den Drehmomentbefehl 202 aus.The position command 200 and the machine end position 201 are in the in 1 illustrated servo control unit 1 entered. The servo control unit 1 generates a torque command 202 which causes the machine end position 201 the position command 200 follows. The servo control unit 1 receives a position deviation, which is, for example, a difference between the position command 200 and the machine end position 201 and performs an attitude control process such as proportional control of positional deviation to calculate a speed command. The servo control unit 1 also computes the torque command 202 by performing a speed control method such as proportional-integral control, for example, on the speed command, and giving the torque command 202 out.

Während eines Bearbeitungsvorgangs eines auf dem Tisch 81 eingestellten Werkobjekts, dem zu bearbeitenden Objekt 90, misst beispielsweise die in 1 veranschaulichte Schneidkraft-Ausgabeeinheit 2 eine Schneidkraft, die an einem Kontaktbereich eines Werkzeugs 101 mit dem zu bearbeitenden Objekt 90 verursacht wird, und gibt eine Schneidkraft 203 aus, d.h. eine Information, die die gemessene Schneidkraft angibt.One on the table while editing 81 set work object, the object to be processed 90 , for example, measures the in 1 illustrated cutting force output unit 2 a cutting force applied to a contact area of a tool 101 with the object to be edited 90 and gives a cutting force 203 off, ie information that indicates the measured cutting force.

Für die Messung der Schneidkraft 203 wird beispielsweise eine Kraftmessdose, ein Dynamometer oder ähnliches verwendet. Eine Kraftmessdose, ein Dynamometer o.ä. sind Messgeräte, die die Schneidkraft 203 direkt messen können. Beachten Sie, dass die Schneidkraft 203 auch aus einem Motorstrom abgeschätzt werden kann, und dass eine Technik namens Störungsbeobachter verwendet wird, um die Schneidkraft 203 aus dem Motorstrom abzuschätzen. Alternativ können Mittel zur indirekten Messung der Schneidkraft 203 für die Schneidkraft-Ausgabeeinheit 2 anstelle von Mitteln zur direkten Messung der Schneidkraft 203 verwendet werden.For measuring the cutting force 203 For example, a load cell, a dynamometer or the like is used. A Load cell, dynamometer, etc. are measuring devices that measure the cutting force 203 can measure directly. Note that the cutting force 203 Can also be estimated from a motor current, and that a technique called a disturbance observer is used to measure the cutting force 203 can be estimated from the motor current. Alternatively, means for indirect measurement of the cutting force 203 for the cutting force output unit 2 instead of means for directly measuring the cutting force 203 be used.

Die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 berechnet z.B. drei Schneidkraftvektoren auf der Grundlage der gemessenen Schneidkraft 203 und der Maschinenendposition 201. Ein erster Schneidkraftvektor der drei Schneidkraftvektoren ist ein Vektor in Bezug auf eine Richtung parallel zu einer Antriebsachse, wie z.B. eine X-Achse, eine Y-Achse oder eine Z-Achse einer Maschine. Im Folgenden wird der erste Schneidkraftvektor als ein Schneidkraftvektor in Richtung der Maschinenachse bezeichnet. Ein zweiter Schneidkraftvektor der drei Schneidkraftvektoren ist ein Schneidkraftvektor parallel zu einer Vorschubrichtung des Werkzeugs 101. Im Folgenden wird der zweite Schneidkraftvektor als Schneidkraftvektor in Werkzeugvorschubrichtung bezeichnet. Ein dritter Schneidkraftvektor der drei Schneidkraftvektoren ist ein Schneidkraftvektor in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkzeugs 101. Danach wird der dritte Schneidkraftvektor als Schneidkraftvektor in senkrechter Richtung bezeichnet.The cutting force vector arithmetic unit 3 For example, calculates three cutting force vectors based on the measured cutting force 203 and the machine end position 201 . A first cutting force vector of the three cutting force vectors is a vector with respect to a direction parallel to a drive axis, such as an X-axis, a Y-axis or a Z-axis of a machine. In the following, the first cutting force vector is referred to as a cutting force vector in the direction of the machine axis. A second cutting force vector of the three cutting force vectors is a cutting force vector parallel to a feed direction of the tool 101 . In the following, the second cutting force vector is referred to as the cutting force vector in the tool feed direction. A third cutting force vector of the three cutting force vectors is a cutting force vector in a direction perpendicular to the feed direction of the tool 101 . Thereafter, the third cutting force vector is referred to as the cutting force vector in the vertical direction.

Hier wird ein Beispiel für einen Fall erläutert, in dem ein Dynamometer zur Messung der Schneidkraft verwendet wird. In dem Fall, in dem die Schneidkraft mit einem Dynamometer gemessen wird, wird im Allgemeinen die Ausrichtung des an einer Maschine montierten Dynamometers so eingestellt, dass Schneidkräfte in Richtungen gemessen werden, die jeweils parallel zu einzelnen Antriebsachsen der Maschine verlaufen, z.B. einer X-Achse, einer Y-Achse und einer Z-Achse der Maschine. Daher enthalten die Ausgaben des Dynamometers Komponenten der Schneidkraftvektoren in Richtung der Maschinenachse. Beachten Sie, dass Dynamometer nicht auf solche beschränkt sind, die in der Lage sind, Schneidkraftvektoren in Richtung der Maschinenachse zu messen, die den Richtungen von drei Achsen entsprechen, und dass einige Dynamometer in der Lage sind, nur einen Schneidkraftvektor in Richtung der Maschinenachse zu messen, der einer Richtung einer Achse unter der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse entspricht. Eine Schneidkraft in einer bestimmten Richtung, für die die Messung nicht durchgeführt wird, gilt als 0. Bei einer gesteuerten Werkzeugmaschine mit fünf Achsen und fünf Drehachsen können die Richtungen, in denen Dynamometer montiert sind, in Abhängigkeit von den Ausrichtungen der Drehachsen geändert werden, und in diesem Fall werden die Winkel der Drehachsen für die Berechnung der Schneidkraftvektoren in Richtung der Maschinenachse verwendet.Here will be explained an example of a case where a dynamometer is used to measure the cutting force. In the case where the cutting force is measured with a dynamometer, the alignment of the dynamometer mounted on a machine is generally adjusted so that cutting forces are measured in directions that are parallel to individual drive axes of the machine, e.g. an X-axis , a Y-axis and a Z-axis of the machine. Therefore, the outputs of the dynamometer contain components of the cutting force vectors in the direction of the machine axis. Note that dynamometers are not limited to those capable of measuring cutting force vectors in the direction of the machine axis that correspond to the directions of three axes, and that some dynamometers are capable of only measuring one cutting force vector in the direction of the machine axis which corresponds to a direction of an axis among the X-axis, the Y-axis and the Z-axis. A cutting force in a certain direction for which the measurement is not performed is considered 0. In a controlled machine tool having five axes and five axes of rotation, the directions in which dynamometers are mounted can be changed depending on the orientations of the axes of rotation, and in this case the angles of the axes of rotation are used to calculate the cutting force vectors in the direction of the machine axis.

Die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 kann die Bewegungsgeschwindigkeiten der Wellen einer Vielzahl von Werkzeugen 101 durch Differenzierung der Maschinenendposition 201 berechnen. In einem Fall, in dem die Werkzeugmaschine 100 beispielsweise drei Werkzeuge 101 enthält, berechnet die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 den Bewegungsgeschwindigkeitsvektor v mit Komponenten der Bewegungsgeschwindigkeiten der Wellen der drei Werkzeuge 101. Darüber hinaus berechnet die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 einen Schneidkraftvektor Ft für die Werkzeugvorschubrichtung durch Ausdruck (1) und Ausdruck (2). „u“ stellt einen Einheitsvektor dar. „v“ steht für einen Bewegungsgeschwindigkeitsvektor. „F“ steht für einen Schneidkraftvektor in Richtung der Maschinenachse. " " stellt ein inneres Produkt dar. Darüber hinaus berechnet die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 durch Ausdruck (1) und Ausdruck (3) einen Schneidkraftvektor Fn in senkrechter Richtung. u = v / | v |

Figure DE112018007736T5_0001
Ft = ( Fu )
Figure DE112018007736T5_0002
Fn = F Ft
Figure DE112018007736T5_0003
The cutting force vector arithmetic unit 3 can adjust the speed of movement of the shafts of a variety of tools 101 by differentiating the machine end position 201 to calculate. In a case where the machine tool 100 for example three tools 101 contains, calculates the cutting force vector arithmetic unit 3 the movement speed vector v with components of the movement speeds of the shafts of the three tools 101 . In addition, the cutting force vector arithmetic unit calculates 3 a cutting force vector Ft for the tool feed direction by Expression (1) and Expression (2). “U” represents a unit vector. “V” stands for a movement speed vector. "F" stands for a cutting force vector in the direction of the machine axis. "" represents an inner product. In addition, the cutting force vector arithmetic unit calculates 3 by Expression (1) and Expression (3), a cutting force vector Fn in the perpendicular direction. u = v / | v |
Figure DE112018007736T5_0001
Ft = ( Fu )
Figure DE112018007736T5_0002
Fn = F. - Ft
Figure DE112018007736T5_0003

Alternativ kann die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 so konfiguriert werden, dass sie den Schneidkraftvektor in Werkzeugvorschubrichtung und den Schneidkraftvektor in senkrechter Richtung unter Verwendung von Geschwindigkeits-Rückkopplungsinformationen, die für die Geschwindigkeitssteuerung verwendet werden, anstelle der Bewegungsgeschwindigkeiten berechnet, die durch Differenzierung der Maschinenendposition 201 erhalten werden. Darüber hinaus berechnet die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 die Größe des Schneidkraftvektors F in Richtung der Maschinenachse und verwendet die berechnete Größe des Schneidkraftvektors F in Richtung der Maschinenachse als Größe der Schneidkraft.Alternatively, the cutting force vector arithmetic unit 3 can be configured to calculate the cutting force vector in the tool advance direction and the cutting force vector in the perpendicular direction using speed feedback information used for speed control instead of the moving speeds obtained by differentiating the machine end position 201 can be obtained. In addition, the cutting force vector arithmetic unit calculates 3 the size of the cutting force vector F in the direction of the machine axis and uses the calculated size of the cutting force vector F in the direction of the machine axis as the size of the cutting force.

Die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 enthält ferner Daten, die Komponenten der Schneidkraftvektoren in Maschinenachsenrichtung angeben, die zwei oder mehr Achsen entsprechen und vom aktuellen Zeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt berechnet werden, der um eine vorbestimmte Zeitspanne vom aktuellen Zeitpunkt zurückliegt, und berechnet ein Leistungsspektrum der Schneidkraft für jede Frequenz unter Verwendung der gehaltenen Daten. Beachten Sie, dass ein Leistungsspektrum für die Frequenz durch Ausführen einer Fourier-Transformation berechnet werden kann.The cutting force vector arithmetic unit 3 further includes data indicating components of the cutting force vectors in the machine-axis direction corresponding to two or more axes and calculated from the current point of time to a point of time that is a predetermined time ago from the current point of time and calculates a power spectrum of the cutting force for each frequency using of the data held. Note that a power spectrum for frequency can be calculated by performing a Fourier transform.

Die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 gibt jeden Schneidkraftvektor, die Größe der Schneidkraft und ein Leistungsspektrum jeder Komponente der Maschinenachsenrichtung Schneidkraftvektoren als Schneidkraftvektorinformation 204 an die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 aus.The cutting force vector arithmetic unit 3 gives each cutting force vector, the magnitude of the cutting force, and a power spectrum of each component of the machine axis direction as cutting force vector information 204 to the unit for changing the control characteristic 6th out.

3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der in 1 veranschaulichenden Simulationsantwort-Recheneinheit darstellt. Die Simulationsantwort-Recheneinheit 4 simuliert eine Antwort der Maschinenendposition 201 auf der Grundlage des Positionsbefehls 200, berechnet eine Modellposition 205, die das Ergebnis der Berechnung einer idealen Position ist, der die Maschinenendposition 201 folgen soll, und gibt die Modellposition 205 aus. Die Simulationsantwort-Recheneinheit 4 umfasst eine Einheit zur Simulation der Positionssteuerung 41 und eine Integrations-Recheneinheit 42. Die Einheit zur Simulation der Positionssteuerung 41 führt bei einer Differenz zwischen dem Positionsbefehl 200 und einer Ausgabe der Integrations-Recheneinheit 42 das gleiche Verfahren aus wie das von der Servosteuereinheit 1 durchgeführte Positionssteuerungsverfahren. Die Integrations-Recheneinheit 42 erhält den Wert der Maschinenendposition 201 durch Integration eines Ergebnisses des von der Einheit zur Simulation der Positionssteuerung 41 durchgeführten Verfahrens und gibt den Wert als Modellposition 205 aus. 3 Fig. 13 is a diagram showing a configuration of the in 1 represents an illustrative simulation response computing unit. The simulation response arithmetic unit 4th simulates a response from the machine end position 201 based on the position command 200 , calculates a model position 205 which is the result of calculating an ideal position, which is the machine end position 201 should follow and gives the model position 205 out. The simulation response arithmetic unit 4th includes a unit for simulating the position control 41 and an integration arithmetic unit 42 . The unit for simulating the position control 41 leads to a difference between the position command 200 and an output of the integration computing unit 42 perform the same procedure as that of the servo control unit 1 performed position control procedures. The integration computing unit 42 receives the value of the machine end position 201 by integrating a result of the position control simulation unit 41 performed procedure and returns the value as a model position 205 out.

4 ist ein Diagramm, das eine Modifikation der Simulationsantwort-Recheneinheit veranschaulicht, die in 1 dargestellt ist. Eine in 4 dargestellte Simulationsantwort-Recheneinheit 4A enthält eine Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43, einen Integrationsrechner 44 und eine Proportionalitätskonstanten-Recheneinheit 45 zusätzlich zu der Einheit zur Simulation der Positionssteuerung 41 und der in 3 veranschaulichten Integrations-Recheneinheit 42. Die Simulationsantwort-Recheneinheit 4A berechnet zusätzlich zu der Modellposition 205 eine Modellgeschwindigkeit 208, die einen Wert der idealen Geschwindigkeit des mechanischen Systems 8 angibt, und ein Modelldrehmoment 209, d.h. Informationen, die eine ideale Ausgabe des Motordrehmoments angeben. Die Proportionalitätskonstante-Recheneinheit 45 berechnet das Modelldrehmoment 209, indem sie eine Konstante für die Drehmomentumwandlung zur Modellgeschwindigkeit 208 addiert. Kpp, Kvp, Kvi, Kt und J stellen jeweils eine Proportionalitätskonstante dar. s ist ein Laplace-Operator, der die Abweichung darstellt. 1/s steht für die Integration. Die Einheit zur Simulation der Positionssteuerung 41 führt eine typische Proportionalsteuerung durch. Die Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 führt eine typische Proportional-Integral-Steuerung aus. Der Ausgang der Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 liegt in einer Beschleunigungsdimension. Der Ausgang der Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 wird in den Integrationsrechner 44 eingegeben und in zwei Stufen durch den Integrationsrechner 44 und die Integrations-Recheneinheit 42 integriert. Auf diese Weise wird die Maschinenendposition simuliert. Das Ausgangssignal der Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 wird ebenfalls in die Proportionalitätskonstante-Recheneinheit 45 eingegeben. Die Proportionalitätskonstante-Recheneinheit 45 wandelt die Ausgabe der Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 in Drehmoment um, indem sie die Ausgabe der Geschwindigkeitssteuerungs-Simulationseinheit 43 mit der Proportionalitätskonstante Kt multipliziert. 4th FIG. 13 is a diagram illustrating a modification of the simulation response arithmetic unit shown in FIG 1 is shown. One in 4th illustrated simulation response arithmetic unit 4A includes a speed control simulation unit 43 , an integration computer 44 and a proportionality constant arithmetic unit 45 in addition to the unit for simulating the position control 41 and the in 3 illustrated integration computing unit 42 . The simulation response arithmetic unit 4A calculated in addition to the model position 205 a model speed 208 having a value of the ideal speed of the mechanical system 8th indicates, and a model torque 209 that is, information indicating an ideal output of engine torque. The proportionality constant arithmetic unit 45 calculates the model torque 209 by taking a constant for the torque conversion to the model speed 208 added. Kpp, Kvp, Kvi, Kt and J each represent a constant of proportionality. S is a Laplace operator that represents the deviation. 1 / s stands for integration. The unit for simulating the position control 41 performs a typical proportional control. The speed control simulation unit 43 performs a typical proportional-integral control. The output of the speed control simulation unit 43 lies in an acceleration dimension. The output of the speed control simulation unit 43 is in the integration computer 44 entered and in two stages by the integration computer 44 and the integration arithmetic unit 42 integrated. The machine end position is simulated in this way. The output of the speed control simulation unit 43 is also used in the proportionality constant arithmetic unit 45 entered. The proportionality constant arithmetic unit 45 converts the output of the speed control simulation unit 43 into torque by getting the output of the speed control simulation unit 43 multiplied by the proportionality constant Kt.

Die Subtraktionseinheit 9 berechnet eine Positionsstörung 206, die durch eine Störung der Steuerung der Schneidkraft und dergleichen verursacht wird, indem sie die von der Simulationsantwort-Recheneinheit 4 berechnete Modellposition 205 von der Maschinenendposition 201 subtrahiert.The subtraction unit 9 calculates a positional disturbance 206 caused by a disturbance in the control of the cutting force and the like by the information provided by the simulation response arithmetic unit 4th calculated model position 205 from the machine end position 201 subtracted.

Die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 identifiziert die mechanischen Eigenschaften der Werkzeugmaschine 100 in Bezug auf die Schneidkraft 203 unter Verwendung der Positionsstörung 206 und der Schneidkraft 203. In der ersten Ausführungsform wird ein Beispiel für die Identifizierung einer Übertragungsfunktion von der Schneidkraft 203 bis zur Positionsstörung 206 in der Steuerung als mechanische Charakteristik in Bezug auf die Schneidkraft 203 erläutert. Alternativ kann die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 so konfiguriert werden, dass sie anstelle der Positionsstörung 206 eine Geschwindigkeitsstörung, eine Drehmomentstörung und/oder Ähnliches berechnet, wobei die Modellgeschwindigkeit 208, das Modelldrehmoment 209 und/oder Ähnliches verwendet wird, die von der in 4 veranschaulichten Simulationsantwort-Recheneinheit 4A berechnet werden, und eine Übertragungsfunktion von der Schneidkraft 203 bis zur Geschwindigkeitsstörung oder eine Übertragungsfunktion von der Schneidkraft 203 bis zur Drehmomentstörung identifiziert wird.The unit for identifying mechanical properties 5 identifies the mechanical properties of the machine tool 100 in terms of cutting force 203 using position error 206 and the cutting force 203 . In the first embodiment, an example of the identification of a transfer function from the cutting force is given 203 until the position disturbance 206 in the control as a mechanical characteristic in relation to the cutting force 203 explained. Alternatively, the unit can be used to identify mechanical properties 5 be configured to instead of the positional disturbance 206 a speed disturbance, a torque disturbance and / or the like is calculated, the model speed 208 , the model torque 209 and / or the like is used that is supported by the in 4th illustrated simulation response arithmetic unit 4A and a transfer function of the cutting force 203 up to speed disturbance or a transfer function of the cutting force 203 until the torque failure is identified.

Die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 berechnet eine Frequenzübertragungsfunktion, indem sie eine numerische Verarbeitung wie die Fourier-Transformation auf die Schneidkraft 203 und die Positionsstörung 206 durchführt. Die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 gibt die berechnete Frequenzübertragungsfunktion als Information über mechanische Eigenschaften 207 an die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 aus. 5 ist ein erstes Diagramm zur Erläuterung der Informationen über mechanische Eigenschaften, die von der in 1 veranschaulichten Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften berechnet werden. Die horizontale Achse von 5 stellt die logarithmische Frequenz und die vertikale Achse von 5 die in Dezibel ausgedrückte Verstärkung dar. In 5 wird die Frequenzübertragungsfunktion in einem Verstärkungsdiagramm veranschaulicht. Im Verstärkungsdiagramm erscheint ein Resonanzpunkt als eine positive Spitze und ein Antiresonanzpunkt als eine negative Spitze. 6 ist ein zweites Diagramm zur Erläuterung der Informationen über mechanische Eigenschaften, die von der in 1 veranschaulichten Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften berechnet wurden. Die horizontale Achse von 6 stellt die logarithmische Frequenz und die vertikale Achse von 6 die Phase dar. In 6 wird die Frequenzübertragungsfunktion in einem Phasendiagramm veranschaulicht. Alternativ kann die Frequenzübertragungsfunktion auch in einem Coquad-Diagramm veranschaulicht werden, wobei die horizontale Achse die logarithmische Frequenz und die vertikale Achse einen Realteil und einen Imaginärteil darstellt, die sich aus der Fourier-Transformation ergeben.The unit for identifying mechanical properties 5 calculates a frequency transfer function by applying numerical processing such as Fourier transform to the cutting force 203 and the positional disturbance 206 performs. The unit for identifying mechanical properties 5 gives the calculated frequency transfer function as information about mechanical properties 207 to the unit for changing the control characteristic 6th out. 5 Fig. 13 is a first diagram for explaining the information on mechanical properties obtained from the in 1 illustrated unit for identifying mechanical properties can be calculated. The horizontal axis of 5 represents the logarithmic frequency and the vertical axis of 5 in the Gain expressed in decibels. In 5 the frequency transfer function is illustrated in a gain diagram. In the gain diagram, a resonance point appears as a positive peak and an anti-resonance point appears as a negative peak. 6th Fig. 13 is a second diagram for explaining the information on mechanical properties obtained from the in 1 unit for identifying mechanical properties. The horizontal axis of 6th represents the logarithmic frequency and the vertical axis of 6th the phase. In 6th the frequency transfer function is illustrated in a phase diagram. Alternatively, the frequency transfer function can also be illustrated in a Coquad diagram, the horizontal axis representing the logarithmic frequency and the vertical axis representing a real part and an imaginary part that result from the Fourier transformation.

Als Störung im Steuersystem gibt es außer der Störung durch Schneidkraftschwankung auch eine Störung durch Reibung, und die Positionsstörung 206 wird ebenfalls durch Reibung verursacht. Ein typisches Beispiel ist eine Quadrantenprojektion, die verursacht wird, wenn die Bewegungsrichtung einer Vorschubwelle an einer Quadrantenschaltposition eines Bogens umgekehrt wird. Die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 muss den Einfluss der Reibung entfernen, um die mechanischen Eigenschaften in Bezug auf die Schneidkraft zu identifizieren. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die mechanischen Eigenschaften in Bezug auf die Schneidkraft zu identifizieren, außer in dem Fall, dass der Einfluss der Reibung, die verursacht wird, wenn die Bewegungsrichtung der Vorschubwelle umgekehrt wird, oder der Einfluss der Reibung, die verursacht wird, wenn sich die Vorschubwelle aus einem gestoppten Zustand zu bewegen beginnt, signifikant groß ist.As the disturbance in the control system, besides the disturbance by the fluctuation of the cutting force, there is also a disturbance by the friction and the positional disturbance 206 is also caused by friction. A typical example is quadrant projection caused when the direction of movement of a feed shaft is reversed at a quadrant switching position of a sheet. The unit for identifying mechanical properties 5 must remove the influence of friction to identify the mechanical properties related to the cutting force. For this reason, it is desirable to identify the mechanical properties related to the cutting force, except in the case that the influence of the friction caused when the direction of movement of the feed shaft is reversed or the influence of the friction that is caused when the feed shaft starts moving from a stopped state is significantly large.

Die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 ändert die Frequenzcharakteristik der Servosteuereinheit 1 auf der Grundlage der von der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 berechneten Schneidkraftvektorinformation 204 und der von der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 identifizierten Information über mechanische Eigenschaften 207. Bei der Bahnsteuerung, die auf zwei oder mehr Achsen in der Werkzeugmaschine 100 durchgeführt wird, verursacht ein Unterschied im Sollwertansprechverhalten zwischen den zu steuernden Wellen einen Bahnfehler in Bezug auf eine befohlene Bahn. In der ersten Ausführungsform wird für die Servosteuereinheit 1 eine Zwei-Grad-Freiheitsgradsteuerung verwendet, damit ein solcher Bahnfehler nicht auftritt. Bei der Zwei-Grad-Freiheitsgradsteuerung handelt es sich um ein Steuerverfahren, bei dem zwei unabhängige Kompensatoren zur Sollwertnachführung und Störungsreduzierung eingesetzt werden. Da auch dann kein Bahnfehler auftritt, wenn die Frequenzgänge von Kompensatoren zur Störgrößenreduzierung je nach zu steuernder Welle unterschiedlich sind, erreicht die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Störgrößenreduzierung durch Änderung der Frequenzgänge von Störantwortkompensatoren, die Kompensatoren zur Störgrößenreduzierung sind. Der Störantwortkompensator wird typischerweise durch einen P-Regler (Proportionalregler), einen PI-Regler (Proportional-Integral-Regler) oder ähnliches geFIG.et. Wie in diesem Punkt ermöglicht der Einsatz der Zwei-Grad-Freiheitsgradsteuerung in der Servosteuereinheit 1 eine Reduzierung der durch die Schneidkraft verursachten Störungen, ohne dass ein Bahnfehler entsteht.The unit for changing the control characteristic 6th changes the frequency characteristics of the servo control unit 1 based on the from the cutting force vector arithmetic unit 3 calculated cutting force vector information 204 and that of the unit for identifying mechanical properties 5 identified information about mechanical properties 207 . In the case of path control, which takes place on two or more axes in the machine tool 100 is performed, a difference in set point response between the shafts being controlled causes a path error with respect to a commanded path. In the first embodiment, for the servo control unit 1 uses a two-degree degree of freedom control so that such a path error does not occur. The two-degree degree of freedom control is a control method in which two independent compensators are used for setpoint tracking and interference reduction. Since no path error occurs even if the frequency responses of compensators to reduce disturbance variables are different depending on the shaft to be controlled, the unit achieves to change the control characteristic 6th the reduction of disturbance variables by changing the frequency responses of disturbance response compensators, which are compensators for disturbance variable reduction. The interference response compensator is typically shown by a P controller (proportional controller), a PI controller (proportional-integral controller) or the like. As in this point, it enables the use of the two-degree degree of freedom control in the servo control unit 1 a reduction of the disturbances caused by the cutting force without causing a path error.

Wenn eine Spitze in der Frequenzübertragungsfunktion vorhanden ist, die durch die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 identifiziert wird, und die Spitze ein Resonanzpunkt ist, können durch die Schneidkraft verursachte Schwingungen in einem Bereich auftreten, der in der Maschinenendposition beobachtet werden kann. Im Falle einer Steuerung mit vollständig geschlossenem Regelkreis treten Vibrationen im Motor 7 und dem in 2 veranschaulichten mechanischen System 8 auf; und im Falle einer Steuerung mit halbgeschlossenem Regelkreis treten Vibrationen im Motor 7 auf. In diesen Fällen kann die Störung reduziert werden, indem die Ansprechempfindlichkeit des Störantwortkompensators am Resonanzpunkt erhöht wird, d.h. indem die Regelverstärkung des Störantwortkompensators am Resonanzpunkt erhöht wird.When there is a spike in the frequency transfer function indicated by the mechanical property identification unit 5 is identified, and the tip is a resonance point, vibration caused by the cutting force may occur in an area that can be observed in the machine end position. In the case of a fully closed loop control, vibrations occur in the motor 7th and the in 2 illustrated mechanical system 8th on; and in the case of a semi-closed loop control, vibrations occur in the motor 7th on. In these cases, the disturbance can be reduced by increasing the responsiveness of the disturbance response compensator at the resonance point, that is to say by increasing the control gain of the disturbance response compensator at the resonance point.

Wenn dagegen eine Spitze der Frequenzübertragungsfunktion ein Antiresonanzpunkt ist, können durch die Schneidkraft verursachte Vibrationen in einem Bereich auftreten, der an der Maschinenendposition nicht beobachtet werden kann. Zum Beispiel kann das zu bearbeitende Objekt 90, das auf den Tisch 81 gelegt wird, das Werkzeug 101 und ähnliches vibrieren. In diesem Fall kann die durch die Schneidkraft verursachte Störung reduziert werden, indem die Ansprechempfindlichkeit des Störantwortkompensators am Antiresonanzpunkt verringert wird, d.h. indem die Regelverstärkung des Störantwortkompensators am Antiresonanzpunkt verringert wird.On the other hand, when a peak of the frequency transfer function is an anti-resonance point, vibrations caused by the cutting force may occur in an area that cannot be observed at the machine end position. For example, the object to be edited can 90 that on the table 81 is placed, the tool 101 and the like vibrate. In this case, the disturbance caused by the cutting force can be reduced by reducing the responsiveness of the spurious response compensator at the anti-resonance point, that is, by decreasing the control gain of the spurious response compensator at the anti-resonance point.

Als nächstes wird die Funktionsweise der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 erläutert. 7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Funktion der in 1 veranschaulichten Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik. Zunächst sucht die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 in der von der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 berechneten Frequenzübertragungsfunktion (Schritt S1) nach einer Spitze innerhalb eines Frequenzbereichs von 1/2 der Datenabtastfrequenz. Wenn die Abtastperiode z.B. 1 kHz entspricht, ist der Bereich für die Spitzenwertsuche ein Bereich bis zu einer Frequenz von 1/2 von 1 kHz, d.h. 0 bis 500 Hz. Da Aliasing im Bereich von 500 Hz bis 1 kHz auftritt, führt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Spitzenwertsuche nicht durch.Next, the operation of the control characteristic changing unit will be discussed 6th explained. 7th FIG. 13 is a flow chart for explaining the function of the 1 illustrated unit for changing the control characteristic. First, the unit seeks to change the control characteristic 6th in that of the unit for identifying mechanical properties 5 calculated frequency transfer function (step S1) for a peak within a Frequency range of 1/2 the data sampling frequency. For example, if the sampling period corresponds to 1 kHz, the range for the peak value search is a range up to a frequency of 1/2 of 1 kHz, ie 0 to 500 Hz. Since aliasing occurs in the range from 500 Hz to 1 kHz, the unit leads to Change the control characteristics 6th does not perform the peak search.

Die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 bestimmt, ob in der Frequenzübertragungsfunktion (Schritt S2) ein Antiresonanzpunkt oder ein Resonanzpunkt vorhanden ist oder nicht. Beispielsweise wird das Vorhandensein eines Antiresonanz- oder Resonanzpunktes auf der Grundlage bestimmt, ob ein erster Spitzenpunkt vorhanden ist, an dem sich der Verstärkungswert von Abnahme zu Zunahme bewegt, oder ob ein zweiter Spitzenpunkt vorhanden ist, an dem sich der Verstärkungswert von Zunahme zu Abnahme bewegt.The unit for changing the control characteristic 6th determines whether or not there is an anti-resonance point or a resonance point in the frequency transfer function (step S2). For example, the presence of an anti-resonance or resonance point is determined based on whether there is a first peak point where the gain value moves from decrease to increase or whether there is a second peak point where the gain value moves from increase to decrease .

Wenn in der Frequenzübertragungsfunktion (Schritt S2, Nein) kein Antiresonanz- oder Resonanzpunkt vorhanden ist, wiederholt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Vorgänge der Schritte S1 und S2.If there is no antiresonance or resonance point in the frequency transfer function (step S2, No), the control characteristic changing unit repeats 6th the processes of steps S1 and S2.

Wenn ein Antiresonanzpunkt oder ein Resonanzpunkt in der Frequenzübertragungsfunktion vorhanden ist (Schritt S2, Ja), bestimmt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6, ob die Spitze der Frequenzübertragungsfunktion ein Resonanzpunkt oder ein Antiresonanzpunkt ist (Schritt S3). Wenn z.B. der erste Scheitelpunkt vorhanden ist, an dem sich der Verstärkungswert von der Abnahme zur Zunahme bewegt, bestimmt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6, dass ein Antiresonanzpunkt in der Frequenzübertragungsfunktion vorhanden ist. Wenn der zweite Scheitelpunkt, an dem der Verstärkungswert von Anstieg zu Abfall übergeht, vorhanden ist, stellt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 fest, dass ein Resonanzpunkt in der Frequenzübertragungsfunktion vorhanden ist. Beachten Sie, dass, wenn während der Abtastung mehr als ein erster Spitzenpunkt vorhanden ist, die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die ersten Spitzenpunkte speichert und den kleinsten der gespeicherten ersten Spitzenpunkte als Antiresonanzpunkt bestimmt. Wenn während der Abtastung mehr als ein zweiter Spitzenpunkt vorhanden ist, speichert die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik die zweiten Spitzenpunkte und bestimmt den größten der gespeicherten zweiten Spitzenpunkte als Resonanzpunkt.If there is an anti-resonance point or a resonance point in the frequency transfer function (step S2, Yes), the control characteristic changing unit determines 6th whether the peak of the frequency transfer function is a resonance point or an anti-resonance point (step S3). For example, when there is the first vertex at which the gain value moves from decreasing to increasing, the unit for changing the control characteristic determines 6th that there is an anti-resonance point in the frequency transfer function. When the second vertex, at which the gain value changes from rise to fall, is present, the unit for changing the control characteristic provides 6th determines that there is a resonance point in the frequency transfer function. Note that if there is more than a first peak point during the scan, the unit for changing the control characteristic 6th stores the first peak points and determines the smallest of the stored first peak points as the anti-resonance point. If more than one second peak point is present during the scanning, the unit for changing the control characteristic stores the second peak points and determines the largest of the stored second peak points as the resonance point.

Wenn eine Spitze in der Frequenzübertragungsfunktion ein Resonanzpunkt ist (Schritt S3, Ja), bestimmt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6, ob das von der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 berechnete Leistungsspektrum der Schneidkraft bei der Spitzenfrequenz gleich oder größer als ein Schwellenwert oder kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S4).When a peak in the frequency transfer function is a resonance point (step S3, Yes), the control characteristic changing unit determines 6th whether that from the cutting force vector arithmetic unit 3 The calculated power spectrum of the cutting force at the peak frequency is equal to or greater than a threshold value or less than the threshold value (step S4).

Wenn das Leistungsspektrum der Schneidkraft kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S4, Nein), führt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 einen Vorgang aus Schritt S8 aus. Wenn das Leistungsspektrum der Schneidkraft gleich oder größer als der Schwellwert ist (Schritt S4, Ja), erhöht die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Regelverstärkung des Störantwortkompensators der Servosteuereinheit 1 bei der Spitzenfrequenz (Schritt S6).If the power spectrum of the cutting force is smaller than the threshold value (step S4, No), the unit changes the control characteristic 6th an operation from step S8. If the power spectrum of the cutting force is equal to or greater than the threshold value (step S4, Yes), the unit for changing the control characteristic increases 6th the control gain of the spurious response compensator of the servo control unit 1 at the peak frequency (step S6).

Wenn eine Spitze in der Frequenzübertragungsfunktion ein Antiresonanzpunkt in Schritt S3 (Schritt S3, Nein) ist, bestimmt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6, ob das von der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 berechnete Leistungsspektrum der Schneidkraft bei der Spitzenfrequenz gleich oder größer als ein Schwellwert oder kleiner als der Schwellwert ist (Schritt S5).If a peak in the frequency transfer function is an anti-resonance point in step S3 (step S3, No), the control characteristic changing unit determines 6th whether that from the cutting force vector arithmetic unit 3 The calculated power spectrum of the cutting force at the peak frequency is equal to or greater than a threshold value or less than the threshold value (step S5).

Wenn das Leistungsspektrum der Schneidkraft kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S5, Nein), führt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 einen Vorgang aus Schritt S8 aus. Wenn das Leistungsspektrum der Schneidkraft gleich oder größer als der Schwellwert ist (Schritt S5, Ja), senkt die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Regelverstärkung des Störantwortkompensators der Servosteuereinheit 1 bei der Spitzenfrequenz ab (Schritt S7). Die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 wiederholt die Vorgänge von Schritt S1 bis Schritt S7, bis die Spitzenwertsuche innerhalb des abzutastenden Frequenzbereichs abgeschlossen ist (Schritt S8) .If the power spectrum of the cutting force is smaller than the threshold value (step S5, No), the unit changes the control characteristic 6th an operation from step S8. If the power spectrum of the cutting force is equal to or greater than the threshold value (step S5, Yes), the unit for changing the control characteristic lowers 6th the control gain of the spurious response compensator of the servo control unit 1 at the peak frequency (step S7). The unit for changing the control characteristic 6th repeats the processes from step S1 to step S7 until the peak value search within the frequency range to be scanned is completed (step S8).

Die Entscheidung, ob die Frequenzkennlinie geändert werden soll oder nicht, wird auf der Grundlage des Leistungsspektrums der Schneidkraft in Schritt S4, 5 getroffen, da in einem Frequenzbereich, in dem die Schneidkraft klein ist, die Kohärenz gering ist, so dass eine Spitze in der Frequenzübertragungsfunktion mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nicht korrekt berechnet werden kann und daher eine unnötige Änderung der Frequenzkennlinie verhindert werden muss. Bei den Verfahren in Schritt S4, 5 werden die Leistungsspektren von Komponenten für die Maschinenachsrichtung Schneidkraftvektoren von Antriebswellen verwendet, bei denen die Steuercharakteristiken verändert werden sollen.The decision as to whether or not the frequency characteristic should be changed is made on the basis of the power spectrum of the cutting force in step S4, 5, since the coherence is low in a frequency range in which the cutting force is small, so that a peak in the Frequency transfer function cannot be calculated correctly with a certain probability and therefore an unnecessary change in the frequency characteristic must be prevented. In the method in step S4, 5, the power spectra of components for the machine axis direction, cutting force vectors of drive shafts, in which the control characteristics are to be changed, are used.

Es ist zu beachten, dass im Verfahren des Schrittes S1 eine Frequenzübertragungsfunktion verwendet werden kann, die im oben erwähnten Coquad-Diagramm veranschaulicht ist. Bei den Verfahren in Schritt S4, 5 kann anstelle des Leistungsspektrums der Schneidkraft die Größe der Schneidkraft verwendet werden.It should be noted that a frequency transfer function illustrated in the above-mentioned Coquad diagram can be used in the method of step S1. In the method in step S4, 5, the magnitude of the cutting force can be used instead of the power spectrum of the cutting force.

Für Mittel zur Erhöhung der Störanfälligkeit des Steuersystems in Schritt S6 können zunächst die unten beschriebenen Mittel verwendet werden. Als erstes Mittel können beispielhaft Mittel zum Ändern der Regelparameter des Störantwortkompensators verwendet werden. Der Störgrößenausgleicher der Servosteuereinheit 1 wird typischerweise durch einen P-Regler, einen PI-Regler und/oder ähnliches geFIG.et. Im Falle einer PI-Steuerung sind beispielsweise eine Proportionalverstärkung und eine Integrationsverstärkung Regelparameter des Störantwortkompensators, und die Regelverstärkung des Störantwortkompensators kann erhöht werden, indem sowohl die Proportionalverstärkung als auch die Integrationsverstärkung auf hohe Werte eingestellt werden. Bei diesem Verfahren kann jedoch die Verstärkung im gesamten Frequenzbereich der Störantwortkompensatoren ansteigen, was zu einer Instabilität des Steuersystems führen kann.The means described below can initially be used for means for increasing the susceptibility of the control system to failure in step S6. As a first means, means for changing the control parameters of the spurious response compensator can be used, for example. The disturbance variable compensator of the servo control unit 1 is typically shown by a P controller, a PI controller and / or the like. In the case of PI control, for example, a proportional gain and an integration gain are control parameters of the spurious response compensator, and the control gain of the spurious response compensator can be increased by setting both the proportional gain and the integration gain to high values. With this method, however, the gain can increase in the entire frequency range of the spurious response compensators, which can lead to instability of the control system.

Für die Mittel zur Erhöhung einer Störanfälligkeit des Steuersystems in Schritt S6 können zweite, unten beschriebene Mittel verwendet werden. Als erstes Mittel kann ein Mittel zur Hinzufügung eines Filters zur Erhöhung der Verstärkung in einem Schmalband, d.h. eines inversen Bandsperrfilters zum Störantwortkompensator beispielhaft verwendet werden. Der inverse Bandsperrfilter wird z.B. durch eine Übertragungsfunktion von Ausdruck (4) ausgedrückt. s ist ein Laplace-Operator, der die Abweichung darstellt, und ω ist eine Kreisfrequenz in der Mitte eines Bereichs, in dem die Verstärkung erhöht werden soll. Q ist ein Koeffizient zur Bestimmung eines Frequenzbandes, in dem die Verstärkung erhöht werden soll, und a ist ein Koeffizient zur Bestimmung des Betrags, um den die Verstärkung erhöht werden soll. Die Verstärkung bei der Frequenz, bei der eine Störung des Störantwortkompensators auftritt, kann erhöht werden, indem ω als Spitzenfrequenz am Resonanzpunkt eingestellt wird. ( s 2 + ω s/Q + ω 2 ) / ( s 2 + wie + ω 2 )

Figure DE112018007736T5_0004
Second means described below can be used for the means for increasing a susceptibility to failure of the control system in step S6. A means for adding a filter for increasing the gain in a narrow band, that is to say an inverse band-stop filter for the spurious response compensator, can be used as a first means, for example. The inverse notch filter is expressed by, for example, a transfer function of Expression (4). s is a Laplace operator representing the deviation, and ω is an angular frequency in the middle of a range in which the gain should be increased. Q is a coefficient for determining a frequency band in which the gain should be increased, and a is a coefficient for determining the amount by which the gain should be increased. The gain at the frequency at which disturbance of the spurious response compensator occurs can be increased by setting ω as the peak frequency at the resonance point. ( s 2 + ω s / Q + ω 2 ) / ( s 2 + how + ω 2 )
Figure DE112018007736T5_0004

Darüber hinaus können für die Mittel zur Erhöhung einer Störanfälligkeit des Steuersystems in Schritt S6 dritte, unten beschriebene Mittel verwendet werden. Als drittes Mittel können z.B. Mittel zur Verwendung eines Bandpassfilters verwendet werden, das nur Frequenzkomponenten innerhalb eines bestimmten Bereichs durchlässt und andere Frequenzkomponenten als die Frequenzkomponenten innerhalb des bestimmten Bereichs nicht durchlässt, oder ein Bandpassfilter, das nur Frequenzkomponenten innerhalb eines bestimmten Bereichs durchlässt und andere Frequenzkomponenten als die Frequenzkomponenten innerhalb des bestimmten Bereichs dämpft. Indem eine Komponente für die Maschinenendposition 201 durch den Bandpassfilter geleitet wird, werden die Regelparameter des Störantwortkompensators für die Komponente für die Maschinenendposition 201, die durch den Bandpassfilter geleitet wurde, geändert. Bei einer PI-Steuerung sind beispielsweise eine Proportionalverstärkung und eine Integrationsverstärkung Regelparameter des Störantwortkompensators, und sowohl die Proportionalverstärkung als auch die Integrationsverstärkung werden auf hohe Werte eingestellt. Da bei Komponenten für die Maschinenendposition, die den Bandpassfilter nicht durchlaufen, die Regelparameter nicht geändert werden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Steuersystem instabil wird, im Vergleich zu den ersten Mitteln geringer.In addition, third means described below can be used for the means for increasing a susceptibility to failure of the control system in step S6. As a third means, for example means for using a bandpass filter that only passes frequency components within a certain range and does not pass frequency components other than the frequency components within the certain range, or a bandpass filter that only passes frequency components within a certain range and other frequency components than attenuates the frequency components within the specified range. By adding a component for the machine end position 201 is passed through the bandpass filter, the control parameters of the interference response compensator for the component are for the machine end position 201 passed through the band pass filter. In PI control, for example, a proportional gain and an integration gain are control parameters of the spurious response compensator, and both the proportional gain and the integration gain are set to high values. Since the control parameters are not changed in the case of components for the machine end position that do not pass the bandpass filter, the probability that the control system will become unstable is lower compared to the first means.

In Schritt S7 können die unten beschriebenen ersten Mittel verwendet werden. Als erstes Mittel in Schritt S7 können beispielhaft Mittel zum Ändern von Regelparametern des Störantwortkompensators verwendet werden. In dem Fall, dass der Störantwortkompensator der Servosteuereinheit 1 an die PI-Steuerung angepasst ist, werden die Proportionalverstärkung und die Integrationsverstärkung auf niedrige Werte eingestellt.In step S7, the first means described below can be used. Means for changing control parameters of the spurious response compensator can be used, for example, as the first means in step S7. In the case that the spurious response compensator of the servo control unit 1 is adapted to the PI control, the proportional gain and the integration gain are set to low values.

Alternativ kann in Schritt S7 ein zweites, unten beschriebenes Mittel verwendet werden. Als zweites Mittel in Schritt S7 kann ein Mittel zum Hinzufügen eines Notch-Filters, das die Verstärkung in einem Schmalband verringert, zum Störantwortkompensator beispielhaft verwendet werden. Der Bandsperrfilter wird z.B. durch Ausdruck (5) ausgedrückt. s ist ein Laplace-Operator, der die Abweichung darstellt, und ω ist eine Kreisfrequenz in der Mitte eines Bereichs, in dem die Verstärkung abgesenkt werden soll. Q ist ein Koeffizient zur Bestimmung des Frequenzbandes, in dem die Verstärkung abgesenkt werden soll, und b ist ein Koeffizient zur Bestimmung des Betrags, um den die Verstärkung abgesenkt werden soll. Die Verstärkung bei der Frequenz, bei der eine Störung des Störantwortkompensators auftritt, kann gesenkt werden, indem ω als Spitzenfrequenz am Resonanzpunkt eingestellt wird. ( s 2 + bs + ω 2 ) / ( s 2 + ω s/Q + ω 2 )

Figure DE112018007736T5_0005
Alternatively, a second means described below can be used in step S7. As the second means in step S7, means for adding a notch filter, which reduces the gain in a narrow band, to the spurious response compensator can be used as an example. The notch filter is expressed by expression (5), for example. s is a Laplace operator representing the deviation, and ω is an angular frequency in the middle of a range in which the gain should be lowered. Q is a coefficient for determining the frequency band in which the gain is to be lowered, and b is a coefficient for determining the amount by which the gain is to be lowered. The gain at the frequency at which a disturbance of the spurious response compensator occurs can be decreased by setting ω as the peak frequency at the resonance point. ( s 2 + bs + ω 2 ) / ( s 2 + ω s / Q + ω 2 )
Figure DE112018007736T5_0005

Darüber hinaus können in Schritt S7 dritte, unten beschriebene Mittel verwendet werden. Als drittes Mittel können beispielhaft Mittel zur Verwendung eines Bandpassfilters, das nur Frequenzkomponenten innerhalb eines bestimmten Bereichs durchlässt und andere Frequenzkomponenten als die Frequenzkomponenten innerhalb des bestimmten Bereichs nicht durchlässt, oder ein Bandpassfilter, das nur Frequenzkomponenten innerhalb eines bestimmten Bereichs durchlässt und andere Frequenzkomponenten als die Frequenzkomponenten innerhalb des bestimmten Bereichs dämpft, verwendet werden. Indem eine Komponente für die Maschinenendposition 201 durch den Bandpassfilter geleitet wird, werden die Regelparameter des Störantwortkompensators für die Komponente für die Maschinenendposition 201, die durch den Bandpassfilter geleitet wurde, geändert. Bei einer PI-Steuerung sind beispielsweise eine Proportionalverstärkung und eine Integrationsverstärkung Regelparameter des Störantwortkompensators, und sowohl die Proportionalverstärkung als auch die Integrationsverstärkung werden auf niedrige Werte eingestellt.In addition, third means described below can be used in step S7. As a third means, means for using a bandpass filter that only passes frequency components within a certain range and does not pass frequency components other than the frequency components within the certain range, or a bandpass filter that only passes frequency components within a certain range and other frequency components than the frequency components can be exemplified as the third means attenuates within the specified range, be used. By adding a component for the machine end position 201 is passed through the bandpass filter, the control parameters of the interference response compensator for the component are for the machine end position 201 passed through the band pass filter. In PI control, for example, a proportional gain and an integration gain are control parameters of the spurious response compensator, and both the proportional gain and the integration gain are set to low values.

8 ist ein erstes Diagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, in dem Störschwingungen durch die Schneidkraft in der in 1 veranschaulichten Maschinenendposition verursacht werden. In 8 ist eine Werkzeugbahn 300 veranschaulicht, die die sich jeden Moment ändernde Maschinenendposition zeigt, und die Schneidkraftvektoren 310 an den jeweiligen Positionen der sich ändernden Maschinenendposition sind in 8 durch Pfeile weiter veranschaulicht. Beachten Sie, dass in 8 nur die Schneidkraftvektoren 310 dargestellt sind, wenn das Leistungsspektrum der Schneidkraft bei der Spitzenfrequenz gleich oder höher als der Schwellenwert ist. 8th FIG. 13 is a first diagram illustrating an example in which spurious vibrations by the cutting force in the FIG 1 illustrated machine end position. In 8th is a tool path 300 which shows the machine end position changing at each moment and the cutting force vectors 310 at the respective positions of the changing machine end position are in 8th further illustrated by arrows. Note that in 8th only the cutting force vectors 310 are shown when the power spectrum of the cutting force at the peak frequency is equal to or higher than the threshold value.

9 ist ein zweites Diagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, in dem Störschwingungen durch die Schneidkraft in der in 1 veranschaulichten Maschinenendposition verursacht werden. In 9 ist die Störschwingung, die durch die Schneidkraft in Bezug auf den Positionsbefehl 200 verursacht wird, vergrößert veranschaulicht. In 9 wird die Vorschubrichtung des Werkzeugs durch einen Pfeil D angezeigt. Wie in 9 veranschaulicht, wird die Oberflächeneigenschaft der bearbeiteten Oberfläche des zu bearbeitenden Objektes durch eine Seitenfläche des Werkzeugs verschlechtert, wenn während des Schneidvorgangs Störschwingungen in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkzeugs auftreten. 9 FIG. 13 is a second diagram illustrating an example in which spurious vibration caused by the cutting force in the FIG 1 illustrated machine end position. In 9 is the parasitic vibration caused by the cutting force in relation to the position command 200 caused is illustrated enlarged. In 9 the direction of advance of the tool is indicated by an arrow D. As in 9 As illustrated, the surface property of the machined surface of the object to be machined is deteriorated by a side surface of the tool when spurious vibrations occur in a direction perpendicular to the advancing direction of the tool during the cutting process.

In der numerischen Steuereinrichtung 100-1 gemäß der ersten Ausführungsform ändert die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 bei Auftreten von Störschwingungen, die die Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Oberfläche verschlechtern, die Störantworteigenschaften der Servosteuereinheit 1, um die Störschwingungen zu reduzieren. Darüber hinaus werden in der numerischen Steuereinrichtung 100-1 die Verfahren der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3, der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 und der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 in einer vorgegebenen Zeitspanne durchgeführt. Der Grund dafür ist, dass die Schneidkraft auf die Änderung einer zu ändernden Frequenz reagiert, die auf der Änderung der Bearbeitungsposition und der Änderung der Zustände des zu bearbeitenden Objekts, des Werkzeugs und der Maschine nach der Durchführung der spanenden Bearbeitung beruht.In the numerical control device 100-1 according to the first embodiment, the unit for changing the control characteristic changes 6th in the event of disturbance vibrations which worsen the surface quality of the machined surface, the disturbance response properties of the servo control unit 1 to reduce the parasitic vibrations. In addition, in the numerical control device 100-1 the processes of the cutting force vector arithmetic unit 3 , the unit for identifying mechanical properties 5 and the unit for changing the control characteristic 6th carried out in a predetermined period of time. This is because the cutting force responds to the change in a frequency to be changed based on the change in the machining position and the change in the states of the object to be machined, the tool and the machine after the machining is performed.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der numerischen Steuereinrichtung 100-1 der ersten Ausführungsform, da die zur Reduzierung der Störungen zu verwendenden Übertragungsfunktionen während des Verfahrens der spanabhebenden Bearbeitung sequentiell berechnet werden können, der Frequenzgang des Störantwortkompensators auf der Grundlage der Schneidkraftvektorinformation und der während des Verfahrens der spanabhebenden Bearbeitung berechneten Information über mechanische Eigenschaften geändert werden. Auf diese Weise kann die durch die Schneidkraft verursachte Positionsstörung des mechanischen Systems verringert, die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert und der Werkzeugverschleiß reduziert werden.As described above, according to the numerical control device 100-1 In the first embodiment, since the transfer functions to be used to reduce the disturbance can be calculated sequentially during the machining process, the frequency response of the spurious response compensator is changed based on the cutting force vector information and the mechanical property information calculated during the machining process. In this way, the positional disturbance of the mechanical system caused by the cutting force can be reduced, the machining accuracy can be improved, and the tool wear can be reduced.

Da die zur Reduzierung der Störungen zu verwendenden Übertragungsfunktionen während des Verfahrens der spanenden Bearbeitung sequentiell berechnet werden können, ist es nach der numerischen Steuervorrichtung 100-1 der ersten Ausführungsform nicht erforderlich, das Frequenzband bei jeder Änderung der Schneidbedingungen im Voraus zu messen. Aus diesem Grund braucht das Frequenzband nicht im Voraus gemessen zu werden, und jegliche Bemühungen, das Frequenzband entsprechend zu ändern, entfallen im Verfahren der spanabhebenden Bearbeitung, wodurch es möglich ist, den Benutzer der numerischen Steuervorrichtung 100-1 zu entlasten.Since the transfer functions to be used to reduce the disturbances can be calculated sequentially during the machining process, it is after the numerical control device 100-1 In the first embodiment, it is not necessary to measure the frequency band in advance every time the cutting conditions change. For this reason, the frequency band need not be measured in advance, and any effort to change the frequency band accordingly is eliminated in the machining process, thereby making it possible for the user of the numerical control device 100-1 to relieve.

Da die Bearbeitungsvorgänge der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3, der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 und der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 in einer vorgegebenen Zeit durchgeführt werden, kann in der numerischen Steuereinrichtung 100-1 der ersten Ausführungsform die Schneidkraft in Übereinstimmung mit der Änderung der Bearbeitungsposition und der Änderung der Zustände des zu bearbeitenden Objektes, des Werkzeuges und der Maschine, die durch die Durchführung der spanabhebenden Bearbeitung verursacht werden, geändert werden.Since the machining operations of the cutting force vector arithmetic unit 3 , the unit for identifying mechanical properties 5 and the unit for changing the control characteristic 6th can be carried out in a predetermined time in the numerical control device 100-1 According to the first embodiment, the cutting force can be changed in accordance with the change in the machining position and the change in the states of the object to be machined, the tool and the machine caused by the execution of the machining.

Wenn in der Servosteuereinheit 1 der numerischen Steuereinrichtung 100-1 der ersten Ausführungsform eine Zwei-Grad-Freiheitsgradsteuerung verwendet wird, können außerdem die durch die Schneidkraft verursachten Störungen reduziert werden, ohne dass ein Bahnfehler entsteht.If in the servo control unit 1 the numerical control device 100-1 In addition, if two-degree degree of freedom control is used in the first embodiment, the disturbance caused by the cutting force can be reduced without causing a path error.

Darüber hinaus können nach der numerischen Steuereinrichtung 100-1 der ersten Ausführungsform, da das Frequenzband im Gegensatz zur herkömmlichen Technik nicht schmal gemacht werden muss, die durch die Schneidkraftschwankung verursachten Positionsstörungen minimiert werden, ohne dass die Fähigkeit der Werkzeugposition, der befohlenen Trajektorie zu folgen, herabgesetzt wird.In addition, according to the numerical control device 100-1 of the first embodiment, since the frequency band need not be made narrow in contrast to the conventional technique, the positional disturbances caused by the cutting force fluctuation are minimized, without reducing the ability of the tool position to follow the commanded trajectory.

Zweite Ausführungsform. 10 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Eine numerische Steuervorrichtung 100-2 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst eine Anzeigevorrichtung 10 und eine Zustands-Eingabeeinheit 11 zusätzlich zu den Komponenten, die der numerischen Steuervorrichtung 100-1 gemäß der ersten Ausführungsform gehören. In der zweiten Ausführungsform werden Komponenten, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, unter Verwendung derselben Namen und Symbole wie in der ersten Ausführungsform beschrieben.Second embodiment. 10 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a second embodiment of the present invention. A numerical control device 100-2 according to the second embodiment comprises a display device 10 and a state input unit 11 in addition to the components used by the numerical control device 100-1 according to the first embodiment. In the second embodiment, components similar to those in the first embodiment are described using the same names and symbols as in the first embodiment.

Die Zustands-Eingabeeinheit 11 ermöglicht es einem Benutzer der numerischen Steuereinrichtung 100-2, die Bedingung zum Ändern der Steuercharakteristik der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 sowie Informationen darüber anzugeben, ob die Änderung der Steuercharakteristik an der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 zugelassen werden soll oder nicht. Die Bedingung zum Ändern der Steuercharakteristik ist z.B. die Schwelle des Leistungsspektrums, die Schwelle der Größe der Schneidkraft o.ä. bei den oben beschriebenen Bearbeitungsvorgängen in den Schritten S4 und S5 der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6.The state input unit 11 enables a user of the numerical control device 100-2 , the condition for changing the control characteristic of the control characteristic changing unit 6th as well as information about whether the change in the control characteristic on the unit for changing the control characteristic 6th should be allowed or not. The condition for changing the control characteristic is, for example, the threshold of the power spectrum, the threshold of the magnitude of the cutting force or the like in the above-described machining processes in steps S4 and S5 of the unit for changing the control characteristic 6th .

Darüber hinaus wird ein allgemein als G-Code bezeichneter Befehlscode für ein Programm zum Bearbeiten eines zu bearbeitenden Objektes mit der Werkzeugmaschine 100 verwendet. Zu den Befehlen im G-Code gehören ein Positionsbefehl (G00), ein linear interpolierender Schneidbefehl (G01), zirkular interpolierende Schneidbefehle (G02, G03) und dergleichen. Typischerweise ist der Positionsbefehl (G00) ein Befehl, der zum Zeitpunkt des Nicht-Schneidens verwendet wird. Der Benutzer kann die Bedingung dafür festlegen, dass die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Steuercharakteristik so ändern darf, dass die Zustands-Eingabeeinheit 11 der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Änderung der Steuercharakteristik im Falle eines Positionsbefehls oder der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 die Änderung der Steuercharakteristik z.B. im Falle eines Schneidbefehls ermöglicht.In addition, an instruction code, generally referred to as G code, is used for a program for processing an object to be processed with the machine tool 100 used. The commands in G code include a position command (G00), a linear interpolating cutting command (G01), circular interpolating cutting commands (G02, G03), and the like. Typically, the position command (G00) is a command used at the time of no cutting. The user can set the condition for the unit to change the control characteristic 6th the control characteristic is allowed to change so that the state input unit 11 the unit for changing the control characteristic 6th the change of the control characteristic in the case of a position command or the unit for changing the control characteristic 6th enables the change of the control characteristic, for example in the case of a cutting command.

Darüber hinaus kann die Zustands-Eingabeeinheit 11 immer Informationen darüber ändern, ob eine Änderung der Steuercharakteristik erlaubt ist oder nicht, und die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 ändert die Steuercharakteristik der Servosteuereinheit 1 nur dann, wenn die Änderung der Steuercharakteristik erlaubt ist und z.B. die Bedingung zum Ändern der Steuercharakteristik erfüllt ist.In addition, the status input unit 11 always change information on whether or not a change in the control characteristic is allowed, and the unit for changing the control characteristic 6th changes the control characteristics of the servo control unit 1 only if the change in the control characteristic is permitted and, for example, the condition for changing the control characteristic is met.

Die Anzeigeeinheit 10 zeigt einen Teil oder alle Daten der Information über mechanische Eigenschaften 207, die eine Ausgabe der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 ist, und die Schneidkraftvektorinformation 204, die eine Ausgabe der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3 ist, an. Der Benutzer der numerischen Steuervorrichtung 100-2 kann diese Art von Informationen kennen, die auf der Anzeigevorrichtung 10 angezeigt werden. Beispielsweise wird auf der Anzeigeeinheit 10 eine Einheitslänge (z.B. 1 mm) der in 7 veranschaulichten Werkzeugbahn 300 mit einer bestimmten Länge angezeigt. Zusätzlich wird auf der Anzeigeeinheit 10 eine Einheitskraft (1 N) des in 7 veranschaulichten Schneidkraftvektors 310 mit einer bestimmten Länge angezeigt. Damit kann der Anwender die Größe und die Richtung der Schneidkraft überprüfen und den Zustand während des Verfahrens der spanabhebenden Bearbeitung kennen und leicht feststellen, ob die Steuercharakteristik in der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 durchgeführt werden soll oder nicht.The display unit 10 shows part or all of the data of the information on mechanical properties 207 which is an output of the unit for identifying mechanical properties 5 and the cutting force vector information 204 , which is an output of the cutting force vector arithmetic unit 3 is on. The user of the numerical control device 100-2 can know this type of information that is on the display device 10 are displayed. For example, on the display unit 10 a unit length (e.g. 1 mm) of the in 7th illustrated tool path 300 displayed with a certain length. In addition, on the display unit 10 a unit force (1 N) of the in 7th illustrated cutting force vector 310 displayed with a certain length. With this, the user can check the magnitude and direction of the cutting force and know the state during the machining process and easily determine whether the control characteristic is in the control characteristic changing unit 6th should be carried out or not.

Zusätzlich wird auf der Anzeigeeinheit 10 eine Einheitsgröße der gemeinsamen Logarithmen in der Frequenz auf jedem der in 5 veranschaulichten Verstärkungsdiagramme und dem in 6 dargestellten Phasendiagramm mit einer Längeneinheit angezeigt. Dadurch kann der Benutzer überprüfen, bei welcher Frequenz Schwingungen verursacht werden, den Zustand während des Verfahrens der spanabhebenden Bearbeitung kennen und leicht feststellen, ob die Steuercharakteristik in der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 durchgeführt werden soll oder nicht.In addition, on the display unit 10 a unit size of the common logarithms in frequency on each of the in 5 illustrated gain diagrams and that in 6th phase diagram shown with a unit of length. Thereby, the user can check at what frequency vibrations are caused, know the state during the machining process, and easily determine whether the control characteristic is in the control characteristic changing unit 6th should be carried out or not.

Wie oben beschrieben, verwendet der Benutzer nach der numerischen Steuereinrichtung 100-2 gemäß der zweiten Ausführungsform die Zustands-Eingabeeinheit 11, um die Bedingung für die Änderung der Steuercharakteristik zu spezifizieren und die Information darüber anzugeben, ob eine Änderung der Steuercharakteristik zugelassen werden soll oder nicht, wodurch es möglich ist, eine vom Benutzer nicht beabsichtigte Bearbeitung zu verhindern. Darüber hinaus werden auf der Anzeigeeinheit 10 die Informationen über mechanische Eigenschaften, Informationen über Schneidkraftvektoren und dergleichen angezeigt, so dass der Benutzer leicht feststellen kann, ob eine Änderung der Steuercharakteristiken zulässig ist oder nicht.As described above, the user uses after the numerical control device 100-2 according to the second embodiment, the state input unit 11 to specify the condition for the change of the control characteristic and to indicate the information on whether or not to allow the change of the control characteristic, thereby making it possible to prevent editing unintended by the user. In addition, on the display unit 10 the information on mechanical properties, information on cutting force vectors, and the like are displayed so that the user can easily determine whether or not change in the control characteristics is permitted.

Dritte Ausführungsform. 11 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Verwendung eines Notch-Filters unter den Bedingungen von Schwingungen bei Frequenzen, die in einem Regelband für Positionsbefehle enthalten sind, ist nicht wünschenswert, da die Fähigkeit, einer befohlenen Bahn zu folgen, abnimmt. In Anbetracht dessen muss bei Vibrationen bei niedrigen Frequenzen, die in einem Regelband für die Position enthalten sind, die durch die Schneidkraft verursachte Vibration auf andere Weise reduziert werden. Daher werden in einer numerischen Steuervorrichtung 100-3 gemäß der dritten Ausführungsform eine Addiereinheit 12 und eine Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 anstelle der in 1 veranschaulichten Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 verwendet. In der dritten Ausführungsform werden Komponenten, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, mit den gleichen Namen und Symbolen wie in der ersten Ausführungsform beschrieben.Third embodiment. 11 Fig. 13 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a third embodiment of the present invention. The use of a notch filter among the Conditions of vibration at frequencies contained in a control band for position commands is undesirable because the ability to follow a commanded path decreases. In view of this, in the case of vibrations at low frequencies included in a position control band, the vibration caused by the cutting force needs to be reduced in some other way. Therefore, in a numerical control device 100-3 according to the third embodiment, an adding unit 12th and a unit for calculating the disturbance correction amount 13th instead of the in 1 illustrated unit for changing the control characteristic 6th used. In the third embodiment, components similar to those in the first embodiment are described with the same names and symbols as in the first embodiment.

Die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 schätzt die durch die Schneidkraft verursachte Störung und berechnet einen Korrekturbetrag aus der geschätzten Störung auf der Grundlage der Information über mechanische Eigenschaften 207 und der Schneidkraftvektorinformation 204. Der berechnete Korrekturbetrag wird von der Addiereinheit 12 zum Positionsbefehl 200 addiert, und ein Ausgang der Addiereinheit 12, d.h. ein Positionsbefehl 200, bei dem der Korrekturbetrag addiert wurde, wird in die Servosteuereinheit 1 und die Simulationsantwort-Recheneinheit 4 eingegeben. Die numerische Steuereinrichtung 100-3 steuert die Werkzeugmaschine 100 unter Verwendung des sich aus der Addition ergebenden Positionsbefehls 200, um dadurch die durch die Schneidkraftschwankung verursachten Positionsstörungen zu verringern und gleichzeitig die Fähigkeit der Werkzeugposition, der befohlenen Bahn zu folgen, auf ein Minimum zu reduzieren, so dass die Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit verhindert werden kann.The unit for calculating the interference correction amount 13th estimates the disturbance caused by the cutting force and calculates a correction amount from the estimated disturbance based on the information on mechanical properties 207 and the cutting force vector information 204 . The calculated correction amount is made by the adding unit 12th to the position command 200 added, and an output of the adding unit 12th , ie a position command 200 , at which the correction amount has been added, is entered in the servo control unit 1 and the simulation response arithmetic unit 4th entered. The numerical control device 100-3 controls the machine tool 100 using the position command resulting from the addition 200 to thereby reduce the positional disturbance caused by the cutting force variation while minimizing the ability of the tool position to follow the commanded path, so that the deterioration in machining accuracy can be prevented.

12 ist ein Blockdiagramm des Motors und des in 2 veranschaulichten mechanischen Systems, das durch ein Zwei-Inertial-Modell approximiert wird. In dem in 12 veranschaulichten Modell ist K eine Federkonstante eines elastischen Elements des mechanischen Systems 8, C ist der viskose Reibungskoeffizient eines Dämpfungselements des mechanischen Systems 8, Jm ist die Trägheit des Motors 7 und Jl ist die Trägheit des mechanischen Systems 8. Die Position von Jm ist eine simulierte Motorendlage und die Position von Jl ist eine simulierte Maschinenendposition. Tm ist ein Drehmoment, das vom Servomotor 71 in Übereinstimmung mit einem Drehmomentbefehl ausgegeben wird, xl ist eine Variable, die die Maschinenendposition darstellt, xm ist eine Variable, die die Motorendlage darstellt, und s ist ein Laplace-Operator, der die Abweichung darstellt. Die Ergebnisse der Laplace-Transformation von xm, xl und fc werden jeweils als XM, XL und Fc ausgedrückt. 12th FIG. 13 is a block diagram of the engine and the FIG 2 illustrated mechanical system which is approximated by a two-inertial model. In the in 12th illustrated model, K is a spring constant of an elastic element of the mechanical system 8th , C is the viscous coefficient of friction of a damping element of the mechanical system 8th , Jm is the inertia of the motor 7th and Jl is the inertia of the mechanical system 8th . The position of Jm is a simulated motor end position and the position of Jl is a simulated machine end position. Tm is a torque given by the servo motor 71 is output in accordance with a torque command, xl is a variable representing the machine end position, xm is a variable representing the motor end position, and s is a Laplace operator representing the deviation. The results of the Laplace transform of xm, xl and fc are expressed as XM, XL and Fc, respectively.

Das elastische Element K, das Dämpfungselement C und dergleichen werden entsprechend der Schneidkraft verändert, so dass eine Positionsstörung in Tabelle 81 verursacht wird. Weiterhin wird die Schneidkraft durch das elastische Element K, das Dämpfungselement C oder dergleichen übertragen, so dass auch in der Motorposition eine Positionsstörung verursacht wird. In dem Fall, dass der Motor 7 und das mechanische System 8 in einem Zwei-Inertial-Modell modelliert sind, wird die Übertragungsfunktion von der Schneidkraft auf die Positionsstörung z.B. durch Ausdruck (6) ausgedrückt. G ( s ) = 1 / ( J 1 s 2 + Cs + K )

Figure DE112018007736T5_0006
The elastic member K, the cushioning member C, and the like are changed according to the cutting force, so that a positional disturbance in table 81 is caused. Furthermore, the cutting force is transmitted through the elastic member K, the cushion member C, or the like, so that positional disturbance is caused even in the motor position. In the event that the engine 7th and the mechanical system 8th are modeled in a two-inertial model, the transfer function from the cutting force to the positional disturbance is expressed, for example, by expression (6). G ( s ) = 1 / ( J 1 s 2 + Cs + K )
Figure DE112018007736T5_0006

Die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 identifiziert die Koeffizienten in Ausdruck (6) unter Verwendung z.B. eines Verfahrens der kleinsten Quadrate, eines Spektralanalyseverfahrens, eines Unterraumverfahrens o.ä. für die Übertragungsfunktion, die durch die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 identifiziert wird. Während das mechanische System 8 durch ein Zwei-Intertial-Modell in der Formel (6) approximiert wird, kann die Übertragungsfunktion in einem Modell niedrigerer oder höherer Ordnung ausgedrückt werden. Die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 kann eine durch die Schneidkraft verursachte Störung berechnen, indem ein Filter eines Typs der wie oben beschrieben identifizierten Übertragungsfunktion auf die von der Schneidkraft-Ausgabeeinheit 2 gemessene Schneidkraft 203 angewendet wird. Der berechnete Störwert, der sich aus dieser Berechnung ergibt, umfasst auch Hochfrequenzkomponenten. Da die Hochfrequenzkomponenten nicht kontrolliert werden können, entfernt die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 die Hochfrequenzkomponenten unter Verwendung eines Tiefpassfilters für geeignete Frequenzen. Die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 berechnet nacheinander die Störungen in einem Regelzyklus. Die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 kehrt einen positiven oder negativen Wert der berechneten Störung um, um die invertierte Störung als Korrekturbetrag zu erhalten. Die Korrektur wird in die Addiereinheit 12 eingegeben, und in der Addiereinheit 12 wird der Korrekturbetrag zum Positionsbefehl 200 addiert. Die Korrektur C wird durch Ausdruck (7) und Ausdruck (8) berechnet. F ist ein Schneidkraftvektor der Maschinenachse. T ist eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters. C = GLPF ( s ) G ( s ) F

Figure DE112018007736T5_0007
GLPF ( s ) = 1 / ( Ts + 1 )
Figure DE112018007736T5_0008
The unit for calculating the interference correction amount 13th identifies the coefficients in Expression (6) using, for example, a least squares method, a spectrum analysis method, a subspace method, or the like for the transfer function performed by the mechanical property identification unit 5 is identified. While the mechanical system 8th is approximated by a two-inertial model in the formula (6), the transfer function can be expressed in a lower or higher order model. The unit for calculating the interference correction amount 13th can calculate a disturbance caused by the cutting force by applying a filter of a type of the transfer function identified as described above to that of the cutting force output unit 2 measured cutting force 203 is applied. The calculated interference value resulting from this calculation also includes high frequency components. Since the high frequency components cannot be controlled, the unit for calculating the amount of interference correction removes 13th the high frequency components using a low pass filter for appropriate frequencies. The unit for calculating the interference correction amount 13th calculates the disturbances one after the other in a control cycle. The unit for calculating the interference correction amount 13th inverts a positive or negative value of the calculated disturbance to obtain the inverted disturbance as a correction amount. The correction is made in the adding unit 12th entered, and in the adding unit 12th the correction amount becomes the position command 200 added. The correction C is calculated by Expression (7) and Expression (8). F is a cutting force vector of the machine axis. T is a time constant of the low-pass filter. C. = - GLPF ( s ) G ( s ) F.
Figure DE112018007736T5_0007
GLPF ( s ) = 1 / ( Ts + 1 )
Figure DE112018007736T5_0008

Ein Faktor, der eine nachteilige Auswirkung auf die Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Oberfläche verursacht, ist die Vibration in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkzeugs. Im Gegensatz dazu ist bei einer Korrektur in Vorschubrichtung des Werkzeugs die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs in Vorschubrichtung des Werkzeugs nicht mehr konstant, was eine nachteilige Auswirkung auf die Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Oberfläche haben kann. In dieser Situation führt die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 die Korrektur nur in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkzeugs aus. In diesem Fall kann der Schneidkraftvektor Fn in senkrechter Richtung, der in Ausdruck (3) festgelegt ist, anstelle des Schneidkraftvektors F in Ausdruck (7) in Richtung der Maschinenachse verwendet werden.A factor that has an adverse effect on the surface finish of the machined surface, the vibration is in a direction perpendicular to the feed direction of the tool. In contrast to this, in the case of a correction in the feed direction of the tool, the speed of movement of the tool in the feed direction of the tool is no longer constant, which can have an adverse effect on the surface quality of the machined surface. In this situation, the unit leads to the calculation of the amount of correction for disturbance 13th the correction only takes place in one direction perpendicular to the feed direction of the tool. In this case, the cutting force vector Fn in the perpendicular direction specified in expression (3) may be used in place of the cutting force vector F in expression (7) in the machine axis direction.

Wie oben beschrieben, kann die numerische Steuereinrichtung 100-3 gemäß der dritten Ausführungsform die Störschwingungen bei niedrigen Frequenzen, die im Band für die Positionssteuerung enthalten sind, reduzieren, ohne die Fähigkeit zu verringern, einer befohlenen Bahn zu folgen. Dies verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs und kann die Genauigkeit der Bearbeitung des zu bearbeitenden Objekts verbessern. Darüber hinaus werden in der numerischen Steuereinrichtung 100-3 wie auch in der numerischen Steuereinrichtung 100-1 gemäß der ersten Ausführungsform die Bearbeitungsvorgänge der Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3, der Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5 und der Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6 in einer vorgeschriebenen Zeitspanne durchgeführt, wodurch es möglich wird, die Schneidkraft in Abhängigkeit von einer Änderung der Bearbeitungsposition und von Zustandsänderungen des zu bearbeitenden Objekts, des Werkzeugs und der Maschine, die durch die Durchführung der spanabhebenden Bearbeitung verursacht werden, zu ändern.As described above, the numerical control device 100-3 according to the third embodiment, reduce the spurious vibrations at low frequencies contained in the band for position control without reducing the ability to follow a commanded path. This extends the life of the tool and can improve the machining accuracy of the object to be machined. In addition, in the numerical control device 100-3 as well as in the numerical control device 100-1 according to the first embodiment, the machining operations of the cutting force vector arithmetic unit 3 , the unit for identifying mechanical properties 5 and the unit for changing the control characteristic 6th is performed in a prescribed period of time, thereby making it possible to change the cutting force depending on a change in the machining position and changes in the state of the object to be machined, the tool and the machine caused by performing machining.

13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardware-Konfiguration der numerischen Steuervorrichtungen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform veranschaulicht. Jede der numerischen Steuervorrichtungen 100-1, 100-2 und 100-3 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 51, die die Rechenverarbeitung durchführt, einen Speicher 52, der von der CPU 51 als Arbeitsbereich verwendet wird, eine Speichervorrichtung 53, die Programme, Informationen und dergleichen speichern kann, eine Eingabevorrichtung 54, die eine Eingabe von einem Benutzer empfängt, und eine Anzeigevorrichtung 55. Der Speicher 52 entspricht: einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Halbleiterspeicher, wie z.B. einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem Flash-Speicher, einem löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) oder einem elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM (eingetragenes Warenzeichen)); einer Magnetplatte; einer flexiblen Platte; einer optischen Platte; einer Compact Disc; einer Minidisc; oder einer digitalen vielseitigen Platte (DVD). Beispiele für die Eingabevorrichtung 54 umfassen eine Tastatur und eine Maus, und Beispiele für die Anzeigevorrichtung 55 umfassen einen Monitor und eine Anzeige. Beachten Sie, dass die Eingabevorrichtung 54 und die Anzeigevorrichtung 55 durch ein Touchpanel oder ähnliches integriert und implementiert werden können. 13th Fig. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the numerical control devices according to the first to third embodiments. Any of the numerical control devices 100-1 , 100-2 and 100-3 contains a central processing unit (CPU) 51 that performs the arithmetic processing, a memory 52 from the CPU 51 is used as a work area, a storage device 53 that can store programs, information, and the like, an input device 54 receiving input from a user and a display device 55 . The memory 52 corresponds to: a volatile or non-volatile semiconductor memory, such as a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a flash memory, an erasable programmable read-only memory (EPROM) or an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM (registered trademark)); a magnetic disk; a flexible plate; an optical disk; a compact disc; a mini disc; or a digital versatile disc (DVD). Examples of the input device 54 include a keyboard and a mouse, and examples of the display device 55 include a monitor and a display. Notice that the input device 54 and the display device 55 can be integrated and implemented by a touch panel or the like.

Die Servosteuereinheit 1, die Schneidkraftvektor-Recheneinheit 3, die Simulationsantwort-Recheneinheit 4, die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften 5, die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik 6, die Subtraktionseinheit 9, die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags 13 und die Addiereinheit 12 werden von der CPU 51 implementiert, die in der Speichervorrichtung 53 gespeicherte Programme ausführt.The servo control unit 1 , the cutting force vector arithmetic unit 3 , the simulation response arithmetic unit 4th , the unit for identifying mechanical properties 5 , the unit for changing the control characteristic 6th , the subtraction unit 9 , the unit for calculating the amount of interference correction 13th and the adding unit 12th are from the CPU 51 implemented in the storage device 53 runs saved programs.

Die in den obigen Ausführungsformen dargestellten Konfigurationen sind Beispiele für die vorliegende Erfindung und können mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert und jeweils teilweise weggelassen und/oder modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The configurations shown in the above embodiments are examples of the present invention and can be combined with other publicly known techniques and each can be partially omitted and / or modified without departing from the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Servosteuereinheit;Servo control unit;
22
Schneidkraft-Ausgabeeinheit;Cutting force output unit;
33
Schneidkraftvektor-Recheneinheit;Cutting force vector arithmetic unit;
4, 4A4, 4A
Simulationsantwort-Recheneinheit;Simulation response arithmetic unit;
55
Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften;Unit for identifying mechanical properties;
66th
Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik;Control characteristic changing unit;
77th
Motor;Engine;
88th
mechanisches System;mechanical system;
99
Subtraktionseinheit;Subtraction unit;
1010
Anzeigeeinheit;Display unit;
1111
Zustands-Eingabeeinheit;State input unit;
1212th
Addiereinheit;Adding unit;
1313th
Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags;Unit for calculating the amount of interference correction;
4141
Einheit zur Simulation der Positionssteuerung;Unit for simulating position control;
4242
Integrations Recheneinheit;Integration arithmetic unit;
4343
GeschwindigkeitssteuerungsSimulationseinheit;Speed control simulation unit;
4444
Integrationsrechner;Integration computer;
4545
Proportionalitätskonstanten-Recheneinheit;Proportionality constant arithmetic unit;
5151
CPU;CPU;
5252
Speicher;Storage;
5353
Speichervorrichtung;Storage device;
5454
Eingabevorrichtung;Input device;
5555
Anzeigevorrichtung;Display device;
7171
Servomotor;Servo motor;
71a71a
Rotor;Rotor;
71b71b
Welle;Wave;
7272
Motorpositionsdetektor;Motor position detector;
8181
Tisch;Table;
8282
Kugelgewindemutter;Ball screw nut;
8383
Kugelgewindespindel;Ball screw spindle;
8484
Kupplung;Coupling;
8585
Maschinen-Endpositionsdetektor;Machine end position detector;
8686
Maschinen- Endpositionsdetektorkopf;Machine end position detector head;
9090
zu bearbeitendes Objekt;object to be processed;
100100
Werkzeugmaschine;Machine tool;
100-1, 100-2, 100-3100-1, 100-2, 100-3
numerische Steuervorrichtung;numerical control device;
101101
Werkzeug;Tool;
200200
Positionsbefehl;Position command;
201201
Maschinenendposition;Machine end position;
202202
Drehmomentbefehl;Torque command;
203203
Schneidkraft;Cutting force;
204204
Schneidkraftvektorinformation;Cutting force vector information;
205205
Modellposition;Model position;
206206
Positionsstörung;Positional disorder;
207207
Information über mechanische Eigenschaften;Information on mechanical properties;
208208
Modellgeschwindigkeit;Model speed;
209209
Modelldrehmoment;Model torque;
300300
Werkzeugbahn;Tool path;
310310
Schneidkraftvektor.Cutting force vector.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2013250866 [0004]JP 2013250866 [0004]

Claims (9)

Numerische Steuervorrichtung , die ein mechanisches System steuert, das so konfiguriert ist, dass es Bearbeiten eines zu bearbeitenden Objekts mit einem Werkzeug durchführt, das zum Bearbeiten des Objekts verwendet wird, wobei die numerische Steuervorrichtung aufweist: eine Servosteuereinheit zum Antreiben eines mit einem angetriebenen Element verbundenen Motors auf der Grundlage eines Positionsbefehls, so dass eine Position des angetriebenen Elements dem Positionsbefehl folgt, wobei das Objekt auf das angetriebene Element gesetzt wird; eine Schneidkraft-Ausgabeeinheit zum Messen oder Schätzen von zwischen dem Werkzeug und dem Objekt verursachter Schneidkraft und zum Ausgeben der Schneidkraft; eine Schneidkraftvektor-Recheneinheit zum Berechnen eines Schneidkraftvektors auf der Grundlage der Position des angetriebenen Elements und der Schneidkraft; eine Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften, um dynamische Eigenschaften des mechanischen Systems in Bezug auf die Schneidkraft zu identifizieren; und eine Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik zum Ändern der Steuercharakteristik der Servosteuereinheit auf der Grundlage des Schneidkraftvektors und der dynamischen Eigenschaften des mechanischen Systems, die durch die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften identifiziert sind.A numerical control device that controls a mechanical system configured to perform machining of an object to be machined with a tool used to machine the object, the numerical control device comprising: a servo control unit for driving a motor connected to a driven element based on a position command so that a position of the driven element follows the position command, the object being set on the driven element; a cutting force output unit for measuring or estimating cutting force caused between the tool and the object and outputting the cutting force; a cutting force vector calculating unit for calculating a cutting force vector based on the position of the driven member and the cutting force; a mechanical property identification unit for identifying dynamic properties of the mechanical system in relation to the cutting force; and a control characteristic changing unit for changing the control characteristic of the servo control unit based on the cutting force vector and the dynamic characteristics of the mechanical system identified by the mechanical characteristic identifying unit. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften Frequenzgangcharakteristiken der Servosteuereinheit identifiziert, die durch Verstärkung und Phase in einem Frequenzbereich von der Schneidkraft bis zur Störung in einem Steuersystem dargestellt sind.Numerical control device according to Claim 1 wherein the mechanical property identification unit identifies frequency response characteristics of the servo control unit represented by gain and phase in a frequency range from the cutting force to the disturbance in a control system. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik eine Störungsursache identifiziert, indem sie die durch die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften identifizierte Frequenzgangcharakteristiken nach einem Resonanzpunkt oder einem Antiresonanzpunkt durchsucht, deren Spitzenformen der Frequenzgangcharakteristiken voneinander verschieden sind, und die Frequenzcharakteristiken des Steuersystems entsprechend der identifizierten Störungsursache ändert.Numerical control device according to Claim 2 wherein the control characteristic changing unit identifies a cause of a malfunction by searching the frequency response characteristics identified by the mechanical characteristic identifying unit for a resonance point or an anti-resonance point whose peak shapes of the frequency response characteristics are different from each other, and changing the frequency characteristics of the control system in accordance with the identified cause of the malfunction . Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik auf der Grundlage des Schneidkraftvektors bestimmt, ob die Frequenzgangcharakteristiken geändert werden sollen oder nicht.Numerical control device according to Claim 2 or 3 wherein the control characteristic changing unit determines whether or not to change the frequency response characteristics based on the cutting force vector. Numerische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die eine Zustands-Eingabeeinheit zur Eingabe einer Bedingung zum Ändern der Steuercharakteristik der Servosteuereinheit in die Einheit zum Ändern der Steuercharakteristik aufweist.Numerical control device according to one of the Claims 1 to 4th having a state input unit for inputting a condition for changing the control characteristic of the servo control unit to the control characteristic changing unit. Numerische Steuervorrichtung, die ein mechanisches System steuert, das so konfiguriert ist, dass es Bearbeiten eines zu bearbeitenden Objekts mit einem Werkzeug durchführt, das zum Bearbeiten des Objekts verwendet wird, wobei die numerische Steuervorrichtung aufweist: eine Servosteuereinheit zum Antreiben eines mit einem angetriebenen Element verbundenen Motors auf der Grundlage eines Positionsbefehls, so dass eine Position des angetriebenen Elements dem Positionsbefehl folgt, wobei das Objekt auf das angetriebene Element gesetzt wird; eine Schneidkraft-Ausgabeeinheit zum Messen oder Schätzen von zwischen dem Werkzeug und dem Objekt verursachter Schneidkraft und zum Ausgeben der Schneidkraft; eine Schneidkraftvektor-Recheneinheit zum Berechnen eines Schneidkraftvektors auf der Grundlage der Position des angetriebenen Elements und der Schneidkraft; eine Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften zum Identifizieren dynamischer Eigenschaften des mechanischen Systems in Bezug auf die Schneidkraft; und eine Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags, um einen Korrekturbetrag zu berechnen, mit dem eine durch die Schneidkraft verursachte Störung in einem Steuersystem korrigiert werden soll.A numerical control device that controls a mechanical system configured to perform machining of an object to be machined with a tool used to machine the object, the numerical control device comprising: a servo control unit for driving a motor connected to a driven element based on a position command so that a position of the driven element follows the position command, the object being set on the driven element; a cutting force output unit for measuring or estimating cutting force caused between the tool and the object and outputting the cutting force; a cutting force vector calculating unit for calculating a cutting force vector based on the position of the driven member and the cutting force; a mechanical property identification unit for identifying dynamic properties of the mechanical system in relation to the cutting force; and a disturbance correction amount calculating unit for calculating a correction amount with which a disturbance caused by the cutting force is to be corrected in a control system. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einheit zum Identifizieren mechanischer Eigenschaften Frequenzgangcharakteristiken von der Schneidkraft bis zur Störung im Steuersystem identifiziert, und die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags den Korrekturbetrag zum Korrigieren der Störung durch Anwendung eines Filters vom Typ Übertragungsfunktion berechnet, das die Frequenzgangcharakteristiken zu der Schneidkraft aufweist.Numerical control device according to Claim 6 wherein the unit for identifying mechanical properties identifies frequency response characteristics from the cutting force to the disturbance in the control system, and the unit for calculating the disturbance correction amount calculates the correction amount for correcting the disturbance by applying a transfer function type filter having the frequency response characteristics to the cutting force. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Einheit zum Berechnen des Störungskorrekturbetrags den Korrekturbetrag in einer Richtung senkrecht zu einer Vorschubrichtung des Werkzeugs auf der Grundlage des Schneidkraftvektors berechnet.Numerical control device according to Claim 6 or 7th wherein the disturbance correction amount calculating unit calculates the correction amount in a direction perpendicular to a feed direction of the tool based on the cutting force vector. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4, 6, 7 oder 8, wobei die Störung in dem Steuersystem eine Störung ist, die in einem von dem Positionsbefehl, einem Geschwindigkeitsbefehl und einem Drehmomentbefehl enthalten ist.Numerical control device according to Claim 2 , 3 , 4th , 6th , 7th or 8th , wherein the failure in the control system is a failure occurring in one of the Position command, a speed command and a torque command is included.
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