ES2813968T3 - Máquina herramienta y aparato de conrol de la máquina herramienta - Google Patents
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Abstract
Una máquina herramienta (100) que comprende: medio de sujeción de la pieza de trabajo para sujetar una pieza de trabajo (W); un soporte de la herramienta (130A) para sujetar una herramienta de corte (130) para cortar la pieza de trabajo (W); medio de alimentación (150, 160) para alimentar la herramienta de corte (130) hacia la pieza de trabajo (W) en una dirección de alimentación predeterminada mediante un movimiento relativo entre el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta (130A); medio de vibración para hacer vibrar relativamente el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta (130A) de modo que la herramienta de corte (130) se alimente en la dirección de alimentación mientras vibra recíprocamente en la dirección de alimentación; y medio de rotación para girar relativamente la pieza de trabajo (W) y la herramienta de corte (130), siendo la máquina herramienta (100) capaz de cortar la pieza de trabajo (W) mediante la rotación relativa entre la pieza de trabajo (W) y la herramienta de corte (130) y mediante la alimentación de la herramienta de corte (130) hacia la pieza de trabajo (W) con la vibración recíproca (N) en la dirección de alimentación, donde la máquina herramienta (100) comprende medio de control de amplitud para controlar una amplitud de la vibración recíproca (N) por el medio de vibración, la máquina herramienta caracterizada porque el medio de control de amplitud está configurado para reducir la amplitud de la vibración recíproca (N) por el medio de vibración mientras la herramienta de corte (130) se alimenta en la dirección de alimentación cuando la herramienta de corte (130) alcanza una posición de coordenadas predeterminada en la pieza de trabajo (W) especificada en una instrucción de movimiento particular para mover la herramienta de corte (130) en la dirección de alimentación.
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina herramienta y aparato de control de la máquina herramienta
[Campo técnico]
La presente invención se refiere a una máquina herramienta que mecaniza una pieza de trabajo mientras separa secuencialmente una viruta generada durante un trabajo de corte, y también se refiere a un aparato de control de la máquina herramienta.
[Antecedentes de la técnica]
Convencionalmente, se conoce una máquina herramienta que incluye medio de sujeción de la pieza de trabajo para sostener una pieza de trabajo, un soporte de herramienta para sostener una herramienta de corte para cortar la pieza de trabajo, medio de alimentación para alimentar la herramienta de corte hacia la pieza de trabajo en una dirección de alimentación predeterminada mediante un movimiento relativo entre el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta, medio de vibración para hacer vibrar relativamente el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta de modo que la herramienta de corte se alimente en la dirección de alimentación mientras vibra recíprocamente en la dirección de alimentación, y medio de rotación para girar relativamente la pieza de trabajo y la herramienta de corte, donde herramienta de corte corta la pieza de trabajo mediante la rotación relativa entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte y mediante la alimentación de la herramienta de corte hacia la pieza de trabajo con la vibración recíproca (consulte la bibliografía de patentes 1, por ejemplo).
[Lista de citas]
[Bibliografía de patentes]
[Bibliografía de patentes 1] Patente japonesa N.° 5033929 (especialmente ver párrafo 0049)
[Bibliografía de patentes 2] Solicitud internacional N.° WO 2014/125569 Al.
[Resumen de la invención]
[Problema técnico]
Sin embargo, la máquina herramienta convencional anterior está configurada para cortar simplemente una pieza de trabajo mientras realiza la vibración recíproca, y no está configurada para detener el trabajo de corte en una posición predeterminada de parada de trabajo de la herramienta de corte. Por tanto, existe el problema de que la herramienta de corte puede continuar la vibración y exceder la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte predeterminada en la pieza de trabajo.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invención, que se ha logrado para abordar el problema anterior de la técnica convencional, proporcionar una máquina herramienta que sea capaz de evitar que una herramienta de corte corte una pieza de trabajo más allá de una posición predeterminada de parada de trabajo de la herramienta de corte y un aparato de control de la máquina herramienta.
[Solución al problema]
Según un primer aspecto de la presente invención, el problema anterior se aborda mediante una máquina herramienta como se define en la reivindicación 1.
Según un segundo aspecto de la presente invención, el medio de vibración y el medio de control de amplitud de la máquina herramienta están configurados como se define en la reivindicación 2.
Según un tercer aspecto de la presente invención, el medio de control de amplitud de la máquina herramienta está configurado como se define en la reivindicación 3.
Según un cuarto aspecto de la presente invención, el medio de control de amplitud está configurado como se define en la reivindicación 4.
[Efectos ventajosos de la invención]
Según la máquina herramienta del primer aspecto de la presente invención, la amplitud de la vibración recíproca se reduce mediante el medio de control de amplitud cuando la herramienta de corte alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte. Por tanto, es posible evitar que la herramienta de corte corte la pieza de trabajo más allá de la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Además, debido a que la amplitud de la vibración recíproca se vuelve más pequeña, la superficie de la pieza de trabajo que se crea con el corte por vibración se puede terminar suavemente a medida que la herramienta de corte se acerca a la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Según la máquina herramienta del segundo aspecto de la presente invención, es posible mecanizar la pieza de trabajo mientras se separa una viruta generada de la pieza de trabajo en una parte donde la posición de trabajo de corte del movimiento de avance de la vibración recíproca se superpone con la posición de trabajo de corte del movimiento de retroceso de la vibración recíproca.
Como en la máquina herramienta del tercer aspecto de la presente invención, el medio de control de amplitud pueden configurarse para comenzar a reducir la amplitud cuando la herramienta de corte en el movimiento de avance alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte y para reducir la amplitud cambiando gradualmente la posición de la herramienta de corte a medida que el movimiento de retroceso cambia al movimiento de avance mientras se mantiene la posición de la herramienta de corte cuando el movimiento de avance cambia al movimiento de retroceso en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Según la máquina herramienta del cuarto aspecto de la presente invención, la superficie de la pieza de trabajo en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte, que tiene una forma ondulada debido a la vibración recíproca, puede terminar plana.
[Breve descripción de los dibujos]
La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra una máquina herramienta de una primera realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra la relación entre una herramienta de corte y una pieza de trabajo en la primera realización de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama que ilustra la vibración recíproca y la posición de la herramienta de corte en la primera realización de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama conceptual que ilustra el trabajo de corte cuando termina el trabajo de corte en la primera realización.
La figura 5 es un diagrama conceptual que ilustra el trabajo de corte cuando termina el trabajo de corte en la segunda realización.
[Descripción de realizaciones]
[Realización 1]
La figura 1 es un diagrama que ilustra una máquina herramienta 100 que tiene un aparato de control C que es una primera realización de la presente invención.
La máquina herramienta 100 incluye un husillo 110 y un soporte de herramienta de corte 130A.
El husillo 110 tiene un mandril 120 provisto en una punta del mismo.
El husillo 110 sostiene una pieza de trabajo W a través del mandril 120, y el husillo 110 está configurado como medio de sujeción de la pieza de trabajo para sostener una pieza de trabajo. El husillo 110 está soportado por un conjunto de husillo 110A de manera que se pueda accionar de forma giratoria por un motor de husillo que no se muestra. Como motor de husillo, se puede utilizar un motor incorporado convencional o similar formado entre el conjunto de husillo 110A y el husillo 110 en el conjunto de husillo 110A.
El conjunto de husillo 110A está montado en un lado de la bancada de la máquina herramienta 100 de manera que pueda moverse en una dirección del eje Z, que es una dirección del eje del husillo 110, mediante un mecanismo de
alimentación en la dirección del eje Z 160.
El husillo 110 se mueve en la dirección del eje Z mediante el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 a través del conjunto de husillo 110A.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 constituye un mecanismo de movimiento del husillo para mover el husillo 110 en la dirección del eje X.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 incluye una base 161, que es integral con un lado en el que se fija el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160, como el lado de la bancada, y un carril de guía en la dirección del eje Z 162 provisto en la base 161 para extenderse en la dirección del eje Z.
Una mesa de alimentación en la dirección del eje Z 163 está soportada de manera deslizante en el carril de guía en la dirección del eje Z 162 a través de una guía en la dirección del eje Z 164.
Un impulsor 165a de un servomotor lineal 165 está provisto en el lado de la mesa de alimentación en la dirección del eje Z 163, y un estator 165b del servomotor lineal 165 está provisto en el lado de la base 161.
El conjunto de husillo 110A está montado en la mesa de alimentación en la dirección del eje Z 163, y la mesa de alimentación en la dirección del eje Z 163 es accionada por el servomotor lineal 165 para moverse en la dirección del eje Z.
Debido al movimiento de la mesa de alimentación en la dirección del eje Z 163, el conjunto de husillo 110A se mueve en la dirección del eje Z, haciendo que el husillo 110 se mueva en la dirección del eje X.
Una herramienta de corte 130, tal como un alicate de corte diagonal, para cortar la pieza de trabajo W está unida al soporte de la herramienta de corte 130A.
El soporte de la herramienta de corte 130A constituye un soporte de herramienta que sostiene la herramienta de corte 130.
El soporte de la herramienta de corte 130A está provisto en un lado de la bancada de la máquina herramienta 100 de manera que pueda moverse en una dirección del eje X, que es perpendicular a la dirección del eje Z, y en una dirección del eje Y, que es perpendicular a tanto la dirección del eje Z como la dirección del eje X, mediante un mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y un mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y que no se ilustra. El mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y constituyen un mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta para mover el soporte de la herramienta de corte en la dirección del eje X 130A y la dirección del eje Y con respecto al husillo 110.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 incluye una base 151, que es integral con un lado en el que se fija el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, y un carril de guía en la dirección del eje X 152 provisto en la base 151 para extenderse en la dirección del eje X.
Una mesa de alimentación en la dirección del eje X 153 está soportada de forma deslizante en el carril de guía en la dirección del eje X 152 a través de una guía en la dirección del eje X 154.
Un impulsor 155a de un servomotor lineal 155 está provisto en el lado de la mesa de alimentación en la dirección del eje X 153, y un estator 155b del servomotor lineal 155 está provisto en el lado de la base 151.
La mesa de alimentación en la dirección del eje X 153 es impulsada por el servomotor 155 lineal para moverse en la dirección del eje X.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y es estructuralmente similar al mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, excepto que está dispuesto en la dirección del eje Y. Por tanto, se omiten la descripción detallada y la ilustración del mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y.
En la Figura 1, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 está montado en el lado de la bancada a través del mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y que no se muestra, y el soporte de herramienta de corte 130A está montado en la mesa de alimentación en la dirección del eje X 153.
El soporte de herramienta de corte 130A se mueve en la dirección del eje X al ser impulsado por la mesa de
alimentación en la dirección del eje X 153, y también se mueve en la dirección del eje Y al ser impulsado por el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y, que funciona de manera similar a el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150.
Alternativamente, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y que no se muestra puede montarse en el lado de la bancada a través del mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, y el soporte de herramienta de corte 130A puede montarse en el lado del mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y. La estructura para mover el soporte de herramienta de corte 130A en la dirección del eje X y la dirección del eje Y mediante el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y se conoce convencionalmente y, por lo tanto, la descripción e ilustración detalladas de la estructura se omiten.
El mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y) y el mecanismo de movimiento del husillo (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160) operan de manera cooperativa, y la herramienta de corte 130 unida al soporte de la herramienta de corte 130A se alimenta en cualquier dirección de alimentación con respecto a la pieza de trabajo W a través del movimiento del soporte de la herramienta de corte 130A en la dirección del eje X y la dirección del eje Y por el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y, así como a través del movimiento del conjunto de husillo 110A (el husillo 110) en la dirección del eje Z por el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160.
Como se ilustra en la Figura 2, la pieza de trabajo W se corta con la herramienta de corte 130 en cualquier forma alimentando la herramienta de corte 130 en cualquier dirección de alimentación con respecto a la pieza de trabajo W mediante medio de alimentación que consisten en el mecanismo de movimiento del husillo (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160) y el mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y).
En esta realización, tanto el conjunto de husillo 110A como el soporte de la herramienta de corte 130A son móviles. Alternativamente, el conjunto de husillo 110A puede fijarse en el lado de la bancada de la máquina herramienta 100 y el mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta puede configurarse para mover el soporte de la herramienta de corte 130A en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z.
En el último caso, el medio de alimentación puede consistir en el mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta que mueve el soporte de la herramienta de corte 130A en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z, y la herramienta de corte 130 puede alimentarse hacia la pieza de trabajo W moviendo el soporte de la herramienta de corte 130A con respecto al husillo 110 que está posicionado fijamente y accionado de manera giratoria.
Además, el soporte de la herramienta de corte 130A puede fijarse en el lado de la bancada de la máquina herramienta 100 para que no sea móvil y el mecanismo de movimiento del husillo puede configurarse para mover el conjunto de husillo 110A en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z.
En este caso, el medio de alimentación puede consistir en el mecanismo de movimiento del husillo que mueve el conjunto de husillo 110A en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z, y la herramienta de corte 130 puede alimentarse hacia la pieza de trabajo W moviendo el conjunto de husillo 110A con respecto al soporte de la herramienta de corte 130A que está posicionado fijamente.
Aunque el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 están configurados para ser accionados por un servomotor lineal en esta realización, pueden ser accionados por un mecanismo convencional que consiste en un husillo de bolas y un servomotor, por ejemplo.
En esta realización, el medio de rotación para girar relativamente la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 consisten en el motor del husillo, tal como el motor incorporado, y la rotación relativa entre la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 se logra accionando rotativamente el husillo. 110.
Aunque la presente realización está configurada de modo que la pieza de trabajo W se haga girar con respecto a la herramienta de corte 130, la herramienta de corte 130 se puede girar con respecto a la pieza de trabajo W.
En el último caso, se puede usar una herramienta giratoria como un taladro como herramienta de corte 130.
La rotación del husillo 110, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y son accionados y controlados
por una parte de control Cl del aparato de control C.
La parte de control Cl está preconfigurada para controlar de modo que el conjunto de husillo 110A o el soporte de la herramienta de corte 130A se mueva en cualquiera de las direcciones del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z mientras el husillo 110 o la herramienta de corte 130 vibra recíprocamente en cualquiera de las direcciones del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z utilizando uno de los mecanismos de alimentación como medio de vibración.
Como se ilustra en la Figura 3, debido al control de la parte de control Cl, cada uno de los mecanismos de alimentación mueve hacia adelante el husillo 110 o el soporte de la herramienta de corte 130A (movimiento de avance) para una cantidad predeterminada de movimiento de avance y luego mueve hacia atrás el husillo 110 o el soporte de la herramienta de corte 130A (movimiento de retroceso) para una cantidad predeterminada de movimiento de retroceso en cada vibración recíproca, de modo que el husillo 110 o el soporte de la herramienta de corte 130A se mueve en una dirección respectiva para una cantidad de avance que es igual a la diferencia entre la cantidad de movimiento de avance y la cantidad de movimiento de retroceso. Al hacerlo, los mecanismos de alimentación alimentan cooperativamente la herramienta de corte 130 hacia la pieza de trabajo W en cualquier dirección de alimentación. Debido al mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y, la máquina herramienta 100 mecaniza la pieza de trabajo W alimentando la herramienta de corte 130 en una dirección de alimentación mientras vibra recíprocamente la herramienta de corte 130 en la dirección de alimentación.
Si el conjunto de husillo 110A (husillo 110) o el soporte de la herramienta de corte 130A (herramienta de corte 130) se mueve con la vibración recíproca mientras la pieza de trabajo W gira para mecanizar la pieza de trabajo W con la herramienta de corte 130 en una forma predeterminada, una superficie circunferencial de la pieza de trabajo W se corta como se ilustra en la Figura 4.
Ahora se describirá un ejemplo en el que el número de vibraciones N del conjunto de husillo 110A (husillo 110) o el soporte de la herramienta de corte 130a con respecto a una rotación de la pieza de trabajo W es 3,5 (el número de vibraciones N = 3,5), como se ilustra en la Figura 4.
En este caso, la fase de la forma de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W cortada con la herramienta de corte 130 durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W (n es un número entero igual o mayor que uno) es opuesta a la fase de la forma de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W cortada con la herramienta de corte 130 durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W.
Por tanto, una posición de trabajo de corte del movimiento de avance de la herramienta de corte 130 durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W se superpone parcialmente con una posición de trabajo de corte del movimiento de retroceso de la herramienta de corte 130 durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W. Esto significa que una parte de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W que se corta durante la n+1 ésima rotación incluye una parte que ya se ha cortado durante la enésima rotación. En esta parte, la herramienta de corte 130 realiza un corte de aire, en el que la herramienta de corte 130 no corta la pieza de trabajo W en absoluto.
Debido a este corte de aire, una viruta generada a partir de la pieza de trabajo W durante un trabajo de corte se separa secuencialmente.
Por tanto, la máquina herramienta 100 puede mecanizar suavemente una superficie exterior de la pieza de trabajo W, por ejemplo, mientras separa una viruta mediante la vibración recíproca de la herramienta de corte 130 en una dirección de alimentación.
Para separar secuencialmente una viruta mediante la vibración recíproca de la herramienta de corte 130, una parte de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W que se corta durante la n+1 ésima rotación simplemente necesita incluir una parte que ya se ha cortado durante la enésima rotación.
En otras palabras, una trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 en la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W en el movimiento de retroceso durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W simplemente necesita alcanzar una trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 en la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W.
Como se ilustra en la Figura 4, la fase de la forma de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo W cortada con la herramienta de corte 130 durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W simplemente necesita no coincidir con (no ser la misma) la fase de la forma de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo cortada con la
herramienta de corte 130 durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W, y no necesita ser una inversión de 180 grados de la fase de la forma de la superficie circunferencial de la pieza de trabajo cortada con la herramienta de corte 130 durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W.
El mecanizado con la herramienta de corte 130 se realiza mediante una instrucción de movimiento para mover la herramienta de corte 130 a una posición de coordenadas particular. Debido a esta instrucción de movimiento, la herramienta de corte 130 se mueve y se detiene en una posición de coordenadas (posición de parada de trabajo de la herramienta de corte) especificada en la instrucción de movimiento.
Ahora se describirá un trabajo de corte realizado cuando la herramienta de corte 130 alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Suponga que la herramienta de corte 130 mecaniza la pieza de trabajo W al ser alimentada hacia la pieza de trabajo W en una dirección de alimentación mientras vibra recíprocamente en la dirección de alimentación mientras gira la pieza de trabajo W, y que la herramienta de corte 130 alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte en el movimiento de avance del mismo durante la quinta rotación de la pieza de trabajo W.
En este caso, la parte de control Cl funciona como medio de control de amplitud. Debido al control realizado por la parte de control Cl, la vibración recíproca se realiza mientras se mantiene una amplitud predeterminada durante las rotaciones primera a cuarta de la pieza de trabajo W.
Durante la quinta rotación de la pieza de trabajo W, la amplitud de la vibración recíproca por el medio de vibración comienza a reducirse mientras que la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de avance cambia al movimiento de retroceso se mantiene en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte. Durante las rotaciones sexta y séptima de la pieza de trabajo W, el trabajo de corte se realiza cuando la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de retroceso cambia al movimiento de avance se cambia gradualmente.
En este caso, la amplitud de la vibración recíproca por el medio de vibración mientras la herramienta de corte 130 se alimenta en una dirección de alimentación se reduce mientras que la trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 en el movimiento de retroceso durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W alcanza la trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W.
En otras palabras, el medio de vibración hace vibrar la herramienta de corte 130 de modo que la posición de trabajo de corte del movimiento de avance de la vibración recíproca se superpone con la posición de trabajo de corte del movimiento de retroceso de la vibración recíproca para cortar la pieza de trabajo W mientras que la parte de control Cl como el medio de control de amplitud reduce la amplitud de la vibración recíproca cuando la herramienta de corte 130 se alimenta en la dirección de alimentación.
Por lo tanto, la amplitud se vuelve más pequeña mientras una viruta se separa secuencialmente.
Luego, durante la última u octava rotación de la pieza de trabajo W, debido al control realizado por la parte de control Cl, la vibración recíproca por el medio de vibración se detiene de modo que la herramienta de corte 130 corta la pieza de trabajo W mientras se mantiene en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Por tanto, la superficie de la pieza de trabajo W en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte puede tener un acabado suave.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 4, la frecuencia de vibración de la vibración recíproca durante la primera a la séptima rotaciones de la pieza de trabajo W se mantiene constante. Sin embargo, la frecuencia de vibración puede no ser constante siempre que la trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 en la superficie circunferencial de la pieza de trabajo en el movimiento de retroceso durante la n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo W alcance la trayectoria trazada por la herramienta de corte 130 en la superficie circunferencial de la pieza de trabajo durante la enésima rotación de la pieza de trabajo W.
La máquina herramienta 100 y el aparato de control C de la máquina herramienta 100 como la primera realización de la presente invención obtenida como se describió anteriormente incluye la parte de control Cl, que también es el medio de control de amplitud, para controlar la amplitud de la vibración recíproca por el medio de vibración, y la parte de control Cl como medio de control de amplitud está configurada para reducir la amplitud de la vibración recíproca por el medio de vibración mientras que la herramienta de corte 130 se alimenta en la dirección de alimentación cuando la herramienta de corte 130 alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte en la pieza de trabajo W. Por lo tanto, es posible evitar que la herramienta de corte corte la pieza de trabajo W más allá de la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte reduciendo la amplitud de la vibración recíproca y para terminar
suavemente la superficie de la pieza de trabajo W creada con el corte por vibración a medida que la herramienta de corte se acerca a la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Además, la parte de control Cl como medio de control de amplitud se puede configurar para comenzar a reducir la amplitud cuando la herramienta de corte 130 en el movimiento de avance alcanza la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte y para reducir la amplitud cambiando gradualmente la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de retroceso cambia al movimiento de avance mientras se mantiene la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de avance cambia al movimiento de retroceso en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte.
Además, la parte de control Cl como el medio de control de amplitud puede detener la vibración recíproca mediante el medio de vibración de modo que, después de que la herramienta de corte 130 alcance la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte y la vibración recíproca se realice durante un número predeterminado de veces mientras la amplitud se reduce, la herramienta de corte 130 corta la pieza de trabajo W mientras se mantiene en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte. Por tanto, la superficie de la pieza de trabajo W en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte, que tiene una forma ondulada debido a la vibración recíproca, puede terminar plana.
[Realización 2]
Ahora se describirá una segunda realización de la presente invención. La descripción se centrará principalmente en configuraciones que son diferentes de las de la primera realización para evitar la duplicación de la descripción. Como se ilustra en la Figura 5, en la segunda realización, la parte de control Cl como medio de control de amplitud está configurada para comenzar a reducir la amplitud cuando la herramienta de corte 130 alcanza cualquier posición predeterminada ubicada en frente de la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte para realizar el trabajo de corte durante la quinta a la séptima rotaciones de la pieza de trabajo W mientras se reduce la amplitud, y para reducir la amplitud de modo que la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de avance cambie al movimiento de retroceso al final de la séptima rotación alcance la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte para finalizar la vibración recíproca.
Durante la octava rotación de la pieza de trabajo W, la herramienta de corte 130 corta la pieza de trabajo W mientras está ubicada en la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte sin la vibración recíproca.
La máquina herramienta 100 y el aparato de control C de la máquina herramienta 100 como la segunda realización de la presente invención obtenida como se describe anteriormente incluye la parte de control Cl como el medio de control de amplitud que está configurado para comenzar a reducir la amplitud cuando la herramienta de corte 130 alcanza cualquier posición predeterminada ubicada en frente de la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte en la pieza de trabajo W y para reducir la amplitud de modo que la posición de la herramienta de corte 130 cuando el movimiento de avance cambia al movimiento de retroceso alcance la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte para finalizar la vibración recíproca. Por tanto, se pueden conseguir los mismos efectos que en la primera realización.
En las dos realizaciones anteriores, la vibración recíproca se realiza mediante el medio de vibración de manera que el movimiento de avance se realiza para una cantidad de movimiento de avance predeterminada y luego el movimiento de retroceso se realiza para una cantidad de movimiento de retroceso predeterminada. Alternativamente, la vibración recíproca se puede realizar repitiendo el movimiento relativo a una primera velocidad como movimiento de avance y el movimiento relativo a una segunda velocidad como movimiento de retroceso, donde la segunda velocidad se establece en cero para detener la vibración recíproca.
Además, el movimiento relativo a la segunda velocidad puede realizarse en la misma dirección que el movimiento relativo a una velocidad más lenta que la primera velocidad.
En este caso, cuando el movimiento relativo a la primera velocidad y el movimiento relativo a la segunda velocidad se repiten en una dirección de alimentación para mover repetidamente el husillo 110 y el soporte de herramienta de corte 130A de manera mutuamente relativa, la amplitud de un movimiento repetitivo se reduce como se describió anteriormente de modo que una posición de movimiento máximo de la herramienta de corte 130 en el movimiento de avance de un movimiento repetitivo no vaya más allá de la posición de parada de trabajo de la herramienta de corte. En cualquiera de los casos anteriores, una viruta generada a partir de la pieza de trabajo W puede plegarse fácilmente y separarse en viruta en polvo en una parte de la viruta donde la anchura de la viruta se vuelve más estrecha.
[Lista de señales de referencia]
100 máquina herramienta
110 husillo
110A conjunto de husillo
120 mandril
130 herramienta de corte
130A soporte de herramientas de corte
150 mecanismo de alimentación en dirección del eje X 151 base
152 carril de guía en la dirección del eje X
153 mesa de alimentación en dirección del eje X 154 guía en la dirección del eje X
155 servomotor lineal
155a impulsor
155b estator
160 mecanismo de alimentación en dirección del eje Z 161 base
162 carril de guía en la dirección del eje Z
163 mesa de alimentación en dirección del eje Z 164 guía en la dirección del eje Z
165 servomotor lineal
165a impulsor
165b estator
C aparato de control
C1 parte de control
W pieza de trabajo
Claims (4)
1. Una máquina herramienta (100) que comprende:
medio de sujeción de la pieza de trabajo para sujetar una pieza de trabajo (W); un soporte de la herramienta (130A) para sujetar una herramienta de corte (130) para cortar la pieza de trabajo (W);
medio de alimentación (150, 160) para alimentar la herramienta de corte (130) hacia la pieza de trabajo (W) en una dirección de alimentación predeterminada mediante un movimiento relativo entre el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta (130A);
medio de vibración para hacer vibrar relativamente el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta (130A) de modo que la herramienta de corte (130) se alimente en la dirección de alimentación mientras vibra recíprocamente en la dirección de alimentación; y
medio de rotación para girar relativamente la pieza de trabajo (W) y la herramienta de corte (130),
siendo la máquina herramienta (100) capaz de cortar la pieza de trabajo (W) mediante la rotación relativa entre la pieza de trabajo (W) y la herramienta de corte (130) y mediante la alimentación de la herramienta de corte (130) hacia la pieza de trabajo (W) con la vibración recíproca (N) en la dirección de alimentación,
donde la máquina herramienta (100) comprende medio de control de amplitud para controlar una amplitud de la vibración recíproca (N) por el medio de vibración, la máquina herramienta caracterizada porque
el medio de control de amplitud está configurado para reducir la amplitud de la vibración recíproca (N) por el medio de vibración mientras la herramienta de corte (130) se alimenta en la dirección de alimentación cuando la herramienta de corte (130) alcanza una posición de coordenadas predeterminada en la pieza de trabajo (W) especificada en una instrucción de movimiento particular para mover la herramienta de corte (130) en la dirección de alimentación.
2. La máquina herramienta (100) según la reivindicación 1, donde el medio de vibración está configurado para hacer vibrar relativamente el medio de sujeción de la pieza de trabajo y el soporte de la herramienta (130A) de modo que una posición de trabajo de corte del movimiento de avance de la vibración recíproca (N) de la herramienta de corte (130) durante una enésima rotación de la pieza de trabajo (W) se superponga con una posición de trabajo de corte del movimiento de retroceso de la vibración recíproca (N) de la herramienta de corte (130) durante una rotación n+1 ésima de la pieza de trabajo (W), lo que significará que una porción de una superficie circunferencial de la pieza de trabajo (W) que es cortada durante la n+1 ésima rotación incluye una porción que ya ha sido cortada durante la enésima rotación, donde en esta porción, la herramienta de corte (130) realiza un corte de aire, en el cual la herramienta de corte (130) no corta la pieza de trabajo ( W) en absoluto, y
el medio de vibración y el medio de control de amplitud están configurados para cooperar de modo que la amplitud de la vibración recíproca (N) se reduzca mientras que se mantiene la superposición de la posición de trabajo de corte del movimiento de avance de la vibración recíproca (N) de la herramienta de corte (130) durante una enésima rotación de la pieza de trabajo (W) con la posición de trabajo de corte del movimiento de retroceso de la vibración recíproca (N) de la herramienta de corte (130) durante una n+1 ésima rotación de la pieza de trabajo (W).
3. La máquina herramienta (100) según la reivindicación 1 o 2, donde el medio de control de amplitud está configurado para comenzar a reducir la amplitud cuando la herramienta de corte (130) en el movimiento de avance alcanza la posición de coordenadas y para reducir la amplitud cambiando gradualmente la posición de la herramienta de corte (130) a medida que el movimiento de retroceso cambia al movimiento de avance mientras se mantiene la posición de la herramienta de corte (130) cuando el movimiento de avance cambia al movimiento de retroceso en la posición de coordenadas.
4. La máquina herramienta (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el medio de control de amplitud está configurado para detener la vibración recíproca (N) por el medio de vibración de modo que, después de que la herramienta de corte (130) alcance la posición de coordenadas y la vibración recíproca (N) se realice durante un número predeterminado de veces mientras se reduce la amplitud, la herramienta de corte (130) corta la pieza de trabajo (W) mientras se mantiene en la posición de coordenadas.
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