ES2956772T3 - Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma - Google Patents

Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma Download PDF

Info

Publication number
ES2956772T3
ES2956772T3 ES17882896T ES17882896T ES2956772T3 ES 2956772 T3 ES2956772 T3 ES 2956772T3 ES 17882896 T ES17882896 T ES 17882896T ES 17882896 T ES17882896 T ES 17882896T ES 2956772 T3 ES2956772 T3 ES 2956772T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
vibration
rotations
workpiece
vibrations
cutting tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17882896T
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Muramatsu
Daisuke Sakashita
Haruhiko Misono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2956772T3 publication Critical patent/ES2956772T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35402—Calculate allowable machining capability from cutting conditions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36308—Table for cutting conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

El propósito de la presente invención es proporcionar una máquina herramienta y un dispositivo de control para la misma que permita al usuario seleccionar una condición de vibración de acuerdo con un valor de entrada para la velocidad de rotación o la velocidad de vibración. Se proporciona un dispositivo de control (180) de una máquina herramienta (100), incluyendo el dispositivo de control: un medio de entrada (182) para introducir un valor relativo de velocidad de rotación o velocidad de vibración para una herramienta de corte (130) y una pieza de trabajo (W); un medio de selección (183c) para permitir la selección de una combinación de parámetros que comprenden una velocidad de rotación y una velocidad de vibración, obtenidos en base a una frecuencia de vibración causada por el ciclo que puede ser controlado por los medios de vibración (150, 160), y también en base a la entrada de velocidad de rotación o velocidad de vibración a través de los medios de entrada (182); y un medio de ajuste (184) para ajustar, en una unidad de control (181), los parámetros de velocidad de rotación y velocidad de vibración en base a una combinación prescrita seleccionada entre combinaciones que se pueden seleccionar mediante el medio de selección (183c). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma
[Campo técnico]
La presente invención se refiere a una máquina herramienta y su dispositivo de control.
[Antecedentes de la técnica]
Una máquina herramienta convencionalmente conocida incluye una herramienta de corte para cortar una pieza de trabajo, un medio giratorio para hacer girar relativamente la herramienta de corte y la pieza de trabajo en un número predeterminado de rotaciones y un medio de vibración para hacer vibrar recíprocamente la herramienta de corte y la pieza de trabajo entre sí. La máquina herramienta corta la pieza de trabajo mientras la herramienta de corte y la pieza de trabajo avanzan en la dirección de avance predeterminada con vibración. El número de esas vibraciones por rotación relativa depende de la frecuencia de vibración del medio de vibración, (véase, por ejemplo, la Bibliografía de Patentes 1).
Adicionalmente, se sabe que la frecuencia de vibración del medio de vibración se determina basándose en un período, en el que un dispositivo de control de la máquina herramienta puede ejecutar una instrucción de operación y la condición de vibración introducida por el usuario se corrige automáticamente a la condición de vibración que el dispositivo de control puede usar (véase, por ejemplo, el Documento de Patente 2).
[Lista de referencias]
[Bibliografía de Patentes]
[Bibliografía de Patentes 1] Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2001-150201 (véase en particular la reivindicación 1 y la figura 1)
[Bibliografía de Patentes 2] Publicación internacional WO n.° 2015/146946 (véase en particular la reivindicación 1 y la figura 6)
[Bibliografía de Patentes 3] Documento WO 2015/146945 A1 "(CITIZEN WHATCH CO., LTD.) del 1 de octubre de 2015 (2015-10-01) divulga una máquina herramienta en la que el valor de un parámetro establecido por el usuario a través del medio de ajuste se corrige mediante un medio de corrección.
[Sumario de la invención]
[Problema técnico]
Dado que la frecuencia de vibración del medio de vibración se determina basándose en un período en el que el dispositivo de control de la máquina herramienta puede ejecutar una instrucción operativa, no ha sido fácil realizar un mecanizado de acuerdo con las condiciones de vibración seleccionables por la máquina herramienta.
La presente invención resuelve los problemas de la técnica anterior como se ha descrito anteriormente y proporciona una máquina herramienta y su dispositivo de control para permitir a los usuarios seleccionar las condiciones de vibración de acuerdo con el número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido.
[Solución al problema]
La solución al problema antes mencionado la proporciona el dispositivo de control de la reivindicación independiente 1 adjunta, que define la presente invención. Las características opcionales de la invención se proporcionan en las reivindicaciones dependientes 2 a 5 adjuntas.
[Efectos ventajosos de la invención]
De acuerdo con el dispositivo de control de la máquina herramienta configurado como se describe en las reivindicaciones adjuntas, dado que la combinación de las condiciones de vibración que se pueden configurar en la máquina herramienta es seleccionable, el usuario puede seleccionar fácilmente las condiciones de vibración deseadas y permitir que la máquina herramienta realice el corte por vibración.
Si se representa un gráfico que refleja gráficamente la operación de vibración, que corresponde a la combinación de cada parámetro, el usuario puede confirmar fácilmente la operación de vibración en la operación de corte en relación con las entradas del usuario al medio de entrada. Por ejemplo, el intervalo de corte de aire, que es el movimiento en el que la herramienta de corte no corta la pieza de trabajo, se puede comprobar fácilmente.
La sección de control tiene un medio de adición para extraer nuevamente una combinación diferente de las combinaciones que se vuelven seleccionables por el medio de selección y el medio de selección hace posible seleccionar una combinación diferente extraída por el medio de adición. De este modo, se puede cambiar fácilmente una combinación de cada parámetro de acuerdo con la pieza de trabajo que se va a cortar.
Incluso si no existe una condición de vibración deseada en las condiciones de vibración seleccionables, se puede añadir una nueva condición de vibración, de modo que puedan seleccionarse condiciones de vibración más deseables como una condición de vibración a seleccionar.
Adicionalmente, se puede proporcionar la máquina herramienta con un efecto creado por el dispositivo de control mencionado anteriormente.
[Breve descripción de los dibujos]
[Figura 1] La Figura 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente una máquina herramienta de una primera realización de la presente invención.
[Figura 2] La figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra la relación entre una herramienta de corte y una pieza de trabajo.
[Figura 3] La figura 3 es un diagrama que ilustra la vibración recíproca y la posición de la herramienta de corte. [Figura 4] La Figura 4 es un diagrama que ilustra la relación entre las rutas del filo de corte en la n-ésima rotación, la n+1-ésima rotación y la n+2-ésima rotación de un husillo.
[Figura 5] La figura 5 es un diagrama de flujo para establecer una condición de vibración en la primera realización de la presente invención.
[Figura 6] La figura 6 es una tabla combinada de condiciones de vibración en la primera realización de la presente invención.
[Figura 7A] La Figura 7A es un diagrama de una pantalla para introducir un valor de un número deseado de rotaciones.
[Figura 7B] La figura 7B es un diagrama de una pantalla para mostrar combinaciones extraídas.
[Figura 7C] La figura 7C es un diagrama que ilustra la selección de una combinación deseada de las combinaciones mostradas.
[Figura 8] La figura 8 es una tabla combinada de condiciones de vibración en la segunda realización de la presente invención.
[Figura 9] La figura 9 es un diagrama de flujo para establecer una condición de vibración en la tercera realización de la presente invención.
[Figura 10] La figura 10 es un diagrama de una pantalla para mostrar combinaciones extraídas.
[Figura 11] La figura 11 es un diagrama de una pantalla para introducir un valor de un número deseado de rotaciones y similares en la cuarta realización de la presente invención.
[Figura 12] La figura 12 es un diagrama de una pantalla para mostrar una combinación extraída.
[Figura 13] La figura 13 es un diagrama de una pantalla para mostrar una combinación extraída.
[Figura 14] La figura 14 es un diagrama de una pantalla para mostrar una combinación extraída.
[Descripción de las realizaciones]
[Primera Realización]
A continuación se describirá la configuración completa de una máquina herramienta 100 de acuerdo con una primera realización de la presente invención.
Como se muestra en la Figura 1, la máquina herramienta 100 de acuerdo con la presente invención incluye un husillo 110, un portaherramientas de corte 130A y un dispositivo de control 180.
Se proporciona un mandril 120 en un extremo del husillo 110.
El husillo 110 es un medio de sujeción de la pieza de trabajo, y el husillo 110 sujeta una pieza de trabajo W mediante el mandril 120.
El husillo 110 está sujeto de manera giratoria por un cabezal de husillo 110A y accionado de manera giratoria por la potencia de un motor de husillo.
El motor del husillo puede ser, por ejemplo, un motor incorporado conocido proporcionado entre el cabezal de husillo 110A y el husillo 110.
Una bancada de la máquina herramienta 100 está provista de un mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160. El mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160 incluye una base 161, que es integral con la bancada, y un riel de guía 162 en la dirección del eje Z fijado a la base 161.
El riel de guía 162 en la dirección del eje Z soporta de manera deslizante una mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z a través de una guía 164 en la dirección del eje Z.
El cabezal del husillo 110A está montado en la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z.
El cabezal del husillo 110A está dispuesto de modo que la dirección axial del husillo 110 coincida con la dirección de extensión del riel de guía 162 en la dirección del eje Z.
El cabezal del husillo 110A se proporciona para que pueda moverse en la dirección axial (la dirección del eje Z en los dibujos) del husillo 110 mediante el mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160, y el husillo 110 puede moverse a lo largo de la dirección del eje Z mediante el cabezal del husillo 110A.
Se proporciona un elemento motriz 165a de un servomotor lineal 165 en la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z.
Se proporciona un estátor 165b del servomotor lineal 165 en la base 161.
Cuando la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z se mueve en la dirección del eje Z mediante el servomotor lineal 165, el cabezal de husillo 110A se mueve en la dirección del eje Z, y el husillo 110 se mueve a lo largo de la dirección del eje Z.
En el lado de la bancada de la máquina herramienta 100, se proporciona un mecanismo de avance en la dirección del eje X 150.
El mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 incluye una base 151 integral con el lado de la bancada y un riel de guía 152 en la dirección del eje X que se extiende en la dirección del eje X, que es ortogonal a la dirección del eje Z en la dirección vertical.
El riel de guía 152 en la dirección del eje X está fijado a la base 151, y una mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X está soportada de manera deslizante por el riel de guía 152 en la dirección del eje X a través de las guías 154 en la dirección del eje X.
El portaherramientas de corte 130A está montado sobre la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X. El portaherramientas de corte 130A se proporciona de forma móvil en la dirección del eje X mediante el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150.
Una herramienta de corte 130, como una broca de herramienta para cortar la pieza de trabajo W, se fija al portaherramientas de corte 130A. De este modo, el portaherramientas de corte 130A configura un portaherramientas que sujeta la herramienta de corte 130.
Se proporciona un elemento motriz 155a de un servomotor lineal 155 en la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X.
Se proporciona un estátor 155b del servomotor lineal 155 en la base 151.
Cuando la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X se mueve en la dirección del eje X mediante el servomotor lineal 155, el portaherramientas de corte 130A se mueve en la dirección del eje X y, por lo tanto, la herramienta de corte 130 se mueve en la dirección del eje X.
Aunque no se muestra, se puede proporcionar un mecanismo de avance en la dirección del eje Y para avanzar en la dirección del eje Y, ortogonal a la dirección del eje Z y la dirección del eje X que se muestran en la figura.
El mecanismo de avance en la dirección del eje Y puede configurarse de la misma manera que el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150.
Al montar el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 sobre la bancada mediante el mecanismo de avance en la dirección del eje Y, una mesa de alimentación en la dirección del eje Y se mueve en la dirección del eje Y mediante el servomotor lineal, y el portaherramientas de corte 130A se mueve en la dirección del eje Y, y la herramienta de corte 130 se puede mover en la dirección del eje X y la dirección del eje Y.
El mecanismo de avance en la dirección del eje Y puede montarse en el lado de la bancada mediante el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 y el portaherramientas de corte 130A puede montarse en la mesa de alimentación en la dirección del eje Y.
El dispositivo de control 180 controla la rotación del husillo 110 y el movimiento del mecanismo de avance en la dirección del eje X 150, el mecanismo de avance de dirección del eje Z 160 y similares.
El mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160 o aquellos mecanismos de avance que incluyen el mecanismo de avance en la dirección del eje Y constituyen el medio de avance. El funcionamiento cooperativo del mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160 con el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 o el mecanismo de avance en la dirección del eje Y puede mover el cabezal del husillo 110A y el portaherramientas de corte 130A a una posición predeterminada como se muestra en la Figura 2.
Al mover el cabezal del husillo 110A y el portaherramientas de corte 130A a una posición predeterminada, la herramienta de corte 130 se mueve con respecto al husillo 110. Y, accionando el husillo 110 como medio giratorio para girar relativamente la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130, la pieza de trabajo W gira con respecto a la herramienta de corte 130 de modo que la pieza de trabajo W pueda cortarse en la forma deseada.
En la primera realización, se describe la configuración en la que pueden moverse tanto el cabezal de husillo 110A como el portaherramientas de corte 130A. Sin embargo, la configuración puede ser de modo que el cabezal del husillo 110A esté fijado a la bancada y el portaherramientas de corte 130A pueda moverse en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z.
En este caso, el medio de alimentación está constituido por un mecanismo de avance para mover el portaherramientas de corte 130A.
Como alternativa, el portaherramientas de corte 130A se puede fijar a la bancada, y el cabezal del husillo 110A se puede mover en la dirección del eje X, la dirección del eje Y y la dirección del eje Z.
En este caso, el medio de alimentación está constituido por un mecanismo de avance proporcionado en la bancada.
En la primera realización, se ha descrito un ejemplo en el que se utilizan servomotores lineales como mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 y mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160. Sin embargo, pueden utilizarse husillos de bolas y servomotores conocidos.
En la primera realización, se ha descrito un ejemplo en el que pieza de trabajo W se gira con respecto a la herramienta de corte 130, pero la herramienta de corte 130 se puede girar con respecto a la pieza de trabajo W utilizando una herramienta giratoria tal como un taladro como herramienta de corte.
En este caso, un motor para hacer girar la herramienta de corte 130 corresponde al medio giratorio de la presente invención.
Como se muestra en la Figura 3, la sección de control 181 del dispositivo de control 180 mueve el cabezal del husillo 110A hacia adelante (este movimiento se denomina movimiento hacia adelante), en una cantidad predeterminada de movimiento hacia adelante y luego se mueve hacia atrás (que se denomina movimiento hacia atrás), en una cantidad predeterminada de movimiento hacia atrás. La herramienta de corte 130 puede avanzar con respecto a la pieza de trabajo W en la dirección de avance por una diferencia (una cantidad de progresión) entre la cantidad de movimiento hacia adelante y la cantidad de movimiento hacia atrás con vibración a lo largo de la dirección de avance.
El medio de vibración está constituido por el mecanismo de avance en la dirección del eje X 150 y el mecanismo de avance en la dirección del eje Z 160 o aquellos mecanismos de avance que incluyen el mecanismo de avance en la dirección del eje Y. Al mover el cabezal del husillo 110A y el portaherramientas de corte 130A hacia adelante y hacia atrás, la herramienta de corte 130 puede vibrarse con respecto a la pieza de trabajo W.
Mediante el medio de alimentación, que también sirve como medio de vibración, la herramienta de corte 130 avanza con respecto a la pieza de trabajo W con vibración a lo largo de la dirección de avance para cortar la pieza de trabajo W mediante una cantidad de avance. Esta cantidad de avance es la cantidad de progresión mientras que el husillo gira una rotación o mientras una fase del husillo cambia de 0 a 360 grados.
Al cortar la pieza de trabajo W en una forma predeterminada con la herramienta de corte 130, la superficie periférica de la pieza de trabajo se corta en una forma curvada de forma sinusoidal con la herramienta de corte 130 como se muestra en la Figura 4.
La Figura 4 muestra un ejemplo en el que el número de vibraciones N del cabezal del husillo 110A por rotación del husillo 110 es 3,5 (N = 3,5). Una línea virtual (indicada con una línea de cadena de un punto), que pasa por el valle de la forma de onda es una línea recta de avance y la posición de la fase de 360° del husillo en esta línea recta de avance corresponde a la cantidad de avance por rotación de la pieza de trabajo W.
En la Figura 4, para comprender fácilmente el estado de la superficie periférica de la pieza de trabajo, el eje vertical del gráfico representa la posición de la herramienta de corte 130 con respecto a la pieza de trabajo W en la dirección de avance y el eje horizontal del gráfico representa una rotación de la pieza de trabajo W o la fase de 0° a 360° del husillo. De este modo, el gráfico representa una trayectoria de corte sobre la superficie periférica de la pieza de trabajo en forma extendida a lo largo de la dirección periférica de la pieza de trabajo al cortar la superficie periférica de la pieza de trabajo con la herramienta de corte 130.
Una trayectoria de corte (mostrada por una línea continua en la Figura 4) en la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta con la herramienta de corte 130 en la n-ésima rotación (n es un número entero de 1 o más) del husillo 110, se desplaza desde una trayectoria de corte en la superficie periférica de la pieza de trabajo en la rotación n+1-ésima del husillo 110 en una dirección que indica la fase del husillo (la dirección del eje horizontal del gráfico en la Figura 4)
Específicamente, la posición del punto más superficial en el valle en la fase de la forma de la superficie periférica de la pieza de trabajo, que se muestra con la línea discontinua en la Figura 4, se desplaza desde la posición del punto más superficial en el valle en la fase de la forma de la superficie periférica de la pieza de trabajo, que se muestra con la línea continua en la Figura 4 en una dirección que indica la fase del husillo (la dirección del eje horizontal del gráfico). Los puntos más superficiales en el valle en la fase de la forma de la superficie periférica de la pieza de trabajo son, dicho de otro modo, los puntos máximos de la montaña vistos desde la herramienta de corte 130.
Dado que el corte por vibración tiene una fase y una amplitud, que hacen que las trayectorias de corte en movimientos hacia adelante y hacia atrás de vibración recíproca se crucen entre sí, una porción de la pieza de trabajo W que se corta con la herramienta de corte 130 en movimiento hacia adelante de la vibración recíproca se solapa parcialmente con una porción de la pieza de trabajo W que se corta con la herramienta de corte 130 en movimiento hacia atrás de la vibración recíproca. De este modo, la porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo W que se corta con la herramienta de corte 130 en la n+1-ésima rotación de la pieza de trabajo W incluye una porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo W que se ha cortada en la n-ésima rotación de la pieza de trabajo W. Cuando la herramienta de corte 130 pasa a través de esa porción de solapamiento, la herramienta de trabajo 130 realiza un "corte en el aire", en el que la herramienta de corte 130 no corta ninguna parte de la pieza de trabajo W en la dirección de avance durante el corte por vibración.
Debido al corte en el aire, las lascas generadas durante un trabajo de corte por vibración de la pieza de trabajo W se segmentan secuencialmente.
Como resultado, la máquina herramienta 100 puede cortar la pieza de trabajo W suavemente a la vez que segmenta lascas mediante la vibración recíproca de la herramienta de corte 130 a lo largo de la dirección de alimentación.
Sin embargo, si la cantidad de alimentación se incrementa manteniendo constante el tamaño de la amplitud, disminuye el periodo en el que una porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta en rotación n+1-ésima de la pieza de trabajo se incluye en una porción que se corta en la n-ésima rotación. Y si la porción que se corta en la rotación n+1-ésima no llega a la porción que se corta en la n-ésima rotación, el movimiento de corte de aire no se produce.
El período en el que una porción que se corta en la rotación n+1-ésima se incluye en una porción que se corta en la n-ésima rotación cambia según la cantidad de alimentación y la amplitud de la forma de onda de vibración. De este modo, la amplitud de la forma de onda de vibración se establece para que sea proporcional a la cantidad de alimentación para que se produzca el movimiento de corte de aire. Específicamente, la amplitud se establece multiplicando la cantidad de alimentación por el radio de amplitud de alimentación Q, que es la relación entre la amplitud y la cantidad de alimentación.
La Figura 4 muestra un ejemplo en el que las porciones que se cortan en el movimiento hacia adelante y las porciones que se cortan en el siguiente movimiento hacia atrás se solapan parcialmente en los puntos más superficiales de los valles de la fase.
Sin embargo, por ejemplo, si la porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta en la n+1-ésima rotación del husillo 110 incluye una porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta en la enésima rotación del husillo 110, se produce el corte de aire de la herramienta de corte 130.
Dicho de otro modo, la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en movimiento hacia atrás en la n+1-ésima rotación (n es un número entero de 1 o más) de la superficie periférica de la pieza de trabajo solo necesita alcanzar la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la n-ésima rotación de la superficie periférica de la pieza de trabajo.
La porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta en la n+1-ésima rotación del husillo 110 y la porción de la superficie periférica de la pieza de trabajo que se corta en la enésima rotación del husillo 110 pueden colocarse adyacentes entre sí. de modo que las lascas de corte puedan plegarse y segmentarse en la parte adyacente.
Como se muestra en la Figura 4, sólo es necesario que las fases de forma en la pieza de trabajo W a cortar con la herramienta de corte 130 en la n+1-ésima rotación y en la enésima rotación no coincidan entre sí. De este modo, esas formas de fase no necesitan invertirse 180°.
Por ejemplo, el número de vibraciones N, que es el número de veces que la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 vibran relativa y recíprocamente durante una rotación del husillo 110, se puede configurar como 1,1, 1,25, 2,6, 3,75 (veces/r) o similar, por ejemplo.
También, el número de vibraciones N se puede establecer en un valor menor que 1 (0 < el número de vibraciones N < 1,0).
En el caso de que el número de vibraciones N se establezca en un valor inferior a 1 (veces/r), el husillo 110 gira más de una vuelta antes de que el portaherramientas de corte 130A realice una reciprocidad.
En la máquina herramienta 100, una sección de control 181 del dispositivo de control 180 emite una instrucción operativa en un período de instrucción predeterminado.
Mediante esta instrucción de operación, la vibración recíproca del cabezal del husillo 110A (husillo 110) o el portaherramientas de corte 130A (herramienta de corte 130), se puede operar a una frecuencia de vibración predeterminada f basándose en el período de instrucción de la sección de control 181.
Por ejemplo, en el caso de que la máquina herramienta 100 que puede emitir 500 instrucciones operativas por segundo mediante la sección de control 181, el periodo de instrucción de la sección de control 181 tiene un periodo de referencia de 1 (segundo) /500 (veces) = 2 (ms/veces).
El período de instrucción se determina basándose en el período de referencia y, en general, el período de instrucción es un valor que es un múltiplo entero del período de referencia.
Por ejemplo, asumiendo que el periodo de instrucción es de 10 (ms), que es cinco veces más largo que el período de referencia (2 (ms)), los movimientos hacia adelante y hacia atrás se pueden realizar cada 10 (ms). De este modo, el cabezal del husillo 110A (husillo 110) o el portaherramientas de corte 130A (herramienta de corte 130) pueden vibrar recíprocamente en una frecuencia de 1 / (0,002 x 5) = 100,0 (Hz).
Adicionalmente, el cabezal del husillo 110A (husillo 110) o el portaherramientas de corte 130A (herramienta de corte 130) pueden vibrar recíprocamente solo a una pluralidad de frecuencias limitadas predeterminadas que son números inversos de múltiplos enteros del período de referencia.
En este momento, un grupo de frecuencias de vibración f que corresponden al período de instrucción se denomina grupo de frecuencia de vibración f. A continuación, la frecuencia de vibración del cabezal de husillo 110A o el portaherramientas de corte 130A se establece en un valor seleccionado del grupo de frecuencia de vibración f. Además, en algunos casos, el dispositivo de control 180 (la sección de control 181) puede establecer el período de instrucción en un múltiplo, que no es un múltiplo entero, del período de referencia (2 (ms)).
Cuando el cabezal del husillo 110A (husillo 110) o el portaherramientas de corte 130A (herramienta de corte 130) vibra recíprocamente y el número de rotaciones del husillo 110 se establece a S, el número de vibraciones N se determina mediante la siguiente ecuación.
N = f x 60/S
El número de vibraciones N es proporcional a la frecuencia de vibración f e inversamente proporcional al número de rotaciones S.
El husillo 110 puede girar más rápido a medida que la frecuencia de vibración f se vuelve mayor o el número de vibraciones N se vuelve menor.
A continuación, se describirá una configuración específica del dispositivo de control 180 en la máquina herramienta 100 de la primera realización.
El dispositivo de control 180 de acuerdo con la presente realización incluye un medio de entrada 182 para permitir que el usuario introduzca un número deseado de rotaciones o un número deseado de vibraciones, un medio de presentación 183 para extraer condiciones de vibración de acuerdo con el número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido y presentar de manera seleccionable las condiciones de vibración al usuario, y un medio de ajuste 184 para configurar la condición de vibración seleccionada en la sección de control 181.
El medio de entrada 182 incluye un dispositivo de entrada tal como un teclado o un panel táctil vinculado al medio de presentación 183, y mediante la operación de entrada del usuario, el número de rotaciones o el número de vibraciones se pueden introducir en el medio de presentación 183.
El medio de presentación 183 incluye una sección de cálculo 183a, una sección de extracción 183b y una sección de selección 183c. Sobre la base de una frecuencia de vibración f y el número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido, la sección de cálculo 183a calcula de acuerdo con la frecuencia de vibración el número de rotaciones y el número de vibraciones cercano al número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido. Esa frecuencia de vibración f depende de un período en el que se puede ejecutar una instrucción operativa al medio de vibración. La sección de extracción 183b extrae candidatos de la combinación de cada parámetro consistente en el número de rotaciones y el número de vibraciones que son calculados por la sección de cálculo 183a. La sección de selección 183c presenta de manera seleccionable los candidatos de la combinación de cada parámetro extraído por la sección de extracción 183b al usuario. La sección de selección 183c corresponde al medio de selección de la presente invención.
Por ejemplo, una memoria 185, que almacena una tabla de combinaciones por adelantado que muestra la relación del número de rotaciones S (o el número de vibraciones N) con cada frecuencia de vibración f del grupo de frecuencias de vibración f y se proporciona cualquier número de vibraciones N (o número de rotaciones S) en el dispositivo de control 180. El medio de presentación 183 puede extraer combinaciones candidatas de cada parámetro para ser extraídas por la sección de extracción 183b de la tabla de combinaciones, que se almacena en la memoria 185, en orden de aproximación al valor introducido del número de rotaciones o el número de vibraciones.
La tabla de combinaciones puede limitar el número de vibraciones N que se establece en la sección de control 181 a una pluralidad de valores predeterminados, y limitar el número de combinaciones de cada frecuencia de vibración predeterminada f y el número de rotaciones S, que se calcula a partir de la pluralidad del número limitado de vibraciones N. Se puede seleccionar una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro y solo se puede seleccionar una combinación candidata.
Una sección de visualización 186, que incluye una pantalla o similar, está vinculada al medio de presentación 183 y las combinaciones candidatas extraídas por el medio de presentación 183 están configuradas para mostrarse en la sección de visualización 186.
El medio de ajuste 184 incluye, por ejemplo, un panel táctil de una pantalla. El usuario selecciona una combinación deseada tocando una combinación candidata mostrada en la sección de visualización 186 y la combinación seleccionada se puede configurar en la sección de control 181 como parámetros de condiciones de vibración, incluida la frecuencia de vibración f.
La sección de control 181 controla el husillo 110, el medio de vibración y el medio de alimentación basándose en la condición de vibración establecida por el medio de ajuste 184, y hace que la máquina herramienta 100 realice el corte por vibración de la pieza de trabajo W.
El usuario puede reconocer fácilmente las condiciones de vibración seleccionables para la máquina herramienta 100, y puede hacer que la máquina herramienta 100 mecanice fácilmente de acuerdo con las condiciones de vibración que el usuario reconoce y selecciona.
Además de usar el dispositivo de entrada como un teclado y un panel táctil como en la presente invención, el usuario introduce un número deseado de rotaciones o un número deseado de vibraciones, por ejemplo, escribiendo el número de rotaciones S y el número de vibraciones N en un programa de mecanizado o estableciendo el número de vibraciones N como argumento en un bloque de programa predeterminado, que es una línea del programa.
En el caso de la configuración en la que el número de vibraciones N se establece como argumento en el bloque de programa del programa de mecanizado, el número de rotaciones S del husillo 110, que está escrito en el programa de mecanizado y el número de vibraciones N, que se invoca como argumento al ejecutar el bloque de programa, generalmente se introducen en el medio de presentación 183.
En el ejemplo descrito anteriormente, el medio de presentación 183 (sección de cálculo 183a), calcula el número de rotaciones y el número de vibraciones basándose en las frecuencias de vibración f y el número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido. Sin embargo, la presente invención no está limitada a este ejemplo. Por ejemplo, la presente invención también se puede aplicar al caso en el que no esté implicado el cálculo. En un caso de este tipo, el número de rotaciones y el número de vibraciones se determinan a partir de una tabla predeterminada. Adicionalmente, la sección de selección 183c puede mostrar combinaciones candidatas en la sección de visualización 186, o puede, por ejemplo, comunicar las combinaciones candidatas al usuario por voz.
En la Figura 5 se muestra un ejemplo de un diagrama de flujo para establecer las condiciones de vibración mediante el dispositivo de control 180 en la primera realización.
En la primera realización, el dispositivo de control 180 está provisto de una memoria 185 que almacena la tabla de combinaciones por adelantado.
El medio de presentación 183 determina si el usuario introduce el número de rotaciones o el número de vibraciones mediante el medio de entrada 182 (Etapa 101).
Cuando se introduce el número de rotaciones o el número de vibraciones (Etapa 101: determinación SÍ), el medio de presentación 183 establece el número de rotaciones introducido o el número de vibraciones introducido como un valor objetivo para extraer una combinación (Etapa 102).
Por ejemplo, cuando se introduce el número de rotaciones, el número de rotaciones introducido se establece como el número objetivo de rotaciones Su. Cuando se introduce el número de vibraciones, el número introducido de vibraciones se establece como el número objetivo de vibraciones Nu. Después, el número objetivo establecido de rotaciones Su o el número objetivo establecido de vibraciones Nu se almacena en la memoria 185.
El medio de presentación 183 extrae combinaciones candidatas de condiciones de vibración cercanas al número objetivo de rotaciones Su o al número objetivo de vibraciones Nu (Etapa 103).
Por ejemplo, al extraer combinaciones candidatas basándose en el número objetivo de rotaciones Su, el medio de presentación 183 compara el número objetivo de rotaciones Su, que se almacena en la memoria 185 en la Etapa 101, con el número de rotaciones de cada combinación en la tabla de combinaciones. Después, las combinaciones cercanas al número objetivo Su se extraen como candidatos de selección.
Específicamente, el medio de presentación 183 calcula la diferencia entre el número objetivo de rotaciones Su y el número de rotaciones de cada combinación, y extrae una combinación como candidata de selección en orden ascendente de la diferencia.
A continuación, el medio de presentación 183 muestra las combinaciones extraídas como los candidatos de selección de la condición de vibración, en la que puede operar la máquina herramienta 100, al usuario a través de la sección de visualización 186 (Etapa 104).
Si hay una pluralidad de combinaciones candidatas a presentar, cada combinación candidata se muestra en la sección de visualización 186 para que una de la pluralidad de combinaciones candidatas puedan seleccionarse como la condición de vibración y, a continuación, tras la selección por parte del usuario, un botón de determinación y un botón de rechazo pueden mostrarse en la sección de visualización 186 para que la combinación seleccionada pueda determinarse o rechazarse como una condición de vibración.
Al ejecutar el botón de determinación, la combinación seleccionada puede configurarse para establecerse en la sección de control 181 como un parámetro de la condición de vibración que incluye la frecuencia de vibración f. Al mostrar una pluralidad de combinaciones candidatas, por ejemplo, las combinaciones pueden compararse fácilmente clasificando y mostrando en orden de aproximación al valor del número objetivo de rotaciones Su o el número objetivo de vibraciones Nu.
Si solo se presenta una combinación candidata, un botón de determinación y un botón de rechazo pueden mostrarse en la sección de visualización 186 como dos opciones para que la combinación presentada pueda determinarse o rechazarse como la condición de vibración.
A continuación, se determina si la entrada del usuario es selección o rechazo de combinación (Etapa 105).
La determinación o el rechazo por parte del usuario puede configurarse para que se introduzca a través de un medio de entrada 182 que no sea el panel táctil de la pantalla o similar.
Si la combinación presentada es rechazada (determinación NO en la Etapa 105 de la Figura 5), el medio de presentación 183 se controla para borrar la pantalla de la combinación en la sección de visualización 186 y cambiar a una pantalla para introducir un número deseado de rotaciones o un número deseado de vibraciones que el usuario puede introducir a través del medio de entrada 182.
Si se selecciona y determina una combinación de las combinaciones candidatas presentadas (determinación SÍ en la Etapa 105), el medio de ajuste 184 establece el número de rotaciones de la combinación determinada como el número de rotaciones S, el número de vibraciones como el número de vibraciones N y la frecuencia de vibración como la frecuencia de vibración f, y esos parámetros de condición de vibración se establecen en la sección de control 181 (Etapa 106).
Cada parámetro establecido puede almacenarse en la memoria 185 como un historial de selección de condiciones de vibración.
La sección de control 181 opera el husillo 110 y la herramienta de corte 130 con cada parámetro, que se establece mediante el medio de ajuste 184 como una condición de vibración, para realizar el corte por vibración de la pieza de trabajo W.
De esta manera, de acuerdo con el número deseado de rotaciones o el número deseado de vibraciones introducido por el usuario, se puede seleccionar una condición de vibración de las combinaciones candidatas de condiciones de vibración en las que puede funcionar la máquina herramienta 100. De este modo, el usuario puede seleccionar una condición cercana a la condición de vibración deseada y reconocer la condición de vibración para realizar el corte por vibración de la pieza de trabajo W.
Por ejemplo, para una máquina herramienta que tiene 25,0, 26,3, 27,8..., 71,4, 83,3 y 100,0 (Hz) como el grupo de frecuencias de vibración f, si los números seleccionables de vibraciones N son solo 1,5, 2,5, 3,5 y 4,5, una tabla de correspondencia de los números de rotaciones mostradas en la Figura 6 se almacena en la memoria 185 como una tabla de combinaciones, y la tabla de combinaciones se utiliza cuando se extraen combinaciones candidatas. Esos números de rotaciones en la tabla de combinaciones se calculan a partir de cada frecuencia de vibración f del grupo de frecuencia de vibración f y el número seleccionable de vibraciones N,
Como se muestra en la Figura 7A, si la ventana de entrada del número deseado de rotaciones se muestra en la sección de visualización 186 y el número de rotaciones = 1500 (r/min) se introduce en el medio de entrada 182 mediante la operación de entrada del usuario, el medio de presentación 183 establece el número objetivo de rotaciones Su en 1500.
A continuación, el medio de presentación 183 calcula la diferencia entre el número objetivo de rotaciones Su = 1500 (r/min) y cada número de rotaciones en la tabla de combinaciones, y la combinación con una pequeña diferencia, que es la combinación cercana al número objetivo de rotaciones Su = 1500, se extrae como combinación candidata para una combinación de condiciones de vibración seleccionables por el usuario.
Si se configuran tres combinaciones para ser seleccionadas en orden de aproximación al número objetivo de rotaciones Su, 1500, 1538 y 1429 se seleccionan en orden de aproximación al número de rotaciones introducido, y de acuerdo con cada número de rotaciones, tres combinaciones de S = 1500, N =2,5, f=62,5, y S = 1538, N=1,5, f=38,5, y S = 1429, N = 3,5, f = 83,3 se extraen como candidatos a la selección.
A continuación, como se muestra en la Figura 7B, cada combinación candidata se presenta en la sección de visualización 186 junto con el botón de selección 187, el botón de determinación 188 y el botón de rechazo 189. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 7C, si el usuario selecciona el botón de selección 187 de la combinación que incluye el número de rotaciones S de 1500 (r/min), y selecciona el botón de determinación 188, el medio de ajuste 184 establece el número de rotaciones S a 1500 (r/min), el número de vibraciones N a 2,5 (veces/r) y la frecuencia de vibración f a 62,5 (Hz) a la sección de control 181.
La sección de control 181 controla la rotación del husillo 110 y la vibración recíproca de la herramienta de corte 130 basándose en las condiciones de vibración establecidas para realizar el corte por vibración de la pieza de trabajo W.
Como se ha descrito anteriormente, entre las condiciones de vibración que realmente se pueden establecer en la máquina herramienta 100, se pueden seleccionar las condiciones de vibración cercanas al número deseado de rotaciones introducidas por el usuario. De este modo, el usuario puede reconocer las condiciones de vibración a configurar y se puede realizar el corte por vibración deseado.
En particular, mediante el uso de una tabla de combinaciones en la que el número de vibraciones N se limita a un valor obtenido al sumar 0,5 a un número entero, la fase de la trayectoria de corte generada en la superficie periférica de la pieza de trabajo se invierte 180° para cada rotación del husillo 110. De este modo, el usuario puede seleccionar una condición de vibración que tenga un número de rotaciones cercano al número de rotaciones deseado, y las lascas de corte pueden segmentarse de forma fiable.
[Segunda realización]
La segunda realización de la presente invención aplica otra tabla de combinaciones de condiciones de vibración al dispositivo de control 180 de la primera realización y la otra configuración es común con la de la primera realización. De este modo, se omite la descripción de puntos similares.
En este momento, la segunda realización se describirá en detalle. En la segunda realización, al extraer las combinaciones candidatas de la Etapa 102 en la primera realización mencionada anteriormente, el medio de ajuste 184 establece el número deseado de rotaciones introducidas a través del medio de entrada 182 como un número objetivo de rotaciones Su, que es el valor fijo. Después, el medio de ajuste 184 extrae una combinación candidata a seleccionar basándose en el número de vibraciones que se calcula a partir del número objetivo de rotaciones Su y cada frecuencia de vibración f.
Por ejemplo, si el valor de 1500 se introduce como el número de rotaciones mediante el medio de entrada 182 a la máquina herramienta 100, en el que el grupo de frecuencias de vibración f son 25,0, 26,3, 27,8..., 71,4, 83,3, 100,0 (Hz), 1500 (r/min) se establece como el número objetivo de rotaciones Su.
A continuación, como se muestra en la Figura 8, el número de vibraciones en el número objetivo de rotaciones Su = 1500 (r/min) se calcula para cada frecuencia de vibración f.
Si el medio de presentación 183 está configurado para extraer un valor cercano a un valor obtenido al sumar 0,5 a un número entero del número calculado de vibraciones, se comparan las diferencias entre los valores por debajo del punto decimal del número de vibraciones calculado y el valor obtenido al sumar 0,5 a un número entero. Después, una combinación que tiene una diferencia menor se extrae como candidato de la condición de vibración seleccionable por el usuario.
Por ejemplo, en caso de que se extraigan tres combinaciones candidatas a presentar en orden ascendente de diferencias entre el valor por debajo del punto decimal del número de vibraciones calculado y un valor obtenido sumando 0,5 a un número entero, el medio de presentación 183 extrae 0,00, 0,04 y 0,07 en orden ascendente de diferencias y establecen S = 1500, N = 2,5, f = 62,5, y S = 1500, N = 1,54, f=38,5, y S = 1500, N=1,43, f=35,7 como combinaciones que tienen valores de diferencia extraídos más pequeños.
Como resultado, el número deseado de rotaciones introducido por el usuario se fija en el número objetivo de rotaciones Su, y las condiciones de vibración deseadas por el usuario se establecen a partir de las combinaciones candidatas extraídas basándose en el número objetivo de rotaciones Su. Después, el corte por vibración se puede realizar en la condición de vibración que se establece de esta manera.
Adicionalmente, el valor introducido por el usuario a través del medio de entrada 182 puede ser un número de vibraciones, no números de rotaciones, y el número deseado de vibraciones introducido se fija en el número objetivo de vibraciones Nu, y el número de rotaciones, que se calcula a partir del número objetivo de vibraciones Nu y cada frecuencia de vibración f en el grupo de frecuencias de vibración f, puede ser una combinación candidata.
Al presentar combinaciones candidatas, además de extraer combinaciones candidatas en orden descendente en número de rotaciones, también es posible extraer tres con el mayor valor, el valor intermedio y el valor más bajo de las frecuencias de vibración f como combinaciones candidatas.
Además, entre las combinaciones extraídas, es posible extraer como candidatos aquellos números de rotaciones que se encuentren dentro de un intervalo predeterminado.
[Tercera realización]
La tercera realización de la presente invención utiliza otro diagrama de flujo para establecer las condiciones de vibración del dispositivo de control 180 de la primera realización y la otra configuración es la misma que la de la primera realización. De este modo, se omite la descripción de asuntos comunes.
En este momento, la tercera realización se describirá en detalle. En la tercera realización, la sección de control 180 descrita anteriormente incluye un medio de adición que extrae nuevamente una combinación candidata diferente de las combinaciones candidatas presentadas en la sección de visualización 186 de acuerdo con las instrucciones del usuario, y luego extrae una nueva combinación candidata para ser presentada en la sección de visualización 186. Por ejemplo, cuando se muestra la combinación candidata extraída por el medio de presentación 183 en la sección de visualización 186, el medio de adición muestra un botón de suma para agregar una combinación diferente en la sección de visualización 186 y controla el medio de entrada 182 para determinar si el botón de suma está seleccionado o no.
En la Figura 9 se muestra un ejemplo de un diagrama de flujo para establecer las condiciones de vibración de la tercera realización.
En la Figura 9, dado que las Etapas 301 a 306 son los mismos procesos que los de las Etapas 101 a 106 de la primera realización, se omitirá la descripción.
Al presentar combinaciones candidatas según la Etapa 304, como se muestra en la Figura 10, se presenta un botón de suma 190 para agregar una combinación candidata diferente y se verifica si el botón de suma 190 está seleccionado o no (Etapa 307 en la Figura 9).
Si se selecciona el botón de adición 190 (determinación SÍ), el medio de presentación 183 extrae una combinación candidata diferente de la combinación candidata ya presentada desde la tabla de combinaciones (Etapa 308).
Entre las combinaciones cercanas al número objetivo de rotaciones Su o al número objetivo de vibraciones Nu de la tabla de combinaciones extraída en la Etapa 303, como la combinación candidata a ser añadida, se selecciona la combinación, que es la segunda más cercana a, o dicho de otro modo que tiene la segunda diferencia más pequeña de la combinación ya presentada.
Por ejemplo, si se configuran tres combinaciones candidatas para presentarse en orden de aproximación, de acuerdo con el número de veces que el usuario seleccione el botón de adición, las combinaciones candidatas se presentan adicionalmente en orden de aproximación, como en el orden de la cuarta combinación candidata más cercana, la quinta, la sexta y similares.
Las combinaciones candidatas extraídas en la Etapa 308 se muestran adicionalmente en la sección de visualización 186 en la Etapa 304.
De este modo, al añadir diferentes combinaciones candidatas, el usuario puede tener una selección más amplia de combinaciones candidatas y un mayor grado de libertad para seleccionar las condiciones de vibración.
Además, el medio de presentación 183 puede configurarse para mostrar combinaciones candidatas en la sección de visualización 186 o configurarse para introducirlas y emitirlas por voz, o configurarse para ser una combinación de estas configuraciones.
[Cuarta Realización]
La cuarta realización de la presente invención aplica otro contenido de visualización al dispositivo de control 180 de la primera realización y la otra configuración es común con la de la primera realización. De este modo, se omite la descripción de puntos similares.
En este momento, la cuarta realización se describirá en detalle. En la cuarta realización, como se muestra en la Figura 11, un campo de entrada 191 para un número de rotaciones S, un radio de amplitud de alimentación Q, un número de vibraciones N, un avance de corte y un diámetro de material de las preferencias del usuario se muestran en la sección de visualización 186. De este modo, el usuario puede introducir el número de rotaciones S, el radio de amplitud de alimentación Q, el número de vibraciones N, el avance de corte y el diámetro del material. En el caso de la Figura 11, el avance de corte = 0,03 (mm/r) y el diámetro del material -10 (mm) se configuran y se introducen. El avance de corte corresponde a la cantidad de avance por rotación de la pieza de trabajo W. Si el radio de amplitud de alimentación Q y el número de vibraciones N no se establecen en el campo de entrada 191, se pueden establecer a valores predeterminados por defecto. Por ejemplo, el valor predeterminado del radio de amplitud de alimentación Q puede ser 1,5 y el número de vibraciones N seleccionable como valor predeterminado puede ser 1,5, 2,5, 3,5 y 4,5 (veces/r). Al configurar e introducir el número de rotaciones S = 1500 (r/min) en el campo de entrada 191, el medio de presentación 183 establece el número objetivo de rotaciones Su en 1500.
Si el medio de presentación 183 está configurado para seleccionar tres combinaciones a presentar en orden de aproximación al número objetivo de rotaciones Su, 1500, 1538 y 1429 se seleccionan en orden de aproximación al número de rotaciones introducido.
Como se muestra en la Figura 12, la primera combinación candidata que tiene el número de rotaciones S = 1500, el número de vibraciones N = 2,5, y la frecuencia f = 62,5, se muestra en la porción de visualización 186, sobre la cual se muestran un campo de visualización 192, un campo gráfico 193, un botón de avance 187a y un botón de determinación 188. En el campo de visualización 192, se muestra una combinación de cada parámetro, como el número de rotaciones, el número de vibraciones y la frecuencia.
En el campo de gráfico 193, se muestra gráficamente una operación de vibración bidimensional, que muestra la posición de la herramienta de corte y la fase del husillo con ejes vertical y horizontal respectivamente. La trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la primera rotación del husillo 110 se muestra con una línea continua, y la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la segunda rotación del husillo 110 se muestra con una línea discontinua. La línea de cadena de un punto indica el avance de corte y la línea de cadena de dos puntos indica el avance real máximo. El avance real máximo se obtiene a partir del avance de corte establecido, el radio de amplitud de alimentación Q y el número de vibraciones N, y el avance real máximo se expresa mediante una línea recta que pasa por la fase 0° del husillo y el punto final del movimiento hacia adelante. En otras palabras, el punto de inicio del movimiento hacia atrás de la herramienta de corte 130 en la primera rotación del husillo 110. Puede verse a partir de este gráfico que la herramienta de corte 130 funciona con un avance real máximo que es mayor que el avance de corte establecido (indicado por la línea de cadena de un punto). Además, a partir de este gráfico se puede entender que el corte de aire se produce alrededor de 72°, 216°, y 360° de la fase del husillo.
Si el usuario selecciona el botón hacia adelante 187a, el segundo candidato que tiene el número de rotaciones S = 1538, el número de vibraciones N = 1,5, y la frecuencia f = 38,5 se muestra en la sección de visualización 186. Específicamente, como se muestra en la Figura 13, un campo de visualización 192, un campo gráfico 193, un botón de avance 187a, un botón de retroceso 187b y un botón de determinación 188 se muestran en la porción de visualización 186.
En el campo de gráfico 193, se muestra gráficamente una operación de vibración bidimensional. Igual que en la Figura 12, la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la primera rotación del husillo 110 se muestra con una línea continua, y la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la segunda rotación del husillo 110 se muestra con una línea discontinua. Se puede ver que el corte de aire se produce alrededor de 120° y 360° de las fases del husillo.
Si el usuario selecciona el botón de retroceso 187b, se muestra la sección de visualización 186 descrita en la Figura 12. Por otro lado, si el usuario selecciona el botón de avance 187a en la sección de visualización 186 de la Figura 13, la tercera combinación candidata que tiene el número de rotaciones S = 1429, el número de vibraciones N = 3,5, y la frecuencia f = 83,3 se muestra en la sección de visualización 186. Específicamente, como se muestra en la Figura 14, un campo de visualización 192, un campo gráfico 193, un botón de retroceso 187b y un botón de determinación 188 se muestran en la sección de visualización 186.
En el campo de gráfico 193, se muestra gráficamente una operación de vibración bidimensional, y lo mismo que en la Figura 12 y la Figura 13, la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la primera rotación del husillo 110 se muestra con una línea continua, y la trayectoria de corte de la herramienta de corte 130 en la segunda rotación del husillo 110 se muestra con una línea discontinua. Se puede ver en este gráfico que el corte de aire se produce alrededor de 51,4°, 154,2°, 257° y 360° de la fase del husillo
En el caso de que el usuario que haya mirado los gráficos en el orden de la Figura 12, La Figura 13 y la Figura 14 decida, por ejemplo, seleccionar la primera combinación candidata (S = 1500, N = 2,5, f = 62,5), el botón de retroceso 187b se selecciona en la sección de visualización 186 de la Figura 14, después, se muestra la sección de visualización 186 de la Figura 13. Además, el botón de retroceso 187b se selecciona en la sección de visualización 186 de la Figura 13, después se muestra la sección de visualización 186 de la Figura 12.
Después, cuando el usuario selecciona el botón de determinación 188 en la sección de visualización 186 de la Figura 12, el medio de ajuste 184 establece el número de rotaciones S - 1500 (r/min), el número de vibraciones N - 2,5 (veces/r), y la frecuencia de vibración f = 62,5 (Hz) para la sección de control 181.
Además, el medio de adición descrito en la tercera realización se puede aplicar a la cuarta realización de modo que se pueda extraer una nueva combinación candidata diferente de las tres combinaciones candidatas mostradas en la sección de visualización 186.
[Lista de signos de referencia]
100 máquina herramienta
110 husillo
110A cabezal de husillo
120 mandril (medio de sujeción de la pieza de trabajo)
130 herramienta de corte
130A portaherramientas de corte
150 mecanismo de avance en la dirección del eje X
151 base
152 riel de guía en la dirección del eje X
153 mesa de alimentación en la dirección del eje X
154 guía en la dirección del eje X
155 servomotor lineal
155a elemento motriz
155b estátor
160 mecanismo de avance en la dirección del eje Z (medio de alimentación, medio de vibración)
161 base
162 riel de guía en la dirección del eje Z
163 mesa de alimentación en la dirección del eje Z
164 guía en la dirección del eje Z
165 servomotor lineal
165a elemento motriz
165b estátor
180 dispositivo de control
181 sección de control (medio de control de corte)
182 medio de entrada
183 medio de presentación
183a sección de cálculo
183b sección de extracción
183c sección de selección
184 medio de ajuste
185 memoria
186 sección de visualización
187 botón de selección
187a botón de avance
187b botón de retroceso
188 botón de determinación
189 botón de rechazo
190 botón de adición
191 campo de entrada
192 campo de visualización
193 campo gráfico
f frecuencia de vibración
N número de vibraciones
S número de rotaciones
W pieza de trabajo

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de control (180) para una máquina herramienta (100) proporcionado en una máquina herramienta (100) que comprende una herramienta de corte (130) para cortar una pieza de trabajo (W), medio giratorio para hacer girar la pieza de trabajo (W), un medio de alimentación (150) para hacer avanzar la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W) en una dirección de avance predeterminada y un medio de vibración (160) para hacer vibrar recíprocamente la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W),
en donde el dispositivo de control (180) comprende; una sección de control (181) para hacer que la máquina herramienta (100) realice un corte por vibración en la pieza de trabajo (W) mediante de la rotación de la pieza de trabajo (W) y mediante el avance de una herramienta de corte (130) por la pieza de trabajo (W) con vibraciones recíprocas,
medio de entrada de usuario (182) para introducir un número de rotaciones (S) o un número de vibraciones relativas (N) de la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W),
medio de presentación (183) para extraer una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro que consiste en un número de rotaciones (S) y un número de vibraciones (N) de una tabla de combinaciones que muestra la relación de los números de rotaciones (S) o los números de vibraciones (N) con cada frecuencia de vibración (f) de un grupo de frecuencias de vibración (f) que es un grupo de frecuencias de vibración (f) dependiente de un período, en el que se puede ejecutar una instrucción operativa al medio de vibración (160), y cualquier número de vibraciones (N) o número de rotaciones (S), en orden de aproximación al valor introducido del número de rotaciones (S) o el número de vibraciones (N) que se introduce mediante el medio de entrada del usuario (182), y que presenta de manera seleccionable una pluralidad de las combinaciones candidatas extraídas de cada parámetro al usuario, y el medio de ajuste (184) para establecer cada parámetro del número de rotaciones (S) y el número de vibraciones (N) en la sección de control (181) basándose en una combinación predeterminada seleccionada de una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro que son seleccionables mediante el medio de presentación (183).
2. El dispositivo de control (180) para una máquina herramienta (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el medio de presentación (183) muestra de forma seleccionable una pluralidad de las combinaciones candidatas extraídas de cada parámetro.
3. El dispositivo de control (180) para una máquina herramienta (100) de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende una sección de visualización (186) para visualizar una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro y un gráfico que muestra gráficamente una operación de vibración correspondiente a una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro.
4. El dispositivo de control (180) para una máquina herramienta (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la sección de control (181) que tiene un medio de adición para extraer nuevamente una combinación diferente de una pluralidad de combinaciones candidatas de cada parámetro que se vuelven seleccionables mediante el medio de presentación (183), y
el medio de presentación (183) permite seleccionar una combinación diferente extraída mediante el medio de adición.
5. Una máquina herramienta (100) que comprende el dispositivo de control (180) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
ES17882896T 2016-12-22 2017-12-21 Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma Active ES2956772T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016249806 2016-12-22
PCT/JP2017/045855 WO2018117203A1 (ja) 2016-12-22 2017-12-21 工作機械およびその制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2956772T3 true ES2956772T3 (es) 2023-12-27

Family

ID=62626566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17882896T Active ES2956772T3 (es) 2016-12-22 2017-12-21 Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11084101B2 (es)
EP (1) EP3561620B1 (es)
JP (1) JP6546707B2 (es)
KR (1) KR102088672B1 (es)
CN (1) CN110088698B (es)
ES (1) ES2956772T3 (es)
TW (1) TWI679079B (es)
WO (1) WO2018117203A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6991774B2 (ja) * 2017-08-01 2022-01-13 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置および工作機械
JP7195110B2 (ja) * 2018-10-26 2022-12-23 シチズン時計株式会社 工作機械及び制御装置
CN109531073B (zh) * 2018-12-29 2020-04-03 苏州莱易精密机电有限公司 一种泵阀体薄壁件内孔加工方法
CN109991920B (zh) * 2019-03-13 2022-05-27 西安万威机械制造股份有限公司 适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法及控制系统
DE102019127628A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Optotech Optikmaschinen Gmbh Werkzeugantriebseinheit, Drehvorrichtung und Drehverfahren
WO2022163634A1 (ja) 2021-01-28 2022-08-04 ファナック株式会社 表示装置及びコンピュータプログラム
CN116897321A (zh) * 2021-02-26 2023-10-17 发那科株式会社 计算装置
JP2023000009A (ja) * 2021-06-17 2023-01-04 スター精密株式会社 工作機械のための振動切削条件設定装置
CN117580677A (zh) * 2021-07-06 2024-02-20 Dmg森精机株式会社 显示装置、机床及显示方法
WO2024013870A1 (ja) * 2022-07-13 2024-01-18 ファナック株式会社 工作機械制御装置および工作機械制御プログラム
WO2024062544A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 ファナック株式会社 工作機械の表示装置
WO2024105842A1 (ja) * 2022-11-17 2024-05-23 ファナック株式会社 工作機械の制御装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001150201A (ja) 1999-11-22 2001-06-05 Mitsubishi Materials Corp 振動工具による切削方法及び切削装置
JP2002103101A (ja) * 2000-09-22 2002-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 切屑分断化旋削方法及びその装置
JP2003058218A (ja) 2001-06-06 2003-02-28 Fanuc Ltd サーボモータを駆動制御する制御装置
DE60115053T2 (de) * 2001-09-05 2006-08-03 Mikron Comp-Tec Ag Verfahren und System zur Benutzerunterstützung für Bearbeitungsparametereinstellung
JP2007069330A (ja) 2005-09-08 2007-03-22 Fanuc Ltd 放電加工装置の加工条件設定方法
US8240234B2 (en) 2007-10-16 2012-08-14 University Of North Carolina At Charlotte Methods and systems for chip breaking in turning applications using CNC toolpaths
WO2015052844A1 (ja) 2013-10-11 2015-04-16 三菱電機株式会社 多軸制御システム設定・調整機能支援装置
TWI661893B (zh) 2014-03-26 2019-06-11 日商西鐵城時計股份有限公司 工作機械之控制裝置及具備此控制裝置之工作機械
CN110561186B (zh) * 2014-03-26 2021-06-15 西铁城时计株式会社 机床的控制装置以及具备该控制装置的机床
WO2016035868A1 (ja) 2014-09-03 2016-03-10 ヤマザキマザック 株式会社 加工プログラム編集支援装置
KR102183277B1 (ko) * 2014-10-08 2020-11-26 시티즌 도케이 가부시키가이샤 공작기계 및 이 공작기계의 제어장치
KR101863019B1 (ko) 2014-11-26 2018-05-30 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 수치 제어 장치
KR102335505B1 (ko) 2015-02-03 2021-12-07 두산공작기계 주식회사 가공 프로그램 자동 생성 장치 및 가공 프로그램 자동 생성 방법
JP6250896B2 (ja) * 2015-06-30 2017-12-20 ファナック株式会社 振動周期を加工面上の長さに変換して表示する波形表示装置
CN107924236B (zh) * 2015-09-08 2021-09-21 索尼公司 信息处理装置、方法和存储介质
JP6914840B2 (ja) * 2015-09-24 2021-08-04 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置及びこの制御装置を備えた工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
EP3561620A1 (en) 2019-10-30
WO2018117203A1 (ja) 2018-06-28
TW201822945A (zh) 2018-07-01
CN110088698B (zh) 2020-03-06
TWI679079B (zh) 2019-12-11
KR20190094440A (ko) 2019-08-13
KR102088672B1 (ko) 2020-03-13
EP3561620A4 (en) 2020-07-29
US20200094327A1 (en) 2020-03-26
EP3561620B1 (en) 2023-08-02
CN110088698A (zh) 2019-08-02
JP6546707B2 (ja) 2019-07-17
US11084101B2 (en) 2021-08-10
JPWO2018117203A1 (ja) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2956772T3 (es) Máquina herramienta y dispositivo de control para la misma
ES2807617T3 (es) Dispositivo de control para máquina herramienta y máquina herramienta provista de dicho dispositivo de control
ES2906576T3 (es) Procedimiento para la fabricación de una rosca
ES2813968T3 (es) Máquina herramienta y aparato de conrol de la máquina herramienta
ES2724984T3 (es) Dispositivo de control para una máquina herramienta y máquina herramienta provista de dicho dispositivo de control
ES2938528T3 (es) Máquina herramienta y dispositivo de control para dicha máquina herramienta
ES2634340T3 (es) Dispositivo de control numérico
JP6343676B2 (ja) 工作機械及びこの工作機械の制御装置
ES2749856T3 (es) Aparato de control numérico
ES2930359T3 (es) Dispositivo de control para máquina herramienta y máquina herramienta
CN108025413B (zh) 机床的控制装置以及具备该控制装置的机床
ES2942311T3 (es) Dispositivo de control para máquina herramienta y máquina herramienta
US10180675B2 (en) Machine tool control device and machine tool
ES2971336T3 (es) Máquina herramienta
ES2959323T3 (es) Máquina herramienta
JP2016182653A (ja) 工作機械及びこの工作機械の制御装置
JP2016182652A (ja) 工作機械及びこの工作機械の制御装置