JP2001009672A - Numerical control device - Google Patents

Numerical control device

Info

Publication number
JP2001009672A
JP2001009672A JP11186777A JP18677799A JP2001009672A JP 2001009672 A JP2001009672 A JP 2001009672A JP 11186777 A JP11186777 A JP 11186777A JP 18677799 A JP18677799 A JP 18677799A JP 2001009672 A JP2001009672 A JP 2001009672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
spindle
direction vector
tool
angle
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.)
Pending
Application number
JP11186777A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Fujita
田 純 藤
Masataka Tominaga
永 昌 登 富
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.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine 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 Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP11186777A priority Critical patent/JP2001009672A/en
Publication of JP2001009672A publication Critical patent/JP2001009672A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform proper work even when the tool axial direction is not vertical to an XY plane by determining an angle between a tool axis directional vector and an axial moving directional vector, and controlling an optimal peripheral speed in this angle so that a cutting speed becomes the same to an optional angle by using this angle. SOLUTION: A character train such as an X code, an S code and a G code is extracted from a character train in a work program by an analyzing part 11 for inputting the work program 1 to determine an axial moving distance. For example, a moving distance running along the respective axes of X to Z is determined from coordinates of a starting point and an end point of work, and the moving distance of the respective axes is converted into a movement command of the respective axes by a distributing part 16 to be sent to a servo system 20 of the respective axes. An axial moving directional vector is calculated by an axial moving directional vector calculating part 12 from the moving distance of the respective axes, and a main spindle rotating speed command value S is determined from a desired cutting speed, a main spindle maximum rotating speed, a main spindle minimum rotating speed and a tool axis directional vector read out of respective storage parts 13, 14 by a main spindle rotating speed calculating part 15 from the value to be outputted to a main spindle drive 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自由曲面を高速か
つ高精度に加工するのに好適な数値制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical controller suitable for machining a free-form surface at high speed and with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】自由曲面を高速かつ高精度に加工する数
値制御(NC)工作機械においては、工具の移動経路は
加工プログラムにより指令され、この経路に沿った工具
の移動速度も加工プログラム内にFコードを記入するこ
とにより指令される。しかしながら、Fコードで指令さ
れた速度で移動を行うと、サーボ系の遅れ等の誤差要因
により、加工精度が維持できない場合がある。
2. Description of the Related Art In a numerically controlled (NC) machine tool for machining a free-form surface with high speed and high accuracy, a moving path of a tool is commanded by a machining program, and a moving speed of the tool along this path is also included in the machining program. It is instructed by filling in the F code. However, when moving at the speed specified by the F code, the processing accuracy may not be maintained due to error factors such as a delay in the servo system.

【0003】最近の自由曲面高速高精度加工用のNC装
置にはこのような不具合を防ぐ為の機能として、指令さ
れた経路の形状を評価し、加工精度を許容誤差範囲内に
収めるための許容最大速度を形状に応じて求め、Fコー
ドで指定された速度にかかわらず、許容最大速度以下に
自動的に速度を抑えるものがある。
A recent NC apparatus for high-speed and high-precision machining of a free-form surface has a function for preventing such a problem, which is to evaluate a shape of a commanded path and allow the machining accuracy to fall within an allowable error range. In some cases, the maximum speed is determined according to the shape, and the speed is automatically reduced to a value equal to or lower than the allowable maximum speed regardless of the speed specified by the F code.

【0004】また、主軸の回転数はプログラム中のSコ
ードにより指令されるが、この主軸の回転数と軸の送り
速度には切削条件により最適な組み合わせがある。しか
し、前述した送り速度を形状に応じて自動的に制御する
機能がある場合、これらの値をプログラムのFコードお
よびSコードで指令すると、速度値が制限を受けて、主
軸の回転数は一定であるにもかかわらず速度がFコード
で指令された値とかけ離れたものになる場合があるとい
う欠点がある。
[0004] The rotation speed of the spindle is instructed by an S code in a program, and there is an optimum combination of the rotation speed of the spindle and the feed speed of the shaft depending on cutting conditions. However, if there is a function to automatically control the above-mentioned feed speed according to the shape, if these values are commanded by the F code and S code of the program, the speed value is restricted and the rotation speed of the spindle is constant. However, there is a disadvantage that the speed may be far away from the value specified by the F code.

【0005】一般に、切削において、1刃当りの送り量
が一定で、かつ切削速度、すなわち、工具と被削材の接
触点の相対接線速度が一定であることが良い切削条件で
あると言われている。
In general, in cutting, it is said that it is a good cutting condition that the feed amount per tooth is constant and the cutting speed, that is, the relative tangential speed of the contact point between the tool and the workpiece is constant. ing.

【0006】この観点から、本願発明者らは特願平7−
175277号(特開平9−29584号)において、
自由曲面の加工において、切削条件によって決まる主軸
の回転数と送り速度の組み合わせの最適条件を維持し、
工具磨耗を抑え、高速高精度の加工が可能な数値制御装
置を提案した。この数値制御装置はあらかじめ設定され
た切削速度を、曲面形状により刻々変化する工具の接触
径に応じて周速を制御し、回転と送り速度を同期させる
ようにしたものである。具体的には、加工プログラムに
より指令される工具の移動形状に基づいて送り速度決定
手段で得られた送り速度に応じて主軸回転数制御手段に
より主軸の回転数を変化させ、また、軸移動方向に基づ
いて工具と被削材の接触位置の変化に基づいた主軸回転
数を主回転数制御手段で変化させ、さらに、工具の移動
形状に基づいて送り速度決定手段で得られた軸移動方向
情報を含む送り速度に基づいて主軸回転数を主回転数制
御手段で変化させるようにしている。
From this viewpoint, the inventors of the present invention have filed Japanese Patent Application No.
In 175277 (JP-A-9-29584),
When machining free-form surfaces, maintain the optimal conditions for the combination of spindle speed and feed rate determined by cutting conditions,
We have proposed a numerical control device that can suppress tool wear and perform high-speed and high-precision machining. This numerical control device controls a peripheral speed in accordance with a contact diameter of a tool, which changes momentarily according to a curved surface shape, and synchronizes a rotation speed and a feed speed with a preset cutting speed. Specifically, the rotation speed of the spindle is changed by the spindle rotation speed control means in accordance with the feed speed obtained by the feed speed determination means based on the moving shape of the tool instructed by the machining program, and The main spindle rotation speed is changed by the main rotation speed control means based on a change in the contact position between the tool and the work material based on the axis movement direction information obtained by the feed speed determination means based on the moving shape of the tool. The main shaft rotation speed is changed by the main rotation speed control means based on the feed speed including the following.

【0007】これにより、実切削速度が安定して工具寿
命が延び、工具摩耗が現象するとともに安定した1刃あ
たりの送り速度を得ることから加工面の品質が向上し、
送り速度の向上による加工時間の短縮が期待できる。
As a result, the actual cutting speed is stabilized, the tool life is extended, the tool wear occurs, and a stable feed speed per tooth is obtained, so that the quality of the machined surface is improved.
The processing time can be reduced by improving the feed rate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らにより以前提案された発明は、工具軸は工作機械のX
Y面に垂直であるという前提に立つものである。
However, the invention previously proposed by the inventors is based on the fact that the tool axis is
This is based on the premise that it is perpendicular to the Y plane.

【0009】このため、角度ヘッドを用いた場合等、工
具軸がXY面に対して垂直でなく任意面に対して垂直な
場合には、前述した発明により移動方向に応じて主軸の
回転数(Sコード)と送り速度(Fコード)を制御して
も工具と形状の間で正しい制御が行われないという問題
がある。
For this reason, when the tool axis is not perpendicular to the XY plane but perpendicular to an arbitrary plane, such as when an angle head is used, according to the above-described invention, the rotational speed of the main shaft (in accordance with the moving direction) is determined. Even if the S code) and the feed rate (F code) are controlled, there is a problem that correct control is not performed between the tool and the shape.

【0010】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、自由曲面の加工において、工具軸方向
がXY平面に垂直でない場合でも切削条件によって決ま
る主軸の回転数と送り速度の組み合わせの最適条件から
現実の加工条件がかけ離れることを防止するとともに、
工具の磨耗および折損を抑えて寿命を延ばし、高速高精
度の加工が可能で、かつプログラム容量の増加を抑える
ことのできる数値制御装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve such a problem. In machining a free-form surface, a combination of a spindle speed and a feed rate determined by cutting conditions even when the tool axis direction is not perpendicular to the XY plane. To prevent the actual processing conditions from deviating from the optimum conditions of
It is an object of the present invention to provide a numerical control device capable of suppressing tool wear and breakage, extending the life, performing high-speed and high-precision machining, and suppressing an increase in program capacity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ワーク
の形状面を加工する工作機械を制御する数値制御装置で
あって、工具軸方向ベクトルを指定する手段と、サンプ
リング毎の各軸移動量に基づいて軸移動方向ベクトルを
算出する手段と、前記工具軸方向ベクトルと前記軸移動
方向ベクトルのなす角度と、この角度における最適な周
速を前記形状面と、前記工具軸方向ベクトルと前記軸移
動方向ベクトルのなす角度を用いて任意の角度に対し切
削速度が同じになるように主軸の回転数を制御する主軸
回転数制御手段を備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a numerical controller for controlling a machine tool for machining a shape surface of a work, comprising: means for designating a tool axis direction vector; Means for calculating an axis movement direction vector based on the amount, an angle formed by the tool axis direction vector and the axis movement direction vector, an optimum peripheral speed at this angle is determined by the shape surface, the tool axis direction vector, and A spindle rotation speed control means for controlling the rotation speed of the spindle so that the cutting speed is the same for an arbitrary angle using an angle formed by the axis movement direction vector is provided.

【0012】1刃当たりの移動量が一定となるように前
記主軸回転数に応じて送り速度を制御する送り速度制御
手段をさらに備えると良い。
It is preferable that the apparatus further comprises feed speed control means for controlling the feed speed in accordance with the spindle speed so that the amount of movement per blade is constant.

【0013】前記主軸回転数制御手段は前記送り速度制
御手段の出力によりさらに主軸の回転数を補正するもの
であると良い。
It is preferable that the spindle speed control means further corrects the spindle speed by the output of the feed speed control means.

【0014】また、本発明によれば、ワークの形状面を
加工する工作機械を制御する数値制御装置であって、加
工プログラムを読み込み、工具軸方向ベクトルを出力す
るとともに、各軸方向移動量を出力する解析部と、前記
各軸方向移動量から軸移動方向ベクトルを求める軸移動
方向ベクトル算出手段と、前記工具軸方向ベクトルおよ
び前記軸移動方向ベクトルから工具軸の傾斜および加工
プログラムにより指令された軸移動方向に伴う工具と被
削材の接触位置の変化に基づいた主軸回転数を算出し、
主軸ドライバに対して出力する主軸回転数制御手段と、
前記主軸回転数制御手段の出力および前記解析部からの
各軸方向移動量に基づいて送り速度を算出する分配部を
備えたことを特徴とする。
Further, according to the present invention, there is provided a numerical control device for controlling a machine tool for processing a shape surface of a workpiece, wherein the numerical control device reads a machining program, outputs a tool axis direction vector, and determines an axial movement amount. An analyzing unit for outputting, an axis moving direction vector calculating means for obtaining an axis moving direction vector from each of the axial moving amounts, and a tool axis inclination and commanded by a machining program from the tool axis direction vector and the axis moving direction vector. Calculate the spindle rotation speed based on the change in the contact position between the tool and the work material according to the axis movement direction,
Spindle speed control means for outputting to the spindle driver;
The apparatus further comprises a distribution unit that calculates a feed rate based on an output of the spindle rotation speed control unit and an amount of movement in each axis direction from the analysis unit.

【0015】加工ツールとしてXY平面に対して角度θ
だけ傾斜した半径R(mm)のボールエンドミルを用
い、工具軸方向ベクトルをVtおよび移動方向ベクトル
Vd、θ=π/2であるときの最適な周速をV0 (mm
/min)とし、このときの主軸回転数をS0 (rp
m)としたとき、前記主軸回転数制御手段は主軸回転数
Sを S=S0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (rpm) の式にしたがって算出し、前記分配部はS0 に対する送
り速度をF0 として、Sに対する送り速度Fを F=F0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (mm/m
in) の式にしたがって算出するものであると良い。
An angle θ with respect to the XY plane as a processing tool
Using a ball end mill having a radius R (mm) inclined only by an angle, the tool axis direction vector is Vt, the movement direction vector Vd, and the optimum peripheral speed when θ = π / 2 is V0 (mm).
/ Min), and the spindle speed at this time is S0 (rp
m), the spindle speed control means calculates the spindle speed S according to the following equation: S = S0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (rpm), and the distribution unit calculates the feed speed for S0. Let F = F0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (mm / m)
in) is preferably calculated.

【0016】前記回転数制御部は、算出された主軸回転
数に対して上限および下限の値を与えて制限を加えるリ
ミッタをさらに備えることが好ましい。
It is preferable that the rotation speed control unit further includes a limiter that limits the calculated main shaft rotation speed by giving upper and lower values to the calculated main shaft rotation speed.

【0017】本発明による数値制御装置ではアングルヘ
ッド等を用いてXY平面に対して工具軸が垂直になって
いないときにも、1刃当りの送り量が一定で、かつ切削
速度、すなわち、工具と被削材の接触点の相対接線速度
が一定となって、工具摩耗や折損を抑制し、工具寿命を
延ばすとともに加工時間を短縮することができる。
In the numerical controller according to the present invention, even when the tool axis is not perpendicular to the XY plane using an angle head or the like, the feed amount per tooth is constant and the cutting speed, that is, The relative tangential velocity between the contact point of the workpiece and the workpiece becomes constant, thereby suppressing tool wear and breakage, extending tool life and shortening machining time.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は本発明の実施の一形態にかかる数値
制御装置10の概略構成を示すブロック図である。この
実施の形態では、主軸の回転数指令値については加工プ
ログラム中で指令されていない。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a numerical controller 10 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the spindle speed command value is not commanded in the machining program.

【0020】加工プログラム1は解析部11に送られ、
ここで解析される。この解析部11では、加工プログラ
ム中の文字列からXコード、Sコード、Gコード、Mコ
ード等の文字列を抽出し、これから軸移動量が求められ
る。例えば、軸移動量は加工の始点および終点の座標か
らX、Y、Zの各軸に沿った移動量を求めることができ
る。また、工具の座標や角度から工具軸方向ベクトルが
求められる。なお、これらの各量はブロックごとに求め
られる。
The machining program 1 is sent to the analysis unit 11,
It is analyzed here. The analysis unit 11 extracts a character string such as an X code, an S code, a G code, and an M code from the character string in the machining program, and calculates the axis movement amount from the extracted character string. For example, the amount of movement along the X, Y, and Z axes can be determined from the coordinates of the starting point and the ending point of the machining. Further, a tool axis direction vector is obtained from the coordinates and angles of the tool. These amounts are obtained for each block.

【0021】各軸の移動量は分配部16で各軸の移動指
令に変換され、各軸のサーボ系20に送られる。
The movement amount of each axis is converted into a movement command of each axis by the distribution unit 16 and sent to the servo system 20 of each axis.

【0022】一方、各軸の移動量は軸移動方向ベクトル
算出部12に与えられる、軸移動方向ベクトルが算出さ
れ、主軸回転数算出部15に送られる。
On the other hand, the amount of movement of each axis is given to an axis movement direction vector calculation section 12, where the axis movement direction vector is calculated and sent to a spindle speed calculation section 15.

【0023】また、主軸回転数算出部15には、希望切
削速度記憶部13に記憶された基準値としての希望切削
速度、主軸最大回転数、主軸最小回転数記憶部14に記
憶された主軸最大回転数、主軸最小回転数と、前述した
工具軸方向ベクトル、さらに主軸オーバーライド量が入
力され、これらをもとに主軸回転数指令値Sが求められ
る。この指令値Sは主軸ドライバ30に対して出力され
る。
The spindle speed calculating section 15 stores the desired cutting speed as a reference value stored in the desired cutting speed storage section 13, the maximum spindle speed, and the maximum spindle speed stored in the minimum spindle speed storage section 14. The rotation speed, the minimum spindle rotation speed, the above-described tool axis direction vector, and the spindle override amount are input, and the spindle rotation speed command value S is obtained based on these. This command value S is output to the spindle driver 30.

【0024】主軸回転数を算出する方法は例えば次のよ
うなものである。本発明においては、工具軸がワーク平
面に対して垂直ではないとの前提に立っているので、工
具軸方向をパラメータあるいは変数とし定義する必要が
ある。このため、図2に示すように、工具軸方向ベクト
ルVtおよび移動方向ベクトルVdを定義する。
The method of calculating the spindle speed is, for example, as follows. In the present invention, since it is assumed that the tool axis is not perpendicular to the work plane, it is necessary to define the tool axis direction as a parameter or a variable. Therefore, as shown in FIG. 2, a tool axis direction vector Vt and a movement direction vector Vd are defined.

【0025】図2においては、エンドミルとして表され
た工具40とワーク50が示されており、工具軸方向ベ
クトルVtと移動方向ベクトルVdのなす角を図1に示
すようにψ、π/2−ψ=θとすると、主軸回転数S
(rpm)で半径R(mm)の工具の切削点にとおける
周速は V=2πrS (mm/min) r=Rsin(θ)(mm) となる。
FIG. 2 shows a tool 40 and a workpiece 50 represented as end mills. The angle between the tool axis direction vector Vt and the moving direction vector Vd is represented by ψ, π / 2− as shown in FIG. If ψ = θ, the spindle speed S
The peripheral speed at the cutting point of the tool having the radius R (mm) at (rpm) is as follows: V = 2πrS (mm / min) r = Rsin (θ) (mm)

【0026】θ=π/2であるときの最適な周速をV0
(mm/min)とし、このときのSをS0 (rpm)
とすれば、 V0 =2πRS0 の関係があるので、任意のθで周速を常にV0 とするた
めには、 2πRS0 =2πRsin(θ)S であるから S=S0 /sin(θ) となり、これは S=S0 /cos(ψ) とも表現できる。
The optimum peripheral speed when θ = π / 2 is V0
(Mm / min), and S at this time is S0 (rpm)
Then, since there is a relationship of V0 = 2πRS0, in order to always keep the peripheral speed at V0 at an arbitrary θ, since 2πRS0 = 2πRsin (θ) S, S = S0 / sin (θ). S = S0 / cos (ψ)

【0027】ここでVtとVdの内積を考えると Vt・Vd=|Vt||Vd|cos(ψ) であるから、 cos(ψ)=Vt・Vd/|Vt||Vd| となる。Here, considering the inner product of Vt and Vd, Vt · Vd = | Vt || Vd | cos (ψ), so that cos (ψ) = Vt · Vd / | Vt || Vd |.

【0028】この関係を用いると、 S=S0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (rpm) となる。Using this relationship, S = S0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (rpm).

【0029】この主軸回転数Sは分配部16に送られ、
工具送り速度も算出される。
The spindle speed S is sent to the distribution unit 16,
A tool feed speed is also calculated.

【0030】すなわち、前述したS0 に対する送り速度
をF0 とすれば、Sに対するFは F=F0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (mm/m
in) となる。このとき、工具方向ベクトルを単位ベクトルと
すれば、|Vt|=1であるから、 F=F0 |Vd|/VtVd (mm/min) となるので、このF値を上限速度とすれば良い。主軸回
転数算出部15においては、上述した手順で求められた
主軸回転数に対し、必要に応じて補正を行うことがで
き、 Kx=実送り速度/基準送り速度 とすると Sx=指令回転数*Kx*主軸オーバーライド となる。しかし、この回転数は予め定められた最小回転
数と最大回転数の間にあるべきであるので、 最小回転数≦Sx≦最大回転数 の条件を満たすようにSxを決定するようにしても良
い。
That is, assuming that the above-mentioned feed speed for S0 is F0, F for S is F = F0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (mm / m
in). At this time, if the tool direction vector is a unit vector, | Vt | = 1, so that F = F0 | Vd | / VtVd (mm / min). This F value may be set as the upper limit speed. In the main shaft rotation speed calculating section 15, the main shaft rotation speed obtained by the above-described procedure can be corrected as required. If Kx = actual feed speed / reference feed speed, Sx = command rotation speed * Kx * Spindle override. However, since this rotation speed should be between the predetermined minimum rotation speed and the maximum rotation speed, Sx may be determined so as to satisfy the condition of minimum rotation speed ≦ Sx ≦ maximum rotation speed. .

【0031】この実施の形態によれば、各軸の移動量か
ら軸移動方向ベクトルを求め、加工プログラムで指定さ
れる工具軸方向ベクトルとともに主軸回転数を求めるよ
うにしているので、主軸の最適な回転数指令値(S指令
値)をプログラム中に付加する必要がないため、最適な
S指令値を加工プログラムに付ける場合に比べて加工プ
ログラムが短くてすむので、プログラム保存用のメモリ
が少なくて済み、リモートバッファ運転時の通信速度を
上げる必要がない。
According to this embodiment, the axis movement direction vector is obtained from the movement amount of each axis, and the spindle speed is obtained together with the tool axis direction vector specified by the machining program. Since it is not necessary to add the rotation speed command value (S command value) in the program, the machining program can be shorter than in the case where the optimal S command value is added to the machining program. No need to increase the communication speed during remote buffer operation.

【0032】また、角度ヘッド等を用いて工具軸がXY
平面に垂直でない場合にも最適な切削条件が維持され
る。
When the tool axis is XY using an angle head or the like,
Optimal cutting conditions are maintained even when not perpendicular to the plane.

【0033】以上の実施の形態では、まず主軸回転数を
最適化し、これに送り速度を追随させるようにしている
が、図1に示されているように、得られた最適送り速度
を再度主軸回転数算出部に入力し、最終的に主軸回転数
を補正するようにしてもよい。
In the above embodiment, the spindle speed is first optimized, and the feed speed is made to follow the speed. However, as shown in FIG. The rotation speed may be input to the rotation speed calculation unit to finally correct the main shaft rotation speed.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、本発明による数値制御装
置では、工具軸方向ベクトルと移動方向ベクトルを用い
て最適切削速度を維持するように制御しているので、ア
ングルヘッド等を用いてXY平面に対して工具軸が垂直
になっていないときにも、1刃当りの送り量が一定で、
かつ切削速度が一定となって、工具摩耗や折損を抑制
し、工具寿命を延ばすとともに加工時間を短縮すること
ができる。
As described above, in the numerical controller according to the present invention, since the control is performed so as to maintain the optimum cutting speed by using the tool axis direction vector and the moving direction vector, the XY control is performed by using the angle head or the like. Even when the tool axis is not perpendicular to the plane, the feed per tooth is constant,
In addition, the cutting speed is constant, tool wear and breakage can be suppressed, tool life can be extended, and machining time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明における原理を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the principle in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加工プログラム 10 数値制御装置 11 解析部 12 軸移動方向ベクトル算出部 13 希望切削速度記憶部 14 主軸最大回転数、最小回転数記憶部 15 主軸回転数算出部 16 分配部 20 サーボ機構 30 主軸ドライバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machining program 10 Numerical control apparatus 11 Analysis part 12 Axis movement direction vector calculation part 13 Desired cutting speed storage part 14 Main spindle maximum rotation number, minimum rotation number storage part 15 Spindle rotation number calculation part 16 Distribution part 20 Servo mechanism 30 Spindle driver

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月12日(1999.7.1
2)
[Submission date] July 12, 1999 (1999.7.1)
2)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【図2】 FIG. 2

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ワークの形状面を加工する工作機械を制御
する数値制御装置であって、 工具軸方向ベクトルを指定する手段と、 サンプリング毎の各軸移動量に基づいて軸移動方向ベク
トルを算出する手段と、 前記工具軸方向ベクトルと前記軸移動方向ベクトルのな
す角度と、この角度における最適な周速を前記形状面
と、前記工具軸方向ベクトルと前記軸移動方向ベクトル
のなす角度を用いて任意の角度に対し切削速度が同じに
なるように主軸の回転数を制御する主軸回転数制御手段
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
1. A numerical controller for controlling a machine tool for processing a shape surface of a workpiece, comprising: means for designating a tool axis direction vector; and calculating an axis movement direction vector based on each axis movement amount for each sampling. Means, the angle between the tool axis direction vector and the axis movement direction vector, the optimum peripheral speed at this angle the shape surface, using the angle between the tool axis direction vector and the axis movement direction vector. A numerical control device comprising: a spindle rotation speed control means for controlling a rotation speed of a spindle so that a cutting speed is the same for an arbitrary angle.
【請求項2】1刃当たりの移動量が一定となるように前
記主軸回転数に応じて送り速度を制御する送り速度制御
手段をさらに備えた請求項1に記載の数値制御装置。
2. The numerical control device according to claim 1, further comprising a feed speed control means for controlling a feed speed in accordance with said spindle speed so that a movement amount per blade is constant.
【請求項3】前記主軸回転数制御手段は前記送り速度制
御手段の出力によりさらに主軸の回転数を補正するもの
である、請求項2に記載の数値制御装置。
3. The numerical control device according to claim 2, wherein said spindle rotation speed control means further corrects the rotation speed of the spindle by an output of said feed speed control means.
【請求項4】ワークの形状面を加工する工作機械を制御
する数値制御装置であって、 加工プログラムを読み込み、工具軸方向ベクトルを出力
するとともに、各軸方向移動量を出力する解析部と、 前記各軸方向移動量から軸移動方向ベクトルを求める軸
移動方向ベクトル算出手段と、 前記工具軸方向ベクトルおよび前記軸移動方向ベクトル
から工具軸の傾斜および加工プログラムにより指令され
た軸移動方向に伴う工具と被削材の接触位置の変化に基
づいた主軸回転数を算出し、主軸ドライバに対して出力
する主軸回転数制御手段と、 前記主軸回転数制御手段の出力および前記解析部からの
各軸方向移動量に基づいて送り速度を算出する分配部を
備えたことを特徴とする数値制御装置。
4. A numerical controller for controlling a machine tool for processing a shape surface of a work, comprising: an analysis unit that reads a processing program, outputs a tool axis direction vector, and outputs an amount of movement in each axis direction; An axis moving direction vector calculating means for obtaining an axis moving direction vector from each of the axial moving amounts; a tool associated with a tool axis tilt and an axis moving direction instructed by a machining program from the tool axis direction vector and the axis moving direction vector; Spindle speed control means for calculating a spindle speed based on the change in the contact position between the workpiece and the work material, and outputting the spindle speed to the spindle driver; and the output of the spindle speed control means and each axis direction from the analysis unit. A numerical control device comprising a distribution unit that calculates a feed speed based on a movement amount.
【請求項5】加工ツールとしてXY平面に対して角度θ
だけ傾斜した半径R(mm)のボールエンドミルを用
い、工具軸方向ベクトルをVtおよび移動方向ベクトル
Vd、θ=π/2であるときの最適な周速をV0 (mm
/min)とし、このときの主軸回転数をS0 (rp
m)としたとき、 前記主軸回転数制御手段は主軸回転数Sを S=S0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (rpm) の式にしたがって算出し、 前記分配部はS0 に対する送り速度をF0 として、Sに
対する送り速度Fを F=F0 |Vt||Vd|/Vt・Vd (mm/m
in) の式にしたがって算出するものである、請求請4に記載
の数値制御装置。
5. An angle θ with respect to an XY plane as a processing tool.
Using a ball end mill having a radius R (mm) inclined only by an angle, the tool axis direction vector is Vt, the movement direction vector Vd, and the optimum peripheral speed when θ = π / 2 is V0 (mm).
/ Min), and the spindle speed at this time is S0 (rp
m), the spindle rotation speed control means calculates the spindle rotation speed S according to the following equation: S = S0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (rpm), and the distributing unit calculates the feed speed for S0. Let F = F0 | Vt || Vd | /Vt.Vd (mm / m)
The numerical controller according to claim 4, wherein the numerical controller is calculated according to the following equation:
【請求項6】前記回転数制御部は、算出された主軸回転
数に対して上限および下限の値を与えて制限を加えるリ
ミッタをさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載
の数値制御装置。
6. The numerical control according to claim 4, wherein said rotation speed control unit further comprises a limiter for giving an upper limit and a lower limit to the calculated spindle speed to limit the calculated spindle speed. apparatus.
JP11186777A 1999-06-30 1999-06-30 Numerical control device Pending JP2001009672A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11186777A JP2001009672A (en) 1999-06-30 1999-06-30 Numerical control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11186777A JP2001009672A (en) 1999-06-30 1999-06-30 Numerical control device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005235356A Division JP2005327321A (en) 2005-08-15 2005-08-15 Numerical control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001009672A true JP2001009672A (en) 2001-01-16

Family

ID=16194434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11186777A Pending JP2001009672A (en) 1999-06-30 1999-06-30 Numerical control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001009672A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101758371B1 (en) 2010-08-18 2017-07-26 두산공작기계 주식회사 Method for Controlling Rotation Speed and Feedrate of Spindle of Machine Tool
CN110888394A (en) * 2019-12-23 2020-03-17 南京工业大学 Cutter shaft optimization method for wear control of curved surface numerical control machining ball end mill
US11577353B2 (en) 2016-07-15 2023-02-14 Makino Milling Machine Co., Ltd. Machining program generation device and machining method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101758371B1 (en) 2010-08-18 2017-07-26 두산공작기계 주식회사 Method for Controlling Rotation Speed and Feedrate of Spindle of Machine Tool
US11577353B2 (en) 2016-07-15 2023-02-14 Makino Milling Machine Co., Ltd. Machining program generation device and machining method
CN110888394A (en) * 2019-12-23 2020-03-17 南京工业大学 Cutter shaft optimization method for wear control of curved surface numerical control machining ball end mill

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100221043B1 (en) Numerical control device
US20030125829A1 (en) NC program generating method, NC program generating apparatus, computer memory product, and computer program product
US6539275B1 (en) Machine controller and process with two-step interpolation
JP3603051B2 (en) Feed rate / acceleration control method and numerical control device for numerically controlled machine tool
WO2012101789A1 (en) Numerical control device
JP4480869B2 (en) Numerical controller
JP4796936B2 (en) Processing control device
JPH05301154A (en) Grinding method for noncircular work and its device
JP2001009672A (en) Numerical control device
WO2010134532A1 (en) Numerical control device
JP2005327321A (en) Numerical control system
US11507050B2 (en) Milling method
EP0487738A1 (en) System for correcting quantity of deformation of tool
JPH07210225A (en) Numerical controller
US20200174440A1 (en) Numerical control device, program recording medium and control method
JP4723991B2 (en) Numerical control device with feed axis acceleration / deceleration function considering machining surface direction
JP2003223208A (en) Numerical control system
JP2017001153A (en) Processing system and processing method using end mill
WO2021200471A1 (en) Control device for laser machining apparatus
JP4489323B2 (en) Numerical controller
JP2008158726A (en) Machining control device and program thereof
JPH11202916A (en) Numerical controller
JPH04152014A (en) Machining method by means of ball end mill
JP4489324B2 (en) Numerical controller
JPH0981216A (en) Decision device for quadrant projection correcting parameter

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050614

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060630