JP2019089169A - 工作機械、および、切削条件の設定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、工作機械100の構成について説明する。図1は、工作機械100の一例を示す図である。
図2および図3を参照して、工具32によるワークWの切削態様について説明する。図2は、ワークWの切削態様の一例を示す図である。図3は、図2に示される切削態様をZ方向から表わす図である。
図4を参照して、切削条件の決定方法について説明する。図4は、工具32の送り速度とワークWの切削効率との関係をグラフで表した図である。
以下では、図4に示される切削条件C1の算出方法について説明する。
続いて、図4に示される切削条件C2の算出方法について説明する。
上述の図4で説明したように、ワークの切削幅Apが同じ領域においては、切削効率は、送り速度に比例して向上する。そのため、送り速度は、可能な限り大きく設定されることが好ましい。しかしながら、主軸22のモータにかけることができる負荷には、限界がある。そのため、このような制約下で、主軸22の送り速度を最速にする必要がある。
図6を参照して、工作機械100のハードウェア構成の一例について説明する。図6は、工作機械100の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
図7を参照して、工作機械100の制御構造について説明する。図7は、切削条件の設定処理を表わすフローチャートである。図7の処理は、工作機械100の制御装置101がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
以上のようにして、工作機械100は、サーボモータを安全に駆動することが可能な推奨の送り速度の範囲内で、工具32の送り速度とワークWの等分の切削幅とを異ならせた切削条件候補を取得する。その後、工作機械100は、工具32の送り速度と、等分の切削幅と、ワークの切削効率との間の予め定められた相関関係に基づいて、切削条件候補のそれぞれについて切削効率を算出する。工作機械100は、切削条件候補の中から、切削効率が最大になる切削条件候補を特定し、当該切削条件候補と切削条件として採用する。これにより、工作機械100は、サーボモータを安全に駆動することができる範囲内で切削効率を最大にすることができる。
Claims (7)
- 工作機械であって、
ワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワークを切削するための切削工具と、
前記切削工具を回転するための主軸と、
前記ワーク保持部および前記主軸の少なくとも一方を駆動するための駆動機構と、
所定の主軸回転数下において、前記主軸の軸方向に直交する方向であって前記ワークに対する前記切削工具の移動方向に直交する方向と、前記主軸の軸方向との少なくとも一方において前記ワークを等分し、等分の切削幅で前記ワークを順次切削するように前記工作機械における切削条件を設定するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記切削工具の送り速度と、前記等分の切削幅と、前記ワークの切削効率との間の予め定められた相関関係に基づいて、前記切削工具について予め規定されている推奨の送り速度の範囲内で前記切削効率が最大となる送り速度と等分の切削幅とを特定し、
当該特定された送り速度と等分の切削幅とを前記切削条件として設定する、工作機械。 - 前記予め定められた相関関係は、前記ワークの切削効率を目的変数とし、前記送り速度と前記等分の切削幅とを少なくとも説明変数とする論理式である、請求項1に記載の工作機械。
- 前記制御装置は、
前記推奨の送り速度の範囲内において、前記送り速度と前記等分の切削幅とをそれぞれ異ならせた複数の組み合わせを取得し、
前記複数の組み合わせのそれぞれを前記論理式に代入することで各組み合わせについての切削効率を算出し、
前記複数の組み合わせの内で切削効率が最大となる組み合わせを前記切削条件として設定する、請求項2に記載の工作機械。 - 前記複数の組み合わせは、
前記推奨の送り速度の範囲内における最速の第1送り速度と、当該第1送り速度で前記切削条件として設定可能な等分の第1切削幅と、の第1の組み合わせと、
前記第1送り速度で前記切削条件として設定可能な等分の切削幅の次に大きい等分の第2切削幅と、当該第2切削幅での切削条件下において設定可能な最速の第2送り速度と、の第2の組み合わせとを含む、請求項3に記載の工作機械。 - 前記制御装置は、前記所定の主軸回転数下で前記駆動機構に出力することが可能な定格出力を算出し、当該定格出力および前記第2切削幅の条件下で前記駆動機構を駆動したときにおける送り速度を前記第2送り速度として算出する、請求項4に記載の工作機械。
- 前記推奨の送り速度の範囲は、少なくとも予め定められた上限値によって規定されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の工作機械。
- 工作機械における切削条件の設定方法であって、
前記工作機械は、
ワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワークを切削するための切削工具と、
前記切削工具を回転するための主軸と、
前記ワーク保持部および前記主軸の少なくとも一方を駆動するための駆動機構とを備え、
前記設定方法は、所定の主軸回転数下において、前記主軸の軸方向に直交する方向でかつ前記ワークに対する前記切削工具の移動方向に直交する方向と、前記主軸の軸方向との少なくとも一方において前記ワークを等分し、等分の切削幅で前記ワークを順次切削するように前記工作機械における切削条件を設定するステップを備え、
前記設定するステップは、
前記切削工具の送り速度と、前記等分の切削幅と、前記ワークの切削効率との間の予め定められた相関関係に基づいて、前記切削工具について予め規定されている推奨の送り速度の範囲内で前記切削効率が最大となる送り速度と等分の切削幅とを特定するステップと、
前記特定するステップで特定された送り速度と等分の切削幅とを前記切削条件として設定するステップとを含む、設定方法。
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CN111176209A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-05-19 | 上海交通大学 | 型腔螺旋铣削加工进给率与转速离线规划方法 |
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