JP7525593B2 - 工作機械の制御装置、制御方法 - Google Patents
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Description
制御装置100は、ポリゴン加工制御部10を備える。ポリゴン加工制御部10は、ワーク軸の回転指令を生成するワーク指令生成部11と、工具軸の回転指令を生成する工具指令生成部12と、工具Tの移動指令を生成する移動指令生成部13と、を備える。
まず、従来のポリゴン加工について説明する。
従来のポリゴン加工では、工具軸とワーク軸の角速度は一定である。以下の説明では、ワーク軸と工具軸との回転比は、1:2とする。すなわち、ワーク軸の角速度ωとすると、工具軸の角速度はその2倍の2ωである。回転比1:2で2本の工具t1、t2を取り付けた場合、ワークWが一回転する間に2本の工具t1,t2がワーク表面を2回切削し、ワーク表面に四角形が形成される。なお、工具Tを3本に増加すると、ワークWが一回転する間に3本の工具がワーク表面を2回切削し、ワーク表面に六角形が形成される。
本開示では、工具軸とワーク軸の両方、若しくは何れか一方をZ軸に沿って振動させる。これにより、工具とワークの相対距離(工具とワークの中心間距離)が増減し、ワーク表面(加工面)の平面度が調整できる。Z軸方向の振動成分を数式で表現すると、al(1-cos(Mωt))となる。Mは多角形の面数であり、振動成分は、ワークWの面数倍の周波数で振動する。aは調整パラメータである。調整パラメータaを増減させると、後述するように、加工面の凹凸が変化する。加工面を平面にしたい場合には、凹凸がなくなるような調整パラメータaを選択する。
次いで、Y軸方向の振動について説明する。
工具軸をY軸に沿って振動させ、工具とワークの相対距離を増減させて、ワーク表面(加工面)の平面度を調整することもできる。図6の制御装置100は、Y軸用サーボモータ154を備え、工具T(具体的には、工具Tを取り付けた刃物台)をY軸方向に振動させる。
なお、図6の制御装置100において、ワーク指令生成部11、工具指令生成部12、スピンドルアンプ161、スピンドルモータ162、サーボアンプ140、工具回転用サーボモータ151、Z軸用サーボモータ152は、図2の制御装置100と同様であるため説明を省略する。
図8に示すように、振動前の工具Tの中心位置Pは、(l cos(ωt), -l sin(ωt))である。工具TをY軸方向に振動させると工具Tの中心Pは、ワークWの接線方向にal sin(2Nωt)で振動する。振動成分を考慮すると、工具Tの中心位置Qは以下のようになる。
[加工面の変形]
図10に示すグラフは、工具TをX軸方向に振動させたとき、調整パラメータaの変化に応じて加工面がどのように変化するかを示している。N=2、l=10、r=5、ω=20π/3(=200rpm)の条件下でX軸方向に工具Tを振動させる場合、調整パラメータaを0.06に設定すると加工面が凹み(図10A)、調整パラメータaを0.15に設定すると加工面がさらに凹む(図10B)。
図11に示すグラフは、工具TをY軸方向に振動させたとき、調整パラメータaの変化に応じて加工面がどのように変化するかを示している。調整パラメータaを0.12に設定すると加工面が波を打つように凹み(図11A)、調整パラメータaを0.18に設定するとさらに凹む(図11B)。ワークWの加工形状は、調整パラメータaの値によって変化する。
図12のフローチャートを参照して、本開示のポリゴン加工の調整方法について説明する。まず、ワークWと工具Tを工作機械200に取り付け、ワークWの回転中心と工具回転の中心の距離(l)、工具半径(r)、ワークWの回転速度(ω)、工具Tの刃数(N)を制御装置100に入力する(ステップS1)。ここまでは通常のポリゴン加工と同じ作業である。
このようにX軸方向に工具Tを振動させることで、振動範囲の係数である調整パラメータaを調整して加工面の凹凸を調整することができる。
200 工作機械
10 ポリゴン加工制御部
11 ワーク指令生成部
13 移動指令生成部
14 振動成分生成部
111 CPU
112 ROM
113 RAM
140 サーボアンプ
151 工具回転用サーボモータ
152 Z軸用サーボモータ
153 X軸用サーボモータ
154 Y軸用サーボモータ
161 スピンドルアンプ
162 スピンドルモータ
164 主軸
Claims (3)
- ワークと工具を同時に回転させてワークの表面に多角形を形成するポリゴン加工を制御する制御装置であって、
前記ワークの角速度の指令を生成するワーク指令生成部と、
前記工具の角速度の指令を生成する工具指令生成部と、を備え、
加工面の形状を調整できるように、前記ワークの回転中心と前記工具の回転中心とを結ぶ軸線に直交する軸線に沿って前記工具と前記ワークの相対距離を増減する制御装置。 - 前記加工面の形状調整は平面度を向上させる、請求項1記載の制御装置。
- ワークと工具を同時に回転させて前記ワークの表面に多角形を形成するポリゴン加工を制御する制御方法であって、
前記ワークの角速度の指令を生成し、
前記工具の角速度の指令を生成し、
前記ワークと前記工具との相対位置を前記ワークの回転中心と前記工具の回転中心とを結ぶ軸線に直交する軸線に沿って振動させる振動成分を生成し、
前記生成した角速度で、前記ワークと前記工具を回転させると共に、前記ワークと前記工具の相対位置を振動させる制御を行う、ポリゴン加工の制御方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE911689C (de) | 1950-09-16 | 1954-05-17 | Breuer Werke Ges Mit Beschraen | Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstuecken |
JP2000512563A (ja) | 1996-06-21 | 2000-09-26 | イプロテツク マシーネン―ウント エーデルシユタールプロドウクテ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 円形とは相違した内側及び/又は外側輪郭を製造する方法及び装置 |
WO2017051745A1 (ja) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 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 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1395321A (en) * | 1971-05-07 | 1975-05-21 | Turret Tooling Ltd | Method of and apparatus for producing falt surfaces and flat-sided polygonal cross-sectional workpieces |
DE3238442C2 (de) * | 1982-10-16 | 1984-11-15 | Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik, 8402 Neutraubling | Fräsvorrichtung zum Erzeugen von Polygonprofilen |
US4651599A (en) * | 1983-08-01 | 1987-03-24 | Hans Ley | Method for producing workpieces having polygonal outer and/or inner contours |
DE3424494A1 (de) * | 1984-07-04 | 1986-01-16 | Werner 5628 Heiligenhaus Mosch | Verfahren und drehbank zum drehen von mehrkanten |
JPS6399114A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-04-30 | Fanuc Ltd | ポリゴン加工制御装置 |
CN1054926A (zh) * | 1990-03-21 | 1991-10-02 | 刘佐众 | 多边形零件旋转加工的方法及设备 |
JP2791917B2 (ja) * | 1990-10-29 | 1998-08-27 | ファナック株式会社 | ポリゴン加工方法 |
CN103009065A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 六安瑞普数控装备有限公司 | 一种多边形复合车铣加工装置 |
JP6157171B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2017-07-05 | シチズン時計株式会社 | ポリゴン加工装置およびポリゴン加工方法 |
JP6255885B2 (ja) | 2013-10-17 | 2018-01-10 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置 |
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CN207057632U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-03-02 | 西安巨浪精密机械有限公司 | 一种复合正多边形车削装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE911689C (de) | 1950-09-16 | 1954-05-17 | Breuer Werke Ges Mit Beschraen | Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstuecken |
JP2000512563A (ja) | 1996-06-21 | 2000-09-26 | イプロテツク マシーネン―ウント エーデルシユタールプロドウクテ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 円形とは相違した内側及び/又は外側輪郭を製造する方法及び装置 |
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天野 仁 Hitoshi Amano,NC旋盤「NN-10S II」とポリゴンアタッチメント,機械と工具,第43巻,第4号,志村 幸雄 株式会社工業調査会 工業調査会大阪支社,pp.72-76,ISSN 0387-1053 |
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