TW201634176A - 工具機及其控制裝置 - Google Patents

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TW201634176A
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tool
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TW105107934A
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Toshinari Oyama
Kenji Noguchi
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Citizen Holdings Co Ltd
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    • B23B1/00Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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    • GPHYSICS
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本發明係提供一種工具機及該工具機之控制裝置,係使切削工具沿著加工進給方向一邊進行來回振動一邊進給於加工進給方向,並將旋轉手段所產生之相對旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,並確實的切斷切屑。 該工具機及該工具機之控制裝置具備有一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於工件與切削工具之間相對旋轉的旋轉角度以及旋轉手段的來回振動的位置的其中的一方之規定的時間點,偵測相對旋轉的旋轉角度以及來回振動的位置中的另一方的位置,該修正手段係將位置偵測手段的偵測位置資訊,與振動手段的指令所得到的來回振動位置或相對旋轉的旋轉數所得到的相對旋轉的旋轉角度的預測位置資訊相比,偵測位置資訊與預測位置資訊之間具有位置差時,調整相對旋轉的旋轉數以及來回振動的其中一方,以使位置差減小,並將相對旋轉的旋轉及來回振動修正為預設值。

Description

工具機及其控制裝置
本發明係關於一邊依次切斷切削加工時的切屑,一邊進行工件加工之工具機,及該工具機之控制裝置。
以往已知有一種工具機,該工具機具備保持工件之工件保持手段;將切削加工該工件之切削工具保持之車刀架;藉由該工件保持手段及該車刀架之相對移動,使切削工具對於工件係往規定之加工進給方向進給作動之進給手段;使該工件保持手段及車刀架相對地振動之振動手段,該振動手段使該切削工具一邊沿著前述加工進給方向來回振動一邊進給於加工進給方向;及使該工件及切削工具相對地旋轉之旋轉手段。
該工具機的控制裝置係驅動控制該旋轉手段、該進給手段、該振動手段,藉由該工件及該切削工具的相對旋轉,及該切削工具對於該工件之進給動作,該進給動作伴隨往該加工進給方向之該來回振動,於該工具機中實施該工件的加工。類似於該習用工具機的實施例請參照專利文獻1日本特許5033929號公報(特別參照段落0049)。
然而,上述之習知的工具機中,基於由NC來的指令,使切削工具一邊進行該相對旋轉,一邊進行來回振動,惟切削工具的來回振動之位置,與旋轉手段所產生之相對旋轉的旋轉角度之間,具有產生偏移的問題。
因此,本發明係解決前述之先前技術的問題,亦即,本發明 之目的係提供一種工具機及該工具機之控制裝置,可使切削工具一邊沿著加工進給方向來回振動一邊送往加工進給方向,將旋轉手段所產生的相對旋轉,及振動手段的來回振動修正為一預設值,並將切屑確實的切斷。
本案申請專利範圍第1項之發明係一種工具機,該工具機具備一工件保持手段,係保持一工件;一車刀架,係保持一切削工具,該切削工具係將該工件切削加工;一進給手段,係藉由該工件保持手段及該車刀架之相對移動,使切削工具相對於工件係往規定之加工進給方向進給並作動;一振動手段,係使該工件保持手段與該車刀架進行相對振動;及一旋轉手段,係使該工件及切削工具相對地旋轉,藉由該工件及該切削工具之相對旋轉,及該切削工具對於該工件之進給動作,該進給動作伴隨往該加工進給方向之該來回振動,實行該工件之加工,其特徵在於,具備一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於使該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段,或者是車刀架,移動至規定的座標位置之指令的規定的時間點,偵測出該相對旋轉的旋轉角度或是該工件保持手段,或者是車刀架的座標位置,該修正手段係修正該相對旋轉的旋轉數或指令,以使藉由該位置偵測手段所偵測出的旋轉角度的值或者座標位置的值成為預設值,,並藉此實行該進給動作,以解決前述問題。此處,「預設值」係為以位置偵測手段偵測出之前,控制指令所決定之值。
本案申請專利範圍第2項之發明係除了申請專利範圍第1項記載之工具機的構成以外,該位置偵測手段係,藉由於該相對旋轉的一次旋轉中,複數次偵測旋轉角度的值或者座標位置的值,以解決前述問題。
本案申請專利範圍第3項之發明係除了申請專利範圍第1或2項記載之工具機的構成以外,該位置偵測手段係藉由主軸旋轉角度編碼器,以解決前述問題,該主軸旋轉角度編碼器係偵測具備該工件保持手段之主軸的旋轉角度。
本案申請專利範圍第4項之發明係除了申請專利範圍第1項記載之工具機的構成以外,該修正手段係以該振動手段的指令可行的週期單位將該振動手段產生的振動時間點提前或延遲,以解決前述問題。
本案申請專利範圍第5項之發明係除了申請專利範圍第1項記載之工具機的構成以外,該振動手段係藉由增大或減小該相對旋轉的旋轉數,以解決前述問題。
本案申請專利範圍第6項之發明係一種設於該工具機的控制裝置,該工具機具備一工件保持手段,係保持一工件;一車刀架,係保持一切削工具,該切削工具係將該工件切削加工;一進給手段,係藉由該工件保持手段及該車刀架之相對移動,使切削工具相對於工件係往規定之加工進給方向進給並作動;一振動手段,係使該工件保持手段與該車刀架進行相對振動;及一旋轉手段,係使該工件及切削工具相對地旋轉,藉由該工件及該切削工具之相對旋轉,及該切削工具對於該工件之進給動作,該進給動作伴隨往加工進給方向之該來回振動,於該工具機實行該工件之加工,其特徵在於,具備一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於使該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段,或者是車刀架,移動至規定的座標位置之指令的規定的時間點,偵測該相對旋轉的旋轉角度或是該工件保持手段,或者是車刀架的座標位置,該修正手段係修正該相對旋轉的旋轉數或指令,以使藉由該位置偵測手段所偵測的旋轉角度的值或者座標位置的值成為預設值,並藉此實行該進給並動作,以解決前述問題。
根據本案申請專利範圍1之發明的工具機,因偵測位置資訊與預測位置資訊之間的位置差減少,故可將工件與切削工具之間的相對旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,可確實的將切屑切斷。亦即,修正經由旋轉手段的相對旋轉的旋轉角度與切削工具的來回振動之間的偏 移,可切斷切屑。進一步的,可使位置偵測資訊與預測位置資訊之間的位置差超出容許範圍時,工件加工面上所見之條紋狀的外觀不良較不顯眼。其中,該位置偵測資訊係為於規定的時間點藉由位置偵測手段,所偵測出的旋轉角度的值,預測位置資訊係為理論上的旋轉角度的值。
根據本案申請專利範圍2之發明的工具機,除了申請專利範圍第1項之發明所產生的功效之外,因為於複數的時間點中,偵測出位置偵測資訊與預測位置資訊之間的位置差,故可用較佳精度將該位置差限制於規定值內。
根據本案申請專利範圍3之發明的工具機,除了申請專利範圍第1或2項之發明所產生的功效之外,因為可以於規定的時間點中簡單的偵測出主軸的旋轉角度,故與偵測振動手段的來回振動的位置的情況相比,可使構成較為簡單。
根據本案申請專利範圍4之發明的工具機,除了申請專利範圍第1項之發明所產生的功效之外,因為可以維持著工件與切削工具之間的相對旋轉速度(旋轉數),而以指令可行的週期單位變更來回振動的時間點,故可將該偵測位置資訊與預測位置資訊之間的位置差用較佳精度限制於規定值內。
根據本案申請專利範圍5之發明的工具機,除了申請專利範圍第1項之發明所產生的功效之外,因為可以維持著振動手段所產生的振動時間點,而變更工件與切削工具之間的相對旋轉速度,故可將該偵測位置資訊與預測位置資訊之間的位置差用較佳精度限制於規定值內。
根據本案申請專利範圍6之發明的工具機的控制裝置,於工具機之控制裝置,可得到與申請專利範圍第1項之發明所產生的功效相同的功效。
100‧‧‧工具機
110‧‧‧主軸
110A‧‧‧主軸台
120‧‧‧夾頭
130‧‧‧切削工具
130A‧‧‧切削工具台
150‧‧‧X軸方向進給機構
151‧‧‧車台
152‧‧‧X軸方向導引滑軌
153‧‧‧X軸方向進給台
154‧‧‧X軸方向導件
155‧‧‧線性伺服電動機
155a‧‧‧動子
155b‧‧‧定子
160‧‧‧Z軸方向進給機構
161‧‧‧車台
162‧‧‧Z軸方向導引滑軌
163‧‧‧Z軸方向進給台
164‧‧‧Z軸方向導件
165‧‧‧線性伺服電動機
165a‧‧‧動子
165b‧‧‧定子
C‧‧‧控制裝置
C1‧‧‧控制部
W‧‧‧工件
第1圖:表示本發明之實施例之工具機的概略圖。
第2圖:表示本發明之實施例之切削工具與工件之關係的概略圖。
第3圖:表示本發明之實施例之切削工具的來回振動及位置之圖。
第4圖:表示本發明之實施例之主軸第n次旋轉、第n+1次旋轉、第n+2次旋轉之關係圖。
第5圖:表示本發明之實施例之主軸旋轉角度編碼器檢查時間點原理圖。
第6圖:表示本發明之實施例之修正處理流程圖。
第7圖:表示第6圖的基準主軸旋轉角度決定處理流程圖。
第8圖:表示第6圖的同步處理A的流程圖。
第9圖:表示第6圖的同步處理B的流程圖。
第10圖:表示設定複數次(2次)本發明之實施例之主軸旋轉角度編碼器檢查時間點之樣態的原理圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
本發明之工具機及該工具機之控制裝置,係只要具備一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於使相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段,或者是車刀架,移動至規定的座標位置之指令的規定的時間點,偵測出該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段或者是車刀架的座標位置,該修正手段係修正該相對旋轉的旋轉數或指令,以使藉由該位置偵測手段所偵測出的旋轉角度的值或者座標位置的值成為預設值,並藉由實行進給動作,將工件與切削工具之間的相對旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,確實的切斷切屑,則其具體的實施態樣為 何皆可。
第1圖係表示本發明之實施例之具備控制裝置C的工具機100之概略圖。工具機100具備主軸110作為旋轉手段,及切削工具台130A作為車刀架。主軸110之前端設有夾頭120以作為工件保持手段。工件W係藉由夾頭120保持於主軸110。主軸110係被支持於主軸台110A,以藉由未圖示之主軸電動機之動力而旋轉驅動。
主軸台110A係於工具機100之床台側,藉由Z軸方向進給機構160而可自由移動地搭載於作為主軸110之軸線方向之Z軸方向上。主軸110係介著主軸台110A並藉由Z軸方向進給機構160而於前述Z軸方向移動。Z軸方向進給機構160係構成使主軸110於Z軸方向移動之主軸移動機構。
Z軸方向進給機構160係具備車台161及Z軸方向導引滑軌162,該車台161與前述床台等之Z軸方向進給機構160的固定側係為一體,該Z軸方向導引滑軌162係設置於車台161且於Z軸方向延伸。Z軸方向進給台163係介著Z軸方向導件164而可自由滑行地支持於Z軸方向導引滑軌162。Z軸方向進給台163側設置有線性伺服電動機165之動子165a,車台161側設置有線性伺服電動機165之定子165b。
Z軸方向進給台163上搭載有主軸台110A,並藉由線性伺服電動機165之驅動使Z軸方向進給台163於Z軸方向移動驅動。藉由Z軸方向進給台163之移動,主軸台110A係於Z軸方向移動,以進行主軸110於Z軸方向之移動。
於切削工具台130A裝接有將工件W旋削加工之車刀等之切削工具130。切削工具台130A係於工具機100之床台側,藉由X軸方向進給機構150及未圖示之Y軸方向進給機構而可自由移動地設置於與前述Z軸方向正交之X軸方向、及與前述Z軸方向及X軸方向正交之Y軸方向。 藉由X軸方向進給機構150及Y軸方向進給機構,構成使切削工具台130A相對於主軸110,於該X軸方向及Y軸方向移動之車刀架移動機構。
X軸方向進給機構150係具備車台151及X軸方向導引滑軌152,該車台151與X軸方向進給機構150的固定側係為一體,該X軸方向導引滑軌152係設置於車台151且於X軸方向延伸。X軸方向進給台153係介著X軸方向導件154而可自由滑行地支持於X軸方向導引滑軌152。
X軸方向進給台153側設置有線性伺服電動機155之動子155a,車台151側設置有線性伺服電動機155之定子155b。藉由線性伺服電動機155之驅動使X軸方向進給台153於X軸方向移動驅動。又,Y軸方向進給機構係為將X軸方向進給機構150配置於Y軸,與X軸方向進給機構150係相同構造,故省略關於構造之詳細說明。
第1圖中,將X軸方向進給機構150介著未圖示之Y軸方向進給機構搭載於前述床台側,且切削工具台130A搭載於X軸方向進給台153。切削工具台130A係藉由X軸方向進給台153之移動驅動而於X軸方向移動,並藉由Y軸方向進給機構對於Y軸方向進行與X軸方向進給機構150同樣的動作,以於Y軸方向移動。
又,亦可將未圖示之Y軸方向進給機構介著X軸方向進給機構150搭載於前述床台側,並於Y軸方向進給機構側搭載切削工具台130A,藉由Y軸方向進給機構及X軸方向進給機構150使切削工具台130A於X軸方向及Y軸方向移動之構造係屬習知,故省略詳細之說明及圖示。
該車刀架移動機構(X軸方向進給機構150及Y軸方向進給機構)及該主軸移動機構(Z軸方向進給機構160)係聯合作動,切削工具台130A藉由X軸方向進給機構150與Y軸方向進給機構於X軸方向及Y軸方向移動,及主軸台110A(主軸110)藉由Z軸方向進給機構160於Z軸方向移動,藉此使裝接於切削工具台130A之切削工具130相對於工件 W係相對地進給至任意的加工進給方向。
藉由該主軸移動機構及該車刀架移動機構所構成之進給手段,使切削工具130相對於工件W係相對地進給至任意的加工進給方向,藉此則如第2圖所示,工件W係藉由該切削工具130被切削加工為任意的形狀。
又,本實施形態中,係構成使主軸台110A及切削工具台130A兩者移動,但亦可構成使主軸台110A固定於工具機100之床台側而不移動,並構成車刀架移動機構使切削工具台130A於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動。此時,前述進給手段係由使切削工具台130A於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動之車刀架移動機構所構成,藉由使切削工具台130A相對於固定地定位並旋轉驅動之主軸110移動,可使前述切削工具130對工件W進行加工進給動作。
又,亦可構成使切削工具台130A固定於工具機100之床台側而不移動,並使主軸台110A於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動來構成主軸移動機構。此時,前述進給手段係由使主軸台110A於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動之主軸台移動機構所構成,藉由使主軸台110A相對於固定地定位之切削工具台130A移動,可使前述切削工具130對工件W進行加工進給動作。又,本實施形態中,雖然構成使工件W相對於切削工具130旋轉,惟,亦可構成使切削工具130相對於工件W旋轉。
主軸110之旋轉、Z軸方向進給機構160、X軸方向進給機構150、Y軸方向進給機構係藉由控制裝置C所具有之控制部C1驅動控制。控制部C1係預先設定為控制各進給機構作為振動手段,係沿著各自對應之移動方向一邊來回振動,一邊使主軸台110A或切削工具台130A於各自的方向移動。
各進給機構係藉由控制部C1之控制,如第3圖所示,將主 軸110或切削工具台130A於1次來回振動中,僅在規定的前進量內前進(振動前進)移動後,僅在規定的後退量內後退(振動復位),於該差之進行量內於各移動方向移動,並聯合作動使該切削工具130相對於工件W作為該加工進給方向,於Z軸方向進給。
工具機100係藉由Z軸方向進給機構160、X軸方向進給機構150、Y軸方向進給機構,使切削工具130沿著該加工進給方向一邊來回振動,一邊以主軸一次旋轉的份,也就是主軸從0度變化至360度之前述進行量之合計量來作為進給量,以進給至加工進給方向,藉此進行工件W之加工。
於工件W旋轉之狀態,主軸台110A(主軸110)或切削工具台130A(切削工具130)一邊來回振動一邊移動,並經由切削工具130將工件W外形切削加工成規定之形狀時,工件W的周面如第4圖所示,切削成正弦曲線狀。且,通過正弦曲線狀的波谷的假想線中(一點鏈線),主軸相位從0度變化至360度時位置的變化量,係顯示該進給量。如第4圖所示,工件W的每一次旋轉之主軸台110A(110)或切削工具台130A的振動數N係以3.5次(振動數N=3.5)為例來說明。
此時,藉由第n+1次旋轉(n為1以上的整數)的切削工具130所旋削的工件的周面形狀之相位波谷最低點(作為藉由切削工具130於進給方向最被切削的點之虛線波形圖表的波峰頂點)的位置係相對於藉由第n次旋轉的切削工具130所旋削的形狀之相位波谷最低點,於主軸相位方向(圖表橫軸方向)偏移。
藉此,切削工具130振動前進時的切削加工部分,與振動復位時的切削加工部分具有一部分重複,第n+1次旋轉工件周面的切削部分中包含第n次旋轉已切削完成的部分,並於振動切削時加工進給方向中切削工具130不切削工件W而產生所謂空振的動作。於切削加工時,工件W 所產生的切屑藉由該空振動作依次切斷。工具機100係藉由沿著切削工具130的切削進給方向的該來回振動,可一邊切斷切屑一邊順暢的進行工件的外型切削加工。
藉由切削工具130的該來回振動來依序切斷切屑時,於工件周面第n+1次旋轉的切削部分中,包含第n次旋轉已切削完成的部分即可。換言之,工件周面第n+1次旋轉(n為1以上之整數)中振動復位時切削工具130的軌跡係到達工件周面第n次旋轉時切削工具130的軌跡即可。如第4圖所示,第n+1次旋轉與第n次旋轉之工件W的切削工具130所旋削的形狀的相位不為一致(同相位)即可,並非一定要180°反轉。
例如振動數可以為1.1或1.25、2.6、3.75等。於工件W的一次旋轉中,亦可設定為少於一次的振動數(0<振動數N<1.0)。該情況下,主軸110相對於1振動係旋轉一次以上。
工具機100中,經由控制部C1所產生的指令係於規定的每指令時間單位進行。主軸台110A(主軸110)或是切削工具台130A(切削工具130)之來回振動係可用基於該指令時間單位規定之頻率來動作。例如,可從控制部C1於1秒間送出250次指令的工具機100的情形,該控制部C1產生的指令係於1÷250=4(ms)週期(每指令時間單位)來進行。
本實施例的工具機100係具備作為位置偵測手段的主軸旋轉角度編碼器(圖未繪示),該位置偵測手段係為,於基於振動手段的來回振動位置之規定的檢查時間點來偵測出主軸110相位的旋轉角度。又,控制部C1具備,將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值的修正手段。控制部C1係構成為,將位置偵測手段的偵測位置的資訊,與由主軸110轉數所得到的主軸110的旋轉角度之理論上的預測位置資訊相比,偵測位置資訊與預測位置資訊之間具有位置差時,調整主軸110的旋轉數以及振動手段的來回振動的其中一方,以減低該位置差。
例如,如第5圖所示,關於主軸旋轉1次時切削工具130的振動數為3.5,檢查時間點為每3.5次振動,以14次的指令使切削工具130振動3.5次的情況,照著第6~9圖做說明。第6圖步驟S11中,控制部C1係如上所述產生例如14指令循環的每指令時間單位週期的指令。
步驟S12中,控制部12係將變數i重設。步驟S13中,等待每次指令的觸發,有觸發的話進到步驟S14。步驟S14中,控制部C1判定基準旋轉角度是否未決定,判定未決定的情況時,進到步驟S15,判定為並非未決定的情況時進到步驟S19。又,例如,即使一開始已決定基準主軸旋轉角度,亦可一開始將基準主軸旋轉角度於下一個檢查時間點時置換成含有偏移量的新的基準主軸旋轉角度。
於步驟S15中,進行基準主軸旋轉角度決定處理(詳細後述)。於步驟S16中,控制部C1輸出指令。於步驟S17中,計算指令數,即,每當通過步驟S17時,使變數i增加1。於步驟S18中,控制部C1判定切削工具130是否到達切削終止點。判定為到達時,終止序列,判定為未到達時回到步驟S13。步驟S19中,實施同步處理A或同步處理B(詳細後述),並進入步驟S16。
第7圖的步驟S21中,控制部C1判定是否為規定的檢查時間點,判定為檢查時間點的情況時則進到步驟S22,判定為非檢查時間點的情況時,終止基準主軸旋轉角度決定處理之序列,並進到第6圖的步驟S16。步驟S22中,控制部C1記錄目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值,該輸出值作為基準主軸旋轉角度。為使本發明容易理解,例如以0°(360°)作為基準主軸旋轉角度,接著終止基準主軸旋轉角度決定處理之序列,並進到第6圖的步驟S16。
第8圖的步驟S31中,控制部C1判定是否為規定的檢查時間點,判定為檢查時間點的情況時,進到步驟S32,判定為非檢查時間點 情況時,終止同步處理A的序列並進到第6圖的步驟S16。
步驟S32中,控制部C1將目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值,與基準主軸旋轉角度相比,並判定振動手段的來回振動相對於基準主軸旋轉角度是否有前進。例如,目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值為180°以上未滿360°(比作為基準主軸旋轉角度的0°還要延後方向的角度)的情況時,判定振動手段的來回振動為前進,並進到步驟S33,除此以外的情況判定振動手段的來回振動為未前進,並進到步驟S34。步驟S33中,藉由控制部C1再度選擇順序為前一個的指令,並送出與一次前相同的指令,使指令的時間點延遲一個指令的份,將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,並將變數i的值減1,終止同步處理A的序列,進到第6圖的步驟S16。
步驟S34中,控制部C1將目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值,與基準主軸旋轉角度相比,判定振動手段的來回振動相對於基準主軸旋轉角度是否延遲。例如,目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值為比0°大未滿180°的情況時,判定振動手段的來回振動為延遲,並進到步驟S35,除此以外的情況判定振動手段的來回振動為未延遲,終止同步處理A的序列,並進到第6圖的步驟S16。
步驟S35中,藉由控制部C1選擇順序為後一個的指令並跳過一個指令,即略過並送出下一個指令,使指令的時間點提前一個指令的份,將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,並將變數i的值加1,終止同步處理A的序列,進到第6圖的步驟S16。如以上說明所述,於同步處理A中,控制部C1作為修正手段係構成為,以振動手段的指令可行的週期單位將振動手段產生的振動時間點提前或延遲,並將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值。即,控制部C1係構成為,以振動手段的指令可行的週期單位將振動手段產生的振動時間點提前 或延遲,並將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動同步化。又,對應目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值與基準主軸旋轉角度之間的差的大小,步驟S33、S35中的變數i值的增減量亦可為2以上。
第9圖的步驟S41中,控制部C1判定是否為規定的檢查時間點,判定為檢查時間點的情況時,進到步驟S42,判定為非檢查時間點情況時,終止同步處理B的列序並進到第6圖的步驟S16。步驟S42中,與上述的同步處理A的步驟S32同樣地,控制部C1將目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值,與基準主軸旋轉角度相比,判定振動手段相對於基準主軸旋轉角度的來回振動是否為前進。
步驟S43中,控制部C1將主軸110的旋轉數的設定值S增加例如1次旋轉的份,以使主軸110的旋轉速度上升,並將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,並終止同步處理B的序列並進到第6圖的步驟S16。步驟S44中,與上述的同步處理A的步驟S34同樣地,控制部C1將目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值,與基準主軸旋轉角度相比,判定振動手段相對於基準主軸旋轉角度的來回振動是否為延遲。
步驟S45中,控制部C1將主軸110的旋轉數的設定值S減少例如1次旋轉的份,以使主軸110的旋轉速度下降,並將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值,並終止同步處理B的序列並進到第6圖的步驟S16。如上說明所述,同步處理B中,控制部C1作為修正手段係構成為,增加或減少主軸110的旋轉數,以將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動修正為預設值。即,控制部C1係構成為增加或減少主軸110的旋轉數,且將主軸110的旋轉與振動手段的來回振動同步化。
又,對應目前的主軸旋轉角度編碼器的輸出值與基準主軸旋轉角度之間的差之大小,步驟S34、S35中主軸110的旋轉數的設定值S亦可設定為2次旋轉以上。又,本實施例中,位置偵測手段係構成為,在 基於振動手段來回振動的位置之規定的檢查時間點,來偵測主軸110的旋轉角度之,惟,亦可構成為,在基於主軸110的旋轉角度之規定的時間點,來偵測振動手段來回振動的位置之構成。或者,規定的時間點亦可構成為於相對旋轉的一次旋轉內設定複數個。例如,如第10圖所示,主軸每一次旋轉以14次的指令使切削工具的振動數為3.5,基準主軸旋轉角度每180°設置檢查時間點的情況下,檢查時間點係為主軸每旋轉1次中有2次。
又,本實施例中,如上述第4圖所述,控制部C1係控制使工件W的第n+1次旋轉中(n為1以上的整數)振動復位之切削工具130的軌跡,與工件W的第n次旋轉中振動復位之切削工具130的軌跡相交,惟,使其不相交而僅到達亦可。換言之,係控制為振動前進的切削加工部分與振動復位切削加工部分重疊,惟,亦可控制為振動前進的切削加工部分與振動復位切削加工部分相接。據此,1次振動中切削工具130之振動前進時的切削加工部分,理論上包含振動復位時作為「點」的切削加工部分,藉由振動復位時切削工具130未切削工件W之所謂空振動作產生「點」,則切削加工時由工件W產生之切屑係藉由前述空振動作(振動前進時的切削加工部分與振動復位時的切削加工部分相接之點)依次切斷。
雖然本發明已利用上述實施例揭示,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (6)

  1. 一種工具機,該工具機包含:一工件保持手段,係保持一工件;一車刀架,係保持一切削工具,該切削工具係將該工件切削加工;一進給手段,係藉由該工件保持手段及該車刀架之相對移動,使切削工具相對於工件係往規定之加工進給方向進給並作動;一振動手段,係使該工件保持手段與該車刀架進行相對振動;及一旋轉手段,係使該工件及切削工具相對地旋轉,藉由該工件及該切削工具之相對旋轉,及該切削工具對於該工件之進給動作,該進給動作伴隨往該加工進給方向之該來回振動,實行該工件之加工;其特徵在於,具備一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於使該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段,或者是車刀架,移動至規定的座標位置之指令的規定的時間點,偵測該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段或者是車刀架的座標位置,該修正手段係修正該相對旋轉的旋轉數或指令,以使藉由該位置偵測手段所偵測的旋轉角度的值或者座標位置的值成為預設值,並藉此實行該進給動作。
  2. 如申請專利範圍第1項之工具機,其中,該位置偵測手段係,藉由於該相對旋轉的一次旋轉中,複數次偵測旋轉角度的值或者座標位置的值。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之工具機,其中,該位置偵測手段係為主軸旋轉角度編碼器,該主軸旋轉角度編碼器係偵測具備該工件保持手段之主軸的旋轉角度。
  4. 如申請專利範圍第1項之工具機,其中,該修正手段係以該振動手段的指令可行的週期單位將該振動手段產生的振動時間點提前或延遲。
  5. 如申請專利範圍第1項之工具機,其中,該振動手段係增大或減小該相對旋轉的旋轉數。
  6. 一種設於該工具機的控制裝置,該工具機具備;一工件保持手段,係保持一工件;一車刀架,係保持一切削工具,該切削工具係將該工件切削加工;一進給手段,係藉由該工件保持手段及該車刀架之相對移動,使切削工具相對於工件係往規定之加工進給方向進給並作動;一振動手段,係使該工件保持手段與該車刀架進行相對振動;及一旋轉手段,係使該工件及切削工具相對地旋轉,藉由該工件及該切削工具之相對旋轉,及該切削工具對於該工件之進給動作,該進給動作伴隨往加工進給方向之該來回振動,於該工具機實行該工件之加工,其特徵在於,具備一位置偵測手段及一修正手段,該位置偵測手段係於基於使該相對旋轉的旋轉角度,或是該工件保持手段,或者是車刀架,移動至規定的座標位置之指令的規定的時間點,偵測出該相對旋轉的旋轉角度或是該工件保持手段,或者是車刀架的座標位置,該修正手段係修正該相對旋轉的旋轉數或指令,以使藉由該位置偵測手段所偵測出的旋轉角度的值或者座標位置的值成為預設值,並藉此由實行該進給動作。
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