WO2015146946A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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vibration
control device
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絢子 北風
村松 正博
俊成 大山
一彦 三宮
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シチズンホールディングス株式会社
シチズンマシナリー株式会社
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    • G05B2219/49382Movement reciprocating

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a machine tool that processes a workpiece while sequentially cutting chips at the time of cutting, and a machine tool provided with the control device.
  • a workpiece holding means for holding a workpiece for holding a workpiece
  • a tool rest for holding a cutting tool for cutting the workpiece
  • a relative movement of the workpiece holding means and the tool rest to fix the cutting tool to the workpiece.
  • the workpiece holding means and the tool post relatively vibrate so that the cutting tool is fed in the machining feed direction while reciprocatingly vibrating along the machining feed direction.
  • a machine tool including a vibrating unit that rotates and a rotating unit that relatively rotates the workpiece and the cutting tool is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the machine tool control device drives and controls the rotation unit, the feeding unit, and the vibration unit, and performs a relative rotation between the workpiece and the cutting tool, and the processing feed direction of the cutting tool with respect to the workpiece.
  • the machine tool is caused to perform machining of the workpiece by the feeding operation accompanied with the reciprocating vibration.
  • the operation command by the control device can be given only at a predetermined cycle.
  • the vibration frequency for relatively vibrating the workpiece holding means and the tool rest is a limited value resulting from a period in which an operation command can be issued by the control device.
  • the conventional machine tool does not consider the vibration frequency, the reciprocating vibration cannot be performed under the condition of the relative rotation speed desired by the user and the vibration frequency of the cutting tool with respect to the work per work rotation. There was a problem that there was a case.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above, that is, the object of the present invention is to reciprocate the cutting tool along the machining feed direction based on the conditions set by the user. It is to provide a machine tool control device and a machine tool equipped with the control device that can smoothly cut a workpiece while feeding in the machining feed direction while cutting and cutting chips.
  • the machine tool control device is provided in a machine tool including a workpiece holding means for holding a workpiece and a tool post for holding a cutting tool for cutting the workpiece, and the workpiece holding means.
  • Feeding means for feeding the cutting tool to the workpiece in a predetermined machining feed direction by relative movement with the tool post, and the cutting tool reciprocally oscillating along the machining feed direction in the machining feed direction.
  • the workpiece and the cutting tool are driven and controlled so as to relatively vibrate the workpiece holding means and the tool post, and the rotating means that relatively rotates the workpiece and the cutting tool. And the feed tool with the reciprocating vibration in the feed direction of the cutting tool with respect to the workpiece.
  • the rotational speed of the relative rotation when the workpiece is processed, the frequency of the reciprocating vibration per one rotation of the relative rotation, and an operation command by the control apparatus are possible.
  • the setting means for setting the values of the two parameters using the vibration frequency caused by the period as a parameter, and the value of one parameter that has not been set based on the values set in the two parameters as a predetermined value The above-described problem is solved by providing correction means for correcting the set two parameter values to a predetermined value based on the value set for the one unset parameter. .
  • the machine tool control device includes the vibration means that includes a cutting portion during forward movement and a cutting during backward movement.
  • the above-described problem is further solved by adopting a configuration in which the workpiece holding means and the tool rest are reciprocally oscillated relatively so as to overlap the machining portion.
  • the correction means is a constant based on the vibration frequency, and An unset parameter is set to a predetermined value and the set parameter value is corrected so that the rotation speed and the vibration frequency are inversely proportional, thereby further solving the above-described problem It is.
  • the machine tool control device is a parameter set by the setting means, The rotation frequency and the vibration frequency are set, and the correction unit determines a vibration frequency based on the set rotation speed and a value calculated according to the vibration frequency, and is set based on the determined vibration frequency. Further, the above-described problem is further solved by correcting the rotational speed or the vibration frequency to a predetermined value.
  • the machine tool control device is configured such that, in addition to the configuration of the machine tool control device according to claim 4, the correction means sets an allowable value for the frequency.
  • the vibration frequency is calculated from the set rotation speed and the determined vibration frequency, the calculated vibration frequency is corrected to a value within the range of the allowable value, and the vibration set to the value is set.
  • the correction means is determined to be the set rotational speed.
  • the frequency is calculated from the vibration frequency, and the set frequency is corrected by correcting the set frequency to a value obtained by adding 0.5 to the integer closest to the calculated frequency value.
  • the machine tool control device according to claim 7 includes a reciprocating vibration of the cutting tool with respect to the workpiece.
  • the machine tool control device is configured to reduce the amplitude of the reciprocating vibration.
  • An amplitude control means is provided for controlling the reciprocating vibration so that the predetermined vibration amplitude is set in advance so that machining can be performed, and the amplitude is sequentially increased from the smaller vibration amplitude to the predetermined vibration amplitude.
  • the amplitude control means uses a function that takes a power of a predetermined power based on a time variable based on a time from the start of cutting to the predetermined vibration amplitude as a scale ratio of the amplitude based on the predetermined vibration amplitude.
  • the machine tool according to claim 9 is provided with the control device according to any one of claims 1 to 8 to solve the above-described problem.
  • a machine tool includes, in addition to the configuration of the machine tool according to the ninth aspect, a main shaft moving mechanism that moves the main shaft in an axial direction using the main shaft that holds the work as the work holding means.
  • a turret moving mechanism for moving the turret relative to the spindle, and the feeding means includes the spindle moving mechanism and the turret moving mechanism, and the spindle moving mechanism and the turret moving mechanism.
  • the machine tool according to claim 11 has a spindle for holding the workpiece as the workpiece holding means, and the spindle is fixedly provided on the machine tool side.
  • the machine tool according to claim 12 is configured such that the tool post is fixedly provided on the machine tool side, and a spindle that holds the workpiece is used as the work holding means. And a spindle moving mechanism for moving the spindle in a plurality of directions, and the feeding means is composed of the spindle moving mechanism, and the spindle is moved in the feed machining direction with respect to the tool post positioned in the feed machining direction.
  • the above-described problem is further solved by moving the cutting tool to the workpiece by moving it.
  • the control device for a machine tool of the present invention can correct the parameter value set by the setting means to an approximate value of the parameter value by the correction means, and cause the workpiece to be machined. Smooth cutting of the workpiece while cutting the chip into the machine feed direction while reciprocally vibrating the machine tool along the machining feed direction under the conditions relatively close to the conditions set by Can be made. As a result, the workpiece can be processed under conditions that are relatively close to the parameter values intended by the user.
  • the machine tool control device of the present invention is provided with speed control means for setting the moving speed at the time of forward movement in the reciprocating vibration of the cutting tool relative to the workpiece to be slower than the movement speed at the time of backward movement.
  • speed control means for setting the moving speed at the time of forward movement in the reciprocating vibration of the cutting tool relative to the workpiece to be slower than the movement speed at the time of backward movement.
  • the machine tool control device of the present invention presets the amplitude of the reciprocating vibration to a predetermined vibration amplitude that enables machining of the workpiece, and sequentially expands the amplitude from an amplitude smaller than the predetermined vibration amplitude to a predetermined vibration amplitude.
  • An amplitude control means for controlling the reciprocating vibration is provided so that the amplitude control means sets a power of a predetermined power with a time variable based on the time from the start of cutting to the predetermined vibration amplitude as a predetermined value.
  • the machine tool of the present invention can smoothly cut the workpiece while cutting the chips by the control device of the machine tool.
  • the figure which shows the outline of the machine tool of 1st Example of this invention Schematic which shows the relationship between the cutting tool of 1st Example of this invention, and a workpiece
  • the present invention is provided in a machine tool having a work holding means for holding a work and a tool post for holding a cutting tool for cutting the work, and the relative movement between the work holding means and the tool post causes the workpiece to move relative to the work.
  • the workpiece holding means and the tool post are relatively moved so that the cutting tool is fed in the machining feed direction and the cutting tool is fed in the machining feed direction while reciprocally oscillating along the machining feed direction.
  • Drive control that drives and controls the vibration means that vibrates and the rotation means that rotates the workpiece and the cutting tool relative to each other, and the relative rotation between the workpiece and the cutting tool and the reciprocating vibration in the machining feed direction of the cutting tool relative to the workpiece.
  • the rotational speed of the relative rotation when the workpiece is processed and the rotation per one rotation of the relative rotation In the machine tool control apparatus that causes the machine tool to process the workpiece, the rotational speed of the relative rotation when the workpiece is processed and the rotation per one rotation of the relative rotation.
  • Setting means for setting the values of the two parameters using the vibration frequency and the vibration frequency resulting from the period in which the operation command can be issued by the control device as parameters, and not set based on the values set in the two parameters
  • a correction means for correcting the value of the two set parameters to a predetermined value based on the value set for the unset one parameter. Accordingly, the parameter value set by the setting means is corrected by the correction means, and the workpiece is machined, so that the cutting tool is placed on the machine tool under conditions relatively close to the conditions set by the setting means. If the workpiece can be cut smoothly while being fed in the machining feed direction while reciprocatingly vibrating along the machining feed direction, the chips will be cut off. Aspects, may be any one.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a machine tool 100 including a control device C according to the first embodiment of the present invention.
  • the machine tool 100 includes a main shaft 110 and a cutting tool table 130A.
  • a chuck 120 is provided at the tip of the main shaft 110.
  • the workpiece W is held on the spindle 110 via the chuck 120, and the spindle 110 is configured as a workpiece holding means for holding the workpiece.
  • the main shaft 110 is supported by the main shaft 110A so as to be rotationally driven by the power of a main shaft motor (not shown).
  • a main spindle motor a conventionally known built-in motor formed between the main spindle 110A and the main spindle 110 in the main spindle 110A can be considered.
  • the headstock 110A is mounted on the bed side of the machine tool 100 so as to be movable in the Z-axis direction, which is the axial direction of the main shaft 110, by the Z-axis direction feed mechanism 160.
  • the spindle 110 is moved in the Z-axis direction by the Z-axis direction feed mechanism 160 via the spindle stock 110A.
  • the Z-axis direction feed mechanism 160 constitutes a main shaft moving mechanism that moves the main shaft 110 in the Z-axis direction.
  • the Z-axis direction feed mechanism 160 includes a base 161 integrated with a fixed side of the Z-axis direction feed mechanism 160 such as the bed, and a Z-axis direction guide rail 162 provided on the base 161 and extending in the Z-axis direction. Yes.
  • a Z-axis direction feed table 163 is slidably supported on the Z-axis direction guide rail 162 via a Z-axis direction guide 164.
  • a mover 165a of the linear servo motor 165 is provided on the Z-axis direction feed table 163 side, and a stator 165b of the linear servo motor 165 is provided on the base 161 side.
  • the headstock 110 ⁇ / b> A is mounted on the Z-axis direction feed table 163, and the Z-axis direction feed table 163 is driven to move in the Z-axis direction by driving the linear servo motor 165. As the Z-axis direction feed table 163 moves, the headstock 110A moves in the Z-axis direction, and the spindle 110 moves in the Z-axis direction.
  • a cutting tool 130 such as a cutting tool for turning the workpiece W is mounted on the cutting tool base 130A.
  • the cutting tool base 130A constitutes a tool post for holding a cutting tool.
  • the cutting tool base 130A is moved to the bed side of the machine tool 100 by an X-axis direction feed mechanism 150 and a Y-axis direction feed mechanism (not shown), an X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction, and the Z-axis direction and the X-axis direction. It is provided so as to be movable in the Y-axis direction orthogonal to.
  • the X-axis direction feed mechanism 150 and the Y-axis direction feed mechanism constitute a tool post moving mechanism that moves the cutting tool base 130A in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the main shaft 110.
  • the X-axis direction feed mechanism 150 includes a base 151 that is integral with the fixed side of the X-axis direction feed mechanism 150, and an X-axis direction guide rail 152 that is provided on the base 151 and extends in the X-axis direction.
  • An X-axis direction feed table 153 is slidably supported on the X-axis direction guide rail 152 via an X-axis direction guide 154.
  • a mover 155a of the linear servo motor 155 is provided on the X-axis direction feed table 153 side, and a stator 155b of the linear servo motor 155 is provided on the base 151 side.
  • the Y-axis direction feed mechanism is a structure in which the X-axis direction feed mechanism 150 is arranged in the Y-axis direction and has the same structure as the X-axis direction feed mechanism 150. Therefore, illustration and detailed description of the structure are omitted. .
  • an X-axis direction feed mechanism 150 is mounted on the bed side via a Y-axis direction feed mechanism (not shown), and a cutting tool table 130A is mounted on the X-axis direction feed table 153.
  • the cutting tool base 130A moves in the X-axis direction by the movement drive of the X-axis direction feed table 153, and the Y-axis direction feed mechanism operates in the same manner as the X-axis direction feed mechanism 150 in the Y-axis direction. To move in the Y-axis direction.
  • a Y-axis direction feed mechanism (not shown) may be mounted on the bed side via the X-axis direction feed mechanism 150, and the cutting tool base 130A may be mounted on the Y-axis direction feed mechanism side. Since the structure in which the cutting tool base 130A is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the X-axis direction feed mechanism 150 is conventionally known, detailed description and illustration are omitted.
  • the turret moving mechanism (X-axis direction feeding mechanism 150 and Y-axis direction feeding mechanism) and the main shaft moving mechanism (Z-axis direction feeding mechanism 160) cooperate to provide an X-axis direction feeding mechanism 150 and a Y-axis direction feeding mechanism.
  • the cutting tool table 130A is mounted on the cutting tool table 130A by the movement of the cutting tool table 130A in the X-axis direction and the Y-axis direction due to the movement of the main shaft table 110A (main shaft 110) in the Z-axis direction by the Z-axis direction feed mechanism 160.
  • the cutting tool 130 is fed relative to the workpiece W in an arbitrary machining feed direction.
  • the cutting tool 130 is moved with respect to the workpiece W by feeding means composed of the spindle moving mechanism (Z-axis direction feeding mechanism 160) and the tool post moving mechanism (X-axis direction feeding mechanism 150 and Y-axis direction feeding mechanism).
  • the workpiece W is cut into an arbitrary shape by the cutting tool 130 as shown in FIG.
  • both the headstock 110A and the cutting tool base 130A are moved.
  • the headstock 110A is fixed so as not to move to the bed side of the machine tool 100, and the tool post moving mechanism.
  • the cutting tool base 130A may be configured to move in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the feeding means is composed of a tool post moving mechanism that moves the cutting tool base 130A in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and is fixedly positioned and rotated relative to the main spindle 110.
  • the cutting tool base 130A may be fixed so as not to move to the bed side of the machine tool 100, and the spindle moving mechanism may be configured to move the spindle base 110A in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.
  • the feed means is composed of a spindle stock moving mechanism that moves the spindle stock 110A in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the X-axis direction feed mechanism 150, the Y-axis direction feed mechanism, and the Z-axis direction feed mechanism 160 are configured to be driven by a linear servo motor.
  • a linear servo motor conventionally known ball screws and servo motors are used. It is also possible to drive by.
  • the rotating means for relatively rotating the workpiece W and the cutting tool 130 is constituted by the main shaft motor such as the built-in motor, and the relative rotation between the work W and the cutting tool 130 is performed by the main shaft 110. This is done by rotational drive.
  • the workpiece W is rotated with respect to the cutting tool 130.
  • the cutting tool 130 may be rotated with respect to the workpiece W.
  • the cutting tool 130 may be a rotary tool such as a drill.
  • the rotation of the main shaft 110, the Z-axis direction feed mechanism 160, the X-axis direction feed mechanism 150, and the Y-axis direction feed mechanism are driven and controlled by a control unit C1 included in the control device C.
  • the control unit C1 is set in advance so as to control the head stock 110A or the cutting tool base 130A to move in the respective directions while reciprocatingly oscillating along the corresponding moving directions using the respective feeding mechanisms as vibration means. ing.
  • each feed mechanism is controlled by the control unit C ⁇ b> 1 to move the spindle 110 or the cutting tool base 130 ⁇ / b> A forward (forward) by a predetermined advance amount in one reciprocating vibration, and then move to a predetermined position.
  • the cutting tool 130 is fed to the workpiece W in the machining feed direction.
  • the machine tool 100 uses a Z-axis direction feed mechanism 160, an X-axis direction feed mechanism 150, and a Y-axis direction feed mechanism, while the cutting tool 130 reciprocally vibrates along the machining feed direction, that is, one revolution of the spindle, that is, the spindle
  • the workpiece W is machined by being fed in the machining feed direction with the total amount of progress when the phase is changed from 0 degree to 360 degrees as a feed amount.
  • the head stock 110A (main shaft 110) or the cutting tool base 130A (cutting tool 130) moves while reciprocatingly oscillating, and the cutting tool 130 cuts the workpiece W into a predetermined shape.
  • the peripheral surface of the workpiece W is cut into a sinusoidal shape as shown in FIG.
  • the virtual line one-dot chain line
  • the amount of change in position when the main axis phase changes from 0 degrees to 360 degrees indicates the feed amount.
  • the phase of the peripheral shape of the workpiece W to be turned by the n-th rotation (n is an integer of 1 or more) of the main shaft 110 and the n + 1-th cutting tool 130 is shifted in the main-axis phase direction (horizontal axis direction of the graph). . Therefore, the position of the lowest point of the phase valley at the (n + 1) th rotation (the peak of the peak of the dotted waveform graph that is the point most cut in the feeding direction by the cutting tool 130) is the lowest point of the valley of the phase at the nth rotation It shifts in the principal axis phase direction with respect to the position of the point (the peak of the peak of the solid line waveform graph).
  • the cutting part at the time of the forward movement of the cutting tool 130 and the cutting part at the time of the backward movement partially overlap, and the n + 1 rotation cutting part of the peripheral surface of the workpiece W has been cut at the nth rotation.
  • a part is included, and in this part, a so-called idling operation occurs in which the cutting tool 130 performs an idle cutting without performing any cutting on the workpiece W during the cutting. Chips generated from the workpiece W at the time of cutting are sequentially divided by the idling motion.
  • the machine tool 100 can smoothly perform external cutting of the workpiece W and the like while dividing chips by the reciprocating vibration along the cutting feed direction of the cutting tool 130.
  • the n + 1-th cutting portion of the peripheral surface of the workpiece W includes a portion that has been cut at the n-th rotation.
  • the trajectory of the cutting tool during the backward movement at the (n + 1) th rotation of the workpiece circumferential surface reaches the trajectory of the cutting tool at the nth rotation of the workpiece circumferential surface.
  • the shapes of the workpieces rotated by the cutting tool 130 in the (n + 1) -th rotation and the n-th rotation of the workpiece W do not have to coincide with each other (the same phase), and it is not always necessary to reverse 180 degrees.
  • the frequency N can be 1.1, 1.25, 2.6, 3.75, or the like. It is also possible to set so that less than one vibration (0 ⁇ frequency N ⁇ 1.0) is performed by one rotation of the workpiece W. In this case, the main shaft 110 rotates one rotation or more with respect to one vibration. The number of vibrations N can also be set as the number of rotations of the main shaft 110 per vibration.
  • the operation command by the control unit C1 is performed at a predetermined command cycle.
  • the reciprocating vibration of the head stock 110A (main shaft 110) or the cutting tool base 130A (cutting tool 130) can be operated at a predetermined frequency based on the command cycle.
  • the command period is determined based on the reference period, and is generally an integer multiple of the reference period. It is possible to execute reciprocating vibration at a frequency corresponding to the value of the command period. As shown in FIG. 5, for example, when 16 (ms), which is four times the reference period (4 (ms)), is set as a command period, forward and backward movements are executed every 16 (ms).
  • the frequency (vibration frequency) f (Hz) of the reciprocating vibration of the head stock 110A (main shaft 110) or the cutting tool base 130A (cutting tool 130) is determined to a value selected from the above frequencies.
  • the command cycle can be set by a multiple other than an integer multiple of the reference cycle (4 ms). In this case, the frequency according to this command cycle can be set as the vibration frequency.
  • the rotation speed S and the vibration frequency N are inversely proportional with the vibration frequency f being a constant.
  • the main shaft 110 can rotate at a higher speed as the vibration frequency f is increased and the frequency N is decreased.
  • the rotation speed S, the vibration frequency N, and the vibration frequency f are used as parameters, and two of the three parameters are controlled by the user via the numerical value setting unit C2 or the like. It is configured so that it can be set to.
  • the setting of the rotation speed S, the vibration frequency N, or the vibration frequency f to the control unit C1 can be input as a parameter to the control unit C1, and for example, the rotation speed S, the vibration frequency N, and the vibration frequency f are described in the machining program.
  • the frequency N and the vibration frequency f can be set as arguments in the program block (one line of the program).
  • the setting means when the setting means is configured so that the frequency N and the vibration frequency f can be set as arguments in the program block of the machining program, the rotational speed S of the spindle 110 generally described on the machining program, and the program Depending on the vibration frequency N and vibration frequency f described as arguments in the block, the user can easily set two of the rotation speed S, vibration frequency N or vibration frequency f from the machining program.
  • the setting by the setting means may be made by a program, or may be set by the user via the numerical value setting unit C2.
  • the peripheral speed and the workpiece diameter can be set and inputted via a machining program or the like, and the rotational speed S can be calculated and set based on the peripheral speed and the workpiece diameter.
  • the setting means so as to calculate the rotational speed S based on the peripheral speed set and inputted through a machining program or the like and the workpiece diameter, the material of the workpiece W, the type, shape, and material of the cutting tool 130 are configured.
  • the rotation speed S can be easily set without the user being aware of the peripheral speed determined according to the above.
  • the control unit C1 rotates the spindle 110 at the rotation speed S based on two set conditions among the rotation speed S, the vibration frequency N, and the vibration frequency f, and the cutting tool 130 is rotated at the vibration frequency N. Control is performed so that the headstock 110A or the cutting tool base 130A is moved while reciprocatingly oscillating so that the headstock 110A or the cutting tool base 130A is reciprocally oscillated along the process feeding direction.
  • the control unit C1 changes the set rotation speed S, vibration frequency N, or vibration frequency f to the value of the command cycle.
  • the f group that is a set of vibration frequencies f determined in accordance with the set values of the two parameters based on the values set in the two parameters.
  • Correction means for correcting the value to a predetermined value based on a value determined for the one parameter that has not been set is provided.
  • the correction means may not perform correction when correction of the values of the two set parameters is unnecessary as a result.
  • step S1 the control unit C1 determines a setting contradiction by the user via the numerical value input unit C2 or the like. For example, if two of the three rotation speeds S, vibration frequencies N, and vibration frequencies f are not set and three are set or only one is set, it is determined that there is a contradiction. If it is determined that there is a contradiction, the process proceeds to step S2, and a display unit (not shown) displays an error for the user. On the other hand, if it is determined that there is no contradiction, the process proceeds to step S3.
  • step S3 the control unit C1 examines the set combination of conditions.
  • the process proceeds to step S4.
  • the process proceeds to step S7.
  • the process proceeds to step S8.
  • step S5 the vibration frequency f obtained in step S4 is compared with the f group, and the value closest to the vibration frequency f obtained in step S4 is selected from the f group (for example, 62.5 (Hz)). This value is set again as the vibration frequency f, and the process proceeds to step S6.
  • step S6 the rotation speed S of the main shaft 110 is calculated from the vibration frequency f (62.5 (Hz)) determined in step S5 and the set vibration frequency N, and the calculated value is changed again.
  • the rotation speed is S. That is, the set rotation speed S is corrected to the calculated value.
  • the machine tool 100 includes a Z-axis direction feed mechanism 160, an X-axis direction feed mechanism 150, and a Y-axis direction feed mechanism.
  • the workpiece W can be smoothly cut while being fed in the machining feed direction while reciprocatingly vibrating along the machining feed direction to cut off chips, and in some cases, for example, the cutting tool 130 is used. It is also possible to extend the service life. Thereby, the workpiece W can be processed under conditions relatively close to the rotation speed S and the vibration frequency N intended by the user.
  • step S7 the rotational speed S of the main shaft 110 is calculated from the set vibration frequency N and vibration frequency f.
  • step S8 the vibration frequency N is calculated from the set rotation speed S and vibration frequency f, and the process proceeds to step S9.
  • the value of N integer n + 0.5 is the lowest point of the trough in the phase of the circumferential shape of the workpiece W to be turned by the cutting tool 130 on the workpiece W at the (n + 1) th rotation (depending on the cutting tool 130).
  • the position of the peak of the peak of the dotted waveform graph that is the most cut point in the feed direction is the highest point of the phase peak of the shape turned by the cutting tool 130 on the n-th workpiece W (the peak of the solid waveform graph) Is the same in the circumferential direction (the horizontal axis direction of the graph) with respect to the position of the vertex.
  • N 1.25 is calculated in step S8
  • step S13 the value of the rotation speed S of the main shaft 110 is calculated from the vibration frequency N (N ′) determined in step S12 and the set vibration frequency f, and the value of the rotation speed S is corrected to S ′.
  • the machine tool 100 Under the conditions of the rotation speed S and the vibration frequency N corrected according to the f group by the correction means, the machine tool 100 performs cutting by the Z-axis direction feed mechanism 160, the X-axis direction feed mechanism 150, and the Y-axis direction feed mechanism. While the tool 130 is reciprocally oscillated along the machining feed direction, the workpiece W can be smoothly cut while being fed in the machining feed direction, and the chips are cut. In some cases, for example, the life of the cutting tool 130 is shortened. It can also be extended. Thereby, the workpiece W can be processed under conditions relatively close to the rotation speed S and the vibration frequency N intended by the user.
  • the frequency N is set so that the phase of the shape turned by the cutting tool 130 in the (n + 1) -th rotation and the n-th rotation W is shifted by a phase different from the 180-degree reversal.
  • machining is continuously performed while the phase is shifted, and the roughness of the machined surface can be improved according to the material of the workpiece W, the type, shape, material, and the like of the cutting tool 130. For this reason, if the user sets two of the three of the rotation speed S, the vibration frequency N, and the vibration frequency f as necessary, it is possible to perform processing under conditions required by the user.
  • the vibration frequency N is fixed in advance (no input is required), only the rotation speed S is set by the user, and according to the rotation speed S and the vibration frequency N.
  • the vibration frequency f may be set to correct the rotation speed S or the vibration frequency N.
  • the setting means to set the vibration frequency N by the rotation speed of the main shaft 110 per vibration, it is possible to easily set the rotation speed S to be increased.
  • the number of rotations of the main shaft 110 per vibration to 1 or more and the frequency N to a number less than 1 greater than 0, the main shaft 110 can be rotated at high speed.
  • the frequency N needs to be set to such an extent that the processing is not adversely affected.
  • an object of the invention of the second embodiment is to control a machine tool control device capable of suppressing the load and impact of a cutting tool when cutting by cutting into a workpiece and preventing the cutting tool life from being shortened, and this control. It is to provide a machine tool equipped with the device.
  • the control unit C ⁇ b> 1 as the speed control means causes the reciprocating vibration of the cutting tool 130.
  • the moving speed at the time of forward movement with respect to the workpiece W is controlled to be slower than the moving speed at the time of backward movement.
  • the moving speed at the time of forward movement and the moving speed at the time of backward movement shown by the dotted line in FIG. The load and impact of the tool 130 are reduced.
  • the dotted line in FIG. 8 shows the case where the moving speed at the time of forward movement and the movement speed at the time of backward movement are the same for reference.
  • an object of the invention of the third embodiment is to provide a control program for gradually increasing the amplitude of the reciprocating vibration of the cutting tool when starting a series of turning operations (one step) of the workpiece until a predetermined vibration amplitude is reached. It is providing the control device of the machine tool which simplifies, and the machine tool provided with this control device.
  • the amplitude of the reciprocating vibration is such that the cutting part at the time of forward movement of the cutting tool 130 and the cutting part at the time of backward movement partially overlap under the condition of the frequency N.
  • the predetermined vibration amplitude is preset.
  • the control unit C1 starts a predetermined processing (one processing step) on the workpiece W
  • the amplitude of the reciprocating vibration of the cutting tool 130 is sequentially increased from an amplitude smaller than the predetermined vibration amplitude, for a predetermined time.
  • amplitude control means for controlling the reciprocating vibration of the cutting tool 130 is provided so as to reach the predetermined vibration amplitude.
  • the amplitude control means sets a power of a predetermined power (k) with a time variable (x) as a base where a time from the start of cutting to the predetermined vibration amplitude is 1, and the predetermined vibration amplitude is 1.
  • the value of the scale ratio y increases as the value of the time variable x increases.
  • the time variable x and the scale ratio y take values from 0 to 1, and the amplitude at the predetermined time variable time point is set as a value obtained by multiplying the predetermined vibration amplitude by the scale ratio y.
  • the amplitude control means is composed of a control program that causes the control unit C1 to control the reciprocating vibration of the cutting tool 130 from the start of vibration (start of machining) to a predetermined vibration amplitude
  • the control program has one parameter k.
  • y x k suffices, and this control program can be easily created.
  • the time variable x increases, the amplitude increases along a curve in which the increasing rate of the scale ratio y increases sequentially.

Abstract

 ユーザの設定した条件に基づいて、切削工具を加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークの切削加工を円滑に行うことができる工作機械とその制御装置を提供すること。 ワークWの加工を実行する際の相対回転の回転数と、相対回転の1回転当たりの往復振動の振動数と、制御装置(C)による動作指令が可能な周期に起因する振動周波数とをパラメータとし、2つのパラメータの値を設定する設定手段(C1、C2)と、2つのパラメータに設定された値に基づいて未設定の1つのパラメータの値を所定の値に定め、設定された2つのパラメータの値を、未設定の1つのパラメータに定められた値に基づいて、所定の値に補正する補正手段(C1)とを設けた工作機械(100)とその制御装置(C)。

Description

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
 本発明は、切削加工時の切屑を順次分断しながらワークの加工を行う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に関する。
 従来、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と前記刃物台との相対移動によって、前記ワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具が前記加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に振動させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具を相対的に回転させる回転手段とを備えた工作機械が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 この工作機械の制御装置は、前記回転手段と、前記送り手段と、前記振動手段とを駆動制御し、前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記加工送り方向への前記往復振動を伴う送り動作とによって前記工作機械に、前記ワークの加工を実行させる。
特許5033929号公報(段落0049参照)
 従来の工作機械において、制御装置による動作指令は、所定の周期でしか行うことができない。
 このため前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に振動させる振動周波数は、前記制御装置による動作指令が可能な周期に起因する限られた値となる。
 しかしながら、従来の工作機械は、前記振動周波数が考慮されないため、ユーザが希望する前記相対回転の回転数と、ワーク1回転当たりのワークに対する切削工具の振動数の条件で前記往復振動させることができない場合があるという問題があった。
 そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、ユーザの設定した条件に基づいて、切削工具を加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークの切削加工を円滑に行うことができる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を提供することである。
 本請求項1に係る工作機械の制御装置は、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台とを備えた工作機械に設けられ、前記ワーク保持手段と前記刃物台との相対移動によって、前記ワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具が前記加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に振動させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具を相対的に回転させる回転手段とを駆動制御し、前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記加工送り方向への前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記工作機械に前記ワークの加工を実行させる工作機械の制御装置において、前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転の回転数と、前記相対回転の1回転当たりの前記往復振動の振動数と、前記制御装置による動作指令が可能な周期に起因する振動周波数とをパラメータとし、2つのパラメータの値を設定する設定手段と、前記2つのパラメータに設定された値に基づいて未設定の1つのパラメータの値を所定の値に定め、設定された2つのパラメータの値を、前記未設定の1つのパラメータに定められた値に基づいて、所定の値に補正する補正手段とを設けたことにより、前述した課題を解決するものである。
 本請求項2に係る工作機械の制御装置は、請求項1に記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記振動手段を、往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが重複するように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に往復振動させる構成としたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項3に係る工作機械の制御装置は、請求項1または請求項2に記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記補正手段が、前記振動周波数に基づいた定数で、前記回転数と前記振動数とが反比例するように、未設定のパラメータを所定の値に定めるとともに、設定されたパラメータの値を補正するように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項4に係る工作機械の制御装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記設定手段により設定されるパラメータを、前記回転数と前記振動数とし、前記補正手段が、振動周波数を、設定された前記回転数と前記振動数に応じて算出される値に基づいて定め、定められた振動周波数に基づき、設定された前記回転数又は前記振動数を所定の値に補正するように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項5に係る工作機械の制御装置は、請求項4に記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記補正手段が、前記振動数に対する許容値を設定するように構成され、前記設定された回転数と前記定められた振動周波数とから前記振動数を算出し、算出された前記振動数を前記許容値の範囲内の値に補正し、当該値に、設定された前記振動数を補正するように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項6に係る工作機械の制御装置は、請求項4または請求項5に記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記補正手段が、設定された前記回転数と定められた前記振動周波数とから前記振動数を算出し、算出された前記振動数の値に一番近い整数に0.5を加算した値に、設定された前記振動数を補正し、設定された前記回転数を、前記補正した振動数と定められた前記振動周波数とから算出した値に補正するように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項7に係る工作機械の制御装置は、請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記ワークに対する前記切削工具の往復振動における往動時の移動速度を復動時の移動速度と比較して遅く設定する速度制御手段を設けたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項8に係る工作機械の制御装置は、請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載された工作機械の制御装置の構成に加えて、前記往復振動の振幅を、前記ワークの加工が可能となるような所定振動振幅に予め設定し、前記所定振動振幅より小さな振幅から、順次振幅を拡大して前記所定振動振幅に至るように、前記往復振動を制御する振幅制御手段を設け、前記振幅制御手段が、切削開始から前記所定振動振幅に至るまでの時間に基づく時間変数を底とする所定の冪数の冪乗を、前記所定振動振幅に基づく振幅の縮尺比率とする関数に基づき前記振幅を設定するように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項9に係る工作機械は、請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の制御装置を備えたことによって、前述した課題を解決するものである。
 本請求項10に係る工作機械は、請求項9に記載された工作機械の構成に加えて、前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸を軸線方向に移動させる主軸移動機構と、前記刃物台を主軸に対して移動させる刃物台移動機構とを備え、前記送り手段が、前記主軸移動機構と前記刃物台移動機構とから構成され、前記主軸移動機構と前記刃物台移動機構の協動によって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項11に係る工作機械は、請求項9に記載された工作機械の構成に加えて、前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸が工作機械側に固定的に設けられ、前記刃物台を複数方向に移動させる刃物台移動機構を備え、前記送り手段が、前記刃物台移動機構から構成され、送り加工方向に位置決めされる主軸に対して、前記刃物台を送り加工方向に移動させることによって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本請求項12に係る工作機械は、請求項9に記載された工作機械の構成に加えて、前記刃物台が工作機械側に固定的に設けられ、前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸を複数方向に移動させる主軸移動機構を備え、前記送り手段が、前記主軸移動機構から構成され、送り加工方向に位置決めされる前記刃物台に対して、前記主軸を送り加工方向に移動させることによって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
 本発明の工作機械の制御装置は、設定手段によって設定されたパラメータの値を、補正手段によってこのパラメータの値の近似値に補正し、ワークの加工を実行させることができ、これによって、設定手段により設定された条件に比較的近い条件で、工作機械に、切削工具を前記加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークの切削加工を円滑に行わせることができる。
 これによりユーザが意図したパラメータの値に比較的近い条件でワークの加工を実行することができる。
 本発明の工作機械の制御装置は、ワークに対する前記切削工具の往復振動における往動時の移動速度を復動時の移動速度に比較して遅く設定する速度制御手段を設けたことにより、往動時の移動速度と復動時の移動速度とが同じである場合と比べて、往動時の移動速度が遅くなりワークに切り込んで削るときの切削工具の負荷や衝撃抑制することができ、切削工具の寿命の短縮等を防止することができる。
 本発明の工作機械の制御装置は、往復振動の振幅を、ワークの加工が可能となるような所定振動振幅に予め設定し、所定振動振幅より小さな振幅から、順次振幅を拡大して所定振動振幅に至るように、往復振動を制御する振幅制御手段を設け、振幅制御手段が、切削開始から所定振動振幅に至るまでの時間に基づく時間変数を底とする所定の冪数の冪乗を、所定振動振幅に基づく振幅の縮尺比率とする関数に基づき振幅を設定することにより、切削工具の往復振動の振幅を徐々に大きくする制御プログラムが1つのパラメータkによる式:y=xとなるため、制御プログラムを単純化することができる。
 また、本発明の工作機械は、上記工作機械の制御装置によって、切屑を分断しながら、ワークの切削加工を円滑に行うことができる。
本発明の第1実施例の工作機械の概略を示す図。 本発明の第1実施例の切削工具とワークとの関係を示す概略図。 本発明の第1実施例の切削工具の往復振動および位置を示す図。 本発明の第1実施例の主軸n回転目、n+1回転目、n+2回転目の関係を示す図。 本発明の第1実施例の指令周期と振動周波数との関係を示す図。 本発明の第1実施例の振動数と回転数と振動周波数との関係を示す図。 本発明の第1実施例の制御部が引数を判断するフローチャートを示す図。 本発明の第2実施例の切削工具の往復振動および位置を示す図。 本発明の第2実施例の主軸n回転目、n+1回転目、n+2回転目の関係を示す図。 本発明の第3実施例の式:y=xで定める縮尺比率を示す図。 本発明の第3実施例の式:y=xで定める縮尺比率を示す図。 本発明の第3実施例の式:y=xで定める縮尺比率を示す図。
 本発明は、ワークを保持するワーク保持手段と、ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台とを備えた工作機械に設けられ、ワーク保持手段と刃物台との相対移動によって、ワークに対して切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、切削工具が加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、ワーク保持手段と刃物台とを相対的に振動させる振動手段と、ワークと切削工具を相対的に回転させる回転手段とを駆動制御し、ワークと切削工具との相対回転と、ワークに対する切削工具の加工送り方向への往復振動を伴う送り動作とによって、工作機械にワークの加工を実行させる工作機械の制御装置において、ワークの加工を実行する際の相対回転の回転数と、相対回転の1回転当たりの往復振動の振動数と、制御装置による動作指令が可能な周期に起因する振動周波数とをパラメータとし、2つのパラメータの値を設定する設定手段と、2つのパラメータに設定された値に基づいて未設定の1つのパラメータの値を所定の値に定め、設定された2つのパラメータの値を、未設定の1つのパラメータに定められた値に基づいて、所定の値に補正する補正手段とを設けたことにより、設定手段によって設定されたパラメータの値を、補正手段によって補正し、ワークの加工を実行させることによって、設定手段により設定された条件に比較的近い条件で、工作機械に、切削工具を加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークの切削加工を円滑に行わせるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。
 図1は、本発明の第1実施例の制御装置Cを備えた工作機械100の概略を示す図である。
 工作機械100は、主軸110と、切削工具台130Aとを備えている。
 主軸110の先端にはチャック120が設けられている。
 チャック120を介して主軸110にワークWが保持され、主軸110は、ワークを保持するワーク保持手段として構成されている。
 主軸110は、図示しない主軸モータの動力によって回転駆動されるように主軸台110Aに支持されている。
 前記主軸モータとして主軸台110A内において、主軸台110Aと主軸110との間に形成される従来公知のビルトインモータ等が考えられる。
 主軸台110Aは、工作機械100のベッド側に、Z軸方向送り機構160によって主軸110の軸線方向となるZ軸方向に移動自在に搭載されている。
 主軸110は、主軸台110Aを介してZ軸方向送り機構160によって、前記Z軸方向に移動する。
 Z軸方向送り機構160は、主軸110をZ軸方向に移動させる主軸移動機構を構成している。
 Z軸方向送り機構160は、前記ベッド等のZ軸方向送り機構160の固定側と一体的なベース161と、ベース161に設けられたZ軸方向に延びるZ軸方向ガイドレール162とを備えている。
 Z軸方向ガイドレール162に、Z軸方向ガイド164を介してZ軸方向送りテーブル163がスライド自在に支持されている。
 Z軸方向送りテーブル163側にリニアサーボモータ165の可動子165aが設けられ、ベース161側にリニアサーボモータ165の固定子165bが設けられている。
 Z軸方向送りテーブル163に主軸台110Aが搭載され、リニアサーボモータ165の駆動によってZ軸方向送りテーブル163が、Z軸方向に移動駆動される。
 Z軸方向送りテーブル163の移動によって主軸台110AがZ軸方向に移動し、主軸110のZ軸方向への移動が行われる。
 切削工具台130Aには、ワークWを旋削加工するバイト等の切削工具130が装着されている。
 切削工具台130Aは、切削工具を保持する刃物台を構成している。
 切削工具台130Aは、工作機械100のベッド側に、X軸方向送り機構150及び図示しないY軸方向送り機構によって、前記Z軸方向に直交するX軸方向と、前記Z軸方向及びX軸方向に直交するY軸方向とに移動自在に設けられている。
 X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構とによって、切削工具台130Aを主軸110に対して前記X軸方向及びY軸方向に移動させる刃物台移動機構が構成されている。
 X軸方向送り機構150は、X軸方向送り機構150の固定側と一体的なベース151と、ベース151に設けられたX軸方向に延びるX軸方向ガイドレール152とを備えている。
 X軸方向ガイドレール152に、X軸方向ガイド154を介してX軸方向送りテーブル153がスライド自在に支持されている。
 X軸方向送りテーブル153側にリニアサーボモータ155の可動子155aが設けられ、ベース151側にリニアサーボモータ155の固定子155bが設けられている。
 リニアサーボモータ155の駆動によってX軸方向送りテーブル153が、X軸方向に移動駆動される。
 なおY軸方向送り機構は、X軸方向送り機構150をY軸方向に配置したものであり、X軸方向送り機構150と同様の構造であるため、図示及び構造についての詳細な説明は割愛する。
 図1においては、図示しないY軸方向送り機構を介してX軸方向送り機構150を前記ベッド側に搭載し、X軸方向送りテーブル153に切削工具台130Aが搭載されている。
 切削工具台130Aは、X軸方向送りテーブル153の移動駆動によってX軸方向に移動し、Y軸方向送り機構が、Y軸方向に対して、X軸方向送り機構150と同様の動作をすることによって、Y軸方向に移動する。
 なお図示しないY軸方向送り機構を、X軸方向送り機構150を介して前記ベッド側に搭載し、Y軸方向送り機構側に切削工具台130Aを搭載してもよく、Y軸方向送り機構とX軸方向送り機構150とによって切削工具台130AをX軸方向及びY軸方向に移動させる構造は従来公知であるため、詳細な説明及び図示は割愛する。
 前記刃物台移動機構(X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構)と前記主軸移動機構(Z軸方向送り機構160)とが協動し、X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構によるX軸方向とY軸方向への切削工具台130Aの移動と、Z軸方向送り機構160による主軸台110A(主軸110)のZ軸方向への移動によって、切削工具台130Aに装着されている切削工具130は、ワークWに対して相対的に任意の加工送り方向に送られる。
 前記主軸移動機構(Z軸方向送り機構160)と前記刃物台移動機構(X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構)とから構成される送り手段により、切削工具130を、ワークWに対して相対的に任意の加工送り方向に送ることによって、図2に示すように、ワークWは、前記切削工具130により任意の形状に切削加工される。
 なお本実施形態においては、主軸台110Aと切削工具台130Aの両方を移動するように構成しているが、主軸台110Aを工作機械100のベッド側に移動しないように固定し、刃物台移動機構を、切削工具台130AをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させるように構成してもよい。
 この場合、前記送り手段が、切削工具台130AをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させる刃物台移動機構から構成され、固定的に位置決めされて回転駆動される主軸110に対して、切削工具台130Aを移動させることによって、前記切削工具130をワークWに対して加工送り動作させることができる。
 また切削工具台130Aを工作機械100のベッド側に移動しないように固定し、主軸移動機構を、主軸台110AをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させるように構成してもよい。
 この場合、前記送り手段が、主軸台110AをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させる主軸台移動機構から構成され、固定的に位置決めされる切削工具台130Aに対して、主軸台110Aを移動させることによって、前記切削工具130をワークWに対して加工送り動作させることができる。
 なお本実施形態においては、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構、Z軸方向送り機構160は、リニアサーボモータによって駆動されるように構成されているが、従来公知のボールネジとサーボモータとによる駆動等とすることもできる。
 本実施形態においては、ワークWと切削工具130とを相対的に回転させる回転手段が、前記ビルトインモータ等の前記主軸モータによって構成され、ワークWと切削工具130との相対回転は、主軸110の回転駆動によって行われる。
 本実施例では、切削工具130に対してワークWを回転させる構成としたが、ワークWに対して切削工具130を回転させる構成としてもよい。
 この場合切削工具130としてドリル等の回転工具が考えられる。
 主軸110の回転、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構は、制御装置Cが有する制御部C1によって駆動制御される。
 制御部C1は、各送り機構を振動手段として、各々対応する移動方向に沿って往復振動させながら、主軸台110A又は切削工具台130Aを各々の方向に移動させるように制御するように予め設定されている。
 各送り機構は、制御部C1の制御により、図3に示すように、主軸110又は切削工具台130Aを、1回の往復振動において、所定の前進量だけ前進(往動)移動してから所定の後退量だけ後退(復動)移動し、その差の進行量だけ各移動方向に移動させ、協動してワークWに対して前記切削工具130を前記加工送り方向に送る。
 工作機械100は、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構により、切削工具130が前記加工送り方向に沿った往復振動しながら、主軸1回転分、すなわち、主軸位相0度から360度まで変化したときの前記進行量の合計を送り量として、加工送り方向に送られることによって、ワークWの加工を行う。
 ワークWが回転した状態で、主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)が、往復振動しながら移動し、切削工具130によって、ワークWを所定の形状に外形切削加工する場合、ワークWの周面は、図4に示すように、正弦曲線状に切削される。
 なお正弦曲線状の波形の谷を通過する仮想線(1点鎖線)において、主軸位相0度から360度まで変化したときの位置の変化量が、前記送り量を示す。
 図4に示されるように、ワークWの1回転当たりの主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130Aの振動数Nが、3.5回(振動数N=3.5)を例に説明する。
 この場合、主軸110のn回転目(nは1以上の整数)とn+1回転目の切削工具130により旋削されるワークW周面形状の位相が、主軸位相方向(グラフの横軸方向)でずれる。
 このためn+1回転目の前記位相の谷の最低点(切削工具130によって送り方向に最も切削された点となる点線波形グラフの山の頂点)の位置が、n回転目の前記位相の谷の最低点(実線波形グラフの山の頂点)の位置に対して、主軸位相方向でずれる。
 これにより、切削工具130の往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが一部重複し、ワークW周面のn+1回転目の切削部分に、n回転目に切削済みの部分が含まれ、この部分では、切削中に切削工具130が、ワークWに対して何ら切削を行わずに空削りする所謂、空振り動作が生じる。
 切削加工時にワークWから生じる切屑は、前記空振り動作によって順次分断される。
 工作機械100は、切削工具130の切削送り方向に沿った前記往復振動によって切屑を分断しながら、ワークWの外形切削加工等を円滑に行うことができる。
 切削工具130の前記往復振動によって切屑を順次分断する場合、ワークW周面のn+1回転目の切削部分に、n回転目に切削済みの部分が含まれていればよい。
 言い換えると、ワーク周面のn+1回転目における復動時の切削工具の軌跡が、ワーク周面のn回転目における切削工具の軌跡まで到達すればよい。
 n+1回転目とn回転目のワークWにおける切削工具130により旋削される形状の位相が一致(同位相)とならなければよく、必ずしも180度反転させる必要はない。
 例えば振動数Nは、1.1や1.25、2.6、3.75等とすることができる。
 ワークWの1回転で1回より少ない振動(0<振動数N<1.0)を行うように設定することもできる。
 この場合、1振動に対して1回転以上主軸110が回転する。
 振動回数Nは、1振動当たりの主軸110の回転数として設定することもできる。
 工作機械100において、制御部C1による動作指令は、所定の指令周期で行われる。
 主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)の往復振動は、前記指令周期に基づく所定の周波数で動作が可能となる。
 例えば、制御部C1によって1秒間に250回の指令を送ることが可能な工作機械100の場合、制御部C1による動作指令は、1÷250=4(ms)周期(基準周期)で行われる。
 前記指令周期は前記基準周期に基づいて定まり、一般的には前記基準周期の整数倍となる。
 前記指令周期の値に応じた周波数で往復振動を実行させることが可能となる。
 図5に示されるように、例えば前記基準周期(4(ms))の4倍の16(ms)を指令周期とすると、16(ms)毎に往動と復動を実行させることになり、1÷(0.004×4)=62.5(Hz)で主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)を往復振動させることができる。
 その他、1÷(0.004×5)=50(Hz),1÷(0.004×6)=41.666(Hz),1÷(0.004×7)=35.714(Hz),1÷(0.004×8)=31.25(Hz)等の複数の所定の飛び飛びの周波数でのみ、主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)を往復振動させることができる。
 主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)の往復振動の周波数(振動周波数)f(Hz)は、上記周波数から選択される値に定まる。
 なお制御装置C(制御部C1)によっては、前記基準周期(4ms)の整数倍以外の倍数で指令周期を設定することができる。
 この場合、この指令周期に応じた周波数を振動周波数とすることができる。
 主軸台110A(主軸110)又は切削工具台130A(切削工具130)を往復振動させる場合、主軸110の回転数をS(r/min)とすると、振動数Nは、N=f×60/Sと定まる。
 図6に示すように、回転数Sと振動数Nとは、振動周波数fを定数として反比例する。
 主軸110は、振動周波数fを高くとるほど、また振動数Nを小さくするほど高速回転することができる。
 本実施例の工作機械100では、回転数Sと、振動数Nと、振動周波数fとをパラメータとし、ユーザによって、3つのパラメータのうち2つを、数値設定部C2等を介して制御部C1に設定することができるように構成されている。
 回転数S又は振動数N又は振動周波数fの制御部C1への設定は、制御部C1にパラメータとして入力することができる他、例えば回転数Sや振動数Nや振動周波数fを加工プログラムに記載して設定したり、プログラムブロック(プログラムの1行)において振動数Nや振動周波数fを引数として設定したりすることができる。
 特に振動数Nや振動周波数fを加工プログラムのプログラムブロックにおいて引数として設定することができるように、設定手段を構成すると、一般的に加工プログラム上に記載される主軸110の回転数Sと、プログラムブロックでの引数として記載される振動数Nや振動周波数fによって、加工プログラムから回転数S又は振動数N又は振動周波数fのうち2つをユーザが容易に設定することができる。
 なお前記設定手段による設定は、プログラムによるものでもよいし、ユーザが数値設定部C2を介して設定するものでもよい。
 また周速とワーク径を、加工プログラム等を介して設定入力することができるように構成し、前記周速とワーク径に基づき回転数Sを算出させて設定することもできる。
 加工プログラム等を介して設定入力される周速とワーク径とに基づき回転数Sを算出するように、前記設定手段を構成することで、ワークWの材質や切削工具130の種類や形状、材質等に応じて定められる周速に応じて、ユーザが意識することなく容易に回転数Sを設定することができる。
 制御部C1は、回転数S、振動数N、振動周波数fの3つのうち、設定された2つの条件に基づき、この回転数Sで主軸110を回転させ、この振動数Nで切削工具130が前記加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、主軸台110Aまたは切削工具台130Aを往復振動しながら移動させるように制御する。
 ただし回転数Sと振動数Nは前述のように振動周波数fに起因して定まるため、制御部C1は、設定された回転数S又は振動数N又は振動周波数fを、前記指令周期の値に応じて定まる振動周波数fの集合であるf群に対応して、2つのパラメータに設定された値に基づいて未設定の1つのパラメータの値を所定の値に定め、設定された2つのパラメータの値を、前記未設定の1つのパラメータに定められた値に基づいて、所定の値に補正する補正手段を備える。
 なお該補正手段は、設定された2つのパラメータの値の補正が結果的に不要な場合は、補正を行わない場合もある。
 制御部C1は、前記補正手段として機能する場合、図7に示すように、ステップS1において、ユーザによる数値入力部C2等を介した設定の矛盾を判定する。
 例えば回転数S、振動数N、振動周波数fの3つのうちの2つが設定されておらず、3つ設定されていたり1つのみ設定されていたりする場合は矛盾があると判断される。
 矛盾していると判定した場合、ステップS2へ進み、図示しない表示部がユーザに対してエラー表示をする。
 他方、矛盾していないと判定した場合、ステップS3へ進む。
 ステップS3では、制御部C1が、前記設定された条件の組み合わせについて調べる。
 振動数Nと回転数Sとが設定されている場合、ステップS4へ進む。
 振動数Nと、振動周波数fとが設定されている場合、ステップS7へ進む。
 回転数Sと、振動周波数fとが設定されている場合、ステップS8へ進む。
 ステップS4では、前記設定された振動数Nおよび回転数Sから振動周波数fの値を計算してステップS5へ進む。
 例えば、N=1.5、S=3000(r/min)であった場合、f=N×S/60=75(Hz)を得る。
 ステップS5では、ステップS4で求めた振動周波数fと前記f群と比べて、f群の中から最もステップS4で求めた振動周波数fに近い値(例えば、62.5(Hz))を選び、改めてこの値を振動周波数fとして定め、ステップS6へ進む。
 ステップS6では、ステップS5で定められた振動周波数f(62.5(Hz))と、設定された振動回数Nとから主軸110の回転数Sを計算し、計算された値を改めて主軸110の回転数Sとする。
 つまり設定された回転数Sを前記計算された値に補正する。
 一例として、S=f×60/N=2500(r/min)を得る。
 すなわち、設定された回転数S=3000(r/min)を2500(r/min)に補正する。
 設定された振動数Nと回転数Sとに基づき、補正手段によって補正されて決定された条件で、工作機械100は、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構により、切削工具130を前記加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークWの切削加工を円滑に行うことができ、場合によっては、例えば切削工具130の寿命を延長させることも可能となる。
 これによりユーザが意図した回転数Sおよび振動数Nに比較的近い条件でワークWの加工を行うことができる。
 ステップS7では、前記設定された振動数Nおよび振動周波数fから主軸110の回転数Sを計算する。
 一例として、N=1.5、f=62.5(Hz)であった場合、S=f/N×60=2500(r/min)を得る。
 ステップS8では、前記設定された回転数Sおよび振動周波数fから振動数Nを計算してステップS9へ進む。
 一例として、S=3000(r/min)、f=62.5(Hz)であった場合、N=f/S×60=1.25を得る。
 ステップS9では、N=整数n+0.5の値を基準としたプラス側の振動数Nの許容値(PN)である値またはマイナス側の振動数Nの許容値(MN)である値がユーザによって制御部C1側に設定されているか否かを判定する。
 PN又はMNが設定されている場合はステップS10へ進み、他方、設定されていない場合はステップS12へ進む。
 なお、N=整数n+0.5の値は、図4に示すように、n+1回転目のワークWにおける切削工具130により旋削されるワークW周面形状の位相の谷の最低点(切削工具130によって送り方向に最も切削された点となる点線波形グラフの山の頂点)の位置が、n回転目のワークWにおける切削工具130により旋削された形状の位相の山の最高点(実線波形グラフの山の頂点)の位置に対して周方向(グラフの横軸方向)で同じになるときである。
 ステップS10では、ステップS8で求めた振動数Nの値(N=1.25)がプラス側の許容値PNまたはマイナス側の許容値MNの範囲内に収まるか否かを、判定する。
 収まっていない場合、ステップS11において、ステップS8で求めた振動数N(N=1.25)がプラス側の許容値PNまたはマイナス側の許容値MNの範囲内に収まるように、振動数Nの値をN’に定める。
 例えば、ステップS8で振動数N=1.25と算出され、マイナス側の許容値MNが0.05であった場合、振動数が基準となる値1.50から-0.05の許容値の範囲内に入るように、振動数を、N’=1.45に定める。
 この場合、回転数Sは、振動周波数fと振動数Nとから、S=2586.2(r/min)に補正される。
 ステップS12では、ステップS8で求めた振動数Nの値(N=1.25)に一番近い整数n+0.5の値に定め、ステップS13へ進む。
 例えば、ステップS8でN=1.25と算出された場合、振動数を、N’=1.5に定める。
 ステップS13では、ステップS12で定めた振動数N(N’)および前記設定された振動周波数fから主軸110の回転数Sの値を計算し、回転数Sの値をS’に補正する。
 例えば、N’=1.5、f=62.5(Hz)であった場合、S=f/N’×60=2500(r/min)に補正する。
 補正手段による前記f群に応じて補正された回転数Sと振動数Nの条件で、工作機械100は、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構により、切削工具130を前記加工送り方向に沿った往復振動させながら加工送り方向に送り、切屑を分断しながら、ワークWの切削加工を円滑に行うことができ、場合によっては、例えば切削工具130の寿命を延長させることも可能となる。
 これによりユーザが意図した回転数Sおよび振動数Nに比較的近い条件でワークWの加工を行うことができる。
 ユーザが振動周波数fの値を設定する場合、可及的に高い周波数を選択することで主軸110の回転数Sの高い領域で加工が可能になり、加工時間を短縮することができる他、加工精度に対する機械振動の悪影響を小さくすることもできる。
 なお図4に示されるように、n+1回転目とn回転目のワークWにおける切削工具130により旋削される形状の位相が前記180度反転とは異なる位相でずれるように振動数Nを設定することによって、位相がずれながら連続的に加工が行われ、ワークWの材質や切削工具130の種類や形状、材質等に応じて加工面の粗さを改善することができる。
 このため必要に応じて回転数S、振動数N、振動周波数fの3つのうちの2つをユーザが設定することによって、ユーザが必要とする条件での加工を行うことが可能となる。
 第2実施例は、多くの要素について第1実施例と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、異なる点について以下に説明する。
 第2実施例の工作機械100では、予め振動数Nを固定しておき(入力不要にしておき)、回転数Sのみをユーザが設定して、この回転数Sと振動数Nとに応じて振動周波数fを設定し、回転数S又は振動数Nを補正するようにしてもよい。
 一方加工のサイクルタイムを縮めるためには、主軸110の回転をできるだけ高速に設定することが望ましい。
 このためには、振動周波数fをできる限り高くする必要があるが、安定制御等の観点から必要以上に高く設定することは容易ではない。
 このため振動数Nをできる限り小さくすることで、回転数Sを可能な限り大きくすることが可能となる。
 この際、1振動当たりの主軸110の回転数で振動数Nを設定するように前記設定手段を構成することによって、容易に回転数Sを上昇させる設定を行うことができる。
 1振動当たりの主軸110の回転数が1回以上に設定され、振動数Nが0より大きい1未満の数に設定されることによって、主軸110を高速回転させることが可能となる。
 ただし、分断される切屑の長さは比較的長くなるため、振動数Nは、前記加工に悪影響が出ない程度に設定する必要がある。
 特許5139591号公報、特許5139592号公報に記載された従来の工作機械は、ワークに対する切削工具の往復振動により、ワークに切り込んで削る際、比較的大きな切削工具に対する負荷や衝撃等が発生する場合があった。
 この負荷や衝撃等に起因して、切削工具の寿命が短くなる場合があるという問題があった。
 そこで、第2実施例の発明の目的は、ワークに切り込んで削るときの切削工具の負荷や衝撃等を抑制し、切削工具寿命の短縮等を防止することができる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を提供することである。
 第2実施例では、図8および図9に示す往動時のグラフの傾きおよび復動時のグラフの傾きから理解できるように、速度制御手段としての制御部C1が、切削工具130の往復振動におけるワークWに対する往動時の移動速度を復動時の移動速度と比較して遅くなるように制御している。
 これにより、図8において点線で示す往動時の移動速度と復動時の移動速度とが同じである場合と比べて、往動時の移動速度が遅くなりワークWに切り込んで削るときの切削工具130の負荷や衝撃が小さくなる。
 なお、図8において点線で示すのは、参考として往動時の移動速度と復動時の移動速度とが同じ場合である。
 第3実施例は、多くの要素について第1実施例及び第2実施例と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、異なる点について以下に説明する。
 特許5139591号公報、特許5139592号公報に記載された従来の工作機械は、ワークの旋削加工の一連(一つの工程)の旋削動作を開始する際、切削工具の往復振動の振幅を予め定められた所定の振動振幅になるまで順次大きくするように構成されていた。
 しかし、具体的にどのように増加させるのかについては開示されていないため、必要に応じて増加状態を変更することは容易ではないという問題があった。
 そこで、第3実施例の発明の目的は、ワークの旋削加工の一連(一つの工程)の旋削動作を開始する際の切削工具の往復振動の振幅を所定振動振幅になるまで漸次大きくする制御プログラムを単純化する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を提供することである。
 第3実施例では、前記往復振動の振幅は、前記振動数Nの条件で、切削工具130の往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが一部重複するように、所定振動振幅に予め設定される。
 制御部C1は、ワークWに対して所定の加工(一つの加工工程)を開始する際、切削工具130の前記往復振動の振幅が、前記所定振動振幅より小さな振幅から、順次拡大し、所定時間で前記所定振動振幅に至るように、切削工具130の往復振動を制御する振幅制御手段を備えている。
 前記振幅制御手段により、所定振動振幅に至る前である始めの数回の往復振動は、切削工具130の前進量および後退量が所定の量より少なく設けられて振幅が小さくなり、切削開始時の衝撃を緩和することができる。
 前記振幅制御手段は、切削開始から前記所定振動振幅に至るまでの時間を1とした時間変数(x)を底とする所定の冪数(k)の冪乗を、前記所定振動振幅を1とした振幅の縮尺比率(y)とする数1の関数に基づき前記振幅を設定するように構成されている。
(数1)
y=x
 冪数kは正数であれば、時間変数xの値が増加することに伴って縮尺比率yの値も増加するのでどのような値でもよい。
 時間変数x及び縮尺比率yは、0~1の値をとり、所定の時間変数時点の振幅は、所定振動振幅に縮尺比率yを乗じた値として設定される。
 これにより、振動開始(加工開始)から所定振動振幅に至るまでの振幅を、1つのパラメータkによって簡単に設定し、振幅制御手段による切削工具130の往復振動の制御を容易に行うことができる。
 特に振幅制御手段を、振動開始(加工開始)から所定振動振幅に至るまでの切削工具130の往復振動の前記制御を制御部C1に行わせる制御プログラムから構成する場合、制御プログラムが1つのパラメータkによる式:y=xで済み、この制御プログラムを簡単に作成することができる。
 kを1とする(k=1.0)と、図10Aに示されるように、y=xとなるため、前記振幅は直線に沿って増加し、所定振動振幅に至る。
 図10Bはk=1.5の場合であり、図10Cはk=3.0の場合である。
 この場合は時間変数xの増加に伴い、縮尺比率yの増加率が順次大きくなるような曲線に沿って前記振幅が増加する。
 ちなみにk=3.0の場合はk=1.5の場合に比較して振幅の変化がさらに顕著になる。
 このようにy=xの式を利用することで、図10A乃至図10Cのy=x(k=1.0)のグラフの下側に示されるように、所定の時間変数時点の縮尺比率が、y=xの線上に乗り、旋削動作を開始する際の切削工具130の往復運動の振幅を容易に制御することができる。
100 ・・・ 工作機械
110 ・・・ 主軸
110A・・・ 主軸台
120 ・・・ チャック
130 ・・・ 切削工具
130A・・・ 切削工具台
150 ・・・ X軸方向送り機構
151 ・・・ ベース
152 ・・・ X軸方向ガイドレール
153 ・・・ X軸方向送りテーブル
154 ・・・ X軸方向ガイド
155 ・・・ リニアサーボモータ
155a・・・ 可動子
155b・・・ 固定子
160 ・・・ Z軸方向送り機構
161 ・・・ ベース
162 ・・・ Z軸方向ガイドレール
163 ・・・ Z軸方向送りテーブル
164 ・・・ Z軸方向ガイド
165 ・・・ リニアサーボモータ
165a・・・ 可動子
165b・・・ 固定子
C   ・・・ 制御装置
C1  ・・・ 制御部
C2  ・・・ 数値設定部
W   ・・・ ワーク

Claims (12)

  1.  ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台とを備えた工作機械に設けられ、
     前記ワーク保持手段と前記刃物台との相対移動によって、前記ワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具が前記加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に振動させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具を相対的に回転させる回転手段とを駆動制御し、
     前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記加工送り方向への前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記工作機械に前記ワークの加工を実行させる工作機械の制御装置において、
     前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転の回転数と、前記相対回転の1回転当たりの前記往復振動の振動数と、前記制御装置による動作指令が可能な周期に起因する振動周波数とをパラメータとし、2つのパラメータの値を設定する設定手段と、
     前記2つのパラメータに設定された値に基づいて未設定の1つのパラメータの値を所定の値に定め、設定された2つのパラメータの値を、前記未設定の1つのパラメータに定められた値に基づいて、所定の値に補正する補正手段とを設けた工作機械の制御装置。
  2.  前記振動手段を、往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが重複するように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に往復振動させる構成とした請求項1に記載の工作機械の制御装置。
  3.  前記補正手段が、前記振動周波数に基づいた定数で、前記回転数と前記振動数とが反比例するように、未設定のパラメータを所定の値に定めるとともに、設定されたパラメータの値を補正するように構成された請求項1または請求項2に記載の工作機械の制御装置。
  4.  前記設定手段により設定されるパラメータを、前記回転数と前記振動数とし、
     前記補正手段が、振動周波数を、設定された前記回転数と前記振動数に応じて算出される値に基づいて定め、定められた振動周波数に基づき、設定された前記回転数又は前記振動数を所定の値に補正するように構成された請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の工作機械の制御装置。
  5.  前記補正手段が、前記振動数に対する許容値を設定するように構成され、前記設定された回転数と前記定められた振動周波数とから前記振動数を算出し、算出された前記振動数を前記許容値の範囲内の値に補正し、当該値に、設定された前記振動数を補正するように構成された請求項4に記載の工作機械の制御装置。
  6.  前記補正手段が、設定された前記回転数と定められた前記振動周波数とから前記振動数を算出し、算出された前記振動数の値に一番近い整数に0.5を加算した値に、設定された前記振動数を補正し、設定された前記回転数を、前記補正した振動数と定められた前記振動周波数とから算出した値に補正するように構成された請求項4または請求項5に記載の工作機械の制御装置。
  7.  前記ワークに対する前記切削工具の往復振動における往動時の移動速度を復動時の移動速度と比較して遅く設定する速度制御手段を設けた請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の工作機械の制御装置。
  8.  前記往復振動の振幅を、前記ワークの加工が可能となるような所定振動振幅に予め設定し、
     前記所定振動振幅より小さな振幅から、順次振幅を拡大して前記所定振動振幅に至るように、前記往復振動を制御する振幅制御手段を設け、
     前記振幅制御手段が、切削開始から前記所定振動振幅に至るまでの時間に基づく時間変数を底とする所定の冪数の冪乗を、前記所定振動振幅に基づく振幅の縮尺比率とする関数に基づき前記振幅を設定するように構成された請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の工作機械の制御装置。
  9.  請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載の制御装置を備えた工作機械。
  10.  前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸を軸線方向に移動させる主軸移動機構と、前記刃物台を主軸に対して移動させる刃物台移動機構とを備え、前記送り手段が、前記主軸移動機構と前記刃物台移動機構とから構成され、前記主軸移動機構と前記刃物台移動機構の協動によって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させる請求項9に記載の工作機械。
  11.  前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸が工作機械側に固定的に設けられ、前記刃物台を複数方向に移動させる刃物台移動機構を備え、前記送り手段が、前記刃物台移動機構から構成され、送り加工方向に位置決めされる主軸に対して、前記刃物台を送り加工方向に移動させることによって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させる請求項9に記載の工作機械。
  12.  前記刃物台が工作機械側に固定的に設けられ、前記ワークを保持する主軸を前記ワーク保持手段とし、前記主軸を複数方向に移動させる主軸移動機構を備え、前記送り手段が、前記主軸移動機構から構成され、送り加工方向に位置決めされる前記刃物台に対して、前記主軸を送り加工方向に移動させることによって、前記切削工具を前記ワークに対して加工送り動作させる請求項9に記載の工作機械。
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