控制裝置制造方法及圖紙

提供一種控制裝置。利用工具對旋轉(zhuǎn)對稱工件進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置包括：加工指令生成部，其基于工件和工具的相對的轉(zhuǎn)速以及將工具和工件相對地送出的進(jìn)給速度，來生成至少一個輔助電動機(jī)的加工指令；搖動指令生成部，其基于轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，以如下方式生成至少一個輔助電動機(jī)的搖動指令：使搖動指令與繞工件的旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)速不同步且使工具對工件進(jìn)行斷續(xù)切削；加法部，其對加工指令加上搖動指令；以及控制部，其基于加上了搖動指令之后的加工指令來對至少一個輔助電動機(jī)進(jìn)行控制，其中，基于轉(zhuǎn)速和搖動指令的搖動頻率來進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。

control device

A control device is provided. Control device using tool machining of rotationally symmetric workpiece machine comprises: processing the command generating part, which is based on the workpiece and tool relative speed and the feed rate of the tool and the workpiece relative to send, processing to generate at least one auxiliary motor command generation section; shake the instructions, the speed and feed speed based on the generated in the following manner at least one auxiliary motor: the axis of rotation shake shake instruction instruction and the speed around the work and the synchronization tool for intermittent cutting of workpiece; addition, the processing instruction and shake the instruction; and a control section of the processing instruction plus the instruction based on shaking to control, at least one auxiliary motor, shaking frequency and shaking speed of instruction based learning control.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
控制裝置
本專利技術(shù)涉及一種通過多個軸的協(xié)調(diào)動作來對工件進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置。特別是，本專利技術(shù)涉及一種利用工具來對旋轉(zhuǎn)對稱工件的外周面或內(nèi)周面進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置。
技術(shù)介紹
當(dāng)在利用機(jī)床的工具來對工件進(jìn)行加工時連續(xù)產(chǎn)生切屑時，有時切屑會纏到工具上。在這種情況下，需要使機(jī)床停止以將切屑從工具去除，從而花費(fèi)時間而生產(chǎn)效率下降。并且，工件可能會因切屑而損傷，存在工件的品質(zhì)下降的情況。為了消除這樣的缺點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，如日本專利第5033929號公報和日本專利第5139592號公報所公開的那樣，導(dǎo)入了使切屑細(xì)分化的振動切削。在日本專利第5033929號公報和日本專利第5139592號公報中，預(yù)先創(chuàng)建振動切削信息表，按照振動切削信息表中記載的條件來進(jìn)行振動切削。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
然而，在現(xiàn)有技術(shù)中需要預(yù)先創(chuàng)建振動切削信息表，這很煩雜還花費(fèi)時間。本專利技術(shù)是鑒于這種情況而完成的，目的在于提供一種不創(chuàng)建表就能夠根據(jù)加工條件在實(shí)際的切削加工中生成能夠?qū)⑶行技?xì)分化的切碎條件的機(jī)床的控制裝置。為了達(dá)成前述的目的，根據(jù)第一專利技術(shù)，提供一種控制裝置，該控制裝置是利用工具來對旋轉(zhuǎn)對稱工件的外周面或內(nèi)周面進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置，該控制裝置具備：主電動機(jī)，其使所述工件和所述工具繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線相對地旋轉(zhuǎn)；至少一個輔助電動機(jī)，該至少一個輔助電動機(jī)將所述工具和所述工件沿著所述工件的所述外周面或內(nèi)周面的母線相對地送出；加工指令生成部，其基于所述工件和所述工具的相對的轉(zhuǎn)速以及將所述工具和所述工件相對地送出的進(jìn)給速度，來生成所述至少一個輔助電動機(jī)的加工指令；搖動指令生成部，其基于所述轉(zhuǎn)速和所述進(jìn)給速度，以如下方式生成所述至少一個輔助電動機(jī)的搖動指令：使所述搖動指令與繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線的所述轉(zhuǎn)速不同步且使所述工具對所述工件進(jìn)行斷續(xù)切削；加法部，其對所述加工指令加上所述搖動指令；以及控制部，其基于加上了所述搖動指令之后的所述加工指令來對所述至少一個輔助電動機(jī)進(jìn)行控制，其中，該控制部基于所述轉(zhuǎn)速和所述搖動指令的搖動頻率來進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。根據(jù)第二專利技術(shù)，在第一專利技術(shù)中，所述搖動指令生成部基于所述轉(zhuǎn)速，以所述工件或所述工具每旋轉(zhuǎn)一圈就偏移半個周期的方式來生成所述搖動指令的搖動頻率，并且基于所述進(jìn)給速度來生成所述搖動指令的搖動振幅。根據(jù)第三專利技術(shù)，在第一專利技術(shù)或第二專利技術(shù)中，所述搖動指令生成部以使所述至少一個輔助電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩不超過規(guī)定值的方式來生成所述搖動頻率和所述搖動振幅。根據(jù)第四專利技術(shù)，在第一專利技術(shù)至第三專利技術(shù)中的任一專利技術(shù)中，所述搖動指令生成部基于學(xué)習(xí)控制的控制頻帶，以使學(xué)習(xí)收斂的方式生成所述搖動頻率和所述搖動振幅。根據(jù)第五專利技術(shù)，在第一專利技術(shù)至第四專利技術(shù)中的任一專利技術(shù)中，所述搖動指令生成部基于通過所述工具對所述工件進(jìn)行加工而產(chǎn)生的切屑的期望長度，來生成所述搖動頻率和所述搖動振幅。根據(jù)附圖所示的本專利技術(shù)的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說明，本專利技術(shù)的這些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會變得更加明確。附圖說明圖1是包括基于本專利技術(shù)的控制裝置的系統(tǒng)的圖。圖2是表示基于本專利技術(shù)的控制裝置的動作的流程圖。圖3是包括基于本專利技術(shù)的控制裝置的其它系統(tǒng)的圖。圖4A是表示圓筒形工件和工具的圖。圖4B是表示圓錐臺形工件和工具的其它的圖。圖5是表示進(jìn)給量與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的圖。圖6是表示進(jìn)給量與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的其它的圖。具體實(shí)施方式下面，參照附圖來說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式。在下面的附圖中，對同樣的構(gòu)件標(biāo)注同樣的參照標(biāo)記。為了易于理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏吮壤摺D1是包括基于本專利技術(shù)的控制裝置的系統(tǒng)的圖。如圖1所示，系統(tǒng)1包括機(jī)床10和對機(jī)床10進(jìn)行控制的控制裝置20。機(jī)床10具有工具11，工具11對旋轉(zhuǎn)對稱的工件W、例如圓筒形、圓錐形或圓錐臺形等的工件的外周面或內(nèi)周面進(jìn)行切削加工。在圖1所示的例子中，工具11對圓筒形工件W的外周面進(jìn)行切削加工。另外，在圖1等中，將工件的中心旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)為Z軸，將與Z軸垂直的軸線設(shè)為X軸。在圖1中示出了圓筒形的工件W。機(jī)床10的主電動機(jī)M0使工件W繞其中心旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。并且，機(jī)床10的輔助電動機(jī)M1將工具11沿工件W的母線送出。此外，也可以如后述那樣構(gòu)成為，兩個以上的輔助電動機(jī)M1、M2將工具11沿工件W的母線送出。優(yōu)選的是，主電動機(jī)M0和輔助電動機(jī)M1、M2是伺服電動機(jī)。而且，輔助電動機(jī)M1、M2一邊與主電動機(jī)M0協(xié)調(diào)動作一邊將工具11送出來對工件W進(jìn)行切削加工。此外，關(guān)于主電動機(jī)M0和輔助電動機(jī)M1、M2的所需轉(zhuǎn)矩，如果不考慮切削負(fù)荷，則能夠根據(jù)慣量和指令的角加速度來估計(jì)，但是也可以分別具備用于檢測轉(zhuǎn)矩的檢測器T0、T1、T2。控制裝置20是數(shù)字計(jì)算機(jī)，具有包含工件W的加工條件的加工條件存儲部29。工件W的加工條件包括工件W的轉(zhuǎn)速和工具11的進(jìn)給速度。并且，控制裝置20包括加工指令生成部22，該加工指令生成部22基于工件W和工具11的繞旋轉(zhuǎn)軸線的相對的轉(zhuǎn)速以及將工具11和工件W相對地送出的進(jìn)給速度，來生成至少一個輔助電動機(jī)M1的加工指令。并且，控制裝置20具有搖動指令生成部23，該搖動指令生成部23基于前述的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，以如下方式生成至少一個輔助電動機(jī)M1的搖動指令：使該搖動指令與繞旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)速不同步且使工具11對工件W進(jìn)行斷續(xù)切削。搖動指令包括搖動頻率和搖動振幅。此外，斷續(xù)切削是指工具11一邊周期性地與工件W接觸以及從工件W離開一邊對工件W進(jìn)行切削加工，也稱為搖動切削或振動切削。另外，在圖1中，在工件W進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時工具11相對于工件W搖動，但是也可以構(gòu)成為，在工具11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時工件W相對于工具11搖動。并且，控制裝置20包括：加法部24，其對加工指令加上搖動指令；以及控制部26，其基于加上了搖動指令之后的加工指令來對至少一個輔助電動機(jī)M1進(jìn)行控制。如后所述，控制部26基于工件W和工具11的轉(zhuǎn)速以及搖動指令的搖動頻率來進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。圖2是表示基于本專利技術(shù)的控制裝置的動作的流程圖。首先，在圖2的步驟S11中，加工指令生成部22基于加工條件存儲部29中存儲的工件W的轉(zhuǎn)速和工具11的進(jìn)給速度來生成輔助電動機(jī)M1的加工指令。進(jìn)而，在步驟S12中，搖動指令生成部23基于前述的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度來生成搖動指令。在圖1所示的例子中，工具11僅沿旋轉(zhuǎn)軸線搖動，因此生成僅用于輔助電動機(jī)M1的搖動指令。在此，圖3是包括基于本專利技術(shù)的控制裝置的其它系統(tǒng)的圖。在圖3所示的例子中，配置有圓錐臺形的工件W。在該情況下，工具11沿工件W的母線在斜方向上搖動來對工件W的外周面進(jìn)行切削加工。工具11沿X方向與Z方向的合成方向移動，因此為了使工具11移動而需要兩個輔助電動機(jī)M1、M2。在該情況下，在步驟S12中，分別生成用于兩個輔助電動機(jī)M1、M2的搖動指令。此外，也可以構(gòu)成為通過更多的輔助電動機(jī)來將工具11送出。另外，圖4A是表示圓筒形工件和工具的圖，是與圖1不同的圖。在圖4A中，工具11對圓筒形工件W的內(nèi)周面進(jìn)行加工。在該情況下，一個輔助電動機(jī)M1就足夠，在步驟S12中生成僅用于輔助電動機(jī)M1的搖動指令。與此相對地，圖4B是表示圓錐臺形工件和工具的圖。在圖4B中，工具11對圓錐臺形工件W的內(nèi)周面進(jìn)行加工。在這種情況下，如前所述，需要兩個輔助電動機(jī)M1、M2，在步驟S12中分別生本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種控制裝置，是利用工具來對旋轉(zhuǎn)對稱工件的外周面或內(nèi)周面進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置，該控制裝置具備：主電動機(jī)，其使所述工件和所述工具繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線相對地旋轉(zhuǎn)；至少一個輔助電動機(jī)，該至少一個輔助電動機(jī)將所述工具和所述工件沿著所述工件的所述外周面或內(nèi)周面的母線相對地送出；加工指令生成部，其基于所述工件和所述工具的相對的轉(zhuǎn)速以及將所述工具和所述工件相對地送出的進(jìn)給速度，來生成所述至少一個輔助電動機(jī)的加工指令；搖動指令生成部，其基于所述轉(zhuǎn)速和所述進(jìn)給速度，以如下方式生成所述至少一個輔助電動機(jī)的搖動指令：使所述搖動指令與繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線的所述轉(zhuǎn)速不同步且使所述工具對所述工件進(jìn)行斷續(xù)切削；加法部，其對所述加工指令加上所述搖動指令；以及控制部，其基于加上了所述搖動指令之后的所述加工指令來對所述至少一個輔助電動機(jī)進(jìn)行控制，其中，該控制部基于所述轉(zhuǎn)速和所述搖動指令的搖動頻率來進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。

【技術(shù)特征摘要】
2015.09.16 JP 2015-1830451.一種控制裝置，是利用工具來對旋轉(zhuǎn)對稱工件的外周面或內(nèi)周面進(jìn)行切削加工的機(jī)床的控制裝置，該控制裝置具備：主電動機(jī)，其使所述工件和所述工具繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線相對地旋轉(zhuǎn)；至少一個輔助電動機(jī)，該至少一個輔助電動機(jī)將所述工具和所述工件沿著所述工件的所述外周面或內(nèi)周面的母線相對地送出；加工指令生成部，其基于所述工件和所述工具的相對的轉(zhuǎn)速以及將所述工具和所述工件相對地送出的進(jìn)給速度，來生成所述至少一個輔助電動機(jī)的加工指令；搖動指令生成部，其基于所述轉(zhuǎn)速和所述進(jìn)給速度，以如下方式生成所述至少一個輔助電動機(jī)的搖動指令：使所述搖動指令與繞所述工件的旋轉(zhuǎn)軸線的所述轉(zhuǎn)速不同步且使所述工具對所述工件進(jìn)行斷續(xù)切削；加法部，其對所述加工指令加上所述搖動指令；以及控制部，其基于加上了所述搖動指令之后的所述加...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龜田幸季，園田直人，
申請(專利權(quán))人：發(fā)那科株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP