CN111752216A - 数控装置、机床、控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数控装置、具有该数控装置的机床、用于检测颤振的控制方法以及存储有控制程序的存储介质。数控装置算出刀具相对于切削对象的移动方向。数控装置算出多个刀尖位置,该刀尖位置是刀具的刀尖相对于切削对象的位置。数控装置基于所算出的多个刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在移动方向上刀刃对切削对象进行切削时的位置。数控装置算出所算出的多个下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量。数控装置基于所算出的下刀量,来判定是否发生了颤振。数控装置在判定为发生了颤振时进行告知。
Description
技术领域
本发明涉及数控装置、具有数控装置的机床、控制方法以及存储有控制程序的存储介质。
背景技术
日本特许公开2016年224695号公报公开了一种振动信息显示装置,该振动信息显示装置在监视器中显示颤振的检测结果。该装置从设于主轴外壳的三个振动传感器获取X轴方向、Y轴方向和Z轴方向这些各个方向上的振动值。该装置基于所获取的振动值与规定阈值的比较结果,算出每单位时间的振动变化率。并且,该装置在变化率超过设定值时,显示振动值等,作为颤振的振动信息。
该方法存在这样的问题:为了检测颤振,需要将振动传感器设于主轴外壳,因此,机床会变大,且机床的价格会有所上升。
发明内容
本发明的目的是,提供无需追加新结构就能够检测颤振的数控装置、具有该数控装置的机床、用于检测颤振的控制方法以及存储有该控制程序的存储介质。
技术方案1是一种数控装置,其特征在于,该数控装置用于控制机床,利用刀具进行切削对象的切削加工,该机床具有:主轴,其用于使所述刀具旋转;第一检测器,其检测所述主轴的旋转;进给机构,其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及第二检测器,其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,该数控装置具有:存储部,其存储有刀具信息,该刀具信息至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长;移动方向算出部,其基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;刀尖位置算出部,其基于所述存储部中存储的所述刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;下刀位置算出部,其基于由所述刀尖位置算出部算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在由所述移动方向算出部算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;下刀量算出部,其算出由所述下刀位置算出部算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;判定部,其基于由所述下刀量算出部算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及告知部,在由所述判定部判定为发生了颤振时,由该告知部进行告知。
该情况下,数控装置基于第一检测器和第二检测器的检测结果,算出刀具的刀刃对切削对象进行切削的下刀量。数控装置基于所算出的下刀量,检测到颤振的发生,并告知给操作者。因此,数控装置能够使用机床通常所具有的第一检测器和第二检测器来判定是否发生了颤振。采用数控装置,无需对机床追加振动传感器等新检测器就能够检测颤振。
技术方案2的数控装置中,所述移动方向算出部基于所述第二检测器的检测结果,算出多个相对位置,该相对位置是所述刀具相对于所述切削对象的位置,并基于沿着所算出的多个所述相对位置延伸的方向的移动平均,算出所述移动方向。该情况下,数控装置能够通过简单的方法高精度地算出刀具相对于切削对象的移动方向。
技术方案3的数控装置中,所述刀尖位置算出部基于所述刀具的旋转中心、所述刀具的旋转角度、所述刀刃数和所述径长来算出多个所述刀尖位置;所述刀具的旋转中心是基于所述第二检测器的检测结果算出的,所述刀具的旋转角度是基于所述第一检测器的检测结果算出的,所述刀刃数和所述径长作为所述刀具信息存储于所述存储部中。该情况下,数控装置能够高精度地算出刀尖位置。
技术方案4的数控装置中,所述下刀位置算出部基于由所述刀尖位置算出部算出的多个所述刀尖位置,算出作为所述刀尖的移动轨迹的第一移动轨迹以及不同于所述第一移动轨迹的第二移动轨迹,并算出虚拟向量分别与所算出的所述第一移动轨迹和所述第二移动轨迹的交点,并将之作为第一下刀位置和第二下刀位置,其中,该虚拟向量自所述刀具的旋转中心向由所述移动方向算出部算出的所述移动方向延伸,所述下刀量算出部算出由所述下刀位置算出部算出的所述第一下刀位置与所述第二下刀位置之间的距离,并将之作为所述下刀量。该情况下,数控装置能够高精度地算出下刀量,因此,能够准确地检测到颤振的发生并告知颤振的发生。
技术方案5的数控装置中,所述下刀位置算出部算出多个通过多个所述刀尖位置的圆弧,并将之作为所述移动轨迹。该情况下,数控装置能够高精度地推测出刀尖的移动轨迹,因此,能够高精度地算出下刀位置。
技术方案6的数控装置中,所述刀尖位置算出部算出所述刀具的第一刀刃的所述刀尖位置以及不同于所述第一刀刃的第二刀刃的所述刀尖位置。该情况下,数控装置能够在短时间内迅速地检测到颤振的发生并告知颤振的发生。
技术方案7的数控装置中,所述告知部在显示部中显示至少包含由所述下刀位置算出部算出的所述移动轨迹的轨迹图像。该情况下,除了能够让操作者把握是否发生了颤振之外,还能够把握颤振的程度。
技术方案8的机床的特征在于,该机床具有上述数控装置。该情况下,能够获得与技术方案1~7同样的效果。
技术方案9是一种控制方法,其特征在于,基于该控制方法控制机床,利用刀具进行切削对象的切削加工,该机床具有:主轴,其用于使所述刀具旋转;第一检测器,其检测所述主轴的旋转;进给机构,其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及第二检测器,其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,该控制方法包括下述工序:移动方向算出工序,在该工序中,基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;刀尖位置算出工序,在该工序中,基于存储部中存储的、至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长在内的刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;下刀位置算出工序,在该工序中,基于通过所述刀尖位置算出工序算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在通过所述移动方向算出工序算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;下刀量算出工序,在该工序中,算出通过所述下刀位置算出工序算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;判定工序,在该工序中,基于通过所述下刀量算出工序算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及告知工序,在通过所述判定工序判定为发生了颤振时,通过该工序进行告知。在该情况下,能够获得与技术方案1同样的效果。
技术方案10是一种存储介质,其特征在于,该存储介质存储有用于使计算机执行工序的控制程序,该计算机控制机床,利用刀具进行切削对象的切削加工,该机床具有:主轴,其用于使所述刀具旋转;第一检测器,其检测所述主轴的旋转;进给机构,其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及第二检测器,其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,该控制程序用于使计算机执行如下工序:移动方向算出工序,在该工序中,基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;刀尖位置算出工序,在该工序中,基于存储部中存储的、至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长在内的刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;下刀位置算出工序,在该工序中,基于通过所述刀尖位置算出工序算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在通过所述移动方向算出工序算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;下刀量算出工序,在该工序中,算出通过所述下刀位置算出工序算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;判定工序,在该工序中,基于通过所述下刀量算出工序算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及告知工序,在通过所述判定工序判定为发生了颤振时,通过该工序进行告知。在该情况下,能够获得与技术方案1同样的效果。
附图说明
图1是机床1的立体图。
图2是表示机床1和数控装置30的电气结构的框图。
图3是颤振的检测方法的说明图。
图4是说明刀尖位置U1(i)、U2(i)的算出方法的说明图。
图5是说明移动角度W(i)的算出方法的说明图。
图6是表示第一移动轨迹T1、第二移动轨迹T2的图。
图7是说明第一下刀位置C1(k)的算出方法的说明图。
图8是主处理的流程图。
图9是下刀位置算出处理的流程图。
图10是下刀量算出处理的流程图。
图11是显示部17中显示的轨迹图像的一例。
图12是未发生颤振时的切削对象3的表面的照片。
图13是发生了颤振时的切削对象3的表面的照片。
具体实施方式
说明本发明的实施方式。下面的说明中,使用附图中用箭头表示的左右、前后和上下。机床1的左右方向即为机床1的X轴方向,机床1的前后方向即为机床1的Y轴方向,机床1的上下方向即为机床1的Z轴方向。右方向、后方向、上方向分别为它们各自所对应的轴方向中的正方向。左方向、前方向、下方向分别为它们各自所对应的轴方向中的负方向。图1所示的机床1通过使主轴9上装配的刀具4旋转,来对在工作台13的上表面保持的切削对象3实施切削加工。由数控装置30(参照图2)控制机床1的动作。
机床1的构造
如图1所示,机床1具有底座2、立柱5、主轴头7、主轴9、工作台装置10、换刀装置20、控制箱6和操作面板15(参照图2)等。底座2为金属制且呈大致长方体状的基座。立柱5固定在底座2的上部靠后方处。主轴头7设置为能够沿着立柱5的前表面沿Z轴方向移动。主轴头7在内部以主轴9能够旋转的方式支承该主轴9。主轴9在下部具有装配孔。能够在主轴9的该装配孔处装配刀具4,主轴9在主轴马达52(参照图2)的驱动下旋转。主轴马达52设于主轴头7。主轴头7能够借助设于立柱5的前表面的Z轴移动机构沿Z轴方向移动。Z轴移动机构具有Z轴马达51(参照图2)等。由数控装置30控制Z轴马达51(参照图2)的驱动,来控制主轴头7沿Z轴方向的移动。
工作台装置10具有Y轴移动机构、Y轴座12、X轴移动机构和工作台13等。Y轴移动机构设于底座2的上表面靠前侧处,具有一对Y轴引导部、Y轴滚珠丝杠和Y轴马达54(参照图2)等。Y轴引导部和Y轴滚珠丝杠沿Y轴方向延伸。Y轴引导部在其上表面沿Y轴方向引导Y轴座12。Y轴座12形成为大致长方体状,在其底部的外表面具有螺母,该螺母与Y轴滚珠丝杠螺纹接合。当Y轴马达54使Y轴滚珠丝杠旋转时,Y轴座12与螺母一起沿着Y轴引导部移动。因此,Y轴移动机构以Y轴座12能够沿Y轴方向移动的方式支承该Y轴座12。
X轴移动机构设于Y轴座12的上表面,具有一对X轴引导部、X轴滚珠丝杠和X轴马达53(参照图2)等。X轴引导部和X轴滚珠丝杠沿X轴方向延伸。工作台13形成为在俯视时呈矩形板状,设于Y轴座12的上表面。工作台13在底部具有螺母,该螺母与X轴滚珠丝杠螺纹接合。当X轴马达53使X轴滚珠丝杠旋转时,工作台13与螺母一起沿着X轴引导部移动。因此,X轴移动机构以工作台13能够沿X轴方向移动的方式支承该工作台13。因此,工作台13能够借助Y轴移动机构、Y轴座12和X轴移动机构,在底座2上沿X轴方向和Y轴方向移动。
换刀装置20设于主轴头7的前侧,具有呈圆盘形的刀库21和刀库马达55(参照图2)等。刀库21在外周呈放射状地保持多个刀具,刀库21将换刀指令所指示的刀具定位到换刀位置。换刀指令由数控程序来命令。换刀位置是刀库21的最下部的位置。换刀装置20在刀库马达55的驱动下,通过主轴头7的上升、刀库21的旋转、主轴头7的下降这一连串的动作,对主轴9上装配的刀具4和刀库21中安装的刀具进行交换。
控制箱6存放有数控装置30(参照图2)。数控装置30分别控制设于机床1的Z轴马达51、主轴马达52、X轴马达53、Y轴马达54和刀库马达55(参照图2)。数控装置30通过使主轴9上装配的刀具4相对于工作台13上保持的切削对象3进行移动,来对切削对象3实施各种加工。各种加工是指使用钻头、丝锥等进行的钻孔加工,使用端铣刀、铣刀等进行的侧面加工等。
操作面板15设于包覆机床1的罩的外壁。操作面板15具有操作部16和显示部17(参照图2)。操作部16能够接受各种信息、操作指示等的输入,并向数控装置30输出该输入。显示部17基于来自数控装置30的指令,显示各种画面。
电气结构
如图2所示,数控装置30和机床1具有CPU31、ROM32、RAM33、存储装置34、外部接口35、输入输出部36、驱动电路51A~驱动电路55A以及编码器51B~编码器55B等。ROM32存储有各种参数。RAM33临时存储各种信息。存储装置34为非易失性存储装置,其存储有后述的主处理程序、数控程序以及包含刀具信息在内的各种信息。数控程序由包含各种控制指令的多个行构成,数控程序以行单位来控制包含机床1的轴移动、换刀等在内的各种动作。CPU31通过逐个读入数控程序的指令来执行各种动作。刀具信息为与能够被安装于机床1的主轴9的刀具4相关的信息。刀具信息具有与每种刀具4对应的刀刃数和半径。刀刃数是指刀具4的刀刃的数量。半径是指从刀具4的旋转中心至刀刃的刀尖的距离,具有与每个刀尖相对应的半径。能够通过外部接口35读出存储介质35A中存储的信息。CPU31通过外部接口35读出存储介质35A中存储的程序,并将之存储至存储装置34。
驱动电路51A与Z轴马达51和编码器51B相连接。驱动电路52A与主轴马达52和编码器52B相连接。驱动电路53A与X轴马达53和编码器53B相连接。驱动电路54A与Y轴马达54和编码器54B相连接。驱动电路55A与驱动刀库21的刀库马达55和编码器55B相连接。Z轴马达51、主轴马达52、X轴马达53、Y轴马达54和刀库马达55均为伺服马达(下面统称为马达)。
驱动电路51A~驱动电路55A从CPU31接收指令,并分别向它们各自所对应的各马达51~马达55输出驱动电流。编码器51B~编码器55B检测它们各自所对应的各马达51~马达55的旋转轴的旋转位置,并分别向驱动电路51A~驱动电路55A输出表示检测结果的信号。驱动电路51A~驱动电路55A向CPU31输出从编码器51B~编码器55B接收的信号。而且,驱动电路51A~驱动电路55A从编码器51B~编码器55B接收信号,进行针对各马达51~马达55的旋转位置和速度的反馈控制。输入输出部36与操作面板15的操作部16和显示部17相连接。
颤振的检测方法
参照图3~图7,说明数控装置30检测机床1中发生的颤振的方法。颤振是对机床1在切削加工过程中发生的不想要的振动的统称。颤振可能诱发切削对象3的精加工面的品质降低、刀具4的异常磨损等。因此,由数控装置30通过下面的方法检测颤振,并告知给操作者。该情况下,能够让操作者尽早处理颤振,因此,能够将上述不良情况带来的影响抑制在最小限度。
下面的说明中,列举这种情况为例:机床1使用具有共计m(m为1以上的整数)个刀刃的刀具4来进行切削动作。将m个刀刃中的各个刀刃称为第n刀刃(n为1~m之间的整数)。在自刀具4的旋转中心延伸的径向上,将该旋转中心与第n刀刃的刀尖之间的距离称为半径Rn。该情况下,存储装置34存储刀刃数m和半径R1···Rm作为刀具信息。将自刀具4的旋转中心通过第n刀刃的刀尖地沿径向延伸的方向的角度称为旋转角度θn(rad)。作为旋转角度θn的基准的方向为:自刀具4的旋转中心朝向规定方向(X轴的正方向(右方向))延伸的方向。将该方向称为基准方向。将自刀具4的旋转中心通过第一刀刃(n=1)的刀尖地延伸的方向朝向基准方向的状态下的、主轴马达52的旋转轴的位置称为主轴基准位置。在主轴马达52的旋转轴处于主轴基准位置的情况下,数控装置30的CPU31能够通过算式(1)导出第n刀刃的旋转角度θn。
θn=2π/m×(n-1) (1)
定义出X轴-Y轴方向上的规定的原点位置(0,0)。将刀具4的旋转中心配置在原点位置时的X轴马达53和Y轴马达54各自的旋转轴的位置设为进给轴基准位置。
参照图3,说明用于检测颤振的处理流程。数控装置30的CPU31经驱动电路53A获取编码器53B输出的信号。CPU31基于所获取的信号,算出X轴马达53的旋转轴的、相对于进给轴基准位置的旋转量。CPU31基于所算出的旋转量,算出刀具4的旋转中心的X轴方向位置XFB(P1)。CPU31经驱动电路54A获取编码器54B输出的信号。CPU31基于所获取的信号,算出Y轴马达54的旋转轴的、相对于进给轴基准位置的旋转量。CPU31基于所算出的旋转量,算出刀具4的旋转中心的Y轴方向位置YFB(P2)。
CPU31通过步骤P1、P2,算出刀具4的旋转中心的X轴-Y轴方向位置,并将之作为进给轴位置QFB。表示进给轴位置QFB的坐标为(XFB,YFB)。CPU31以规定周期重复进行进给轴位置QFB的算出处理。将所算出的第i(i为整数)个进给轴位置QFB称为进给轴位置QFB(i)。将表示进给轴位置QFB(i)的坐标称为(XFB(i),YFB(i))(参照图4)。
CPU31经驱动电路52A获取编码器52B输出的信号。CPU31基于所获取的信号,算出主轴马达52的旋转轴的、相对于主轴基准位置的旋转角度(P3)。将所算出的旋转角度称为主轴角度SFB。CPU31以与进给轴位置QFB的算出处理相同的周期,重复进行主轴角度SFB的算出处理。将所算出的第i个主轴角度SFB称为主轴角度SFB(i)(参照图4)。
CPU31基于通过步骤P1~P3得到的算出结果,算出刀具4的第一刀刃的刀尖相对于切削对象3的位置(称为刀尖位置U1)以及不同于第一刀刃的第二刀刃的刀尖相对于切削对象3的位置(称为刀尖位置U2)(P4)。第一刀刃和第二刀刃既可以是相邻的位置关系,也可以是,在第一刀刃与第二刀刃之间还有其他刀刃。
如图4所示,将基于通过步骤P1、P2算出的进给轴位置QFB(i)以及通过步骤P3算出的主轴角度SFB(i)所算出刀尖位置U1和刀尖位置U2分别称为刀尖位置U1(i)、刀尖位置U2(i)。将表示刀尖位置U1(i)的坐标称为(X1(i),Y1(i))。将表示刀尖位置U2(i)的坐标称为(X2(i),Y2(i))。CPU31基于进给轴位置QFB(i)(坐标(XFB(i),YFB(i))、主轴角度SFB(i)、存储装置34中存储的刀具信息(刀刃数m、半径R1…Rm)以及通过算式(1)算出的旋转角度θn,并通过应用算式(2),算出刀尖位置U1(i)、U2(i)。
X1(i)=XFB(i)+R1cos(SFB(i)+θ1)(其中,第一刀刃时,θ1=0)
Y1(i)=YFB(i)+R1sin(SFB(i)+θ1)(其中,第一刀刃时,θ1=0)
X2(i)=XFB(i)+R2cos(SFB(i)+θ2)
Y2(i)=YFB(i)+R2sin(SFB(i)+θ2) (2)
如图3所示,CPU31基于通过步骤P1、P2以规定周期算出的多个进给轴位置QFB,算出表示刀具4相对于切削对象3的移动方向的角度(称为移动角度W)(P5)。用图5来具体地表示。CPU31在进行进给轴位置QFB(i)的算出时,获取在进给轴位置QFB(i)之前算出的N个进给轴位置QFB(QFB(i-N))、QFB(i-(N-1))···QFB(i-1)。CPU31分别针对各进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i),算出将相邻的进给轴位置QFB之间连结起来的线段。CPU31算出所算出的线段与进给轴位置QFB的基准方向之间所构成的角度,并将之作为行进方向角度α(rad)。CPU31通过算式(3)算出N个进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i-1)各自所对应的行进方向角度α(j)(j为从i-N到i-1的整数)。
α(j)=tan-1((YFB(j+1)-(YFB(j))/(XFB(j+1)-(XFB(j)))
(3)
CPU31基于算式(4),算出行进方向角度α(j)的平均值,并将之作为表示刀具4相对于切削对象3的移动方向的移动角度W(i)(rad)。
数式1
CPU31在每次通过重复步骤P1、P2(参照图3),更新i,算出新的进给轴位置QFB(i)时,都还会更新作为算出对象的N个进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i-1),并基于算式(4),算出行进方向角度α的平均值,算出移动角度W(i)。行进方向角度α表示的是沿着N个进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i-1)延伸的各线段相对于基准方向的角度。因此,CPU31算出行进方向角度α的移动平均,即算出沿着N个进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i-1)延伸的各线段的角度的移动平均,将之作为移动角度W。
图6是表示通过步骤P4算出的多个刀尖位置U1(第一刀)、U2(第二刀)与通过步骤P5算出的移动角度W之间的关系的图表的一个例子。而且,为了容易说明,设为:移动角度W为0(rad)且不变,刀具4的移动方向始终朝向X轴的正方向。即,机床1通过使刀具4相对于切削对象3向X轴的正方向移动来执行切削加工。
如图6所示,刀尖位置U1的移动轨迹即第一移动轨迹T1配置为沿着中心沿移动角度W的方向移动的半径为R1的圆。刀尖位置U2的移动轨迹即第二移动轨迹T2配置为沿着中心沿移动角度W的方向移动的半径为R2的圆。第二移动轨迹T2在刀具4的移动方向侧(右侧)与第一移动轨迹T1相邻。半径为R1、R2的圆的中心与刀具4的旋转中心相对应,该中心位于通过P1、P2(参照图3)的处理算出的进给轴位置QFB。图6的情况下,进给轴位置QFB沿着X轴向正方向移动。
定义出自进给轴位置QFB向移动角度W的方向延伸的虚拟向量V。图6中,虚拟向量V沿着X轴朝向正方向。第一移动轨迹T1、第二移动轨迹T2与虚拟向量V的交点同在刀具4对切削对象3进行切削的过程中第一刀刃和第二刀刃对切削对象3进行下刀的位置(称为下刀位置)相对应。将第一移动轨迹T1与虚拟向量V的交点称为第一下刀位置C1。将第二移动轨迹T2与虚拟向量V的交点称为第二下刀位置C2。将第一下刀位置C1与第二下刀位置C2之间的、在移动角度W的方向上的距离称为下刀量D。将在分别算出了多个第一下刀位置C1和第二下刀位置C2的情况下的各下刀量D称为下刀量D(k)(k为整数)。在未发生颤振的情况下,下刀量D(k-1)、D(k)、D(k+1)···各自的变动量都很小。另一方面,在发生了颤振时,下刀量D(k-1)、D(k)、D(k+1)···各自的变动都较大。
因此,如图3所示,CPU31基于通过步骤P4算出的刀尖位置U1、U2以及通过步骤P5算出的移动角度W,算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(P6)。CPU31基于所算出的第一下刀位置C1和第二下刀位置C2,算出下刀量D(k)(P7)。CPU31基于所算出的下刀量D(k),来判定是否发生了颤振(P8)。
参照图7,对通过步骤P6(参照图3)算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(参照图6)的算出方法进行说明。第一下刀位置C1和第二下刀位置C2的算出方法相同,因此,下面说明第一下刀位置C1的算出方法,并简化对第二下刀位置C2的算出方法的说明。
CPU31在通过步骤P1~P4(参照图3)算出刀尖位置U1之后,算出自进给轴位置QFB朝向刀尖位置U1延伸的方向与基准方向之间的角度β。下面,将通过步骤P4算出的刀尖位置U1(i)所对应的角度β称为角度β(i)。角度β(i)能够通过算式(5)来算出。
β(i)=SFB(i)+θ1 (5)
CPU31对所算出的角度β(i)与通过步骤P1、P2、P5(参照图3)算出的移动角度W(i)进行比较。CPU31在判断为角度β(i-1)大于移动角度W(i)且角度β(i)小于移动角度W(i)之前,一边更新i一边重复步骤P1~P5。如图7所示,在角度β(i-1)大于移动角度W(i)且角度β(i)小于移动角度W(i)时,在刀具4的第一刀刃的刀尖从刀尖位置U1(i-1)移动至刀尖位置U1(i)的期间里,穿过通过进给轴位置QFB(i)向移动角度W(i)的方向延伸的虚拟向量V。因此,CPU31算出通过刀尖位置U1(i-2)、U1(i-1)、U1(i)的圆弧,并将之作为第一刀刃的第一移动轨迹T1。CPU31算出虚拟向量V与第一移动轨迹T1的交点,并将之作为第一下刀位置C1(k)。将表示所算出的第一下刀位置C1(k)的坐标称为(X1D(k),Y1D(k))。
CPU31以与上述同样的方法算出第二下刀位置C2(k)。具体为如下。CPU31在通过步骤P1~P4(参照图3)算出刀尖位置U2之后,算出自进给轴位置QFB朝向刀尖位置U2延伸的方向与基准方向之间的角度β。CPU31对所算出的角度β(i′)与移动角度W(i′)进行比较。CPU31在判断为角度β(i′-1)大于移动角度W(i′)且角度β(i′)小于移动角度W(i′)之前,一边更新i′一边重复步骤P1~P5。在角度β(i′-1)大于移动角度W(i′)且角度β(i′)小于移动角度W(i′)时,CPU31算出通过刀尖位置U2(i′-2)、U2(i′-1)、U2(i′)的圆弧,并将之作为第二刀刃的第二移动轨迹T2。CPU31算出通过进给轴位置QFB(i′)向移动角度W(i′)的方向延伸的虚拟向量V′与第二移动轨迹T2的交点,并将之作为第二下刀位置C2(k)。将表示所算出的第二下刀位置C2(k)的坐标称为(X2D(k),Y2D(k))。而且,有时,第一刀刃的刀尖穿过虚拟向量V的时机同第二刀刃的刀尖穿过虚拟向量V的时机有所不同。因此,有时,上述的算出第一下刀位置C1(k)时的i和算出第二下刀位置C2(k)时的i′有所不同。
如图3所示,CPU31在步骤P6之后,算出所算出的第一下刀位置C1(k)与第二下刀位置C2(k)之间的距离,并将之作为下刀量D(k)(P7)。CPU31通过将第一下刀位置C1(k)的坐标(X1D(k),Y1D(k))和第二下刀位置C2(k)的坐标(X2D(k),Y2D(k))代入算式(6),算出下刀量D(k)。
D(k)=√((X1D(k)-X2D(k))2+(Y1D(k)-Y2D(k))2) (6)
CPU31通过重复步骤P1~P7,算出多个下刀量D(k),并将之存储至存储装置34。CPU31在进行下刀量D(k)的算出时,算出上一次所算出的下刀量D(k-1)与下刀量D(k)之间的差值,并将之作为变动量。CPU31对所算出的变动量与规定阈值进行比较(P8)。CPU31在判断为变动量小于或等于规定阈值时,判定为未发生颤振(P8)。CPU31在判断为变动量大于规定阈值时,判定为发生了颤振(P8)。CPU31在判定为发生了颤振时,通过显示部17告知给操作者(P9)。
主处理
参照图8~图10,说明主处理。数控装置30的CPU31在使机床1的切削动作开始时,通过读出并执行存储装置34中存储的程序,开始主处理。CPU31对在RAM33中存储的变量i、k1、k2设定1进行初始化(S1)。
CPU31获取编码器53B、编码器54B输出的信号。CPU31基于所获取的信号,算出X轴马达53和Y轴马达54的旋转轴的、相对于进给轴基准位置的旋转量。CPU31基于所算出的旋转量,算出刀具4的旋转中心的X轴-Y轴方向位置,并将之作为进给轴位置QFB(i)(参照图4)(S3)。该处理与图3中的步骤P1、P2相对应。CPU31获取编码器52B输出的信号。CPU31基于所获取的信号,算出主轴马达52的旋转轴的、相对于主轴基准位置的旋转角度,并将之作为主轴角度SFB(i)(参照图4)(S3)。该处理与图3中的步骤P3相对应。CPU31将所算出的进给轴位置QFB(i)和主轴角度SFB(i)存储至存储装置34。
CPU31基于通过S3的处理算出的进给轴位置QFB(i)、主轴角度SFB(i)以及存储装置34中存储的刀具信息,算出刀具4的第一刀刃的刀尖相对于切削对象3的刀尖位置U1(i)(参照图4)(S5)。CPU31算出刀具4的第二刀刃的刀尖相对于切削对象3的刀尖位置U2(i)(参照图4)(S7)。该处理与图3中的P4相对应。CPU31将所算出的刀尖位置U1(i)、U2(i)存储至存储装置34。
CPU31基于存储装置34中存储的进给轴位置QFB、主轴角度SFB以及刀尖位置U1、U2,对是否能够算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2进行判定(S9)。而且,如图7所示,算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2的前提是:分别有三个以上的刀尖位置U1、U2存储于存储装置34,并且,移动角度W(i)的算出已完成。而且,如图5所示,算出移动角度W(i)的前提是:有N+1个以上的进给轴位置QFB存储于存储装置34。因此,CPU31根据是否满足:(a)分别有三个以上的刀尖位置U1、U2存储于存储装置34,以及(b)有N+1个以上的进给轴位置QFB存储于存储装置34,来判定是否能够算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(S9)。
CPU31在判断为不满足(a)和(b)中的至少任一个必要条件时,判定为无法算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(S9:否)。该情况下,CPU31在自通过S3的处理算出进给轴位置QFB(i)和主轴角度SFB(i)经过规定时间之后,使处理前进到S23。CPU31在变量i上加1来更新变量(S23)。CPU31使处理返回到S3。CPU31基于更新后的变量i,以规定周期重复S3~S9的处理。
CPU31在判断为满足(a)和(b)这些所有的必要条件时,判定为能够算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(S9:是)。该情况下,CPU31基于以规定周期存储于存储装置34的N+1个进给轴位置QFB(i-N)~QFB(i),算出行进方向角度α(j)(参照图5)。并且,CPU31算出所算出的行进方向角度α(j)的移动平均值,算出表示刀具4相对于切削对象3的移动方向的移动角度W(i)(参照图5)(S11)。该处理与图3中的步骤P5相对应。
CPU31从存储装置34获取通过S5的处理算出的第一刀刃的多个刀尖位置U1以及通过S11的处理算出的移动角度W(i)。CPU31为了算出第一下刀位置C1(参照图7),执行下刀位置算出处理(参照图9)(S13)。参照图9,说明下刀位置算出处理。CPU31算出自进给轴位置QFB(i-1)朝向刀尖位置U1(i-1)延伸的方向的角度β(i-1)(参照图7),并算出自进给轴位置QFB(i)朝向刀尖位置U1(i)延伸的方向的角度β(i)(参照图7)。CPU31对是否满足:(c)角度β(i-1)大于移动角度W(i),以及(d)角度β(i)小于移动角度W(i)进行判定(S31)。CPU31在判断为不满足(c)和(d)中的至少任一个必要条件时(S31:否),结束下刀位置算出处理,使处理返回到主处理(参照图8)。
CPU31在判断为满足(c)和(d)这些所有的必要条件时(S31:是),算出通过刀尖位置U1(i-2)、U1(i-1)、U1(i)的圆弧,并将之作为第一刀刃的第一移动轨迹T1(参照图7)(S33)。CPU31算出通过进给轴位置QFB(i)向移动角度W(i)的方向延伸的虚拟向量V(参照图7)。CPU31算出所算出的虚拟向量V与第一移动轨迹T1的交点,并将之作为第一下刀位置C1(k1)(参照图7)(S35)。该处理与图3中的步骤P6相对应。CPU31将所算出的第一下刀位置C1(k1)存储至存储装置34(S37)。CPU31在变量k1上加1来更新变量(S39)。CPU31结束下刀位置算出处理,使处理返回到主处理(参照图8)。
如图8所示,CPU31算出第一刀刃的第一下刀位置C1(参照S13)之后,使处理前进到S15。CPU31从存储装置34获取通过S7的处理算出的第二刀刃的多个刀尖位置U2以及通过S11的处理算出的移动角度W(i)。CPU31为了算出第二下刀位置C2,执行下刀位置算出处理(参照图9)(S15)。下刀位置算出处理与为了算出第一下刀位置C1在S13的处理中所执行的下刀位置算出处理相同,因此简化说明。如图9所示,CPU31在判定为满足(c)和(d)这些所有的必要条件时(S31:是),算出通过刀尖位置U2(i-2)、U2(i-1)、U2(i)的圆弧,并将之作为第二刀刃的第二移动轨迹T2(S33)。CPU31算出通过进给轴位置QFB(i)向移动角度W(i)的方向延伸的虚拟向量V。CPU31算出所算出的虚拟向量V与第二移动轨迹T2的交点,并将之作为第二下刀位置C2(k2)(S35)。CPU31将所算出的第二下刀位置C2(k2)存储至存储装置34(S37)。CPU31在变量k2上加1来更新变量(S39)。
如图8所示,CPU31为了算出下刀量D(k),执行下刀量算出处理(参照图10)(S17)。参照图10,说明下刀量算出处理。CPU31对是否已将通过S13、S15(参照图8)的处理得到的第一下刀位置C1(k1)和第二下刀位置C2(k2)中的至少任一者新存储至存储装置34进行判定(S41)。CPU31在判定为第一下刀位置C1(k1)和第二下刀位置C2(k2)都未被新存储至存储装置34时(S41:否),结束下刀量算出处理,使处理返回到主处理(参照图8)。
CPU31在判定为已将第一下刀位置C1(k1)和第二下刀位置C2(k2)中的至少任一者新存储至存储装置34时(S41:是),使处理前进到S43。CPU31抽取要素k1、k2一致的第一下刀位置C1(k)和第二下刀位置C2(k),算出该第一下刀位置C1(k)与第二下刀位置C2(k)之间的距离,并将之作为下刀量D(k)(S43)。该处理与图3中的步骤P7相对应。CPU31将所算出的下刀量D(k)存储至存储装置34(S45)。CPU31结束下刀量算出处理,使处理返回到主处理(参照图8)。
如图8所示,CPU31在结束下刀量算出处理(S17)之后,获取存储装置34中存储的下刀量D(k-1)、D(k)。CPU31算出所获取的下刀量D(k-1)、D(k)之间的差值,并将之作为变动量。CPU31基于所算出的变动量,来判定是否发生了颤振(S19)。CPU31在判定为变动量小于或等于规定阈值时,判定为未发生颤振(S19:否)。该情况下,CPU31在自通过S3的处理算出进给轴位置QFB(i)和主轴角度SFB(i)经过规定时间之后,使处理前进到S23。CPU31在变量i上加1来更新变量(S23)。CPU31使处理返回到S3。CPU31在判定为变动量大于规定阈值时,判定为发生了颤振(S19:是)。该情况下,CPU31使处理前进到S21。该处理与图3中的步骤P8相对应。
CPU31在显示部17中显示轨迹图像,将颤振的发生告知给操作者(S21)。该处理与图3中的步骤P9相对应。图11表示的是显示部17中显示的轨迹图像的一例。轨迹图像是通过下述过程形成的:利用以进给轴位置QFB为中心的半径为R1的圆,将通过S5(参照图8)的处理算出的刀尖位置U1连结起来,并且,利用以进给轴位置QFB为中心的半径为R2的圆将通过S7(参照图8)的处理算出的刀尖位置U2连结起来。因此,轨迹图像至少包含通过S33(参照图9)的处理算出的第一移动轨迹T1和第二移动轨迹T2。将区域17A放大得到的放大图171中表示的是这样的状态:移动轨迹大致等间隔地排列,未发生颤振(参照图12)。将区域17B放大得到的放大图172中表示的是这样的状态:移动轨迹的间隔有变动,发生了颤振(参照图13)。如图8所示,CPU31在告知颤振的发生之后,结束主处理。
本实施方式的作用、效果
数控装置30的CPU31基于机床1的编码器52B、编码器53B、编码器54B输出的信号,算出刀具4的刀刃对切削对象3进行切削时的下刀量D(S17)。CPU31基于所算出的下刀量D,检测颤振的发生(S19),并告知给操作者(S21)。该情况下,数控装置30能够使用机床1为了控制马达52~马达54通常所具有的编码器52B~编码器54B来判定是否发生了颤振。因此,采用数控装置30,无需对机床1追加振动传感器等新检测器就能够检测颤振。数控装置30除了能够检测颤振之外,还能够检测到对刀具4相对于切削对象3移动时造成阻碍的不良情况的发生。
CPU31基于以规定周期存储于存储装置34的N+1个进给轴位置QFB,算出行进方向角度α。并且,CPU31算出所算出的行进方向角度α的移动平均值,算出表示刀具4相对于切削对象3的移动方向的移动角度W(参照图5)(S11)。因此,数控装置30能够通过简单的方法高精度地算出刀具4相对于切削对象3的移动方向。数控装置30通过将在算出平均值时的行进方向角度α的数量限制在N个,能够抑制CPU31的负担增大。
CPU31基于通过S3的处理算出的进给轴位置QFB和主轴角度SFB以及存储装置34中存储的刀具信息,算出刀具4相对于切削对象3的刀尖位置U1、U2(S5、S7)。该情况下,数控装置30能够容易且高精度地算出一边旋转一边移动的刀具4的第一刀刃和第二刀刃的刀尖位置U1、U2。
CPU31算出虚拟向量V分别与第一移动轨迹T1和第二移动轨迹T2的交点,并将之作为第一下刀位置C1和第二下刀位置C2(S33)。CPU31算出所算出的第一下刀位置C1与第二下刀位置C2之间的距离,并将之作为下刀量D。该情况下,与根据刀尖位置U1、U2直接算出下刀位置的情况相比,数控装置30能够高精度地算出第一刀刃和第二刀刃各自的下刀位置。因此,数控装置30能够高精度地算出下刀量D,能够准确地检测到颤振的发生。
CPU31算出通过三个刀尖位置U1的圆弧,并将之作为第一移动轨迹T1,并算出通过三个刀尖位置U2的圆弧,并将之作为第二移动轨迹T2。该情况下,数控装置30能够通过简单的方法高精度地推测出刀尖的移动轨迹。因此,数控装置30能够抑制CPU31的负担增大,并且能够高精度地算出第一下刀位置C1和第二下刀位置C2。
CPU31能够通过使刀具4中的、作为算出对象的刀刃的移动轨迹重复,算出该轨迹与虚拟向量V交叉时的各个交点,并将之作为第一下刀位置C1和第二下刀位置C2。该情况下,第一刀刃与第二刀刃为同一刀刃。采用该方法,在基于所算出的第一下刀位置C1和第二下刀位置C2,算出下刀量之前,至少需要刀具4旋转一圈的时间。另一方面,本实施方式中,CPU31算出刀具4的第一刀刃的刀尖位置U1以及刀具4中的、不同于第一刀刃的第二刀刃的刀尖位置U2,来判定是否发生了颤振。该情况下,能够以比刀具4旋转一圈的时间短的时间,基于第一下刀位置C1和第二下刀位置C2算出下刀量。因此,数控装置30能够在短时间内迅速地检测到颤振的发生并告知颤振的发生。
CPU31在判定为发生了颤振时(S19:是),在显示部17中显示至少包含第一移动轨迹T1和第二移动轨迹T2的轨迹图像。轨迹图像中,在第一刀刃和第二刀刃的移动轨迹的间隔有变动的情况下,表示发生了颤振。因此,能够让操作者直观地识别出是否发生了颤振。而且,除了能够让操作者把握是否发生了颤振之外,还能够把握颤振的程度。还能够让操作者识别出通过切削对象3的外观无法判断出来的颤振的发生。
变形例
本发明不限于上述实施方式。机床1也可以具有与主轴9相连接的编码器。该情况下,也可以是,CPU31基于该编码器输出的信号,算出主轴角度SFB。也可以是,机床1具有能够以不同于编码器的方式检测主轴马达52的旋转的旋转检测传感器来代替编码器52B、编码器53B、编码器54B。也可以是,CPU31基于该旋转检测传感器输出的信号,算出主轴角度SFB和进给轴位置QFB。
CPU31算出下刀量D时的坐标系不限于X轴-Y轴坐标系,也可以是X轴-Z轴坐标系、Y轴-Z轴坐标系、X轴-Y轴-Z轴坐标系。在基于X轴-Y轴-Z轴坐标系算出下刀量D时,也可以是,CPU31算出坐标(XFB,YFB,ZFB),并将之作为进给轴位置QFB。也可以是,CPU31基于所算出的进给轴位置QFB和主轴角度SFB,算出坐标(X1,Y1,Z1),将之作为刀尖位置U1,并算出坐标(X2,Y2,Z2),将之作为刀尖位置U2。也可以是,CPU31基于所算出的刀尖位置U1、U2,以三维的方式算出移动角度W。也可以是,CPU31基于所算出的刀尖位置U1、U2和移动角度W,算出坐标(X1D,Y1D,Z1D),将之作为第一下刀位置C1,并算出坐标(X2D,Y2D,Z2D),将之作为第二下刀位置C2。也可以是,CPU31基于所算出的第一下刀位置C1和第二下刀位置C2,算出下刀量D。即,也可以是,CPU31以三维的方式算出刀具4的下刀量D,来判定是否发生了颤振。
CPU31在下刀量D的变动量大于规定阈值时,判定为发生了颤振。作为基于下刀量D来判定是否发生了颤振的方法,还能够应用其他众所周知的离群值检测算法。也可以是,CPU31针对存储装置34中存储的下刀量D(1)、D(2)···D(k)应用k邻域法、奇异谱转换法等,来判定是否发生了颤振。也可以是,CPU31通过应用标准差、方差等众所周知的统计方法来判定是否发生了颤振。
CPU31算出沿着N+1个进给轴位置QFB延伸的各线段的角度的移动平均,并将之作为移动角度W。移动角度W的算出方法不限于该方法。也可以是,CPU31基于N+1个进给轴位置QFB,通过最小二乘法等众所周知的近似计算来算出近似直线,并算出该近似直线的斜率,将之作为移动角度W。
也可以是,刀具信息具有相同的半径R来代替半径R1···Rm。也可以是,刀具信息具有自刀具4的旋转中心朝向各刀尖沿径向延伸的线段之间所构成的中心角。也可以是,CPU31基于从刀具4的旋转中心至各刀尖的径长和该中心角,来算出刀尖位置U1、U2。
也可以是,CPU31算出所算出的刀尖位置U1、U2中的、最接近虚拟向量V的刀尖位置,并将之作为第一下刀位置C1和第二下刀位置C2。该情况下,可以是,CPU31不必算出第一移动轨迹T1和第二移动轨迹T2。
也可以是,CPU31在判断为角度β(i-1)大于移动角度W(i)且角度β(i)小于移动角度W(i)时,算出将刀尖位置U1(i-1)、U1(i)连结起来的直线,并将之作为第一刀刃的第一移动轨迹T1。第二刀刃的第二移动轨迹T2也同样如此。
也可以是,CPU31算出刀具4中的作为算出对象的刀刃,并将之作为第一刀刃、第二刀刃。即,也可以是,第一刀刃和第二刀刃为刀具4中的同一刀刃。也可以是,CPU31使刀具4中的作为算出对象的刀刃的移动轨迹重复,算出该轨迹与虚拟向量V交叉时的各个交点,并将之作为第一下刀位置C1和第二下刀位置C2。也可以是,CPU31基于刀具4中的三个以上的刀刃(第一刀刃、第二刀刃、第三刀刃)的刀尖位置,算出下刀位置(第一下刀位置、第二下刀位置、第三下刀位置)。该情况下,也可以是,CPU31分别针对第一下刀位置与第二下刀位置之间的下刀量以及第二下刀位置与第三下刀位置之间的下刀量,算出变动量。也可以是,CPU31通过对所算出的多个变动量与阈值进行比较,来判定是否发生了颤振。
在发生了颤振时告知给操作者时的告知方式不限于上述实施方式。轨迹图像也可以是通过分别利用直线,将通过S3(参照图8)的处理算出的刀尖位置U1、U2连结起来所形成的。也可以是,CPU31通过从未图示的扬声器输出报警音,来告知给操作者颤振的发生。也可以是,CPU31在检测到颤振的发生时,使机床1的切削加工停止。
其他
编码器52B是本发明的第一检测器的一例。X轴马达53、Y轴马达54是本发明的进给机构的一例。编码器53B、编码器54B是本发明的第二检测器的一例。存储装置34是本发明的存储部的一例。进行S11的处理时的CPU31是本发明的移动方向算出部的一例。进行S5、S7的处理时的CPU31是本发明的刀尖位置算出部的一例。进行S13、S15及图9中的处理时的CPU31是本发明的下刀位置算出部的一例。进行S17的处理时的CPU31是本发明的下刀量算出部的一例。进行S19的处理时的CPU31是本发明的判定部的一例。进行S21的处理时的CPU31是本发明的告知部的一例。S11的处理是本发明的移动方向算出工序的一例。S5、S7的处理是本发明的刀尖位置算出工序的一例。S13、S15及图9中的处理是本发明的下刀位置算出工序的一例。S17的处理是本发明的下刀量算出工序的一例。S19的处理是本发明的判定工序的一例。S21的处理是本发明的告知工序的一例。
Claims (10)
1.一种数控装置,其特征在于,
该数控装置(30)用于控制机床(1),利用刀具(4)进行切削对象的切削加工,
该机床具有:
主轴(9),其用于使所述刀具旋转;
第一检测器(52B),其检测所述主轴的旋转;
进给机构(53、54),其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及
第二检测器(53B、54B),其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,
该数控装置具有:
存储部(34),其存储有刀具信息,该刀具信息至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长;
移动方向算出部,其基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;
刀尖位置算出部,其基于所述存储部中存储的所述刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;
下刀位置算出部,其基于由所述刀尖位置算出部算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在由所述移动方向算出部算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;
下刀量算出部,其算出由所述下刀位置算出部算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;
判定部,其基于由所述下刀量算出部算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及
告知部,在由所述判定部判定为发生了颤振时,由该告知部进行告知。
2.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
所述移动方向算出部基于所述第二检测器的检测结果,算出多个相对位置,该相对位置是所述刀具相对于所述切削对象的位置,并基于沿着所算出的多个所述相对位置延伸的方向的移动平均,算出所述移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的数控装置,其特征在于,
所述刀尖位置算出部基于所述刀具的旋转中心、所述刀具的旋转角度、所述刀刃数和所述径长来算出多个所述刀尖位置;
所述刀具的旋转中心是基于所述第二检测器的检测结果算出的,
所述刀具的旋转角度是基于所述第一检测器的检测结果算出的,
所述刀刃数和所述径长作为所述刀具信息存储于所述存储部中。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述下刀位置算出部基于由所述刀尖位置算出部算出的多个所述刀尖位置,算出作为所述刀尖的移动轨迹的第一移动轨迹以及不同于所述第一移动轨迹的第二移动轨迹,
并算出虚拟向量分别与所算出的所述第一移动轨迹和所述第二移动轨迹的交点,并将之作为第一下刀位置和第二下刀位置,其中,该虚拟向量自所述刀具的旋转中心向由所述移动方向算出部算出的所述移动方向延伸,
所述下刀量算出部算出由所述下刀位置算出部算出的所述第一下刀位置与所述第二下刀位置之间的距离,并将之作为所述下刀量。
5.根据权利要求4所述的数控装置,其特征在于,
所述下刀位置算出部算出多个通过多个所述刀尖位置的圆弧,并将之作为所述移动轨迹。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述刀尖位置算出部算出所述刀具的第一刀刃的所述刀尖位置以及不同于所述第一刀刃的第二刀刃的所述刀尖位置。
7.根据权利要求4或5所述的数控装置,其特征在于,
所述告知部在显示部(17)中显示至少包含由所述下刀位置算出部算出的所述移动轨迹的轨迹图像。
8.一种机床,该机床的特征在于,
该机床具有权利要求1~7中任一项所述的所述数控装置。
9.一种控制方法,其特征在于,
基于该控制方法控制机床,利用刀具进行切削对象的切削加工,
该机床具有:
主轴,其用于使所述刀具旋转;
第一检测器,其检测所述主轴的旋转;
进给机构,其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及
第二检测器,其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,
该控制方法包括下述工序:
移动方向算出工序,在该工序中,基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;
刀尖位置算出工序,在该工序中,基于存储部中存储的、至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长在内的刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;
下刀位置算出工序,在该工序中,基于通过所述刀尖位置算出工序算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在通过所述移动方向算出工序算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;
下刀量算出工序,在该工序中,算出通过所述下刀位置算出工序算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;
判定工序,在该工序中,基于通过所述下刀量算出工序算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及
告知工序,在通过所述判定工序判定为发生了颤振时,通过该工序进行告知。
10.一种存储介质,其特征在于,
该存储介质存储有用于使计算机执行工序的控制程序,
该计算机控制机床,利用刀具进行切削对象的切削加工,
该机床具有:
主轴,其用于使所述刀具旋转;
第一检测器,其检测所述主轴的旋转;
进给机构,其用于使所述刀具相对于所述切削对象进行移动;及
第二检测器,其检测基于所述进给机构的、所述刀具的相对移动,
该控制程序用于使计算机执行如下工序:
移动方向算出工序,在该工序中,基于所述第二检测器的检测结果,算出所述刀具相对于所述切削对象的移动方向;
刀尖位置算出工序,在该工序中,基于存储部中存储的、至少包含所述刀具的刀刃的刀刃数和径长在内的刀具信息以及所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果,算出多个刀尖位置,该刀尖位置是所述刀具的刀尖相对于所述切削对象的位置;
下刀位置算出工序,在该工序中,基于通过所述刀尖位置算出工序算出的多个所述刀尖位置,算出多个下刀位置,该下刀位置是在通过所述移动方向算出工序算出的所述移动方向上所述刀刃对所述切削对象进行切削时的位置;
下刀量算出工序,在该工序中,算出通过所述下刀位置算出工序算出的多个所述下刀位置之间的距离,并将之作为下刀量;
判定工序,在该工序中,基于通过所述下刀量算出工序算出的所述下刀量,来判定是否发生了颤振;及
告知工序,在通过所述判定工序判定为发生了颤振时,通过该工序进行告知。
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