[發明專利]數值控制裝置

無效

• 申請號: 201080018228.3
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN102414633A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 大戸裕
• 申請（專利權）人: 株式會社沙迪克
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種對工作機械進行控制的數值控制裝置，所述工作機械使用旋轉工具來對工件(work)進行切削加工。

背景技術

數字控制(Numerical?Control，NC)工作機械按照NC程序(program)來進行切削加工，所述NC程序是由計算機輔助制造(Computer?Aided?Manufacturing，CAM)作成。近年來，借由計算機輔助設計(Computer?Aided?Design，CAD)裝置來作成產品形狀的實體模型(solid?model)，將該產品形狀的實體模型提供給CAM。

一般而言，CAM基于產品形狀的實體模型來對工具軌跡進行計算，且對進給速度進行設定。當工具軌跡包含非均有理B樣條(NURBS，Non-Uniform?Rational?B-Spline)等中所記述的自由曲線時，CAM將該自由曲線分割成微小曲線或微小直線。

專利文獻1已揭示了如下的方法，即，將工具軌跡分割成多個區間，針對各區間來對進給速度F進行設定。根據F＝V×S×E×L/X的計算式來求出進給速度F。S為轉速(rpm)，E為工具的刃數，L為區間的長度(mm)。X為一個區間所需的切削量(mm³)。V為一個刃每旋轉一周的切削量?；诠ぜ牧?、以及工具的L/D(突出長度/工具直徑)來對每個刃的切削量V進行計算。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002-200540號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

例如像圓頭槽銑刀(ball?end?mill)之類的工具具有如下的直徑，越靠近前端，則該直徑變得越小。在以相同的轉速來使工具旋轉的情況下，當工具的小直徑部分對工件進行切削時，會導致每小時的切削量減少，所述小直徑部分的直徑較標稱直徑更小。在此種情況下，進給速度F會引起切削量的不足，該進給速度F是基于標稱的工具直徑而由之前的計算式求出。結果，會使加工精度下降，使工具產生異常的消耗或破損。

另外，在對工件進行切削期間，工具會從切削點退回，工具位置的實際值與目標值產生偏差。進給速度越大，則所述位置偏差變得越大。大位置偏差會使精加工面產生起伏或階差。

本發明的目的在于提供如下的數值控制裝置，該數值控制裝置消除切削量的不足，且使位置偏差減少而不會使切削效率下降。

解決課題的技術手段

本發明的數值控制裝置是對工作機械進行控制的數值控制裝置，所述工作機械包括多個軸且使工具相對于工件而移動，所述數值控制裝置包括：

工具軌跡產生單元，產生用以對工件進行加工的工具軌跡；

部分軌跡計算單元，將所述工具軌跡分割成多個部分軌跡(l)，所述多個部分軌跡(l)的曲率(k)越大，則長度越短；

修正進給速度計算單元，針對每個所述部分軌跡，對切削點附近的切削面的法線與所述工具的旋轉軸所成的切削面角度(θ)進行計算，且針對每個所述部分軌跡，基于所述切削面角度來對修正進給速度F(θ)進行計算，所述修正進給速度F(θ)是對設定進給速度(F)進行修正而得的速度；

軸控制數據計算單元，每隔固定時間間隔(Δt)求出各軸的速度數據(data)(Vx、Xy、Vz)，以使所述工具能夠以所述修正進給速度而在所述部分軌跡上移動；以及

輸出單元，將所述速度數據輸出至驅動單元，所述驅動單元將所述工作機械予以驅動。

所謂“軸”，是指像X軸、Y軸以及Z軸之類的控制軸。

另外，本發明的數值控制裝置是對工作機械進行控制的數值控制裝置，所述工作機械包括多個軸且使工具相對于工件而移動，所述數值控制裝置包括：

工具軌跡產生單元，產生用以對工件進行加工的工具軌跡；

部分軌跡計算單元，將所述工具軌跡分割成多個部分軌跡(l)，所述多個部分軌跡(l)的曲率(k)越大，則長度越短；

修正進給速度計算單元，針對每個所述部分軌跡，對所述部分軌跡上的某個點的法線與所述工具的旋轉軸所成的切削面角度(θ)進行計算，且針對每個所述部分軌跡，基于所述切削面角度來對修正進給速度F(θ)進行計算，所述修正進給速度F(θ)是對設定進給速度(F)進行修正而得的速度；

軸控制數據計算單元，每隔固定時間間(Δt)隔求出各軸的速度數據(Vx、Xy、Vz)，以使所述工具能夠以所述修正進給速度而在所述部分軌跡上移動；以及

輸出單元，將所述速度數據輸出至驅動單元，所述驅動單元將所述工作機械予以驅動。