[發明專利]振動抑制裝置

有效

• 申請號: 201110268174.2
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102407490A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 吉野清;稻垣浩;安藤知治;上野浩;浜口顯秀;石井肇
• 申請（專利權）人: 大隈株式會社
• 主分類號: B24B55/00
• 分類號: B24B55/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及振動抑制裝置，用于在使工具或者工件旋轉來進行加工的工作機械中，抑制在加工中產生的顫振。

背景技術

過去，例如在使工具旋轉來對工件的表面進行磨削加工的工作機械中，由于工具的剛性較低等原因，有時在加工中產生顫振。因此，本申請人提出了一種振動抑制裝置(例如，專利文獻1和專利文獻2中記載的振動抑制裝置)，當在加工中檢測到產生顫振時，計算該顫振的顫振頻率，同時使用該顫振頻率計算能夠抑制顫振的穩定旋轉速度，將工具的旋轉速度變更為穩定旋轉速度。

另一方面，也提出了如專利文獻3記載的技術，判定被加工物的顫振是再現型顫振還是強制顫振，并自動進行適合于各種顫振的振動抑制處理。

【專利文獻1】日本特開2007-44852號公報

【專利文獻2】日本特開2008-290118號公報

【專利文獻3】日本特開2000-210840號公報

但是，專利文獻1和專利文獻2記載的振動抑制裝置畢竟是在檢測到顫振后變更為穩定旋轉速度，因而當在使工具的旋轉停止一次后再次使工具旋轉而開始加工的情況下，需要執行如下控制：以加工開始時的指令旋轉速度使工具旋轉，并通過顫振的檢測來變更為穩定旋轉速度。因此，存在如下問題：每當開始加工時，在工件的表面等產生因顫振而造成的振痕，使得加工效率惡化，加工面精度變差等。

另一方面，在專利文獻3的方法中，根據預先存儲的基準頻率進行處理，因而能夠在固有振動數不變的情況下發揮效果。但是，當在加工暫且結束后再次進行加工時，把持工具的支架不同，將工具把持在支架上時的緊固力不同，進而剛性由于旋轉軸的發熱等而變化，使得固有振動數變化，因而存在不能利用預先存儲的基準頻率的情況。

發明內容

本發明就是鑒于上述問題而提出的，提供一種振動抑制裝置，能夠從加工開始時起不產生一次顫振而結束加工。

為了達到上述目的，本發明中的第一發明提供一種振動抑制裝置，用于在具有使工具或者工件旋轉的旋轉軸的工作機械中抑制產生于所述旋轉軸的顫振，其特征在于，所述振動抑制裝置包括：檢測單元，其檢測所述顫振的產生；運算單元，其根據所述檢測單元的檢測值來計算能夠抑制所述顫振的穩定旋轉速度；旋轉速度控制單元，其控制所述旋轉軸的旋轉速度；以及存儲單元，其將所述運算單元計算出的穩定旋轉速度與包含該穩定旋轉速度的旋轉速度范圍對應存儲，在使所述旋轉軸旋轉而開始加工時，在輸入作為所述旋轉軸的旋轉速度的指令旋轉速度后，所述運算單元判斷所述指令旋轉速度是否包含在所述旋轉速度范圍中，當包含在所述旋轉速度范圍中的情況下讀出所述穩定旋轉速度，用該穩定旋轉速度取代所述指令旋轉速度而輸出給所述旋轉速度控制單元，以所述穩定旋轉速度開始加工。

第二發明的特征在于，在第一發明中，在以所述讀出的穩定旋轉速度進行加工的過程中，當所述檢測單元檢測到顫振的產生時，所述運算單元根據與此次檢測到的顫振有關的檢測值來計算新的穩定旋轉速度，并命令所述旋轉速度控制單元將所述旋轉軸的旋轉速度變更為所述新的穩定旋轉速度，同時將所述新的穩定旋轉速度與所述旋轉速度范圍對應地存儲在所述存儲單元中，在下一次輸入了包含在所述旋轉速度范圍中的指令旋轉速度的情況下，將所述新的穩定旋轉速度輸出給所述旋轉速度控制單元。

第三發明的特征在于，在第一或者第二發明中，所述檢測單元檢測與所述旋轉軸的旋轉相伴隨的時域振動，并且根據所述時域振動求出所述旋轉軸的頻率和該頻率的頻域振動加速度，將所述頻域振動加速度與預定的閾值進行比較，在所述頻域振動加速度超過所述預定的閾值時判定為產生顫振，并且所述運算單元將判定為產生所述顫振時的所述頻域振動加速度存儲在所述存儲單元中。

第四發明的特征在于，在第一～第三發明的任意一項發明中，所述運算單元根據所述檢測單元的檢測值來計算能夠抑制所述顫振的多個穩定旋轉速度，將其中包含在所述旋轉速度范圍中的穩定旋轉速度和不包含在所述旋轉速度范圍中的穩定旋轉速度一起存儲在所述存儲單元中。