[發(fā)明專利]機(jī)床中的真圓切削加工裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310031272.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103226343B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金德沅;張?zhí)┏?/a>;柳鐸;黃圣敏;許暻和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斗山機(jī)床株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 黃綸偉,呂俊剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)床中的真圓切削加工裝置和方法，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及如下所述的機(jī)床中的真圓切削加工裝置和方法：在進(jìn)行機(jī)床的真圓加工時(shí)，減少在整個(gè)周期中重復(fù)的不必要的加工路徑而減少整個(gè)加工路徑并縮短加工時(shí)間。

背景技術(shù)

在機(jī)床中，真圓加工稱為圓弧加工，是指用于在加工原材料上形成圓的形狀的加工。

作為真圓加工，能夠劃分為對(duì)內(nèi)圓進(jìn)行切削的加工（以下，稱為真內(nèi)圓加工）和對(duì)外圓進(jìn)行切削的加工（以下，真外圓加工）這兩種類。對(duì)于真內(nèi)圓加工和真外圓加工而言，雖然其加工模式彼此不同，但是為了加工成期望大小的圓形狀，重復(fù)進(jìn)行“進(jìn)入到真圓”、“真圓加工”、“脫離真圓”的加工模式。此時(shí)，雖然“進(jìn)入到真圓”、“脫離真圓”只起到加工的輔助作用，但是在整個(gè)加工路徑中占據(jù)很大的比重，從而具有加工時(shí)間變長(zhǎng)的問(wèn)題。

對(duì)此，參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行具體說(shuō)明。

圖1是說(shuō)明在以往真圓加工中對(duì)內(nèi)圓進(jìn)行切削的加工路徑的圖。

以往用于對(duì)內(nèi)圓進(jìn)行切削的真內(nèi)圓加工，不僅要首先設(shè)定加工原材料的種類、加工的種類（真內(nèi)圓加工或真外圓加工），而且還設(shè)定最初半徑R、最終半徑、徑向進(jìn)給量K、徑向進(jìn)給量次數(shù)。

并且，在加工開始點(diǎn)（P）向?qū)蔷€輸送R/2（①），在輸送的地點(diǎn)沿著相對(duì)于R/2的1/4圓弧軌跡進(jìn)行輸送而接近真圓（②）。之后，一邊旋轉(zhuǎn)360度一邊對(duì)最初半徑為R的真圓進(jìn)行切削（③）。在進(jìn)行切削之后，沿著相對(duì)于R/2的1/4圓弧軌跡進(jìn)行輸送而脫離（離開）真圓（④），向?qū)蔷€輸送R/2而返回到加工開始點(diǎn)P（⑤）。之后，將上述的①至⑤過(guò)程作為一周期而重復(fù)進(jìn)給量次數(shù)，從而加工到最終半徑。

在這種加工路徑中，在加工開始點(diǎn)P向?qū)蔷€輸送后沿著1/4圓弧軌跡接近真圓的路徑（①、②）以及在真圓上向?qū)蔷€輸送后沿著1/4圓弧軌跡脫離真圓的路徑（④、⑤），是用于執(zhí)行對(duì)真圓進(jìn)行切削的路徑（③）的準(zhǔn)備階段，可看作是不必要的路徑。因此，在整個(gè)周期路徑中的不必要的路徑可以是①、②、④、⑤、⑥、⑦、⑨、⑩、等。

圖2是說(shuō)明以往在真圓加工中對(duì)外圓進(jìn)行切削的加工路徑的圖。

在對(duì)外圓進(jìn)行切削的以往的真圓加工中，首先設(shè)定周期開始點(diǎn)CP，從周期開始點(diǎn)CP沿著R_2為半徑的1/2圓弧軌跡進(jìn)行輸送而接近真圓（①）。并且，對(duì)將從接近的地點(diǎn)到真圓中心作為半徑的真圓進(jìn)行切削（②）。在切削之后，沿著R_2為半徑的1/2圓弧軌跡再次輸送而脫離（離開）到周期開始點(diǎn)CP（③）。之后，將①至③路徑作為一周期來(lái)重復(fù)進(jìn)給量次數(shù)。

在這種加工路徑中，在周期開始點(diǎn)CP向真圓接近的路徑（①）以及在真圓向周期開始點(diǎn)CP脫離的路徑（③），雖然是用于執(zhí)行對(duì)真圓進(jìn)行切削的路徑（②）的準(zhǔn)備階段，但是可看作是不必要的路徑。由此，在真外圓加工的整個(gè)周期路徑中不必要的路徑可以是①、③、④、⑥、⑦、⑨、⑩、等。

如上所述，在包含內(nèi)圓和外圓的真圓加工中，在整個(gè)周期路徑中不必要的路徑比主路徑占據(jù)更多的比重，因此成為使加工時(shí)間變長(zhǎng)的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述的問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供如下所述的機(jī)床中的真圓切削加工裝置和方法：在開始機(jī)床的真圓加工時(shí)，僅執(zhí)行一次向真圓接近的路徑，在結(jié)束加工時(shí)僅執(zhí)行一次脫離真圓的路徑，從而減少在整個(gè)周期中重復(fù)的不必要的加工路徑，能夠減少整個(gè)加工路徑并縮短加工時(shí)間。

為此，根據(jù)本發(fā)明的第一側(cè)面，本發(fā)明的機(jī)床中的真圓切削加工裝置，其特征在于包括：加工模式數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）130，其按照加工的種類定義了基本加工路徑，該基本加工路徑用于將加工原材料的內(nèi)表面或外表面加工成圓形狀；加工模式周期形成部120，其利用在上述加工模式DB130中已定義的加工路徑和真圓加工所需的加工數(shù)據(jù)，形成對(duì)上述加工原材料進(jìn)行加工的從最初真圓到最終真圓的基于進(jìn)給量（K）的整個(gè)周期，計(jì)算在上述周期中進(jìn)行加工的加工路徑；以及編碼處理部140，其將通過(guò)上述加工模式周期形成部120計(jì)算出的上述周期的加工路徑編碼為機(jī)械性動(dòng)作指令。

根據(jù)本發(fā)明的第二側(cè)面，本發(fā)明的機(jī)床中的真圓切削加工方法，其特征在于包括如下步驟：輸入加工數(shù)據(jù)而進(jìn)行設(shè)定，該加工數(shù)據(jù)包括加工原材料和加工的種類、最初真圓、最終真圓、進(jìn)給量（K）；根據(jù)所輸入的加工的種類確定已定義的基本加工模式；利用確定的加工模式和上述加工數(shù)據(jù)，形成從最初真圓到最終真圓的基于進(jìn)給量（K）的整個(gè)周期；計(jì)算在上述周期中進(jìn)行加工的正確的加工路徑；將所計(jì)算出的加工路徑編碼為機(jī)械性動(dòng)作指令；以及將所編碼的數(shù)據(jù)傳遞到機(jī)床的驅(qū)動(dòng)部。