[發(fā)明專利]機(jī)床的控制方法以及機(jī)床的控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480082959.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN107077122B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石井一成;品田毅仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社牧野銑床制作所
• 主分類號(hào): G05B19/4065
• 分類號(hào): G05B19/4065
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 曾祥錄

一種機(jī)床(1)的控制方法，在使通過主軸馬達(dá)(9)旋轉(zhuǎn)的刀具(6)和固定于平臺(tái)的工件(15)相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，加工工件(15)，其中，根據(jù)主軸馬達(dá)(9)的轉(zhuǎn)矩指令值、電流指令值或者實(shí)際的電流值，計(jì)算在工件(15)的加工中刀具(6)的預(yù)先決定的位置的從工件(15)受到的實(shí)際的切削力，將所計(jì)算出的實(shí)際的切削力顯示于顯示部(28)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)床的控制方法以及機(jī)床的控制裝置。

背景技術(shù)

在以往的技術(shù)中，已知使刀具針對(duì)工件相對(duì)移動(dòng)來進(jìn)行切削等加工的機(jī)床。另外，在這樣的機(jī)床中，已知通過預(yù)定的進(jìn)給軸的坐標(biāo)等指定刀具的路徑，在使刀具相對(duì)工件移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床。機(jī)床通過依照控制裝置的指令使工件以及刀具中的至少一方移動(dòng)，能夠在變更刀具相對(duì)工件的相對(duì)位置的同時(shí)自動(dòng)地加工。

在用機(jī)床加工工件的期間，為了去除工件的一部分，刀具相對(duì)工件相對(duì)移動(dòng)。另外，立銑刀那樣的刀具在繞軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行加工。在工件的加工中針對(duì)刀具施加力。例如，對(duì)刀具，向與刀具相對(duì)工件行進(jìn)的方向相反的朝向施加力。另外，對(duì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的刀具，按照與刀具所旋轉(zhuǎn)的方向相反的朝向施加力。當(dāng)在工件的加工中對(duì)刀具施加過大的力時(shí)，存在刀具破損或者主軸裝置發(fā)生故障之虞。例如，存在刀具折彎或者刀具的刃產(chǎn)生缺口之虞。

在日本特開2005-205517號(hào)公報(bào)中，公開有監(jiān)視工件在切削中的主軸負(fù)荷是否處于目標(biāo)負(fù)荷范圍內(nèi)的機(jī)床的切削控制方法。在該切削控制方法中，公開有在主軸負(fù)荷超過目標(biāo)負(fù)荷范圍時(shí)，降低針對(duì)主軸的旋轉(zhuǎn)速度和切削進(jìn)給速度的各速度設(shè)定值的各覆寫值，控制主軸的旋轉(zhuǎn)速度和切削進(jìn)給速度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-205517號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

通過在加工工件的期間監(jiān)視主軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，能夠降低刀具、主軸裝置損傷的可能性。在上述日本特開平2005-205517號(hào)公報(bào)中的切削控制裝置中，使用主軸馬達(dá)的電流值來運(yùn)算旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，監(jiān)視旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩是否超過目標(biāo)范圍。即，將主軸馬達(dá)輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩判定為對(duì)刀具施加的力。但是，刀具具有各種刀具直徑。即使主軸馬達(dá)輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩是預(yù)定的值，刀具從工件受到的切削力隨著刀具直徑而變化。例如，即使旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩恒定，如果刀具直徑大，則在刀具和工件的接觸部分刀具受到的力小。

作為容許在刀具中對(duì)加工工件的部分施加的力，存在刀具的容許切削力。但是，存在作業(yè)者難以將主軸馬達(dá)輸出的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和容許切削力關(guān)聯(lián)起來這樣的問題。在以往的技術(shù)中，采用作業(yè)者使用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩通過手動(dòng)計(jì)算來計(jì)算實(shí)際的切削力，確認(rèn)刀具的健全性的方法。

另外，作為確認(rèn)刀具的健全性的方法，有預(yù)先進(jìn)行與期望的加工相同的試驗(yàn)加工，確認(rèn)在刀具等中是否未產(chǎn)生損傷的方法。在刀具等中未產(chǎn)生損傷的情況下，能夠?qū)⑦M(jìn)行了試驗(yàn)加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用作容許轉(zhuǎn)矩。于是，能夠在實(shí)際的加工期間進(jìn)行監(jiān)視以使旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不超過容許轉(zhuǎn)矩。但是，在該方法中需要預(yù)先實(shí)施與期望的加工相同的加工，存在生產(chǎn)性變低這樣的問題。

本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單地高精度地監(jiān)視刀具、主軸裝置的健全性的機(jī)床的控制方法以及機(jī)床的控制裝置。

本發(fā)明的機(jī)床的控制方法是在使通過主軸馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的刀具和固定于平臺(tái)的工件相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)加工工件的機(jī)床的控制方法。在控制方法中，根據(jù)主軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩指令值、電流指令值、或者實(shí)際的電流值，計(jì)算在工件的加工中刀具的預(yù)先設(shè)定的位置的從工件受到的實(shí)際的切削力，將所計(jì)算出的實(shí)際的切削力顯示于顯示部。

在上述發(fā)明中，根據(jù)容許對(duì)刀具的預(yù)先設(shè)定的位置施加的容許切削力，預(yù)先設(shè)定判定值，在實(shí)際的切削力超過判定值的情況下，使刀具相對(duì)工件的相對(duì)速度降低。

在上述發(fā)明中，針對(duì)多個(gè)刀具，預(yù)先決定使刀具從主軸的突出長(zhǎng)度以及刀具直徑成為函數(shù)的容許切削力，根據(jù)在加工中使用的刀具的突出長(zhǎng)度以及刀具直徑，計(jì)算與刀具的損傷有關(guān)的刀具的容許切削力。