[發明專利]進行擺動切削的機床的控制裝置

有效

• 申請號: 201810344752.8
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108733001B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 園田直人;山本健太
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;李平

1.一種控制裝置，對機床進行控制，在利用刀具對工件的外周面或者內周面進行切削加工的機床中，上述機床具備使上述工件及上述刀具繞上述工件的中心軸線相對地旋轉的主軸、沿上述工件的上述外周面或者上述內周面的母線相對地輸送上述刀具及上述工件的至少一個進給軸以及得到位置反饋值的位置檢測器，該位置反饋值相當于該至少一個進給軸的實際位置，上述控制裝置的特征在于，具備：

位置指令制作部，其基于上述刀具及上述工件的相對的進給速度，來制作上述至少一個進給軸的位置指令；以及

進給軸控制部，其根據上述位置指令來控制上述至少一個進給軸，

上述進給軸控制部構成為基于將上述位置指令與由上述位置檢測器得到的相當于上述至少一個進給軸的實際位置的上述位置反饋值之差亦即位置偏差同擺動指令相加所得到的合成指令，生成轉矩指令來控制上述至少一個進給軸，

上述進給軸控制部還具備彈性變形量計算部，該彈性變形量計算部基于上述轉矩指令，來計算上述至少一個進給軸的輸出端與產生用于上述擺動切削的擺動的機械擺動端之間的構造體的彈性變形量，

上述輸出端是驅動上述進給軸的進給機構的旋轉馬達旋轉軸的與上述進給機構連接的部分，上述機械擺動端是上述刀具的前端，

上述彈性變形量是上述旋轉馬達的軸向的伸縮彈性變形量、或者是上述旋轉馬達的軸向的伸縮彈性變形量和繞上述旋轉馬達的軸的扭轉彈性變形量的和，

上述進給軸控制部具備擺動指令制作部，該擺動指令制作部以上述刀具對上述工件進行擺動切削的方式且以基于上述旋轉速度、上述位置指令以及上述彈性變形量來相對于上述旋轉速度成為正的非整數倍的擺動頻率的方式制作上述至少一個進給軸的上述擺動指令。

2.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，

上述擺動指令制作部包括擺動指令計算部，該擺動指令計算部以上述旋轉速度為基礎來計算擺動頻率，并且基于上述旋轉速度和上述位置指令來計算擺動振幅，將上述彈性變形量與上述擺動振幅相加，并基于加上該彈性變形量后的上述擺動振幅和上述擺動頻率來求出上述擺動指令。

3.根據權利要求2所述的控制裝置，其特征在于，

上述彈性變形量計算部根據上述構造體的彈性系數和上述轉矩指令來計算上述彈性變形量，

上述彈性系數由上述至少一個進給軸的伸縮彈性系數和扭轉彈性系數中的至少一方構成。

4.根據權利要求1～3任一項中所述的控制裝置，其特征在于，

具備相對于上述彈性變形量進行相位超前處理的相位延遲補償部。

5.根據權利要求2或3所述的控制裝置，其特征在于，

每當上述控制部以規定時間間隔輸出上述轉矩指令時，上述彈性變形量計算部根據上述構造體的彈性系數和上述轉矩指令來依次計算上述彈性變形量并存儲于存儲部，

上述擺動指令計算部從以上述規定時間間隔存儲于上述存儲部的上述彈性變形量的時間序列數據中，取得基于上述擺動頻率的一個周期內的上述彈性變形量的最大值，并將該最大值與上述擺動振幅相加。

6.根據權利要求1～3任一項中所述的控制裝置，其特征在于，

上述擺動指令制作部制作從余弦波的基準軸線減去作為偏移值的擺動振幅后的上述擺動指令。

7.根據權利要求1～3任一項中所述的控制裝置，其特征在于，

上述擺動指令制作部基于上述旋轉速度，以使上述工件或者上述刀具每旋轉一圈就偏離半個周期的方式制作上述擺動指令的擺動頻率，并且基于上述位置指令來制作上述擺動指令的擺動振幅。

8.根據權利要求1～3任一項中所述的控制裝置，其特征在于，

上述擺動指令制作部以使上述至少一個進給軸的轉矩不超過規定值的方式制作上述擺動指令的擺動頻率以及擺動振幅。

9.根據權利要求1～3任一項中所述的控制裝置，其特征在于，

上述擺動指令制作部基于因上述刀具加工上述工件而產生的切屑的所希望長度來制作上述擺動指令的擺動頻率以及擺動振幅。