[發明專利]數值控制裝置

有效

• 申請號: 201810979365.1
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109426214B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 渡邊俊大
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;B23Q15/013
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;文志

本發明提供一種數值控制裝置。該數值控制裝置通過使包含擺動頻率和擺動振幅的指定的擺動指令與位置指令疊加，來進行擺動切削。所述數值控制裝置具有：位置指令生成部，其生成位置指令；擺動指令生成部，其生成擺動指令；位置速度控制部，其將位置指令與擺動指令相加來生成合成指令；以及電流控制部，其控制工具的移動或主軸的旋轉。另外，擺動指令生成部具有：跟蹤誤差計算部，其取得以及計算主軸的實際角度和理想角度；頻率重新計算部，其基于實際角度和理想角度重新計算擺動頻率或主軸的轉速。所述電流控制部按照重新計算出的擺動頻率或主軸的轉速來控制工具的移動或主軸的旋轉。

技術領域

本發明涉及一種數值控制裝置，特別涉及能夠在維持切屑的切碎能力的同時進行擺動切削的數值控制裝置。

背景技術

將通過使工具在切削方向上進行擺動來切碎切屑的加工方法稱為擺動切削。

以往的數值控制裝置通過對加工指令重疊以下的擺動指令來實現了擺動切削。

擺動指令＝(K×F/2)×sin(2π×S/60×I×t)

在上式中，將K×F/2稱為擺動振幅，將2π×S/60×I稱為擺動頻率。此外，F表示每旋轉一周的進給量[mm/rev]，S表示主軸轉速[min^-1]，t表示時刻[sec]，K表示擺動振幅倍率，I表示擺動頻率倍率(每旋轉一周的擺動數)。

當對于加工指令相加了擺動指令(正弦波)時，工具一邊在進給方向反復地來回往復一邊推進加工。此時，當第1旋轉的工具路徑與第2旋轉的工具路徑重復而產生打空時，產生切屑的切碎。圖1表示頻率倍率I＝4.5(主軸每旋轉1周，擺動4.5次)、振幅倍率K＝1.05時的工具路徑。

若著眼于工具位置，可知在第2旋轉的工具路徑中，每旋轉一周相對于第1旋轉的工具路徑產生了4.5次左右的重復(在圖中用虛線的圓表示)。因此，在該例子中，在第2旋轉中將切屑切碎4.5次左右。

在日本特開2017-056515號公報中記載了如下內容：數值控制裝置通過對加工指令相加擺動指令來進行擺動切削，由此使工具路徑重復從而能夠切碎切屑，上述擺動指令設定了工件每旋轉1周偏移半周期這樣的擺動頻率和擺動振幅。

然而，即使如日本特開2017-056515號公報所記載的那樣進行擺動切削，當在主軸的旋轉與擺動動作(頻率)之間產生跟蹤誤差時，有時無法順利地切碎切屑。跟蹤誤差例如可能在主軸轉速變動時產生。在圖2中表示了在主軸轉速遞增的情況下可能產生的跟蹤誤差的一個例子。在圖中示出了實際的工具路徑和理想的工具路徑(在主軸轉速恒定的情況下設想的工具路徑)。若主軸轉速恒定，則通過利用日本特開2017-056515號公報記載的技術，在圖中如虛線所示那樣，在第1旋轉的工具路徑與第2旋轉的工具路徑之間產生重復，應該在該重復部位進行切屑的切碎。但是，在主軸轉速逐漸增加，另一方面仍保持從前的頻率繼續進行擺動動作的情況下，擺動動作產生相對的延遲，在圖中如實線所示那樣，在第1旋轉的工具路徑與第2旋轉的工具路徑之間未產生重復，作為結果未進行切屑的切碎。

發明內容

本發明是為了解決這樣的問題點而做成的，其目的在于提供一種數值控制裝置，其在主軸的旋轉與擺動動作之間產生跟蹤誤差的情況下，也能夠在維持切屑的切碎能力的同時進行擺動切削。

本發明的一實施方式的數值控制裝置是通過使包含擺動頻率以及擺動振幅的指定的擺動指令與位置指令重疊來進行擺動切削的數值控制裝置，該數值控制裝置具有：位置指令生成部，其生成所述位置指令；擺動指令生成部，其生成所述擺動指令；位置速度控制部，其將所述位置指令與所述擺動指令相加來生成合成指令；以及電流控制部，其控制工具的移動或主軸的旋轉，所述擺動指令生成部具有：跟蹤誤差計算部，其取得以及計算所述主軸的實際角度和理想角度；以及頻率重新計算部，其基于所述實際角度和所述理想角度重新計算所述擺動頻率或所述主軸的轉速，所述電流控制部按照重新計算出的所述擺動頻率或所述主軸的轉速來控制所述工具的移動或所述主軸的旋轉。