CN116194247A - 数值控制装置以及控制方法 - Google Patents

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CN116194247A CN202180061106.0A CN202180061106A CN116194247A CN 116194247 A CN116194247 A CN 116194247A CN 202180061106 A CN202180061106 A CN 202180061106A CN 116194247 A CN116194247 A CN 116194247A
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Abstract

本发明自动进行多边缘工具的边缘切换。数值控制装置控制使用车削加工用的多边缘工具对工件进行车削加工的机床，该数值控制装置具备：NC指令解读部，其解读加工程序的指令；存储部，其保持多边缘工具的工具信息和边缘信息；工具信息生成部，其根据工具信息和边缘信息生成多边缘工具的几何学信息，NC指令解读部具备：工具路径生成部，其根据加工程序的指令计算工具路径；边缘切换判定部，其判定是否需要切换多边缘工具的边缘；边缘切换路径生成部，其在判定为需要切换边缘的情况下计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换边缘的退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及返回路径；工具路径再生成部，其对工具路径结合边缘切换路径。

Description

数值控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及数值控制装置以及控制方法。
背景技术
存在一种多边缘工具，其具有多个边缘，在各边缘安装不同用途的刀具并使接近角变化从而能够应对所有形状的工件。已知如下技术：基于多边缘工具的每个边缘的寿命数据和累积使用时间数据，在输出了加工作业指令时运算每个边缘的剩余寿命，在至少1个边缘超过剩余寿命的情况下，判定为多边缘工具已达寿命。例如，参照专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-314290号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，利用多边缘工具的特性，在不更换工具而使用1个工具的不同的边缘进行一连串加工的情况下，从工件的形状、延长工具寿命等观点出发，需要从多边缘工具的1个边缘切换为其他的边缘。在该情况下，存在因边缘的切换而导致循环时间增大的问题。另外，需要追加用于进行边缘切换的程序，对作业者来说花费工夫。
因此，期望自动地进行多边缘工具的边缘切换。
用于解决课题的手段
本公开的数值控制装置的一个方式是对使用车削加工用的多边缘工具对工件进行车削加工的机床进行控制的数值控制装置，该数值控制装置具备：NC指令解读部，其解读加工程序的指令；存储部，其保持所述多边缘工具的工具信息和边缘信息；以及工具信息生成部，其根据所述存储部中保持的所述工具信息和边缘信息来生成所述多边缘工具的几何学信息，所述NC指令解读部具备：工具路径生成部，其根据所述加工程序的指令计算所述多边缘工具的工具路径；边缘切换判定部，其判定是否需要切换所述多边缘工具的边缘；边缘切换路径生成部，其在由所述边缘切换判定部判定为需要切换所述边缘时，计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换所述边缘的退避路径、所述多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从所述退避路径返回到所述工具路径的返回路径；以及工具路径再生成部，其对所述工具路径结合所述边缘切换路径。
本公开的控制方法的一个方式是由计算机实现的机床的控制方法，所述机床使用车削加工用的多边缘工具对工件进行车削加工，所述控制方法具备：NC指令解读步骤，解读加工程序的指令；工具信息生成步骤，基于存储部中保持的所述多边缘工具的工具信息和边缘信息，生成所述多边缘工具的几何学信息，所述NC指令解读步骤具备：工具路径生成步骤，根据所述加工程序的指令计算所述多边缘工具的工具路径；边缘切换判定步骤，判定是否需要切换所述多边缘工具的边缘；边缘切换路径生成步骤，在判定为需要切换所述边缘时计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换所述边缘的退避路径、所述多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从所述退避路径返回到所述工具路径的返回路径；以及工具路径再生成步骤，对所述工具路径结合所述边缘切换路径。
发明效果
根据一个方式，能够自动地进行多边缘工具的边缘切换。
附图说明
图1是表示一个实施方式的数值控制装置的功能结构例的功能框图。
图2是表示工具信息数据的一例的图。
图3A是表示多边缘工具的一例的图。
图3B是表示多边缘工具的一例的图。
图4是表示加工程序的一例的图。
图5是表示利用加工程序切削的工件的精加工形状的一例的图。
图6A是表示通过工具路径生成部计算出的工具路径的一例的图。
图6B是表示对图6A的工具路径标注了编号的一例的图。
图6C是表示根据输入信号、驱动轴的物理量来判定边缘切换的例子的图。
图7是表示图6A所示的工具路径的加工程序的一例的图。
图8A是表示退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及返回路径的一例的图。
图8B是表示退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及返回路径的一例的图。
图8C是表示退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及返回路径的一例的图。
图8D是表示退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及返回路径的一例的图。
图8E表示绕远路的情况与绕近路的情况的退避量(避让量)不同的情况的一例。
图9是表示预先指定了边缘切换路径的加工程序的一例的图。
图10A是表示说明工具路径再生成部的动作的一例的图。
图10B说明多边缘工具的返回动作的下一个动作不伴随切削时的工具路径再生成部的动作的一例。
图11是说明数值控制装置的NC指令执行处理的一例的流程图。
具体实施方式
<一实施方式>
首先，对本实施方式的概略进行说明。在本实施方式中，数值控制装置解读加工程序的指令，基于解读出的加工程序的指令计算多边缘工具的工具路径。数值控制装置基于计算出的工具路径来判定是否需要切换多边缘工具的边缘，在需要切换边缘的情况下计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换边缘的退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从退避路径返回到工具路径的返回路径。数值控制装置将计算出的边缘切换路径与工具路径结合，利用结合后的工具路径使机床进行工件加工。
由此，根据本实施方式，能够解决“自动进行多边缘工具的边缘切换”这一课题。
以上是本实施方式的概要。
接着，使用附图对本实施方式的结构进行详细说明。
图1是表示一个实施方式的数值控制装置的功能结构例的功能框图。
数值控制装置10以及机床20可以经由未图示的连接接口而相互直接连接。此外，数值控制装置10以及机床20也可以经由LAN(Local Area Network：局域网)、因特网等未图示的网络而相互连接。在该情况下，数值控制装置10以及机床20具备用于通过该连接而相互进行通信的未图示的通信部。
机床20例如是本领域技术人员公知的进行车床加工的车床等，根据来自后述的数值控制装置10的动作指令进行动作。
数值控制装置10是本领域技术人员公知的数值控制装置，基于控制信息生成动作指令，并将生成的动作指令发送至机床20。由此，数值控制装置10控制机床20的动作。
如图1所示，数值控制装置10具有控制部100和工具信息存储器200。并且，控制部100具有NC指令解读部110、插补处理部120、工具校正部130、脉冲分配部140以及工具形状存储生成部150。并且，NC指令解读部110具有工具路径生成部111、边缘方向决定部112、边缘切换判定部113、边缘切换路径生成部114、以及工具路径再生成部115。
＜工具信息存储器200＞
工具信息存储器200是SSD(Solid State Drive：固态驱动器)或HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)等存储部。工具信息存储器200存储工具信息数据210。
工具信息数据210例如包含与机床20中可选择的多边缘工具相关的工具信息及边缘信息。另外，工具信息数据210通过针对每个多边缘工具登记边缘数量的边缘编号，从而确保能够存储每个边缘的信息的区域。然后，工具信息数据210针对边缘属性(加工用途、材质、刀尖R校正量等)全部相同的边缘赋予相同的边缘种类编号并按每个边缘进行登记。
图2是表示工具信息数据210的一例的图。
如图2所示，工具信息数据210例如具有储存区域，该储存区域储存对所登记的每个多边缘工具赋予的工具编号、对每个多边缘工具的各边缘赋予的边缘编号、表示各边缘的种类的边缘种类编号、以及剩余寿命(使用次数)等。
此外，工具信息数据210也可以具有存储每个多边缘工具的工具位置补偿量(例如车削加工工具)以及刀尖R校正量等的储存区域。
如上所述，工具信息数据210可以存储对登记的每个多边缘工具赋予的“0101”、“0102”等工具编号。
另外，在工具信息数据210中，对工具编号“0101”的多边缘工具赋予并储存了边缘编号“1”至“3”。由此，表示工具编号“0101”的多边缘工具具有3个边缘。另一方面，对工具编号“0102”的多边缘工具赋予并储存了边缘编号“1”至“4”。由此，表示工具编号“0102”的多边缘工具具有4个边缘。
图3A以及图3B表示多边缘工具的一个例子。
图3A表示工具编号“0101”的多边缘工具。工具编号“0101”的多边缘工具在边缘编号“1”具有粗加工用的边缘，在边缘编号“2”具有精加工用的边缘，在边缘编号“3”具有粗加工用的边缘。由此，通过使所述多边缘工具绕B轴(Y轴)旋转，能够连续地进行粗加工至精加工。并且，在工具信息数据210中，针对边缘编号“1”至“3”分别在边缘种类编号中预先储存“11”、“13”、“11”。
图3B表示工具编号“0102”的多边缘工具。工具编号“0102”的多边缘工具在边缘编号“1”具有粗加工用的边缘，在边缘编号“2”具有半精加工用的边缘，在边缘编号“3”具有粗加工用的边缘，在边缘编号“4”具有精加工用的边缘。由此，通过使所述多边缘工具绕B轴(Y轴)旋转，能够连续地进行粗加工、半精加工以及精加工。并且，在工具信息数据210中，针对边缘编号“1”至“4”分别在边缘种类编号中预先储存“11”、“12”、“11”、“13”。
另外，工具信息数据210针对多边缘工具的每个边缘储存剩余寿命(使用次数)。例如，关于工具信息数据210的剩余寿命(使用次数)，在更换新的工具时等对每个边缘或每个工具设定最大的使用次数来作为初始值，在每次使用时使计数减1。
此外，寿命(使用次数)也可以从0开始每次使计数加1。在该情况下，数值控制装置10可以通过判断寿命(使用次数)是否达到最大的使用次数来判定寿命是否耗尽。或者，寿命(使用次数)也可以是多边缘工具的每个边缘的累计使用时间、切削距离等。在该情况下，数值控制装置10可以通过判断多边缘工具的每个边缘的累计使用时间是否达到预先设定的预定时间，或者切削距离是否达到预先设定的预定距离，来判定寿命是否耗尽。
＜控制部100＞
控制部100具有CPU、ROM、RAM、CMOS存储器等，它们构成为能够经由总线相互通信，对于本领域技术人员来说是公知的。
CPU是整体控制数值控制装置10的处理器。CPU经由总线读出储存在ROM中的***程序及应用程序，按照所述***程序及应用程序来控制整个数值控制装置10。由此，如图1所示，控制部100构成为实现NC指令解读部110、插补处理部120、工具校正部130、脉冲分配部140、工具形状存储生成部150、工具路径生成部111、边缘方向决定部112、边缘切换判定部113、边缘切换路径生成部114以及工具路径再生成部115的功能。在RAM中储存临时的计算数据、显示数据等各种数据。CMOS存储器由未图示的电池进行支援，构成为即使控制装置10的电源断开也能保持存储状态的非易失存性储器。
＜NC指令解读部110＞
NC指令解读部110例如取得由CAD/CAM装置等外部装置生成的加工程序30，并对取得的加工程序30进行解析。
图4是表示加工程序30的一例的图。
图5是表示通过加工程序30切削的工件W的精加工形状的一例的图。图5的实线表示通过加工程序切削的工件W的精加工形状，实线右侧的工件W的部分被切削。另外，“N101”至“N110”表示图4的加工程序30中的第八个至第十四个程序块的编号，表示实线所示的精加工形状中的对应的部分。
如图4所示，加工程序30是具有14个程序块的程序。第一个程序块的“Gxx”是简化后的程序指令，是将工件W切削成图5的实线所示的精加工形状的主程序。
另外，“Gxx”的自变量“P101”表示用于决定精加工形状的最初的程序块的编号。另外，“Gxx”的自变量“Q110”表示用于决定精加工形状的最后的程序块的编号。另外，“Gxx”的自变量“U2.0”表示工具的切入量。另外，“Gxx”的自变量“F0.1”表示工具的进给速度。另外，“Gxx”的自变量“S1000”表示每1分钟的主轴旋转数。另外，“Gxx”的自变量“T1010”表示工具编号。另外，“Gxx”的自变量“E1”表示后述的去程用的边缘编号。另外，“Gxx”的自变量“H2”表示后述的回程用的边缘编号。
＜工具路径生成部111＞
工具路径生成部111预读加工程序30中包含的多个程序块，根据预读出的多个程序块中的NC指令来计算多边缘工具的工具路径。
具体而言，工具路径生成部111例如根据加工程序30的多个程序块各自的NC指令来计算图5的实线所示的最终形状的路径。但是，由于多边缘工具的切入量存在极限，所以无法从最初开始沿着图5的实线所示的最终形状进行切削。因此，工具路径生成部111基于加工程序30的多个程序块各自的NC指令，计算能够在多边缘工具的切入量的范围内进行切削的工具路径。
图6A表示由工具路径生成部111计算出的工具路径的一例。图6B表示对图6A的工具路径赋予了编号的一例。
如图6A以及图6B所示，工具路径生成部111计算按照编号(1)至(14)的顺序一边在Z轴方向上进行往复，一边在﹣X轴方向上以所设定的切入量对工件W进行切削的工具路径。
图7是表示图6A所示的工具路径的加工程序的一例的图。即，图4所示的加工程序30是对图7所示的加工程序进行简化后的程序。
在图7的加工程序中，在(A)包含的程序块中，多边缘工具以图6B所示的编号(1)至(14)的工具路径对工件W进行切削。接着，在(B)包含的程序块中，为了进行精加工，使多边缘工具返回到加工开始位置。并且，在(C)包含的程序块中，多边缘工具以图5的实线所示的工具路径进行精加工。
此外，(A)的程序块的以编号(1)至(14)的工具路径进行的切削加工并不限于1次，也可以进行2次以上的多次的切削加工。
另外，在以下的说明中，还将多边缘工具沿着工件W移动的方向(在图6A中为Z轴方向)称为“往复轴”。另外，还将以往复轴为基准从加工开始位置观察加工结束位置时的方向(在图6A和图6B中为﹣Z轴方向)称为“去程方向”。另外，还将以往复轴为基准从加工结束位置观察加工开始位置时的方向(在图6A及图6B中为+Z轴方向)称为“回程方向”。
＜边缘方向决定部112＞
边缘方向决定部112基于由工具路径生成部111计算出的工具路径和从后述的工具形状存储生成部150取得的多边缘工具的几何学信息，来计算多边缘工具与工件W不发生干扰的边缘分度角度。
＜边缘切换判定部113＞
边缘切换判定部113基于指定的条件，判定是否需要切换多边缘工具的边缘。
具体而言，例如，如图4所示的加工程序那样，在通过边缘编号分别指定了去程用的边缘以及回程用的边缘的情况下，边缘切换判定部113基于工具路径生成部111计算出的图6B的工具路径，判定是否需要切换多边缘工具的边缘。
具体而言，边缘切换判定部113基于图6B的工具路径，判定是否满足以下3个条件：条件(a)：在编号(N)的工具路径中，往复轴的坐标值向去程方向或回程方向移动；条件(b)：在编号(N+1)～(N+M)的工具路径中，向往复轴的坐标值不变化的方向移动；条件(c)：在编号(N+M+1)的工具路径中，从去程方向向回程方向移动或者从回程方向向去程方向移动。此外，N是1以上的自然数，M是0以上的自然数。另外，在M为“0”的情况下，不考虑条件(b)。
边缘切换判定部113例如在通过边缘编号分别指定了去程用的边缘以及回程用的边缘时，在满足3个条件(a)～(c)的情况下，即，在判定为从去程方向向回程方向移动或者从回程方向向去程方向移动的情况下，可判定为需要切换多边缘工具的边缘。
参照图6B，在图6B所示的编号(1)～(14)的工具路径的情况下，边缘切换判定部113在虚线的圆标记所表示的从编号(2)的工具路径切换到编号(3)的工具路径、从编号(6)的工具路径切换到编号(7)的工具路径、从编号(8)的工具路径切换到编号(9)的工具路径、以及从编号(12)的工具路径切换到编号(13)的工具路径时，判定为需要切换多边缘工具的边缘。此外，在编号(2)的工具路径至编号(3)的工具路径、以及编号(8)的工具路径至编号(9)的工具路径中，从去程方向切换为回程方向。另外，在编号(6)的工具路径至编号(7)的工具路径、以及编号(12)的工具路径至编号(13)的工具路径中，从回程方向切换为去程方向。
由此，例如能够在去程和回程中在多边缘工具的各边缘使切削负荷恒定，或者在多边缘工具的边缘间使切削距离均匀。
此外，边缘切换判定部113例如在通过边缘编号分别指定了去程用的边缘以及回程用的边缘时，基于工具路径和条件(a)～(c)来判定是否需要进行多边缘工具的边缘切换，但指定的条件并不限于此。
作为指定的条件，例如也可以指定输入信号、驱动轴的物理量(例如速度、转矩等)。在该情况下，边缘切换判定部113可以基于所述指定的条件(输入信号或驱动轴的物理量)来判定是否需要切换多边缘工具的边缘。
图6C表示根据输入信号或驱动轴的物理量来判定边缘切换的例子。如图6C所示，例如，多边缘工具40来到编号(6)的工具路径的终点附近，通过检测到Z轴方向的负载小于指定的阈值，能够判定为能够进行边缘切换。另外，通过检测到X轴、Z轴来到预定的位置来输入信号，能够判定为能够进行边缘切换。
例如，作为指定的条件，可以指定Z轴方向的负载小于预先设定的预定值的情况。在该情况下，边缘切换判定部113可以在判定为Z轴方向的负载小于预先设定的预定值时判定为能够进行边缘切换。或者，作为指定的条件，例如也可以指定多边缘工具40的X轴和/或Z轴的位置来到预先设定的位置。在该情况下，边缘切换判定部113例如可以基于表示多边缘工具40的X轴和/或Z轴的位置来到预先设定的位置的输入信号，判定为进行边缘切换。
另外，作为指定的条件，也可以指定整个工具路径中的中间地点等。在该情况下，边缘切换判定部113例如可以在使整个工具路径为图6B所示的编号(1)至(14)时，判定是整个工具路径中的中间地点等从而判定为进行边缘切换。
由此，能够在用户认为适合切削加工的切割的任意定时进行边缘切换。
此外，在边缘切换判定部113判定为不需要切换多边缘工具的边缘时，控制部100进行控制，使得沿着由插补处理部120对工具路径生成部111计算出的工具路径进行插补的路径进行切削。
＜边缘切换路径生成部114＞
边缘切换路径生成部114在由边缘切换判定部113基于所指定的条件，判定为需要切换边缘的情况下，计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换边缘的退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从退避路径返回到工具路径的返回路径。
图8A至图8D表示退避路径、多边缘工具的旋转方向及旋转量、以及返回路径的一例。
具体而言，如图8A所示，例如在由边缘切换判定部113判定为在从工具路径生成部111生成的多边缘工具40的工具路径A1切换到工具路径A2的点P需要切换边缘时，边缘切换路径生成部114如图8B所示，基于工具路径A1和工具路径A2，将虚线所示的方向(例如，工具路径的法线方向或工具路径间的二等分线的方向等)决定为退避方向(退让方向)。边缘切换路径生成部114例如在多边缘工具40从图3A所示的工具编号“0101”的粗加工用的边缘1切换为粗加工用的边缘3时，使用对于本领域技术人员来说公知的方法来设定在使多边缘工具40旋转时工件W与边缘不发生干扰的退避量(避让量)。
接着，如图8C所示，边缘切换路径生成部114使用本领域技术人员公知的方法来设定从多边缘工具40的边缘1向边缘3的旋转方向和旋转量。具体而言，边缘切换路径生成部114将旋转方向设定为顺时针，使得从多边缘工具40的边缘1向边缘3的旋转量最小(以下，也称为“绕近路”)。然后，如图8D所示，边缘切换路径生成部114将返回路径设定为退避路径(退避动作)的逆动作。
此外，边缘切换路径生成部114将多边缘工具40的从边缘1向边缘3的旋转方向以及旋转量设定为绕近路，但并不限于此。
例如，在多边缘工具40是图3B所示的工具编号“0102”，从粗加工用的边缘3切换为粗加工用的边缘1的情况下，如图8E所示，边缘4与B轴的距离(例如12mm)比边缘2与B轴的距离(例如5mm)长。在该情况下，相比于从边缘3经由边缘4向边缘1旋转的旋转量(例如，150度)小的绕近路，边缘切换路径生成部114可以设定从边缘3经由边缘2向边缘1旋转的旋转量(例如210度)大的绕远路。这是因为在图3B的多边缘工具40的情况下，在绕近路时需要将边缘4与B轴的距离以上的退避量(避让量)(例如12mm+α)设定得比绕远路时的退避量(避让量)(例如5mm+α)长，边缘切换花费时间。因此，边缘切换路径生成部114可以选择退避量(避让量)短的绕远路。此外，α是大于0mm的长度。
另外，边缘切换路径生成部114根据工具路径计算边缘切换路径，但并不限于此。例如，也可以由加工程序30预先指定边缘切换路径。
图9表示预先指定了边缘切换路径的加工程序30的一例。
如图9所示，第二个至第四个程序块表示从去程方向到回程方向的边缘切换动作，第五个至第七个程序块表示从回程方向到去程方向的边缘切换动作。
＜工具路径再生成部115＞
工具路径再生成部115将由边缘切换路径生成部114计算出的边缘切换路径与工具路径生成部111计算出的工具路径结合。
具体而言，例如在图8A至图8D的情况下，工具路径再生成部115在从工具路径A1切换为工具路径A2的点P处结合由边缘切换路径生成部114计算出的包含多边缘工具40的退避方向、退避量、旋转方向、旋转量以及返回路径的边缘切换路径。然后，工具路径再生成部115将结合了边缘切换路径的工具路径输出到插补处理部120。
图10A表示对工具路径再生成部115的动作进行说明的一例。
如图10A所示，例如由工具路径生成部111计算工具路径B1～B3，工具路径B1～B3是多边缘工具40依次切削工件W的路径。
在该情况下，如上所述，例如，在边缘切换判定部113判定为在从工具路径B1切换为工具路径B2的点P处需要进行边缘切换的情况下，边缘切换路径生成部114与图8A至图8D的情况同样地计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含多边缘工具40从工具路径B1的终点(点P)的退避方向、退避量、旋转方向、旋转量以及返回路径。
然后，如图10A所示，工具路径再生成部115在工具路径B1与工具路径B2之间连结(a)退避动作(退避动作)、(b)旋转动作以及(c)返回动作的边缘切换路径。
此外，工具路径再生成部115在多边缘工具40的返回动作的下一个动作是不伴随切削的动作(例如，快进等)的情况下，可以使退避动作(退避动作)或返回动作的终点与下一个动作的终点重叠。
图10B表示对多边缘工具的返回动作的下一个动作不伴随切削时的工具路径再生成部115的动作进行说明的一例。
如图10B所示，例如通过工具路径生成部111计算工具路径C1～C4，工具路径C1～C4是多边缘工具40依次通过的路径。此外，工具路径C1、C4是多边缘工具40对工件W进行切削的路径，工具路径C2、C3是多边缘工具40从工具路径C1的终点(点P)向工具路径B4的起点快进的路径。
例如，在边缘切换判定部113判定为在从工具路径C1切换为工具路径C2的点P需要切换边缘的情况下，边缘切换路径生成部114与图8A至图8D的情况同样地，计算包含多边缘工具40的退避方向、退避量、旋转方向、旋转量以及返回路径的边缘切换路径。
工具路径再生成部115与图10A的情况同样地，在工具路径C1的终点连结(a)退避动作(退避动作)以及(b)旋转动作。但是，由于工具路径C2是工具路径C1的下一个路径，不伴随切削，因此工具路径再生成部115可以不将(c)返回动作作为(a)退避动作(退让动作)的逆动作来连结，而是以使(c)返回动作的终点与工具路径C2的终点重叠的方式进行结合。此外，在图10B的情况下，工具路径C3是工具路径C1的下一个路径的下一个路径，与工具路径C2一起不伴随切削，因此工具路径再生成部115可以以使(c)返回动作的终点与工具路径C3的终点重叠的方式进行结合。
由此，数值控制装置10能够使边缘切换动作高速化，能够缩短循环时间。
另外，工具路径再生成部115可以使替换了工具路径C2、C3的终点的退避动作(退让动作)或返回动作与边缘旋转动作重叠。
插补处理部120对从NC指令解读部110接收到的工具路径进行插补处理，计算指令位置或指令速度。
工具校正部130使用所选择的多边缘工具40的位置补偿量和刀尖R校正量、以及由后述的工具形状存储生成部150生成的多边缘工具40的几何学信息，计算工具校正量。
脉冲分配部140将计算出的工具校正的各轴移动量的脉冲输出至机床20所包含的各伺服电动机(未图示)。
工具形状存储生成部150作为工具信息生成部，基于工具信息存储器200中保持的工具信息数据210来生成多边缘工具40的几何学信息。
<数值控制装置10的NC指令执行处理>
接着，对于在使用多边缘工具的边缘进行加工处理的加工程序中，基于指定的条件进行多边缘工具的边缘切换时的数值控制装置10的NC指令执行处理的动作的一例进行说明。
图11是对数值控制装置10的NC指令执行处理的一例进行说明的流程图。这里所示的流程是在通过边缘编号分别指定了去程用的边缘以及回程用的边缘的情况下，进行多边缘工具的边缘切换的NC指令执行处理的处理流程。
在步骤S11中，NC指令解读部110读入加工程序30的程序块。
在步骤S12中，工具路径生成部111预读在步骤S11中读入的加工程序30中包含的多个程序块，根据预读出的多个程序块中的NC指令，计算例如图6A以及图6B所示的多边缘工具40的编号(1)至(14)的工具路径。
在步骤S13中，边缘方向决定部112基于在步骤S12中计算出的工具路径以及从工具形状存储生成部150取得的多边缘工具40的几何学信息，计算多边缘工具40与工件W不发生干扰的边缘分度角度。
在步骤S14中，边缘切换判定部113基于由工具路径生成部111计算出的工具路径，判定是否需要切换多边缘工具40的边缘。在判定为需要切换多边缘工具40的边缘的情况下，处理进入步骤S15。另一方面，在判定为不需要切换多边缘工具40的边缘的情况下，处理进入步骤S17。
在步骤S15中，边缘切换路径生成部114计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换多边缘工具40的边缘的退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从退避路径返回到工具路径的返回路径。
在步骤S16中，工具路径再生成部115将在步骤S15中计算出的边缘切换路径与在步骤S12中计算出的工具路径结合。
在步骤S17中，插补处理部120对从NC指令解读部110接收到的工具路径进行插补处理，计算指令位置或指令速度。
在步骤S18中，工具校正部130使用所选择的多边缘工具40的位置补偿量(例如，车削加工工具)及刀尖R校正量、从工具形状存储生成部150取得的多边缘工具40的几何学信息来计算工具校正量。
在步骤S19中，数值控制装置10基于计算出的工具路径，(在计算出边缘切换动作指令的情况下，包含边缘切换动作指令)控制加工处理。
在步骤S20中，判定基于全部的工具路径的加工处理的控制是否已结束。在基于全部的工具路径的加工处理的控制未结束的情况下，转移到步骤S14。
根据以上所述，在通过边缘编号分别指定了去程用的边缘以及回程用的边缘的情况下，数值控制装置10能够自动地进行多边缘工具40的边缘切换。
另外，通过使用被简化为“Gxx”的程序指令，能够减轻用户的负担，能够避免因边缘切换动作指令的错误而导致的多边缘工具40与工件W的干扰。
另外，数值控制装置10通过在去程方向和回程方向切换多边缘工具40的边缘，能够在去程和回程中使切削负荷恒定，能够在边缘间使切削距离均匀。另外，数值控制装置10通过边缘切换动作的高速化，能够缩短循环时间。
以上，对一个实施方式进行了说明，但数值控制装置10并不限于上述的实施方式，包括能够达成目的的范围内的变形、改良等。
＜变形例＞
在上述实施方式中，数值控制装置10为与机床20不同的装置，但并不限于此。例如，数值控制装置10也可以包含在机床20中。
另外，一个实施方式的数值控制装置10所包含的各功能可通过硬件、软件或者它们的组合来分别实现。在此，通过软件来实现是指通过由计算机读入并执行程序来实现。
程序可使用各种类型的非暂时性的计算机可读介质(Non-transitory computerreadable medium)来储存，并提供给计算机。非暂时性的计算机可读介质包括各种类型的有形的记录介质(Tangible storage media)。作为非暂时性的计算机可读介质的例子，包括磁记录介质(例如软盘、磁带和硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W以及半导体存储器(例如，掩膜ROM、PROM(可编程Rom)、EPROM(可擦除PROM)、闪存ROM和RAM)。此外，程序也可通过各种类型的暂时性的计算机可读介质(Transitory computer readable medium)提供给计算机。作为暂时性的计算机可读介质的例子，包括电信号、光信号和电磁波。暂时性的计算机可读介质可经由电线及光纤等有线通信路径或无线通信路径，将程序提供给计算机。
此外，描述在记录介质中存储的程序的步骤当然包括按照其顺序以时间序列执行的处理，但是并非必须以时间序列进行处理，也包括并行或独立执行的处理。
换言之，本公开的数值控制装置以及控制方法能够采取具有如下结构的各种各样的实施方式。
(1)本公开的数值控制装置10是对使用车削加工用的多边缘工具40对工件W进行车削加工的机床20进行控制的数值控制装置，其具备：NC指令解读部110，其解读加工程序30的指令；工具信息存储器200，其保持多边缘工具40的工具信息和边缘信息；工具形状存储生成部150，其基于工具信息存储器200中保持的工具信息和边缘信息来生成多边缘工具40的几何学信息，NC指令解读部110具备：工具路径生成部111，其根据加工程序30的指令计算多边缘工具40的工具路径；边缘切换判定部113，其判定是否需要切换多边缘工具40的边缘；边缘切换路径生成部114，其在由边缘切换判定部113判定为需要切换边缘的情况下计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换边缘的退避路径、多边缘工具40的旋转方向以及旋转量以及从退避路径返回到工具路径的返回路径；工具路径再生成部115，其对工具路径结合边缘切换路径。
根据该数值控制装置10，能够自动地进行多边缘工具40的边缘切换。
(2)在(1)所述的数值控制装置10中，可以使边缘切换判定部113基于来自数值控制装置外部的信号输入、对机床20中包含的驱动轴施加的物理量以及工具路径中的至少1个来判定是否需要切换边缘。
由此，数值控制装置10能够在适合切削加工的切割的定时进行边缘切换。
(3)在(1)或(2)所述的数值控制装置10中，可以使边缘切换路径生成部114基于加工程序30的指令以及工具路径中的至少1个来计算边缘切换路径。
由此，数值控制装置10能够计算出最佳的边缘切换路径。
(4)在(1)至(3)中的任一项所述的数值控制装置10中，可以使边缘切换路径生成部114计算出的边缘切换路径在边缘切换路径的途中不产生多边缘工具40与工件W的干扰。
由此，数值控制装置10能够使切换边缘时的安全性优先。
(5)在(1)至(4)中的任一项所述的数值控制装置10中，可以使边缘切换路径生成部114以缩短边缘切换所需要的时间以及边缘切换所需的路径中的至少1个的方式，计算退避路径、多边缘工具40的旋转方向和旋转量、以及返回路径。
由此，数值控制装置10能够实现边缘切换动作的高速化，能够缩短循环时间。
(6)本公开的控制方法是由计算机实现的机床20的控制方法，该机床20使用车削加工用的多边缘工具40对工件W进行车削加工，其中，该控制方法具备：NC指令解读步骤，解读加工程序30的指令；工具信息生成步骤，基于工具信息存储器200中保持的所述多边缘工具的工具信息和边缘信息，生成多边缘工具40的几何学信息，NC指令解读步骤具备：工具路径生成步骤，根据加工程序30的指令计算多边缘工具40的工具路径；边缘切换判定步骤，判定是否需要切换多边缘工具40的边缘；边缘切换路径生成步骤，在判定为需要切换边缘时计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换边缘的退避路径、多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从退避路径返回到工具路径的返回路径；工具路径再生成步骤，对工具路径结合所述边缘切换路径。
根据该控制方法，能够起到与(1)同样的效果。
附图标记说明
10数值控制装置
100控制部
110NC指令解读部
111工具路径生成部
112边缘方向决定部
113边缘切换判定部
114边缘切换路径生成部
115工具路径再生成部
120插补处理部
130工具校正部
140脉冲分配部
150工具形状存储生成部
200工具信息存储器
210工具信息数据
20机床
30加工程序
40多边缘工具。

Claims (6)

1.一种数值控制装置，其控制使用车削加工用的多边缘工具对工件进行车削加工的机床，
其特征在于，
所述数值控制装置具备：
NC指令解读部，其解读加工程序的指令；
存储部，其保持所述多边缘工具的工具信息和边缘信息；以及
工具信息生成部，其根据所述存储部中保持的所述工具信息和边缘信息来生成所述多边缘工具的几何学信息，
所述NC指令解读部具备：
工具路径生成部，其根据所述加工程序的指令计算所述多边缘工具的工具路径；
边缘切换判定部，其判定是否需要切换所述多边缘工具的边缘；
边缘切换路径生成部，其在由所述边缘切换判定部判定为需要切换所述边缘时计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换所述边缘的退避路径、所述多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从所述退避路径返回到所述工具路径的返回路径；以及
工具路径再生成部，其对所述工具路径结合所述边缘切换路径。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述边缘切换判定部基于来自所述数值控制装置的外部的信号输入、对所述机床中包含的驱动轴施加的物理量以及所述工具路径中的至少1个来判定是否需要切换所述边缘。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述边缘切换路径生成部基于所述加工程序的指令以及所述工具路径中的至少1个来计算所述边缘切换路径。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的数值控制装置，其特征在于，
由所述边缘切换路径生成部计算出的所述边缘切换路径在所述边缘切换路径的途中不产生所述多边缘工具与所述工件的干扰。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的数值控制装置，其特征在于，
所述边缘切换路径生成部计算所述退避路径、所述多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及所述返回路径，使得缩短切换所述边缘所需的时间以及切换所述边缘所需的路径中的至少1个。
6.一种由计算机实现的机床的控制方法，所述机床使用车削加工用的多边缘工具对工件进行车削加工，
其特征在于，
所述控制方法具备：
NC指令解读步骤，解读加工程序的指令；
工具信息生成步骤，基于存储部中保持的所述多边缘工具的工具信息和边缘信息，生成所述多边缘工具的几何学信息，
所述NC指令解读步骤具备：
工具路径生成步骤，根据所述加工程序的指令计算所述多边缘工具的工具路径；
边缘切换判定步骤，判定是否需要切换所述多边缘工具的边缘；
边缘切换路径生成步骤，在判定为需要切换所述边缘时计算边缘切换路径，该边缘切换路径包含用于切换所述边缘的退避路径、所述多边缘工具的旋转方向和旋转量、以及从所述退避路径返回到所述工具路径的返回路径；以及
工具路径再生成步骤，对所述工具路径结合所述边缘切换路径。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023218521A1 (ja) * 2022-05-10 2023-11-16 ファナック株式会社 工作機械の数値制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841962B2 (ja) * 1976-09-20 1983-09-16 三菱マテリアル株式会社 切削工具
JPS582770B2 (ja) * 1977-07-16 1983-01-18 三菱マテリアル株式会社 切刃交換装置付切削工具
JPS61178104A (ja) * 1985-02-04 1986-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 旋削用工具
US4723219A (en) * 1985-06-21 1988-02-02 Amca International Corporation Programmed path for automatic tool retraction and return responsive to degradation threshold
JPH07314290A (ja) 1994-05-23 1995-12-05 Komatsu Ltd 多刃工具の寿命管理装置
US6065907A (en) 1998-12-23 2000-05-23 Kennametal Inc. Cutting insert with chip control
JP3141295U (ja) 2008-01-29 2008-05-01 稔 中尾 小型卓上旋盤用スローアウェイシャンク
JP6747916B2 (ja) 2016-08-31 2020-08-26 ファナック株式会社 干渉を回避する工具退避機能を備えた数値制御装置

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