CN117440869A - 用于工具机的振动切削条件设定装置 - Google Patents

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CN117440869A CN202280040816.XA CN202280040816A CN117440869A CN 117440869 A CN117440869 A CN 117440869A CN 202280040816 A CN202280040816 A CN 202280040816A CN 117440869 A CN117440869 A CN 117440869A
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Abstract

本发明提供一种使用于振动切削的工具的选定或参数的设定容易化的振动切削条件设定装置。本发明的用于工具机1的振动切削条件设定装置3具备显示部U3及控制部U4。控制部U4受理驱动对象的非振动时的进给速度(F)、与振动的周期相关的第一参数(A)、及与振动的振幅相关的第二参数(E)，作为用来以伴随振动的方式控制驱动对象的进给移动的设定。所述控制部U4基于驱动对象的非振动时的进给速度(F)、第一参数(A)、及第二参数(E)，求出驱动对象的最大进给速度(Fmax)，并将表示所求出的最大进给速度(Fmax)的值显示于显示部U3。

Description

用于工具机的振动切削条件设定装置
技术领域
本发明涉及一种用于以工具切削固持于主轴的工件的工具机的振动切削条件设定装置。
背景技术
作为工具机，已知有一种具备固持工件的主轴的NC(数值控制：Numericalcontrol)自动车床。如果从与主轴一起旋转的工件产生的切屑变长，那么有可能因切屑卷绕于切削工具等而影响工件的连续加工。因此，通过一边交替重复使工具往工件前进的前进动作与从工件远离的后退动作，一边进给工具，而进行将切屑分断的振动切削。切屑也称为切粉。切屑的分断状况根据主轴的相位、振动的振幅、前进动作时的进给速度、及后退动作时的进给速度而变化。操作者通过将所述参数设定于NC自动车床而使NC自动车床执行振动切削。
专利文献1所揭示的加工***从固定时间间隔的进给轴的时间序列的位置信息产生表示所述位置信息的时间的变化的第一波形数据，并将所述第一波形数据按主轴的每旋转一次的时间分割为部分波形数据，将各部分波形数据以匹配第一波形数据的开始点的方式依序在时间轴方向上移位，由此产生并表示多个第二波形数据。
[背景技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2018-195002号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在切削工具中，为了防止崩刃或熔接等，作为推荐的切削条件设定着进给速度等的上限。这里，作为振动切削时的进给控制，考虑基于工具的非振动时的进给速度、与振动的周期相关的周期参数、及与振动的振幅相关的振幅参数，以伴随振动的方式控制工具的进给移动。所述情况下，由于操作者不知道前进动作时的最大进给速度，所以无法适当选定工具，无法适当设定用于振动切削的参数。
另外，如上述这种问题不限于车床，也存在于加工中心等各种工具机中。
本发明揭示一种使用于振动切削的工具的选定或参数的设定容易化的振动切削条件设定装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的用于工具机的振动切削条件设定装置具有以下方面：所述工具机具备使固持工件的主轴旋转的旋转驱动部、及使切削所述工件的工具与所述主轴中的至少一者的驱动对象移动的进给驱动部；在切削所述工件时，以伴随包含所述工具沿切削方向往所述工件前进的前进动作及与所述前进动作为相反方向的后退动作的振动的方式，控制所述驱动对象的进给移动；且用于工具机的振动切削条件设定装置具备：
显示部；及
控制部，受理所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、与所述振动的周期相关的第一参数(A)、及与所述振动的振幅相关的第二参数(E)，作为用来以伴随所述振动的方式控制所述驱动对象的进给移动的设定；且
所述控制部
基于所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，求出所述驱动对象的最大进给速度(Fmax)；且
将表示所求出的所述最大进给速度(Fmax)的值显示于所述显示部。
[发明的效果]
根据本发明，能使用于振动切削的工具的选定或参数的设定容易化。
附图说明
图1是示意性表示工具机的构成例的图。
图2是示意性表示工具机的电路的构成例的框图。
图3是示意性表示在切屑长度系数A1为2时，相对于主轴旋转角度的工具位置的示例的图。
图4是示意性表示在切屑长度系数A1为2时，相对于主轴相位的工具位置的示例的图。
图5是示意性表示在切屑长度系数A1为3时，相对于主轴旋转角度的工具位置的示例的图。
图6是示意性表示基于振动进给命令控制工具的进给移动时的位置的示例的图。
图7是示意性表示在切屑长度系数A1为2/3时，相对于主轴旋转角度的工具位置的示例的图。
图8是示意性表示在切屑长度系数A1为2/3时，相对于主轴相位的工具位置的示例的图。
图9是示意性表示振动进给命令CM1的设定画面的示例的图。
图10是示意性表示信息表格的构造的示例的图。
图11是示意性表示受理最大进给速度Fmax的变更的示例的图。
图12是示意性表示振动进给命令CM2的设定画面的示例的图。
图13是示意性表示相对于主轴旋转角度的工具位置的另一例的图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。当然，以下实施方式只例示本发明，实施方式所示的所有特征未必为发明的解决手段所必须。
(1)本发明所包含的技术的概要：
首先，参考图1～13所示的示例说明本发明所包含的技术的概要。另外，本申请案的图是示意性表示示例的图，所述图所示的各方向的放大率有时不同，且各图有时不一致。当然，本技术的各要件不限定于以符号表示的具体例。
[方面1]
如图1、2所例示，本技术的一方面的工具机1具备：旋转驱动部U1，其使固持工件W1的主轴11旋转；及进给驱动部U2，其使切削所述工件W1的工具TO1与所述主轴11中的至少一者的驱动对象(例如，工具TO1)移动。所述工具机1在切削所述工件W1时，以伴随包含所述工具TO1沿切削方向(例如，进给轴F1)往所述工件W1前进的前进动作M1及与所述前进动作M1为相反方向的后退动作M2的振动的方式，控制所述驱动对象的进给移动。
用于所述工具机1的振动切削条件设定装置3具备显示部U3及控制部U4。所述控制部U4受理所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、与所述振动的周期相关的第一参数(A)、及与所述振动的振幅相关的第二参数(E)，作为用来以伴随所述振动的方式控制所述驱动对象的进给移动的设定。所述控制部U4基于所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，求出所述驱动对象的最大进给速度(Fmax)，并将表示所求出的所述最大进给速度(Fmax)的值显示于所述显示部U3。
通过以上，由于显示受理的设定中未知的表示最大进给速度(Fmax)的值，所以操作者能通过浏览表示最大进给速度(Fmax)的值，容易地选定用于振动切削的工具TO1，能容易地设定用于振动切削的参数。因此，所述方面1能提供使用于振动切削的工具的选定或参数设定容易化的振动切削条件设定装置。
这里，工具机包含车床、加工中心等。
进给驱动部可不使工件移动而使工具沿切削方向移动，也可不使工具移动而使工件沿切削方向移动，又可使工具与工件这两个沿切削方向移动。
与振动的周期相关的第一参数(A)只要是与周期相关的参数即可，不限定于周期本身。第一参数(A)包含切屑长度系数A1、周期A2等。
与振动的振幅相关的第二参数(E)只要是与振幅相关的参数即可，不限定于振幅本身。第二参数(E)包含后退量E1、振幅E2等。
表示最大进给速度的值不限定于mm/rev单位的值，也可为最大进给速度相对于通常切削进给速度的比、及通常切削进给速度与最大进给速度的差等的换算值。
所述附言也适用于以下方面。
[方面2]
如图11所例示，所述控制部U4可受理对显示于所述显示部U3的所述最大进给速度(Fmax)进行变更的操作。所述控制部U4可基于变更后的所述最大进给速度(Fmax)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，变更所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)，且可将表示变更后的所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)的值显示于所述显示部U3。由于本方面能配合切削工具等变更最大进给速度(Fmax)，且能确认驱动对象的非振动时的变更后的进给速度(F)，所以驱动对象的非振动时的进给速度(F)的设定变得容易。
这里，表示驱动对象的非振动时的进给速度的值不限定于mm/rev单位的值，也可为变更后的驱动对象的非振动时的进给速度相对于变更前的驱动对象的非振动时的进给速度的比、及变更前的驱动对象的非振动时的进给速度与变更后的驱动对象的非振动时的进给速度的差等的换算值。所述附言也适用于以下方面。
[方面3]
如图11所例示，所述控制部U4可基于变更后的所述最大进给速度(Fmax)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，求出在变更后的所述最大进给速度(Fmax)下，伴随所述振动的所述驱动对象的进给移动所需的切削时间(CT)，可将表示所求出的所述切削时间(CT)的值显示于所述显示部U3。本方面能配合切削工具等变更最大进给速度(Fmax)，且能确认变更后的最大进给速度(Fmax)下的切削时间(CT)。
这里，表示切削时间的值不限定于min单位的值，也可为变更后的切削时间相对于变更前的切削时间的比、及变更前的切削时间与变更后的切削时间的差等的换算值。所述附言也适用于以下方面。
[方面4]
所述控制部U4可受理对伴随所述振动的所述驱动对象的进给移动所需的切削时间(CT)进行变更的操作。所述控制部U4可基于变更后的所述切削时间(CT)，变更所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、与所述最大进给速度(Fmax)中的至少一者的进给速度参数，可将表示变更后的所述进给速度参数的值显示于所述显示部U3。由于本方面能确认因变更切削时间(CT)而变化的进给速度参数，所以用于振动切削的参数的设定变得容易。
(2)工具机的构成的具体例：
图1与外部的计算机100的构成一起示意性例示出作为工具机1的示例的车床的构成。图1所示的工具机1为具备进行工件W1的加工的数值控制的NC(数值控制)装置70的NC自动车床。由于在工具机1中计算机100并非必须的要件，所以有时在工具机1未连接计算机100。在本具体例中，工具机1包含振动切削条件设定装置3。
工具机1为将组入着具有固持部12的主轴11的主轴台10、主轴台驱动部14、刀具台20、所述刀具台20的进给驱动部U2、NC装置70等备置在工具机1的NC工具机。这里，主轴台10为正面主轴台10A、与也被称为对向主轴台的背面主轴台10B的统称。在正面主轴台10A组入着具有夹头等固持部12A的正面主轴11A。在背面主轴台10B，组入着具有夹头等固持部12B的背面主轴11B。主轴11为正面主轴11A、与也被称为对向主轴的背面主轴11B的统称。固持部12为固持部12A与固持部12B的统称。主轴台驱动部14为使正面主轴台10A移动的正面主轴台驱动部14A、与使背面主轴台10B移动的背面主轴台驱动部14B的统称。主轴11的旋转驱动部U1包含使正面主轴11A以主轴中心线AX1为中心旋转的马达13A、及使背面主轴11B以主轴中心线AX1为中心旋转的马达13B。能对马达13A、13B使用内置于主轴的内置马达。当然，马达13A、13B也可配置在主轴11之外。
图1所示的工具机1的控制轴包含以「X」表示的X轴、以「Y」表示的Y轴、及以「Z」表示的Z轴。Z轴方向为沿着成为工件W1的旋转中心的主轴中心线AX1的水平方向。X轴方向为与Z轴正交的水平方向。Y轴方向为与Z轴正交的铅直方向。另外，如果Z轴与X轴交叉那么可不正交，如果Z轴与Y轴交叉那么可不正交，如果X轴与Y轴交叉那么可不正交。另外，本说明书中参考的附图只表示用来说明本技术的示例，而非限定本技术的。另外，各部的位置关系的说明只是例示。因此，将左右反向，或将旋转方向反向等也包含于本技术中。另外，方向或位置等相同不限定于严格一致，也包含因误差而偏离严格一致的情况。
图1所示的工具机1为主轴移动型车床，正面主轴台驱动部14A使正面主轴台10A在Z轴方向移动，背面主轴台驱动部14B使背面主轴台10B在Z轴方向移动。当然，工具机1可为正面主轴台10A不移动的主轴固定型车床，也可为背面主轴台10B不移动而正面主轴台10A在Z轴方向移动。
正面主轴11A通过固持部12A能释放地固持工件W1，且能与工件W1一起以主轴中心线AX1为中心旋转。在加工前的工件W1例如为圆柱状(棒状)的长条材料的情况下，可从正面主轴11A的后端(在图1中为左端)将工件W1供给到固持部12A。所述情况下，可在正面主轴11A的前侧(在图1中为右侧)，配置将工件W1能向Z轴方向滑动而支撑的导套。在加工前的工件W1为较短的材料的情况下，可从正面主轴11A的前端将工件W1供给到固持部12A。马达13A使正面主轴11A以主轴中心线AX1为中心与工件W1一起旋转。将正面加工后的工件W1从正面主轴11A交接给背面主轴11B。背面主轴11B通过固持部12B能释放地固持正面加工后的工件W1，且能与工件W1一起以主轴中心线AX1为中心旋转。马达13B使背面主轴11B以主轴中心线AX1为中心与工件W1一起旋转。正面加工后的工件W1通过背面加工而成为制品。
刀具台20供安装用来加工工件W1的多个工具TO1，且能在X轴方向及Y轴方向移动。X轴方向与Y轴方向为进给轴F1的示例。当然，刀具台20也可在Z轴方向移动。刀具台20可为转塔刀具台，也可为梳形刀具台等。在多个工具TO1中，包含具有切断刀的车刀、及旋转钻孔器或立铣刀等旋转工具等。进给驱动部U2使安装着多个工具TO1的刀具台20沿进给轴F1移动。在本具体例中，进给驱动部U2的驱动对象为工具TO1，进给驱动部U2使工具TO1沿进给轴F1移动。
另外，进给轴F1也可为将X轴与Y轴这2个轴进行补间的假想轴。在安装着工具TO1的刀具台20也能在Z轴方向移动的情况下，进给轴F1可为Z轴，也可为将X轴、Y轴及Z轴这3个轴进行补间的假想轴。即便在刀具台20不在Z轴方向移动的情况下，也能通过使组入着主轴11的主轴台10在Z轴方向移动，而设定以工具TO1与主轴11这两个为驱动对象而对3个轴进行补间的进给轴F1。在任意情况下，沿着进给轴F1的方向都为切削方向。
连接于NC装置70的外部的计算机100具备处理器也就是CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)101、半导体存储器也就是ROM(Read Only Memory：唯读存储器)102、半导体存储器也就是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)103、存储装置104、输入装置105、显示装置106、声音输出装置107、I/F(Interface：接口)108、及时钟电路109等。计算机100的控制程序存储在存储装置104，通过CPU101读出到RAM103，并通过CPU101执行。对于存储装置104，能使用闪存等半导体存储器、硬盘等磁性记录媒介等。对于输入装置105能使用指向设备、键盘、及贴附在显示装置106的表面的触控面板等。I/F108以有线或无线连接于NC装置70，从NC装置70接收数据或对NC装置70发送数据。计算机100与工具机1的连接可为网际网络或内部网络等网络连接。在计算机100中，包含具有平板型终端的个人计算机、智能手机等行动电话等。
图2示意性例示出工具机1的电路的构成。在图2所示的工具机1中，在NC装置70，连接有操作部80、主轴11的旋转驱动部U1、主轴台驱动部14、刀具台20的进给驱动部U2等。旋转驱动部U1为使正面主轴11A旋转而具备马达13A与未图示的伺服放大器，为使背面主轴11B旋转而具备马达13B与未图示的伺服放大器。主轴台驱动部14包含正面主轴台驱动部14A与背面主轴台驱动部14B。进给驱动部U2具备伺服放大器31、32与伺服马达33、34。NC装置70具备处理器也就是CPU71、半导体存储器也就是ROM72、半导体存储器也就是RAM73、时钟电路74、I/F75等。因此，NC装置70为计算机的一种。在图2中，将操作部80、旋转驱动部U1、主轴台驱动部14、进给驱动部U2、外部的计算机100等I/F汇总表示为I/F75。在ROM72，写入着用来解释并执行加工程序PR2的控制程序PR1、及支援加工程序PR2的制作的支援程序PR3等。ROM72可为能改写数据的半导体存储器。在RAM73，能改写地存储由操作者制作的加工程序PR2。加工程序也称为NC程序。CPU71通过将RAM73作为工作区使用，执行记录在ROM72的控制程序PR1，而实现NC装置70的功能。当然，也可通过ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)等其它方法实现由控制程序PR1实现的功能的一部分或全部。
操作部80具备输入部81及显示部82，作为NC装置70的用户接口发挥功能。在本具体例中，显示部82为显示部U3的示例，NC装置70与输入部81为控制部U4的示例。输入部81例如由用来从操作者受理操作输入的按钮或触控面板构成。显示部82例如由显示从操作者受理操作输入的各种设定的内容或与工具机1相关的各种信息的显示器构成。操作者能使用操作部80或计算机100将加工程序PR2存储于RAM73。
进给驱动部U2为使刀具台20沿X轴移动，而具备连接于NC装置70的伺服放大器31、及连接于所述伺服放大器31的伺服马达33。另外，进给驱动部U2为使刀具台20沿Y轴移动，而具备连接于NC装置70的伺服放大器32、及连接于所述伺服放大器32的伺服马达34。
伺服放大器31依照来自NC装置70的指令，在X轴方向上控制刀具台20的位置及移动速度。伺服放大器32依照来自NC装置70的指令，在Y轴方向上控制刀具台20的位置及移动速度。伺服马达33具备编码器35，依照来自伺服放大器31的指令旋转，在X轴方向上经由未图示的进给机构及引导件使刀具台20移动。伺服马达34具备编码器36，依照来自伺服放大器32的指令旋转，在Y轴方向上经由未图示的进给机构及引导件使刀具台20移动。对于进给机构能使用滚珠螺杆的机构等。对于引导件能使用楔与楔形槽的组合等滑动引导等。
NC装置70将安装着工具TO1的刀具台20的进给移动时的位置指令输出到伺服放大器31、32。伺服放大器31从NC装置70输入X轴的位置指令，基于来自伺服马达33的编码器35的输出输入位置反馈，基于位置反馈修正位置指令并对伺服马达33输出转矩指令。由此，NC装置70控制沿着X轴的刀具台20的进给移动时的位置。NC装置70也可以说控制沿着X轴的工具TO1的进给移动时的位置。另外，伺服放大器32从NC装置70输入Y轴的位置指令，基于来自伺服马达34的编码器36的输出输入位置反馈，基于位置反馈修正位置指令并对伺服马达34输出转矩指令。由此，NC装置70控制沿着Y轴的刀具台20的进给移动时的位置。NC装置70也可以说控制沿着Y轴的工具TO1的进给移动时的位置。
虽未图示，但是主轴台驱动部14也具备伺服放大器与伺服马达。正面主轴台驱动部14A在Z轴方向上经由未图示的进给机构及引导件使正面主轴台10A移动，背面主轴台驱动部14B在Z轴方向上经由未图示的进给机构及引导件使背面主轴台10B移动。
如果安装在刀具台20的工具TO1切削工件W1，那么会产生也被称为切粉的切屑。如果进给驱动部U2使工具TO1不沿进给轴F1振动而切入以主轴中心线AX1为中心旋转的工件W1，那么会产生连续的长条切屑。连续的长条切屑有可能因卷绕于工具TO1等而对工件W1的加工造成影响。因此，如图3所例示，在切削工件W1时，通过一边重复使工具TO1沿进给轴F1前进或后退一边进给的振动切削，将切屑分断。切屑的分断状况根据主轴11的相位、振动的振幅、前进动作时的进给速度、及后退动作时的进给速度而变化。
图3示意性例示与振动的周期相关的第一参数的示例也就是切屑长度系数A1为2时，相对于主轴旋转角度的工具位置。切屑长度系数A1意指振动的1个周期所需的主轴11(正面主轴11A或背面主轴11B)的转速，也可称为1次工具空振所需的主轴旋转次数。工具空振意指不通过工具TO1的振动进行工件W1的切削。以下，将工具空振简单记载为空振。主轴旋转角度为将工具TO1位于当前位置P1时的旋转角度设为0°的主轴11的旋转角度。工具位置为在切削方向(进给轴F1)上将位于当前位置P1时的位置设为0的工具TO1的控制位置。从当前位置P1朝向终点P2的两点划线的直线表示非振动切削的通常切削时的工具位置201。从当前位置P1朝向终点P2的实线曲线表示振动切削时的工具位置202。在图3的下部，表示相对于主轴旋转角度的工具位置的1个振动周期量的放大图。
由于图3所示的工具位置为NC装置70的控制位置，所以实际的工具位置因伺服***的应答延迟等而从图示的位置产生偏移。图4～8所示的工具位置也同样。另外，图3等所示的具体的数值只是示例。
图3所示的振动意指交替重复工具TO1沿切削方向往工件W1前进的前进动作M1、及与所述前进动作M1为相反方向的后退动作M2。NC装置70在切削工件W1时，以伴随包含前进动作M1与后退动作M2的振动的方式控制工具TO1的进给移动。相对于主轴旋转角度的工具位置的曲线包含从前进动作M1变化为后退动作M2的第一变化点C1、及从后退动作M2变化为前进动作M1的第二变化点C2。在图3所示的示例中，表示出在通常切削进给重叠三角波状的振动的波形，作为相对于主轴旋转角度的工具位置的波形。
在图3中，通常切削进给速度F为进行通常切削而非振动切削时的工具TO1的进给速度，也就是工具TO1的非振动时的进给速度。通常切削进给速度F的单位例如为表示主轴每旋转1次的毫米的mm/rev。切屑长度系数A1为工具TO1的振动的1个周期所需的主轴11的转速，也称为由主轴11的转速表示的振动周期。切屑长度系数A1的单位例如为rev。切屑长度系数A1为至少除1rev外的正数值。前进量D为在振动的每1个周期，工具TO1的位置变化的距离，表示出各前进动作M1的相对终点位置(第一变化点C1的位置)。前进量D的单位例如为mm。后退量E1为工具TO1的振动的1个周期的后退动作M2的距离，表示出各后退动作M2的相对终点位置(第二变化点C2的位置)。后退量E1的单位例如为mm。在工具TO1的振动的1个周期，在前进动作时工具TO1移动的距离为D+E1。本具体例中，在A1＞1的情况下，在振动的1个周期，首先对工具TO1进行距离(D+E1)/2的前进动作M1的控制，接着进行后退量E1的后退动作M2的控制，最后进行距离(D+E1)/2的前进动作M1的控制。
为在振动切削时控制工具TO1的位置，需要工具TO1的前进动作时的速度(设为前进动作的进给速度Fd)、及工具TO1的后退动作时的速度(设为后退动作的进给速度B)。因此，能考虑指定速度Fd、B的振动进给命令，例如，图12所例示的振动进给命令CM2，作为加工程序PR2的命令。这里，假定所述振动进给命令具有格式「G***X(U)_Y(V)_Z(W)_D**_F**_E**_B**_J**」。G后的「***」表示振动进给命令的序号，「X(U)_Y(V)_Z(W)」表示终点P2的位置，D后的「**」表示前进量D的数值，F后的「**」表示前进动作的进给速度Fd的数值，E后的「**」表示后退量E1的数值，B后的「**」表示后退动作的进给速度B的数值，J后的「**」表示后退位置处的待机时间(在图12中为停留)。
在以上振动进给命令中，至少需通过试错性调整前进量D、前进动作的进给速度Fd、后退量E1、及后退动作的进给速度B等多个参数，而设定振动条件。
在本具体例中，通过设定「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」，而无需前进动作的进给速度Fd或后退动作的进给速度B等参数的试错性调整。以下，详细说明本具体例的振动切削的控制。
图3表示于A1＞1，具体而言A1＝2的情况下，在振动的1个周期设定第一变化点C1与第二变化点C2的示例。图4示意性例示在A1＝2的情况下，相对于主轴相位的工具位置。为易于理解地表示，在图4中以虚线表示第偶数个周期的工具位置。
为减小施加到进给机构或引导件等机构的负荷，优选为尽可能减小速度Fd、B、前进量D或后退量E1。在主轴11的相位上工具TO1的移动路径的峰值(第一变化点C1)与谷值(第二变化点C2)一致的情况下，能最有效地进行空振。为使峰值与谷值一致，例如只要从振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度，在-180°的主轴旋转角度设定峰值，在+180°的主轴旋转角度设定谷值即可。在A1＝2的情况下，如果在(2/2)×360-180＝180°的主轴旋转角度设定峰值，在(2/2)×360+180＝540°的主轴旋转角度设定谷值，那么如图4所示，峰值与谷值的主轴相位一致。由于峰值与谷值的主轴旋转角度的差为360°，后退量E1大于0，所以下一个第偶数个周期的谷值(第二变化点C2)为比第奇数个周期的峰值(第一变化点C1)稍微后退的位置。由此，将切屑分断。另外，由于前进动作时的工具位置的变化固定，所以有效地将切屑分断。
图5示意性例示在A1＝3时，相对于主轴旋转角度的工具位置。在A1＝3的情况下，如果在(3/2)×360-180＝360°的主轴旋转角度设定峰值(第一变化点C1)，在(3/2)×360+180＝720°的主轴旋转角度设定谷值(第二变化点C2)，那么峰值与谷值的主轴相位一致。由此，有效地将切屑分断。
在「切屑长度系数A1」大于1的情况下，不限定于整数。在A1＞3的情况、2＜A1＜3的情况、或1＜A1＜2的情况下，也能同样地设定峰值与谷值。但是，由于在1＜A1＜2的情况下，前进动作的进给速度Fd有时过大，所以优选为A1为2以上。
虽未图示，但是也能从振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度，在-180°的主轴旋转角度设定谷值(第二变化点C2)，在+180°的主轴旋转角度设定峰值(第一变化点C1)。
通过以上，NC装置70在A1>1的情况下，将振动的1个周期内从前进动作M1变化为后退动作M2的第一变化点C1、与振动的1个周期内从后退动作M2变化为前进动作M1的第二变化点C2的主轴旋转角度的差控制为360°。
另外，如果A1>2，那么也能从振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度，在-360°的主轴旋转角度设定谷值或峰值，在+360°的主轴旋转角度设定峰值或谷值。如果A1>3，那么也能从振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度，在-540°的主轴旋转角度设定谷值或峰值，在+540°的主轴旋转角度设定峰值或谷值。为减少切粉分断所需的主轴旋转次数，将切粉分断得更细，最有效的是：从振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度，在-180°的主轴旋转角度设定峰值或谷值，在+180°的主轴旋转角度设定谷值或峰值。
NC装置70为不从通常切削的指令速度改变进给移动的速度而使工具TO1在切削方向(进给轴F1)上移动，只要以使整体上主轴每旋转1次的工具TO1的移动量与通常切削时的移动量也就是通常切削进给速度F相同的方式进行控制即可。由于切屑长度系数A1为工具TO1的振动的1个周期所需的主轴11的转速，所以振动的每1个周期的沿切削方向的工具TO1的移动量为A1×F。如图3、5所示，在工具TO1中，在振动的1个周期，依序进行距离(D+E1)/2的前进动作M1、后退量E1的后退动作M2、及距离(D+E1)/2的前进动作M1的控制。因此，
A1×F＝{(D+E1)/2}×2-E1
成立。根据所述式，前进量D由下式表示。
D＝A1×F…(1)
工具TO1的前进动作的进给速度Fd由下式表示。
Fd＝{(D+E1)/2}/{(A1-1)/2}
＝(D+E1)/(A1-1)
＝(A1×F+E1)/(A1-1)…(2)
另外，前进动作的进给速度Fd为工具TO1的最大进给速度(设为Fmax)。
工具TO1的后退动作的进给速度B由下式表示。
B＝E1/1
＝E1…(3)
通过以上，如果NC装置70在A1>1的情况下，受理到切削方向(进给轴F1)上的「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」的输入，那么能根据所述式(1)、(2)、(3)决定前进量D及速度Fd、B。在决定前进量D及速度Fd、B后，NC装置70能基于切削方向上的前进量D及速度Fd、B，控制工具TO1的进给移动时的位置。因此，能考虑指定「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」的振动进给命令，例如，图9所例示的振动进给命令CM1，作为加工程序PR2的指令。这里，假定所述振动进给命令具有格式「G***X(U)_Y(V)_Z(W)_A**_F**_E**」。G后的「***」表示振动进给命令的序号，「X(U)_Y(V)_Z(W)」表示终点P2的位置，A后的「**」表示切屑长度系数A1的数值，F后的「**」表示通常切削进给速度F(在图9中为到终点为止的进给速度)的数值，E后的「**」表示后退量E1的数值。
图6示意性例示出NC装置70基于从振动进给命令CM1求出的前进量D及速度Fd、B，控制工具TO1的进给移动时的位置的状况。NC装置70基于前进量D及速度Fd、B，设定切削方向(进给轴F1)上从当前位置P1重复前进动作M1及后退动作M2直到到达终点P2为止的多个位置P3，并依序将使工具TO1移动到位置P3的位置指令输出到伺服放大器31或伺服放大器32。在图6，以白色圆圈表示各位置P3。设定的位置P3不限定于变化点(第一变化点C1与第二变化点C2)或终点P2，也可包含前进动作M1或后退动作M2的中途的位置。通过重复所述位置指令，将工具TO1的进给移动时的位置控制为基于前进量D及速度Fd、B的位置。
根据以上，操作者通过在加工程序PR2中指定「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」，而能以与通常切削相同的加工时间实施振动切削。这里，如果「切屑长度系数A1」变大，那么切屑变长，另一方面，振幅变小。「切屑长度系数A1」与「后退量E1」的优选的值依存于使工具TO1移动的伺服***的追随性，由每单位时间的主轴转速与工具TO1的进给速度决定。因此，如图10所例示，对于「切屑长度系数A1」与「后退量E1」的组合，预先准备与「每单位时间的主轴转速S」及「通常切削进给速度F」相应的目标值作为信息表格TA1，由此，操作者能容易地指定「切屑长度系数A1」与「后退量E1」。如图10所示，在信息表格TA1中，A1、E1的多个组合与S、F的各组合建立对应。如果将识别A1、E1的组合的识别序号设为j，那么图10例如表示出以A1＝a1j及E1＝e1j表示的多个组合与S＝S1及F＝F1的组合建立对应。图10所示的信息表格TA1也可称为用来输出对于「每单位时间的主轴转速S」及「通常切削进给速度F」的输入的「切屑长度系数A1」与「后退量E1」的推荐的多个组合的信息表格。当然，A1、E1的组合的数量有限。
因此，能在决定「每单位时间的主轴转速S」与「通常切削进给速度F」后，从信息表格TA1选择「切屑长度系数A1」与「后退量E1」的组合。细节参考图9予以后述，但是通过将信息表格TA1预先存储到NC装置70的RAM73，NC装置70能根据「每单位时间的主轴转速S」及「通常切削进给速度F」提示「切屑长度系数A1」及「后退量E1」的推荐值。
图7示意性例示出在切屑长度系数A1，也就是切屑长度系数A1为2/3的情况下，相对于主轴旋转角度的工具位置。本具体例中，在0＜A1＜1的情况下，在振动的1个周期，对工具TO1，前半段进行距离(D+E1)的前进动作M1的控制，后半段进行后退量E1的后退动作M2的控制。图8示意性例示出在A1＝2/3的情况下相对于主轴相位的工具位置。
在0＜A1＜1的情况下，为有效地实现空振，以A1＝2/3、2/5、2/7、……，也就是分母为3以上的奇数且分子为2的方式限制「切屑长度系数A1」。为在主轴11的相位上使峰值(第一变化点C1)与谷值(第二变化点C2)一致，例如只要在振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度设定峰值，在振动的1个周期的最后(A1)的主轴旋转角度设定谷值即可。在A1＝2/3的情况下，如果在(2/3)/2×360＝120°的主轴旋转角度设定峰值，在(2/3)×360＝240°的主轴旋转角度设定谷值，那么如图8所示，峰值与谷值的主轴相位一致。峰值与谷值一致的主轴相位为120°、240°、及360°。
在A1＝2/5的情况下，如果在(2/5)/2×360＝72°的主轴旋转角度设定峰值，在(2/5)×360＝144°的主轴旋转角度设定谷值，那么峰值与谷值的主轴相位一致。峰值与谷值一致的主轴相位为72°、144°、216°、288°、及360°。
「切屑长度系数A1」可为2/7以下。但是，在A1＜2/3的情况下，基于伺服***对控制的追随性的点，有时必须将工具TO1的进给速度或每单位时间的主轴11的转速设得非常低，所以A1优选为2/3。
虽未图示，但是也能在振动的1个周期的中间(A1/2)的主轴旋转角度设定谷值，在振动的1个周期的最后(A1)的主轴旋转角度设定峰值。
通过以上，NC装置70在「切屑长度系数A1」的分母为3以上的奇数且「切屑长度系数A1」的分子为2的情况下，将在振动的1个周期内从前进动作M1变化为后退动作M2的第一变化点C1、与在振动的1个周期内从后退动作M2变化为前进动作M1的第二变化点C2的主轴旋转角度的差控制为{(A1/2)×360}°。
NC装置70为在切削方向(进给轴F1)上使工具TO1不从通常切削的指令速度改变进给移动的速度而移动，只要以使整体上主轴每旋转1次的工具TO1的移动量与通常切削时的移动量也就是通常切削进给速度F相同的方式进行控制即可。如上所述，振动的每1个周期的沿切削方向的工具TO1的移动量为A1×F。如图7、8所示，对工具TO1，在振动的1个周期，依序进行距离(D+E1)的前进动作M1、及后退量E1的后退动作M2的控制。因此，
A1×F＝(D+E1)-E1
成立。根据所述式，前进量D由下式表示。
D＝A1×F…(4)
工具TO1的前进动作的进给速度Fd由下式表示。
Fd＝(D+E1)/(A1/2)
＝2(D+E1)/A1
＝2(A1×F+E1)/A1…(5)
这里，前进动作的进给速度Fd也为工具TO1的最大进给速度Fmax。
工具TO1的后退动作的进给速度B由下式表示。
B＝E1/(A1/2)
＝2E1/A1…(6)
通过以上，如果NC装置70在A1＜1的情况下，受理到切削方向(进给轴F1)上的「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」的输入，那么能根据所述式(4)、(5)、(6)决定前进量D及速度Fd、B。在决定前进量D及速度Fd、B后，NC装置70能基于切削方向上的前进量D及速度Fd、B，控制工具TO1的进给移动时的位置。如图6所示，NC装置70基于前进量D及速度Fd、B，设定切削方向上从当前位置P1重复前进动作M1及后退动作M2直到到达终点P2为止的多个位置P3，并依序将使工具TO1移动到位置P3的位置指令输出到伺服放大器31或伺服放大器32。通过重复所述位置指令，将工具TO1的进给移动时的位置控制为基于前进量D及速度Fd、B的位置。
而且，基于防止工具TO1的崩刃或熔接等点，工具TO1的进给速度为选定工具TO1时的重要的切削条件之一。进给速度由工具厂商提示适当的目标值，且根据工件的材质、工具的材质、种类等而不同。由于执行所述振动进给命令CM1的NC装置70将振动切削时的加工时间设为与通常切削时的加工时间相同，且从F、A1、E1的参数自动计算前进量D及速度Fd、B，所以计算出的前进动作的进给速度Fd大于通常切削进给速度F。由于操作者不知道最大进给速度Fmax也就是前进动作的进给速度Fd，所以无法适当选定工具TO1，无法适当设定用于振动切削的参数。
因此，在本具体例中，为支援振动进给命令CM1的制作，通过将表示与F、A1、E1的参数相应的最大进给速度Fmax的值显示于显示部82(参考图2)，而使工具选定容易化，使F、A1、E1的参数设定容易化。
图9示意性例示出振动进给命令CM1的设定画面。NC装置70在输入部81中从未图示的菜单画面受理到显示支援振动进给命令CM1的制作的画面501的指示时，进行将图9所示的画面501显示于显示部82的处理。
图9所示的画面501具有主轴转速输入栏511、移动距离输入栏512、到终点为止的进给速度输入栏513、切屑长度系数输入栏514、后退量输入栏515、命令输入栏516、格式切换按钮521、Fmax值预测按钮522、分断检查按钮523、命令拷贝按钮524、推荐值设定按钮525、振动波形显示栏530等。
能在主轴转速输入栏511，输入「每单位时间的主轴转速S」。「每单位时间的主轴转速S」的单位例如为rev/min。能在移动距离输入栏512，输入执行振动进给命令CM1过程中使工具TO1沿切削方向(进给轴F1)从移动开始位置移动到移动终点位置的总距离也就是「移动距离W」。「移动距离W」的单位例如为mm。另外，「移动距离W」与振动进给命令CM1所含的终点「X(U)_Y(V)_Z(W)」的W不同。到终点为止的进给速度输入栏513能输入「通常切削进给速度F」。「通常切削进给速度F」的单位例如为mm/rev。切屑长度系数输入栏514能输入「切屑长度系数A1」。「切屑长度系数A1」的单位例如为rev。另外，在图9，表示为「切屑长度系数A」。图11也同样。后退量输入栏515能输入「后退量E1」。「后退量E1」的单位例如为mm。另外，在图9，表示为「后退量E」。图11、12也同样。
操作者能通过操作推荐值设定按钮525，在切屑长度系数输入栏514显示「切屑长度系数A1」的推荐值，在后退量输入栏515显示「后退量E1」的推荐值。为显示所述推荐值，将图10所示的信息表格TA1存储到RAM73，NC装置70进行以下所示的处理。
NC装置70在输入部81中受理到推荐值设定按钮525的操作时，将信息表格TA1中与输入到主轴转速输入栏511的「每单位时间的主轴转速S」及输入到进给速度输入栏513的「通常切削进给速度F」的组合建立对应的「切屑长度系数A1」与「后退量E1」的组合中的一个显示于切屑长度系数输入栏514与后退量输入栏515。于在信息表格TA1中具有多个与S、F的组合建立对应的A1、E1的组合的情况下，NC装置70可在每次受理到推荐值设定按钮525的操作时切换A1、E1的组合将之显示于切屑长度系数输入栏514与后退量输入栏515。当然，NC装置70能在将「切屑长度系数A1」的推荐值显示于切屑长度系数输入栏514的状态下受理「切屑长度系数A1」的变更，且能在将「后退量E1」的推荐值显示于后退量输入栏515的状态下受理「后退量E1」的变更。
在所述输入栏(511～515)中已输入值的状态下，操作者能通过操作Fmax值预测按钮522，而显示表示与F、A1、E1的参数相应的最大进给速度Fmax及切削时间(设为CT)的值。最大进给速度Fmax的单位例如为mm/rev。切削时间CT为依照振动进给命令CM1，从当前位置P1到终点P2(参考图3)的伴随振动的工具TO1的进给移动所花的时间。在每单位时间的主轴转速S的单位为rev/min的情况下，切削时间CT的单位为min。
NC装置70在输入部81中受理到Fmax值预测按钮522的操作时，首先基于切削方向(进给轴F1)上的「通常切削进给速度F」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」求出工具TO1的「最大进给速度Fmax」。
在A1>1的情况下，从根据F、A1、E1的参数求出前进动作的进给速度Fd的所述式(2)，以下式表示最大进给速度Fmax。
F max＝(A1×F+E1)/(A1-1)…(7)
在A1＜1的情况下，从根据F、A1、E1的参数求出前进动作的进给速度Fd的所述式(5)，以下式表示最大进给速度Fmax。
F max＝2(A1×F+E1)/A1…(8)
另外，NC装置70基于切削方向上的「每单位时间的主轴转速S」、「移动距离W」、及「通常切削进给速度F」求出振动进给命令CM1的「切削时间CT」。「切削时间CT」由下式表示。
CT＝W/(F×S)…(9)
NC装置70在依照所述式(7)或所述式(8)算出最大进给速度Fmax，依照所述式(9)算出切削时间CT后，作为预测结果显示于图9所示的画面501。NC装置70例如以mm/rev单位显示表示最大进给速度Fmax的数值，以分与秒显示表示切削时间CT的数值。
通过以上，将输入栏(511～515)的值中未知的表示最大进给速度Fmax及切削时间CT的值显示于显示部82。操作者能通过浏览表示切削时间CT的值，而容易地掌握振动进给命令CM1是否为期望的切削时间CT。另外，操作者能通过浏览表示最大进给速度Fmax的值，而容易地选定用于振动切削的工具TO1，能容易地设定用于振动切削的参数。
另外，NC装置70基于F、A1、E1的参数，将相对于主轴相位的工具位置的振动波形显示于振动波形显示栏530。互不相同的主轴旋转角度下振动波形重叠的部位为切屑的分断区域。
操作者能通过操作命令拷贝按钮524，在命令输入栏516输入振动进给命令CM1。NC装置70在输入部81中受理到命令拷贝按钮524的操作时，基于F、A1、E1的参数制作振动进给命令CM1，并显示于命令输入栏516。此外，NC装置70进行将输入到命令输入栏516的振动进给命令CM1组入加工程序PR2的处理。
有考虑操作者浏览所显示的最大进给速度Fmax后，结果欲根据工具TO1的切削条件变更最大进给速度Fmax的情况。例如，在最大进给速度Fmax超过手持的工具TO1的进给速度的上限的情况下，考虑配合工具TO1的进给速度的上限减慢最大进给速度Fmax。另外，在欲提高工具TO1的长寿性的情况，或欲提高工件W1的面粗度(表面粗糙度)的情况下，也考虑减慢最大进给速度Fmax。当最大进给速度Fmax变慢时，切削时间CT延迟。反之，在最大进给速度Fmax比工具TO1的进给速度的上限慢的情况下，也考虑通过在不超过工具TO1的进给速度的上限的范围内加快最大进给速度Fmax而缩短切削时间CT。
另外，有考虑操作者欲知晓因最大进给速度Fmax改变而切削时间CT在多大程度上改变的情况。
因此，在本具体例中，通过将变更表示所显示的最大进给速度Fmax的值的画面502(参考图11)显示于显示部82，而使最大进给速度Fmax的变更容易化。
图11示意性例示出受理最大进给速度Fmax的变更的画面502。例如，NC装置70在输入部81中受理到在图9所示的画面501中与预测结果的显示一起显示询问「是否变更最大进给速度Fmax？」的未图示的对话框，并切换画面的操作的情况下，可将图11所示的画面502显示于显示部82。另外，NC装置70可在输入部81中受理到设置在图9所示的画面501的未图示的画面切换按钮的操作的情况下，将图11所示的画面502显示于显示部82。
图11所示的画面502代替图9所示的到终点为止的进给速度输入栏513而具有最大进给速度输入栏517，代替Fmax值预测按钮522而具有F值预测按钮526。NC装置70在主轴转速输入栏511、移动距离输入栏512、切屑长度系数输入栏514、及后退量输入栏515中，显示于图9所示的画面501中输入的值。由于不进行在切屑长度系数输入栏514与后退量输入栏515显示推荐值的处理，所以画面502中无推荐值设定按钮525。NC装置70在最大进给速度输入栏517中，显示图9所示的最大进给速度Fmax的值，并在输入部81中受理对最大进给速度Fmax进行变更的操作。因此，操作者能配合工具TO1等变更最大进给速度Fmax。
在所述输入栏(511、512、517、514、515)中已输入值的状态下，操作者能通过操作F值预测按钮526，显示表示与Fmax、A1、E1的参数相应的通常切削进给速度F及切削时间CT的值。
NC装置70在输入部81中受理到F值预测按钮526的操作时，首先基于切削方向(进给轴F1)上的「最大进给速度Fmax」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」求出工具TO1的「通常切削进给速度F」。
在A1>1的情况下，根据所述式(7)，依以下式表示通常切削进给速度F。
F＝{Fmax×(A1-1)-E1}/A1…(1O)
在A1＜1的情况下，根据所述式(8)，依以下式表示通常切削进给速度F。
F＝(Fmax/2)-(E1/A1)…(11)
另外，NC装置70基于切削方向上的「每单位时间的主轴转速S」、「移动距离W」、及变更后的「通常切削进给速度F」求出振动进给命令CMl的「切削时间CT」。「切削时间CT」由下式表示。
CT＝W/(F×S)…(12)
变更后的「通常切削进给速度F」基于变更后的「最大进给速度Fmax」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」算出。因此，变更后的切削时间CT基于变更后的「最大进给速度Fmax」、「切屑长度系数A1」、及「后退量E1」算出。
NC装置70在依照所述式(10)或所述式(11)算出通常切削进给速度F，依照所述式(12)算出切削时间CT后，作为预测结果显示于图11所示的画面502。NC装置70例如以mm/rev单位显示将变更后的通常切削进给速度F作为「到终点为止的进给速度F」表示所述通常切削进给速度F的数值，以分与秒显示表示变更后的切削时间CT的数值。在图9、11所示的示例中，表示最大进给速度Fmax从0.07mm/rev变更为0.05mm/rev，结果，通常切削进给速度F从0.03mm/rev变更为0.02mm/rev。
通过以上，将输入栏(511、512、517、514、515)的值中未知的表示通常切削进给速度F及切削时间CT的值显示于显示部82。操作者能配合工具TO1等变更最大进给速度Fmax，且能确认通常切削进给速度F。另外，操作者能通过浏览表示变更后的切削时间CT的值，确认在变更后的最大进给速度Fmax下，伴随振动的工具TO1的进给移动所需的切削时间CT。
操作者能通过操作命令拷贝按钮524，在命令输入栏516输入振动进给命令CM1。NC装置70在输入部81中受理到命令拷贝按钮524的操作时，基于变更后的「通常切削进给速度F」、输入到切屑长度系数输入栏514的「切屑长度系数A1」、及输入到后退量输入栏515的「后退量E1」，制作振动进给命令CM1，并显示于命令输入栏516。另外，NC装置70进行将输入到命令输入栏516的振动进给命令CM1组入加工程序PR2的处理。
另外，NC装置70在输入部81中受理到在图11所示的画面502中与预测结果的显示一起显示询问「是否变更通常切削进给速度F？」的未图示的对话框，并切换画面的操作的情况下，可将图9所示的画面501显示于显示部82。另外，NC装置70可在输入部81中受理到设置在图11所示的画面502的未图示的画面切换按钮的操作的情况下，将图9所示的画面501显示于显示部82。
在图9、11所示的画面501、502中，操作者能通过操作格式切换按钮521，制作图12所例示的振动进给命令CM2。图12示意性例示振动进给命令CM2的设定画面。NC装置70在输入部81中受理图9、11所示的格式切换按钮521的操作时，进行将图12所示的画面503显示于显示部82的处理。
图12所示的画面503具有主轴转速输入栏511、移动距离输入栏512、前进量输入栏541、前进动作的进给速度输入栏542、后退量输入栏515、后退动作的进给速度输入栏543、后退位置的待机时间输入栏544、命令输入栏516、格式切换按钮521、切削时间预测按钮527、分断检查按钮523、命令拷贝按钮524、振动波形显示栏530等。
在前进量输入栏541，能输入「前进量D」。「前进量D」的单位例如为mm。在前进动作的进给速度输入栏542，能输入最大进给速度Fmax也就是「前进动作的进给速度Fd」。「前进动作的进给速度Fd」的单位例如为mm/rev。另外，图12所示的「F」表示出最大进给速度Fmax也就是「前进动作的进给速度Fd」，而非图9、11所示的「到终点为止的进给速度F」。在后退动作的进给速度输入栏543，能输入「后退动作的进给速度B」。「后退动作的进给速度B」的单位例如为mm/rev。在后退位置处的待机时间输入栏544，能输入「后退位置处的待机时间J」(在图12中为后退位置处的停留J)。「后退位置处的待机时间J」的单位例如为min。
在后述输入栏(511、512、515、541～544)中已输入值的状态下，操作者能通过操作切削时间预测按钮527，显示表示依照振动进给命令CM2从当前位置到终点的伴随振动的工具TO1的进给移动所需的切削时间CT的值。
NC装置70在输入部81中受理到切削时间预测按钮527的操作时，基于切削方向(进给轴F1)上的「每单位时间的主轴转速S」、「移动距离W」、「前进量D」、「前进动作的进给速度Fd」、「后退量E1」、「后退动作的进给速度B」、及「后退位置的待机时间J」，求出振动进给命令CM2的「切削时间CT」。「切削时间CT」由下式表示。
[数1]
NC装置70在根据所述式(13)算出切削时间CT后，在图12所示的画面503，作为预测结果显示表示切削时间CT的数值。
通过以上，将输入栏(511、512、515、541～544)的值中未知的表示切削时间CT的值显示于显示部82。操作者能通过浏览表示切削时间CT的值，而容易地掌握振动进给命令CM2是否为期望的切削时间CT。
由于振动进给命令CM2需由操作者设定D、Fd、E1、B、J的参数，所以不知道D、Fd、E1、B、J的参数是否满足将切屑分断的条件。因此，操作者能通过操作分断检查按钮523，确认D、Fd、E1、B、J的参数是否满足将切屑分断的条件。
例如，NC装置70在输入部81中受理到分断检查按钮523的操作时，能基于D、Fd、E1、B、J的参数，将相对于主轴相位的工具位置的振动波形显示于振动波形显示栏530。NC装置70可于在互不相同的主轴旋转角度下存在振动波形重叠的部位的情况下，将切屑的分断区域显示于振动波形显示栏530。操作者能通过浏览切屑的分断区域，确认D、Fd、E1、B、J的参数满足将切屑分断的条件。在未显示切屑的分断区域的情况下，操作者能确认D、Fd、E1、B、J的参数不满足将切屑分断的条件。
另外，NC装置70在输入部81中受理到图12所示的格式切换按钮521的操作时，进行将图9所示的画面501显示于显示部82的处理。
如以上所说明，由于将具有F、A1、E1的参数的振动进给命令CM1中没有的表示最大进给速度(Fmax)的值显示于画面501(参考图9)，所以操作者能容易地选定用于振动切削的工具TO1，能容易地设定用于振动切削的参数。另外，操作者能在欲变更最大进给速度Fmax的情况下变更最大进给速度Fmax(参考图11)，能确认变更后的通常切削进给速度F及切削时间CT。此外，由于将从具有D、Fd、E1、B、J的参数的振动进给命令CM2难以理解的表示切削时间CT的值显示于画面503(参考图12)，所以操作者也能在振动进给命令CM2中确认切削时间CT。
(3)变化例：
本发明考虑各种变化例。
例如，沿切削方向移动的驱动对象不限定于工具TO1，也可为固持工件W1的主轴11，又可为工具TO1与主轴11这两个。在驱动对象为主轴11的情况下，NC装置70只要在切削工件W1时，以沿切削方向伴随振动的方式控制主轴11的进给移动即可。在驱动对象为工具TO1与主轴11这两个的情况下，NC装置70只要在切削工件W1时，以沿切削方向伴随振动的方式控制工具TO1与主轴11这两个的进给移动即可。
振动切削条件设定装置也可设置在计算机100(参考图1)而非工具机。所述情况下，显示装置106为显示部U3的示例，CPU101、ROM102、RAM103、存储装置104、及输入装置105为控制部U4的示例。包含振动切削条件设定装置3的计算机100可连接于工具机1，但是也可为未连接于工具机1的状态。
显示于图9所示的画面501的表示变更后的「最大进给速度Fmax」的值可为「最大进给速度FmaxF」相对于「通常切削进给速度F」的比(包含百分率)、或「通常切削进给速度F」与「最大进给速度FmaxF」的差。所述情况下，操作者能相对掌握「最大进给速度Fmax」。
显示于图11所示的画面502的表示变更后的「通常切削进给速度F」的值可为变更后的「通常切削进给速度F」相对于变更前的「通常切削进给速度F」的比(包含百分率)、或变更前的「通常切削进给速度F」与变更后的「通常切削进给速度F」的差。所述情况下，操作者能相对掌握因「最大进给速度Fmax」的变更引起的「通常切削进给速度F」的变化。
显示于图11所示的画面502的表示变更后的「切削时间CT」的值可为变更后的「切削时间CT」相对于变更前的「切削时间CT」的比(包含百分率)、或变更前的「切削时间CT」与变更后的「切削时间CT」的差。所述情况下，操作者能相对掌握因「最大进给速度Fmax」的变更引起的「切削时间CT」的变化。
在图9、11所示的画面501、502中，NC装置70可受理对切削时间CT进行变更的操作。所述情况下，NC装置70可基于变更前后的切削时间CT求出通常切削进给速度F及最大进给速度Fmax，并将求出的通常切削进给速度F及最大进给速度Fmax显示于画面501、502。例如，NC装置70可在输入部81中受理到设置在画面501、502的未图示的切削时间变更按钮的操作的情况下，在输入部81中受理变更后的切削时间(设为CTa)的输入。
这里，将变更前的切削时间设为CTb，将变更后的通常切削进给速度设为Fa，将变更前的通常切削进给速度设为Fb。变更后的通常切削进给速度Fa能根据下式算出。
Fa＝(CTb/CTa)×Fb…(14)
NC装置70可将求出的变更后的通常切削进给速度Fa显示于画面501的到终点为止的进给速度输入栏513或画面502的预测结果。
变更后的最大进给速度(设为Famax)能根据所述的式(7)、(8)，依照下式算出。
在A1>1的情况下，
Fa max＝(A1×Fa+E1)/(A1-1)…(15)
在A1＜1的情况下，
Fa max＝2(A1×Fa+E1)/A1…(16)
NC装置70可将求出的变更后的最大进给速度Famax显示于画面501的预测结果或画面502的最大进给速度输入栏517。
由于操作者能确认通过变更切削时间CT而变化的通常切削进给速度F或最大进给速度Fmax，所以能容易地选定用于振动切削的工具TO1，能容易地设定用于振动切削的参数。
另外，NC装置70可不使变更后的最大进给速度Famax显示于画面501、502而使变更后的通常切削进给速度Fa显示于画面501、502，也可不使变更后的通常切削进给速度Fa显示于画面501、502而使变更后的最大进给速度Famax显示于画面501、502。
如图13所例示，本技术也可应用于作为相对于主轴旋转角度的工具位置的波形，在通常切削进给叠加正弦波状的振动的波形。图13示意性表示相对于主轴旋转角度的工具位置的另一例。在图13中，以虚线表示通常切削进给速度F的成分，以细小的点状虚线表示最大进给速度Fmax。
从图13所示的波形去除通常切削进给速度F的成分的正弦波的周期为A2，振幅为E2。因此，周期A2为与振动的周期相关的第一参数的示例，振幅E2为与振动的振幅相关的第二参数的示例。图13所示的正弦波的从谷值C4往峰值C3的中间点C5的倾斜度表示最大进给速度Fmax。因此，通过将中间点C5的主轴旋转角度代入将从主轴旋转角度算出工具位置的式进行微分的进给速度式，而求出最大进给速度Fmax。
NC装置70(或计算机100)只要进行将与图9所示的画面501类似的画面显示于显示部U3，受理通常切削进给速度F、周期A2、及振幅E2的处理即可。NC装置70只要进行以下处理即可：基于通常切削进给速度F、周期A2、及振幅E2，通过所述计算方法算出最大进给速度Fmax，将算出的表示最大进给速度Fmax的值显示于显示部U3。
通过以上，由于显示受理的设定中未知的表示最大进给速度Fmax的值，所以操作者能通过浏览表示最大进给速度Fmax的值，容易地选定用于振动切削的工具TO1，能容易地设定用于振动切削的参数。
另外，NC装置70可将与图11所示的画面502类似的画面显示于显示部U3，基于变更后的最大进给速度Fmax、周期A2、及振幅E2，通过进行所述计算的逆运算而变更通常切削进给速度F。NC装置70可依照所述式(12)求出切削时间CT，将变更后的通常切削进给速度F及切削时间CT显示于显示部U3。
通过以上，由于能确认变更后的通常切削进给速度F及切削时间CT，所以通常切削进给速度F等参数的设定变得容易。
(4)总结：
如以上所说明，根据本发明，能提供一种通过各种方面，使用于振动切削的工具的选定或参数的设定容易化的技术等。当然，即便为只包含独立技术方案的构成要件的技术，也能获得所述基本的作用、及效果。
另外，也能实施将所述示例中所揭示的各构成互相置换或变更组合的构成、将众所周知的技术及所述示例中所揭示的各构成互相置换或变更组合的构成等。本发明也包含所述构成等。
[符号说明]
1工具机
3振动切削条件设定装置
10主轴台
11主轴
12固持部
13A,13B马达
14主轴台驱动部
20刀具台
31,32伺服放大器
33,34伺服马达
35,36编码器
70NC装置
80操作部
81输入部
82显示部
100 计算机
201 通常切削时的工具位置
202 振动切削时的工具位置
AX1 主轴中心线
C1第一变化点
C2第二变化点
CM1,CM2振动进给命令
F1进给轴
M1 前进动作
M2 后退动作
P1当前位置
P2终点
P3位置
PR1 控制程序
PR2 加工程序
PR3 支援程序
TO1 工具
U1旋转驱动部
U2进给驱动部
U3显示部
U4控制部
W1工件。

Claims (4)

1.一种用于工具机的振动切削条件设定装置，所述工具机具备：使固持工件的主轴旋转的旋转驱动部、及使切削所述工件的工具与所述主轴中的至少一者的驱动对象移动的进给驱动部；在切削所述工件时，以伴随包含所述工具沿切削方向往所述工件前进的前进动作及与所述前进动作为相反方向的后退动作的振动的方式，控制所述驱动对象的进给移动；且所述用于工具机的振动切削条件设定装置具备：
显示部；及
控制部，其受理所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、与所述振动的周期相关的第一参数(A)、及与所述振动的振幅相关的第二参数(E)，作为用来以伴随所述振动的方式控制所述驱动对象的进给移动的设定；且
所述控制部
基于所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，求出所述驱动对象的最大进给速度(Fmax)；且
将表示所求出的所述最大进给速度(Fmax)的值显示于所述显示部。
2.根据权利要求1所述的用于工具机的振动切削条件设定装置，其中
所述控制部
受理对显示于所述显示部的所述最大进给速度(Fmax)进行变更的操作；
基于变更后的所述最大进给速度(Fmax)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，变更所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)；且
将表示变更后的所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)的值显示于所述显示部。
3.根据权利要求1或2所述的用于工具机的振动切削条件设定装置，其中
所述控制部
受理对显示于所述显示部的所述最大进给速度(Fmax)进行变更的操作；
基于变更后的所述最大进给速度(Fmax)、所述第一参数(A)、及所述第二参数(E)，求出在变更后的所述最大进给速度(Fmax)下，伴随所述振动的所述驱动对象的进给移动所需的切削时间(CT)；且
将表示所求出的所述切削时间(CT)的值显示于所述显示部。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的用于工具机的振动切削条件设定装置，其中
所述控制部
受理对伴随所述振动的所述驱动对象的进给移动所需的切削时间(CT)进行变更的操作；
基于变更后的所述切削时间(CT)，变更所述驱动对象的非振动时的进给速度(F)与所述最大进给速度(Fmax)中的至少一者的进给速度参数；且
将表示变更后的所述进给速度参数的值显示于所述显示部。
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