ES2959323T3 - Máquina herramienta - Google Patents

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ES2959323T3 ES18865848T ES18865848T ES2959323T3 ES 2959323 T3 ES2959323 T3 ES 2959323T3 ES 18865848 T ES18865848 T ES 18865848T ES 18865848 T ES18865848 T ES 18865848T ES 2959323 T3 ES2959323 T3 ES 2959323T3
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Abstract

Se divulga una máquina herramienta que comprende: una herramienta de corte que realiza un procesamiento de corte en una pieza de trabajo; un medio giratorio que hace girar la herramienta de corte y la pieza de trabajo entre sí; un medio de alimentación que somete la herramienta de corte y la pieza de trabajo a una operación de alimentación en una dirección de procesamiento-alimentación predeterminada; un medio de vibración que hace vibrar alternativamente la herramienta de corte y la pieza de trabajo entre sí; y un medio de control de amplitud que controla la amplitud de la vibración alternativa mediante el medio de vibración. Mediante la rotación relativa entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte y la operación de avance acompañada por la vibración alternativa, en la dirección de procesamiento-avance, de la herramienta de corte con respecto a la pieza de trabajo y que tiene dicha amplitud, la máquina herramienta realiza el procesamiento de corte moviendo la herramienta de corte con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada. En la máquina herramienta: la trayectoria de movimiento está constituida por una pluralidad de trayectorias divididas divididas en posiciones de coordenadas predeterminadas en la trayectoria de movimiento; y los medios de control de amplitud establecen la amplitud por separado para cada uno de los caminos divisionales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina herramienta
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a una máquina herramienta.
Antecedentes de la técnica
En el estado de la técnica, se conoce una máquina herramienta que incluye una herramienta de corte para cortar una pieza de trabajo, medios rotativos para hacer rotar relativamente la herramienta de corte y la pieza de trabajo, medios de alimentación para alimentar la herramienta de corte y de trabajo en una dirección de alimentación de mecanizado predeterminada, medios de vibración para hacer vibrar con movimiento alternativo la herramienta de corte y la pieza de trabajo una con respecto a la otra, y medios de control de amplitud para controlar la amplitud de la vibración alternativa por los medios de vibración, en la que el proceso de corte se lleva a cabo mediante la rotación de la pieza de trabajo y de la herramienta de corte, una con respecto a la otra, y la alimentación de la herramienta de corte que implica la vibración alternativa con la citada amplitud en la dirección de alimentación de mecanizado de la herramienta de corte, para mover de ese modo la herramienta de corte a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada con respecto a la pieza de trabajo (se hace referencia, por ejemplo, al documento WO 2016/047485 A1 (PTL 1)). Se describen ejemplos adicionales de herramientas de corte en PTL 2 a PTL 6. PTL 2 revela un procedimiento para controlar una herramienta de corte que limita la degradación de la eficiencia del mecanizado al cortar una pieza de trabajo realizando movimientos repetitivos con respecto a múltiples rotaciones relativas de una pieza de trabajo. PTL 3, PTL 4 y PTL 5 describen procedimientos para controlar una herramienta de corte que permite cortar suavemente una pieza de trabajo mientras se segmentan virutas, alimentando la herramienta de corte en una dirección de alimentación mientras se hace vibrar con movimiento alternativo la herramienta de corte a lo largo de una dirección de alimentación. PTL 6 divulga un dispositivo de control numérico que realiza el corte mientras aplica vibraciones de baja frecuencia y se puede seleccionar cualquier velocidad de avance de corte. PTL 7 describe el corte usando una herramienta de rotación en la que la velocidad de rotación se controla para disminuir la amplitud de vibración de la herramienta de rotación.
Lista de citaciones
Literatura de patentes
PTL 1: WO 2016/047485 A1
PTL 2: EP 3187290 A1
PTL 3: EP 3124 173 A1
PTL 4: JP 5139591 B1
PTL 5: JP 2016 182655 A
PTL 6: WO 2015/162739 A
PTL 7: EP 2660671 A1
Sumario
(Problema técnico)
Un objeto de la presente divulgación es proporcionar una máquina herramienta que puede ajustar libremente la amplitud de la vibración de movimiento alternativo mediante los medios vibratorios dentro de una trayectoria de movimiento predeterminada en la que la herramienta de corte se mueve con respecto a la pieza de trabajo al realizar el corte, y realizando el corte acompañado de la vibración. La invención está definida por las características de la reivindicación 1.
(Efecto ventajoso)
De acuerdo con la estructura de la máquina herramienta de la presente divulgación configurada como se ha descrito más arriba, para llevar a cabo el proceso de corte, la trayectoria de movimiento predeterminada a lo largo de la cual se mueve la herramienta de corte con respecto a la pieza de trabajo se divide en una pluralidad de trayectorias divididas en posiciones de coordenadas predeterminadas. en la trayectoria en movimiento, y la amplitud de la vibración de movimiento alternativo mediante los medios vibratorios se establece individualmente para cada una de las trayectorias divididas, para lograr de ese modo el efecto ventajoso de que la amplitud en la trayectoria en movimiento se puede establecer libremente para asegurar de ese modo que el proceso de corte acompañado de la vibración se puede realizar fácilmente.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos:
la FIG. 1 ilustra el esquema de la máquina herramienta de acuerdo con una realización de la presente divulgación; la FIG. 2 ilustra la relación entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la FIG. 3 ilustra la vibración de movimiento alternativo y la posición de la herramienta de corte de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la FIG. 4 ilustra la relación de la na rotación, (n 1)a rotación, y (n 2)a rotación del husillo de acuerdo con una realización de esta divulgación.
la FIG. 5A ilustra la relación entre la cantidad de alimentación y la amplitud de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la FIG. 5B ilustra la relación entre la cantidad de alimentación y la amplitud de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la FIG. 5C ilustra la relación entre la cantidad de alimentación y la amplitud de acuerdo con una realización de la presente divulgación; y
la FIG. 6 ilustra un ejemplo de la trayectoria de interpolación dividida en una pluralidad de trayectorias divisionales.
Descripción detallada
La máquina herramienta 100 incluye un husillo 110 y un soporte de herramienta de corte 130A, como se ilustra en la FIG. 1.
El husillo 110 tiene una punta provista de un mandril 120.
El husillo 110 está configurado como una unidad portapiezas para sujetar una pieza de trabajo W, y la pieza de trabajo W se sujeta en el husillo 110 por medio del mandril 120.
El soporte 130A de la herramienta de corte está configurado como un soporte de herramienta para sujetar una herramienta de corte 130, tal como una herramienta de corte para hacer rotar una pieza de trabajo W, y la herramienta de corte 130 está montada en el soporte 130A de la herramienta de corte.
El husillo 110 está soportado por un cabezal 110A de manera que pueda ser accionado para su rotación por la potencia de un motor de husillo.
El motor de husillo puede tener la forma de un motor conocido incorporado convencionalmente, dispuesto entre el cabezal 110A y el husillo 110 en el cabezal 110A.
El cabezal 110A está montado en el lado del bancada de la máquina herramienta 100 mediante un mecanismo de alimentación en dirección del eje Z 160.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 incluye una base 161 integrada con el lado fijo, tal como la bancada que se ha descrito más arriba, del mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160, y un carril guía del eje Z 162 proporcionado en la base 161 para extenderse en la dirección del eje Z que es la dirección axial del husillo 110.
Una mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z está soportada de manera deslizable sobre el carril guía 162 del eje Z por medio de una guía 164 del eje Z.
Un impulsor 165a de un servomotor lineal 165 está dispuesto en el lado de la mesa de alimentación 163 en dirección del eje Z.
Se proporciona un estator 165b del servomotor lineal 165 en el lado 161 de la base.
Al accionar el servomotor lineal 165, la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z es impulsada para moverse en la dirección del eje Z.
El cabezal 110A está montado en la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z.
Por medio del movimiento de la mesa de alimentación 163 en la dirección del eje Z, el cabezal 110A se mueve en la dirección del eje Z para mover el husillo 110 en la dirección del eje Z.
El husillo 110 está proporcionado integralmente con el cabezal 110A y se puede mover en la dirección del eje Z mediante un mecanismo de alimentación 160 en la dirección del eje Z, de manera que el mecanismo de alimentación 160 en la dirección del eje Z mueve el husillo 110 en la dirección del eje Z como un mecanismo de movimiento de husillo.
Se proporciona un mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X en el lado de la bancada de la máquina herramienta 100.
El mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X incluye una base 151 integrada con el lado de la bancada y un carril guía 152 del eje X que se extiende verticalmente en la dirección del eje X perpendicular a la dirección del eje Z.
El carril guía 152 del eje X está fijado a la base 151, y una mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X está soportada de forma deslizable sobre el carril guía 152 del eje X por medio de una guía 154 del eje X.
El soporte 130A de la herramienta de corte está montado en la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X.
Un motor 155a de un servomotor lineal 155 está dispuesto en el lado de la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X.
Se proporciona un estator 155b del servomotor lineal 155 en el lado de la base 151.
Cuando el servomotor lineal 155 es accionado para mover la mesa de alimentación 153 en la dirección del eje X en la dirección del eje X a lo largo del carril guía 152 del eje X, la base 130A de la herramienta de corte se mueve en la dirección del eje X y la herramienta de corte 130 se mueve de este modo en la dirección del eje X.
El mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X sirve como un mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta para mover el soporte de la herramienta de corte 130A en la dirección del eje X integralmente con la herramienta de corte 130.
El mecanismo de movimiento del reposaherramientas (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150) y el mecanismo de movimiento del husillo (el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160) cooperan uno con el otro de manera que, mediante el movimiento del mecanismo de movimiento del reposaherramientas 130A (la herramienta de corte 130) mediante el mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X, en combinación con el movimiento del cabezal 110A (el husillo 110) en la dirección del eje Z mediante el mecanismo 160 de alimentación en la dirección del eje Z, la herramienta de corte 130 es alimentada en cualquier dirección de alimentación de mecanizado deseada con respecto a la pieza de trabajo W.
Se debe hacer notar que se puede proporcionar un mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y para la dirección del eje Y que es perpendicular a la dirección del eje Z y a la dirección del eje X.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y puede tener una estructura similar al mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X.
El mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X se puede montar en la bancada por medio del mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y, de manera que la mesa de alimentación en la dirección del eje Y se mueve en la dirección del eje Y accionando un servomotor lineal, y la mesa de la herramienta de corte 130A se mueve en la dirección del eje Y además de la dirección del eje X, para mover la herramienta de corte 130 en la dirección del eje X y en la dirección del eje Y.
En este caso, el mecanismo de movimiento del soporte de herramienta está constituido por el mecanismo de alimentación en dirección del eje X 150 y el mecanismo de alimentación en dirección del eje Y, y el mecanismo de movimiento del soporte de herramienta y el mecanismo de movimiento del husillo cooperan uno con el otro de manera que la herramienta de corte 130 montada en el soporte 130A de la herramienta de corte se puede mover con respecto a la pieza de trabajo W en la dirección del eje Y además de la dirección del eje X y de la dirección del eje Z, y se mueve y avanza relativamente en cualquier dirección de alimentación de mecanizado deseada.
El mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y puede ser montado sobre la bancada por medio del mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, y la mesa de herramientas de corte 130A puede ser montada en la mesa de alimentación en la dirección del eje Y.
El mecanismo de movimiento del husillo y el mecanismo de movimiento del soporte de herramienta constituyen un medio de alimentación que sirve para mover el husillo 110 y el soporte de herramienta de corte 130A uno con respecto al otro, para mover la herramienta de corte 130 en cualquier dirección de alimentación de corte deseada con respecto a la pieza de trabajo W. y para accionar el husillo 110 como medio rotativo para hacer rotar la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 una con respecto a la otra y, por tanto, hacer rotar la pieza de trabajo W con respecto a la herramienta de corte 130, de manera que la pieza de trabajo W pueda mecanizarse mediante la herramienta de corte 130 en cualquier forma deseada, como se ilustra en la FIG. 2.
La presente realización está configurada de manera que tanto el cabezal 110A como el soporte 130A de la herramienta de corte se mueven, aunque el cabezal 110A puede estar asegurado de manera fija al lado de la bancada de la máquina herramienta 100, y el mecanismo de movimiento del soporte de la herramienta puede configurarse para mover la mesa de herramientas de corte 130A en la dirección del eje X, la dirección del eje Z o la dirección del eje Y.
En este caso, el medio de alimentación está constituido por el mecanismo de movimiento del reposaherramientas para mover el reposaherramientas de corte 130A en la dirección del eje X, la dirección del eje Z o la dirección del eje Y, de manera que la herramienta de corte 130 realiza una operación de avance de mecanizado libre con respecto a la pieza de trabajo W moviendo la mesa de herramientas de corte 130A.
El mecanismo de movimiento del husillo puede estar configurado de manera que el soporte 130A de la herramienta de corte esté asegurado fijamente al lado de la mesa de la máquina herramienta 100 y el cabezal 110A se mueva en la dirección del eje X, la dirección del eje Z o la dirección del eje Y.
En este caso, el medio de alimentación está constituido por el mecanismo de movimiento del cabezal para mover el cabezal 110A en la dirección del eje X, la dirección del eje Z o la dirección del eje Y, y la mesa 110A del husillo se mueve con respecto al eje fijo. Se coloca la mesa de herramientas de corte 130A de manera que la herramienta de corte 130 pueda moverse con respecto a la pieza de trabajo W y ser alimentada para su mecanizado.
En la presente realización, el mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X, el mecanismo de alimentación en dirección del eje Y y el mecanismo de alimentación en dirección del eje Z 160 están configurados para ser accionados por un servomotor lineal, aunque el mecanismo de accionamiento puede estar compuesto por un husillo de bolas y un servomotor que son conocidos por sí mismos..
En la presente realización, los medios rotativos para hacer rotar relativamente la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 están compuestos por un motor de husillo en forma de un motor incorporado o similar, y la rotación relativa de la pieza de trabajo W y la herramienta de corte 130 se logra accionando el husillo 110 para su rotación.
La presente realización está configurada de manera que la pieza de trabajo W es rotada con respecto a la herramienta de corte 130, aunque la configuración puede ser tal que la herramienta de corte 130 es rotada con respecto a la pieza de trabajo W.
En este caso, como herramienta de corte 130, se puede utilizar una herramienta rotativa, tal como un taladro.
La rotación del husillo 110, así como el movimiento del mecanismo de alimentación en la dirección del eje X 150, el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Z 160 y el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y y similares, se controlan mediante un dispositivo de control C.
El dispositivo de control C incluye una unidad de control C1 que sirve para controlar la rotación del husillo 110, el movimiento del mecanismo de alimentación 160 en la dirección del eje Z, el mecanismo de alimentación 150 en la dirección del eje X o el mecanismo de alimentación en la dirección del eje Y.
La unidad de control C1 lleva a cabo el control de manera que cada mecanismo de alimentación funciona como un medio vibratorio y el cabezal 110A o la mesa de herramientas de corte 130A se mueve en la dirección respectiva mientras cada mecanismo de alimentación vibra de forma de movimiento alternativo en la dirección de movimiento correspondiente.
Bajo el control de la unidad de control C1, como se ilustra en la FIG. 3, cada mecanismo de alimentación en un ciclo de vibración alternativo mueve el husillo 110 o el soporte 130A de la herramienta de corte hacia adelante mediante una cantidad de movimiento hacia adelante predeterminada (movimiento hacia adelante) y después hacia atrás mediante una cantidad de movimiento hacia atrás predeterminada (movimiento hacia atrás), moviéndolo de ese modo mediante un cantidad de avance que es la diferencia entre la cantidad de movimiento hacia adelante y la cantidad de movimiento hacia atrás.
Mediante la cooperación de los mecanismos de alimentación respectivos bajo el control de la unidad de control C1, los medios de alimentación hacen que la herramienta de corte 130 vibre con movimiento alternativo en la dirección de alimentación de mecanizado con respecto a la pieza de trabajo W y la mueve y la alimenta en la dirección de alimentación de mecanizado mientras avanza. una cantidad anticipada predeterminada.
La herramienta de corte 130 es alimentada por los medios de alimentación en la dirección de alimentación de mecanizado mientras vibra con movimiento alternativo a lo largo de la dirección de alimentación de mecanizado de manera que la pieza de trabajo W se mecaniza con la suma de las cantidades de avance de 0° a 360° del ángulo de fase del husillo como la cantidad de alimentación.
Por medio de la alimentación de la herramienta de corte 130 con los medios de alimentación, por ejemplo, la pieza de trabajo W se somete a mecanizado en una forma predeterminada y la superficie periférica exterior de la pieza de trabajo W se corta de ese modo en una forma ondulada como se ilustra en la FIG. 4.
Como se ilustra en la FIG.4, suponiendo que el número de vibraciones de la herramienta de corte 130 por una rotación de la pieza de trabajo W es la frecuencia de vibración N, si la frecuencia de vibración N es 3,5 (frecuencia de vibración N = 3,5), entonces la fase de la forma de la superficie periférica de la pieza de trabajo W rotada por la herramienta de corte 130 en la rotación (n 1) (n es un número entero de 1 o superior) es opuesta a la fase de la forma rotada por la herramienta de corte 130 en la enésima rotación.
Como resultado, la porción cortada tras el movimiento hacia adelante de la herramienta de corte 130 en la enésima rotación y la porción de corte en el movimiento hacia atrás en la rotación (n 1) se superponen parcialmente.
Puesto que la porción cortada de la superficie periférica de la pieza de trabajo en la rotación (n 1) incluye una porción ya cortada en la rotación n, la herramienta de corte 130 no realiza ningún corte en la pieza de trabajo W durante el corte en esta porción, provocando así un movimiento de oscilación y fallo.
Las virutas generadas a partir de la pieza de trabajo W durante el proceso de corte se rompen secuencialmente mediante el movimiento de oscilación y fallo que se ha mencionado más arriba.
La máquina herramienta 100 puede realizar suavemente el corte de la forma exterior de la pieza de trabajo W mientras rompe las virutas mediante la vibración de movimiento alternativo de la herramienta de corte 130 a lo largo de la dirección de alimentación de mecanizado.
Cuando se rompen virutas secuencialmente mediante la vibración de movimiento alternativo de la herramienta de corte 130, lo que es necesario es sólo que la porción cortada en la rotación (n 1) en la superficie periférica de la pieza de trabajo incluye una porción ya cortada en la enésima rotación.
En otras palabras, es suficiente que si la trayectoria de la herramienta de corte 130 en el movimiento hacia atrás en el punto (n 1) la rotación de la superficie periférica de la pieza de trabajo alcanza la posición de la trayectoria de la herramienta de corte 130 en la enésima rotación de la superficie periférica de la pieza de trabajo.
Como se ilustra en la FIG. 4, las fases de las formas que se van a tornear por medio de la herramienta de corte 130 en la pieza de trabajo W en la rotación (n 1) y en la enésima la rotación no tiene por qué ser la misma (la misma fase), y no siempre es necesario que las fases se inviertan 180°.
Como se ilustra en la FIG. 5A, de manera similar a la FIG. 4, se supone que la herramienta de corte 130 vibra 3,5 veces por cada rotación del husillo, y la porción de corte en el momento del movimiento hacia adelante de la herramienta de corte 130 y la porción de corte en el momento del movimiento hacia atrás se superponen parcialmente. de modo que la porción cortada en la segunda rotación de la superficie periférica de la pieza de trabajo W incluye la porción ya cortada en la primera rotación y la operación de oscilación y fallo de la herramienta de corte 130 como se ha descrito más arriba tiene lugar durante el corte. A partir de este estado, si simplemente se aumenta la cantidad de alimentación, como se ilustra en la FIG. 5B, la trayectoria de la herramienta de corte 130 en el momento del movimiento hacia atrás en la 2a rotación no alcanza la trayectoria de la herramienta de corte 130 en la 1a rotación, con el resultado de que las virutas no se pueden romper.
En las FIGS. 5A a 5C, la vibración de la herramienta de corte 130 está representada por líneas rectas para una fácil comprensión.
Si la cantidad de alimentación simplemente se aumenta gradualmente, la porción superpuesta de la porción de corte de la herramienta de corte 130 en el momento del movimiento hacia adelante y la porción de corte de la herramienta de corte 130 en el momento del movimiento hacia atrás como se ha descrito más arriba disminuye gradualmente.
Por lo tanto, puede haber casos en los que la porción de corte en el momento del movimiento hacia adelante y la porción de corte en el momento del movimiento hacia atrás no se superpongan una con la otra, con el resultado de que la operación de oscilación y error que se ha descrito más arriba no se puede realizar con el resultado de que las virutas no se rompen.
La unidad de control C1 incluye una unidad de ajuste de amplitud para ajustar la amplitud de la vibración de movimiento alternativo proporcionalmente a la cantidad de alimentación de la herramienta de corte 130 con respecto a la pieza de trabajo W.
Los medios de ajuste de amplitud están configurados para establecer la amplitud multiplicando la cantidad de alimentación por la relación de alimentación de amplitud, siendo la relación de la amplitud a la cantidad de alimentación la relación amplitud/alimentación.
La relación amplitud/alimentación puede ser configurada en la unidad de control C1 por el usuario, por medio de una unidad de configuración de valores numéricos C2 y similares.
Los medios de ajuste de amplitud y los medios de vibración cooperan uno con el otro y, como se ilustra en la FIG. 5C, sirve para establecer la vibración de movimiento alternativo de la herramienta de corte 130 a lo largo de la dirección de alimentación del mecanizado y la amplitud de acuerdo con la cantidad de avance establecida para el proceso de corte. La unidad de control C1 controla de esta manera los medios vibratorios de manera que la trayectoria de la herramienta de corte 130 en el momento del movimiento hacia atrás en la segunda rotación de la pieza de trabajo W alcance la trayectoria de la herramienta de corte 130 en la primera rotación de la pieza de trabajo W.
Como resultado, la amplitud se ajusta de acuerdo con la cantidad de alimentación, y el medio vibratorio hace vibrar la herramienta de corte 130 para provocar la operación de oscilación y fallo que se ha descrito más arriba bajo el control de la unidad de control C1, rompiendo de esta manera las virutas.
El corte mediante la alimentación de la herramienta de corte 130 se lleva a cabo proporcionando una instrucción de movimiento a la unidad de control C1 para mover la herramienta de corte 130 a una posición de coordenadas predeterminada.
Por ejemplo, la herramienta de corte 130 situada en una posición de coordenadas predeterminada con respecto a la pieza de trabajo W, es decir, la posición de inicio del movimiento, puede moverse a una posición de coordenadas designada por la instrucción de movimiento como la posición de llegada a lo largo de una trayectoria de interpolación basada en el procedimiento de interpolación predeterminado como trayectoria de movimiento. En este caso, la herramienta de corte 130 se alimenta a lo largo de una trayectoria que conecta las dos posiciones de coordenadas mediante la trayectoria de interpolación de manera que la pieza de trabajo W se corta en una forma que conecta las dos posiciones de coordenadas mediante la trayectoria de interpolación.
Por lo tanto, si la herramienta de corte 130 se mueve entre las dos posiciones de coordenadas a lo largo de una trayectoria de interpolación lineal, entonces la pieza de trabajo W se mecaniza en una forma lineal entre las dos posiciones de coordenadas.
Por otra parte, si la herramienta de corte 130 se mueve entre las dos posiciones de coordenadas a lo largo de una trayectoria de interpolación curvada que tiene un radio predeterminado, entonces la pieza de trabajo W se mecaniza en una forma curvada entre las dos posiciones de coordenadas.
La unidad de control C1 de acuerdo con la presente realización incluye un medio de división de trayectoria y un medio de control de amplitud.
El medio de división de trayectoria sirve para dividir la trayectoria de interpolación en una pluralidad de trayectorias divisionales en posiciones de coordenadas predeterminadas en la trayectoria de interpolación, a lo largo de las cuales la herramienta de corte 130 se mueve hasta la posición de coordenadas especificada por la instrucción de movimiento.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 6, suponiendo que la herramienta de corte 130 situada en una posición de coordenadas P0 (Xs, Zs) se mueve a P4 (Xe, Ze) a lo largo de una trayectoria de interpolación lineal, y las posiciones de coordenadas P1 (X1, Z1), P2 (X2, Z2), y P3 (X3, Z3) están situados en la trayectoria de interpolación, los medios de división de trayectoria dividen la trayectoria de interpolación en una primera trayectoria divisional desde P0 (Xs, Zs) a P1 (X1, Z1), una segunda trayectoria divisional desde P1 ( X1, Z1) a P2 (X2, Z2), una tercera trayectoria divisional de P2 (X2, Z2) a P3 (X3, Z3), y una cuarta trayectoria divisional de P3 (X3, Z3) a p4 (Xe, Ze).
Los medios de control de amplitud sirven para ajustar la amplitud de la vibración de movimiento alternativo por separado para cada trayectoria dividida.
La unidad de control C1 mueve la herramienta de corte 130 en la primera trayectoria divisional a lo largo de una línea recta que sirve como trayectoria de interpolación mientras somete la herramienta de corte 130 a una vibración de movimiento alternativo con una amplitud predeterminada D1 determinada por los medios de control de amplitud, en la segunda trayectoria divisional a lo largo de una línea recta que sirve como trayectoria de interpolación mientras se somete la herramienta de corte 130 a una vibración de movimiento alternativo en una amplitud predeterminada D2 de acuerdo con lo determinado por los medios de control de amplitud, en la tercera trayectoria divisional a lo largo de una línea recta que sirve como trayectoria de interpolación mientras se somete la herramienta de corte 130 a una vibración de movimiento alternativo con una amplitud predeterminada D3 de acuerdo con lo determinado por los medios de control de amplitud, y en la cuarta trayectoria divisional a lo largo de una línea recta que sirve como trayectoria de interpolación mientras se somete la herramienta de corte 130 a una vibración de movimiento alternativo a una amplitud predeterminada D4 de acuerdo con lo determinado por los medios de control de amplitud.
Puesto que la trayectoria de movimiento en cada trayectoria divisional se superpone a la trayectoria de interpolación, la herramienta de corte 130 se mueve de P0 (Xs, Zs) a P4 (Xe, Ze) a lo largo de una trayectoria de interpolación lineal mientras se somete a vibración de movimiento alternativo.
Además, puesto que cada amplitud para cada trayectoria divisional se establece individualmente, por ejemplo, cuando la herramienta de corte 130 se mueve desde la posición inicial del movimiento hasta la posición de llegada, cada amplitud se puede establecer para que sea secuencialmente más pequeña.
Por ejemplo, la amplitud puede reducirse secuencialmente desde la amplitud D1 hasta la amplitud D4, o la amplitud puede aumentarse secuencialmente desde la amplitud D1 hasta la amplitud D2 y a continuación, después de que se haya alcanzado una amplitud determinada por los medios de ajuste de amplitud, la amplitud D3 o la amplitud D4 pueden reducirse secuencialmente en comparación con la amplitud D2, o la amplitud D4 puede hacerse más pequeña que la amplitud D3.
Disminuyendo la amplitud de la vibración de movimiento alternativo secuencialmente desde la primera trayectoria divisional hasta la cuarta trayectoria divisional, el corte se puede llevar a cabo de tal manera que la posición de la herramienta de corte 130 en el momento de cambiar del movimiento hacia adelante al movimiento hacia atrás en la vibración de movimiento alternativo en la cuarta trayectoria divisional coincide con la posición de llegada como se ha descrito más arriba.
Al finalizar el corte a lo largo de la cuarta trayectoria divisional, se detiene la vibración de movimiento alternativo para cortar la pieza de trabajo W mientras se mantiene la herramienta de corte 130 en la posición de llegada.
Esto permite preparar una superficie de corte en la posición a la que ha llegado la pieza de trabajo W.
Los medios de control de amplitud pueden establecer cada amplitud en cada trayectoria divisional estableciendo individualmente la relación amplitud/alimentación para cada trayectoria divisional.
Los medios de control de amplitud pueden establecer individualmente cada amplitud en cada trayectoria divisional, por ejemplo, multiplicando la relación de alimentación de amplitud establecida para los medios de establecimiento de amplitud por una constante predeterminada para cada trayectoria divisional.
Sin embargo, si la relación amplitud/alimentación simplemente se reduce secuencialmente, puede haber casos en los que la porción superpuesta entre la porción de corte en el momento del movimiento hacia adelante y la porción de corte en el momento del movimiento hacia atrás de la herramienta de corte 130 que se ha descrito más arriba se vuelve pequeña, y las porciones de corte en el momento del movimiento hacia adelante y el movimiento hacia atrás no se superponen con el tiempo, con el resultado de que la operación de oscilación y fallo que se ha mencionado más arriba no se puede realizar con el resultado de que las virutas no se rompen. Por lo tanto, los medios de control de amplitud pueden configurarse para determinar la cantidad de alimentación para cada trayectoria dividida y establecer diferentes cantidades de alimentación, con el fin de que cada amplitud en cada trayectoria divisional se establezca individualmente.
Esto permite reducir secuencialmente la amplitud mientras se rompen las virutas en cada una de las trayectorias divisionales.
Las amplitudes de algunas trayectorias divisionales pueden tener la misma magnitud.
Además, si la posición de la herramienta de corte 130 en el momento de cambiar del movimiento de avance al movimiento de retroceso no puede coincidir con la posición de llegada, la vibración de movimiento alternativo se puede detener en un estado en el que la posición de la herramienta de corte 130 al cambiar desde el movimiento hacia adelante hasta el movimiento hacia atrás no excede la posición de llegada, pero está situado cerca de la posición de llegada, de modo que la herramienta de corte se mueve a la posición de llegada sin causar la vibración de movimiento alternativo.
La detención de la vibración de movimiento alternativo se puede realizar, por ejemplo, fijando la relación amplitud/alimentación en cero.
Ajustando la relación amplitud/alimentación en cero o similar, se pueden establecer las trayectorias de interpolación divisional para realizar el corte con la vibración de movimiento alternativo detenida.
Los medios de control de amplitud pueden configurarse para aumentar secuencialmente las amplitudes a medida que la herramienta de corte 130 se mueve desde la posición inicial del movimiento hasta la posición de llegada. Por ejemplo, la amplitud puede aumentarse secuencialmente desde la amplitud D1 hasta la amplitud D4, o la amplitud D2 o la amplitud D3 pueden aumentarse secuencialmente desde la amplitud D1 hasta una amplitud determinada por los medios de ajuste de amplitud. Al establecer la amplitud de manera que aumente secuencialmente desde la amplitud D1 hasta la amplitud D4, es posible reducir la amplitud D1 en la posición inicial del movimiento (posición inicial de corte) y de ese modo reducir la carga sobre la herramienta de corte 130 en la posición inicial. de corte.
La unidad de división de la trayectoria puede configurarse para dividir la trayectoria de interpolación en una pluralidad de trayectorias divididas en función de un tiempo predeterminado. Por ejemplo, la trayectoria de interpolación puede dividirse en una primera trayectoria divisional que consta de una sección después de que la herramienta de corte 130 comienza a moverse desde la posición inicial del movimiento y hasta que transcurra un tiempo predeterminado, una segunda trayectoria divisional que consta de una sección después de la primera trayectoria divisional y hasta que transcurra un tiempo predeterminado, una tercera trayectoria divisional que consiste en un tramo después de la segunda trayectoria divisional y hasta que transcurra un tiempo predeterminado, y una cuarta trayectoria divisional que consiste en un tramo después de la tercera trayectoria divisional y hasta alcanzar la posición de llegada.
Como en la realización que se ha descrito más arriba, al establecer la relación amplitud/alimentación y la cantidad de alimentación por separado para cada trayectoria divisional, cada amplitud en cada trayectoria divisional se puede establecer individualmente. Por ejemplo, a medida que la herramienta de corte 130 se mueve desde la posición de inicio del movimiento hasta la posición de llegada, la amplitud D1 en la primera trayectoria divisional puede reducirse secuencialmente desde la amplitud D4 en la cuarta trayectoria divisional, o la amplitud puede aumentarse secuencialmente desde la amplitud D1 a la amplitud D2 y a continuación, después de que se haya alcanzado una amplitud determinada por los medios de ajuste de amplitud, la amplitud D3 en la tercera trayectoria divisional y la amplitud D4 pueden reducirse secuencialmente en comparación con la amplitud D2, o la amplitud D4 puede hacerse menor que la amplitud D3.

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina herramienta (100) que comprende:
una herramienta de corte (130) para cortar una pieza de trabajo (W);
medios rotativos para hacer rotar la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W) una con respecto a la otra; medios de alimentación para alimentar la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W) en una dirección de alimentación de mecanizado predeterminada;
medios vibratorios para hacer vibrar con movimiento alternativo la herramienta de corte (130) y la pieza de trabajo (W) una con respecto a la otra; y
medios de control de amplitud para controlar una amplitud de la vibración de movimiento alternativo mediante los medios vibratorios, en los que:
el proceso de corte se lleva a cabo mediante la rotación de la pieza de trabajo (W) y la herramienta de corte (130) una con respecto a la otra y la alimentación de la herramienta de corte (130) acompañada por la vibración de movimiento alternativo con dicha amplitud en la dirección de alimentación de mecanizado de la herramienta de corte (130), para mover de esta manera la herramienta de corte (130) a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada con respecto a la pieza de trabajo (W);
la trayectoria en movimiento comprende una pluralidad de trayectorias divisionales divididas en posiciones coordinadas predeterminadas en la trayectoria en movimiento;
los medios de control de amplitud están adaptados para controlar la amplitud por separado para cada trayectoria dividida;
la trayectoria de movimiento incluye una trayectoria de interpolación entre dos posiciones de coordenadas predeterminadas, basándose en un procedimiento de interpolación predeterminado; y
las dos posiciones de coordenadas predeterminadas incluyen una posición de inicio del movimiento y una posición de llegada de la herramienta de corte (130);
que se caracteriza por que:
los medios de control de amplitud están adaptados para configurar la amplitud de manera que disminuya gradualmente a medida que la herramienta de corte (130) se mueve a la posición de llegada de manera que la posición de la herramienta de corte (130) en el momento de cambiar del movimiento hacia adelante al movimiento hacia atrás a la vibración de movimiento alternativo coincide con la posición de llegada; y
los medios de control de amplitud están adaptados para llevar a cabo el control de manera que los medios de alimentación funcionen como medios vibratorios y la herramienta de corte (130) o la pieza de trabajo (W) se mueva en una dirección respectiva mientras los medios de alimentación vibran con movimiento alternativo en la dirección de alimentación de mecanizado predeterminado.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9421657B2 (en) * 2011-09-14 2016-08-23 Jtekt Corporation Machining control apparatus and machining control method thereof
JP5139591B1 (ja) * 2012-09-12 2013-02-06 ハリキ精工株式会社 工作機械
US20150066925A1 (en) 2013-08-27 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Method and Apparatus for Classifying Data Items Based on Sound Tags
WO2015140906A1 (ja) * 2014-03-17 2015-09-24 三菱電機株式会社 数値制御装置
EP3124173B1 (en) * 2014-03-26 2019-02-27 Citizen Watch Co., Ltd. Control device for machine tool, and machine tool provided with said control device
WO2015162739A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP6343676B2 (ja) * 2014-08-29 2018-06-13 シチズン時計株式会社 工作機械及びこの工作機械の制御装置
TWI657889B (zh) 2014-09-22 2019-05-01 日商西鐵城時計股份有限公司 Machine tool and its control device
JP6470085B2 (ja) * 2015-03-26 2019-02-13 シチズン時計株式会社 工作機械及びこの工作機械の制御装置

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