JP5321515B2 - 工作機械の数値制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、主軸支持機構のX軸コンプライアンスとY軸コンプライアンスの差を小さくする最適な主軸回転速度を設定できる工作機械の数値制御装置を提供すること、加工中における主軸支持機構のX軸方向の誤差変位量とY軸方向の誤差変位量の差を小さくできる工作機械の数値制御装置を提供すること等である。
図3に示すように、数値制御装置22は、制御部30と、駆動回路31〜35等を備えている。制御部30は、CPU36とROM37とRAM38からなるマイクロコンピュータと、入出力インターフェース39等を備えている。
数値制御装置22は、複数の加工プログラムの中から選択されて、操作パネル10のディスプレイ11に表示された加工プログラムに基づいて、機械本体3の動作を制御することによりワークを加工することができる。加工プログラムは複数のブロック(複数行のプログラム)で構成してある。
X軸特性データとY軸特性データは、ハンマリング試験(加振試験)に基づいて、図4に示すように、主軸15の回転速度と比例関係にある周波数をパラメータとして、工具を装着した主軸15の回転に伴う主軸ヘッド14の互いに直交するX軸方向とY軸方向の動的コンプライアンスを夫々周波数応答関数として作成したデータである。図4は、X軸特性データとY軸特性データの一例を示すものである。
剛性測定装置42は、CPUとROMとRAMとからなるマイクロコンピュータと、高速フーリエ解析器を有する。
この主軸回転速度設定制御は、作業者が加工プログラムを選択し、キーボード12の起動キーを操作後、加工プログラムにおける切削加工の為の主軸指令回転速度を読み出す毎に実行する。最初に、CPU36は、加工プログラムで指定された主軸15の指令回転速度を読み込む(S1)。次に、CPU36は、加工プログラムで指定された指令回転速度の変更可能範囲を読み込む(S2)。
尚、S4を実行するCPU36が回転速度検知手段に相当し、S5〜S9を実行するCPU36が主軸回転速度決定手段に相当する。
数値制御装置22が実行する加工プログラムに基づいて、主軸15に装着したエンドミル工具とテーブル17とをX軸方向とY軸方向へ相対移動させて真円加工をワークに施す。
1]実施例では、2枚刃のエンドミル工具で真円加工する際の主軸回転速度の設定制御について説明したが、3枚、4枚、外周に多数の刃を持つエンドミル工具で加工する場合にも本発明を適用可能である。
14 主軸ヘッド
15 主軸
22 数値制御装置
36 CPU
37 ROM
38 RAM
Claims (4)
- 加工プログラムに基づいて、主軸に装着した工具でワークを加工する工作機械の数値制御装置において、
主軸の回転速度と比例関係にある周波数をパラメータとして、該主軸を回転可能に支持する主軸支持機構の互いに直交するX軸方向と、Y軸方向の動的コンプライアンスを夫々測定したX軸特性データとY軸特性データとを予め記憶したデータベースと、
加工プログラムで指定された主軸の指令回転速度の変更可能範囲を記憶する記憶手段と、
前記指令回転速度とその変更可能範囲とから決定される回転速度範囲を演算し、前記データベースのX軸特性データとY軸特性データに基づいて、前記回転速度範囲内で、X軸コンプライアンスとY軸コンプライアンスの差の絶対値が最小となる主軸回転速度を検知する回転速度検知手段と、
を備えたことを特徴とする工作機械の数値制御装置。 - 前記回転速度検知手段が検知した1又は複数の主軸回転速度から1つの主軸回転速度を指令回転速度として決定する主軸回転速度決定手段を有することを特徴とする請求項1に記載の工作機械の数値制御装置。
- 前記主軸回転速度決定手段は、前記回転速度検知手段が複数の主軸回転速度を検知した場合は、各主軸回転速度におけるX軸コンプライアンスとY軸コンプライアンスのうちの大きい方を検知し、複数の主軸回転速度のうちから大きい方のコンプライアンスが最小の主軸回転速度を検知して指令速度とすることを特徴とする請求項2に記載の工作機械の数値制御装置。
- 前記主軸回転速度決定手段は、前記大きい方のコンプライアンスが最小の主軸回転速度を複数検知したとき、その複数の主軸回転速度のうちの最高の主軸回転速度を指令回転速度とすることを特徴とする請求項3に記載の工作機械の数値制御装置。
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