JP6984790B1 - 数値制御装置及び数値制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本開示の数値制御装置1の構成の一例を示すブロック図である。数値制御装置1は、駆動部10と、入力操作部20と、表示部30と、制御演算部40と、を有する。
Q=A/F ・・・(1)
A/W=F/T ・・・(2)
W=AT/F=QT ・・・(3)
実施の形態2に係る数値制御装置1は、振動回数変更部461を更に備える構成としている。実施の形態2に係る数値制御装置1の説明に図8を用いるが、各部の構成について実施の形態1と重複する説明は省略する。
100(Hz)×60(s)/3.5(回/r)=1714(r/min)
100(Hz)×60(s)/2.5(回/r)=2400(r/min)
100(Hz)×60(s)/1.5(回/r)=4000(r/min)
100(Hz)×60(s)/0.5(回/r)=12000(r/min)
となる。周速一定制御で切削工具50のX軸の座標が50から0に移動して、主軸回転速度が増加していく場合、主軸回転速度が1714r/minを超えると、振動回数の初期値である3.5回では閾値の100Hzを超えることになるため、振動回数変更部461は指令ブロック実行中に主軸1回転当たりの振動回数を3.5回から2.5回に変更する。これにより、算出された振動周波数が閾値により定まる振動周波数領域(100Hz以下)において制御される。なお、振動周波数の上限の閾値のみを設定していたが、下限の閾値、例えば10Hzを設け、算出された振動周波数を閾値により定まる振動周波数領域の範囲内(この場合は、下限の閾値10Hz以上から上限の閾値100Hz以内)で制御することも可能である。
L=2πr/K・・・(4)
で概算される。上述の周速一定制御で加工対象60の端面加工を行う場合、切削工具50がX軸の座標が50から0に移動すると、加工径rの減少により切屑の長さが小さくなる。切屑が小さくなりすぎるとチップコンベアなどに切屑が詰まるなどの問題が生じる場合がある。
実施の形態3に係る数値制御装置1は、振動回数を変更する場合、切屑の空振り区間を設けるように振動振幅を補正する構成を有する。
Claims (13)
- 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置であって、
主軸回転速度の変化を検出する主軸処理部と、
振動前進位置に対する振動後退位置の時間的な遅れである位相差を算出する位相差算出部と、
振動前進位置と振動後退位置の差分である振動振幅を算出する振動振幅算出部と、
指令ブロック実行中に、主軸回転速度と主軸1回転当たりの振動回数より振動周波数を算出する振動周波数算出部と、
を備え、
前記主軸処理部が前記指令ブロック実行中に主軸回転速度の変化を検出した場合、前記位相差算出部は主軸回転速度の変化による振動振幅の変動を抑制する位相差を再計算し、
前記振動周波数算出部は前記振動周波数に基づいて振幅減衰を算出し、
前記振動振幅算出部は、再計算された前記位相差に基づいて振動振幅を変更する時に、前記振幅減衰を抑制するように振動振幅を変更することを特徴とする数値制御装置。 - 前記振動振幅算出部は、再計算された前記位相差に基づいて振動後退位置の経路を調整することにより、振動振幅を変更することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
- 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置であって、
主軸1回転当たりの振動回数を変更する振動回数変更部と、
指令ブロック実行中に、主軸回転速度と主軸1回転当たりの振動回数より振動周波数を継続的に算出する振動周波数算出部とを備え、
前記振動回数変更部は、前記振動周波数算出部により算出される振動周波数と、設定された振動周波数の閾値とを比較し、算出された前記振動周波数が、閾値により定まる振動周波数領域の範囲外である場合、前記指令ブロック実行中に閾値により定まる範囲内に収まるように振動回数を変更することを特徴とする数値制御装置。 - 前記振動回数変更部は、閾値により定まる振動周波数領域の範囲内に収まり、かつ、変更前後の差が最小となる振動回数に変更することを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。
- 前記振動回数変更部は、算出された前記振動周波数が、振動周波数領域内であるが共振周波数帯に含まれる場合、振動周波数領域内で、かつ、共振周波数帯に含まれない振動周波数となる振動回数に変更することを特徴とする請求項3または4に記載の数値制御装置。
- 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置であって、
主軸1回転当たりの振動回数を変更する振動回数変更部を備え、
前記振動回数変更部は、指令ブロック実行中の加工により生じた切屑の長さと設定された切屑の長さの閾値との比較に基づいて、加工により生じた切屑の長さが、閾値により定められる切屑の長さの領域の範囲外である場合、前記指令ブロック実行中に閾値により定まる範囲内に収まるように振動回数を変更することを特徴とする数値制御装置。 - 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置であって、
主軸1回転当たりの振動回数を変更する振動回数変更部と、
前記加工対象と前記工具のいずれか一方または両方を少なくとも2軸方向に駆動する駆動部と、を備え、
前記振動回数変更部は、指令ブロック実行中の前記駆動部から得られた負荷トルクと設定された負荷トルクの閾値とを比較に基づいて、前記駆動部から得られた負荷トルクが、閾値により定められる負荷トルクの領域の範囲外である場合、前記指令ブロック実行中に閾値により定まる範囲内に収まるように振動回数を変更することを特徴とする数値制御装置。 - 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置であって、
主軸1回転当たりの振動回数を変更する振動回数変更部と、
前記加工対象と前記工具のいずれか一方または両方を少なくとも2軸方向に駆動する駆動部と、を備え、
前記振動回数変更部は、指令ブロック実行中に前記駆動部から得られたモータ駆動電流値と設定されたモータ駆動電流値の閾値との比較に基づいて、前記駆動部から得られたモータ駆動電流値が、閾値により定められるモータ駆動電流値の領域の範囲外である場合、前記指令ブロック実行中に閾値により定まる範囲内に収まるように振動回数を変更することを特徴とする数値制御装置。 - 前記振動回数変更部は、0.5に0または自然数を足し合わせた数に振動回数を変更することを特徴とする請求項3から8のいずれか1項に記載の数値制御装置。
- 前記振動回数変更部が0.5に0または自然数を足し合わせた数以外の振動回数に変更した場合、主軸位相と各軸の移動経路に基づいて、切屑分断に必要な空振り区間が生じるように振動振幅が補正されることを特徴とする請求項3から9のいずれか1項に記載の数値制御装置。
- 工具と加工対象を相対的に振動させる制御を行う数値制御装置方法であって、
指令ブロック実行中の主軸回転速度の変化を検出するステップと、
前記主軸回転速度の変化による振動振幅の変動を抑制する位相差を再計算するステップと、
前記指令ブロック実行中に、主軸回転速度と主軸1回転当たりの振動回数より振動周波数を算出するステップと、
前記振動周波数に基づいて振幅減衰を算出するステップと、
再計算された前記位相差に基づいて振動振幅を変更する時に、前記振幅減衰を抑制するように振動振幅を変更するステップと、を含む数値制御方法。 - 指令ブロック実行中に取得される振動周波数、負荷トルク、モータ駆動電流値、加工により生じた切屑の長さ、のパラメータの内、少なくともいずれか1つのパラメータを監視するステップと、
監視対象である前記パラメータと設定された前記パラメータの閾値とを比較するステップと、
監視対象である前記パラメータが、閾値により定まるパラメータの許容される領域の範囲外である場合、前記指令ブロック実行中に閾値により定まる範囲内に収まるように振動回数を変更するステップと、を含む数値制御方法。 - 前記指令ブロック実行中に振動回数を変更する際、主軸位相と各軸の移動経路から、切屑分断に必要な空振り区間が生じるかを判断するステップと、
切屑分断に必要な空振り区間が得られない場合、振動振幅を空振り区間が生じるように補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項12に記載の数値制御方法。
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