螺紋切削控制方法及其裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供以下螺紋切削控制方法及其裝置，即，在同一部位多次執(zhí)行以與主軸的旋轉(zhuǎn)同步的方式對螺紋切削軸進(jìn)行移動控制的螺紋切削加工動作時，防止不對程序指令進(jìn)行校正而導(dǎo)致的螺紋槽偏移，提高加工精度并延長工具的壽命。當(dāng)向數(shù)控裝置輸入主軸１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號和主軸位置計(jì)數(shù)器時，通過主軸位置計(jì)算單元（１０３）計(jì)算當(dāng)前的主軸位置，從該計(jì)算的主軸位置，通過主軸位置校正單元（１０４），求得主軸１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制周期間的差量作為校正量（１０８）進(jìn)行校正。然后，螺紋切削軸插補(bǔ)開始檢測單元（１０５）監(jiān)測主軸１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號和控制周期是否同步，同步時通過各軸插補(bǔ)單元（１０６）開始螺紋軸的插補(bǔ)。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及螺紋切削控制方法及其裝置。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)有的數(shù)控(Numerical Control；以下簡稱NC)裝置中，使保持工件的主軸恒定旋轉(zhuǎn)，檢測來自于安裝于主軸上的編碼器的主軸旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算出與所指示的螺距成正比的螺紋切削軸的移動量，進(jìn)行移動控制。此外，在對工件生成螺紋時，一般以改變工具的進(jìn)刀量并且多次反復(fù)進(jìn)行螺紋切削加工而執(zhí)行，這是以主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置信號作為基準(zhǔn)，控制螺紋切削軸的插補(bǔ)開始。但是，因?yàn)橹鬏S1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置信號和NC的控制周期IT不同步，所以對同一螺紋進(jìn)行2次或2次以上的反復(fù)加工的情況下，實(shí)際的進(jìn)刀位置有時會發(fā)生波動。此外，因?yàn)橛陕菁y切削開始時產(chǎn)生的波動，引起螺紋切削終點(diǎn)附近的螺紋牙頂軌跡波動，所以螺紋端部的不完全螺紋部變長，必須考慮包含波動量的不完全螺紋長度。而且，由螺紋切削終點(diǎn)附近的螺紋牙頂軌跡的波動而產(chǎn)生的切削負(fù)荷的變動，降低了終點(diǎn)附近的螺紋精度，由該切削負(fù)荷的變動也縮短了刀具的壽命。關(guān)于該課題使用圖6～圖8詳細(xì)說明如下。即，如圖8所示，螺紋切削加工的實(shí)施方式為，使安裝于主軸上的工件恒定旋轉(zhuǎn)，并使刀具從設(shè)定于固定的規(guī)定位置的螺紋切削開始位置向螺紋切削軸方向移動。而在現(xiàn)有技術(shù)的螺紋切削控制中，如圖6所示，通過螺紋切削時主軸位置計(jì)數(shù)器求得螺紋切削時的主軸位置，該螺紋切削時主軸位置計(jì)數(shù)器在主軸每旋轉(zhuǎn)一次時，將從設(shè)置于主軸上的編碼器輸出的主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置信號作為觸發(fā)，開始計(jì)數(shù)動作。此外，該螺紋切削時主軸位置計(jì)數(shù)器，是由在每次正向旋轉(zhuǎn)控制時被使用的主軸位置計(jì)數(shù)器構(gòu)成，每計(jì)數(shù)到預(yù)定數(shù)量就清零計(jì)數(shù)，然后再次開始計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。螺紋切削控制是以主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置信號為基準(zhǔn)，控制螺紋切削軸的插補(bǔ)開始，這時，螺紋切削軸的移動量，在以某個固定周期間隔(例如10msec)執(zhí)行的NC裝置的插補(bǔ)處理內(nèi)被計(jì)算，第1次插補(bǔ)的螺紋切削軸移動量為 第1次的主軸位置變化量，P主軸每旋轉(zhuǎn)1次的脈沖數(shù)，L螺紋螺距)。在這里，因?yàn)橹鬏S旋轉(zhuǎn)周期和控制周期IT不同步，所以 的值發(fā)生波動，則第1次插補(bǔ)的螺紋切削軸移動量 也發(fā)生波動。該波動為螺紋切削開始時的波動，最終成為如圖8所示的螺紋牙頂開始時的波動，因而螺紋牙頂軌跡變得不固定。此外，圖7是表示當(dāng)?shù)?次插補(bǔ)的螺紋切削軸移動量 波動時，最后一次插補(bǔ)的螺紋切削軸移動量 是如何波動的。特開平5-46236號公報提出了解決這樣的問題點(diǎn)的技術(shù)，這是以與主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號同步的方式改變伺服用控制周期的技術(shù)。但是，在上述技術(shù)中，為了在緊接著螺紋切削加工之前改變控制周期，在硬件(H/W)上必須有特殊結(jié)構(gòu)，這就產(chǎn)生了H/W的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)鑒于這樣的問題點(diǎn)，目的是提供以下螺紋加工控制方法以及其裝置，在不變更現(xiàn)有的H/W，而改變工具的進(jìn)刀量并且多次反復(fù)執(zhí)行螺紋切削加工的情況下，也能不發(fā)生螺紋切削開始時的波動而進(jìn)行精度優(yōu)良的螺紋加工。為了解決上述現(xiàn)有的課題，本專利技術(shù)涉及的螺紋切削控制方法具有計(jì)算主軸的當(dāng)前位置的步驟；基于該計(jì)算的主軸的當(dāng)前位置和前述主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號，生成并輸出用于使前述主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與螺紋切削軸及主軸的控制周期同步的主軸位置校正量的步驟；確認(rèn)利用該生成并輸出的主軸位置校正量進(jìn)行位置校正后的主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制周期的同步，并輸出螺紋切削軸的插補(bǔ)開始信號的步驟；以及根據(jù)該輸出的插補(bǔ)開始信號，向螺紋切削軸輸出指令的步驟。由此，不變更現(xiàn)有的H/W，通過從當(dāng)前的主軸位置計(jì)數(shù)器值和主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置對主軸的位置進(jìn)行校正，可以使主軸的旋轉(zhuǎn)周期和控制周期一致。由此，因?yàn)榧词乖诟淖児ぞ叩倪M(jìn)刀量并多次反復(fù)進(jìn)行螺紋切削加工的情況下，也不會發(fā)生螺紋切削開始時及螺紋切削終點(diǎn)附近的波動，所以提高了螺紋切削加工精度。并且，通過使螺紋切削終點(diǎn)軌跡固定，可以減少切削負(fù)荷的變動，延長刀具的壽命。此外，本專利技術(shù)的螺紋切削控制方法，向主軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)減少的方向?qū)χ鬏S的位置進(jìn)行校正。由此，因?yàn)榭梢栽谛∮诨虻扔谥鬏S的最高旋轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行校正，所以可以安全地進(jìn)行螺紋切削加工。此外，本專利技術(shù)的螺紋切削控制方法，在主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制軸及主軸的控制周期間的偏差小于或等于預(yù)定值，并且主軸旋轉(zhuǎn)數(shù)小于或等于指定值的時候，向主軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)增加的方向來對主軸的位置進(jìn)行校正。由此，校正所需時間被縮短，循環(huán)時間變短。此外，本專利技術(shù)的螺紋切削控制方法，為了使主軸的旋轉(zhuǎn)變動在預(yù)定的變動以內(nèi)，計(jì)算主軸位置校正量使其小于或等于主軸最大校正量。由此，可以抑制主軸的速度變動，抑制精度不良及主軸報警的發(fā)生。此外，本專利技術(shù)的螺紋切削控制方法，前述主軸位置校正量包含螺紋切削開始角度。由此，可以從任意角度開始切削加工。此外，本專利技術(shù)的數(shù)控裝置，具有主軸位置計(jì)算單元，該單元計(jì)算主軸的當(dāng)前位置；主軸位置校正單元，該單元基于由前述主軸位置計(jì)算單元計(jì)算的主軸的當(dāng)前位置和前述主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號，生成并輸出用于使前述主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與螺紋切削軸及主軸的控制周期同步的主軸位置校正量；螺紋切削軸插補(bǔ)開始信號輸出單元，該單元確認(rèn)利用由前述主軸位置校正單元生成并輸出的主軸位置校正量進(jìn)行位置校正后的主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制周期的同步，并輸出螺紋切削軸的插補(bǔ)開始信號；以及各軸插補(bǔ)單元，該單元根據(jù)從前述螺紋切削插補(bǔ)開始信號輸出單元輸出的插補(bǔ)開始信號，向螺紋切削軸輸出指令。由此，不變更現(xiàn)有的H/W，通過從當(dāng)前的主軸位置計(jì)數(shù)器值和主軸1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置對主軸的位置進(jìn)行校正，可以使主軸的旋轉(zhuǎn)周期與控制周期一致。由此，即使在改變工具的進(jìn)刀量并且多次反復(fù)進(jìn)行螺紋切削加工的情況下，因?yàn)椴粫l(fā)生螺紋切削開始時及螺紋切削終點(diǎn)附近的波動，所以提高了螺紋切削加工精度。并且，通過使螺紋切削終點(diǎn)軌跡固定，可以減少切削負(fù)荷的變動，延長刀具的壽命。此外，本專利技術(shù)的數(shù)控裝置，前述主軸位置校正單元，向主軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)減少的方向?qū)χ鬏S的位置進(jìn)行校正。由此，因?yàn)榭梢栽谛∮诨虻扔谥鬏S的最高旋轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行校正，所以可以安全地進(jìn)行螺紋切削加工。此外，本專利技術(shù)的數(shù)控裝置，前述主軸位置校正單元，在前述主軸的1次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制軸及主軸的控制周期的偏差小于或等于預(yù)定值，并且主軸旋轉(zhuǎn)數(shù)小于或等于指定值的時候，向主軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)增加的方向?qū)χ鬏S的位置進(jìn)行校正。由此，校正所需時間被縮短，循環(huán)時間變短。此外，本專利技術(shù)的數(shù)控裝置，前述主軸位置校正單元，為了使主軸的旋轉(zhuǎn)變動在預(yù)定的變動以內(nèi)，計(jì)算主軸位置校正量使其小于或等于主軸最大校正量。由此，可以抑制主軸的速度變動，抑制精度不良及主軸報警的發(fā)生。此外，本專利技術(shù)的數(shù)控裝置，前述主軸位置校正單元計(jì)算的主軸位置校正量，包含螺紋切削開始角度。由此，可以從任意角度開始切削加工。附圖說明圖1是表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式1涉及的NC裝置的一個構(gòu)成例的框圖。圖2是說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式1涉及的螺紋切削控制的圖。圖3是說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式1涉及的效果的圖。圖4是說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式1涉及的螺紋切削控制的處理的圖。圖5是表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式1涉及的螺紋切削控制的處理順序的流程圖。圖6是說明現(xiàn)有的螺紋切削控制的圖。圖7是說明現(xiàn)有的螺紋切削控制中的螺紋切削位置波動的例子的圖。圖8是用于說明螺紋切削方法的圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1以下，基于圖1～圖5說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式1。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種螺紋切削控制方法，使刀具或者工件與主軸的旋轉(zhuǎn)同步而移動，對工件加工螺紋槽，其特征在于，　　　　具有：計(jì)算前述主軸的當(dāng)前位置的步驟；基于該計(jì)算的主軸的當(dāng)前位置和前述主軸的１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號，生成并輸出用于使前述主軸的１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與螺紋切削軸及主軸的控制周期同步的主軸位置校正量的步驟；確認(rèn)利用該生成并輸出的主軸位置校正量進(jìn)行位置校正后的主軸的１次旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號與控制周期的同步，并輸出螺紋切削軸的插補(bǔ)開始信號的步驟；以及根據(jù)該輸出的插補(bǔ)開始信號，向螺紋切削軸輸出指令的步驟。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田中貴久，
申請(專利權(quán))人：三菱電機(jī)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]