机床、控制方法以及计算机可读存储介质技术

提供机床、控制方法以及计算机可读存储介质。机床具备：显示部；用于加工工件的刀具；用于使刀具或工件旋转的主轴；用于检测主轴或刀具的振动频率的传感器；以及用于控制机床的控制装置。控制装置基于振动频率来检测在主轴或刀具中发生的颤振，基于颤振的频率、主轴的旋转速度以及刀具的刀刃数，来计算与刀具的第一刀刃的当前旋转角达到刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的刀具的振动次数相当的阶次，在显示部中显示表示计算出的该阶次的大小的阶次信息。

Machine tools, control methods and computer readable storage media

【技术实现步骤摘要】
机床、控制方法以及计算机可读存储介质
本公开涉及一种用于向用户呈现用于抑制颤振的指标的技术。
技术介绍
在利用机床来切削工件时，刀具的刀尖有时会振动。这种振动被称为颤振(日语：びびり振動)。当发生颤振时，工件的切削精度会下降。为了抑制颤振，用户需要掌握正在发生的颤振的状态。日本特开2012-089967号公报公开了一种在监视器中显示颤振的状态的机床。该机床将发生颤振时的主轴旋转速度与该颤振的加速度之间的关系显示在图表上。
技术实现思路
颤振是在主轴旋转速度与刀具对工件切入的切入宽度之间的关系满足规定条件的情况下产生的振动。因此，若对主轴旋转速度、工件的切入宽度进行调整，则能够抑制颤振。日本特开2012-088967号公报中公开的机床仅呈现主轴旋转速度与颤振的加速度之间的关系来作为所发生的颤振的信息。因此，用户不能直观地理解如何调整主轴旋转速度、工件的切入宽度等控制参数比较好。本公开是为了解决如上所述的问题而完成的，其一方面的目的在于提供一种能够通过显示与颤振有关的信息来辅助用户调整控制参数的机床。另一方面的目的在于提供一种能够通过显示与颤振有关的信息来辅助用户调整控制参数的控制方法。另一方面的目的在于提供一种能够通过显示与颤振有关的信息来辅助用户调整控制参数的控制程序。在本公开的一例中，机床具备：显示部；刀具，其用于加工工件；主轴，其用于使上述刀具或上述工件旋转；传感器，其用于检测上述主轴或上述刀具的振动频率；以及控制装置，其用于控制上述机床。上述控制装置基于上述振动频率来检测在上述主轴或上述刀具中发生的颤振，基于上述颤振的频率、上述主轴的旋转速度以及上述刀具的刀刃数，来计算与上述刀具的第一刀刃的当前旋转角达到上述刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的上述刀具的振动次数相当的阶次，在上述显示部中显示表示计算出的该阶次的大小的阶次信息。在本公开的一例中，上述控制装置在上述显示部中显示多个阶次分区，上述多个阶次分区各自表示不同的阶次的范围，在上述显示部中显示上述阶次信息时，将上述多个阶次分区中的计算出的上述阶次所属的阶次分区以能够与其它阶次分区进行区别的显示方式进行显示。在本公开的一例中，上述多个阶次分区包括第一阶次分区和第二阶次分区，上述第二阶次分区表示比上述第一阶次分区的上限值大的阶次的范围。上述控制装置使上述第一阶次分区所表示的阶次的范围宽于上述第二阶次分区所表示的阶次的范围。在本公开的一例中，上述控制装置基于预先决定的计算式来生成稳定极限线图，上述稳定极限线图表示在上述刀具对上述工件切入的切入宽度和上述主轴的旋转速度的切削条件的关系中不会发生颤振的极限的切削条件，上述控制装置根据所生成的该稳定极限线图，来改变上述多个阶次分区各自表示的阶次的范围。在本公开的一例中，上述机床还具备存储装置，上述存储装置用于将操作方式信息与上述多个阶次分区分别对应地进行保存，上述操作方式信息规定了为了抑制上述颤振而应该对上述机床进行的操作方式。上述控制装置基于检测出上述颤振，来从上述多个阶次分区中确定计算出的上述阶次所属的阶次分区，输出与该阶次分区对应的操作方式信息。在本公开的一例中，上述多个阶次分区分别与互不相同的频率范围对应。上述控制装置通过对上述振动频率进行频率分解来计算每个频率的振动强度，在上述显示部中与上述多个阶次分区各自对应地显示该阶次分区所表示的频率范围内的振动强度。在本公开的一例中，上述控制装置基于检测出上述颤振，来在上述显示部中显示上述阶次信息。在本公开的其它例中，机床的控制方法具备以下步骤：使主轴旋转，上述主轴对工件或刀具进行旋转驱动；检测上述主轴或上述刀具的振动频率；基于上述振动频率来检测在上述主轴或上述刀具中发生的颤振；计算步骤，基于上述颤振的频率、上述主轴的旋转速度以及上述刀具的刀刃数，来计算与上述刀具的第一刀刃的当前旋转角达到上述刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的上述刀具的振动次数相当的阶次；以及在上述机床的显示部中显示表示在上述计算步骤中计算出的阶次的大小的阶次信息。在本公开的其它例中，控制程序使上述机床执行以下步骤：使主轴旋转，上述主轴对工件或刀具进行旋转驱动；检测上述主轴或上述刀具的振动频率；基于上述振动频率来检测在上述主轴或上述刀具中发生的颤振；计算步骤，基于上述颤振的频率、上述主轴的旋转速度以及上述刀具的刀刃数，来计算与上述刀具的第一刀刃的当前旋转角达到上述刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的上述刀具的振动次数相当的阶次；以及在上述机床的显示部中显示表示在上述计算步骤中计算出的阶次的大小的阶次信息。本专利技术的上述目的、特征、方面以及优点以及其它目的、特征、方面以及优点通过结合附图来理解的有关本专利技术的下面的详细说明会变得明确。附图说明图1是示出遵循实施方式的机床的外观的图。图2是示出遵循实施方式的机床的内部结构的一例的图。图3是示出容易发生再生颤振的切削条件的一例的图。图4是示出难以发生再生颤振的切削条件的一例的图。图5是示出阶次为整数的情况下的工件的切削样式的图。图6是示出在主轴旋转速度和工件的切入宽度的切削条件的关系中不会发生再生颤振的切削条件的范围的图。图7是示出刀具对工件进行切削的切削样式的图。图8是示出显示器所显示的振动监视画面的图。图9是表示根据稳定极限线图来生成阶次计的过程的概念图。图10是示出所显示的推荐的操作方式的一例的图。图11是示出所显示的推荐的操作方式的一例的图。图12是示出所显示的推荐的操作方式的一例的图。图13是示出阶次分区信息的数据结构的一例的图。图14是示出遵循实施方式的机床的主要硬件结构的框图。图15是示出遵循实施方式的机床的功能结构的一例的图。图16是示出采样得到的振动频率的图。图17是表示遵循实施方式的机床所执行的处理的一部分的流程图。图18是示出对由加速度传感器检测出的振动频率进行频率分解而得到的频谱的图。图19是示出根据频谱来生成的振动强度分布的图。具体实施方式下面，参照附图对遵循本专利技术的各实施方式进行说明。在下面的说明中，对相同的部件和结构要素标注相同的标记。它们的名称和功能也是同样的。因此，不重复针对这些部件和结构要素的详细说明。此外，下面说明的各实施方式和各变形例也可以适当地选择性地进行组合。<A.机床100的结构>参照图1和图2对机床100的结构进行说明。图1是示出机床100的外观的图。图2是示出机床100的内部结构的一例的图。图1和图2中示出了作为加工中心的机床100。下面对作为加工中心的机床100进行说明，但是机床100不限定于加工中心。例如，机床100既可以是车床，也可以是其它切削机或研磨机。另外，机床100既可以是沿铅垂方向安装刀具的立式的加工中心，也可以是沿水平方向安装刀具的卧式的加工中心。机床100包括用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床，具备：/n显示部；/n刀具，其用于加工工件；/n主轴，其用于使所述刀具或所述工件旋转；/n传感器，其用于检测所述主轴或所述刀具的振动频率；以及/n控制装置，其用于控制所述机床，/n其中，所述控制装置基于所述振动频率来检测在所述主轴或所述刀具中发生的颤振，/n所述控制装置基于所述颤振的频率、所述主轴的旋转速度以及所述刀具的刀刃数，来计算与所述刀具的第一刀刃的当前旋转角达到所述刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的所述刀具的振动次数相当的阶次，/n所述控制装置在所述显示部中显示表示计算出的该阶次的大小的阶次信息。/n

【技术特征摘要】
20180621 JP 2018-1177941.一种机床，具备：
显示部；
刀具，其用于加工工件；
主轴，其用于使所述刀具或所述工件旋转；
传感器，其用于检测所述主轴或所述刀具的振动频率；以及
控制装置，其用于控制所述机床，
其中，所述控制装置基于所述振动频率来检测在所述主轴或所述刀具中发生的颤振，
所述控制装置基于所述颤振的频率、所述主轴的旋转速度以及所述刀具的刀刃数，来计算与所述刀具的第一刀刃的当前旋转角达到所述刀具的第二刀刃的当前旋转角为止的期间中的所述刀具的振动次数相当的阶次，
所述控制装置在所述显示部中显示表示计算出的该阶次的大小的阶次信息。


2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
所述控制装置在所述显示部中显示多个阶次分区，所述多个阶次分区各自表示不同的阶次的范围，
所述控制装置在所述显示部中显示所述阶次信息时，将所述多个阶次分区中的计算出的所述阶次所属的阶次分区以能够与其它阶次分区进行区别的显示方式进行显示。


3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，
所述多个阶次分区包括第一阶次分区和第二阶次分区，所述第二阶次分区表示比所述第一阶次分区的上限值大的阶次的范围，
所述控制装置使所述第一阶次分区所表示的阶次的范围宽于所述第二阶次分区所表示的阶次的范围。


4.根据权利要求2或3所述的机床，其特征在于，
所述控制装置基于预先决定的计算式来生成稳定极限线图，所述稳定极限线图表示在所述刀具对所述工件切入的切入宽度和所述主轴的旋转速度的切削条件的关系中不会发生颤振的极限的切削条件，
所述控制装置根据所生成的该稳定极限线图，来改变所述多个阶次分区各自表示的阶次的范围。


5.根据权利要求2～4的任一项所述的机床，其特征在于，
所述机床还具备存储装置，所述存储装置用于将操作方式信息与所述多个阶次分区分别对...

【专利技术属性】
技术研发人员：河合谦吾，大野胜彦，西川静雄，森田康彦，室住正宪，村上稜，
申请(专利权)人：德马吉森精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP