移动控制部(30)对使振动装置(10)相对于被切削材料移动的进给机构(7)进行控制。振动控制部(21)对振动装置(10)的压电元件(12l)、(12b)的振动进行控制。振动控制部(21)获取表示振动的控制状况的状况值，并基于状况值的变化来检测切削刀具(11)与被切削材料等的接触。振动控制部(21)将振动所需的能量消耗以及共振频率中的至少一个作为状况值来获取。振动控制部(21)根据至少两个接触位置的坐标值来确定切削刀具(11)与被切削材料的旋转中心的相对位置关系。对位置关系。对位置关系。
【技术实现步骤摘要】
振动切削装置以及接触检测程序
[0001]本申请是申请日为2018年08月29日，申请号为201880055188.6，专利技术名称为“振动切削装置以及接触检测程序”的中国专利申请的分案申请。
[0002]本申请基于在2017年8月29日申请的日本专利技术专利申请2017
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164699号，主张其优先权的利益，通过引用将该专利申请的全部内容并入本说明书中。
[0003]本公开涉及一种在使刀具振动的同时切削被切削材料(工件)的振动切削装置。
技术介绍
[0004]近年来，要求对各种被切削材料实施精密的切削加工。专利文献1公开了一种具备使切削刀具的刀尖相对于被切削材料椭圆振动的振动装置的切削装置，该切削装置可以对铁系材料、脆性材料实施精密微细加工。
[0005](现有技术文献)
[0006](专利文献)
[0007]专利文献1：日本特开2008
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221427号公报
技术实现思路
[0008](专利技术所要解决的问题)
[0009]在通过更换等将切削刀具重新安装于切削装置时，为了维持高的加工精度，需要准确地测定切削刀具的刀尖位置。因此，以往通过在切削装置上附加测定器来测定切削刀具的刀尖位置，但是成本变高，并且存在以下问题：如果切削装置的坐标原点与测定器的坐标原点的相对位置关系由于热变形等而发生变化，则难以准确地测定刀尖位置。
[0010]另外，作为另一种方法，利用了以下方法：用切削刀具加工一次被切削材料，根据加工后的被切削材料的形状测定的结果来修正刀尖位置。此时，也需要测定器来测定被切削材料的形状，因此不可否认成本会变高。
[0011]本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的之一在于，提供一种无需附加测定器而确定刀具刀尖与被切削材料等的对象物的相对位置关系的技术、或者为了确定两者的相对位置关系而所需的技术、或者确定与设计上的切削环境的误差的技术。
[0012](解决问题所采取的措施)
[0013]为了解决上述课题，本专利技术的一个实施方式的振动切削装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；移动控制部，对使振动装置相对于对象物相对移动的进给机构进行控制；以及振动控制部，对振动装置的致动器的振动进行控制。振动控制部获取表示振动的控制状况的状况值并根据状况值的变化来检测切削刀具与对象物的接触。对象物可以是被切削材料、安装有被切削材料的部件或者具有已知形状的物体。
[0014]本专利技术的另一个实施方式也是一种振动切削装置。该装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使振动装置相对于被切削材料或部件
相对移动的进给机构进行控制。控制部具有：对进给机构进行控制而使振动装置相对移动，而获取切削刀具与被切削材料或部件接触时的坐标值的功能。控制部根据切削刀具在与车削加工时的切削刀具的旋转角度位置不同的至少两个位置与基准面接触时的坐标值来确定切削刀具与被切削材料的旋转中心的相对位置关系，基准面与车削加工后的被切削材料或与被切削材料的旋转中心的相对位置关系是已知的。
[0015]本专利技术的另一个实施方式也是一种振动切削装置。该装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使振动装置相对于被切削材料或部件相对移动的进给机构进行控制。控制部具有：对进给机构进行控制而使振动装置相对移动，而获取切削刀具与被切削材料或部件接触时的坐标值的功能。控制部根据基准面上的接触位置的坐标值来确定切削刀具与被切削材料的安装面、被切削材料的进给运动方向、被切削材料的旋转中心中的至少一方的相对位置关系，其中，基准面与被切削材料的安装面、被切削材料的进给运动方向、被切削材料的旋转中心中的至少一方的相对位置关系是已知的。
[0016]本专利技术的另一个实施方式也是一种振动切削装置。该装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使振动装置相对于对象物相对移动的进给机构进行控制。控制部具有：对进给机构进行控制而使振动装置相对于具有已知形状的物体相对移动，而获取切削刀具的刀尖与物体的已知形状部分接触时的坐标值的功能。控制部根据切削刀具的刀尖在物体的已知形状部分的至少三个位置接触时的坐标值来确定与切削刀具的刀尖相关的信息。
[0017]本专利技术的另一个实施方式也是一种振动切削装置。该装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使振动装置相对于被切削材料相对移动的进给机构进行控制。控制部具有：对进给机构进行控制而使振动装置相对移动，而获取切削刀具与被切削材料接触时的坐标值的功能。控制部利用在切削加工时未利用的移动方向的进给机构的进给功能而使振动装置相对于切削加工后的被切削材料相对移动，根据切削刀具在至少两个位置接触时的坐标值，来确定切削刀具的安装误差、刀具刀尖的形状误差、切削刀具相对于被切削材料的相对移动方向的偏差中的至少一个。
[0018]需要说明的是，以上的构成要素的任意组合、将本公开的表现形式在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等之间进行变换后的实施方式，作为本公开的实施方式也是有效的。
[0019](专利技术的效果)
[0020]根据本公开，能够提供一种确定刀具刀尖与对象物的相对位置关系的技术、或者为了确定两者的相对位置关系而所需的技术。
附图说明
[0021]图1是示出实施方式的振动切削装置的概略结构的图。
[0022]图2是示出振动切削装置的功能结构的图。
[0023]图3是示出椭圆振动的切削刀具切削被切削材料的情况的图。
[0024]图4是用于说明切削被切削材料的过程的图。
[0025]图5是示意性地示出在椭圆振动的切削刀具与被切削材料之间作用的力的图。
[0026]图6是用于说明对工件的切削实验的概要的图。
[0027]图7是示出相对于非接触时的挠曲振动方向的功率消耗变化量的时间变化的图。
[0028]图8是示出切削痕的最大切入深度和工件的横向位置的测定结果的图。
[0029]图9是示出挠曲振动方向的功率消耗变化量与切削痕的最大切入深度的关系的图。
[0030]图10是示出表示回归直线和其置信区间的直线的图。
[0031]图11是用于说明确定切削刀具与被切削材料旋转中心的相对位置关系的方法的图。
[0032]图12是示出A点坐标的导出方法的图。
[0033]图13是用于说明基准面的图。
[0034]图14是示出将振动装置以能够C轴旋转的方式安装的振动切削装置的一例的图。
[0035]图15是示出刀尖与基准块的已知形状部分接触的情况的图。
[0036]图16是示出刀尖与基准块的位置关系的图。
[0037]图17是示意性地示出与基准块的上表面接触时的切削刀具的倾斜状态的图。
[0038]图18是示出接触位置的高度变化的图。
[0039]图19是示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种振动切削装置，其特征在于，具备：振动装置，用于安装切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使所述振动装置相对于对象物相对移动的进给机构进行控制，所述控制部具有：对所述进给机构进行控制而使所述振动装置相对于具有已知形状的物体相对移动，来获取切削刀具的具有恒定的曲率的刀尖与所述物体的已知形状部分接触时的坐标值的功能，所述控制部根据所述切削刀具的具有恒定的曲率的刀尖在所述物体的已知形状部分的至少三个位置接触时的坐标值来确定刀具刀尖的刀尖半径、刀具刀尖的圆弧的中心坐标、刀具刀尖的形状误差中的至少一个。2.根据权利要求1所述的振动切削装置，其特征在于，所述控制部对所述振动装置的致动器的振动进行控制，所述控制部获取表示振动的控制状况的状况...
【专利技术属性】
技术研发人员：社本英二，郑弘镇，早坂健宏，浜田晴司，
申请(专利权)人：多贺电气株式会社发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：
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