加工控制装置及其程序制造方法及图纸

加工控制装置（３）包括：部分轨迹计算单元（３５），将工具轨迹分割为曲率越大具有的长度越短的多个部分轨迹；轴控制数据计算单元（３６），求出通过使工具以所述进给速度的随动速度在各部分轨迹上移动而加工工件时的该部分轨迹上的各轴位置、以及以规定的时间间隔求出的各轴速度的时间变化作为轴控制数据（Ａ）。机床（４）的驱动部（４５）一边根据轴控制数据（Ａ）以规定的时间间隔改变各轴速度一边使工具在所述部分轨迹上移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制机床的加工控制装置及其程序，所述机床具有多 个轴，使工具相对于工件移动。
技术介绍
以往，控制机床的数控装置解析用于加工工件的NC程序的NC 代码，并将位置数据、速度数据作为指令数据而输出给电动机控制装 置。这种NC程序是从操作面板直接输入到数控装置的。或者，产品 形状被输入到CAM，CAM自动生成NC程序并使其读入到数控装置。近年来，随着三维CAD的普及，利用三维CAD进行复杂的产 品形状的设计，复杂的产品形状作为实体数据(Solid data)从三维 CAD输出。在以往所使用的CAM中，输入如用实体数据定义的复杂 形状是非常费时费力的作业。专利文献l提出了一种CAM接收三维 CAD输出的实体数据，生成工具轨迹，自动生成对复杂形状进行加工 的NC程序的方法。专利文献l:日本特开2003-295917号/>才艮如此，利用CAM根据三维实体数据可以直接输出NC程序，因 此用于形成复杂形状的NC程序也被自动生成，大幅减轻了作业人的 负担。CAM通常利用微小的直线近似为了加工复杂形状而工具相对于 工件移动的工具轨迹。因此，多数情况下，CAM基于实体模型数据 生成的NC程序庞大，生成NC程序需要耗费时间。另外，数控装置 解析NC程序而计算对机床的各轴的移动量等进行指令的指令值，但 数控装置解析庞大的NC程序也需要耗费时间，导致使利用CAM生 成工具轨迹到加工的作业效率降低。而且，为了保持完成精度，希望CAM将工具轨迹的曲线部分分 割为更微小的直线。但是，受限于数控装置的演算速度，从数控装置 对机床的伺服机发出的指示有时跟不上工具的移动。因此，无法划分为太小的直线。
技术实现思路
所以，本专利技术的目的在于提供一种加工控制装置及其程序，缩短 从生成工具轨迹到加工的时间，并且提高加工精度。本专利技术的加工控制装置，控制具有多个轴且使工具相对于工件移 动的机床，上述加工控制装置的特征在于，包括工具轨迹存储单元，存储为了加工所述工件而使所述工具相对于 所述工件移动的工具轨迹；进给速度存储单元，存储所述工具加工所述工件的进给速度；部分轨迹计算单元，将所述工具轨迹分割为曲率越大具有的长度 越短的多个部分轨迹；轴控制数据计算单元，求出通过使所述工具以所述进给速度的随 动速度在各部分轨迹上移动而加工所述工件时的该部分轨迹上的各 轴位置、以及各轴速度的时间变化作为轴控制数据；输出单元，将各部分轨迹的轴控制数据输出给一边根据所述轴控 制数据改变各轴速度一边使所述工具在所述部分轨迹上移动的所述 才几床的驱动部。另外，本专利技术的程序，其特征在于，使计算机发挥以下单元的功能部分轨迹计算单元，将工具轨迹分割为曲率越大具有的长度越短 的多个部分轨迹，该工具轨迹是为了使用具有多个轴且使工具相对于 工件移动的机床加工所述工件而使所述工具相对于所述工件移动的 轨迹；轴控制数据计算单元，求出通过使所述工具以预先存储的进给速 度的随动速度在各部分轨迹上移动而加工所述工件时的该部分轨迹上的各轴位置、以及各轴速度的时间变化作为轴控制数据；输出单元，将各部分轨迹的轴控制数据输出给一边根据所述轴控 制数据改变各轴速度一边使所述工具在所述部分轨迹上移动的所述 机床的驱动部。"轴速度"是指工具在X轴、Y轴和Z轴这样的控制轴的一个方 向上移动的速度。"轴控制数据"是指在使工具沿着部分轨迹移动时用于控制各轴 的数据。"进给速度的随动速度"是指使工具在部分轨迹上以接近进给速 度地移动的速度，包括与进给速度不同速度的情况。另外，所述轴控制数据计算单元也可以以规定的时间间隔求出所 述各轴速度的时间变化。另外，加工控制装置也可以进一步包括参数存储单元，该参数存 储单元存储与所述机床的加工精度相关的参数，所述部分轨迹计算单 元也可以按照所述参数改变所述部分轨迹的长度。"与机床的加工精度相关的参数，，是指用于按照惯性矩、刚性等依 赖于机床的物理特性来调整加工精度的参数，例如有与加速度、加加 速度相关的参数。另外，所述轴控制数据计算单元也可以根据所述参数求出所述各 轴速度，使得在预测为对于以所述进给速度进行加工来说曲率过大的 部分轨迹中使工具以小于所述进给速度的速度移动。根据本专利技术，通过以按照曲率分割了工具轨迹的部分轨迹单位， 生成用于控制机床的各轴的速度和位置的轴控制数据并输出给机床 的驱动部，从而在不必如以往那样用微小的直线近似工具轨迹的情况 下，机床能够使工具沿着工具轨迹移动，所以能够高精度地加工复杂 的形状。另外，由于不需要如以往那样生成并解析用^:小的直线近似 了工具轨迹的庞大的NC程序，因此能够缩短时间。通过按照与加工精度相关的参数改变部分轨迹的长度，从而能够 在加工过程中使工具正确地在工具轨迹上移动。由于生成了在预测为对于以所述进给速度进行加工来说曲率过 大的部分轨迹中使工具以小于所述进给速度的速度移动的轴控制数 据，所以能够使工具不会从工具轨迹脱离地进行移动。附图说明图1是表示适用本专利技术的一实施例的加工控制装置的加工系统的概要框图2是表示图1的驱动部的框图3是表示图1的加工控制装置的框图4是表示偏移形状的一例的图5是表示工具轨迹的一例的图6是表示工具轨迹的分割的一例的图7是表示部分轨迹与进给速度的图8是表示各轴上的速度变化的曲线图9是表示图1的加工系统的动作的流程图。符号的说明1加工系统2CAD装置3加工控制装置4机床5网络31操作面板32输入单元33偏移形状生成单元34工具轨迹生成单元35部分轨迹计算单元36轴控制数据计算单元37输出单元41主轴42 工作台 43、 44 进给轴45 驱动部46 轴控制数据接收部47 信号生成部48 主轴放大器48a、 49a、 49b 电动才几49 祠服放大器311 参数存储单元312 进给速度存储单元313 偏移值存储单元314 进给间隔存储单元315 模型数据存储单元 341 工具轨迹存储单元具体实施例方式下面，利用附图说明本专利技术的实施方式。如图1所示，加工系统l包括制作加工形状的CAD装置2、 使用工具来对设置于工作台上的工件进行加工的机床4、以及控制机 床4的加工控制装置3。 CAD装置2与加工控制装置3通过网络5连 接。机床4包括安装工具的主轴41、设置工件的工作台42、使工 作台42移动的进给轴、以及驱动各轴(主轴、进给轴)的驱动部45。 主轴41是传导切削动力的轴，通常被表示为Z轴。如图2所示，工作台42的进给轴43、 44分别被表示为X轴、Y 轴。驱动部45包括轴控制数据接收部46、信号生成部47、主轴放 大器48、以及伺服放大器49。轴控制数据接收部46从加工控制装置 3接收对各轴进行控制的轴控制数据A。信号生成部47根据轴控制数 据A生成Z轴、X轴和Y轴的各移动信号。主轴放大器48按照Z轴移动信号，对驱动主轴41的电动机48a 供给电流信号。伺服放大器49按照X轴和Y轴移动信号，对驱动进 给轴的电动机49a、 49b供给各自的电流信号。图2仅示出了一个伺 服放大器49，但伺服放大器49包括X轴和Y轴各自的伺服放大器。 图2示出了旋转型的电动机48a、 49a和49b，但也可以代替地使用直 线电动才几。在加工控制装置3中内置有高性能的微型计算机和存储器。微型 计算机执行存储在存储器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工控制装置，控制具有多个轴且使工具相对于工件移动的机床，上述加工控制装置的特征在于，包括：　工具轨迹存储单元，存储为了加工所述工件而使所述工具相对于所述工件移动的工具轨迹；　进给速度存储单元，存储所述工具加工所述工件的进给 速度；　部分轨迹计算单元，将所述工具轨迹分割为曲率越大具有的长度越短的多个部分轨迹；　轴控制数据计算单元，求出通过使所述工具以所述进给速度的随动速度在各部分轨迹上移动而加工所述工件时的该部分轨迹上的各轴位置、以及各轴速度的时间变 化作为轴控制数据；　输出单元，将各部分轨迹的轴控制数据输出给一边根据所述轴控制数据改变各轴速度一边使所述工具在所述部分轨迹上移动的所述机床的驱动部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大户裕，南川真辉，
申请(专利权)人：沙迪克株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]