多轴加工机用数值控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制多轴加工机的数值控制装置，其基于指令轴位置求出轴依存平移误差量以及轴依存旋转误差量。并且，根据轴依存旋转误差量来求出旋转修正量，根据轴依存平移误差量来求出平移修正量。将平移修正量加在指令直线轴位置上，将旋转修正量加在指令旋转轴位置上，将3个直线轴和3个旋转轴分别驱动到这些加法运算出的位置。由此，提供一种即使在多轴加工机中的以刀具侧面进行的加工或钻孔加工中也能按照指令所指示的刀具位置和刀具姿态(方向)进行加工的数值控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对具有至少3个直线轴和3个旋转轴的多轴加工机进行控制的数值控制装置。特别是涉及如下的数值控制装置，其通过进行与依存于工作台驱动直线轴位置的工作台直线轴平移误差以及工作台直线轴旋转误差、依存于工作台驱动旋转轴位置的工作台旋转轴平移误差以及工作台旋转轴旋转误差、依存于刀具头驱动直线轴位置的刀具头直线轴平移误差以及刀具头直线轴旋转误差、依存于刀具头驱动旋转轴位置的刀具头旋转轴平移误差以及刀具头旋转轴旋转误差的误差相对应的修正，将刀具尖端点位置移动到没有误差的位置，并且进行刀具姿态(方向)也成为没有误差的姿态(方向)的移动，控制成进行高精度的加工。
技术介绍
在日本特开2009-151756号公报(与美国公开2009/0140684A1相对应，以下称为专利文献)中，关于对具有3个直线轴和2个旋转轴的5轴加工机进行控制的数值控制装置，公开了如下技术将直线轴坐标系和旋转轴坐标系分别分割为格子状区域，在格子点存储格子点修正矢量，根据直线轴位置和旋转轴位置基于格子点修正矢量计算出轴依存平移修正量和轴依存旋转修正量，修正直线轴位置，由此，将刀具尖端点位置移动到没有误差的位置。在上述专利文献中，仅对直线轴位置进行修正。即，虽然刀具尖端点移动到没有误差的位置，但刀具姿态(方向)依然有误差。在以刀具尖端点进行加工的情形下，即使这样的现有技术的修正也没有问题，但是在以刀具侧面进行加工的情形或者像钻孔加工那样朝向刀具方向进行加工的情形下，刀具姿态(方向)很重要，仅仅将刀具尖端点位置修正到没有误差的位置是不够的。即，在上述专利文献中公开的现有技术中，当以刀具侧面进行的加工或钻孔加工中存在由于机械系统引起的误差的情形下，无法进行高精度的加工。此外，在所述专利文献中公开的技术以由3个直线轴和2个旋转轴构成的5轴加工机为对象。在5轴加工机中大致划分为“刀具头旋转型”、“工作台旋转型”、“混合型(刀具头、工作台两者都旋转)”三种类型。但是，在“工作台旋转型”以及“混合型”的5轴加工机中，在相对于加工物的相对刀具姿态(方向)中存在误差的情况下，不一定能够控制旋转轴以便修正该误差。此外，在前述的专利文献中说明了如下内容产生的主要误差，作为平移误差包括 (1)依存于直线轴位置的直线轴依存平移误差以及(2)依存于旋转轴位置的旋转轴依存平移误差，进而，作为旋转误差包括(3)依存于直线轴位置的直线轴依存旋转误差以及(4)依存于旋转轴位置的旋转轴依存旋转误差。但是，主要的误差是由移动体产生的。一般而言，在机床中移动体是刀具头或工作台。此外，通常旋转移动体搭载在直线移动体上。因此，旋转刀具头的误差依存于对旋转刀具头进行旋转的旋转轴位置和搭载旋转刀具头的直线轴位置。此外，旋转工作台的误差依存于对旋转工作台进行旋转的旋转轴位置和搭载工作台的直线轴位置。即，在所述专利文献中公开的4个误差的区分是简单的区分，本来应该如图1所示划分为8个。
技术实现思路
因此，本专利技术通过设定与上述8个误差对应的误差量，根据这些误差量求出平移修正量，将求出的平移修正量加到指令直线轴位置上，并且求出旋转修正量，将求出的旋转修正量加到指令旋转轴位置上。由此，本专利技术的目的在于提供一种控制多轴加工机的数值控制装置，其将刀具尖端点位置移动到没有误差的位置，并且进行将刀具姿态(方向)也修正到没有误差的方向的移动，实现高精度的加工。即，目的在于提供一种数值控制装置，其即使在多轴加工机中的以刀具侧面进行的加工或钻孔加工中，也能按照指令所指示的刀具位置和刀具姿态(方向)进行加工。本专利技术涉及一种控制多轴加工机的数值控制装置，该多轴加工机通过至少3个直线轴和3个旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工，所述数值控制装置具有轴依存误差量计算单元，其基于指令轴位置来求出轴依存平移误差量以及轴依存旋转误差量；平移修正量计算单元，其根据所述轴依存平移误差量来求出平移修正量；旋转修正量计算单元，其根据所述轴依存旋转误差量来求出旋转修正量；修正量加法运算单元，其将所述平移修正量加到指令直线轴位置上，将所述旋转修正量加到指令旋转轴位置上；以及将所述3 个直线轴和所述3个旋转轴向通过所述修正量加法运算单元求出的位置进行驱动的单元。所述轴依存误差量计算单元基于指令旋转轴位置求出旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，作为所述轴依存平移误差量以及所述轴依存旋转误差量，所述平移修正量计算单元根据所述旋转轴依存平移误差量来求出所述平移修正量，另外，所述旋转修正量计算单元根据所述旋转轴依存旋转误差量来求出所述旋转修正量。所述轴依存误差量计算单元基于指令直线轴位置求出直线轴依存平移误差量以及直线轴依存旋转误差量，作为所述轴依存平移误差量以及所述轴依存旋转误差量，所述平移修正量计算单元根据所述直线轴依存平移误差量来求出所述平移修正量，另外，所述旋转修正量计算单元根据所述直线轴依存旋转误差量来求出所述旋转修正量。所述轴依存误差量计算单元基于指令直线轴位置求出直线轴依存平移误差量以及直线轴依存旋转误差量，此外，基于指令旋转轴位置求出旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，作为所述轴依存平移误差量以及所述轴依存旋转误差量，而且，所述平移修正量计算单元根据所述直线轴依存平移误差量以及所述旋转轴依存平移误差量来求出所述平移修正量，另外，所述旋转修正量计算单元根据所述直线轴依存旋转误差量以及所述旋转轴依存旋转误差量来求出所述旋转修正量。所述旋转修正量，可以作为对实际刀具长度修正矢量进行旋转修正的旋转轴修正量而被求出，该实际刀具长度修正矢量相对于刀具长度修正矢量具有旋转误差。所述平移修正量可以作为针对刀具基准点矢量的平移修正量而被求出，该刀具基准点矢量在工作台坐标系上表示刀具基准点。所述多轴加工机是通过至少3个直线轴和3个刀具头旋转用旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工的多轴加工机，所述旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，可以是相对于3个刀具头旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量。所述多轴加工机是通过至少3个直线轴和1个刀具头旋转用旋转轴以及2个工作台旋转用旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工的多轴加工机，所述旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，可以是相对于1个刀具头旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量，以及相对于2个工作台旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量。所述多轴加工机是通过至少3个直线轴和2个刀具头旋转用旋转轴以及1个工作台旋转用旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工的多轴加工机，所述旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，可以是相对于2个刀具头旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量，以及相对于1个工作台旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量。所述多轴加工机是通过至少3个直线轴和3个工作台旋转用旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工的多轴加工机，所述旋转轴依存平移误差量以及旋转轴依存旋转误差量，可以是相对于3个工作台旋转用旋转轴的平移误差量以及旋转误差量。所述轴依存误差量计算单元，将基于所述3个直线轴或者所述3个旋转轴的三维坐标系空间在各轴方向上分割为预定间隔的格子状区域，存储该格子状区域的各格子点的旋转误差量和平移误差量的格子点误差矢量，基于所述格子点误差矢量来计算3个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种控制多轴加工机的数值控制装置，该多轴加工机通过至少３个直线轴和３个旋转轴对安装在工作台上的加工物进行加工，所述数值控制装置的特征在于，具有：轴依存误差量计算单元，其基于指令轴位置来求出轴依存平移误差量以及轴依存旋转误差量；平移修正量计算单元，其根据所述轴依存平移误差量来求出平移修正量；旋转修正量计算单元，其根据所述轴依存旋转误差量来求出旋转修正量；修正量加法运算单元，其将所述平移修正量加到指令直线轴位置上，将所述旋转修正量加到指令旋转轴位置上；以及将所述３个直线轴和所述３个旋转轴向通过所述修正量加法运算单元求出的位置进行驱动的单元。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大槻俊明，井出聪一郎，花冈修，佐佐木孝文，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP