[发明专利]控制5轴加工装置的数值控制装置无效

专利信息
申请号: 200910005722.5 申请日: 2009-02-03
公开(公告)号: CN101526812A 公开(公告)日: 2009-09-09
发明(设计)人: 大槻俊明;井出聪一郎;花冈修;古贺大二朗 申请(专利权)人: 发那科株式会社
主分类号: G05B19/41 分类号: G05B19/41
代理公司: 北京银龙知识产权代理有限公司 代理人: 许 静
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 控制 加工 装置 数值
【说明书】:

技术领域

发明涉及数值控制装置,特别涉及控制对于在工作台上安装的工件(工件)通过3个直线轴和两个转动轴进行加工的5轴加工装置的数值控制装置。

背景技术

在使用5轴加工装置的加工中,一般进行下面这样的加工,即,对于工具尖端点(tool center point)的移动路径和工具方向(工具姿势)的移动指令,根据被指令的工件和工具的相对的移动速度一边插补工具尖端点的移动路径一边也插补工具方向,一边使工具方向变化,一边以被指令的速度在指令工具尖端点的移动路径上移动。把根据这样的指令的加工控制称为“工具尖端点控制”。在工具尖端点控制中使用的程序指令用CAM制作。CAM是“ComputerAided Manufacturing(计算机辅助制造)”的略称,意指通过计算机生成制造数据。

特开2003-195917号公报公开了上述工具尖端点控制的一例。这是控制5轴加工装置的技术,一边根据工件和工具的相对移动速度分别插补工具尖端点的移动路径和工具方向的移动指令,一边修正移动路径的插补点,来驱动伺服电动机,以使工具尖端点以被指令的速度在被指令的移动路径上移动。

这里说明CAM中制作程序指令的一般的方法。把图1所示那样的加工曲面用如图2所示被称为三角面片的区段分割,如图3所示在三角面片上计算工具轨迹,然后,如图4所示制作工具轨迹和各三角面片的边的每一交点成为块的程序指令。将三角面片制作成对于加工曲面是允许的误差(容差)内。

因为工具尖端点的路径如图4所示在三角面片上,所以工具尖端点的间隔不均匀。另外,工具方向被制作成与已制作好的三角面片的面垂直的方向。而且,一般在三角面片之间的边界上使工具方向取与两个三角面片的各面垂直的方向的平均值。因此,如图5所示当从沿工具路径的截面观察工具方向的变动时,在和缓的凹形状的底上会以短的间隔发生工具方向的小的往复。

当给予发生那样的工具方向的小的往复的程序指令时,对应转动轴的速度变化机床重复减速及加速,发生加工粗糙或者耗费加工时间等的问题。根据加工形状或者CAM的种类,该问题频繁发生。

发明内容

因此,本发明的目的是提供一种控制5轴加工装置的数值控制装置,其通过间隔去除(以下称“间除”)工具尖端点位置和工具姿势的变化小的块的程序指令,去除工具的小的晃动,能够使加工形状圆滑、缩短加工时间。

根据本发明的控制5轴加工装置的数值控制装置,该5轴加工装置具有对于在工作台上安装的工件进行加工的3个直线轴和两个转动轴。该数值控制装置具有:读取所述直线轴的移动路径的指令、所述工件和工具的相对移动速度的指令、以及相对于所述工作台的工具方向的指令的指令读取单元;间除所述直线轴的移动路径的指令以及所述工具方向的指令的指令间除单元;在每一插补周期求各轴位置,以使根据未由所述指令间除单元间除而剩余的移动路径的指令以及工具方向的指令、以及所述相对移动速度的指令,工具尖端点以被指令的相对移动速度、在被指令的移动路径上移动的插补单元;和驱动各轴的电动机使向通过所述插补单元求得的各轴位置移动的驱动单元。

也可以是,所述指令间除单元,在所述工具方向的变化量和所述移动路径的指令中的所述直线轴的变化量比预先设定的值小的场合,间除该直线轴的移动路径的指令和工具方向的指令。

也可以是,所述工具方向的指令,作为两转动轴的角度或者工具方向矢量被指令。

也可以是,所述指令读取单元,当指令间除方式时,作为间除对象程序指令先读取预先设定数的块直到指令间除方式解除,另外,所述指令间除单元,间除所述间除对象程序指令中的直线轴的移动指令和工具方向指令。

也可以是,用G代码或者M代码指令所述间除方式,用与该G代码或者M代码不同的G代码或者M代码指令所述间除方式解除。

因为根据本发明的数值控制装置具有上述结构,所以通过间除工具尖端点位置和工具姿势变化小的块能够消除工具的小的晃动,能够使工件的加工形状圆滑,并且能缩短加工时间。

附图说明

从下面参照附图对于实施例的说明可以明了本发明的上述以及其他的目的以及特征。附图中:

图1是表示加工曲面的图;

图2是说明用称为三角面片的区段分割图1的加工曲面的图;

图3是说明在图2的三角面片上计算工具轨迹的图;

图4是说明制作工具轨迹和各三角面片的每一交点(用黑圆)成为块的程序指令的图;

图5是表示沿工具路径的截面的图;

图6是本发明的、控制5轴加工装置的数值控制装置的概略功能框图;

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