[发明专利]刀具轨迹显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有刀具尖端点的加速度或者加加速度的显示部的刀具轨迹显示装置。

背景技术

现在使用的控制机床的数值控制装置，有时具有显示位置指令轨迹的功能、显示刀具实际移动的轨迹的功能。具体说，从机床的驱动轴的指令位置的时间系列数据和/或实际位置的时间系列数据计算刀具的尖端点的坐标并显示。由此，用视觉分析刀具尖端点的指令轨迹和实际轨迹之间的形状误差。

作为这样的现有技术的例子，在日本特许第4648471号中公开了根据机床的各驱动轴的各时刻的位置信息和机床的机械结构的信息计算刀具尖端部的三维坐标来求其轨迹的技术。进而在日本特许第4648471号中公开了使刀具尖端点的轨迹和机床的各驱动轴的加速度对应起来显示的技术。

进而在日本特许第3517909号中公开了用图表显示从工件的形状数据算出的刀具进给轴的加速度、以及通过把成为加速度的阈值以上的特异点的加速度修正成为阈值以下，求修正工作物形状数据的技术。

进而在日本特开2009－98982号公报中公开了在加工前准确地模拟刀具轨迹或者刀具移动速度，在模拟后的刀具轨迹上显示速度、加速度以及加加速度的技术。

在用机床加工工件时，为在工件上得到希望的加工面，需要减小驱动轴或者刀具的实际位置对于指令位置的形状误差。另外，为分析形状误差产生的原因，不仅需要位置信息，还需要加速度等的信息。

特别是在工件包含大量曲面的情况下，与刀具沿曲面移动的速度对应，切线方向的加速度以及法线方向的加速度也变化。因此，从刀具在工件的加工面上作用的力也与这样的加速度的变化对应地变化。另外，在加工面上作用的力，对工件的外观（条纹或者痕迹等）给予影响。因此，为分析形状误差，需要驱动轴或者刀具的加速度、加加速度等的物理信息。

另外，在日本特许第4648471号的方法中，需要对于每一个驱动轴个别地确认加速度，难以用视觉掌握加速度和加工面的对应关系。另外，日本特许第3517909号中的加速度，因为为提取出阈值以上的特异点而被使用，所以在日本特许第3517909号中，并非为分析形状误差而计算加速度。

进而在日本特开2009－98982号公报中，虽然公开了在模拟的刀具轨迹上显示加速度的技术，但是并非在实际的刀具轨迹上显示加速度等。因此，在日本特开2009－98982号公报中，无法与实际的加工面对应地分析形状误差。

发明内容

鉴于这样的情况而做出本发明，其目的是提供一种刀具轨迹显示装置，其能够容易地进行驱动轴或者刀具的实际位置对于指令位置的形状误差的分析，来减少工件的外观不良。

为实现上述目的，根据第一方式，提供一种机床的刀具轨迹显示装置，用于显示机床的刀具的尖端点的轨迹，上述机床使用数值控制装置通过多个驱动轴控制上述刀具以及被加工物中至少一方的位置以及姿势，其中，具有：指令制作部，用于制作针对上述多个驱动轴的每一预定的控制周期的位置指令；位置检测器，它们被安装在上述多个驱动轴的各个驱动轴上，用于在上述每一预定的控制周期检测上述多个驱动轴的各自的位置；位置数据取得部，用于取得通过上述指令制作部制作的上述每一预定控制周期的位置指令作为指令值时间系列数据，并且取得通过上述位置检测器在上述每一预定的控制周期检测出的位置检测值作为检测值时间系列数据；刀具坐标值计算部，用于根据上述指令值时间系列数据以及上述机床的结构，与上述指令值时间系列数据对应地计算上述刀具的尖端点的刀具指令坐标值，并且根据上述检测值时间系列数据以及上述机床的结构，与上述检测值时间系列数据对应地计算上述刀具的尖端点的刀具实际坐标值；加速度计算部，用于使用上述刀具指令坐标值中的至少三个数据计算上述刀具的尖端点的加速度或者加加速度，并且使用上述刀具实际坐标值中的至少三个数据计算上述刀具的尖端点的加速度或者加加速度；和显示形式选择部，用于选择分别形成上述刀具的尖端点的轨迹的上述刀具指令坐标值以及上述刀具实际坐标值的上述加速度或者上述加加速度的显示形式，该显示形式选择部执行与上述加速度或者上述加加速度的方向和大小对应地用颜色区分上述刀具的尖端点的轨迹的彩色显示、把上述加速度或者上述加加速度作为加速度矢量或者加加速度矢量在上述刀具的尖端点的轨迹上显示的矢量显示、和显示将邻接的上述加速度矢量或者上述加加速度矢量的终点互相连接的接线的接线显示中的至少一种，所述刀具轨迹显示装置还具有显示部，用于遵照通过上述显示形式选择部选择的显示形式，与上述刀具的尖端点的轨迹一起显示上述加速度或者上述加加速度。