[发明专利]多轴加工机用切削距离运算装置

说明书

技术领域

本发明涉及多轴加工机用切削距离运算装置。

背景技术

一般，例如在日本特开2008－221454号公报中记载的那样，熟知刀具磨损量Tw与切削距离（刀具为了切削而移动的距离）L成比例，即在刀具磨损量Tw与切削距离L之间下述（1）式的关系成立。

Tw=K*L   (1)

上面的（1）式的K是比例常数，根据基于刀具种类/材质、工件材质、主轴转速、进给速度等的刀具刀头尖端的切削力（边缘力（edge force））或者温度等改变。

当刀具磨损量超过允许值时达到刀具寿命。因此，为获知刀具磨损量或者刀具寿命，刀具尖端点位置的切削距离十分重要。

在上述的日本特开2008－221454号公报中，公开了根据使用边缘力（刀具刀头尖端的切削力）以及切削距离的预测公式来预测刀具磨损量的方法。根据NC程序的刀头尖端（加工部位）的坐标信息（NC数据）来计算该切削距离。详细来说，在加工前的刀具磨损量的预测时，通过模拟来求出切削距离，另外，在加工中的刀具磨损量的预测时，通过来自控制NC机床的数值控制装置的数据求出切削距离。

另外，例如在日本特开2011－43874号公报中公开了这样的技术：同时取得各驱动轴的各个时刻的实际位置信息，计算从固定在加工物上的坐标系（工作台坐标系）看到的刀具尖端部的3维坐标值，使用该3维坐标值显示刀具尖端部的3维轨迹。

但是，在上述日本特开2008－221454号公报中记载的技术中有下面那样的问题。

在多轴加工机的情况下不能单纯从加工程序（NC程序）得到切削距离。在具有3个直线轴的3轴加工机的情况下，在加工程序中大多和刀具长度修正一起指示刀具尖端点路径。在那种情况下，如果是直线指令则能够从加工程序得到切削距离。但是在多轴加工机的情况下，在加工程序中有时不指示刀具尖端点路径而指示控制点路径（机械坐标系上的3个直线轴的位置和两个旋转轴的位置）。在那种情况下，因为控制点路径和刀具尖端点路径不同，所以不能从加工程序得到刀具尖端点的切削距离（参照图1）。

即使在指示刀具尖端点路径的情况下，在加工程序中有时不仅是直线指令，也指示曲线（圆弧、样条曲线等）。在那种情况下，无法从加工程序指示的尖端点位置得到正确的指令路径（刀具尖端点路径）的切削距离。

另外，上述日本特开2011－43874号公报公开的技术仅显示刀具尖端点的轨迹，未公开求出刀具尖端点的切削距离的技术。

发明内容

因此，本发明的课题是提供一种多轴加工机用切削距离运算装置，其能够不从加工程序，而从每一个短的运算周期的各轴位置求出多轴加工机中的工件和刀具尖端点（tool tip point）的相对的切削距离，即工件上（工作台上）的刀具尖端点的移动距离。

本发明的多轴加工机用切削距离运算装置用于运算包含至少3个直线轴和2个旋转轴的多轴加工机中的刀具尖端点的移动距离，具有取得上述至少3个直线轴和2个旋转轴的各运算时刻的各轴位置的位置信息取得部；根据上述位置信息取得部取得的各轴位置运算刀具尖端点位置的刀具尖端点位置运算部；和根据上述刀具尖端点位置运算部运算出的刀具尖端点位置累积刀具尖端点的移动距离，并把该累积移动距离作为切削距离的切削距离运算部。

上述位置信息取得部可以从控制上述多轴加工机的数值控制装置取得上述各轴位置，或者从对控制上述多轴加工机的数值控制装置的动作进行模拟的数值控制装置模拟器取得上述各轴位置。

上述位置信息取得部在取得上述各轴位置时，也可以一并取得表示该取得的各轴位置是基于切削模式的位置的切削模式信息，另外，上述切削距离运算部可以仅累积切削模式中的刀具尖端点的移动距离作为切削距离。

上述多轴加工机可以是刀具头旋转型多轴加工机、工作台旋转型多轴加工机或者混合型多轴加工机。

根据本发明，能够提供一种多轴加工机用切削距离运算装置，其能够求作为多轴加工机中的工件和刀具尖端点的相对的移动距离的、工件上（工作台上）的刀具尖端点的移动距离，即刀具尖端点的切削距离。也能够从进行加工控制的数值控制装置求切削距离，或者也能够从数值控制装置模拟器求切削距离。另外也能够仅求切削模式中的切削距离。求得的切削距离用于预测刀具磨损或者刀具寿命。

附图说明

从以下参照附图对于实施例的说明中可以明了本发明的上述以及其他的目的以及特征。附图中：