[发明专利]数控系统及电动机控制装置

说明书

本发明所涉及的数控系统(1)，按照数控程序对使用刀具进行加工的工作机械(2)所具有的驱动轴(21、22)进行控制，具有：坐标变换部(12)，其取得向驱动轴(21、22)施加的干扰力或者干扰扭矩，将干扰力或者干扰扭矩向刀具基准坐标系进行坐标变换而输出；以及同定部(17)，其使用从坐标变换部(12)输出的干扰力或者干扰扭矩、以及驱动轴状态、预先确定的关系式、加工条件，对决定加工工艺模型的特性的加工工艺参数和决定工作机械(2)的动力学模型的特性的动态特性参数进行计算，关系式是确定加工工艺参数、动态特性参数和干扰力或者干扰扭矩之间的关系的关系式。

技术领域

本发明涉及对工作机械进行控制的数控系统及电动机控制装置。

背景技术

工作机械是进行通过使用刀具对工件赋予力或者能量而从工件将不需要部分去除的加工即去除加工的加工装置。特别地，在作为去除加工的一种的切削加工中，通过使刀具的刃尖高速度地与工件接触，从而进行在工件表面引起剪切破坏，将工件的不需要部分刮削的加工。

切削加工是加工工艺和机械动力学相互地影响的物理现象，因此为了对加工状态进行管理，优选将两者同时地管理。在这里，加工工艺表示刀具刃尖侵入至工件，由此一边生成切屑一边形成加工面这样的一系列的过程。机械动力学表示由于机械内外的振动源，构成机械的构造物被施振时的机械构造物的动作。通常，切削加工是包含上述的加工工艺及机械动力学在内的各种物理现象复杂地互相影响的现象，因此综合性的解析变得困难。因此，在生产现场，通过限定评价对象，从而达到了与目的相应的加工管理。

例如，采取下述方法，即，通过对加工后的工件尺寸进行测定，从而对相对于理想轨迹所产生的刀具的位置偏差进行评价，调整进刀量以使得收敛于期望的尺寸。在其他例子中，采取下述方法，即，在以预先确定的时间或者距离进行了加工后，通过对刀具刃尖的磨损幅度进行评价，从而探索出能够一边维持加工品质、一边使刀具长寿命化的切削速度。并且在其他例子中，采取下述方法，即，通过从附加于机械的力传感器取得检测信号，从而决定使得切削载荷不会变得过大的主轴转速或者进给速度。并且，在其他例子中，采取下述方法，即，通过观察在加工中生成的切屑的形状或者排出方向，从而对切削速度和进刀量进行调整。

但是，在上述的方法中的、使用在非加工时测定出的结果而进行评价的评价方法中，由于评价对象与加工中不是相同的状态，因此测定结果没有表现出实际的加工现象。在多个物理现象相互地互相影响的切削加工现象中，优选在加工中即工艺中对加工状态进行解析而进行评价。作为在工艺中对加工状态进行管理的方法，在专利文献1中提出了以下方法。

在专利文献1所记载的方法中，通过仿真而再现由设置有力传感器的工作机械进行的加工，将通过仿真再现出的切削力和力传感器的测定值进行比较，对用于通过仿真而计算切削力的加工工艺信息进行修正，从而推定最终性的切削力。在该方法中，使用在实际加工中得到的切削力对加工工艺信息进行更新，因此能够对反映出加工状态的值进行计算。

专利文献1：日本特开2013－061884号公报

发明内容

但是，在专利文献1所记载的方法中，使用预先存储的刀具的动态特性信息，仅计算加工工艺信息。因此，存在下述问题，即，在加工中在机械内的构造物的动态刚性发生了变化的情况下无法正确地计算位移。通常，知晓由于主轴的发热会使主轴的动态刚性变化，或者由于由切削引起的工件质量的减少会使工件的动态刚性变化。因此，在没有考虑机械动力学的专利文献1所记载的方法中，存在下述问题，即，无法高精度地将在加工中逐次变化的加工工艺及机械动力学同定。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够高精度地将加工工艺及机械动力学同定的数控系统。