[发明专利]数控装置

说明书

一种用于执行攻丝的机床的数控装置(100)，包括：输出主轴的位置命令值的数控单元(1)、计算所述主轴的命令加速度的加速度学习块(9)、对命令加速度和位置命令值应用加速度/减速度处理以计算加速/减速后的位置命令值的加速度/减速度处理单元(4)、基于加速/减速后的位置命令值来计算速度命令值的位置控制单元(5)、根据速度命令值来计算电机转矩命令值的速度/转矩控制单元(6)、根据电机转矩命令值来计算主轴电机(8)的电机电流值的电流控制单元(7)。所述加速度学习块(9)根据主轴电机(8)的状态量将比计算出的命令加速度小的初始命令加速度A[0]作为所述命令加速度A输出到加速度/减速度处理单元(4)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月26日提交的2018-220621号日本专利申请的优先权，该申请的全文包括说明书、权利要求书、附图和摘要通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于机床(machine tool)的数控装置，更具体地，涉及一种用于利用彼此同步的主轴(spindle)和进给轴(feed axis)来执行攻丝(tapping)的机床的数控装置。

背景技术

在利用保持彼此同步的主轴和进给轴执行攻丝的机床领域，已经提出了高速和高精度的加工方法。例如，JP6001633B在其说明书中提出了一种利用将驱动源的性能最大化来对主轴进行加速或减速的方法，从而缩短了加工时间。该方法通过在使用驱动源的最大性能期间的速度控制和在需要在孔底进行定位的期间的位置控制之间进行切换控制来实现高速和高精度的加工。JP5152443B在其说明书中进一步提出了通过从主轴电机的最大转矩减去基于攻丝工具直径的切削转矩所获得的转矩来确定加速度，并且进一步进行加速度学习，使在加工期间监测到的同步误差落入到可允许值以内，来实现高速和高精度。

JP5118232B在其说明书中进一步提出了，在比率存储单元中预存储用于根据驱动主轴的主轴电机的温度来改变主轴加速度的比率，并根据检测到的主轴电机的温度以及存储在比率存储单元中的比率来计算主轴的加速度。

发明内容

然而，由于在攻丝期间进给过程和返回过程的加速度不同，在JP6001633B中描述的现有技术的方法可能会遭受由跟踪误差引起的进给/返回误差，因此可能达不到日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)中限定的一级精度的高精度。

在这方面，在JP5152443B中描述的现有技术的方法不太可能遭受由跟踪误差引起的进给/返回误差，这是因为在整个攻丝过程中加速度保持不变。该方法通过从电机规格中的最大转矩减去根据攻丝直径确定的切削转矩来获得加速度转矩，并且根据加速度转矩来确定用于驱动主轴的加速度，来进一步缩短加工时间。然而，通常被用于主轴的感应电机的最大转矩依赖于其驱动状态、驱动历史、绕组温度和其他条件而增加或减少。在JP515244B中描述的现有技术的方法并没有考虑到感应电机的上述特性。因此，根据该方法，当主轴电机的最大转矩减少时，其不能利用确定的加速度来驱动主轴，这就增加了主轴与进给轴之间的同步误差。这进一步降低了在该周期中的攻丝的精确度，并且可能由于过大的同步错误警报而使主轴停止。

例如，在JP5152443B的说明书中公开的现有技术的方法中，如果在非通电状态下驱动感应电机(例如在非通电状态下开始加工)时磁场电流不足并且磁通量不稳定，或者如果作为感应电机的电路常数的次级电阻识别值显著地偏离最佳值，如在完成加工一段时间之后利用具有降低的温度的主轴电机来重新进行加工的情况下，可输出最大转矩将会减少，而增加了主轴与进给轴之间的同步误差，从而增加了加工误差。