[发明专利]数控装置

说明书

优先权信息

本申请要求以申请日为2012年2月23日、申请号为2012-37442的日本专利申请为优先权，在此以引用的方式并入该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及数控装置，其包括振动抑制单元，该振动抑制单元基于包括变动周期的预存储主轴变动数据，以预定变动周期使主轴按旋转速度指令变动，并按进给轴的进给速率变动，同时保持进给轴的进给速率与主轴的旋转速度之间的恒定比例。

背景技术

作为用于在切削加工时抑制抖振的方法，已知的有JP 49-105277 A中公开的方法。该方法通过在切削加工时使主轴的旋转速度以预设的变动幅度和变动周期进行变动来抑制抖振。

JP 11-129144 A中公开了另一种用于抑制抖振的方法，其中在抖振产生时，主轴旋转速度和进给轴的进给速率在保持二者恒定比例的同时有所变动。另外，JP 2005-144580A公开了一种方法，其中主轴旋转速度的加速/减速模式是预设的，且基于预设的加速/减速模式变动主轴的旋转速度、同时变动进给轴的进给速率，这是可能的。

在切削加工时，除非主轴每一转的切削进给量保持恒定，否则会导致非均匀的切削表面。在JP 11-129144 A和JP 2005-144580 A公开的方法中，由于不可能使主轴每一转的切削进给量保持恒定，因此不可能在抑制抖振的同时获得均匀的切削表面。

另一方面，在JP 49-105277 A中所公开的方法中，仅主轴旋转速度是变动的。然而，已知的有从安装在主轴上的传感器来获取主轴的实际速度、基于该实际速度确定进给轴的进给速率，从而保持恒定切削进给量的方法。因此，通过结合该方法，按照与JP 11-129144 A、JP 2005-144580 A和JP 49-105277 A相同的方式在抑制抖振的同时实现均匀的切削表面，这是可能的。

发明内容

发明要解决的问题

由数控装置控制的进给轴，该进给轴由两个或多个轴构成，所述轴以任意方式组合，以进行插值操作。同时，为确保二维/三维路径，进行恒定的加速/减速时间控制(基于移动平均法进行加速/减速)，以对应用插值操作的全部轴都赋予相同的加速/减速时间。这意味着，需所施加的加速/减速时间才能达到指令速度。另一方面，对于由数控装置所控制的主轴，只要主轴以指令速度旋转，则无需确保进给轴的路径。因此，由于未进行恒定的加速/减速时间控制，因此，达到指令速度所需的时间以及该期间内的速度变化可依据环境而改变。

如上所述，由于主轴与进给轴的加速/减速控制是各不相同的，因此，当主轴和进给轴的速度指令以与JP 11-129144 A and JP 2005-144580 A的方法相同的方式变动时，主轴与进给轴的实际操作之间可能产生偏差。

另外，在JP 49-105277 A的方法中，由于在主轴旋转速度被感测到的时刻与在达到足以满足所感测的主轴旋转速度的进给速率所需时间二者之间存在时间差，导致产生了另一种偏差。

由于上述偏差，在实际操作中，主轴旋转速度变动与进给速率变动之间产生了相位差。相应地，主轴每一转的切削进给速率变得不稳定，发生变动。这导致的问题是：由于存在这一差异，加工后的表面上容易出现条纹，降低了成品表面的质量。

解决问题的手段

根据本发明的数控装置包括振动抑制单元，该振动抑制单元基于包括变动周期的预存储主轴旋转变动数据，在预定变动周期内改变主轴的旋转速度指令，并改变进给轴的进给速率，同时使所述进给轴的进给速率与所述主轴的旋转速度之间保持恒定比例，其中所述数控装置进一步包括：延迟时间计算单元，用于计算延迟时间，该延迟时间是主轴旋转速度的变动与进给轴进给速率的变动之间的相位差；主轴旋转速度存储器，其对于至少一种变动周期存储有在该预定变动周期内变动的主轴实际旋转速度；主轴旋转速度估算单元，其基于存储在主轴旋转速度存储器中的主轴实际旋转速度，主轴旋转变动数据中的变动周期以及由延迟时间计算单元计算的延迟时间，来估算一单位延迟时间之后的主轴未来旋转速度；以及进给轴进给速率控制器，其使进给轴按进给速率指令变动，从而使进给轴的进给速率与所估算的一单位延迟时间之后的主轴未来旋转速度之间保持恒定比例。