[发明专利]颤振抑制方法和机床

说明书

优先权信息

本申请要求2012年10月18日提交的、申请号为2012-231114的日本专利申请的优先权，其全部内容通过参考引入此处。

技术领域

本发明涉及通过改变转动轴的转动速度，抑制机床加工过程中产生的颤振的控制方法，还涉及机床。

背景技术

当机床进行切削工作时，如果工具或加工件具有低的刚性，偶尔会产生所谓的“颤振”。颤振的产生造成例如工具破坏或加工件表面精度下降等问题。这种颤振是由于加工件的厚度被切断时的波动，和相位延迟的产生导致的振动的增加引起的，所述相位延迟为一次转动之前在加工表面上产生的波动（振动）和由于电流切断引起的振动之间的相位延迟。关于用于抑制颤振的技术，专利文献1和专利文献2提出了方法。专利文献1和专利文献2描述的技术改变了该转动轴的转动速度，以使输入工具的力不规则，从而抑制颤振。专利文献1和2公开了一种装置，当该转动轴的转动速度变化时，该装置通过设定可变振幅和可变的周期抑制颤振。

引用列表

专利文献1：JP 49-105277 A

专利文献2：JP 61-3522 U。

发明内容

技术问题

专利文献1和2中描述的方法需要设置可变振幅和可变周期两种值，以改变转动速度。为了抑制颤振，已知在某个值的可变振幅时，当可变周期设置为短的时，该效果好，或该效果更好。也就是说，已知当该转动轴急剧加速和减速时，颤振抑制效果好。但是，当该转动轴反复急速加速和减速时，电机的输入功率增加，电机可能产生热量，并可能毁坏。

因此，考虑一种方法，在从电机的最大输入功率和该转动主体的惯性力矩发现转动速度的改变的极限值（limit value）之后，进行最初拟定的加工。要做到这点，需要进行专门的操作，以测定惯性力矩，并将其记录在用于控制该机床的数控装置中。当加工相同的工件时，没有必要更新该惯性力矩，当加工不同的工件时，有必要进行专门操作以重新测定该惯性力矩，或者操作者需要将预先测定的惯性力矩设置在该数控装置中，因此增加了很多工作步骤。当用另一种机床加工相同的加工件时，需要相同数目的工作步骤，且该过程是不合理的。

本发明已经克服了上述问题，本发明的优点在于提供一种通过简单计算转动速度的变化的极限，而不需要测定每次加工的加工件的惯性力矩的、抑制颤振而不破坏电机的方法，还提供一种机床。

技术问题

本发明抑制颤振的方法为用于抑制机床的颤振的方法，该机床根据存储单元中存储的加工程序，通过转动包括加工件或工具的转动主体进行切削工作，该方法包括，获取步骤，用于获取该转动主体的惯性力矩；记录步骤，将表示所获取的惯性力矩的值记录至该操作程序；计算步骤，当该转动主体的转动速度改变、以抑制颤振时，根据记录在该加工程序中的表示惯性力矩的值和用于转动该转动主体的电机的最大输入功率来计算可变振幅和可变周期。

根据优选实施例，从获取的该转动主体的惯性力矩中减去该机床的转动部分的预先存储的惯性力矩得到值，将该值记录至该加工程序中，作为表示惯性力矩的值。根据另一个优选实施例，当在加工程序的指示下，在多个单独的步骤中加工加工件时，在该获取步骤获取该转动主体的惯性力矩，用于相应步骤；在该存储步骤中，将用于相应步骤的、获取的表示该转动主体的惯性力矩的值存储至该加工程序中，用于相应的步骤。

根据本发明的另一个实施例，该机床为用于根据存储于存储单元中的加工程序，通过转动包括加工件或工具的转动主体进行切削工作的机床，该机床包括惯性力矩获取单元，用于获取所述转动主体的惯性力矩；记录单元，用于当所述惯性力矩获取单元获取惯性力矩时，将获取的惯性力矩记录至所述加工程序；和计算单元，用于当所述转动主体的转动速度变化、以抑制颤振时，根据记录在所述加工程序中的惯性力矩和用于转动所述转动主体的电机的最大输入功率来计算可变振幅和可变周期。

发明效果

根据本发明，由于一旦测定的惯性力矩记录在该加工程序中，所以当加工相同的工件时，没有必要进行相同的操作来测定惯性力矩，且可以很容易地计算该转动速度的变化极限，以抑制颤振，而不破坏电机。

附图说明

参考附图，下面将详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1为本发明实施例的数控车床的结构示意图；

图2为转动轴的转动速度波动例子的示意图；

图3为颤振抑制方法的流程图；和

图4为展示加工程序部分的示意图。

具体实施方式