[发明专利]具备加工时间预测部以及加工误差预测部的数值控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备加工时间预测部以及加工误差预测部的数值控制装置。

背景技术

在通过机床对工件进行加工的情况下，一般来讲，如果缩短加工时间、换言之提高加工速度，则加工精度变低，相反，如果延长加工时间、换言之降低加工速度，则加工精度良好。如果比较加工精度和加工时间，则在工件的加工中加工精度显得更加重要。因此，通过机床加工工件的用户期望以预先设定的容许加工误差内的加工精度，以尽可能短的加工时间对工件进行加工。但是，不能简单地知道以怎样程度的加工时间进行加工能够以怎样程度的加工误差对工件进行加工。

从而，通常稍微增加加工时间执行几次试加工，以加工精度成为充分容许精度内的加工速度进行加工。因此，用户期望在加工工件之前不进行试加工而通过仿真来知道只要以怎样程度的加工速度、加工条件，就能够加工怎样程度的加工精度的工件。此外，强烈期望不进行试加工而通过仿真来知道以容许加工误差内的加工精度、以尽可能短的时间加工工件需要怎样程度的加工速度、加工条件较好。

在下述的专利文献中公开了关于预测加工时间的主要的现有技术。

（a）在日本特开2004-227028号公报中公开了如下的技术：通过仿真来将加工程序分割为加工工序，对于分割后的每个加工工序计算循环时间，在终端装置的显示部显示仿真结果的信息。此外，在日本特开2005-301440号公报（对应于美国公开公报US2005/0228533A1）中公开了如下的加工时间计算装置：即使在使用了具有恰当地调整进给速度或加减速的功能的数值控制装置的加工中，也能够迅速地计算出正确的轴移动时间。

在所述两个专利文献中公开的技术，预测加工时间，但不预测加工误差。因此，不能满足在加工工件之前不进行试加工而通过仿真来知道只要是怎样程度的加工速度，就能够加工怎样程度的加工精度的工件的用户的期望，或者不进行试加工而通过仿真来知道以容许加工误差内的精度、以尽可能短的时间加工工件需要怎样程度的加工速度较好的用户的强烈期望。

（b）在日本特开昭58-35607号公报（对应于美国专利4、543、625号）中，公开了使转角（corner）部的切削中的加工误差以及圆弧切削中的半径方向误差能够收纳在容许范围内的数值控制装置。

在所述专利文献中公开的技术，将以指数函数形状的加减速特性进行加减速作为加工误差的计算的前提。但是，近年的数值控制装置，进行不仅是指数函数状的加减速特性，还有直线状的加减速或被称为贝尔形加减速的平滑的加减速等复杂的速度控制，不能以在该专利文献中公开的简单的计算式来预测加工误差。

（c）日本在特开2011－60016号公报（对应于美国公开公报US2011/0057599A1）中公开了如下的轨迹显示装置：具备对机床的三维轨迹的误差正确地进行定量化，并能够显示或输出该误差的功能。

在所述专利文献中公开的轨迹显示装置，具备：指令线段定义部，其对指令位置的各点，定义分别连接相邻的两点的指令线段；以及误差计算部，其在从各时刻的实际位置到各个所述指令线段为止的垂线中的最小的垂线的长度、和连接该实际位置和与该实际位置最近的指令位置的线段的长度中，将长度更短的线段的长度作为针对指令路径的实际位置的误差来计算，但不是通过仿真来得到该“实际位置”的数据，而是使驱动轴（伺服）实际动作来得到。

参照图1说明在所述专利文献中公开的技术，在该技术中将从实际位置Q_m”（m＝1，2，...）到指令位置P_n（n＝1，2，…）的长度作为误差，但相反也有应该将从指令位置P_n到实际位置Q_m”的长度作为误差的情形。例如，如图1所示，在加工90度的转角时，在该专利文献中公开的技术中，将用虚线表示的、从实际位置到指令位置的长度作为误差。但是，用点划线表示的、在转角处从指令位置P₄向连接实际位置Q₄”和Q₅”的线段引的垂线的长度的一方大，所以应该将该垂线的长度作为误差。这样，有应该将从指令位置到实际位置的长度作为误差的情形，所以以在该专利文献中公开的评价误差的方法不充分。