[发明专利]数控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控装置。

背景技术

在搭载有数控装置的工作机械中，通过以移动至由加工程序所指令出的位置处的方式，进行各轴的控制，从而一边使可动部移动，一边进行加工，但在如5轴加工机这样的具有直线移动轴和旋转移动轴的机械中，通过对各个轴进行适当的控制，以使得将刀具姿态形成期望的位置、姿态，从而实现更复杂的加工。

在专利文献1中记载有下述技术，即，在X轴、Y轴方向上直线驱动工作台，在C轴方向上旋转工作台，并且，在Z轴方向上直线驱动刀具，在A轴方向上旋转刀具的数控装置中，基于由NC程序所指令出的工件坐标系上的位置、速度，在对X轴、Y轴、Z轴进行从开始位置向指令位置的插补之后，对A轴、C轴进行从开始位置向指令位置的插补，基于A轴、C轴(旋转轴)的插补位置，校正X轴、Y轴、Z轴(直线轴)的插补位置。由此，根据专利文献1，能够对载置于旋转的工作台的工件，通过简单的NC程序，一边进行插补，一边进行正确的加工。

专利文献1：日本特开2003－195917号公报

发明内容

专利文献1所记载的刀具前端点控制考虑下述情况，即，通过以由加工程序指定的工件上的轨迹以及速度、与刀具刃尖位置(刀具前端点)的工件上的轨迹以及速度一致的方式，一边对各轴移动进行插补，一边对刀具姿态进行插补，从而一边使刀具姿态变化，一边对刀具前端点相对于工件的轨迹进行控制。即，专利文献1所记载的记技术以能够使刀具姿态始终正确地变化为前提。

另一方面，本发明人通过进行研究，发现有时生成刀具姿态会发生波动的加工程序。

例如，对于5轴加工机等工作机械所使用的加工程序，不仅指定刀具位置，还指定刀具姿态，因此，大多形成复杂的程序。因此，通常使用CAM(Computer Aided Manufacturing)装置等进行生成，但在CAM中，由于包含相对于理想刀具位置、刀具姿态而由CAM设定的容差宽度(容许宽度)程度、量子化误差而进行输出，因此，有时生成刀具位置、刀具姿态会发生波动的加工程序。

对此，本发明人通过进行研究，发现存在下述情况，即，对于刀具姿态的波动，在刀具姿态与特异姿态相差较大的情况下，几乎没有问题，但是，在刀具姿态与特异姿态相近的情况下，较小的姿态波动会形成较大的旋转轴的移动量。在这里，特异姿态是指工作机械中的刀具的旋转轴成为0度(刀具的中心轴与垂直于工作台的主面的Z轴平行)的姿态，此时，无法唯一地决定工作台的旋转轴的角度，能够选择任意的角度。

在专利文献1所记载的刀具前端点控制中，在刀具姿态与特异姿态相近的情况下，由CAM的量子化误差引起的问题所导致的微小的刀具姿态变化，易于形成较大的旋转轴的移动量，存在旋转轴的移动时间增大的趋势。

另外，在专利文献1所记载的刀具前端点控制中，基于旋转轴的插补位置而对直线轴的插补位置进行校正，因此，在刀具姿态与特异姿态相近的情况下，随着旋转轴的移动量变大，直线轴的移动量也变大，因此，齿隙、空转、摩擦的影响容易显著地发生，可能降低加工精度。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够减少旋转轴的旋转移动的时间，能够提高加工精度的数控装置。

为了解决上述课题并实现目的，本发明的1个技术方案所涉及的数控装置，其对具有多个直线轴和1个以上旋转轴的工作机械进行控制，对与载置于工作台的工件相对应的相对的刀具姿态进行控制，该数控装置的特征在于，具有：程序读取部，其从加工程序依次读取相对于工件的刀具姿态；判定部，其判定所述读取出的刀具姿态是否进入规定的刀具姿态范围内；刀具姿态控制部，其根据所述判定部的判定结果，决定刀具姿态的控制内容；以及插补·加减速处理部，其按照所述决定的刀具姿态的控制内容，对所述多个直线轴以及所述1个以上旋转轴进行控制，所述规定的刀具姿态范围包含所述工作台的主面与刀具的中心轴大致垂直交叉的特异姿态，所述刀具姿态控制部在所述读取出的刀具姿态进入所述规定的刀具姿态范围内的情况下，以限制刀具姿态相对于前一次刀具姿态进行变更的方式，决定所述1个以上旋转轴的旋转轴角度。

发明的效果

根据本发明，在由加工程序所指令出的刀具姿态处于特异姿态的附近的情况下，能够抑制旋转轴的旋转移动量，能够减少旋转轴的旋转移动的时间。另外，即使基于旋转轴的插补位置而进行校正直线轴的插补位置的控制，在刀具姿态与特异姿态相近的情况下，也能够抑制旋转轴的旋转移动量，因此，也能够抑制直线轴的移动量，能够降低齿隙、空转、摩擦的影响，能够提高加工精度。即，能够减少旋转轴的旋转移动的时间，能够提高加工精度。