[发明专利]机床的进给轴的控制方法及机床

说明书

本发明提供机床的进给轴的控制方法及机床，利用简单的计算获得实际的加工余量的最大值被平均化的控制量，从而实现刀具的长寿命化。在S1中，测量出刀具的每个切削刃的振动量并经由外部输入装置预先输入运算装置中。在S2中，运算装置使用规定的计算公式来计算各刃列的旋转角度内的控制量。该控制量是各刃列中的被加工物的实际的加工余量的最大值被平均化的控制量，计算出控制量后，在S3中，运算装置将在S2中计算出的控制量沿各轴向进行转换，再从存储于存储装置的NC程序的进给轴指令值中减去。然后，在S4中，数值控制装置根据减去后的进给轴指令值控制各进给轴(控制单元)而实施加工。重复该S3、S4的处理直至在S5中加工结束为止。

技术领域

本发明涉及下述这样的进给轴的控制方法以及采用该控制方法进行切削加工的机床，所述进给轴的控制方法是为了在机床的加工中，特别是在钛合金这样的难切削材料的重切削加工中，通过考虑到刀具的切削刃的振动量地控制进给轴来抑制颤振和刀具崩刃的发生而进行的。

背景技术

铣削加工中，在对难切削材料进行加工的情况下，为了降低加工成本而使用安装有被称作多刃刀片或嵌件的装卸式的切削刃的刀具。在该刀具中，由于刀具主体的切削刃的安装接触面以及切削刃自身的加工精度的影响，所安装的切削刃的高度无法变得均匀，切削刃会产生振动量(各切削刃之间的相对安装误差)。在该振动量较大的切削刃的情况下，存在发生刀具崩刃而使刀具寿命变短这样的问题。因此，本案申请人在专利文献1中，提供了这样一种发明：基于切削刃的各位置和预先测量出的振动量设定振幅和相位，与主轴同步地使进给轴在与加工行进方向相反的方向上进行微小位移以消除振动量，使各切削刃的每刃进给量接近本来所指令的值，从而抑制刀具崩刃。

专利文献1：

日本特开2013-240837号公报

在上述专利文献1的加工方法中，在使用在每一个刃列内存在多个切削刃(多个刃段)的刀具进行加工的情况下，由于各切削刃的振动量存在偏差，因此，将在加工的相反方向上使进给轴动作的量作为在每一个刃列内测量出的各刃段的振动量的平均值。可是，若是平均值，则无法使振动量为最小，因此，难以一定获得足够的刀具寿命。作为该对策，虽然可以考虑例如利用表计算软件的解算机功能来计算控制量以使各切削刃的实际的加工余量平均化的方法，但这是为了求出最优解而反复进行计算从而收敛的方法，因此，存在以下问题：需要多次实施，计算需要很长时间，计算公式变得复杂。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种机床的进给轴的控制方法及机床，该控制方法及机床能够获得以简单的计算来使实际的加工余量的最大值平均化的控制量，能够实现刀具的长寿命化。

为了实现上述目的，技术方案1所述的发明为机床的进给轴的控制方法，所述机床使刀具旋转而对被加工物进行加工，所述刀具是通过沿轴向安装多段在同心圆上配置有多个切削刃的段而成的，该控制方法的特征在于，根据预先测量出的所述切削刃的振动量计算各切削刃实际进行加工的被加工物的加工余量的增减量，从而计算出各刃列的所述加工余量的最大值被平均化的控制量，根据所述控制量叠加使加工中的所述进给轴沿加工的相反方向进行微小位移的控制。

技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1的结构中，所述控制量R_i是按以下的顺序算出的，其中，将刃列的编号下标设为i(1≦i≦Z，Z：刃数)，将各刃列内的切削刃的段编号下标设为j(1≦j≦N，N：在刃列内在实际加工中使用的切削刃段数)，将测量出的各切削刃振动量设为C_i，j(μm)，利用下式(1)算出各切削刃的实际的加工余量的增减量D_i，j。

D_i，j＝C_i，j-C_i-1，j(其中，i-1为零的情况下，替换为Z)··(1)

接下来，设R1＝0，利用下式(2)算出控制量R_i。