[发明专利]振动切削装置以及接触检测程序

说明书

移动控制部(30)对使振动装置(10)相对于被切削材料移动的进给机构(7)进行控制。振动控制部(21)对振动装置(10)的压电元件(12l)、(12b)的振动进行控制。振动控制部(21)获取表示振动的控制状况的状况值，并基于状况值的变化来检测切削刀具(11)与被切削材料等的接触。振动控制部(21)将振动所需的能量消耗以及共振频率中的至少一个作为状况值来获取。振动控制部(21)根据至少两个接触位置的坐标值来确定切削刀具(11)与被切削材料的旋转中心的相对位置关系。

本申请是申请日为2018年08月29日，申请号为201880055188.6，发明名称为“振动切削装置以及接触检测程序”的中国专利申请的分案申请。

本申请基于在2017年8月29日申请的日本发明专利申请2017-164699号，主张其优先权的利益，通过引用将该专利申请的全部内容并入本说明书中。

技术领域

本公开涉及一种在使刀具振动的同时切削被切削材料(工件)的振动切削装置。

背景技术

近年来，要求对各种被切削材料实施精密的切削加工。专利文献1公开了一种具备使切削刀具的刀尖相对于被切削材料椭圆振动的振动装置的切削装置，该切削装置可以对铁系材料、脆性材料实施精密微细加工。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2008-221427号公报

发明内容

(发明所要解决的问题)

在通过更换等将切削刀具重新安装于切削装置时，为了维持高的加工精度，需要准确地测定切削刀具的刀尖位置。因此，以往通过在切削装置上附加测定器来测定切削刀具的刀尖位置，但是成本变高，并且存在以下问题：如果切削装置的坐标原点与测定器的坐标原点的相对位置关系由于热变形等而发生变化，则难以准确地测定刀尖位置。

另外，作为另一种方法，利用了以下方法：用切削刀具加工一次被切削材料，根据加工后的被切削材料的形状测定的结果来修正刀尖位置。此时，也需要测定器来测定被切削材料的形状，因此不可否认成本会变高。

本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的之一在于，提供一种无需附加测定器而确定刀具刀尖与被切削材料等的对象物的相对位置关系的技术、或者为了确定两者的相对位置关系而所需的技术、或者确定与设计上的切削环境的误差的技术。

(解决问题所采取的措施)

为了解决上述课题，本发明的一个实施方式的振动切削装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；移动控制部，对使振动装置相对于对象物相对移动的进给机构进行控制；以及振动控制部，对振动装置的致动器的振动进行控制。振动控制部获取表示振动的控制状况的状况值并根据状况值的变化来检测切削刀具与对象物的接触。对象物可以是被切削材料、安装有被切削材料的部件或者具有已知形状的物体。

本发明的另一个实施方式也是一种振动切削装置。该装置具备：振动装置，安装有切削刀具，并包括产生振动的致动器；以及控制部，对使振动装置相对于被切削材料或部件相对移动的进给机构进行控制。控制部具有：对进给机构进行控制而使振动装置相对移动，而获取切削刀具与被切削材料或部件接触时的坐标值的功能。控制部根据切削刀具在与车削加工时的切削刀具的旋转角度位置不同的至少两个位置与基准面接触时的坐标值来确定切削刀具与被切削材料的旋转中心的相对位置关系，基准面与车削加工后的被切削材料或与被切削材料的旋转中心的相对位置关系是已知的。