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    • 专利摘要:

    公开号:WO1991019592A1
    申请号:PCT/JP1991/000753
    申请日:1991-06-04
    公开日:1991-12-26
    发明作者:Minoru Nakamura
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 工具変形量補正方式
    [0002] . 技 術 分 野
    [0003] 本発明は工具の変形量を補正して、 加工を行う工具変形量 補正方式に関し、 特に工具の剛性等から工具変形量を求める 工具変形量補正方式に関する。 · 背 景 技 術
    [0004] 工具で加工物を加工すると、 切削反力により、 工具は一定 量変形する。 従って、 数値制御工作機械においても、 このェ 具変形量を補正すれば、 より加工精度を向上することができ る。 一般に、 工具変形量は、 オペレータが経験に基づいて、 工具長補正量、 工具径補正量等に含めて処理をしている。
    [0005] しかし、 経験のあるオペレータは正確な工具変形量を予測 できるが、 経験の浅いオペレータは工具変形量を正確に計算 することができない。 また、 経験のあるオペレータでも、 新 しい加工物を加工するときは、 正確な工具変形量を求めるこ とはできない。
    [0006] 一方、 正確な工具変形量を求める方法として、 試験的に加 ェ物を切削する方法がある。 しかし、 常に試切削を行うこと は時間の無駄であり、 また、 加工物が高価な場合、 試切削が 困難な場合もある。 発 明 の 開 示
    [0007] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 より 正確に工具変形量を求め、 精度のよい加工を可能にする工具 変形量補正方式を提供することを目的とする。
    [0008] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0009] 工具の変形量を補正して、 加工を行う工具変形量補正方式 において、 工具変形量を計 *する工具変形パラメ ータを格納 するメ モ リ と、 加工プログラムを読み、 加工条件を出力する 前処理演算手段と、 前記工具変形パラメ ータと、 前記加工条 件から工具変形量を求める工具変形量計算手段と、 工具補正 量を計算する工具補正手段と、 前記工具変形量と工具補正量 を移動指令に加算して、 移動量を求める加算器と、 前記移動 量を補間する補間手段と、 を有することを特徴とする工具変 形量補正方式が、 提供される。
    [0010] 工具変形量計算手段はメ モ リから、 工具の剛性等の工具変 形パラメ ータを読み出す。 前処理演算手段は、 加工プログラ . ムを読み、 工具変形量の計算に必要な切削速度等の加工条件 を工具変形量計算手段に送る。 工具変形量計算手段は工具変 -，形パラメ ータと加工条件から工具変形量を計算する。 一方、 工具補正手段は工具補正量を求める。 工具変形量と工具補正 量は移動指令に加算され、 移動量が求められる。 この移動量 を補間手段で補間する。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の工具変形量補正方式のプロ ッ ク図、 第 2図は工具と加工物の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
    [0011] 第 2図は工具と加工物の関係を示す図である。 加工物 1の 加工面 1 aを工具 2 、加工している。 このとき、 工具 2 は矢 印 3で示す方向に進行し、 矢印 4で示す回転をしている。 こ のとき、 工具 2 は矢印 5で示す方向に切削反力 F cを受けて、 Sだけ変形する。
    [0012] この変形量 は工具変形パラメ ータと加工条件によつて決 まる。 工具変形パラメ ータとしては、 工具 2の剛性 T s、 加 ェ物 1の硬度 W h等がある。 また、 加工条件は切り込み量△ c、 切削速度 f 、 主軸回転数 S、 主軸の回転方向 S d (アツ プカ ツ トあるいはダウンカ ツ ト） 等がある。
    [0013] 従って、 これらの工具変形パラメ ータ及び加工条件によつ て、 工具変形量を計算するように構成する。 求められた工具 変形量を工具補正量と同じょうに移動指令に加算すれば、 ェ 具変形量を補正でき、 より精度の高い加工が可能になる。
    [0014] 第 1図は本発明の工具変形量補正方式のプロ ック図である。 前処理演算手段 1 2は加工プログラム 1 1を読み、 加工条件 を工具変形量計算手段 1 3に送る。 ここで、 加工条件は切り 込み量 Δ c、 切削速度 f 、 主軸回転数 S、 主軸の回転方向 S d等である。 工具変形量計算手段 1 3はメ モ リ 1 5から工具 変形パラメ ータを読み出す。 工具変形パラメ ータは、 工具 2 の剛性 T s、 加工物 1の硬度 W h等である。 工具変形量計算手段 1 3はこれらの工具変形パラメ ータと 加工条件から工具変形量 5を計算する。
    [0015] これらの工具変形量 を求めるための計算式は予め実験等 によって求めておく。 また、 材質あるいは加工物等に応じて、 データテ一ブルとして構成しでおく こともできる。
    [0016] —方、 工具補正手段 1 4はメ モ リ 1 5からオ フセ ッ ト量 R を読み、 オ フセ ッ トべク ト ルを求める。 工具変形量 5は一般 にオフセ ッ ト べク ト ルの方向の変形量として求める。 この結 果、 オ フセ ッ トべク ト ルと工具変形量 Sを加算器 1 6で加算 すると、 工具変形量も舍めたオ フセ ッ トべク ト ルが求められ る o
    [0017] このオフセッ トべク トルを、 前処理渲算手段 1 2からの移 動指令に、 加算器 1 7で加算し、 補間手段 1 8に送る。 補間 手段 1 8はこの値を補間して、 補間パルスを出力する。
    [0018] 補間パルスは加減速制御手段 1 9で加減速がかけられ、 位 置制御回路 2 0に送られる。 位置制御回路 2 0では、 補間パ ルスを速度指令信号に変換し、 サ一ボア ンプ 2 1 に送る。 サ 一ボアンプ 2 1 はこの速度指令信号を増幅して、 サーボモー タ 2 2を駆動する。 サーボモータ 2 2にはパルスコ 一ダが内 蔵されており、 位置帰還パルスを位置制御回路 2 0に帰還す る。
    [0019] 第 1図では、 加減速制御手段 1 9、 位置制御回路 2 0、 サ —ボアンプ 2 1、 サーボモータ 2 2は 1軸分のみ表しており、 その他の軸 *の要素は同じ構成であるので、 省略してある。 ま た、 第 1図ではス ピン ドルアンプ、 ス ピン ドルモータ等は省 略してある。
    [0020] 上記の説明では工具変形量はオ フセ ッ トべク ト ルと同じ方 向の成分として計算することで説明したが、 独立した工具変 形べク トルとして求め、 オフセッ トべク トルと加算してもよ い。
    [0021] なお、 上記の例はマシニ ングセ ンタ等のフ ラ イ ス工具での 工具変形量を説明したが、 旋盤における旋削工具にも同じょ うに適用することができる。 ただし、 このときの工具補正手 段は工具長を補正量として求める。 また、 工具変形量は Z軸 成分と Y軸成分 （垂直成分） として求められる。 Z軸成分は 通常の工具長補正と同じように補正すればよい。 Y軸成分は X軸成分に換算して補正する必要がある。
    [0022] 以上説明したように本発明では、 工具変形パラメ ータと加 ェ条件から工具変形量を計算して、 工具変形量を補正するよ うにしたので、 精度の高い加工が可能になる。 その結果、 試 切削等は不要になり、 加工時間が短縮される。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 工具の変形量を補正して、 加工を行う工具変形量補正 方式において、
    工具変形量を計算する工具変形パラメ ータを格納するメモ リ と、
    加工プログラムを読み、 加工条件を出力する前処理演算手 段と、
    前記工具変形パラメ ータ と、 前記加工条件から工具変形量 を求める工具変形量計算手段と、
    工具補正量を計算する工具補正手段と、
    前記工具変形量と工具補正量を移動指令に加算して、 移動 量を求める加算器と、
    前記移動量を補間する補間手段と、
    を有することを特徵とする工具変形量補正方式。
    2 . 前記工具変形パラメ ータは少なく とも、 工具の剛性、 加工物の硬度の一つを含むことを特徴とする請求項 1記載の 工具変形量補正方式。
    3 . 前記加工条件は少なく とも、 切削深さ、 切削速度、 主 軸回転数、 主軸回転方向の一つを含むことを特徵とする請求 項 1記載の工具変形量補正方式。
    4 . 前記工具はフライス工具であり、 前記工具補正手段は 工具径補正手段であることを特徴とする請求項 1記載の工具 変形量補正方式。
    5 . 前記工具変形量はオフセッ トべク トル方向の変形量と して求めることを特徴とする請求項 4記載の工具変形量補正 方式 o
    6 . 前記工具は旋削工具であり、 工具補正手段は工具長補 正手段であることを特徵とする請求項 1記載の工具変形量補 正方式。
    7 . 前記工具変形量の Y軸変形成分を X軸成分に換算する ように構成したことを特徵とする請求項 6記載の工具変形量 補正方式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US5479353A|1995-12-26|
    DE69116112T2|1996-05-15|
    EP0487738B1|1996-01-03|
    DE69116112D1|1996-02-15|
    EP0487738A1|1992-06-03|
    EP0487738A4|1992-08-19|
    JPH0452908A|1992-02-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-12-26| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-12-26| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR IT |
    1992-01-24| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991910154 Country of ref document: EP |
    1992-06-03| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991910154 Country of ref document: EP |
    1996-01-03| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991910154 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2/162087||1990-06-20||
    JP16208790A|JPH0452908A|1990-06-20|1990-06-20|Tool deformation correcting system|DE1991616112| DE69116112T2|1990-06-20|1991-06-04|System zur berichtung der werkzeugverbiegungsgrösse|
    EP19910910154| EP0487738B1|1990-06-20|1991-06-04|System for correcting quantity of deformation of tool|
    US07/828,971| US5479353A|1990-06-20|1991-06-04|System for correcting tool deformation amount|
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