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JP6744815B2 - Machine tool control device and machine tool - Google Patents
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JP6744815B2 - Machine tool control device and machine tool - Google Patents

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Description

本発明は、工作機械の制御装置および工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool control device and a machine tool.

工具でワークを旋削する場合、いわゆる流れ形の連続的な切屑が生成されて周囲に排出される。この連続的な切屑がワークや工具に巻きつくと、ワークや工具の損傷を招く。そのため、例えば特許文献1,2には、ワークを工具に対して往復移動させ、切屑を分断した切粉の状態で排出可能な振動切削加工の技術が開示されている。 When turning a workpiece with a tool, so-called flow-shaped continuous chips are generated and discharged to the surroundings. When the continuous chips are wound around the work and the tool, the work and the tool are damaged. Therefore, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique of a vibration cutting process in which a work is reciprocally moved with respect to a tool and chips can be discharged in a state of chips.

ここで、切粉の長さはワーク径やワークの回転数の変化に応じて変わり、短すぎる切粉は周囲に飛散し、長すぎる切粉はワークや工具の損傷を招く。特許文献1には、ワーク径の変化に応じて振動周波数を変更し、切粉の長さを所定長に調整することが開示されている。また、特許文献2には、切粉の長さを調整するために、振動の振幅を変更することが開示されている。 Here, the length of the swarf changes according to changes in the diameter of the work and the number of revolutions of the work. If the swarf is too short, the swarf is scattered around, and if the swarf is too long, the work or the tool is damaged. Patent Document 1 discloses that the vibration frequency is changed according to the change in the work diameter to adjust the length of the cutting chips to a predetermined length. Further, Patent Document 2 discloses changing the amplitude of vibration in order to adjust the length of the chips.

特開2001−150201号公報JP 2001-150201 A 特開2009−190119号公報JP, 2009-190119, A

しかしながら、上記特許文献1の技術では、切削加工を開始する前に、ワーク径の変化に応じた振動周波数をそれぞれ求めており、これら求めた振動周波数をワーク径毎に予め入力しなければならないので、工作機械の作業者にとって不便であった。 However, in the technique of Patent Document 1 described above, the vibration frequencies corresponding to changes in the work diameter are calculated before the cutting process is started, and the calculated vibration frequencies must be input in advance for each work diameter. , Was inconvenient for the machine tool worker.

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、作業者の負担を減らす工作機械の制御装置および工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool control device and a machine tool that reduce the burden on the operator.

本発明は、に、ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、前記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数の整数部分に0.5を加算または減算して振動回数を補正し、該補正後の振動回数を前記振動回数に決定する第1の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定することを特徴とする。 The present invention is, firstly, a cutting tool for cutting a workpiece, a rotation means for relatively rotating said workpiece and said cutting tool, the workpiece or the cutting tool, and the workpiece and the cutting tool and a vibration means for reciprocating in a predetermined number of vibrations for relative rotation, a control device of a machine tool for cutting the workpiece with the chips due to contact with the cutting tool, before Symbol workpiece The number of vibrations is calculated from the diameter and the set length of the chips, and the number of vibrations is corrected by adding or subtracting 0.5 to the integer part of the calculated number of vibrations. A vibration frequency determining means having a first vibration frequency determining mode for determining the frequency , and the vibration frequency determining means determines the vibration frequency that is the set length of the chips as the target vibration frequency of the vibrating means. Is characterized by.

に、ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、前記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数によるn回目(nは1以上の整数)の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定する第2の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定することを特徴とする。 Second, the relative rotation of the cutting tool for cutting a workpiece, a rotation means for relatively rotating said workpiece and said cutting tool, the workpiece or the cutting tool, and the workpiece and the cutting tool and a vibration means for reciprocating in a predetermined number of oscillations with respect to the a control apparatus for a machine tool for cutting the workpiece with the chips due to contact with the cutting tool, switching said diameter before Symbol workpiece The number of vibrations is calculated from the set length of powder, and the n-th (n is an integer of 1 or more) cutting locus and the n+1-th cutting locus according to the calculated number of vibrations, while the rotating means makes one revolution. It is determined whether or not it intersects, and when each of the cutting trajectories intersects, a vibration frequency determination unit having a second vibration frequency determination mode that determines the calculated vibration frequency as the vibration frequency is provided, and the vibration frequency determination is performed. It is characterized in that the means determines the number of times of vibration of the chip to be the set length as the target number of times of vibration of the vibrating means .

に、ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、前記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数によるn回目(nは1以上の整数)の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定し、各前記切削軌跡が交差しない場合、前記往復移動の振幅を補正してから、前記計算した振動回数によるn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、前記往復移動の振幅を補正した後の各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定する第3の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定することを特徴とする。 Third, the relative rotation of the cutting tool for cutting a workpiece, a rotation means for relatively rotating said workpiece and said cutting tool, the workpiece or the cutting tool, and the workpiece and the cutting tool and a vibration means for reciprocating in a predetermined number of oscillations with respect to the a control apparatus for a machine tool for cutting the workpiece with the chips due to contact with the cutting tool, switching said diameter before Symbol workpiece The number of vibrations is calculated from the set length of powder, and the n-th (n is an integer of 1 or more) cutting locus and the n+1-th cutting locus according to the calculated number of vibrations, while the rotating means makes one revolution. It is determined whether or not they intersect, when each of the cutting trajectories intersects, the calculated number of vibrations is determined as the number of vibrations, and when each of the cutting trajectories does not intersect, the amplitude of the reciprocating movement is corrected. After the correction of the amplitude of the reciprocating movement, it is determined whether or not the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus based on the calculated number of vibrations intersect during one rotation of the rotating means. When the cutting trajectories intersect, a vibration frequency determining means having a third vibration frequency determining mode for determining the calculated vibration frequency as the vibration frequency is provided, and the vibration frequency determining means is the set length of the chips. Is determined as the target number of vibrations of the vibrating means .

に、上記の第1の振動回数決定モード、第2の振動回数決定モード、第3の振動回数決定モードのいずれかを選択可能に形成されていることを特徴とする。 Fourth, characterized first oscillation number determination mode described above, the second vibration number determination mode, that is selectably forms one of the third number of vibrations determined mode.

に、前記切粉の設定長さが所定の範囲で設定されることを特徴とする。 Fifth, wherein the setting the length of the chips is set at a predetermined range.

に、上記の工作機械の制御装置を備えた工作機械であることを特徴とする。 Sixth , it is a machine tool provided with the above machine tool control device.

本発明は以下の効果を得ることができる。
(1)振動回数決定手段が、切粉の設定長さが得られるように、ワーク径に応じた回転毎の振動回数を決定するので、例えば、所望の切粉長さ、加工前のワーク径、切削速度を一旦入力すれば、ワーク径の変更に伴う振動回数の新たな入力が不要になる。よって、工作機械の作業者の負担を減らすことができる。
The present invention can obtain the following effects.
(1) Since the vibration frequency determining means determines the vibration frequency for each rotation according to the work diameter so that the set length of the chips can be obtained, for example, a desired chip length, a work diameter before machining Once the cutting speed is input, it is not necessary to newly input the number of vibrations due to the change of the work diameter. Therefore, the burden on the operator of the machine tool can be reduced.

(2)整数部分に0.5を加算または減算した値を新たな振動回数に決定しており、n回目(nは1以上の整数)の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡は、回転手段の位相の反転によって確実に交差するので、切屑を分断しやすくなる。よって、ワークの加工精度の向上を図ることができる。 (2) A value obtained by adding or subtracting 0.5 to the integer part is determined as a new number of vibrations, and the nth (n is an integer of 1 or more) cutting trajectory and the (n+1)th cutting trajectory are determined by the rotation means. Since the phase is inverted, the chips are reliably crossed, which makes it easier to divide the chips. Therefore, it is possible to improve the processing accuracy of the work.

(3)振動回数に決定するために、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが回転手段の1回転する間に交差するか否かの判別式を用いており、この判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、切粉の長さを設定長さにより近づけることができる。また、この計算値を振動回数に決定すれば、切削速度を当初の設定速度により近づけることができる。 (3) In order to determine the number of vibrations, a discriminant is used that determines whether the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus intersect during one rotation of the rotating means, and this discriminant is satisfied. In this case, since the calculated value is determined as the number of vibrations, the length of the chips can be brought closer to the set length. Also, if this calculated value is determined as the number of vibrations, the cutting speed can be made closer to the initially set speed.

(4)振動回数に決定するために、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが回転手段の1回転する間に交差するか否かの判別式を用いており、この判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、切粉の長さを設定長さにより近づけることができる。また、この計算値を振動回数に決定すれば、切削速度を当初の設定速度により近づけることができる。一方、この判別式を満たさない場合、往復移動の振幅を変更してから上記の判別式を用いており、往復移動の振幅の変更によってこの判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、切粉の長さを設定長さにより近づけることができるとともに、切削速度を当初の設定速度により近づけることができる。 (4) In order to determine the number of vibrations, a discriminant is used that determines whether the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus intersect during one rotation of the rotating means, and this discriminant is satisfied. In this case, since the calculated value is determined as the number of vibrations, the length of the chips can be brought closer to the set length. Also, if this calculated value is determined as the number of vibrations, the cutting speed can be made closer to the initially set speed. On the other hand, when this discriminant is not satisfied, the above-mentioned discriminant is used after changing the amplitude of the reciprocating movement. When the discriminant is satisfied by changing the amplitude of the reciprocating movement, the calculated value is determined as the number of vibrations. Therefore, the length of the cutting chips can be made closer to the set length, and the cutting speed can be made closer to the initially set speed.

(5)作業者の利便性をさらに向上させることができる。 (5) The convenience of the operator can be further improved.

(6)切粉の設定長さを範囲で指定可能にすれば、作業者が切粉の設定長さを指定しやすくなるので、この点も作業者の利便性向上に貢献する。 (6) If the set length of the cutting chips can be designated within a range, the operator can easily specify the set length of the cutting chips, which also contributes to the improvement of the convenience of the worker.

(7)工作機械の作業者の負担を減らすことが可能な工作機械を提供することができる。 (7) It is possible to provide a machine tool that can reduce the burden on the operator of the machine tool.

本発明の一実施例による工作機械の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the machine tool by one Example of this invention. 切削工具とワークとの関係を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the relation between a cutting tool and a work. 切削工具の往復移動および位置を説明する図である。It is a figure explaining reciprocating movement and a position of a cutting tool. 主軸のn回転目、n+1回転目、n+2回転目の各回転時の刃先経路の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the blade edge path at the time of each rotation of the nth rotation of a main spindle, n+1 rotation, and n+2 rotation. 制御装置の構成図である。It is a block diagram of a control apparatus. 制御部による加工工程のフローチャートである。It is a flow chart of a processing process by a control part. 実施例1による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。5 is a flowchart of a target vibration frequency determination process according to the first embodiment. 振動回数、主軸回転数、振動周波数の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the frequency of vibration, the number of rotations of a main shaft, and a vibration frequency. 実施例1によるワーク径、振動周波数、振動回数、切削速度の設定例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a setting example of a work diameter, a vibration frequency, a vibration frequency, and a cutting speed according to the first embodiment. 実施例2による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。9 is a flowchart of a target vibration frequency determination process according to the second embodiment. 実施例2によるワーク径、振動周波数、振動回数、切削速度の設定例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a setting example of a work diameter, a vibration frequency, a vibration frequency, and a cutting speed according to the second embodiment. 実施例3による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。9 is a flowchart of a target vibration frequency determination process according to a third embodiment. 実施例3によるワーク径、振動周波数、振動回数、切削速度の設定例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a setting example of a work diameter, a vibration frequency, a vibration frequency, and a cutting speed according to a third embodiment. 他の実施例による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。9 is a flowchart of a process of determining a target number of vibrations according to another embodiment. 他の実施例による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。9 is a flowchart of a process of determining a target number of vibrations according to another embodiment. 他の実施例による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。9 is a flowchart of a process of determining a target number of vibrations according to another embodiment. さらに他の実施例によるワーク径、振動回数、主軸回転数、切削速度の設定例を説明する図である。It is a figure explaining the setting example of the workpiece diameter, the frequency of vibration, the number of rotations of the spindle, and the cutting speed according to still another embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の工作機械の制御装置および工作機械について説明する。図1に示すように、工作機械100は、主軸110と、ワークWを加工するバイト等の切削工具130と、制御装置180とを備えている。
主軸110の先端にはチャック120が設けられており、ワークWはチャック120を介して主軸110に保持されている。主軸110は、主軸台110Aに回転自在に支持され、例えば主軸台110Aと主軸110との間に設けられた主軸モータ(例えばビルトインモータ)の動力によって回転する。
Hereinafter, a machine tool control device and a machine tool of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the machine tool 100 includes a spindle 110, a cutting tool 130 such as a cutting tool for machining a work W, and a controller 180.
A chuck 120 is provided at the tip of the spindle 110, and the work W is held by the spindle 110 via the chuck 120. The spindle 110 is rotatably supported by the spindle stock 110A and is rotated by the power of a spindle motor (for example, a built-in motor) provided between the spindle stock 110A and the spindle 110, for example.

工作機械100のベッドには、Z軸方向送り機構160が設けられている。Z軸方向送り機構160は、ベッドと一体のベース161と、ベース161に設置されたZ軸方向ガイドレール162とを備えている。Z軸方向ガイドレール162には、Z軸方向送りテーブル163がZ軸方向ガイド164を介してスライド自在に支持されている。
主軸台110AはZ軸方向送りテーブル163に搭載され、主軸110の軸線方向はZ軸方向ガイドレール162の延出方向と一致している。
A Z-axis feed mechanism 160 is provided on the bed of the machine tool 100. The Z-axis direction feed mechanism 160 includes a base 161 integrated with the bed, and a Z-axis direction guide rail 162 installed on the base 161. A Z-axis feed table 163 is slidably supported on the Z-axis guide rail 162 via a Z-axis guide 164.
The headstock 110A is mounted on the Z-axis direction feed table 163, and the axis direction of the main shaft 110 coincides with the extending direction of the Z-axis direction guide rail 162.

リニアサーボモータ165は可動子165aおよび固定子165bを有し、可動子165aはZ軸方向送りテーブル163に設けられ、固定子165bはベース161に設けられている。Z軸方向送りテーブル163が、リニアサーボモータ165の駆動によってZ軸方向ガイドレール162に沿って移動すると、主軸台110Aが主軸110の軸線方向(図示のZ軸方向)に移動し、主軸110がZ軸方向に沿って移動する。 The linear servomotor 165 has a mover 165a and a stator 165b, the mover 165a is provided on the Z-axis direction feed table 163, and the stator 165b is provided on the base 161. When the Z-axis direction feed table 163 moves along the Z-axis direction guide rail 162 by the drive of the linear servo motor 165, the headstock 110A moves in the axial direction of the spindle 110 (Z-axis direction in the drawing), and the spindle 110 moves. Move along the Z axis.

切削工具130は切削工具台130Aに装着されている。
工作機械100のベッドには、X軸方向送り機構150も設けられている。X軸方向送り機構150は、ベッドと一体のベース151と、ベース151に設置されたX軸方向ガイドレール152とを備えている。X軸方向ガイドレール152には、X軸方向送りテーブル153がX軸方向ガイド154を介してスライド自在に支持されている。
切削工具台130AはX軸方向送りテーブル153に搭載され、切削工具台130Aの軸線方向はX軸方向ガイドレール152の延出方向と一致している。
The cutting tool 130 is mounted on the cutting tool base 130A.
The bed of the machine tool 100 is also provided with an X-axis direction feed mechanism 150. The X-axis direction feed mechanism 150 includes a base 151 integrated with the bed, and an X-axis direction guide rail 152 installed on the base 151. An X-axis direction feed table 153 is slidably supported on the X-axis direction guide rail 152 via an X-axis direction guide 154.
The cutting tool base 130A is mounted on the X-axis direction feed table 153, and the axial direction of the cutting tool base 130A coincides with the extending direction of the X-axis direction guide rail 152.

リニアサーボモータ155は可動子155aおよび固定子155bを有し、可動子155aはX軸方向送りテーブル153に設けられ、固定子155bはベース151に設けられている。X軸方向送りテーブル153が、リニアサーボモータ155の駆動によってX軸方向ガイドレール152に沿って移動すると、切削工具台130Aが、図示のZ軸方向に対して直交するX軸方向に移動し、切削工具130がX軸方向に移動する。 The linear servo motor 155 has a mover 155a and a stator 155b, the mover 155a is provided on the X-axis direction feed table 153, and the stator 155b is provided on the base 151. When the X-axis direction feed table 153 moves along the X-axis direction guide rail 152 by the driving of the linear servo motor 155, the cutting tool base 130A moves in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction shown in the drawing, The cutting tool 130 moves in the X-axis direction.

なお、Y軸方向送り機構を工作機械100に設けてもよい。Y軸方向は図示のZ軸方向およびX軸方向に直交する方向である。Y軸方向送り機構もリニアサーボモータによって駆動可能なY軸方向送りテーブルを有する。X軸方向送り機構150をY軸方向送り機構を介して工作機械100のベッドに搭載すると、切削工具130をX軸方向に加えてY軸方向にも移動させることができる。Y軸方向送り機構をX軸方向送り機構150を介して工作機械100のベッドに搭載し、Y軸方向送りテーブルに切削工具台130Aを搭載してもよい。 The Y-axis feed mechanism may be provided in the machine tool 100. The Y-axis direction is a direction orthogonal to the illustrated Z-axis direction and X-axis direction. The Y-axis direction feed mechanism also has a Y-axis direction feed table that can be driven by a linear servomotor. When the X-axis feed mechanism 150 is mounted on the bed of the machine tool 100 via the Y-axis feed mechanism, the cutting tool 130 can be moved in the Y-axis direction in addition to the X-axis direction. The Y-axis direction feed mechanism may be mounted on the bed of the machine tool 100 via the X-axis direction feed mechanism 150, and the cutting tool table 130A may be mounted on the Y-axis direction feed table.

主軸110の回転、および、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150やY軸方向送り機構(以下、Z軸方向送り機構160等と称する)の移動は、制御装置180で制御され、制御装置180は、主軸モータを駆動してワークWと切削工具130とを相対的に回転させ、Z軸方向送り機構160等を駆動してワークWと切削工具130とを相対的に移動させる。 The rotation of the main shaft 110 and the movement of the Z-axis direction feed mechanism 160, the X-axis direction feed mechanism 150, and the Y-axis direction feed mechanism (hereinafter referred to as the Z-axis direction feed mechanism 160 and the like) are controlled by the control device 180. The controller 180 drives the spindle motor to relatively rotate the work W and the cutting tool 130, and drives the Z-axis direction feed mechanism 160 and the like to relatively move the work W and the cutting tool 130.

主軸台110Aと切削工具台130Aの両方が移動できるように説明したが、本発明はこの例に限定されない。主軸台110Aをベッドに固定し、切削工具台130AをX、Y、Z軸方向に移動可能にしてもよい。あるいは、切削工具台130Aをベッドに固定し、主軸台110AをX、Y、Z軸方向に移動可能にしてもよい。
Z軸方向送り機構160等にリニアサーボモータを用いた例を挙げて説明したが、公知のボールネジとサーボモータを用いてもよい。
Although it has been described that both the headstock 110A and the cutting tool base 130A are movable, the present invention is not limited to this example. The headstock 110A may be fixed to the bed, and the cutting tool base 130A may be movable in the X, Y, and Z axis directions. Alternatively, the cutting tool base 130A may be fixed to the bed, and the headstock 110A may be movable in the X, Y, and Z axis directions.
Although an example in which a linear servo motor is used for the Z-axis direction feed mechanism 160 and the like has been described, a known ball screw and servo motor may be used.

図2では、例えば、ワークWが切削工具130に対して回転し、かつ、ワークWが切削工具130に対してZ軸方向に往復移動する例を示している。この場合には、主軸モータが本発明の回転手段に相当し、Z軸方向送り機構160が本発明の振動手段に相当する。
制御装置180は、ワークWをZ軸の正方向に向けて所定の前進量で移動(往動)させた後、ワークWをZ軸の負方向に向けて所定の後退量で移動(復動)させる。これにより、図3に示すように、切削工具130をワークWに対して前進量と後退量との差(進行量)だけ送ることができる。
上記では、ワークWが切削工具130に対してZ軸方向に往復移動する例を説明したが、X軸方向送り機構150やY軸方向送り機構、あるいは切削工具130用のZ軸方向送り機構を含めた送り手段によって振動手段が構成され、主軸台110Aと切削工具130とを往動移動および復動移動させることにより、ワークWに対して切削工具130を振動させることができる。その場合、切削工具130は、振動手段を兼用した送り手段によって、ワークWに対して送り方向に沿った振動を伴って送られ、ワークWを加工することもできる。
In FIG. 2, for example, the work W rotates with respect to the cutting tool 130, and the work W reciprocates in the Z-axis direction with respect to the cutting tool 130. In this case, the spindle motor corresponds to the rotating means of the present invention, and the Z-axis direction feed mechanism 160 corresponds to the vibrating means of the present invention.
The control device 180 moves (forwards) the work W in the positive direction of the Z axis by a predetermined forward amount, and then moves (returns) the work W in the negative direction of the Z axis by a predetermined backward amount. ) Let me. As a result, as shown in FIG. 3, the cutting tool 130 can be fed to the work W by the difference (progress amount) between the forward movement amount and the backward movement amount.
Although the example in which the work W reciprocates in the Z-axis direction with respect to the cutting tool 130 has been described above, the X-axis direction feed mechanism 150, the Y-axis direction feed mechanism, or the Z-axis direction feed mechanism for the cutting tool 130 may be used. A vibrating means is constituted by the feeding means included therein, and the cutting tool 130 can be vibrated with respect to the work W by moving the headstock 110A and the cutting tool 130 in forward and backward movements. In that case, the cutting tool 130 can also be processed by the feeding means that also serves as the vibrating means and is fed to the work W with vibration along the feeding direction to process the work W.

切削工具130は、所定の切込み量で図2に示したX軸方向に送られる。一方、ワークWは、主軸モータにより、所定の方向に回転されるとともに、Z軸方向送り機構160により往動と復動とを繰り返しながら、Z軸の正方向に向けて送られており、ワークWの1回転分、すなわち、主軸位相0°から360°まで変化する間の上記進行量の合計が送り量になる。
これにより、ワークWの周面は、切削工具130によって正弦曲線状に加工される。図4は、ワークWが1回転する間にワークWが往復移動する回数(回転毎の振動回数Dともいう)が3.5(回/r)の例を示す。
The cutting tool 130 is fed in the X-axis direction shown in FIG. 2 with a predetermined depth of cut. On the other hand, the work W is rotated in a predetermined direction by the spindle motor and is sent in the positive Z-axis direction by repeating forward and backward movements by the Z-axis feed mechanism 160. The feed amount is one revolution of W, that is, the total amount of the progress while the main shaft phase changes from 0° to 360°.
As a result, the peripheral surface of the work W is processed by the cutting tool 130 into a sinusoidal shape. FIG. 4 shows an example in which the number of times the work W reciprocates during one rotation of the work W (also referred to as the number of vibrations D for each rotation) is 3.5 (times/r).

切削工具130で加工された、主軸110のn(nは1以上の整数)回転目におけるワークWの周面形状(図4に実線で示す)と、主軸110のn+1回転目におけるワークWの周面形状(図4に破線で示す)とは、振動の位相が反転しており、主軸位相方向(図4のグラフの横軸方向)でずれている。詳しくは、各正弦曲線状の波形が逆になっているので、同じ主軸位相において、図4に破線で示したワークWの周面形状の谷の最低点(切削工具130における山の最高点)の位置が、図4に実線で示したワークWの周面形状の山の最高点(切削工具130における谷の最低点)の位置に対向している。 The peripheral surface shape of the work W (indicated by a solid line in FIG. 4) at the n-th (n is an integer of 1 or more) rotation of the spindle 110 processed by the cutting tool 130 and the circumference of the work W at the n+1-th rotation of the spindle 110. The phase of the vibration is inverted from the surface shape (shown by the broken line in FIG. 4), and is shifted in the main axis phase direction (horizontal axis direction in the graph of FIG. 4). Specifically, since the sinusoidal waveforms are reversed, the lowest point of the valley of the peripheral surface shape of the work W shown by the broken line in FIG. 4 (the highest point of the peak in the cutting tool 130) at the same spindle phase. 4 is opposed to the position of the highest point (the lowest point of the valley in the cutting tool 130) of the peripheral surface shape of the work W shown by the solid line in FIG.

この結果、切削工具130の刃先軌跡は、今回の往動時の切削加工部分と次回の復動時の切削加工部分とが確実に重複し、例えば主軸110のn+1回転目におけるワークWの周面形状に、主軸110のn回転目におけるワークWの周面形状が含まれるので、切削工具130にはワークWを加工しない空振り動作が生じる。この空振り動作時に、ワークWから生じた切屑は分断されて切粉(chips)になる。このように、工作機械100は切粉を生成しながらワークWの外形を加工する。 As a result, the cutting edge path of the cutting tool 130 surely overlaps the cutting processing portion at the time of the forward movement and the cutting processing portion at the time of the next returning movement, and, for example, the peripheral surface of the work W at the (n+1)th rotation of the spindle 110. Since the shape includes the peripheral surface shape of the work W at the n-th rotation of the main shaft 110, the cutting tool 130 causes an idling motion in which the work W is not processed. During this idling operation, the chips generated from the work W are divided into chips. In this way, the machine tool 100 processes the outer shape of the work W while generating chips.

回転毎の振動回数Dは、例えば1.1や1.25(回/r)等とすることができ、また1(回/r)よりも小さな値に設定することもできる。振動回数Dを1(回/r)よりも小さな値、例えば0.5に設定した場合、主軸110がZ軸方向で1往復する間に、主軸110は2回転する。
本実施形態では、切削工具130に対してワークWを回転させているが、切削工具130にドリル等を用いた場合、ワークWを回転させてもよいし、ワークWに対して切削工具130を回転させてもよい。
The number of vibrations D for each rotation can be set to 1.1 or 1.25 (times/r), for example, or can be set to a value smaller than 1 (times/r). When the vibration frequency D is set to a value smaller than 1 (times/r), for example, 0.5, the main shaft 110 makes two revolutions while the main shaft 110 reciprocates once in the Z-axis direction.
In the present embodiment, the work W is rotated with respect to the cutting tool 130, but when a drill or the like is used as the cutting tool 130, the work W may be rotated, or the cutting tool 130 may be rotated with respect to the work W. You may rotate.

図5に示されるように、制御装置180は、制御部181、入力部182、記憶部183を有し、これらはバスを介して接続される。
制御部181は、CPU等からなり、各モータの作動を制御するモータ制御部190や、振動周波数f、回転毎の振動回数D、主軸回転数R、切削速度Vの補正値を計算するパラメータ演算部191を備える。パラメータ演算部191には、使用する振動回数Dを決定する振動回数決定部192を有する。振動回数決定部192が本発明の振動回数決定手段に相当する。
As shown in FIG. 5, the control device 180 has a control unit 181, an input unit 182, and a storage unit 183, which are connected via a bus.
The control unit 181 includes a CPU and the like, and a motor control unit 190 that controls the operation of each motor, and a parameter calculation that calculates a correction value for the vibration frequency f, the vibration frequency D for each rotation, the spindle rotational speed R, and the cutting speed V. The unit 191 is provided. The parameter calculation unit 191 includes a vibration frequency determination unit 192 that determines the vibration frequency D to be used. The vibration frequency determination unit 192 corresponds to the vibration frequency determination means of the present invention.

制御部181は、記憶部183の例えばROMに格納されている各種プログラムやデータをRAMにロードし、各種プログラムを実行することにより、モータ制御部190やパラメータ演算部191を介して、工作機械100の動作を制御することができる。
ワークWの往復移動は、所定の指令周期Tに基づく振動周波数fで実行される。
制御部181が、例えば1秒間に250回の動作指令を送ることが可能であった場合、動作指令は1÷250=4(ms)周期(基準周期ITともいう)で出力可能である。一般的には、指令周期Tはこの基準周期ITの整数倍である。
The control unit 181 loads various programs and data stored in, for example, the ROM of the storage unit 183 into the RAM, and executes the various programs to cause the machine tool 100 and the parameter calculation unit 191 to execute the machine tool 100. Can control the operation of.
The reciprocating movement of the work W is executed at the vibration frequency f based on the predetermined command period T.
When the control unit 181 can send an operation command 250 times per second, for example, the operation command can be output in a cycle of 1/250=4 (ms) (also referred to as a reference cycle IT). Generally, the command period T is an integral multiple of this reference period IT.

指令周期Tが例えば基準周期4(ms)の4倍の16(ms)である場合、モータ制御部190は、ワークWが16(ms)毎に往復移動を実行するように、Z軸方向送り機構160に駆動信号を出力する。この場合、ワークWは振動周波数f=1/T=1÷(0.004×4)=62.5(Hz)で往復移動を行える。
指令周期Tは、基準周期ITの例えば3.5倍の14(ms)、3倍の12(ms)、2.5倍の10(ms)に設定することができる。この場合、振動周波数f=1÷(0.004×3.5)=71.4(Hz)、1÷(0.004×3)=83.3(Hz)、1÷(0.004×2.5)=100(Hz)を使用し、ワークWの往復移動を行うことができる。
When the command period T is 16 (ms), which is four times the reference period 4 (ms), for example, the motor control unit 190 feeds the workpiece W in the Z-axis direction so that the work W reciprocates every 16 (ms). The drive signal is output to the mechanism 160. In this case, the work W can reciprocate at the vibration frequency f=1/T=1/(0.004×4)=62.5 (Hz).
The command cycle T can be set to, for example, 3.5 times 14 (ms), 3 times 12 (ms), and 2.5 times 10 (ms) of the reference cycle IT. In this case, the vibration frequency f=1÷(0.004×3.5)=71.4 (Hz), 1÷(0.004×3)=83.3(Hz), 1÷(0.004×) 2.5)=100 (Hz) can be used to reciprocate the work W.

また、指令周期Tを、基準周期ITの例えば4.5倍の18(ms)、5倍の20(ms)、5.5倍の22(ms)、6倍の24(ms)、6.5倍の26(ms)、7倍の28(ms)、7.5倍の30(ms)、8倍の32(ms)に設定した場合、振動周波数f=1÷(0.004×4.5)=55.6(Hz)、1÷(0.004×5)=50(Hz)、1÷(0.004×5.5)=45.5(Hz)、1÷(0.004×6)=41.7(Hz)、1÷(0.004×6.5)=38.5(Hz)、1÷(0.004×7)=35.7(Hz)、1÷(0.004×7.5)=33.3(Hz)、1÷(0.004×8)=31.3(Hz)を使用することができる。 In addition, the command cycle T is, for example, 4.5 times 18 (ms), 5 times 20 (ms), 5.5 times 22 (ms), 6 times 24 (ms), and 6. When set to 5 times 26 (ms), 7 times 28 (ms), 7.5 times 30 (ms), and 8 times 32 (ms), the vibration frequency f=1÷(0.004×4) .5)=55.6 (Hz), 1÷(0.004×5)=50 (Hz), 1÷(0.004×5.5)=45.5 (Hz), 1÷(0. 004×6)=41.7 (Hz), 1÷(0.004×6.5)=38.5 (Hz), 1÷(0.004×7)=35.7 (Hz), 1÷ (0.004×7.5)=33.3 (Hz), 1÷(0.004×8)=31.3 (Hz) can be used.

このように、ワークWを往復移動させるための振動周波数は、これら使用可能な限られた値(指令周波数fcともいう)の中から選択される。
制御装置180では、作業者が入力部182で、ワークWの切削速度をV(m/min)、加工前のワーク径をL(mm)、例えばユーザが所望する切粉の設定長さをX(mm)や、切込み量等の切削条件の入力を行うとすると(図6のステップS1)、パラメータ演算部191が振動周波数f(Hz)を、振動回数決定部192が振動回数D(回/r)を計算する(ステップS2)。各算出結果は記憶部183に格納される。
In this way, the vibration frequency for reciprocating the work W is selected from these usable limited values (also referred to as the command frequency fc).
In the control device 180, the operator uses the input unit 182 to set the cutting speed of the work W to V (m/min), the work diameter before processing to L (mm), and, for example, the set length of cutting chips desired by the user to X. (Mm) and cutting conditions such as the depth of cut (step S1 in FIG. 6), the parameter calculation unit 191 determines the vibration frequency f (Hz) and the vibration frequency determination unit 192 determines the vibration frequency D (times/ r) is calculated (step S2). Each calculation result is stored in the storage unit 183.

振動周波数はf=V/Xで求められ、パラメータ演算部191は、上記限られた複数の値(指令周波数fc)のうち、この求めた振動周波数に最も近い値を選択し、使用可能な振動周波数fに補正する(ステップS3)。例えば、ワークWの切削速度V=50(m/min)、切粉の設定長さX=20(mm)を入力した場合、振動周波数f=50×1000/(20×60)=41.66・・・(Hz)と求まるので、この求めた値に最も近い値41.7(Hz)に補正する。 The vibration frequency is obtained by f=V/X, and the parameter calculation unit 191 selects a value that is closest to the obtained vibration frequency from the limited plurality of values (command frequency fc), and the usable vibration is obtained. It is corrected to the frequency f (step S3). For example, when the cutting speed V of the workpiece W=50 (m/min) and the set length X of the chips X=20 (mm) are input, the vibration frequency f=50×1000/(20×60)=41.66 .. (Hz), it is corrected to a value 41.7 (Hz) that is the closest to the calculated value.

一方、回転毎の振動回数はD=π×L/Xで求められる。例えば、加工前のワーク径L=8(mm)を入力した場合、振動回数D=π×8/20=1.26(回/r)が求まる。振動回数決定部192は、この求めた振動回数を後述のように補正して、使用する振動回数Dを決定する(ステップS4)。 On the other hand, the number of vibrations for each rotation is obtained by D=π×L/X. For example, when the workpiece diameter L=8 (mm) before processing is input, the number of vibrations D=π×8/20=1.26 (times/r) is obtained. The vibration frequency determination unit 192 corrects the calculated vibration frequency as described later to determine the vibration frequency D to be used (step S4).

次に、パラメータ演算部191は、使用可能な振動周波数f、決定した振動回数Dから主軸回転数R(r/min)を計算する(ステップS5)。主軸回転数はR=f/Dで求められる。その後、パラメータ演算部191は、求めた主軸回転数R、およびワーク径LからワークWの切削速度V(m/min)を求める。切削速度はV=R×π×Lで求められ、入力した切削速度をこの求めた切削速度Vに補正する(ステップS6)。 Next, the parameter calculator 191 calculates the spindle rotation speed R (r/min) from the usable vibration frequency f and the determined vibration frequency D (step S5). The spindle rotation speed is calculated by R=f/D. After that, the parameter calculation unit 191 obtains the cutting speed V (m/min) of the work W from the obtained spindle rotation speed R and the work diameter L. The cutting speed is calculated by V=R×π×L, and the input cutting speed is corrected to the calculated cutting speed V (step S6).

そして、ワークWの加工を開始し(ステップS7)、モータ制御部190は、主軸回転数RでワークWを回転させるとともに、基準周期IT毎に、リニアサーボモータ165に対して動作指令を出力し、ワークWを動作指令による座標位置に追従させて振動周波数fで振動させる。 Then, the machining of the work W is started (step S7), and the motor control unit 190 rotates the work W at the spindle rotational speed R and outputs an operation command to the linear servo motor 165 for each reference cycle IT. , The work W is caused to follow the coordinate position according to the operation command and vibrates at the vibration frequency f.

図7は、実施例1(第1の振動回数決定モード)による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。
振動回数決定部192は、作業者が入力した加工前のワーク径Lから計算した振動回数Dを記憶部183から呼び出し(ステップS10)、作業者が入力した切粉の設定長さXになる振動回数を、使用する振動回数D(本発明の目標振動回数に相当する)に決定する。
例えば、計算した振動回数Dが1.26(回/r)であった場合、直近の整数部分とは1であるので、振動回数決定部192は、この直近の整数部分1に0.5を加算した値1.5に補正し(ステップS11)、使用する振動回数Dを1.5(回/r)に決定する(ステップS12)。
FIG. 7 is a flowchart of the target vibration frequency determination process according to the first embodiment (first vibration frequency determination mode).
The vibration frequency determination unit 192 calls the vibration frequency D calculated from the workpiece diameter L before machining input by the operator from the storage unit 183 (step S10), and the vibration reaches the set chip length X input by the operator. The number of vibrations is determined as the number of vibrations D to be used (corresponding to the target number of vibrations of the present invention).
For example, when the calculated vibration frequency D is 1.26 (times/r), the latest integer part is 1, so the vibration frequency determination unit 192 sets 0.5 to the nearest integer part 1. The added value is corrected to 1.5 (step S11), and the vibration frequency D to be used is determined to be 1.5 (times/r) (step S12).

上記のように、使用可能な振動周波数fを41.7(Hz)とし、使用する振動回数Dを1.5(回/r)に決定した場合、図8に示すように、主軸回転数Rは1668(r/min)と求められ、モータ制御部190がこの主軸回転数Rで主軸モータを駆動する。
そして、ワーク径Lを8(mm)に入力した場合、図9に示すように、ワークWの切削速度Vは41.92(m/min)と求められる。よって、切削速度の入力値50(m/min)を41.92(m/min)に補正する。
As described above, when the usable vibration frequency f is 41.7 (Hz) and the vibration frequency D to be used is determined to be 1.5 (times/r), as shown in FIG. Is determined to be 1668 (r/min), and the motor control unit 190 drives the spindle motor at this spindle rotation speed R.
When the work diameter L is input to 8 (mm), the cutting speed V of the work W is calculated to be 41.92 (m/min) as shown in FIG. Therefore, the input value of the cutting speed of 50 (m/min) is corrected to 41.92 (m/min).

振動回数決定部192が、入力した切粉の設定長さXが得られるように、ワーク径Lに応じた回転毎の振動回数Dを決定するので、例えば、所望の切粉長さ、加工前のワーク径、切削速度を一旦入力すれば、ワーク径の細径化に伴う振動回数の新たな入力が不要になる。
具体的には、加工が進んでワーク径Lが7(mm)になる場合には、振動回数Dが1.1と求まり、直近の整数部分とは1であるので、使用する振動回数Dを1.5(回/r)に決定できる。図9に示すように、この場合のワークWの切削速度Vは36.68(m/min)と求められる。よって、切削速度Vを41.92(m/min)から36.68(m/min)に補正すればよい。
Since the vibration frequency determination unit 192 determines the vibration frequency D for each rotation according to the workpiece diameter L so that the input set length X of the cutting chips is obtained, for example, a desired cutting chip length, before machining Once the workpiece diameter and the cutting speed are input, it becomes unnecessary to newly input the number of vibrations accompanying the reduction of the workpiece diameter.
Specifically, when the machining progresses and the work diameter L becomes 7 (mm), the vibration frequency D is found to be 1.1, and the nearest integer part is 1, so the vibration frequency D to be used is It can be determined to be 1.5 (times/r). As shown in FIG. 9, the cutting speed V of the work W in this case is calculated to be 36.68 (m/min). Therefore, the cutting speed V may be corrected from 41.92 (m/min) to 36.68 (m/min).

その後、加工が進んでワーク径Lが6(mm)に変わる場合、振動回数Dが0.94と求まり、直近の整数部分とは0であるので、使用する振動回数Dを0.5(回/r)に決定できる。図8に示すように、この場合の主軸回転数Rは5004(r/min)と求められ、図9に示すように、この場合のワークWの切削速度Vは94.32(m/min)と求められる。よって、切削速度Vを36.68(m/min)から94.32(m/min)に補正すればよい。 After that, when the machining progresses and the workpiece diameter L changes to 6 (mm), the vibration frequency D is 0.94, and the nearest integer part is 0. Therefore, the vibration frequency D to be used is 0.5 (times). /R). As shown in FIG. 8, the spindle rotational speed R in this case is determined to be 5004 (r/min), and as shown in FIG. 9, the cutting speed V of the work W in this case is 94.32 (m/min). Is required. Therefore, the cutting speed V may be corrected from 36.68 (m/min) to 94.32 (m/min).

以降、ワーク径が細くなることを予測して振動回数Dや切削速度Vを設定できる。この結果、工作機械の作業者の負担を減らすことができる。
また、整数部分に0.5を加算した値を新たな振動回数に決定しており、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡は、主軸110の位相の反転によって確実に交差するので、切屑を分断しやすくなる。よって、ワークの加工精度の向上を図ることができる。
After that, the number of vibrations D and the cutting speed V can be set by predicting that the work diameter becomes thin. As a result, the burden on the operator of the machine tool can be reduced.
Further, a value obtained by adding 0.5 to the integer part is determined as a new number of vibrations, and the cutting locus of the n-th time and the cutting locus of the (n+1)-th time surely intersect due to the phase inversion of the spindle 110. It becomes easy to divide. Therefore, it is possible to improve the processing accuracy of the work.

図10は、実施例2(第2の振動回数決定モード)による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。第2の振動回数決定モードは、上記第1の振動回数決定モードと同様に、切粉の設定長さXになる振動回数を、使用する振動回数Dに決定するものであるが、計算した振動回数によるn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、ワークWの1回転する間に交差するか否かを判別している点で、上記第1の振動回数決定モードと異なっている。 FIG. 10 is a flowchart of the target vibration frequency determination process according to the second embodiment (second vibration frequency determination mode). Similarly to the first vibration frequency determination mode, the second vibration frequency determination mode determines the vibration frequency at which the set length X of the chips becomes the vibration frequency D to be used. This is different from the first vibration frequency determination mode in that it is determined whether the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus depending on the number of times intersect during one rotation of the work W.

具体的には、加工前のワーク径Lから計算した振動回数Dが1.26(回/r)であった場合、この振動回数Dの値を呼び出し(ステップS20)、振動回数Dが1.26(回/r)のときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、以下に示す判別式を満足するかで判別する(ステップS21)。
n回目の切削軌跡は数1に示すような正弦曲線で、n+1回目の切削軌跡は数2に示すような正弦曲線でそれぞれ近似できる。
Specifically, when the vibration frequency D calculated from the workpiece diameter L before machining is 1.26 (times/r), the value of this vibration frequency D is called (step S20), and the vibration frequency D is 1. The following discriminant is satisfied as to whether or not the n-th cutting locus at the time of 26 (times/r) and the n+1-th cutting locus intersect during one rotation (0≦θ<2π) of the work W. Is determined (step S21).
The n-th cutting locus can be approximated by a sine curve as shown in Formula 1, and the n+1-th cutting locus can be approximated by a sine curve as shown in Formula 2.

Qは振幅送り比率、Fは送り量であり、送り量Fに振幅送り比率Qを乗ずると、振幅を求めることができる。振幅送り比率Qや送り量Fは加工プログラムに記載して設定可能である。
そして、A=An+1を満たすθ(0≦θ<2π)が存在するか否かを判別するために、D=Dn+1=D(一定)とし、n=1を代入すると、数3を得ることができる。
Q is the amplitude feed ratio, F is the feed amount, and the amplitude can be obtained by multiplying the feed amount F by the amplitude feed ratio Q. The amplitude feed ratio Q and the feed amount F can be set in the machining program.
Then, in order to determine whether or not θ (0≦θ<2π) that satisfies A n =A n+1 is set, D n =D n+1 =D (constant), and n=1 is substituted, the following equation 3 is obtained. Can be obtained.

数3においてθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS21のYES)、呼び出した振動回数D=1.26(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS22)。
これに対し、θ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS21のNO)、ステップS23に進む。計算した振動回数Dが1.26(回/r)であった場合、直近の整数部分とは1であるので、振動回数決定部192は、この直近の整数部分1に0.5を加算した値1.5に近づくような値(例えば1.4)に補正して(ステップS23)、ステップS21に戻る。
When θ (0≦θ<2π) exists in the mathematical expression 3, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S21), and the called vibration frequency D=1.26 (times/r) is used as the vibration frequency D. Is determined (step S22).
On the other hand, when θ (0≦θ<2π) does not exist, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S21), and the process proceeds to step S23. When the calculated vibration frequency D is 1.26 (times/r), the latest integer part is 1, so the vibration frequency determination unit 192 adds 0.5 to this latest integer part 1. The value is corrected so as to approach the value 1.5 (for example, 1.4) (step S23), and the process returns to step S21.

そして、振動回数Dを1.4(回/r)に補正したときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転中に交差するか否かについて、上記の判別式を満足するか否かで判別する(ステップS21)。θ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS21のYES)、補正した振動回数D=1.4(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS22)。
使用する振動回数Dを1.4(回/r)に決定できた場合、ワーク径Lを8(mm)に入力したので、図11に示すように、ワークWの切削速度Vは44.92(m/min)と求められる。よって、この場合には、切削速度の入力値50(m/min)を44.92(m/min)に補正する。
Then, regarding whether or not the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus when the vibration frequency D is corrected to 1.4 (times/r) intersects during one rotation of the workpiece W, It is determined whether or not it is satisfied (step S21). When θ (0≦θ<2π) exists, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S21), and the corrected vibration frequency D=1.4 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used. (Step S22).
When the vibration frequency D to be used can be determined to be 1.4 (times/r), the work diameter L is input to 8 (mm), so that the cutting speed V of the work W is 44.92, as shown in FIG. (M/min). Therefore, in this case, the input value 50 (m/min) of the cutting speed is corrected to 44.92 (m/min).

振動回数に決定するために、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とがワークWの1回転する間に交差するか否かの判別式を用いており、この判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、整数部分に0.5を加算した値のような一義的な値に決定する場合に比べて、切粉の長さを設定長さXにより近づけることができる。また、この計算値を振動回数に決定すれば、切削速度Vを当初の設定速度により近づけることができる。 In order to determine the number of vibrations, a discriminant is used that determines whether the n-th cutting locus and the (n+1)th cutting locus intersect during one rotation of the work W. If this discriminant is satisfied, calculation is performed. Since the value is determined as the number of vibrations, the length of the cutting chips can be made closer to the set length X, as compared with the case of determining a unique value such as a value obtained by adding 0.5 to the integer part. If this calculated value is determined as the number of vibrations, the cutting speed V can be made closer to the initially set speed.

一方、この判別式を満たさない場合、整数部分に0.5を加算した値に近づくように補正して振動回数に決定しており、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡が交差しやすくなる。そして、振動回数を1.4(回/r)に補正すれば、ワーク径Lが8(mm)の場合、切削速度Vが44.92(m/min)になり、上記第1の振動回数決定モードのとき(図9に示した、ワーク径Lが8(mm)の場合、切削速度Vが41.92(m/min))に比べて、切削速度Vを入力値50(m/min)により近づけることができる。 On the other hand, when this discriminant is not satisfied, the number of vibrations is determined by correcting so as to approach the value obtained by adding 0.5 to the integer part, and the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus are likely to intersect. Become. Then, if the number of vibrations is corrected to 1.4 (times/r), the cutting speed V becomes 44.92 (m/min) when the work diameter L is 8 (mm). Compared with the determination mode (when the work diameter L is 8 (mm) shown in FIG. 9, the cutting speed V is 41.92 (m/min)), the cutting speed V is set to the input value 50 (m/min). ) Can be closer.

図12は、実施例3(第3の振動回数決定モード)による目標振動回数の決定工程のフローチャートである。第3の振動回数決定モードは、上記第1,2の振動回数決定モードと同様に、切粉の設定長さXになる振動回数を、使用する振動回数Dに決定するものであるが、計算した振動回数によるn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、ワークWの1回転する間に交差するか否かを判別する際に、往復移動の振幅を補正している点で、上記第2の振動回数決定モードと異なっている。 FIG. 12 is a flowchart of a target vibration frequency determination process according to the third embodiment (third vibration frequency determination mode). In the third vibration frequency determination mode, similar to the first and second vibration frequency determination modes, the vibration frequency at which the set length X of the chips becomes X is determined as the vibration frequency D to be used. The amplitude of the reciprocating movement is corrected when it is determined whether the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus due to the number of vibrations intersect during one rotation of the work W. This is different from the second vibration frequency determination mode.

具体的には、加工前のワーク径Lから計算した振動回数Dが1.26(回/r)であった場合、この振動回数Dの値を呼び出し(ステップS30)、上記第2の振動回数決定モードと同様に、振動回数Dが1.26(回/r)のときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS31)。
数3においてθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS31のYES)、呼び出した振動回数D=1.26(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS32)。
Specifically, when the vibration frequency D calculated from the workpiece diameter L before machining is 1.26 (times/r), the value of the vibration frequency D is called (step S30), and the second vibration frequency is calculated. Similar to the determination mode, whether the n-th cutting locus and the n+1-th cutting locus when the vibration frequency D is 1.26 (times/r) intersects during one rotation (0≦θ<2π) of the work W. It is determined whether or not the above determination formula is satisfied (step S31).
When θ (0≦θ<2π) exists in the mathematical expression 3, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S31), and the called vibration frequency D=1.26 (times/r) is used as the vibration frequency D. Is determined (step S32).

これに対し、θ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS31のNO)、ステップS33に進み、数3の振幅送り比率Qを補正してからn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS34)。
そして振幅送り比率Qを変更すればθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS34のYES)、呼び出した振動回数D=1.26(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS32)。
On the other hand, when θ (0≦θ<2π) does not exist, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S31), the process proceeds to step S33, and after the amplitude feed ratio Q of Equation 3 is corrected, n Whether or not the cutting locus of the first time and the cutting locus of the (n+1)th time intersect during one rotation (0≦θ<2π) of the work W is determined by satisfying the above determination formula (step S34).
If θ (0≦θ<2π) exists when the amplitude feed ratio Q is changed, the discriminant is determined to be satisfied (YES in step S34), and the called vibration frequency D=1.26 (times/r) is set. , The number of vibrations D to be used is determined (step S32).

これに対し、振幅送り比率Qを変更してもθ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS34のNO)、ステップS35に進む。計算した振動回数Dが1.26(回/r)であった場合、直近の整数部分とは1であるので、振動回数決定部192は、この直近の整数部分1に0.5を加算した値1.5に近づくような値(例えば1.3)に補正して(ステップS35)、ステップS34に戻る。 On the other hand, if θ (0≦θ<2π) does not exist even if the amplitude feed ratio Q is changed, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S34), and the process proceeds to step S35. When the calculated vibration frequency D is 1.26 (times/r), the latest integer part is 1, so the vibration frequency determination unit 192 adds 0.5 to this latest integer part 1. The value is corrected to a value close to 1.5 (for example, 1.3) (step S35), and the process returns to step S34.

次いで、振幅送り比率Qを変更し、かつ、振動回数Dを1.3(回/r)に補正したときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS34)。θ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS34のYES)、補正した振動回数D=1.3(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS22)。 Next, when the amplitude feed ratio Q is changed and the number of vibrations D is corrected to 1.3 (times/r), the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus intersect during one rotation of the work W. It is determined whether or not the above-mentioned discriminant is satisfied (step S34). When θ (0≦θ<2π) exists, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S34), and the corrected vibration frequency D=1.3 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used. (Step S22).

一方、θ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS34のNO)、振動回数決定部192は、補正した値1.3の次に上記値1.5に近づくような値(例えば1.4)に補正して(ステップS35)、ステップS34に戻る。続いて、振幅送り比率Qを変更し、かつ、振動回数Dを1.4(回/r)に補正したときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS34)。以降、θ(0≦θ<2π)が存在するまで、つまり判別式を満足するまで(ステップS34のYES)、ステップS34の判別と、ステップS35の補正とを繰り返す。 On the other hand, when θ (0≦θ<2π) does not exist, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S34), and the vibration frequency determination unit 192 determines the value 1. The value is corrected so as to approach 5 (for example, 1.4) (step S35), and the process returns to step S34. Then, when the amplitude feed ratio Q is changed and the vibration frequency D is corrected to 1.4 (times/r), the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus intersect during one rotation of the work W. Whether or not to perform is determined by whether or not the above determination formula is satisfied (step S34). After that, until θ (0≦θ<2π) exists, that is, until the discriminant is satisfied (YES in step S34), the determination in step S34 and the correction in step S35 are repeated.

使用する振動回数Dを仮に1.3(回/r)に決定できた場合、ワーク径Lを8(mm)に入力したので、図13に示すように、ワークWの切削速度Vは48.37(m/min)と求められる。よって、この場合には、切削速度の入力値50(m/min)を48.37(m/min)に補正する。 If the vibration frequency D to be used could be determined to be 1.3 (times/r), the work diameter L was input to 8 (mm). Therefore, as shown in FIG. 13, the cutting speed V of the work W was 48. It is calculated as 37 (m/min). Therefore, in this case, the input value 50 (m/min) of the cutting speed is corrected to 48.37 (m/min).

振動回数に決定するために、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とがワークWの1回転する間に交差するか否かの判別式を用いており、この判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、整数部分に0.5を加算した値のような一義的な値に決定する場合に比べて、切粉の長さを設定長さXにより近づけることができる。また、この計算値を振動回数に決定すれば、切削速度Vを当初の設定速度により近づけることができる。 In order to determine the number of vibrations, a discriminant is used that determines whether the n-th cutting locus and the (n+1)th cutting locus intersect during one rotation of the work W. If this discriminant is satisfied, calculation is performed. Since the value is determined as the number of vibrations, the length of the cutting chips can be made closer to the set length X, as compared with the case of determining a unique value such as a value obtained by adding 0.5 to the integer part. If this calculated value is determined as the number of vibrations, the cutting speed V can be made closer to the initially set speed.

一方、この判別式を満たさない場合、往復移動の振幅を変更してから上記の判別式を用いており、往復移動の振幅の変更によってこの判別式を満たす場合、計算値を振動回数に決定するので、切粉の長さを設定長さにより近づけることができるとともに、切削速度を当初の設定速度により近づけることができる。
往復移動の振幅を変更しても判別式を満たさない場合、整数部分に0.5を加算した値に近づくように補正して振動回数に決定しており、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡が交差しやすくなる。そして、振動回数を1.3(回/r)に補正すれば、ワーク径Lが8(mm)の場合、切削速度Vが48.37(m/min)になり、上記第2の振動回数決定モードのとき(図11に示した、ワーク径Lが8(mm)の場合、切削速度Vが44.92(m/min))に比べて、切削速度Vを入力値50(m/min)により近づけることができる。
On the other hand, when this discriminant is not satisfied, the above-mentioned discriminant is used after changing the amplitude of the reciprocating movement. When the discriminant is satisfied by changing the amplitude of the reciprocating movement, the calculated value is determined as the number of vibrations Therefore, the length of the cutting chips can be made closer to the set length, and the cutting speed can be made closer to the initially set speed.
If the discriminant is not satisfied even if the amplitude of the reciprocating movement is changed, the vibration frequency is determined by correcting so as to approach the value obtained by adding 0.5 to the integer part. The cutting trajectories are easy to intersect. If the number of vibrations is corrected to 1.3 (times/r), the cutting speed V becomes 48.37 (m/min) when the work diameter L is 8 (mm), and the second number of vibrations is obtained. Compared with the determination mode (when the work diameter L is 8 (mm) shown in FIG. 11, the cutting speed V is 44.92 (m/min)), the cutting speed V is input at 50 (m/min). ) Can be closer.

ところで、入力部182では、第1の振動回数決定モード、第2の振動回数決定モード、第3の振動回数決定モードのいずれかを選択可能に形成してもよい。
第1の振動回数決定モードでは、振動回数Dを、常に整数部分に0.5を加算した値に決定しており、図9に示したように、ワーク径Lが7(mm)のときに切削速度Vが最小値36.68(m/min)になり、ワーク径Lが6(mm)のときに切削速度Vが最大値94.32(m/min)になっている。
By the way, the input unit 182 may be formed so that any one of the first vibration frequency determination mode, the second vibration frequency determination mode, and the third vibration frequency determination mode can be selected.
In the first vibration frequency determination mode, the vibration frequency D is always determined as a value obtained by adding 0.5 to the integer part, and when the work diameter L is 7 (mm), as shown in FIG. The cutting speed V has a minimum value of 36.68 (m/min), and the cutting speed V has a maximum value of 94.32 (m/min) when the work diameter L is 6 (mm).

一方、第2の振動回数決定モードでは、ワークWの1回転中に交差しない場合にだけ振動回数Dを1.5に近づけており、図11に示したように、ワーク径Lが7(mm)のときに切削速度Vが最小値39.30(m/min)になり、ワーク径Lが6(mm)のときに切削速度Vが最大値78.60(m/min)になっている。
これに対し、第3の振動回数決定モードでは、振幅を変更し、かつ、ワークWの1回転中に交差しない場合にのみ振動回数Dを1.5に近づけており、図13に示したように、ワーク径Lが7(mm)のときに切削速度Vが最小値45.85(m/min)になり、ワーク径Lが6(mm)のときに切削速度Vが最大値58.95(m/min)になっている。
On the other hand, in the second vibration frequency determination mode, the vibration frequency D is brought close to 1.5 only when the work W does not intersect during one rotation, and as shown in FIG. 11, the work diameter L is 7 (mm). ), the cutting speed V has a minimum value of 39.30 (m/min), and when the work diameter L is 6 (mm), the cutting speed V has a maximum value of 78.60 (m/min). ..
On the other hand, in the third vibration frequency determination mode, the vibration frequency D is brought close to 1.5 only when the amplitude is changed and the work W does not intersect during one rotation, as shown in FIG. In addition, when the work diameter L is 7 (mm), the cutting speed V has a minimum value of 45.85 (m/min), and when the work diameter L is 6 (mm), the cutting speed V has a maximum value of 58.95. (M/min).

ワーク径Lが10(mm)から3(mm)に細くなる場合に、切削速度Vの最大値と最小値の差は、第1の振動回数決定モード、第2の振動回数決定モード、第3の振動回数決定モードの順に小さくなっており、また、切削速度Vの入力値50(m/min)との差も、第1の振動回数決定モード、第2の振動回数決定モード、第3の振動回数決定モードの順に小さくなっている。よって、第3の振動回数決定モードは、第1の振動回数決定モードに比べて、ワークWや切削工具130に加わる負荷が小さくて済むことが分かる。 When the work diameter L is reduced from 10 (mm) to 3 (mm), the difference between the maximum value and the minimum value of the cutting speed V is determined by the first vibration frequency determination mode, the second vibration frequency determination mode, and the third vibration frequency determination mode. In the order of the vibration frequency determination mode, and the difference between the cutting speed V and the input value 50 (m/min) is also the first vibration frequency determination mode, the second vibration frequency determination mode, and the third vibration frequency determination mode. It becomes smaller in the order of vibration frequency determination mode. Therefore, it is understood that the third vibration frequency determination mode requires less load on the work W and the cutting tool 130 than the first vibration frequency determination mode.

作業者が、ワークWの面精度や切削工具130の寿命の要求度合に応じて、第1の振動回数決定モード、第2の振動回数決定モード、第3の振動回数決定モードのいずれかを選択できるようにすれば、作業者の利便性をさらに向上させることができる。 The operator selects one of the first vibration frequency determination mode, the second vibration frequency determination mode, and the third vibration frequency determination mode according to the surface accuracy of the work W and the degree of demand for the life of the cutting tool 130. If it is possible, the convenience of the operator can be further improved.

上記各実施例では、切粉の設定長さXをピンポイントで設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこの例に限定されるものではなく、切粉の設定長さXを上限値から下限値までの所定の範囲で設定してもよい。作業者は切粉の設定長さを設定しやすくなるので、この点も作業者の利便性向上に貢献する。
具体的には、切粉の設定長さをX=20(mm)〜18(mm)の所定の範囲で入力し、加工前のワーク径L=8(mm)を入力した場合、振動回数決定部192は、振動回数の最小値Dmin=π×8/20=1.26(回/r)、最大値Dmax=π×8/18=1.40(回/r)をそれぞれ求める。各算出結果は記憶部183に格納される。
In each of the above-described embodiments, an example in which the set length X of the chips is set pinpoint is described. However, the present invention is not limited to this example, and the set length X of chips may be set within a predetermined range from the upper limit value to the lower limit value. Since the operator can easily set the set length of the cutting chips, this also contributes to the improvement of the convenience of the operator.
Specifically, when the set length of cutting chips is input within a predetermined range of X=20 (mm) to 18 (mm) and the work diameter L before processing is L=8 (mm), the number of vibrations is determined. The unit 192 obtains the minimum value Dmin=π×8/20=1.26 (times/r) and the maximum value Dmax=π×8/18=1.40 (times/r) of the number of vibrations. Each calculation result is stored in the storage unit 183.

振動回数決定部192は、加工前のワーク径Lから計算した振動回数の最小値Dmin、最大値Dmaxを記憶部183から呼び出し(図14のステップS40)、この場合の直近の整数部分とは1であるので、最小値Dminから最大値Dmaxまでの間に、整数部分1に0.5を加算した値1.5が含まれるか否かを判別する(ステップS41)。
ここで、最小値Dminから最大値Dmaxまでの間に、整数部分1に0.5を加算した値1.5は含まれないと判別された場合(ステップS41のNO)、最小値Dmin(または最大値Dmax)を、整数部分1に0.5を加算した値1.5に補正し(ステップS43)、使用する振動回数Dを1.5(回/r)に決定する(ステップS42)。
The vibration frequency determination unit 192 calls the minimum value Dmin and the maximum value Dmax of the vibration frequency calculated from the workpiece diameter L before machining from the storage unit 183 (step S40 in FIG. 14), and the nearest integer part in this case is 1. Therefore, it is determined whether or not the value 1.5 obtained by adding 0.5 to the integer part 1 is included between the minimum value Dmin and the maximum value Dmax (step S41).
If it is determined that the value 1.5 obtained by adding 0.5 to the integer part 1 is not included between the minimum value Dmin and the maximum value Dmax (NO in step S41), the minimum value Dmin (or The maximum value Dmax) is corrected to a value of 1.5 by adding 0.5 to the integer part 1 (step S43), and the vibration frequency D to be used is determined to be 1.5 (times/r) (step S42).

あるいは、振動回数決定部192は、図15の決定工程を採用することもできる。計算した振動回数の最小値Dmin、最大値Dmaxを記憶部183から呼び出す(図15のステップS50)。最小値Dminから最大値Dmaxまでの間に、整数部分1に0.5を加算した値1.5が含まれない場合(ステップS51のNO)、ステップS53に進み、最小値Dminと最大値Dmaxのうち、整数部分1に0.5を加算した値1.5に近い方の値を選択する。振動回数の最小値Dmin=1.26(回/r)、最大値Dmax=1.40(回/r)である場合、最大値Dmaxが選択される。 Alternatively, the vibration frequency determination unit 192 may employ the determination process of FIG. The calculated minimum value Dmin and maximum value Dmax of the number of vibrations are retrieved from the storage unit 183 (step S50 in FIG. 15). When the value 1.5 obtained by adding 0.5 to the integer part 1 is not included between the minimum value Dmin and the maximum value Dmax (NO in step S51), the process proceeds to step S53, and the minimum value Dmin and the maximum value Dmax. Of these, a value closer to 1.5, which is a value obtained by adding 0.5 to the integer part 1, is selected. When the minimum value Dmin of the vibration frequency is 1.26 (times/r) and the maximum value Dmax is 1.40 (times/r), the maximum value Dmax is selected.

続いて、振動回数Dが1.40(回/r)のときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS54)。
数3においてθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS54のYES)、選択した振動回数D=1.40(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS52)。
これに対し、θ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS54のNO)、ステップS55に進む。計算した振動回数Dが1.40(回/r)であった場合、直近の整数部分とは1であるので、振動回数決定部192は、この直近の整数部分1に0.5を加算した値1.5に近づくような値(例えば1.5)に補正して(ステップS55)、ステップS54に戻る。
Next, whether the n-th cutting locus and the n+1-th cutting locus when the vibration frequency D is 1.40 (times/r) intersects during one rotation (0≦θ<2π) of the work W. , It is determined whether the above discriminant is satisfied (step S54).
When θ (0≦θ<2π) is present in Expression 3, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S54), and the selected vibration frequency D=1.40 (times/r) is used as the vibration frequency D. Is determined (step S52).
On the other hand, when θ (0≦θ<2π) does not exist, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S54), and the process proceeds to step S55. When the calculated vibration frequency D is 1.40 (times/r), the latest integer part is 1, so the vibration frequency determination unit 192 adds 0.5 to the latest integer part 1. The value is corrected to a value close to 1.5 (for example, 1.5) (step S55), and the process returns to step S54.

そして、振動回数Dを1.5(回/r)に補正したときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS54)。θ(0≦θ<2π)を満たす場合、判別式を満足したとして(ステップS54のYES)、補正した振動回数D=1.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS52)。 Then, regarding whether or not the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus when the vibration frequency D is corrected to 1.5 (times/r) intersects during one rotation of the work W, It is determined whether it is satisfied (step S54). When θ (0≦θ<2π) is satisfied, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S54), and the corrected vibration frequency D=1.5 (cycles/r) is determined as the vibration frequency D to be used ( Step S52).

あるいは、振動回数決定部192は、図16の決定工程を採用することもできる。計算した振動回数の最小値Dmin、最大値Dmaxを記憶部183から呼び出し(図16のステップS60)、最小値Dminから最大値Dmaxまでの間に、整数部分1に0.5を加算した値1.5が含まれない場合(ステップS61のNO)、ステップS63に進み、最小値Dminと最大値Dmaxのうち、整数部分1に0.5を加算した値1.5に近い方の値を選択する。振動回数の最小値Dmin=1.26(回/r)、最大値Dmax=1.40(回/r)である場合、最大値Dmaxが選択される。 Alternatively, the vibration frequency determination unit 192 can also employ the determination step of FIG. A minimum value Dmin and a maximum value Dmax of the calculated number of vibrations are called from the storage unit 183 (step S60 in FIG. 16), and a value 1 obtained by adding 0.5 to the integer part 1 between the minimum value Dmin and the maximum value Dmax. .5 is not included (NO in step S61), the process proceeds to step S63, and one of the minimum value Dmin and the maximum value Dmax that is closer to the value 1.5 obtained by adding 0.5 to the integer part 1 is selected. To do. When the minimum value Dmin of the vibration frequency is 1.26 (times/r) and the maximum value Dmax is 1.40 (times/r), the maximum value Dmax is selected.

続いて、振動回数Dが1.40(回/r)のときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(図16のステップS64)。
数3においてθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS64のYES)、選択した振動回数D=1.40(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS62)。
これに対し、θ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS64のNO)、数3の振幅送り比率Qを変更し(ステップS65)、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転(0≦θ<2π)中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS66)。
Next, whether the n-th cutting locus and the n+1-th cutting locus when the vibration frequency D is 1.40 (times/r) intersects during one rotation (0≦θ<2π) of the work W. , Is determined by satisfying the above determination formula (step S64 in FIG. 16).
When θ (0≦θ<2π) exists in the mathematical expression 3, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S64), and the selected vibration frequency D=1.40 (times/r) is used. Is determined (step S62).
On the other hand, when θ (0≦θ<2π) does not exist, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S64), the amplitude feed ratio Q of Expression 3 is changed (step S65), and the n-th time is changed. Whether the cutting locus and the (n+1)th cutting locus intersect during one rotation (0≦θ<2π) of the work W is determined by satisfying the above determination formula (step S66).

そして振幅送り比率Qを変更すればθ(0≦θ<2π)が存在する場合、判別式を満足したとして(ステップS66のYES)、選択した振動回数D=1.40(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS62)。
これに対し、振幅送り比率Qを変更してもθ(0≦θ<2π)が存在しない場合、判別式を満足しなかったとして(ステップS66のNO)、図15で説明した例と同様に、振動回数決定部192は、この直近の整数部分1に0.5を加算した値1.5に近づくような値(例えば1.5)に補正して(ステップS67)、ステップS66に戻る。
If θ (0≦θ<2π) exists when the amplitude feed ratio Q is changed, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S66), and the selected vibration frequency D=1.40 (times/r) is set. , The number of vibrations D to be used is determined (step S62).
On the other hand, if θ (0≦θ<2π) does not exist even if the amplitude feed ratio Q is changed, it is determined that the discriminant is not satisfied (NO in step S66), as in the example described with reference to FIG. The vibration frequency determination unit 192 corrects the value so as to approach the value 1.5 (for example, 1.5) obtained by adding 0.5 to the nearest integer part 1 (step S67), and returns to step S66.

次いで、振幅送り比率Qを変更し、かつ、振動回数Dを1.5(回/r)に補正したときのn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡がワークWの1回転中に交差するか否かについて、先の判別式を満足するかで判別する(ステップS66)。θ(0≦θ<2π)を満たす場合、判別式を満足したとして(ステップS66のYES)、補正した振動回数D=1.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定する(ステップS62)。 Next, when the amplitude feed ratio Q is changed and the number of vibrations D is corrected to 1.5 (times/r), the n-th cutting trajectory and the (n+1)-th cutting trajectory intersect during one rotation of the work W. It is determined whether or not the above-described discriminant is satisfied (step S66). When θ (0≦θ<2π) is satisfied, it is determined that the discriminant is satisfied (YES in step S66), and the corrected vibration frequency D=1.5 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used ( Step S62).

ところで、上記各実施例では、整数部分に0.5を加算する例で説明したが、本発明は、必ずしもこの例に限定されない。例えば、整数部分に0.5を減算した値を新たな振動回数に決定してもよい。この場合にも、n回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡は、主軸110の位相の反転によって確実に交差するからである。
例えば、ワークWの切削速度V=50(m/min)、切粉の設定長さX=15.71(mm)、加工前のワーク径L=20(mm)を入力した場合、振動回数D=π×20/15.71=4.0(回/r)と求まる。
By the way, in each of the above-described embodiments, an example in which 0.5 is added to the integer part has been described, but the present invention is not necessarily limited to this example. For example, a value obtained by subtracting 0.5 from the integer part may be determined as the new vibration frequency. Even in this case, the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus surely intersect due to the phase inversion of the main shaft 110.
For example, when the cutting speed V of the work W=50 (m/min), the set length of chips X=15.71 (mm), and the work diameter L before processing=20 (mm) are input, the number of vibrations D =π×20/15.71=4.0 (times/r).

振動回数Dが4.0(回/r)と求められ、整数部分に0.5を加算した値、つまり4.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定した場合、図17に示すように、主軸回転数Rは556.00(r/min)と求められ、ワークWの切削速度Vは34.93(m/min)と求められる。
一方、振動回数Dが4.0(回/r)と求められ、整数部分に0.5を減算した値、つまり3.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定した場合には、図17に示すように、主軸回転数Rは714.86(r/min)と求められ、ワークWの切削速度Vは44.92(m/min)と求められる。
When the vibration frequency D is determined to be 4.0 (times/r) and the value obtained by adding 0.5 to the integer part, that is, 4.5 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used, FIG. As shown in, the spindle rotational speed R is determined to be 556.00 (r/min), and the cutting speed V of the work W is determined to be 34.93 (m/min).
On the other hand, when the vibration frequency D is calculated to be 4.0 (times/r) and 0.5 is subtracted from the integer part, that is, 3.5 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used. As shown in FIG. 17, the spindle rotational speed R is calculated to be 714.86 (r/min), and the cutting speed V of the work W is calculated to be 44.92 (m/min).

使用する振動回数Dを4.5(回/r)に決定した場合と、使用する振動回数Dを3.5(回/r)に決定した場合とを比較すると、切削速度Vの入力値50(m/min)の差は、後者の切削速度Vの方が小さな値になる。
また、加工前のワーク径L=10(mm)を入力し、振動回数D=π×10/15.71=2.0(回/r)と求められた場合にも、整数部分に0.5を加算した値、つまり2.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定すると、図17に示すように、主軸回転数Rは1000.80(r/min)と求められ、ワークWの切削速度Vは31.44(m/min)と求められる。
When the vibration frequency D to be used is determined to be 4.5 (cycles/r) and the vibration frequency D to be used is determined to be 3.5 (cycles/r), the input value of the cutting speed V is 50 The difference of (m/min) is smaller in the latter cutting speed V.
Further, even when the workpiece diameter L before machining is input as L=10 (mm) and the number of vibrations D=π×10/15.71=2.0 (times/r) is obtained, the integer part is 0. When the value obtained by adding 5 or 2.5 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used, the spindle rotational speed R is calculated to be 1000.80 (r/min), as shown in FIG. The cutting speed V of the work W is calculated to be 31.44 (m/min).

一方、整数部分に0.5を減算した値、つまり1.5(回/r)を、使用する振動回数Dに決定すると、図17に示すように、主軸回転数Rは1668.00(r/min)と求められ、ワークWの切削速度Vは52.40(m/min)と求められる。
よって、この場合にも、切削速度Vの入力値50(m/min)との差は、整数部分に0.5を減算した後者の切削速度Vの方が小さな値になっており、計算した振動回数Dが整数になる場合には、この整数部分に0.5を減算した値を、使用する振動回数Dに決定してもよい。
On the other hand, when the value obtained by subtracting 0.5 from the integer part, that is, 1.5 (times/r) is determined as the vibration frequency D to be used, as shown in FIG. 17, the spindle rotational speed R is 1668.00 (r /Min), and the cutting speed V of the workpiece W is calculated as 52.40 (m/min).
Therefore, also in this case, the difference between the cutting speed V and the input value 50 (m/min) was smaller in the latter cutting speed V obtained by subtracting 0.5 in the integer part, and was calculated. When the vibration frequency D is an integer, a value obtained by subtracting 0.5 from this integer part may be determined as the vibration frequency D to be used.

100 ・・・ 工作機械
110 ・・・ 主軸
110A・・・ 主軸台
120 ・・・ チャック
130 ・・・ 切削工具
130A・・・ 切削工具台
150 ・・・ X軸方向送り機構
151 ・・・ ベース
152 ・・・ X軸方向ガイドレール
153 ・・・ X軸方向送りテーブル
154 ・・・ X軸方向ガイド
155 ・・・ リニアサーボモータ
155a・・・ 可動子
155b・・・ 固定子
160 ・・・ Z軸方向送り機構
161 ・・・ ベース
162 ・・・ Z軸方向ガイドレール
163 ・・・ Z軸方向送りテーブル
164 ・・・ Z軸方向ガイド
165 ・・・ リニアサーボモータ
165a・・・ 可動子
165b・・・ 固定子
180 ・・・ 制御装置
181 ・・・ 制御部
182 ・・・ 入力部
183 ・・・ 記憶部
190 ・・・ モータ制御部
191 ・・・ パラメータ演算部
192 ・・・ 振動回数決定部
100... Machine tool 110... Spindle 110A... Spindle stock 120... Chuck 130... Cutting tool 130A... Cutting tool stand 150... X-axis direction feed mechanism 151... Base 152・・・ X-axis direction guide rail 153 ・・・ X-axis direction feed table 154 ・・・ X-axis direction guide 155 ・・・ Linear servo motor 155a ・・・ Mover 155b ・・・ Stator 160 ・・・ Z-axis Direction feed mechanism 161 ・・・ Base 162 ・・・ Z axis direction guide rail 163 ・・・ Z axis direction feed table 164 ・・・ Z axis direction guide 165 ・・・ Linear servo motor 165a ・・・ Mover 165b ・・・-Stator 180-Control device 181-Control unit 182-Input unit 183-Storage unit 190-Motor control unit 191-Parameter calculation unit 192-Vibration frequency determination unit

Claims (6)

ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、
記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数の整数部分に0.5を加算または減算して振動回数を補正し、該補正後の振動回数を前記振動回数に決定する第1の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、
該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定する、工作機械の制御装置。
A cutting tool for cutting a work, a rotating means for relatively rotating the work and the cutting tool, and a predetermined vibration for the work or the cutting tool relative to the relative rotation of the work and the cutting tool. A control device for a machine tool, comprising: a vibrating unit that reciprocates at a number of times, and that cuts the work with chips generated by contact with the cutting tool,
The number of vibrations from the setting length of the pre SL diameter as the chips of the workpiece is calculated, the number of vibrations is corrected by adding or subtracting 0.5 to the integer portion of the number of vibrations that the calculated vibration after the correction A vibration frequency determination means having a first vibration frequency determination mode for determining the frequency as the vibration frequency ;
The vibration number determination unit determines the number of oscillations made in setting the length of the chips to the target number of vibrations of said vibrating means, machine tool controller.
ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、
記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数によるn回目(nは1以上の整数)の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定する第2の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、
該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定する、工作機械の制御装置。
A cutting tool for cutting a work, a rotating means for relatively rotating the work and the cutting tool, and a predetermined vibration for the work or the cutting tool relative to the relative rotation of the work and the cutting tool. A control device for a machine tool, comprising: a vibrating unit that reciprocates at a number of times, and that cuts the work with chips generated by contact with the cutting tool,
Before Symbol calculates the diameter and the number of vibrations from the setting length of the chips of the workpiece, n-th by vibration number of times the calculation (n is an integer of 1 or more) of the cutting trajectory and the (n + 1) th cutting path of the It is determined whether or not the rotating means intersects during one rotation, and when each of the cutting trajectories intersects, a vibration frequency determination having a second vibration frequency determination mode that determines the calculated vibration frequency as the vibration frequency. Equipped with means,
The vibration number determination unit determines the number of oscillations made in setting the length of the chips to the target number of vibrations of said vibrating means, machine tool controller.
ワークを切削加工する切削工具と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段と、前記ワークまたは前記切削工具を、前記ワークと前記切削工具との相対的な回転に対する所定の振動回数で往復移動させる振動手段とを備え、前記切削工具との接触による切粉を伴って前記ワークを切削加工する工作機械の制御装置であって、
記ワークの直径と前記切粉の設定長さから前記振動回数を計算し、該計算した振動回数によるn回目(nは1以上の整数)の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定し、各前記切削軌跡が交差しない場合、前記往復移動の振幅を補正してから、前記計算した振動回数によるn回目の切削軌跡とn+1回目の切削軌跡とが、前記回転手段が1回転する間に交差するか否かを判別し、前記往復移動の振幅を補正した後の各前記切削軌跡が交差する場合、前記計算した振動回数を前記振動回数に決定する第3の振動回数決定モードを有する振動回数決定手段を備え、
該振動回数決定手段が、前記切粉の設定長さになる振動回数を前記振動手段の目標振動回数に決定する、工作機械の制御装置。
A cutting tool for cutting a work, a rotating means for relatively rotating the work and the cutting tool, and a predetermined vibration for the work or the cutting tool relative to the relative rotation of the work and the cutting tool. A control device for a machine tool, comprising: a vibrating unit that reciprocates at a number of times, and that cuts the work with chips generated by contact with the cutting tool,
Before Symbol calculates the diameter and the number of vibrations from the setting length of the chips of the workpiece, n-th by vibration number of times the calculation (n is an integer of 1 or more) of the cutting trajectory and the (n + 1) th cutting path of the It is determined whether or not the rotating means intersects during one rotation, and when the cutting trajectories intersect, the calculated number of vibrations is determined as the number of vibrations. When the cutting trajectories do not intersect, the reciprocating motion is performed. After correcting the amplitude of the movement, it is judged whether or not the n-th cutting locus and the (n+1)-th cutting locus based on the calculated number of vibrations intersect during one rotation of the rotating means, and the reciprocating movement is performed. When each of the cutting trajectories after the amplitude of is corrected intersects, a vibration frequency determination means having a third vibration frequency determination mode for determining the calculated vibration frequency as the vibration frequency is provided,
The vibration number determination unit determines the number of oscillations made in setting the length of the chips to the target number of vibrations of said vibrating means, machine tool controller.
請求項に記載の第1の振動回数決定モード、請求項に記載の第2の振動回数決定モード、請求項に記載の第3の振動回数決定モードのいずれかを選択可能に形成されている、工作機械の制御装置。 First oscillation number determination mode according to claim 1, the second number of vibrations determined mode according to claim 2, selectably formed one of the third number of vibrations determined mode according to claim 3 The machine tool controller. 前記切粉の設定長さが所定の範囲で設定される、請求項1〜のいずれか一項に記載の工作機械の制御装置。 Wherein the setting the length of the chips is set at a predetermined range, the machine tool control apparatus according to any one of claims 1-4. 請求項1〜のいずれか一項に記載の工作機械の制御装置を備えた工作機械。 Machine tool having a control device of a machine tool according to any one of claims 1-5.
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