机床的数值控制装置

摘要

提供一种能够兼顾发热的降低和重切削时的稳定性的机床的数值控制装置。数值控制装置(20)具备：指令发送部(21)，其向机床(10)的主轴控制部(11)发送速度指令值和磁通量指令值；以及存储部(22)，其存储与有可能在机床(10)中使用的工具(T)对应的磁通量。另外，具备：工具探测部(23)，其探测机床(10)当前选择的工具(T)；以及磁通量设定部(24)，其从存储部(22)读出与工具探测部(23)所探测出的工具(T)对应的磁通量(Φ)，指示指令发送部(21)将该磁通量(Φ)输出到机床(10)的主轴控制部(11)。

权利要求

1.一种机床的数值控制装置，对具有主轴控制部的机床进行控制，所述主轴控制部用于对主轴电动机进行驱动，该机床的数值控制装置具备：指令发送单元，其向所述主轴控制部发送速度指令值和磁通量指令值；

存储单元，其存储与有可能使用在所述机床中的工具对应的磁通量；

工具探测单元，其探测所述机床当前选择的工具；以及磁通量设定单元，其从所述存储单元读出与所述工具探测单元所探测出的工具对应的磁通量，指示所述指令发送单元将该磁通量输出到所述主轴控制部。

2.根据权利要求1所述的机床的数值控制装置，其特征在于，所述机床当前选择的工具是钻孔用的工具。

说明书

机床的数值控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机床的数值控制装置。

背景技术

[0002] 以往，在机床中，有时将感应电动机用作该机床的主轴电动机。在此，感应电动机是指如下的电动机：向定子(stator)线圈流通励磁电流来产生旋转磁场，随之使转子(rotor)产生感应电流，利用该电磁力，转子以追赶旋转磁场的旋转的方式进行旋转。感应电动机具有以下缺点：由于励磁电流流过定子线圈而伴有发热。以避免该缺点为目的，存在如下一种技术：在对感应电动机施加的负荷轻、不需要高转矩的情况下，减弱旋转磁场的磁通或励磁电流。

[0003] 此外，作为与感应电动机(感应马达)的控制装置有关的以往技术，存在专利文献1所记载的发明。另外，作为与电动机(马达)的磁通控制方法有关的以往技术，存在专利文献2所记载的发明。并且，作为与交流主轴电动机控制方法有关的以往技术，存在专利文献3所记载的发明。

[0004] 专利文献1：日本特开2015-228793号公报

[0005] 专利文献2：日本特开昭62-217896号公报

[0006] 专利文献3：日本特开昭63-015697号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 然而，在使用这种技术的情况下，存在以下情况：当在减弱作为主轴电动机的感应电动机的磁通、由此转矩变小的状态下通过进给轴驱动用电动机开始对主轴电动机施加大负荷的重切削(切削阻力大的切削)时，由于切削开始时的急剧的负荷变动，主轴速度大幅下降或者主轴停止，缺乏重切削时的稳定性。

[0009] 关于这一点，在专利文献1中不过是公开了以下技术：根据转矩来存储铁损补偿电流。另外，在专利文献2中仅限于公开了以下技术：在无负荷时测定磁通指令与励磁电感的关系并存储该关系。并且，在专利文献3中不过是公开了以下技术：在数值控制装置中进行主轴电动机的控制(输入速度指令和励磁电流指令来进行控制)。

[0010] 本发明鉴于这种情况，其目的在于提供一种能够兼顾发热的降低和重切削时的稳定性的机床的数值控制装置。

[0011] 用于解决问题的方案

[0012] 本发明所涉及的机床的数值控制装置(例如，后述的数值控制装置20)对具有主轴控制部(例如，后述的主轴控制部11)的机床(例如，后述的机床10)进行控制，所述主轴控制部用于对主轴电动机(例如，后述的主轴电动机12)进行驱动，该机床的数值控制装置具备：指令发送单元(例如，后述的指令发送部21)，其向所述主轴控制部发送速度指令值和磁通量指令值；存储单元(例如，后述的存储部22)，其存储与有可能在所述机床中使用的工具(例如，后述的工具T)对应的磁通量(例如，后述的磁通量Φ)；工具探测单元(例如，后述的工具探测部23)，其探测所述机床当前选择的工具；以及磁通量设定单元(例如，后述的磁通量设定部24)，其从所述存储单元读出与所述工具探测单元所探测出的工具对应的磁通量，指示所述指令发送单元将该磁通量输出到所述主轴控制部。

[0013] 所述机床当前选择的工具也可以是钻孔用的工具。

[0014] 发明的效果

[0015] 根据本发明，能够提供如下一种机床的数值控制装置：根据当前选择的工具来适当变更主轴电动机的磁通指令，由此能够兼顾发热的降低和重切削时的稳定性。

附图说明

[0016] 图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的数值控制系统的结构的图。

[0017] 图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的数值控制系统的动作的流程图。

[0018] 附图标记说明

[0019] 1：数值控制系统；10：机床；11：主轴控制部；12：主轴电动机；13：旋转力传递装置；14：主轴；20：数值控制装置；21：指令发送部(指令发送单元)；22：存储部(存储单元)；23：工具探测部(工具探测单元)；24：磁通量设定部(磁通量设定单元)；T：工具；W：工件。

具体实施方式

[0020] 下面，基于附图来说明本发明的第一实施方式。

[0021] [第一实施方式]

[0022] 图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的数值控制系统的结构的图。图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的数值控制系统的动作的流程图。

[0023] 如图1所示，该第一实施方式所涉及的数值控制系统1包括机床10和数值控制装置20。机床10具备放大器等主轴控制部11、主轴电动机12、旋转力传递装置13以及主轴14。而且，在主轴14上安装有工件W的状态下，当从主轴控制部11向主轴电动机12输出驱动电流时，主轴电动机12的旋转力经由旋转力传递装置13被传递到主轴14，从而工件W旋转。在该状态下，通过使工具T抵住该工件W，能够利用工具T来对工件W进行切削。

[0024] 使用感应电动机来作为主轴电动机12。在像这样使用感应电动机来作为主轴电动机12的情况下，如上所述，当以降低发热为目的而在轻负荷时减弱感应电动机的磁通时，存在缺乏重切削时的稳定性的担忧。

[0025] 因此，为了将这种问题的产生防止于未然，如图1所示，数值控制装置20具备作为指令发送单元的指令发送部21、作为存储单元的存储部22、作为工具探测单元的工具探测部23以及作为磁通量设定单元的磁通量设定部24。

[0026] 指令发送部21向机床10的主轴控制部11发送速度指令值和磁通量指令值。

[0027] 存储部22内置于数值控制装置20，存储与有可能在机床10中使用的工具T对应的磁通量Φ。

[0028] 工具探测部23探测有可能在机床10中使用的工具T中的机床10当前选择的工具T。其具体方法在后面叙述。

[0029] 磁通量设定部24从存储部22读出与工具探测部23所探测出的工具T对应的磁通量Φ，指示指令发送部21将该磁通量Φ输出到机床10的主轴控制部11。

[0030] 接着，基于图2来说明数值控制系统1的动作。此外，例如在即将执行加工程序的时刻进行该动作。

[0031] 在步骤S1中，工具探测部23探测有可能在机床10中使用的工具T中的机床10当前选择的工具T。具体地说，工具探测部23参照要在机床10中执行的加工程序，根据该加工程序来读取工具号，将与该工具号对应的工具T探测为选择工具。

[0032] 在步骤S2中，磁通量设定部24从存储部22读出与工具探测部23所探测出的工具T对应的磁通量Φ。

[0033] 在步骤S3中，磁通量设定部24指示指令发送部21将该磁通量Φ输出到机床10的主轴控制部11。指令发送部21接受该指示，将该磁通量Φ输出到机床10的主轴控制部11。

[0034] 像这样，工具T的最大的切削负荷根据工具T的种类、大小等而不同，在该数值控制系统1中，通过与当前选择的工具T相配合地变更磁通(励磁电流)指令(在选择了有可能进行重切削的工具T的情况下，预先提高磁通)，能够在机床的数值控制装置20中兼顾发热的降低和重切削时的稳定性。

[0035] 特别是，与利用在铣削加工等中使用的铣削用的工具T来对工件W的表面进行切削的情况相比，在用于开孔用途的钻孔用的工具T中，开始与工件W接触时的接触面积大。因此，负荷急剧变大，发生主轴14的速度下降、停止的情况多，使磁通量Φ变大的必要性高。因而，在这种钻孔用的工具T中，本发明有用。

[0036] 另外，基本上来说，在利用同种类的工具T来进行相同的加工的情况下，工具T的直径大则负荷变大，因此优选使磁通量Φ变大。因而，本发明在该情况下也有用。

[0037] [其它实施方式]

[0038] 以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于前述的实施方式。另外，本实施方式所记载的效果不过是列举了本发明所产生的最优的效果，本发明的效果不限定于本实施方式所记载的效果。

[0039] 例如，在上述的第一实施方式中，说明了以下情况：在数值控制装置20的工具探测部23探测机床10当前选择的工具T时，基于加工程序中的工具号来探测工具T。但是，工具T的探测方法没有特别限定。例如，也可以是，对全部工具T标注条形码，利用条形码扫描器(条形码读取器)来读取该条形码，由此探测工具T。或者还可以是，利用图像传感器来读取工具T本身，由此探测工具T。

[0040] 另外，在上述的第一实施方式中，说明了存储部22内置于数值控制装置20的情况，但是该存储部22并非必须内置于数值控制装置20。例如，也可以在云上设置存储部22，经由网络从该存储部22获取所需的磁通量Φ。