用于摆动切削的显示装置以及加工系统

摘要

本发明涉及用于摆动切削的显示装置以及加工系统，显示装置具备位置信息取得部、旋转信息取得部、第一波形生成部、第二波形生成部及波形显示部。位置信息取得部取得进行间歇切削时的进给轴(M1)的位置信息。旋转信息取得部取得工件的旋转速度作为进行间歇切削时的主轴的旋转信息。第一波形生成部根据进给轴的时序的位置信息来生成表示该位置信息的基于时间的变化的第一波形数据。第二波形生成部通过上述旋转速度求出每旋转一次的时间，按该时间将第一波形数据分割成部分波形数据，以使各部分波形数据与第一波形数据的开始点匹配的方式在时间轴方向上顺次移动，由此生成多个第二波形数据。波形显示部显示多个第二波形数据。

权利要求

1.一种显示装置，其在使主轴和进给轴协同动作对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和工件在加工方向上相对摆动来进行间歇切削时的与所述机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，其特征在于，所述显示装置具备：

位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转速度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

第一波形生成部，其通过所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息，生成表示该位置信息的基于时间的变化的第一波形数据；

第二波形生成部，其通过所述旋转信息取得部取得的所述旋转速度来求出每旋转一次的时间，将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割成部分波形数据，将各个所述部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点匹配的方式在时间轴方向上顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及波形显示部，显示所述多个第二波形数据，

所述显示装置还具备第三波形生成部，该第三波形生成部对于将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割并进行移动而生成的第n次和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，其中，n为自然数，所述波形显示部显示所述第三波形数据来代替所述多个第二波形数据。

2.一种显示装置，其在使主轴和进给轴协同动作对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和工件在加工方向上相对摆动进行间歇切削时的与所述机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，其特征在于，所述显示装置具备：

位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转角度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

第一波形生成部，其生成第一波形数据，所述第一波形数据表示所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息的、基于所述旋转角度的变化；

第二波形生成部，其通过将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度分割成部分波形数据，将各个部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点相匹配的方式顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及波形显示部，其显示所述多个第二波形数据，

所示显示装置还具备第三波形生成部，该第三波形生成部对于将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度进行分割并进行移动而生成的第n次和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，其中，n为自然数，所述波形显示部显示所述第三波形数据来代替所述多个第二波形数据。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，

所述位置信息取得部取得给予所述进给轴的用于进行所述间歇切削的进给指令或者根据该进给指令驱动的所述进给轴的位置来作为所述进给轴的所述位置信息。

4.一种加工系统，其特征在于，该加工系统具备：

权利要求1或2所述的显示装置；以及

控制装置，其包含事先存储所述主轴的旋转速度以及所述进给轴的进给速度，基于所述旋转速度和所述进给速度，生成给予所述进给轴的用于进行所述间歇切削的进给指令的功能。

5.根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于，

所述加工系统具备检测根据所述进给指令驱动的所述进给轴的位置的位置检测装置，所述位置检测装置具有搭载于所述进给轴的编码器或者远程测量所述工具的位置的位置测量器。

6.一种加工系统，其特征在于，

所述加工系统具备：显示装置、控制装置，

所述显示装置在使主轴和进给轴协同动作对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和工件在加工方向上相对摆动来进行间歇切削时的与所述机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，所述显示装置具备：第三波形生成部；

位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转速度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

第一波形生成部，其通过所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息，生成表示该位置信息的基于时间的变化的第一波形数据；

第二波形生成部，其通过所述旋转信息取得部取得的所述旋转速度来求出每旋转一次的时间，将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割成部分波形数据，将各个所述部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点匹配的方式在时间轴方向上顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及波形显示部，显示所述多个第二波形数据，

所述控制装置包含事先存储所述旋转速度以及所述进给轴的进给速度，基于所述旋转速度和所述进给速度，生成给予所述进给轴的用于进行所述间歇切削的进给指令的功能，所述第三波形生成部对于将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割并进行移动而生成的第n次和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，其中，n为自然数，所述波形显示部显示所述第三波形数据来代替所述多个第二波形数据。

7.一种加工系统，其特征在于，

所述加工系统具备：显示装置和控制装置，

所述显示装置在使主轴和进给轴协同动作对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和工件在加工方向上相对摆动来进行间歇切削时的与所述机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，所述显示装置具备：第三波形生成部；

位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转角度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

第一波形生成部，其生成第一波形数据，所述第一波形数据表示所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息的、基于所述旋转角度的变化；

第二波形生成部，其通过将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度分割成部分波形数据，将各个部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点相匹配的方式顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及波形显示部，其显示所述多个第二波形数据，

所述控制装置包含事先存储所述主轴的旋转速度以及所述进给轴的进给速度，基于所述旋转速度和所述进给速度，生成给予所述进给轴的用于进行所述间歇切削的进给指令的功能，所述第三波形生成部对于将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度进行分割并进行移动而生成的第n次和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，其中，n为自然数，所述波形显示部显示所述第三波形数据来代替所述多个第二波形数据。

8.根据权利要求6或7所述的加工系统，其特征在于，

所述位置信息取得部取得给予所述进给轴的用于进行所述间歇切削的进给指令或者根据该进给指令驱动的所述进给轴的位置来作为所述进给轴的所述位置信息。

说明书

用于摆动切削的显示装置以及加工系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通过主轴和进给轴的协同动作对工件进行旋削加工的机床的显示装置，尤其涉及用于摆动切削的显示装置以及加工系统。

背景技术

[0002] 在通过机床的切削工具对工件进行加工时，若连续发生切屑，则存在切屑缠绕于切削工具的情况。在此种情况下，为了将切屑从切削工具上除去，需要停止机床，从而耗费时间使生产效率降低。并且，工件可能因切屑而损伤，存在工件的品质降低的情况。

[0003] 为了避免此种缺陷，已知一种摆动切削，其沿加工方向使切削工具和工件相对摆动，从而切碎切屑(例如，参照日本特许第5033929号公报、日本特许第5599523号公报等)。进行摆动切削的机床的控制装置对沿加工方向进给切削工具或者工件的进给轴的伺服电动机提供正弦波状的进给指令，由此沿加工方向使切削工具和工件相对摆动。

[0004] 另外，以往，已知一种波形显示装置，其能够对由数值控制装置(CNC)按照加工程序生成且向机床的各轴的伺服电动机进行指令的指令数据、由各轴所具备的位置检测装置输出的实际位置数据等进行波形显示(例如日本特许第6001720号公报)。

[0005] 在上述的摆动切削中，为了如希望的那样切碎切屑，需要事先决定用于通过进给轴使工具或者工件沿工件的加工方向周期性地摆动的进给指令的频率或振幅等。一般而言，在机床的数值控制装置中，生成能够设定主轴转速或进给速度等加工条件、各种参数的NC程序并进行存储，上述的摆动动作的进给指令按照该NC程序来进行生成。因此，操作员进行在数值控制装置内的NC程序中所设定的加工条件、各种参数的变更，决定用于摆动动作的进给指令的频率或振幅等。

[0006] 在此种作业中，优选能够根据数值控制装置内的NC程序中所设定的加工条件、各种参数的变更，来确认进行摆动动作的进给轴的指令数据或实际位置数据是怎样变化的，从而上述的波形显示装置是可用的。

[0007] 然而，仅仅单纯地对与进行摆动动作的进给轴相关的指令数据或者实际位置数据的时间变化进行波形显示，则存在难以判定工具能否切碎切屑的课题。因此，希望操作员能够在视觉上容易地判断能否切碎摆动切削中的切屑。

发明内容

[0008] 本发明的一个方式为一种显示装置，其在使主轴和进给轴协同动作来对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和所述工件在加工方向上相对摆动来进行间歇切削时的、与机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的加工方向上相对进给，其中，

[0009] 所述显示装置具备：

[0010] 位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

[0011] 旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转速度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

[0012] 第一波形生成部，其根据所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息，生成表示该位置信息的基于时间的变化的第一波形数据；

[0013] 第二波形生成部，其通过所述旋转信息取得部取得的所述旋转速度求出每旋转一次的时间，将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割成部分波形数据，将各个所述部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点相匹配的方式在时间轴方向上顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及

[0014] 波形显示部，其显示所述多个第二波形数据。

[0015] 另外，本发明的其他方式为一种显示装置，在使主轴和进给轴协同动作来对工件进行旋削加工的机床中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具和所述工件在加工方向上相对摆动来进行间歇切削时的、与机床相关的信息，其中，所述主轴使所述工件和所述工具绕该工件的中心轴线相对旋转，所述进给轴使所述工件和所述工具在沿该中心轴线的加工方向上相对进给，

[0016] 所述显示装置具备：

[0017] 位置信息取得部，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴的位置信息；

[0018] 旋转信息取得部，其取得所述主轴的旋转角度作为进行所述间歇切削时的所述主轴的旋转信息；

[0019] 第一波形生成部，其生成第一波形数据，该第一波形数据表示所述位置信息取得部以所述一定时间间隔取得的所述进给轴的时序的位置信息的、基于所述旋转角度的变化；

[0020] 第二波形生成部，其将所述第一波形数据按旋转一次的量的所述旋转角度分割成部分波形数据，将各个部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点相匹配的方式进行顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及

[0021] 波形显示部，显示所述多个第二波形数据。

[0022] 根据上述的各方式，通过进行摆动切削的机床的控制装置中具备的显示装置，操作员能够在视觉上容易地判断能否切碎摆动切削中的切屑。

[0023] 通过添加附图中示出的本发明的典型的实施方式的详细的说明来进一步明确本发明的这些目的、特征和优点、以及其他目的、特征和优点。

附图说明

[0024] 图1是包含一实施方式的显示装置的加工系统的图。

[0025] 图2A是表示由图1示出的控制装置生成的进给轴的位置指令的图。

[0026] 图2B是表示由图1示出的控制装置生成的进给轴的摆动指令的图。

[0027] 图2C表示对图2A示出的位置指令与图2B示出的摆动指令进行加法运算得到的进给指令的图。

[0028] 图3是表示波形显示部显示的第二波形数据的一例的图。

[0029] 图4是表示波形显示部显示的第三波形数据的一例的图。

[0030] 图5是以旋转角度替代图3的横轴的时间来进行表示的图。

具体实施方式

[0031] 接着，参照附图，说明本发明的实施方式。在参照的附图中，对于相同的结构部分或者功能部分标注相同的参照符号。为了易于理解，对这些附图适当变更缩尺。另外，附图中示出的方式是用于实施本发明的一个例子，本发明并不限定于图示的方式。

[0032] 图1是表示具备一实施方式的显示装置12的加工系统1的图。

[0033] 加工系统1具备：机床10、控制机床10的控制装置11、显示装置12。

[0034] 机床10具有工具14例如刨刀。工具14例如对具有圆筒形、圆柱形、圆锥形、或者圆锥台形等的工件进行切削加工。工件W的形状可以是圆柱形以外的形状，机床10并不限于进行切削加工，还可以进行磨削或研磨等。

[0035] 但是，在之后的说明中，如图1所示，设置为旋转的圆柱形的工件W的外周面被工具14旋削加工。另外，以在工件W旋转的同时使工具14沿工件W的外周面的母线进行摆动的结构作为例子进行说明。

[0036] 机床10具有多个驱动轴13。驱动轴13分别被CNC(Computer  Numerical Controller，计算机数字控制器)、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)等控制装置11控制。在图1中图示了具有3个驱动轴13的机床10，驱动轴13的数量并未限定，在机床10中可以具备所需要数量的驱动轴。

[0037] 多个驱动轴13包括：主轴M0、与主轴M0进行协同动作的至少2个进给轴M1、M2。主轴M0具备主轴电动机或者伺服电动机。进给轴M1、M2包含滚珠丝杆机构或者线性滑块等进给机构和对该进给机构进行驱动的伺服电动机。

[0038] 在图1中，将成为工件W的旋转轴的该工件的中心轴线设为Z轴，将与Z轴垂直的轴线设为X轴。并且，主轴M0使工件W绕该工件的中心轴线(Z轴)旋转。进给轴M1可以进行以下两者：向沿Z轴方向的第一方向(以下，称为加工方向。)进给工具14、以及使工具14沿该第一方向进行往复运动即摆动。进给轴M2可以进行以下两者：向沿X轴方向的第二方向(即，切入方向)进给工具14、以及使工具14沿该第二方向进行往复运动即摆动这两者。

[0039] 当对圆柱形或者圆筒形的工件进行旋削加工时，使工件绕该工件的中心轴线(Z轴)进行旋转，工具14仅在沿Z轴方向的第一方向(加工方向)进给。此时，基本上不需要进给轴M2。

[0040] 旋削加工像圆锥形或圆锥台形等的工件那样的外径在Z轴方向上不同的工件时，工件W绕该工件的中心轴线(Z轴)旋转，同时工具14在X轴方向以及Z轴方向的合成方向上进给。此时，为了使工具14沿工件W的外周面的母线在倾斜方向上进给，需要至少2个进给轴M1、M2。通过控制进给轴M1和进给轴M2这双方，使工具14沿工件W的外周面的母线在倾斜方向上进给。

[0041] 在控制装置11中，生成并存储有能够设定主轴转速(S)或进给速度(F)等加工条件、各种参数的加工程序(NC程序)。控制装置11具备能够变更在加工程序中设定的加工条件、各种参数的操作面板(未图示)。

[0042] 控制装置11按照加工程序生成用于使主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等各驱动轴13单独动作的各指令，并且能够将生成的各指令发送到对应的主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等各驱动轴13。像图1的例子那样，在通过主轴M0使工件W旋转，同时通过进给轴M1、M2等使工具14进给的结构中，控制装置11将预定的旋转速度的指令发送到主轴M0，将预定的目标位置的指令发送到进给轴M1、M2等。

[0043] 加工系统1在主轴M0、进给轴M1、进给轴M2等每个驱动轴13上具备检测各驱动轴13的位置的位置检测装置15。特别是如图1所示，在通过主轴M0来旋转工件W的结构中，作为主轴M0的位置检测装置15能够使用可检测工件W的旋转位置(角度)的传感器，例如旋转编码器。旋转编码器能够检测工件W的旋转速度。另外，作为图1示出的进给轴M1的位置检测装置15，能够使用可检测工件W的加工方向的工具14的位置的传感器，例如编码器。作为进给轴M2的位置检测装置15，能够使用可检测上述的切入方向的工具14的位置的传感器，例如编码器。

[0044] 但是，进给轴M1、M2的位置检测装置15若能够取得进给轴M1、M2的位置(图1的例子中工具14的位置)，则可以是任何的装置，并不限定于上述的编码器。进给轴M1、M2的位置检测装置15例如可以是远离驱动轴13而配置且包含激光跟踪器或者三维位置传感器等的位置测量器。

[0045] 控制装置11控制各驱动轴13，以便如上述那样使发送到各驱动轴13的指令和从各驱动轴13的位置检测装置15反馈到控制装置11的各驱动轴13的位置数据一致。

[0046] 并且，控制装置11为了切碎因旋削加工而产生的切屑，具有控制进给轴M1以便使工具14和工件W在所述第一方向(加工方向)上相对摆动来进行间歇切削的功能。

[0047] 用于进行此种间歇切削的进给轴M1的进给指令也将由控制装置11按照加工程序生成。操作员通过使用控制装置11的操作面板(未图示)来变更加工条件、各种参数，从而可以决定用于进行间歇切削的进给指令的频率、振幅等。

[0048] 另外，上述的间歇切削是指工具14一边周期性地接触工件W以及远离工件W，一边对工件W进行切削加工，被称为摆动切削或者振动切削。

[0049] 所述的用于间歇切削的进给指令例如通过以下的方法生成。首先，控制装置11基于加工程序中设定的加工开始点、加工结束点、主轴M0的旋转速度(图1的例子中为工件W的旋转速度)、进给轴M1的进给速度(图1的例子中为工具14的进给速度)等，生成与沿图1的Z轴方向的第一方向(加工方向)的进给相关的进给轴M1的位置指令。接着，控制装置11基于所述的旋转速度以及进给速度和各种参数，生成用于产生上述的加工方向上的工具14的摆动(往复运动)的进给轴M1的摆动指令。并且，控制装置11使位置指令上与摆动指令进行加法运算，生成用于进行所述的间歇切削的进给指令(合成指令)。

[0050] 在此，图2A是表示所述的位置指令的图，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。在位置指令中，随着时间的经过，进给轴M1的位置指令值呈直线地增加(参照直线P)。

[0051] 图2B是表示所述的摆动指令的图，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。在摆动指令中，随着时间的经过，进给轴M1的位置指令值周期性地增减(参照波状曲线S)。由图2B可知，通过变更摆动指令中的振幅以及频率，可以得到各种的振动波形的摆动指令。另外，在该例子中，由于分别将工件W的旋转速度以及工具14的进给速度设为固定的值，因而摆动指令的频率和振幅无论时间经过如何都是固定的值。

[0052] 图2C是表示使图2A示出的位置指令与图2B示出的摆动指令进行加法运算而得到的进给指令(合成指令)的图，横轴表示时间，纵轴表示加工方向的位置(位置指令值)。工具14的轨迹遵循图2C示出的进给指令。更具体而言，如图2C所示，通过进给指令(参照波状曲线Q)，工具14在一次的往复运动中，在仅退后预定的后退量后，仅前进预定的前进量，并且仅以该差的进行量进行移动。如此，在本实施方式中，通过进给轴M1使工具14一边沿加工方向往复运动(摆动)，一边在该加工方向上进给，从而进行间歇切削。

[0053] 所述的摆动指令是如图2B中以波状曲线S示出的余弦波状的指令，定义为之后的数学式。

[0054] 摆动指令＝(K×F/2)×cos(2π×S/60×I×t)－(K×F/2)···数学式(1)。

[0055] 在数学式(1)中，K为摆动振幅倍率，F是工件W每一次旋转的工具14的移动量、即每次旋转进给量[mm/rev]、S是绕工件W的中心轴线的旋转速度[min-1]或[rpm]、I是摆动频率倍率。在此，摆动频率、即摆动指令的频率相当于数学式(1)中的S/60×I的项，摆动振幅、即摆动指令的振幅相当于数学式(1)中的K×F/2的项。但是，摆动振幅倍率K为1以上的数，摆动频率倍率I为大于零的非整数(例如0.5、0.8、1.2、1.5、1.9、2.3、或者2.5、…等正的非整数)。摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I是常数。

[0056] 若根据上述的数学式(1)，摆动指令是相对于将零的位置设为基准轴线的余弦波减去作为偏移值的(K×F/2)的项的指令。因此，对摆动指令与位置指令进行加法运算而得到的进给指令(图2C的波状曲线Q)成为在加工方向上不超过该位置指令(图2C的直线)的指令。由此，可以在工具14的加工方向上将位置指令涉及的位置作为上限，来控制基于进给指令(波状曲线Q)的工具14的位置轨迹。

[0057] 并且，通过设为像数学式(1)那样的余弦波的摆动指令，由图2C的波状曲线Q可知，在工具14的加工开始点(横轴的0°的位置)，在工具14的进给方向上，从开始不会出现较大的摆动。

[0058] 另外，不将摆动频率倍率I设为整数的理由在于，当成为与绕工件W的中心轴线的转速完全相同的摆动频率时，无法产生如后述那样的重叠部分B1、B2等(参照图3)，从而不能得到摆动切削的切屑的切碎效果。

[0059] 上述的数学式(1)假设被记述在控制装置11内的加工程序中。机床10的操作面板(未图示)将摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I的各值提供给控制装置11内的加工程序中记述的数学式(1)中。另外，工件W的旋转速度S[min-1]或工具14的进给速度[mm/min]假设在控制装置11内的加工程序中作为设定为加工条件被事先设定。

[0060] 控制装置11根据这样的进给速度和旋转速度来计算上述的数学式(1)中的每旋转进给量F(＝进给速度/旋转速度S)，可以通过事先提供了摆动振幅倍率K以及摆动频率倍率I的各值的上述的数学式(1)来算出摆动指令。

[0061] 本实施方式的加工系统1为了切碎因旋削加工而产生的切屑，具备显示装置12，该显示装置12显示在加工方向上使工具14和工件W相对摆动进行间歇切削时的、与机床10相关的信息。

[0062] 如上所述，用于进行间歇切削的进给轴M1的进给指令由控制装置11生成，显示装置12是用于使操作员目视确认这样的进给指令、由被该进给指令驱动的进给轴M1的实际位置的装置。

[0063] 但是，在显示画面上单纯地显示用于进行间歇切削的进给指令的指令值的方法中，操作员难以从显示画面来判定工具14是否能够切碎切屑。在通过位置检测装置15检测由用于进行间歇切削的进给指令所驱动的进给轴M1的实际位置，即使在使显示画面显示该检测值的方法中，操作员也难以由显示画面判定能否切碎切屑。

[0064] 因此，如图1所示，本实施方式的显示装置12具备：位置信息取得部16、旋转信息取得部17、第一波形生成部18、第二波形生成部19、第三波形生成部20以及波形显示部21。

[0065] 在图1中示出的结构例中，显示装置12与控制装置11的外部分开配置，但是显示装置12也可以是具备在机床10的操作面板(未图示)中，或者显示装置12与控制装置11一体设置。波形显示部21是LCD(Liquid crystal display，液晶显示器)面板或OLED(Organic light emitting diode，有机发光二极管)面板等显示面板部。

[0066] 位置信息取得部16以一定时间间隔来取得进行间歇切削时的进给轴M1的位置信息。该一定时间间隔例如可以设为控制装置11的采样控制周期(例如指令脉冲的分配周期)的整数倍。另外，位置信息取得部16取得的位置信息是用于进行间歇切削的进给指令的值或者由该进给指令驱动的进给轴M1的实际位置中的任意一个。

[0067] 并且，在取得进给轴M1的实际位置来作为进给轴M1的位置信息时，该实际位置可以是进给轴M1的伺服电动机中具备的编码器的输出值，也可以是被激光跟踪器或者三维位置传感器等位置测量器远程测量的进给轴M1的移动端的位置，例如工具14的前端部的位置。位置信息取得部16还具备将取得的进给轴M1的时序的位置信息存储于显示装置12内的存储器(未图示)的功能。

[0068] 旋转信息取得部17取得工件W以及工具W的相对的旋转速度以及旋转角度作为旋转信息。在图1所示的结构的情况下，在存储于控制装置11的加工程序中预先设定主轴M0的旋转速度(工件W的旋转速度)，旋转信息取得部17从控制装置11取得主轴M0的旋转速度作为旋转信息。并且，如上所述旋转编码器被用作主轴M0的位置检测装置15，控制装置11可以在间歇切削期间通过旋转编码器检测主轴M0的旋转角度。因此，旋转信息取得部17可以从控制装置11取得主轴M0的旋转速度和旋转角度来作为旋转信息。

[0069] 第一波形生成部18根据由位置信息取得部16以上述的一定时间间隔取得的进给轴M1的时序的位置信息，生成表示该时序的位置信息的时间产生的变化的第一波形数据。例如，在由位置信息取得部16取得进行用于间歇切削的进给指令时，如图2C所示的波状曲线Q相当于第一波形数据。

[0070] 但是，生成的第一波形数据可以使搭载于进给轴M1的伺服电动机的编码器的输出值与时间相关联，或者可以使由位置测量器远程测量的工具14的前端位置与时间相关联。即，第一波形数据可以是基于针对进给轴M1的位置指令值的波形数据，还可以是基于进给轴M1的实际位置的波形数据。

[0071] 第二波形生成部19基于旋转信息取得部17取得的旋转速度，求出每旋转一次的时间。若将旋转速度设为S[min-1]、将摆动频率倍率设为I，则频率可以表示为S×60×I，因此每旋转一次的时间TR[S]可以通过1/S×60×I的数学式来求出。

[0072] 并且，第二波形生成部19将第一波形生成部18生成的第一波形数据按照上述的每旋转一次的时间TR分割成部分波形数据，以与上述第一波形数据的时间轴上的原点(开始点)相匹配的方式使各个部分波形数据沿时间轴方向顺次移动，由此生成多个第二波形数据。

[0073] 波形显示部21显示由第二波形生成部19生成的多个第二波形数据。

[0074] 图3是表示波形显示部21显示的第二波形数据的一例的图。图3中的横轴表示时间，纵轴表示加工方向(即，沿图1的Z轴方向的第一方向)的位置。

[0075] 图3示出的曲线A1以及曲线A2例如相当于将图2C示出的进给指令的时序数据(波状曲线Q)按工件W的每旋转一次的时间TR进行分割而得到的部分波形数据即第二波形数据。图3表示将摆动频率倍率I设定为1.5时求出上述的时间TR的例子。另外，曲线A1表示工件W的第一次旋转的第二波形数据，曲线A2表示工件W的第二次旋转的第二波形数据。以简洁为目的，图示省略了工件W的第三次旋转以后的第二波形数据。像曲线A1、A2等这样的第二波形数据表示旋转的工件W上的工具14的轨迹。

[0076] 另外，图3中示出了沿斜方向延伸的多条直线状虚线C1、C2、C3…。各虚线C1、C2、C3相当于图2C所示的位置指令(虚线的直线P)，图3的纵轴方向的各虚线C1、C2、C3的间隔相当于每旋转进给量F。因此，当在波形显示部21中显示像曲线A1、A2等各第二波形数据时，也可以显示表示位置指令的虚线C1、C2、C3。

[0077] 根据图3，曲线A1和曲线A2在B1、B2这两处相互重叠。在位置B1、B2，曲线A1相对于虚线C1的最大值大于曲线A2相对于虚线C2的最小值。

[0078] 在该重叠位置B1、B2，由于工具14在以曲线A2的轨迹进行加工时远离工件W，因此工件W未被加工。这样的重叠位置B1、B2周期性地产生，因而实现所述的间歇切削。在图3所示的例子中，根据沿着曲线A2的动作，切屑分别在位置B1、B2产生。即，在第二次旋转的曲线A2中产生两次切屑。

[0079] 因此，操作员通过显示装置12的波形显示部21，确认前曲线A1和后曲线A2部分相互重叠的位置B1、B2的存在，由此能够判断能否切碎切屑。在不产生重叠位置B1、B2等时，操作员对图2B所示的摆动指令中的摆动频率、摆动振幅进行变更。该变更可以通过调整控制装置11内的加工程序上的设定值例如主轴旋转速度S、每旋转进给量F、摆动频率倍率I等来进行。操作员为了产生想要的重叠位置B1、B2，可以一边对显示装置12的波形显示部21进行目视确认，一边进行摆动频率、摆动振幅的变更。

[0080] 并且，本实施方式的显示装置12也可以如图1所示具备第三波形生成部20。第三波形生成部20关于将第一波形数据按每旋转一次的时间TR进行分割并进行移动而生成的第n次(n为自然数)和第(n+1)次的各第二波形数据，从第(n+1)次的第二波形数据减去第n次的第二波形数据，生成第三波形数据。波形显示部21也可以显示由第三波形生成部20生成的第三波形数据来代替多个第二波形数据。

[0081] 图4是表示波形显示部21所显示的第三波形数据的一例的图。图4中的横轴表示时间，纵轴表示减去值、即从第(n+1)次第二波形数据减去第n次的第二波形数据而得到的值。例如，若从图3所示的曲线A2的第二波形数据减去曲线A1的第二波形数据，则生成如图4所示的曲线D1这样的第三波形数据。

[0082] 在图4中，减去值显示为负值的二个位置F1、F2相当于所述的图3的重叠位置B1、B2。由此，操作员通过波形显示部21来确认表示此种负的减算值的部分F1、F2的存在，从而能够判断能否切碎切屑。根据该显示方法，与图3示出的显示方法相比，对操作员来说将更容易地判断能否切碎切屑。

[0083] 根据以上说明的显示装置12，操作员能够容易地判断能否切碎间歇切削(摆动切削)时的切屑。由此，操作员可以如想要的那样实现对切屑进行切碎的间歇切削。

[0084] 当在工具14的驱动机构部中存在齿隙或者该驱动机构部的刚性较低时，有时在间歇切削中产生振动，使工具14的位置精度不稳定。例如，即使基于用于间歇切削的进给指令来驱动进给轴M1，仍存在工具14的实际位置不完全遵循如图3所示的曲线A1、A2的情况。即，即使是被看做能够切碎切屑的指令值，实际上也可能无法如想要的那样进行切屑的切碎。在这方面，本实施方式的显示装置12也可以通过编码器等位置检测装置15检测进给轴M1的实际位置的基于时间的变化，基于该检测数据来生成所述的第二波形数据或者第三波形数据并在波形显示部21进行显示。因此，操作员通过观察基于这种进给轴M1的实际位置的第二波形数据或者第三波形数据，从而可以实际准确地判断是否进行切屑的切碎。

[0085] 另外，在以上说明的实施方式中，设置为第一波形生成部18生成表示进给轴M1的位置信息的基于时间的变化的第一波形数据，但是本发明并不限于此。例如，第一波形生成部18可以将进给轴M1的位置信息的表示主轴M0的旋转角度的变化的波形数据生成为第一波形数据。即，表示为图2C的第一波形数据的图表的横轴可以变更为旋转角度来代替时间。此时，第二波形生成部19可以构成为将这种第一波形数据按一次旋转量的旋转角度(360°或者2π)分割成部分波形数据，以使各部分波形数据与上述的横轴上的原点(开始点、即零)匹配的方式而顺次移动，由此生成多个第二波形数据。并且，第三波形生成部20可以构成为从第(n+1)次的第二波形数据减去第n次的第二波形数据来生成第三波形数据。

[0086] 总之，在图3以及图4的例子中将横轴设为时间，但是也可以将横轴设为旋转角度。例如，以图5的形式以旋转角度来替代图3的横轴的时间。

[0087] 若将时间设为t[s]，将工件W的旋转角速度设为ω[rad/s]，则能够通过θ＝ω·t的数学式来表示工件W的旋转角度θ[rad]。若将工件W的旋转速度设为S[min-1]、将频率倍率设为I，则旋转角速度ω能够通过ω＝2π×S/60×I的数学式来进行表示。因此，旋转角度θ能够通过旋转速度S、时间t和频率倍率I来求出。旋转信息取得部17从控制装置11取得主轴M0的旋转速度S作为旋转信息，因此第二波形生成部19基于该旋转速度S、时间t和频率倍率I，能够将时间t涉及的第二波形数据变换为旋转角度θ涉及的第二波形数据。并且，第三波形生成部20基于旋转角度θ涉及的第二波形数据，能够生成旋转角度θ涉及的第三波形数据。

[0088] 如上所述，可以通过在控制装置11内的加工程序中设定的设定值即旋转速度S来计算工件W的旋转角度，但是也可以由搭载于主轴M0的旋转编码器检测实际工件W的旋转角度。显示装置12以相同的一定时间间隔检测这种工件W的旋转角度并取得进给轴M1的位置信息，从而能够生成将实际的旋转角度与进给轴M1的位置信息相互关联起来的第一波形数据。显示装置12可以通过这种第一波形数据来生成基于实际的旋转角度的第二波形数据或者第三波形数据。

[0089] 并且，在波形显示部21显示第二波形数据或者第三波形数据时，可以在纵轴方向表示时间或旋转角度，在横轴方向表示进给轴的位置指令值或者实际位置，来代替图3以及图4示出的显示方法。

[0090] 以上，由于将圆柱形工件W的旋削加工作为例子来说明显示装置12，因此图2B、图2C、图3、以及图4中各自的波形是工件W的旋转速度S为固定值时的波形。对圆锥形或者圆锥台形等的工件进行旋削加工时，根据工具14的加工方向(沿图1的Z轴方向的方向)上的进给位置，变换工具14的前端所抵接的工件的部位的直径。此时，若工件W的旋转速度S为固定值，则工件上的工具的抵接部位的周速(即切削速度)将根据工具14的加工方向的位置而有所变更，从而可能无法得到均质的加工表面。因此，为了使上述的周速成为固定，工件W的旋转速度S可以通过根据工具14的前端所抵接的工件的部位的直径而有所变化的函数来确定。

[0091] 另外，上述控制装置11以及显示装置12使用计算机构成，该计算机具备经由总线相互连接的ROM(read only memory，只读存储器)或RAM(random access memory，随机存取存储器)等的存储器、CPU(control processing unit，中央处理器)、以及通信控制部。并且，构成显示装置12的位置信息取得部16、旋转信息取得部17、第一波形生成部18、第二波形生成部19、第三波形生成部20等各功能部通过搭载于上述计算机的CPU、存储器、以及存储于该存储器的控制程序进行协作来实现。

[0092] 以上，使用典型的实施方式来说明本发明，但是本领域技术人员能够理解在不脱离本发明的范围下，可以在上述的实施方式中进行变更以及各种其他的变更、省略、追加。

[0093] 例如，在以上说明的实施方式中，例示了在工件W旋转的同时使工具14沿工件W的外周面的母线摆动的结构，但是本发明并不限定于该结构。

[0094] 本发明所涉及的机床只要构成为控制使工件(W)和工具(14)绕工件(W)的中心轴线相对旋转的主轴(M0)、以及使工件(W)和工具(14)在沿该中心轴线的加工方向上相对进给的至少一个进给轴(M1、M2)等，来对工件(W)进行旋削加工即可。例如，假设为在工具14绕工件W的中心轴线旋转的同时工件W相对于工具14进行摆动的结构，或者是在工件W旋转的同时，工件W相对于工具14在沿工件W的外周面的母线的方向上摆动的结构。在本发明中，工具14绕工件W的中心轴线进行旋转来切削工件W的加工方法也设为旋削加工的一种。

[0095] 另外，为了解决本发明的至少一个课题，可以提供以下的各种的方式和该效果。

[0096] 本发明的第一方式是一种显示装置(12)，其在使主轴(M0)与进给轴(M1；M2)协同动作来旋削工件(14)的机床(10)中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具(14)和工件(W)在加工方向上相对摆动进行间歇切削时的、所述机床(10)的动作信息，其中，所述主轴(M0)使所述工件(W)和所述工具(14)绕该工件(W)的中心轴线相对旋转，所述进给轴(M1；M2)使所述工件(W)和所述工具(14)在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，其中，该显示装置(12)具备：

[0097] 位置信息取得部(16)，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴(M1；M2)的位置信息；

[0098] 旋转信息取得部(17)，其取得所述主轴(M0)的旋转速度作为进行所述间歇切削时的所述主轴(M0)的旋转信息；

[0099] 第一波形生成部(18)，其根据所述位置信息取得部(16)以所述一定时间间隔取得的所述进给轴(M1；M2)的时序的位置信息，生成表示该位置信息的基于时间的变化的第一波形数据；

[0100] 第二波形生成部(19)，其根据所述旋转信息取得部(17)取得的所述旋转速度求出每旋转一次的时间，将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割成部分波形数据，将各个所述部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点匹配的方式在时间轴方向顺次移动，生成多个第二波形数据；以及

[0101] 波形显示部(21)，其显示所述多个第二波形数据。

[0102] 根据上述第一方式，通过显示装置，操作员可以容易地判断能否切碎间歇切削(摆动切削)中的切屑。

[0103] 本发明的第二方式为上述第一方式的显示装置(12)，该显示装置(12)还具备：

[0104] 第三波形生成部(20)，其对于将所述第一波形数据按所述每旋转一次的时间分割并进行移动而生成的第n次(n为自然数)和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，[0105] 所述波形显示部(21)显示所述第三波形数据，来替代所述多个第二波形数据。

[0106] 根据上述第二方式，与显示所述的第二波形数据的情况相比，对操作员而言将更容易地判断能否切碎切屑。

[0107] 本发明的第三方式一种显示装置(12)，其在使主轴(M0)和进给轴(M1；M2)协同动作来旋削加工工件(W)的机床(10)中，显示为了切碎因旋削加工所产生的切屑而使工具(14)和工件(W)在加工方向上相对摆动进行间歇切削时的、所述机床(10)的动作信息，其中，所述主轴(M0)使所述工件(W)和所述工具(14)绕该工件(W)的中心轴线相对旋转，所述进给轴(M1；M2)使所述工件(W)和所述工具(14)在沿该中心轴线的所述加工方向上相对进给，其中，所述显示装置具备：

[0108] 位置信息取得部(16)，其以一定时间间隔取得进行所述间歇切削时的所述进给轴(M1；M2)的位置信息；

[0109] 旋转信息取得部(17)，其取得所述主轴(M0)的旋转角度作为进行所述间歇切削时的所述主轴(M0)的旋转信息；

[0110] 第一波形生成部(18)，其生成第一波形数据，该第一波形数据表示所述位置信息取得部(16)以所述一定时间间隔取得的所述进给轴(M1；M2)的时序的位置信息的、基于所述旋转角度的变化；

[0111] 第二波形生成部(19)，其将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度分割成部分波形数据，将各个部分波形数据以与所述第一波形数据的开始点相匹配的方式顺次移动，由此生成多个第二波形数据；以及

[0112] 波形显示部(21)，其显示所述多个第二波形数据。

[0113] 根据上述第三方式，能够得到与上述第一方式的显示装置相同的效果。

[0114] 本发明的第四方式为上述第三方式的显示装置(12)，其中，该显示装置(12)还具备：

[0115] 第三波形生成部(20)，其对于将所述第一波形数据按一次旋转量的所述旋转角度进行分割并进行移动生成的第n次(n为自然数)和第(n+1)次的各所述第二波形数据，从所述第(n+1)次的第二波形数据减去所述第n次的第二波形数据，生成第三波形数据，[0116] 所述波形显示部(21)显示所述第三波形数据来替代所述多个第二波形数据。

[0117] 根据上述第四方式，能够得到与上述第二方式的显示装置相同的效果。

[0118] 本发明的第五方式为上述第一方式到第四方式中任意一项显示装置(12)，其中，所述位置信息取得部(16)取得由给予所述进给轴(M1；M2)的用于进行所述间歇切削的进给指令或者由该进给指令驱动的所述进给轴(M1；M2)的位置作为所述进给轴(M1；M2)的所述位置信息。

[0119] 根据上述第五方式，取得由进给指令实际驱动的进给轴的位置作为进给轴的位置信息，基于该信息，显示所述的第二波形数据或者第三波形数据。因此，操作员能够根据显示内容来正确判断实际是否进行切屑的切碎。

[0120] 本发明的第六方式为一种加工系统(1)，其中，该加工系统(1)具备上述第一方式到第五方式中任意一项的显示装置(12)；以及

[0121] 控制装置(11)，其包括事先存储所述旋转速度以及所述进给轴(M1)的进给速度，并基于所述旋转速度和所述进给速度，生成给予所述进给轴(M1；M2)的用于进行所述间歇切削的进给指令的功能。

[0122] 本发明的第七方式为上述第六方式的加工系统(1)，其中，该加工系统(1)具备检测由所述进给指令驱动的所述进给轴(M1；M2)的位置的位置检测装置(15)，[0123] 所述位置检测装置(15)具有搭载于所述进给轴(M1；M2)的编码器或者、对所述工具(14)的位置进行远程测量的位置测量器。

[0124] 根据上述第七方式，可以通过位置测量器对工具的位置远程测量，取得测量出的工具的位置作为进给轴的位置信息。因此，操作员可以通过工具的位置的更详细的信息来判断能否进行切屑的切碎。