具有多轴加工机用刀具姿态控制功能的数值控制装置

摘要

本发明提供一种具有多轴加工机用刀具姿态控制功能的数值控制装置。该数值控制装置控制具有三个直线轴和包含一个刀具相位控制用旋转轴的三个旋转轴的多轴加工机。该数值控制装置根据刀具前端点位置指令以及刀具姿态指令平滑地对刀具前端点位置以及刀具姿态（刀具方向、刀具相位方向）进行插补，求出插补刀具前端点位置和插补刀具姿态（插补刀具方向、插补刀具相位方向），根据求出的插补刀具前端点位置以及所述插补刀具姿态运算多轴加工机的三个直线轴以及三个旋转轴的各自的位置，向运算出的位置驱动这些各轴。

主权项

一种具有多轴加工机用刀具姿态控制功能的数值控制装置，其控制对于工件具有至少三个直线轴和包含一个刀具相位控制用旋转轴的至少三个旋转轴的多轴加工机，该具有多轴加工机用刀具姿态控制功能的数值控制装置的特征在于，具有：刀具位置姿态指令读取部，其读取刀具前端点位置指令、刀具方向矢量指令以及刀具相位方向矢量指令；刀具位置姿态插补部，其平滑地对所述刀具前端点位置指令进行插补，得到插补刀具前端点位置Pt，平滑地对所述刀具方向矢量指令进行插补，得到Vtr，平滑地对所述刀具相位方向矢量指令进行插补，得到Vpr，通过将所述Vtr标准化来得到插补刀具方向矢量Vt，根据所述Vpr以及所述插补刀具方向矢量Vt，通过下式：$\mathrm{Vp}=\frac{(\mathrm{Vt}\times \mathrm{Vpr})\times \mathrm{Vt}}{|(\mathrm{Vt}\times \mathrm{Vpr})\times \mathrm{Vt}|}$得到在由所述插补刀具方向矢量Vt和所述Vpr形成的平面上与所述插补刀具方向矢量Vt垂直的标准化后的插补刀具相位方向矢量Vp，将所述插补刀具方向矢量Vt以及所述插补刀具相位方向矢量Vp设为插补刀具姿态；以及各轴位置运算部，其根据所述插补刀具前端点位置以及所述插补刀具姿态，运算所述至少三个直线轴以及所述至少三个旋转轴的各轴位置，向所述各轴位置驱动所述至少三个直线轴以及所述至少三个旋转轴。