振動抑制方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種可以求出能夠有效抑制“顫振”的最佳旋轉速度的振動抑制裝置，具有：振動傳感器（２ａ～２ｃ），檢測旋轉過程中的旋轉軸（３）的時間區域的振動加速度；ＦＦＴ運算裝置（６），根據檢測到的時間區域的振動加速度，計算顫振數和該顫振數下的頻率區域的振動加速度；存儲裝置（９），把頻率區域的振動加速度和顫振數作為加工信息進行存儲；運算裝置（７），在計算出的頻率區域的最大加速度超過預定的閾值時，把該最大加速度和顫振數等作為新的加工信息存儲在存儲裝置（９）中，并且，根據該新的加工信息和存儲在存儲裝置（９）中的過去的加工信息，計算能夠抑制顫振的最佳旋轉速度；以及ＮＣ裝置（８），使旋轉軸（３）以該最佳旋轉速度旋轉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種在使刀具或工件旋轉的同時進行加工的工作機械中 抑制加工時產生的振動的方法、以及可執行該方法的振動抑制裝置。
技術介紹
關于以往的工作機械的振動抑制方法，已經知道有下述專利文獻1 記載的方法。在該振動抑制方法中，為了抑制成為加工面加工精度惡化 原因的、作為自激振動的再生式顫振，求出刀具和工件等產生顫振的系統的固有振動數，把將其設為60倍后除以刀具齒數和預定整數得到的值 作為旋轉速度(穩定旋轉速度)。該固有振動數通過對刀具和工件進行脈 沖激振而得到。并且，關于振動抑制方法還知道有下述專利文獻2記載的方法。在 該振動抑制方法中，求出產生顫振的系統的加工過程中的顫振數，把將 其設為60倍后除以刀具齒數和預定整數得到的值作為旋轉速度。加工過 程中的顫振數通過在刀具和工件附近配置聲音傳感器，根據在旋轉過程 中由聲音傳感器檢測到的振動頻率而得到。專利文獻1:日本特開2003 —340627號公報專利文獻2:日本特表2001—517557號公報在專利文獻1的振動抑制方法中，需要高成本的脈沖裝置，而且使 用該裝置激振需要高端技術，并花費功夫。而且，加工前得到的固有振 動數與加工過程中的固有振動數未必一致，所以不易獲得正確的最佳旋 轉速度。另一方面，在專利文獻2的振動抑制方法中，加工過程中的顫動頻 率與固有振動數彼此是略微不同的值，所以依舊不易獲得正確的最佳旋 轉速度。另外，認為通過由加工過程中的顫動頻率推測固有振動數可提高正確性，但是在抑制顫動后再次產生顫動時，旋轉速度相對顫動抑制 前己變化，在用于再次抑制顫動的固有振動數的推測以及穩定旋轉速度 的計算中使用的參數(與穩定臨界線圖相關的k值)也往往變化，這樣 在k值變化時，導致旋轉速度減小或增大，并且通過重復該過程，導致 每當發生顫動時旋轉速度減小或增大。
技術實現思路
技術方案1所述的專利技術提供一種振動抑制裝置，可以求出能夠有效 抑制"顫振"的最佳旋轉速度。并且，技術方案3、 5所述的專利技術的目的在于，提供一種振動抑制方法及裝置，在斷續發生顫動的情況下，也能夠獲得用于抑制振動的正確 的穩定旋轉速度，而且旋轉速度不會減小或增大。為了達到上述目的，技術方案1的專利技術提供一種振動抑制裝置，用 于在具有使刀具或工件旋轉的旋轉軸的工作機械中，抑制使所述旋轉軸旋轉時產生的顫振，其特征在于，所述振動抑制裝置具有檢測單元，其檢測旋轉過程中的所述旋轉軸的時間區域的振動；第1運算單元，其根據由檢測單元檢測到的時間區域的振動，計算顫振數和該顫振數下的頻率區域的振動；存儲單元，其把頻率區域的振動、顫振數和旋轉軸旋 轉速度作為加工信息進行存儲；第2運算單元，其在由所述第l運算單 元計算出的頻率區域的振動超過預定的閾值時，把該頻率區域的振動、 顫振數和此時的旋轉軸旋轉速度作為新的加工信息存儲在存儲單元中， 并且，根據該新的加工信息和存儲在所述存儲單元中的過去的加工信息， 計算能夠抑制顫振的所述旋轉軸的最佳旋轉速度；以及旋轉速度控制單 元，其使所述旋轉軸以由所述第2運算單元計算出的最佳旋轉速度旋轉。 另外，技術方案1所述的"振動"當然包括振動加速度、因振動造成的位 移、以及因振動造成的聲壓等振動本身，還包括起因于振動而產生于旋 轉軸的可間接檢測振動的物理變化。并且，技術方案2所述的專利技術的特征在于，在上述專利技術中，第2運 算單元根據下述運算公式(1) (3)計算相位信息，并且，以該相位信息和存儲在存儲單元中的過去的加工信息為基礎，計算最佳旋轉速度， k，值二60x顫振數/ (刀具齒數x旋轉軸旋轉速度)......式(1)k值二k'值的整數部......式(2)相位信息二k，值一k值……式(3)。為了達到上述目的，技術方案3所述的專利技術提供一種振動抑制方法， 用于在具有使刀具或工件旋轉的旋轉軸的工作機械中，抑制使所述旋轉 軸旋轉時產生的顫振，其特征在于，所述振動抑制方法包括檢測步驟， 檢測旋轉過程中的所述旋轉軸的時間區域的振動；運算步驟，根據通過 該檢測步驟檢測到的時間區域的振動，計算顫動頻率和該顫動頻率下的 頻率區域的振動加速度，并且，在計算出的該頻率區域的振動加速度超 過預定的閾值時，計算并存儲至少使用顫動頻率確定的加工信息，并且， 當以前存儲的所述加工信息不存在時，使用計算出的所述加工信息計算 能夠抑制所述旋轉軸的顫振的穩定旋轉速度，當以前存儲的所述加工信 息存在時，至少使用該加工信息計算所述穩定旋轉速度；以及旋轉速度 控制步驟，使所述旋轉軸以通過該運算步驟計算出的穩定旋轉速度旋轉。技術方案4所述的專利技術在上述目的的基礎上，通過使加工信息保持 恒定，簡單高效地防止穩定旋轉速度的增大或減小，為了達到該目的， 其特征在于，在上述專利技術中，在所述運算步驟中，當以前存儲的所述加 工信息存在時，只使用該加工信息計算所述穩定旋轉速度。為了達到上述目的，技術方案5所述的專利技術提供一種振動抑制裝置， 用于在具有使刀具或工件旋轉的旋轉軸的工作機械中，抑制使所述旋轉 軸旋轉時產生的顫振，其特征在于，所述振動抑制裝置具有檢測單元， 其檢測旋轉過程中的所述旋轉軸的時間區域的振動；運算單元，其根據 由該檢測單元檢測到的時間區域的振動，計算顫動頻率和該顫動頻率下 的頻率區域的振動加速度，并且，在計算出的該頻率區域的振動加速度 超過預定的閾值時，計算并存儲至少使用顫動頻率確定的加工信息，并 且，當以前存儲的所述加工信息不存在時，使用計算出的所述加工信息 計算能夠抑制所述旋轉軸的顫振的穩定旋轉速度，當以前存儲的所述加 工信息存在時，至少使用該加工信息計算所述穩定旋轉速度；以及旋轉速度控制單元，其使所述旋轉軸以由該運算單元計算出的穩定旋轉速度 旋轉。技術方案6所述的專利技術在上述目的的基礎上，通過使加工信息保持 恒定，簡單高效地防止穩定旋轉速度的增大或減小，為了達到該目的， 其特征在于，在上述專利技術中，當以前存儲的所述加工信息存在時，所述 運算單元只使用該加工信息計算所述穩定旋轉速度。根據本專利技術，檢測產生于實際正在旋轉的旋轉軸的"顫振"來計算最 佳旋轉速度，所以能夠立即計算出更正確的最佳旋轉速度。因此，能夠 可靠地抑制"顫振"的放大，不會在加工面上殘留顫動標記。并且，每當頻率區域的振動超過預定的閾值時，把該振動、顫振數 和旋轉軸旋轉速度作為加工信息存儲在存儲單元中，在下次之后振動超 過閾值時，使用存儲在存儲單元中的過去的加工信息計算最佳旋轉速度。 因此，能夠容易地計算穩定臨界線圖中描述的最不會產生再生式顫振的 最佳旋轉速度，能夠把加工面的加工精度保持為高質量。另外，根據本專利技術，存儲加工信息，根據該過去的加工信息計算能 夠抑制旋轉軸的顫振的穩定旋轉速度，所以穩定旋轉速度的計算和過去 的穩定旋轉速度不會有大的差異，因此在斷續產生顫動的情況下，也能 夠發揮防止旋轉速度的減小或增大的效果。附圖說明圖1是表示本專利技術的第1方式涉及的振動抑制裝置的框結構的示意圖。圖2是從側方表示成為振動抑制對象的旋轉軸殼體的示意圖。 圖3是從軸向表示旋轉軸殼體的示意圖。圖4是表示時間區域的振動加速度的傅立葉分析結果的一例的示意圖。圖5是關于顫振的抑制控制的流程圖。圖6是本專利技術的第2方式涉及的振動抑制裝置的框圖。圖7是在圖6的振動抑制裝置中執行的振動抑制方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種振動抑制裝置，用于在具有使刀具或工件旋轉的旋轉軸的工作機械中，抑制使所述旋轉軸旋轉時產生的顫振，其特征在于，所述振動抑制裝置具有：　檢測單元，其檢測旋轉過程中的所述旋轉軸的時間區域的振動；　第１運算單元，其根據由檢測單元檢測 到的時間區域的振動，計算顫振數和該顫振數下的頻率區域的振動；　存儲單元，其把頻率區域的振動、顫振數和旋轉軸旋轉速度作為加工信息進行存儲；　第２運算單元，其在由所述第１運算單元計算出的頻率區域的振動超過預定的閾值時，把該頻率區域的 振動、顫振數和此時的旋轉軸旋轉速度作為新的加工信息存儲在存儲單元中，并且，根據該新的加工信息和存儲在所述存儲單元中的過去的加工信息，計算能夠抑制顫振的所述旋轉軸的最佳旋轉速度；以及　旋轉速度控制單元，其使所述旋轉軸以由所述第２運算單元 計算出的最佳旋轉速度旋轉。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：稻垣浩，
申請(專利權)人：大隈株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]