CN106020130A - 控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法 - Google Patents

控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106020130A
CN106020130A CN201610186925.9A CN201610186925A CN106020130A CN 106020130 A CN106020130 A CN 106020130A CN 201610186925 A CN201610186925 A CN 201610186925A CN 106020130 A CN106020130 A CN 106020130A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
main shaft
control portion
rotation
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610186925.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106020130B (zh
Inventor
森田有纪
置田肇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN106020130A publication Critical patent/CN106020130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106020130B publication Critical patent/CN106020130B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4166—Controlling feed or in-feed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34015—Axis controller
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49108—Spindle speed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50216—Synchronize speed and position of several axis, spindles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法。主轴控制部具备：使主轴以最大能力从加工开始位置加速旋转的部；分别检测主轴的最大加速度、剩余旋转量以及当前速度的部；使主轴在加速旋转后以最大能力减速旋转并到达目标螺纹深度；以及在主轴加速旋转过程中，以在加速开始时将比最大扭矩指令小的扭矩指令赋予主轴，之后使扭矩指令逐渐增加并在预定时间经过时将最大扭矩指令赋予主轴的方式执行扭矩限制的部。

Description

控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制装置。本发明还涉及一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制方法。
背景技术
在通过主轴和进给轴的同步运行进行攻丝(tap)加工的机床中，提出各种用于提高加工精度且缩短循环时间的结构。例如日本国专利第2629729号公报(JP2629729B)公开一种螺纹加工装置，即进给轴一边跟踪主轴的旋转进行动作一边进行攻丝加工，根据主轴的转速以及旋转加速度和螺距来运算针对进给轴的进给指令值，并且根据主轴的实际旋转位置来修正进给指令值，由此提高攻丝加工的精度。另外日本国专利第3553741号公报(JP3553741B)公开一种数值控制装置的主轴电动机加减速控制方法，即为了攻丝加工而进行主轴和进给轴的同步控制，数值控制装置生成与主轴的输出特性对应的加减速指令，通过该加减速指令来控制主轴由此提高主轴的应答性，作为结果能够缩短循环时间。
发明内容
在通过主轴和进给轴的同步运行进行攻丝加工的机床中，一般依存于主轴所具有的加速能力来决定循环时间。希望数值控制装置不进行要求为了生成与主轴的输出特性对应的加减速指令所需要的参数的设定和调整等的高度技术的预备操作，而是通过更简单的结构进行使主轴的加速能力最大限度发挥的控制并缩短循环时间。另外，在进行主轴的加减速控制时，最好减轻由于加速开始时和停止时等的加速度的急剧变化引起的在主轴产生的机械结构上的冲击，以及降低由于加速开始时和停止时等的加速度的急剧变化引起的在主轴和进给轴之间产生的同步误差。
本发明的一个方式为控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置，具备：数值控制部，其根据攻丝加工程序生成主轴指令以及进给轴指令；主轴控制部，其根据主轴指令控制主轴的旋转动作；旋转检测部，其检测主轴的旋转位置；以及进给轴控制部，其按照进给轴指令，根据旋转位置控制进给轴的进给动作，数值控制部具备：主轴指令输出部，其从攻丝加工程序取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的主轴的总旋转量和最高转速，将总旋转量和最高转速设为主轴指令发送给主轴控制部，主轴控制部具备：初始动作控制部，其将最高转速作为目标值，使主轴以最大能力从加工开始位置向目标螺纹深度加速旋转；扭矩限制执行部，其在初始动作控制部使主轴加速旋转的期间，以在加速开始时将比以最大能力加速旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴，在从加速开始起的预定时间使扭矩指令慢慢增加并在经过预定时间时将最大扭矩指令赋予上述主轴的方式，针对初始动作控制部执行扭矩限制；最大加速度检测部，其在以最大能力加速旋转过程中根据旋转位置检测出主轴的最大加速度；剩余旋转量检测部，其根据总旋转量和旋转位置检测从当前位置到目标螺纹深度为止的主轴的剩余旋转量；当前速度检测部，其根据旋转位置检测主轴的当前速度；以及定位动作控制部，其在以最大能力加速旋转后，根据最大加速度和剩余旋转量以及当前速度，使主轴以最大能力减速旋转而到达上述目标螺纹深度。
本发明的其他方式为控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置，具备：数值控制部，其根据攻丝加工程序生成主轴指令以及进给轴指令；主轴控制部，其根据主轴指令控制主轴的旋转动作；旋转检测部，其检测主轴的旋转位置；以及进给轴控制部，其按照进给轴指令，根据旋转位置控制进给轴的进给动作，数值控制部具备：主轴指令输出部，其从攻丝加工程序取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴的总返回旋转量和最高返回转速，将总返回旋转量和最高返回转速设为主轴指令发送给主轴控制部，主轴控制部具备：初始动作控制部，其将最高返回转速作为目标值，使主轴以最大能力从目标螺纹深度或自目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向返回结束位置加速逆旋转；最大加速度检测部，其检测或取得主轴从目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度；剩余旋转量检测部，其根据总返回旋转量和旋转位置检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴的剩余返回旋转量；当前速度检测部，其根据旋转位置来检测主轴的逆旋转的当前速度；定位动作控制部，其在以最大能力加速逆旋转后，根据逆旋转的最大加速度、剩余返回旋转量、逆旋转的当前速度以及预定的加速度变化时间，在加速度变化时间中使主轴以比逆旋转的最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间的时间中使主轴以最大能力减速逆旋转，使主轴在返回结束位置停止。
本发明的其他方式为控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制方法，控制装置执行如下动作：从攻丝加工程序取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的主轴的总旋转量和最高转速，将最高转速作为目标值，一边以在加速开始时将比以最大能力加速旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴，在从加速开始起的预定时间使扭矩指令慢慢增加并在经过该预定时间时将最大扭矩指令赋予主轴的方式执行扭矩限制，一边使主轴以最大能力从加工开始位置向目标螺纹深度加速旋转，在以最大能力加速旋转过程中，根据主轴的旋转位置反馈值检测最大加速度；根据总旋转量和旋转位置反馈值检测从当前位置到目标螺纹深度为止的主轴的剩余旋转量，根据旋转位置反馈值检测主轴的当前速度，在以最大能力加速旋转后，根据最大加速度和剩余旋转量以及当前速度，使主轴以最大能力减速旋转而到达目标螺纹深度。
本发明的其他方式为控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制方法，控制装置执行如下动作：从攻丝加工程序取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴的总返回旋转量和最高返回转速，将最高返回转速作为目标值，使主轴以最大能力从目标螺纹深度或自目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向返回结束位置加速逆旋转，检测或取得主轴从目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度，根据总返回旋转量和主轴的旋转位置反馈值检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴的剩余返回旋转量，根据旋转位置反馈值来检测主轴逆旋转的当前速度，在以最大能力加速逆旋转后，根据逆旋转的最大加速度、剩余返回旋转量、逆旋转的当前速度以及预定的加速度变化时间，在该加速度变化时间中使主轴以比逆旋转的最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间的时间中使主轴以最大能力减速逆旋转，使主轴在返回结束位置停止。
根据一个方式的控制装置，在使主轴进行从加工开始位置到目标螺纹深度的切削动作时，数值控制部将主轴的总旋转量和最高转速作为主轴指令通知给主轴控制部，主轴控制部根据该主轴指令，将最高转速作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴加速来执行切削动作，而且根据该期间的最大加速度和主轴的剩余旋转量以及当前速度，一边使主轴以最大减速度减速一边以最短时间继续执行到目标螺纹深度为止的切削动作而到达目标螺纹深度，这样就不需要进行用于针对数值控制部生成与主轴的输出特性对应的加减速指令的参数的设定和调整等，而是能够通过更简单的结构，进行使主轴的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。而且，如果是在主轴控制部使主轴以最大能力加速旋转期间，从加速开始持续预定时间来执行扭矩限制的结构，则主轴能够以比最大加速度足够低的(例如零)加速度开始旋转，之后慢慢增加加速度并在经过预定时间时以最大加速度加速旋转。因此，根据该控制装置，能够避免主轴的加速开始时的加速度的急剧变化，从而能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴和进给轴之间产生的同步误差。
根据其他方式的控制装置，在使主轴进行从目标螺纹深度到返回结束位置的返回动作时，数值控制部将主轴的总返回旋转量和最高返回转速作为主轴指令通知给主轴控制部，主轴控制部根据该主轴指令，将最高返回转速作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴加速来执行返回动作，而且根据该期间的最大加速度和主轴的剩余返回旋转量以及当前速度，一边使主轴以最大减速度减速一边以最短时间继续执行到返回结束位置为止的返回动作并在返回结束位置停止，这样不需要进行用于针对数值控制部生成与主轴的输出特性对应的加减速指令的参数的设定和调整等，而是能够通过更简单的结构，进行使主轴的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。而且，如果是在使主轴以最大能力减速逆旋转时考虑加速度变化时间来进行主轴的位置控制的结构，则主轴能够从比最大减速度足够低的(例如零)减速度慢慢增加减速度并在经过加速度变化时间时以最大减速度进行减速逆旋转。因此，根据该控制装置，能够避免主轴的减速逆旋转过程中和在返回结束位置的停止时的减速度的急剧变化，从而能够减轻由于减速度的变化引起的在主轴产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于减速度的变化引起的在主轴和进给轴之间产生的同步误差。
进而根据其他方式的控制方法达到与上述控制装置的效果相同的效果。
附图说明
通过与附图关联的以下实施方式的说明能够更加明确本发明的目的、特征以及优点。在该附图中：
图1是表示第一实施方式的机床控制装置结构的功能框图。
图2是表示作为机床控制方法的一个实施方式的攻丝加工的切削动作控制方法的流程图。
图3是表示主轴的切削动作的一例的图。
图4是表示主轴的切削动作的其他例子的图。
图5是表示作为机床控制方法的一个实施方式的攻丝加工的返回动作控制方法的流程图。
图6是表示主轴的切削以及返回动作的一例的图。
图7是表示主轴的切削动作的另一例的图。
图8是表示主轴的切削动作的另一例的图。
图9是表示作为机床控制方法的其他实施方式的攻丝加工的切削以及返回动作控制方法的流程图。
图10是表示主轴的切削以及返回动作的一例的图。
图11是表示第二实施方式的机床控制装置的结构的功能框图。
图12是表示图1的控制装置的变形例的结构的功能框图。
图13是表示图1的控制装置的其他变形例的结构的功能框图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。在所有附图对相应的结构要素标注共同的参照符号。
图1是表示第一实施方式的机床控制装置10的结构的功能框图。控制装置10在通过主轴12和进给轴14的同步运行进行攻丝加工的机床(例如车床、钻床、自动换刀数控机床(maching center)中，一边考虑通过攻丝加工程序P指定的螺距，一边控制进给轴14跟踪主轴12的旋转动作地进行动作的同步运行。虽然没有图示，但是主轴12是设定在使把持工件或工具的把持部以加工所需要的速度进行旋转运动的主轴电动机等驱动装置上的控制轴。虽然没有图示，但是进给轴14是设定在使支持工件或工具的支持部以加工所需要的速度进行进给运动的伺服电动机等驱动装置上的控制轴。例如在车床中，能够针对通过主轴12进行旋转的工件，通过进给轴14直线进给工件，或针对工具通过进给轴14直线进给通过主轴12进行旋转的工件。另外，在钻床中，针对工件通过进给轴14直线进给通过主轴12进行旋转的工具，或针对通过主轴12进行旋转的工具，通过进给轴14直线进给工件。在所有情况下，都能够通过相对于动作中的加减速扭矩具有比较富裕扭矩的进给轴14以跟踪相对于动作中的加减速扭矩比较没有富裕扭矩的主轴12的方式进行动作，降低同步误差来提高加工精度。另外，在本发明中，不特别限定机床的结构。
控制装置10具备：数值控制部16，其根据攻丝加工程序P来生成主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18，其根据主轴指令CS来控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20，其检测主轴12的旋转位置；以及进给轴控制部22，其根据旋转检测部20检测出的旋转位置来控制进给轴14的进给动作。数值控制部16具备：程序解释部24，其解释攻丝加工程序P；主轴指令输出部26，其按照程序解释部24的解释来生成主轴指令CS，将主轴指令CS发送给主轴控制部18；以及进给轴指令输出部28，其根据程序解释部24的解释来生成进给轴指令CF，将进给轴指令CF发送给进给轴控制部22。数值控制部16能够具有公知的CNC装置的硬件结构。
主轴指令输出部26在开始攻丝加工之前，根据程序解释部24进行解释的攻丝加工程序P的指令值取得从加工开始位置(旋转位置)到目标螺纹深度(旋转位置)期间的主轴12的总旋转量S0和最高转速V0，将所述总旋转量S0和最高转速V0作为主轴指令CS发送给主轴控制部18。例如攻丝加工程序P将主轴12的最高转速(在该例子中是每一分钟的最大旋转数)V0设为3000/min，在包括加工螺距1.25mm、螺纹深度30mm的内螺旋的指令的情况下，从加工开始位置到目标螺纹深度期间的主轴12的总旋转量S0为30÷1.25＝24(rev)，所以主轴指令输出部26将V0＝3000(min-1)和S0＝24(rev)通知给主轴控制部18。这样主轴指令CS不包括用于使主轴12旋转运动到目标螺纹深度的位置指令和加减速指令。
主轴控制部18使用由旋转检测部20检测出的主轴12的旋转位置FBS(即反馈值)，通过普通的反馈控制来控制主轴12的旋转动作。进给轴控制部22除了进给轴14的进给位置的反馈值，还使用主轴12的旋转位置FBS，控制通过反馈控制跟踪主轴12的动作的进给轴14的进给动作。另外，旋转检测部20能够根据检测主轴12的驱动装置的动作位置的编码器等位置检测器(未图示)的输出，取得旋转位置FBS。
主轴控制部18具备：初始动作控制部30，其将从主轴指令输出部26发送的最高转速V0(min-1)作为目标值，使主轴12以最大能力从加工开始位置向目标螺纹深度加速旋转；最大加速度检测部32，其在主轴12以最大能力的加速旋转过程中根据旋转位置FBS来检测主轴12的最大加速度A0(min-1/s)；剩余旋转量检测部34，其根据从主轴指令输出部26发送的总旋转量S0(rev)和旋转位置FBS，检测从当前位置(旋转位置)到目标螺纹深度为止的主轴12的剩余旋转量Sr(rev)；当前速度检测部36，其根据旋转位置FBS检测主轴12的当前速度Vc(min-1)；以及定位动作控制部38，其在主轴12以最大能力的加速旋转后，根据最大加速度A0和剩余旋转量Sr以及当前速度Vc，使主轴12以最大能力减速旋转而达到目标螺纹深度。主轴控制部18还具备扭矩限制执行部40，其针对初始动作控制部30执行扭矩限制，使得在初始动作控制部30使主轴12加速旋转期间，将比加速开始时以最大能力的加速旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴12，使扭矩指令从加速开始起的预定时间T0(sec)慢慢增加并在预定时间T0经过时将最大扭矩指令赋予主轴12。
在一个实施方式中，定位动作控制部38的结构可以为，在主轴12以最大能力加速旋转后，根据最大加速度A0和剩余旋转量Sr和当前速度Vc以及预定的加速度变化时间T1(sec)，在加速度变化时间T1中使主轴12以比最大加速度A0小且按预定比例发生变化的加速度减速旋转，另一方面在排除加速度变化时间T1的时间中使主轴12以最大能力减速旋转，使主轴12达到目标螺纹深度。另外，定位动作控制部38是能够进行使主轴12在目标螺纹深度停止的位置控制的结构。或者，定位动作控制部38是能够进行使主轴12在目标螺纹深度不停止的位置控制的结构。
控制装置10在使用了机床的攻丝加工中，能够控制通过工具将工件的螺纹底孔切削到目标螺纹深度的主轴12的动作(本申请中称为切削动作)。另外，控制装置10在使用了机床的攻丝加工中，在将工件的螺纹底孔切削加工到目标螺纹深度后控制用于从工件拔出工具的主轴12的动作(在本申请中称为返回动作)。
图2表示作为控制装置10执行的机床控制方法的一个实施方式的攻丝加工的主轴12的切削动作控制方法。以下，参照图2示例的攻丝加工控制流程和图1，详细说明控制装置10的结构。首先，在步骤S1，数值控制部16(主轴指令输出部26)对主轴控制部18指令主轴12的总旋转量S0和最高转速V0。在步骤S2中，主轴控制部18(初始动作控制部30、扭矩限制执行部40)一边从加工开始位置持续预定时间T0执行上述的扭矩限制，一边将最高转速V0作为目标速度使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力进行加速旋转并执行攻丝加工。另外，在步骤S2中，主轴控制部18(最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34)在以最大能力的加速旋转中检测并取得最大加速度A0，并且依次检测来自当前位置的剩余旋转量Sr。主轴控制部18在每次检测时将检测出的剩余旋转量Sr通知给数值控制部16。
扭矩限制执行部40所执行的扭矩限制可以是以下结构。首先，在加工开始位置开始主轴12的加速旋转时，主轴控制部18(初始动作控制部30)将赋予主轴12的扭矩指令限制为比加速旋转中的最大扭矩指令要小的预定扭矩指令(例如零)。从加速开始起预定时间T0(sec)，通过慢慢减少伴随时间经过的扭矩指令的限制值来慢慢增加扭矩指令，在从加速开始经过了预定时间T0的时间点将最大扭矩指令赋予主轴12。此处，关于扭矩指令的限制值L(％)，例如将最大扭矩指令赋予主轴12时的限制值设为100(％)的情况下，如果将从加速开始起的经过时间设为t(sec)，则能够如以下那样设定。
L＝100/T0×t(其中，0≤t≤T0)
在基于初始动作控制部30的主轴12的初始动作控制(即，使主轴12以最大能力加速旋转的速度控制)期间，将上述的限制值L乘以从加工开始赋予主轴12的扭矩指令，由此持续预定时间T0执行扭矩限制。其结果，主轴12以比最大加速度A0足够低的(例如零)加速度开始旋转，持续预定时间T0慢慢增加加速度，在经过预定时间T0时，以最大限使用了容许电流的最大能力(即最大加速度A0)进行加速旋转。另外，在速度控制期间赋予主轴12的扭矩指令，是指针对由主轴指令输出部26通知给主轴控制部18的速度指令(最高转速V0)，由主轴控制部18的速度处理部(未图示)进行运算处理而求出的指令。进而，主轴控制部18的电流处理部(未图示)可以针对该扭矩指令进行运算处理来求出电流指令，将该电流指令发送给主轴电动机。另外，扭矩限制时间T0例如能够由系统设计者根据经验进行设定并作为控制用参数之一存储在控制装置10的存储器(未图示)中。
接着步骤S2，在步骤S3中，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力的加速旋转过程中依次检测出当前速度Vc，在每次检测时判断当前速度Vc是否没有到达最高转速V0。在Vc没有到达V0的情况下，在步骤S4，主轴控制部18判断剩余旋转量Sr是否成为总旋转量S0的1/2以下。在Sr成为S0的1/2以下的情况下，在步骤S5，主轴控制部18使主轴12以最大限使用了驱动源的容许电流的最大能力减速旋转并继续执行攻丝加工(切削动作)。在Sr没有成为S0的1/2以下的情况下返回步骤S3。
这里如果参照图3，则在当前速度Vc达到最高转速V0之前，剩余旋转量Sr成为了总旋转量S0的1/2的情况下(步骤S3以及S4的判断都是“是”的情况下)，通过速度-时间曲线表示主轴12的动作的一个例子。图3中，Vb作为从起动起到速度Vb为止能够以一定扭矩进行加速(即一定加速度)的转速(例如主轴电动机的基底速度)，预先针对主轴12设定，例如能够作为控制用参数之一存储在控制装置10的存储器(未图示)中。另外，实用上，速度Vb如果是主轴电动机的基底速度(当主轴电动机和主轴12之间存在减速比的情况下考虑了减速比的速度)以下即可。
在图3的时间Q1以及Q2执行在步骤S2的主轴12的最大能力的加速旋转(包括扭矩限制)，在时间Q1中排除加工开始后的预定扭矩限制时间T0的一定加速度期间检测出最大加速度A0。如果主轴12的转速超过Vb，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0逐渐减少。在剩余旋转量Sr成为了总旋转量S0的1/2(即从加工开始的旋转量成为了总旋转量S0的1/2)的时间点A(步骤S4的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间Q3，执行步骤S5的主轴12以最大能力的减速旋转。在时间Q3，将速度Vb作为目标值使主轴12从点A减速旋转，但是在该期间，根据主轴电动机的特性来逐渐增加主轴12的减速度。在以最大能力的减速旋转过程中，主轴控制部18(剩余旋转量检测部34、当前速度检测部36)也依次检测来自主轴12的当前位置的剩余旋转量Sr以及当前速度Vc。这样，在时间Q1～Q3，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(在图3用虚线例示阶梯状的速度指令)。
在图3的动作例中，在时间Q3(即速度控制)以后，主轴控制部18(定位动作控制部38)在考虑了用于使加速度随着时间经过而慢慢变化的加速度变化时间T1的基础上，控制主轴12的切削动作。此时，主轴控制部18(定位动作控制部38)监视在步骤S5的最大减速控制期间依次检测出的剩余旋转量Sr(rev)和当前速度Vc(min-1)，一边根据当前速度Vc(min-1)考虑加速度变化时间T1(sec)一边通过下式求出预测以与最大加速度A0(min-1/s)对应的最大减速度A0(负的值)减速时成为Sr＝0(即达到目标螺纹深度)的时间点B的位置，来作为从Sr＝0的点看到的剩余旋转量Sr(负值)的绝对值。
|Sr|＝Vc2/|A0|/120+Vc×(T1－Tctl)/120。
这里Tct1(sec)是主轴控制部18(定位动作控制部38)所执行的控制周期(即生成位置指令通知给主轴12的周期)。
在该实施方式中，以一边考虑加速度变化时间T1(sec)一边使主轴12从点B以最大减速度A0进行减速作为前提。因此，在点B，假设主轴12的当前速度Vc达到Vb。即关于点B的位置|Sr|，能够使用预定的速度Vb由下式来求出。
|Sr|＝Vb2/|A0|/120+Vb×(T1－Tctl)/120。
另外，在该实施方式中，主轴12的加速所需要的扭矩(以下，称为加速扭矩)和减速所需要的扭矩(以下，称为减速扭矩)彼此相等。一般在主轴12旋转过程中产生机械结构上的负荷(阻力)，加速扭矩变得比减速扭矩大，所以当加速扭矩和减速扭矩相等时，如果以相同的速度变化进行比较，则以最大能力的加速时间变得比以最大能力的减速时间要长。因此，实际上主轴12在从点A减速后，以比时间Q2短的时间达到速度Vb，这时的位置|Sr|为，
|Sr|＞Vc2/|A0|/120+Vc×(T1－Tctl)/120。
之后，以一定速度Vb旋转极少时间，从而到达点B(图3)，即：
|Sr|＝Vb2/|A0|/120+Vb×(T1－Tctl)/120。
在图3的动作例中，在时间Q3之后的时间Q4中，主轴12的动作在从极少时间的恒定速度Vb(即加速度为零)到最大减速度A0期间设定加速度变化时间T1，在该加速度变化时间T1期间，主轴12的减速度伴随时间经过从零慢慢增加到最大减速度A0。另外，在图3的动作例中，在时间Q3之后的时间Q4期间，主轴12的动作在从最大减速度A0停止在目标螺纹深度(即加速度为零)的期间，再设定一个加速度变化时间T1，在该加速度变化时间T1中，主轴12的减速度伴随时间经过从最大减速度A0慢慢减少到零。另外，加速度变化时间T1期间的主轴12的减速度变化率为|A0|/T1(min－1/s2)。另外，加速度变化时间T1例如由系统设计者根据经验进行设定，并作为控制用参数之一存储在控制装置10的存储器(未图示)中。
再次参照图2，在步骤S6，主轴控制部18(定位动作控制部38)判定主轴12的当前位置的剩余旋转量的绝对值|Sr|是否满足|Sr|＝Vb2/|A0|/120+Vb×(T1－Tctl)/120(以下称为等式1)(即主轴12的旋转位置是否到达点B)。在满足等式1的情况下，在步骤S7，主轴控制部18(定位动作控制部38)生成用于一边考虑加速度变化时间T1一边使主轴12以最大减速度A0减速旋转并到达Sr＝0的点(即目标螺纹深度)的指令(在图3的动作例中，用于使主轴12停止在目标螺纹深度的指令)，通过该指令对主轴12进行位置控制。在没有满足等式1的情况下，重复判断直到满足等式1为止。主轴12根据来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的指令，从点B向目标螺纹深度，在加速度变化时间T1期间以比最大减速度A0小且慢慢变化的减速度进行减速旋转，在除了加速度变化时间T1的时间以最大减速度A0进行减速旋转，执行攻丝加工(切削动作)，在Sr＝0的时间点到达目标螺纹深度(在图3的动作例子中，在目标螺纹深度停止)。这样，在从点B到达目标螺纹深度的时间Q4(图3)中，主轴控制部18对主轴12进行位置控制。
在步骤S3中，在判断为当前速度Vc达到最高转速V0的情况下，在步骤S8，主轴控制部18将达到最高转速V0时的主轴12的从加工开始位置的旋转量(即旋转位置FBS)保存为加速时旋转量Sa。然后，在步骤S9，主轴控制部18判断剩余旋转量Sr是否在加速时旋转量Sa以下。当Sr在Sa以下时，进入步骤S5，接着执行步骤6以及步骤7，进行到目标螺纹深度的加工。当Sr不在Sa以下时，重复判断直到Sr在Sa以下为止。
在主轴控制部18控制主轴12从加工开始位置到目标螺纹深度的旋转动作的期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14使其跟踪主轴12的动作并进行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤S1～步骤S9的处理期间，监视从主轴控制部18通知的剩余旋转量Sr，当剩余旋转量Sr成为第一预定值(接近零的极小值)以下时，判断为攻丝加工到达了目标螺纹深度。
图4通过速度-时间曲线表示在剩余旋转量Sr成为总旋转量S0的1/2之前当前速度Vc达到了最高转速V0的情况(步骤S3的判断为否的情况)下的主轴12的动作一例。如图4所示，在时间Q1和Q2执行步骤S2的主轴12的最大能力的加速旋转(包括扭矩限制时间T0)，主轴12的当前速度Vc达到最高转速V0，之后在整个时间Q5主轴12以恒定速度V0进行旋转并继续攻丝加工，在剩余旋转量Sr等于加速时旋转量Sa的时间点A(步骤S9的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间Q3，执行步骤S5的主轴12在最大能力的减速旋转，在时间Q4，执行步骤S7的主轴12的位置控制(考虑加速度变化时间T1)。在时间Q1、Q2、Q3以及Q4，主轴12与图3所示的动作同样地进行动作。
在使用了机床的攻丝加工中，在将工件的螺纹底孔切削加工到目标螺纹深度之后，需要执行用于将工具从工件拔出的主轴12的返回动作。在上述实施方式中，定位动作控制部38被构成为使主轴12以最大能力减速旋转并且在目标螺纹深度停止的情况下，控制装置10在该返回动作时，能够进行与到上述目标螺纹深度的切削动作控制相同的控制。图5表示作为控制装置10执行的机床控制方法的一个实施方式的攻丝加工的主轴12的返回动作控制方法。另外，图6通过速度-时间曲线表示在使主轴12进行与图4的切削动作对应的返回动作时的从加工开始位置经过目标螺纹深度到达返回结束位置的主轴12的动作一例。另外，图6所示的主轴12的切削动作与图4所示的动作相同。以下，一起参照图5、图6以及图1，说明控制装置10的返回动作的控制流程的一例。
数值控制部16(主轴指令输出部26)在图2的处理流程判断为攻丝加工到达了目标螺纹深度之后，在步骤S10，根据由程序解释部24所解释的攻丝加工程序P的指令值取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’，将所述总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’作为主轴指令CS发送给主轴控制部18。返回动作的主轴指令CS也不包括用于使主轴12旋转运动到返回结束位置的位置指令、加减速指令。另外，返回结束位置可以与加工开始位置相同，也可以与加工开始位置不同。在返回结束位置与加工开始位置相同的情况下，总返回旋转量S0’与切削时的总旋转量S0相等，但是最高返回转速V0’不一定与切削时的最高转速V0一致。
在步骤S11，主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34、扭矩限制执行部40)进行以下处理。初始动作控制部30将最高返回转速V0’设为目标速度，使主轴12从目标螺纹深度(速度零)向返回结束位置以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力来加速逆旋转，执行返回动作。扭矩限制执行部40针对初始动作控制部30执行扭矩限制，使得在初始动作控制部30使主轴12加速逆旋转期间，在加速开始时将比最大能力的加速逆旋转中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴12，从加速开始预定时间T0’使扭矩指令慢慢增加并在经过预定时间T0’时将最大扭矩指令赋予主轴12。关于这时的扭矩指令的限制值L(％)，例如在将最大扭矩指令赋予主轴12时的限制值设为100(％)时，如果将从加速开始的经过时间设为t(sec)，则能够设定为L＝100/T0’×t(其中0≤t≤T0’)。最大加速度检测部32在以最大能力的加速逆旋转过程中，根据旋转位置FBS检测并取得逆旋转的最大加速度A0’。剩余旋转量检测部34根据总返回旋转量S0’和旋转位置FBS，依次检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的剩余返回旋转量Sr’。在每次检测时，由主轴控制部18向数值控制部16通知检测出的剩余返回旋转量Sr’。另外，扭矩控制时间T0’例如由系统设计者根据经验进行设定并能够作为控制用参数之一存储在控制装置10的存储器(未图示)中。
接着，在步骤S12中，主轴控制部18(当前速度检测部36)在最大能力的加速逆旋转过程中根据旋转位置FBS依次检测逆旋转的当前速度Vc’，在每次检测时，判断当前速度Vc’是否没有达到最高返回转速V0’。在Vc’没有达到V0’的情况下，在步骤S13，主轴控制部18判断剩余返回旋转量Sr’是否成为总返回旋转量S0’的1/2以下。在Sr’成为S0’的1/2以下的情况下，在步骤S14，主轴控制部18使主轴12以最大限使用了驱动源的容许电流的最大能力减速逆旋转，继续执行返回动作。在Sr’没有成为S0’的1/2以下的情况下返回步骤S12。
在步骤S12，在判断为当前速度Vc’达到最高返回转速V0’的情况下，在步骤S17，主轴控制部18将达到最高返回转速V0’时的主轴12的从目标螺纹深度的旋转量(即旋转位置FBS)保存为返回动作的加速时旋转量Sa’。然后在步骤S18，主轴控制部18判断剩余返回旋转量Sr’是否在加速时旋转量Sa’以下。在Sr’成为Sa’以下的情况下，在步骤S14，主轴控制部18使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力减速逆旋转，继续执行返回动作。在Sr’没有成为Sa’以下的情况下，重复判断直到Sr’成为Sa’以下为止。
这里如果参照图6，则通过速度-时间曲线表示在剩余返回旋转量Sr’成为了总返回旋转量S0’的1/2之前，当前速度Vc’达到最高返回转速V0’的情况下(步骤S12的判断为否的情况)，主轴12的返回动作的一个例子。如图6所示，在时间Q6以及Q7执行在步骤S11的主轴12的最大能力的加速逆旋转(包括扭矩限制)，在时间Q6中排除从目标螺纹深度起的返回开始后的预定扭矩限制时间T0’的恒定加速度期间，检测出逆旋转的最大加速度A0’。如果主轴12的转速超过Vb，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0’逐渐减少。在剩余返回旋转量Sr’成为了总返回旋转量S0’的1/2之前，主轴12的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’，之后整个时间Q10主轴12以恒定速度V0’进行逆旋转，继续返回动作。在剩余返回旋转量Sr’等于加速时旋转量Sa’的时间点C(步骤S18的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转，在时间Q8，执行步骤S14的主轴12的以最大能力的减速逆旋转。在时间Q8，将速度Vb作为目标值使主轴12从点C减速逆旋转，但是，在该期间，根据主轴电动机的特性来逐渐增加主轴12的减速度。主轴控制部18(剩余旋转量检测部34、当前速度检测部36)在最大能力的减速逆旋转过程中也依次检测出来自主轴12的当前位置的剩余返回旋转量Sr’以及当前速度Vc’。这样，在时间Q6、Q7、Q10以及Q8，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(在图6用虚线例示阶梯状的速度指令)。
在图6的动作例中，在时间Q8(即速度控制)以后，主轴控制部18(定位动作控制部38)在考虑了用于使加速度随着时间经过而慢慢变化的加速度变化时间T1’的基础上，控制主轴12的返回动作。此时，主轴控制部18(定位动作控制部38)监视在步骤S14的最大减速控制期间依次检测出的剩余返回旋转量Sr’(rev)和当前速度Vc’(min-1)，一边根据当前速度Vc’(min-1)考虑加速度变化时间T1’(sec)，一边通过下式求出预测出以与最大加速度A0’(min-1/s)对应的最大减速度A0’(负值)减速时成为Sr’＝0(即到达返回结束位置)的时间点D的位置，来作为从Sr’＝0的点看到的剩余返回旋转量Sr’(负值)的绝对值。
|Sr’|＝Vc’2/|A0’|/120+Vc’×(T1’－Tctl)/120。
在该实施方式中，将一边考虑加速度变化时间T1’(sec)一边使主轴12从点D以最大减速度A0’减速的情况作为前提。因此假设在点D，主轴12的当前速度Vc’达到Vb。即点D的位置|Sr’|能够使用预定的速度Vb通过下式来求出
|Sr’|＝Vb2/|A0’|/120+Vb×(T1’－Tctl)/120。
在图6的动作例中，在时间Q8之后的时间Q9中，主轴12的动作在从极少时间的恒定速度Vb(即加速度为零)到最大减速度A0’期间设定加速度变化时间T1’，在该加速度变化时间T1’，在主轴12的减速度伴随时间经过从零慢慢增加到最大减速度A0’。另外，在图6的动作例中，在时间Q8之后的时间Q9中，在主轴12的动作从最大减速度A0’到在返回结束位置停止(即加速度为零)的期间，再设定一个加速度变化时间T1’，在该加速度变化时间T1’主轴12的减速度伴随时间经过从最大减速度A0’慢慢减少到零。另外，加速度变化时间T1’的主轴12的减速度变化率为|A0’|/T1’(min－1/s2)。另外，加速度变化时间T1’例如由系统设计者根据经验进行设定并作为控制用参数之一存储在控制装置10的存储器(未图示)中。
再次参照图5，在步骤S15中，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的当前位置的剩余返回旋转量Sr’的绝对值|Sr’|是否满足了|Sr’|＝Vb2/|A0’|/120+Vb×(T1’－Tctl)/120(以下称为等式2)(即主轴12的旋转位置是否到达点D)。在满足等式2的情况下，在步骤S16，主轴控制部18(定位动作控制部38)生成用于一边考虑加速度变化时间T1’一边使主轴12以最大减速度A0’减速逆旋转而在Sr’＝0的点(即返回结束位置)停止的指令，通过该指令对主轴12进行位置控制。在没有满足等式2的情况下，重复判断直到满足等式2为止。主轴12根据来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的指令，从点D向返回结束位置，在加速度变化时间T1’以比最大减速度A0’小且慢慢变化的减速度进行减速逆旋转，在除了加速度变化时间T1’的时间以最大减速度A0’进行减速逆旋转，执行返回动作，在Sr’＝0的时间点停止在返回结束位置。这样，在从点D到达返回结束位置的时间Q9(图6)中，主轴控制部18对主轴12进行位置控制。
如图6所示，主轴12的返回动作能够通过与主轴12的切削动作相同的速度-时间曲线来表示。在总返回旋转量S0’以及最高返回转速V0’与切削时的总旋转量S0以及最高转速V0相同的情况下，切削动作和返回动作表示实质上相同的速度-时间曲线。另一方面，在总返回旋转量S0’以及最高返回转速V0’与切削时的总旋转量S0以及最高转速V0不同的情况下，切削动作和返回动作不一定表示相同的速度-时间曲线。
在主轴控制部18控制主轴12的从目标螺纹深度到返回结束位置期间的逆旋转动作期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14使其跟踪主轴12的动作地进行逆进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤S10～步骤S18的处理的期间，监视从主轴控制部18通知的剩余返回旋转量Sr’，当剩余返回旋转量Sr’成为第二预定值(接近零的极小值)以下时，判断为返回动作结束并从工件拔出了工具。
上述实施方式的控制装置10在使主轴12进行从加工开始位置到目标螺纹深度的切削动作时，数值控制部16将主轴12的总旋转量S0和最高转速V0作为主轴指令CS通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令CS，将最高转速V0作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴12加速，执行切削动作，而且根据该期间的最大加速度A0和依次检测出的主轴12的剩余旋转量Sr以及当前速度Vc，一边使主轴12以最大减速度A0减速一边以最短时间继续执行到目标螺纹深度为止的切削动作而到达目标螺纹深度。因此根据控制装置10，不需要进行用于针对数值控制部16生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定和调整等，而是通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短攻丝加工的循环时间。
而且控制装置10，在主轴控制部18使主轴12以最大能力加速旋转的期间，从加速开始起持续预定时间T0而执行扭矩限制，从而主轴12能够以比最大加速度A0充分低的(例如零)加速度开始旋转，之后慢慢增加加速度并在经过预定时间T0时以最大加速度A0进行加速旋转。因此，根据控制装置10，能够避免主轴12的加速开始时的加速度的急剧变化，从而能够减轻由于加速度的变化引起在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。
进而，如图3的动作例那样，如果使主轴12以最大能力减速旋转时考虑加速度变化时间T1而进行主轴12的位置控制，则主轴12能够以比最大减速度A0充分低的(例如零)减速度慢慢增加减速度并在经过加速度变化时间T1时以最大减速度A0进行减速旋转。因此，根据该结构，能够避免主轴12的减速旋转过程中(点B)和在目标螺纹深度停止时的减速度的急剧变化，从而能够减轻由于减速度的变化引起在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于减速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。另外，加速度变化时间T1能够在点B紧后和目标螺纹深度紧前的至少一方进行设定。
另外，上述实施方式的控制装置10在使主轴12进行从目标螺纹深度到返回结束位置为止的返回动作时，数值控制部16将主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’作为主轴指令CS通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令CS，将最高返回转速V0’作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴12加速，执行返回动作，而且根据该期间的最大加速度A0’和依次检测出的主轴12的剩余返回旋转量Sr’以及当前速度Vc’，一边使主轴12以最大减速度A0’减速一边以最短时间继续执行到返回结束位置为止的返回动作并在返回结束位置停止。因此，根据控制装置10，不需要进行用于针对数值控制部16生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定和调整等，而是通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短攻丝加工的循环时间。
而且控制装置10，在主轴控制部18使主轴12以最大能力加速逆旋转的期间，从加速开始持续预定时间T0’而执行扭矩限制，从而主轴12能够以比最大加速度A0’充分低的(例如零)加速度开始逆旋转，之后慢慢增加加速度并在经过预定时间T0’时以最大加速度A0’进行加速逆旋转。因此，根据控制装置10，能够避免主轴12的加速开始时的加速度的急剧变化，从而能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。
进而，如图6的动作例那样，如果在使主轴12以最大能力减速逆旋转时考虑加速度变化时间T1’而进行主轴12的位置控制，则主轴12能够以比最大减速度A0’充分低的(例如零)减速度慢慢增加减速度并在经过加速度变化时间T1’时以最大减速度A0进行减速逆旋转。因此，根据该结构，能够避免主轴12的减速逆旋转过程中(点D)、在返回结束位置停止时的减速度的急剧变化，从而能够减轻由于减速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于减速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。另外，加速度变化时间T1’能够在点D紧后和返回结束位置紧前的至少一方进行设定。
上述实施方式的控制装置10的结构能够记述为控制主轴12和进给轴14之间的同步运行的机床的控制方法。关于该控制方法，控制装置10从攻丝加工程序P取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的主轴12的总旋转量S0和最高转速V0，将最高转速V0设为目标值，一边以在加速开始时将比以最大能力加速旋转中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴12，从加速开始的预定时间T0使扭矩指令慢慢增加并在经过预定时间T0时将最大扭矩指令赋予主轴12的方式执行扭矩限制，一边使主轴12从加工开始位置向目标螺纹深度以最大能力加速旋转，在以最大能力的加速旋转过程中根据主轴12的旋转位置反馈值FBS检测最大加速度A0，根据总旋转量S0和旋转位置反馈值FBS检测从当前位置到目标螺纹深度为止的主轴12的剩余旋转量Sr，根据旋转位置反馈值FBS检测主轴12的当前速度Vc，在以最大能力的加速旋转后，根据最大加速度A0和剩余旋转量Sr以及当前速度Vc，使主轴12以最大能力减速旋转而到达目标螺纹深度。在该控制方法中，在主轴12以最大能力的加速旋转后，根据最大加速度A0和剩余旋转量Sr和当前速度Vc以及预定的加速度变化时间T1，在加速度变化时间T1中使主轴12以比最大加速度A0小且按预定比例A0/T1发生变化的加速度减速旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间T1的时间中使主轴12以最大能力减速旋转，使主轴12到达目标螺纹深度。
另外，关于上述控制方法，控制装置10从攻丝加工程序P取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’，将最高返回转速V0’设为目标值，一边以在加速开始时将比以最大能力加速逆旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予主轴12，从加速开始的预定时间T0’使扭矩指令慢慢增加并经过在预定时间T0’时将最大扭矩指令赋予主轴12的方式来执行扭矩限制，一边使主轴12从目标螺纹深度向返回结束位置以最大能力加速逆旋转，在以最大能力的加速逆旋转过程中根据主轴12的旋转位置反馈值FBS检测逆旋转的最大加速度A0’，根据总返回旋转量S0’和旋转位置反馈值FBS检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的剩余返回旋转量Sr’，根据旋转位置反馈值FBS检测主轴12的逆旋转的当前速度Vc’，在以最大能力的加速逆旋转后，根据逆旋转的最大加速度A0’和剩余返回旋转量Sr’以及逆旋转的当前速度Vc’，使主轴12以最大能力减速逆旋转并在返回结束位置停止。在该控制方法中，在主轴12以最大能力加速逆旋转后，根据逆旋转的最大加速度A0’、剩余返回旋转量Sr’、逆旋转的当前速度Vc’以及预定的加速度变化时间T1’，在加速度变化时间T1’中使主轴12以比逆旋转的最大加速度A0’小且按预定比例A0’/T1’发生变化的加速度进行减速逆旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间T1’的时间中使主轴12以最大能力减速逆旋转，使主轴12在返回结束位置停止。
作为控制装置10所执行的主轴12的切削动作控制方法的一例，参照图3以及图4进行了说明的动作例以主轴12的最高转速V0比预定的速度Vb(例如主轴电动机的基底速度)大的情况作为前提。对此，根据机床的结构，主轴12的最高转速V0有时会变得比速度Vb小。这时，图3以及图4的时间Q2和Q3消失，主轴12在从加工开始位置到目标螺纹深度的期间以略恒定的加速度和减速度进行动作。
图7通过速度-时间曲线表示在当前速度Vc达到了最高转速V0(<Vb)之前剩余旋转量Sr成为总旋转量S0的1/2的情况(图2的步骤S3和图4的判断都为是的情况)下的主轴12的动作。如图所示，主轴12只执行图3的时间Q1和Q4的动作。即主轴12在时间Q1中，一边执行持续预定时间T0的扭矩限制一边将最高转速V0设为目标值而以最大加速度A0进行加速旋转，在Sr成为S0的1/2的时间点A从加速转为减速，在时间Q4中，一边考虑加速度变化时间T1一边从点A到成为剩余旋转量Sr＝0的位置以最大减速度A0进行减速旋转。在主轴12减速旋转期间，主轴控制部18(定位动作控制部38)只执行主轴12的位置控制。
图8通过速度-时间曲线表示在剩余旋转量Sr成为总旋转量S0的1/2之前，当前速度Vc达到了最高转速V0(<Vb)的情况(图2的步骤S3的判断为否的情况)下的主轴12的动作。如图所示，主轴12执行图4的时间Q1和Q4的动作、与图4的时间Q5对应的动作。即主轴12在时间Q1中，一边执行持续预定时间T0的扭矩限制，一边将最高转速V0设为目标值而通过最大加速度A0进行加速旋转，在到达最高转速V0后，在时间Q11中以一定速度V0进行旋转，直到剩余旋转量Sr与加速时旋转量Sa相等的点A为止，在时间Q4中，一边考虑加速度变化时间T1一边以最大减速度A0从点A减速旋转到成为剩余旋转量Sr＝0的位置。在主轴12进行恒速或减速旋转期间，主轴控制部18(定位动作控制部38)只执行主轴12的位置控制。
图1的实施方式的控制装置10能够执行与上述的机床控制方法不同的机床控制方法。图9表示作为控制装置10能够执行的机床控制方法的其他实施方式的、攻丝加工的主轴12的切削以及返回动作控制方法。图10表示图9实施方式的主轴12的切削以及返回动作的一例。以下参照图1、图2、图5、图9以及图10，说明其他实施方式的机床控制方法(攻丝加工的切削以及返回动作控制方法)以及执行该方法的控制装置10的结构。
概要地说，在图9以及图10的实施方式中，控制装置10在使主轴12从加工开始位置(旋转位置)到达目标螺纹深度(旋转位置)期间，执行与图2所示的攻丝加工的切削动作控制方法相同的步骤，控制主轴12的切削动作。并且控制装置10的主轴控制部18(定位动作控制部38)，在使主轴12到达目标螺纹深度时，使主轴12在目标螺纹深度不停止(即，使加速度不为零)，而是使主轴12以与最大能力的减速旋转的最大减速度A0(负值)相同的逆旋转的最大加速度A0’(负值)，加速逆旋转到预定的旋转位置(以下，称为初始返回位置)为止。在使主轴12加速逆旋转到初始返回位置之后，控制装置10执行与图5所示的攻丝加工的返回动作控制方法相同的步骤，控制主轴12的返回动作。以下详细描述该实施方式的结构，但是适当省略与图2以及图5的流程图的结构要素对应的结构要素的说明。
如图9所示，控制装置10首先在步骤U1执行图2所示的步骤S1～S5、S8以及S9。即，数值控制部16(主轴指令输出部26)向主轴控制部18指令主轴12的总旋转量S0和最高转速V0(步骤S1)。主轴控制部18(初始动作控制部30、扭矩限制执行部40)一边从加工开始位置执行预定时间T0的扭矩限制一边将最高转速V0设为目标速度使主轴12以最大能力加速旋转并执行攻丝加工，在该期间，主轴控制部18(最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34)检测主轴12的最大加速度A0以及剩余旋转量Sr(步骤S2)。接着主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力的加速旋转过程中依次检测当前速度Vc，判断当前速度Vc是否没有到达最高转速V0(步骤S3)。在Vc没有到达V0的情况下，主轴控制部18判断剩余旋转量Sr是否成为总旋转量S0的1/2以下(步骤S4)，在Sr成为S0的1/2以下的情况下，主轴控制部18使主轴12以最大能力减速旋转，继续执行攻丝加工(切削动作)(步骤S5)。另一方面，在判断为当前速度Vc达到最高转速V0(步骤S3)的情况下，主轴控制部18将达到最高转速V0时的主轴12的从加工开始位置的旋转量(即旋转位置FBS)保存为加速时旋转量Sa(步骤S8)，判断剩余旋转量Sr是否成为加速时旋转量Sa以下(步骤S9)。在Sr成为Sa以下时，主轴控制部18使主轴12以最大能力减速旋转，继续执行切削动作(步骤S5)。
这里如果参照图10，则通过速度-时间曲线表示在切削动作中剩余旋转量Sr成为总旋转量S0的1/2之前，当前速度Vc达到了最高转速V0的情况(图2的步骤S3的判断为否的情况)下的主轴12的动作一例。图10的速度-时间曲线的时间Q1、Q2、Q5、Q3以及Q4的主轴12的动作与上述图6的速度-时间曲线的时间Q1、Q2、Q5、Q3以及Q4的主轴12的动作实质地对应。即如图10所示，在时间Q1和Q2中，执行主轴12的最大能力的加速旋转(包括扭矩限制时间T0)，主轴12的当前速度Vc达到最高转速V0，之后在整个时间Q5主轴12以恒定定速度V0进行旋转，继续攻丝加工，在剩余旋转量Sr与加速时旋转量Sa相等的时间点A，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间Q3中，执行主轴12的最大能力的减速旋转，在时间Q4，执行主轴12的位置控制。
通过由控制装置10执行步骤U1(特别是图2的步骤S1→S2→S3→S8→S9→S5)，主轴12在图10所示的时间Q1、Q2、Q5以及Q3中，与图6所示的时间Q1、Q2、Q5以及Q3的动作同样地进行动作。在图10的动作例中，在接着时间Q3的时间Q4(即位置控制)的期间，主轴控制部18(定位动作控制部38)在考虑了用于使加速度伴随时间经过而慢慢变化的加速度变化时间T1的基础上，控制主轴12的切削动作。但是这期间，与图6的动作例的时间Q4不同，主轴12的动作在从极少时间的恒定速度Vb(即加速度为零)到最大减速度A0期间(点B紧后)设定加速度变化时间T1。在该加速度变化时间T1中，主轴12的减速度伴随时间经过从零慢慢增加到最大减速度A0。
在图10的动作例中，主轴控制部18(定位动作控制部38)监视在图2的步骤S5的最大减速控制期间依次检测出的剩余旋转量Sr(rev)和当前速度Vc(min-1)，一边根据当前速度Vc(min-1)，考虑加速度变化时间T1(sec)一边通过下式求出预测出以与最大加速度A0(min-1/s)对应的最大减速度A0(负的值)减速时成为Sr＝0(即到达目标螺纹深度)的时间点B的位置，来作为从Sr＝0的点看到的剩余旋转量Sr(负值)的绝对值。
|Sr|＝Vc2/|A0|/120+Vc×(T1－Tctl)/120－|A0|×T1(T1－Tctl)/2×Tctl
在该实施方式中，将一边考虑加速度变化时间T1(sec)一边使主轴12从点B以最大减速度A0减速的情况作为前提。因此在点B，主轴12的当前速度Vc达到Vb。即，使用预定的速度Vb能够用下式来求出点B的位置|Sr|。
|Sr|＝Vb2/|A0|/120+Vb×(T1－Tctl)/120－|A0|×T1(T1－Tctl)/2×Tctl。
再次参照图9，则在步骤U2中，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的当前位置的剩余旋转量的绝对值|Sr|是否满足了|Sr|＝Vb2/|A0|/120+Vb×(T1－Tctl)/120－|A0|×T1(T1－Tctl)/2×Tctl(以下称为等式3)(即主轴12的旋转位置是否到达点B)。在满足等式3的情况下，在步骤U3，主轴控制部18(定位动作控制部38)生成指令，该指令用于一边考虑加速度变化时间T1一边使主轴12以最大减速度A0减速旋转并到达Sr＝0的点(即目标螺纹深度)后，还继续使主轴12以与最大减速度A0相同的逆旋转的最大加速度A0’(即A0＝A0’)加速逆旋转到初始返回位置(图10的点E)，通过该指令对主轴12进行位置控制。在没有满足等式3的情况下，重复步骤U2的判断直到满足等式3为止。
如图10所示，主轴12根据来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的指令，从点B向目标螺纹深度，在加速度变化时间T1中以比最大减速度A0小且慢慢变化的减速度进行减速旋转，在除了加速度变化时间T1的时间以最大减速度A0进行减速旋转，执行攻丝加工(切削动作)，在Sr＝0的时间点到达目标螺纹深度(时间Q4)。在到达目标螺纹深度的瞬间，主轴12的当前位置Vc成为零，但是主轴12还根据来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的指令，维持最大减速度A0并产生逆旋转的最大加速度A0’，通过使当前速度Vc(负值)慢慢增加的加速逆旋转，在整个时间Q6，执行从目标螺纹深度向点E的返回动作。这样，在从点B到达目标螺纹深度的时间Q4以及从目标螺纹深度到达点E的时间Q6中，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(步骤U3)，使主轴12以一定的加速度A0连续地进行动作。另外，主轴12在目标螺纹深度的当前速度Vc成为零，但是这是瞬间的情况，不是在目标螺纹深度停止。
能够任意地设定主轴12的初始返回位置(点E)。例如如图10所示，与在切削动作中开始最大减速度A0的减速旋转之前的点B相同，能够将主轴12的逆旋转的当前速度Vc达到预定速度Vb的位置设为点E。此时的点E成为从目标螺纹深度逆旋转了相当于|Sr|＝Vb2/|A0|/120的旋转量的位置。但是如果严密地说，则作为控制的特性，与基于速度控制的最大能力的加速旋转时的最大加速度A0(时间Q1)相比，多少会较低地抑制基于位置控制的最大能力的减速旋转时的最大减速度A0(时间Q4)，其结果为，时间Q6的逆旋转的最大加速度A0’也有比时间Q1的最大加速度A0多少降低的倾向。
主轴控制部18在控制主轴12从加工开始位置到目标螺纹深度的旋转动作的期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14使其跟踪主轴12的动作地进行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤U1～U3的处理的期间，监视由主轴控制部18通知的剩余旋转量Sr，在剩余旋转量Sr成为了第一预定值(接近零的极小值)以下时，判断为攻丝加工到达了目标螺纹深度。然后，数值控制部16(主轴指令输出部26)在判断为攻丝加工到达了目标螺纹深度之后，与步骤U3并行，在步骤U4，根据程序解释部24所解释的攻丝加工程序P的指令值，取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’，将该总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’设为主轴指令CS发送给主轴控制部18。
在主轴12到达了初始返回位置(点E)后，在步骤U5，主轴控制部18(初始动作控制部30)将最高返回转速V0’设为目标速度，使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力从初始返回位置(点E)向返回结束位置进行加速逆旋转来执行返回动作。另外，主轴控制部18(剩余旋转量检测部34)根据总返回旋转量S0’和旋转位置FBS，依次检测出从当前位置到返回结束位置期间的主轴12的剩余返回旋转量Sr’。主轴控制部18在每次检测时将检测出的剩余返回旋转量Sr’通知给数值控制部16。在该实施方式中，最大加速度检测部32不检测出时间Q6的主轴12的逆旋转的最大加速度，而是取得时间Q4的最大能力的减速旋转的最大减速度A0作为主轴12从目标螺纹深度到加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度A0’。
接着，控制装置10在步骤U6中，执行图5所示的步骤S12～S18。即，主轴控制部18(当前速度检测部36)在最大能力的加速逆旋转过程中，根据旋转位置FBS依次检测出逆旋转的当前速度Vc’，判断当前速度Vc’是否没有达到最高返回转速V0’(步骤S12)。在Vc’没有达到V0’的情况下，主轴控制部18判断剩余返回旋转量Sr’是否成为总返回旋转量S0’的1/2以下(步骤S13)，在Sr’成为S0’的1/2以下的情况下，主轴控制部18使主轴12以最大能力减速逆旋转，继续执行返回动作(步骤S14)。另一方面，在判断当前速度Vc’达到最高返回转速V0’的情况下(步骤S12)，主轴控制部18将达到了最高返回转速V0’时的主轴12的、来自目标螺纹深度的旋转量(即旋转位置FBS)保存为返回动作的加速时旋转量Sa’(步骤S17)，判断剩余返回旋转量Sr’是否成为加速时旋转量Sa’以下(步骤S18)。当Sr’成为Sa’以下时，主轴控制部18使主轴12以最大能力减速逆旋转，继续执行返回动作(步骤S14)。
接着，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的当前位置的剩余返回旋转量Sr’的绝对值|Sr’|是否满足了|Sr’|＝Vb2/|A0’|/120+Vb×(T1’－Tctl)/120(等式2)(即主轴12的旋转位置是否到达点D(图10))(步骤S15)。在满足等式2的情况下，主轴控制部18(定位动作控制部38)生成用于一边考虑加速度变化时间T1’一边使主轴12以最大减速度A0’减速逆旋转并在Sr’＝0的点(即返回结束位置)停止的指令，通过该指令对主轴12进行位置控制(步骤S16)。主轴12根据来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的指令，在加速度变化时间T1’以比最大减速度A0’小且慢慢变化的减速度从点D向返回结束位置减速逆旋转，在排除了加速度变化时间T1’的时间以最大减速度A0’进行减速逆旋转，执行返回动作，在Sr’＝0的时间点在返回结束位置停止。
通过由控制装置10执行步骤U6(特别是图5的步骤S12→S17→S18→S14→S15→S16)，主轴12在图10所示的时间Q7、Q10、Q8以及Q9中，与图6所示的时间Q7、Q10、Q8以及Q9的动作同样地进行动作。在图10的动作例中，主轴12在到达了初始返回位置(点E)之后，逆旋转的当前速度超过Vb(负值)，所以在时间Q7的以最大能力的加速逆旋转过程中，主轴12的逆旋转的加速度从A0’逐渐减少。主轴12的当前速度Vc’在剩余返回旋转量Sr’成为总返回旋转量S0’的1/2之前达到最高转速V0’，之后在整个时间Q10主轴12以一定速度V0’逆旋转并继续返回动作，在剩余返回旋转量Sr’等于加速时旋转量Sa’的时间点C，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转，在时间Q8，执行主轴12的最大能力下的减速逆旋转，在时间Q9，执行考虑了加速度变化时间T1’的主轴12的位置控制。
在图10的动作例中，在时间Q8(即速度控制)之后，主轴控制部18(定位动作控制部38)，在考虑了用于使加速度伴随时间的经过而慢慢变化的加速度变化时间T1’的基础上，控制主轴12的返回动作。在图10的动作例中，在时间Q8之后的时间Q9中，在主轴12的动作从极少时间的一定速度Vb(即加速度为零)到最大减速度A0’(与时间Q6的逆旋转的最大加速度A0’对应的值)期间(点D紧后)设定加速度变化时间T1’，关于该加速度变化时间T1’被构成为，使主轴12的减速度伴随时间经过从零慢慢增加到最大减速度A0’。另外，在图10的动作例中，在时间Q8之后的时间Q9中，在主轴12的动作从最大减速度A0’到在返回结束位置停止(即加速度为零)期间，再设定一个加速度变化时间T1’，该加速度变化时间T1’使主轴12的减速度伴随时间经过从最大减速度A0’慢慢减少到零。
主轴控制部18控制从主轴12的目标螺纹深度到返回结束位置期间的逆旋转动作的期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14跟踪主轴12的动作地进行逆进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤U4～步骤U6的处理期间，监视从主轴控制部18通知的剩余返回旋转量Sr’，当剩余返回旋转量Sr’成为第二预定值(接近零的极小值)以下时，判断为返回动作结束并从工件拔出了工具。
在图9以及图10所示的实施方式的机床控制方法中，在使主轴12进行从目标罗纹深度到返回结束位置为止的返回动作时，首先，在切削动作结束时不使主轴12停止在目标螺纹深度(即不使加速度为零)，而是使主轴12以与最大减速度A0(负值)相同的逆旋转的最大加速度A0’(负值)通过位置控制加速逆旋转到预定的初始返回位置。通过该结构，将主轴12的动作从切削动作切换为返回动作时的加速度的变化消失，因此能够防患于未然地避免由于加速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击和由于加速的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差的增加。因此在该实施方式中，不需要设定在图6所示的动作例中所采用的在目标螺纹深度的停止前的加速度变化时间T1以及从目标螺纹深度启动后的扭矩限制时间T0。
在图9的实施方式中，在用于求出主轴12的点B的位置|Sr|(rev)的等式3中，右边第3项的|A0|×T1(T1－Tctl)/2×Tctl是没有考虑在目标螺纹深度的停止前的加速度变化时间T1而产生的值，相当于与考虑在目标螺纹深度的停止前的加速度变化时间T1的结构(图6：等式1)之间的差异。假设在图9的实施方式中，如果不考虑该差异而使用等式1求出点B的位置|Sr|，则主轴12在目标螺纹深度的跟前从减速旋转(切削动作)以相当于差异的旋转数转换为加速逆旋转(返回动作)。在现实的攻丝加工中，在以所制作的内螺纹的精度和质量的观点，考虑即使产生这样的差分相当的未加工部分也没有问题的情况下，即使在图9的实施方式中也能够使用等式1求出主轴12的点B的位置|Sr|。进而在该情况下，在等式1中使T1接近Tct1，从而能够缩减差异相当的未加工部分。
本发明的控制装置，例如在图6以及图10的动作例中，能够具有只考虑时间Q9的加速度变化时间T1’(即不考虑时间Q1的扭矩限制时间T0、时间Q4的加速度变化时间T1以及时间Q6的扭矩限制时间T0’)的结构。图11通过功能框图表示这样的第二实施方式的机床的控制装置50的结构。控制装置50除了不具备扭矩限制执行部40的点以外，具有和图1的控制装置10相同的结构，对相应的结构要素赋予共同的参照符号并省略其详细的说明。
控制装置50是控制主轴12和进给轴14的同步运行的机床的控制装置，具备：数值控制部16，其根据攻丝加工程序P生成主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18，其根据主轴指令CS控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20，其检测主轴12的旋转位置FBS；以及进给轴控制部22，其按照进给轴指令CF，根据旋转位置FBS控制进给轴14的进给动作。数值控制部16具备主轴指令输出部26，其从攻丝加工程序P取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’，将总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’作为主轴指令CS发送给主轴控制部18。
主轴控制部18具备：初始动作控制部30，其将最高返回转速V0’作为目标值，从目标螺纹深度(对应图6的动作例)或自目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置(对应图10的动作例)向返回结束位置使主轴12以最大能力加速逆旋转；最大加速度检测部32，其检测或取得主轴12从目标螺纹深度进行加速逆旋转的期间的逆旋转的最大加速度A0’；剩余旋转量检测部34，其根据总返回旋转量S0’和旋转位置FBS检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的剩余返回旋转量Sr’；当前速度检测部36，其根据旋转位置FBS检测主轴12的逆旋转的当前速度Vc’；以及定位动作控制部38，其在以最大能力的加速旋转后，根据逆旋转的最大加速度A0’、剩余返回旋转量Sr’、逆旋转的当前速度Vc’以及预定的加速度时间T1’，在加速度变化时间T1’中使主轴以比逆旋转的最大加速度A0’小且按预定比例(A0’/T1’)发生变化的加速度进行减速逆旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间T1’的时间中使主轴12以最大能力减速逆旋转，使主轴12在返回结束位置停止。
上述实施方式的控制装置50，在使主轴12进行从目标螺纹深度到返回结束位置期间的返回动作时，数值控制部16将主轴12的总返回旋转量S0’和最高返回转速V0’作为主轴指令CS通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令CS，将最高返回转速V0’作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴12加速，执行返回动作，而且根据该期间的最大加速度A0’和主轴12的剩余返回旋转量Sr’以及当前速度Vc’，一边使主轴12以最大减速度A0’减速一边以最短时间继续执行到返回结束位置为止的返回动作，并在返回结束位置停止。因此，根据控制装置50，不需要进行用于针对数值控制部16生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定和调整等，而是通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短攻丝加工的循环时间。
而且控制装置50，在使主轴12以最大能力减速逆旋转时考虑加速度变化时间T1’，进行主轴12的位置控制，从而主轴12从比最大减速度A0’充分低的(例如零)减速度慢慢增加减速度并在经过加速度变化时间T1’时以最大减速度A0’进行减速逆旋转。因此，根据控制装置50，能够避免主轴12的减速逆旋转过程中(图6以及图10的点D)或在返回结束位置停止时的减速度的急剧变化，从而能够减轻由于减速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于减速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。另外，能够将加速度变化时间T1’设定为点D紧后和返回结束位置紧前的至少一方。
上述实施方式的控制装置50的结构能够记述为控制主轴12和进给轴14之间的同步运行的机床的控制方法。关于该控制方法，控制装置50从攻丝加工程序P取得从目标螺纹深度到返回结束位置的期间的主轴12的总返回旋转量S0’和最高转速V0’，将最高返回转速V0’设为目标值，使主轴12以最大能力从目标螺纹深度或从目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向返回结束位置加速逆旋转，检测或取得主轴12从目标螺纹深度进行加速逆旋转的期间的逆旋转的最大加速度A0’，根据总返回旋转量S0’和主轴12的旋转位置反馈值FBS检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的剩余返回旋转量Sr’，根据旋转位置反馈值FBS检测主轴12的逆旋转的当前速度Vc’，在以最大能力加速逆旋转后，根据逆旋转的最大加速度A0’、剩余返回旋转量Sr’、逆旋转的当前速度Vc’以及预定的加速度变化时间T1’，在加速度变化时间T1’中使主轴12以比逆旋转的最大加速度A0’小且按预定比例A0’/T1’发生变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了加速度变化时间T1’的时间中使主轴12以最大能力减速逆旋转，使主轴12在返回结束位置停止。
在使用了机床的攻丝加工中，希望控制装置在攻丝加工期间继续识别主轴的旋转位置和进给轴的进给位置。图12通过功能框图表示附加了主轴以及进给轴的位置识别功能的变形例的控制装置60的结构。控制装置60除了附加了位置识别功能的点以外，具有与图1的控制装置10相同的结构，对相应的结构要素标注共同的参照符号并省略其详细的说明。
控制装置60具备：数值控制部16，其根据攻丝加工程序P生成主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18，其根据主轴指令CS控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20，其检测主轴12的旋转位置；进给轴控制部22，其按照进给轴指令CF，根据旋转检测部20检测出的旋转位置控制进给轴14的进给动作；以及进给检测部62，其检测进给轴14的进给位置。在开始攻丝加工之前，数值控制部16的进给轴指令输出部28从程序解释部24进行解释的攻丝加工程序P的指令值取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的进给轴14的总返回量D0(mm)和螺距Pt(mm/rev)，将该返回量D0(mm)和螺距Pt(mm/rev)作为进给轴指令CF发送给进给轴控制部22。这样进给轴指令CF不包括用于使进给轴14进给运动到目标螺纹深度的位置指令和加减速指令。
进给轴控制部22具备：进给动作控制部64，其根据由旋转检测部20检测出的主轴12的旋转位置FBS、螺距Pt、由进给检测部62检测出的进给轴14的进给位置FBF(即反馈值)，控制进给轴14的进给动作；以及剩余进给量检测部66，其根据总进给量D0和进给位置FBF，检测从当前位置到目标螺纹深度的进给轴14的剩余进给量Dr。另外，进给检测部62能够从检测进给轴14的驱动装置的动作位置的编码器等位置检测器(未图示)的输出，取得进给位置FBF。
主轴控制部18的剩余旋转量检测部34在使主轴12从加工开始位置到目标螺纹深度进行切削动作期间，依次检测来自主轴12的当前位置的剩余旋转量Sr，每次检测时，将剩余旋转量Sr通知给数值控制部16。进给轴控制部22的剩余进给量检测部66在使进给轴14从加工开始位置进行进给动作直到目标螺纹深度的期间，依次检测来自进给轴14的当前位置的剩余进给量Dr，每次检测时，将剩余进给量Dr通知给数值控制部16。进而进给轴控制部22将加工开始时的进给轴14的初始位置Di(进给位置FBF)通知给数值控制部16。
数值控制部16具备位置识别部68，其根据剩余旋转量Sr识别主轴12的当前位置并且根据剩余进给量Dr识别进给轴14的当前位置。位置识别部68使用从攻丝加工程序P取得的主轴12的总旋转量S0、由主轴控制部18通知的主轴12的剩余旋转量Sr，将主轴12的当前位置识别为(S0-Sr)。另外，位置识别部68使用从攻丝加工程序P取得的进给轴14的总进给量D0、由进给轴控制部22通知的进给轴14的剩余进给量Dr以及初始位置Di，将进给轴14的当前位置识别为(D0-Dr+Di)。
在具有上述结构的控制装置60中，即使是在由数值控制部16生成的主轴指令CS中不包括主轴12的位置指令和加减速指令，另外在由数值控制部16生成的进给轴指令CF中不包括进给轴14的位置指令和加减速指令的结构，数值控制部16的位置识别部68也能够识别主轴12以及进给轴14的当前位置。因此，根据控制装置60，执行反馈控制的主轴控制部18以及进给轴控制部22的上位控制器即数值控制部16在执行攻丝加工中能够经常把握或管理主轴12以及进给轴14的动作状态，由此能够提高攻丝加工控制的可靠性。
在控制装置60中，控制攻丝加工的返回动作期间也同样，数值控制部16的位置识别部68能够识别主轴12以及进给轴14的当前位置。这时，如上所述在数值控制部16判断为攻丝加工到达目标螺纹深度时，进给轴指令输出部28从程序解释部24进行了解释的攻丝加工程序P的指令值取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的进给轴14的总返回进给量D0’(mm)和螺距Pt(mm/rev)，将该总返回进给量D0’和螺距Pt作为进给轴指令CF发送给进给轴控制部22。通常总返回进给量D0’与总进给量D0一致。
进给轴控制部22的进给动作控制部64根据主轴12的返回动作的旋转位置FBS、螺距Pt、进给轴14的返回动作的进给位置FBF，控制进给轴14的返回进给动作。进给轴控制部22的剩余进给量检测部66根据总返回进给量D0’和进给位置FBF，检测从当前位置到返回结束位置期间的进给轴14的剩余返回进给量Dr’。主轴控制部18的剩余旋转量检测部34在使主轴12从目标螺纹深度到返回结束位置进行返回动作的期间，依次检测来自主轴12的当前位置的剩余返回旋转量Sr’，每次检测时，将剩余返回旋转量Sr’通知给数值控制部16。进给轴控制部22的剩余进给量检测部66在使进给轴14从目标螺纹深度到返回结束位置进行返回进给动作的期间，依次检测来自进给轴14的当前位置的剩余返回进给量Dr’，每次检测时，将剩余返回进给量Dr’通知给数值控制部16。进而进给轴控制部22将返回动作开始时的进给轴14的初始位置Di’(进给位置FBF)通知给数值控制部16。数值控制部16的位置识别部68使用主轴12的总返回旋转量S0’和剩余返回旋转量Sr’来识别主轴12的当前位置(S0’-Sr’)，并且使用进给轴14的总返回进给量D0’和剩余返回进给量Dr’以及初始位置Di’来识别进给轴14的当前位置(D0’-Dr’+Di’)。
在使用了机床的攻丝加工中，希望控制装置在攻丝加工期间继续识别主轴和进给轴之间的同步误差。图13通过功能框图表示附加了主轴和进给轴的同步误差识别功能的变形例的控制装置70的结构。控制装置70除了附加了同步误差识别功能的点以外，具有与图1的控制装置10同样的结构，对相应的结构要素标注共同的参照符号并省略其详细的说明。
控制装置70具备：数值控制部16，其根据攻丝加工程序P生成主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18，其根据主轴指令CS控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20，其检测主轴12的旋转位置；进给轴控制部22，其按照进给轴指令CF，根据旋转检测部20检测出的旋转位置控制进给轴14的进给动作，以及进给检测部62，其检测进给轴14的进给位置。数值控制部16的进给轴指令输出部28在开始攻丝加工之前，从程序解释部24进行了解释的攻丝加工程序P的指令值取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的进给轴14的总进给量D0(mm)和螺距Pt(mm/rev)，将该总进给量D0和螺距Pt作为进给轴指令CF发送给进给轴控制部22。这样进给轴指令CF为不包括用于使进给轴14进给运动到目标螺纹深度的位置指令和加减速指令。
进给轴控制部22具备：进给动作控制部64，其根据旋转检测部20检测出的主轴12的旋转位置FBS、螺距Pt、进给检测部62检测出的进给轴14的进给位置FBF，控制进给轴14的进给动作；以及剩余进给量检测部66，其根据总进给量D0和进给位置FBF，检测从当前位置到目标螺纹深度为止的进给轴14的剩余进给量Dr。主轴控制部18的剩余旋转量检测部34在使主轴12从加工开始位置进行切削动作到目标螺纹深度的期间，依次检测来自主轴12的当前位置的剩余旋转量Sr，每次检测时，将剩余旋转量Sr通知给数值控制部16。进给轴控制部22的剩余检测量检测部66在使进给轴14从加工开始位置进行进给动作到目标螺纹深度的期间，依次检测来自进给轴14的当前位置的剩余进给量Dr，每次检测时，将剩余进给量Dr通知给数值控制部16。
数值控制部16具备同步误差计算部72，其根据剩余旋转量Sr和剩余进给量Dr以及螺距Pt，计算主轴12和进给轴14之间的同步运行的同步误差。同步误差计算部72使用由主轴控制部18通知的主轴12的剩余旋转量Sr(rev)、由进给轴控制部22通知的进给轴14的剩余进给量Dr(mm)、螺距Pt(mm/rev)，通过下式来计算主轴12和进给轴14之间的同步误差。
将同步误差E换算为主轴12的旋转量来计算的情况：
E(rev)＝Sr–Dr/Pt
将同步误差E换算为进给轴14的进给量来计算的情况：
E(mm)＝Sr×Pt–Dr
在具有上述结构的控制装置70中，即使是数值控制部16不进行主轴12以及进给轴14的反馈控制的结构，数值控制部16的同步误差计算部72也能够求出主轴12和进给轴14的同步误差E。因此如果根据控制装置70，则执行反馈控制的主轴控制部18以及进给轴控制部22的上位控制器即数值控制部16在攻丝加工的执行中能够始终把握或管理主轴12和进给轴14之间的同步误差E，因此能够提高攻丝加工控制的可靠性。
控制装置70的数值控制部16能够具备显示控制部76，其将由同步误差计算部72求出的同步误差E显示在显示装置74上。根据该结构，在机床执行攻丝加工过程中，操作员能够依次确认同步误差E，由此能够迅速地执行与同步误差E对应的对策。
在控制装置70中，在控制攻丝加工的返回动作的期间也同样，数值控制部16的同步误差计算部72能够计算主轴12和进给轴14之间的同步误差E。这时，如上所述，数值控制部16在判断出攻丝加工到达了目标螺纹深度时，进给轴指令输出部28从程序解释部24进行了解释的攻丝加工程序P的指令值取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的进给轴14的总返回进给量D0’(mm)和螺距Pt(mm/rev)，将该总返回进给量D0’和螺距Pt作为进给轴指令CF发送给进给轴控制部22。通常，总返回进给量D0’与总进给量D0一致。
进给轴控制部22的进给动作控制部64根据主轴12的返回动作的旋转位置FBS、螺距Pt、进给轴14的返回动作的进给位置FBF，控制进给轴14的返回进给动作。进给轴控制部22的剩余进给量检测部66根据总返回进给量D0’和进给位置FBF，检测从当前位置到返回结束位置为止的进给轴14的剩余返回进给量Dr’。主轴控制部18的剩余旋转量检测部34在使主轴12从目标螺纹深度进行返回动作而到返回结束位置的期间，依次检测来自主轴12的当前位置的剩余返回旋转量Sr’，每次检测时，将剩余返回旋转量Sr’通知给数值控制部16。进给轴控制部22的剩余进给量检测部66在使进给轴14从目标螺纹深度进行进给动作而到返回结束位置的期间，依次检测来自进给轴14的当前位置的剩余返回进给量Dr’，每次检测时，将剩余返回进给量Dr’通知给数值控制部16。数值控制部16的同步误差计算部72使用主轴12的剩余返回旋转量Sr’、进给轴14的剩余返回进给量Dr’和螺距Pt，计算主轴12和进给轴14之间的同步误差E(E＝Sr’-Dr’/Pt或E＝Sr’×Pt-Dr’)。
上述变形例的控制装置60(图12)的位置识别功能以及上述变形例的控制装置70(图13)的同步误差识别功能也能够应用于图11所示的控制装置50。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本领域技术人员也明白能够不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种修正以及变更。

Claims (15)

1.一种机床的控制装置，控制主轴和进给轴的同步运行，其特征在于，该机床的控制装置具备：
数值控制部，其根据攻丝加工程序生成主轴指令以及进给轴指令；
主轴控制部，其根据上述主轴指令控制上述主轴的旋转动作；
旋转检测部，其检测上述主轴的旋转位置；以及
进给轴控制部，其按照上述进给轴指令，根据上述旋转位置控制上述进给轴的进给动作，
上述数值控制部具备：主轴指令输出部，其从上述攻丝加工程序取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的上述主轴的总旋转量和最高转速，将该总旋转量和该最高转速设为上述主轴指令发送给上述主轴控制部，
上述主轴控制部具备：
初始动作控制部，其将上述最高转速作为目标值，使上述主轴以最大能力从上述加工开始位置向上述目标螺纹深度加速旋转；
扭矩限制执行部，其在上述初始动作控制部使上述主轴加速旋转期间，以在加速开始时将比以上述最大能力加速旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予上述主轴，在从加速开始起的预定时间使该扭矩指令慢慢增加并在经过该预定时间时将该最大扭矩指令赋予上述主轴的方式，针对上述初始动作控制部执行扭矩限制；
最大加速度检测部，其在以上述最大能力加速旋转过程中根据上述旋转位置检测出上述主轴的最大加速度；
剩余旋转量检测部，其根据上述总旋转量和上述旋转位置检测从当前位置到目标螺纹深度为止的上述主轴的剩余旋转量；
当前速度检测部，其根据上述旋转位置检测上述主轴的当前速度；以及
定位动作控制部，其在以上述最大能力加速旋转后，根据上述最大加速度和上述剩余旋转量以及上述当前速度，使上述主轴以最大能力减速旋转而到达上述目标螺纹深度。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
在以上述最大能力加速旋转后，上述定位动作控制部根据上述最大加速度、上述剩余旋转量、上述当前速度以及预定的加速度变化时间，在该加速度变化时间中，使上述主轴以比上述最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速旋转，另一方面，在排除了该加速度变化时间的时间中，使上述主轴以最大能力减速旋转，使上述主轴到达上述目标螺纹深度。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
上述主轴指令输出部从上述攻丝加工程序取得从上述目标螺纹深度到返回结束位置期间的上述主轴的总返回旋转量和最高返回转速，将该总返回旋转量和该最高返回转速作为上述主轴指令发送给上述主轴控制部，
上述初始动作控制部将上述最高返回转速设为目标值，使上述主轴以最大能力从上述目标螺纹深度或自上述目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向上述返回结束位置加速逆旋转，
上述最大加速度检测部检测或取得上述主轴从上述目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度，
上述剩余旋转量检测部根据上述总返回旋转量和上述旋转位置检测从当前位置到上述返回结束位置为止的上述主轴的剩余返回旋转量，
上述当前速度检测部根据上述旋转位置检测上述主轴的逆旋转的当前速度，
在以上述最大能力加速逆旋转后，上述定位动作控制部根据上述逆旋转的最大加速度、上述剩余返回旋转量、上述逆旋转的当前速度以及预定的加速度变化时间，在该加速度变化时间中使上述主轴以比上述逆旋转的最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了该加速度变化时间的时间中使上述主轴以最大能力减速逆旋转，使上述主轴在上述返回结束位置停止。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部监视上述剩余旋转量并且当上述剩余旋转量成为第一预定值以下时，判断为攻丝加工到达了上述目标螺纹深度，
上述定位动作控制部使上述主轴在上述目标螺纹深度停止，
上述初始动作控制部将上述最高返回转速设为目标值，使上述主轴以最大能力从上述目标螺纹深度向上述返回结束位置加速逆旋转，
上述扭矩限制执行部在上述初始动作控制部使上述主轴加速逆旋转期间，以在加速开始时将比以上述最大能力加速逆旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予上述主轴，在从加速开始起的预定时间使该扭矩指令慢慢增加并在经过该预定时间时将该最大扭矩指令赋予上述主轴的方式，针对上述初始动作控制部执行扭矩限制，
在以上述最大能力加速逆旋转的过程中，上述最大加速度检测部根据上述旋转位置检测出上述逆旋转的最大加速度。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部监视上述剩余旋转量，当上述剩余旋转量为第一预定值以下时，判断为攻丝加工到达了上述目标螺纹深度，
上述定位动作控制部不使上述主轴在上述目标螺纹深度停止，而是在到达上述目标螺纹深度后，使上述主轴以与上述最大能力减速旋转的最大减速度相同的上述逆旋转的最大加速度加速逆旋转到上述初始返回位置，
上述初始动作控制部将上述最高返回转速作为目标值，使上述主轴以最大能力从上述初始返回位置向上述返回结束位置加速逆旋转，
上述最大加速度检测部取得以上述最大能力减速旋转过程中的最大减速度作为上述逆旋转的最大加速度。
6.根据权利要求4或5所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部监视上述剩余返回旋转量，在上述剩余返回旋转量为第二预定值以下时，判断为返回动作结束。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
该控制装置还具备：进给检测部，其检测上述进给轴的进给位置，
上述数值控制部具备：进给轴指令输出部，其从上述攻丝加工程序取得从上述加工开始位置到上述目标螺纹深度期间的上述进给轴的总进给量和螺距，将该总进给量和该螺距设为上述进给轴指令发送给上述进给轴控制部，
上述进给轴控制部具备：
进给动作控制部，其根据上述螺距和上述旋转位置，控制上述进给轴的进给动作；以及
剩余进给量检测部，其根据上述总进给量和上述进给位置，检测从当前位置到上述目标螺纹深度的上述进给轴的剩余进给量。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部具备：位置识别部，其根据上述剩余旋转量识别上述主轴的当前位置，并且根据上述剩余进给量识别上述进给轴的当前位置。
9.根据权利要求7或8所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部具备：同步误差计算部，其根据上述剩余旋转量和上述剩余进给量以及上述螺距，计算上述同步运行的同步误差。
10.根据权利要求3～6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
该控制装置还具备：进给检测部，其检测上述进给轴的进给位置，
上述数值控制部具备：进给轴指令输出部，其在判断为攻丝加工到达了上述目标螺纹深度时，从上述攻丝加工程序取得从上述目标螺纹深度到上述返回结束位置期间的上述进给轴的总返回进给量和螺距，将该总返回进给量和该螺距设为上述进给轴指令发送给上述进给轴控制部，
上述进给轴控制部具备：
进给动作控制部，其根据上述螺距和上述旋转位置，控制上述进给轴的返回进给动作；以及
剩余进给量检测部，其根据上述总返回进给量和上述进给位置，检测从当前位置到上述返回结束位置为止的上述进给轴的剩余返回进给量。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部具备：位置识别部，其根据上述剩余返回旋转量识别上述主轴的当前位置，并且根据上述剩余返回进给量识别上述进给轴的当前位置。
12.根据权利要求10或11所述的控制装置，其特征在于，
上述数值控制部具备：同步误差计算部，其根据上述剩余返回旋转量和上述剩余返回进给量以及上述螺距，计算上述同步运行的同步误差。
13.一种机床的控制装置，控制主轴和进给轴的同步运行，该机床的控制装置的特征在于，具备：
数值控制部，其根据攻丝加工程序生成主轴指令以及进给轴指令；
主轴控制部，其根据上述主轴指令控制上述主轴的旋转动作；
旋转检测部，其检测上述主轴的旋转位置；以及
进给轴控制部，其按照上述进给轴指令，根据上述旋转位置控制上述进给轴的进给动作，
上述数值控制部具备：主轴指令输出部，其从上述攻丝加工程序取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的上述主轴的总返回旋转量和最高返回转速，将该总返回旋转量和该最高返回转速设为上述主轴指令发送给上述主轴控制部，
上述主轴控制部具备：
初始动作控制部，其将上述最高返回转速作为目标值，使上述主轴以最大能力从上述目标螺纹深度或自上述目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向上述返回结束位置加速逆旋转；
最大加速度检测部，其检测或取得上述主轴从上述目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度；
剩余旋转量检测部，其根据上述总返回旋转量和上述旋转位置检测从当前位置到上述返回结束位置为止的上述主轴的剩余返回旋转量；
当前速度检测部，其根据上述旋转位置来检测上述主轴的逆旋转的当前速度；
定位动作控制部，其在以上述最大能力加速逆旋转后，根据上述逆旋转的最大加速度、上述剩余返回旋转量、上述逆旋转的当前速度以及预定的加速度变化时间，在该加速度变化时间中使上述主轴以比上述逆旋转的最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了该加速度变化时间的时间中使上述主轴以最大能力减速逆旋转，使上述主轴在上述返回结束位置停止。
14.一种机床的控制方法，控制主轴和进给轴的同步运行，该控制方法的特征在于，
控制装置执行如下动作：
从攻丝加工程序取得从加工开始位置到目标螺纹深度期间的上述主轴的总旋转量和最高转速，
将上述最高转速作为目标值，一边以在加速开始时将比以上述最大能力加速旋转过程中的最大扭矩指令小的预定扭矩指令赋予上述主轴，在从加速开始起的预定时间使该扭矩指令慢慢增加并在经过该预定时间时将该最大扭矩指令赋予上述主轴的方式执行扭矩限制，一边使上述主轴以最大能力从上述加工开始位置向上述目标螺纹深度加速旋转，
在以上述最大能力加速旋转过程中，根据上述主轴的旋转位置反馈值检测最大加速度；
根据上述总旋转量和上述旋转位置反馈值检测从当前位置到上述目标螺纹深度为止的上述主轴的剩余旋转量，
根据上述旋转位置反馈值检测上述主轴的当前速度，
在以上述最大能力加速旋转后，根据上述最大加速度和上述剩余旋转量以及上述当前速度，使上述主轴以最大能力减速旋转而到达上述目标螺纹深度。
15.一种机床的控制方法，控制主轴和进给轴的同步运行，该控制方法的特征在于，
控制装置执行如下动作：
从攻丝加工程序取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的上述主轴的总返回旋转量和最高返回转速，
将上述最高返回转速作为目标值，使上述主轴以最大能力从上述目标螺纹深度或自上述目标螺纹深度返回了预定的旋转数的初始返回位置向上述返回结束位置加速逆旋转，
检测或取得上述主轴从上述目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度，
根据上述总返回旋转量和上述主轴的旋转位置反馈值检测从当前位置到上述返回结束位置为止的上述主轴的剩余返回旋转量，
根据上述旋转位置反馈值来检测上述主轴逆旋转的当前速度，
在以上述最大能力加速逆旋转后，根据上述逆旋转的最大加速度、上述剩余返回旋转量、上述逆旋转的当前速度以及预定的加速度变化时间，在该加速度变化时间中使上述主轴以比上述逆旋转的最大加速度小且按预定比例变化的加速度减速逆旋转，另一方面，在排除了该加速度变化时间的时间中使上述主轴以最大能力减速逆旋转，使上述主轴在上述返回结束位置停止。
CN201610186925.9A 2015-03-30 2016-03-29 控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法 Active CN106020130B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-070234 2015-03-30
JP2015070234A JP6034913B2 (ja) 2015-03-30 2015-03-30 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106020130A true CN106020130A (zh) 2016-10-12
CN106020130B CN106020130B (zh) 2018-03-13

Family

ID=56937504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610186925.9A Active CN106020130B (zh) 2015-03-30 2016-03-29 控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9910426B2 (zh)
JP (1) JP6034913B2 (zh)
CN (1) CN106020130B (zh)
DE (1) DE102016003513B4 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI598168B (zh) * 2016-11-03 2017-09-11 財團法人工業技術研究院 攻牙刀具之控制方法
CN107918355A (zh) * 2017-12-15 2018-04-17 苏州新代数控设备有限公司 一种数控机床攻牙控制系统及其控制方法
CN108073140A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 发那科株式会社 机床的控制装置及控制方法
CN108080751A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 发那科株式会社 数值控制装置
CN108345274A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 发那科株式会社 控制主轴与进给轴同步运转的机床的控制装置及控制方法
CN108693838A (zh) * 2017-03-29 2018-10-23 兄弟工业株式会社 数值控制装置和控制方法
CN110170883A (zh) * 2018-02-20 2019-08-27 发那科株式会社 攻丝加工的控制装置
CN110320866A (zh) * 2019-07-24 2019-10-11 珠海格力智能装备有限公司 机床主轴转速的控制方法及装置
CN111221300A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 大隈株式会社 数控装置
CN111618381A (zh) * 2020-06-15 2020-09-04 西门子（中国）有限公司 同步误差的处理方法、装置及机床加工设备
CN111694322A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 发那科株式会社 产业用机械的数值控制系统
CN116679621A (zh) * 2023-07-31 2023-09-01 南京德克威尔自动化有限公司 多轴同步运动控制系统及其控制方法
CN111221300B (zh) * 2018-11-26 2024-05-28 大隈株式会社 数控装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6088581B2 (ja) * 2015-06-04 2017-03-01 ファナック株式会社 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法
JP6140223B2 (ja) * 2015-07-29 2017-05-31 ファナック株式会社 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法
JP6564432B2 (ja) * 2017-08-29 2019-08-21 ファナック株式会社 機械学習装置、制御システム、制御装置、及び機械学習方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003181722A (ja) * 2001-12-18 2003-07-02 Toyoda Mach Works Ltd タッピング加工装置及びタッピング加工方法
JP2004141991A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Matsuura Machinery Corp タップ穴あけ加工における回転制御方法
CN1791846A (zh) * 2003-05-15 2006-06-21 西门子公司 导引数控机床或专用机床可移动机器部件的运动的方法
CN101180591A (zh) * 2005-03-23 2008-05-14 赫克有限公司 基于公差的轨迹规划和控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS553741B2 (zh) 1972-06-30 1980-01-26
JPS553741A (en) 1978-06-21 1980-01-11 Ajinomoto Co Inc Novel composite seasoning
JP2629729B2 (ja) 1987-08-28 1997-07-16 ブラザー工業株式会社 ねじ加工装置
EP0332975B1 (de) * 1988-03-18 1992-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren für das Gewindeerzeugen auf numerisch gesteuerten Automaten
DE3930306A1 (de) * 1989-09-11 1991-03-21 Microtap Gmbh Antriebsvorrichtung fuer eine werkzeugmaschine
JPH0414485A (ja) 1990-05-08 1992-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録再生消去部材
JP3553741B2 (ja) * 1996-09-02 2004-08-11 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法
JPH11156672A (ja) * 1997-08-25 1999-06-15 Yoshiaki Kakino 数値制御装置及びこれを備えた工作機械
DE10133612A1 (de) * 2001-07-13 2003-02-06 Prometec Gmbh Numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine, sowie Verfahren zur numerischen Steuerung und Verfahren zur Überwachung einer Werkzeugmaschine
CN103348587B (zh) * 2011-01-05 2015-09-02 三菱电机株式会社 电机控制装置
JP5152443B1 (ja) * 2012-06-05 2013-02-27 三菱電機株式会社 数値制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003181722A (ja) * 2001-12-18 2003-07-02 Toyoda Mach Works Ltd タッピング加工装置及びタッピング加工方法
JP2004141991A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Matsuura Machinery Corp タップ穴あけ加工における回転制御方法
CN1791846A (zh) * 2003-05-15 2006-06-21 西门子公司 导引数控机床或专用机床可移动机器部件的运动的方法
CN101180591A (zh) * 2005-03-23 2008-05-14 赫克有限公司 基于公差的轨迹规划和控制方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI598168B (zh) * 2016-11-03 2017-09-11 財團法人工業技術研究院 攻牙刀具之控制方法
CN108073140A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 发那科株式会社 机床的控制装置及控制方法
US10359761B2 (en) 2016-11-16 2019-07-23 Fanuc Corporation Device and method of controlling machine tool, to control synchronized operation of spindle axis and feed axis
CN108073140B (zh) * 2016-11-16 2019-07-26 发那科株式会社 机床的控制装置及控制方法
US10459424B2 (en) 2016-11-21 2019-10-29 Fanuc Corporation Numerical controller for controlling tapping
CN108080751A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 发那科株式会社 数值控制装置
CN108345274A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 发那科株式会社 控制主轴与进给轴同步运转的机床的控制装置及控制方法
US10551817B2 (en) 2017-01-25 2020-02-04 Fanuc Corporation Device and method of controlling machine tool, to control synchronized operation of spindle axis and feed axis
CN108693838A (zh) * 2017-03-29 2018-10-23 兄弟工业株式会社 数值控制装置和控制方法
CN107918355A (zh) * 2017-12-15 2018-04-17 苏州新代数控设备有限公司 一种数控机床攻牙控制系统及其控制方法
CN110170883A (zh) * 2018-02-20 2019-08-27 发那科株式会社 攻丝加工的控制装置
CN111221300A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 大隈株式会社 数控装置
CN111221300B (zh) * 2018-11-26 2024-05-28 大隈株式会社 数控装置
CN111694322A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 发那科株式会社 产业用机械的数值控制系统
CN110320866A (zh) * 2019-07-24 2019-10-11 珠海格力智能装备有限公司 机床主轴转速的控制方法及装置
CN111618381A (zh) * 2020-06-15 2020-09-04 西门子（中国）有限公司 同步误差的处理方法、装置及机床加工设备
CN116679621A (zh) * 2023-07-31 2023-09-01 南京德克威尔自动化有限公司 多轴同步运动控制系统及其控制方法
CN116679621B (zh) * 2023-07-31 2023-10-17 南京德克威尔自动化有限公司 多轴同步运动控制系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9910426B2 (en) 2018-03-06
JP2016190272A (ja) 2016-11-10
JP6034913B2 (ja) 2016-11-30
DE102016003513B4 (de) 2018-12-20
DE102016003513A1 (de) 2016-10-06
CN106020130B (zh) 2018-03-13
US20160291580A1 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106020130A (zh) 控制主轴和进给轴同步运行的机床的控制装置和控制方法
CN106239257B (zh) 机床的控制装置以及控制方法
CN106997193B (zh) 机床的控制装置以及控制方法
CN105527928B (zh) 机床的控制装置以及控制方法
CN107229255B (zh) 控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制装置及方法
CN106406242B (zh) 机床的控制装置以及控制方法
JP6001633B2 (ja) 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法
CN108073140B (zh) 机床的控制装置及控制方法
JP3670227B2 (ja) 工作機械及びその制御方法
JP6474435B2 (ja) 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法
JP6605926B2 (ja) 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法
JP2009282625A (ja) 工作機械及び工作機械の制御方法
JP2001228909A (ja) 工作機械及びその制御方法
TW201116954A (en) Numerical control for corner motion method
JP7481447B2 (ja) 工作機械の制御装置及び制御方法
CN110170883A (zh) 攻丝加工的控制装置
JPH02160454A (ja) 切削監視装置
JP2015121951A (ja) Ｎｃ旋盤
JP2002182718A (ja) 工作機械の数値制御装置
JPH03225507A (ja) 定周速制御機能を有する数値制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant