CN108345274A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种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。控制装置将最高转速设为目标值而使主轴以最大能力从始动位置加速旋转，检测主轴的最大加速度，检测主轴的残余旋转量，检测主轴的当前速度；在以最大能力加速旋转之后，通过位置控制使主轴减速旋转而到达目标位置。控制装置还使主轴以比与最大加速度对应的减速度大的定位减速度即将最大减速度设为上限的定位减速度减速旋转，所述最大减速度能够补偿使主轴减速旋转期间的主轴电动机的机械损耗。

Description

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
技术领域
本发明涉及控制主轴与进给轴同步运转的机床的控制装置。本发明还涉及控制主轴与进给轴步运转的机床的控制方法。
背景技术
在通过主轴与进给轴的同步运转而进行丝锥加工的机床中，提出了多种用于提升加工精度或缩短周期的结构。例如，已知有进给轴追随主轴的旋转而动作进行丝锥加工这样的螺纹加工装置，根据主轴的转速以及旋转加速度和螺距计算针对进给轴的进给指令值，并且按照主轴的实际旋转位置来校正进给指令值，由此提升螺纹加工的精度(例如，参照日本国专利第2629729号公报(JP2629729B))。此外，还已知有为了进行丝锥加工而进行主轴与进给轴的同步控制的数值控制装置的主轴电动机加减速控制方法，数值控制装置制作与主轴的输出特性对应的加减速指令，通过利用该加减速指令而控制主轴从而提升主轴的响应性，结果可以缩短周期(例如，参照日本国专利第3553741号公报(JP3553741B))。
此外，还已知有如下结构：机床的控制装置控制主轴与进给轴的同步运转，数值控制部根据丝锥加工程序将从加工开始位置到目标螺纹深度期间的主轴的总旋转量与最高转速作为主轴指令给予主轴控制部，主轴控制部按照主轴指令使主轴以最大能力加速旋转来进行丝锥加工(例如，参照日本国专利公开公报第2016-078223号(JP2016-078223A))。
发明内容
在通过主轴与进给轴的同步运转来进行丝锥加工的机床中，一般情况下，依赖主轴具有的加速能力来决定周期。在进行最大限度地发挥主轴的加速能力的控制而缩短周期的结构中，在加速后通过位置控制使主轴减速而到达目标位置期间，因驱动源的机械损耗，有时难以使主轴以最大能力减速旋转。
本公开的一方式提供一种机床的控制装置，其控制主轴与进给轴的同步运转，具有：数值控制部，其根据丝锥加工程序制作主轴指令以及进给轴指令；主轴控制部，其按照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，数值控制部具有：主轴指令输出部，其从丝锥加工程序取得主轴从始动位置到目标位置期间的总旋转量与最高转速，将总旋转量与最高转速设为主轴指令输送给主轴控制部，主轴控制部具有：初始动作控制部，其通过将最高转速设为目标值的速度控制以最大限度利用了驱动源的允许电容的最大能力使主轴从始动位置加速旋转；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主轴的最大加速度；残余旋转量检测部，其根据总旋转量与旋转位置，检测主轴从当前位置到目标位置的残余旋转量；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之后，根据最大加速度、残余旋转量和当前速度，通过位置控制使主轴减速旋转而到达目标位置，定位动作控制部使主轴以比与最大加速度对应的减速度大的定位减速度即将最大减速度设为上限的定位减速度减速旋转，最大减速度能够补偿使主轴减速旋转期间的驱动源的机械损耗。
本公开的其他方式提供一种机床的控制方法，控制主轴与进给轴的同步运转，具有以下步骤：控制装置从丝锥加工程序取得主轴从始动位置到目标位置期间的总旋转量与最高转速的步骤；通过将最高转速设为目标值的速度控制以最大限度利用了驱动源的允许电流的最大能力使主轴从始动位置加速旋转的步骤；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主轴的最大加速度的步骤；根据总旋转量与旋转位置反馈值，检测主轴从当前位置到目标位置的残余旋转量的步骤；根据旋转位置反馈值检测主轴的当前速度的步骤；以及在以最大能力加速旋转之后，根据最大加速度、残余旋转量和当前速度，通过位置控制使主轴减速旋转而到达目标位置的步骤，使主轴到达目标位置的步骤具有如下步骤：使主轴以比与最大加速度对应的减速度大的定位减速度即将最大减速度设为上限的定位减速度减速旋转的步骤，最大减速度能够补偿使主轴减速旋转期间的驱动源的机械损耗。
根据一方式涉及的控制装置，在使主轴进行从始动位置到目标位置的旋转动作时，数值控制部只将主轴的总旋转量与最高转速作为主轴指令通知给主轴控制部，主轴控制部按照该主轴指令，以最高转速为目标，通过最大限度使用了允许电流的最大输出来使主轴加速旋转而执行旋转动作，并且根据在最大加速旋转过程中检测出的最大加速度、依次检测的主轴的残余旋转量以及当前速度，使主轴减速旋转而继续执行到目标位置的旋转动作而到达目标位置，不需要针对数值控制部进行用于制作与主轴的输出特性对应的加减速指令的参数的设定或调整等，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，能够缩短丝锥加工的周期。而且，在该控制装置中，在加速后通过位置控制使主轴减速而到达目标位置的期间，考虑驱动源的机械损耗，使主轴以比与最大加速度对应的减速度大的定位减速度减速旋转，可以提升缩短丝锥加工的周期的效果。
根据其他方式涉及的控制方法，获得与上述控制装置的效果相同的效果。
附图说明
根据与附图相关联的以下的实施方式的说明，可以进一步明确本公开的目的、特征以及优点。这些附图中：
图1是表示机床控制装置的第一实施方式的结构的功能框图，
图2是表示机床控制装置的第二实施方式的结构的功能框图，
图3是表示作为机床控制方法的第一实施方式的丝锥加工的切削动作控制方法的流程图，
图4是表示作为机床控制方法的第一实施方式的丝锥加工的返回动作控制方法的流程图，
图5是表示通过图2～图4的实施方式而实现的主轴的动作的一例的图，
图6是表示通过图2～图4的实施方式而实现的主轴的动作的其他示例的图，
图7是表示通过图2～图4的实施方式而实现的主轴的动作的另外其他示例的图，
图8是表示通过图2～图4的实施方式而实现的主轴的动作的另外其他示例的图，
图9是表示通过图1的实施方式而实现的主轴的动作的一例的图，
图10是表示通过图1的实施方式而实现的主轴的动作的其他示例的图，
图11是表示作为机床控制方法的第二实施方式的丝锥加工的切削以及返回动作控制方法的流程图，
图12是表示通过图2以及图11的实施方式而实现的主轴的动作的一例的图，
图13是表示通过图2以及图11的实施方式而实现的主轴的动作的其他示例的图，
图14是表示通过图2以及图11的实施方式而实现的主轴的动作的另外其他示例的图，
图15是表示通过图2以及图11的实施方式而实现的主轴的动作的另外其他示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。在整个附图中，对于对应的结构要素标注共通的参照符号。
图1通过功能框图来表示第一实施方式涉及的机床的控制装置10的结构。控制装置10在通过主轴12与进给轴14的同步运转而进行丝锥加工的机床(例如，车床、钻床、加工中心等)中，考虑丝锥加工程序P指定的螺距来控制使进给轴14追随主轴12的旋转动作而动作的同步运转(所谓的主从同步方式)。主轴12是设定于主轴电动机12M的控制轴，所述主轴电动机12M以加工所需的速度使把持工件或工具的把持部旋转运动。进给轴14是设定于伺服电动机(未图示)的控制轴，所述伺服电动机以加工所需的速度使支承工件或工具的支承部进给运动。例如，在车床中，可以通过进给轴14针对因主轴12而旋转的工件直线进给工具，或可以通过进给轴14针对因主轴12而旋转的工具直线进给工件。此外，在钻床中，可以通过进给轴14针对工件直线进给因主轴12而旋转的工具，或可以通过进给轴14针对因主轴12而旋转的工具直线进给工件。在任何情况下，工作中的加减速转矩比较有富余的进给轴14以追从动作中的加减速转矩比较没有余裕的主轴12的方式进行动作，由此，可以降低同步误差而提升加工精度。另外，在本公开中，机床的结构没有特别限定。
控制装置10具有作为数值控制部16、主轴控制部18、旋转检测部20以及进给轴控制部22而发挥作为的一个或多个处理器，其中，数值控制部16根据丝锥加工程序P制作主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18按照主轴指令CS来控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20检测主轴12的旋转位置；进给轴控制部22按照进给轴指令CF，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具有：程序解释部24，其解释丝锥加工程序P；主轴指令输出部26，其按照程序解释部24的解释制作主轴指令CS，将主轴指令CS输送给主轴控制部18；以及进给轴指令输出部28，其按照程序解释部24的解释制作进给轴指令CF，将进给轴指令CF输送给进给轴控制部22。数值控制部16可以具有公知的CNC装置的硬件结构。
主轴指令输出部26在开始丝锥加工之前，从程序解释部24解释而得的丝锥加工程序P的指令值中，取得从始动位置(旋转位置)到目标位置(旋转位置)期间的主轴12的总旋转量S0与最高转速V0，将这些总旋转量S0与最高转速V0作为主轴指令CS输送给主轴控制部18。例如，丝锥加工程序P将主轴12的最高转速(在该例中，为每一分钟的最大转数)V0设为3000rev/min，在包含对螺距1.25mm、螺纹深度30mm的内螺纹进行加工的指令时，从始动位置即加工开始位置到目标位置即目标螺纹深度期间的主轴12的总旋转量S0为30÷1.25＝24(rev)，主轴指令输出部26将V0＝3000(rev/min)与S0＝24(rev)通知给主轴控制部18。这样，主轴指令CS不包含用于使主轴12旋转运动至目标位置(目标螺纹深度)的位置指令(移动指令)、加减速指令。
主轴控制部18使用旋转检测部20检测出的主轴12的旋转位置FBS(即反馈值)，通过一般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外，还使用主轴12的旋转位置FBS，通过反馈控制来控制追从主轴12的动作的进给轴14的进给动作。另外，旋转检测部20可以从检测主轴12或者主轴电动机12M的动作位置的编码器等位置检测器(未图示)的输出中，取得旋转位置FBS。
主轴控制部18具有：初始动作控制部30，其通过将从主轴指令输出部26输送的最高转速V0设为目标值的速度控制，以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电容的最大能力使主轴12从始动位置加速旋转；最大加速度检测部32，其在以最大能力加速旋转过程中根据旋转位置FBS检测主轴12的最大加速度A0(单位例如是rev/min2)；残余旋转量检测部34，其根据从主轴指令输出部26输送的总旋转量S0与旋转位置FBS，检测从当前位置(旋转位置)到目标位置的主轴12的残余旋转量Sr；当前速度检测部36，其根据旋转位置FBS检测主轴12的当前速度Vc；以及定位动作控制部38，其在以最大能力加速旋转之后，根据最大加速度A0、残余旋转量Sr和当前速度Vc，通过位置控制使主轴12减速旋转而到达目标位置。
通过主轴控制部18的控制，主轴12在达到最高转速V0，或者到达残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2的位置的时间点，从加速旋转向减速旋转转移。主轴12的减速旋转过程中，定位动作控制部38通过进行位置控制而使主轴12到达目标位置，但是此时从缩短周期的观点出发，考虑以与最大加速度检测部32检测出的最大加速度A0对应的减速度来使主轴12减速旋转。但是，在考虑到驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗(摩擦损耗、风损等)时，在以与最大加速度A0对应的减速度使主轴12减速旋转的结构中，与加速时不同，有时无法实现以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力减速旋转。因此，在该实施方式中，定位动作控制部38在对主轴12进行位置控制时，以比与最大加速度A0对应的减速度(负值)大的(也就是说绝对值大的)定位减速度Apos(负值)使主轴12减速旋转。定位减速度Apos的值将能够补偿使主轴12减速旋转期间的驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗的最大减速度Amax(负值)设为上限。最大减速度Amax可以通过以下的数学式1而求出。
|Amax|＝A0×(Pmax+Pml)/Pmax···数学式1
或者
|Amax|＝A0+Apml···数学式1
这里，Pmax是驱动源(主轴电动机12M)的最大输出(即最大限度利用了允许电流的最大能力)，Pml是驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗，Apml是相当于Pml的加速度。Pmax例如可以由丝锥加工程序的设计者(以下，称为程序设计者)从驱动源(主轴电动机12M)的特性值中作为一个控制用参数存储于控制装置10的存储器(未图示)。Pml例如由程序设计者通过公知的测定法而针对驱动源(主轴电动机12M)进行预先测定，作为一个控制用参数而存储于控制装置10的存储器(未图示)。Apml例如由程序设计者根据测定出的Pml通过公知的换算式而预先计算，作为一个控制用参数而存储于控制装置10的存储器(未图示)。
定位动作控制部38以任意的定位减速度Apos(A0＜|Apos|≤|Amax|)使主轴12减速旋转。这里，Apos例如可以通过对Amax乘以规定系数而求出。该系数例如由程序设计者预先设定而作为一个控制用参数存储于控制装置10的存储器(未图示)。通过该结构，控制装置10可以考虑驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗来有效地利用该允许电流而使主轴12减速旋转，因此，可以提升缩短丝锥加工的周期的效果。特别是，如果构成为定位动作控制部38使主轴12以最大减速度Amax减速旋转，则控制装置10对与驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗相当的减速度的降低量进行全部补偿，与加速时同样地，可以以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力使主轴12减速旋转，因此，可以进一步有效地缩短丝锥加工的周期。另外，周期的缩短效果的详细情况在后面进行叙述。
最大减速度Amax以及定位减速度Apos可以由定位动作控制部38在开始位置控制之前进行计算。在主轴控制部18通过速度指令来对主轴12进行位置控制的结构中，定位动作控制部38可以具有：速度指令运算部40，其对用于使主轴12以定位减速度Apos减速旋转的速度指令进行运算。
定位动作控制部38监视残余旋转量检测部34以及当前速度检测部36依次检测的残余旋转量Sr以及当前速度Vc，在使主轴12从当前速度Vc以定位减速度Apos减速时，计算Sr＝0的(也就是说到达目标位置的)位置，在主轴12到达该位置时开始位置控制。另外，控制装置10执行的机床控制方法(包含速度控制以及位置控制)的详细情况在后面进行叙述。
图2通过功能框图来表示第二实施方式涉及的机床的控制装置50的结构。控制装置50除了所述的控制装置10的结构外，还具有：减速动作控制部52，其在定位动作控制部38开始位置控制之前通过速度控制使主轴12从加速时的最高速度开始减速旋转。减速动作控制部52以外的控制装置50的结构与控制装置10相同，因此，对于对应的结构要素标注共通的参照符号而省略其说明。
控制装置50具有作为数值控制部16、主轴控制部18、旋转检测部20以及进给轴控制部22发挥作用的一个或多个处理器，其中，数值控制部16根据丝锥加工程序P制作主轴指令CS以及进给轴指令CF；主轴控制部18按照主轴指令CS来控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20检测主轴12的旋转位置；进给轴控制部22按照进给轴指令CF，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。主轴控制部18具有：初始动作控制部30，其通过将从主轴指令输出部26输送的最高转速V0设为目标值的速度控制，使主轴12以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电容的最大能力从始动位置加速旋转；最大加速度检测部32，其在以最大能力加速旋转过程中根据旋转位置FBS检测主轴12的最大加速度A0；残余旋转量检测部34，其根据从主轴指令输出部26输送的总旋转量S0与旋转位置FBS，检测从当前位置到目标位置的主轴12的残余旋转量Sr；当前速度检测部36，其根据旋转位置FBS检测主轴12的当前速度Vc；定位动作控制部38，其在以最大能力加速旋转之后，根据最大加速度A0、残余旋转量Sr和当前速度Vc，通过位置控制使主轴12以定位减速度Apos减速旋转而到达目标位置；以及减速动作控制部52，其在以最大能力加速旋转之后开始位置控制之前，通过速度控制使主轴12减速旋转而达到预先设定的中间速度Vb。
中间速度Vb作为能够从始动到中间速度Vb以恒定转矩加速(也就是说恒定加速度)的转速(例如主轴电动机12M的基底速度)，针对主轴12预先设定，例如作为一个控制用参数存储于控制装置50的存储器(未图示)。另外，在实用方面，中间速度Vb是主轴电动机12M的基底速度(当在主轴电动机12M与主轴12之间存在减速比时考虑了减速比的速度)以下即可。
通过主轴控制部18的控制，主轴12在达到最高转速V0，或者到达残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2的位置的时间点，从加速旋转向减速旋转转移。当主轴12从加速旋转的最高速度开始减速时，减速动作控制部52在达到中间速度Vb为止的速度区域，根据残余旋转量检测部34以及当前速度检测部36依次检测的残余旋转量Sr以及当前速度Vc，对主轴12进行速度控制。此外，定位动作控制部38在从中间速度Vb到目标位置为止的速度区域，为了缩短周期，以比与最大加速度检测部32检测出的最大加速度A0对应的减速度大的定位减速度Apos(A0＜|Apos|≤|Amax|)使主轴12减速旋转。定位动作控制部38监视残余旋转量检测部34以及当前速度检测部36依次检测的残余旋转量Sr以及当前速度Vc，在使主轴12从当前速度Vc(＝Vb)以定位减速度Apos减速时，计算Sr＝0的(也就是说到达目标位置的)位置，在主轴12到达该位置时开始位置控制。另外，控制装置50执行的机床控制方法(包含速度控制以及位置控制)的详细情况在后面进行叙述。
控制装置10、50在使用了机床的丝锥加工中，可以对通过工具将工件的下孔切削至目标螺纹深度的主轴12的旋转动作(本申请中称为切削动作)进行控制。此外，控制装置10、50在使用了机床的丝锥加工中，在将工件的下孔切削加工至目标螺纹深度之后对用于从工件中拔出工具的主轴12的旋转动作(在本申请中称为返回动作)进行控制。在切削动作的控制中，“始动位置”相当于丝锥加工的“加工开始位置”，“目标位置”相当于丝锥加工的“目标螺纹深度”。此外，在返回动作的控制中，“始动位置”相当于丝锥加工的“目标螺纹深度”，“目标位置”相当于丝锥加工的“返回结束位置”。
图3以及图4表示图2的控制装置50执行的机床控制方法的第一实施方式。此外，图5以及图6表示通过图3以及图4的控制方法而实现的主轴12的动作的两个不同的示例。该实施方式涉及的控制方法可以控制丝锥加工中的主轴12的切削动作(图3)与返回动作(图4)这两者。另外，在以下的说明中，为了有助于理解，作为与切削加工的控制相关的用语使用了“总旋转量”、“最高转速”、“加速旋转”、“最大加速度”、“残余旋转量”、“当前速度”、“减速旋转”、“中间速度”、“减速度”、“定位旋转量”以及“定位减速度”，另一方面，作为与返回动作的控制相关而分别对应的实质同义的用语使用了“总返回旋转量”、“最高返回转速”、“加速逆旋转”、“逆旋转的最大加速度”、“残余返回旋转量”、“逆旋转的当前速度”、“减速逆旋转”、“中间返回速度”、“逆旋转的减速度”、“定位返回旋转量”以及“逆旋转的定位减速度”。
首先，参照图3的流程图和图2，对控制装置50执行的主轴12的切削动作控制方法进行说明。在步骤S1，数值控制部16(主轴指令输出部26)从程序解释部24解释而得的丝锥加工程序P的指令值中，取得从加工开始位置(始动位置)到目标螺纹深度(目标位置)期间的主轴12的总旋转量S0与最高转速V0，将总旋转量S0与最高转速V0指令给主轴控制部18。在步骤S2，主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、残余旋转量检测部34)通过将最高转速V0设为目标速度的速度控制，使主轴12以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力从加工开始位置(速度零)加速旋转来执行切削动作，检测其间的最大加速度A0，并且依次检测自加速旋转过程中的当前位置的残余旋转量Sr。每当进行检测时，检测出的残余旋转量Sr由主轴控制部18通知给数值控制部16。
接下来，在步骤S3，主轴控制部18(定位动作控制部38)计算比与最大加速度A0对应的减速度大的定位减速度Apos即将能够补偿使主轴12减速旋转期间的驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗的最大减速度Amax设为上限的定位减速度Apos。另外，Apos的计算如果是在检测出最大加速度A0之后且定位动作控制部38开始位置控制之前，则也可以在以下说明的后续步骤(S4～S7、S9、S10)的执行中或者之后进行。
接下来，在步骤S4，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力加速旋转过程中依次检测当前速度Vc，每当进行检测时，判断当前速度Vc是否达到最高转速V0。在Vc没有达到V0时，在步骤S5，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)判断残余旋转量Sr是否为总旋转量S0的1/2以下。在Sr为S0的1/2以下时，在步骤S6，主轴控制部18(减速动作控制部52)使主轴12减速旋转至中间速度Vb而继续执行切削动作。在Sr不为S0的1/2以下时返回到步骤S4。
这里参照图5，当在当前速度Vc达到最高转速V0之前，残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2时(步骤S4以及步骤S5的判断都为是时)的、主轴12的切削动作的一例由速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示。步骤S2中的主轴12的最大能力的加速旋转在图5的时间T1以及T2执行，在时间T1(从加工开始位置的始动到达到中间速度Vb为止的时间)的恒定加速度期间检测最大加速度A0。在主轴12的转速超过中间速度Vb(该示例中，是主轴电动机12M的基底速度)时，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0开始渐减。在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2的(也就是说，自加工开始的旋转量为总旋转量S0的1/2的)时间点A(步骤S5的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转向减速旋转转变，在时间T3，执行步骤S6中的主轴12的减速旋转。在时间T1～T3，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(通过虚线来例示该期间的速度指令)。
在时间T3(步骤S6)中，主轴控制部18(残余旋转量检测部34、当前速度检测部36)依次检测自主轴12的当前位置的残余旋转量Sr以及当前速度Vc。并且主轴控制部18(减速动作控制部52)在时间T3(步骤S6)中，通过速度控制使主轴12从点A(最高速度)减速旋转至中间速度Vb，但是该期间，使用残余旋转量Sr与当前速度Vc来依次更新减速旋转用的速度指令Cv(在图5中通过虚线来表示速度指令Cv)。具体来说，减速动作控制部52依次更新速度指令Cv，通过依次更新的速度指令Cv使主轴12减速旋转，以使主轴12达到规定的中间速度Vb时的主轴12的残余旋转量Sr，与在定位动作控制部38的位置控制下到达目标螺纹深度为止的主轴12的定位旋转量Spos相等。
这里，定位旋转量Spos在定位动作控制部38使主轴12从当前速度Vc(以下的说明中设为每一秒的转数(单位设为rev/sec))以所述的定位减速度Apos(负值)减速时，与预测了Sr＝0且Vc＝0的(也就是说到达目标螺纹深度的)时间点B(图5)的位置对应地，作为从Sr＝0的点观察到的残余旋转量Sr(负值)的绝对值，通过以下的数学式来表示。
|Sr|＝Vc2/(2×|Apos|)＝Spos
如上所述，在点B，以主轴12的当前速度Vc达到中间速度Vb为前提。因此，点B的位置|Sr|以及定位旋转量Spos通过以下的数学式2而求出。
|Sr|＝Vb2/(2×|Apos|)＝Spos···数学式2
在使主轴12达到中间速度Vb时的残余旋转量Sr与主轴12的定位旋转量Spos相等的情况下，时间T3的主轴12的残余旋转量(也就是说当前位置)Sr、当前速度Vc(rev/sec)、当前减速度Ac(rev/sec2)的关系通过以下的公式表示。
公式：根据Vc2-Vb2＝2×|Ac|×(Sr-Spos)可知
|Ac|＝(Vc2-Vb2)/(2×(Sr-Spos))
在时间T3(步骤S6中)，主轴控制部18(减速动作控制部52)始终监视主轴12的残余旋转量Sr与当前速度Vc，从当前速度Vc(也就是说之前的速度指令Cv)减去对上述的当前减速度Ac乘以了速度指令更新周期Tctl(sec)(也就是说减速动作控制部52制作速度指令并通知给主轴12的周期)而得的值，设为新的速度指令Cv。速度指令Cv通过以下的数学式3来表示。
Cv＝Vc-Ac×Tctl···数学式3
按照数学式3，减速动作控制部52以速度指令更新周期Tctl依次更新速度指令Cv。主轴12在点A到点B期间，按照依次更新的速度指令Cv，使减速度Ac缓缓增加进行减速旋转，与减速至中间速度Vb同时到达点B(图5)。
再次参照图3，在步骤S7，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的残余旋转量Sr的绝对值|Sr|是否满足|Sr|＝Vb2/(2×|Apos|)(数学式2)(也就是说主轴12的旋转位置是否到达点B)。在满足数学式2时，在步骤S8，主轴控制部18(定位动作控制部38)制作用于使主轴12以定位减速度Apos减速旋转而到达Sr＝0的点(也就是说目标螺纹深度)的移动指令，通过该移动指令来对主轴12进行位置控制。当不满足数学式2时，重复步骤S7的判断直至满足数学式。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的移动指令，从点B朝向目标螺纹深度以定位减速度Apos减速旋转来执行切削动作，在Sr＝0的时间点到达目标螺纹深度而停止。这样，在从点B到达目标螺纹深度为止的时间T4(图5)中，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(通过虚线来例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。
在所述的步骤S4，主轴控制部18(当前速度检测部36)在判断为当前速度Vc达到最高转速V0时，代替步骤S5而向步骤S9前进。在步骤S9，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)将达到最高转速V0时的主轴12的、自加工开始位置的旋转量(也就是说旋转位置FBS)保存为加速时旋转量Sa。然后，在步骤S10，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)判断残余旋转量Sr是否为加速时旋转量Sa以下。在Sr为Sa以下时，向步骤S6前进，接下来执行步骤S7以及步骤S8，从而进行直至目标螺纹深度的切削动作。在Sr不为Sa以下时，重复步骤S10的判断直至Sr为Sa以下。
这里，参照图6，当在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2之前当前速度Vc达到最高转速V0时(步骤S4的判断为否时)的、主轴12的切削动作的一例由速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示。如图6所示，在时间T1以及T2执行步骤S2中的主轴12的最大能力的加速旋转，在时间T1(从加工开始位置的始动到中间速度Vb为止的时间)的恒定加速度期间检测最大加速度A0。在主轴12的转速超过中间速度Vb(该示例中为主轴电动机12M的基底速度)时，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0渐减。主轴12的当前速度Vc在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2之前达到最高转速V0，之后，主轴12在整个时间T5以恒定速度V0(加速度为零)旋转而继续切削动作。在残余旋转量Sr与加速时旋转量Sa相等的时间点A(步骤S10的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转向减速旋转转变。接下来，在时间T3(步骤S6)，执行使所述的减速度Ac渐增的主轴12的减速旋转(速度控制)，在时间T4(步骤S8)，执行主轴12以定位减速度Apos的减速旋转。并且在Sr＝0的时间点，主轴12到达目标螺纹深度而停止。在时间T1、T2、T3以及T4中，主轴12与图5所示的动作同样地进行动作。
在图5以及图6的任意动作例中，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为止的旋转动作(切削动作)期间，进给轴控制部22(图2)使用主轴12的旋转位置FBS，以将进给轴14追从主轴12的动作的方式进行反馈控制而执行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤S1～步骤S10的处理期间，监视从主轴控制部18通知的残余旋转量Sr，在残余旋转量Sr为第一规定值(接近零的极小值)以下时，判断为丝锥加工到达目标螺纹深度。
如上所述，控制装置50在使主轴12进行从加工开始位置(始动位置)到目标螺纹深度(目标位置)的切削动作(旋转动作)时，数值控制部16只将主轴12的总旋转量S0与最高转速V0作为主轴指令CS通知给主轴控制部18，主轴控制部18按照该主轴指令CS，以最高转速V0为目标，通过最大限度使用了允许电流的最大输出来使主轴12加速旋转而执行切削动作，并且根据在最大加速旋转过程中检测出的最大加速度A0、依次检测的主轴12的残余旋转量Sr以及当前速度Vc，使主轴12减速旋转而继续执行到目标螺纹深度为止的切削动作而达到目标螺纹深度。因此，根据控制装置50，不需要针对数值控制部16进行用于制作与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定或调整等，能够通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短丝锥加工的周期。
而且，在控制装置50中，在加速后通过位置控制使主轴12减速而到达目标螺纹深度期间，考虑到驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗，以比对应于最大加速度A0的减速度大的定位减速度Apos(A0＜|Apos|≤|Amax|)使主轴12减速旋转，因此可以提升缩短上述丝锥加工的周期的效果。
控制装置50在主轴12进行所述返回动作时，可以进行与从加工开始位置到目标螺纹深度的上述切削动作控制相同的控制。图5以及图6除了上述的主轴12的切削动作外，还通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)来表示对应于该切削动作的主轴12的返回动作的一例。以下，参照图4的流程图和图2、图5以及图6，对控制装置50执行的主轴12的返回动作控制方法进行说明。另外，为了有助于理解，以下的说明所使用的参照符号，根据需要对切削动作控制方法的说明中所使用的对应的参照符号标注撇(’)。
数值控制部16(主轴指令输出部26)在通过图3的切削动作控制流程而判断为丝锥加工到达目标螺纹深度之后，在步骤S11，从程序解释部24解释所得的丝锥加工程序P的指令值中，取得从目标螺纹深度(始动位置)到返回结束位置(目标位置)期间的主轴12的总返回旋转量S0’与最高返回转速V0’，将这些总返回旋转量S0’与最高返回转速V0’作为主轴指令CS输送给主轴控制部18。返回动作的主轴指令CS也不包含用于使主轴12旋转运动至返回结束位置的位置指令(移动指令)或加减速指令。另外，返回结束位置也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时，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’未必与切削时的最高转速V0一致。此外，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相同时，返回动作表示与切削动作实质相同的速度-时间曲线，但是在总返回旋转量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不同时，返回动作未必表示与切削动作相同的速度-时间曲线。
接下来，在步骤S12，主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、残余旋转量检测部34)进行以下的处理。初始动作控制部30通过将最高返回转速V0’设为目标速度的速度控制，使主轴12以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力从目标螺纹深度(速度为零)加速逆旋转而执行返回动作。最大加速度检测部32在从目标螺纹深度以最大能力加速逆旋转过程中根据旋转位置FBS检测主轴12的逆旋转的最大加速度A0’。残余旋转量检测部34根据总返回旋转量S0’与旋转位置FBS，依次检测加速逆旋转过程中自当前位置起的主轴12的残余返回旋转量Sr’。每当进行检测时，检测出的残余返回旋转量Sr’由主轴控制部18通知给数值控制部16。
接下来，在步骤S13，主轴控制部18(定位动作控制部38)，计算比与逆旋转的最大加速度A0’对应的减速度大的逆旋转的定位减速度Apos’即将最大减速度Amax’设为上限的逆旋转的定位减速度Apos’，所述最大减速度Amax’能够补偿使主轴12减速逆旋转期间的驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗。另外，Apos’的计算如果在检测出逆旋转的最大加速度A0’之后且定位动作控制部38开始位置控制之前，则也可以在以下所说明的后续步骤(S14～S17、S19、S20)的实施过程中或者之后进行。此外，Apos’以及Amax’分别是与所述的Apos以及Amax实质同义的值，可以通过所述的数学式1等来计算。
接下来，在步骤S14，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力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’，每当检测时，判断当前速度Vc’是否达到最高返回转速V0’。在Vc’没有到达V0’时，在步骤S15，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)判断残余返回旋转量Sr’是否为总返回旋转量S0’的1/2以下。在Sr’为S0’的1/2以下时，在步骤S16，主轴控制部18(减速动作控制部52)使主轴12减速逆旋转至中间返回速度Vb’而继续执行返回动作。在Sr’不为S0’的1/2以下时返回到步骤S14。
这里参照图5，当在逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’之前，残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2时(步骤S14以及步骤S15的判断都为是时)的、主轴12的返回动作的一例由速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示。步骤S12中的主轴12的最大能力的加速逆旋转在图5的时间T6以及T7执行，在时间T6(从目标螺纹深度的始动到达到中间返回速度Vb’为止的时间)的恒定加速度期间检测逆旋转的最大加速度A0’。在主轴12的转速超过中间返回速度Vb’(该示例中，为主轴电动机12M的基底速度)时，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0’开始渐减。在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2的(也就是说，自返回开始的旋转量为总返回旋转量S0’的1/2的)时间点C(步骤S15的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转向减速逆旋转转变，在时间T8，执行步骤S16中的主轴12的减速逆旋转。在时间T6～T8，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(通过虚线来例示该期间的速度指令)。
在时间T8(步骤S16)中，主轴控制部18(残余旋转量检测部34、当前速度检测部36)依次检测主轴12从当前位置起的残余返回旋转量Sr’以及逆旋转的当前速度Vc’。并且主轴控制部18(减速动作控制部52)在时间T8(步骤S16)，通过速度控制使主轴12从点C(逆旋转的最高速度)减速旋转至中间返回速度Vb’，但是该期间，使用残余返回旋转量Sr’与逆旋转的当前速度Vc’来依次更新用于减速逆旋转的速度指令Cv’(通过图5所示的虚线来表示速度指令Cv’)。具体来说，减速动作控制部52依次更新速度指令Cv’，通过依次更新的速度指令Cv’使主轴12减速逆旋转，以使主轴12达到规定的中间返回速度Vb’时的主轴12的残余返回旋转量Sr’，与在定位动作控制部38的位置控制下在返回结束位置停止之前的主轴12的定位返回旋转量Spos’相等。
这里，关于定位返回旋转量Spos’，在定位动作控制部38使主轴12从逆旋转的当前速度Vc’(以下的说明中设为每一秒的转数(单位设为rev/sec))以所述的逆旋转的定位减速度Apos’(负值)减速时，与预测了Sr’＝0且Vc’＝0的(也就是说到达返回结束位置的)时间点D(图5)的位置对应地，与所述的定位旋转量Spos同样地通过以下的数学式4来求出。
|Sr’|＝Vb’2/(2×|Apos’|)＝Spos’····数学式4
在使主轴12达到中间返回速度Vb’时的残余返回旋转量Sr’与主轴12的定位返回旋转量Spos’相等的情况下，时间T8的主轴12的残余返回旋转量(也就是说当前位置)Sr’、当前速度Vc’(rev/sec)和当前减速度Ac’(rev/sec2)的关系通过以下的公式表示。
公式：从Vc’2-Vb’2＝2×|Ac’|×(Sr’-Spos’)可知
|Ac’|＝(Vc’2-Vb’2)/(2×(Sr’-Spos’))。
在时间T8(步骤S16中)，主轴控制部18(减速动作控制部52)始终监视主轴12的残余返回旋转量Sr’与逆旋转的当前速度Vc’，从当前速度Vc’(也就是说，之前的速度指令Cv’)减去对上述的当前减速度Ac’乘以了速度指令更新周期Tctl(sec)而得的值，设为新的速度指令Cv’。速度指令Cv’通过以下的数学式5来表示。
Cv’＝Vc’-Ac’×Tctl···数学式5
按照数学式5，减速动作控制部52以速度指令更新周期Tctl依次更新速度指令Cv’。主轴12在点C到点D期间，按照依次更新的速度指令Cv’，一边缓缓增加减速度Ac’一边减速逆旋转，与减速至中间返回速度Vb’同时到达点D(图5)。
再次参照图4，在步骤S17，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的残余返回旋转量Sr’的绝对值|Sr’|是否满足|Sr’|＝Vb’2/(2×|Apos’|)(数学式4)(也就是说主轴12的旋转位置是否到达点D)。在满足数学式4时，在步骤S18，主轴控制部18(定位动作控制部38)制作使主轴12以定位减速度Apos’减速逆旋转而在Sr’＝0的点(也就是说返回结束位置)停止的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制。当不满足数学式4时，重复步骤S17的判断直至满足数学式4。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的移动指令，从点D朝向返回结束位置以定位减速度Apos’减速逆旋转地执行返回动作，在Sr’＝0的时间点到达返回结束位置而停止。这样，在从点D到达返回结束位置为止的时间T9(图5)，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(通过虚线来例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。
在所述的步骤S14，主轴控制部18(当前速度检测部36)在判断为逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’时，代替步骤S15而向步骤S19前进。在步骤S19，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)将达到最高返回转速V0’时的主轴12的、自目标螺纹深度起的旋转量(也就是说旋转位置FBS)保存为返回动作的加速时旋转量Sa’。然后，在步骤S20，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)判断残余返回旋转量Sr’是否为加速时旋转量Sa’以下。在Sr’为Sa’以下时，向步骤S16前进，接下来执行步骤S17以及步骤S18，进行返回到结束位置为止的返回动作。在Sr’不为Sa’以下时，重复步骤S20的判断直至Sr’为Sa’以下为止。
这里，参照图6，当在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2之前，逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’时(步骤S14的判断为否时)的、主轴12的返回动作的一例由速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示。如图6所示，在时间T6以及T7执行步骤S12中的主轴12的最大能力的加速逆旋转，在时间T6(从在目标螺纹深度的始动到达到中间返回速度Vb’为止的时间)的恒定加速度期间，检测逆旋转的最大加速度A0’。在主轴12的转速超过中间返回速度Vb’(该示例中为主轴电动机12M的基底速度)时，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的加速度从最大加速度A0’渐减。主轴12的当前速度Vc’在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2之前达到最高返回转速V0’，之后，主轴12在时间T10中以恒定速度V0’(加速度零)逆旋转而继续返回动作。在残余返回旋转量Sr’与加速时旋转量Sa’相等的时间点C(步骤S20的判断为是时的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转向减速逆旋转转变。接下来，在时间T8(步骤S16)中，执行使所述的减速度Ac’渐增的主轴12的减速逆旋转(速度控制)，在时间T9(步骤S18)，执行主轴12以定位减速度Apos’的减速逆旋转，然后在Sr’＝0的时间点，主轴12到达返回结束位置而停止。在时间T6、T7、T8以及T9中，主轴12与图5所示的动作同样地进行动作。
在图5以及图6的任意动作例中，在主轴控制部18控制主轴12从目标螺纹深度到返回结束位置为止的逆旋转动作(返回动作)期间，进给轴控制部22(图2)使用主轴12的旋转位置FBS，以将进给轴14追从主轴12的动作的方式进行反馈控制而执行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤S11～步骤S20的处理期间，监视从主轴控制部18通知的残余返回旋转量Sr’，在残余返回旋转量Sr’为第二规定值(接近零的极小值)以下时，判断为返回动作结束工具被从工件中拔出。
在图5以及图6所示的动作例中，控制装置50在主轴12以最大能力加速旋转之后，通过依次更新的速度指令Cv(Cv’)使主轴12以渐增的减速度Ac(Ac’)从点A(点C)开始减速旋转(减速逆旋转)，从而执行达到中间速度Vb(中间返回速度Vb’)时的残余旋转量Sr(残余返回旋转量Sr’)与定位旋转量Spos(定位返回旋转量Spos’)相等的速度控制。代替减速旋转(减速逆旋转)中的这样的速度控制，控制装置50可以执行以中间速度Vb(中间返回速度Vb’)为目标值使主轴12从点A(点C)以最大能力减速旋转(减速逆旋转)的速度控制。图7以及图8表示通过使主轴12从点A(点C)以最大能力减速旋转(减速逆旋转)的控制方法而实现的主轴12的动作的两个不同的示例。以下，参照图7以及图8和图2～图4，对通过速度控制使主轴12最大减速的结构进行说明。
参照图7，当在当前速度Vc达到最高转速V0之前残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2时(图3的步骤S4以及S5的判断都为是时)的、主轴12的切削动作的一例、以及当在逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’之前残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2时(图4的步骤S14以及S15的判断都为是时)的、主轴12的返回动作的一例通过速度-时间曲线来表示。此外，参照图8，当在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2之前当前速度Vc达到最高转速V0时(图3的步骤S4的判断为否时)的、主轴12的切削动作的一例、以及当在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2之前逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’时(图4的步骤S14的判断为否时)的、主轴12的返回动作的一例通过速度-时间曲线来表示。图7以及图8所示的时间T1、T2、T4～T7、T9以及T10的主轴的动作分别与图5以及图6所示的时间T1、T2、T4～T7、T9以及T10的主轴的动作相同。
在图7以及图8所示的时间T3中，主轴控制部18(减速动作控制部52)通过将中间速度Vb设为目标值的速度控制，使主轴12以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力从点A减速旋转。在以最大能力减速旋转过程中，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的减速度渐增。这里，设置成主轴12的加速所需的转矩(以下，称为加速转矩)与减速所需的转矩(以下，称为减速转矩)彼此相等。一般情况下，主轴12的旋转过程中产生机械结构上的负载(阻抗)，加速转矩比减速转矩大，因此，在加速转矩与减速转矩相等的情况下，在以相同的速度变化进行比较时，最大能力下的加速时间比最大能力下的减速时间长。因此，主轴12在从点A开始减速之后以比时间T2短的时间达到中间速度Vb，此时的位置|Sr|为
|Sr|＞Vc2/(2×|Apos|)。
之后通过以恒定的中间速度Vb旋转极小时间，到达
|Sr|＝Vb2/(2×|Apos|)
的点B(图7、图8)。
同样地，在图7以及图8所示的时间T8，主轴控制部18(减速动作控制部52)通过将中间返回速度Vb’设为目标值的速度控制，以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力使主轴12从点C减速逆旋转。在以最大能力减速逆旋转过程中，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的逆旋转的减速度渐增。与所述的点B之前的动作同样地，主轴12在从点C开始减速之后以比时间T7短的时间达到中间返回速度Vb’，此时的位置|Sr’|是
|Sr’|＞Vc’2/(2×|Apos’|)，
之后通过以恒定的中间返回速度Vb’旋转极小时间，到达
|Sr’|＝Vb’2/(2×|Apos’|)
的点D(图7、图8)。
如上所述，控制装置50在使主轴12进行从目标螺纹深度(始动位置)到返回结束位置(目标位置)的返回动作(旋转动作)时，数值控制部16只将主轴12的总返回旋转量S0’与最高返回转速V0’作为主轴指令CS通知给主轴控制部18，主轴控制部18按照该主轴指令CS，以最高返回转速V0’为目标，通过最大限度使用了允许电流的最大输出来使主轴12加速逆旋转而执行返回动作，并且根据在最大加速旋转过程中检测出的逆旋转的最大加速度A0’、依次检测的主轴12的残余返回旋转量Sr’以及当前速度Vc’，使主轴12减速逆旋转而继续执行到返回结束为止之前的返回动作而到达返回结束位置。因此，根据控制装置50，不需要针对数值控制部16进行用于制作与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定、调整等，能够通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短丝锥加工的周期。
而且，在控制装置50中，在加速后通过位置控制使主轴12减速而到达返回结束位置期间，考虑到驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗，以比对应于最大加速度A0’的减速度大的逆旋转的定位减速度Apos’(A0’＜|Apos’|≤|Amax’|)使主轴12减速逆旋转，因此可以提升缩短上述的丝锥加工的周期的效果。
图2～图8所示的实施方式的结构以主轴12的最高转速V0比主轴电动机12M的基底速度(即中间速度Vb)大为前提。与之相对地，通过机床的结构，主轴12的最高转速V0有时比主轴电动机12M的基底速度(Vb)小。该情况下，没有图5～图8的动作例中的时间T2以及T3，主轴12在从加工开始位置到目标螺纹深度的期间，以恒定加速度以及减速度进行动作。图1所示的控制装置10作为机床控制方法的一实施方式，可以对主轴12最高转速V0比主轴电动机12M的基底速度(Vb)小时的、主轴12的切削动作以及返回动作进行控制。该机床控制方法省略了图3的流程中的步骤S6以及S7、和图4的流程中的步骤S16以及S17。以下，参照图9以及图10、图1以及图3，对控制装置10执行的主轴12的切削动作的两个不同示例进行说明。
图9通过速度-时间曲线来表示当在当前速度Vc达到最高转速V0(＜Vb)之前残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2时(图3的步骤S4以及S5的判断都为是时)的、主轴12的切削动作的一例。如图所示，主轴12只执行与图5的时间T1以及T4的动作对应的动作。即，主轴12在时间T1以最高转速V0为目标值，通过最大加速度A0来进行加速旋转，在Sr为S0的1/2的时间点A从加速旋转向减速旋转转变，在时间T4以定位减速度Apos从点A进行减速旋转到目标螺纹深度(残余旋转量Sr＝0)。在主轴12减速旋转期间，主轴控制部18(定位动作控制部38)(图1)只执行主轴12的位置控制。
图10通过速度-时间曲线来表示当在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2之前，当前速度Vc达到最高转速V0(＜Vb)时(图3的步骤S3的判断为否时)的、主轴12的切削动作的其他示例。如图所示，主轴12只执行与图6中的时间T1、T5以及T4的动作对应的动作。即，主轴12在时间T1以最高转速V0为目标值，通过最大加速度A0来进行加速旋转，在达到最高转速V0之后，在时间T5以恒定速度V0旋转到残余旋转量Sr与加速时旋转量Sa相等的点A，在时间T4中通过定位减速度Apos从点A进行减速旋转到目标螺纹深度(残余旋转量Sr＝0)。在主轴12恒速以及减速旋转期间，主轴控制部18(定位动作控制部38)(图1)只执行主轴12的位置控制。
在图9以及图10的任意动作例中，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为止的旋转动作(切削动作)期间，进给轴控制部22(图1)使用主轴12的旋转位置FBS，以使进给轴14追从主轴12的动作的方式进行反馈控制而进行进给动作。另外，控制装置10可以以与图9以及图10的切削动作对应的步骤来控制主轴12的返回动作，此外还可以控制进给轴14的逆进给动作。
具有上述结构的控制装置10与所述的控制装置50同样地，不需要针对数值控制部16进行用于制作与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定或调整等，能够通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，可以缩短丝锥加工的周期。而且，在控制装置10中，在加速后通过位置控制使主轴12减速而到达目标螺纹深度(或者返回结束位置)的期间，考虑到驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗，使主轴12以比对应于最大加速度A0(或者逆旋转的最大加速度A0’)的减速度大的定位减速度Apos(A0＜|Apos|≤|Amax|)(或者，逆旋转的定位减速度Apos’(A0’＜|Apos’|≤|Amax’|))减速旋转(或者减速逆旋转)，可以提升缩短丝锥加工的周期的效果。
图1以及图2所示的控制装置10、50可以执行与上述的机床控制方法不同的机床控制方法。图11表示作为控制装置50可以执行的机床控制方法的第二实施方式的、丝锥加工中的主轴12的切削以及返回动作控制方法。此外，图12～图15分别是与图5～图8对应的图，表示图11的实施方式中的主轴12的切削以及返回动作的四个示例。以下，参照图2～图4、图11～图15，对第二实施方式涉及的机床控制方法(丝锥加工的切削以及返回动作控制方法)、和执行该方法的控制装置50的结构进行说明。
总的来说，在图11～图15的第二实施方式中，控制装置50在使主轴12从加工开始位置到达目标螺纹深度的期间，执行与图3所示的丝锥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50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，不使主轴12在目标螺纹深度停止(也就是说不将加速度设为零)，以与定位减速度Apos(负值)对应的逆旋转的加速度Apos(负值)，通过位置控制使主轴12加速逆旋转至从目标螺纹深度仅返回了预先设定的转数的旋转位置(以下，称为初始返回位置)。在使主轴12加速逆旋转至初始返回位置之后，控制装置50执行与图4所示的丝锥加工的返回动作控制方法同样的步骤，控制主轴12的返回动作。以下对该第二实施方式的结构进行详细叙述，适当省略与图3以及图4的流程图的结构要素对应的结构要素的说明。
如图11所示，控制装置50首先在步骤U1，执行图3所示的步骤S1～S7、S9、S10。即，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与最高转速V0(步骤S1)。主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、残余旋转量检测部34)以最高转速V0为目标速度使主轴12以最大能力从加工开始位置加速旋转而执行切削动作，检测其间的最大加速度A0以及残余旋转量Sr(步骤S2)。接着主轴控制部18(定位动作控制部38)计算比与最大加速度A0对应的减速度大的定位减速度Apos即将最大减速度Amax设为上限的定位减速度Apos(步骤S3)。接下来，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力加速旋转过程中依次检测当前速度Vc，判断当前速度Vc是否达到最高转速V0(步骤S4)。在Vc没有达到V0时，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)判断残余旋转量Sr是否为总旋转量S0的1/2以下(步骤S5)，在Sr为S0的1/2以下时，主轴控制部18(减速动作控制部52)通过速度控制使主轴12减速旋转至中间速度Vb而继续执行切削动作(步骤S6)。另一方面，在判断(步骤S3)为当前速度Vc达到最高转速V0时，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)将达到最高转速V0时的主轴12的、自加工开始位置的旋转量(也就是说旋转位置FBS)保存为加速时旋转量Sa(步骤S9)，判断残余旋转量Sr是否为加速时旋转量Sa以下(步骤S10)。在Sr为Sa以下时，主轴控制部18(减速动作控制部52)通过速度控制使主轴12减速旋转至中间速度Vb而继续执行切削动作(步骤S6)。接下来，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的当前位置的残余旋转量Sr是否满足|Sr|＝Vb2/(2×|Apos|)(数学式2)(步骤S7)。
这里，参照图12，在图11的步骤U1中，当在切削动作过程中当前速度Vc达到最高转速V0之前，残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2时(图3的步骤S4以及S5的判断都为是时)的、主轴12的切削动作的一例由速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示。图12的速度-时间曲线中的时间T1、T2、T3以及T4的主轴12的动作与所述图5的速度-时间曲线中的时间T1、T2、T3以及T4的主轴12的动作对应。即，如图12所示，在时间T1以及T2，执行主轴12以最大能力的加速旋转(速度控制)，在残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2的时间点A(图3的步骤S5的判断为是时)，主轴12的动作从加速旋转向减速旋转转变，在时间T3，执行主轴12以渐增的减速度Ac的减速旋转(速度控制)，在时间T4，执行主轴12以定位减速度Apos的减速旋转(位置控制)。
控制装置50通过执行步骤U1(图3的步骤S1→S2→S3→S4→S5→S6)，主轴12在图12所示的时间T1、T2以及T3中，如上所述与图5所示的时间T1、T2以及T3的动作同样地进行动作。主轴控制部18(定位动作控制部38)当在步骤U1(图3的步骤S7)判断为主轴12的残余旋转量Sr满足了所述的数学式2(也就是说主轴12的旋转位置到达点B)时，代替图3的步骤S8，通过图11的步骤U2，在使主轴12以定位减速度Apos减速旋转而到达Sr＝0的点(也就是说目标螺纹深度)之后，继续制作用于使主轴12以与定位减速度Apos相同的逆旋转的加速度Apos加速逆旋转至初始位置12(图12的点E)的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制。
再次参照图12，主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的移动指令，一边以定位减速度Apos从点B朝向目标螺纹深度减速旋转一边执行切削动作，在Sr＝0的时间点到达目标螺纹深度(时间T4)。到达目标螺纹深度的瞬间，主轴12的当前速度Vc为零，进而主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的移动指令维持定位减速度Apos而产生逆旋转的加速度Apos，通过使当前速度Vc(负值)缓缓增加的加速逆旋转，在整个时间T6，执行从目标螺纹深度朝向初始返回位置(点E)的返回动作。这样，在从点B到达目标螺纹深度为止的时间T4以及从目标螺纹深度到达点E为止的时间T6，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(步骤U2)，使主轴12以恒定的加速度(即定位减速度Apos以及逆旋转的加速度Apos)连续动作(通过虚线来例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。另外，主轴12在目标螺纹深度的当前速度Vc为零，这是瞬时速度，并非在目标螺纹深度停止。
可以任意设定主轴12的初始返回位置(点E)。例如，如图12所示，与在切削动作中开始以定位减速度Apos减速旋转(位置控制)的点B同样地，可以将主轴12的逆旋转的当前速度Vc’达到中间返回速度Vb’的位置设为点E。该情况下的点E为从目标螺纹深度逆旋转了相当于|Sr|＝Vb2/(2×|Apos|)的旋转量的位置。
另一方面，参照图13，在图11的步骤U1中，当在切削动作中残余旋转量Sr为总旋转量S0的1/2之前，当前速度Vc达到最高转速V0时(图3的步骤S4的判断为否时)的、主轴12的切削动作的一例由速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)来表示。图13的速度-时间曲线中的时间T1、T2、T5、T3以及T4的主轴12的动作与所述的图6的速度-时间曲线中的时间T1、T2、T5、T3以及T4的主轴12的动作对应。即，如图13所示，在时间T1以及T2，执行主轴12以最大能力的加速旋转(速度控制)，在主轴12的当前速度Vc达到最高转速V0之后，在整个时间T5，主轴12以恒定速度V0旋转而继续切削动作，在残余旋转量Sr与加速时旋转量Sa相等的时间点A(图3的步骤S10的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转向减速旋转转变，在时间T3，执行主轴12以渐增的减速度Ac的减速旋转(速度控制)，在时间T4，执行主轴12以定位减速度Apos的减速旋转(位置控制)。
控制装置50通过执行步骤U1(图3的步骤S1→S2→S3→S4→S9→S10→S6)，主轴12在图13所示的时间T1、T2、T5以及T3，如上所述与图6所示的时间T1、T2、T5以及T3的动作同样地进行动作。主轴控制部18(定位动作控制部38)当在步骤U1(图3的步骤S7)判断为主轴12的残余旋转量Sr满足了所述的数学式2(也就是说主轴12的旋转位置到达点B)时，代替图3的步骤S8，通过图11的步骤U2，在使主轴12以定位减速度Apos减速旋转而到达Sr＝0的点(也就是说目标螺纹深度)之后继续制作用于使主轴12以与定位减速度Apos相同的逆旋转的加速度Apos加速逆旋转至初始返回位置(图13的点E)的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制。主轴12在图13的动作例中的时间T4以及T6的动作与主轴12在图12的动作例中的时间T4以及T6的动作相同。
在图12以及图13的任意动作例中，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为止的旋转动作期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14追从主轴12的动作来进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行上述步骤U1以及步骤U2的处理期间，监视从主轴控制部18通知的残余旋转量Sr，在残余旋转量Sr为第一规定值(接近零的极小值)以下时，判断为丝锥加工到达目标螺纹深度。并且，数值控制部16(主轴指令输出部26)在判断为丝锥加工到达目标螺纹深度之后，与步骤U2并行，在步骤U3(图1)，从程序解释部24解释而得的丝锥加工程序P的指令值中，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’与最高返回转速V0’，将这些总返回旋转量S0’与最高返回转速V0’作为主轴指令CS输送给主轴控制部18。
主轴12到达初始返回位置(点E)之后，在步骤U4(图11)，主轴控制部18(初始动作控制部30)以最高返回转速V0’为目标速度，使主轴12以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力从初始返回位置(点E)朝向返回结束位置加速逆旋转而执行返回动作。此外，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)根据总返回旋转量S0’与旋转位置FBS，依次检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的残余返回旋转量Sr’。每当检测时，检测出的残余返回旋转量Sr’由主轴控制部18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不检测时间T6的主轴12的逆旋转的最大加速度，作为主轴12从目标螺纹深度起加速逆旋转期间的逆旋转的加速度而取得时间T4的减速旋转的定位减速度Apos。
接下来，控制装置50在步骤U5(图11)，执行图4的步骤S14～S20。即，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力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’，判断当前速度Vc’是否达到最高返回转速V0’(步骤S14)。在Vc’没有达到V0’时，主轴控制部18判断残余返回旋转量Sr’是否为总返回旋转量S0’的1/2以下(步骤S15)，在Sr’为S0’的1/2以下时，主轴控制部18使主轴12减速逆旋转至中间返回速度Vb’而继续执行返回动作(步骤S16)。另一方面，在判断为当前速度Vc’达到最高返回速度V0’(步骤S14)时，主轴控制部18(残余旋转量检测部34)将达到最高返回转速V0’时的主轴12的、从目标螺纹深度起的旋转量(也就是说旋转位置FBS)保存为返回动作的加速时旋转量Sa’(步骤S19)，判断残余返回旋转量Sr’是否为加速时旋转量Sa’以下(步骤S20)。在Sr’为Sa’以下时，主轴控制部18(减速动作控制部52)使主轴12减速逆旋转至中间返回速度Vb’而继续执行返回动作(步骤S16)。
接下来，主轴控制部18(定位动作控制部38)判断主轴12的当前位置的残余返回旋转量Sr’是否满足|Sr’|＝Vb’2/(2×|Apos’|)(数学式4)(步骤S17)。在满足了数学式4时，主轴控制部18(定位动作控制部38)制作用于使主轴12以定位减速度Apos’(与时间T6的逆旋转的加速度Apos对应的值)减速逆旋转而在Sr’＝0的点(也就是说返回结束位置)停止的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制(步骤S18)。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部38)的移动指令，以最大减速度A0’朝向返回结束位置减速逆旋转而执行返回动作，在Sr’＝0的时间点到达返回结束位置而停止。
这里，参照图12，在图11的步骤U5中，当在逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’之前，残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2时(图4的步骤S14以及S15的判断都为是时)的、主轴12的返回动作的一例由速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)来表示。主轴12在图12的速度-时间曲线中的时间T7、T8以及T9的动作与主轴12在所述图5的速度-时间曲线的时间T7、T8以及T9的动作对应。在图12的动作例中，主轴12在时间T6从目标螺纹深度到达初始返回位置(点E)之后，逆旋转的当前速度Vc’超过中间返回速度Vb’(负值)，因此，在以最大能力加速逆旋转过程中，通过主轴电动机12M的特性，主轴12的逆旋转的加速度从加速度Apos渐减(时间T7)。在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2的时间点C(图4的步骤S15的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转向减速逆旋转转变，在时间T8，执行主轴12以渐增的减速度Ac’的减速逆旋转(速度控制)，在时间T9，执行主轴12以定位减速度Apos’的减速逆旋转(位置控制)。
另一方面，参照图13，在图11的步骤U5中，当在残余返回旋转量Sr’为总返回旋转量S0’的1/2之前，逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’时(图4的步骤S14的判断为否时)的、主轴12的返回动作的一例由速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)来表示。主轴12在图13的速度-时间曲线的时间T7、T10、T8以及T9的动作与主轴12在所述图6的速度-时间曲线的时间T7、T10、T8以及T9的动作对应。在图13的动作例中，在主轴12到达初始返回位置(点E)之后的时间T7，执行通过与图12的动作例相同的渐减的加速度(≤Apos)进行的主轴12的最大能力的加速逆旋转，主轴12逆旋转的当前速度Vc’达到最高返回转速V0’之后，在整个时间T10，主轴12以恒定速度V0’逆旋转而继续返回动作。在残余返回旋转量Sr’与加速时旋转量Sa’相等的时间点C(图4的步骤S20的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转向减速逆旋转转变，在时间T8，执行主轴12以渐增的减速度Ac’的减速逆旋转(速度控制)，在时间T9，执行主轴12以定位减速度Apos’的减速逆旋转(位置控制)。
在图12以及图13的任意动作例中，在主轴控制部18控制主轴12从目标螺纹深度到返回结束位置为止的逆旋转动作期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置FBS，控制进给轴14追从主轴12的动作而进行逆进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行上述的步骤U3～步骤U5的处理期间，监视从主轴控制部18通知的残余返回旋转量Sr’，在残余返回旋转量Sr’为第二规定值(接近零的极小值)以下时，判断为返回动作结束，工具被从工件中拔出。
图14以及图15与所述图7以及图8所示的动作例同样地，表示通过使主轴12以最大能力从点A(点C)减速旋转(减速逆旋转)到点B(点D)的控制方法而实现的主轴12的动作的两个不同的示例。图14以及图15所示的时间T1、T2、T4～T7、T9以及T10的主轴的动作，分别与图12以及图13所示的时间T1、T2、T4～T7、T9以及T10的主轴的动作相同。在图14以及图15所示的时间T3，主轴12在从点A起开始减速之后以比时间T2短的时间达到中间速度Vb，之后以恒定中间速度Vb旋转极小时间而到达点B。同样地，在图14以及图15所示的时间T8，主轴12在从点C起开始减速之后以比时间T7短的时间达到中间返回速度Vb’，之后以恒定的中间返回速度Vb’旋转极小时间而到达点D。
在图11～图15所示的实施方式中，控制装置50也与参照图3～图8所说明的实施方式同样地，不需要针对数值控制部16进行用于制作与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数的设定或调整等，能够通过更简单的结构，进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，能够缩短丝锥加工的周期。而且，在加速后通过位置控制使主轴12减速而到达目标螺纹深度(或者返回结束位置)的期间，考虑到驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗，使主轴12以比与最大加速度A0对应的减速度大的定位减速度Apos(A0＜|Apos|≤|Amax|)(或者逆旋转的定位减速度Apos’(A0＜|Apos’|≤|Amax’|))减速旋转(或者减速逆旋转)，可以提升缩短丝锥加工的周期的效果。
并且，在图11～图15所示的实施方式中，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为止的返回动作时，在切削动作结束时不使主轴12在目标螺纹深度停止(也就是说不将加速度设为零)，以与定位减速度Apos相同的逆旋转的加速度Apos’，通过位置控制使主轴12加速逆旋转至规定的初始返回位置。通过该结构，由于将主轴12的动作从切削动作切换为返回动作时的加速度没有变化，因此，可以将因加速度的变化而产生于主轴12的机械构造上的冲击、因加速度的变化而产生于主轴12与进给轴14之间的同步误差的增加防范于未然。
另外，图1所示的控制装置10除了不通过速度控制使主轴12减速(逆)旋转这一点，可以执行与控制装置50执行的上述第二实施方式涉及的机床控制方法相同的控制方法，还获得同等的效果。
上述的控制装置10、50的结构能够作为控制主轴12与进给轴14的同步运转的机床的控制方法来进行记述。该控制方法具有以下步骤：控制装置10、50从丝锥加工程序P取得主轴12从始动位置到目标位置期间的总旋转量S0(总返回旋转量S0’)与最高转速V0(最高返回转速V0’)；通过将最高转速V0(最高返回转速V0’)设为目标值的速度控制，以最大限度利用了驱动源(主轴电动机12M)的允许电流的最大能力使主轴12从始动位置加速旋转(加速逆旋转)；在以最大能力加速旋转(加速逆旋转)过程中根据主轴12的旋转位置反馈值FBS检测主轴12的最大加速度A0(逆旋转的最大速度A0’)；根据总旋转量S0(总返回旋转量S0’)与旋转位置反馈值FBS，检测主轴12从当前位置到目标位置为止的残余旋转量Sr(残余返回旋转量Sr’)；根据旋转位置反馈值FBS检测主轴12的当前速度Vc(逆旋转的当前速度Vc’)；以及在以最大能力加速旋转(加速逆旋转)之后，根据最大加速度A0(逆旋转的最大加速度A0’)、残余旋转量Sr(残余返回旋转量Sr’)和当前速度Vc(逆旋转的当前速度Vc’)，通过位置控制使主轴12减速旋转(减速逆旋转)而到达目标位置。使主轴12到达目标位置的步骤具有如下步骤：使主轴12以比与最大加速度A0(逆旋转的最大加速度A0’)对应的减速度大的定位减速度Apos(逆旋转的定位减速度Apos’)即将最大减速度Amax(逆旋转的最大减速度Amax’)设为上限的定位速度Apos(逆旋转的定位减速度Apos’)减速旋转(减速逆旋转)，所述最大减速度Amax能够补偿使主轴12减速旋转(减速逆旋转)期间的驱动源(主轴电动机12M)的机械损耗。
根据上述控制方法，获得与所述的控制装置10、50效果相同的效果。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但是本领域技术人员理解在不脱离后述的专利请求的公开范围内可以进行各种修正以及变更。

Claims (13)

1.一种机床的控制装置，其控制主轴与进给轴的同步运转，其特征在于，
该控制装置具有：
数值控制部，其根据丝锥加工程序制作主轴指令以及进给轴指令；
主轴控制部，其按照所述主轴指令控制所述主轴的旋转动作；
旋转检测部，其检测所述主轴的旋转位置；以及
进给轴控制部，其按照所述进给轴指令，根据所述旋转位置控制所述进给轴的进给动作；
所述数值控制部具有：主轴指令输出部，其从所述丝锥加工程序取得所述主轴从始动位置到目标位置期间的总旋转量与最高转速，将该总旋转量与该最高转速设为所述主轴指令输送给所述主轴控制部，
所述主轴控制部具有：
初始动作控制部，其通过将所述最高转速设为目标值的速度控制，使所述主轴以最大限度利用了驱动源的允许电容的最大能力从所述始动位置加速旋转；
最大加速度检测部，其在以所述最大能力加速旋转过程中根据所述旋转位置检测所述主轴的最大加速度；
残余旋转量检测部，其根据所述总旋转量与所述旋转位置，检测所述主轴从当前位置到所述目标位置为止的残余旋转量；
当前速度检测部，其根据所述旋转位置检测所述主轴的当前速度；以及
定位动作控制部，其在以所述最大能力加速旋转之后，根据所述最大加速度、所述残余旋转量和所述当前速度，通过位置控制使所述主轴减速旋转而到达所述目标位置，
所述定位动作控制部使所述主轴以比与所述最大加速度对应的减速度大的定位减速度即将最大减速度设为上限的定位减速度减速旋转，所述最大减速度能够补偿使所述主轴减速旋转期间的所述驱动源的机械损耗。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述定位动作控制部使所述主轴以所述最大减速度减速旋转。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述定位动作控制部具有：速度指令运算部，其对用于使所述主轴以所述定位减速度减速旋转的速度指令进行运算。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述主轴控制部还具有：减速动作控制部，其在以所述最大能力加速旋转之后且开始所述位置控制之前，通过速度控制使所述主轴减速旋转而达到预先设定的中间速度，
所述减速动作控制部使用残余旋转量和所述当前速度依次更新所述减速旋转用的速度指令，通过依次更新的该速度指令使所述主轴减速旋转，以使所述主轴达到所述中间速度时的所述残余旋转量与在所述位置控制下到达所述目标位置为止的所述主轴的定位旋转量相等。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述始动位置相当于丝锥加工的加工开始位置，所述目标位置相当于丝锥加工的目标螺纹深度。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述定位动作控制部使所述主轴在所述目标螺纹深度停止。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述定位动作控制部不使所述主轴在所述目标螺纹深度停止，在到达所述目标螺纹深度之后，通过位置控制使所述主轴以与所述定位减速度对应的逆旋转的加速度加速逆旋转到从所述目标螺纹深度返回了预先设定的转数的初始返回位置。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述始动位置相当于丝锥加工的目标螺纹深度，所述目标位置相当于丝锥加工的返回结束位置。
9.一种机床的控制方法，控制主轴与进给轴的同步运转，其特征在于，
该控制方法具有由控制装置进行的以下步骤：
从丝锥加工程序取得所述主轴从始动位置到目标位置期间的总旋转量与最高转速；
通过将所述最高转速设为目标值的速度控制使所述主轴以最大限度利用了驱动源的允许电流的最大能力从所述始动位置加速旋转；
在以所述最大能力加速旋转过程中根据所述主轴的旋转位置反馈值检测所述主轴的最大加速度；
根据所述总旋转量和所述旋转位置反馈值，检测所述主轴从当前位置到所述目标位置为止的残余旋转量；
根据所述旋转位置反馈值检测所述主轴的当前速度；以及
在以所述最大能力加速旋转之后，根据所述最大加速度、所述残余旋转量和所述当前速度，通过位置控制使所述主轴减速旋转而到达所述目标位置，
使所述主轴到达所述目标位置的所述步骤具有如下步骤：使所述主轴以比与所述最大加速度对应的减速度大的定位减速度即将最大减速度设为上限的定位减速度减速旋转，所述最大减速度能够补偿使所述主轴减速旋转期间的所述驱动源的机械损耗。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，
所述始动位置相当于丝锥加工的加工开始位置，所述目标位置相当于丝锥加工的目标螺纹深度。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
使所述主轴在所述目标螺纹深度停止。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
不使所述主轴在所述目标螺纹深度停止，而在到达所述目标螺纹深度之后，通过位置控制使所述主轴以与所述定位减速度对应的逆旋转的加速度加速逆旋转到从所述目标螺纹深度返回了预先设定的转数的初始返回位置。
13.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，
所述始动位置相当于丝锥加工的目标螺纹深度，所述目标位置相当于丝锥加工的返回结束位置。
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