DE102020002087A1

DE102020002087A1 - Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine mit einer Spindelachse und einer Vorschubachse

Info

Publication number: DE102020002087A1
Application number: DE102020002087.9A
Authority: DE
Inventors: Takashi Okamoto; Yuuki Morita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-10-22
Also published as: JP2020171973A; US20200316743A1; JP7068225B2; CN111791087A; US11534880B2

Abstract

Eine Steuervorrichtung 1 einer Werkzeugmaschine mit einer Vorschubachse, die durch einen Vorschubachsenmotor 2 angetrieben ist, umfasst eine Lastmomentschätzeinheit 11, die dazu eingerichtet ist, ein Lastmoment zu schätzen, das auf einen Spindelmotor 3 wirkt, basierend auf einem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor 3, der eine Spindelachse der Werkzeugmaschine antreibt, und einer Drehzahl des Spindelmotors 3; und eine Drehzahlsteuereinheit 12, die dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl eines Vorschubachsenmotors 2 derart zu steuern, dass das durch die Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzte Lastmoment einem vorgegebenen Lastmomentzielwert folgt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine mit einer Spindelachse und einer Vorschubachse.
Beschreibung des Stands der Technik
Allgemein ist in einer Werkzeugmaschine eine Spindelachse, an die ein Werkzeug angebracht wird, durch einen Spindelmotor angetrieben, und eine Vorschubachse, die die Spindelachse relativ zu einem Werkstück (ein Objekt, das bearbeitet werden soll) bewegt, durch einen Vorschussachsenmotor angetrieben. Während dem Bearbeiten durch die Werkzeugmaschine, nachdem das Werkzeug eine Reaktionskraft von dem Werkstück erfährt, mit dem das Werkzeug in Kontakt ist, variiert ein auf den Spindelmotor wirkendes Lastmoment (Spindelachsenstörlast). Das Lastmoment, das auf das auf der Spindelachse angeordnete Werkzeug wirkt, variiert beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit der Vorschubachse des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück, oder dem Kontaktzustand zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück. Um die Effizienz der Bearbeitung zu verbessern, ist es vorstellbar, die Geschwindigkeit der Vorschubachse zu erhöhen. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit jedoch übermäßig erhöht wird, dann nimmt das Lastmoment zu, dass auf den Spindelmotor bewirkt, der die Spindelachse antreibt, auf dem das Werkstück angetrieben ist, und es gibt eine Wahrscheinlichkeit, dass das Werkzeug bricht oder eine Anomalie an dem Werkstück auftritt. Gegenteilig, wenn die Geschwindigkeit der Vorschubachse reduziert wird, dann kann das Lastmoment reduziert werden, das auf den Spindelmotor wirkt, aber es entsteht ein Nachteil, der die Bearbeitungseffizienz der Werkzeugmaschine reduziert. Folglich ist es erstrebenswert, das auf den Spindelmotor wirkende Lastmoment richtig zu justieren.
Beispielsweise, wie unter der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungsnummer H07-051992 veröffentlicht ist, ist ein Bohrbearbeitungsverfahren bekannt, bei dem eine Bohrung mittels eines Rohres geöffnet wird, wobei das Bohrbearbeitungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Spindelachsenschneidlastschätzmittel zum Schätzen eines Schneidlastmoments einer sich drehenden und den Bohrer antreibenden Spindelachse umfasst; ein Spindelachsenschneidlastüberwachungsmittel zum Ermitteln und Überwachen, ob das von dem Spindelachsenschneidlastschätzmittel geschätzte Schneidlastmoment einen vorgegebenes Drehmoment oder mehr erreicht; und ein Spindelachsen- und Vorschubachsensteuerungsmittel zum Ausführen einer Antriebssteuerung der Spindelachse und einer Vorschubachse des Bohrers, basierend auf einem Überwachungsergebnis des Spindelachsenschneidlastüberwachungsmittels.
Beispielsweise, wie unter der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungsnummer H07-195256 veröffentlicht ist, ist eine Steuervorrichtung bekannt, die eine Werkzeugmaschine umfassend einen Spindelachsenrotationsmechanismus, der ein Werkzeug dreht, das lösbar an einer Spitze daran angebracht ist, und einen Vorschubmechanismus, der den Spindelachsenrotationsmechanismus vorwärts und rückwärts relativ zu einem Werkstück bewegt, und welche eine Vorschubgeschwindigkeit des Vorschubmechanismus steuert, wobei die Steuervorrichtung ein Drehmomentdetektiermittel zum Detektieren eines auf das Werkzeug ausgeübten Drehmoments umfasst; ein Vorschubgeschwindigkeitsberechnungsmittel zum Berechnen einer Vorschubgeschwindigkeit basierend auf zumindest einem Drehmomentzielwert, der vorgegeben ist, und dem von dem Drehmomentdetektiermittel detektierten Drehmoment; und ein Vorschubmechanismussteuermittel zum Empfangen einer Ausgabe des Vorschubgeschwindigkeitsberechnungsmittels und Steuern des Vorschubs Mechanismus, sodass die Vorschubgeschwindigkeit die kalkulierte Vorschubgeschwindigkeit wird.
Beispielsweise, wie unter der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungsnummer 2016-140967 veröffentlicht ist, ist eine Positionssteuervorrichtung bekannt, die entsprechend einem Positionsbefehlswert von einer Vorrichtung einer oberen Ebene eine Position eines Steuerungsziels einer numerisch gesteuerten Maschine steuert, die eine Last mittels eines Servomotors antreibt, wobei die Positionssteuervorrichtung eine Steuerung umfasst, die einen Bearbeitungsumfang basierend auf dem Positionsbefehlswert und einem Positionsdetektierwert des Steuerungsziels ausgibt, der von einem Positionsdetektor ermittelt wurde; ein Addierer, der einen Steuereingang durch Addieren des Bearbeitungsumfangs und eines Kompensationsumfangs ausgibt; ein Mittel zum Antreiben des Steuerungsziels entsprechend dem Steuerungseingang; ein Störbeobachter, der einen Störungsschätzwert durch Eingeben in einen Tiefpassfilter einer Differenz zwischen einem Wert, der durch Multiplizieren des Positionsdetektionswerts mit einer inversen Charakteristik eines Nominalwerts des Steuerungsziels, und dem Steuerungseingang ermittelt; und ein Amplitudenphasenkorrektor, der den Kompensationsumfang des Störungsschätzwerts und einer Schneidvibrationsfrequenz berechnet, wobei der Amplitudenphasenkorrektor einen Verstärkungskorrekturkoeffizenten einer Verstärkungscharakteristik des Tiefpassfilters in der Schneidvibrationsfrequenz berechnet, eine Phasenkorrekturwert von einer Phasencharakteristik des Tiefpassfilters in der Schneidvibrationsfrequenz ermittelt, und eine Verstärkungskorrektur und eine Phasenkorrektur des Störungsschätzwerts durchführt, basierend auf dem Verstärkungskorrekturkoeffizient und dem Verstärkungskorrekturwert.
Beispielsweise, wie unter der internationalen Patentanmeldungsnummer 2018/092221 veröffentlicht ist, ist ein Vorschubachsensteuerverfahren einer Werkzeugmaschine bekannt, umfassend eine Positionssteuereinheit, zu der ein Positionsbefehl eingegeben wird, eine Drehzahlsteuereinheit, zu der ein Drehzahlbefehl von der Positionssteuereinheit eingegeben wird, und einen Servoverstärker, der eine Stromstärke erzeugt zum Antreiben der Vorschubachse der Werkzeugmaschine basierend auf einem Drehmomentbefehl, der von der Drehzahlsteuereinheit eingegeben wird, wobei das Vorschubachsensteuerverfahren ein Detektieren einer Vibrationsbeschleunigung eines Spitzenabschnitts der Werkzeugmaschine umfasst; Durchführen einer Frequenzanalyse der Vibrationsbeschleunigung und Bestimmen einer zentralen Frequenz der Vibration; Festlegen einer Frequenz eines Bandpassfilters basierend auf der zentralen Frequenz; und Zuführen einer Vibrationsbeschleunigung der Frequenz, die in dem Bandpassfilter eingestellt ist, zurück zu dem Servoverstärker.
Zusammenfassung der Erfindung
Um zuverlässig sowohl das Verhindern eines Brechens eines Werkzeugs und auch das Auftretens einer Anomalie eines Werkstück aufgrund eines Anstiegs eines Lastmoments an einem Spindelmotor als auch das Verbessern der Bearbeitungseffizienz einer Werkzeugmaschine zu erreichen, ist es wichtig, das auf den Spindelmotor wirkende Lastmoment richtig einzustellen.
Beispielsweise ist ein Steuerverfahren denkbar, in welchem die Drehzahl eines Vorschubachsenmotors, der eine Vorschubachse antreibt, entsprechend eines Spindelachsendrehmomentbefehls gesteuert wird, wobei dabei ein auf einen Spindelmotor wirkendes Lastmoment auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.
Jedoch wird der Spindelachsendrehmomentbefehl übereinstimmend mit einem Lastmoment (Spindelachsenstörungslast), das auf einer Reaktionskraft basiert, die ein Werkzeug von einem Werkstück erfährt, und einem Beschleunigungs-/Bremsmoment auf dem Spindelmotor erzeugt. Bei einer derartigen Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Vorschubachsenmotors entsprechend eines Spindelachsendrehmomentbefehls, wenn die Drehzahl des Spindelmotor stark durch den Einfluss einer Veränderung des Lastmoments variiert, dann weicht das auf den Spindelmotor wirkende Lastmoment von einem gewünschten Wert während einer Übergangszeit der Veränderung ab, und es ist nicht möglich das Lastmoment richtig einzustellen.
Bei einer Werkzeugmaschine umfassend eine mittels eines Spindelmotors angetriebenen Spindelachse und einer mittels eines Vorschubachsenmotors angetriebenen Vorschubachse besteht dementsprechend ein Bedarf an einer Steuervorrichtung, die ein Lastmoment auf dem Spindelmotor auf einem gewünschten Wert halten kann.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine eine Lastmomentschätzeinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Lastmoment zu schätzen, das auf einen Spindelmotor wirkt, basierend auf einem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor, der die Spindelachse antreibt, und einer Drehzahl des Spindelmotors; und eine Drehzahlsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl eines Vorschubachsenmotors zu steuern, sodass das von der Lastmomentschätzeinheit geschätzte Lastmoment einem vorgegebenen Lastmomentzielwert folgt.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden, zugehörigen Figuren besser verstanden werden:

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Lastmomentschätzeinheit in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ist eine Ansicht, die schematisch eine Beziehung zwischen einem geschätzten Lastmoment eines Spindelmotors und einer Vorschubgeschwindigkeit in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Verfahrensablauf der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
5 ist eine Ansicht, die beispielhaft eine Beziehung zwischen einer Verstärkung durch eine zweite Verstärkungsänderungseinheit und einer Grenzfrequenz in der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine umfassend eine Spindelachse und eine Vorschubachse unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Zwecks eines einfacheren Verständnisses wird die Vergrößerung in den Figuren entsprechend verändert. Eine abgebildete Form in jeder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel und ist nicht auf die abgebildete Ausführungsform beschränkt.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wie in 1 gezeigt, umfasst eine Steuervorrichtung 1 einer Werkzeugmaschine, umfassend eine Spindelachse, die von einem Spindelmotor 3 angetrieben ist, und eine Vorschubachse, die von einem Spindelachsenmotor 2 angetrieben ist, ein Vorschubachsenmotorsteuersystem 10 und ein Spindelmotorsteuersystem 20.
Das Spindelmotorsteuersystem 20 ist dazu eingerichtet, die Rotation des Spindelmotors 3 zu steuern, der die Spindelachse antreibt, an welcher ein Werkzeug oder dergleichen vorgesehen ist. Das Spindelmotorsteuersystem 20 umfasst, beispielsweise, eine Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, eine Positionssteuereinheit 22, eine Drehzahlsteuereinheit 23 und eine Stromsteuereinheit 24. Die Positionsbefehlserzeugungseinheit 21 erzeugt einen Positionsbefehl für den Spindelmotor 3 durch die Steuerung durch eine Steuervorrichtung einer oberen Ebene (nicht dargestellt), wie eine numerische Steuervorrichtung. Die Positionssteuereinheit 22 erzeugt einen Drehzahlbefehl basierend auf dem Positionsbefehl, der von der Positionsbefehlserzeugungseinheit 21 erzeugt wird, und Information (Positionsfeedback) bezüglich einer aktuellen Rotorposition des Spindelmotors 3. Die Drehzahlsteuereinheit 23 erzeugt einen Drehmomentbefehl basierend auf dem Drehzahlbefehl, der von der Positionssteuereinheit 22 erzeugt wird, und der Drehzahl (Drehzahlfeedback) des Spindelmotors 3, die von einem Encoder 31 detektiert wird. Die Stromsteuereinheit 24 erzeugt einen Strombefehl basierend auf dem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor 3, der von der Drehzahlsteuereinheit 23 erzeugt wird. Basierend auf einem Schaltbefehl, der basierend auf dem Strombefehl, der von der Stromsteuereinheit 24 erzeugt wurde, und einem Strom (Stromfeedback), der in einer Motorwindungen des Spindelmotors 3 fließt und von einem Stromdetektor (nicht dargestellt) erfasst wird, schaltet ein Inverter (nicht dargestellt) für die Spindelachse ein darin vorgesehenes Halbleiterschaltelement ein bzw. aus, konvertiert DC Strom zu AC Strom zum Antreiben des Motors und liefert den AC Strom an den Spindelmotor 3. Dadurch arbeitet der Spindelmotor 3 basierend auf dem AC Strom, der von dem Inverter für die Spindelachse geliefert wird. In dem der Spindelmotor 3 angetrieben wird, wird die Spindelachse der Werkzeugmaschine angetrieben. Die Ausgestaltung des Spindelmotorsteuersystem 20, die hier beschrieben wird, ist eher ein Beispiel, und die Ausgestaltung des Spindelmotorsteuersystem 20 kann durch technische Begriffe wie „Drehmomentsteuereinheit“, „Schaltsteuereinheit“ usw. definiert werden. Alternativ kann die Ausgestaltung des Spindelmotorsteuersystems 20 durch geeignete Integration von zwei oder mehreren der Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, der Positionssteuereinheit 22, der Drehzahlsteuereinheit 23, der Stromsteuereinheit 24, der Drehmoment Steuereinheit, der Schaltsteuereinheit, usw. bestimmt sein. Alternativ kann die Ausgestaltung des Spindelmotorsteuersystem 20 durch Weglassen von einem von der Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, der Positionssteuereinheit 22, der Drehzahlsteuereinheit 23, der Stromsteuereinheit 24, der Drehmoment Steuereinheit, der Schaltsteuereinheit usw. bestimmt sein.
Das Vorschubachsenmotorsteuersystem 10 ist dazu eingerichtet, die Rotation des Vorschubachsenmotors 2 zu steuern, der die Vorschubachse antreibt, die die Spindelachse relativ zu dem Werkstück (Objekt, dass bearbeitet werden soll) bewegt. Das Vorschubachsenmotorsteuersystem 10 entsprechend der vorliegenden Ausgestaltung umfasst eine Lastmomentschätzeinheit 11, eine Drehzahländerungseinheit 12, eine erste Verstärkungsänderungseinheit 13, eine zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 und eine Speichereinheit 15. Das Vorschubachsenmotorsteuersystem 10 umfasst ferner eine Drehzahlsteuereinheit 16 und eine Stromsteuereinheit 17.
Die Lastmomentschätzeinheit 11 schätzt ein Lastmoment, das auf den Spindelmotor 3 wirkt basierend auf dem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor 3, der die Spindelachse der Werkzeugmaschine antreibt, und der Drehzahl des Spindelmotors 3. Die Lastmomentschätzeinheit 11 erfasst den Drehmomentbefehl für den Spindelmotor 3 von der Drehzahlsteuereinheit 23 in dem Spindelmotorsteuersystem 20, und erfasst die Drehzahl des Spindelmotors 3 von dem Encoder 31.
Ein Ausführungsbeispiel der Lastmomentschätzeinheit 11 wird im Folgenden beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Lastmomentschätzeinheit in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Konfiguration der Lastmomentschätzeinheit 11 wie in 2 gezeigt ist eher ein Beispiel und die Lastmomentschätzeinheit 11 kann auch in einer anderen Konfiguration ausgestaltet sein.
Die Lastmomentschätzeinheit 11, die das zum Spindelmotor 3 gehörige Lastmoment schätzt, umfasst einen Beobachter 110. In 2 wird ein Drehmomentbefehl A an den Spindelmotor 3 in ein Element 101 eingegeben und wird dazu genutzt, den Spindelmotor 3 anzutreiben. Ein Störlastmoment B₁ wird zu einer Ausgabe des Spindelmotors 3 mit einem Addierer 102 addiert. Wenn die Massenträgheit des Spindelmotors 3 J ist, gibt ein Element 103, zu dem ein Additionsergebnis zwischen dem Element 101 und dem Störlastmoment B₁ eingegeben wird, eine Drehzahl V₁ des Spindelmotors 3 aus. K_t ist ein Konversionskoeffizient zum Konvertieren der Einheit des Drehmomentbefehls zu der Einheit des Drehmoments.
Der Drehmomentbefehl A an den Spindelmotor 3 ist auch eine Eingabe an den Beobachter 110. Der Beobachter 110 ist dazu eingerichtet, ein Störlastmoment basierend auf dem Drehmomentbefehl A an den Spindelmotor 3 und der aktuellen Drehzahl (d.h. das Drehzahlfeedback) V₁ des Spindelmotors 3 zu schätzen. Der Drehzahlbefehl A an den Spindelmotor 3 wird mit „K_t/J“ in einem Element 111 multipliziert, und wird an einen Addierer 112 ausgegeben. Der Addierer 112 addiert ein Feedbacksignal von einem arithmetischen Element 114 (im Folgenden näher beschrieben) zu der Ausgabe des Elements 111. Ein Addierer 113 addiert ein Feedbacksignal von einem arithmetischen Element 115 (im Folgenden näher beschrieben) zu einer Ausgabe des Addierers 112. Die Einheit der Ausgaben des Addierers 112 und des Addierers 113 ist die der Beschleunigung. Eine Ausgabe des Addierers 113 wird in einen Integrierer 116 eingegeben, und, als ein Ergebnis, gibt der Integrierer 116 eine geschätzte Drehzahl V₂ des Spindelmotors 3 aus.
Eine Differenz zwischen der geschätzten Drehzahl V₂ des Spindelmotors 3 und der aktuellen Drehzahl V₁ des Spindelmotors 3 wird durch einen Subtraktor 117 berechnet, und die berechnete Differenz wird jeweils dem arithmetischen Element 114 und dem arithmetischen Element 115 zurückgeführt. Das arithmetische Element 114 umfasst einen Proportionalitätsfaktor K1. Die Einheit des Proportionalitätsfaktors K1 ist „Sekunde^-1“. Ferner umfasst das arithmetische Element 115 eine Integrationskonstante K2. Die Einheit der Integrationskonstante K2 ist „Sekunde^-2“.
In der Lastmomentschätzeinheit 11 wie sie in 2 gezeigt ist, ist die aktuelle Drehzahl (d.h. das Drehzahlfeedback) V₁ des Spindelmotors 3 durch die folgende Gleichung 1 beschrieben.
[Math. 1] $V_{1} = \frac{(K_{t} A + B_{1})}{J_{s}}$
Die geschätzte Drehzahl V₂ des Spindelmotors 3 ist durch die folgende Gleichung 2 beschrieben.
[Math. 2] $V_{2} = (\frac{K_{t}}{J} A + K_{1} (V_{1} - V_{2}) + \frac{B_{2}}{J}) / s$
Eine Beziehung entsprechend der folgenden Gleichung 3 wird hergestellt zwischen einem geschätzten Lastmoment B₂ des Spindelmotors 3 und der aktuellen Drehzahl V₁ und einer geschätzten Drehzahl V₂ des Spindelmotors 3.
[Math. 3] $\frac{B_{2}}{J} = \frac{K_{2}}{s} (V_{1} - V_{2})$
Durch Gleichungen 1, 2 und 3 wird das geschätzte Lastmoment B₂ des Spindelmotors 3 durch die folgende Gleichung 4 ausgedrückt.
[Math. 4] $B_{2} = \frac{K_{2}}{s^{2} + K_{1} s + K_{2}} B_{1}$
Aus Gleichung 4 ist ersichtlich, dass das Störlastmoment B₁ wie B₂ durch den Beobachter 110 geschätzt werden kann.
Das Obige ist ein Schätzprozess der Lastmomentschätzeinheit 11.
Zurückkehrend zu der Beschreibung von 1, führt die Drehzahländerungseinheit 12 eine Steuerung aus, um die Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2 in einer solchen Weise zu ändern, dass das Lastmoment, das von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzt wird, einem vorgegebenen Lastmomentzielwert folgt. Genauer gesagt berechnet die Drehzahländerungseinheit 12 eine Differenz zwischen einem Lastmomentzielwert, der von einer Steuervorrichtung einer oberen Ebene (nicht dargestellt) wie einer numerischen Steuervorrichtung, und dem geschätzten Lastmoment, das von der Lastmomentschätzeinheit 11 ermittelt wird, und erzeugt einen derartigen Drehzahlbefehl an den Vorschubachsenmotor 2, dass die Differenz zu null verringert wird. Der Drehzahlbefehl zum Ändern der Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2, der von der Drehzahländerungseinheit 12 erzeugt wird, wird an die Drehzahlsteuereinheit 16 gesendet, und die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) des Vorschubachsenmotors 2 wird basierend auf dem Drehzahlbefehl geändert.
Nachdem der Drehzahlbefehl an den Vorschubachsenmotor 2 auch durch Ändern einer Übersteuerung geändert werden kann, kann die Drehzahländerungseinheit 12 eine derartige über Steuerung erzeugen, sodass die Differenz zwischen dem Lastmomentzielwert und dem geschätzten Lastmoment auf null reduziert wird. Im Allgemeinen kann die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) in der numerischen Steuervorrichtung geändert werden durch Multiplizieren des Drehzahlbefehls an den Motor mit einem Multiplikationsfaktor (z.B. 0 bis 200%), genannt „Übersteuerung“.
Die Drehzahlsteuereinheit 16 erzeugt einen Drehmomentbefehl basierend auf dem von der Drehzahländerungseinheit 12 erzeugten Drehzahlbefehl und der Drehzahl (Drehzahlfeedback) des Vorschubachsenmotors 2, der von einem Encoder 32 detektiert wird. Die Stromsteuereinheit 17 erzeugt einen Strombefehl basierend auf dem Drehmomentbefehl an den Vorschubachsenmotor 2, der von der Drehzahlsteuereinheit 16 erzeugt wird. Die Drehzahlsteuereinheit 16 und die Stromsteuereinheit 17 können als eine Einheit ausgebildet sein und in diesem Fall wird der Strombefehl basierend auf dem von der Drehzahländerungseinheit 12 erzeugten Drehzahlbefehl und der Drehzahl (Drehzahlfeedback) des Vorschubachsenmotors 2 erzeugt, die von dem Encoder 32 detektiert wird.
Basierend auf einem Schaltbefehl, der auf Basis des von der Stromsteuereinheit 17 erzeugten Strombefehls und einem Strom (Stromfeedback) erzeugt wird, der in einer Motorwindung des Vorschubachsenmotors 2 fließt und mittels eines Stromdetektors (nicht dargestellt) detektiert wird, schaltet ein Inverter (nicht dargestellt) für die Vorschubachse ein darin vorgesehenes Halbleiterschaltelement ein bzw. aus, konvertiert DC Strom zu AC Strom zum Antreiben des Motors und liefert den AC Strom an den Vorschubachsenmotor 2. Dadurch arbeitet der Vorschubachsenmotor 2 basierend auf dem AC Strom, der von dem Inverter für die Vorschubachse geliefert wird. Die Vorschubachse wird durch den Vorschubachsenmotor 2 angetrieben und ein Werkzeug 4 wird relativ zu einem Werkstück 5 bewegt.
3 ist eine Ansicht, die schematisch eine Beziehung zwischen einem geschätzten Lastmoment eines Spindelmotors und einer Vorschubgeschwindigkeit in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das Werkzeug 4 zum Bearbeiten des Werkstücks 5 ist an der Spindelachse angebracht, die von dem Spindelmotor 3 (nicht dargestellt in 3) angetrieben wird. Das an die Spindelachse angebrachte Werkzeug 4 bewegt sich relativ zu dem Werkstück 5 durch den Betrieb der Vorschubachse, die von dem Vorschubachsenmotor 2 (nicht dargestellt in 3) angetrieben wird. Die relative Geschwindigkeit des Werkzeugs 4 gegenüber dem Werkstück 5 wird als „Vorschubgeschwindigkeit“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Vorschubgeschwindigkeit verringert, wenn das von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzte Lastmoment (Spindelachsenstörlast) ansteigt. Anders ausgedrückt, wenn das von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzte Lastmoment (Spindelachsenstörlast) klein ist, dann wird die Vorschubgeschwindigkeit vergrößert, und wenn das von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzte Lastmoment (Spindelachsenstörlast) groß ist, dann wird die Vorschubgeschwindigkeit verringert. Die „Vorschubgeschwindigkeit“, die die relative Geschwindigkeit des Werkzeugs 4 gegenüber dem Werkstück 5 ist, kann durch Multiplizieren der Drehzahl mit einem vorgegebenen Konversionskoeffizienten berechnet werden. Der Konversionskoeffizient ist ein Wert, der übereinstimmend mit beispielsweise einer Struktur eines Vorschubachsenmechanismus bestimmt wird, der den Vorschubachsenmotor 2 als eine Antriebsquelle nutzt.
Eine Regelverstärkung, die für die Änderung der Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2 in der oben beschriebenen Drehzahländerungseinheit 12 verwendet wird, wird von der ersten Verstärkungsänderungseinheit 13 in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3 oder einer Frequenz der Bearbeitungsstörung geändert, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl der Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs berechnet wird. Die Details des Änderungsprozesses der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 wird im Folgenden beschrieben.
Zudem, eine Verstärkung, die zum Schätzen des Lastmoments in der oben beschriebenen Lastmomentschätzeinheit 11 verwendet wird, wird durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3, oder einer Frequenz einer Bearbeitungsstörung geändert, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs berechnet wird. Die Details des Änderungsprozesses der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit wird im Folgenden beschrieben.
Die Information bezüglich der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs 4, das für den Änderungsprozess von der ersten Verstärkungsänderungseinheit 13 und der zweiten Verstärkungsänderungseinheit 14 verwendet wird, wird auf der Speichereinheit 15 gespeichert. Die Speichereinheit 15 umfasst z.B. einen elektrisch löschbaren programmierbaren nichtflüchtigen Speicher wie einen EEPROM (Warenzeichen), oder einen Random-Access-Speicher, der dazu eingerichtet ist, mit hoher Geschwindigkeit zu lesen/schreiben, wie z.B. ein DRAM oder ein SRAM.
Die Lastmomentschätzeinheit 11, die Drehzahländerungseinheit 12, die erste Verstärkungsänderungseinheit 13, die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14, die Drehzahlsteuereinheit 16, die Stromsteuereinheit 17, die Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, die Positionssteuereinheit 22, die Drehzahlsteuereinheit 23 und die Stromsteuereinheit 24 können beispielsweise in Form eines Softwareprogramms ausgebildet sein oder können durch eine Kombination zwischen verschiedenen Arten von elektronischen Schaltungen und Softwareprogrammen gebildet sein. Wenn die Lastmomentschätzeinheit 11, die Drehzahländerungseinheit 12, die erste Verstärkungsänderungseinheit 13, die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14, die Drehzahlsteuereinheit 16, die Stromsteuereinheit 17, die Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, die Positionssteuereinheit 22, die Drehzahlsteuereinheit 23 und die Stromsteuereinheit 24 in dem Softwareprogramm ausgebildet sind, dann können die Funktionen der oben beschriebenen jeweiligen Einheiten realisiert werden durch Veranlassen arithmetischer Vorrichtungen wie DSP und FPGA, wie sie beispielsweise in einer numerischen Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine vorgesehen sind, zum Arbeiten entsprechend den Softwareprogrammen. Alternativ können die Lastmomentschätzeinheit 11, die Drehzahländerungseinheit 12, die erste Verstärkungsänderungseinheit 13, die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14, die Drehzahlsteuereinheit 16, die Stromsteuereinheit 17, die Positionsbefehlserzeugungseinheit 21, die Positionssteuereinheit 22, die Drehzahlsteuereinheit 23 und die Stromsteuereinheit 24 realisiert sein als integrierte Halbleiterschaltungen, in denen Softwareprogramme zum Realisieren der Funktionen der entsprechenden Einheiten geschrieben sind.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Verfahrensablauf der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Bei dem Zustand, in dem der Antrieb des Spindelmotors 3 durch das Spindelmotorsteuersystem 20 in der Steuervorrichtung 1 der Werkzeugmaschine gesteuert wird, erfasst die Lastmomentschätzeinheit 11, in Schritt S101, einen Drehmomentbefehl an den Spindelmotor 3 von der Drehzahlsteuereinheit 23 in dem Spindelmotorsteuersystem 20.
In Schritt S102 erfasst die Lastmomentschätzeinheit 11 die Drehzahl des Spindelmotors 3 von dem Encoder 31. Es sei angemerkt, dass der Schritt S101 und der Schritt S102 in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden können.
In Schritt S103 schätzt die Lastmomentschätzeinheit 11 ein Lastmoment, das auf den Spindelmotor 3 wirkt, basierend auf dem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor 3, der die Spindelachse der Werkzeugmaschine antreibt, und der Drehzahl des Spindelmotors 3.
In Schritt S104 führt die Drehzahländerungseinheit 12 eine Steuerung zum Ändern der Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2 in einer derartigen Weise aus, dass das von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzte Lastmoment einem vorgegebenen Lastmomentzielwert folgt. Genauer gesagt berechnet die Drehzahländerungseinheit 12 eine Differenz zwischen dem Lastmomentzielwert und dem geschätzten Lastmoment, dass von der Lastmomentschätzeinheit 11 geschätzt wird, und erzeugt einen derartigen Drehzahlbefehl für den Vorschubachsenmotor 2, sodass die Differenz zu Null verringert wird. Der Drehzahlbefehl zum Ändern der Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2, der von der Drehzahländerungseinheit 12 erzeugt wird, wird an die Drehzahlsteuereinheit 16 gesendet und eine Steuerung zum Ändern der Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) des Vorschubachsenmotors 2 wird basierend auf dem Drehzahlbefehl ausgeführt.
Indem das Lastmoment des Spindelmotors auf einem bevorzugten Wert gehalten werden kann, kann auf diese Weise entsprechend der vorliegenden Ausführungsform in einer Werkzeugmaschine, umfassend eine durch einen Spindelmotor angetriebene Spindelachse und eine durch einen Vorschubmotor angetriebene Vorschubachse, sowohl das Brechen eines Werkzeugs und das Auftreten von Anomalien an einem Werkstück aufgrund eines Anstiegs des Lastmoments auf dem Spindelmotor, als auch die Verbesserung der Bearbeitungseffizienz der Werkzeugmaschine zuverlässig erreicht werden.

Im Folgenden wird eine Beschreibung des Änderungsprozesses der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und des Änderungsprozesses der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 gegeben. Tabelle 1 stellt eine Beziehung zwischen der Drehzahl des Spindelmotors 3 oder der Frequenz der Bearbeitungsstörung und der Filterverstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 und der Verstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 in dem Änderungsprozess der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und dem Änderungsprozess der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 dar.
[Tabelle 1] Tabelle 1

	Lastmomentschätzeinheit	Drehzahländerungseinheit
Frequenz der Bearbeitungsstörung: Niedrig (Drehzahl des Spindelmotors)	Filterverstärkung: Klein (Zeitkonstante: Groß)	Verstärkung: Klein
Frequenz der Bearbeitungsstörung: Hoch (Drehzahl des Spindelmotors)	Filterverstärkung: Groß (Zeitkonstante: Klein)	Verstärkung: Groß

Die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 ändert die Regelverstärkungen K_i und K_p, die zum Ändern der Drehzahl des Vorschubachsenmotors 2 in der Drehzahländerungseinheit 12 verwendet werden, in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3, oder der Frequenz der Bearbeitungsstörung, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs 4 berechnet wird. Wenn beispielsweise die Regelverstärkungen K_i und K_p in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3 geändert werden, dann ist es notwendig, dass die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 die Empfindlichkeit der Steuerung des Vorschubachsenmotors 2 erhöht (schneller macht), wenn die Drehzahl des Spindelmotors 3 schneller ist (höher), und somit setzt die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 die Regelverstärkungen K_i und K_p auf große Werte. Die Regelverstärkungen K_i und K_p können beispielsweise, in Übereinstimmung mit der Frequenz der Bearbeitungsstörung geändert werden, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des an der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs 4 berechnet wird. Nachdem die Spindelachse, an der das Werkzeug 4 vorgesehen ist, durch den Spindelmotor 3 rotiert wird, tritt ein Lastmoment einer Frequenz, die durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des Werkzeugs 4 berechnet wird, an dem Spindelmotor 3 als Bearbeitungsstörung auf. Daher, nachdem die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 die Empfindlichkeit der Steuerung des Vorschubachsenmotors 2 vergrößert (schneller macht), nachdem die Frequenz der Bearbeitungsstörung (Lastmoment) auf den Spindelmotor 3 höher ist, setzt die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 die Regelverstärkungen K_i und K_p auf große Werte.
Ferner ändert die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Verstärkungen K₁ und K₂, die zum Schätzen des Lastmoments in der Lastmomentschätzeinheit 11 genutzt werden, in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3 oder der Frequenz der Bearbeitungsstörung, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs 4 berechnet wird. Die Regelverstärkungen K₁ und K₂, die zum Schätzen des Lastmoments verwendet werden, werden durch Ändern einer Zeitkonstante einer Filterverstärkung in der Lastmomentschätzeinheit 11 geändert. Beispielsweise, wenn die Verstärkungen K₁ und K₂ in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors 3 verändert werden, dann ist es notwendig, dass die Empfindlichkeit eines geschätzten Lastmoments vergrößert wird, wenn die Drehzahl des Spindelmotors 3 schneller (höher) ist, und somit setzt die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Verstärkungen K₁ und K₂ auf große Werte (d. h. setzt die Zeitkonstanten der Filterverstärkung auf einen kleinen Wert). Da die Zeitkonstanten der Filterverstärkung kleiner ist, ist die Mittelungszeit (Averaging Time) des Filters kürzer. Nachdem die Empfindlichkeit nicht erhöht werden muss, wenn die Drehzahl des Spindelmotors 3 langsam (niedrig) ist, werden die Verstärkungen K₁ und K₂ auf kleine Werte gesetzt (d. h. die Zeitkonstante der Filterverstärkung wird vergrößert) und die Stabilität wird verbessert. Beispielsweise können die Verstärkungen K₁ und K₂ in Übereinstimmung mit der Frequenz der Bearbeitungsstörung verändert werden, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors 3 mit der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs 4 berechnet wird. In diesem Fall ist es notwendig, dass die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Empfindlichkeit der Steuerung des Vorschubachsenmotors 2 vergrößert (beschleunigt), wenn die Frequenz der Bearbeitungsstörungen (Lastmoment) auf den Spindelmotor 3 höher ist, und somit setzt die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Verstärkungen K₁ und K₂ auf große Werte (d. h. setzt die Zeitkonstanten der Filterverstärkungen auf kleine Werte).
Es sei angemerkt, dass wenn die Drehzahl des Spindelmotors 3 langsam (niedrig) ist, dann sollen lediglich die Regelverstärkungen K_i und K_p der Drehzahländerungseinheit auf kleine Werte durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 geändert werden, ohne dass die Filterverstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 auf kleine Werte geändert wird.
5 ist eine Ansicht, die beispielhaft eine Beziehung zwischen einer Verstärkung durch eine zweite Verstärkungsänderungseinheit und einer Grenzfrequenz in der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Wenn eine Übertragungsfunktion, die zum Schätzen des Lastmoments in der Lastmomentschätzeinheit 11 genutzt wird, G(s) ist, können eine Grenzfrequenz (Cutoff Frequency) ω_n und ein Dämpfungskoeffizient (Attenuation Coefficient) ζ, die auf der Filterverstärkungszeitkonstante in der Lastmomentschätzeinheit 11 basieren, wie in der folgenden Gleichung 5 ausgedrückt werden.
[Math. 5] $G (s) = (\frac{K_{2}}{s^{2} + K_{1} s + K_{2}}) = \frac{ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ξ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$
wobei $ξ = \frac{K_{1}}{2 \sqrt{K_{2}}}$
$ω_{2} = \sqrt{K_{2}}$
Wenn die Verstärkungen K₁ und K₂ festgelegt werden, die zum Schätzen des Lastmoments in der Lastmomentschätzeinheit 11 genutzt werden, wird die Grenzfrequenz ω_n durch Anpassen der Verstärkung K₂ zuerst festgelegt. Durch Anpassen der Verstärkung K₁ wird dann der Dämpfungskoeffizient ζ angepasst durch Annähern an $1 / \sqrt{2}$
5 beschreibt einen Fall, in dem ζ „0,125“, „0,5“, $" 1 / \sqrt{2} "$
und „5/3“ ist.
Es sei angemerkt, dass die Verstärkungen K₁ und K₂ in der Lastmomentschätzeinheit 11 und die Regelverstärkungen K_i und K_p in der Drehzahländerungseinheit 12 im Wesentlichen unverändert sind, während die Werkzeugmaschine, die die Steuervorrichtung 1 steuert, ein identisches Produkt bearbeitet.
Jedoch wenn im Fall einer Bearbeitung eines identischen Produkts ein Drehzahlbefehl an den Spindelmotor 3 geändert wurde oder ein Lastmomentzielwert an den Spindelmotor 3 geändert wird, werden der Änderungsprozess der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und der Änderungsprozess der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 ausgeführt. Beispielsweise wenn der Drehzahlbefehl an den Spindelmotor 3 geändert wurde, dann erkennen die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Veränderung des Drehzahlbefehls beispielsweise von einem Bearbeitungsprogramm des Spindelmotors 3, und führen automatisch den oben beschriebenen Änderungsprozess aus. Ferner, beispielsweise wenn der Lastmomentzielwert an den Spindelmotor 3 geändert wird, dann erkennen die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 die Veränderung des Lastmomentzielwerts von der numerischen Steuervorrichtung der oberen Ebene (nicht dargestellt) und führen automatisch den oben beschriebenen Änderungsprozess aus.
Ferner, wenn das Werkzeug 4 der Werkzeugmaschine, die die Steuervorrichtung 1 steuert, geändert wurde, oder wenn ein Produkt, dass das Werkzeug bearbeitet, geändert wurde, dann werden der Veränderungsprozess der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und der Änderungsprozess der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 ausgeführt. Beispielsweise empfangen die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 von der numerischen Steuervorrichtung der oberen Ebene eine Benachrichtigung bezüglich der Änderung des Werkzeugs 4 oder der Änderung des Produkts, das die Werkzeugmaschine bearbeitet, und führen automatisch den oben beschriebenen Änderungsprozess aus.
Der Änderungsprozess kann automatisch ausgeführt werden, wenn ein Bediener eine vorgegebene Betätigung mittels einer Eingabevorrichtung wie einem Touch Panel oder einer Betätigungstaste der numerischen Steuervorrichtung der oberen Ebene (nicht dargestellt) ausführt.
In der vorliegenden Ausführungsform wie oben beschrieben kann durch Ausführen des Änderungsprozesses der Regelverstärkung der Drehzahländerungseinheit 12 durch die erste Verstärkungsänderungseinheit 13 und des Änderungsprozesses der Verstärkung der Lastmomentschätzeinheit 11 durch die zweite Verstärkungsänderungseinheit 14 das Lastmoment des Spindelmotors zuverlässig auf einem gewünschten Wert gehalten werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in einer Werkzeugmaschine umfassend eine durch einen Spindelmotor angetriebene Spindelachse und eine durch einen Vorschubmotor angetriebenen Vorschubachse eine Steuervorrichtung, die ein Lastmoment auf dem Spindelmotor auf einem gewünschten Wert halten kann, realisiert werden.

Claims

Steuervorrichtung (1) einer Werkzeugmaschine, umfassend: eine Lastmomentschätzeinheit (11), die dazu eingerichtet ist, ein Lastmoment zu schätzen, das auf einen Spindelmotor (3) wirkt, basierend auf einem Drehmomentbefehl an den Spindelmotor (3), der die Spindelachse der Werkzeugmaschine antreibt, und einer Drehzahl des Spindelmotors (3); und eine Drehzahländerungseinheit (12), die dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl eines Vorschubachsenmotors (2) derart zu ändern, dass das von der Lastmomentschätzeinheit (11) geschätzte Lastmoment einem vorgegebenen Lastmomentzielwert folgt.
Steuervorrichtung (1) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, ferner umfassend eine erste Verstärkungsänderungseinheit (13), die dazu eingerichtet ist, eine Regelverstärkung, die zum Ändern der Drehzahl des Vorschubachsenmotors (2) in der Drehzahländerungseinheit (12) verwendet wird, in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors (3) oder einer Frequenz einer Bearbeitungsstörung zu verändern, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors (3) mit der Anzahl an Schneiden des auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs (4) berechnet werden kann.
Steuervorrichtung (1) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine zweite Verstärkungsänderungseinheit (14), die dazu eingerichtet ist, eine Verstärkung, die zum Schätzen des Lastmoments in der Lastmomentschätzeinheit (11) genutzt wird, in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Spindelmotors (3) oder einer Frequenz einer Bearbeitungsstörung zu verändern, die ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl des Spindelmotors (3) mit der Anzahl von Schneiden eines auf der Spindelachse vorgesehenen Werkzeugs (4) berechnet werden kann.