JP2001219342A - 工作機械の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具による被加工物の加工精度を低下させる
ことなく被加工物の加工を迅速且つ効率よく行うことが
でき、生産性を向上することが可能な工作機械の駆動制
御装置を提供すること。 【解決手段】 中央演算ユニット４２は、主軸回転用モ
ータ１１の累積回転数がデータテーブルＴに設定された
累積回転数に到達する毎に、到達した累積回転数及び次
に到達する累積回転数における被加工物及び工具の移動
位置と、到達した累積回転数における主軸回転速度指令
値をデータ記憶部４５から読み出し、到達した累積回転
数を始点とすると共に次に到達する累積回転数を終点と
してこの間を所定のタイミングにて分割して、読み出さ
れた被加工物及び工具の移動位置に基づいて分割された
夫々のタイミングにおける、被加工物及び工具の移動位
置を確定する。また、中央演算ユニット４２は、主軸回
転速度指令値を主軸回転速度指令信号として基準主軸回
転速度設定回路１４に出力して、主軸回転用モータ１１
の回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物を所定の
軸を中心として回転させると共に、被加工物及び被加工
物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移
動させて、被加工物を所望の形状に加工するための工作
機械の駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、この種の工作機械の駆動制御装置
は、被加工物が保持可能に構成された主軸を回転させる
ための主軸回転用モータ、工具移動用モータ、及び、被
加工物移動用モータ等の駆動を制御するための制御部を
有している。制御部は、被加工物（主軸）を回転させて
切削等の加工を行う場合には加工条件をできる限り一定
に保つ必要があるために、加工中の被加工物（主軸）の
回転速度を所望の回転速度となるように主軸回転用モー
タの駆動を制御している。たとえば等速で回転している
被加工物の加工（切削）部分の外径が徐々に大きくなる
場合には、被加工物の周速度も大きくなり、工具の移動
速度が一定であると、被加工物と工具との相対移動速度
が大きくなり、工具による加工（切削）速度が変化する
ことになる。したがって、被加工物の加工（切削）位置
における外径が変化する場合、外径の変化に対応させて
被加工物（主軸）の回転速度を変更して加工が同等な条
件で行われるようにしている。

【０００３】上述したように加工中において被加工物
（主軸）の回転速度を所定の回転速度に変更する場合、
又は、加工を開始するために被加工物（主軸）を所望の
回転速度にて回転させ始める場合等において、被加工物
（主軸）の回転速度の変動が収まり、被加工物（主軸）
の回転速度が所定の回転速度に収束するまでには時間が
かかる。このために、制御部は、被加工物（主軸）の回
転速度が所定の回転速度に安定するまで加工動作を行わ
せず待機するように工具移動用モータ及び被加工物移動
用モータを制御する、たとえば、予め定めておいた時間
が経過後に回転速度の変動が収束したとして工具による
加工を開始する、又は、被加工物（主軸）の回転速度を
検出して、検出した回転速度が所定の閾値以内に収まっ
たときに工具による加工を開始する等の制御を行ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、被加工物（主軸）の回転速度の変動が収ま
り、被加工物（主軸）の回転速度が所定の回転速度に収
束するまで加工動作を待機させていたのでは、工具移動
用モータ及び被加工物移動用モータを駆動させて工具が
被加工物を実際に加工し始めるまでの時間が無駄な時間
となり、加工時間が長くなって生産性が低下することに
なる。また、加工開始までの待機時間、又は、加工開始
回転速度の閾値を実験等により厳密に決定したとして
も、工具が被加工物を実際に加工し始めるまでの時間を
短縮するのには限界があり、生産性を向上することはで
きなかった。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、工具による被加工物の加工精度を低下させることな
く被加工物の加工を迅速且つ効率よく行うことができ、
生産性を向上することが可能な工作機械の駆動制御装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る工作機械の
駆動制御装置は、被加工物を所定の軸を中心として回転
させると共に、被加工物及び被加工物を加工する工具の
うちの少なくともいずれか一方を移動させて、被加工物
を所望の形状に加工するための工作機械の駆動制御装置
であって、被加工物の所定の軸回りの回転速度を所定の
回転速度に変更する加工物回転速度変更手段と、所定の
軸における所定回転角度毎に、被加工物及び工具のうち
の少なくともいずれか一方の移動位置を確定する移動位
置確定手段と、を備え、所定の軸回りの回転速度が変更
された回転速度変更時に、移動位置確定手段にて確定し
た移動位置に基づいて、被加工物及び工具のうちの少な
くともいずれか一方を移動させることを特徴としてい
る。

【０００７】本発明に係る工作機械の駆動制御装置で
は、加工物回転速度変更手段及び移動位置確定手段を備
え、特に、移動位置確定手段にて確定した移動位置に基
づいて被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一
方を移動させている。したがって、被加工物及び工具の
うちの少なくともいずれか一方の移動位置は所定の軸に
おける所定回転角度に対応して確定されるので、加工物
回転速度変更手段により被加工物の所定の軸回りの回転
速度が所定の回転速度に変更されて被加工物の所定の軸
回りの回転速度が変化している状態においても、工具に
よる被加工物の加工精度を低下させることなく被加工物
の加工を行うことができる。この結果、従来の技術にお
いては加工を待機しなければならなかった時間内でも、
工具による被加工物の加工が可能となり、加工を迅速且
つ効率よく行え、生産性を向上できる。

【０００８】また、所定の軸における所定回転角度毎
に、基準タイミング信号を発生させる基準タイミング信
号発生手段と、基準タイミング信号の発生回数をカウン
トする基準タイミング信号カウント手段と、複数の異な
る発生回数のカウント値毎に対応して夫々設定され、被
加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動
位置をあらわす位置データを記憶する位置データ記憶手
段と、複数の異なる発生回数のカウント値毎に対応して
夫々設定され、被加工物の所定の軸回りの回転速度をあ
らわす回転速度データを記憶する回転速度データ記憶手
段と、を更に備え、移動位置確定手段は、基準タイミン
グ信号カウント手段にてカウントされる基準タイミング
信号の発生回数がカウント値に到達する毎に、到達した
カウント値と次に到達するカウント値とに対応する位置
データを位置データ記憶手段から読み出し、到達したカ
ウント値と次に到達するカウント値との間を所定のタイ
ミングにて分割して、読み出された位置データに基づい
て分割された夫々のタイミングにおける、被加工物及び
工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を確定
し、加工物回転速度変更手段は、基準タイミング信号カ
ウント手段にてカウントされる基準タイミング信号の発
生回数がカウント値に到達する毎に、到達したカウント
値に対応する回転速度データを回転速度データ記憶手段
から読み出し、読み出された回転速度データに基づいて
被加工物の所定の軸回りの回転速度を変更することが好
ましい。このように、基準タイミング信号発生手段、基
準タイミング信号カウント手段、位置データ記憶手段及
び回転速度データ記憶手段を更に備え、移動位置確定手
段が、基準タイミング信号カウント手段にてカウントさ
れる基準タイミング信号の発生回数がカウント値に到達
する毎に、到達したカウント値と次に到達するカウント
値とに対応する位置データを位置データ記憶手段から読
み出し、到達したカウント値と次に到達するカウント値
との間を所定のタイミングにて分割して、読み出された
位置データに基づいて分割された夫々のタイミングにお
ける、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一
方の移動位置を確定するので、到達したカウント値を始
点として、また、次に到達するカウント値を終点して、
この始点と終点との間に対応する加工形状を直線区間と
して近似することになる。したがって、位置データ記憶
手段には上述した始点（到達したカウント値）と終点
（次に到達するカウント値）に対応する位置データを記
憶させておけばよいので、加工形状に関わる多数の位置
データを全て記憶する必要はなく、位置データ記憶手段
における位置データの記憶容量を大幅に削減することが
できる。

【０００９】また、回転速度データ記憶手段には上述し
た始点（到達したカウント値）と終点（次に到達するカ
ウント値）との間の回転速度データを記憶させておけば
よいので、回転速度データ記憶手段における回転速度デ
ータの記憶容量を大幅に削減することができる。

【００１０】また、位置データ記憶手段には、被加工物
及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を
あらわす位置データが記憶されているので、分割された
夫々のタイミングにおける、被加工物及び工具のうちの
少なくともいずれか一方の移動位置を速やかに確定する
ことができる。

【００１１】更に、加工物回転速度変更手段が、基準タ
イミング信号カウント手段にてカウントされる基準タイ
ミング信号の発生回数がカウント値に到達する毎に、到
達したカウント値に対応する回転速度データを回転速度
データ記憶手段から読み出し、読み出された回転速度デ
ータに基づいて被加工物の所定の軸回りの回転速度を変
更するので、被加工物及び工具のうちの少なくともいず
れか一方の移動位置を確定するために用いるカウント値
を基準にして、被加工物の所定の軸回りの回転速度を変
更することが可能となり、被加工物の所定の軸回りの回
転速度の変更を簡便に行うことができる。

【００１２】また、カウント値は、カウント値に対応し
て設定された位置データあるいは回転速度データが、所
望の形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工
形状が変更される位置における移動位置あるいは回転速
度をあらわすように規定されていることが好ましい。こ
のように、カウント値が、カウント値に対応して設定さ
れた位置データあるいは回転速度データが、所望の形状
における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変
更される位置における移動位置あるいは回転速度をあら
わすように規定されることにより、被加工物の加工形状
における直線部分を分割することが抑制されて、所望の
形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状
が変更される位置を始点あるいは終点として設定される
ことになり、位置データ記憶手段における位置データあ
るいは回転速度データ記憶手段における回転速度データ
の記憶容量をより一層大幅に削減することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による工作機械の駆動制御装置の好適な実施形態につい
て詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施形態に係る工作機械
の駆動制御装置を示すブロック図である。図１におい
て、工作機械１は、主軸回転用モータ１１、工具移動用
モータ２１、被加工物移動用モータ３１及び各モータ１
１，２１，３１の駆動を制御するための制御ユニット部
４１を有している。

【００１５】主軸回転用モータ１１は、被加工物が保持
可能に構成された主軸（図示せず）を回転駆動させるた
めのもので、主軸回転用モータ駆動回路１２、主軸回転
速度比較制御部１３及び基準主軸回転速度設定回路１４
等を介して制御ユニット部４１に接続されている。ま
た、主軸回転用モータ１１には、主軸回転用モータ１１
の回転を検知するためのパルスジェネレータ１５が設け
られている。このパルスジェネレータ１５の出力は制御
ユニット部４１及び主軸回転速度信号発生回路１６に接
続されており、パルスジェネレータ１５から出力される
パルス信号が制御ユニット部４１及び主軸回転速度信号
発生回路１６に入力される。パルスジェネレータ１５
は、主軸回転用モータ１１（主軸）の所定回転角度毎
に、基準タイミング信号としてのパルス信号を発生し
て、制御ユニット部４１及び主軸回転速度信号発生回路
１６に出力する。ここで、パルスジェネレータ１５は、
各請求項における基準タイミング信号発生手段を構成し
ている。また、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中
心軸が、各請求項における所定の軸を構成している。

【００１６】基準主軸回転速度設定回路１４は、後述す
る制御ユニット部４１から出力される主軸回転速度指令
信号に基づいて主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速
度を定める基準主軸回転速度信号を生成、保持する。基
準主軸回転速度設定回路１４の出力は、主軸回転速度比
較制御部１３の「＋」端子に接続されており、基準主軸
回転速度設定回路１４から出力された基準主軸回転速度
信号が主軸回転速度比較制御部１３（「＋」端子）に入
力される。

【００１７】主軸回転速度信号発生回路１６は、パルス
ジェネレータ１５から出力されるパルス信号を主軸回転
用モータ１１（主軸）の回転速度をあらわす主軸回転速
度信号に変換する。主軸回転速度信号発生回路１６の出
力は主軸回転速度比較制御部１３の「−」端子に接続さ
れており、変換された主軸回転速度信号が主軸回転速度
比較制御部１３（「−」端子）に入力される。

【００１８】主軸回転速度比較制御部１３は、「＋」端
子に入力された基準主軸回転速度信号と、「−」端子に
入力された主軸回転速度信号とを比較して、その差に応
じた制御信号を生成する。主軸回転速度比較制御部１３
にて生成された制御信号は、主軸回転用モータ駆動回路
１２に出力される。

【００１９】主軸回転用モータ駆動回路１２は、主軸回
転速度比較制御部１３から出力された制御信号に基づい
て、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度が後述す
る主軸回転速度指令値となるように主軸回転用モータ１
１への供給電力を制御する。これら主軸回転用モータ駆
動回路１２、主軸回転速度比較制御部１３、基準主軸回
転速度設定回路１４、及び、主軸回転速度信号発生回路
１６は、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度のフ
ィードバック制御系を構成している。

【００２０】工具移動用モータ２１は、被加工物を加工
するための工具を、たとえば主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転中心軸に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に
移動させるためのもので、工具移動用モータ駆動回路２
２及び工具移動用モータ制御回路２３を介して制御ユニ
ット部４１に接続されている。また、工具移動用モータ
２１には、工具移動用モータ２１の回転を検出するパル
スジェネレータ２４が設けられている。このパルスジェ
ネレータ２４の出力は工具移動用モータ制御回路２３に
接続されており、パルスジェネレータ２４のパルス信号
が工具移動用モータ制御回路２３に入力される。パルス
ジェネレータ２４は、工具移動用モータ２１の所定回転
角度毎にパルス信号を発生して、工具移動用モータ制御
回路２３に出力する。

【００２１】工具移動用モータ制御回路２３は、パルス
ジェネレータ２４から出力されたパルス信号に基づいて
実際の工具の移動位置を認識すると共に、認識した実際
の工具の移動位置と後述する制御ユニット部４１から出
力される工具位置指令信号とを比較して、この比較結果
に基づいて工具駆動信号を生成する。工具移動用モータ
制御回路２３にて生成された工具駆動信号は、工具移動
用モータ駆動回路２２に出力される。工具移動用モータ
駆動回路２２は、工具移動用モータ制御回路２３から出
力された工具駆動信号に基づいて工具移動用モータ２１
への供給電力を制御する。これら、工具移動用モータ駆
動回路２２及び工具移動用モータ制御回路２３は、工具
の移動位置のフィードバック制御系を構成している。

【００２２】被加工物移動用モータ３１は、被加工物
を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心
軸に対して平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させるための
もので、被加工物移動用モータ駆動回路３２及び被加工
物移動用モータ制御回路３３を介して制御ユニット部４
１に接続されている。また、被加工物移動用モータ３１
には、被加工物移動用モータ３１の回転を検出するパル
スジェネレータ３４が設けられている。このパルスジェ
ネレータ３４の出力は被加工物移動用モータ制御回路３
３に接続されており、パルスジェネレータ３４のパルス
信号が被加工物移動用モータ制御回路３３に入力され
る。パルスジェネレータ３４は、被加工物移動用モータ
３１の所定回転角度毎にパルス信号を発生して、被加工
物移動用モータ制御回路３３に出力する。

【００２３】被加工物移動用モータ制御回路３３は、パ
ルスジェネレータ３４から出力されたパルス信号に基づ
いて実際の被加工物の移動位置を認識すると共に、認識
した実際の被加工物の移動位置と後述する制御ユニット
部４１から出力される被加工物位置指令信号とを比較し
て、この比較結果に基づいて被加工物駆動信号を生成す
る。被加工物移動用モータ制御回路３３にて生成された
被加工物駆動信号は、被加工物移動用モータ駆動回路３
２に出力される。被加工物移動用モータ駆動回路３２
は、被加工物移動用モータ制御回路３３から出力された
被加工物駆動信号に基づいて被加工物移動用モータ３１
への供給電力を制御する。これら、被加工物移動用モー
タ駆動回路３２及び被加工物移動用モータ制御回路３３
は、被加工物の移動位置のフィードバック制御系を構成
している。

【００２４】図２は、工作機械１における、被加工物２
の加工（切削加工）動作の一例を説明するための図であ
り、軸状の被加工物２は、図２に示されるように、主軸
回転用モータ１１により主軸回転用モータ１１（主軸）
の回転中心軸ｌ回り（図２中矢印Ａ方向）に回転すると
共に、被加工物移動用モータ３１により主軸回転用モー
タ１１の回転中心軸ｌと平行な方向（図２中矢印Ｃ方
向）に移動することになる。また、工具３は、工具移動
用モータ２１により主軸回転用モータ１１の回転中心軸
ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ方向）に移動すること
になり、被加工物２を所望の形状に加工する。図２に示
された被加工物２の加工動作は、いわゆるスイス型工作
機械によるものである。なお、図２においては、矢印Ｂ
方向が上述したＸ軸方向となり、矢印Ｃ方向が上述した
Ｚ軸方向となる。

【００２５】制御ユニット部４１は、図１に示されるよ
うに、中央演算ユニット４２、カウント部４３、位置デ
ータ記憶手段及び回転速度データ記憶手段としてのデー
タ記憶部４５、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７等を有してい
る。

【００２６】中央演算ユニット４２は、制御ユニット部
４１全体の信号処理等をつかさどる演算部であり、各請
求項における加工物回転速度変更手段及び移動位置確定
手段を構成するものである。カウント部４３は、パルス
ジェネレータ１５に接続されており、パルスジェネレー
タ１５から出力されたパルス信号がインターフェース等
を介して入力され、この入力されたパルス信号の発生回
数をカウントするように構成されている。また、カウン
ト部４３は、中央演算ユニット４２にも接続されてお
り、パルスジェネレータ１５から出力された回転検出信
号の発生回数をカウントした結果を中央演算ユニット４
２に出力するようにも構成されている。ここで、カウン
ト部４３は各請求項における基準タイミング信号カウン
ト手段を構成している。

【００２７】データ記憶部４５は、カウント部４３にて
カウントされたパルス信号の発生回数のカウント値のう
ち、複数の異なるカウント値毎に対応して、被加工物２
の移動位置をあらわす被加工物位置データと、工具３の
移動位置をあらわす工具位置データと、主軸回転用モー
タ１１（主軸）の回転速度をあらわす主軸回転速度デー
タとを記憶するもので、ＲＡＭ等のメモリーにより構成
されている。データ記憶部４５においては、上述した被
加工物位置データ、工具位置データ及び主軸回転速度デ
ータ等が、図３に示されるようなデータテーブルＴの形
で記憶されている。なお、図３に示されるデータテーブ
ルＴにおいては、回転検出信号の発生回数のカウント値
そのものを用いる代わりに、このカウント値から求めら
れる主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
を用いるようにしている。もちろん、カウント値そのも
のを用いるようにしてもよい。

【００２８】データテーブルＴでは、図３に示されるよ
うに、主軸回転用モータ１１の累積回転数（θ）が所定
の値のときの被加工物位置データとして被加工物２の移
動位置（Ｚｐ）が、また、主軸回転用モータ１１の累積
回転数（θ）が所定の値のときの工具位置データとして
工具３の移動位置（Ｘｐ）が、更に、主軸回転用モータ
１１の累積回転数（θ）が所定の値のときの主軸回転速
度データとして主軸回転用モータ１１（主軸）の主軸回
転速度指令値が、それぞれ異なる複数の累積回転数
（θ）毎に対応して設定されており、たとえば累積回転
数（θ）が「２００」ときの被加工物２の移動位置（Ｚ
ｐ）が「１」、工具３の移動位置（Ｘｐ）が「２」、及
び、主軸回転用モータ１１（主軸）の主軸回転速度指令
値が「５０００」というように設定されている。

【００２９】また、データテーブルＴには、補助動作指
定として主軸回転用モータ１１の累積回転数（θ）が所
定の値から次の所定の値となるまでの被加工物２及び工
具３の移動速度特性（図示せず）が設定されており、た
とえば累積回転数（θ）が「２００」から「３５０」ま
での間の被加工物２及び工具３の移動速度が後述する
「サイン曲線」特性にしたがって変化するように移動速
度特性が設定される。

【００３０】データ記憶部４５は、中央演算ユニット４
２に接続されており、記憶されている被加工物２の移動
位置（Ｚｐ）が被加工物位置データとして、工具３の移
動位置（Ｘｐ）が工具位置データとして、また、主軸回
転速度指令値が主軸回転速度データとして中央演算ユニ
ット４２に読み出されることになる。

【００３１】図３に示されたデータテーブルＴは、たと
えば図６（ｄ）〜（ｆ）に示されるような、被加工物２
のＺ軸方向での移動位置の軌跡及び工具３のＸ軸方向で
の移動位置の軌跡を実現するように設定されている。図
６（ｄ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転
数（θ）に対する被加工物２のＺ軸方向での移動位置の
軌跡を示している。累積回転数（θ）が「２００」から
「３５０」に達する間において、被加工物２は、数値
「１」から数値「３」に移動する。また、累積回転数
（θ）が「３５０」から「６００」に達する間におい
て、被加工物２は、数値「３」から数値「７」に移動す
る。図６（ｅ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）に対する工具３のＸ軸方向での移動位置
の軌跡を示している。累積回転数（θ）が「２００」か
ら「３５０」に達する間においては、工具３は、数値
「２」のまま移動しない。また、累積回転数（θ）が
「３５０」から「６００」に達する間において、被加工
物２は、数値「２」から数値「４」に移動する。

【００３２】上述したような移動位置の軌跡にしたがっ
て被加工物２及び工具３が移動することにより、被加工
物２は図６（ｆ）に示されるような形状に加工（切削）
されることになる。累積回転数（θ）が「２００」から
「３５０」に達する間において、図６（ｆ）におけるＥ
１地点からＥ２地点までが加工されることになり、累積
回転数（θ）が「３５０」から「６００」に達する間に
おいて、Ｅ２地点からＥ３地点までが加工されることに
なる。なお、本実施形態においては、主軸回転用モータ
１１（主軸）の回転速度は、累積回転数（θ）が「２０
０」から「３５０」に達する間（Ｅ１地点からＥ２地点
までの加工区間）、及び、累積回転数（θ）が「３５
０」から「６００」に達する間（Ｅ２地点からＥ３地点
までの加工区間）において、それぞれ定められた一定の
値に保持されている。また、主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転速度は、被加工物２の材質等に応じて適宜設
定可能である。

【００３３】図３に示されたデータテーブルＴにおい
て、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位
置（Ｘｐ）が設定されている主軸回転用モータ１１（主
軸）の累積回転数（θ）は、図６（ｆ）に示されるよう
に、加工される形状における変曲点、角部又は曲率変更
点等の加工形状が変更される位置（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３
等）に対応する累積回転数（θ）とされており、被加工
物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位置（Ｘｐ）
は、上述したような加工形状が変更される位置（Ｅ１，
Ｅ２，Ｅ３等）における移動位置をあらわすように規定
されている。これにより、被加工物２の加工形状におけ
る直線部分を分割することが抑制されて、所望の形状に
おける変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更
される位置を始点あるいは終点として設定されることに
なり、データ記憶部４５における被加工物位置データ及
び工具位置データの記憶容量をより一層大幅に削減する
ことができる。

【００３４】ＲＯＭ４６は、各種処理プログラムを記憶
する記憶部であって、その一部が、被加工物２及び工具
３の移動速度特性、たとえば「サイン曲線」特性、「等
速度曲線」特性、又は、「等加速度曲線」特性等が記憶
された移動速度特性記憶部を構成している。このように
移動速度特性記憶部を構成することにより、被加工物２
及び工具３の移動速度が移動速度特性記憶部（ＲＯＭ４
６）に記憶された移動速度特性にしたがって制御される
ので、被加工物２を加工するときに、被加工物２及び工
具３の移動速度を移動速度特性に基づいて適切に変化さ
せることが可能となり、工具３による被加工物２の加工
精度を向上することができる。また、ＲＡＭ４７は、中
央演算ユニット４２における各種演算の結果を読み出し
可能に一時的に記憶するように構成されている。

【００３５】次に、図４に基づいて、中央演算ユニット
４２（制御ユニット部４１）における工具位置指令信号
及び被加工物位置指令信号の出力処理動作を説明する。

【００３６】中央演算ユニット４２は、まず、Ｓ１０１
にて、カウント部４３における、パルスジェネレータ１
５から出力されたパルス信号の発生回数の計数したカウ
ント値を読み込む。続く、Ｓ１０３にて、中央演算ユニ
ット４２は、読み込んだカウント値から主軸回転用モー
タ１１（主軸）の累積回転数（θ）を算出して、Ｓ１０
５に進む。Ｓ１０５では、算出した累積回転数（θ）が
データテーブルＴにて設定された累積回転数（θ）に到
達したか否かを判断する。算出した累積回転数（θ）が
データテーブルＴにて設定された累積回転数（θ）に到
達した場合には（Ｓ１０５で「Ｙｅｓ」）、Ｓ１０７に
進む。算出した累積回転数（θ）がデータテーブルＴに
て設定された累積回転数（θ）に到達していない場合に
は（Ｓ１０５で「Ｎｏ」）、Ｓ１０１にリターンする。

【００３７】Ｓ１０７に進むと、中央演算ユニット４２
は、データテーブルＴから、到達した累積回転数（θ）
における被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移
動位置（Ｘｐ）と、次に到達する累積回転数（θ）にお
ける被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位
置（Ｘｐ）を読み込む。続く、Ｓ１０９では、中央演算
ユニット４２は、データテーブルＴの補助動作指令にて
設定されている到達した累積回転数（θ）から次に到達
する累積回転数（θ）までの移動速度特性を読み込み、
対応する移動速度特性を移動速度特性記憶部（ＲＯＭ４
６）から読み出す。したがって、たとえば図３に示され
たデータテーブルＴにおいて、累積回転数（θ）が「２
００」に到達したときには、累積回転数（θ）が「２０
０」であるときの被加工物２の移動位置（Ｚｐ）として
「１」及び工具３の移動位置（Ｘｐ）として「２」が読
み出され、また、次に到達する累積回転数（θ）とし
て、累積回転数（θ）が「３５０」であるときの被加工
物２の移動位置（Ｚｐ）として「３」及び工具３の移動
位置（Ｘｐ）として「２」が読み出されることになる。
図３に示されたデータテーブルＴにおいては図示を省略
しているが、累積回転数（θ）が「２００」から「３５
０」までの間の被加工物２及び工具３の移動速度特性と
して、たとえば「サイン曲線」特性も読み出されること
になる。

【００３８】Ｓ１０７及びＳ１０９にて、被加工物２の
移動位置（Ｚｐ）、工具３の移動位置（Ｘｐ）及び移動
速度特性が読み込まれると、Ｓ１１１に進み、中央演算
ユニット４２は、所定の分割タイミング毎における被加
工物２及び工具３の移動位置を確定する。被加工物２の
移動位置は、以下のようにして確定される。到達した累
積回転数（θ）における被加工物２の移動位置（Ｚｐ）
を始点とし、次に到達する累積回転数（θ）における被
加工物２の移動位置（Ｚｐ）を終点として、始点から終
点までの間の被加工物２の移動位置をデータテーブルＴ
に設定された移動速度特性にしたがって変位するよう
に、ソフトウェアタイマにて生成された４ミリ秒周期の
タイミング信号に基づいて、４ミリ秒周期の分割タイミ
ング毎における被加工物２の移動位置が夫々確定され、
ＲＡＭ４７に一時的に記憶される。たとえば、図３に示
されたデータテーブルＴにおいて、累積回転数（θ）が
「３５０」であるときの被加工物２の移動位置（Ｚｐ）
の「３」を始点とし、累積回転数（θ）が「６００」で
あるときの被加工物２の移動位置（Ｚｐ）の「７」を終
点として、「３」から「７」までの間を規定された移動
速度特性、たとえば「等速度曲線」特性にしたがって被
加工物２が移動するように、４ミリ秒周期の分割タイミ
ング毎における被加工物２の移動位置が夫々確定される
ことになる。

【００３９】また、工具３の移動位置は、以下のように
して確定される。到達した累積回転数（θ）における工
具３の移動位置（Ｘｐ）を始点とし、次に到達する累積
回転数（θ）における工具３の移動位置（Ｘｐ）を終点
として、始点から終点までの間の工具３の移動位置をデ
ータテーブルＴに設定された移動速度特性にしたがって
変位するように、ソフトウェアタイマにて生成された４
ミリ秒周期のタイミング信号に基づいて、４ミリ秒周期
の分割タイミング毎における工具３の移動位置が夫々確
定される。たとえば、図３に示されたデータテーブルＴ
において、累積回転数（θ）が「３５０」であるときの
工具３の移動位置（Ｘｐ）の「２」を始点とし、累積回
転数（θ）が「６００」であるときの工具３の移動位置
（Ｘｐ）の「４」を終点として、「２」から「４」まで
の間を規定された移動速度特性、たとえば「等速度曲
線」特性にしたがって工具３が移動するように、４ミリ
秒周期の分割タイミング毎における工具３の移動位置が
夫々確定されることになる。

【００４０】４ミリ秒周期の分割タイミング毎における
被加工物２及び工具３の移動位置が確定されてＲＡＭ４
７に記憶されると、Ｓ１１３に進み、中央演算ユニット
４２は、確定されてＲＡＭ４７に記憶された工具３の移
動位置をあらわすことになる工具位置指令信号を工具移
動用モータ制御回路２３に出力すると共に、確定されて
ＲＡＭ４７に記憶された被加工物２の移動位置をあらわ
すことになる被加工物位置指令信号を被加工物移動用モ
ータ制御回路３３に出力する。被加工物位置指令信号及
び工具位置指令信号は、パルスジェネレータ１５から出
力されたパルス信号に対応して出力される。詳細には、
パルスジェネレータ１５から出力されたパルス信号に基
づいて、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転角度が、
主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度が一定である
場合における４ミリ秒間の主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転角度に到達したか否かが判断されて、主軸回
転用モータ１１（主軸）の回転角度が、４ミリ秒間の主
軸回転用モータ１１（主軸）の回転角度に到達したとき
に、被加工物位置指令信号及び工具位置指令信号が出力
される。

【００４１】その後、Ｓ１１５にて、Ｓ１１１において
確定された被加工物２及び工具３の移動位置のうちの最
終の移動位置に対応する被加工物位置指令信号及び工具
位置指令信号が出力されたか否かが判断される。最終の
移動位置に対応する被加工物位置指令信号及び工具位置
指令信号が出力されていない場合には（Ｓ１１５で「Ｎ
ｏ」）、Ｓ１１３にリターンされて、主軸回転用モータ
１１（主軸）の回転角度が、上述した４ミリ秒間の主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転角度に到達する毎に、
被加工物位置指令信号及び工具位置指令信号が順次出力
されることになる。最終の移動位置に対応する被加工物
位置指令信号及び工具位置指令信号が出力された場合に
は（Ｓ１１５で「Ｙｅｓ」）、リターンし、Ｓ１０１に
戻る。

【００４２】次に、図５に基づいて、中央演算ユニット
４２（制御ユニット部４１）における主軸回転速度指令
信号の出力処理動作を説明する。

【００４３】中央演算ユニット４２は、まず、Ｓ２０１
にて、カウント部４３における、パルスジェネレータ１
５から出力されたパルス信号の発生回数の計数したカウ
ント値を読み込む。続く、Ｓ２０３にて、中央演算ユニ
ット４２は、読み込んだカウント値から主軸回転用モー
タ１１（主軸）の累積回転数（θ）を算出して、Ｓ２０
５に進む。Ｓ２０５では、算出した累積回転数（θ）が
データテーブルＴにて設定された累積回転数（θ）に到
達したか否かを判断する。算出した累積回転数（θ）が
データテーブルＴにて設定された累積回転数（θ）に到
達した場合には（Ｓ２０５で「Ｙｅｓ」）、Ｓ２０７に
進む。算出した累積回転数（θ）がデータテーブルＴに
て設定された累積回転数（θ）に到達していない場合に
は（Ｓ２０５で「Ｎｏ」）、Ｓ２０１にリターンする。

【００４４】Ｓ２０７に進むと、中央演算ユニット４２
は、データテーブルＴから、到達した累積回転数（θ）
における主軸回転速度指令値を読み込む。したがって、
たとえば図３に示されたデータテーブルＴにおいて、累
積回転数（θ）が「２００」に到達したときには、累積
回転数（θ）が「２００」であるときの主軸回転速度指
令値として「５０００」が読み出されることになる。到
達した累積回転数（θ）における主軸回転速度指令値が
読み出されると、Ｓ２０９に進み、中央演算ユニット４
２は、読み出された主軸回転速度指令値を主軸回転速度
指令信号として基準主軸回転速度設定回路１４に出力
し、その後リターンする。

【００４５】次に、図３に示されたデータテーブルＴを
用いた場合の工作機械１における、工具３による被加工
物２の加工動作の一例を、図６（ａ）〜（ｆ）に基づい
て説明する。

【００４６】主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転
数（θ）が「２００」に達すると、中央演算ユニット４
２（制御ユニット部４１）は、図６（ａ）に示されるよ
うに、主軸回転速度指令値として「５０００」を読み出
し、主軸回転速度指令値が「５０００」であることをあ
らわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回転速度設定回
路１４に出力する。図６（ａ）は、主軸回転用モータ１
１（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速度指
令値の変化を示している。基準主軸回転速度設定回路１
４は、図６（ｂ）に示されるように、主軸回転速度指令
値が「５０００」であることをあらわす主軸回転速度指
令信号に基づいて、主軸回転用モータ１１（主軸）の回
転速度を「５０００」とするための基準主軸回転速度信
号を生成、保持する。図６（ｂ）は、主軸回転用モータ
１１（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速度
指令信号の変化を示している。主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度を「５０００」とするための基準主
軸回転速度信号は、図６（ｃ）に示されるように、主軸
回転速度比較制御部１３に入力されて主軸回転用モータ
１１（主軸）の回転速度が「５０００」となるように、
主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度がフィードバ
ック制御される。図６（ｃ）は、主軸回転用モータ１１
（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速度信号
の変化、すなわち主軸回転用モータ１１（主軸）の実際
の回転速度を示している。

【００４７】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「２００」に達すると、中央演算ユニ
ット４２（制御ユニット部４１）は、上述したように、
主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）が
「３５０」に達するまでの間の、被加工物２及び工具３
の移動位置を確定して、順次被加工物位置指令信号及び
工具位置指令信号を出力する。これにより、累積回転数
（θ）が「２００」から「３５０」に達する間におい
て、図６（ｄ）及び（ｅ）に示されるように、被加工物
２は数値「１」から数値「３」に移動し、工具３は数値
「２」のまま移動しない。

【００４８】その後、主軸回転用モータ１１（主軸）の
累積回転数（θ）が「３５０」に達すると、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）は、図６（ａ）に示
されるように、主軸回転速度指令値として「４０００」
を読み出し、主軸回転速度指令値が「４０００」である
ことをあらわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回転速
度設定回路１４に出力する。基準主軸回転速度設定回路
１４は、図６（ｂ）に示されるように、主軸回転速度指
令値が「４０００」であることをあらわす主軸回転速度
指令信号に基づいて、主軸回転用モータ１１（主軸）の
回転速度を「４０００」とするための基準主軸回転速度
信号を新たに生成して保持する。主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度を「４０００」とするための基準主
軸回転速度信号は、主軸回転速度比較制御部１３に入力
されて主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度が「４
０００」となるように、主軸回転用モータ１１（主軸）
の回転速度がフィードバック制御される。このとき、主
軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）に対す
る主軸回転速度信号、すなわち主軸回転用モータ１１
（主軸）の実際の回転速度は、直ちに「４０００」に安
定せず、図６（ｃ）に示されるように、累積回転数がθ
１経過した後に「４０００」に収束して安定する。

【００４９】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「３５０」に達すると、中央演算ユニ
ット４２（制御ユニット部４１）は、上述したように、
主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）が
「６００」に達するまでの間の、被加工物２及び工具３
の移動位置を確定して、順次被加工物位置指令信号及び
工具位置指令信号を出力する。これにより、累積回転数
（θ）が「３５０」から「６００」に達する間におい
て、図６（ｄ）及び（ｅ）に示されるように、被加工物
２は数値「３」から数値「７」に移動すると共に、工具
３は数値「２」から数値「４」に移動し、工具３による
被加工物２の加工は、主軸回転用モータ１１（主軸）の
回転速度が「５０００」から「４０００」に変化してい
る途中においても行われる。

【００５０】更に、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「６００」に達すると、中央演算ユニ
ット４２（制御ユニット部４１）は、図６（ａ）に示さ
れるように、主軸回転速度指令値として「３０００」を
読み出し、主軸回転速度指令値が「３０００」であるこ
とをあらわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回転速度
設定回路１４に出力する。基準主軸回転速度設定回路１
４は、図６（ｂ）に示されるように、主軸回転速度指令
値が「３０００」であることをあらわす主軸回転速度指
令信号に基づいて、主軸回転用モータ１１（主軸）の回
転速度を「３０００」とするための基準主軸回転速度信
号を新たに生成して保持する。主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度を「３０００」とするための基準主
軸回転速度信号は、主軸回転速度比較制御部１３に入力
されて主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度が「３
０００」となるように、主軸回転用モータ１１（主軸）
の回転速度がフィードバック制御される。このとき、主
軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）に対す
る主軸回転速度信号、すなわち主軸回転用モータ１１
（主軸）の実際の回転速度は、直ちに「３０００」に安
定せず、図６（ｃ）に示されるように、累積回転数がθ
２経過した後に「３０００」に収束して安定する。

【００５１】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「６００」に達すると、中央演算ユニ
ット４２（制御ユニット部４１）は、上述したように、
主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）が次
に設定された累積回転数（θ）に達するまでの間の、被
加工物２及び工具３の移動位置を確定して、順次被加工
物位置指令信号及び工具位置指令信号を出力する。これ
により、累積回転数（θ）が「６００」から次に設定さ
れた累積回転数（θ）に達する間において、図６（ｄ）
及び（ｅ）に示されるように、被加工物２は数値「７」
から次の移動位置に対応する数値に移動すると共に、工
具３は数値「４」から次の移動位置に対応する数値に移
動し、工具３による被加工物２の加工は、主軸回転用モ
ータ１１（主軸）の回転速度が「４０００」から「３０
００」に変化している途中においても行われる。

【００５２】次に、工作機械１における、工具３による
被加工物２の加工動作の一例を、図７（ａ）〜（ｅ）に
基づいて説明する。図７（ａ）〜（ｅ）は、被加工物２
に溝等を形成するときの加工動作を示している。

【００５３】主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転
数（θ）が「１０００」に達すると、中央演算ユニット
４２（制御ユニット部４１）は、図７（ａ）に示される
ように、主軸回転速度指令値として「５０００」を読み
出し、主軸回転速度指令値が「５０００」であることを
あらわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回転速度設定
回路１４に出力する。図７（ａ）は、主軸回転用モータ
１１（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速度
指令値の変化を示している。基準主軸回転速度設定回路
１４は、図７（ｂ）に示されるように、主軸回転速度指
令値が「５０００」であることをあらわす主軸回転速度
指令信号に基づいて、主軸回転用モータ１１（主軸）の
回転速度を「５０００」とするための基準主軸回転速度
信号を生成、保持する。図７（ｂ）は、主軸回転用モー
タ１１（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速
度指令信号の変化を示している。主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度を「５０００」とするための基準主
軸回転速度信号は、図７（ｃ）に示されるように、主軸
回転速度比較制御部１３に入力されて主軸回転用モータ
１１（主軸）の回転速度が「５０００」となるように、
主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度がフィードバ
ック制御される。図７（ｃ）は、主軸回転用モータ１１
（主軸）の累積回転数（θ）に対する主軸回転速度信号
の変化、すなわち主軸回転用モータ１１（主軸）の実際
の回転速度を示している。

【００５４】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「１０００」に達すると、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）は、上述したよう
に、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
が「１５００」に達するまでの間の、被加工物２の移動
位置を確定して、順次被加工物位置指令信号を出力す
る。これにより、累積回転数（θ）が「１０００」から
「１５００」に達する間において、図７（ｄ）及び
（ｅ）に示されるように、被加工物２は数値「８」から
数値「１０」に移動し、被加工物２の位置決めが行われ
る。

【００５５】その後、主軸回転用モータ１１（主軸）の
累積回転数（θ）が「１５００」に達すると、中央演算
ユニット４２（制御ユニット部４１）は、図７（ａ）に
示されるように、主軸回転速度指令値として「３００
０」を読み出し、主軸回転速度指令値が「３０００」で
あることをあらわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回
転速度設定回路１４に出力する。基準主軸回転速度設定
回路１４は、主軸回転速度指令値が「３０００」である
ことをあらわす主軸回転速度指令信号に基づいて、主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転速度を「３０００」と
するための基準主軸回転速度信号を新たに生成して保持
する。ここで、基準主軸回転速度設定回路１４は、主軸
回転速度指令値の変化が大きい場合、基準主軸回転速度
信号の大きさが徐々に変化して所定の加減速特性が得ら
れるように構成されており、基準主軸回転速度信号の大
きさは、図７（ｂ）に示されるように、累積回転数がθ
３経過するまで徐々に小さくなり、累積回転数がθ３経
過すると主軸回転速度指令値が「３０００」であること
をあらわす主軸回転速度指令信号に対応する大きさに保
持される。

【００５６】上述したように変化する基準主軸回転速度
信号は、主軸回転速度比較制御部１３に入力されて主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転速度が徐々に「３００
０」に減速されるように、主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転速度がフィードバック制御される。このと
き、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
に対する主軸回転速度信号、すなわち主軸回転用モータ
１１（主軸）の実際の回転速度は、θ３経過後直ちに
「３０００」に安定せず、図７（ｃ）に示されるよう
に、累積回転数が更にθ４経過した後に「３０００」に
収束して安定する。なお、主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転速度を「５０００」から「３０００」に減速
するのは、被加工物２に溝等を形成するときに加工途中
にある溝等内に加工油が十分に供給されて保持されるよ
うに、被加工物２の回転速度を比較的低速とするためで
ある。

【００５７】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「１５００」に達すると、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）は、上述したよう
に、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
が「２０００」に達するまでの間の、被加工物２及び工
具３の移動位置を確定して、順次被加工物位置指令信号
及び工具位置指令信号を出力する。これにより、累積回
転数（θ）が「１５００」から「２０００」に達する間
において、工具３は数値「４」から数値「２」に移動す
る一方、被加工物２は数値「１０」のまま移動せず、工
具３による被加工物２の加工は、主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度が「５０００」から「３０００」に
減速している途中においても行われる。

【００５８】更に、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「２０００」に達すると、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）は、図７（ａ）に示
されるように、主軸回転速度指令値として「５０００」
を読み出し、主軸回転速度指令値が「５０００」である
ことをあらわす主軸回転速度指令信号を基準主軸回転速
度設定回路１４に出力する。基準主軸回転速度設定回路
１４は、上述したように、主軸回転速度指令値の変化が
大きい場合、基準主軸回転速度信号の大きさが徐々に変
化して所定の加減速特性が得られるように構成されてい
るので、基準主軸回転速度信号の大きさは、図７（ｂ）
に示されるように、累積回転数がθ５経過するまで徐々
に大きくなり、累積回転数がθ５経過すると主軸回転速
度指令値が「５０００」であることをあらわす主軸回転
速度指令信号に対応する大きさに保持される。

【００５９】上述したように変化する基準主軸回転速度
信号は、主軸回転速度比較制御部１３に入力されて主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転速度が徐々に「５００
０」に加速されるように、主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転速度がフィードバック制御される。このと
き、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
に対する主軸回転速度信号、すなわち主軸回転用モータ
１１（主軸）の実際の回転速度は、θ５経過後直ちに
「５０００」に安定せず、図７（ｃ）に示されるよう
に、累積回転数が更にθ６経過した後に「５０００」に
収束して安定する。

【００６０】また、主軸回転用モータ１１（主軸）の累
積回転数（θ）が「２０００」に達すると、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）は、上述したよう
に、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）
が次に設定された累積回転数（θ）に達するまでの間
の、被加工物２及び工具３の移動位置を確定して、順次
被加工物位置指令信号及び工具位置指令信号を出力す
る。これにより、累積回転数（θ）が「２０００」から
次に設定された累積回転数（θ）に達する間において、
被加工物２は数値「１０」から次の移動位置に対応する
数値に移動すると共に、工具３は数値「２」から次の移
動位置に対応する数値に移動し、工具３による被加工物
２の加工は、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度
が「３０００」から「５０００」に加速している途中に
おいても行われる。

【００６１】このように、本実施形態によれば、工作機
械１は、パルスジェネレータ１５を備えると共に、制御
ユニット部４１に、カウント部４３と、データ記憶部４
５と、移動速度特性記憶部（ＲＯＭ４６）と、加工物回
転速度変更手段び移動位置確定手段としての中央演算ユ
ニット４２とを備えており、特に、中央演算ユニット４
２が、カウント部４３にてカウントされるパルスジェネ
レータ１５のパルス信号に基づいて算出される主軸回転
用モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）がデータ記憶
部４５におけるデータテーブルＴに設定された累積回転
数（θ）に到達する毎に、到達した累積回転数（θ）と
次に到達する累積回転数（θ）とに対応する位置データ
として、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移
動位置（Ｘｐ）をデータ記憶部４５（データテーブル
Ｔ）から読み出し、また、到達した累積回転数（θ）と
次に到達する累積回転数（θ）との間の移動速度特性を
データテーブルＴにおける補助動作指令にしたがって移
動速度特性記憶部（ＲＯＭ４６）から読み出す。その後
中央演算ユニット４２は、到達した累積回転数（θ）を
始点とすると共に次に到達する累積回転数（θ）を終点
として始点と終点との間を所定のタイミングにて分割し
て、読み出された被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工
具３の移動位置（Ｘｐ）及び移動速度特性に基づいて分
割された夫々のタイミングにおける、被加工物２及び工
具３の移動位置を確定するので、始点（到達した累積回
転数（θ））と終点（次に到達する累積回転数（θ））
との間に対応する加工形状を直線区間として近似するこ
とになる。

【００６２】したがって、データ記憶部４５（データテ
ーブルＴ）には上述した始点と終点に対応する被加工物
２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位置（Ｘｐ）を
記憶させておけばよいので、加工形状に関わる多数の位
置データを全て記憶する必要はなく、位置データの記憶
容量を大幅に削減することができる。また、データ記憶
部４５（データテーブルＴ）には、被加工物２及び工具
３の移動位置をあらわす位置データとしての被加工物２
の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位置（Ｘｐ）が記
憶されているので、分割された夫々のタイミングにおけ
る、被加工物２及び工具３の移動位置を速やかに確定す
ることができる。

【００６３】また、中央演算ユニット４２は、カウント
部４３にてカウントされるパルスジェネレータ１５の回
転検出信号に基づいて算出される主軸回転用モータ１１
（主軸）の累積回転数（θ）がデータ記憶部４５におけ
るデータテーブルＴに設定された累積回転数（θ）に到
達する毎に、到達した累積回転数（θ）に対応する主軸
回転速度データとして、主軸回転速度指令値をデータ記
憶部４５（データテーブルＴ）から読み出し、読み出し
た主軸回転速度指令値を基準主軸回転速度設定回路１４
に出力することにより、主軸回転用モータ１１（主軸）
の回転速度を変更、制御する。このように、中央演算ユ
ニット４２により主軸回転用モータ１１（主軸）の回転
速度が変更される場合には、主軸回転用モータ１１（主
軸）の回転速度が安定するまでに時間がかかるものの、
被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位置
（Ｘｐ）は、上述したように、主軸回転用モータ１１
（主軸）における回転角度（パルスジェネレータ１５か
ら出力されるパルス信号）に対応して確定されるので、
実際に主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度が変化
している状態においても、工具３による被加工物２の加
工精度を低下させることなく被加工物２の加工を行うこ
とができる。したがって、工作機械１においては、主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転速度が所望の回転数に
安定するまで待つことなく工具３による加工を開始する
ことができるために、加工が迅速且つ効率よく行え、生
産性を向上することができる。

【００６４】また、中央演算ユニット４２は、上述した
ように、主軸回転速度指令値をデータ記憶部４５（デー
タテーブルＴ）から読み出し、読み出した主軸回転速度
指令値を基準主軸回転速度設定回路１４に出力すること
により、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度を制
御するので、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３
の移動位置（Ｘｐ）を確定するために用いる主軸回転用
モータ１１（主軸）の累積回転数（θ）を基準にして、
主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度を変更するこ
とが可能となり、主軸回転用モータ１１（主軸）の変更
を簡便に行うことができる。

【００６５】また、データ記憶部４５（データテーブル
Ｔ）には、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３の
移動位置（Ｘｐ）を対応させて記憶した主軸回転用モー
タ１１（主軸）の累積回転数（θ）毎に、主軸回転速度
データとして主軸回転速度指令値が記憶されているの
で、データ記憶部４５（データテーブルＴ）における主
軸回転速度データの記憶容量を大幅に削減することがで
きる。

【００６６】また、データテーブルＴにおいて、主軸回
転速度指令値が設定されている主軸回転用モータ１１
（主軸）の累積回転数（θ）は、図６（ｆ）に示される
ように、加工される形状における変曲点、角部又は曲率
変更点等の加工形状が変更される位置（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ
３等）に対応する累積回転数（θ）とされており、主軸
回転速度指令値は、上述したような加工形状が変更され
る位置（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３等）における主軸回転用モー
タ１１（主軸）の回転速度をあらわすように規定されて
いる。これにより、被加工物２の加工形状における直線
部分を分割することが抑制されて、所望の形状における
変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更される
位置を始点あるいは終点として設定されることになり、
データ記憶部４５における回転速度データの記憶容量を
より一層大幅に削減することができる。

【００６７】なお、本実施形態においては、被加工物２
及び工具３を移動可能として、被加工物２の移動位置及
び工具３の移動位置を確定するように構成しているが、
これに限られることなく、被加工物２のみを移動可能と
して、被加工物２の移動位置を確定するように構成して
もよく、また、工具３のみを移動可能として、工具３の
移動位置を確定するように構成してもよい。

【００６８】また、本実施形態においては、中央演算ユ
ニット４２（制御ユニット部４１）における工具位置指
令信号及び被加工物位置指令信号の出力処理動作にて、
一度、到達した累積回転数（θ）における移動位置を始
点とし、次に到達する累積回転数（θ）における移動位
置を終点として、始点から終点までの間の移動位置を所
定の分割タイミング毎に確定させる演算を行い、その
後、順次確定した移動位置をあらわす指令信号を出力す
るようになっているが、所定の分割タイミング毎におけ
る移動位置を確定させるための演算を、指令信号を出力
するタイミング毎に行うようにしてもよい。

【００６９】また、本実施形態においては、データ記憶
部４５（データテーブルＴ）を、被加工物２及び工具３
の移動位置をあらわす位置データとしての被加工物２の
移動位置（Ｚｐ）及び工具３の移動位置（Ｘｐ）を、主
軸回転用モータ１１（主軸）における所定回転角度（パ
ルスジェネレータ１５から出力されるパルス信号）毎に
全て記憶するように構成してもよい。この場合には、デ
ータ記憶部４５の記憶容量を大きくする必要があるもの
の、中央演算ユニット４２において、始点から終点まで
の間の移動位置を所定の分割タイミング毎に確定させる
演算を行う必要がなく、中央演算ユニット４２における
演算処理能力等に余裕を持たせることができるという効
果を奏することになる。

【００７０】また、本実施形態においては、主軸回転用
モータ１１（主軸）の回転速度が変化している状態にお
いて、被加工物２及び工具３を連続して移動させるよう
にしているが、これに限られることなく、たとえば主軸
回転用モータ１１（主軸）の回転速度が急激に変化する
初期の期間において、被加工物２及び工具３の移動を一
時的に停止して、加工を待機する期間を設けるようにし
てもよい。このように、加工を待機する期間を設けた場
合においても、この期間を従来の技術における待機時間
に比して大幅に短縮することが可能となるため、加工が
迅速且つ効率よく行え、生産性を向上することができ
る。

【００７１】また、本発明は、加工途中において主軸回
転用モータ１１（主軸）の回転速度の回転速度が変化し
ている状態だけでなく、加工を開始するために主軸回転
用モータ１１（主軸）を回転させ始めて主軸回転用モー
タ１１（主軸）の回転が加速している状態、又は、加工
を終了するために主軸回転用モータ１１（主軸）の回転
を停止させて主軸回転用モータ１１（主軸）の回転が減
速している状態等の、主軸回転用モータ１１（主軸）の
回転速度が変化している全ての状態においても、工具３
による被加工物２の加工精度を低下させることなく被加
工物２の加工を行うことができる。

【００７２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
あっては、加工物回転速度変更手段及び移動位置確定手
段を備え、移動位置確定手段にて確定した移動位置に基
づいて被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一
方を移動させている。したがって、被加工物及び工具の
うちの少なくともいずれか一方の移動位置は所定の軸に
おける所定回転角度に対応して確定されるので、加工物
回転速度変更手段により被加工物の所定の軸回りの回転
速度が所定の回転速度に変更されて被加工物の所定の軸
回りの回転速度が変化している状態においても、工具に
よる被加工物の加工精度を低下させることなく被加工物
の加工を行うことができる。この結果、本発明によれ
ば、従来の技術では加工を待機しなければならなかった
時間内においても工具による被加工物の加工が可能とな
り、加工を迅速且つ効率よく行え、生産性を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置における、被加工物の加工動作の一例を説明するため
の図である。

【図３】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置に含まれる、データテーブルの構成を説明するための
図表である。

【図４】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置に含まれる、制御ユニット部における工具位置指令信
号及び被加工物位置指令信号の出力動作処理を説明する
ためのフローチャートである。

【図５】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置に含まれる、制御ユニット部における主軸回転速度指
令信号の出力動作処理を説明するためのフローチャート
である。

【図６】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置における、被加工物の加工動作の一例を説明するため
の線図であり、（ａ）は主軸回転速度信号発生回路に出
力される主軸回転速度指定値を示す線図、（ｂ）は基準
主軸回転速度信号を示す線図、（ｃ）は主軸回転速度信
号を示す線図、（ｄ）は被加工物の移動位置の軌跡（Ｚ
軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｅ）は工具の
移動位置の軌跡（Ｘ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線
図、（ｆ）は被加工物の加工形状を示す線図である。

【図７】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装
置における、被加工物の加工動作の一例を説明するため
の線図であり、（ａ）は主軸回転速度信号発生回路に出
力される主軸回転速度指定値を示す線図、（ｂ）は基準
主軸回転速度信号を示す線図、（ｃ）は主軸回転速度信
号を示す線図、（ｄ）は被加工物の移動位置の軌跡（Ｚ
軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｅ）は工具の
移動位置の軌跡（Ｘ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線
図である。

【符号の説明】

１…工作機械、２…被加工物、３…工具、１１…主軸回
転用モータ、１２…主軸回転用モータ駆動回路、１３…
主軸回転速度比較制御部、１４…基準主軸回転速度設定
回路、１５…パルスジェネレータ、１６…主軸回転速度
信号発生回路、２１…工具移動用モータ、２２…工具移
動用モータ駆動回路、２３…工具移動用モータ制御回
路、２４…パルスジェネレータ、３１…被加工物移動用
モータ、３２…被加工物移動用モータ駆動回路、３３…
被加工物移動用モータ制御回路、３４…パルスジェネレ
ータ、４１…制御ユニット部、４２…中央演算ユニッ
ト、４３…カウント部、４５…データ記憶部、４６…Ｒ
ＯＭ、４７…ＲＡＭ、Ｔ…データテーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C001 TA06 TB04 TB05 TC04 5H269 AB02 BB03 BB05 CC01 CC15 CC18 EE01 EE11 GG01 GG08 JJ02 NN01 NN05 RB17 RC04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を所定の軸を中心として回転さ
   せると共に、前記被加工物及び前記被加工物を加工する
   工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて、前
   記被加工物を所望の形状に加工するための工作機械の駆
   動制御装置であって、 前記被加工物の前記所定の軸回りの回転速度を所定の回
   転速度に変更する加工物回転速度変更手段と、 前記所定の軸における所定回転角度毎に、前記被加工物
   及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の移
   動位置を確定する移動位置確定手段と、を備え、 前記所定の軸回りの前記回転速度が変更された回転速度
   変更時に、前記移動位置確定手段にて確定した前記移動
   位置に基づいて、前記被加工物及び前記工具のうちの前
   記少なくともいずれか一方を移動させることを特徴とす
   る工作機械の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記所定の軸における所定回転角度毎
   に、基準タイミング信号を発生させる基準タイミング信
   号発生手段と、 前記基準タイミング信号の発生回数をカウントする基準
   タイミング信号カウント手段と、 複数の異なる前記発生回数のカウント値毎に対応して夫
   々設定され、前記被加工物及び前記工具のうちの前記少
   なくともいずれか一方の移動位置をあらわす位置データ
   を記憶する位置データ記憶手段と、 複数の異なる前記発生回数のカウント値毎に対応して夫
   々設定され、前記被加工物の前記所定の軸回りの回転速
   度をあらわす回転速度データを記憶する回転速度データ
   記憶手段と、 、を更に備え、 前記移動位置確定手段は、前記基準タイミング信号カウ
   ント手段にてカウントされる前記基準タイミング信号の
   発生回数が前記カウント値に到達する毎に、到達した前
   記カウント値と次に到達する前記カウント値とに対応す
   る位置データを前記位置データ記憶手段から読み出し、
   到達した前記カウント値と次に到達するカウント値との
   間を所定のタイミングにて分割して、読み出された前記
   位置データに基づいて前記分割された夫々のタイミング
   における、前記被加工物及び前記工具のうちの前記少な
   くともいずれか一方の移動位置を確定し、 前記加工物回転速度変更手段は、前記基準タイミング信
   号カウント手段にてカウントされる前記基準タイミング
   信号の発生回数が前記カウント値に到達する毎に、到達
   した前記カウント値に対応する回転速度データを前記回
   転速度データ記憶手段から読み出し、読み出された前記
   回転速度データに基づいて前記被加工物の前記所定の軸
   回りの回転速度を変更することを特徴とする請求項１に
   記載の工作機械の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記カウント値は、前記カウント値に対
   応して設定された前記位置データあるいは前記回転速度
   データが、前記所望の形状における変曲点、角部又は曲
   率変更点等の加工形状が変更される位置における前記移
   動位置あるいは前記回転速度をあらわすように規定され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械の駆
   動制御装置。