JP2006289583A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ねじ切り加工のような切り込みながら同一加工動作を繰り返し行う加工を、テーブル形式データにより容易に実行できるようにする。
【解決手段】 切り込み量を記憶する切り込み動作用のＸ，Ｚ軸のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃを設ける。ねじ切り１サイクル動作を記憶するねじ切りサイクル用のＸ，Ｚ軸のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓを設ける。切り込みは時間基準（３ｃ）とし、ねじ切りサイクルは主軸位置を基準（３ｓ）とする。各基準の値に応じてパステーブルに記憶した位置、移動量を読み出し補間（４ｘｃ〜４ｚｓ）して得られた移動量を各軸毎加算して（６ｘ，６ｚ）、各軸のサーボモータ（５ｘ，５ｚ）を駆動する。切り込み動作のデータと一定パターンのねじ切りサイクルのデータに分けられてパステーブルに記憶されるものであるから、データ量は多くならずメモリの容量は少なくてすむ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作機械を制御する数値制御装置に関する。特に、テーブルに記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御する数値制御装置に関する。

ＮＣプログラムのブロックによる指令ではなく、予め各軸の移動量や位置をテーブル形式で記憶しておき、該テーブルに記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御する数値制御装置はすでに公知である。
例えば、時間毎又は回転角度毎に対する可動軸の位置を数値制御データとして記憶しておき、時間又は回転角度を監視し、記憶した時間又は回転角度に達する毎に、可動軸に対応する数値制御データを出力するようにした発明が知られている（特許文献１参照）。

又、基準位置に対するＸ軸、Ｚ軸の指令位置を記憶するデータテーブルを設けておき、基準パルスをカウントするカウンタの値にオーバライド値をかけて基準位置を求めて、該基準位置に基づいて、データテーブルに記憶されたＸ軸、Ｚ軸の指令位置を出力してＸ軸、Ｚ軸を同期制御することにより、データテーブルに記憶されたデータによって駆動制御する場合でもオーバライドがかけられるようにし、さらには、指令位置間を直線的に接続するか、２次関数接続、３次関数接続等を指令できると共に、補助機能も指令できるようにした発明も知られている（特許文献２参照）。

図１０は、この特許文献２に記載されたテーブル形式データによる運転の概要図である。この図１０に示す例では、Ｘ軸用パステーブルＴｘ、Ｚ軸用パステーブルＴｚを備えている。図１１（ｂ）は、Ｘ軸用パステーブルＴｘの例を示すもので、基準位置に対して、Ｘ軸の位置が記憶されているものである。図１１（ａ）は、この図１１（ｂ）に示したＸ軸用パステーブルＴｘに基づいて移動したＸ軸の位置を示すグラフである。
同様にＺ軸用パステーブルＴｚにもＺ軸の位置が基準位置に対して記憶されている。又、主軸に取り付けられたポジションコーダからのパルス又は主軸の指令パルス又は基準とする外部パルス発生部からの時間を基準とする基準パルスが、カウンタ１に入力され計数される。このカウンタ１の計数値にオーバライド手段に設定されている倍率が乗算器２で乗じられ基準位置カウンタ３に格納される。この基準位置カウンタ３は、パステーブル運転機能が指令された時点、又は、パステーブル運転機能が指令された後の最初の基準軸からの１回転信号によりリセットとされる。基準位置カウンタ３の値が基準位置としてパステーブル運転補間処理部４ｘ，４ｚに入力され、Ｘ軸用パステーブルＴｘ、Ｚ軸用パステーブルＴｚを参照して基準位置に対するＸ，Ｚ軸の指令位置を求め、処理周期での移動量を求め該移動量を指令として各制御軸モータ５ｘ，５ｚに出力し、Ｘ，Ｚ軸を基準位置に合わせて同期運転するものである。

特開昭５９−１７７６０４号公報 特開２００３−３０３００５号公報

上述したテーブル形式データによって、各軸を駆動制御する方法は、従来のＮＣプログラムにおけるブロックによる指令にとらわれない自由な工具の動作が可能となり、テーブル形式データに基づく同一加工パターンによる加工により同一形状の高速加工ができ、加工時間の短縮や加工の高精度化を実現可能としている。
しかしながら、一般の旋削加工等では、ネジ切りサイクルのように、切り込みながら一定の加工パターンを繰り返し指令する場合、旋削サイクルが多いため、これらの旋削サイクルをテーブル形式データ指令する場合、全ての位置を順次指令する必要があり、データテーブルが複雑となり且つ、大きなメモリ容量を必要とする。

又、テーブル形式データによる加工においては、一般的に時間を基準としたデータによって運転されている。そのため、ネジ切りサイクルにおいて、切り込み動作は時間を基準に指令し、加工サイクル動作は主軸位置を基準に指令する場合、切り込み毎にテーブルを切り替える必要があり、指令が複雑になり切り替えに時間も必要とした。
そこで、本発明の目的は、ねじ切り加工のような切り込みながら同一加工動作を繰り返し行うような加工をテーブル形式データにより容易に実行できるようにすることにある。

本願各発明は、時間あるいは主軸位置（ここで述べる主軸とは、一方向に旋回する軸を示す）を基準にして各軸位置を指令するテーブル形式データを用いて各軸モータを駆動する数値制御装置において、請求項１に係る発明は、切り込みながら同一加工サイクル動作を繰り返す切削サイクルを、切り込み動作と加工サイクル動作とに分離し、切り込み動作を指令するテーブル形式データと、加工サイクル動作を指令するテーブル形式データを記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された切り込み動作のデータに基づく各軸移動量を計算する第１の算出手段と、前記記憶手段に記憶された加工サイクル動作のデータに基づく各軸移動量を算出する算出手段と、前記第１及び第２の算出手段によって算出されたそれぞれの動作の各軸移動量を加算して各軸モータに出力する出力手段とを有することを特徴とする数値制御装置である。

又、請求項２に係る発明は、前記記憶手段に記憶された加工サイクル動作を指令するテーブル形式データをインクレメンタル指令のデータとした。又、請求項３に係る発明は、切り込み動作が終了した後、加工サイクルの動作が終了したことをもって旋削サイクルを終了とし、請求項４に係る発明は、切り込み動作が終了した後、再度最後の切り込み量で指定回数加工サイクルの動作を繰り返した後に旋削サイクルを終了とした。さらに、請求項５に係る発明は、切り込み動作を指令するテーブル形式データを、時間を基準としたデータとし、加工サイクル動作を指令するテーブル形式データを主軸の位置を基準としたデータとした。又、請求項６に係る発明は、前記加工サイクルをネジ切りサイクルとした。

切り込みながら同一加工サイクル動作を繰り返す切削サイクルにおいて、切り込み用テーブル形式データと加工サイクル用テーブル形式データを分離したので、比較的小さなメモリ容量でもテーブル形式データにより、工作機械の各軸を駆動する数値制御装置を得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態が実行するテーブル形式データによる運転機能の概要図である。図１０に示した従来例と相違する点は、テーブル形式データによる駆動制御系が２系統設けられている点である。この実施形態は、ねじ切り加工をテーブル形式データによって加工する例を示すものである。
切り込み動作用のＸ軸パステーブルＴｘｃとＺ軸パステーブルＴｚｃがメモリに設けられていると共に、ネジ切りサイクル動作用のＸ軸パステーブルＴｘｓとＺ軸パステーブルＴｚｓがメモリに設けられている。また、切り込み動作用のＸ軸、Ｚ軸のパステーブル補間処理部４ｘｃ，４ｚｃ、ネジ切りサイクル動作用のＸ軸、Ｚ軸のパステーブル補間処理部４ｘｓ，４ｚｓが設けられている。

そして、この実施形態では、切り込み動作は時間を基準として、ネジ切りサイクル動作は主軸位置を基準としている。そのため、切り込み動作側に設けられたカウンタ１ｃには、時間を基準としたパルスが入力され、該カウンタ１ｃの計数値にオーバライド手段により時間のオーバライドが乗算器２ｃでかけられ、時間基準を出力する時間基準カウンタ３ｃに入力される。

時間基準カウンタ３ｃの値である基準時間は所定周期毎Ｘ，Ｚ軸のパステーブル運転補間処理部４ｘｃ，４ｚｃに入力され、メモリに記憶されている各切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃを参照して基準時間に対する各制御軸の指令位置を求め、前回の周期での指令位置との差分を移動指令として加算器６ｘ，６ｚに出力する。

一方、ネジ切りサイクル動作は、３６０度の整数倍で終了するパステーブル指令で動作させることにより、ネジ切りの開始位置を毎回同一にする。これにより主軸の回転位置と同期をとる必要はない。主軸に取り付けられたポジションコーダからのパルス、または主軸の指令パルス等の主軸位置を示す信号がカウンタ１ｓに入力され、所定周期毎該カウンタの値に主軸位置オーバライド手段によるオーバライド値が乗算器２ｓでかけられ基準主軸位置として主軸位置基準カウンタ３ｓに入力される。
そして、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置は所定周期毎Ｘ，Ｚ軸のネジ切りサイクル動作用のパステーブル運転補間処理部４ｘｓ，４ｚｓに入力され、メモリに記憶されている各ネジ切りサイクル動作用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓを参照して基準主軸位置に対する各制御軸の指令位置を求め、前回の周期での指令位置との差分を移動指令として加算器６ｘ，６ｚに出力する。

加算器６ｘでは、Ｘ軸用の切り込み動作用、ネジ切りサイクル動作用の各パステーブル運転補間処理部４ｘｃ、４ｘｓから出力された移動指令を加算しＸ軸サーボモータ５ｘを駆動する。同様に加算器６ｚでは、Ｚ軸用の切り込み動作用、ネジ切りサイクル動作用の各パステーブル運転補間処理部４ｚｃ、４ｚｓから出力された移動指令を加算しＺ軸サーボモータ５ｚを駆動する。

なお、時間基準カウンタ３ｃは、パステーブル運転機能が指令された時点によりリセットとされ、主軸位置基準カウンタ３ｓは、パステーブル運転機能が指令された時点によりリセットされる。この時間基準カウンタ３ｃ、主軸位置基準カウンタ３ｓは、オーバライド手段による倍率によって変更されるものであるが、主軸位置のオーバライド値を例えば１とすれば、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置は主軸の回転位置を示すものとなる。

図２は、この実施形態で実施するねじ切り加工の一例の説明図である。加工物７は、工作機械の主軸に取り付けられ回転する。又、ネジ切り工具８は、加工物７に対して相対的にＸ軸（主軸の軸線（加工物の中心軸線）に対して垂直方向）、Ｚ軸（主軸の軸線（加工物の中心軸線）方向）に移動可能であり、所定量の切り込みを行いながら一定のねじ切りサイクルＣylを複数回実施し、加工物７にネジ形状を加工する。

このネジ切り加工における切り込み動作におけるネジ切り工具８の加工物７に対する相対位置が図３に示すような切り込み動作用のパステーブルが設けられる。図３ではＸ軸用の切り込み動作用のパステーブルＴｘｃの例を示しているが、Ｚ軸用の切り込み動作用のパステーブルＴｚｃも同様に設けられるものである。
図３において、時間は、時間基準カウンタ３ｃから出力される基準時間を示すものであり、各基準時間に対応する位置は切り込み位置を示すものである。この図３では、４回の切り込みを行いネジを加工する例を示している。４回の切り込みをした後、基準時間がＬ４に対応する位置には、ネジ切り加工終了指令が記憶されている。その後、基準時間Ｌ５で最後の切り込み位置Ｘ３と同じ切り込み位置Ｘ３の切り込みを行わせて、仕上げ加工を行うようにしている。

図４は、ネジ切りサイクル動作のパステーブルの例の説明図である。１ネジ切りサイクルＣylの各パスの移動量（ネジ切り工具８の加工物７に対する相対移動量）が基準主軸位置に対応して記憶されている。すなわち、主軸位置基準カウンタ３ｓから出力される基準主軸位置に対応してインクレメンタル量Ｕとしてパス移動量が記憶されている。なお、図４では、Ｘ，Ｚ軸用のネジ切りサイクル動作のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓが１つのテーブルとして構成されている例を示している。この図４では、ネジ切りサイクルは５つのパスで構成され、基準主軸位置がＳ５に達したときこの１回のねじ切りサイクルが終了するものとして、ネジ切りサイクル終了指令が記憶されている。

図５は、本実施形態の動作概要を説明する説明図である。このねじ切り加工前の前加工がなされた後、ネジ切りサイクル開始指令が指令されネジ切り加工が開始されると、切り込み動作用Ｘ，Ｚ軸のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃに基づいて、切り込み動作がなされると共に、ネジ切りサイクル動作用のＸ，Ｚ軸のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓに基づいて複数回（この例では４回）のネジ切りサイクルが実施されてネジ切り加工が終了し、その後１回の仕上げ加工のネジ切りサイクルを実行し、次の加工に移行するものである。

図６は、本発明のテーブル形式データにより工作機械を駆動する一実施形態の数値制御装置１０の要部ブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを、バス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び表示器／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＣＭＯＳメモリ１４中には、インターフェイス１５を介して読み込まれた加工プログラムや表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。さらに、前述した切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃ、ネジ切りサイクル動作用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓが予め格納されている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種システムプログラムが予め書き込まれている。

インターフェイス１５は、数値制御装置１０と外部機器との接続を可能とするものである。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。

表示器／ＭＤＩユニット７０はＣＲＴや液晶等で構成されるディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インターフェイス１８は表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの指令，データを受けてＣＰＵ１１に渡す。インターフェイス１９は操作盤７１に接続され、操作盤７１からの各種指令を受け取るようになっている。

各軸の軸制御回路３０，３１はＣＰＵ１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ４０，４１に出力する。サーボアンプ４０，４１はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ５ｘ，５ｚを駆動する。各軸のサーボモータ５ｘ，５ｚは位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置、速度フィードバック信号を軸制御回路３０，３１にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図６では、位置・速度のフィードバックについては省略している。

また、スピンドル制御回路６０は主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はスピンドル速度信号を受けて、主軸を駆動する主軸モータ６２を指令された回転速度で回転させる。ポジションコーダ６３は、主軸の回転に同期して帰還パルス（基準パルス）及び１回転信号をスピンドル制御回路６０にフィードバックし、速度制御を行う。この帰還パルス及び１回転信号は、スピンドル制御回路６０を介してＣＰＵ１１によって読み取られ、帰還パルス（基準パルス）はＲＡＭ１３に設けられたカウンタ（図１におけるカウンタ１ｓ）で計数される。また、カウンタ（図１におけるカウンタ１ｓ）は、主軸指令パルスによっても計数される場合もある。

図７、図８、図９は、テーブル形式データによるネジ切りサイクル開始指令が指令されたとき、ＣＰＵ１１が所定周期毎実施する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。図７は、切り込み動作の処理を示し、図８、図９がねじ切りサイクルの処理を示す。 ネジ切りサイクル開始指令が指令されると、ＣＰＵ１１は、基準パルス及びオーバライド値によって求められる基準時間カウンタ３ｃをリセットする（ステップＡ１）。そしてポインタｊを「０」にセットし（ステップＡ２）、基準時間カウンタ３ｃの計数値である基準時間Ｌを読み（ステップＡ３）、該基準時間Ｌが、切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃに記憶されているポインタｊに対応する時間Ｌｊに達したか判断し（ステップＡ４）、達するまでステップＡ３、ステップＡ４の処理を繰り返し実行し、達したときは、該時間Ｌｊに対して設定されている位置Ｘｊ，Ｚｊを切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃから読み出す（ステップＡ５）。読み出したデータが加工終了指令であるか判断し（ステップＡ６）、位置のデータで加工終了指令ではないときは、終了フラグＦ３が「１」か判断し（ステップＡ７）、該フラグＦ３が「１」でなければ（該フラグＦ３を含め後述するフラグＦ１，Ｆ２は電源投入時の初期設定で、「０」にセットされている）、切り込み開始フラグＦ１を「１」にセットし（ステップＡ８）、基準時間Ｌを読み出し（ステップＡ９）、該基準時間Ｌが切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃに記憶されている時間Ｌj+1に達したか判断し（ステップＡ１０）、達してなければ、基準時間ＬｉとＬj+1と位置Ｘｊ，Ｚｊの切り込み量に基づいて補間処理を行い当該周期での移動量をＸ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１に出力し（ステップＡ１７）、ステップＡ９に戻る。以下、基準時間Ｌが時間Ｌｊに達するまで、ステップＡ９，Ａ１０，Ａ１７を実行して、位置Ｘｊ，Ｚｊまでの補間処理を行って移動量を出力する。

基準時間Ｌが時間Ｌj+1に達すると、ポインタｊを「１」インクリメントし（ステップＡ１１）、ネジ切りサイクル完了フラグＦ２が「１」にセットされまで待つ（ステップＡ１２）。そして、ネジ切りサイクル完了フラグＦ２が「１」にセットされると、ネジ切りサイクル完了フラグＦ２を「０」にセットし（ステップＡ１３）、ステップＡ３に戻り、前述したステップＡ３以下の処理を実行する。

一方、図８に示すねじ切りサイクルの処理では、ネジ切りサイクル開始指令が指令されると、ＣＰＵ１１はポインタｋを「０」にセットし（ステップＢ１）、切り込み開始フラグＦ１が「１」か、加工終了フラグＦ３が「１」か判断し（ステップＢ２、Ｂ１１）、切り込み処理のステップＡ８で切り込み開始フラグＦ１が「１」にセットされると、これを検出して、ポジションコーダ６３からの帰還パルスまたは主軸の指令パルスとオーバライド値によって求められる主軸位置基準カウンタ３ｓをリセットする（ステップＢ３）。

次に、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置Ｓを読み出し（ステップＢ４）、この基準主軸位置Ｓが、ネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓに記憶されているポインタｋに対応する主軸位置Ｓｋに達したか判断し（ステップＢ５）、達するまで、このステップＢ４、Ｂ５の処理を繰り返し実行し、達したときは、該主軸位置Ｓｋに対して設定されている移動量Ｕｋ（Ｘｋ，Ｚｋ）をネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃから読み出し（ステップＢ６）、読み出したデータがサイクル終了指令であるか判断し（ステップＢ７）、移動量のデータでサイクル終了指令ではないときは、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置Ｓを読み出し（ステップＢ８）、該基準主軸位置Ｓが、ネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓに次に記憶している主軸位置Ｓk+1に達しているか判断し（ステップＢ９）、達してなければ、主軸位置ＳｋとＳk+1と該読み出した移動量Ｕｋ（Ｘｋ，Ｚｋ）に基づいて補間処理してＸ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１に出力する（ステップＢ１３）。以下、基準主軸位置Ｓが次に記憶する主軸位置Ｓk+1に達するまで、ステップＢ８，９，１３の処理を周期毎実行する。

なお、Ｘ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１は、各周期毎、切り込み処理で出力された移動量及びねじ切りサイクル処理で出力された移動量を加算して各サーボモータ５ｘ，５ｚを駆動することになる。

基準主軸位置Ｓが次に記憶する主軸位置Ｓk+1に達すると、ポインタｋを「１」インクリメントし（ステップＢ１０）、ステップＢ６に戻り、前述したステップＢ４以下の処理を実行する。かくして、主軸が回転するにつれて、図４に示すテーブルデータにより、ねじ切り工具８の加工物７に対する相対的な移動のパスＵ０，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が実行され、１ねじ切りサイクルの加工が終了し、ステップＢ９で、読み出したデータがサイクル終了指令であると判断されたときには、切り込み開始フラグＦ１を「０」、ねじ切りサイクル完了フラグＦ２を「１」にセットすると共に、ポインタｋを「０」にセットし（ステップＢ１２）、ステップＢ２に戻る。

ねじ切りサイクル完了フラグＦ２が「１」にセットされることにより、切り込み処理では、ステップＡ１２で、該フラグＦ２が「１」にセットされたことを検出して、該フラグＦ２を「０」にセットして（ステップＡ１３）、ステップＡ３以下の処理を実行し、次の切り込みを行うことになる。

以上のようにして、この実施形態では図３に示すテーブルＴｘｃに示されるように切り込みが４回行われ、図４に示すねじ切りサイクルが４回実行された後、切り込み処理において、基準時間Ｌが切り込み動作用Ｘ，Ｚ軸のテーブルＴｘｃ，Ｔｚｃに記憶する時間Ｌ４に達したことが、ステップＡ４で検出され、該テーブルＴｘｃ，Ｔｚｃからネジ切り加工終了指令が読み出されることにより、ステップＡ６からステップＡ１４に移行し、終了フラグＦ３を「１」にセットし、ポインタｊを「１」インクリメントし（ステップＡ１５）、ステップＡ３に戻り、ステップＡ３以下の処理を実行する。すなわち、基準時間Ｌを読み該基準時間Ｌを監視して、該基準時間Ｌが、切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃに記憶されているポインタｊ(＝５)に対応する時間Ｌｊ(＝Ｌ５)に達するまで待ち（ステップＡ３，Ａ４）、達すると、該時間Ｌｊ(＝Ｌ５)に対して設定されている位置Ｘｊ(＝Ｘ５)，Ｚｊ(＝Ｚ５)を切り込み動作用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃから読み出す（ステップＡ５）。ただしこの場合、前回と同じ切り込み位置が設定されている。読み出したデータが加工終了指令であるか判断し（ステップＡ６）、加工終了指令ではないので、終了フラグＦ３が「１」か判断し（ステップＡ７）、この場合、ステップＡ１４で「１」にセットされているから、ステップＡ１６に移行し、位置Ｘｊ(＝Ｘ５)，Ｚｊ(＝Ｚ５)までの補間処理を各周期毎行い、Ｘ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１に出力し（ステップＡ１６）、位置Ｘｊ(＝Ｘ５)，Ｚｊ(＝Ｚ５)までの移動指令の分配が完了して、この処理を終了する。

ねじ切りサイクル処理では、ねじ切りサイクルが終了した後、ステップＢ２，Ｂ１１の処理を繰り返し実行しており、ステップＢ１１で、終了フラグＦ３が１にセットされたことを検出すると、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置Ｓを読み出し（ステップＢ１４）、この基準主軸位置Ｓが、ネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓに記憶されているポインタｋに対応する主軸位置Ｓｋに達したか判断し（ステップＢ１５）、達するまで、このステップＢ１４、Ｂ１５の処理を繰り返し実行し、達したときは、該主軸位置Ｓｋに対して設定されている移動量（Ｘｋ，Ｚｋ）をネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃから読み出し（ステップＢ１６）、読み出したデータがサイクル終了指令であるか判断し（ステップＢ１７）、移動量のデータでサイクル終了指令ではないときは、主軸位置基準カウンタ３ｓで示される基準主軸位置Ｓを読み出し（ステップＢ１８）、該基準主軸位置Ｓが、ネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｓ，Ｔｚｓに次に記憶している主軸位置Ｓk+1に達しているか判断し（ステップＢ１９）、達してなければ、該読み出した移動量Ｕｋ（Ｘｋ，Ｚｋ）を補間してＸ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１に出力する（ステップＢ２２）。以下、基準主軸位置Ｓが次に記憶する主軸位置Ｓk+1に達するまで、ステップＢ１８，Ｂ１９，Ｂ２２の処理を周期毎実行する。

なお、Ｘ，Ｚ軸の軸制御回路３０，３１は、切り込み処理で出力された移動量及びねじ切りサイクル処理で出力された移動量を加算して各サーボモータ５ｘ，５ｚを駆動することになる。

基準主軸位置Ｓが次に記憶する主軸位置Ｓk+1に達すると、ポインタｋを「１」インクリメントし（ステップＢ２０）、ステップＢ１６に戻り、ネジ切りサイクル用のパステーブルＴｘｃ，Ｔｚｃから次の移動指令を読み出し、ステップＢ１６以下の処理を順次実行する。そして、ねじ切りサイクルの加工の終了指令が読み出されると、ステップＢ１７からステップＢ２１に進み、フラグＦ１〜Ｆ３を「０」にセットし、このねじ切り加工処理を終了する。なお、この実施形態では、仕上げ加工として、最後の切り込み量が同一で１回のネジ切りサイクルを実行するようにしたが、この仕上げ加工を複数回実行するようにしてもよい。

上述した実施形態では、切り込み動作は時間を基準としてテーブルデータを作成し、時間を基準として動作させるようにした。これは、このねじ切り加工の前に行う加工等において、時間基準としてテーブル形式データで各軸を駆動制御する場合が多いことから、時間基準を採用したものである。この切り込み動作においても、主軸位置を基準としてテーブルデータを作成し、主軸位置基準で動作させるようにしてもよい。さらには、ねじ切り加工の最初とネジ切りサイクルが終わる毎に切り込みを行うものであるから、加工開始の最初とネジ切りサイクルの終了信号毎に切り込み動作をさせるようにしてもよい。

又、ねじ切りサイクル動作は、主軸位置を基準として動作させるようにした。これは、ねじ切りサイクルは、主軸に取り付けられた加工物７の回転位置に関係することから、主軸位置を基準としたものである。しかし、主軸位置と時間が正確に対応する場合は、この主軸位置ではなく時間を基準としてもよいものである。

さらに、上述した実施形態ではネジ切り加工に本発明を適用した実施形態を述べたが、ネジ切り加工以外にも、切り込み等の一定の動作を行い、次に同一移動パスサイクルを実施するような加工に対しても本発明は適用できるものである。

本発明の一実施形態が実行するテーブル形式データによる運転機能の概要図である。 同実施形態で実施するねじ切り加工の一例の説明図である。 同実施形態におけるＸ軸用の切り込み動作用のパステーブルの例の説明図である。 同実施形態におけるネジ切りサイクル動作用のパステーブルの例の説明図である。 同実施形態の動作概要を説明する説明図である。 同実施形態の数値制御装置の要部ブロック図である。 同実施形態において実行される切り込み動作の処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 同実施形態において実行されるねじ切りサイクル動作の処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 同実施形態において実行されるねじ切りサイクル動作の処理のアルゴリズムを示すフローチャートの続きである。 テーブル形式データによる運転の従来例の概要図である。 同従来例におけるデータを記憶するテーブルの説明図と動作説明図である。

符号の説明

７ 加工物
８ ねじ切り工具
１０ 数値制御装置

Claims (6)

1. 時間あるいは主軸位置を基準にして各軸位置を指令するテーブル形式データを用いて各軸モータを駆動する数値制御装置において、
   切り込みながら同一加工サイクル動作を繰り返す切削サイクルを、切り込み動作と加工サイクル動作とに分離し、切り込み動作を指令するテーブル形式データと、加工サイクル動作を指令するテーブル形式データを記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された切り込み動作のデータに基づく各軸移動量を計算する第１の算出手段と、
   前記記憶手段に記憶された加工サイクル動作のデータに基づく各軸移動量を算出する第２の算出手段と、
   前記第１及び第２の算出手段によって算出されたそれぞれの動作の各軸移動量を加算して各軸モータに出力する出力手段とを有することを特徴とする数値制御装置。
2. 前記記憶手段に記憶された加工サイクル動作を指令するテーブル形式データは、インクレメンタル指令である請求項１に記載の数値制御装置。
3. 切り込み動作が終了した後、加工サイクルの動作が終了したことをもって旋削サイクルを終了とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の数値制御装置。
4. 切り込み動作が終了した後、再度最後の切り込み量で指定回数加工サイクルの動作を繰り返した後に旋削サイクルを終了とする請求項１又は請求項２に記載の数値制御装置。
5. 切り込み動作を指令するテーブル形式データは時間を基準としたデータであり、加工サイクル動作を指令するテーブル形式データは主軸の位置を基準としたデータであることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の数値制御装置。
6. 前記加工サイクルはネジ切りサイクルであることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の数値制御装置。
   

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