JP2024003322A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことが可能な工作機械を提供する。【解決手段】工作機械１は、ワークＷ１の切削時に切削方向（Ｆ１）に沿って工具ＴＯ１がワークＷ１に向かう前進動作Ｍ１と該前進動作Ｍ１とは反対方向の後退動作Ｍ２とを含む振動を伴うように駆動対象の送り移動を制御する制御部Ｕ３を備える。制御部Ｕ３は、振動の周期に関するパラメーター（Ａ）を含む指令に含まれるパラメーター（Ａ）が禁止されるか許可されるかを、固有振動数に関する情報（ＮＦ）に基づいて判断し、パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、振動に、パラメーター（Ａ）よりも長い周期で許可されるパラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、パラメーター（Ａ）よりも短い周期で許可されるパラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、が含まれるように振動を制御する。【選択図】図１０

Description

本発明は、主軸に把持されているワークの振動切削を行う工作機械に関する。

工作機械として、ワークを把持する主軸を備えるＮＣ（数値制御）自動旋盤が知られている。主軸とともに回転するワークから生じる切屑が長くなると、切屑が切削工具に巻き付く等によりワークの連続加工に影響する可能性がある。そこで、工具をワークに向けて前進させる前進動作とワークから遠ざける後退動作とを交互に繰り返しながら工具を送ることにより切屑を分断する振動切削が行われている。切屑は、切粉とも呼ばれる。
振動切削の周波数が刃物台等の固有振動数近辺である場合、共振が生じ、そのために切屑を分断することができないことがある。

特許文献１に記載のＮＣ工作機械の補正装置は、加工振動周波数が固有振動数に対して予め定められた一定の範囲内にあるときに、各送り機構部の送り速度及び／又は主軸の回転速度を減速若しくは増速させるための補正量を算出する。この補正量は、現在の送り機構に対する指令送り速度及び／又は主軸に対する指令回転速度に対し、予め定められた一定の定数を乗じることによって算出される。

特開２００３－１０８２０６号公報

しかし、指令送り速度に一定の定数を乗じて送り機構部の送り速度を減速したり、指令回転速度に一定の定数を乗じて主軸の回転速度を減速したりすると、加工時間が長くなる。また、指令送り速度に一定の定数を乗じて送り機構部の送り速度を増速したり、指令回転速度に一定の定数を乗じて主軸の回転速度を増速したりすると、加工時間が短くなる一方で、工具や主軸回転モーターへの負担が増加する。
尚、上述のような課題は、旋盤に限らず、マシニングセンター等、種々の工作機械に存在する。

本発明は、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことが可能な工作機械を開示するものである。

本発明の工作機械は、
ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を移動させる送り駆動部と、
前記ワークの切削時に切削方向に沿って前記工具が前記ワークに向かう前進動作と該前進動作とは反対方向の後退動作とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動の周期に関するパラメーター（Ａ）を含む指令に含まれる前記パラメーター（Ａ）が禁止されるか許可されるかを、固有振動数に関する情報（ＮＦ）に基づいて判断し、
前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記振動に、前記パラメーター（Ａ）よりも長い周期で許可されるパラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、前記パラメーター（Ａ）よりも短い周期で許可されるパラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、が含まれるように前記振動を制御する、態様を有する。

本発明によれば、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことが可能な工作機械を提供することができる。

工作機械の構成例を模式的に示す図である。 工作機械の電気回路の構成例を模式的に示すブロック図である。 切屑長係数Ａ１が２である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 切屑長係数Ａ１が２である場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 切屑長係数Ａ１が３である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動送りコマンドに基づいて工具の送り移動時の位置を制御する例を模式的に示す図である。 切屑長係数Ａ１が２／３である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 切屑長係数Ａ１が２／３である場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 情報テーブルの構造の例を模式的に示す図である。 制御部が切屑長係数を変動させる場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 制御部が切屑長係数を変動させる場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 切屑長係数の変動パターンの例を模式的に示す図である。 制御部が１よりも小さい切屑長係数を変動させる場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動送りコマンドを実行する振動制御処理の例を模式的に示すフローチャートである。 主軸回転角度に対する工具位置の別の例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本発明に含まれる技術の概要：
まず、図１～１５に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。

［態様１］
図１，２に例示するように、本技術の一態様に係る工作機械１は、回転駆動部Ｕ１、送り駆動部Ｕ２、及び、制御部Ｕ３を備える．前記回転駆動部Ｕ１は、ワークＷ１を把持する主軸１１を回転させる。前記送り駆動部Ｕ２は、前記ワークＷ１を切削する工具ＴＯ１と前記主軸１１の少なくとも一方の駆動対象（例えば工具ＴＯ１）を移動させる。前記制御部Ｕ３は、図３に例示するように、前記ワークＷ１の切削時に切削方向（例えば送り軸Ｆ１）に沿って前記工具ＴＯ１が前記ワークＷ１に向かう前進動作Ｍ１と該前進動作Ｍ１とは反対方向の後退動作Ｍ２とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する。当該制御部Ｕ３は、図１４に例示するように、前記振動の周期に関するパラメーター（Ａ）を含む指令（例えば振動送りコマンド）に含まれる前記パラメーター（Ａ）が禁止されるか許可されるかを、固有振動数に関する情報（ＮＦ）に基づいて判断する。当該制御部Ｕ３は、さらに、前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、図１０に例示するように、前記振動に、前記パラメーター（Ａ）よりも長い周期で許可されるパラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、前記パラメーター（Ａ）よりも短い周期で許可されるパラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、が含まれるように前記振動を制御する。

振動の周期に関するパラメーター（Ａ）が禁止される場合、切削の振動は、パラメーター（Ａ）よりも長い周期で許可されるパラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、パラメーター（Ａ）よりも短い周期で許可されるパラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、の両方を含む振動となる。これにより、共振が回避される。切削の振動に指令の周期よりも長い周期と短い周期の両方が含まれるため、切削の振動が全体にわたって長い周期に変わる場合と比べて加工時間が長くなることを抑制することができ、切削の振動が全体にわたって短い周期に変わる場合と比べて加工時間が短くなることを抑制することができる。従って、上記態様は、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことが可能な工作機械を提供することができる。

ここで、工作機械には、旋盤、マシニングセンター、等が含まれる。
送り駆動部は、ワークを移動させずに工具を切削方向に沿って移動させてもよいし、工具を移動させずにワークを切削方向に沿って移動させてもよいし、工具とワークの両方を切削方向に沿って移動させてもよい。
振動の周期に関するパラメーター（Ａ）は、周期に関係したパラメーターであればよく、周期そのものに限定されない。パラメーター（Ａ）には、切屑長係数Ａ１、周期Ａ２、等が含まれる。
固有振動数に関する情報（ＮＦ）は、工作機械の記憶部に予め記憶されてもよいし、工作機械に設けられた検出部が固有振動数を検出することにより保持されてもよいし、オペレーターから固有振動数の入力を受け付けることにより保持されてもよい。
工作機械が共振回避モードと共振非回避モードを有する場合、前記制御部は、前記共振回避モードにおいて前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記振動に、前記パラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、前記パラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、が含まれるように前記振動を制御し、前記共振非回避モードにおいて常に前記パラメーター（Ａ）に従って前記振動を制御してもよい。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。

［態様２］
前記指令には、単位時間当たりの一定の主軸回転数（Ｓ）が設定されてもよい。前記制御部Ｕ３は、前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記一定の主軸回転数（Ｓ）をそのままにし、前記指令のサイクルタイムを変えないように前記パラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と前記パラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分とを前記振動に含めてもよい。
以上の場合、主軸回転数（Ｓ）が一定のままであるので、回転駆動部Ｕ１への負担の増加が抑制される。従って、上記態様は、回転駆動部への負担の増加を抑制し、加工時間が変わることを抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことができる。

［態様３］
図１０，１２に例示するように、前記制御部Ｕ３は、前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記パラメーター（ＡＢ）に従った１周期以上の周期の部分と、前記パラメーター（ＡＣ）に従った１周期以上の周期の部分と、が交互に繰り返されるように前記振動を制御してもよい。
以上の場合、切削の振動において、指令の周期よりも長い周期で１周期以上振動することと、指令の周期よりも短い周期で１周期以上振動することと、が繰り返されるので、振動切削の加工時間が変わることが抑制され、切削の振動回数が変わることが抑制される。従って、上記態様は、加工時間と振動回数が変わることを抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことができる。

［態様４］
前記制御部Ｕ３は、前記パラメーター（ＡＣ）で示される前記振動の周期が前記主軸１１の１回転よりも大きい場合、前記パラメーター（ＡＢ）及び前記パラメーター（ＡＣ）を用いる前記振動において、図１０に例示するように、前記振動の１周期において前記前進動作Ｍ１から前記後退動作Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、前記振動の１周期において前記後退動作Ｍ２から前記前進動作Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の前記主軸１１の回転角度の差を３６０°に制御してもよい。
以上により、第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２とにおける主軸１１の位相が一致し、切り屑が効率的に分断される。従って、本態様は、振動の周期が主軸の１回転よりも大きい場合に切り屑を分断させる好適な例を提供することができる。

［態様５］
前記制御部Ｕ３は、３以上の奇数をＯＤとして、前記パラメーター（Ａ）で示される前記振動の周期が２／ＯＤである場合、前記パラメーター（ＡＢ）及び前記パラメーター（ＡＣ）を用いる前記振動において、図７に例示するように、前記振動の１周期において前記前進動作Ｍ１から前記後退動作Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、前記振動の１周期において前記後退動作Ｍ２から前記前進動作Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の前記主軸１１の回転角度の差を前記振動の周期の１／２に相当する回転角度に制御してもよい。
以上により、第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２とにおける主軸１１の位相がほぼ一致し、切り屑が効率的に分断される。従って、本態様は、振動の周期が主軸の１回転よりも小さい場合に切り屑を分断させる好適な例を提供することができる。

（２）工作機械の構成の具体例：
図１は、工作機械１の例として旋盤の構成を模式的に例示している。図１に示す工作機械１は、ワークＷ１の加工の数値制御を行うＮＣ（数値制御）装置７０を備えるＮＣ自動旋盤である。工作機械１においてコンピューター１００は必須の要素ではないため、機械本体２に外部のコンピューター１００が接続されないことがある。本具体例において、ＮＣ装置７０は、制御部Ｕ３の例である。尚、制御部Ｕ３は、コンピューター１００に設けられてもよい。

工作機械１は、把持部１２を有する主軸１１が組み込まれている主軸台１０、主軸台駆動部１４、刃物台２０、該刃物台２０の送り駆動部Ｕ２、ＮＣ装置７０、等を工作機械１に備えるＮＣ工作機械である。ここで、主軸台１０は、正面主軸台１０Ａと、対向主軸台とも呼ばれる背面主軸台１０Ｂとを総称している。正面主軸台１０Ａには、コレット等といった把持部１２Ａを有する正面主軸１１Ａが組み込まれている。背面主軸台１０Ｂには、コレット等といった把持部１２Ｂを有する背面主軸１１Ｂが組み込まれている。主軸１１は、正面主軸１１Ａと、対向主軸とも呼ばれる背面主軸１１Ｂとを総称している。把持部１２は、把持部１２Ａと把持部１２Ｂを総称している。主軸台駆動部１４は、正面主軸台１０Ａを移動させる正面主軸台駆動部１４Ａと、背面主軸台１０Ｂを移動させる背面主軸台駆動部１４Ｂとを総称している。主軸１１の回転駆動部Ｕ１は、主軸中心線ＡＸ１を中心として正面主軸１１Ａを回転させるモーター１３Ａ、及び、主軸中心線ＡＸ１を中心として背面主軸１１Ｂを回転させるモーター１３Ｂを含んでいる。モーター１３Ａ，１３Ｂには、主軸に内蔵されたビルトインモーターを使用することができる。むろん、モーター１３Ａ，１３Ｂは、主軸１１の外に配置されてもよい。

図１に示す工作機械１の制御軸は、「Ｘ」で示されるＸ軸、「Ｙ」で示されるＹ軸、及び、「Ｚ」で示されるＺ軸を含んでいる。Ｚ軸方向は、ワークＷ１の回転中心となる主軸中心線ＡＸ１に沿った水平方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸と直交する水平方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸と直交する鉛直方向である。尚、Ｚ軸とＸ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｚ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｘ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよい。また、本明細書において参照される図面は、本技術を説明するための例を示しているに過ぎず、本技術を限定するものではない。また、各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、左右を逆にしたり、回転方向を逆にしたり等することも、本技術に含まれる。また、方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。

図１に示す工作機械１は主軸移動型旋盤であり、正面主軸台駆動部１４Ａが正面主軸台１０ＡをＺ軸方向へ移動させ、背面主軸台駆動部１４Ｂが背面主軸台１０ＢをＺ軸方向へ移動させる。むろん、工作機械１は正面主軸台１０Ａが移動しない主軸固定型旋盤でもよいし、背面主軸台１０Ｂが移動せずに正面主軸台１０ＡがＺ軸方向へ移動してもよい。

正面主軸１１Ａは、把持部１２ＡによりワークＷ１を解放可能に把持し、ワークＷ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。加工前のワークＷ１が例えば円柱状（棒状）の長尺な材料である場合、正面主軸１１Ａの後端（図１において左端）から把持部１２ＡにワークＷ１が供給されてもよい。この場合、正面主軸１１Ａの前側（図１において右側）には、ワークＷ１をＺ軸方向へ摺動可能に支持するガイドブッシュが配置されてもよい。加工前のワークＷ１が短い材料である場合、正面主軸１１Ａの前端から把持部１２ＡにワークＷ１が供給されてもよい。モーター１３Ａは、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１とともに正面主軸１１Ａを回転させる。正面加工後のワークＷ１は、正面主軸１１Ａから背面主軸１１Ｂに引き渡される。背面主軸１１Ｂは、把持部１２Ｂにより正面加工後のワークＷ１を解放可能に把持し、ワークＷ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。モーター１３Ｂは、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１とともに背面主軸１１Ｂを回転させる。正面加工後のワークＷ１は、背面加工により製品となる。

刃物台２０は、ワークＷ１を加工するための複数の工具ＴＯ１が取り付けられ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、送り軸Ｆ１の例である。むろん、刃物台２０は、Ｚ軸方向へ移動してもよい。刃物台２０は、タレット刃物台でもよいし、くし形刃物台等でもよい。複数の工具ＴＯ１には、突っ切りバイトを含むバイト、回転ドリルやエンドミルといった回転工具、等が含まれる。送り駆動部Ｕ２は、複数の工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台２０を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。本具体例において、送り駆動部Ｕ２の駆動対象は工具ＴＯ１であり、送り駆動部Ｕ２は工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。
尚、送り軸Ｆ１は、Ｘ軸とＹ軸の２軸を補間する仮想軸でもよい。工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台２０がＺ軸方向へも移動可能である場合、送り軸Ｆ１は、Ｚ軸でもよいし、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸の３軸を補間する仮想軸でもよい。刃物台２０がＺ軸方向へ移動しない場合でも、主軸１１が組み込まれている主軸台１０がＺ軸方向へ移動することにより、工具ＴＯ１と主軸１１の両方を駆動対象として３軸を補間する送り軸Ｆ１を設定可能である。いずれの場合も、送り軸Ｆ１に沿った方向が切削方向となる。

ＮＣ装置７０に接続された外部のコンピューター１００は、プロセッサーであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、半導体メモリーであるＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、半導体メモリーであるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、記憶装置１０４、入力装置１０５、表示装置１０６、音声出力装置１０７、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１０８、時計回路１０９、等を備えている。コンピューター１００の制御プログラムは、記憶装置１０４に記憶され、ＣＰＵ１０１によりＲＡＭ１０３に読み出され、ＣＰＵ１０１により実行される。記憶装置１０４には、フラッシュメモリーといった半導体メモリー、ハードディスクといった磁気記録媒体、等を用いることができる。入力装置１０５には、ポインティングデバイス、キーボード、表示装置１０６の表面に貼り付けられたタッチパネル、等を用いることができる。Ｉ／Ｆ１０８は、ＮＣ装置７０に有線又は無線で接続され、ＮＣ装置７０からデータを受信したりＮＣ装置７０にデータを送信したりする。コンピューター１００と工作機械１との接続は、インターネットやイントラネット等のネットワーク接続でもよい。コンピューター１００には、タブレット型端末を含むパーソナルコンピューター、スマートフォンといった携帯電話、等が含まれる。

図２は、工作機械１の電気回路の構成を模式的に例示している。図２に示す工作機械１において、ＮＣ装置７０には、操作部８０、主軸１１の回転駆動部Ｕ１、主軸台駆動部１４、刃物台２０の送り駆動部Ｕ２、等が接続されている。回転駆動部Ｕ１は、正面主軸１１Ａを回転させるためにモーター１３Ａと不図示のサーボアンプを備え、背面主軸１１Ｂを回転させるためにモーター１３Ｂと不図示のサーボアンプを備えている。主軸台駆動部１４は、正面主軸台駆動部１４Ａと背面主軸台駆動部１４Ｂを含んでいる。送り駆動部Ｕ２は、サーボアンプ３１，３２とサーボモーター３３，３４を備えている。ＮＣ装置７０は、プロセッサーであるＣＰＵ７１、半導体メモリーであるＲＯＭ７２、半導体メモリーであるＲＡＭ７３、時計回路７４、Ｉ／Ｆ７５、等を備えている。従って、ＮＣ装置７０は、コンピューターの一種である。図２では、操作部８０、回転駆動部Ｕ１、主軸台駆動部１４、送り駆動部Ｕ２、外部のコンピューター１００、等のＩ／ＦをまとめてＩ／Ｆ７５と示している。

ＲＯＭ７２には、加工プログラムＰＲ２を解釈して実行するための制御プログラムＰＲ１、刃物台２０等の固有振動数情報ＮＦ、等が書き込まれている。固有振動数情報ＮＦは、刃物台２０等の固有振動数に関する情報の例である。本具体例では、固有振動数情報ＮＦは刃物台２０等の固有振動数を表す数値であるものとし、単に「ＮＦ」と記載するときにはＮＦが固有振動数そのものの数値であるものとする。刃物台２０等の固有振動数は、工作機械１の出荷前にハンマリング試験によって測定され、ＲＯＭ７２に書き込まれる。ＲＯＭ７２は、データを書き換え可能な半導体メモリーでもよい。

ＲＡＭ７３には、オペレーターにより作成された加工プログラムＰＲ２が書き換え可能に記憶される。加工プログラムは、ＮＣプログラムとも呼ばれる。
ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３をワークエリアとして使用し、ＲＯＭ７２に記録されている制御プログラムＰＲ１を実行することにより、ＮＣ装置７０の機能を実現させる。むろん、制御プログラムＰＲ１により実現される機能の一部又は全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）といった他の手段により実現させてもよい。

操作部８０は、入力部８１及び表示部８２を備え、ＮＣ装置７０のユーザーインターフェイスとして機能する。入力部８１は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けるためのボタンやタッチパネルから構成される。表示部８２は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けた各種設定の内容や工作機械１に関する各種情報を表示するディスプレイで構成される。オペレーターは、操作部８０やコンピューター１００を用いて加工プログラムＰＲ２をＲＡＭ７３に記憶させることが可能である。

送り駆動部Ｕ２は、Ｘ軸に沿って刃物台２０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３１、及び、該サーボアンプ３１に接続されたサーボモーター３３を備えている。また、送り駆動部Ｕ２は、Ｙ軸に沿って刃物台２０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３２、及び、該サーボアンプ３２に接続されたサーボモーター３４を備えている。

サーボアンプ３１は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｘ軸方向において刃物台２０の位置及び移動速度を制御する。サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｙ軸方向において刃物台２０の位置及び移動速度を制御する。サーボモーター３３は、エンコーダー３５を備え、サーボアンプ３１からの指令に従って回転し、Ｘ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台２０を移動させる。サーボモーター３４は、エンコーダー３６を備え、サーボアンプ３２からの指令に従って回転し、Ｙ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台２０を移動させる。送り機構には、ボールねじによる機構等を用いることができる。ガイドには、アリとアリ溝との組合せといった滑り案内等を用いることができる。

ＮＣ装置７０は、工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台２０の送り移動時の位置指令をサーボアンプ３１，３２に出す。サーボアンプ３１は、ＮＣ装置７０からＸ軸の位置指令を入力し、サーボモーター３３のエンコーダー３５からの出力に基づいて位置フィードバックを入力し、位置指令を位置フィードバックに基づいて補正してサーボモーター３３にトルク指令を出力する。これにより、ＮＣ装置７０は、Ｘ軸に沿った刃物台２０の送り移動時の位置を制御する。ＮＣ装置７０は、Ｘ軸に沿った工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御するともいえる。また、サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からＹ軸の位置指令を入力し、サーボモーター３４のエンコーダー３６からの出力に基づいて位置フィードバックを入力し、位置指令を位置フィードバックに基づいて補正してサーボモーター３４にトルク指令を出力する。これにより、ＮＣ装置７０は、Ｙ軸に沿った刃物台２０の送り移動時の位置を制御する。ＮＣ装置７０は、Ｙ軸に沿った工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御するともいえる。

図示していないが、主軸台駆動部１４も、サーボアンプとサーボモーターを備えている。正面主軸台駆動部１４ＡはＺ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して正面主軸台１０Ａを移動させ、背面主軸台駆動部１４ＢはＺ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して背面主軸台１０Ｂを移動させる。

刃物台２０に取り付けられた工具ＴＯ１がワークＷ１を切削すると、切粉とも呼ばれる切屑が生じる。主軸中心線ＡＸ１を中心として回転するワークＷ１に対して送り駆動部Ｕ２が工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１に沿って振動させずに切り込ませると、連続した長尺な切屑が生じる。連続した長尺な切屑は、工具ＴＯ１に巻き付く等によりワークＷ１の加工に影響を与える可能性がある。そこで、図３に例示するように、ワークＷ１の切削時に工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１に沿って前進と後退を繰り返しながら送る振動切削により切屑を分断することにしている。まず、共振が生じない場合における振動切削の例を説明する。

図３は、振動の周期に関するパラメーター（Ａ）の例である切屑長係数Ａ１が２である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。単位時間当たりの主軸回転数Ｓは、一定であるものとする。切屑長係数Ａ１は、振動の１周期に要する主軸１１（正面主軸１１Ａ又は背面主軸１１Ｂ）の回転数を意味し、１回の工具空振りに要する主軸回転回数ともいえる。工具空振りは、工具ＴＯ１の振動によりワークＷ１の切削が行われないことを意味する。以下、工具空振りを単に空振りと記載する。主軸回転角度は、工具ＴＯ１が現在位置Ｐ１にある時の回転角度を０°とした主軸１１の回転角度である。工具位置は、切削方向（送り軸Ｆ１）において現在位置Ｐ１にある時の位置を０とした工具ＴＯ１の制御位置である。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２に向かう二点鎖線の直線は、振動切削でない通常切削時の工具位置２０１を示している。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２に向かう実線の折れ線は、振動切削時の工具位置２０２を示している。図３の下部には、主軸回転角度に対する工具位置の振動１周期分の拡大図が示されている。
図３に示す工具位置はＮＣ装置７０による制御位置であるため、実際の工具位置はサーボ系の応答の遅れ等により図示の位置からずれが生じる。図４～８に示す工具位置も、同様である。尚、図３等に示す具体的な数値は、あくまでも例である。

図３に示す振動は、切削方向に沿って工具ＴＯ１がワークＷ１に向かう前進動作Ｍ１と、該前進動作Ｍ１とは反対方向の後退動作Ｍ２と、が交互に繰り返されることを意味する。ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に前進動作Ｍ１と後退動作Ｍ２とを含む振動を伴うように工具ＴＯ１の送り移動を制御する。主軸回転角度に対する工具位置の折れ線は、前進動作Ｍ１から後退動作Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１、及び、後退動作Ｍ２から前進動作Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２を含んでいる。図３に示す例では、主軸回転角度に対する工具位置の波形として通常切削送りに三角波状の振動を重ねた波形が示されている。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２までの主軸回転角度は、振動送りコマンドのサイクルタイムに対応している。

図３において、通常切削送り速度Ｆは、振動切削でない通常切削を行う時の工具ＴＯ１の送り速度であり、工具ＴＯ１の非振動時の送り速度である。通常切削送り速度Ｆの単位は、例えば、主軸１回転当たりのミリメートルを示すｍｍ／ｒｅｖである。切屑長係数Ａ１は、工具ＴＯ１の振動の１周期に要する主軸１１の回転数であり、主軸１１の回転数で表した振動周期といえる。切屑長係数Ａ１の単位は、例えば、ｒｅｖである。切屑長係数Ａ１は、少なくとも１ｒｅｖを除く正の数値である。前進量Ｄは、振動の１周期当たりに工具ＴＯ１の位置が変化する距離であり、各前進動作Ｍ１の相対的な終点位置（第一変化点Ｃ１の位置）を示している。前進量Ｄの単位は、例えば、ｍｍである。後退量Ｅ１は、工具ＴＯ１の振動の１周期における後退動作Ｍ２の距離であり、各後退動作Ｍ２の相対的な終点位置（第二変化点Ｃ２の位置）を示している。後退量Ｅ１の単位は、例えば、ｍｍである。工具ＴＯ１の振動の１周期において前進動作時に工具ＴＯ１が移動する距離は、Ｄ＋Ｅ１である。本具体例では、Ａ１＞１である場合、振動の１周期において、工具ＴＯ１には、最初に距離（Ｄ＋Ｅ１）／２の前進動作Ｍ１の制御が行われ、次に後退量Ｅ１の後退動作Ｍ２の制御が行われ、最後に距離（Ｄ＋Ｅ１）／２の前進動作Ｍ１の制御が行われる。

本具体例では、「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」の設定により、前進動作の送り速度Ｆｄや後退動作の送り速度Ｂといったパラメーターの試行錯誤的な調整を不要にしている。

図３は、Ａ１＞１、具体的にはＡ１＝２である場合に振動の１周期において第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２を設定する例を示している。図４は、Ａ１＝２である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。分かり易く示すため、図４では主軸回転の偶数周目の工具位置が破線で示されている。
送り機構やガイド等の機構に加わる負荷を小さくするためには、速度Ｆｄ，Ｂや前進量Ｄや後退量Ｅ１をできるだけ小さくすることが好ましい。空振りが最も効率的に行われるのは、主軸１１の位相において工具ＴＯ１の移動経路の山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）が一致する場合である。山と谷を一致させるためには、例えば、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。Ａ１＝２である場合、（２／２）×３６０－１８０＝１８０°の主軸回転角度に山を設定し、（２／２）×３６０＋１８０＝５４０°の主軸回転角度に谷を設定すれば、図４に示すように山と谷の主軸位相が一致する。山と谷の主軸回転角度の差が３６０°であり、後退量Ｅ１が０よりも大きいので、主軸回転の奇数周目の山（第一変化点Ｃ１）よりもその次の偶数周目の谷（第二変化点Ｃ２）の方が若干後退した位置となる。これにより、切屑が分断される。また、前進動作時の工具位置の変化が一定であるので、効率的に切屑が分断される。

図５は、Ａ１＝３である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。Ａ１＝３である場合、（３／２）×３６０－１８０＝３６０°の主軸回転角度に山（第一変化点Ｃ１）を設定し、（３／２）×３６０＋１８０＝７２０°の主軸回転角度に谷（第二変化点Ｃ２）を設定すれば、山と谷の主軸位相が一致する。これにより、効率的に切屑が分断される。
「切屑長係数Ａ１」は、１よりも大きい場合、整数に限定されない。Ａ１＞３である場合や、２＜Ａ１＜３である場合や、１＜Ａ１＜２である場合も、同様に山と谷を設定することができる。ただし、１＜Ａ１＜２である場合は前進動作の送り速度Ｆｄが過大となることがあるので、Ａ１は２以上であることが好ましい。また、共振を抑制するために切屑長係数Ａ１を変動させることがある点でも、Ａ１は２以上であることが好ましい。

図示していないが、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に谷（第二変化点Ｃ２）を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に山（第一変化点Ｃ１）を設定することも可能である。
以上より、ＮＣ装置７０は、Ａ１＞１である場合、振動の１周期において前進動作Ｍ１から後退動作Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、振動の１周期において後退動作Ｍ２から前進動作Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の主軸回転角度の差を３６０°に制御する。

尚、Ａ１＞２であれば、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度から、－３６０°の主軸回転角度に谷又は山を設定し、＋３６０°の主軸回転角度に山又は谷を設定することも可能である。Ａ１＞３であれば、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度から、－５４０°の主軸回転角度に谷又は山を設定し、＋５４０°の主軸回転角度に山又は谷を設定することも可能である。切粉分断に要する主軸回転回数を少なくし、切粉をより細かく分断するためには、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山又は谷を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷又は山を設定することが、最も効率的である。

ＮＣ装置７０が切削方向（送り軸Ｆ１）において通常切削の指令速度から送り移動の速度を変えずに工具ＴＯ１を移動させるためには、全体として主軸１回転当たりの工具ＴＯ１の移動量を通常切削時の移動量である通常切削送り速度Ｆと同じになるように制御すればよい。切屑長係数Ａ１は工具ＴＯ１の振動の１周期に要する主軸１１の回転数であるので、振動の１周期当たりの切削方向に沿った工具ＴＯ１の移動量は、Ａ１×Ｆとなる。図３，５に示すように、工具ＴＯ１には、振動の１周期において、順に、距離（Ｄ＋Ｅ１）／２の前進動作Ｍ１、後退量Ｅ１の後退動作Ｍ２、及び、距離（Ｄ＋Ｅ１）／２の前進動作Ｍ１の制御が行われる。従って、
Ａ１×Ｆ＝｛（Ｄ＋Ｅ１）／２｝×２－Ｅ１
が成り立つ。上記式から、前進量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝Ａ１×Ｆ …（１）

工具ＴＯ１の前進動作の送り速度Ｆｄは、以下の式で表される。
Ｆｄ＝｛（Ｄ＋Ｅ１）／２｝／｛（Ａ１－１）／２｝
＝（Ｄ＋Ｅ１）／（Ａ１－１）
＝（Ａ１×Ｆ＋Ｅ１）／（Ａ１－１） …（２）
工具ＴＯ１の後退動作の送り速度Ｂは、以下の式で表される。
Ｂ＝Ｅ１／１
＝Ｅ１ …（３）

以上より、ＮＣ装置７０は、Ａ１＞１である場合に切削方向（送り軸Ｆ１）について「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」の入力を受け付けると、上記式（１），（２），（３）に従って前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂを決定することができる。前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂが決まると、ＮＣ装置７０は、切削方向について前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御することができる。そこで、加工プログラムＰＲ２のコマンドとして「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」を指定する振動送りコマンドが考えられる。ここで、この振動送りコマンドがフォーマット「Ｇ＊＊＊ Ｘ（Ｕ）＿Ｙ（Ｖ）＿Ｚ（Ｗ）＿Ａ＊＊＿Ｆ＊＊＿Ｅ＊＊」を有すると仮定する。Ｇの後の「＊＊＊」は振動送りコマンドの番号を示し、「Ｘ（Ｕ）＿Ｙ（Ｖ）＿Ｚ（Ｗ）」は終点Ｐ２の位置を示し、Ａの後の「＊＊」は切屑長係数Ａ１の数値を示し、Ｆの後の「＊＊」は通常切削送り速度Ｆの数値を示し、Ｅの後の「＊＊」は後退量Ｅ１の数値を示している。

図６は、振動送りコマンドから求められた前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいてＮＣ装置７０が工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する様子を模式的に例示している。
ＮＣ装置７０は、切削方向（送り軸Ｆ１）において現在位置Ｐ１から前進動作Ｍ１及び後退動作Ｍ２を繰り返して終点Ｐ２に到るまでの複数の位置Ｐ３を前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて設定し、順次、工具ＴＯ１を位置Ｐ３に移動させる位置指令をサーボアンプ３１又はサーボアンプ３２に出す。図６には、各位置Ｐ３が白丸で示されている。設定される位置Ｐ３は、変化点（第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２）や終点Ｐ２に限定されず、前進動作Ｍ１や後退動作Ｍ２の途中の位置が含まれてもよい。前述の位置指令が繰り返されることにより、工具ＴＯ１の送り移動時の位置が前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいた位置に制御される。

以上より、オペレーターは、加工プログラムＰＲ２において「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」だけを指定することにより、通常切削と同じ加工時間で振動切削を実施させることができる。ここで、「切屑長係数Ａ１」が大きくなると、切屑が長くなる一方で振幅が小さくなる。「切屑長係数Ａ１」と「後退量Ｅ１」の好適な値は、工具ＴＯ１を移動させるサーボ系の追従性に依存し、単位時間当たりの主軸回転数と工具ＴＯ１の送り速度によって決まる。そこで、図９に例示するように、「切屑長係数Ａ１」と「後退量Ｅ１」の組合せについて「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆ」に応じた目安の値を情報テーブルＴＡ１として用意しておくことにより、オペレーターは容易に「切屑長係数Ａ１」と「後退量Ｅ１」を指定することができる。図９に示すように、情報テーブルＴＡ１には、Ｓ，Ｆの各組合せに対してＡ１，Ｅ１の複数の組合せが対応付けられている。Ａ１，Ｅ１の組合せを識別する識別番号をｊとすると、図９は、例えば、Ｓ＝Ｓ１とＦ＝Ｆ１の組合せに対してＡ１＝ａ１ｊとＥ１＝ｅ１ｊで表される複数の組合せが対応付けられていることを示している。図９に示す情報テーブルＴＡ１は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆ」の入力に対する「切屑長係数Ａ１」と「後退量Ｅ１」の推奨される複数の組合せを出力するための情報テーブルともいえる。むろん、Ａ１，Ｅ１の組合せの数は、有限である。

従って、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆ」が決まると、情報テーブルＴＡ１から「切屑長係数Ａ１」と「後退量Ｅ１」の組合せを選ぶことが可能となる。また、情報テーブルＴＡ１をＮＣ装置７０のＲＡＭ７３に予め格納しておくことにより、ＮＣ装置７０は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆ」から「切屑長係数Ａ１」及び「後退量Ｅ１」の推奨値を提示することができる。

図７は、切屑長係数Ａ１、すなわち、切屑長係数Ａ１が２／３である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。本具体例では、０＜Ａ１＜１である場合、振動の１周期において、工具ＴＯ１には、前半に距離（Ｄ＋Ｅ１）の前進動作Ｍ１の制御が行われ、後半に後退量Ｅ１の後退動作Ｍ２の制御が行われる。図８は、Ａ１＝２／３である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。
０＜Ａ１＜１である場合、空振りを効率的に実現させるため、Ａ１＝２／３、２／５、２／７、…と、分母が３以上の奇数であって分子が２となるように「切屑長係数Ａ１」を制限することにしている。主軸１１の位相において山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）を一致させるためには、例えば、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度に山を設定し、振動の１周期における最後（Ａ１）の主軸回転角度に谷を設定すればよい。Ａ１＝２／３である場合、（２／３）／２×３６０＝１２０°の主軸回転角度に山を設定し、（２／３）×３６０＝２４０°の主軸回転角度に谷を設定すれば、図８に示すように山と谷の主軸位相が一致する。山と谷が一致する主軸位相は、１２０°、２４０°、及び、３６０°となる。

Ａ１＝２／５である場合には、（２／５）／２×３６０＝７２°の主軸回転角度に山を設定し、（２／５）×３６０＝１４４°の主軸回転角度に谷を設定すれば、山と谷の主軸位相が一致する。山と谷が一致する主軸位相は、７２°、１４４°、２１６°、２８８°、及び、３６０°となる。
「切屑長係数Ａ１」は、２／７以下でもよい。ただし、Ａ１＜２／３である場合は制御に対するサーボ系の追従性の点から工具ＴＯ１の送り速度や単位時間当たりの主軸１１の回転数をかなり低くしなければならないことがあるので、Ａ１は２／３が好ましい。

図示していないが、振動の１周期における中間（Ａ１／２）の主軸回転角度に谷を設定し、振動の１周期における最後（Ａ１）の主軸回転角度に山を設定することも可能である。
以上より、ＮＣ装置７０は、「切屑長係数Ａ１」の分母が３以上の奇数であって「切屑長係数Ａ１」の分子が２である場合、振動の１周期において前進動作Ｍ１から後退動作Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、振動の１周期において後退動作Ｍ２から前進動作Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の主軸回転角度の差を｛（Ａ１／２）×３６０｝°に制御する。

ＮＣ装置７０が切削方向（送り軸Ｆ１）において通常切削の指令速度から送り移動の速度を変えずに工具ＴＯ１を移動させるためには、全体として主軸１回転当たりの工具ＴＯ１の移動量を通常切削時の移動量である通常切削送り速度Ｆと同じになるように制御すればよい。上述したように、振動の１周期当たりの切削方向に沿った工具ＴＯ１の移動量は、Ａ１×Ｆとなる。図７，８に示すように、工具ＴＯ１には、振動の１周期において、順に、距離（Ｄ＋Ｅ１）の前進動作Ｍ１、及び、後退量Ｅ１の後退動作Ｍ２の制御が行われる。従って、
Ａ１×Ｆ＝（Ｄ＋Ｅ１）－Ｅ１
が成り立つ。上記式から、前進量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝Ａ１×Ｆ …（４）

工具ＴＯ１の前進動作の送り速度Ｆｄは、以下の式で表される。
Ｆｄ＝（Ｄ＋Ｅ１）／（Ａ１／２）
＝２（Ｄ＋Ｅ１）／Ａ１
＝２（Ａ１×Ｆ＋Ｅ１）／Ａ１ …（５）
工具ＴＯ１の後退動作の送り速度Ｂは、以下の式で表される。
Ｂ＝Ｅ１／（Ａ１／２）
＝２Ｅ１／Ａ１ …（６）

以上より、ＮＣ装置７０は、Ａ１＜１である場合に切削方向（送り軸Ｆ１）について「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」の入力を受け付けると、上記式（４），（５），（６）に従って前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂを決定することができる。前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂが決まると、ＮＣ装置７０は、切削方向について前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御することができる。図６で示したように、ＮＣ装置７０は、切削方向において現在位置Ｐ１から前進動作Ｍ１及び後退動作Ｍ２を繰り返して終点Ｐ２に到るまでの複数の位置Ｐ３を前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて設定し、順次、工具ＴＯ１を位置Ｐ３に移動させる位置指令をサーボアンプ３１又はサーボアンプ３２に出す。前述の位置指令が繰り返されることにより、工具ＴＯ１の送り移動時の位置が前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいた位置に制御される。

ところで、振動切削の周波数（ｆとする。）が刃物台等の固有振動数近辺である場合、共振と呼ばれる大きな振動が発生する。これにより、空振りが生じるように設定されているにも関わらず切屑が分断されないことがある。
振動切削の周波数ｆは、単位時間当たりの主軸回転数Ｓ（ｒｅｖ／ｍｉｎ）と切屑長係数Ａ１（ｒｅｖ）と用いて、以下の式により算出される。
ｆ＝Ｓ／Ａ１／６０ （Ｈｚ） …（７）

振動切削の周波数ｆが刃物台等の固有振動数近辺である場合、例えば、単位時間当たりの主軸回転数Ｓに一定の定数を乗じると、振動切削の周波数ｆが固有振動数近辺からずれる。ただ、指令された「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」を下げると、加工時間が長くなる。指令された「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」を上げると、加工時間が短くなる一方で、工具ＴＯ１や回転駆動部Ｕ１への負担が増加する。むろん、振動切削中に単位時間当たりの主軸回転数Ｓを上下させることは、回転駆動部Ｕ１への負担が特に大きい。
切屑長係数Ａ１に一定の定数を乗じても、振動切削の周波数ｆを固有振動数近辺からずらすことができる。ただ、切屑長係数Ａ１を大きくすると、振動の周期が長くなり、前進動作Ｍ１の速度が遅くなる結果、加工時間が長くなる。切屑長係数Ａ１を小さくすると、加工時間が短くなる一方で、工具ＴＯ１や回転駆動部Ｕ１への負担が増加する。

そこで、本具体例では、指令された切屑長係数Ａ１に対応する振動数が刃物台等の固有振動数近辺となる場合、振動に、切屑長係数Ａ１よりも大きい切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と、切屑長係数Ａ１よりも小さい切屑長係数ＡＣに従った周期の部分と、が含まれるようにしている。これにより、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことができる。また、制御プログラムＰＲ１を実行するＮＣ装置７０が自動的に共振の発生を予測して切屑長係数をＡ１からＡＢ，ＡＣに切り替えるので、オペレーターは共振を回避した振動切削のために特別な加工プログラムを作成する必要が無い。

図１０は、指令された切屑長係数Ａ１に対応する振動数が刃物台等の固有振動数近辺である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２までの主軸回転角度は、振動送りコマンドのサイクルタイムに対応している。
ＮＣ装置７０は、まず、振動送りコマンドに含まれる切屑長係数Ａ１が禁止されるか許可されるかを固有振動数情報ＮＦに基づいて判断する。切屑長係数Ａ１に対応する振動数がＮＦ近辺である場合、ＮＣ装置７０は、切屑長係数Ａ１が禁止されると判断する。この場合、ＮＣ装置７０は、切削の振動に、元の切屑長係数Ａ１よりも長い周期で許可される切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と、元の切屑長係数Ａ１よりも短い周期で許可される切屑長係数ＡＣに従った周期の部分と、が含まれるように、切削の振動を制御する。

上述したように、切屑長係数Ａ１に対応する振動の周波数ｆは、単位時間当たりの主軸回転数Ｓを用いて、ｆ＝Ｓ／Ａ１／６０で表される。切屑長係数Ａ１に対応する振動数がＮＦ近辺であるか否かの判断は、例えば、ｆとＮＦとの差の絶対値に対する正の閾値をＴｆとして、｜ｆ－ＮＦ｜≦Ｔｆであるか否かの判断とすることができる。切屑長係数ＡＢ，ＡＣは、例えば、｜（Ｓ／ＡＢ／６０）－ＮＦ｜＞Ｔｆ且つ｜（Ｓ／ＡＣ／６０）－ＮＦ｜＞Ｔｆを満たす範囲で、正の補正値をａとして、ＡＢ＝Ａ１＋ａ、及び、ＡＣ＝Ａ１－ａとすることができる。これにより、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａは切屑長係数Ａ１よりも長い周期で許可される切屑長係数となり、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａは切屑長係数Ａ１よりも短い周期で許可される切屑長係数となる。図１０には、１周期の切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａと、１周期の切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａと、を交互に繰り返す例が示されている。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２に向かう工具ＴＯ１の振動は、１周期分の切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と、１周期分の切屑長係数ＡＣに従った周期の部分と、を交互に含んでいる。補正値ａは、２×Ｔｆに相当するＳ／２Ｔｆ／６０よりも大きい範囲で、例えばＡ１／１０以下とすることができる。例えば、Ａ１＝２であってａ＝Ａ１／２０＝０．１である場合、１周期の切屑長係数ＡＢ＝２．１と、１周期の切屑長係数ＡＣ＝１．９と、が交互に繰り返される。Ａ１＝２であってａ＝Ａ１／４０＝０．０５である場合、１周期の切屑長係数ＡＢ＝２．０５と、１周期の切屑長係数ＡＣ＝１．９５と、が交互に繰り返される。
切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った振動が交互に繰り返される結果、図１０に示すサイクルタイムは図３で示したサイクルタイムと変わらないようにされ、切削の振動回数も元から変わらないようにされる。

ＡＣ＞１である場合、切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った振動については、例えば、切屑長係数Ａ１に従った振動と同様に移動経路の山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）を設定することができる。例えば、切屑長係数ＡＢに従った振動については、振動の１周期における中間（ＡＢ／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。山と谷との主軸回転角度の差は、３６０°である。図１０の下部には、Ａ１＝２であってａ＝０．１である場合に山と谷を設定する例が示されている。この場合、中間（ＡＢ／２）の主軸回転角度は（２．１／２）×３６０＝３７８°であり、山の主軸回転角度は３７８－１８０＝１９８°であり、谷の主軸回転角度は３７８＋１８０＝５５８°である。谷の主軸回転角度に対応する主軸位相は、５５８－３６０＝１９８°である。切屑長係数ＡＣに従った振動については、振動の１周期における中間（ＡＣ／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。山と谷との主軸回転角度の差は、３６０°である。Ａ１＝２であってａ＝０．１である場合、中間（ＡＣ／２）の主軸回転角度は（１．９／２）×３６０＝３４２°であり、山の主軸回転角度は３４２－１８０＝１６２°であり、谷の主軸回転角度は３４２＋１８０＝５２２°である。ＡＢ＝２．１の１周期分の主軸回転角度７５６°を起点にすると、ＡＣ＝１．９の周期における山の主軸回転角度は７５６＋１６２＝９１８°であり、この主軸回転角度に対応する主軸位相は１９８°である。

ここで、切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った前進量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝ＡＢ×Ｆ …（８）
Ｄ＝ＡＣ×Ｆ …（９）
切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った前進動作の送り速度Ｆｄは、以下の式で表される。
Ｆｄ＝（ＡＢ×Ｆ＋Ｅ１）／（ＡＢ－１） …（１０）
Ｆｄ＝（ＡＣ×Ｆ＋Ｅ１）／（ＡＣ－１） …（１１）
切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った後退動作の送り速度Ｂは、いずれも、以下の式で表される。
Ｂ＝Ｅ１ …（１２）

図１１は、ＡＢ＝２．１であってＡＣ＝１．９である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。分かり易く示すため、図１１では主軸回転の偶数周目の工具位置が破線で示されている。
ＡＣ＞１である場合、図１１に示すように、主軸１１の位相において工具ＴＯ１の移動経路の山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）が一致する。ＡＢ＝２．１であってＡＣ＝１．９である場合、山と谷の主軸位相は共に１９８°となる。これにより、切屑が分断される。周期毎に後退量Ｅ１は一定であるので、切屑を分断する条件を変えずに切屑長係数を変えることができるといえる。尚、周期毎に後退量Ｅ１は一定である一方で前進量Ｄが変動するので、切削の振動の周期が変動し、共振が抑制される。

以上により、ＮＣ装置７０は、切屑長係数Ａ１が禁止される場合、単位時間当たりの一定の主軸回転数Ｓをそのままにし、振動送りコマンドのサイクルタイムを変えないように切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と切屑長係数ＡＣに従った周期の部分とを切削の振動に含める。

図１２に例示するように、振動の周期数に応じた切屑長係数の変動パターンには、様々なパターンが考えられる。尚、振動の各回の切屑長係数は、固有振動数情報ＮＦに基づいて許可されるように設定されている。
パターンＰＡ１は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動から開始し、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動１周期と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動１周期と、を交互に繰り返すことを意味している。この場合、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った１周期分の周期の部分と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った１周期分の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。尚、パターンＰＡ１の代わりに、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動から開始して切屑長係数ＡＣ，ＡＢを交互に繰り返す変動パターンが採用されてもよい。

パターンＰＡ２は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動２周期と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動２周期と、を交互に繰り返すことを意味している。この場合、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った２周期分の周期の部分と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った２周期分の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。パターンＰＡ１よりもパターンＰＡ２の方が共振を抑制する効果が大きい機種の工作機械１には、パターンＰＡ２を採用すると好適である。
尚、パターンＰＡ２の代わりに、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動から開始して切屑長係数ＡＣ，ＡＢを２回ずつ交互に繰り返す変動パターンが採用されてもよい。また、周期Ｈ１，Ｈ２をいずれも１よりも大きい数として、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動Ｈ１周期と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動Ｈ２周期と、を交互に繰り返す変動パターンが採用されてもよい。この場合、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従ったＨ１周期分の周期の部分と、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従ったＨ２周期分の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。周期Ｈ２は、周期Ｈ１と同じであることが好ましいものの、周期Ｈ１とは異なっていてもよい。さらに、周期Ｈ１，Ｈ２は、２，３，４，…といった整数が好ましいものの、整数でない実数でもよい。

パターンＰＡ３は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動１周期、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－０．５ａに従った振動１周期、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動１周期、及び、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－１．５ａに従った振動１周期を順に含む振動４周期を繰り返すことを意味している。この場合、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った１周期分の周期の部分、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－０．５ａに従った１周期分の周期の部分、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った１周期分の周期の部分、及び、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－１．５ａに従った１周期分の周期の部分を順に含む部分が繰り返されるように、切削の振動を制御する。このように、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＣをさらに変動させてもよい。この場合も、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢに従った１周期分の周期の部分と、切屑長係数ＡＣに従った１周期分の周期の部分と、が交互に繰り返されるように振動を制御することになる。パターンＰＡ１，ＰＡ２よりもパターンＰＡ３の方が共振を抑制する効果が大きい機種の工作機械１には、パターンＰＡ３を採用すると好適である。
尚、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＣの代わりに切屑長係数ＡＢを変動させてよく、切屑長係数ＡＢ，ＡＣの両方を変動させてもよい。

上述したパターンＰＡ１～ＰＡ３等の変動パターンに従って、ＮＣ装置７０は、切屑長係数Ａ１が禁止されると判断すると、切屑長係数ＡＢに従った１周期以上の周期の部分と、切屑長係数ＡＣに従った１周期以上の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。
尚、ＮＣ装置７０は、切屑長係数を変動させることにより空振りが不十分となる場合、後退量Ｅ１を元から大きくすることにより空振りの確実性を向上させてもよい。

切屑長係数Ａ１が１よりも小さい場合、３以上の奇数をＯＤとして、Ａ１＝２／ＯＤとなる。この場合、切屑長係数ＡＢ，ＡＣは、２／ＯＤからずれた値に設定され、例えば、｜（Ｓ／ＡＢ／６０）－ＮＦ｜＞Ｔｆ且つ｜（Ｓ／ＡＣ／６０）－ＮＦ｜＞Ｔｆを満たす範囲で、正の補正値をａとして、ＡＢ＝Ａ１＋ａ、及び、ＡＣ＝Ａ１－ａとすることができる。これにより、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａは切屑長係数Ａ１よりも長い周期で許可される切屑長係数となり、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａは切屑長係数Ａ１よりも短い周期で許可される切屑長係数となる。ＡＣ＜１における切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った振動については、例えば、切屑長係数Ａ１に従った振動と同様に移動経路の山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）を設定することができる。例えば、切屑長係数ＡＢに従った振動については、（ＡＢ／２）×３６０°の主軸回転角度に山を設定し、ＡＢ×３６０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。山と谷との主軸回転角度の差は、振動の周期の１／２に相当する回転角度（ＡＢ／２）×３６０°である。切屑長係数ＡＣに従った振動については、（ＡＣ／２）×３６０°の主軸回転角度に山を設定し、ＡＣ×３６０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。山と谷との主軸回転角度の差は、振動の周期の１／２に相当する回転角度（ＡＣ／２）×３６０°である。

ここで、切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った前進量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝ＡＢ×Ｆ …（１３）
Ｄ＝ＡＣ×Ｆ …（１４）
切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った前進動作の送り速度Ｆｄは、以下の式で表される。
Ｆｄ＝２（ＡＢ×Ｆ＋Ｅ１）／ＡＢ …（１５）
Ｆｄ＝２（ＡＣ×Ｆ＋Ｅ１）／ＡＣ …（１６）
切屑長係数ＡＢ，ＡＣに従った後退動作の送り速度Ｂは、以下の式で表される。
Ｂ＝２Ｅ１／ＡＢ …（１７）
Ｂ＝２Ｅ１／ＡＣ …（１８）

図１３は、Ａ１＝２／３である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。図１３では、元の切屑長係数Ａ１に従った工具位置が破線で示され、切削の振動が切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動から開始し、切屑長係数ＡＣ＝Ａ１－ａに従った振動１周期と、切屑長係数ＡＢ＝Ａ１＋ａに従った振動１周期と、が交互に繰り返されている。
補正量ａが５°に相当する０．０２１である場合、切屑長係数ＡＣの周期における谷の主軸回転角度は２３５°であり、切屑長係数ＡＣの周期における山の主軸回転角度は２３５／２＝１１７．５°である。切屑長係数ＡＢの周期における谷の主軸回転角度は２４５°であり、切屑長係数ＡＣの周期における山の主軸回転角度は２４５／２＝１２２．５°である。切屑長係数ＡＣの１周期分の主軸回転角度２３５°を起点にすると、切屑長係数ＡＢの周期における谷の主軸回転角度は２３５＋２４５＝４８０°であり、この主軸回転角度に対応する主軸位相は１２０°である。従って、切屑長係数ＡＢの周期における谷の主軸位相１２０°は、切屑長係数ＡＣの周期における山の主軸位相１１７．５°からずれる。しかし、元の切屑長係数Ａ１を使用する場合において十分な空振りを確保するために後退量Ｅ１が設定されると、山と谷の主軸位相が若干ずれても、空振りが実現される。むろん、ＮＣ装置７０は、切屑長係数を変動させることにより空振りが不十分となる場合、後退量Ｅ１を元から大きくすることにより空振りの確実性を向上させてもよい。

Ａ１＜１である場合も、ＮＣ装置７０は、図１２で示したような様々な変動パターンに従って、切屑長係数Ａ１が禁止されると判断すると、切屑長係数ＡＢに従った１周期以上の周期の部分と、切屑長係数ＡＣに従った１周期以上の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。その際、ＮＣ装置７０は、単位時間当たりの一定の主軸回転数Ｓをそのままにし、振動送りコマンドのサイクルタイムを変えないように切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と切屑長係数ＡＣに従った周期の部分とを切削の振動に含める。

図１４は、振動送りコマンドを実行する振動制御処理を模式的に例示している。振動制御処理は、ＮＣ装置７０により行われる。尚、切屑長係数Ａ１は、１よりも大きい場合、切屑長係数ＡＣが１よりも大きくなるように設定されるものとする。
ＮＣ装置７０は、単位時間当たりの一定の主軸回転数Ｓが設定された状態で加工プログラムＰＲ２から振動送りコマンドを読み込むと、振動制御処理を開始させる。振動送りコマンドの前において最後に読み込まれた主軸回転数設定コマンドに含まれる「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」が振動送りコマンドに設定された主軸回転数Ｓとなる。振動送りコマンドは、指定するパラメーターとして、「通常切削送り速度Ｆ」、「切屑長係数Ａ１」、及び、「後退量Ｅ１」を有している。

まず、ＮＣ装置７０は、振動送りコマンドに含まれる切屑長係数Ａ１が禁止されるか許可されるかを固有振動数情報ＮＦに基づいて判断する（ステップＳ１０２）。固有振動数情報ＮＦは、ＲＯＭ７２から読み出される。上述したように切屑長係数Ａ１に対応する振動の周波数ｆはＳ／Ａ１／６０であり、例えば、ｆとＮＦとの差の絶対値に対する正の閾値をＴｆとして、ＮＣ装置７０は、｜ｆ－ＮＦ｜≦Ｔｆであるか否かを判断すればよい。

｜ｆ－ＮＦ｜＞Ｔｆである場合、切屑長係数Ａ１は許可され、ＮＣ装置７０は処理をステップＳ１０４に進める。Ａ１＞１である場合、ＮＣ装置７０は、上述した式（１）に従って前進量Ｄを算出し、上述した式（２）に従って工具ＴＯ１の前進動作の送り速度Ｆｄを算出し、上述した式（３）に従って工具ＴＯ１の後退動作の送り速度Ｂを決定する。Ａ１＜１である場合、ＮＣ装置７０は、上述した式（４）に従って前進量Ｄを算出し、上述した式（５）に従って工具ＴＯ１の前進動作の送り速度Ｆｄを算出し、上述した式（６）に従って工具ＴＯ１の後退動作の送り速度Ｂを算出する。その後、ＮＣ装置７０は、処理をステップＳ１１０に進め、図６で示したように前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する。

｜ｆ－ＮＦ｜≦Ｔｆである場合、切屑長係数Ａ１は禁止され、ＮＣ装置７０は処理をステップＳ１０６に進める。Ａ１＞１である場合、ＮＣ装置７０は、図１２に示す変動パターンに従って、各振動の切屑長係数（ＡＢ又はＡＣ）を設定する。例えば、パターンＰＡ１が使用される場合、ＮＣ装置７０は、奇数周期目の振動の切屑長係数ＡＢをＡ１＋ａに設定し、偶数周期目の振動の切屑長係数ＡＣをＡ１－ａに設定する。
次に、ＮＣ装置７０は、各振動のパラメーター（Ｄ，Ｆｄ，Ｂ）を算出する（ステップＳ１０８）。

Ａ１＞１すなわちＡＣ＞１である場合、ＮＣ装置７０は、上述した式（８），（９）に従って各振動の前進量Ｄを算出し、上述した式（１０），（１１）に従って各振動の前進動作の送り速度Ｆｄを算出し、上述した式（１２）に従って各振動の後退動作の送り速度Ｂを決定する。Ａ１＜１すなわちＡＢ＜１である場合、ＮＣ装置７０は、上述した式（１３），（１４）に従って前進量Ｄを算出し、上述した式（１５），（１６）に従って各振動の前進動作の送り速度Ｆｄを算出し、上述した式（１７），（１８）に従って各振動の後退動作の送り速度Ｂを算出する。その後、ＮＣ装置７０は、処理をステップＳ１１０に進め、図６で示したように前進量Ｄ及び速度Ｆｄ，Ｂに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する。

ステップＳ１１０の処理が終了すると、図１４に示す振動制御処理が終了する。
ステップＳ１０６～Ｓ１１０に従って、ＮＣ装置７０は、切屑長係数ＡＢよりも長い周期で許可される切屑長係数ＡＢに従った１周期以上の周期の部分と、切屑長係数ＡＢよりも短い周期で許可される切屑長係数ＡＣに従った１周期以上の周期の部分と、が交互に繰り返されるように、切削の振動を制御する。従って、振動切削の加工時間が変わらないように制御され、切削の振動回数が変わらないように制御される。また、ＮＣ装置７０は、単位時間当たりの一定の主軸回転数Ｓをそのままにし、振動送りコマンドのサイクルタイムを変えないように切屑長係数ＡＢに従った周期の部分と切屑長係数ＡＣに従った周期の部分とを切削の振動に含める。単位時間当たりの主軸回転数Ｓが一定のままであるので、回転駆動部Ｕ１への負担の増加が抑制される。従って、本具体例は、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことができる。また、ＮＣ装置７０が自動的に共振の発生を予測して切屑長係数をＡ１からＡＢ，ＡＣに切り替えるので、共振を回避した振動切削のための特別な加工プログラムは不要である。

尚、工作機械１が共振回避モードと共振非回避モードを有する場合、ＮＣ装置７０は、共振回避モードにおいて図１４に示す振動制御処理を行い、共振非回避モードにおいてステップＳ１０４，Ｓ１１０の処理のみ行ってもよい。

（３）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、切削方向に沿って移動する駆動対象は、工具ＴＯ１に限定されず、ワークＷ１を把持する主軸１１でもよいし、工具ＴＯ１と主軸１１の両方でもよい。駆動対象が主軸１１である場合、ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に切削方向に沿って振動を伴うように主軸１１の送り移動を制御すればよい。駆動対象が工具ＴＯ１と主軸１１の両方である場合、ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に切削方向に沿って振動を伴うように工具ＴＯ１と主軸１１の両方の送り移動を制御すればよい。
制御部Ｕ３は、機械本体２ではなく、コンピューター１００（図１参照）に設けられてもよい。また、機械本体２とコンピューター１００の両方が制御部Ｕ３を構成することも可能である。

工作機械１は、刃物台等の固有振動数を検出する検出部を備えていてもよく、検出部で検出した固有振動数を表す固有振動数情報ＮＦをＲＡＭ７３又はＲＯＭ７２に書き込んでもよい。図１４に示す振動制御処理において、ＮＣ装置７０は、ＲＡＭ７３又はＲＯＭ７２から固有振動数情報ＮＦを読み出すことにより、ステップＳ１０２の判断処理を行うことができる。
また、工作機械１は、操作部８０又はコンピューター１００から刃物台等の固有振動数の入力を受け付けてもよく、受け付けた固有振動数を表す固有振動数情報ＮＦをＲＡＭ７３又はＲＯＭ７２に書き込んでもよい。図１４に示す振動制御処理において、ＮＣ装置７０は、ＲＡＭ７３又はＲＯＭ７２から固有振動数情報ＮＦを読み出すことにより、ステップＳ１０２の判断処理を行うことができる。

固有振動数情報ＮＦは、固有振動数を表す数値に限定されず、禁止される周波数帯（固有振動数を含む周波数帯）を表す情報等でもよい。

振動切削において主軸回転角度に対する工具位置の波形は、通常切削送りに三角波状の振動を重ねた波形に限定されない。

図１５に例示するように、本技術は、主軸回転角度に対する工具位置の波形として通常切削送りに正弦波状の振動を重ねた波形にも適用可能である。図１５は、主軸回転角度に対する工具位置の別の例を模式的に示している。図１５において、通常切削送り速度Ｆの成分が破線で示され、最大送り速度Ｆmaxが細かいドット状の点線で示されている。
図１５に示す波形から通常切削送り速度Ｆの成分を除いた正弦波は、周期がＡ２であり、振幅がＥ２である。従って、周期Ａ２は振動の周期に関するパラメーターの例である。図１５に示す正弦波における谷Ｃ４から山Ｃ３に向かう中間点Ｃ５の傾きは、最大送り速度Ｆmaxを示している。

図１５に示す波形でも、ＮＣ装置７０（又はコンピューター１００）は、周期Ａ２を含む振動送りコマンドに含まれる周期Ａ２が禁止されるか許可されるかを固有振動数情報ＮＦに基づいて判断することができる。そのうえで、ＮＣ装置７０は、周期Ａ２が禁止されると判断すると、切削の振動に、周期Ａ２よりも長い周期で許可される周期（切屑長係数ＡＢに相当）に従った周期の部分と、周期Ａ２よりも短い周期で許可される周期（切屑長係数ＡＣに相当）に従った周期の部分と、が含まれるように、切削の振動を制御することができる。従って、図１５に示す波形の振動切削を行う工作機械も、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことができる。

（４）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、加工時間への影響を抑制しながら共振を回避した振動切削を行うことが可能な工作機械等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…工作機械、
１０…主軸台、１１…主軸、１２…把持部、１３Ａ，１３Ｂ…モーター、
１４…主軸台駆動部、
２０…刃物台、
３１，３２…サーボアンプ、３３，３４…サーボモーター、３５，３６…エンコーダー、
７０…ＮＣ装置、
８０…操作部、８１…入力部、８２…表示部、
１００…コンピューター、
２０１…通常切削時の工具位置、２０２…振動切削時の工具位置、
ＡＸ１…主軸中心線、
Ｃ１…第一変化点、Ｃ２…第二変化点、
Ｆ１…送り軸、
Ｍ１…前進動作、Ｍ２…後退動作、
ＮＦ…固有振動数情報、
Ｐ１…現在位置、Ｐ２…終点、Ｐ３…位置、
ＰＲ１…制御プログラム、ＰＲ２…加工プログラム、
ＴＯ１…工具、
Ｕ１…回転駆動部、Ｕ２…送り駆動部、Ｕ３…制御部、
Ｗ１…ワーク。

Claims (5)

1. ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
   前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を移動させる送り駆動部と、
   前記ワークの切削時に切削方向に沿って前記工具が前記ワークに向かう前進動作と該前進動作とは反対方向の後退動作とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記振動の周期に関するパラメーター（Ａ）を含む指令に含まれる前記パラメーター（Ａ）が禁止されるか許可されるかを、固有振動数に関する情報（ＮＦ）に基づいて判断し、
   前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記振動に、前記パラメーター（Ａ）よりも長い周期で許可されるパラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と、前記パラメーター（Ａ）よりも短い周期で許可されるパラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分と、が含まれるように前記振動を制御する、工作機械。
2. 前記指令には、単位時間当たりの一定の主軸回転数（Ｓ）が設定され、
   前記制御部は、前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記一定の主軸回転数（Ｓ）をそのままにし、前記指令のサイクルタイムを変えないように前記パラメーター（ＡＢ）に従った周期の部分と前記パラメーター（ＡＣ）に従った周期の部分とを前記振動に含める、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記制御部は、前記パラメーター（Ａ）が禁止されると判断すると、前記パラメーター（ＡＢ）に従った１周期以上の周期の部分と、前記パラメーター（ＡＣ）に従った１周期以上の周期の部分と、が交互に繰り返されるように前記振動を制御する、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
4. 前記制御部は、前記パラメーター（ＡＣ）で示される前記振動の周期が前記主軸の１回転よりも大きい場合、前記パラメーター（ＡＢ）及び前記パラメーター（ＡＣ）を用いる前記振動において、前記振動の１周期において前記前進動作から前記後退動作に変化する第一変化点と、前記振動の１周期において前記後退動作から前記前進動作に変化する第二変化点と、の前記主軸の回転角度の差を３６０°に制御する、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
5. 前記制御部は、３以上の奇数をＯＤとして、前記パラメーター（Ａ）で示される前記振動の周期が２／ＯＤである場合、前記パラメーター（ＡＢ）及び前記パラメーター（ＡＣ）を用いる前記振動において、前記振動の１周期において前記前進動作から前記後退動作に変化する第一変化点と、前記振動の１周期において前記後退動作から前記前進動作に変化する第二変化点と、の前記主軸の回転角度の差を前記振動の周期の１／２に相当する回転角度に制御する、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。

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