JP7035733B2 - Machine tools and smoothing methods - Google Patents

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Description

本発明は、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械及び平滑化方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a smoothing method for smoothing a speed control signal that controls the moving speed of a work.

工作機械は種々の加工を行う。工作機械は工具を収容して搬送するマガジンから取り出した工具を主軸に装着し、ワークに対して目的の加工を行う。工作機械はワークを支持するテーブルを駆動するサーボモータを備える。前記サーボモータを所定の目標速度に駆動する為の速度制限信号によって前記テーブル（ワーク）は、例えば水平２軸方向へ移動する。 Machine tools perform various processes. The machine tool attaches the tool taken out from the magazine that accommodates and conveys the tool to the spindle, and performs the desired machining on the work. The machine tool is equipped with a servomotor that drives a table that supports the work. The table (work) moves, for example, in the horizontal biaxial direction by a speed limiting signal for driving the servomotor to a predetermined target speed.

例えば、特許文献１は、前記テーブルをＸ軸方向に駆動するＸ軸モータ及びＹ軸方向に駆動するＹ軸モータを備える工作機械において、Ｘ軸方向に発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタと、Ｙ軸方向に発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタを備え、Ｘ軸モータの目標速度に係る速度制御信号と、Ｙ軸モータの目標速度に係る速度制御信号とを平滑化することが開示されている。 For example, Patent Document 1 uses a time constant as the inverse of the frequency of vibration generated in the X-axis direction in a machine tool including an X-axis motor for driving the table in the X-axis direction and a Y-axis motor for driving the table in the Y-axis direction. It is equipped with a low-pass filter that uses the inverse of the frequency of vibration generated in the Y-axis direction as a time constant, and has a speed control signal related to the target speed of the X-axis motor and a target speed of the Y-axis motor. It is disclosed to smooth the speed control signal.

特開２０１４－１９１６３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-191631

特許文献１においては、機械側で発生する振動による影響を鑑み、機械側で発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタを備えて前記速度制御信号を平滑化している。 In Patent Document 1, in consideration of the influence of the vibration generated on the machine side, the speed control signal is smoothed by providing a low frequency pass filter having the reciprocal of the frequency of the vibration generated on the machine side as a time constant.

一方、機械側の振動が発生した場合、ワークの加工面の滑らかさが劣る。従って、加工面の滑らかさを良くするためには、前記機械の振動を減らす必要がある。前記機械の振動を減らす一つの方法として前記時定数の調整がある。しかし、機械側の振動による影響を減らすために既に設定した時定数を変更したのでは、更に機械側の振動による影響を受けることになり、好ましくない。このような問題を、引用文献１に係る発明は解決できない。 On the other hand, when vibration on the machine side occurs, the smoothness of the machined surface of the work is inferior. Therefore, in order to improve the smoothness of the machined surface, it is necessary to reduce the vibration of the machine. One method of reducing the vibration of the machine is to adjust the time constant. However, if the time constant already set is changed in order to reduce the influence of the vibration on the machine side, it will be further affected by the vibration on the machine side, which is not preferable. The invention according to Cited Document 1 cannot solve such a problem.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、加工中に生じる振動を抑えながらも、加工面の滑らかさを高めることができる工作機械及び平滑化方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool and a smoothing method capable of improving the smoothness of a machined surface while suppressing vibration generated during machining. ..

本発明に係る工作機械は、少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械において、加工面の滑らかさの設定指示を受け付ける指示受付部と、前記指示受付部が受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する時定数設定部とを備えることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention smoothes the speed control signal that controls the moving speed of the work by using at least the first filter related to the vibration of the tool, the second filter related to the vibration of the work, and the third filter. In the machine tool, the time constants of the first filter, the second filter, and the third filter are set according to the instruction receiving unit that receives the setting instruction of the smoothness of the machined surface and the setting instruction received by the instruction receiving unit. It is characterized by having a time constant setting unit for setting.

本発明にあっては、前記指示受付部が加工面の滑らかさの設定指示を受け付けると、前記指示受付部が受け付けた設定指示が、滑らかさを特定値にするものか、特定値より高くするものか、特定値より低くするものかに応じて、前記時定数設定部が前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する。設定指示に応じて時定数を変更するので、工作機械は所望の加工を実現できる。 In the present invention, when the instruction receiving unit receives an instruction to set the smoothness of the machined surface, the setting instruction received by the instruction receiving unit makes the smoothness a specific value or higher than the specific value. The time constant setting unit sets the time constants of the first filter, the second filter, and the third filter depending on whether the time constant is lower than the specific value. Since the time constant is changed according to the setting instruction, the machine tool can realize the desired machining.

本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定する第１設定部と、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第３フィルタの時定数を０に設定する第２設定部とを備えることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention sets the time constant of the first filter to the reciprocal of the natural vibration of the tool when the instruction receiving unit receives a setting instruction for setting the smoothness of the machined surface to a specific value. 2 When the first setting unit that sets the time constant of the filter to the reciprocal of the natural vibration of the work and the instruction reception unit receives the setting instruction to set the smoothness of the machined surface to the specific value, the third filter It is characterized by including a second setting unit that sets a constant to 0.

本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを特定値にするものである場合、前記第１設定部が前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定すると共に、前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定する。設定指示が加工面の滑らかさを特定値にするものである時、工作機械は工具固有の振動と、ワーク固有の振動を除去した標準としての加工を実現できる。 In the present invention, when the received setting instruction makes the smoothness of the machined surface a specific value, the first setting unit sets the time constant of the first filter to the reciprocal of the natural vibration of the tool. , The time constant of the second filter is set to the reciprocal of the natural vibration of the work, and the second setting unit sets the time constant of the third filter to 0. When the setting instruction is to make the smoothness of the machined surface a specific value, the machine tool can realize the standard machining that eliminates the vibration peculiar to the tool and the vibration peculiar to the work.

本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より高くする設定指示を受け付けた場合、前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定し、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定することを特徴とする。 In the machine tool according to the present invention, when the instruction receiving unit receives a setting instruction to make the smoothness of the machined surface higher than the specific value, the first setting unit sets the time constant of the first filter to be unique to the tool. The feature is that the time constant of the second filter is set to the reciprocal of the natural vibration of the work by setting the reciprocal of the vibration, and the time constant of the third filter is set to a predetermined value in the second setting unit. do.

本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを前記特定値より高くするものである場合、前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定すると共に、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定する。工作機械は加工面の滑らかさが要求される時、第３フィルタの時定数を加味して加工面の滑らかさの高い加工を実現できる。 In the present invention, when the received setting instruction makes the smoothness of the machined surface higher than the specific value, the first setting unit sets the time constant of the first filter to the reciprocal of the natural vibration of the tool. The time constant of the second filter is set to the reciprocal of the natural vibration of the work, and the second setting unit sets the time constant of the third filter to a predetermined value. When a machine tool requires smoothness of the machined surface, the machine tool can realize machining with high smoothness of the machined surface by adding the time constant of the third filter.

本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定する第３設定部を備え、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定することを特徴とする。 In the machine tool according to the present invention, the time constant of the first filter is set to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the tool when the instruction receiving unit receives a setting instruction to make the smoothness of the machined surface lower than the specific value. A third setting unit for setting the time constant of the second filter to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the work is provided, and the instruction receiving unit receives a setting instruction to make the smoothness of the machined surface lower than the specific value. In this case, the second setting unit is characterized in that the time constant of the third filter is set to 0.

本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを前記特定値より低くするものである場合、前記第３設定部が前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定すると共に、前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定する。作業者が加工時間の短縮を希望する時、加工面の滑らかさを特定値よりも低くする。工作機械は、工具固有の振動と、ワーク固有の振動の除去を完全にできなくても作業者の所望の加工精度を保ち、且つ加工時間を短くできる。 In the present invention, when the received setting instruction makes the smoothness of the machined surface lower than the specific value, the third setting unit sets the time constant of the first filter to the reciprocal of the natural vibration of the tool. The time constant of the second filter is set to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the work, and the time constant of the third filter is set to 0 by the second setting unit. When the worker wants to shorten the machining time, the smoothness of the machined surface is made lower than a specific value. The machine tool can maintain the machining accuracy desired by the operator and shorten the machining time even if the vibration peculiar to the tool and the vibration peculiar to the work cannot be completely removed.

本発明に係る平滑化方法は、少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械にて、前記速度制御信号を平滑化する平滑化方法において、加工面の滑らかさの設定指示を受け付け、受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定することを特徴とする。 The smoothing method according to the present invention uses at least the first filter related to the vibration of the tool, the second filter related to the vibration of the work, and the third filter to smooth the speed control signal for controlling the moving speed of the work. In the smoothing method for smoothing the speed control signal, the machine tool receives an instruction to set the smoothness of the machined surface, and according to the received setting instruction, the first filter, the second filter, and the first filter. 3 It is characterized by setting the time constant of the filter.

本発明にあっては、受け付けた設定指示が、滑らかさを特定値にするものか、特定値より高くするものか、特定値より低くするものかに応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する。 In the present invention, the first filter, the second filter, depending on whether the received setting instruction makes the smoothness a specific value, higher than the specific value, or lower than the specific value. The time constant of the filter and the third filter is set.

本発明によれば、加工中に生じる振動を抑えながらも、加工面の滑らかさを高めることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the smoothness of the machined surface while suppressing the vibration generated during the work.

本実施の形態に係る工作機械の外見を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る工作機械の主軸部分の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the spindle part of the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る工作機械の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric structure of the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る工作機械における駆動制御系の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structure of the drive control system in the machine tool which concerns on this embodiment. フィルタの時定数を説明するためのグラフである。It is a graph for explaining the time constant of a filter. 本実施の形態に係る工作機械の時定数設定部の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structure of the time constant setting part of the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る工作機械において、指示受付部が低域通過フィルタの時定数を設定する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process which the instruction receiving part sets the time constant of a low region passage filter in the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る工作機械において、作業者から加工条件の設定を受け付ける為、表示パネルが表示する設定画面の一例である。This is an example of a setting screen displayed by a display panel in order to receive setting of machining conditions from a worker in the machine tool according to the present embodiment.

（実施の形態１）
本実施の形態に係る工作機械を図面に基づき説明する。以下の説明では図中に矢印で示す上下、左右、前後を使用する。本実施の形態に係る工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は夫々、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。作業者は前方で工作機械１を操作し、ワークの着脱を行う。 (Embodiment 1)
The machine tool according to this embodiment will be described with reference to the drawings. In the following explanation, the up / down, left / right, and front / back indicated by the arrows in the figure are used. The left-right direction, the front-back direction, and the up-down direction of the machine tool 1 according to the present embodiment are the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively. The operator operates the machine tool 1 in front to attach / detach the work.

図１は、本実施の形態に係る工作機械１の外見を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る工作機械１の主軸部分の構成を示す正面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the machine tool 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a front view showing the configuration of a spindle portion of the machine tool 1 according to the present embodiment.

工作機械１は基台１１、コラム１２、主軸ヘッド１３、工具交換装置１４、テーブル１５、制御ユニット１６等を備える。基台１１は床面上に固定する。コラム１２は基台１１の上部後方寄りに立設する。主軸ヘッド１３はコラム１２の前面に沿ってＺ軸方向（上下方向）に昇降可能である。主軸ヘッド１３の主軸１３ａは工具ホルダ１７を装着する。工具ホルダ１７は工具１７ｂを保持する。主軸１３ａは主軸駆動部６１（図３参照）の駆動により高速回転する。 The machine tool 1 includes a base 11, a column 12, a spindle head 13, a tool changing device 14, a table 15, a control unit 16, and the like. The base 11 is fixed on the floor surface. The column 12 is erected near the upper rear of the base 11. The spindle head 13 can be raised and lowered in the Z-axis direction (vertical direction) along the front surface of the column 12. A tool holder 17 is attached to the spindle 13a of the spindle head 13. The tool holder 17 holds the tool 17b. The spindle 13a rotates at high speed by being driven by the spindle driving unit 61 (see FIG. 3).

工具交換装置１４は工具マガジン１４ａ及び工具交換アーム１４ｂを備える。工具マガジン１４ａは工具１７ｂを保持する工具ホルダ１７を複数収納する。工具マガジン１４ａは、例えば１対のスプロケットに無端状のチェーンを掛け渡し、チェーンに沿ってポッドを設け、該ポッドに工具ホルダ１７を保持して搬送する搬送装置（図示略）を有する。搬送装置は後述するマガジン駆動部６２によって駆動する。工具交換アーム１４ｂは、主軸１３ａに装着した工具ホルダ１７、及び工具マガジン１４ａに収納した他の工具ホルダ１７を把持して搬送し、工具交換を行う。工具交換アーム１４ｂはアーム駆動モータ（図示略）によって駆動する。 The tool changing device 14 includes a tool magazine 14a and a tool changing arm 14b. The tool magazine 14a houses a plurality of tool holders 17 for holding the tools 17b. The tool magazine 14a has, for example, a transfer device (not shown) in which an endless chain is hung on a pair of sprockets, a pod is provided along the chain, and the tool holder 17 is held and conveyed to the pod. The transport device is driven by a magazine drive unit 62, which will be described later. The tool change arm 14b grips and conveys the tool holder 17 mounted on the spindle 13a and another tool holder 17 housed in the tool magazine 14a to change tools. The tool change arm 14b is driven by an arm drive motor (not shown).

主軸ヘッド１３はコラム１２の上部に設けたＺ軸モータ５２の駆動によって上下方向に移動する。主軸１３ａは主軸ヘッド１３の上下移動に伴って上方の工具交換位置と下方の加工位置との間を移動する。工具交換アーム１４ｂは、主軸１３ａが上方の工具交換位置にあるとき、主軸１３ａに装着した工具ホルダ１７を工具マガジン１４ａに収納した他の工具ホルダ１７に交換する。主軸１３ａは下方の加工位置へ移動し、テーブル１５で支持するワークを加工する。 The spindle head 13 moves in the vertical direction by driving a Z-axis motor 52 provided on the upper part of the column 12. The spindle 13a moves between the upper tool change position and the lower machining position as the spindle head 13 moves up and down. When the spindle 13a is in the upper tool exchange position, the tool exchange arm 14b exchanges the tool holder 17 mounted on the spindle 13a with another tool holder 17 housed in the tool magazine 14a. The spindle 13a moves to the lower machining position to machine the work supported by the table 15.

テーブル１５は基台１１の上部前方寄りに配置する。テーブル１５は主軸ヘッド１３の下方に位置する。テーブル１５はクランプ治具等によってワークを着脱可能に固定することができる。テーブル１５はＸ軸送り機構１８によってＸ軸方向（左右方向）へ移動可能であり、Ｙ軸送り機構１９によってＹ軸方向（前後方向）へ移動可能である。Ｘ軸送り機構１８は後述するＸ軸モータ３２によって駆動し、Ｙ軸送り機構１９は後述するＹ軸モータ４２によって駆動する。Ｘ軸送り機構１８及びＹ軸送り機構１９は、例えばリニアガイドとボールネジとで構成する直動機構である。 The table 15 is arranged near the upper front of the base 11. The table 15 is located below the spindle head 13. The work can be detachably fixed to the table 15 by a clamp jig or the like. The table 15 can be moved in the X-axis direction (left-right direction) by the X-axis feed mechanism 18, and can be moved in the Y-axis direction (front-back direction) by the Y-axis feed mechanism 19. The X-axis feed mechanism 18 is driven by the X-axis motor 32 described later, and the Y-axis feed mechanism 19 is driven by the Y-axis motor 42 described later. The X-axis feed mechanism 18 and the Y-axis feed mechanism 19 are linear motion mechanisms composed of, for example, a linear guide and a ball screw.

制御ユニット１６はコラム１２の背面側に配置する。制御ユニット１６は箱状をなし、内部に工作機械１の動作を制御するＮＣ（Numeric Control）装置等を収容する。 The control unit 16 is arranged on the back side of the column 12. The control unit 16 has a box shape and houses an NC (Numeric Control) device or the like that controls the operation of the machine tool 1 inside.

図３は、本実施の形態に係る工作機械１の電気的構成を示すブロック図である。
ＮＣ装置２はＣＰＵ等を含む制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＥＥＰＲＯＭ２４（記憶部）、ＬＡＮインタフェース２５（以下、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２５と表記する。）、入出力部２６及び指示受付部２７を備え、これらの構成をバス接続する。制御部２１はＲＯＭ２２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ２３に読み出して実行することによって、ワークの加工処理及び工具交換処理等を行う。 FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the machine tool 1 according to the present embodiment.
The NC device 2 includes a control unit 21, a ROM 22, a RAM 23, an EEPROM 24 (storage unit), a LAN interface 25 (hereinafter referred to as LAN I / F25), an input / output unit 26, and an instruction reception unit 27, including a CPU and the like. Connect these configurations by bus. The control unit 21 reads the control program stored in the ROM 22 into the RAM 23 and executes it to perform machining processing of the work, tool replacement processing, and the like.

ＲＯＭ２２はマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子であり、制御部２１にて実行される制御プログラム及び処理に必要な各種のデータ等を予め記憶する。ＲＡＭ２３はＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等のメモリ素子であり、ＲＯＭ２２から読み出した制御プログラム及び処理過程で発生した種々のデータ等を一時的に記憶する。 The ROM 22 is a non-volatile memory element such as a mask ROM or EEPROM, and stores in advance a control program executed by the control unit 21 and various data necessary for processing. The RAM 23 is a memory element such as an SRAM or a DRAM, and temporarily stores a control program read from the ROM 22 and various data generated in the processing process.

ＥＥＰＲＯＭ２４はデータ書き換えが可能な不揮発性のメモリ素子であり、処理に必要な各種のデータを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２４は、ワークに対する加工手順及び加工条件等が記載された加工プログラム、工具に関する工具情報、ワークに関するワーク情報等を記憶する。また、ＥＥＰＲＯＭ２４は各工具の固有振動（数）及びワークの固有振動（数）を予め記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２４に代えて、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ素子を使用してもよい。 The EEPROM 24 is a non-volatile memory element capable of rewriting data, and stores various data required for processing. The EEPROM 24 stores a machining program in which machining procedures and machining conditions for the work are described, tool information related to the tool, work information related to the work, and the like. Further, the EEPROM 24 stores in advance the natural vibration (number) of each tool and the natural vibration (number) of the work. A non-volatile memory element such as a flash memory may be used instead of the EEPROM 24.

ＬＡＮ－Ｉ／Ｆ２５は外部入力装置６０との間で通信を行う。外部入力装置６０は、例えばパーソナルコンピュータであり、加工プログラムの作成及び保存が可能な装置である。外部入力装置６０は、作成した加工プログラムをＮＣ装置２へ出力する。ＮＣ装置２は外部入力装置６０からの加工プログラムをＬＡＮ－Ｉ／Ｆ２５により取得し、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶する。 The LAN-I / F25 communicates with the external input device 60. The external input device 60 is, for example, a personal computer, which is a device capable of creating and storing a machining program. The external input device 60 outputs the created machining program to the NC device 2. The NC device 2 acquires the machining program from the external input device 60 by the LAN-I / F25 and stores it in the EEPROM 24.

工作機械１は、Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１、Ｚ軸アンプ５１、主軸駆動部６１及びマガジン駆動部６２を備える。各アンプ３１，４１，５１及び各駆動部６１，６２はＮＣ装置２の入出力部２６に接続する。Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１は夫々Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ４２及びＺ軸モータ５２に電流を流し、これらモータが動作する。 The machine tool 1 includes an X-axis amplifier 31, a Y-axis amplifier 41, a Z-axis amplifier 51, a spindle drive unit 61, and a magazine drive unit 62. Each amplifier 31, 41, 51 and each drive unit 61, 62 are connected to the input / output unit 26 of the NC device 2. The X-axis amplifier 31, Y-axis amplifier 41, and Z-axis amplifier 51 each pass a current through the X-axis motor 32, the Y-axis motor 42, and the Z-axis motor 52, and these motors operate.

Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２によってテーブル１５はＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動する。ＮＣ装置２の制御部２１は入出力部２６を介して各モータ３２，４２の動作を制御する制御信号を出力する。主軸ヘッド１３はＺ軸モータ５２によってＺ軸方向へ昇降する。 The table 15 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the X-axis motor 32 and the Y-axis motor 42. The control unit 21 of the NC device 2 outputs a control signal for controlling the operation of each of the motors 32 and 42 via the input / output unit 26. The spindle head 13 is moved up and down in the Z-axis direction by the Z-axis motor 52.

主軸駆動部６１はアンプ及びモータを有し、主軸１３ａを回転駆動する。マガジン駆動部６２はアンプ及びモータを有し、工具マガジン１４ａに設けた搬送装置を駆動する。ＮＣ装置２の制御部２１は入出力部２６を介して主軸駆動部６１及びマガジン駆動部６２を制御する制御信号を出力する。 The spindle drive unit 61 has an amplifier and a motor, and rotationally drives the spindle 13a. The magazine drive unit 62 has an amplifier and a motor, and drives a transfer device provided in the tool magazine 14a. The control unit 21 of the NC device 2 outputs a control signal for controlling the spindle drive unit 61 and the magazine drive unit 62 via the input / output unit 26.

Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は夫々Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ４２及びＺ軸モータ５２の回転角度を検出する角度検出器である。Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は夫々、検出した回転角度をＸ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１へ出力する。Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は検出した回転角度を入出力部２６へ出力する。入出力部２６はＸ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３から取得した回転角度を制御部２１に与える。Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１は夫々、モータの駆動電流値を入出力部２６へ出力する。入出力部２６はＸ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１から取得した駆動電流値を制御部２１に与える。 The X-axis encoder 33, the Y-axis encoder 43, and the Z-axis encoder 53 are angle detectors that detect the rotation angles of the X-axis motor 32, the Y-axis motor 42, and the Z-axis motor 52, respectively. The X-axis encoder 33, the Y-axis encoder 43, and the Z-axis encoder 53 output the detected rotation angle to the X-axis amplifier 31, the Y-axis amplifier 41, and the Z-axis amplifier 51, respectively. The X-axis encoder 33, the Y-axis encoder 43, and the Z-axis encoder 53 output the detected rotation angle to the input / output unit 26. The input / output unit 26 gives the rotation angle acquired from the X-axis encoder 33, the Y-axis encoder 43, and the Z-axis encoder 53 to the control unit 21. The X-axis amplifier 31, the Y-axis amplifier 41, and the Z-axis amplifier 51 each output the drive current value of the motor to the input / output unit 26. The input / output unit 26 gives the drive current value acquired from the X-axis amplifier 31, the Y-axis amplifier 41, and the Z-axis amplifier 51 to the control unit 21.

指示受付部２７は、表示パネル２７１、データ入力キー、制御キー等（図示略）を備え、加工プログラムの手入力、加工条件（例えば、加工面の滑らかさ、精度等）の設定及び工作機械１の手動操作を受け付ける。表示パネル２７１は、操作に係る画面を表示する。作業者はデータ入力キーを操作することで、表示パネル２７１の表示情報を確認しながらプログラムの作成を行う。表示パネル２７１は作業者から加工条件の設定を受け付ける設定画面を表示する。前記設定画面を介して、作業者は加工制御に必要な加工条件の選択及び入力を行う。制御キーは、例えば主軸ヘッド１３の上昇、下降、マガジン駆動などの単発動作の指示を作業者から受け付け、作業者による工作機械１の手動操作を可能とする。 The instruction receiving unit 27 includes a display panel 271, a data input key, a control key, etc. (not shown), manually inputs a machining program, sets machining conditions (for example, smoothness, accuracy, etc. of the machined surface), and machine tool 1. Accepts manual operation of. The display panel 271 displays a screen related to the operation. By operating the data input key, the operator creates a program while checking the display information on the display panel 271. The display panel 271 displays a setting screen that accepts the setting of machining conditions from the operator. Through the setting screen, the operator selects and inputs the machining conditions necessary for machining control. The control key accepts instructions for one-shot operation such as raising, lowering, and driving the magazine of the spindle head 13 from the operator, and enables the operator to manually operate the machine tool 1.

図４は、本実施の形態に係る工作機械１における駆動制御系の機能構成を示す機能ブロック図である。
ＮＣ装置２の制御部２１は、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶された加工プログラムに基づいて、テーブル１５がＸ軸及びＹ軸方向に移動するよう制御する制御信号をＸ軸アンプ３１及びＹ軸アンプ４１へ出力する。制御部２１は、Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２夫々の回転速度の目標速度Ｖｘ及びＶｙ、即ち、ワークの移動速度を加工プログラムに応じて決定する。 FIG. 4 is a functional block diagram showing a functional configuration of a drive control system in the machine tool 1 according to the present embodiment.
The control unit 21 of the NC device 2 outputs a control signal for controlling the table 15 to move in the X-axis and Y-axis directions to the X-axis amplifier 31 and the Y-axis amplifier 41 based on the machining program stored in the EEPROM 24. .. The control unit 21 determines the target speeds Vx and Vy of the rotation speeds of the X-axis motor 32 and the Y-axis motor 42, that is, the moving speed of the work according to the machining program.

制御部２１では、目標速度を速度０（ゼロ）からＶｘ及びＶｙに制御するステップ状の変速信号である速度制御信号夫々を複数フィルタで処理することによって、目標速度に到達するまでの加速が調整できた傾きを持つ速度制御信号に変換する。以下では、制御部２１がＶｘ及びＶｙに対して夫々３つのフィルタを有する場合を例に説明するが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。４つ以上のフィルタを備えるように構成しても良い。 The control unit 21 adjusts the acceleration until the target speed is reached by processing each of the speed control signals, which are step-shaped shift signals for controlling the target speed from speed 0 (zero) to Vx and Vy, with a plurality of filters. It is converted into a speed control signal with the created inclination. Hereinafter, a case where the control unit 21 has three filters for Vx and Vy will be described as an example, but the machine tool 1 according to the present embodiment is not limited to this. It may be configured to include four or more filters.

制御部２１は、Ｖｘに対する低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃと、Ｖｙに対する低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃを有する。
低域通過フィルタ２８ａ（第１フィルタ）、低域通過フィルタ２８ｂ（第２フィルタ）及び低域通過フィルタ２８ｃ（第３フィルタ）は夫々時定数Ｔ１、Ｔ２及びＴ３の移動平均フィルタである。低域通過フィルタ２９ａ（第１フィルタ）、低域通過フィルタ２９ｂ（第２フィルタ）及び低域通過フィルタ２９ｃ（第３フィルタ）は夫々低域通過フィルタ２８ａ、２８ｂ及び２８ｃと同じフィルタである。低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃは、デジタルフィルタであり、夫々の時定数は可変である。 The control unit 21 has a low frequency pass filter 28a to 28c for Vx and a low frequency pass filter 29a to 29c for Vy.
The low-pass filter 28a (first filter), the low-pass filter 28b (second filter), and the low-pass filter 28c (third filter) are moving average filters having time constants T1, T2, and T3, respectively. The low-pass filter 29a (first filter), low-pass filter 29b (second filter), and low-pass filter 29c (third filter) are the same filters as the low-pass filters 28a, 28b, and 28c, respectively. The low frequency pass filters 28a to 28c and the low frequency pass filters 29a to 29c are digital filters, and their time constants are variable.

図５は、フィルタの時定数を説明するためのグラフである。目標速度が速度０（ゼロ）からＶｘ及びＶｙに上がる場合（図５Ａ）は、即ち、速度０（ゼロ）から目標速度Ｖｘ及びＶｙまでの加速時間が短い場合は、加速度が大きくなって、Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２の最大トルクを超えてしまい、速度制御信号に各モータ３２，４２が追従できなくなる。一方、前記加速時間が長いとワークを位置決めするために時間を要し、加工効率が落ちる。従って、速度制御信号は適宜加速時間を定める必要がある。 FIG. 5 is a graph for explaining the time constant of the filter. When the target speed increases from speed 0 (zero) to Vx and Vy (FIG. 5A), that is, when the acceleration time from speed 0 (zero) to target speed Vx and Vy is short, the acceleration increases and X The maximum torque of the shaft motor 32 and the Y-axis motor 42 is exceeded, and the motors 32 and 42 cannot follow the speed control signal. On the other hand, if the acceleration time is long, it takes time to position the work, and the machining efficiency drops. Therefore, it is necessary to appropriately determine the acceleration time for the speed control signal.

更に、テーブル１５がＸ軸及びＹ軸方向へ駆動を開始する時、Ｘ軸からＹ軸又はＹ軸からＸ軸に駆動方向を変える時、各モータ３２，４２が回転方向を正から負又は負から正に変える時等は、各モータ３２，４２の加速によって機械の振動が生じ、速度が波打ちする。前記機械の振動は、主にワーク及び工具の振動が影響を及ぼす。ワーク及び工具の振動は、ワーク毎に、工具毎に、固有の振動（数）が異なる。 Further, when the table 15 starts driving in the X-axis and Y-axis directions, and when the driving direction is changed from the X-axis to the Y-axis or from the Y-axis to the X-axis, each of the motors 32 and 42 changes the rotation direction from positive to negative or negative. When changing from positive to positive, the acceleration of each of the motors 32 and 42 causes mechanical vibration, and the speed undulates. The vibration of the machine is mainly affected by the vibration of the work and the tool. The vibration (number) of the work and the tool is different for each work and each tool.

以上のことに鑑み、本実施の形態に係る工作機械１においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａのデフォルト時定数を工具の固有の振動の逆数にし、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのデフォルト時定数をワークの固有の振動の逆数にする。即ち、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａは工具の振動に対する振動抑制に働き、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂはワークの振動に対する振動抑制に働く。ワーク及び工具の固有の振動は、予め実験などにより定め、ＥＥＰＲＯＭ２４が記憶する。 In view of the above, in the machine tool 1 according to the present embodiment, the default time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a are set to the reciprocals of the vibration inherent in the tool, and the low-pass filter 28b and the low pass filter 28b are used. The default time constant of the region passing filter 29b is set to the reciprocal of the vibration inherent in the work. That is, the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a work to suppress the vibration of the tool, and the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b work to suppress the vibration of the work. The natural vibration of the work and the tool is determined in advance by an experiment or the like and stored in the EEPROM 24.

本実施の形態に係る工作機械１はこれに限るものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａのデフォルト時定数をワークの固有の振動の逆数にし、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのデフォルト時定数を工具の固有の振動の逆数にしても良い。 The machine tool 1 according to the present embodiment is not limited to this. The default time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a are set to the reciprocals of the natural vibration of the work, and the default time constants of the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b are set to the reciprocals of the natural vibration of the tool. Is also good.

また、加速後に機械の振動によって速度が波打ちした場合、経路が乱れるので、加工面の滑らかさが劣る。従って、加工面の滑らかさを良くするためには、前記機械の振動（各モータ３２，４２のトルク）を減らす必要がある。即ち、フィルタの時定数の調整が必要となる。しかし、ワーク及び工具の振動による上述の影響を減らすために既に設定した時定数を変更したのでは、更にワーク及び工具の振動による影響を受けることになる。そこで、本実施の形態に係る工作機械１においては、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃを設け、加工面の滑らかさの改良を図る。 Further, when the speed is wavy due to the vibration of the machine after acceleration, the path is disturbed and the smoothness of the machined surface is inferior. Therefore, in order to improve the smoothness of the machined surface, it is necessary to reduce the vibration of the machine (torque of each of the motors 32 and 42). That is, it is necessary to adjust the time constant of the filter. However, if the time constant already set is changed in order to reduce the above-mentioned influence due to the vibration of the work and the tool, it will be further affected by the vibration of the work and the tool. Therefore, in the machine tool 1 according to the present embodiment, a low-pass filter 28c and a low-pass filter 29c are provided to improve the smoothness of the machined surface.

換言すれば、本実施の形態に係る工作機械１では、図５Ｂに示すように、速度０（ゼロ）から目標速度Ｖｘ及びＶｙまでに加速時間Ｔｓを設けており、加速時間Ｔｓは、Ｔ１、Ｔ２及びＴ３によって定められる。Ｔ１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数であり、Ｔ２は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数であり、Ｔ３は、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数である。 In other words, in the machine tool 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the acceleration time Ts is provided from the speed 0 (zero) to the target speeds Vx and Vy, and the acceleration time Ts is T1. Determined by T2 and T3. T1 is the time constant of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a, T2 is the time constant of the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b, and T3 is the low-pass filter 28c and the low pass filter 29b. It is a time constant of the region passing filter 29c.

ＮＣ装置２の制御部２１は、フィルタ通過後のＸ軸及びＹ軸の速度制御信号を夫々位置変換部２８ｄ及び２９ｄにより位置制御信号に変換する。ＮＣ装置２の制御部２１は、変換後のＸ軸及びＹ軸の位置制御信号を夫々Ｘ軸アンプ３１及びＹ軸アンプ４１へ入力する。Ｘ軸アンプ３１は位置制御部３１ａ、速度制御部３１ｂ及び電流制御部３１ｃを有する。位置制御部３１ａは制御部２１からの位置制御信号にＸ軸エンコーダ３３が出力する回転角度をフィードバックして追従するように制御する。速度制御部３１ｂは位置制御信号の微分によって得られる速度制御信号に追従するようにモータ回転速度を加減速する制御を行う。電流制御部３１ｃはモータ回転速度を加減速すべく電流値を増減させる制御を行う。電流制御部３１ｃがＸ軸モータ３２を駆動する駆動電流値によってＸ軸モータ３２の出力トルクが決まる。Ｙ軸アンプ４１はＸ軸アンプ３１と同様に構成しており、説明を省略する。 The control unit 21 of the NC device 2 converts the X-axis and Y-axis speed control signals after passing through the filter into position control signals by the position conversion units 28d and 29d, respectively. The control unit 21 of the NC device 2 inputs the converted X-axis and Y-axis position control signals to the X-axis amplifier 31 and the Y-axis amplifier 41, respectively. The X-axis amplifier 31 has a position control unit 31a, a speed control unit 31b, and a current control unit 31c. The position control unit 31a controls the position control signal from the control unit 21 so as to feed back and follow the rotation angle output by the X-axis encoder 33. The speed control unit 31b controls to accelerate or decelerate the motor rotation speed so as to follow the speed control signal obtained by differentiating the position control signal. The current control unit 31c controls to increase or decrease the current value in order to accelerate or decelerate the motor rotation speed. The output torque of the X-axis motor 32 is determined by the drive current value at which the current control unit 31c drives the X-axis motor 32. The Y-axis amplifier 41 has the same configuration as the X-axis amplifier 31, and the description thereof will be omitted.

制御部２１は、低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定する時定数設定部７１を備える。時定数設定部７１は、ワークの種類、工具の種類及び加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定する。 The control unit 21 includes a time constant setting unit 71 for setting the time constants of the low frequency pass filters 28a to 28c and the low frequency pass filters 29a to 29c. The time constant setting unit 71 sets the time constants of the low frequency pass filters 28a to 28c and the low frequency pass filters 29a to 29c according to the type of work, the type of tool, and the machining conditions.

図６は、本実施の形態に係る工作機械１の時定数設定部７１の機能構成を示す機能ブロック図である。時定数設定部７１は、第１設定部７１１、第２設定部７１２及び第３設定部７１３を備える。 FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of the time constant setting unit 71 of the machine tool 1 according to the present embodiment. The time constant setting unit 71 includes a first setting unit 711, a second setting unit 712, and a third setting unit 713.

第１設定部７１１は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂとを上述したデフォルト時定数（ワークの固有の振動の逆数、工具の固有の振動の逆数）に設定する。
第２設定部７１２は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を０（ゼロ）又は特定値に設定する。前記特定値は、例えば、ワークの固有の振動の逆数又は工具の固有の振動の逆数であっても良い。
第３設定部７１３は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂを上述のデフォルト時定数より小さい値に設定する。 The first setting unit 711 sets the low frequency pass filter 28a and the low frequency pass filter 29a and the low frequency pass filter 28b and the low frequency pass filter 29b at the above-mentioned default time according to the processing conditions accepted by the instruction reception unit 27. Set to a constant (the reciprocal of the natural vibration of the work, the reciprocal of the natural vibration of the tool).
The second setting unit 712 sets the time constants of the low frequency pass filter 28c and the low frequency pass filter 29c to 0 (zero) or a specific value according to the processing conditions accepted by the instruction reception unit 27. The specific value may be, for example, the reciprocal of the natural vibration of the work or the reciprocal of the natural vibration of the tool.
The third setting unit 713 sets the low frequency pass filter 28a and the low frequency pass filter 29a, and the low frequency pass filter 28b and the low frequency pass filter 29b to the above-mentioned default time constant according to the processing conditions accepted by the instruction reception unit 27. Set to a smaller value.

図７は、本実施の形態に係る工作機械１において、指示受付部２７が低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定する処理を説明するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart illustrating a process in which the instruction receiving unit 27 sets the time constants of the low frequency passing filters 28a to 28c and the low frequency passing filters 29a to 29c in the machine tool 1 according to the present embodiment.

図８は、本実施の形態に係る工作機械１において、作業者から加工条件の設定を受け付ける為、表示パネル２７１が表示する設定画面の一例である。作業者は、図８の設定画面を適宜操作することによって、加工面の滑らかさを－５～＋５範囲内で設定し、精度を－５～＋５範囲内で設定できる。指示受付部２７は前記設定画面を介して作業者から加工条件の設定を受け付ける。図８では、基準モードとして９つの加工モード（１：標準、２：粗、３：中粗、４：中粗Ｓ、５：仕上、６：仕上Ｓ、７：調整Ａ、８：調整Ｂ、９：調整Ｃ）の中から、７の調整Ａモードの設定をしている。調整Ａモードの設定内容は、仕上Ｓモードの内容を基準に（基準モード）、精度についてはー２に設定し、滑らかさについては３を設定したものを設定している。図８の中央部に表示した７つの棒グラフに示す如く、仕上Ｓモードの滑らかさを＋５に設定し、現在設定中の調整Ａモード（四角形の枠で囲む部分）の滑らかさは＋８（仕上Ｓモードの滑らかさに設定値＋３を加算）と設定している。なお、＋８の横の「（＋３）」は、現在設定した値を示す。 FIG. 8 is an example of a setting screen displayed by the display panel 271 in order to receive setting of machining conditions from a worker in the machine tool 1 according to the present embodiment. The operator can set the smoothness of the machined surface within the range of -5 to +5 and the accuracy within the range of -5 to +5 by appropriately operating the setting screen of FIG. The instruction receiving unit 27 receives the setting of the processing condition from the worker via the setting screen. In FIG. 8, nine machining modes (1: standard, 2: coarse, 3: medium coarse, 4: medium coarse S, 5: finish, 6: finish S, 7: adjustment A, 8: adjustment B, as reference modes). 9: From the adjustment C), the adjustment A mode of 7 is set. The setting contents of the adjustment A mode are set based on the contents of the finish S mode (reference mode), the accuracy is set to −2, and the smoothness is set to 3. As shown in the seven bar graphs displayed in the center of FIG. 8, the smoothness of the finish S mode is set to +5, and the smoothness of the adjustment A mode (the part surrounded by the rectangular frame) currently being set is +8 (finish S). The set value +3 is added to the smoothness of the mode). The "(+3)" next to +8 indicates the currently set value.

以下、作業者が加工条件として加工面の滑らかさを調整する場合、指示受付部２７が受け付けた指示に応じて、時定数設定部７１が低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定する場合を例に説明する。 Hereinafter, when the operator adjusts the smoothness of the machined surface as a machining condition, the time constant setting unit 71 sets the low frequency passing filters 28a to 28c and the low frequency passing filters 29a to according to the instruction received by the instruction receiving unit 27. The case of setting the time constant of 29c will be described as an example.

制御部２１は、指示受付部２７を監視することによって、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示を受け付けたが否かを判定する（ステップＳ１０１）。
制御部２１は、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示（設定指示）を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、処理を再びステップＳ１０１に戻す。
また、制御部２１は、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、受け付けた指示が滑らかさを「０」（特定値）に設定する指示であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。 By monitoring the instruction receiving unit 27, the control unit 21 determines whether or not an instruction for setting the smoothness of the machined surface has been received from the operator (step S101).
When the control unit 21 determines that the instruction (setting instruction) for setting the smoothness of the machined surface has not been received from the operator (step S101: NO), the process returns to step S101 again.
Further, when the control unit 21 determines that an instruction for setting the smoothness of the machined surface has been received from the operator (step S101: YES), the received instruction sets the smoothness to "0" (specific value). (Step S102).

制御部２１は、受け付けた指示が滑らかさを「０」に設定する指示であると判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。 When the control unit 21 determines that the received instruction is an instruction to set the smoothness to "0" (step S102: YES), the time constants of the low frequency pass filters 28a to 28c and the low frequency pass filters 29a to 29c. Is instructed to the time constant setting unit 71 to set.

制御部２１の指示に応じて、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０３）。また、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０４）。 In response to the instruction from the control unit 21, the first setting unit 711 sets the time constant (T1) of the low frequency pass filter 28a and the low frequency pass filter 29a to the reciprocal of the natural vibration of the tool at that time (step S103). .. Further, the first setting unit 711 sets the time constant (T2) of the low frequency pass filter 28b and the low frequency pass filter 29b to the reciprocal of the natural vibration of the work at that time (step S104).

制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を０（ゼロ）に設定する（ステップＳ１０５）。 In response to the instruction from the control unit 21, the second setting unit 712 sets the time constant (T3) of the low frequency pass filter 28c and the low frequency pass filter 29c to 0 (zero) (step S105).

制御部２１は、ステップＳ１０２において、受け付けた指示が滑らかさを「０」に設定する指示でないと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで「Ｎ」は１～５までの何れかの自然数である。 When the control unit 21 determines in step S102 that the received instruction is not an instruction to set the smoothness to "0" (step S102: NO), the control unit 21 is an instruction to set the smoothness to "+ N". It is determined whether or not there is (step S106). Here, "N" is any natural number from 1 to 5.

制御部２１は、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。 When the control unit 21 determines that the received instruction is an instruction to set the smoothness to "+ N" (step S106: YES), the time constants of the low frequency pass filters 28a to 28c and the low frequency pass filters 29a to 29c. Is instructed to the time constant setting unit 71 to set.

制御部２１の指示に応じて、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数に設定し（ステップＳ１０７）、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０８）。 In response to the instruction from the control unit 21, the first setting unit 711 sets the time constant (T1) of the low frequency pass filter 28a and the low frequency pass filter 29a to the reciprocal of the natural vibration of the tool at that time (step S107). , The time constant (T2) of the low frequency pass filter 28b and the low frequency pass filter 29b is set to the reciprocal of the natural vibration of the work at that time (step S108).

制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ、低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を所定値に設定する（ステップＳ１０９）。Ｎが大きい程前記所定値は大きくなる。所定値は予めパラメータとして設定した基準値に１０ｍｓ×Ｎを積算（基準値×１０ｍｓ×Ｎ）した値となる。基準値の入力範囲として１～１０００ｍｓの範囲で設定できる。 In response to the instruction from the control unit 21, the second setting unit 712 sets the time constant (T3) of the low frequency pass filter 28c and the low frequency pass filter 29c to predetermined values (step S109). The larger N is, the larger the predetermined value is. The predetermined value is a value obtained by adding 10 ms × N to the reference value set as a parameter in advance (reference value × 10 ms × N). The reference value input range can be set in the range of 1 to 1000 ms.

制御部２１は、ステップＳ１０６において、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示でないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、即ち、「－Ｎ」に設定する指示であると判定した場合、低域通過フィルタ２８ａ～２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ～２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。 In step S106, the control unit 21 determines that the received instruction is not an instruction to set the smoothness to "+ N" (step S106: NO), that is, it is an instruction to set the smoothness to "-N". In this case, the time constant setting unit 71 is instructed to set the time constants of the low frequency passing filters 28a to 28c and the low frequency passing filters 29a to 29c.

制御部２１の指示に応じて、第３設定部７１３は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数より小さい値に設定する（ステップＳ１１０）。また、第３設定部７１３は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数より小さい値に設定する（ステップＳ１１１）。Ｎの絶対値が大きくなる程、第３設定部７１３はより小さい値を設定する。 In response to the instruction of the control unit 21, the third setting unit 713 sets the time constant (T1) of the low frequency pass filter 28a and the low frequency pass filter 29a to a value smaller than the reciprocal of the natural vibration of the tool at that time ( Step S110). Further, the third setting unit 713 sets the time constant (T2) of the low frequency pass filter 28b and the low frequency pass filter 29b to a value smaller than the reciprocal of the natural vibration of the work at that time (step S111). As the absolute value of N increases, the third setting unit 713 sets a smaller value.

制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ、低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を０（ゼロ）に設定する（ステップＳ１１２）。 In response to the instruction from the control unit 21, the second setting unit 712 sets the time constant (T3) of the low frequency pass filter 28c and the low frequency pass filter 29c to 0 (zero) (step S112).

以上のことから、本実施の形態に係る工作機械１は、振動抑制効果を保ちながら、加工面の滑らかさを高めることができる。 From the above, the machine tool 1 according to the present embodiment can improve the smoothness of the machined surface while maintaining the vibration suppressing effect.

加工面の滑らかさを高めるときは、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数をワークの固有振動の逆数に設定ると共に、別の低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を所定値に設定して加速時間Ｔｓを長くする。これによって、振動抑制効果を失うことなく、加工面の滑らかさを高めることができる。 To improve the smoothness of the machined surface, set the time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a to the reciprocal of the natural vibration of the tool, and set the time constants of the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b. The acceleration time Ts is lengthened by setting the reciprocal of the natural vibration of the work and setting the time constants of the other low-pass filter 28c and the low-pass filter 29c to predetermined values. As a result, the smoothness of the machined surface can be improved without losing the vibration suppressing effect.

加工面の滑らかさを下げるときは、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数を工具の固有振動の逆数よりも小さくに設定し、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数をワークの固有振動の逆数よりも小さくに設定ると共に、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を０（ゼロ）に設定して加速時間Ｔｓを短くする。これによって、加工時間を短くすることができる。 To reduce the smoothness of the machined surface, set the time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the tool, and set the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b. The time constant is set to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the work, and the time constants of the low-pass filter 28c and the low-pass filter 29c are set to 0 (zero) to shorten the acceleration time Ts. As a result, the processing time can be shortened.

以上においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数を共に調整（設定）する場合について説明したが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのうち、何れかの時定数のみを調整（設定）する構成であっても良い。 In the above, the case where the time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a and the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b are both adjusted (set) has been described, but it relates to the present embodiment. The machine tool 1 is not limited to this. Only one of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a, and the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b may be adjusted (set).

また、以上においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数と、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数とを夫々異なる値に設定する場合について説明したが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数とを、工具の固有振動の逆数又はワークの固有振動の逆数の同じ値に設定する構成であっても良い。 Further, in the above, the case where the time constants of the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a and the time constants of the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b are set to different values has been described. The machine tool 1 according to the present embodiment is not limited to this. The configuration in which the low-pass filter 28a and the low-pass filter 29a and the time constants of the low-pass filter 28b and the low-pass filter 29b are set to the same value of the reciprocal of the natural vibration of the tool or the reciprocal of the natural vibration of the work. It may be.

上述した時定数設定部７１（第１設定部７１１、第２設定部７１２、第３設定部７１３）は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、制御部２１が有するＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に構築してもよい。 The time constant setting unit 71 (first setting unit 711, second setting unit 712, third setting unit 713) described above may be configured by hardware logic, or the CPU possessed by the control unit 21 may execute a predetermined program. By executing it, it may be constructed as software.

１ 工作機械
２１ 制御部
２７ 指示受付部
２８ａ，２９ａ 低域通過フィルタ（第１フィルタ）
２８ｂ，２９ｂ 低域通過フィルタ（第２フィルタ）
２８ｃ，２９ｃ 低域通過フィルタ（第３フィルタ）
７１ 時定数設定部
７１１ 第１設定部
７１２ 第２設定部
７１３ 第３設定部 1 Machine tool 21 Control unit 27 Instruction reception unit
28a, 29a low frequency pass filter (first filter)
28b, 29b low frequency pass filter (second filter)
28c, 29c low frequency pass filter (third filter)
71 Time constant setting unit 711 1st setting unit 712 2nd setting unit 713 3rd setting unit

Claims (5)

少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械において、
加工面の滑らかさの設定指示を受け付ける指示受付部と、
前記指示受付部が受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する時定数設定部と
を備えることを特徴とする工作機械。 At least in a machine tool that smoothes the speed control signal that controls the moving speed of the work by using the first filter related to the vibration of the tool, the second filter related to the vibration of the work, and the third filter.
An instruction reception unit that accepts instructions for setting the smoothness of the machined surface,
A machine tool including a time constant setting unit for setting a time constant of the first filter, the second filter, and the third filter in response to a setting instruction received by the instruction receiving unit. 前記指示受付部が加工面の滑らかさを特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定する第１設定部と、
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第３フィルタの時定数を０に設定する第２設定部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。 When the instruction receiving unit receives a setting instruction to set the smoothness of the machined surface to a specific value, the time constant of the first filter is set to the reciprocal of the natural vibration of the tool, and the time constant of the second filter is set to the work. The first setting unit that sets the reciprocal of the natural vibration,
Claim 1 is characterized in that the instruction receiving unit includes a second setting unit that sets the time constant of the third filter to 0 when the instruction receiving unit receives a setting instruction to set the smoothness of the machined surface to the specific value. Machine tools listed in. 前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より高くする設定指示を受け付けた場合、
前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定し、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定することを特徴とする請求項２に記載の工作機械。 When the instruction receiving unit receives a setting instruction to make the smoothness of the machined surface higher than the specific value,
The first setting unit sets the time constant of the first filter to the reciprocal of the natural vibration of the tool, the time constant of the second filter is set to the reciprocal of the natural vibration of the work, and the second setting unit sets the time constant of the work. The machine tool according to claim 2, wherein the time constant of the third filter is set to a predetermined value. 前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定する第３設定部を備え、
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定することを特徴とする請求項２に記載の工作機械。 When the instruction receiving unit receives a setting instruction to make the smoothness of the machined surface lower than the specific value, the time constant of the first filter is set to be smaller than the reciprocal of the natural vibration of the tool, and when the second filter is used. It is equipped with a third setting unit that sets the constant smaller than the reciprocal of the natural vibration of the work.
2. The second aspect of the present invention is characterized in that the time constant of the third filter is set to 0 when the instruction receiving unit receives a setting instruction for lowering the smoothness of the machined surface to a value lower than the specific value. Machine tools listed in. 少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械にて、前記速度制御信号を平滑化する平滑化方法において、
加工面の滑らかさの設定指示を受け付け、
受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定することを特徴とする平滑化方法。 At least, the speed control is performed by a machine tool that smoothes the speed control signal that controls the moving speed of the work by using the first filter related to the vibration of the tool, the second filter related to the vibration of the work, and the third filter. In a smoothing method that smoothes a signal
Accepts instructions to set the smoothness of the machined surface,
A smoothing method comprising setting the time constants of the first filter, the second filter, and the third filter according to the received setting instruction.
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