JP7062917B2 - Numerical control device and speed control method - Google Patents
Numerical control device and speed control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7062917B2 JP7062917B2 JP2017208789A JP2017208789A JP7062917B2 JP 7062917 B2 JP7062917 B2 JP 7062917B2 JP 2017208789 A JP2017208789 A JP 2017208789A JP 2017208789 A JP2017208789 A JP 2017208789A JP 7062917 B2 JP7062917 B2 JP 7062917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant speed
- acceleration
- speed section
- speed
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Description
本発明は、数値制御装置と速度制御方法に関する。 The present invention relates to a numerical control device and a speed control method.
特許文献１に記載の数値制御装置は、送り方向が同一で早送りから切削送りに移行する場合、早送りの指令終点位置での送り速度が指令された切削送り速度となる様に減速を行う。数値制御装置は、送り方向が同一で切削速度から早送りに移行する場合、切削送りの指令終点位置まで指令された切削送り速度で送り、切削送りの指令終点位置から早送り速度に加速する。この様な速度制御方法は、補間前加減速と呼ばれている。つまり、補間前加減速は、予め設定された加減速曲線に従って速度の制御を行っている。
The numerical control device described in
補間前加減速で速度を制御する際、工作機械の振動が大きい場合等には、加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングする。加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングすることで、速度の変化がより滑らかになり、工作機械の振動を低減できるからである。 When controlling the speed by acceleration / deceleration before interpolation, if the vibration of the machine tool is large, the acceleration / deceleration curve is filtered by the moving average filter. By filtering the acceleration / deceleration curve with a moving average filter, the change in speed becomes smoother and the vibration of the machine tool can be reduced.
しかしながら、加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングすると、時間遅延が生じる。早送りから切削送りに移行する場合、早送りの指令終点位置での速度が指令された切削送り速度を超えてしまうという問題がある。切削送りから早送りに移行する場合、切削送りの指令終点位置より手前から早送りの速度に加速を開始してしまうという問題がある。 However, filtering the acceleration / deceleration curve with a moving average filter causes a time delay. When shifting from fast-forward to cutting feed, there is a problem that the speed at the command end point position of fast-forward exceeds the commanded cutting feed speed. When shifting from cutting feed to fast forward, there is a problem that acceleration starts at a speed of fast forward from before the command end point position of cutting feed.
本発明の目的は、同軸上且つ同一方向の二つの処理における異なる速度を、指令終点位置で指令速度に制御できる数値制御装置と速度制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a numerical control device and a speed control method capable of controlling different speeds in two processes coaxially and in the same direction to a command speed at a command end point position.
請求項１の数値制御装置は、主軸ヘッド又は加工対象を載置するテーブルをＮＣプログラムと所定の加減速に従って加減速曲線を作成し、該加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングして制御する速度制御部を備えた数値制御装置において、前記ＮＣプログラムは、一定の速度で移動する第一定速区間を有する第一指令ブロックと、前記第一定速区間における前記速度と異なる一定の速度で移動する第二定速区間を有する第二指令ブロックを有し、前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは連続し且つ同軸上で同一方向に移動する指令であり、前記加減速曲線の前記第一定速区間から前記第二定速区間へ加減速する部分は曲線且つ点対称であり、前記速度制御部は、前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速の時、前記第一指令ブロックの終了部分に、前記第二定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記第一定速区間を前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成し、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速の時、前記第二指令ブロックの開始部分に、前記第一定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成する処理を行うことを特徴とする。これにより、数値制御装置は、第一定速区間の方が第二定速区間よりも高速の時、第一指令ブロックの終了位置の速度と第二速度との差を少なくできる。数値制御装置は、第二定速区間の方が第一定速区間よりも高速の時、第一指令ブロックから第二指令ブロックに加速を開始する位置のズレを少なくできる。
The numerical control device according to
請求項２の所定定速区間は、前記移動平均フィルタの時定数の半分の区間としても良い。これにより、第一定速区間から第二定速区間に減速する時、第一指令ブロックの終了位置における速度を第二定速区間の速度と等しくできる。数値制御装置は、第一定速区間から第二定速区間へ加速する時、第一指令ブロックの終了位置から第二指令ブロックに加速を開始できる。
The predetermined constant speed section of
請求項３の前記第一指令ブロックが前記テーブルの早送りブロックで、前記第二指令ブロックが切削送りブロックの場合、前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速であって、前記第一指令ブロックが前記切削送りブロックで、前記第二指令ブロックが前記テーブルの早送りブロックの場合、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速であっても良い。早送りから切削送りに移行する場合には、切削送り開始位置の速度が切削送りの速度となるので、数値制御装置は、加工不良を低減できる。切削送りから早送りに移行する場合には、切削送りの終了位置で加速を開始するので、数値制御装置は、切削送りの終了前に加速することを防ぐことができ、加工不良を低減できる。 When the first command block of claim 3 is the fast-forward block of the table and the second command block is the cutting feed block, the constant speed section is faster than the second constant speed section. When the first command block is the cutting feed block and the second command block is the fast-forward block of the table, the second constant speed section may be faster than the constant speed section. .. In the case of shifting from fast feed to cutting feed, the speed at the cutting feed start position becomes the cutting feed speed, so that the numerical control device can reduce machining defects. When shifting from cutting feed to fast feed, acceleration is started at the end position of cutting feed, so that the numerical control device can prevent acceleration before the end of cutting feed, and can reduce machining defects.
請求項４の前記第一指令ブロックが前記主軸ヘッドの早送りブロックで、前記第二指令ブロックが工具交換指令ブロックの場合、前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速であって、前記第一指令ブロックが前記工具交換指令ブロックで、前記第二指令ブロックが前記主軸ヘッドの早送りブロックの場合、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速であっても良い。早送りブロックから工具交換指令ブロックに移行する場合には、早送りブロックの終了位置で工具交換指令ブロックの速度に減速できる。また、工具交換指令ブロックから早送りブロックに移行する場合には、工具交換指令ブロックの終了位置から早送り指令ブロックの速度に加速できる。工具交換時に主軸ヘッドの速度が工具交換指令ブロックの予め設定された速度となるので、数値制御装置は、例えば、高速で主軸ヘッドがグリップアームの把持部にぶつかるのを防止できる。故に、数値制御装置は、工作機械の振動を低減できる。
When the first command block of
請求項５の数値制御装置は、前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックが前記同軸上且つ前記同一方向の区間であるか判定する判定部を備え、前記速度制御部は、前記判定部が、前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは前記同軸上且つ前記同一方向の区間であると判定した場合のみ前記処理を行っても良い。第一指令ブロックと第二指令ブロックは同軸上且つ同一方向の区間でない場合に、無駄な処理を省き、必要に応じて加減速曲線を移動平均フィルタによりフィルタリングできる。 The numerical control device according to claim 5 includes a determination unit for determining whether the first command block and the second command block are on the same axis and in the same direction, and the speed control unit is the determination unit. However, the processing may be performed only when it is determined that the first command block and the second command block are on the same axis and in the same direction. When the first command block and the second command block are not in the same direction on the same axis, unnecessary processing can be omitted and the acceleration / deceleration curve can be filtered by the moving average filter as needed.
請求項６の加減速曲線は、直線を含んでも良い。第一定速区間及び第二定速区間へ加減速する際の曲線が直線であっても、直線は点対称なので、同様の効果を奏する。
The acceleration / deceleration curve of
請求項７の速度制御方法は、主軸ヘッド又は加工対象を載置するテーブルをＮＣプログラムと所定の加減速に従って加減速曲線を作成し、該加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングして制御する速度制御ステップを備えた数値制御装置の速度制御方法において、前記ＮＣプログラムは、一定の速度で移動する第一定速区間を有する第一指令ブロックと、前記第一定速区間における前記速度と異なる一定速度で移動する第二定速区間を有する第二指令ブロックを有し、前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは連続し且つ同軸上で同一方向に移動する指令であり、前記加減速曲線の前記第一定速区間から前記第二定速区間へ加減速する部分は曲線且つ点対称であり、前記速度制御ステップは、前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速の時、前記第一指令ブロックの終了部分に、前記第二定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記第一定速区間を前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成し、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速の時、前記第二指令ブロックの開始部分に、前記第一定速区間における前記速度で移動する前記所定定速区間を設け且つ前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成することを特徴とする。数値制御装置は上記速度制御方法を行うので、請求項１と同様の効果を奏する。
The speed control method according to
本発明の実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。
An embodiment of the present invention will be described. The following explanation uses left and right, front and back, and up and down indicated by arrows in the figure. The left-right direction, the front-back direction, and the up-down direction of the
図１，図２を参照し、工作機械１の構造を説明する。工作機械１は、ベース２、コラム５、主軸ヘッド７、主軸９、制御箱６、テーブル１０、工具交換装置２０、操作パネル２４（図３参照）等を備える。ベース２は略直方体状の鉄製土台である。コラム５はベース２上部後方に立設する。主軸ヘッド７はコラム５前面に設けた後述するＺ軸移動機構２２（図２参照）で上下方向に移動可能に設ける。主軸ヘッド７は内部に主軸９を回転可能に支持する。主軸９は工具ホルダ１７（図２参照）を装着し、主軸モータ５２の駆動で回転する。主軸モータ５２は主軸ヘッド７上部に固定する。工具ホルダ１７は工具４を保持する。制御箱６は数値制御装置３０（図３参照）を格納する。数値制御装置３０は工作機械１の動作を制御する。テーブル１０はベース２上部に設け、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４（図３参照）、Ｘ軸－Ｙ軸ガイド機構（不図示）で、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。
The structure of the
工具交換装置２０は円盤状の工具マガジン２１を備える。工具マガジン２１は左右一対のフレーム８でコラム５前面側に支持する。工具マガジン２１は外周に複数のグリップアーム９０を放射状に支持する。グリップアーム９０は工具ホルダ１７を着脱自在に保持する。工具交換装置２０は工具マガジン２１を旋回して工具交換指令が指示する工具４を工具交換位置に割出して位置決めする。工具交換指令はＮＣプログラムで指令する。工具交換位置は工具マガジン２１の最下部位置である。工具交換装置２０は主軸９に装着する工具４と工具交換位置にある次工具４とを交換する。操作パネル２４は入力部２５と表示部２８を備える（図３参照）。作業者は入力部２５で、ＮＣプログラム、工具４の種類、工具情報、各種パラメータ等を入力する。作業者が入力部２５を操作すると、表示部２８は各種入力画面と操作画面等を表示する。
The
図２に示す如く、Ｚ軸移動機構２２は一対のＺ軸リニアガイド（不図示）、Ｚ軸ボール螺子２６、Ｚ軸モータ５１（図３参照）を備える。Ｚ軸リニアガイドはＺ軸方向に延び且つ主軸ヘッド７をＺ軸方向に案内する。Ｚ軸ボール螺子２６は一対のＺ軸リニアガイドの間に配置し、上側軸受部２７と下側軸受部（不図示）により回転可能に設ける。主軸ヘッド７は背面にナット２９を備える。ナット２９はＺ軸ボール螺子２６に螺合する。Ｚ軸モータ５１はＺ軸ボール螺子２６を正逆方向に回転する。故に主軸ヘッド７はナット２９と共にＺ軸方向に上下移動する。
As shown in FIG. 2, the Z-
図２を参照し、主軸ヘッド７の内部構造を説明する。主軸ヘッド７は内部に主軸９を回転可能に支持する。主軸９は上下方向に延びる。主軸９は主軸モータ５２の下方に延びる駆動軸にカップリング２３で連結する。主軸９は、テーパ装着穴１８、ホルダ挟持部１９、ドローバ６９を備える。テーパ装着穴１８は主軸９下端部に設ける。テーパ装着穴１８は主軸ヘッド７下部に位置する。ホルダ挟持部１９はテーパ装着穴１８上方に設ける。ドローバ６９は主軸９の中心を通る軸孔内に同軸上に挿入する。クランプばね（不図示）はドローバ６９を上方に常時付勢する。
The internal structure of the
工具ホルダ１７は一端側に工具４を保持し、他端側にテーパ装着部１７Ａとプルスタッド１７Ｂを備える。テーパ装着部１７Ａは略円錐状である。プルスタッド１７Ｂはテーパ装着部１７Ａの頂上部から軸方向に突出する。テーパ装着部１７Ａは主軸９のテーパ装着穴１８に装着する。テーパ装着穴１８にテーパ装着部１７Ａを装着すると、ホルダ挟持部１９はプルスタッド１７Ｂを挟持（クランプ）する。ドローバ６９がホルダ挟持部１９を下方に押圧すると、ホルダ挟持部１９はプルスタッド１７Ｂの挟持を解除する。
The
主軸ヘッド７は後方上部内側にレバー部材６０を備える。レバー部材６０は略Ｌ字型で支軸６１を中心に揺動自在である。支軸６１は主軸ヘッド７内部に固定する。レバー部材６０は縦方向レバー６３と横方向レバー６２を備える。縦方向レバー６３は支軸６１からコラム５側に対して斜め上方に延びて中間部６５で上方に折曲して更に上方に延びる。横方向レバー６２は支軸６１からコラム５前方に略水平に延びる。横方向レバー６２の先端部はドローバ６９に直交して突設するアンクランプピン５８に上方から係合可能である。
The
縦方向レバー６３は上端部背面にアンクランプカム６６を備える。アンクランプカム６６は、例えば側面視略台形状に形成する。アンクランプカム６６はコラム５側にカム面を備える。アンクランプカム６６のカム面は、上側軸受部２７に固定したアンクランプローラ６７と接離可能である。アンクランプカム６６のカム面については更に後述する。主軸ヘッド７の昇降により、アンクランプローラ６７はアンクランプカム６６のカム面を相対的に摺動する。引張ばね６８は縦方向レバー６３と主軸ヘッド７との間に弾力的に設ける。レバー部材６０を右側面から見た場合、引張ばね６８はレバー部材６０を時計回りに常時付勢する。故に、引張ばね６８は横方向レバー６２によるアンクランプピン５８の下方向への押圧を常時解除する方向にレバー部材６０を付勢する。
The
主軸９への工具ホルダ１７の脱着動作を説明する。図２に示す如く、主軸９のテーパ装着穴１８に、工具ホルダ１７のテーパ装着部１７Ａが装着した状態で、主軸ヘッド７は上昇する。レバー部材６０に設けたアンクランプカム６６はアンクランプローラ６７に接触して摺動する。アンクランプローラ６７はアンクランプカム６６のカム面を下方に摺動する。レバー部材６０は引張ばね６８の付勢力に抗して支軸６１を中心に反時計回りに回転する。横方向レバー６２はアンクランプピン５８に上方から係合し、主軸９内部に設けたクランプばねの付勢力に抗してドローバ６９を下方に押圧する。ドローバ６９はホルダ挟持部１９を下方に付勢する。ホルダ挟持部１９はプルスタッド１７Ｂの挟持を解除する。工具ホルダ１７は主軸９のテーパ装着穴１８から取り外し可能となる。
The operation of attaching / detaching the
主軸９のテーパ装着穴１８に、工具ホルダ１７のテーパ装着部１７Ａが挿入した状態で、主軸ヘッド７は降下する。レバー部材６０に設けたアンクランプカム６６はアンクランプローラ６７に摺動する。アンクランプローラ６７はアンクランプカム６６のカム面を上方に摺動する。レバー部材６０は支軸６１を中心に時計回りに回転する。横方向レバー６２はアンクランプピン５８から上方に離れ、ドローバ６９の下方への押圧を解除する。ドローバ６９はクランプばねで上方に移動し、ホルダ挟持部１９の下方への付勢を解除する。ホルダ挟持部１９はプルスタッド１７Ｂを挟持し、主軸９への工具ホルダ１７の装着は完了する。
The
図２を参照し、工具交換装置２０の構造を説明する。工具交換装置２０は複数の支点台７０を工具マガジン２１裏面外周に等間隔で固定する。支点台７０はグリップアーム９０を前後方向に揺動可能に軸支する。グリップアーム９０は一端部に把持部９１を備える。把持部９１は工具ホルダ１７を着脱自在に把持する。グリップアーム９０は支点台７０近傍に主軸ヘッド７側に向けてローラ９６と９７を回転自在に軸支する。ローラ９６は主軸ヘッド７の昇降により、主軸ヘッド７前面の右端部に沿って固定したＤＰカム１１のカム面を摺動する。ＤＰカム１１のカム面は、直線部１１Ａと傾斜部１１Ｂを備える。直線部１１Ａはカム面上部から下方に直線状に延びる部分である。傾斜部１１Ｂは直線部１１Ａ下部から後方且つ下方に緩やかに湾曲しながら傾斜する部分である。
The structure of the
ローラ９７は主軸ヘッド７の昇降により、主軸ヘッド７前面の左右方向中央部に固定した浮動カム１２のカム面を摺動する。浮動カム１２のカム面は、カム面上部から前方且つ下方に緩やかに傾斜し、更に下方に該中央部で前方に山なりに膨出する。ローラ９６がＤＰカム１１のカム面を摺動する際、浮動カム１２はローラ９６とＤＰカム１１が離れない様に、グリップアーム９０の動きを規制する。工具交換位置のグリップアーム９０は支点台７０を中心に揺動することで、把持部９１を近接位置と退避位置の間を移動できる。近接位置は主軸９に近接して対向する位置、退避位置は主軸９から前方に離間する位置である。
The
グリップアーム９０は把持部９１とは反対側の他端部に、鋼球９２を圧縮コイルばね（不図示）で外側に付勢した状態で出退可能に保持する。工具マガジン２１は断面円弧状の案内面８１が周設された円筒状のグリップ支持カラー８０を外挿する。鋼球９２はグリップ支持カラー８０の案内面８１に弾力的に当接する。案内面８１はグリップアーム９０の他端部を案内する。故にグリップアーム９０は支点台７０を中心に安定して揺動できる。
The
図３を参照し、数値制御装置３０と工作機械１の電気的構成を説明する。数値制御装置３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３１、記憶部３２、入出力部３３、駆動回路５１Ａ～５５Ａ等を備える。ＣＰＵ３１は数値制御装置３０を制御する。ＣＰＵ３１は、判定部、速度制御部、フィルタ部としても機能する。判定部、速度制御部、フィルタ部の各処理の内容については後述する。
The electrical configuration of the
記憶部３２は、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、不揮発性の記憶装置等で構成する。ＲＯＭは、速度制御処理プログラム等を記憶する。記憶部３２は、詳しくは後述する移動平均フィルタの時定数ＴＦを記憶する。ＣＰＵ３１は、速度制御処理プログラムを読み出し、詳しくは後述する速度制御処理（図１１参照）を実行する。ＲＡＭは各種処理実行中の各種データを一時的に記憶する。記憶装置は不揮発性であり、例えばＨＤＤ(Hard Disc Drive)、フラッシュメモリ等である。記憶装置は作業者が入力部２５で入力して登録したＮＣプログラム等を記憶する。ＮＣプログラムは各種制御指令を含む複数のブロックで構成し、工作機械１の軸移動、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御する。入出力部３３は入力部２５と表示部２８に夫々接続する。
The
駆動回路５１Ａは電流検出器５１ＣとＺ軸モータ５１とエンコーダ５１Ｂに接続する。駆動回路５２Ａは電流検出器５２Ｃと主軸モータ５２とエンコーダ５２Ｂに接続する。駆動回路５３Ａは電流検出器５３ＣとＸ軸モータ５３とエンコーダ５３Ｂに接続する。駆動回路５４Ａは電流検出器５４ＣとＹ軸モータ５４とエンコーダ５４Ｂに接続する。駆動回路５５Ａはマガジンモータ５５とエンコーダ５５Ｂに接続する。駆動回路５１Ａ～５５ＡはＣＰＵ３１から指令を受け、対応する各モータ５１～５５に駆動電流を夫々出力する。駆動回路５１Ａ～５５Ａはエンコーダ５１Ｂ～５５Ｂからフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。フィードバック信号はパルス信号である。
The drive circuit 51A is connected to the
電流検出器５１Ｃ～５４Ｃは駆動回路５１Ａ～５５Ａが夫々出力した駆動電流を検出する。電流検出器５１Ｃ～５４Ｃは検出した駆動電流を夫々駆動回路５１Ａ～５４Ａにフィードバックする。駆動回路５１Ａ～５４Ａは電流検出器５１Ｃ～５４Ｃが夫々フィードバックした駆動電流に基づき、電流（トルク）制御を行う。
The
図４を参照し、加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングした場合の問題を、より詳しく説明する。曲線は、直線を含む概念である。曲線ａ（ｔ）は、時定数ＴＦの移動平均フィルタでフィルタリングする前の加減速曲線である。加減速曲線ａ（ｔ）は、二段階の定速区間を有しており、同軸上且つ同一方向の第一処理と第二処理の加減速曲線である。本具体例においては、加減速曲線ａ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ０]の部分が、第一処理の加減速曲線であり、時間Ｔ０以降の部分が第二処理の加減速曲線である。ＮＣプログラムにおいて、連続する２つのブロックの内、前のブロックは早送り指令であり、後のブロックは切削送り指令である。早送り指令は第一処理の加減速曲線となり、切削送り指令は第二処理の加減速曲線となる。以下、移動平均フィルタの時定数は"ＴＦ"とする。曲線ｂ（ｔ）は、移動平均フィルタでフィルタリングした後の加減速曲線である。移動平均フィルタは、ＬＰＦ(Low Pass Filter)の一種であるので、フィルタリングすることで遅延が発生する。図４に示す様に、第二処理の指令速度Ｖ０になる時間が遅延する。この遅延により、第二処理を開始する指令開始位置でのフィルタリング後の速度と第二処理の指令速度との間にズレが発生する。 With reference to FIG. 4, the problem when the acceleration / deceleration curve is filtered by the moving average filter will be described in more detail. A curve is a concept that includes a straight line. The curve a (t) is an acceleration / deceleration curve before filtering by the moving average filter of the time constant TF. The acceleration / deceleration curve a (t) has a two-stage constant speed section, and is an acceleration / deceleration curve of the first process and the second process coaxially and in the same direction. In this specific example, the portion of the acceleration / deceleration curve a (t) in the time interval [0, T0] is the acceleration / deceleration curve of the first process, and the portion after the time T0 is the acceleration / deceleration curve of the second process. .. In the NC program, of the two consecutive blocks, the front block is the fast-forward command and the rear block is the cutting feed command. The fast-forward command is the acceleration / deceleration curve of the first process, and the cutting feed command is the acceleration / deceleration curve of the second process. Hereinafter, the time constant of the moving average filter is set to "TF". The curve b (t) is an acceleration / deceleration curve after filtering with a moving average filter. Since the moving average filter is a kind of LPF (Low Pass Filter), a delay occurs by filtering. As shown in FIG. 4, the time to reach the command speed V0 of the second process is delayed. Due to this delay, a deviation occurs between the speed after filtering at the command start position at which the second process is started and the command speed of the second process.
加減速曲線ａ（ｔ）の第二処理の指令開始位置は、時間区間[０，Ｔ０]の加減速曲線ａ（ｔ）の面積に基づき算出できる。第二処理の指令開始位置から第二処理を開始する為には、加減速曲線ａ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ０]の面積と等しい加減速曲線ｂ（ｔ）の時間区間の終点の位置で第二処理を開始する必要がある。しかし、加減速曲線ｂ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ２]の面積は、加減速曲線ａ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ０]の面積より大きいので、第二処理はフィルタリングした後の加減速曲線ｂ（ｔ）が指令速度Ｖ０に減速する時点Ｔ２より前に第二処理を開始することになる。つまり、図４に示すように、加減速曲線ａ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ０]の面積と等しい加減速曲線ｂ（ｔ）の時間区間の終点は、時間Ｔ１である。時間Ｔ１での速度Ｖ１は、第二処理の指令速度Ｖ０より速い。 The command start position of the second process of the acceleration / deceleration curve a (t) can be calculated based on the area of the acceleration / deceleration curve a (t) in the time interval [0, T0]. In order to start the second process from the command start position of the second process, the end point of the time section of the acceleration / deceleration curve b (t) equal to the area of the time interval [0, T0] of the acceleration / deceleration curve a (t). It is necessary to start the second process at the position. However, since the area of the time interval [0, T2] of the acceleration / deceleration curve b (t) is larger than the area of the time interval [0, T0] of the acceleration / deceleration curve a (t), the second process is performed after filtering. The second process is started before the time point T2 when the acceleration / deceleration curve b (t) decelerates to the command speed V0. That is, as shown in FIG. 4, the end point of the time section of the acceleration / deceleration curve b (t) equal to the area of the time interval [0, T0] of the acceleration / deceleration curve a (t) is the time T1. The speed V1 at the time T1 is faster than the command speed V0 of the second process.
図５と図６を参照し、第一処理が早送りで、第二処理が切削送りの場合のアルゴリズムを説明する。本アルゴリズムは、上述した問題を解決し、移動平均フィルタにより加減速曲線をフィルタリングしても、第二処理の指令開始位置において指令速度により第二処理を開始できるアルゴリズムである。 With reference to FIGS. 5 and 6, the algorithm in the case where the first process is fast forward and the second process is cutting feed will be described. This algorithm solves the above-mentioned problem, and even if the acceleration / deceleration curve is filtered by the moving average filter, the second process can be started at the command start position of the second process at the command speed.
図５（Ａ）は、第一処理と第二処理のフィルタリング前の加減速曲線ｃ（ｔ）を示している。加減速曲線ｃ（ｔ）は、速い速度から遅い速度に移行する加減速曲線である。第二処理部分の加減速曲線ｃ（ｔ）は、点線で示している。第一処理部分の加減速曲線ｃ（ｔ）において、加減速部分は直線状に加減速している。故に、加減速部分は点対称である。対称点はｔ＝区間Ａの２分の１と速度が０からＶ２に加速する直線との交点、ｔ＝区間Ｃの２分の１と速度がＶ２からＶ３に減速する直線との交点となる。図中の速度Ｖ２、Ｖ３は、夫々、第一処理の指令速度、第二処理の指令速度である。第一処理の移動距離は、加減速曲線ｃ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ３]の領域Ａ１の面積と等しい。時点Ｔ３は、第一処理の終了時である。領域Ａ１の面積は、加減速曲線ｃ（ｔ）が第二処理の指令速度Ｖ２になる迄の移動距離である。以下に示す式一～三の式中の"Ａ"，"ＴＦ"，"Ｂ"，"Ｃ"は、いずれも図５（Ａ）の時間軸の区間である。区間Ａは、速度"０"から指令速度Ｖ２に加速する加速区間、区間ＴＦ，Ｂは指令速度Ｖ２の定速区間、区間Ｃは指令速度Ｖ２から指令速度Ｖ３に減速する減速区間である。
（式一）
（領域Ａ１の面積）＝Ａ×Ｖ２／２＋（ＴＦ＋Ｂ）×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｃ／２
FIG. 5A shows an acceleration / deceleration curve c (t) before filtering in the first process and the second process. The acceleration / deceleration curve c (t) is an acceleration / deceleration curve that shifts from a high speed to a slow speed. The acceleration / deceleration curve c (t) of the second processed portion is shown by a dotted line. In the acceleration / deceleration curve c (t) of the first processing portion, the acceleration / deceleration portion linearly accelerates / decelerates. Therefore, the acceleration / deceleration portion is point-symmetrical. The point of symmetry is the intersection of t = half of the interval A and the straight line where the speed accelerates from 0 to V2, and t = half of the interval C and the intersection of the straight line where the speed decelerates from V2 to V3. .. The speeds V2 and V3 in the figure are the command speed of the first process and the command speed of the second process, respectively. The moving distance of the first process is equal to the area of the region A1 in the time interval [0, T3] of the acceleration / deceleration curve c (t). Time point T3 is the end of the first process. The area of the region A1 is the moving distance until the acceleration / deceleration curve c (t) becomes the command speed V2 of the second processing. "A", "TF", "B", and "C" in the following
(Formula 1)
(Area of area A1) = A × V2 / 2 + (TF + B) × V2 + (V2 + V3) × C / 2
図５（Ｂ）は、第一処理と第二処理のフィルタリング前後の加減速曲線を、夫々、示している。フィルタリング後の加減速曲線は、加減速曲線ｄ（ｔ）である。上述した様に、加減速曲線ｃ（ｔ）の加減速部分は点対称であるので、移動平均フィルタの特性上、移動平均フィルタでフィルタリングした後も対応する加減速部分は点対称となる。故に、加減速曲線ｄ（ｔ）の時間区間[０，Ｔ４]の領域Ａ２の面積は、加減速曲線ｄ（ｔ）の加速区間の始点と終点を結ぶ直線と、ｖ＝Ｖ２の直線と、加減速曲線ｄ（ｔ）の減速区間の始点と終点を結ぶ直線と、ｔ＝Ｔ４の直線と、ｖ＝０の直線で囲まれた領域Ａ３の面積と等しい。領域Ａ２の面積は、加減速曲線ｄ（ｔ）が第二処理の指令速度Ｖ２になる迄の移動距離である。
（式二）
（領域Ａ２の面積）＝
（Ａ＋ＴＦ）×Ｖ２／２＋Ｂ×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｃ＋ＴＦ）／２
FIG. 5B shows acceleration / deceleration curves before and after filtering of the first process and the second process, respectively. The acceleration / deceleration curve after filtering is an acceleration / deceleration curve d (t). As described above, since the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve c (t) is point-symmetrical, the corresponding acceleration / deceleration portion is point-symmetrical even after filtering by the moving average filter due to the characteristics of the moving average filter. Therefore, the area of the region A2 in the time interval [0, T4] of the acceleration / deceleration curve d (t) is a straight line connecting the start point and the end point of the acceleration section of the acceleration / deceleration curve d (t), a straight line of v = V2, and a straight line. It is equal to the area of the region A3 surrounded by the straight line connecting the start point and the end point of the deceleration section of the acceleration / deceleration curve d (t), the straight line of t = T4, and the straight line of v = 0. The area of the region A2 is the moving distance until the acceleration / deceleration curve d (t) becomes the command speed V2 of the second processing.
(Equation 2)
(Area of area A2) =
(A + TF) x V2 / 2 + B x V2 + (V2 + V3) x (C + TF) / 2
加減速曲線ｄ（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離と加減速曲線ｃ（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離の差は、以下の式三で算出できる。
（式三）
（差）＝{（Ａ＋ＴＦ）×Ｖ２／２＋Ｂ×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｃ＋ＴＦ）／２}－
{Ａ×Ｖ２／２＋（ＴＦ＋Ｂ）×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｃ／２}
＝ＴＦ×Ｖ２／２－ＴＦ×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×ＴＦ／２＝Ｖ３×ＴＦ／２
The difference between the movement distance until the acceleration / deceleration curve d (t) becomes the command speed of the second process and the movement distance until the acceleration / deceleration curve c (t) becomes the command speed of the second process is calculated by the following equation 3. Can be calculated.
(Equation 3)
(Difference) = {(A + TF) x V2 / 2 + B x V2 + (V2 + V3) x (C + TF) / 2}-
{A x V2 / 2 + (TF + B) x V2 + (V2 + V3) x C / 2}
= TF x V2 / 2-TF x V2 + (V2 + V3) x TF / 2 = V3 x TF / 2
加減速曲線ｄ（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離と加減速曲線ｃ（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離の差は、第二処理の指令速度Ｖ３に時定数ＴＦの"１／２"を掛けた値（Ｖ３×ＴＦ／２）である。故に、フィルタリング前の加減速曲線は、図６（Ａ）に示す様に、第一処理の終了時に、第一処理の加減速曲線として、速度Ｖ３、時間ＴＦ／２の定速区間αを設け、定速区間α分の移動距離だけ速度ｖ＝Ｖ２の定速区間を短くした加減速曲線ｃ'（ｔ）とする。つまり、指令速度ｖ＝Ｖ２の定速区間を、"Ｖ３×ＴＦ／（２×Ｖ２）"（ｓ）だけ短くする。第二処理の指令開始位置までの第一処理の移動距離は、加減速曲線ｃ'（ｔ）の時間区間[０，Ｔ５]の領域Ａ４の面積と等しい。以下に示す式四～六の式中の"Ａ"，"ＴＦ"，"Ｂ'"，"Ｃ"は、いずれも図６（Ａ）の時間軸の区間である。区間Ｂ'は、指令速度Ｖ２の定速区間であり、区間Ｂを低速区間α分の移動距離だけ短くした区間である。
（式四）
（領域Ａ４の面積）＝Ａ×Ｖ２／２＋（ＴＦ＋Ｂ'）×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｃ／２
＋Ｖ３×ＴＦ／２
The difference between the movement distance until the acceleration / deceleration curve d (t) reaches the command speed of the second process and the movement distance until the acceleration / deceleration curve c (t) reaches the command speed of the second process is the command of the second process. It is a value (V3 × TF / 2) obtained by multiplying the speed V3 by “1/2” of the time constant TF. Therefore, as shown in FIG. 6A, the acceleration / deceleration curve before filtering is provided with a constant speed section α having a speed V3 and a time TF / 2 as an acceleration / deceleration curve of the first process at the end of the first process. , The acceleration / deceleration curve c'(t) is set by shortening the constant speed section of the speed v = V2 by the movement distance of the constant speed section α. That is, the constant speed section of the command speed v = V2 is shortened by "V3 x TF / (2 x V2)" (s). The moving distance of the first process to the command start position of the second process is equal to the area of the region A4 in the time interval [0, T5] of the acceleration / deceleration curve c'(t). "A", "TF", "B'", and "C" in the
(Equation 4)
(Area of area A4) = A × V2 / 2 + (TF + B') × V2 + (V2 + V3) × C / 2
+ V3 x TF / 2
図６（Ｂ）は、第一処理のフィルタリング前後の加減速曲線を、夫々、示している。フィルタリング後の加減速曲線は、加減速曲線ｄ'（ｔ）である。上述した様に、加減速曲線ｃ'（ｔ）の加減速部分は点対称であるので、移動平均フィルタの特性上、移動平均フィルタでフィルタリングした後も対応する加減速部分は点対称となる。故に、加減速曲線ｄ'（ｔ）の時間区間[０，Ｔ６]の領域Ａ５の面積は、加減速曲線ｄ'（ｔ）の加速区間の始点と終点を結ぶ直線と、ｖ＝Ｖ２の直線と、加減速曲線ｄ'（ｔ）の減速区間の始点と終点を結ぶ直線と、ｔ＝Ｔ６の直線と、ｖ＝０の直線で囲まれた領域Ａ６の面積と等しい。領域Ａ５の面積は、加減速曲線ｄ'（ｔ）が第二処理の指令速度Ｖ２になる迄の移動距離である。
（式五）
（領域Ａ５の面積）＝
（Ａ＋ＴＦ）×Ｖ２／２＋Ｂ'×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｃ＋ＴＦ）／２
FIG. 6B shows the acceleration / deceleration curves before and after the filtering of the first process, respectively. The acceleration / deceleration curve after filtering is an acceleration / deceleration curve d'(t). As described above, since the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve c'(t) is point-symmetrical, the corresponding acceleration / deceleration portion is point-symmetrical even after filtering by the moving average filter due to the characteristics of the moving average filter. Therefore, the area of the region A5 in the time interval [0, T6] of the acceleration / deceleration curve d'(t) is a straight line connecting the start point and the end point of the acceleration section of the acceleration / deceleration curve d'(t) and a straight line of v = V2. It is equal to the area of the region A6 surrounded by the straight line connecting the start point and the end point of the deceleration section of the acceleration / deceleration curve d'(t), the straight line of t = T6, and the straight line of v = 0. The area of the region A5 is the moving distance until the acceleration / deceleration curve d'(t) becomes the command speed V2 of the second processing.
(Equation 5)
(Area of area A5) =
(A + TF) x V2 / 2 + B'x V2 + (V2 + V3) x (C + TF) / 2
加減速曲線ｄ'（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離と加減速曲線ｃ'（ｔ）が第二処理の指令速度になる迄の移動距離の差は、以下の式六で算出できる。
（式六）
（差）＝{（Ａ＋ＴＦ）×Ｖ２／２＋Ｂ'×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｃ＋ＴＦ）／２}－
{Ａ×Ｖ２／２＋（ＴＦ＋Ｂ'）×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｃ／２＋Ｖ３×ＴＦ／２}
＝ＴＦ×Ｖ２／２－ＴＦ×Ｖ２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×ＴＦ／２－Ｖ３×ＴＦ／２＝０
The difference between the moving distance until the acceleration / deceleration curve d'(t) becomes the command speed of the second process and the moving distance until the acceleration / deceleration curve c'(t) becomes the command speed of the second process is as follows. It can be calculated by six.
(Equation 6)
(Difference) = {(A + TF) x V2 / 2 + B'x V2 + (V2 + V3) x (C + TF) / 2}-
{A x V2 / 2 + (TF + B') x V2 + (V2 + V3) x C / 2 + V3 x TF / 2}
= TF x V2 / 2-TF x V2 + (V2 + V3) x TF / 2-V3 x TF / 2 = 0
式六に示した様に、領域Ａ４の面積と領域Ａ５の面積の差は無いので、領域Ａ４と領域Ａ５の面積は等しい。故に、数値制御装置３０は、加減速曲線ｃ'（ｔ）を移動平均フィルタでフィルタリングしても、早送りの指令終点位置における切削速度が指令速度となる様に速度制御できる。早送りの指令終点位置における切削送りの速度が指令速度となるので、数値制御装置３０は、指令速度を超えてしまい加工不良を引き起こす問題を解決できる。
As shown in
図７を参照し、第一処理が切削送りで第二処理が早送りのアルゴリズムを説明する。この場合、第一処理と第二処理の加減速曲線ｅ（ｔ）は、遅い速度ｖ＝Ｖ３から速い速度ｖ＝Ｖ２に移行する加減速曲線となる。加減速曲線ｅ（ｔ）は、第二処理の開始時に、第二処理の加減速曲線として、定速区間αを既に設け、定速区間α分の移動距離だけ速度ｖ＝Ｖ２の定速区間を短くした加減速曲線である。加減速曲線ｅ（ｔ）とｔ＝Ｔ８とｖ＝０で囲まれた領域Ａ７の面積は、第二処理における移動距離である。式七～九の式中の"Ｄ"，"ＴＦ"，"Ｅ"，"Ｆ"は、いずれも図７の時間軸の区間である。区間Ｄは指令速度Ｖ３から指令速度Ｖ２への加速区間、区間ＴＦ，Ｅは指令速度Ｖ２の定速区間、区間Ｆは指令速度Ｖ２から速度"０"への減速区間である。
（式七）
（領域Ａ７の面積）＝Ｖ３×ＴＦ／２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｄ／２＋（ＴＦ＋Ｅ）×Ｖ２＋
Ｆ×Ｖ２／２
An algorithm in which the first process is a cutting feed and the second process is a fast feed will be described with reference to FIG. 7. In this case, the acceleration / deceleration curves e (t) of the first process and the second process are acceleration / deceleration curves that shift from the slow speed v = V3 to the fast speed v = V2. The acceleration / deceleration curve e (t) already has a constant speed section α as the acceleration / deceleration curve of the second process at the start of the second process, and the constant speed section of speed v = V2 by the movement distance of the constant speed section α. It is an acceleration / deceleration curve with shortened. The area of the region A7 surrounded by the acceleration / deceleration curves e (t), t = T8, and v = 0 is the moving distance in the second process. "D", "TF", "E", and "F" in the
(Equation 7)
(Area of area A7) = V3 × TF / 2 + (V2 + V3) × D / 2 + (TF + E) × V2 +
F × V2 / 2
加減速曲線ｅ（ｔ）をフィルタリング後の加減速曲線ｆ（ｔ）の第二処理部分の移動距離は、加減速曲線ｆ（ｔ）とｔ＝Ｔ７とｖ＝０に囲まれた領域Ａ８の面積である。上述した様に、加減速曲線ｅ（ｔ）の加減速部分は直線状であり点対称なので、領域Ａ８の面積は、領域Ａ９の面積と等しい。領域Ａ９は、ｔ＝Ｔ７と、加速部分の曲線の始点と終点を結んだ直線と、ｖ＝Ｖ２と、減速部分の曲線の始点と終点を結んだ直線と、ｖ＝０で囲まれた領域である。
（式八）
（領域Ａ８の面積）＝（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｄ＋ＴＦ）／２＋Ｅ×Ｖ２
＋（Ｆ＋ＴＦ）×Ｖ２／２
The moving distance of the second processing portion of the acceleration / deceleration curve f (t) after filtering the acceleration / deceleration curve e (t) is the area A8 surrounded by the acceleration / deceleration curves f (t), t = T7, and v = 0. The area. As described above, since the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve e (t) is linear and point-symmetrical, the area of the region A8 is equal to the area of the region A9. Region A9 is a region surrounded by t = T7, a straight line connecting the start point and the end point of the curve of the acceleration part, v = V2, a straight line connecting the start point and the end point of the curve of the deceleration part, and v = 0. Is.
(Formula 8)
(Area of area A8) = (V2 + V3) × (D + TF) / 2 + E × V2
+ (F + TF) x V2 / 2
領域Ａ７の面積と領域Ａ８の面積の差は、以下の式九により算出できる。
（式九）
（差）＝{Ｔ３×ＴＦ／２＋（Ｖ２＋Ｖ３）×Ｄ／２＋（ＴＦ＋Ｅ）×Ｖ２＋Ｆ×Ｖ２／２}－{（Ｖ２＋Ｖ３）×（Ｄ＋ＴＦ）／２＋Ｅ×Ｖ２＋（Ｆ＋ＴＦ）×Ｖ２／２}
＝Ｔ３×ＴＦ／２－（Ｖ２＋Ｖ３）×ＴＦ／２＋ＴＦ×Ｖ２－ＴＦ×Ｖ２／２＝０
The difference between the area of the area A7 and the area of the area A8 can be calculated by the
(Formula 9)
(Difference) = {T3 x TF / 2 + (V2 + V3) x D / 2 + (TF + E) x V2 + F x V2 / 2}-{(V2 + V3) x (D + TF) / 2 + E x V2 + (F + TF) x V2 / 2}
= T3 x TF / 2- (V2 + V3) x TF / 2 + TF x V2-TF x V2 / 2 = 0
式九に示した様に、領域Ａ７の面積と領域Ａ８の面積の差は無いので、領域Ａ７と領域Ａ８の面積は等しい。故に、数値制御装置３０は、加減速曲線ｅ（ｔ）を移動平均フィルタでフィルタリングしても、切削送りの指令速度から早送りの指令速度へ加速を開始する位置が切削送りの指令終点位置となる様に速度制御できる。切削送りの指令速度から早送りの指令速度へ加速を開始する位置が切削送りの指令終点位置となるので、数値制御装置３０は、切削送りの速度が指令速度を超えてしまい加工不良を引き起こす問題を解決できる。
As shown in
図８を参照し、工具ホルダ１７の交換時における、早送りの速度とＡＴＣ速度（工具交換速度）について説明する。一般的に、Ｚ原点からＡＴＣ原点間のＡＴＣ領域では、工具交換により発生する振動を抑える為に、加工領域における早送りの速度より低速に設定される。ＡＴＣ原点とは、工具マガジン２１が回転できる主軸ヘッド７のＺ軸方向の位置である。図８の例では、ＡＴＣ領域での上昇及び降下時のＡＴＣ速度ｖ＝Ｖ５は"３００００"（ｍｍ／ｍｉｎ）であり、加工領域での上昇及び降下時の早送り速度ｖ＝Ｖ４は"５００００"（ｍｍ／ｍｉｎ）である。工具交換においても、高速な早送り速度から低速なＡＴＣ速度への移行と低速なＡＴＣ速度から高速な早送り速度への移行が行われる。故に、上述したアルゴリズムが適用できる。
With reference to FIG. 8, the fast-forward speed and the ATC speed (tool replacement speed) at the time of replacing the
図９を参照し、第一処理が加工領域の上昇早送りで、第二処理がＡＴＣ領域の上昇送りの場合のアルゴリズムを説明する。基本的な考えた方は、上述した、第一処理が早送りで、第二処理が切削送りの場合と同じである。第一処理と第二処理の加減速曲線ｇ（ｔ）は、図９に示す様に、既に、ＡＴＣ領域の上昇送りの速度ｖ＝Ｖ５の時間ＴＦ／２の定速区間を、第一処理の加減速曲線として、第一処理の終了時に設け、設けた定速区間の移動距離分だけ早送りの速度ｖ＝Ｖ４の定速区間を短くした加減速曲線である。 With reference to FIG. 9, the algorithm in the case where the first process is the ascending fast-forwarding of the machining region and the second processing is the ascending feed of the ATC region will be described. The basic idea is the same as the above-mentioned case where the first process is fast forward and the second process is cutting feed. As shown in FIG. 9, the acceleration / deceleration curves g (t) of the first process and the second process have already set the constant speed section of the time TF / 2 at the ascending feed rate v = V5 in the ATC region as the first process. As the acceleration / deceleration curve of, the acceleration / deceleration curve is provided at the end of the first process, and the constant speed section of the fast-forward speed v = V4 is shortened by the moving distance of the provided constant speed section.
第一処理の移動距離は、加減速曲線ｇ（ｔ）をフィルタリングした後の加減速曲線ｈ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ１１と、ｖ＝０で囲まれた領域Ａ１１の面積である。加減速曲線ｈ（ｔ）の第一処理の加減速部分は点対称なので、領域Ａ１１の面積は、領域Ａ１２の面積と等しい。領域Ａ１２の面積は、上述した様に、加減速曲線ｇ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ９と、ｖ＝０で囲まれた領域に、速度Ｖ５の時間ＴＦ／２の定速区間の領域を加えた領域Ａ１０の面積と等しい。故に、上昇早送りの指令終点位置における速度が、ＡＴＣ領域の上昇送りの指令速度となる様に制御できる。ＡＴＣ領域で指令速度を超えない様に指令速度を守ることができるので、数値制御装置３０は、工具交換時の振動増加を防止できる。
The moving distance of the first process is the area of the acceleration / deceleration curve h (t) after filtering the acceleration / deceleration curve g (t), t = T11, and the region A11 surrounded by v = 0. Since the acceleration / deceleration portion of the first process of the acceleration / deceleration curve h (t) is point-symmetrical, the area of the region A11 is equal to the area of the region A12. As described above, the area of the region A12 is the region surrounded by the acceleration / deceleration curve g (t), t = T9, and v = 0, plus the region of the constant velocity section of the time TF / 2 at the velocity V5. It is equal to the area of the area A10. Therefore, the speed at the command end point position of the ascending fast forward can be controlled to be the command speed of the ascending feed in the ATC region. Since the command speed can be maintained so as not to exceed the command speed in the ATC region, the
図１０を参照し、第一処理がＡＴＣ領域の降下送りで、第二処理が加工領域の降下早送りの場合のアルゴリズムを説明する。基本的な考えた方は、上述した、第一処理が切削送りで、第二処理が早送りの場合と同じである。第一処理と第二処理の加減速曲線ｉ（ｔ）は、図１０に示す様に、既に、ＡＴＣ領域の降下送りの速度ｖ＝Ｖ５の時間ＴＦ／２の定速区間を、第二処理の加減速曲線として、第二処理の開始時に設け、設けた定速区間の移動距離分だけ早送りの速度ｖ＝Ｖ４の定速区間を短くした加減速曲線である。加減速曲線ｉ（ｔ）の第二処理の加減速部分は直線状なので、点対称である。故に、上述した様に、加減速曲線ｉ（ｔ）をフィルタリングした後の加減速曲線ｊ（ｔ）の第二処理の加減速部分は点対称となる。 With reference to FIG. 10, the algorithm in the case where the first process is the descent feed in the ATC region and the second process is the descent fast forward in the machining region will be described. The basic idea is the same as the above-mentioned case where the first process is cutting feed and the second process is fast feed. As shown in FIG. 10, the acceleration / deceleration curves i (t) of the first process and the second process have already set the constant speed section of the time TF / 2 at the descent feed rate v = V5 in the ATC region as the second process. As the acceleration / deceleration curve of, the acceleration / deceleration curve is provided at the start of the second process, and the constant speed section of the fast-forward speed v = V4 is shortened by the moving distance of the provided constant speed section. Since the acceleration / deceleration portion of the second process of the acceleration / deceleration curve i (t) is linear, it is point-symmetrical. Therefore, as described above, the acceleration / deceleration portion of the second process of the acceleration / deceleration curve j (t) after filtering the acceleration / deceleration curve i (t) is point-symmetrical.
第二処理の移動距離は、加減速曲線ｊ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ１２と、ｖ＝０で囲まれた領域Ａ１４の面積である。加減速曲線ｉ（ｔ）をフィルタリングした後の加減速曲線ｊ（ｔ）の第一処理の加減速部分は点対称なので、領域Ａ１４の面積は、領域Ａ１５の面積と等しい。領域Ａ１５の面積は、上述した様に、加減速曲線ｉ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ１２と、ｖ＝０で囲まれた領域に、速度Ｖ５の時間ＴＦ／２の定速区間の領域を加えた領域Ａ１３の面積と等しい。故に、ＡＴＣ領域の降下送りの指令終点位置から加速を開始し降下早送りの指令速度となる様に制御できる。ＡＴＣ領域で指令速度を超えない様に指令速度を守ることができるので、数値制御装置３０は、工具交換時の振動増加を防止できる。
The moving distance of the second process is the area of the region A14 surrounded by the acceleration / deceleration curve j (t), t = T12, and v = 0. Since the acceleration / deceleration portion of the first process of the acceleration / deceleration curve j (t) after filtering the acceleration / deceleration curve i (t) is point-symmetrical, the area of the region A14 is equal to the area of the region A15. As described above, the area of the region A15 is the region surrounded by the acceleration / deceleration curve i (t), t = T12, and v = 0, plus the region of the constant velocity section of the time TF / 2 at the velocity V5. It is equal to the area of the area A13. Therefore, acceleration can be started from the command end point position of the descent feed in the ATC region, and the speed can be controlled to be the command speed of the descent fast forward. Since the command speed can be maintained so as not to exceed the command speed in the ATC region, the
図１１を参照し、速度制御処理を説明する。速度制御処理は、ＣＰＵ３１が記憶部３２から速度制御プログラムを読み出して実行することで開始する。速度制御処理は、少なくとも二つの速度が異なる移動処理の指令をトリガとして開始する。フィルタリング前の加減速曲線における、指令速度が速い方の処理の加減速部分が点対称であるものとする。
The speed control process will be described with reference to FIG. The speed control process is started by the
ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理と第二処理が同軸上の動作であるか判定する（Ｓ１）。ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理と第二処理が同軸上の動作でないと判定した場合には（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１（速度制御部）は、上述した本アルゴリズムの加減速制御と異なる一般的な加減速制御により速度を制御する（Ｓ２）。ＣＰＵ３１は、Ｓ１に戻る。ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理と第二処理が同軸上の動作であると判定した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、第一処理と第二処理が同一方向であるか判定する（Ｓ３）。
The CPU 31 (determination unit) determines whether the first process and the second process are coaxial operations (S1). When the CPU 31 (determination unit) determines that the first process and the second process are not coaxial operations (S1: NO), the CPU 31 (speed control unit) is different from the acceleration / deceleration control of the present algorithm described above. The speed is controlled by general acceleration / deceleration control (S2). The
ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理と第二処理が同一方向ではないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ２に進む。ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理と第二処理が同一方向であると判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、第一処理と第二処理の指令速度を比較する（Ｓ４）。ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理の指令速度の方が速いか判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理の指令速度の方が遅いと判定した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１（速度制御部）は、第二処理の加減速曲線として、第二処理の開始時に、第一処理の指令速度の時間ＴＦ／２の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ第二処理の指令速度の区間を短くする（Ｓ６）。ＣＰＵ３１は、Ｓ８に進む。
When the CPU 31 (determination unit) determines that the first process and the second process are not in the same direction (S3: NO), the process proceeds to S2. When the CPU 31 (determination unit) determines that the first process and the second process are in the same direction (S3: YES), the
ＣＰＵ３１（判定部）は、第一処理の指令速度の方が速いと判定した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１（速度制御部）は、第一処理の加減速曲線として、第一処理の終了時に、第二処理の指令速度の時間ＴＦ／２の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ第一処理の指令速度の区間を短くする（Ｓ７）。ＣＰＵ３１（フィルタ部）は、定速区間を追加した後の加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングする（Ｓ８）。ＣＰＵ３１（速度制御部）は、フィルタリング後の加減速曲線に基づき、第一処理と第二処理の速度を制御する（Ｓ９）。ＣＰＵ３１は、Ｓ１に戻り、上述の処理を繰り返す。
When the CPU 31 (determination unit) determines that the command speed of the first process is faster (S5: YES), the CPU 31 (speed control unit) uses the acceleration / deceleration curve of the first process as the acceleration / deceleration curve of the first process. At the end, a constant speed section of the time TF / 2 of the command speed of the second process is provided, and the section of the command speed of the first process is shortened by the moving distance of the provided constant speed section (S7). The CPU 31 (filter unit) filters the acceleration / deceleration curve after adding the constant speed section with the moving average filter (S8). The CPU 31 (speed control unit) controls the speeds of the first process and the second process based on the acceleration / deceleration curve after filtering (S9). The
図１２を参照し、変形例の一つを説明する。上述した具体例では、フィルタリング前の加減速曲線は直線の組み合わせである。本変形例は、フィルタリング前の加減速曲線ｋ（ｔ）の指令速度が速い第一処理における加減速部分が点対称の曲線の場合である。図１２（Ａ）に示す加減速曲線ｋ（ｔ）は、第一処理の加減速曲線として、第一処理の終了時に、速度ｖ＝Ｖ７の時間ＴＦ／２の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ第一処理の指令速度Ｖ６の区間を短くした加減速曲線である。 One of the modified examples will be described with reference to FIG. In the specific example described above, the acceleration / deceleration curve before filtering is a combination of straight lines. This modification is a case where the acceleration / deceleration portion in the first process in which the command speed of the acceleration / deceleration curve k (t) before filtering is high is a point-symmetrical curve. The acceleration / deceleration curve k (t) shown in FIG. 12A is provided as an acceleration / deceleration curve of the first process by providing a constant speed section of time TF / 2 at a speed v = V7 at the end of the first process. It is an acceleration / deceleration curve in which the section of the command speed V6 of the first processing is shortened by the moving distance of the constant speed section.
加減速曲線ｋ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ１５と、ｖ＝０で囲まれた領域Ａ１６の面積は、加減速部分が点対称なので、加速曲線の始点と終点を結んだ直線と、ｖ＝Ｖ６と、ｖ＝０と、ｔ＝Ｔ１４と、減速曲線の始点と終点を結んだ直線で囲まれた領域Ａ１７の面積に、速度ｖ＝Ｖ７の時間ＴＦ／２の定速区間の面積を加えた面積に等しい。故に、領域Ａ１６の面積は、以下の式十により算出できる。式十～十二の式中の"Ｇ"，"Ｈ"，"Ｉ"は、いずれも図１２の時間軸の区間である。
（式十）
（領域Ａ１６の面積）＝Ｇ×Ｖ６／２＋（ＴＦ＋Ｈ）×Ｖ６＋（Ｖ６＋Ｖ７）×Ｉ／２
＋Ｖ７×ＴＦ／２
Since the acceleration / deceleration curve k (t), t = T15, and the area of the region A16 surrounded by v = 0 are point-symmetrical in the acceleration / deceleration portion, the straight line connecting the start point and the end point of the acceleration curve and v = V6. And v = 0, t = T14, and the area of the constant speed section of the time TF / 2 at the speed v = V7 is added to the area of the region A17 surrounded by the straight line connecting the start point and the end point of the deceleration curve. Equal to the area. Therefore, the area of the region A16 can be calculated by the following equation 10. "G", "H", and "I" in the equations 10 to 12 are all sections of the time axis in FIG.
(Formula 10)
(Area of area A16) = G × V6 / 2 + (TF + H) × V6 + (V6 + V7) × I / 2
+ V7 x TF / 2
図１２（Ｂ）に示す加減速曲線ｌ（ｔ）は、加減速曲線ｋ（ｔ）をフィルタリングした後の加減速曲線である。上述した様に、フィルタリング前の加減速曲線の加減速部分の曲線が点対称である場合、フィルタリング後の加減速曲線の加減速部分の曲線は点対称となる。故に、加減速曲線ｌ（ｔ）と、ｔ＝Ｔ１６と、ｖ＝０で囲まれた領域Ａ１８の面積は、加減速曲線ｌ（ｔ）の加速曲線の始点と終点を結ぶ直線と、ｖ＝Ｖ６と、ｖ＝０と、ｔ＝Ｔ１６と、加減速曲線ｌ（ｔ）の減速曲線の始点と終点を結ぶ直線で囲まれた領域Ａ１９の面積と等しい。領域Ａ１８の面積は、以下の式十一により算出できる。
（式十一）
（領域Ａ１８の面積）＝（Ｇ＋ＴＦ）×Ｖ６／２＋Ｈ×Ｖ６
＋（Ｖ６＋Ｖ７）×（Ｉ＋ＴＦ）／２
The acceleration / deceleration curve l (t) shown in FIG. 12B is an acceleration / deceleration curve after filtering the acceleration / deceleration curve k (t). As described above, when the curve of the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve before filtering is point-symmetrical, the curve of the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve after filtering is point-symmetrical. Therefore, the area of the acceleration / deceleration curve l (t), t = T16, and the region A18 surrounded by v = 0 is the straight line connecting the start point and the end point of the acceleration curve of the acceleration / deceleration curve l (t), and v =. V6, v = 0, and t = T16 are equal to the area of the region A19 surrounded by a straight line connecting the start point and the end point of the deceleration curve of the acceleration / deceleration curve l (t). The area of the area A18 can be calculated by the following equation 11.
(Equation 11)
(Area of area A18) = (G + TF) × V6 / 2 + H × V6
+ (V6 + V7) x (I + TF) / 2
領域Ａ１６と領域Ａ１８の面積の差は、以下の式十二により算出できる。
（式十二）
（差）＝{Ｇ×Ｖ６／２＋（ＴＦ＋Ｈ）×Ｖ６＋（Ｖ６＋Ｖ７）×Ｉ／２＋Ｖ７×ＴＦ／２}－{（Ｇ＋ＴＦ）×Ｖ６／２＋Ｈ×Ｖ６＋（Ｖ６＋Ｖ７）×（Ｉ＋ＴＦ）／２}
＝－ＴＦ×Ｖ６／２＋ＴＦ×Ｖ６－Ｖ６×ＴＦ／２＝０
The difference in area between the area A16 and the area A18 can be calculated by the following equation twelve.
(Equation 12)
(Difference) = {G x V6 / 2 + (TF + H) x V6 + (V6 + V7) x I / 2 + V7 x TF / 2}-{(G + TF) x V6 / 2 + H x V6 + (V6 + V7) x (I + TF) / 2}
= -TF x V6 / 2 + TF x V6-V6 x TF / 2 = 0
式十二に示した様に、領域Ａ１６と領域Ａ１８の面積の差は無いので、フィルタリング前の領域Ａ１６の面積とフィルタリング後の領域Ａ１８の面積は等しい。故に、数値制御装置３０は、同様に、第一処理の指令終了位置における速度を第二処理の指令速度に制御することができる。本変形例では、第一処理の速度が第二処理の速度より速い場合を例に説明したが、第一処理の速度が第二処理の速度より遅い場合についても、上述したアルゴリズムを適用することができる。この場合、数値制御装置３０は、第一処理の指令終点位置から加速を開始し第二処理の指令速度に制御することができる。
As shown in
上記実施形態では、数値制御装置３０は、第一処理と第二処理が同軸上且つ同一方向であり、第一処理の指令速度が第二処理の指令速度より速い場合には、第一処理の終了時に、第一処理の加減速曲線として、第二処理の指令速度の所定の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ第一処理の指令速度の区間を短くする。数値制御装置３０は、所定の定速区間を設けた後の加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングし、フィルタリング後の加減速曲線に基づき、速度を制御する。数値制御装置３０は、第一処理の指令速度が第二処理の指令速度より遅い場合には、第二処理の開始時に、第二処理の加減速曲線として、第一処理の指令速度の所定の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ第二処理の指令速度の区間を短くする。数値制御装置３０は、所定の定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ他の定速区間を短くした後の加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングし、フィルタリング後の加減速曲線に基づき、速度を制御する。加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングすると、時間遅延が生じるので、所定の位置における速度が所定の位置における予め設定された速度より早くなってしまう。より高速な定速区間を有する指令ブロックに他の指令ブロックの定速区間における速度の所定定速区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけより高速な定速区間を短くしたことで、数値制御装置３０は、高速な指令ブロックの所定の終了位置における速度と予め設定された速度との差を少なくできる。数値制御装置３０は、低速な指令ブロックから高速な指令ブロックに加速を開始する所定の位置のズレを少なくできる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、数値制御装置３０は、所定定速区間として、時間が移動平均フィルタの時定数ＴＦの半分の区間を設ける。所定定速区間における速度を低速な処理の指令速度とし、時間を移動平均フィルタの時定数ＴＦの半分にすることで、高速な処理の指令終了位置における速度が所定の速度と等しくなる。数値制御装置３０は、低速な指令ブロックの所定の終了位置から高速な指令ブロックに加速を開始できる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、より高速な指令速度の処理は、テーブル１０の早送りであり、他の処理は、切削送りである。早送りから切削送りに移行する場合には、切削送り開始位置の速度が切削送りの速度となるので、数値制御装置３０は、加工不良を低減できる。切削送りから早送りに移行する場合には、切削送りの終了位置で加速を開始するので、数値制御装置３０は、切削送りの終了前に加速することを防ぐことができ、加工不良を低減できる。
In the above embodiment, the processing of the higher command speed is the fast-forwarding of the table 10, and the other processing is the cutting feed. In the case of shifting from fast feed to cutting feed, the speed at the cutting feed start position becomes the cutting feed speed, so that the
上記実施形態では、より高速な指令速度の処理は、主軸ヘッド７の早送りであり、他の処理は、ＡＴＣ領域での送りである。工具交換時に主軸ヘッド７の速度が予め設定された速度となるので、数値制御装置３０は、高速で主軸９がグリップアーム９０の把持部９１にぶつかるのを防止できる。故に、数値制御装置３０は、工作機械１の振動を低減できる。数値制御装置３０は、ＡＴＣ領域における予め設定された位置から早送りの速度に加速できる。
In the above embodiment, the processing of the higher command speed is the fast-forwarding of the
上記実施形態では、数値制御装置３０は、第一処理と第二処理が同軸上且つ同一方向であるか判定し、第一処理と第二処理が同軸上且つ同一方向であると判定した場合のみ、加減速曲線に所定定速区間を設け、所定定数区間を設け、設けた定速区間の移動距離分だけ他の定速区間を短くした後の加減速曲線を移動平均フィルタでフィルタリングする。第一処理と第二処理が同軸上且つ同一方向でない場合に、加減速曲線を移動平均フィルタによりフィルタリングするのは適切ではない。故に、数値制御装置３０は、無駄な処理を省き、必要に応じて加減速曲線を移動平均フィルタによりフィルタリングできる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、曲線は、直線を含む概念である。第一処理及び第二処理へ加減速する際の曲線が直線であっても、直線は点対称なので、同様の効果を奏する。 In the above embodiment, the curve is a concept including a straight line. Even if the curve for accelerating or decelerating to the first process and the second process is a straight line, the straight line is point-symmetrical, so that the same effect can be obtained.
上記実施形態に限らず各種変形が可能なことはいうまでもない。上記実施形態のフィルタリング前の加減曲線は加減速部分が点対称である。これに限定されるわけではなく、フィルタリング前の加減曲線は加減速部分が点対称でなくても良い。加減速部分が点対称でなくても、数値制御装置３０は、高速な指令ブロックの所定の終了位置における速度と予め設定された速度との差を少なくできる。数値制御装置３０は、低速な指令ブロックから高速な指令ブロックに加速を開始する所定の位置のズレを少なくできる。
Needless to say, various modifications are possible not only in the above embodiment. The acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve before filtering in the above embodiment is point-symmetrical. The acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve before filtering does not have to be point-symmetrical. Even if the acceleration / deceleration portion is not point-symmetrical, the
上記実施形態のアンクランプカム６６はレバー部材６０に固定し、アンクランプカム６６のカム面を摺動するアンクランプローラ６７をコラム５側に支持する。これに限定されるものではなく、アンクランプローラ６７をレバー部材６０に支持し、アンクランプカム６６をコラム５側に固定しても良い。
The
上記実施形態において、指令速度が異なる第一処理と第二処理を例に説明した。しかしながら、これに限定されるわけではなく、前後の処理の指令速度が異なれば、同軸上且つ同一方向の三以上の処理の加減速曲線に対しても、上述したアルゴリズムが適用できる。 In the above embodiment, the first process and the second process having different command speeds have been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and if the command speeds of the front and rear processes are different, the above-mentioned algorithm can be applied to the acceleration / deceleration curves of three or more processes coaxially and in the same direction.
上記実施形態において、フィルタリング前の加減速曲線の加減速部分は直線のみ又は曲線のみであったが、一方が直線で、他方が点対称の曲線であっても良い。 In the above embodiment, the acceleration / deceleration portion of the acceleration / deceleration curve before filtering is only a straight line or only a curve, but one may be a straight line and the other may be a point-symmetrical curve.
上記実施形態の駆動回路５１Ａ～５５Ａは数値制御装置３０に設けているが、工作機械１に設けても良い。
Although the drive circuits 51A to 55A of the above embodiment are provided in the
上記実施形態の工作機械１は、主軸９がＺ軸方向に延びる立型工作機械であるが、主軸９が水平方向に延びる横型工作機械であっても良い。
The
本実施形態はＣＰＵ３１の代わりに、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を、プロセッサとして用いても良い。ＣＰＵ３１とＦＰＧＡ等によりプロセッサを実現しても良い。設定・確認処理は、複数のプロセッサによって分散処理しても良い。プログラムを記憶するＲＯＭと記憶装置は、例えばＨＤＤと他の非一時的な記憶媒体の少なくとも一方で構成しても良い。非一時的な記憶媒体は、情報を記憶する期間に関わらず、情報を留めておくことが可能な記憶媒体であれば良い。非一時的な記憶媒体は、一時的な記憶媒体（例えば伝送される信号）を含まなくても良い。設定・確認処理プログラム、ＮＣプログラム等の各種プログラムは、例えば、図示外のネットワークに接続されたサーバからダウンロードして（即ち、伝送信号として送信され）、フラッシュメモリ等の記憶装置等に記憶しても良い。この時、プログラムは、サーバに備えられたＨＤＤなどの非一時的な記憶媒体に保存していれば良い。
In this embodiment, instead of the
＜その他＞
第一処理、第二処理は、本発明の「指令ブロック」の一例である。
<Others>
The first process and the second process are examples of the "command block" of the present invention.
７ 主軸ヘッド
１０ テーブル
３０ 数値制御装置
３１ ＣＰＵ
ＴＦ 時定数
7 Spindle head 10 Table 30
TF time constant
Claims (7)
前記ＮＣプログラムは、一定の速度で移動する第一定速区間を有する第一指令ブロックと、前記第一定速区間における前記速度と異なる一定の速度で移動する第二定速区間を有する第二指令ブロックを有し、
前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは連続し且つ同軸上で同一方向に移動する指令であり、
前記加減速曲線の前記第一定速区間から前記第二定速区間へ加減速する部分は曲線且つ点対称であり、
前記速度制御部は、
前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速の時、前記第一指令ブロックの終了部分に、前記第二定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記第一定速区間を前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成し、
前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速の時、前記第二指令ブロックの開始部分に、前記第一定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成する処理を行うことを特徴とする数値制御装置。 In a numerical control device equipped with a speed control unit that creates an acceleration / deceleration curve according to an NC program and a predetermined acceleration / deceleration on a table on which a spindle head or a machining target is placed, and filters the acceleration / deceleration curve with a moving average filter to control the acceleration / deceleration curve. ,
The NC program has a first command block having a first constant speed section that moves at a constant speed, and a second constant speed section that moves at a constant speed different from the speed in the first constant speed section. Has a second command block
The first command block and the second command block are commands that move continuously and coaxially in the same direction.
The portion of the acceleration / deceleration curve that accelerates / decelerates from the first constant speed section to the second constant speed section is curved and point-symmetrical.
The speed control unit
When the first constant speed section is faster than the second constant speed section, a predetermined constant speed section that moves at the speed in the second constant speed section is provided at the end portion of the first command block. An acceleration / deceleration curve is created by shortening the first constant speed section by the moving distance of the predetermined constant speed section.
When the second constant speed section is faster than the first constant speed section, a predetermined constant speed section that moves at the speed in the first constant speed section is provided at the start portion of the second command block. A numerical control device characterized by performing a process of creating an acceleration / deceleration curve shortened by the moving distance in the predetermined constant speed section.
前記第一指令ブロックが前記切削送りブロックで、前記第二指令ブロックが前記テーブルの早送りブロックの場合、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速であることを特徴とする請求項１又は２に記載の数値制御装置。 When the first command block is the fast-forward block of the table and the second command block is the cutting feed block, the constant speed section is faster than the second constant speed section.
When the first command block is the cutting feed block and the second command block is the fast-forward block of the table, the second constant speed section is faster than the constant speed section. The numerical control device according to claim 1 or 2 .
前記第一指令ブロックが前記工具交換指令ブロックで、前記第二指令ブロックが前記主軸ヘッドの早送りブロックの場合、前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速であることを特徴とする請求項１～３の何れか一に記載の数値制御装置。 When the first command block is the fast-forward block of the spindle head and the second command block is the tool change command block, the constant speed section is faster than the second constant speed section.
When the first command block is the tool change command block and the second command block is the fast-forward block of the spindle head, the second constant speed section is faster than the first constant speed section. The numerical control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the numerical control device is characterized.
前記速度制御部は、前記判定部が、前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは前記同軸上且つ前記同一方向の区間であると判定した場合のみ前記処理を行うことを特徴とする請求項１～４の何れか一に記載の数値制御装置。 A determination unit for determining whether the first command block and the second command block are on the same axis and in the same direction is provided.
The speed control unit is characterized in that the processing is performed only when the determination unit determines that the first command block and the second command block are on the same axis and in the same direction. The numerical control device according to any one of claims 1 to 4 .
前記ＮＣプログラムは、一定の速度で移動する第一定速区間を有する第一指令ブロックと、前記第一定速区間における前記速度と異なる一定速度で移動する第二定速区間を有する第二指令ブロックを有し、
前記第一指令ブロックと前記第二指令ブロックは連続し且つ同軸上で同一方向に移動する指令であり、
前記加減速曲線の前記第一定速区間から前記第二定速区間へ加減速する部分は曲線且つ点対称であり、
前記速度制御ステップは、
前記第一定速区間の方が前記第二定速区間よりも高速の時、前記第一指令ブロックの終了部分に、前記第二定速区間における前記速度で移動する所定定速区間を設け且つ前記第一定速区間を前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成し、
前記第二定速区間の方が前記第一定速区間よりも高速の時、前記第二指令ブロックの開始部分に、前記第一定速区間における前記速度で移動する前記所定定速区間を設け且つ前記所定定速区間の移動距離分短くした加減速曲線を作成することを特徴とする速度制御方法。 A numerical control device equipped with a speed control step for creating an acceleration / deceleration curve according to an NC program and a predetermined acceleration / deceleration on a table on which a spindle head or a machining target is placed and filtering the acceleration / deceleration curve with a moving average filter to control the acceleration / deceleration curve. In the speed control method
The NC program has a first command block having a first constant speed section moving at a constant speed, and a second command having a second constant speed section moving at a constant speed different from the speed in the first constant speed section. Have a block,
The first command block and the second command block are commands that move continuously and coaxially in the same direction.
The portion of the acceleration / deceleration curve that accelerates / decelerates from the first constant speed section to the second constant speed section is curved and point-symmetrical.
The speed control step is
When the first constant speed section is faster than the second constant speed section, a predetermined constant speed section that moves at the speed in the second constant speed section is provided at the end portion of the first command block. An acceleration / deceleration curve is created by shortening the first constant speed section by the moving distance of the predetermined constant speed section.
When the second constant speed section is faster than the first constant speed section, the predetermined constant speed section that moves at the speed in the first constant speed section is provided at the start portion of the second command block. Moreover , a speed control method characterized by creating an acceleration / deceleration curve shortened by the moving distance in the predetermined constant speed section.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017208789A JP7062917B2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Numerical control device and speed control method |
| CN201811277357.9A CN109725605B (en) | 2017-10-30 | 2018-10-30 | Numerical control device and speed control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017208789A JP7062917B2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Numerical control device and speed control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019082774A JP2019082774A (en) | 2019-05-30 |
| JP7062917B2 true JP7062917B2 (en) | 2022-05-09 |
Family
ID=66295449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017208789A Active JP7062917B2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Numerical control device and speed control method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7062917B2 (en) |
| CN (1) | CN109725605B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111552239B (en) * | 2019-06-03 | 2021-09-10 | 江西正皓瑞森精密智能制造有限公司 | Cutter feeding speed control method and device and numerical control machining terminal |
| CN111813053A (en) * | 2020-07-31 | 2020-10-23 | 上海维宏电子科技股份有限公司 | Method and device for controlling corner speed overrun caused by speed filtering in numerical control system and storage medium thereof |
| CN113031525B (en) * | 2021-03-03 | 2022-06-21 | 福州大学 | Polynomial acceleration and deceleration motion control method and device applied to numerical control machining |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001306118A (en) | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Control device and control method for mechanical system |
| JP2016081172A (en) | 2014-10-14 | 2016-05-16 | ファナック株式会社 | Numerical control device provided with overlap function between discretionary blocks by common acceleration/deceleration control unit |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722860B2 (en) * | 1990-03-15 | 1995-03-15 | ブラザー工業株式会社 | Automatic tool changer for machine tools |
| JP2925414B2 (en) * | 1992-10-23 | 1999-07-28 | 株式会社 牧野フライス製作所 | Speed control method and apparatus for numerically controlled machine tool |
| JP3536719B2 (en) * | 1999-04-15 | 2004-06-14 | 日産自動車株式会社 | Automatic tool changer |
| JP5482639B2 (en) * | 2010-12-13 | 2014-05-07 | ブラザー工業株式会社 | Numerical control device, control program, and storage medium |
| CN103801973B (en) * | 2012-11-09 | 2016-12-21 | 沈阳高精数控智能技术股份有限公司 | The optimal control method of servomotor based on servo saddle controller |
| JP6051937B2 (en) * | 2013-02-27 | 2016-12-27 | ブラザー工業株式会社 | Numerical controller |
| JP2015104766A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | ブラザー工業株式会社 | Tool changer |
-
2017
- 2017-10-30 JP JP2017208789A patent/JP7062917B2/en active Active
-
2018
- 2018-10-30 CN CN201811277357.9A patent/CN109725605B/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001306118A (en) | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Control device and control method for mechanical system |
| JP2016081172A (en) | 2014-10-14 | 2016-05-16 | ファナック株式会社 | Numerical control device provided with overlap function between discretionary blocks by common acceleration/deceleration control unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109725605B (en) | 2021-09-21 |
| JP2019082774A (en) | 2019-05-30 |
| CN109725605A (en) | 2019-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7062917B2 (en) | Numerical control device and speed control method | |
| JP6617474B2 (en) | Numerical control device and control method | |
| JP6051937B2 (en) | Numerical controller | |
| CN108983697B (en) | Numerical controller and machine tool control method | |
| JP6107306B2 (en) | Numerical control apparatus and drive control method | |
| EP3278925B1 (en) | Tool path-generating and drilling method | |
| JP6912276B2 (en) | Machine Tools | |
| EP3432100A1 (en) | Machining time prediction device, cutting system, and machining time prediction method | |
| CN106814691B (en) | Numerical control device and control method | |
| US8632283B2 (en) | Machine tool | |
| CN101316679A (en) | Method of reducing vibrations, occurring during a machining operation, of a machine element and/or of a workpiece | |
| JP6268961B2 (en) | Machine Tools | |
| JP6693409B2 (en) | Numerical control device and control method | |
| JP6819414B2 (en) | Numerical control device and control method | |
| JP2003225806A (en) | Frame structure for compound nc lathe | |
| JP7035875B2 (en) | Numerical control device, numerical control method, and numerical control program | |
| JP2010055161A (en) | Numerical control device of machine tool | |
| JP2019177469A (en) | Machine tool and smoothing method | |
| JP2002001632A (en) | Control device for automatic lathe | |
| US9740196B2 (en) | Numerical controller for controlling drilling operation | |
| JP2019107751A (en) | Machine tool, processing method, and processing program | |
| JP7131454B2 (en) | Numerical controllers, machine tools, control programs, and storage media | |
| CN107885167B (en) | Numerical controller | |
| JP5143661B2 (en) | NC lathe control method and control device | |
| WO2023112136A1 (en) | Machine tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180620 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200717 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210831 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210831 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211028 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220322 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220404 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7062917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |