JPH0777691B2 - 数値制御方法及びその装置 - Google Patents
数値制御方法及びその装置Info
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- JPH0777691B2 JPH0777691B2 JP1111599A JP11159989A JPH0777691B2 JP H0777691 B2 JPH0777691 B2 JP H0777691B2 JP 1111599 A JP1111599 A JP 1111599A JP 11159989 A JP11159989 A JP 11159989A JP H0777691 B2 JPH0777691 B2 JP H0777691B2
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- Prior art keywords
- feed
- thread cutting
- spindle
- speed
- time
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は数値制御（以下、NCとする）装置、特にバイ
ト，タップ等を用いて送り軸と主軸との同期制御により
ネジ切り加工を行なうNC方法及びその装置に関する。
ト，タップ等を用いて送り軸と主軸との同期制御により
ネジ切り加工を行なうNC方法及びその装置に関する。
（従来の技術） NC装置によるネジ切り加工は、加工プログラム等により
ネジ切り開始位置，ネジ切り終了位置，ネジ切り送り速
度，ネジ切り主軸速度等のネジ切り加工サイクルを指令
することにより行なわれている。
ネジ切り開始位置，ネジ切り終了位置，ネジ切り送り速
度，ネジ切り主軸速度等のネジ切り加工サイクルを指令
することにより行なわれている。
第７図は、タップ（以降、工具と称する）を用いたネジ
加工サイクルの一例を示すものであり、タッピングサイ
クルとも言われるものである。工具20は主軸に保持され
ているため送り軸を移動させることにより、ワークに対
する工具20の相対位置（以降、送り軸位置と称する）を
制御するようになっている。送り軸を移動させ、送り軸
位置をネジ切り準備位置PSにする（準備動作）。準備動
作が終了すると、送り軸を移動させ、送り軸位置をネジ
切り開始位置PRにする（第１動作）。第１動作が終了す
ると、送り軸及び主軸をネジ切り送り速度及びネジ切り
主軸速度に基づいて同期させ、送り軸位置をネジ切り終
了位置Peにし、送り軸位置がネジ切り終了位置Peに到達
すると主軸を反転させ、送り軸位置をネジ切り開始位置
PRにする（第３動作）。
加工サイクルの一例を示すものであり、タッピングサイ
クルとも言われるものである。工具20は主軸に保持され
ているため送り軸を移動させることにより、ワークに対
する工具20の相対位置（以降、送り軸位置と称する）を
制御するようになっている。送り軸を移動させ、送り軸
位置をネジ切り準備位置PSにする（準備動作）。準備動
作が終了すると、送り軸を移動させ、送り軸位置をネジ
切り開始位置PRにする（第１動作）。第１動作が終了す
ると、送り軸及び主軸をネジ切り送り速度及びネジ切り
主軸速度に基づいて同期させ、送り軸位置をネジ切り終
了位置Peにし、送り軸位置がネジ切り終了位置Peに到達
すると主軸を反転させ、送り軸位置をネジ切り開始位置
PRにする（第３動作）。
しかし、ネジ締め動作等の組立工程の自動化要求が高ま
るにつれて、ネジ切り開始位置PRにおける主軸角度を所
定角度にすることが要求されるようになった。このた
め、加工プログラム等によりネジ切り開始角度を指令
し、上記ネジ切り加工サイクルに主軸角度をネジ切り開
始角度指令にする第２動作を付加し、ネジ切り開始位置
PRにおいて主軸角度を所定のネジ切り開始角度にするよ
うなネジ切り加工サイクルが提案されている。
るにつれて、ネジ切り開始位置PRにおける主軸角度を所
定角度にすることが要求されるようになった。このた
め、加工プログラム等によりネジ切り開始角度を指令
し、上記ネジ切り加工サイクルに主軸角度をネジ切り開
始角度指令にする第２動作を付加し、ネジ切り開始位置
PRにおいて主軸角度を所定のネジ切り開始角度にするよ
うなネジ切り加工サイクルが提案されている。
第８図は、かかるネジ切り加工サイクルを実現する従来
のNC装置の一例を示すブロック構成図である。
のNC装置の一例を示すブロック構成図である。
加工プログラム１は図示しないテープリーダ等を介して
NC装置に入力され、加工プログラム１の１ブロック毎の
データがプログラム解釈部２に読込まれる。プログラム
解釈部２は逐次読込まれる１ブロック毎のデータを解析
することにより、第1NC指令値NCを算出するが、第1NC指
令値NCは通常Ｇコード，軸移動指令，指令送り速度，主
軸回転数等から成っている。ネジ切り加工を行なう場合
の第1NC指令値NCは、ネジ切り加工を示すＧコード，ネ
ジ切り開始位置PR,ネジ切り終了位置Pe,ネジ切り開始角
度θR,ネジ切り送り速度VR,ネジ切り主軸速度WR等から
成っている。本実施例においては加工プログラム１上で
上記各指令を指定しているが、パネル等のスイッチによ
る指定も考えられる。プログラム解釈部２で算出された
第1NC指令値NCはネジ切り動作分割部10に送られ、ネジ
切り動作分割部10はネジ切り加工を示すＧコードが入力
されると、先ず送り軸をネジ切り開始位置PRまで移動さ
せる第１動作を規定した第2NC指令値NC′を算出して関
数発生部３に送る。関数発生部３は入力された第2NC指
令値NC′に基づいて、単位時間当りの送り軸移動量Δｆ
及び単位時間当りの主軸移動量Δｓを算出し、それぞれ
送り軸制御部４及び主軸制御部５に送る。送り軸制御部
及び主軸制御部５は、それぞれ送り軸位置検出部７及び
主軸角度検出部９を用いたフィードバック制御により送
り軸モータ６及び主軸モータ８を駆動させ、第１動作を
実行する。
NC装置に入力され、加工プログラム１の１ブロック毎の
データがプログラム解釈部２に読込まれる。プログラム
解釈部２は逐次読込まれる１ブロック毎のデータを解析
することにより、第1NC指令値NCを算出するが、第1NC指
令値NCは通常Ｇコード，軸移動指令，指令送り速度，主
軸回転数等から成っている。ネジ切り加工を行なう場合
の第1NC指令値NCは、ネジ切り加工を示すＧコード，ネ
ジ切り開始位置PR,ネジ切り終了位置Pe,ネジ切り開始角
度θR,ネジ切り送り速度VR,ネジ切り主軸速度WR等から
成っている。本実施例においては加工プログラム１上で
上記各指令を指定しているが、パネル等のスイッチによ
る指定も考えられる。プログラム解釈部２で算出された
第1NC指令値NCはネジ切り動作分割部10に送られ、ネジ
切り動作分割部10はネジ切り加工を示すＧコードが入力
されると、先ず送り軸をネジ切り開始位置PRまで移動さ
せる第１動作を規定した第2NC指令値NC′を算出して関
数発生部３に送る。関数発生部３は入力された第2NC指
令値NC′に基づいて、単位時間当りの送り軸移動量Δｆ
及び単位時間当りの主軸移動量Δｓを算出し、それぞれ
送り軸制御部４及び主軸制御部５に送る。送り軸制御部
及び主軸制御部５は、それぞれ送り軸位置検出部７及び
主軸角度検出部９を用いたフィードバック制御により送
り軸モータ６及び主軸モータ８を駆動させ、第１動作を
実行する。
次に、ネジ切り動作分割部10は、主軸角度をネジ切り開
始角度θＲにする第２動作を規定した第2NC指令値NC′
を算出し、関数発生部３において第１動作が終了すると
第2NC指令値NC′を関数発生部３に送る。関数発生部３
以降の動作は上述した第１動作と同一であるので説明を
省略する。ネジ切り動作分割部10は、更にネジ切り送り
速度VR及びネジ切り主軸速度WRに基づいて送り軸及び主
軸を同期させ、送り軸をネジ切り終了位置Peまで移動さ
せる等の第３動作を規定した第2NC指令値NC′を算出
し、関数発生部３において第２動作が終了すると第2NC
指令値NC′を関数発生部３に送る。関数発生部３以降の
動作は上述第１動作と同一であるので説明を省略する。
また、ネジ切り動作分割部10は、ネジ切り動作を示すＧ
コードではないＧコードが入力されると、第1NC指令値N
Cをそのまま第2NC指令値NC′として関数発生部３に送
る。
始角度θＲにする第２動作を規定した第2NC指令値NC′
を算出し、関数発生部３において第１動作が終了すると
第2NC指令値NC′を関数発生部３に送る。関数発生部３
以降の動作は上述した第１動作と同一であるので説明を
省略する。ネジ切り動作分割部10は、更にネジ切り送り
速度VR及びネジ切り主軸速度WRに基づいて送り軸及び主
軸を同期させ、送り軸をネジ切り終了位置Peまで移動さ
せる等の第３動作を規定した第2NC指令値NC′を算出
し、関数発生部３において第２動作が終了すると第2NC
指令値NC′を関数発生部３に送る。関数発生部３以降の
動作は上述第１動作と同一であるので説明を省略する。
また、ネジ切り動作分割部10は、ネジ切り動作を示すＧ
コードではないＧコードが入力されると、第1NC指令値N
Cをそのまま第2NC指令値NC′として関数発生部３に送
る。
第９図は、第８図の従来のNC装置における送り速度V,主
軸速度Ｗの時間的変化の一例を示すものであり、時間ｔ
に対して送り軸位置，主軸角度，送り速度，主軸速度は
それぞれＰ（ｔ），θ（ｔ）,V（ｔ）,W（ｔ）となって
いる。また、第１動作開始時の送り速度をVS,第２動作
開始時の主軸速度をWSとし、第１動作開始時において送
り軸は停止しているとし、VS＝０とする。第１動作の開
始時点t0においてはＶ（t0）＝VS＝０であり、第１動作
の終了時点t1においてはＰ（t1）＝PR,V（t1）＝０とな
る。そして、第１動作の終了時点t1において第２動作が
開始され、Ｗ（t1）＝WSであり、第２動作の終了時点t2
においてθ（t2）＝θR,W（t2）＝０となる。第２動作
の終了時点t2において第３動作が開始される。また第１
動作時の最大送り速度VAは、許容最大送り速度として加
工プログラム１上で指令されるものであったり、機械固
有の値として予めNC装置に内蔵されているものであった
りすることが考えられる。以上のようなNC装置によれ
ば、ネジ切り開始位置PRにおける主軸角度を常に指令値
通りにすることが可能である。
軸速度Ｗの時間的変化の一例を示すものであり、時間ｔ
に対して送り軸位置，主軸角度，送り速度，主軸速度は
それぞれＰ（ｔ），θ（ｔ）,V（ｔ）,W（ｔ）となって
いる。また、第１動作開始時の送り速度をVS,第２動作
開始時の主軸速度をWSとし、第１動作開始時において送
り軸は停止しているとし、VS＝０とする。第１動作の開
始時点t0においてはＶ（t0）＝VS＝０であり、第１動作
の終了時点t1においてはＰ（t1）＝PR,V（t1）＝０とな
る。そして、第１動作の終了時点t1において第２動作が
開始され、Ｗ（t1）＝WSであり、第２動作の終了時点t2
においてθ（t2）＝θR,W（t2）＝０となる。第２動作
の終了時点t2において第３動作が開始される。また第１
動作時の最大送り速度VAは、許容最大送り速度として加
工プログラム１上で指令されるものであったり、機械固
有の値として予めNC装置に内蔵されているものであった
りすることが考えられる。以上のようなNC装置によれ
ば、ネジ切り開始位置PRにおける主軸角度を常に指令値
通りにすることが可能である。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記NC装置においてはネジ切り加工を行
なうたびに、第１動作を終了させた後、つまり送り軸の
移動を停止させた後に第２動作を行なう必要がある。す
なわち、第９図に示す如くネジ切り加工を行なうたび
に、送り軸減速の（ａ）部分→時間（t2−t1）に相当す
る送り軸停止の（ｂ）部分→送り軸加速の（ｃ）部分と
いう動作が必要である。
なうたびに、第１動作を終了させた後、つまり送り軸の
移動を停止させた後に第２動作を行なう必要がある。す
なわち、第９図に示す如くネジ切り加工を行なうたび
に、送り軸減速の（ａ）部分→時間（t2−t1）に相当す
る送り軸停止の（ｂ）部分→送り軸加速の（ｃ）部分と
いう動作が必要である。
通常ネジ切り加工を行なう場合、工具交換時間により加
工時間が増加するのを防ぐため、１つの工具で連続して
複数のネジ切り加工を行なうようになっている。このよ
うな場合、第２動作実行による送り軸の減速・停止・加
速動作が１つのネジ切り加工を行なうたびに発生し、総
じて加工時間が増大してしまうという問題があった。す
なわち、ネジ切り開始角度を指令することにより、ネジ
切り開始位置における主軸角度を所定角度にするネジ切
り加工において、送り軸を予め指令されたネジ切り開始
位置まで移動させた第１動作を行ない、主軸角度を予め
指令されるネジ切り開始角度にする第２動作を行ない、
送り軸及び主軸を予め指令されたネジ切り送り速度及び
ネジ切り主軸速度に基づいて同期させる第３動作を行な
うと共に、第１動作実行→第１動作終了後に第２動作実
行→第２動作終了後に第３動作実行という加工を行なっ
ていたため、加工時間が増大してしまうのである。
工時間が増加するのを防ぐため、１つの工具で連続して
複数のネジ切り加工を行なうようになっている。このよ
うな場合、第２動作実行による送り軸の減速・停止・加
速動作が１つのネジ切り加工を行なうたびに発生し、総
じて加工時間が増大してしまうという問題があった。す
なわち、ネジ切り開始角度を指令することにより、ネジ
切り開始位置における主軸角度を所定角度にするネジ切
り加工において、送り軸を予め指令されたネジ切り開始
位置まで移動させた第１動作を行ない、主軸角度を予め
指令されるネジ切り開始角度にする第２動作を行ない、
送り軸及び主軸を予め指令されたネジ切り送り速度及び
ネジ切り主軸速度に基づいて同期させる第３動作を行な
うと共に、第１動作実行→第１動作終了後に第２動作実
行→第２動作終了後に第３動作実行という加工を行なっ
ていたため、加工時間が増大してしまうのである。
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、
本発明の目的は、第１動作及び第２動作を同時に実行す
る数値制御方法を提供することによって、従来ネジ切り
加工を行なうたびに発生していた送り軸を減速し停止さ
せた後、第２動作を行なっている間送り軸を停止させ、
第３動作開始時に再び送り軸を加速させるという動作に
より加工時間が増大するという問題を解決したNC方法及
びその装置を提供することにある。
本発明の目的は、第１動作及び第２動作を同時に実行す
る数値制御方法を提供することによって、従来ネジ切り
加工を行なうたびに発生していた送り軸を減速し停止さ
せた後、第２動作を行なっている間送り軸を停止させ、
第３動作開始時に再び送り軸を加速させるという動作に
より加工時間が増大するという問題を解決したNC方法及
びその装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、送り軸を移動させ、送り軸位置をネジ切り開
始位置にする第１動作と、主軸を回転させ、主軸角度を
ネジ切り開始角度にする第２動作と、送り軸及び主軸を
ネジ切り送り速度及びネジ切り主軸速度に基づいて同期
させ、送り軸位置をネジ切り終了位置にし、送り軸位置
が前記ネジ切り終了位置に到達すると主軸を反転させ、
送り軸位置を前記ネジ切り開始位置にする第３動作とに
よりネジ切り加工を行なう数値制御方法に関するもの
で、本発明の上記目的は、前記第１動作開始時の送り速
度、許容最大送り速度、前記ネジ切り送り速度及び前記
第１動作内の送り軸移動距離に基づき、前記第１動作終
了時の送り速度が前記ネジ切り送り速度と等しくなり、
かつ前記第１動作の実行時間が最小となるように送り速
度の時間的変化を規定し、前記第２動作終了時の主軸速
度が前記ネジ切り主軸速度と等しくなり、かつ前記第２
動作の実行時間が、前記送り速度の時間的変化に従った
場合の前記第１動作の実行時間と等しくなるように主軸
速度の時間的変化を規定し、前記第１動作及び前記第２
動作を同時に開始し、前記送り速度の時間的変化及び主
軸速度の時間的変化に従って送り軸及び主軸を制御する
ことにより前記第１動作及び第２動作を同時に終了し、
前記第３動作を開始するようにすることによって達成さ
れる。
始位置にする第１動作と、主軸を回転させ、主軸角度を
ネジ切り開始角度にする第２動作と、送り軸及び主軸を
ネジ切り送り速度及びネジ切り主軸速度に基づいて同期
させ、送り軸位置をネジ切り終了位置にし、送り軸位置
が前記ネジ切り終了位置に到達すると主軸を反転させ、
送り軸位置を前記ネジ切り開始位置にする第３動作とに
よりネジ切り加工を行なう数値制御方法に関するもの
で、本発明の上記目的は、前記第１動作開始時の送り速
度、許容最大送り速度、前記ネジ切り送り速度及び前記
第１動作内の送り軸移動距離に基づき、前記第１動作終
了時の送り速度が前記ネジ切り送り速度と等しくなり、
かつ前記第１動作の実行時間が最小となるように送り速
度の時間的変化を規定し、前記第２動作終了時の主軸速
度が前記ネジ切り主軸速度と等しくなり、かつ前記第２
動作の実行時間が、前記送り速度の時間的変化に従った
場合の前記第１動作の実行時間と等しくなるように主軸
速度の時間的変化を規定し、前記第１動作及び前記第２
動作を同時に開始し、前記送り速度の時間的変化及び主
軸速度の時間的変化に従って送り軸及び主軸を制御する
ことにより前記第１動作及び第２動作を同時に終了し、
前記第３動作を開始するようにすることによって達成さ
れる。
（作用） 本発明は、第１動作終了時の送り速度をネジ切り送り速
度にすると共に、第２動作終了時の主軸速度をネジ切り
主軸速度とし、第１動作及び第２動作を同時に終了させ
た後に第３動作を開始するようにした数値制御方式及び
その装置である。ネジ切り開始位置において主軸角度を
予め指定されたネジ切り開始角度にするネジ切り加工に
おいて、送り軸位置をネジ切り開始位置にする第１動作
と、主軸角度をネジ切り開始角度にする第２動作とを同
時に実行でき、かつ第１動作及び第２動作の終了時にお
いて送り速度はネジ切り送り速度に、主軸速度はネジ切
り主軸速度になっているため、送り速度及び主軸速度を
加減速させることなく第３動作を実行することができ
る。すなわち、第１動作の実行時間と第２動作の実行時
間とを等しくし、この実行時間を第１動作の実行時間の
最小値として第１動作及び第２動作を同時に開始するた
め、ネジ切り開始時の主軸角度を所定の角度にするため
に行なっていた送り軸減速→送り軸停止→送り軸加速と
いう動作を１回の送り軸加減速で行なうことができる。
これにより、従来のようにネジ切り加工を行なうたびに
発生する第２動作の実行による送り軸の減速・停止・加
速という動作が不必要になり、高速なネジ切り加工を行
なうことができ、生産性を向上できる。
度にすると共に、第２動作終了時の主軸速度をネジ切り
主軸速度とし、第１動作及び第２動作を同時に終了させ
た後に第３動作を開始するようにした数値制御方式及び
その装置である。ネジ切り開始位置において主軸角度を
予め指定されたネジ切り開始角度にするネジ切り加工に
おいて、送り軸位置をネジ切り開始位置にする第１動作
と、主軸角度をネジ切り開始角度にする第２動作とを同
時に実行でき、かつ第１動作及び第２動作の終了時にお
いて送り速度はネジ切り送り速度に、主軸速度はネジ切
り主軸速度になっているため、送り速度及び主軸速度を
加減速させることなく第３動作を実行することができ
る。すなわち、第１動作の実行時間と第２動作の実行時
間とを等しくし、この実行時間を第１動作の実行時間の
最小値として第１動作及び第２動作を同時に開始するた
め、ネジ切り開始時の主軸角度を所定の角度にするため
に行なっていた送り軸減速→送り軸停止→送り軸加速と
いう動作を１回の送り軸加減速で行なうことができる。
これにより、従来のようにネジ切り加工を行なうたびに
発生する第２動作の実行による送り軸の減速・停止・加
速という動作が不必要になり、高速なネジ切り加工を行
なうことができ、生産性を向上できる。
（実施例） 第１図は、本発明のNC装置の一実施例を第８図に対応さ
せて示すブロック構成図であり、第８図と同一構成部に
ついては同一番号を付してその説明を省略する。本発明
では、ネジ切り動作分割部10の代りにネジ切り動作規定
部10Aを設けていると共に、新たに加減速タイミング算
出部11を設けている。
せて示すブロック構成図であり、第８図と同一構成部に
ついては同一番号を付してその説明を省略する。本発明
では、ネジ切り動作分割部10の代りにネジ切り動作規定
部10Aを設けていると共に、新たに加減速タイミング算
出部11を設けている。
次に、本実施例における送り速度，主軸速度の時間的変
化を示す第２図を参照して本実施例を説明する。時間ｔ
における送り速度，送り軸位置，主軸速度，主軸角度を
それぞれＶ（ｔ）,P（ｔ）,W（ｔ），θ（ｔ）とする。
以下、送り速度の時間的変化を送り速度パターンと称
し、主軸速度の時間的変化を主軸速度パターンと称す
る。加減速タイミング算出部11は、第1NC指令値Ncにネ
ジ切り加工を示すＧコードが含まれていると、第１動作
の開始時点t0における送り軸位置（ネジ切り準備位置）
PS、第１動作の開始時点t0における送り速度VS、許容最
大速度VA、第1NC指令値NCに含まれるネジ切り開始位置P
R及びネジ切り送り速度VRに基づいて、第１動作の終了
時点t5において、 Ｐ（t5）＝PR Ｖ（t5）＝PR となり、（t5−t0）に相当する第１動作の実行時間が最
小となるように第１動作の加減速タイミングt3及び第１
動作の終了時点t5を算出する。つまり、 ・第１動作の開始時点t0において加速し始める。
化を示す第２図を参照して本実施例を説明する。時間ｔ
における送り速度，送り軸位置，主軸速度，主軸角度を
それぞれＶ（ｔ）,P（ｔ）,W（ｔ），θ（ｔ）とする。
以下、送り速度の時間的変化を送り速度パターンと称
し、主軸速度の時間的変化を主軸速度パターンと称す
る。加減速タイミング算出部11は、第1NC指令値Ncにネ
ジ切り加工を示すＧコードが含まれていると、第１動作
の開始時点t0における送り軸位置（ネジ切り準備位置）
PS、第１動作の開始時点t0における送り速度VS、許容最
大速度VA、第1NC指令値NCに含まれるネジ切り開始位置P
R及びネジ切り送り速度VRに基づいて、第１動作の終了
時点t5において、 Ｐ（t5）＝PR Ｖ（t5）＝PR となり、（t5−t0）に相当する第１動作の実行時間が最
小となるように第１動作の加減速タイミングt3及び第１
動作の終了時点t5を算出する。つまり、 ・第１動作の開始時点t0において加速し始める。
・許容最大送り速度VAを越える場合は、送り速度を許容
最大送り速度VAにクランプする。
最大送り速度VAにクランプする。
・第１動作の終了時点t5において減速を完了する。
という条件に従って第１動作における送り速度の時間的
変化を規定すれば第１動作の実行時間は最小となり、
（PR−PS）に相当する第１動作の移動距離は既知である
ため、加減速タイミングt3及び第１動作の終了時点t5が
算出できる。
変化を規定すれば第１動作の実行時間は最小となり、
（PR−PS）に相当する第１動作の移動距離は既知である
ため、加減速タイミングt3及び第１動作の終了時点t5が
算出できる。
次に、第２動作を第１動作と同時に開始し、第２動作の
実行時間を第１動作の実行時間と等しくすると、第２動
作の終了時点は第１動作の終了時点t5となる。そして、
第２動作の開始時点t0における主軸角度θS,第２動作の
開始時点t0における主軸速度WS、第1NC指令値Ncに含ま
れるネジ切り開始角度θＲ及びネジ切り主軸速度WRに基
づいて、第２動作の終了時点t5において、 θ（t5）＝θＲ＋2Nπ（Ｎは０以上の整数） Ｗ（t5）＝WR となるように第２動作の加減速タイミングt4を算出す
る。つまり、 ・ネジ切り主軸速度WRを目標速度として、加減速タイミ
ングt4（to≦t4≦t5）において加速又は減速し始める。
実行時間を第１動作の実行時間と等しくすると、第２動
作の終了時点は第１動作の終了時点t5となる。そして、
第２動作の開始時点t0における主軸角度θS,第２動作の
開始時点t0における主軸速度WS、第1NC指令値Ncに含ま
れるネジ切り開始角度θＲ及びネジ切り主軸速度WRに基
づいて、第２動作の終了時点t5において、 θ（t5）＝θＲ＋2Nπ（Ｎは０以上の整数） Ｗ（t5）＝WR となるように第２動作の加減速タイミングt4を算出す
る。つまり、 ・ネジ切り主軸速度WRを目標速度として、加減速タイミ
ングt4（to≦t4≦t5）において加速又は減速し始める。
・ネジ切り主軸速度WRに到達した以降は、主軸速度をネ
ジ切り主軸速度WRに保つ。
ジ切り主軸速度WRに保つ。
という条件に従って第２動作における主軸速度の時間的
変化を規定すれば、第２動作の実行時間は既知であるた
め、加減速タイミングt4が算出できる。
変化を規定すれば、第２動作の実行時間は既知であるた
め、加減速タイミングt4が算出できる。
加減速タイミングt3,t4をネジ切り動作規定部10Aに送る
と、ネジ切り動作規定部10Aは同様に第1NC指令値NCにネ
ジ切り加工を示すＧコードが含まれていると、送り軸位
置をネジ切り開始位置PRにする第１動作と、主軸角度を
ネジ切り開始角度θＲにする第２動作とをそれぞれ前記
算出された加減速タイミングt3,t4において加減速開始
するように規定された第2NC指令値NC′を算出し、この
第2NC指令値NC′を第１動作及び第２動作の開始時点t0
において関数発生部３に送る。第2NC指令値NC′は、送
り軸に対しては、第１動作の開始時点t0において加速し
始め、許容最大送り速度VAを越える場合は送り速度を許
容最大送り速度VAにクランプし、目標速度をネジ切り送
り速度VRとして加減速タイミングt3において減速し始め
るように規定し、主軸に対しては、ネジ切り主軸速度WR
を目標速度として加減速タイミングt4において加速又は
減速し始め、ネジ切り主軸速度WRに到達した以降は主軸
速度をネジ切り主軸速度WRに保つように規定するもので
ある。次にネジ切り動作規定部10Aは、ネジ切り送り速
度VR及びネジ切り主軸速度WRに基づいて送り軸及び主軸
を同期させ、送り軸をネジ切り終了位置Peまで移動させ
る等の第３動作を規定した第2NC指令値NC′を算出し、
第１動作及び第２動作の終了時点t5において第2NC指令
値NC′を関数発生部３に送る。
と、ネジ切り動作規定部10Aは同様に第1NC指令値NCにネ
ジ切り加工を示すＧコードが含まれていると、送り軸位
置をネジ切り開始位置PRにする第１動作と、主軸角度を
ネジ切り開始角度θＲにする第２動作とをそれぞれ前記
算出された加減速タイミングt3,t4において加減速開始
するように規定された第2NC指令値NC′を算出し、この
第2NC指令値NC′を第１動作及び第２動作の開始時点t0
において関数発生部３に送る。第2NC指令値NC′は、送
り軸に対しては、第１動作の開始時点t0において加速し
始め、許容最大送り速度VAを越える場合は送り速度を許
容最大送り速度VAにクランプし、目標速度をネジ切り送
り速度VRとして加減速タイミングt3において減速し始め
るように規定し、主軸に対しては、ネジ切り主軸速度WR
を目標速度として加減速タイミングt4において加速又は
減速し始め、ネジ切り主軸速度WRに到達した以降は主軸
速度をネジ切り主軸速度WRに保つように規定するもので
ある。次にネジ切り動作規定部10Aは、ネジ切り送り速
度VR及びネジ切り主軸速度WRに基づいて送り軸及び主軸
を同期させ、送り軸をネジ切り終了位置Peまで移動させ
る等の第３動作を規定した第2NC指令値NC′を算出し、
第１動作及び第２動作の終了時点t5において第2NC指令
値NC′を関数発生部３に送る。
ここで、加減速タイミング算出部11における第１動作の
加減速タイミングt3及び第２動作の加減速タイミングt4
の算出方法の一例を、第３図のフローチャートと、第１
動作の送り速度パターン及び第２動作の主軸速度パター
ンの一例を示す第４図とを参照して説明する。
加減速タイミングt3及び第２動作の加減速タイミングt4
の算出方法の一例を、第３図のフローチャートと、第１
動作の送り速度パターン及び第２動作の主軸速度パター
ンの一例を示す第４図とを参照して説明する。
時間ｔにおける送り軸位置，送り速度，主軸角度，主軸
速度をそれぞれＰ（ｔ）,V（ｔ），θ（ｔ）,W（ｔ）と
する。そして、第１動作及び第２動作の開始時点t0にお
いて、 Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS,θ（t0）＝θS, Ｗ（t0）＝WS ……（１） とし、第１動作及び第２動作の開始時点t0において送り
軸は停止しているものとし、Ｖ（t0）＝VS＝０とする。
また、送り軸の加減速時定数をτ１、主軸の加減速時定
数をτ２とし、送り軸は第１動作及び第２動作の開始時
点t0において許容最大送り速度VAに加速開始するとし、
Ｖ（t0＋τ１）＝VAとする。さらに、第１動作の送り速
度パターンにおいて送り速度が許容最大送り速度VAであ
る時間をTfとし、第２動作の主軸速度パターンにおいて
主軸速度が第２動作開始時の主軸速度WSである時間をTS
とする。そして、第１動作の実行時間をT1、第２動作の
実行時間をT2とする。ここで、第１動作の実行時間がT1
であり、Ｖ（t0＋T1）＝VR,P（t0＋T1）＝PRであるか
ら、送り速度VSから許容最大送り速度VAに達するまでに
移動する距離は、 となり、許容最大送り速度VAを保持する間に移動する距
離は、 τ１≦ｔ≦τ１＋Tf VATf となり、許容最大送り速度VAからネジ切り送り速度VRに
達するまでに移動する距離は、 となり、ネジ切り送り速度VRを保持する間に移動する距
離は、 τ１＋Tf＋τ１≦ｔ≦T1 VR（T1−Tf−２τ１） となるため、 となる。ただし、f1,f2は送り軸における加減速時の時
間ｔにおける送り速度（０≦ｔ≦τ１）を与える。い
ま、送り軸の加減速方式が直線加減速方式であるとする
と、 f1（VS,VA,τ1,t）＝｛（VA−VS）／τ１｝ｔ＋VS となり、 f2（VA,VR,τ1,t）＝｛（VR−VA）／τ１｝ｔ＋VA となるため、 （VA−VR）Tf＋τ1/2・（2VA＋VS＋3VR）＋VRT1 ＝PR−PS （０≦Tf≦T1−２τ１） ……（３） となる。次に、第２動作の実行時間がT2であり、Ｗ（t0
＋T2）＝WRであるから、仮にθ（t0＋T2）＝θ２とする
と、 θ（t0）＝θＳ となり、第２動作開始時の主軸速度WSを保持する間に回
転する角度は、 WSTS となり、第２動作開始時の主軸速度WSからネジ切り主軸
速度WRに達するまでに回転する角度は、 となり、ネジ切り主軸速度WRを保持する間に回転する角
度は、 WR（T2−τ２−TS） となるため、 ただし、ｇは主軸における加減速時の時間ｔにおける主
軸速度を与え（０≦ｔ≦τ２）、N2は整数である。
速度をそれぞれＰ（ｔ）,V（ｔ），θ（ｔ）,W（ｔ）と
する。そして、第１動作及び第２動作の開始時点t0にお
いて、 Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS,θ（t0）＝θS, Ｗ（t0）＝WS ……（１） とし、第１動作及び第２動作の開始時点t0において送り
軸は停止しているものとし、Ｖ（t0）＝VS＝０とする。
また、送り軸の加減速時定数をτ１、主軸の加減速時定
数をτ２とし、送り軸は第１動作及び第２動作の開始時
点t0において許容最大送り速度VAに加速開始するとし、
Ｖ（t0＋τ１）＝VAとする。さらに、第１動作の送り速
度パターンにおいて送り速度が許容最大送り速度VAであ
る時間をTfとし、第２動作の主軸速度パターンにおいて
主軸速度が第２動作開始時の主軸速度WSである時間をTS
とする。そして、第１動作の実行時間をT1、第２動作の
実行時間をT2とする。ここで、第１動作の実行時間がT1
であり、Ｖ（t0＋T1）＝VR,P（t0＋T1）＝PRであるか
ら、送り速度VSから許容最大送り速度VAに達するまでに
移動する距離は、 となり、許容最大送り速度VAを保持する間に移動する距
離は、 τ１≦ｔ≦τ１＋Tf VATf となり、許容最大送り速度VAからネジ切り送り速度VRに
達するまでに移動する距離は、 となり、ネジ切り送り速度VRを保持する間に移動する距
離は、 τ１＋Tf＋τ１≦ｔ≦T1 VR（T1−Tf−２τ１） となるため、 となる。ただし、f1,f2は送り軸における加減速時の時
間ｔにおける送り速度（０≦ｔ≦τ１）を与える。い
ま、送り軸の加減速方式が直線加減速方式であるとする
と、 f1（VS,VA,τ1,t）＝｛（VA−VS）／τ１｝ｔ＋VS となり、 f2（VA,VR,τ1,t）＝｛（VR−VA）／τ１｝ｔ＋VA となるため、 （VA−VR）Tf＋τ1/2・（2VA＋VS＋3VR）＋VRT1 ＝PR−PS （０≦Tf≦T1−２τ１） ……（３） となる。次に、第２動作の実行時間がT2であり、Ｗ（t0
＋T2）＝WRであるから、仮にθ（t0＋T2）＝θ２とする
と、 θ（t0）＝θＳ となり、第２動作開始時の主軸速度WSを保持する間に回
転する角度は、 WSTS となり、第２動作開始時の主軸速度WSからネジ切り主軸
速度WRに達するまでに回転する角度は、 となり、ネジ切り主軸速度WRを保持する間に回転する角
度は、 WR（T2−τ２−TS） となるため、 ただし、ｇは主軸における加減速時の時間ｔにおける主
軸速度を与え（０≦ｔ≦τ２）、N2は整数である。
となる。いま、主軸の加減速方式が直線加減速方式であ
るとすると、 ｇ（WS,WR,τ2,t）＝｛（WR−WS）／τ２｝ｔ＋WS となるため、 θ２＋2N2・π ＝θＳ＋（WS−WR）TS＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT2 （０≦TS≦T2−τ２） ……（５） となる。
るとすると、 ｇ（WS,WR,τ2,t）＝｛（WR−WS）／τ２｝ｔ＋WS となるため、 θ２＋2N2・π ＝θＳ＋（WS−WR）TS＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT2 （０≦TS≦T2−τ２） ……（５） となる。
ここで、最小となる第１動作の実行時間T1をT1minとす
ると、先ず第１動作の実行時間T1minを算出し（ステッ
プS1）、第１動作の加減速タイミングt3を算出する（ス
テップS2）。つまり、実行時間T1minは許容最大送り速
度VAである時間Tfが最大であるときの時間T1であること
から、（３）式よりTf＝T1−２τ１を代入し、 T1＝T1min とすると、 T1min ＝1/VA・｛PR−PS−τ1/2・（VS＋VR−2VA）｝ ……
（６） となる。また、第１動作の加減速タイミングt3は、 Tf＝T1min−２τ１ を代入し、 t3＝t0＋τ１＋Tf ＝t0＋T1min−τ１ ……（７） となる。次に、第２動作の実行時間T2を最小となる第１
動作の実行時間T1minとしたときに、第２動作終了時に
おいて（θＲ＋2NR・π）となるNRを算出する。つま
り、前記（５）式より θ２＝θＲ N2＝NR T2＝T1min を代入すると、 θＲ＋2NR・π ＝θＳ＋（WS−WR）TS＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min （０≦TS≦T1min−τ２） ……（８） となるNRを算出する（ステップS3）。ここで、上記
（５）式において、０≦TS≦T1min−τ２として（θ２
＋2N2・π）の最大値をθ2max＋2N2max・π、最小値を
θ2min＋2N2min・πとすると、 WS≧WRの場合は、WS−WR≧０となるため、 Ts＝T2−τ２ T2＝T1min の時に最大となり、 T2＝０ T2＝T1min の時に最小となる。また、WS〈WRの場合は、WS−WR〈０
となるため、 T2＝０ T2＝T1min の時に最大となり、 TS＝T2−τ２ T2＝T1min の時に最小となる。よって、 WS≧WRのとき θ2max＋2N2max・π ＝θＳ＋τ2/2・（WR−WS）＋WST1min ……（９） θ2min＋2N2min・π ＝θＳ＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min ………（10） WS＜WRのとき θ2max＋2N2max・π ＝θＳ＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min ……（11） θ2min＋2N2min・π ＝θＳ＋τ2/2・（WR−WS）＋WST1min ………（12） となり θ2min＋2N2min・π≦ θＲ＋2NR・π≦θ2max＋2N2max・π ……（13） となるNRを選択することにより、所望のNRが算出され
る。
ると、先ず第１動作の実行時間T1minを算出し（ステッ
プS1）、第１動作の加減速タイミングt3を算出する（ス
テップS2）。つまり、実行時間T1minは許容最大送り速
度VAである時間Tfが最大であるときの時間T1であること
から、（３）式よりTf＝T1−２τ１を代入し、 T1＝T1min とすると、 T1min ＝1/VA・｛PR−PS−τ1/2・（VS＋VR−2VA）｝ ……
（６） となる。また、第１動作の加減速タイミングt3は、 Tf＝T1min−２τ１ を代入し、 t3＝t0＋τ１＋Tf ＝t0＋T1min−τ１ ……（７） となる。次に、第２動作の実行時間T2を最小となる第１
動作の実行時間T1minとしたときに、第２動作終了時に
おいて（θＲ＋2NR・π）となるNRを算出する。つま
り、前記（５）式より θ２＝θＲ N2＝NR T2＝T1min を代入すると、 θＲ＋2NR・π ＝θＳ＋（WS−WR）TS＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min （０≦TS≦T1min−τ２） ……（８） となるNRを算出する（ステップS3）。ここで、上記
（５）式において、０≦TS≦T1min−τ２として（θ２
＋2N2・π）の最大値をθ2max＋2N2max・π、最小値を
θ2min＋2N2min・πとすると、 WS≧WRの場合は、WS−WR≧０となるため、 Ts＝T2−τ２ T2＝T1min の時に最大となり、 T2＝０ T2＝T1min の時に最小となる。また、WS〈WRの場合は、WS−WR〈０
となるため、 T2＝０ T2＝T1min の時に最大となり、 TS＝T2−τ２ T2＝T1min の時に最小となる。よって、 WS≧WRのとき θ2max＋2N2max・π ＝θＳ＋τ2/2・（WR−WS）＋WST1min ……（９） θ2min＋2N2min・π ＝θＳ＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min ………（10） WS＜WRのとき θ2max＋2N2max・π ＝θＳ＋τ2/2・（WS−WR）＋WRT1min ……（11） θ2min＋2N2min・π ＝θＳ＋τ2/2・（WR−WS）＋WST1min ………（12） となり θ2min＋2N2min・π≦ θＲ＋2NR・π≦θ2max＋2N2max・π ……（13） となるNRを選択することにより、所望のNRが算出され
る。
次に（θＲ＋2NR・π）を決定し、第２動作の実行時間T
2は最小となる第１動作の実行時間T1minであることよ
り、（５）式より時間TSを算出すると、 θ２＝θＲ N2＝NR T2＝T1min を代入して、 TS＝1/（WS−WR）・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/ ２・（WS−WR）−WRT1min｝ ……（14） となり、第２動作の加減速タイミングt4は t4＝t0＋TS ……（15） より算出される（ステップS4）。
2は最小となる第１動作の実行時間T1minであることよ
り、（５）式より時間TSを算出すると、 θ２＝θＲ N2＝NR T2＝T1min を代入して、 TS＝1/（WS−WR）・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/ ２・（WS−WR）−WRT1min｝ ……（14） となり、第２動作の加減速タイミングt4は t4＝t0＋TS ……（15） より算出される（ステップS4）。
以上のようにして第１動作の加減速タイミングt3及び第
２動作の加減速タイミングt4が算出されると、第１動作
の送り速度パターンは、第１動作及び第２動作の開始時
点t0において加減速開始して、時間（t0＋τ１）におい
て許容最大送り速度VAになり、第１動作の加減速タイミ
ングt3において加減速開始し、第１動作及び第２動作の
終了時点t5においてネジ切り送り速度VRとなる。また、
第２動作の主軸速度パターンは、第２動作の加減速タイ
ミングt4において加減速開始し、第１動作及び第２動作
の終了時点t5においてネジ切り主軸速度WRとなる。
２動作の加減速タイミングt4が算出されると、第１動作
の送り速度パターンは、第１動作及び第２動作の開始時
点t0において加減速開始して、時間（t0＋τ１）におい
て許容最大送り速度VAになり、第１動作の加減速タイミ
ングt3において加減速開始し、第１動作及び第２動作の
終了時点t5においてネジ切り送り速度VRとなる。また、
第２動作の主軸速度パターンは、第２動作の加減速タイ
ミングt4において加減速開始し、第１動作及び第２動作
の終了時点t5においてネジ切り主軸速度WRとなる。
ところで、上記（13）式を満足するNRが存在しないと
き、つまり第１動作終了時に第２動作が終了できない場
合が発生する。第１動作終了時に第２動作が終了できな
い場合の対策として、次の２つの方法が考えられる。
き、つまり第１動作終了時に第２動作が終了できない場
合が発生する。第１動作終了時に第２動作が終了できな
い場合の対策として、次の２つの方法が考えられる。
第１の方法：第２動作が終了するときの第２動作の実
行時間T2のなかで最小となる第１動作の実行時間T1min
より大きく、かつ最小となるものを算出し、これを新た
に第１動作の実行時間として第１動作の送り速度パター
ンを修正する。
行時間T2のなかで最小となる第１動作の実行時間T1min
より大きく、かつ最小となるものを算出し、これを新た
に第１動作の実行時間として第１動作の送り速度パター
ンを修正する。
第２の方法：第２動作の実行時間T2を最小となる第１
動作の実行時間T1minとしたときに、第２動作が終了で
きるような第１動作及び第２動作の開始時点t0における
主軸速度WS′及び主軸角度θＳ′を決定し、第１動作及
び第２動作の前の動作終了時点、つまり第１動作及び第
２動作の開始時点t0において Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS,θ（t0） ＝θＳ′,W（t0）＝WS′ ……（16） となるように、第１動作及び第２動作の前の動作におけ
る送り速度パターン及び主軸速度パターンを同様にして
規定する。
動作の実行時間T1minとしたときに、第２動作が終了で
きるような第１動作及び第２動作の開始時点t0における
主軸速度WS′及び主軸角度θＳ′を決定し、第１動作及
び第２動作の前の動作終了時点、つまり第１動作及び第
２動作の開始時点t0において Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS,θ（t0） ＝θＳ′,W（t0）＝WS′ ……（16） となるように、第１動作及び第２動作の前の動作におけ
る送り速度パターン及び主軸速度パターンを同様にして
規定する。
第１の方法の一例を第５図のフローチャートを参照し
て説明する。第３図と同一プロセスについては、同一ス
テップ番号を付してその説明を省略する。
て説明する。第３図と同一プロセスについては、同一ス
テップ番号を付してその説明を省略する。
前記ステップS3の後、先ず（13）式を満足するNRが存在
するかどうかを判断し（ステップS10）、NRが存在しな
いとき、第２動作が終了するときの第２動作実行時間T2
が最小となる第１動作実行時間T1minより大きく、かつ
最小となるときのNRを算出する（ステップS11）。つま
り、 θ2max＋2N2max・π≦θＲ＋2NR・π ……（17） を満足する最小のNRを算出すればよい。θ2max＋2N2max
・πはτ２≦T1minのとき前記（９）式，（11）式より
算出され、τ２＞T1minのときは（５）式にTS＝0,T2＝
τ２を代入すれば算出され、 θ2max＋2N2max・π＝θＳ＋τ2/2・（WS＋WR）……（1
8） となる。次に、（５）式より T2＝1/WR・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−（WS−WR）TS −τ2/2・（WS−WR）｝ ……（19） であることより、実行時間T2を算出し（ステップS1
2）、これを新たに第１動作の実行時間T1とする（ステ
ップS13）。つまり、（19）式は、 T2＝｛θＲ＋2NRπ−（WS−WR）（TS＋τ2/2）｝/WR となるため、WS≧WR（WS−WR≧０）の場合は、TS＝T2−
τ２であるとき、実行時間T2は最小となり T1＝T2 ＝1/WS・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/2・（WR−WS）｝
……（20） となる。WS〈WR（WS−WR〈０）の場合は、TS＝０である
とき、実行時間T2は最小となるから T1＝T2 ＝1/WR｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/2・（WS−WR）｝…
…（21） となる。次に、第１動作の実行時間T1が、算出された第
２動作の実行時間T2に修正されたため、第１動作の加減
速タイミングt3を再算出する（ステップS14）。つま
り、（３）式より Tf＝1/（VS−VR）・｛PR−PS−τ1/2・ （2VA＋VS−3VR）−VRT1｝ ……（22） となり、上記（22）式の時間T1はステップS13で既に算
出されているので、時間Tfが算出され、 t3＝t0＋τ１＋Tf ……（23） より第１動作の加減速タイミングt3が算出される。
するかどうかを判断し（ステップS10）、NRが存在しな
いとき、第２動作が終了するときの第２動作実行時間T2
が最小となる第１動作実行時間T1minより大きく、かつ
最小となるときのNRを算出する（ステップS11）。つま
り、 θ2max＋2N2max・π≦θＲ＋2NR・π ……（17） を満足する最小のNRを算出すればよい。θ2max＋2N2max
・πはτ２≦T1minのとき前記（９）式，（11）式より
算出され、τ２＞T1minのときは（５）式にTS＝0,T2＝
τ２を代入すれば算出され、 θ2max＋2N2max・π＝θＳ＋τ2/2・（WS＋WR）……（1
8） となる。次に、（５）式より T2＝1/WR・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−（WS−WR）TS −τ2/2・（WS−WR）｝ ……（19） であることより、実行時間T2を算出し（ステップS1
2）、これを新たに第１動作の実行時間T1とする（ステ
ップS13）。つまり、（19）式は、 T2＝｛θＲ＋2NRπ−（WS−WR）（TS＋τ2/2）｝/WR となるため、WS≧WR（WS−WR≧０）の場合は、TS＝T2−
τ２であるとき、実行時間T2は最小となり T1＝T2 ＝1/WS・｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/2・（WR−WS）｝
……（20） となる。WS〈WR（WS−WR〈０）の場合は、TS＝０である
とき、実行時間T2は最小となるから T1＝T2 ＝1/WR｛θＲ＋2NR・π−θＳ−τ2/2・（WS−WR）｝…
…（21） となる。次に、第１動作の実行時間T1が、算出された第
２動作の実行時間T2に修正されたため、第１動作の加減
速タイミングt3を再算出する（ステップS14）。つま
り、（３）式より Tf＝1/（VS−VR）・｛PR−PS−τ1/2・ （2VA＋VS−3VR）−VRT1｝ ……（22） となり、上記（22）式の時間T1はステップS13で既に算
出されているので、時間Tfが算出され、 t3＝t0＋τ１＋Tf ……（23） より第１動作の加減速タイミングt3が算出される。
次に、第２の方法の一例を第６図のフローチャートを
参照して説明する。第３図及び第５図と同一プロセスに
ついては同一ステップ番号を付してその説明を省略す
る。
参照して説明する。第３図及び第５図と同一プロセスに
ついては同一ステップ番号を付してその説明を省略す
る。
先ず前記ステップS10でNRが存在しない場合、第１動作
及び第２動作の開始時点t0における主軸速度をネジ切り
主軸速度WRにする（ステップS20）。つまり、WS′＝WR
としてWS′を設定する。そして、第１動作及び第２動作
の開始時点t0における主軸角度を算出する（ステップS2
1）。つまり、（５）式にWS＝WR,θ２＝θＲを代入して
θＳ′を算出する。θＳ′は、 θＳ′＝θＲ＋2N2・π−WRT1min （０≦θＳ′＜２π） ……（24） より算出され、θＳ＝θＳ′,WS＝WS′として（ステッ
プS22）、ステップS3以降を実行すると共に、第１動作
及び第２動作の前の動作終了時点、つまり第１動作及び
第２動作の開始時点t0において、 Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS, θ（t0）＝θＳ′,W（t0）＝WS′ ……（25） となるように、第１動作及び第２動作の前の動作におけ
る送り速度パターン及び主軸速度パターンを同様にして
規定する（ステップS22）。
及び第２動作の開始時点t0における主軸速度をネジ切り
主軸速度WRにする（ステップS20）。つまり、WS′＝WR
としてWS′を設定する。そして、第１動作及び第２動作
の開始時点t0における主軸角度を算出する（ステップS2
1）。つまり、（５）式にWS＝WR,θ２＝θＲを代入して
θＳ′を算出する。θＳ′は、 θＳ′＝θＲ＋2N2・π−WRT1min （０≦θＳ′＜２π） ……（24） より算出され、θＳ＝θＳ′,WS＝WS′として（ステッ
プS22）、ステップS3以降を実行すると共に、第１動作
及び第２動作の前の動作終了時点、つまり第１動作及び
第２動作の開始時点t0において、 Ｐ（t0）＝PS,V（t0）＝VS, θ（t0）＝θＳ′,W（t0）＝WS′ ……（25） となるように、第１動作及び第２動作の前の動作におけ
る送り速度パターン及び主軸速度パターンを同様にして
規定する（ステップS22）。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、送り軸位置を予め指定さ
れたネジ切り開始位置にする第１動作と、主軸角度を予
め指定されるネジ切り開始角度にする第２動作と、送り
軸及び主軸を予め指定されたネジ切り送り速度及びネジ
切り主軸速度に基づいて同期させる第３動作とによりネ
ジ切り加工を行なう数値制御装置において、前記第１動
作終了時の送り速度を前記ネジ切り送り速度とし、前記
第２動作終了時の主軸速度を前記ネジ切り主軸速度と
し、前記第１動作及び前記第２動作を同時に終了させた
後に前記第３動作を開始することにより、ネジ切り加工
を行なうたびに行なっていた送り軸を減速して停止させ
た後、前記第２動作を行なっている間送り軸を停止さ
せ、前記第３動作開始時に再び送り軸を加速させる動作
を送り軸の１回の加減速動作で行なうことを可能にし、
高速なネジ切り加工を可能にしている。このため、１つ
の工具で連続して複数のネジ切り加工を行なう場合も、
高速なネジ切り加工を可能にしており、生産性が向上す
る。
れたネジ切り開始位置にする第１動作と、主軸角度を予
め指定されるネジ切り開始角度にする第２動作と、送り
軸及び主軸を予め指定されたネジ切り送り速度及びネジ
切り主軸速度に基づいて同期させる第３動作とによりネ
ジ切り加工を行なう数値制御装置において、前記第１動
作終了時の送り速度を前記ネジ切り送り速度とし、前記
第２動作終了時の主軸速度を前記ネジ切り主軸速度と
し、前記第１動作及び前記第２動作を同時に終了させた
後に前記第３動作を開始することにより、ネジ切り加工
を行なうたびに行なっていた送り軸を減速して停止させ
た後、前記第２動作を行なっている間送り軸を停止さ
せ、前記第３動作開始時に再び送り軸を加速させる動作
を送り軸の１回の加減速動作で行なうことを可能にし、
高速なネジ切り加工を可能にしている。このため、１つ
の工具で連続して複数のネジ切り加工を行なう場合も、
高速なネジ切り加工を可能にしており、生産性が向上す
る。
第１図は本発明のNC方法の一実施例を示すブロック構成
図、第２図は本発明のNC方法における送り速度，主軸速
度の時間的変化の一例を示すタイミングチャート、第３
図は本発明のNC方法の一例を示すフローチャート、第４
図は本発明のNC方法における第１動作送り速度パターン
及び第２動作主軸速度パターンの一例を示すタイミング
チャート、第５図及び第６図はそれぞれ本発明のNC方法
の一例を示すフローチャート、第７図はネジ切り加工の
一例を示す説明図、第８図は従来のNC方式を実現するNC
装置の一実施例を示すブロック構成図、第９図は従来の
NC方法における送り速度，主軸速度の時間的変化の一例
を示すタイミングチャートである。 １……加工プログラム、２……プログラム解釈部、３…
…関数発生部、４……送り軸制御部、５……主軸制御
部、6,8……サーボモータ、10……ネジ切り動作分割
部、10A……ネジ切り動作規定部、11……加減速タイミ
ング算出部。
図、第２図は本発明のNC方法における送り速度，主軸速
度の時間的変化の一例を示すタイミングチャート、第３
図は本発明のNC方法の一例を示すフローチャート、第４
図は本発明のNC方法における第１動作送り速度パターン
及び第２動作主軸速度パターンの一例を示すタイミング
チャート、第５図及び第６図はそれぞれ本発明のNC方法
の一例を示すフローチャート、第７図はネジ切り加工の
一例を示す説明図、第８図は従来のNC方式を実現するNC
装置の一実施例を示すブロック構成図、第９図は従来の
NC方法における送り速度，主軸速度の時間的変化の一例
を示すタイミングチャートである。 １……加工プログラム、２……プログラム解釈部、３…
…関数発生部、４……送り軸制御部、５……主軸制御
部、6,8……サーボモータ、10……ネジ切り動作分割
部、10A……ネジ切り動作規定部、11……加減速タイミ
ング算出部。
Claims (4)
- 【請求項１】送り軸を移動させ、送り軸位置をネジ切り
開始位置にする第１動作と、主軸を回転させ、主軸角度
をネジ切り開始角度にする第２動作と、送り軸及び主軸
をネジ切り送り速度及びネジ切り主軸速度に基づいて同
期させ、送り軸位置をネジ切り終了位置にし、送り軸位
置が前記ネジ切り終了位置に到達すると主軸を反転さ
せ、送り軸位置を前記ネジ切り開始位置にする第３動作
とによりネジ切り加工を行なう数値制御方法において、
前記第１動作開始時の送り速度、許容最大送り速度、前
記ネジ切り送り速度及び前記第１動作内の送り軸移動距
離に基づき、前記第１動作終了時の送り速度が前記ネジ
切り送り速度と等しくなり、かつ前記第１動作の実行時
間が最小となるように送り速度の時間的変化を規定し、
前記第２動作終了時の主軸速度が前記ネジ切り主軸速度
と等しくなり、かつ前記第２動作の実行時間が、前記送
り速度の時間的変化に従った場合の前記第１動作の実行
時間と等しくなるように主軸速度の時間的変化を規定
し、前記第１動作及び前記第２動作を同時に開始し、前
記送り速度の時間的変化及び主軸速度の時間的変化に従
って送り軸及び主軸を制御することにより前記第１動作
及び第２動作を同時に終了し、前記第３動作を開始する
ようにしたことを特徴とする数値制御方法。 - 【請求項２】前記送り速度の時間的変化及び主軸速度の
時間的変化を規定する際に前記第１動作終了時に前記第
２動作が終了しない場合は、前記送り速度の時間的変化
を修正して前記第１動作の実行時間を延長し、前記第２
動作終了時の主軸速度が前記ネジ切り主軸速度と等しく
なり、かつ前記第２動作の実行時間が、前記修正された
第１動作の実行時間と等しくなるように主軸速度の時間
的変化を規定するようにした請求項１に記載の数値制御
方法。 - 【請求項３】前記送り速度の時間的変化及び主軸速度の
時間的変化を規定する際に前記第１動作終了時に前記第
２動作が終了しない場合は、前記第２動作開始時の主軸
速度を前記ネジ切り主軸速度として、前記第２動作終了
時の主軸角度が前記ネジ切り開始角度と等しくなるよう
に前記第２動作開始時の主軸角度を算出し、前記第１動
作及び前記第２動作の前の動作が終了した時点で、前記
主軸速度を前記ネジ切り主軸速度とすると共に前記主軸
角度を前記算出した主軸角度にするようにした請求項１
に記載の数値制御方法。 - 【請求項４】送り軸を移動させ、送り軸位置をネジ切り
開始位置にする第１動作と、主軸を回転させ、主軸角度
をネジ切り開始角度にする第２動作と、送り軸及び主軸
をネジ切り送り速度及びネジ切り主軸速度に基づいて同
期させ、送り軸位置をネジ切り終了位置にし、送り軸位
置が前記ネジ切り終了位置に到達すると主軸を反転さ
せ、送り軸位置を前記ネジ切り開始位置にする第３動作
とによりネジ切り加工を行なう数値制御装置において、
前記第１動作開始時の送り速度、許容最大送り速度、前
記ネジ切り送り速度及び前記第１動作内の送り軸移動距
離に基づき、前記第１動作終了時の送り速度が前記ネジ
切り送り速度と等しくなり、かつ前記第１動作の実行時
間が最小となるように送り速度の時間的変化を規定し、
前記第２動作終了時の主軸速度が前記ネジ切り主軸速度
と等しくなり、かつ前記第２動作の実行時間が、前記送
り速度の時間的変化に従った場合の前記第１動作の実行
時間と等しくなるように主軸速度の時間的変化を規定す
る加減速タイミング算出部と、前記送り速度の時間的変
化及び主軸速度の時間的変化に基づいて前記第１動作と
第２動作を同時に実行させた後前記第３動作を実行させ
るネジ切り動作規定部とを具備したことを特徴とする数
値制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111599A JPH0777691B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 数値制御方法及びその装置 |
| US07/514,836 US5132912A (en) | 1989-04-28 | 1990-04-26 | Numerical control method and system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111599A JPH0777691B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 数値制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292122A JPH02292122A (ja) | 1990-12-03 |
| JPH0777691B2 true JPH0777691B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=14565442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111599A Expired - Lifetime JPH0777691B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 数値制御方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132912A (ja) |
| JP (1) | JPH0777691B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH048423A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-01-13 | Fanuc Ltd | タッピング方式 |
| JPH05324046A (ja) * | 1992-05-18 | 1993-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 多系統数値制御方法及びその装置 |
| DE59509971D1 (de) * | 1995-06-26 | 2002-01-31 | Siemens Ag | Numerisches Steuerverfahren |
| JP3553741B2 (ja) * | 1996-09-02 | 2004-08-11 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法 |
| JPH11143519A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Fanuc Ltd | 数値制御における加減速制御方法および数値制御装置 |
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| DE10057780A1 (de) * | 2000-11-22 | 2002-06-06 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb einer programmierbaren Steuereinrichtung |
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| JP6301977B2 (ja) * | 2016-01-26 | 2018-03-28 | ファナック株式会社 | 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63200913A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-19 | Hitachi Seiki Co Ltd | 自動ねじ加工装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167731A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-31 | Fanuc Ltd | タツピング加工方法 |
| DE3785827T2 (de) * | 1986-03-25 | 1993-08-19 | Fanuc Ltd | System zum regeln des zapfens. |
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| KR930001093B1 (ko) * | 1987-03-31 | 1993-02-15 | 부라더 고교 가부시키가이샤 | 나사 가공장치 |
| JPS6427808A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control device |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111599A patent/JPH0777691B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-26 US US07/514,836 patent/US5132912A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63200913A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-19 | Hitachi Seiki Co Ltd | 自動ねじ加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5132912A (en) | 1992-07-21 |
| JPH02292122A (ja) | 1990-12-03 |
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