JPH11202926A - 数値制御における送り速度制御方法および装置 - Google Patents
数値制御における送り速度制御方法および装置Info
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- JPH11202926A JPH11202926A JP558098A JP558098A JPH11202926A JP H11202926 A JPH11202926 A JP H11202926A JP 558098 A JP558098 A JP 558098A JP 558098 A JP558098 A JP 558098A JP H11202926 A JPH11202926 A JP H11202926A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工仕上面の質を維持しつつワークの加工サ
イクル時間を短縮する。 【解決手段】 主軸の実回転速度を検出してその実回転
速度が主軸の加工可能回転速度の範囲内にあるか否かを
判断する加工可能判断手段２１ａ、加工可能判断手段に
より主軸の実回転速度が加工可能回転速度の範囲内にあ
ると判断されたとき送り軸の送り速度指令を発する送り
速度指令手段２５ａ、送り速度指令手段から発せられた
送り速度指令を主軸の実回転速度に応じて補正する送り
速度指令補正手段２１ｂ、および主軸が指令回転速度か
ら加工可能回転速度に減速されるまでの間に、加工が終
了すると予測される時期を決定して主軸の停止指令を発
する主軸停止時期決定手段２５ｂ、を具備する。
イクル時間を短縮する。 【解決手段】 主軸の実回転速度を検出してその実回転
速度が主軸の加工可能回転速度の範囲内にあるか否かを
判断する加工可能判断手段２１ａ、加工可能判断手段に
より主軸の実回転速度が加工可能回転速度の範囲内にあ
ると判断されたとき送り軸の送り速度指令を発する送り
速度指令手段２５ａ、送り速度指令手段から発せられた
送り速度指令を主軸の実回転速度に応じて補正する送り
速度指令補正手段２１ｂ、および主軸が指令回転速度か
ら加工可能回転速度に減速されるまでの間に、加工が終
了すると予測される時期を決定して主軸の停止指令を発
する主軸停止時期決定手段２５ｂ、を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は数値制御における送
り速度制御方法および装置に関し、特にワークの加工サ
イクル時間を短縮する数値制御における送り速度制御方
法および装置に関する。
り速度制御方法および装置に関し、特にワークの加工サ
イクル時間を短縮する数値制御における送り速度制御方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、送り軸を送りながら主軸により
ワークを切削または研削（以下、単に加工と記す）する
工作機械の数値制御（ＮＣ）は、ワークを加工するため
のＮＣプログラムを読取り、例えば、ＮＣプログラムか
ら主軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置
決め指令とが発せられると、主軸を指令回転速度に向け
て回転開始するとともに送り軸の加工開始点への位置決
めを開始する。次いで主軸の回転速度が指令回転速度に
到達した後、ＮＣプログラムから発せられる加工指令、
例えば送り軸の直線補間指令を受け、送り軸を直線補間
指令による送り速度で送りつつ主軸を指令回転速度で回
転させてワークの加工を行い、加工終了後は、主軸を停
止させるとともに送り軸を退避させる指令を発し、主軸
の完全停止を待って、次の工程、例えば工具の交換を行
っている。
ワークを切削または研削（以下、単に加工と記す）する
工作機械の数値制御（ＮＣ）は、ワークを加工するため
のＮＣプログラムを読取り、例えば、ＮＣプログラムか
ら主軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置
決め指令とが発せられると、主軸を指令回転速度に向け
て回転開始するとともに送り軸の加工開始点への位置決
めを開始する。次いで主軸の回転速度が指令回転速度に
到達した後、ＮＣプログラムから発せられる加工指令、
例えば送り軸の直線補間指令を受け、送り軸を直線補間
指令による送り速度で送りつつ主軸を指令回転速度で回
転させてワークの加工を行い、加工終了後は、主軸を停
止させるとともに送り軸を退避させる指令を発し、主軸
の完全停止を待って、次の工程、例えば工具の交換を行
っている。
【０００３】したがって、主軸の起動と送り軸の位置決
めを同時に行うと、特に主軸の高速化に伴い指令回転速
度が１０，０００〜２０，０００ＲＰＭともなると、主
軸が指令回転速度に到達するより早くに送り軸の加工開
始点への位置決めが終了し、一方、主軸の停止指令と送
り軸の退避指令は、共に加工終了後に発せられる。この
ように上記従来技術では、送り軸の加工開始点への位置
決めを終了してから主軸回転速度が指令回転速度に到達
するまでの間は加工を開始できず、一方、加工が終了す
るまで主軸を指令回転速度に維持しなければならず主軸
の停止に遅れが生じる。その結果、加工サイクルに時間
を要するという問題が生じる。
めを同時に行うと、特に主軸の高速化に伴い指令回転速
度が１０，０００〜２０，０００ＲＰＭともなると、主
軸が指令回転速度に到達するより早くに送り軸の加工開
始点への位置決めが終了し、一方、主軸の停止指令と送
り軸の退避指令は、共に加工終了後に発せられる。この
ように上記従来技術では、送り軸の加工開始点への位置
決めを終了してから主軸回転速度が指令回転速度に到達
するまでの間は加工を開始できず、一方、加工が終了す
るまで主軸を指令回転速度に維持しなければならず主軸
の停止に遅れが生じる。その結果、加工サイクルに時間
を要するという問題が生じる。
【０００４】これを解決するため、特開平９−２３９６
３０号公報に開示の加工方法がある。この加工方法は、
ドリルにより複数の穴加工を行う際、主軸が指令回転速
度に達する前に、加工穴の位置にドリルが位置決めされ
た時点の主軸回転速度で穴加工を開始させ、主軸が指令
回転速度に達するまでの無駄時間をなくすようにしたも
のである。また主軸回転の減速中にも穴加工を行って、
全穴の加工終了時点から主軸の完全停止に至るまでの時
間を短縮するようにしたものである。
３０号公報に開示の加工方法がある。この加工方法は、
ドリルにより複数の穴加工を行う際、主軸が指令回転速
度に達する前に、加工穴の位置にドリルが位置決めされ
た時点の主軸回転速度で穴加工を開始させ、主軸が指令
回転速度に達するまでの無駄時間をなくすようにしたも
のである。また主軸回転の減速中にも穴加工を行って、
全穴の加工終了時点から主軸の完全停止に至るまでの時
間を短縮するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ドリ
ルによる穴加工についての発明であるが、エンドミルや
フェイスミル等によるフライス加工の場合は、加工仕上
面の質が大事であり、主軸回転速度や送り軸の送り速度
等の加工条件が所定の許容値の範囲内でないとならない
というむずかしさがある。例えば主軸回転速度には許容
最低回転速度である加工可能回転速度が存在する。
ルによる穴加工についての発明であるが、エンドミルや
フェイスミル等によるフライス加工の場合は、加工仕上
面の質が大事であり、主軸回転速度や送り軸の送り速度
等の加工条件が所定の許容値の範囲内でないとならない
というむずかしさがある。例えば主軸回転速度には許容
最低回転速度である加工可能回転速度が存在する。
【０００６】それゆえ、本発明は上記問題を解決し、加
工仕上面の質を維持し、かつ加工サイクル時間を短縮す
る数値制御における送り速度制御方法および装置を提供
することを目的とする。
工仕上面の質を維持し、かつ加工サイクル時間を短縮す
る数値制御における送り速度制御方法および装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明による数値制御における送り速度制御方法は、工具経
路、主軸回転速度、送り軸送り速度等のデータを数値で
指令してワークを加工する数値制御における送り速度制
御方法において、前記加工を開始しようとする際、主軸
の実回転速度が指令回転速度より低い所定の加工可能回
転速度を越えたら主軸の実回転速度に応じた送り速度で
加工を開始し、前記加工を終了しようとする際、主軸の
実回転速度が前記加工可能回転速度に減速されるまでの
間に、前記加工が終了するよう主軸の停止指令を発する
ことを特徴とする。
明による数値制御における送り速度制御方法は、工具経
路、主軸回転速度、送り軸送り速度等のデータを数値で
指令してワークを加工する数値制御における送り速度制
御方法において、前記加工を開始しようとする際、主軸
の実回転速度が指令回転速度より低い所定の加工可能回
転速度を越えたら主軸の実回転速度に応じた送り速度で
加工を開始し、前記加工を終了しようとする際、主軸の
実回転速度が前記加工可能回転速度に減速されるまでの
間に、前記加工が終了するよう主軸の停止指令を発する
ことを特徴とする。
【０００８】上記問題を解決する本発明による数値制御
における送り速度制御装置は、工具経路、主軸回転速
度、送り軸送り速度等のデータを数値で指令してワーク
を加工する数値制御における送り速度制御装置におい
て、主軸の実回転速度を検出してその実回転速度が所定
の加工可能回転速度の範囲内にあるか否かを判断する加
工可能判断手段と、前記加工可能判断手段により主軸の
実回転速度が前記加工可能回転速度の範囲内にあると判
断されたとき送り速度指令を発する送り速度指令手段
と、前記送り速度指令手段から発せられた送り速度指令
を主軸の実回転速度に応じて補正する送り速度指令補正
手段と、主軸が指令回転速度から前記加工可能回転速度
に減速されるまでの間に、加工が終了すると予測される
時期を決定して主軸の停止指令を発する主軸停止時期決
定手段と、を具備することを特徴する。
における送り速度制御装置は、工具経路、主軸回転速
度、送り軸送り速度等のデータを数値で指令してワーク
を加工する数値制御における送り速度制御装置におい
て、主軸の実回転速度を検出してその実回転速度が所定
の加工可能回転速度の範囲内にあるか否かを判断する加
工可能判断手段と、前記加工可能判断手段により主軸の
実回転速度が前記加工可能回転速度の範囲内にあると判
断されたとき送り速度指令を発する送り速度指令手段
と、前記送り速度指令手段から発せられた送り速度指令
を主軸の実回転速度に応じて補正する送り速度指令補正
手段と、主軸が指令回転速度から前記加工可能回転速度
に減速されるまでの間に、加工が終了すると予測される
時期を決定して主軸の停止指令を発する主軸停止時期決
定手段と、を具備することを特徴する。
【０００９】本発明の数値制御における送り速度制御方
法および装置は、主軸回転速度が指令回転速度より低い
加工可能回転速度以上で送り軸を送って加工するので、
主軸回転の立上り時や立下り時の加工待ち時間が少くな
り、かつ加工仕上面の質を維持しつつワークの加工サイ
クル時間を短縮する。
法および装置は、主軸回転速度が指令回転速度より低い
加工可能回転速度以上で送り軸を送って加工するので、
主軸回転の立上り時や立下り時の加工待ち時間が少くな
り、かつ加工仕上面の質を維持しつつワークの加工サイ
クル時間を短縮する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明による数
値制御における送り速度制御装置の一実施形態を示す図
である。図１に示す数値制御装置（ＮＣ装置）１は、マ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０と、ＣＰＵ１０にバス
ライン１１を介して双方向に通信可能に接続されたＲＯ
Ｍ１２、ＲＡＭ１３、バックアップＲＡＭ（Ｂ．ＲＡ
Ｍ）１４、グラフィク制御回路１５、ＣＲＴ１６および
キーボード１７とからなる。ＣＰＵ１０は、ＮＣ装置１
全体を制御する中央処理装置であり、ＲＯＭ１２はＮＣ
装置１全体を制御するために必要なプログラムを格納し
た読取り専用のメモリであり、ＲＡＭ１３は工作機械に
おける各送り軸の現在位置等のデータを格納する読み書
き自在なメモリであり、Ｂ．ＲＡＭ１４はＮＣ電源が遮
断されてもバッテリでバックアップされる加工プログラ
ム１４ａやパラメータ等を格納する読み書き自在なメモ
リである。グラフィック制御回路１５はＲＡＭ１３に格
納された各送り軸の現在位置、移動量等のデータをＣＲ
Ｔ１６へ表示するための処理を行うものである。キーボ
ード１７はオペレータが各種データを入力したり各種パ
ラメータを変更したりするために使用する入力装置であ
る。
明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明による数
値制御における送り速度制御装置の一実施形態を示す図
である。図１に示す数値制御装置（ＮＣ装置）１は、マ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０と、ＣＰＵ１０にバス
ライン１１を介して双方向に通信可能に接続されたＲＯ
Ｍ１２、ＲＡＭ１３、バックアップＲＡＭ（Ｂ．ＲＡ
Ｍ）１４、グラフィク制御回路１５、ＣＲＴ１６および
キーボード１７とからなる。ＣＰＵ１０は、ＮＣ装置１
全体を制御する中央処理装置であり、ＲＯＭ１２はＮＣ
装置１全体を制御するために必要なプログラムを格納し
た読取り専用のメモリであり、ＲＡＭ１３は工作機械に
おける各送り軸の現在位置等のデータを格納する読み書
き自在なメモリであり、Ｂ．ＲＡＭ１４はＮＣ電源が遮
断されてもバッテリでバックアップされる加工プログラ
ム１４ａやパラメータ等を格納する読み書き自在なメモ
リである。グラフィック制御回路１５はＲＡＭ１３に格
納された各送り軸の現在位置、移動量等のデータをＣＲ
Ｔ１６へ表示するための処理を行うものである。キーボ
ード１７はオペレータが各種データを入力したり各種パ
ラメータを変更したりするために使用する入力装置であ
る。
【００１１】ＮＣ装置１は、図１において破線２０で囲
まれるサーボ機構とバスライン１１を介して接続され
る。サーボ機構２０は、ＮＣ装置１からのＮＣブロック
指令を受けて、主として工作機械に組み込まれる主軸モ
ータと複数の送り軸モータとを駆動制御する機能を有す
る。図１において、便宜上、複数の内１つの送り軸につ
いてのみを代表して示す。図１に示すように、本発明の
実施例のサーボ機構には、主軸に対しては、主軸制御回
路２１、サーボアンプ２２、サーボモータ２３および速
度検出器２４が設けられ、各送り軸に対しては、送り軸
制御回路２５、サーボアンプ２６、サーボモータ２７お
よび位置速度検出器２８がそれぞれ設けられる。
まれるサーボ機構とバスライン１１を介して接続され
る。サーボ機構２０は、ＮＣ装置１からのＮＣブロック
指令を受けて、主として工作機械に組み込まれる主軸モ
ータと複数の送り軸モータとを駆動制御する機能を有す
る。図１において、便宜上、複数の内１つの送り軸につ
いてのみを代表して示す。図１に示すように、本発明の
実施例のサーボ機構には、主軸に対しては、主軸制御回
路２１、サーボアンプ２２、サーボモータ２３および速
度検出器２４が設けられ、各送り軸に対しては、送り軸
制御回路２５、サーボアンプ２６、サーボモータ２７お
よび位置速度検出器２８がそれぞれ設けられる。
【００１２】主軸のサーボアンプ２２は、主軸制御回路
２１を介してＮＣ装置１から受ける主軸回転速度の指令
に応じて、サーボモータ２３を駆動し、サーボモータ２
３に取り付けられた速度検出器２４から主軸の回転速度
を示すサーボモータ２３の速度フィードバック信号を受
けてサーボモータ２３の速度制御を行う。主軸制御回路
２１は、加工可能判断手段２１ａと送り速度指令補正手
段２１ｂとを備えるが、これらについては後述する。
２１を介してＮＣ装置１から受ける主軸回転速度の指令
に応じて、サーボモータ２３を駆動し、サーボモータ２
３に取り付けられた速度検出器２４から主軸の回転速度
を示すサーボモータ２３の速度フィードバック信号を受
けてサーボモータ２３の速度制御を行う。主軸制御回路
２１は、加工可能判断手段２１ａと送り速度指令補正手
段２１ｂとを備えるが、これらについては後述する。
【００１３】一方、送り軸のサーボアンプ２６は、送り
軸制御回路２５を介してＮＣ装置１から受ける送り速度
および送り量の指令に応じて、サーボモータ２７を駆動
し、サーボモータ２７に取り付けられた例えばエンコー
ダからなる位置速度検出器２８から送り軸の現在位置を
示す位置フィードバック信号を受けて送り軸の位置決め
制御を行うとともに、送り軸制御回路２５を介してＮＣ
装置１から受ける送り速度の指令に応じて、上記位置フ
ィードバック信号から算出したサーボモータ２６の速度
フィードバック信号を受けてサーボモータ２７の速度制
御を行う。送り軸制御回路２５は、送り速度指令手段２
５ａと主軸停止時期決定手段２５ｂとを備えるが、これ
らについては後述する。
軸制御回路２５を介してＮＣ装置１から受ける送り速度
および送り量の指令に応じて、サーボモータ２７を駆動
し、サーボモータ２７に取り付けられた例えばエンコー
ダからなる位置速度検出器２８から送り軸の現在位置を
示す位置フィードバック信号を受けて送り軸の位置決め
制御を行うとともに、送り軸制御回路２５を介してＮＣ
装置１から受ける送り速度の指令に応じて、上記位置フ
ィードバック信号から算出したサーボモータ２６の速度
フィードバック信号を受けてサーボモータ２７の速度制
御を行う。送り軸制御回路２５は、送り速度指令手段２
５ａと主軸停止時期決定手段２５ｂとを備えるが、これ
らについては後述する。
【００１４】次に、本発明の加工可能判断手段２１ａ、
送り速度指令補正手段２１ｂ、送り速度指令手段２５ａ
および主軸停止時期決定手段２５ｂについて以下に説明
する。先ず、主軸制御回路２１内の加工可能判断手段２
１ａは、主軸の実回転速度を速度検出器２４から検出し
てその実回転速度が主軸の加工可能回転速度の範囲内に
あるか否かを、例えばサーボモータ２３の回転速度が
３，０００ＲＰＭ以上にあるか否かにより判断する。
送り速度指令補正手段２１ｂ、送り速度指令手段２５ａ
および主軸停止時期決定手段２５ｂについて以下に説明
する。先ず、主軸制御回路２１内の加工可能判断手段２
１ａは、主軸の実回転速度を速度検出器２４から検出し
てその実回転速度が主軸の加工可能回転速度の範囲内に
あるか否かを、例えばサーボモータ２３の回転速度が
３，０００ＲＰＭ以上にあるか否かにより判断する。
【００１５】送り軸制御回路２５内の送り速度指令手段
２５ａは、主軸制御回路２１の加工可能判断手段２１ａ
により主軸の実回転速度が加工可能回転速度の範囲内に
あると判断されたことを受けて、送り軸の所定の送り速
度指令９０００mm／ min、例えばサーボモータ２７の回
転速度に換算して９００ＲＰＭをサーボアンプ２６へ発
する。
２５ａは、主軸制御回路２１の加工可能判断手段２１ａ
により主軸の実回転速度が加工可能回転速度の範囲内に
あると判断されたことを受けて、送り軸の所定の送り速
度指令９０００mm／ min、例えばサーボモータ２７の回
転速度に換算して９００ＲＰＭをサーボアンプ２６へ発
する。
【００１６】主軸制御回路２１内の送り速度指令補正手
段２１ｂは、送り速度指令手段２５ａから発せられる送
り速度指令を速度検出器２４から検出した主軸の実回転
速度に応じて補正する。これにより主軸回転速度と送り
軸の送り速度との同期がとれる。この補正の方法は、主
軸の指令回転速度に対する実回転速度の比を刻々演算
し、送り速度を加減速させるオーバライド機能のオーバ
ライド値としてこの演算した比を用いればよい。
段２１ｂは、送り速度指令手段２５ａから発せられる送
り速度指令を速度検出器２４から検出した主軸の実回転
速度に応じて補正する。これにより主軸回転速度と送り
軸の送り速度との同期がとれる。この補正の方法は、主
軸の指令回転速度に対する実回転速度の比を刻々演算
し、送り速度を加減速させるオーバライド機能のオーバ
ライド値としてこの演算した比を用いればよい。
【００１７】送り軸制御回路２５内の主軸停止時期決定
手段２５ｂは、主軸の回転停止指令が発せられてから、
例えばサーボモータ２３の回転速度に換算して１２，０
００ＲＰＭの指令回転速度から加工可能回転速度、サー
ボモータ２３の回転速度に換算して３，０００ＲＰＭに
減速されるまでの間に、主軸の実回転速度に応じた送り
速度での送り軸により加工が終了すると予測される時期
を予測決定して主軸の停止指令を主軸制御回路２１へ発
する。主軸制御回路２１はこれを受けてサーボモータ２
３を停止する指令をサーボアンプ２２へ送る。この主軸
を停止する予測時期を決定する処理については図２の説
明後に行う。次に、図２を用いて加工サイクル時間の短
縮について以下に説明する。
手段２５ｂは、主軸の回転停止指令が発せられてから、
例えばサーボモータ２３の回転速度に換算して１２，０
００ＲＰＭの指令回転速度から加工可能回転速度、サー
ボモータ２３の回転速度に換算して３，０００ＲＰＭに
減速されるまでの間に、主軸の実回転速度に応じた送り
速度での送り軸により加工が終了すると予測される時期
を予測決定して主軸の停止指令を主軸制御回路２１へ発
する。主軸制御回路２１はこれを受けてサーボモータ２
３を停止する指令をサーボアンプ２２へ送る。この主軸
を停止する予測時期を決定する処理については図２の説
明後に行う。次に、図２を用いて加工サイクル時間の短
縮について以下に説明する。
【００１８】図２は加工サイクルの説明図であり、
（Ａ）は従来技術の加工サイクルを示す図であり、
（Ｂ）は本発明の加工サイクルを示す図である。図２の
（Ａ）、（Ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は上
段が主軸回転速度（ＲＰＭ）、下段が送り軸の送り速度
（mm／min ）を示す。従来技術の加工サイクルは、図２
の（Ａ）に示すように、ＮＣプログラムから時刻ｔ0 に
主軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置決
め指令とが同時に発せられる指令、すなわちアプローチ
指令を受けると、主軸を指令回転速度、例えば１２，０
００ＲＰＭに向けて回転開始するとともに送り軸の加工
開始点への位置決めを開始する。時刻ｔ1 には送り軸は
加工開始点への位置決めを終了し、時刻ｔ1 から主軸の
回転速度が指令回転速度に到達する時刻ｔ2 まで加工開
始を待っている。次いで時刻ｔ2 に、ＮＣプログラムか
ら発せられる加工指令、例えば送り軸の直線補間指令を
受け、送り軸を直線補間指令による送り速度、例えば
９，０００mm／min で送りつつ主軸を指令回転速度で回
転させてワークの加工を行う。時刻ｔ3 に直線補間指令
で指令された送り量が送られて加工終了した後は、主軸
を停止させるとともに送り軸を退避させる指令を発す
る。時刻ｔ4 に送り軸の退避は終了する。次いで、時刻
ｔ5 に主軸が完全に停止するのを待って、次の工程、例
えば工具の交換を開始する。
（Ａ）は従来技術の加工サイクルを示す図であり、
（Ｂ）は本発明の加工サイクルを示す図である。図２の
（Ａ）、（Ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は上
段が主軸回転速度（ＲＰＭ）、下段が送り軸の送り速度
（mm／min ）を示す。従来技術の加工サイクルは、図２
の（Ａ）に示すように、ＮＣプログラムから時刻ｔ0 に
主軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置決
め指令とが同時に発せられる指令、すなわちアプローチ
指令を受けると、主軸を指令回転速度、例えば１２，０
００ＲＰＭに向けて回転開始するとともに送り軸の加工
開始点への位置決めを開始する。時刻ｔ1 には送り軸は
加工開始点への位置決めを終了し、時刻ｔ1 から主軸の
回転速度が指令回転速度に到達する時刻ｔ2 まで加工開
始を待っている。次いで時刻ｔ2 に、ＮＣプログラムか
ら発せられる加工指令、例えば送り軸の直線補間指令を
受け、送り軸を直線補間指令による送り速度、例えば
９，０００mm／min で送りつつ主軸を指令回転速度で回
転させてワークの加工を行う。時刻ｔ3 に直線補間指令
で指令された送り量が送られて加工終了した後は、主軸
を停止させるとともに送り軸を退避させる指令を発す
る。時刻ｔ4 に送り軸の退避は終了する。次いで、時刻
ｔ5 に主軸が完全に停止するのを待って、次の工程、例
えば工具の交換を開始する。
【００１９】一方、本発明の加工サイクルは、図２の
（Ｂ）に示すように、ＮＣプログラムから時刻ｔ0 に主
軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置決め
指令とが同時に発せられる指令、すなわちアプローチ指
令を受けると、主軸を指令回転速度、例えば１２，００
０ＲＰＭに向けて回転開始するとともに送り軸の加工開
始点への位置決めを開始する。時刻ｔ1 とほぼ等しい時
刻ｔ11には送り軸は加工開始点への位置決めを終了し、
と同時に主軸の回転速度が加工可能回転速度、例えば
３，０００ＲＰＭ以上に到達していることが加工可能判
断手段により判断される。このとき、ＮＣプログラムか
ら加工指令、例えば送り軸の直線補間指令が発せられて
いると、送り速度指令手段からの指令を受けて、送り軸
は主軸が指令回転速度に達した信号を待つことなく時刻
ｔ11から主軸の回転速度が指令回転速度に到達する時刻
ｔ12まで、送り速度補正手段により補正された、つまり
主軸の回転速度に応じた送り速度で送られる。次いで時
刻ｔ12に、送り軸の送り速度は、時刻ｔ11にＮＣプログ
ラムから発せられた加工指令、例えば送り軸の直線補間
指令における送り速度が、例えば９，０００mm／min
（送りオーバライド値１００％）に到達し、時刻ｔ12か
らは、この指令送り速度で送りつつ主軸を指令回転速度
で回転させワークの加工を行う。次いで、主軸停止決定
手段により予測された時刻ｔ13に主軸の停止指令が発せ
られると主軸の減速が始まり、同時に送り軸を送り速度
補正手段により補正して主軸の回転速度に応じた送り速
度で送る。次いで、時刻ｔ14に加工が終了すると送り軸
を退避させる指令を発する。すると、時刻ｔ15に送り軸
の退避は終了するとほぼ同時に主軸が完全に停止し、次
の工程、例えば工具の交換を開始する。
（Ｂ）に示すように、ＮＣプログラムから時刻ｔ0 に主
軸の起動指令と所定の送り軸の加工開始点への位置決め
指令とが同時に発せられる指令、すなわちアプローチ指
令を受けると、主軸を指令回転速度、例えば１２，００
０ＲＰＭに向けて回転開始するとともに送り軸の加工開
始点への位置決めを開始する。時刻ｔ1 とほぼ等しい時
刻ｔ11には送り軸は加工開始点への位置決めを終了し、
と同時に主軸の回転速度が加工可能回転速度、例えば
３，０００ＲＰＭ以上に到達していることが加工可能判
断手段により判断される。このとき、ＮＣプログラムか
ら加工指令、例えば送り軸の直線補間指令が発せられて
いると、送り速度指令手段からの指令を受けて、送り軸
は主軸が指令回転速度に達した信号を待つことなく時刻
ｔ11から主軸の回転速度が指令回転速度に到達する時刻
ｔ12まで、送り速度補正手段により補正された、つまり
主軸の回転速度に応じた送り速度で送られる。次いで時
刻ｔ12に、送り軸の送り速度は、時刻ｔ11にＮＣプログ
ラムから発せられた加工指令、例えば送り軸の直線補間
指令における送り速度が、例えば９，０００mm／min
（送りオーバライド値１００％）に到達し、時刻ｔ12か
らは、この指令送り速度で送りつつ主軸を指令回転速度
で回転させワークの加工を行う。次いで、主軸停止決定
手段により予測された時刻ｔ13に主軸の停止指令が発せ
られると主軸の減速が始まり、同時に送り軸を送り速度
補正手段により補正して主軸の回転速度に応じた送り速
度で送る。次いで、時刻ｔ14に加工が終了すると送り軸
を退避させる指令を発する。すると、時刻ｔ15に送り軸
の退避は終了するとほぼ同時に主軸が完全に停止し、次
の工程、例えば工具の交換を開始する。
【００２０】従来技術の加工サイクルでは、主軸回転速
度が指令回転速度に到達しないと送り軸を送った加工を
しないし、また加工が終了しないと主軸回転停止指令を
発しないが、本発明の加工サイクルでは、主軸回転速度
が指令回転速度より低い加工可能回転速度以上であれば
送り軸を送って加工を開始し、また加工が終了する前に
主軸回転停止指令を発するので、正味の加工時間は若干
延びるが図２の（Ａ）に示す加工待ち時間と停止待ち時
間分だけそれ以上に短縮され、全体として加工サイクル
時間が短縮される。
度が指令回転速度に到達しないと送り軸を送った加工を
しないし、また加工が終了しないと主軸回転停止指令を
発しないが、本発明の加工サイクルでは、主軸回転速度
が指令回転速度より低い加工可能回転速度以上であれば
送り軸を送って加工を開始し、また加工が終了する前に
主軸回転停止指令を発するので、正味の加工時間は若干
延びるが図２の（Ａ）に示す加工待ち時間と停止待ち時
間分だけそれ以上に短縮され、全体として加工サイクル
時間が短縮される。
【００２１】最後に、前述の予測時期を決定する処理、
すなわち主軸停止時期決定手段２５ｂの２つの実施例に
ついて以下に説明する。主軸停止時期決定手段２５ｂの
第１実施例は、送り軸の送り速度に基づくものである。
図２の（Ｂ）に示すように、時刻ｔ11から時刻ｔ12まで
送り軸は等加速度で送られる。この間に送り速度指令補
正手段から出される送り速度指令を積分すればこの間の
送り量ＦＡが算出される。次いで、ＮＣプログラムから
発せられた直線補間指令の送り量ＦＤを読取る。図２の
（Ｂ）に示す時刻ｔ13、ｔ14間の送り量ＦＣを、送り軸
加速時の送り量ＦＡの１／３と設定すれば、送り速度一
定で加工される送り量ＦＢがＦＢ＝ＦＤ−４ＦＡ／３に
より求められる。これを満たす時刻、すなわち時刻ｔ11
から送り軸の送り速度を積分して得られた送り量がＦＡ
＋ＦＢに等しくなった時刻ｔ13を主軸停止指令を発する
時期と決定する。今はＦＣをＦＡの１／３と想定した
が、この値は使用工具、ワーク材質、加工条件等によっ
て変わる値であり、その都度適正な値を用いる必要があ
る。
すなわち主軸停止時期決定手段２５ｂの２つの実施例に
ついて以下に説明する。主軸停止時期決定手段２５ｂの
第１実施例は、送り軸の送り速度に基づくものである。
図２の（Ｂ）に示すように、時刻ｔ11から時刻ｔ12まで
送り軸は等加速度で送られる。この間に送り速度指令補
正手段から出される送り速度指令を積分すればこの間の
送り量ＦＡが算出される。次いで、ＮＣプログラムから
発せられた直線補間指令の送り量ＦＤを読取る。図２の
（Ｂ）に示す時刻ｔ13、ｔ14間の送り量ＦＣを、送り軸
加速時の送り量ＦＡの１／３と設定すれば、送り速度一
定で加工される送り量ＦＢがＦＢ＝ＦＤ−４ＦＡ／３に
より求められる。これを満たす時刻、すなわち時刻ｔ11
から送り軸の送り速度を積分して得られた送り量がＦＡ
＋ＦＢに等しくなった時刻ｔ13を主軸停止指令を発する
時期と決定する。今はＦＣをＦＡの１／３と想定した
が、この値は使用工具、ワーク材質、加工条件等によっ
て変わる値であり、その都度適正な値を用いる必要があ
る。
【００２２】主軸停止時期決定手段２５ｂの第２実施例
は、送り軸の位置データに基づくものである。送り軸の
現在位置は位置速度検出器２８から送り軸制御回路２５
へフィードバックされており、図２の（Ｂ）に示す時刻
ｔ11、ｔ12における送り軸の位置データを読取れば、こ
のｔ11、ｔ12間の送り量ＦＡが判る。次いで、ＮＣプロ
グラムから発せられた直線補間指令の送り量ＦＤを読取
る。図２の（Ｂ）に示す時刻ｔ13、ｔ14間の送り量ＦＣ
を、送り軸加速時の送り量ＦＡの１／３と設定すれば、
送り速度一定で加工される送り量ＦＢがＦＢ＝ＦＤ−４
ＦＡ／３により求められる。これを満たす時刻、すなわ
ち時刻ｔ11からの送り軸の位置データの変化量がＦＡ＋
ＦＢに等しくなる時刻ｔ13を主軸停止指令を発する時期
と決定する。
は、送り軸の位置データに基づくものである。送り軸の
現在位置は位置速度検出器２８から送り軸制御回路２５
へフィードバックされており、図２の（Ｂ）に示す時刻
ｔ11、ｔ12における送り軸の位置データを読取れば、こ
のｔ11、ｔ12間の送り量ＦＡが判る。次いで、ＮＣプロ
グラムから発せられた直線補間指令の送り量ＦＤを読取
る。図２の（Ｂ）に示す時刻ｔ13、ｔ14間の送り量ＦＣ
を、送り軸加速時の送り量ＦＡの１／３と設定すれば、
送り速度一定で加工される送り量ＦＢがＦＢ＝ＦＤ−４
ＦＡ／３により求められる。これを満たす時刻、すなわ
ち時刻ｔ11からの送り軸の位置データの変化量がＦＡ＋
ＦＢに等しくなる時刻ｔ13を主軸停止指令を発する時期
と決定する。
【００２３】尚、主軸の回転減速中の加工において、加
工が終了する前に主軸の回転速度が加工可能回転速度よ
り下回る場合は、主軸の減速を一時停止し、加工が終了
するまで、加工可能回転速度を維持させる機能が、主軸
制御回路２１に備えられている。
工が終了する前に主軸の回転速度が加工可能回転速度よ
り下回る場合は、主軸の減速を一時停止し、加工が終了
するまで、加工可能回転速度を維持させる機能が、主軸
制御回路２１に備えられている。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の数値制御
における送り速度制御方法および装置によれば、主軸の
回転加減速中の主軸回転速度が指令回転速度より低い加
工可能回転速度以上の範囲で送り軸を送って加工するの
で、加工仕上面の質を維持しつつワークの加工サイクル
時間を短縮できる。
における送り速度制御方法および装置によれば、主軸の
回転加減速中の主軸回転速度が指令回転速度より低い加
工可能回転速度以上の範囲で送り軸を送って加工するの
で、加工仕上面の質を維持しつつワークの加工サイクル
時間を短縮できる。
【図１】本発明の数値制御における送り速度制御装置の
一実施形態を示す図である。
一実施形態を示す図である。
【図２】加工サイクルの説明図であり、（Ａ）は従来技
術の加工サイクルを示す図であり、（Ｂ）は本発明の加
工サイクルを示す図である。
術の加工サイクルを示す図であり、（Ｂ）は本発明の加
工サイクルを示す図である。
１…数値制御装置（ＮＣ装置） １０…ＣＰＵ １１…バスライン ２０…サーボ機構 ２１…主軸制御回路 ２１ａ…加工可能判断手段 ２１ｂ…送り速度指令補正手段 ２２、２６…サーボアンプ ２３、２７…サーボモータ ２４…速度検出器 ２５…送り軸制御回路 ２５ａ…送り速度指令手段 ２５ｂ…主軸停止時期決定手段 ２８…位置速度検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 工具経路、主軸回転速度、送り軸送り速
度等のデータを数値で指令してワークを加工する数値制
御における送り速度制御方法において、 前記加工を開始しようとする際、主軸の実回転速度が指
令回転速度より低い所定の加工可能回転速度を越えたら
主軸の実回転速度に応じた送り速度で加工を開始し、 前記加工を終了しようとする際、主軸の実回転速度が前
記加工可能回転速度に減速されるまでの間に、前記加工
が終了するよう主軸の停止指令を発する、ことを特徴と
した数値制御における送り速度制御方法。 - 【請求項２】 工具経路、主軸回転速度、送り軸送り速
度等のデータを数値で指令してワークを加工する数値制
御における送り速度制御装置において、 主軸の実回転速度を検出してその実回転速度が所定の加
工可能回転速度の範囲内にあるか否かを判断する加工可
能判断手段と、 前記加工可能判断手段により主軸の実回転速度が前記加
工可能回転速度の範囲内にあると判断されたとき送り速
度指令を発する送り速度指令手段と、 前記送り速度指令手段から発せられた送り速度指令を主
軸の実回転速度に応じて補正する送り速度指令補正手段
と、 主軸が指令回転速度から前記加工可能回転速度に減速さ
れるまでの間に、加工が終了すると予測される時期を決
定して主軸の停止指令を発する主軸停止時期決定手段
と、を具備することを特徴とした数値制御における送り
速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP558098A JPH11202926A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP558098A JPH11202926A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11202926A true JPH11202926A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11615184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP558098A Pending JPH11202926A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11202926A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012032869A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Okouchi Kinzoku Co Ltd | 円盤刃物送り制御方法，装置およびそれを用いた切断装置 |
| JP2013206330A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Brother Ind Ltd | 工作機械及び工作方法 |
| JP2016103294A (ja) * | 2016-01-22 | 2016-06-02 | 大河内金属株式会社 | 円盤刃物送り制御方法および装置 |
| US9798312B2 (en) | 2012-05-15 | 2017-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device |
| JP2018069392A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | ファナック株式会社 | 工作機械の数値制御装置 |
| CN108121299A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 发那科株式会社 | 机床的数值控制装置 |
| CN111190391A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
| WO2020166257A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | 日東電工株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
| CN111558741A (zh) * | 2019-02-14 | 2020-08-21 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜的制造方法 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP558098A patent/JPH11202926A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012032869A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Okouchi Kinzoku Co Ltd | 円盤刃物送り制御方法，装置およびそれを用いた切断装置 |
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| JP2018069392A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | ファナック株式会社 | 工作機械の数値制御装置 |
| CN108015622A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 发那科株式会社 | 机床的数值控制装置 |
| US10232480B2 (en) | 2016-10-31 | 2019-03-19 | Fanuc Corporation | Numerical controller of machine tool |
| CN108121299B (zh) * | 2016-11-28 | 2018-12-11 | 发那科株式会社 | 机床的数值控制装置 |
| JP2018086697A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | ファナック株式会社 | 工作機械の数値制御装置 |
| CN108121299A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 发那科株式会社 | 机床的数值控制装置 |
| CN111190391A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
| CN111190391B (zh) * | 2018-11-14 | 2024-03-26 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
| WO2020166257A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | 日東電工株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
| CN113423527A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-09-21 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜的制造方法 |
| JPWO2020166257A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2021-12-16 | 日東電工株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
| CN111558741A (zh) * | 2019-02-14 | 2020-08-21 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜的制造方法 |
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