JPS5950454B2 - ねじ切り制御方式 - Google Patents

ねじ切り制御方式

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JPS5950454B2
JPS5950454B2 JP16779780A JP16779780A JPS5950454B2 JP S5950454 B2 JPS5950454 B2 JP S5950454B2 JP 16779780 A JP16779780 A JP 16779780A JP 16779780 A JP16779780 A JP 16779780A JP S5950454 B2 JPS5950454 B2 JP S5950454B2
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JP
Japan
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pulse signal
rotation
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JP16779780A
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JPS5796722A (en
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敬臣 福山
信一 磯部
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FUANATSUKU KK
Original Assignee
FUANATSUKU KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/182Numerical 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
    • G05B19/186Generation of screw- or gearlike surfaces
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42186Master slave, motion proportional to axis
    • GPHYSICS
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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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タップ等を用いてねじ切りを行なう場合、タ
ップマチック等の遊び機構を簡単化或は不要にすること
ができるねじ切り制御方式。
マシニングセンタ等を用いて、ねじ穴を開ける場合は、
先ずタップを所定の位置に位置合わせし、次に主軸を正
転させながら、ねじのリードと主軸の回転数とによって
定まる送り速度でタップを子方向に送り、所定量のねじ
の切削が終了すると、主軸モータ及び送りモータを停止
させ、この後、主軸を逆転させると共にねじのリードと
主軸の回転数とによって定まる送り速度でタップを一方
向に送り、ねじ穴からタップを抜くのが一般的である。
ところで、この場合、主軸モータのイナーシャ−が送り
モータのイナーシャ−に比較して大きい為、所定量のね
じ切りが終了して主軸モータ、送りモータを停止させる
場合、或は両者を起動させる場合は、タップの送りを主
軸の回転に同期させることはできなかった。
即ち、主軸モータは第1図Aに示すように、時刻t1に
於いて停止指令があると、時刻t3まで慣性によって回
転しつづけるが、送りモータはイナーシャ−が小さいの
で同図Bに示すように停止指令があった後、すぐに(時
刻t2に於いて)送りを停止し、又、時刻t4に於いて
逆転指令があった場合、主軸モータが所定の回転数とな
るのは同図Aに示すように、時刻t6であるが、送りモ
ータによる送りが所定の送り速度となるのは、同図Bに
示すように時刻t5である。
上記したように、時刻t1〜t3.t4〜t6に於いて
は、タップが主軸の回転数とねじのリードとによって定
まる送り速度で送られず、又、主軸が回転していれば、
タップは推力を持つ為、タップマチック等の遊び機構を
介してタップを取付けることが必要である。
しかし、タップマチック等の遊び機構は、構成が複雑で
あり、高価なものである為、その改善が要望されている
本発明は前述の如き要望を満足させたものであり、その
目的はタップマチック等の遊び機構の構成を簡単化、或
は不要とすることができるようにすることにある。
以下実施例について詳細に説明する。
第2図は本発明の実施例のブロック線図であり、1は主
軸(図示せず)に取付けられた回転角検出器、2は方向
弁別器、3は分周器、4は比較器、5は送りパルス発生
器、6は切換器、7は補間器、8はテープリーダ、9は
指令テープ、10は制御回路、11は主軸モータ12、
送りモータ13を制御するサーボユニットである。
主軸(図示せず)に取付けられている回転角検出器1は
、主軸の回転角を検出するものであり、主軸が一回転す
る毎にある定まった数の二相パルスを出力する。
方向弁別器2は回転角検出器1からの2相パルスの位相
関係に基づいて、主軸の回転方向を検出し、回転方向を
示す信号すを出力すると共に、主軸の回転数に比例した
パルス信号aを出力し、分周器3に加えるもので゛ある
分周器3は、方向弁別器2からのパルス信号aを分周し
て、タップ(図示せず)の送り速度に比例したパルス信
号を出力し、比較器4、切換器6に加える。
尚、この場合、タップが主軸の回転数とねじのリードに
よって定まる送り速度で送られるように、分周器3の分
周比を定めておくことが必要である。
比較器4は分周器3がらのパルス信号と送りパルス発生
器5からのパルス信号とを比較し、比較一致の場合はそ
の出力信号Cを例えば°“1“とし、比較不一致の場合
は出力信号Cを“0°゛とするものである。
又、切換器6は比較器4からの信号Cが“1゛の場合は
、送りパルス発生器5からの送りパルスを信号dとして
出力し、信号Cが“0゛の場合は、分周器3からの送り
パルスを信号dとして出力するものであり、信号dは補
間器7に加えられる。
補間器7は、例えば第3図に示す構成を有するものであ
り、同図に於いて71はアンドゲート、72.73はレ
ジスタ、74は±1回路、75は比較器、76は切換器
6からのパルス信号dと方向弁別器2からの信号すとに
基づいて、タップの送り速度に比例した十或は−のパル
ス信号e、 fを作成し、制御回路10からの信号j
が“1゛の場合、サーボユニット11に加えるパルス信
号作成器である。
尚、レジスタ72は指令テープ9によって指令された送
り量を示す数値をセットしておくものであり、又、±1
回路74はパルス信号作成器76からパルス信号eが加
えられている時は、パルス信号eに従って、レジスタ7
3にセットされている数値を+1し、パルス信号fが加
えられている時は、パルス信号fに従って、レジスタ7
3にセットされている数値を−1するものである。
又、比較器75はレジスタ72.73にセットされてい
る数値を比較し、比較一致の時、その出力信号を“1゛
とするものである。
又、制御回路10は、テープリーダ8で読取った指令テ
ープ9の指令に基づいて、タップの送り量を示す信号i
をレジスタ72に加えると共に、サーボユニット11に
主軸の起動指令を加え、又、比較器75の出力信号gに
基づいて、パルス信号作成器76の制御信号j、アンド
ゲート71の制御信号りを作成すると共に、主軸の逆転
、停止指令を加えるものである。
又、サーボユニット11は、補間器7からのパルス信号
e、 fに基づいて送りモータ13を制御すると共に
、制御回路10からの起動、逆転、停止指令に基づいて
、主軸モータ12の起動、逆転、停止を制御するもので
ある。
次に、第4図A、 Bを参照して前述したと同様のね
じ切りを行なう場合の動作を説明する。
尚、同図Aは主軸の回転数、同図Bはタップの送り速度
を示しているものである。
制御回路10はテープリーダ8で読取った送り量を示す
数値をレジスタ72にセットすると、アンドゲート71
の制御信号りを“1゛にすると共にパルス信号作成器7
6の制御信号jを°“1゛とする。
制御信号jが時刻t1に於いて“1“になったとすると
、パルス信号作成器76は十のパルス信号eをサーボユ
ニット11に加え、これによりサーボユニット11はパ
ルス信号eに従って、送りモータ13の制御を行なう。
送りモータ13は前述したように、イナーシャ−が少な
いものであるから、タップの送り速度は同図Bに示すよ
うに、直ぐに所定の送り速度となる。
尚、この場合、主軸モータ12は、同図Aに示すように
、所定の回転数で正転しているものとする。
又、±1回路74は、信号jが“1゛となり、パルス信
号eが出力されると、レジスタ73にセットされるでい
る数値(但し、時刻t1に於いては°“0゛がセットさ
れているとする。
)をパルス信号eに従つて、+1する。
そしてレジスタ73にセットされた数値がレジスタ72
にセットされている数値と等しくなると、比較器75は
、前述したように、その出力信号gを1°゛とする。
これにより制御回路10は、アンドゲート71の制御信
号りを“0“とすると共に、サーボユニット11に主軸
の停止指令を加える。
停止指令が時刻t2に於いて、サーボユニット11に加
えられたとすると、主軸の回転数は、同図Aに示すよう
に次第に減少し、時刻t4に於いて完全に停止する。
尚、主軸の停止指令があった時(時刻t2)から主軸が
時刻t3に於いて完全に停止するまでの間は、パルス信
号作成器76には、分周器3からのパルス信号がパルス
信号dとして加えられるものであり、パルス信号作成器
76は、このパルス信号dに基づいて、十のパルス信号
eを作成し、サーボユニット11に加えているものであ
るから、時刻t2〜t3に於いても、タップは主軸の回
転に同期して送られることになる。
又、主軸が完全に停止すると、±1回路74はパルス信
号eが加えられなくなるので、その動作を停止する。
従って、レジスタ73にはタップの送りを開始した時(
時刻t1)から、タップが停止した時(時刻ta)まで
の間に、パルス信号作成器76から出力されたパルス信
号eのパルス数がセットされることになる。
この後、制御回路10は、時刻t4に於いてサーボユニ
ット11に主軸の逆転指令を加え、主軸を同図Bに示す
ように逆転させる。
主軸が逆転すると、パルス信号作成器76は、パルス信
号d及び主軸の回転方向を示す信号すが加えられるので
、−のパルス信号fを出力し、サーボユニット11及び
±1回路74に加える。
サーボユニット11は、パルス信号fに基づいて、送り
モータ13を制御し、主軸を一方向に送る。
尚、主軸の回転数が時刻t5に於いて所定の回転数とな
るまでは、パルス信号作成器76には分周器からのパル
ス信号がパルス信号dとして加えられるものであるから
、時刻t4〜t5に於いてもタップは主軸の回転に同期
して送られることになる。
又、±1回路74はパルス信号fが加えられると、レジ
スタ73にセットされている数値をパルス信号fに従っ
て−1する。
そして、レジスタ73にセットされた数値が“0°゛と
なると、この時アンドゲート71がオフであるので、比
較器75はその出力信号gを°“1゛とし、制御回路1
0に加える。
これにより、制御回路10は、パルス信号作成器76に
加える制御信号jを“0゛とし、その動作を停止させる
これにより、タップの送りは、同図Bに示すように停止
する。
上述したように、所定量のねじの切削が終了し、主軸の
停止指令があった時(時刻t2)から主軸が時刻t3に
於いて完全に停止するまでの間、主軸の逆転指令があっ
た時(時刻t4)から時刻t5に於いて主軸の回転数が
所定の回転数となるまでの間、補間器7内のパルス信号
作成回路76には、分周器3からのパルス信号がパルス
信号dとして加えられるものであり、このパルス信号d
及び主軸の回転方向を示す信号すに基づいて、パルス信
号作成器76はパルス信号e或はパルス信号fを作成し
、サーボユニット11に加えているものであるから、従
来、同期のとれなかった時刻t2〜t3.t4〜t5に
於いてもタップを主軸の回転数に同期した送り速度で送
ることができ、従って、タップマチック等の遊び機構の
構成を簡単化、或は不要にすることができる。
又、ねじ切り加工時(時刻t1〜t3)に於いて出力さ
れたパルス信号eのパルス数をレジスタ73にセットし
ておき、主軸を逆転させてタップを抜取る際、パルス信
号fに従って、セットされている数値を−1し、セット
されている数値が“0゛になった時、制御信号jを“0
゛にしてタップの送りを停止させるようにしているもの
であるから、タップは確実にねし穴から抜取られること
になり、従って、ねじ山をつぶす惧れは全くなくなる。
尚、実施例に於いては、レジスタ73にセットされてい
る数値が°゛0“になった時、即ち、タップの位置が、
ねじ切り開始時の位置に等しくなった時、制御信号jを
“0“にして、タップの送りを停止させたが、これに限
られるものではなく、タップがねし穴から抜けた後なら
ば、何時、制御信号jを“0“にして、タップの送りを
停止させても良いことは勿論である。
以上説明したように、本発明は、タップと被加工物との
相対的回転及び相対的送りにより、被加工物にねじ切り
を行なう方式に於いて、回転角検出器1等の回転角検出
手段、レジスタ73等の送り量検出手段を備え、相対的
回転の加速時、減速時、回転角検出手段の出力信号に同
期して相対的送りを制御するものであるから、タップマ
チック等の遊び機構の構成を簡単化、或は不要にするこ
とができる利点がある。
又、タップをねし穴から抜取る際、主軸の逆転開始から
の送り量が第2の所定値になった時、相対的送りを停止
させるものであるから、ねじ山をつぶす惧れがない利点
もある。
【図面の簡単な説明】
第1図A、 Bは従来の主軸の回転数とタップの送り速
度との関係を示した図、第2図は本発明の実施例のブロ
ック線図、第3図は補間器のブロック線図、第4図A、
Bは本発明の主軸の回転数と送り速度との関係を示す
図である。 1は回転角検出器、2は方向弁別器、3は分周器、4,
75は比較器、5は送りパルス発生器、6は切替器、7
は補間器、8はテープリーダ、9は指令テープ、10は
制御回路、11はサーボユニット、12は主軸モータ、
13は送りモータ、71はアンドゲート、72,73は
レジスタ、74は±1回路、76はパルス信号作成器で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被加工物とタップとの相対的回転及び相対的な送り
    により、前記被加工物にねじ切りを行なう方式に於いて
    、前記相対的回転を行なわせる主軸の回転角検出手段、
    前記相対的送りの送り量検出手段、前記主軸と相対的送
    りを制御する制御手段を備え、ねじ切り加工時の相対的
    送りの送り量が第1の所定値に達した時、主軸の停止指
    令により該主軸の回転が停止に向って減速され、該主軸
    の完全停止までの間、前記回転角検出手段の出力信号に
    同期して相対的送りを制御し、該主軸の逆転開始により
    、前記相対的送りの送り方向を逆転し、該主軸の回転数
    が所定の回転数となるまでの間、前記回転角検出手段の
    出力信号に同期して相対的送りを制御し、且つ主軸の逆
    転開始時からの相対的な送り量が、第2の所定値に達し
    た時、相対的送りを停止させることを特徴とするねじ切
    り制御方式。
JP16779780A 1980-11-28 1980-11-28 ねじ切り制御方式 Expired JPS5950454B2 (ja)

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JP16779780A JPS5950454B2 (ja) 1980-11-28 1980-11-28 ねじ切り制御方式

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JP16779780A JPS5950454B2 (ja) 1980-11-28 1980-11-28 ねじ切り制御方式

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Publication Number Publication Date
JPS5796722A JPS5796722A (en) 1982-06-16
JPS5950454B2 true JPS5950454B2 (ja) 1984-12-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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JPS5796722A (en) 1982-06-16

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