TWI600487B - 數値控制裝置 - Google Patents

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TWI600487B
TWI600487B TW104109166A TW104109166A TWI600487B TW I600487 B TWI600487 B TW I600487B TW 104109166 A TW104109166 A TW 104109166A TW 104109166 A TW104109166 A TW 104109166A TW I600487 B TWI600487 B TW I600487B
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嵯峨崎正一
平田悠貴
三宮一彦
中谷尊一
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三菱電機股份有限公司
西鐵城時計股份有限公司
西鐵城精機股份有限公司
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Description

數值控制裝置
本發明係關於進行使工件(workpiece)與對工件進行加工之刀具相對地移動之控制之數值控制裝置。
過去，曾經提出有一種數值控制裝置(參照專利文獻1~3)，此數值控制裝置係在車削加工中具有：，使切削刀具相對於工件進給移動之切削刀具進給機構；以及控制切削刀具進給驅動馬達並使上述切削刀具低頻振動之控制機構。此數值控制裝置中，控制機構具有：進行各種設定之操作手段；依據利用操作手段設定的工件的旋轉速度或切削刀具每轉一圈之切削刀具的進給量，預先將依進給軸的慣性(inertia)或馬達特性等之機械特性而定之至少切削刀具進給機構的前進量、後退量、前進速度、後退速度做成表，作為能使切削刀具以25Hz以上的低頻動作同步而進行進給動作之資料而儲存起來之振動切削資訊儲存手段；以及根據儲存於振動切削資訊儲存手段之該資料而控制切削刀具進給驅動馬達之馬達控制手段。藉此，沿著插值路徑重複進行前進、後退動作來產生低頻振動。另外，亦已揭示有對於輪廓控制在指定的角度方向加上振動 之技術(參照專利文獻4)。
[先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特許第5033929號公報
專利文獻2：日本特許第5139591號公報
專利文獻3：日本特許第5139592號公報
專利文獻4：日本特許第4293132號公報
然而，上述的先前技術中並未揭示有關：在控制成使輪廓控制與主軸旋轉相位同步之低頻振動切螺紋(thread cutting)加工中加上與螺紋導程(lead)方向垂直之方向的振動而進行之控制中，依照切入次數而調整振動的相位或振幅而進行之加工方法。
本發明係有鑑於上述的課題而完成者，其目的在得到：在低頻振動切螺紋加工中，藉由在每次切入適切地調整振動的相位，而可做到藉由振動使切屑斷開之數值控制裝置。
為了解決上述的課題，達成上述目的，本發明係一種數值控制裝置，具備：對於使加工對象旋轉之主軸、使切削刀具沿著與藉由切削加工來形成之螺紋的導程方向垂直之方向，對於前述加工對象相對地進給移動之 第一驅動軸、及使前述切削刀具沿著前述導程方向，對於前述加工對象相對地進給移動之第二驅動軸進行控制之驅動部；以及將具有與前述主軸的旋轉週期成預定的比之週期之往復進給移動之振動，疊加至前述第一驅動軸的移動之振動手段；且藉由使前述切削刀具與前述加工對象相對地移動而對前述加工對象進行複數次的切入加工，而進行在前述加工對象形成螺紋之切螺紋加工，其中具備：在複數次的前述切入加工中，每次都將前述振動的相位相對於前述主軸的相位偏移預定的振動相位偏移(shift)量而控制前述驅動部之切螺紋振動調整部。
本發明之數值控制裝置係在低頻振動切螺紋加工中，藉由在每次切入時適切地調整振動的相位，而可具有藉由振動使切屑斷開之效果。
1‧‧‧數值控制裝置
10‧‧‧驅動部
11‧‧‧伺服馬達
12、15‧‧‧檢測器
13X‧‧‧X軸伺服控制部
13Z‧‧‧Z軸伺服控制部
14‧‧‧主軸馬達
16‧‧‧主軸控制部
20‧‧‧輸入操作部
30‧‧‧顯示部
40‧‧‧控制演算部
41‧‧‧輸入控制部
42‧‧‧資料設定部
43‧‧‧記憶部
44‧‧‧畫面處理部
45‧‧‧解析處理部
46‧‧‧機械控制訊號處理部
47‧‧‧PLC電路部
48‧‧‧插值處理部
49‧‧‧加減速處理部
50‧‧‧軸資料輸出部
61‧‧‧加工對象
62‧‧‧刀具
431‧‧‧參數
432‧‧‧加工程式
433‧‧‧畫面顯示資料
434‧‧‧共用區域
451‧‧‧移動指令產生部
452‧‧‧振動指令解析部
481‧‧‧指令移動量算出部
482‧‧‧振動移動量算出部
483‧‧‧移動量疊加部
484‧‧‧切螺紋振動調整部
第1圖係顯示本發明的實施形態1至4之數值控制裝置的構成的一例之方塊(block)圖。
第2圖係顯示實施形態1中只使刀具沿Z軸方向及X軸方向移動時的狀況之圖。
第3圖係顯示實施形態1中使加工對象沿Z軸方向移動，使刀具沿X軸方向移動時的狀況之圖。
第4圖係顯示實施形態1中進行切螺紋加工的樣子之圖。
第5圖係顯示實施形態1中對錐形(taper)螺絲進行切螺紋加工的樣子之圖。
第6圖係顯示實施形態1中進行複數次切入之切螺紋加工的樣子之圖。
第7圖係顯示實施形態1中之「直角切入」的切入模式(pattern)之圖。
第8圖係顯示實施形態1中之「單刃切入」的切入模式之圖。
第9圖係顯示實施形態1中之「修正單刃切入」的切入模式之圖。
第10圖係顯示實施形態1中之「交錯切入」的切入模式之圖。
第11圖係顯示實施形態1中切螺紋起點的刀尖的Z軸座標每次都相同之情況之每次的刀尖點的軌跡之圖。
第12圖係顯示實施形態1中切螺紋起點的刀尖的Z軸座標每次都不同之情況之每次的刀尖點的軌跡之圖。
第13圖係顯示實施形態1中之方法1的加工程式(program)的一例之圖。
第14圖係顯示實施形態1中將加工對象的表面以圓筒展開面的形式顯示出來的情況之在圓筒面上之採用方法1的刀具軌跡之圖。
第15圖係顯示實施形態1中之方法2的加工程式的一例之圖。
第16圖係顯示實施形態1中將加工對象的表面以圓筒 展開面的形式顯示出來的情況之在圓筒面上之採用方法2的刀具軌跡之圖。
第17圖係說明實施形態1中在切螺紋加工中加上振動的樣子之圖。
第18圖係顯示實施形態1中主軸每轉一圈的振動次數為兩次之振動條件下的低頻振動切螺紋加工的動作例之圖。
第19圖係以濃淡顯示實施形態1中如第18圖所示使每次的相位偏差180°時之第一次及第二次的切入的深度之圖。
第20圖係於上部顯示實施形態1中在方法1中加上低頻振動之情況的刀具軌跡，於中部顯示導程軸位置亦即Z軸位置與X軸位置的關係，並於下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第21圖係於上部顯示實施形態1中在方法2中加上低頻振動之情況的刀具軌跡，於中部顯示導程軸位置亦即Z軸位置與X軸位置的關係，並於下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第22圖係於上部顯示實施形態1中在方法2中使振動開始時的振動相位偏移了與「切螺紋開始偏移角度」的偏移量相當的量之後，再加上低頻振動之情況的刀具軌跡，於中部顯示導程軸位置(亦即Z軸位置)與X軸位置的關係，並於下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第23圖係顯示實施形態2之數值控制裝置進行的低頻 振動切螺紋加工的動作之流程圖。
第24圖係顯示實施形態2的動作例1-1的振動條件之圖。
第25圖係顯示實施形態2的動作例1-1及動作例1-2中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第26圖係顯示實施形態2的動作例1-1中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第27圖係顯示實施形態2的動作例1-2的振動條件之圖。
第28圖係顯示實施形態2的動作例1-2中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第29圖係顯示實施形態2的動作例1-3的振動條件之圖。
第30圖係顯示實施形態2的動作例1-3及動作例1-4中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第31圖係顯示實施形態2的動作例1-3中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第32圖係顯示實施形態2的動作例1-3的加工程式的一例之圖。
第33圖係顯示實施形態2中之依照第32圖的加工程式而描出的程式指令路徑之圖。
第34圖係顯示實施形態2中之依照第32圖的加工程式而畫出的加工圖像(image)之圖。
第35圖係顯示實施形態2中之執行第32圖的加工程 式時之主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第36圖係顯示實施形態2中之執行第32圖的加工程式時之與每次的「切螺紋開始偏移角度」對應之振動相位的偏移量之圖。
第37圖係顯示實施形態2的動作例1-4的振動條件之圖。
第38圖係顯示實施形態2的動作例1-4中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第39圖係顯示實施形態2的動作例1-3的變形例中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第40圖係顯示實施形態3之數值控制裝置進行的低頻振動切螺紋加工的動作之流程圖。
第41圖係顯示實施形態3的動作例2-1的振動條件之圖。
第42圖係顯示實施形態3的動作例2-1及動作例2-2中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第43圖係顯示實施形態3的動作例2-1中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第44圖係顯示實施形態3的動作例2-2的振動條件之圖。
第45圖係顯示實施形態3的動作例2-2中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第46圖係顯示實施形態3的動作例2-3的振動條件之圖。
第47圖係顯示實施形態3的動作例2-3及動作例2-4中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第48圖係顯示實施形態3的動作例2-3中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第49圖係顯示實施形態3的動作例2-3的變形例中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第50圖係顯示實施形態3的動作例2-3的變形例中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第51圖係顯示實施形態3的動作例2-4的振動條件之圖。
第52圖係顯示實施形態3的動作例2-4中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。
第53圖係顯示實施形態4中的加工程式的一例之圖。
第54圖係顯示實施形態4中之依照第53圖的加工程式而描出的程式指令路徑之圖。
第55圖係顯示實施形態4中之依照第53圖的加工程式而畫出的加工圖像之圖。
第56圖係顯示實施形態4中進行預備移動而實現第53圖的加工程式之情況之主軸相位與X軸位置的關係之圖。
第57圖係顯示實施形態4中使振動之開始延遲達振動的偏移量之振動所需的時間而實現第53圖的加工程式之情況之主軸相位與X軸位置的關係之圖。
以下，根據圖式詳細說明本發明的實施形態之數值控制裝置。但本發明並不受此實施形態所限定。
實施形態1.
第1圖係顯示實施形態1之數值控制裝置1的構成的一例之方塊圖。數值控制裝置1具有：驅動加工對象及刀具的至少一方之驅動部10、由輸入手段所構成之輸入操作部20、由顯示手段所構成之顯示部30、以及解析加工程式而進行插值處理之控制演算部40。
驅動部10係在至少二軸方向驅動加工對象及刀具之至少一方或雙方之機構。驅動部10係驅動及控制至少作為第一驅動軸之X軸及作為第二驅動軸之Z軸。驅動部10具有：使加工對象或刀具在數值控制裝置1上規定的各軸方向移動之伺服馬達(servo motor)11、檢測出伺服馬達11的位置及速度之檢測器12、根據檢測器12所檢測出的位置及速度而進行加工對象或刀具的位置及速度之各軸方向的控制之X軸伺服(servo)控制部13X及Z軸伺服控制部13Z。實施形態1之數值控制裝置1係利用設於刀具或加工對象之該等的驅動軸，使刀具及加工對象伴隨振動的情況下，相對地沿著移動路徑移動而進行加工對象的加工。
此外，驅動部10還具有：使保持加工對象之主軸旋轉之主軸馬達14、檢測出主軸馬達14的位置及轉速之檢測器15、以及根據檢測器15所檢測出的位置及轉速而控制主軸的旋轉之主軸控制部16。
輸入操作部20係由鍵盤(keyboard)、按鈕(button)或滑鼠(mouse)等之輸入手段所構成，供使用者進行對於數值控制裝置1之命令(command)的輸入或加工程式或參數(parameter)等的輸入。顯示部30係由液晶顯示裝置等之顯示手段所構成，用來顯示經控制演算部40處理過的資訊。
控制演算部40係具有：輸入控制部41、資料設定部42、記憶部43、畫面處理部44、解析處理部45、機械控制訊號處理部46、PLC(Programmable Logic Controller；可程式邏輯控制器)電路部47、插值(interpolation)處理部48、加減速處理部49、及軸資料輸出部50。
輸入控制部41係接收從操作輸入部20輸入的資訊。資料設定部42係使輸入控制部41所接收的資訊記憶至記憶部43。舉一個例子來說，輸入控制部41係在輸入的內容為加工程式432的編輯之情況時，使編輯的內容反映至記憶部43中記憶的加工程式432，在輸入成為參數之資訊的情況時，使該資訊記憶至記憶部43的參數431的記憶區域。
記憶部43係記憶：在控制演算部40的處理中使用的參數431、要執行的加工程式432以及在顯示部30上顯示之畫面顯示資料433等資訊。另外，記憶部43中設有記憶參數431及加工程式432以外的暫時性地使用的資料之共用區域(area)434。畫面處理部44係進行使記 憶部43的畫面顯示資料433顯示於顯示部30之控制。
解析處理部45係具有：將包含有一個以上的程式區塊之加工程式432讀入，並就每個程式區塊解析讀入的加工程式432，讀出移動路徑及進給速度，產生在一個程式區塊中移動之移動指令之移動指令產生部451；以及解析加工程式432中是否含有振動指令，並在含有振動指令之情況時，將包含於振動指令中的振動條件提供給插值處理部48之振動指令解析部452。振動指令解析部452所產生的振動條件中包含有例如低頻振動的振幅。
機械控制訊號處理部46係在解析處理部45所讀入的是使數值控制軸(亦即驅動軸)動作之指令以外之使機械動作之指令(亦即輔助指令)之情況時，發送出有輔助指令下達之通知給PLC電路部47。PLC電路部47係從機械控制訊號處理部46接收到有輔助指令下達之通知時，就進行與下達的輔助指令對應之處理。
插值處理部48係具有：利用解析處理部45所解析得出的移動指令，來算出在數值控制裝置1的控制的週期(亦即處理週期)期間，以所指定的進給速度移動的移動量(亦即指令移動量)之指令移動量算出部481；算出用以使刀具或加工對象振動之處理週期期間的移動量(亦即振動移動量)之振動移動量算出部482；算出每一處理週期之指令移動量與振動移動量疊加後的疊加移動量之移動量疊加部483；以及調整振動切螺紋加工開始時的振動的相位之切螺紋振動調整部484。另外，處理週期也稱為插值 週期。
加減速處理部49係按照預先指定的加減速模式(pattern)，將插值處理部48所輸出的各驅動軸的疊加移動量轉換為已考慮了加減速之每處理週期的移動指令。軸資料輸出部50係將加減速處理部49所處理得到的每處理週期的移動指令，輸出至控制各驅動軸之X軸伺服控制部13X、Z軸伺服控制部13Z、及主軸控制部16。
為了使刀具或加工對象在振動的情況下進行加工，可如上述，在進行加工之際，使加工對象與切削刀具相對地移動。第2及3圖係示意顯示進行車削加工之實施形態1的數值控制裝置1的軸的構成之圖。第2圖及第3圖中，設有在紙面內垂直之Z軸及X軸。第2圖係顯示將加工對象61固定，只使進行車削加工之切削刀具(刀具62)沿Z軸方向及X軸方向移動時的狀況之圖。第3圖係顯示使加工對象61沿Z軸方向移動，使刀具62沿X軸方向移動時的狀況之圖。不管是第2圖及第3圖之哪一種情況，都可藉由在要使之移動的對象(加工對象61及刀具62雙方或任一方)設置伺服馬達11，並在加工對象61設置主軸馬達14，而進行以下說明之低頻振動切螺紋加工處理。
首先，進行未伴隨低頻振動之切螺紋加工的說明。第4圖係顯示進行切螺紋加工的樣子之圖。又，在以後的說明中，將沿著形成的螺紋的導程方向而移動之進給軸(也稱為「導程軸」)定為Z軸，將沿著與導程軸垂 直的方向而移動之進給軸定為X軸來進行說明。導程方向就是主軸的旋轉軸的方向。
如第4圖所示，加工對象61係利用主軸的旋轉而旋轉，刀具62係沿著導程方向(亦即Z軸方向)移動。通常的切螺紋加工係係重複進行複數次用來形成螺紋(screw)溝槽之切入，所以要使Z軸方向之進給軸的位置與主軸的旋轉相位同步來進行螺紋之加工。只要主軸的旋轉速度及Z軸方向的移動速度分別為一定的速度，就會形成等間隔的螺紋節距(pitch)之螺紋溝槽。
第5圖係顯示在具有錐面之錐形螺絲進行切螺紋加工的樣子之圖。在數值控制裝置1於錐形螺絲的導程軸(亦即Z軸)方向及與導程軸垂直之軸(亦即X軸)的方向進行移動的插值之情況，也要使導程軸方向之進給軸的位置與主軸的旋轉相位同步來進行螺紋之加工。
如第4圖進行切螺紋加工之情況，係以藉由第二次的切入將螺紋的溝槽切得比第一次的切入更深之加工方法，進行通常為複數次之切入而進行加工。第6圖中顯示進行複數次切入之切螺紋加工的樣子。如第6圖所示，將第一次的切入量與第二次的切入量相加所得到的值即為第二次的切入後的溝槽的深度。在此情況，在複數次的切入加工中，使進給軸的進給量與主軸旋轉量的關係相同，以複數次的切入加工，除了切入量，形成相同形狀的螺紋溝槽。並且，切螺紋動作開始時，亦即導程軸的移動開始時之主軸的相位(亦即角度)，可利用加工程式432加 以指定。具體而言，可利用檢測器15的安裝角度或參數431來設定相位的基準點，且可利用加工程式432來指定偏離相位的基準點之角度，亦即「切螺紋開始偏移角度」。例如，使切螺紋偏移角度及切入開始時的Z軸位置，在各次的切入都相同，就可在各次的切入加工，在同一處進行切入。
第7至10圖顯示進行複數次切入之情況之切螺紋加工的代表性的切入模式(pattern)。第7至10圖係顯示在螺紋溝槽的任意的一處的斷面，利用複數次的切入加以切削的部分之圖。第7圖係顯示刀具62的刀尖的Z軸座標每次都相同之「直角切入」的切入模式。第8至10圖係顯示刀尖的Z軸座標每次都不同之切入模式。第8圖係顯示「單刃切入」的切入模式。第9圖係顯示「修正單刃切入」的切入模式。第10圖係顯示「交錯切入」的切入模式。根據第8至10圖之每次的Z軸座標都不同之切入模式，可得到使切屑的飛散方向變化等之效果。
接著，以切螺紋起點之刀尖的Z軸座標每次都相同之「直角切入」、及切螺紋起點之刀尖的Z軸座標每次都不同之「單刃切入」的情況，說明包含切入開始後的刀具62的刀尖的Z軸方向的移動在內之動作。
第11圖係顯示切螺紋起點的刀尖的Z軸座標每次都相同之「直角切入」的情況之每次的刀尖點的軌跡之圖。進給軸(亦即Z軸)的位置與主軸的相位之關係每次都相同。亦即，在切螺紋起點等待主軸的相位到達預定 的切螺紋開始基準點。切螺紋開始基準點係預定的主軸的相位且成為主軸的基準之相位。並且，切螺紋起點的Z軸位置係每次都相同。
在主軸的同一相位使切螺紋起點的刀尖的Z軸座標如「單刃切入」模式一般每次都不同而進行加工之情況，有：如上述之使主軸的相位固定為每次都相同的切螺紋開始基準點而使切螺紋起點的Z軸位置偏移之方法(方法1)；以及使切螺紋起點的Z軸位置每次都相同而使切螺紋開始時的主軸的相位偏移之方法(方法2)。對於加工對象所做之加工本身在兩種方法中都相同。方法1及方法2的詳細內容將在以下進行說明。
(方法1)
第12圖顯示在「單刃切入」且方法1之情況之每次的刀尖點的軌跡。在方法1中，從進給軸位置的起點算起之距離與主軸相位之關係係每次都相同。亦即，在切螺紋的起點等待主軸的相位到達切螺紋開始基準點。並且，切螺紋起點的Z軸位置每次都不同。進給軸移動量與主軸旋轉量之比率每次都相同。
第13圖係顯示方法1的加工程式432的一例之圖。第14圖係顯示將加工對象61的表面以圓筒展開面的形式顯示的情況之在圓筒面上之採用方法1的刀具軌跡之圖。如第13圖之加工程式432的第2行之「Z10.0」、第5行之「Z9.9」及第9行之「Z9.8」所示，切螺紋起點 的Z軸位置每次都不同。從第14圖中顯示之切螺紋開始點的Z軸位置也可看出切螺紋起點的Z軸位置每次都不同。如第13圖之加工程式432的第3行、第7行及第11行之「Q0.0」、以及如第14圖所示，第一次到第三次之切螺紋加工的起點的主軸相位都為相同的值。
(方法2)
此方法中之切螺紋起點的Z軸位置每次都相同。因此，刀尖點的軌跡與第11圖相同。但是，進給軸位置與主軸的相位之關係每次都不同。具體而言，使切螺紋開始時的主軸的相位偏移「切螺紋開始偏移角度」達相當於方法1之在第12圖中偏移的Z軸移動量之主軸的旋轉量。亦即，「切螺紋開始偏移角度」係每次都不同。進給軸移動量與主軸旋轉量之比率每次都相同。
第15圖係顯示方法2的加工程式432的一例之圖。第16圖係顯示將加工對象61的表面以圓筒展開面的形式顯示的情況之在圓筒面上之採用方法2的刀具軌跡之圖。如第15圖之加工程式432的第2行之「Z10.0」、第5行之「Z10.0」、及第9行之「Z10.0」所示，切螺紋起點的Z軸位置每次都相同。從第16圖中顯示之Z軸切螺紋開始點也可看出切螺紋起點的Z軸位置每次都相同。如第15圖之加工程式432的第3行之「Q0.0」、第7行之「Q324.0」及第11行之「Q288.0」所示，第一次到第三次之切螺紋加工的起點的主軸相位，係指定為偏移達相當於 在第14圖中偏移的Z軸移動量之主軸的旋轉量，亦即達「切螺紋開始偏移角度」。因此，如第16圖所示，第一次到第三次之切螺紋加工的起點的主軸相位，相對於第一次之360°(=0°)，第二次為324°(=-36°)，第三次為288°(=-72°)，對應於在第14圖中偏移的Z軸移動量而等間隔偏移。
以上說明之方法1及方法2，也可適用於「修正單刃切入」及「交錯切入」。以上為並未伴隨振動之切螺紋加工的說明。
以下，針對將低頻振動加到切螺紋加工中之情況進行說明。第17圖係說明將X軸方向的振動加到切螺紋加工中的樣子之圖。如第17圖所示，在切螺紋加工動作中，將與導程方向垂直之方向(亦即X軸方向)的往復進給移動之振動，疊加至刀具62的導程方向之Z軸方向的動作。X軸方向之振動的疊加，係利用振動移動量算出部482及移動量疊加部483等振動手段而執行。又，在以下的說明中，形成等間隔的螺紋節距之螺紋溝槽之情況，係使主軸的旋轉速度及Z軸方向的移動速度分別為一定的速度。亦即，使主軸的旋轉速度與Z軸方向的移動速度保持預定的速度比。
第18圖係顯示主軸每轉一圈之振動次數為兩次之振動條件下的低頻振動切螺紋加工的動作例之圖。第18圖的橫軸為主軸旋轉量，縱軸為X軸位置。如第18圖所示，對於程式指令路徑加上X軸方向的振動。亦即，在離開加工對象61之方向加上振動。具體而言，控制成不 會因為加上振動而將加工對象61切得比程式指令路徑還深。第18圖中，第一次的切螺紋加工到第三次的切螺紋加工都是低頻振動切螺紋加工，第四次的切螺紋加工則是不伴隨有振動之精加工。
另外，在各次的實際指令路徑中係使振動的振幅比切入量大。第18圖中顯示出：第一次的切螺紋加工的振動的峰值(peak)超出工件的直徑，第一次的切螺紋加工的振幅比第一次的切螺紋加工的切入量大之情形。而且，藉由使各次的振動的相位與各次的前一次的振動的相位相對於表示主軸的旋轉量之相位偏移達振動相位偏移量，可使切屑斷開。第18圖中顯示振動相位偏移量=180°，每次偏移180°振動相位之狀況。但是，振動相位偏移量並不限於180°。可利用參數431來指示振動相位偏移量，亦可由切螺紋振動調整部484來保持振動相位偏移量。另外，還可如後述由加工程式432來指定振動相位偏移量。
第19圖係以濃淡顯示如第18圖所示使每次的振動的相位偏差180°時之第一次及第二次的切入的深度之圖。濃的部分表示切得較深的部分，淡的部分表示切得較淺的部分。如第19圖所示，使第一次切得較深的部分在第二次切得較淺，就可在切入的區域之虛線的部分使切屑斷開，而可得到振動切削的好處。因此，在低頻振動切螺紋加工中，在每次切入時，將主軸的相位與振動的相位控制成使每次的振動的相位偏差180°的指定的關係，就可得到使切屑斷開的振動切削的好處。此外，在第18圖所示 之第四次的精加工中，進行依程式指令路徑的原樣作為實際指令路徑而不加上振動之切螺紋動作，以對於最終的面進行精度良好的加工。
首先，說明在方法1之切螺紋加工中使每次的振動開始時的振動的相位偏差180°並加上低頻振動之情況的具體例。在方法1中加上低頻振動之情況的加工程式432係與第13圖一樣，但低頻振動的條件係在第13圖的加工程式432之外另行指定。在本例中，設定成主軸每轉一圈剛好振動一次，亦即主軸轉一圈的時間等於振動的一個週期。第20圖係顯示在方法1中加上低頻振動的情況下，由上起依序在上部顯示使加工對象61的表面以圓筒展開面的形式展開時之在圓筒面上的刀具軌跡，在中部顯示導程軸位置(亦即Z軸位置)與X軸位置的關係，並在下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。圓筒面上的刀具軌跡係以橫軸為Z軸位置，以縱軸為主軸的相位而顯示。
如第13圖之加工程式432的第2行之「Z10.0」、第5行之「Z9.9」、及第9行之「Z9.8」所示，切螺紋起點的Z軸位置每次都不同。從第20圖中顯示之刀具軌跡的切螺紋開始點的Z軸位置，也可看出切螺紋開始點的Z軸位置每次偏差0.1mm而每次都不同的情形。如第13圖之加工程式432的第3行、第7行及第11行之「Q0.0」、以及第20圖所示，第一次到第三次的切螺紋加工的開始點的主軸相位都為相同的值。在此情況，在每次的切螺紋加工的開始點，使振動的相位每次偏差180°。
如第20圖的中部顯示之Z軸位置與X軸位置的關係所示，Z軸相位與X軸位置所表示的振動相位之關係並非每次偏差180°之關係。但是，從與第20圖的上部之刀具軌跡中之主軸相位為例如180°時之第一次至第三次的切螺紋加工對應之第20圖的中部顯示之A點、B點及C點的X軸位置所表示的振動相位可知，在第一次至第三次的切螺紋加工中，相同的主軸相位時，每次的振動相位相差180°。亦即，如第20圖的下部之主軸相位與X軸位置之關係所示，每次的振動相位為每次偏差180°之關係。如此在方法1中，若在每次的切螺紋開始點使振動的相位每次偏差180°，就可得到相對於同一個主軸相位，每次的振動的振動相位每次偏差180°之關係。
接著，說明在方法2之切螺紋加工中，與上述的方法1之情況一樣地使每次的振動開始時的振動的相位偏差180°並加上低頻振動之情況的具體例。在方法2中加上低頻振動之情況的加工程式432係與第15圖一樣，但低頻振動的條件係在第15圖的加工程式432之外另行指定。在本例中，也是設定成主軸每轉一圈剛好振動一次，亦即使主軸轉一圈的時間等於振動的一個週期。第21圖係顯示在方法2中加上低頻振動的情況下，由上起依序在上部顯示使加工對象61的表面以圓筒展開面的形式展開時之在圓筒面上的刀具軌跡，在中部顯示導程軸位置(亦即Z軸位置)與X軸位置的關係，並在下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。圓筒面上的刀具軌跡，係以橫軸為Z 軸位置，以縱軸為主軸的相位而顯示。
如第15圖之加工程式432的第2行、第5行及第9行之「Z10.0」所示，切螺紋起點的Z軸位置每次都相同。從第21圖中顯示之刀具軌跡的切螺紋開始點的Z軸位置也可看出，切螺紋起點的Z軸位置每次都相同的情形。但是，如第15圖之加工程式432的第3行之「Q0.0」、第7行之「Q324.0」及第11行之「Q288.0」、以及第21圖所示，第一次到第三次的切螺紋加工的開始點的主軸相位，係每次偏差達相當於方法1中之Z軸移動量之主軸的旋轉量，亦即「切螺紋開始偏移角度」，而且每次都不同。並且，第21圖之情況，係在每次的切螺紋加工的開始點，使振動的相位每次偏差180°。
在第21圖的中部顯示之Z軸位置與X軸位置的關係中，如在相同的Z軸位置之A點、B點及C點的X軸位置所表示的振動相位所示，Z軸位置與X軸位置所表示的振動相位之關係為每次偏差180°之關係。但是，如第21圖的下部所示之主軸相位與X軸位置的關係所示，每次的振動相位並非為每次偏差180°之關係。亦即，在每次的切螺紋開始點使振動的相位每次偏差達180°，並不會得到相對於同一個主軸相位每次的振動的振動相位為每次偏差180°之關係。
因此，在方法2的切螺紋加工中，使振動開始時的振動相位預先偏移達相當於「切螺紋開始偏移角度」的偏移量之量，並且使每次的振動開始時的振動的相 位偏移180°，再加上低頻振動。加上低頻振動之情況的加工程式432係與第15圖一樣，但低頻振動的條件係在第15圖的加工程式432之外另行指定。
在本例中，也是設定成主軸每轉一圈剛好振動一次，亦即使主軸轉一圈的時間等於振動的一個週期。主軸的旋轉與振動具有如此之預定的關係，所以使振動開始時的振動相位預先偏移達相當於「切螺紋開始偏移角度」的偏移量之量，係相當於使X軸位置偏移達與主軸的相位偏移量(亦即「切螺紋開始偏移角度」)相當之振動相位量。
具體而言，振動指令解析部452讀取加工程式432所指定之「切螺紋開始偏移角度」，並使之記憶至共用區域434。切螺紋振動調整部484係根據記憶於共用區域434之「切螺紋開始偏移角度」，使驅動部10調整振動開始時的振動相位，亦即X軸位置。
第22圖係顯示在方法2中使振動開始時的振動相位偏移了與「切螺紋開始偏移角度」的偏移量相當之量，並且加上低頻振動之情況下，由上起依序在上部顯示使加工對象61的表面以圓筒展開面的形式展開時之在圓筒面上的刀具軌跡，在中部顯示導程軸位置(亦即Z軸位置)與X軸位置的關係，並於下部顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖。圓筒面上的刀具軌跡係以橫軸為Z軸位置，以縱軸為主軸的相位而顯示。
在本例中，如第22圖的中部所示，在每次 的振動開始時，使X軸位置偏移達相當於「切螺紋開始偏移角度」之振動相位量。因此，與第22圖的上部之刀具軌跡中之主軸相位為例如180°時之第一次至第三次的切螺紋加工對應之第22圖的中部顯示之A點、B點及C點的X軸位置所表示的振動相位，係為每次偏差180°之關係。亦即，如第22圖的下部之主軸相位與X軸位置之關係所示，每次的振動相位為每次偏差180°之關係。如此在方法2中，若使X軸位置偏移達相當於「切螺紋開始偏移角度」之振動相位量，並且在每次的切螺紋開始點，使振動的相位每次偏差180°，就可得到相對於同一個主軸相位每次的振動的振動相位為每次偏差180°之關係。
根據實施形態1之數值控制裝置1，藉由如以上利用第20及22圖所說明過的相對於主軸的相位而控制振動的相位，就可在低頻振動切螺紋加工中，在複數次的切入加工的每一次，適切地調整振動的相位。因此，可得到在切螺紋加工中使切屑斷開之效果。
在以下的實施形態2及3中，將詳細說明：在加入與主軸的旋轉週期具有預定的比之週期之振動之切螺紋加工中，考慮到用來決定開始往螺紋導程方向移動的時點(timing)之「切螺紋開始偏移角度」以及切螺紋加工的每次的振動相位的偏移量(亦即指定的相位偏移量)後，數值控制裝置1可如上述調整振動的相位及振動開始的時點之兩個方法。
實施形態2.
第23圖係顯示實施形態2之數值控制裝置1所進行的低頻振動切螺紋加工的動作之流程圖。數值控制裝置1的構成係顯示於在實施形態1中說明過的第1圖中。實施形態2中，係執行對應於指定的振動相位偏移量之X軸的預備移動。
具體而言，在第23圖的步驟(step)S101中，驅動部10係使X軸及Z軸移動到切螺紋開始位置。接著，切螺紋振動調整部484係使驅動部10向X軸方向預備移動至從振動開始時的基準振動相位偏移達指定的振動相位偏移量的「修正相位」之振動位置(步驟S102)。振動的相位偏移量係預定的值，此處係為180°。另外，振動的相位偏移量為180°之情況時「修正相位」也為180°。「修正相位」可由360°減去振動的相位偏移量之值而求出。在此情況，以360°-180°=180°而求出「修正相位」。
步驟S102之後，在步驟S103中，藉由切螺紋振動調整部484判斷主軸是否已到達切螺紋開始基準點之相位。在主軸到達切螺紋開始基準點之相位之前(步驟S103的結果為“否”)，重複步驟S103。在主軸到達切螺紋開始基準點之相位的時點(步驟S103的結果為“是”)，切螺紋振動調整部484係控制驅動部10使X軸方向的振動開始(步驟S104)。在步驟S104中，使X軸的振動開始時的振動相位係相當於步驟S102之預備移動之相位，亦即從「修正相位」開始振動。
然後，在步驟S104之後，在步驟S105中，藉由切螺紋振動調整部484判斷主軸是否已到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位。在主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位之前(步驟S105的結果為“否”)，重複步驟S105。在主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位的時點(步驟S105的結果為“是”)，插值處理部48係控制驅動部10使Z軸方向的移動開始(步驟S106)。切螺紋開始偏移角度為0°之情況，係使步驟S104及步驟S106同時開始。
以下，利用具體例來說明第23圖之流程圖。另外，第23圖之流程圖係在每次的切螺紋加工都執行者，但在以下的說明中為了讓人容易理解，主要以第二次的切螺紋加工來進行說明。又，第23圖之流程圖係主軸、X軸及Z軸都有關聯之動作，故在以下的各動作例中，利用「表示主軸相位與X軸位置的關係之圖」及「表示Z軸位置與X軸位置的關係之圖」來進行說明。
(動作例1-1)
第24圖係顯示實施形態2的動作例1-1的振動條件之圖。動作例1-1係在第一次及第二次的切螺紋加工中，Z軸的切螺紋開始位置相同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中，「切螺紋開始偏移角度」都為0°之情況。
第25圖係顯示實施形態2的動作例1-1的主軸相位與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工 中，於步驟S101移動到未圖示的切螺紋開始位置之後，完成第25圖中未顯示的X軸的預備移動(步驟S102)而成為第25圖中之(1)所示的狀態。然後，在主軸到達切螺紋開始基準點之相位的時點(步驟S103的結果為“是”)，即第25圖中之(2)的時點，若使在切螺紋開始點之振動的相位偏移「修正相位」=180°後再使振動開始(步驟S104)，就會得到對於同一個主軸相位，X軸位置所表示之振動的振動相位為在第一次切螺紋加工及第二次切螺紋加工相差了振動的相位偏移量之180°之關係。
第26圖係顯示實施形態2的動作例1-1的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第26圖中之A為止，移動到切螺紋開始位置(步驟S101)，並在第26圖中之B，使X軸預備移動(步驟S102)，然後，在第26圖中之C，等待主軸到達切螺紋開始基準點，在主軸到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)，使X軸方向的振動從「修正相位」開始(步驟S104)。動作例1-1中，因為第二次的「切螺紋開始偏移角度」為0°，所以在第26圖中之C，主軸到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)，在步驟S105的結果也為“是”，因而在步驟S104中使X軸方向的振動開始的同時也使Z軸之移動開始(步驟S106)。
又，在第26圖中，在「第一次(2)」所示之處係表示：在顯示動作例1-1的主軸相位與X軸位置的關係之第25圖中，在第一次的切螺紋加工中與主軸相位變為 (2)之時對應的時點。亦即，第26圖中的「第一次(2)」係表示：在第一次的切螺紋加工中，X軸方向的振動的開始(步驟S104)及Z軸方向的移動(步驟S106)係同時開始。同樣的，第26圖中的「第二次(1)、(2)」所示之處係表示：在第25圖中，在第二次的切螺紋加工中，與主軸相位變為(1)、(2)之時對應的時點。亦即，第26圖的C係表示：在第二次的切螺紋加工中，步驟S102之預備移動完成後，在第25圖中主軸相位從(1)變化到(2)的期間，並不使X軸方向的振動開始，而是等待主軸到達切螺紋開始基準點。在以下所示各個動作例之與「顯示主軸相位與X軸位置的關係之圖」對應之「顯示Z軸位置與X軸位置的關係之圖」中，也利用同樣的文字符號來表示每次切螺紋加工之與主軸相位的位置之對應。
(動作例1-2)
第27圖係顯示實施形態2的動作例1-2的振動條件之圖。動作例1-2係在第一次及第二次的切螺紋加工中Z軸的切螺紋開始位置不同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中「切螺紋開始偏移角度」都為0°之情況。動作例1-2係與第20圖為一樣之動作。動作例1-2的主軸相位與X軸位置的關係與第25圖相同。
第28圖係顯示實施形態2的動作例1-2的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，先移動到與第一次的切螺紋開始點不同的切螺紋開始 點(即第28圖中的A之切螺紋開始位置)(步驟S101)，然後在第28圖中的B，使X軸預備移動(步驟S102)。然後，在第28圖中的C，等待主軸到達切螺紋開始基準點，主軸到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)，使X軸方向的振動從「修正相位」開始(步驟S104)。動作例1-2中也因為第二次的「切螺紋開始偏移角度」為0°，所以在28圖中的C之主軸到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)，步驟S105的結果也為“是”，因而在步驟S104使X軸方向的振動開始的同時也使Z軸之移動開始(步驟S106)。
(動作例1-3)
第29圖係顯示實施形態2的動作例1-3的振動條件之圖。動作例1-3係在第一次及第二次的切螺紋加工中Z軸的切螺紋開始位置相同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中「切螺紋開始偏移角度」不同之情況。動作例1-3係與第22圖為一樣之動作。
第30圖係顯示實施形態2的動作例1-3的主軸相位與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，在第30圖中之(1)使X軸方向的預備移動完成(步驟S102)後，在第30圖中之(2)，因為主軸已到達切螺紋開始基準點之相位(步驟S103的結果為“是”)，所以使振動的相位偏移「修正相位」=180°，並開始振動(步驟S104)，並且，等待主軸轉動「切螺紋開始偏移角度」之角度(步驟 S105的結果為“是”)，從第30圖中之(3)，使Z軸之移動開始(步驟S106)。如此顯示可得到對於同一個主軸相位，X軸位置所表示的振動的振動相位偏移180°之關係。
第31圖係顯示實施形態2的動作例1-3的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第31圖中之A為止，移動到與第一次相同的Z軸位置之切螺紋開始位置(步驟S101)，在第31圖中之B，使X軸預備移動(步驟S102)，在第31圖中之C，在主軸已到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)，使X軸方向的振動從「修正相位」開始(步驟S104)。然後，在第31圖中之D，在主軸已到達指定的切螺紋開始偏移角度之時點(步驟S105的結果為“是”)使Z軸之移動開始(步驟S106)。
第32圖係顯示Z軸的切螺紋開始位置每次都相同，且每次的「切螺紋開始偏移角度」並不相同之動作例1-3的詳細的加工程式432的一例。在第32圖的加工程式432中，切入次數總共四次，第一次到第三次之切入係低頻振動切螺紋加工，第四次係不伴隨有振動之精加工。如第32圖中之「N10」、「N20」、「N30」及「N40」各程式區塊中記載之「Z100.0」所示，Z軸之切螺紋開始位置係每次都相同。但是，如第32圖之「N11」中記載之「Q0.0」、「N22」中記載之「Q325.584」、「N32」中記載之「Q299.088」、「N42」中記載之「Q297.648」所示，每次所指示的「切螺紋開始偏移角度」都不同。而且，X軸的移 動指令係為直徑值指令，在指示的是例如1mm之情況X軸係移動一半的值，亦即0.5mm，Z軸的移動指令係為半徑值指令，在指示的是例如1mm之情況Z軸係移動與指示的值相同之1mm。
以下顯示執行第32圖的加工程式432之際的加工條件。
如「N03」程式區塊中的G165指令的X位址(address)中的指定，工件直徑為10mm。刀具的刀尖角度為60°。螺紋的牙尖的高度，亦即切入的深度為1.75mm。
「N03」程式區塊中的「G165 P3」指令所指示之振動切螺紋模式(mode)中的振動相位偏移量係設定為奇數次數的切入時的振動相位偏移量為0°，偶數次數的切入時的振動相位偏移量為180°，作為預設值(default)。亦即，第一次及第三次的振動相位偏移量為0°，第二次的振動相位偏移量為180°。另外，在本例中，主軸每轉一圈的振動次數係設為兩次。
又，振動的振幅係從「N03」程式區塊中的G165指令的X位址指定的工件直徑、Q位址指定的「切入量振幅比率」以及每次的切螺紋開始位置，如下述的方式而決定。第32圖之加工程式432係在「N03」程式區塊中指示工件直徑為10mm、「切入量振幅比率」為1.2。
第一次的切入：從「N03」程式區塊中的G165指令的X位址中指定的工件直徑10mm、及「N10」程式區塊中指定為「X8.0」之切螺紋開始位置8mm算出「切 入量」，然後從「切入量」×「切入量振幅比率」算出振幅。具體而言，「切入量」可從10-8=2而算出為2mm。因此，振動的振幅可從「切入量」×「切入量振幅比率」=2×1.2=2.4而定為2.4mm。
第二次及第三次的切入：從前次的切螺紋開始位置及此次的切螺紋開始位置算出「切入量」，然後從「切入量」×「切入量振幅比率」算出振幅。例如，第二次的振幅係從「N10」程式區塊中指定為「X8.0」之切螺紋開始位置8mm、及「N21」程式區塊中指定為「X7.172」之切螺紋開始位置7.172mm，而以8-7.172的算式算出「切入量」，然後將此「切入量」乘以「切入量振幅比率」1.2而算出。
第四次的切入：如「N42」程式區塊中的G32指令的A位址中指定的，將振幅量指定為0.0mm，亦即第四次的切螺紋係指定為不加上振動。
以上，雖然使用「切入量」及「切入量振幅比率」來作為用來決定出振幅之值，但亦可直接指定「切入量與振幅之差」或直接指定振幅。不過，在G32指令的A位址中直接指定有振幅量之情況，係優先遵從此指定。
另外，如上述求出的每次切螺紋加工的振動的振幅，可利用於實施形態2之表示低頻振動切螺紋加工的動作之流程圖中的步驟S102中進行之預備移動的量之計算。亦即，可由振動指令解析部452從第32圖之加工程式432求出振動的振幅，並透過共用區域434而將之提 供給切螺紋振動調整部484。
第33圖係顯示依照第32圖的加工程式432而描出的加上振動前的程式指令路徑之圖。Z軸的切螺紋開始位置從第一次到第四次之每一次都為相同之100mm。第34圖係顯示依照第32圖的加工程式432而畫出的沒有振動之情況之螺紋溝槽斷面的加工圖像之圖。此圖係設想成如實施形態1中說明之方法2般地，以每次的「切螺紋開始偏移角度」都不同的方式指令而成為「單刃切入」。
第35圖係顯示執行第32圖的加工程式432時之主軸相位與X軸位置的關係之圖，其中顯示可得到對於同一個主軸相位，X軸位置所表示的振動的振動相位每次偏移180°之關係。第36圖係顯示執行第32圖的加工程式432時之與每次的「切螺紋開始偏移角度」對應之振動相位的偏移量之圖。第一次的振動相位偏移量為0°，但因為主軸每轉一圈之振動次數為兩次，亦即振動的相位偏移量為主軸的相位偏移量的兩倍，所以第二次係對應於「N22」中的「Q325.584」而使振動相位偏移651.168°。第三次係對應於「N32」中的「Q299.088」而使振動相位偏移598.176°。第四次則是未加上振動之精加工。
(動作例1-4)
第37圖係顯示實施形態2的動作例1-4的振動條件之圖。動作例1-4係在第一次及第二次的切螺紋加工中Z軸的切螺紋開始位置不同，且在第一次及第二次的切螺紋加 工中「切螺紋開始偏移角度」不同之情況。動作例1-4的主軸相位與X軸位置之關係係與第30圖相同。
第38圖係顯示實施形態2中的動作例1-4的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。與動作例1-3之第31圖不同，動作例1-4係在第二次的切螺紋加工中，至第38圖中之A為止，移動到與第一次不同的切螺紋開始位置(第23圖之步驟S101)。然後，在第38圖中之B，使X軸預備移動(步驟S102)。在第38圖中之C，在主軸已到達切螺紋開始基準點之時點(步驟S103的結果為“是”)使X軸方向的振動從「修正相位」開始(步驟S104)。然後，在第38圖中之D，在主軸已到達指定的切螺紋開始偏移角度之時點(步驟S105的結果為“是”)使Z軸之移動開始(步驟S106)。
(動作例1-3的變形例)
第39圖係顯示第31圖所示之動作例1-3的變形例的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。第39圖中，使第23圖之步驟S101及S102同時執行而移動到第39圖中之A。亦即，向振動開始位置之X軸方向的移動與切螺紋開始位置之定位可同時進行。具體而言，在下達向切螺紋開始位置之定位指令時，先讀取加工程式432的下一個程式區塊而預先算出從相位偏移量求出之「修正相位」量之X軸的預備移動量，使向切螺紋開始位置之定位路徑的終點偏移並進行定位動作而移動到第39圖中之A。第39圖中之A以後， 亦即步驟S103以後的動作係與第31圖中之C以後的動作相同。如此，使向振動開始位置之X軸方向的移動與切螺紋開始位置之定位同時進行之方法，也可在動作例1-1、1-2及1-4中施行。
如以上說明，根據實施形態2之數值控制裝置1，在低頻振動切螺紋加工中，可在複數次的切入加工的每一次適切地調整振動的相位，而可得到使切屑斷開之效果。
實施形態3.
第40圖係顯示實施形態3之數值控制裝置1進行的低頻振動切螺紋加工的動作之流程圖。數值控制裝置1的構成係顯示於在實施形態1中說明的第1圖中。實施形態3中係求出與指定的相位偏移量對應之X軸的移動所花的時間。
具體而言，在第40圖的步驟S201中，驅動部10係使X軸及Z軸移動到切螺紋開始位置。接著，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。振動的相位偏移量係為預定的值，例如180°。
步驟S202之後，在步驟S203中，藉由切螺紋振動調整部484判斷Z軸是否在等待開始移動之狀態，以及主軸是否已到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位。在Z軸為等待開始移動之狀態且主軸已 到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位的時點(步驟S203的結果為“是”)，切螺紋振動調整部484係控制驅動部10以使Z軸之移動開始(步驟S204)。
步驟S204之後，在步驟S205中，藉由切螺紋振動調整部484判斷X軸是否在等待開始振動之狀態，以及是否在主軸到達切螺紋開始基準點之後又經過步驟S202所求出的時間。在步驟S203中，若Z軸已開始移動、或主軸尚未到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位(步驟S203的結果為“否”)，也是進入到步驟S205。
然後，在X軸為等待開始振動之狀態，且在主軸到達切螺紋開始基準點之後已經過步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，切螺紋振動調整部484係使X軸之振動從振動相位0°(亦即初始相位)開始(步驟S206)。
步驟S206之後係進入到步驟S207。在步驟S205中，若X軸已開始振動、或在主軸到達切螺紋開始基準點之後尚未經過步驟S202所求出的時間(步驟S205的結果為“否”)，也是進入到步驟S207。在步驟S207中，藉由切螺紋振動調整部484判斷是否Z軸已開始移動，且主軸已開始振動。若Z軸已開始移動且主軸已開始振動(步驟S207的結果為“是”)就結束，若Z軸尚未開始移動或主軸尚未開始振動(步驟S207的結果為“否”)就回到步驟S203。
根據第40圖之流程圖，若步驟S202所求出的時間比主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間長，則在Z軸的移動開始(步驟S204)之後開始X軸的振動(步驟S206)。但是，若步驟S202所求出的時間比主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間短，則在X軸的振動開始(步驟S206)之後開始Z軸的移動(步驟S204)。若步驟S202所求出的時間與主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間相等，則Z軸之移動(步驟S204)與X軸之振動(步驟S206)同時開始。
以下，利用具體例來說明第40圖之流程圖。又，第40圖之流程圖係在每次的切螺紋加工都執行者，但在以下的說明中為了讓人容易理解，主要以第二次的切螺紋加工來進行說明。又，第40圖之流程圖係主軸、X軸及Z軸都有關聯之動作，故在以下的各動作例中，利用「表示主軸相位與X軸位置的關係之圖」及「表示Z軸位置與X軸位置的關係之圖」來進行說明。
另外，在以下的(動作例2-1)、(動作例2-2)、(動作例2-3)及(動作例2-4)中，以步驟S202所求出的時間比主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間長來進行說明。在此等動作例中，步驟S206係在步驟S204之後進行。另一方面，在(動作例2-3的變形例)中，以步驟S202所求出的時間比主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間短之情況來進行說明。在(動作例2-3的變形例)中，步驟S204係在步驟S206之後進行。
(動作例2-1)
第41圖係顯示實施形態3的動作例2-1的振動條件之圖。動作例2-1係在第一次及第二次的切螺紋加工中，Z軸的切螺紋開始位置相同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中，「切螺紋開始偏移角度」都為0°之情況。
第42圖係顯示實施形態3的動作例2-1的主軸相位與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第42圖中的(1)為止，X軸移動到切螺紋開始點(步驟S201)後，因為「切螺紋開始偏移角度」為0°，所以與第一次一樣地，在第42圖中的(2)，主軸到達切螺紋開始基準點之時(步驟S203的結果為“是”)，開始向Z軸方向的移動(步驟S204)。然後，從主軸到達切螺紋開始基準點之時點開始，等待達步驟S202所求出的振動的相位偏移量之振動所需的時間(步驟S205的結果為“是”)，在第42圖中的(3)，X軸從振動相位0°開始振動(步驟S206)。藉此，如第42圖所示，得到對於同一個主軸相位，X軸位置所表示之振動的振動相位在第一次及第二次都偏移180°之關係。
第43圖係顯示實施形態3的動作例2-1的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第43圖中之A為止，移動到切螺紋開始位置(第40圖之步驟S201)，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，動作 例2-1中，因為「切螺紋開始偏移角度」為0°，所以在43圖中之A，在主軸到達切螺紋開始基準點的相位之時點(步驟S203的結果為“是”)，開始Z軸之移動(步驟S204)。然後，移動Z軸的同時，等到主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過了步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第43圖中之B，使X軸之振動從振動相位0°開始(步驟S206)。在步驟S206之後係前進至步驟S207，因為Z軸已開始移動且X軸已開始振動(步驟S207的結果為“是”)所以流程到此結束。
(動作例2-2)
第44圖係顯示實施形態3中的動作例2-2的振動條件之圖。動作例2-2係在第一次及第二次的切螺紋加工中，Z軸的切螺紋開始位置不同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中，「切螺紋開始偏移角度」都為0°之情況。動作例2-2係與第20圖為一樣的動作。動作例2-2的主軸相位與X軸位置之關係與第42圖相同。
第45圖係顯示實施形態3的動作例2-2的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第45圖中的A為止，在與第一次不同之Z軸的位置，移動到切螺紋開始位置(第40圖之步驟S201)，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，動作例2-2中因為「切螺紋開始偏移角度」為0°，所以在45圖中之A，在主軸到達切 螺紋開始基準點的相位之時點(步驟S203的結果為“是”)，開始Z軸之移動(步驟S204)。然後，移動Z軸的同時，等到主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過了步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第45圖中之B，使X軸之振動從振動相位0°開始(步驟S206)。在步驟S206之後係前進至步驟S207，因為Z軸已開始移動且X軸已開始振動(步驟S207的結果為“是”)所以流程到此結束。
(動作例2-3)
第46圖係顯示實施形態3的動作例2-3的振動條件之圖。動作例2-3係在第一次及第二次的切螺紋加工中，Z軸的切螺紋開始位置相同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中，「切螺紋開始偏移角度」不同之情況。動作例2-3係與第22圖為一樣的動作。
第47圖係顯示實施形態3的動作例2-3的主軸相位與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第47圖中的(1)為止，X軸移動到切螺紋開始點(步驟S201)後，在第47圖中的(2)，主軸到達切螺紋開始基準點之相位。並且，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，在第47圖中的(3)，主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位時(步驟S203的結果為“是”)，就開始Z軸之移動(步驟S204)。然後，在第47圖中的(2)到 達切螺紋開始基準點開始算起又經過了步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)之主軸相位的位置，亦即在第47圖中之(4)，開始X軸之振動(步驟S206)。
第48圖係顯示實施形態3的動作例2-3中的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，在第48圖中的A，移動到與第一次相同的Z軸位置之切螺紋開始位置(步驟S201)，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，在第48圖中的A，主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位的時點(步驟S203的結果為“是”)，開始Z軸之移動(步驟S204)。然後，移動Z軸的同時，等到主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過了步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第48圖中之B，使X軸之振動從振動相位0°開始(步驟S206)。在步驟S206之後係前進至步驟S207，因為Z軸已開始移動且X軸已開始振動(步驟S207的結果為“是”)所以流程到此結束。
如在實施形態3的開頭所說明的，若步驟S202所求出的時間比主軸轉動切螺紋開始偏移角度量所需的時間短的情況時，則在做出(步驟S203的結果為“是”)之判斷之前會先得出(步驟S205的結果為“是”)之判斷結果。亦即，在步驟S203中，若主軸尚未到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位(步驟S203的結果為“否”)，就會在進入到之步驟S205中，從主軸 到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過步驟S202所求出的時間(步驟S205的結果為“是”)，使X軸之振動從振動相位0°(亦即初始相位)開始(步驟S206)。亦即，先執行步驟S206然後才執行步驟S204。在以下的(動作例2-3的變形例)中將針對如此的情況(case)進行說明。
(動作例2-3的變形例)
動作例2-3的變形例的振動條件係與第46圖相同。亦即，動作例2-3的變形例也是在第一次及第二次的切螺紋加工中，Z軸的切螺紋開始位置相同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中，「切螺紋開始偏移角度」不同之情況。因此動作例2-3的變形例也與第22圖為一樣的動作。
第49圖係顯示實施形態3的動作例2-3的變形例中的主軸相位與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，至第49圖中的(1)為止，X軸移動到切螺紋開始點(步驟S201)後，在第49圖中的(2)，主軸到達切螺紋開始基準點之相位。然後，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，在步驟S203，若主軸尚未到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位(步驟S203的結果為“否”)，就在進入到之步驟S205中，在主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第49圖中的(3)，開始X軸之振動(步驟S206)。
步驟S206之後係進入到步驟S207，因為Z軸尚未開始移動(步驟S207的結果為“否”)，所以回到步驟S203。然後，在第49圖中的(4)，主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位(步驟S203的結果為“是”)，就開始Z軸之移動(步驟S204)。在步驟S204之後的步驟S205中，由於X軸已開始振動(步驟S205的結果為“否”)，所以不經過步驟S206而直接前進至步驟S207，在步驟S207中因為Z軸已開始移動且X軸也已開始振動(步驟S207的結果為“是”)，所以流程在此結束。
第50圖係顯示實施形態3的動作例2-3的變形例的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋加工中，在第50圖中的A，移動到與第一次相同的Z軸位置之切螺紋開始位置(步驟S201)，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，在主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第50圖中的A，使X軸之振動從振動相位0°開始(步驟S206)。然後，在第50圖中的B，主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位的時點(步驟S203的結果為“是”)，開始Z軸之移動(步驟S204)。
(動作例2-4)
第51圖係顯示實施形態3的動作例2-4的振動條件之 圖。動作例2-4係在第一次及第二次的切螺紋加工中Z軸的切螺紋開始位置不同，且在第一次及第二次的切螺紋加工中「切螺紋開始偏移角度」不同之情況。動作例2-4的主軸相位與X軸位置的關係與第47圖相同。
第52圖係顯示實施形態3的動作例2-4的Z軸位置與X軸位置的關係之圖。在第二次的切螺紋中，在第52圖中的A，移動到與第一次不同的Z軸位置之切螺紋開始位置(步驟S201)，切螺紋振動調整部484係算出所指定的振動相位偏移量之振動所需的時間(步驟S202)。然後，在第52圖中的A，主軸到達「切螺紋開始基準點+切螺紋開始偏移角度」之相位的時點(步驟S203的結果為“是”)，開始Z軸之移動(步驟S204)。然後，移動Z軸的同時，等到主軸到達切螺紋開始基準點之時點算起又經過了步驟S202所求出的時間之時點(步驟S205的結果為“是”)，亦即在第52圖中之B，使X軸之振動從振動相位0°開始(步驟S206)。在步驟S206之後係前進至步驟S207，因為Z軸已開始移動且X軸已開始振動(步驟S207的結果為“是”)所以流程到此結束。
如以上說明的，根據實施形態3之數值控制裝置1，在低頻振動切螺紋加工中，可在複數次的切入加工的每一次適切地調整振動的相位，而可得到使切屑斷開之效果。
實施形態4.
實施形態4之數值控制裝置1的構成係與第1圖一樣。第53圖係顯示實施形態4之加工程式432的一例之圖。第53圖之加工程式432中，第一次的切螺紋的振動的振幅之決定，係與實施形態2的(動作例1-3)中決定第一次的切螺紋的振動的振幅時一樣。
亦即，第53圖的「N03」程式區塊中的G165指令中，在X位址中指定工件直徑為10.0mm，在Q位址中指定「切入量振幅比率」為1.2。另外，在「N10」程式區塊中，以「X7.0」指定第一次的切螺紋開始的X軸的位置為7.0mm。因此，「切入量」係10-7=3mm，所以第一次的切螺紋中的振動的振幅可利用算式「切入量」×「切入量振幅比率」=3×1.2=3.6而算出為3.6mm。
但是，在指示第二次、第三次及第四次的切螺紋加工之「N22」、「N32」及「N42」程式區塊的G32指令中，係以A位址而直接指定振幅量為「A3.6」、「A3.6」及「A0.0」。在此情況，如在實施形態2的(動作例1-3)中也說明過的，以A位址中的指定量用作為振幅。因此，第二次、第三次及第四次的切螺紋加工中的振動的振幅分別為3.6mm、3.6mm及0.0mm。亦即，因為第四次的加工為精加工所以未加上振動。
再者，指示第二次的切螺紋加工之「N22」程式區塊及指示第三次的切螺紋加工之「N32」程式區塊中，分別將各自的切螺紋加工中的振動的相位偏移量指定為「R120」及「R240」，亦即120°及240°。
第54圖係顯示依照第53圖的加工程式432而描出的加上振動前的程式指令路徑之圖。Z軸之切螺紋開始位置係在第一次到第四次中每次都為相同的100mm。第55圖係顯示依照第53圖的加工程式432而畫出的沒有振動的情況之螺紋溝槽的斷面的加工圖像之圖。如第54及55圖所示，第一次到第三次之伴隨著振動之切螺紋加工之除掉振動後的指令路徑係相同。
在第53圖所示之加工程式432中指定振動的振幅及振動的相位偏移量，振動指令解析部452係藉以從加工程式432得到振動的振幅及振動的相位偏移量。振動指令解析部452係透過共用區域434而將此振幅及相位偏移量提供給切螺紋振動調整部484。切螺紋振動調整部484係根據該等振動條件而可使驅動部10執行實施形態1至3中說明之動作。
第56圖係顯示進行實施形態2中說明的第23圖的步驟S102之預備移動而實現第53圖的加工程式432之情況之主軸相位與X軸位置的關係之圖。第56圖中，主軸相位係與振動相位成比例。
第56圖中的第一次的切螺紋加工係因為振動的相位偏移量為0°，所以「修正相位」為0°。由於與「修正相位」=0°之相位相當之X軸方向的預備移動為0，所以不進行預備移動。在第一次的切螺紋加工中，在主軸到達切螺紋開始基準點的相位(主軸相位0°)，亦即在第56圖中之A(步驟S103的結果為“是”)，使振動從初始相位開 始。
第56圖中之第二次的切螺紋加工係因為振動的相位偏移量為120°，所以從基準相位0°向負(minus)方向偏移120°，以360°標準化後的「修正相位」為240°。經過與「修正相位」=240°之相位相當之X軸方向的預備移動後之位置為第56圖中之B。在第二次的切螺紋加工中，在主軸到達切螺紋開始基準點的相位(即主軸相位0°)，亦即在第56圖中之B(步驟S103的結果為“是”)，使振動從「修正相位」=240°開始(步驟S104)。
第56圖中之第三次的切螺紋加工係因為振動的相位偏移量為240°，所以「修正相位」為120°。經過與「修正相位」=120°之相位相當之X軸方向的預備移動後之位置為第56圖中之B。在第三次的切螺紋加工中，在主軸到達切螺紋開始基準點的相位(即主軸相位0°)，亦即在第56圖中之B(步驟S103的結果為“是”)，使振動從「修正相位」=120°開始(步驟S104)。第56圖中之第四次的切螺紋加工為並未加上振動之精加工。
第57圖係顯示使振動之開始延遲達實施形態3中說明之第40圖的步驟S202所求出之相位偏移量之振動所需的時間而實現第53圖的加工程式432之情況之主軸相位與X軸位置的關係之圖。第57圖中，主軸相位係與振動相位成比例。
第57圖中的第一次及第四次切螺紋加工係與第56圖相同。第57圖中的第二次切螺紋加工係因為振 動的相位偏移量為120°，所以求出120°的相位之振動所需的時間(步驟S202)，然後在主軸到達切螺紋開始基準點的相位(主軸相位0°)算起又經過該振動所需的時間之時點，亦即在第57圖中之A(步驟S205的結果為“是”)，使振動從初始相位開始(步驟S206)。
第57圖中的第三次切螺紋加工係因為振動的相位偏移量為240°，所以求出240°的相位之振動所需的時間(步驟S202)，然後在主軸到達切螺紋開始基準點的相位(主軸相位0°)算起又經過該振動所需的時間之時點，亦即在第57圖中之B(步驟S205的結果為“是”)，使振動從初始相位開始(步驟S206)。
如以上所說明的，根據實施形態4之數值控制裝置1，在低頻振動切螺紋加工中，可根據加工程式432所指定的振動的振幅及振動的相位偏移量，在複數次的切入加工的每一次適切地調整振動的相位，而可得到使切屑斷開之效果。
以上的實施形態中揭示的構成係表示本發明的內容之一例，亦可與其他的公知的技術組合，亦可在不脫離本發明的主旨的範圍內省略或變更構成的一部分。
1‧‧‧數值控制裝置
10‧‧‧驅動部
11‧‧‧伺服馬達
12、15‧‧‧檢測器
13X‧‧‧X軸伺服控制部
13Z‧‧‧Z軸伺服控制部
14‧‧‧主軸馬達
16‧‧‧主軸控制部
20‧‧‧輸入操作部
30‧‧‧顯示部
40‧‧‧控制演算部
41‧‧‧輸入控制部
42‧‧‧資料設定部
43‧‧‧記憶部
44‧‧‧畫面處理部
45‧‧‧解析處理部
46‧‧‧機械控制訊號處理部
47‧‧‧PLC電路部
48‧‧‧插值處理部
49‧‧‧加減速處理部
50‧‧‧軸資料輸出部
431‧‧‧參數
432‧‧‧加工程式
433‧‧‧畫面顯示資料
434‧‧‧共用區域
451‧‧‧移動指令產生部
452‧‧‧振動指令解析部
481‧‧‧指令移動量算出部
482‧‧‧振動移動量算出部
483‧‧‧移動量疊加部
484‧‧‧切螺紋振動調整部

Claims (6)

  1. 一種數值控制裝置，係具備：驅動部，係控制主軸、第一驅動軸、及第二驅動軸，該主軸係使加工對象旋轉，該第一驅動軸係沿著與藉由切削加工而形成之螺紋的導程方向垂直之方向，使切削刀具對於前述加工對象相對地進給移動，該第二驅動軸係使前述切削刀具沿著前述導程方向對於前述加工對象相對地進給移動；以及振動手段，對於前述第一驅動軸的移動疊加振動，該振動係具有與前述主軸的旋轉週期成預定的比之週期之往復進給移動，且使前述切削刀具與前述加工對象相對地移動而對前述加工對象進行複數次的切入加工，藉以進行在前述加工對象形成螺紋之切螺紋加工，其中該數值控制裝置係具備：切螺紋振動調整部，係控制前述驅動部，使得在複數次的前述切入加工中，相對於前述主軸的相位，將前述振動的相位每次都偏移預定的振動相位偏移量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之數值控制裝置，其中，前述切螺紋振動調整部係對於前述第一驅動軸，在基於前述振動相位偏移量及切螺紋開始基準點之相位及時點，使前述振動開始，其中該切螺紋開始基準點係屬於成為前述主軸的基準之相位。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之數值控制裝置，其中， 前述切螺紋振動調整部係使前述第一驅動軸從振動開始基準位置起，向將振動相位遷移達前述振動相位偏移量後之修正相位之振動位置做預備移動，並在前述預備移動之後，在前述主軸到達前述切螺紋開始基準點的相位之時點，使前述振動從前述修正相位開始。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之數值控制裝置，其中，前述切螺紋振動調整部係求出前述振動相位偏移量的前述振動所需的時間，並對於前述第一驅動軸，在前述主軸到達前述切螺紋開始基準點的相位之時點再加上前述振動所需的時間後之時點，使前述振動從初始相位開始。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之數值控制裝置，其中，前述切螺紋振動調整部係在加工程式中，對於指示進行前述切螺紋加工之切螺紋指令已指定了前述振動相位偏移量之情況時，以在前述切螺紋指令所指示的切入中，對於前述主軸的相位，將前述振動的相位偏移前述切螺紋指令所指定的前述振動相位偏移量之方式，控制前述驅動部。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之數值控制裝置，其中，前述切螺紋振動調整部係在加工程式中，對於指示進行前述切螺紋加工之切螺紋指令已指定了前述振 動的振幅之情況時，以在前述切螺紋指令所指示的切入中，疊加至前述第一驅動軸的移動之前述振動成為前述切螺紋指令所指定的前述振幅之方式，控制前述驅動部。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3241637B1 (en) * 2016-05-03 2021-12-22 Danobat, S. Coop. Threading method and machine
JP6457432B2 (ja) * 2016-05-16 2019-01-23 ファナック株式会社 揺動切削を行う工作機械のサーボ制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム
GB2551728B (en) * 2016-06-28 2020-11-18 Jaguar Land Rover Ltd Method for configuring a machine for production of a thread
JP6530780B2 (ja) * 2017-05-16 2019-06-12 ファナック株式会社 揺動切削のための表示装置および加工システム
EP3653326A4 (en) * 2017-07-13 2021-04-14 Citizen Watch Co., Ltd. THREAD TURNING DEVICE AND TAPPING METHOD
JP6564432B2 (ja) 2017-08-29 2019-08-21 ファナック株式会社 機械学習装置、制御システム、制御装置、及び機械学習方法
JP6702931B2 (ja) * 2017-12-26 2020-06-03 ファナック株式会社 数値制御装置
JP2019149047A (ja) * 2018-02-27 2019-09-05 ファナック株式会社 制御装置
JP6683749B2 (ja) * 2018-03-14 2020-04-22 ファナック株式会社 補正量取得装置、送り機構制御装置、補正量取得方法および送り機構の制御方法
JP6748141B2 (ja) * 2018-04-06 2020-08-26 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
JP6864025B2 (ja) * 2018-04-06 2021-04-21 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
JP6784717B2 (ja) 2018-04-09 2020-11-11 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
US11065702B2 (en) * 2018-06-15 2021-07-20 Emuge-Werk Richard Glimpel Gmbh & Co. Kg Fabrik Fur Prazisionswerkzeuge Method for forming a thread, in particular an internal thread
DE102018115986A1 (de) * 2018-07-02 2020-01-02 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Werkzeug zum Erzeugen eines Gewindes
JP6885910B2 (ja) * 2018-10-15 2021-06-16 ファナック株式会社 数値制御装置
JP7195110B2 (ja) * 2018-10-26 2022-12-23 シチズン時計株式会社 工作機械及び制御装置
WO2020084772A1 (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御方法
US11137737B2 (en) * 2018-11-29 2021-10-05 Fanuc Corporation Numerical control device, program recording medium and control method
JP6661062B1 (ja) * 2018-12-28 2020-03-11 三菱電機株式会社 数値制御装置および機械学習装置
JP7232656B2 (ja) * 2019-02-06 2023-03-03 株式会社ツガミ 工作機械
JP6912506B2 (ja) * 2019-03-06 2021-08-04 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
CN110153510A (zh) * 2019-03-26 2019-08-23 宁夏天地奔牛实业集团有限公司 一种数控式交错进刀螺纹加工方法
JP7214568B2 (ja) * 2019-05-29 2023-01-30 シチズン時計株式会社 工作機械及びこの工作機械の制御装置
CN110588202B (zh) * 2019-09-10 2021-02-02 深圳泰软软件科技有限公司 激光打标方法、装置及计算机可读存储介质
JP2021056930A (ja) * 2019-10-01 2021-04-08 ファナック株式会社 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法
JP7391594B2 (ja) * 2019-10-03 2023-12-05 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
JP2021092936A (ja) * 2019-12-10 2021-06-17 シチズン時計株式会社 加工装置、加工方法および切削工具
JP2021096839A (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 ファナック株式会社 工作機械の制御装置及び工作機械制御方法
WO2021193712A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
EP3892405A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-13 AB Sandvik Coromant A method for cutting metallic threads
CN112965436B (zh) * 2021-01-27 2022-01-21 深圳精智达技术股份有限公司 一种单线程多轴控制方法及相关装置
DE112021005641T5 (de) * 2021-06-02 2023-08-03 Mitsubishi Electric Corporation Numerische Steuervorrichtung, Lernvorrichtung, Inferenzvorrichtung und numerisches Steuerverfahren
US20230311224A1 (en) 2022-03-30 2023-10-05 Iscar, Ltd. Method for cutting a thread on a rotating workpiece

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW419620B (en) * 1998-03-11 2001-01-21 Fanuc Ltd Numerical control device
TW449526B (en) * 2000-03-31 2001-08-11 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device
JP5139591B1 (ja) * 2012-09-12 2013-02-06 ハリキ精工株式会社 工作機械

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT331439B (de) 1973-07-24 1976-08-25 Voest Ag Strangfuhrung fur eine stranggiessanlage
JPS5139591A (en) 1974-10-01 1976-04-02 Sumitomo Shipbuild Machinery Suiso oyobi sansono seizoho
JPS5139592A (ja) 1974-10-01 1976-04-02 Asahi Carbon Co Ltd Haadokeikaabonburatsukuno seizoho
JPS5715626A (en) * 1980-06-24 1982-01-27 Pilot Pen Co Ltd:The Accurate thread vibration cutting lathe
JPS58143901A (ja) 1982-02-18 1983-08-26 Junichiro Kumabe 精密高速振動旋削方法
JPS6016301A (ja) * 1983-07-08 1985-01-28 Junichiro Kumabe 重畳振動切削方法
JPH0669645B2 (ja) * 1984-06-12 1994-09-07 三菱電機株式会社 数値制御式ねじ切り装置
EP0197172B1 (de) * 1985-04-09 1988-07-27 Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH Einrichtung zur Erzeugung von Bruchspänen bei der Bearbeitung von Werkstücken
JP3451800B2 (ja) 1995-07-20 2003-09-29 三菱自動車工業株式会社 振動切削方法
KR970061411A (ko) 1996-02-21 1997-09-12 모리시타 요이찌 칩-파쇄 선반절삭방법 및 장치
JPH1043901A (ja) 1996-08-06 1998-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 切屑分断化旋削方法とその旋削装置
JPH1043906A (ja) 1996-08-07 1998-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 凹溝の旋削方法および旋削装置
JPH10124127A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Mori Seiki Co Ltd Ｎｃ旋盤を用いたねじ切り装置及びその方法
JP3754881B2 (ja) * 1999-09-27 2006-03-15 キヤノン株式会社 切削加工方法及び切削加工装置及び工具保持装置
JP2002301601A (ja) 2001-04-05 2002-10-15 Canon Inc 加工装置および加工方法
JP3926739B2 (ja) * 2002-12-27 2007-06-06 オークマ株式会社 ねじ切り加工制御方法及びその装置
CN100442180C (zh) 2003-05-14 2008-12-10 三菱电机株式会社 数值控制装置
JP2006176365A (ja) 2004-12-22 2006-07-06 Mitsubishi Material Cmi Kk 成形金型の加工方法およびその成形金型
JP5033929B1 (ja) 2011-11-10 2012-09-26 ハリキ精工株式会社 工作機械
JP5908342B2 (ja) * 2012-05-17 2016-04-26 オークマ株式会社 工作機械の加工振動抑制方法及び加工振動抑制装置
JP5139592B1 (ja) 2012-09-12 2013-02-06 ハリキ精工株式会社 工作機械
JP5624163B2 (ja) * 2013-01-17 2014-11-12 ファナック株式会社 ねじ切りサイクルの再加工を行う機能を有する数値制御装置
JP2014172110A (ja) 2013-03-07 2014-09-22 Citizen Holdings Co Ltd 工作機械
US10589367B2 (en) * 2014-10-08 2020-03-17 Citizen Watch Co., Ltd. Machine tool and control device of the machine tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW419620B (en) * 1998-03-11 2001-01-21 Fanuc Ltd Numerical control device
TW449526B (en) * 2000-03-31 2001-08-11 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device
JP5139591B1 (ja) * 2012-09-12 2013-02-06 ハリキ精工株式会社 工作機械

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