WO2004069459A1 - ネジ切り制御方法及びその装置 - Google Patents

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Takahisa Tanaka
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a threading control method and a device therefor.
  • NC Numerical Control
  • thread cutting is performed by rotating the work attached to the main spindle at a constant speed, and moving the blade from the screw cutting start position set at a certain predetermined position in the thread cutting axial direction. carry out.
  • the spindle position at the time of threading is determined by using the spindle one rotation reference position signal output from the encoder installed on the spindle once every one spindle revolution. Calculated from the spindle position count at the time of thread cutting when the count operation starts.
  • the spindle position counter at the time of threading is created from the spindle position counter used at each rotation feed control, and is a counter that clears the count every predetermined number of times and starts counting again. .
  • the threading control controls the start of interpolation of the threading axis based on the main shaft 1 rotation reference position signal. At this time, the amount of movement of the threading axis is controlled at a certain periodic interval (for example, 10 msec). Is calculated within the interpolation process of
  • FIG. 7 is a diagram showing how the threading axis movement amount F ⁇ Ti at the final interpolation time varies when the threading axis movement amount F! To in the first interpolation varies.
  • the present invention has been made in view of such a point, and even when the thread cutting is repeatedly performed several times while changing the cutting depth of the tool without changing the conventional HZW, even when the thread cutting is started. It is an object of the present invention to provide a threading control method and a device capable of performing threading with high precision without causing variations in the threading.
  • a threading control method includes a step of calculating a current position of a spindle, based on the calculated current position of the spindle and a reference signal for one rotation of the spindle.
  • the spindle rotation cycle and control cycle can be matched by correcting the spindle position from the current spindle position force value and the spindle 1 rotation reference position. it can.
  • variation occurs at the start of threading and near the end point of threading. Since it does not occur, the threading accuracy is improved.
  • the threading end point path is constant, the fluctuation of the cutting load is reduced, and the life of the byte is prolonged.
  • the position of the spindle is corrected in a direction in which the rotation speed of the spindle decreases.
  • the threading control method further comprises the step of: when the deviation between the one-rotation reference signal of the main shaft and the control cycle of the control shaft and the main shaft is equal to or less than a predetermined value, and when the main shaft rotation speed is equal to or less than the specified value.
  • the position of the spindle is corrected in the direction in which the angle rises.
  • the spindle position correction amount is calculated to be equal to or less than the spindle maximum correction amount in order to keep the rotation fluctuation of the spindle within a predetermined fluctuation.
  • the spindle position correction amount includes a threading start angle.
  • the numerical controller includes: a spindle position calculating unit that calculates a current position of the spindle; and a thread cutting based on the current position of the spindle calculated by the spindle position calculating unit and a single rotation reference signal of the spindle.
  • Spindle position correction means for generating and outputting a spindle position correction amount for synchronizing the single rotation reference signal of the spindle with the control cycle of the spindle and the spindle, and a spindle position correction amount generated and output by the spindle position correction means 1 of the spindle corrected in position It checks the synchronization between the rotation reference signal and the control cycle and outputs a threading axis interpolation start signal output means for outputting a threading axis interpolation start signal, and an interpolation start signal output from the threading axis interpolation start signal output means. It has each axis interpolation means for outputting a command to the thread cutting axis.
  • the spindle position correcting means corrects the position of the spindle in a direction in which the rotation speed of the spindle decreases. For this reason, it is possible to carry out the thread cutting safely by correcting the spindle speed below the maximum number of revolutions.
  • the numerical controller according to the present invention is characterized in that the spindle position correcting means is configured such that a deviation between a single rotation reference signal of the spindle and a control cycle of the control axis and the spindle is equal to or less than a predetermined value, and the spindle rotation speed is equal to or less than a specified value. In some cases, the position of the spindle is corrected in the direction in which the rotation speed of the spindle increases.
  • the spindle position correcting means calculates the correction amount of the spindle position as a maximum correction amount or less in order to keep the rotation fluctuation of the spindle within a predetermined fluctuation.
  • the spindle position correction amount calculated by the spindle position correction means includes a threading start angle.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an NC device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining thread cutting control according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining effects according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a thread cutting control process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for threading control according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining conventional thread cutting control.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of variation in the threading position by the conventional threading control.
  • FIG. 8 is a view for explaining a thread cutting method. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the spindle in order to make the spindle rotation cycle coincide with the control cycle IT, the spindle is rotated so as to correct the deviation between the control cycle IT and the spindle one rotation reference position signal.
  • the rotation of the motor is momentarily decelerated, and the spindle rotation cycle and control cycle IT are synchronized.
  • the main shaft 1 rotation reference position signal and control cycle After confirming that the IT is correct, the amount of movement of the threaded shaft is generated.
  • the first movement amount of the interpolation at the start of threading is the same as the amount of axis movement at the start of threading and at the end of threading even if threading is repeated several times. It is always constant, and dispersion is eliminated.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of the NC device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a machining program 110 stored in a memory is read one block at a time by a program analysis means 101, and a movement amount, a speed, and the like are read together with a G command.
  • the interpolation processing unit 102 which performs processing at a certain control cycle IT (for example, 10 msec), performs processing for each axis (the main axis for rotating the work and the thread cutting by-axis).
  • the amount of movement per unit time (for example, 10 msec) of the axis that moves the robot is output.
  • the main spindle 1 rotation reference signal and the main spindle position force at the time of threading are generated (from the main spindle position counter used at the time of rotation control).
  • the count operation is started with the spindle one revolution reference position signal output from the encoder installed on the spindle as a trigger, and the count is cleared every time a predetermined number of counts are completed, and the count is started again.
  • the current spindle position (angle) is calculated by the spindle position calculation means 103, and the difference between the spindle one rotation reference signal and the control cycle is calculated from the calculated spindle position by the spindle position correction means 104.
  • a correction amount 108 is obtained, and the correction amount 108 is divided and output so as to be within the main spindle maximum correction amount 112.
  • the main spindle maximum correction amount 112 means that the correction amount is output to the main shaft at one time.
  • the maximum value that can be corrected per control cycle unit which is set in consideration of the alarm because the fluctuation of the shaft rotation speed becomes large and an alarm occurs, and the amount of spindle movement per control cycle unit FITS (see Fig. 2) Is equivalent to
  • the threading axis interpolation start detecting means 105 monitors whether or not the control cycle of the main shaft 1 rotation is synchronized with the control cycle. When the control cycle is synchronized, each axis interpolating means 106 interpolates the threading axis.
  • the threading start position can be shifted by adding the threading start angle 114 to the correction amount 108 obtained by the spindle position correcting means 104.
  • the start position of the threading is shifted when regenerating screws (screws that have already been threaded and used again) are to be manufactured.
  • the starting position of the thread cutting is not shifted.
  • the current command is set based on the information for each block of the machining program 110 output by the program analysis means 101. It is determined whether or not the command is a cutting command (step S100). If the command is not a thread cutting command, the process is terminated.
  • step S110 the synchronization completion flag 107 indicating whether the spindle rotation cycle and the control cycle shown in FIG. 1 are synchronized is referred to (step S110). If the synchronization completion flag 107 is ON, that is, if the spindle rotation cycle and the control cycle are synchronized, Axis interpolation, and the amount of movement of the threading axis
  • step S190 the obtained movement amount F 1 Tz of the thread cutting axis is output as a command value (step S200).
  • step S130 the thread cutting start angle 114 shown in FIG. 1 is added to the value of the point A clamped within one rotation of the spindle previously obtained (step S130), and the point C which becomes the next spindle one rotation reference position is obtained. (As described later, after the spindle rotation is decelerated with the correction amount 108, the position of ⁇ coincides with the control period IT) (step S140).
  • step S140 the synchronization completion flag 107 is turned on (step S180).
  • step S130 If the threading start angle 114 is specified as an angle, the angle is converted to a count value and then added. If it is not necessary to shift the threading start position, step S130 is unnecessary.
  • step S140 before starting the interpolation of the threading axis, the control cycle is not synchronized with the main shaft 1 rotation reference signal, so that the process normally proceeds to step S150.
  • step S160 the spindle maximum correction from the spindle movement amount F l Ts per control cycle unit is performed.
  • the amount 112 is subtracted to obtain the spindle movement amount F l Tsc per control cycle unit (step S160), and the spindle is decelerated.
  • the processing in steps S100 to S160 is repeated, and the process is finally shifted to the processing in step S170, so that the rotation cycle of the spindle and the control cycle are made to coincide.
  • the spindle rotation cycle and the control cycle are controlled by decelerating the spindle and correcting the spindle position based on the current spindle position count value and the spindle one rotation reference position. Therefore, the amount of movement of the threading shaft at the start of threading can be always kept constant.
  • the position of the spindle is corrected in a direction to decrease the rotation of the spindle.
  • the threading control method and the device according to the present invention are suitable for being used as the threading control method and the device when the same screw is repeatedly machined twice or more.

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Abstract

主軸の回転に同期してネジ切り軸を移動制御するネジ切り加工動作を同一箇所で複数回実行するときに、プログラムされた指令を補正せずにネジ溝のずれを防止し、加工精度を向上させるとともに工具の寿命を長くするネジ切り制御方法及びその装置を提供する。数値制御装置に主軸１回転基準信号と主軸位置カウンタが入力されると、主軸位置算出手段103により現在の主軸位置が算出され、この算出された主軸位置から主軸位置補正手段104にて主軸1回転基準信号と制御周期との差分を補正量108として求め補正する。そしてネジ切り軸補間開始検出手段105が、主軸１回転基準信号と制御周期が同期したかを監視し、同期した時に各軸補間手段106によりネジ切り軸の補間を開始するようにした。

Description

明 細 書 ネジ切り制御方法及びその装置 技術分野
本発明はネジ切り制御方法及びその装置に関するものである。 背景技術
従来の数値制御 （Numerical Control；以下 N Cという） 装置では、 ワークを保持する主軸を一定回転させ、 主軸に取り付けられたェンコ一 ダからの主軸の回転量を検出し、 指令されたネジリードに比例するネジ 切り軸の移動量を計算して移動制御していた。
また、 ワークに対してネジを作成するときには、 般的に、 工具の切 り込み量を変えながらネジ切り加工を数回繰り返して実行するが、 これ は、 主軸 1回転基準位置信号を基準としてネジ切り軸の補間開始を制御 していた。 しかしながら、 主軸 1回転基準位置信号と NCの制御周期 IT が同期していないため、 同一のネジに対し 2回以上繰り返し加工を行う 場合、 実際の切込位置のばらつきが発生することがあった。
また、 ネジ切り開始時に生じたばらつきにより、 ネジ切り終点付近の 切り上げパスがばらつくため、 ネジ終端部の不完全ネジ部が長くなり、 ばらつき分を含む不完全ネジ長を考慮する必要があった。 更に、 ネジ切 り終点付近の切り上げパスのばらつきによって生じる切削負荷の変動 により、 終点付近のネジ精度が低下し、 この切削負荷の変動によりバイ 卜の寿命が短くなることもあった。
この課題について第 6図〜第 8図を用いて詳述すると、 次のとおりで ある。 即ち、第 8図に示すように、 ネジ切り加工は、 主軸に取り付けられた ワークを一定回転させ、 刃物を一定の所定の位置に設定されたねじ切り 開始位置からネジ切り軸方向に移動させることによって実施する。
そして従来のネジ切り制御では、 第 6図に示すように、ネジ切り時の 主軸位置を、'主軸一回転に一度、 主軸に設置されたエンコーダより出力 される主軸 1回転基準位置信号をトリガとしてカウント動作が開始さ れるネジ切り時主軸位置カウン夕で求めている。 なお、 このネジ切り時 主軸位置カウン夕は、 毎回転送り制御時に使用される主軸位置カウン夕 より作り出しており、 所定数カウントする毎にカウントをクリアし、再 度カウントを開始するカウン夕である。
ネジ切り制御は主軸 1回転基準位置信号を基準としてネジ切り軸の補 間開始を制御するが、 このとき、 ネジ切り軸の移動量は、 ある一定周期 間隔（例えば 10msec)で実行される N C装置の補間処理内で算出され、 補間 1回目のネジ切り軸移動量は、
F lTo= {Δ Po÷P) x L
( IPo : 1回目の主軸位置変化量 [パルス数]、 P ：主軸 1 回転当た りのパルス数、 L : ネジリード）
となる。
ここで、 主軸回転周期と制御周期 I Tが非同期であるため、 lPo の 値にばらつきが発生し、 補間 1回目のネジ切り軸移動量 F I Toにもば らつきが発生する。 このばらつきが、 ネジ切り開始時のばらつ,きとなり、 最終的には、 第 8図に示すような切り上げ開始時のばらつきとなり、 切 り上げパスが一定とならなくなる。 なお、 第 7図は、 補間 1回目のネジ 切り軸移動量 F ! To がばらつくと、補間最終回のネジ切り軸移動量 F Δ T iがどのようにばらつくかを示す図である。
このような問題点を解決しょうとするものとし t特開平 5 - 4 6 2 3 6号公報に開示される技術が提案されているが、 これは主軸 1回転基 準信号に同期するようにサーボ用の制御周期を変更するものである。 し かしながら、 上記技術ではネジ切り加工の直前に制御周期を変更するた めにハードウェア （H /W ) 的に特別な機構が必^となり、 H /Wの構 成が複雑になるといった欠点がある。 発明の開示
この発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 従来の H ZW を変更することなく工具の切り込み量を変えながらネジ切り加工を数 回繰り返して実行する場合においても、 ネジ切り開始時のばらつきが発 生せずに精度良くネジ切り加工ができるネジ切り制御方法及びその装 置を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、 この発明に係るネジ切り制御方法 は、 主軸の現位置を算出する段階と、 この算出された主軸の現位置 と前記主軸の 1回転基準信号に基づいて、ネジ切り軸及び主軸の制 御周期に前記主軸の 1回転基準信号を同期させるための主軸位置 補正量を生成出力する段階と、 この生成出力された主軸位置補正量 で位置補正された主軸の 1 回転基準信号と制御周期の同期を確認 し、 ネジ切り軸の補間開始信号を出力する段階と、 この出力された 補間開始信号によ りネジ切り軸への指令を出力する段階とを有す るものである。
このため従来の H /Wを変更することなく、 現在の主軸位置力ゥン夕 値と主軸 1回転基準位置から主軸の位置を補正することにより、 主軸の 回転周期と制御周期を一致させることができる。 これにより、 工具の切 り込み量を変えながらネジ切り加工を数回繰り返して実行する場合に おいても、 ネジ切り開始時及びネジ切り終点付近のばらっきを発生させ ることがないため、 ネジ切り加工精度が向上する。 そして、 ネジ切り終 点パスが一定になることにより、 切削負荷の変動が少なくなり、 バイ ト の寿命が長くなる。
またこの発明のネジ切り制御方法は、 主軸の回転数が低下する方向に 主軸の位置を補正するようにしたものである。
このため、 主軸の最高回転数以下で補正し、 安全にネジ切り加工を行 うことができる。
またこの発明のネジ切り制御方法は、 主軸の 1回転基準信号と制御軸 及び主軸の制御周期との偏差が所定値以下であり、 且つ主軸回転数が指 定値以下である時には、 主軸の回転数が上がる方向に主軸の位置を補正 するようにしたものである。
このため、 補正に必要な時間が短縮されサイクルタイムが短くなる。 またこの発明のネジ切り制御方法は、 主軸位置補正量を、 主軸の回転 変動を所定の変動以内とするために、 主軸最大補正量以下として算出す るようにしたものである。
このため、 主軸の速度変動が抑えられ、 精度不良及び主軸アラームの 発生を抑えることができる。
またこの発明のネジ切り制御方法は、 前記主軸位置補正量を、 ネジ切 り開始角度を含むようにしたものである。
このため、 任意の角度からネジ切り加工を開始することができる。 またこの発明の数値制御装置は、 主軸の現位置を算出する主軸位 置算出手段と、前記主軸位置算出手段から算出された主軸の現位置 と前記主軸の 1回転基準信号に基づいて、 ネジ切り軸及び主軸の制 御周期に前記主軸の 1 回転基準信号を同期させるための主軸位置 補正量を生成出力する主軸位置補正手段と、前記主軸位置補正手段 によ り生成出力された主軸位置補正量で位置補正された主軸の 1 回転基準信号と制御周期の同期を確認し、ネジ切り軸の補間開始信 号を出力するネジ切り軸補間開始信号出力手段と、前記ネジ切り軸 補間開始信号出力手段から出力された補間開始信号により、 ネジ切 り軸への指令を出力する各軸補間手段を有するものである。
このため従来の H /Wを変更することなく、 現在の主軸位置カウン夕 値と主軸 1回転基準位置から主軸の位置を補正することにより、 主軸の 回転周期と制御周期を一致させることができる。 これにより、 工具の切 り込み量を変えながらネジ切り加工を数回繰り返して実行する場合に おいても、 ネジ切り開始時及びネジ切り終点付近のばらっきを発生させ ることがないため、 ネジ切り加工精度が向上する。 そして、 ネジ切り終 点パスが一定になることにより、 切削負荷の変動が少なくなり、 バイ ト の寿命が長くなる。
またこの発明の数値制御装置は、 前記主軸位置補正手段を、 主軸の 回転数が低下する方向に主軸の位置を補正するものとしたものである。 このため、 主軸の最高回転数以下で補正し、 安全にネジ切り加工を行 うことができる。
またこの発明の数値制御装置は、 前記主軸位置補正手段を、 前記主 軸の 1回転基準信号と制御軸及び主軸の制御周期の偏差が所定値以下 であり、 且つ主軸回転数が指定値以下である時には主軸の回転数が上が る方向に主軸の位置を補正するものとしたものである。
このため、 補正に必要な時間が短縮されサイクルタイムが短くなる。 またこの発明の数値制御装置は、 前記主軸位置補正手段を、 主軸の 回転変動を所定の変動以内とするために、 主軸位置の補正量を最大補正 量以下として算出するものとしたものである。
このため、 主軸の速度変動が抑えられ、 精度不良及び主軸アラームの 発生を抑えることができる。 またこの発明の数値制御装置は、 前記主軸位置補正手段の算出する 主軸位置補正量を、 ネジ切り開始角度を含むものとしたものである。
このため、 任意の角度からネジ切り加工を開始することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の実施の形態 1に係る N C装置の一構成例を示すブ ロック図である。
第 2図は本発明の実施の形態 1に係るネジ切り制御を説明する図で ある。
第 3図は本発明の実施の形態 1に係る効果を説明する図である。 第 4図は本発明の実施の形態 1に係るネジ切り制御の処理を説明す る図である。
第 5図は本発明の実施の形態 1に係るネジ切り制御の処理手順を示 すフローチャートである。
第 6図は従来のネジ切り制御を説明する図である。
第 7図は従来のネジ切り制御によるネジ切り位置のばらつき例を説 明する図である。
第 8図はネジ切り方法を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 .
以下、 本発明の実施の形態 1を第 1図〜第 5図に基づいて説明する。 本発明に係る実施の形態 1は、 第 2図に示すように主軸回転周期を制 御周期 ITに一致させるため、 制御周期 ITと主軸 1回転基準位置信号と のずれ分を補正するように主軸の回転を一瞬減速させ、 主軸回転周期と 制御周期 IT を同期させる。 そして、 主軸 1回転基準位置信号と制御周 期 IT がー致していることを確認した後にネジ切り軸の移動量を発生さ せるようにしたものである。 これにより、 第 3図に示すように、ネジ切 り開始時の補間 1回目の移動量は、 ネジ切り加工を複数回繰り返しても、 ネジ切り開始時及ぴネジ切り終了時の軸移動量が常に一定となり、 ばら つきが解消される。
次に前記制御を行うための詳細について説明する。
即ち、 第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係る N C装置の全体構成を 示すプロック図である。
第 1図において、メモリに格納された加工プログラム 110 は、 プログ ラム解析手段 101により 1プロックずつ読み取られ、 移動量、 速度など は G指令とともに読み出される。 このプログラム解析手段 101で解析さ れた情報を基に、 ある一定の制御周期 IT (例えば 10msec) で処理が行 われる補間処理部 102にて、 各軸 （ワークを回転させる主軸及びネジ切 りバイ トを移動させる軸） の単位時間 （例えば 10msec) 当たりの移動量 が出力される。
そして、 一定の周期間隔で処理が行われる補間処理部 102内では、 主 軸 1回転基準信号とねじ切り時主軸位置力ゥン夕 （毎回転送り制御時に 使用される主軸位置カウン夕より作り出されるとともに、 主軸一回転に 一度、 主軸に設置されたエンコーダより出力される主軸 1回転基準位置 信号をトリガとしてカウント動作が開始され、 且つ所定数カウントする 毎にカウントをクリアし、再度カウントを開始するカウン夕） が入力さ れ、 主軸位置算出手段 103により現在の主軸位置 （角度） が算出され、 この算出された主軸位置から主軸位置補正手段 104にて主軸 1回転基準 信号と制御周期との差分を補正量 108として求め、そしてこの補正量 108 を、 主軸最大補正量 112内に収まるように分割して出力する。
なお、 主軸最大補正量 112とは、 1度に補正量を主軸に出力すると主 軸の回転速度変動が大きくなりアラームとなるためこれを考慮して設 定される、 制御周期単位当たり補正できる最大値で、 制御周期単位当た りの主軸移動量 F I TS (第 2図参照） に相当する。
次にネジ切り軸補間開始検出手段 105では、 主軸 1回転基準信号と制 御周期が同期したか監視し、 同期した場合には、 各軸補間手段 106によ りネジ切り軸の補間を行う。
なお、 主軸位置補正手段 104にて求められた補正量 108にネジ切り開 始角度 114を加えることにより、 ネジ切り開始位置をシフトすることが 可能となる。
但し、ネジ切り開始位置をシフ トするのは、 再生ネジ （既にネジ切り されたネジを再度ネジ切りして使用するネジ） を製作する場合等であつ て、ネジ切りされていないワークから新規にネジ切りを行う場合には、 通常 このネジ切り開始位置をシフトす ¾ことはしない。
次に、 本実施の形態 1に関わる主軸回転周期と制御周期を同期させ、 基準位置信号と制御周期が一致していることを確認した後、 ネジ切り軸 の移動量を発生させる処理手順を、 主に第 5図に示すフローチャートを 参照して説明する。
一定周期毎 （例えば 10msec 毎） に処理が繰り返し実行される補間処 理部 102では、 プログラム解析手段 101により出力された加工プログラ ム 110の 1ブロック毎の情報を基にして、 現在の指令がネジ切り指令か どうか判定し （ステップ S100) 、 ネジ切り指令ではない場合にはそのま ま処理を終了する。
現在の指令がネジ切り指令である場合には、 第 1図で示された主軸回 転周期と制御周期が同期しているかどうかを表す同期完了フラグ 107を 参照する （ステップ S110) 。 ここで、 同期完了フラグ 107がオンしてい る、 つまり、 主軸回転周期と制御周期が同期している場合には、 ネジ切 り軸の補間を開始し、 ネジ切り軸の移動量
F Ί ζ = ( l P z ÷ P ) x L
( I P z： 1回目の主軸位置変化量 [パルス数]、 P ：主軸 1 回転当た りのパルス数、 L ： ネジリード）
を求める （ステップ S190) 。 そして、 求めたネジ切り軸の移動量 F 1 T zを指令値として出力する （ステップ S200) 。
次に、 同期完了フラグ 107がオフしている、 つまり、 主軸回転周期と 制御周期が同期していない場合には、 第 4図で示された現在の主軸位置 である点 Α (主軸の補間開始信号を監視しこの主軸の補間開始信号と一 致する位置） を、 主軸一回転内でクランプされた値として求め直すため に、
現在の主軸位置カウン夕値 （点 A ) —前回の基準位置 （点 B ：グリッ ド 長）
の計算を行う （ステップ S120) 。
なお、 この計算結果より得られた値が、 主軸 1回転基準位置と制御周 期 ITとの間のズレ量 （=補正量 108) となる。
そして、 先に求めた主軸一回転内でクランプされた点 Aの値に第 1図 で示されたネジ切り開始角度 114を加えて （ステップ S130) 、 次の主軸 1回転基準位置となる点 C (後述するように、 前記補正量 108にて主軸 回転を減速制御した後は制御周期 IT と一致する箬の位置） と比較する (ステップ S140) 。 ここで、 比較した結果が一致した場合には同期完了 フラグ 107をオンさせる （ステップ S180) 。
なお、 ネジ切り開始角度 114 が角度で指令される場合には、その角度 をカウン夕値に変換した後、加える。 また、 ネジ切り開始位置をシフ ト する必要がない場合には、ステツプ S130は不要である。
また、 ステップ S140において、 ネジ切り軸の補間開始前においては、 主軸 1回転基準信号と制御周期が同期していないのが一般的であるの で、通常はステップ S150に移行する。
次に、 比較した結果が異なる場合には、 先に求めた主軸一回転内でク ランプされた現在の主軸位置カウン夕値 （=補正量 108) (点 A) を前 記主軸最大補正量 112と比較し （ステップ S150) 、 この現在の主軸位置 カウン夕値が主軸最大補正量 112より少ない場合には、 第 2図に示され る主軸指令回転数から求められた制御周期単位当たりの主軸移動量 F 1 Tsから主軸位置カウン夕値を差し引き、制御周期単位当たりの主軸移動 量 F Tsc とし （ステップ S170) 、 主軸を減速させる。 また、 主軸一回 転内でクランプされた現在の主軸位置カウン夕値が第 1図の主軸最大補 正量 112 より大きい場合には、 制御周期単位当たりの主軸移動量 F l Ts から主軸最大補正量 112を差し引き、 制御周期単位当たりの主軸移動量 F l Tscとし （ステツプ S160)、 主軸を減速させる。 なお、 ステツプ S160 で補正しきれない補正分については、 ステップ S100〜S160 の処理を繰 返し、 この最終的にステップ S170 の処理に移行させることにより、 主 軸の回転周期と制御周期を一致させる。
このようにして、 本実施の形態 1では、 現在の主軸位置カウン夕値と 主軸 1回転基準位置とに基づいて主軸を減速させ主軸の位置を補正す ることにより、 主軸の回転周期と制御周期を一致させることができ、 こ れによりネジ切り開始時のネジ切り軸移動量を常に一定させることが できる。
実施の形態 2 .
また、 前記実施の形態 1では、 主軸の回転を減少させる方向に主軸の 位置を補正したが、 前記現在の主軸位置カウン夕値 （点 A ) が基準位置 より反回転方向の近くにあり、 かつ現在の主軸位置カウン夕値 （点 A ) と基準位置との間の差、 即ち、 補正値 R=主軸 1回転分のパルス値— 1 回転内の位置カウン夕値
が、 第 1図に示した主軸回転上昇幅上限値 113 (主軸移動量 F lTsに補 正値 R を加えても速度変動があまり大きくならず、主軸アラームとなら ない値） 以内であり、 且つ主軸移動量 F lTsに補正値 Rを加えても所定 の主軸回転数以上にならない場合には、 制御周期単位当たりの主軸移動 量 F lTsに前述の補正値 Rを加えたものを制御周期単位当たりの主軸移 動量 F lTsc とし、 主軸を増速させることにより主軸の回転周期と制御 周期を一致させてもよい。 産業上の利用可能性 '
以上のようにこの発明に係るネジ切り制御方法及びその装置は、 同一 のネジに対し 2回以上繰り返し加工を行う場合のネジ切り制御方法及 びその装置として用いられるのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 主軸の回転に同期して刃物またはワークを移動させ、 ワークに ネジ溝を加工するネジ切り制御方法において、前記主軸の現位置を 算出する段階と、 この算出された主軸の現位置と前記主軸の 1回転 基準信号に基づいて、 ネジ切り軸及び主軸の制御周期に前記主軸の 1回転基準信号を同期させるための主軸位置補正量を生成出力す る段階と、 この生成出力された主軸位置補正量で位置補正された主 軸の 1回転基準信号と制御周期の同期を確認し、ネジ切り軸の補間 開始信号を出力する段階と、 この出力された補間開始信号によりネ ジ切り軸への指令を出力する段階とを有することを特徴とするネ ジ切り制御方法。
2 . 主軸の回転数が低下する方向に主軸の位置を補正することを特徴と する請求の範囲 1に記載のネジ切り制御方法。
3 . 主軸の 1回転基準信号と制御軸及び主軸の制御周期との偏差が所定 値以下であり、 且つ主軸回転数が指定値以下である時には、 主軸の回転 数が上がる方向に主軸の位置を補正することを特徴どする請求の範囲 1に記載のネジ切り制御方法。
4 . 主軸位置補正量を、 主軸の回転変動を所定の変動以内とするために、 主軸最大補正量以下として算出することを特徴とする請求の範囲 1に 記載のネジ切り制御方法。
5 . 前記主軸位置補正量は、 ネジ切り開始角度を含むことを特徴とする 請求の範囲 1に記載のネジ切り制御方法。
6 . 主軸の回転に同期して刃物また-はワークを移動させ、 ワークに ネジ溝を加工する数値制御装置において、前記主軸の現位置を算出 する主軸位置算出手段と、前記主軸位置算出手段から算出された主 軸の現位置と前記主軸の 1回転基準信号に基づいて、ネジ切り軸及 ぴ主軸の制御周期に前記主軸の 1 回転基準信号を同期させるため の主軸位置補正量を生成出力する主軸位置補正手段と、前記主軸位 置補正手段によ り生成出力された主軸位置補正量で位置補正され た主軸の 1回転基準信号と制御周期の同期を確認し、 ネジ切り軸の 補間開始信号を出力するネジ切り軸補間開始信号出力手段と、前記 ネジ切り軸補間開始信号出力手段から出力された補間開始信号に より、 ネジ切り軸への指令を出力する各軸補間手段を有することを 特徴とする数値制御装置。
7 . 前記主軸位置補正手段は、 主軸の回転数が低下する方向に主軸の位 置を補正することを特徴とする請求の範囲 6に記載の数値制御装置。
8 . 前記主軸位置補正手段は、 前記主軸の 1回転基準信号と制御軸及び 主軸の制御周期の偏差が所定値以下であり、 且つ主軸回転数が指定値以 下である時には主軸の回転数が上がる方向に主軸の位置を補正するこ とを特徴とする請求の範囲 6に記載の数値制御装置。 ·
9 . 前記主軸位置補正手段は、 主軸の回転変動を所定の変動以内とする ために、 主軸位置の補正量を最大補正量以下として算出することを特徴 とする請求の範囲 6に記載の数値制御装置。
1 0 . 前記主軸位置補正手段の算出する主軸位置補正量は、 ネジ切り開 始角度を含むことを特徴とする請求の範囲 6に記載の数値制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8836265B2 (en) 2009-03-31 2014-09-16 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device
WO2017051705A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置及びこの制御装置を備えた工作機械

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823279B2 (en) * 2002-04-01 2010-11-02 Intel Corporation Method for using an in package power supply to supply power to an integrated circuit and to a component
CN100496837C (zh) * 2003-03-28 2009-06-10 三菱电机株式会社 螺纹切削控制方法及其装置
JP5032081B2 (ja) * 2006-09-29 2012-09-26 オークマ株式会社 工作機械における加工制御方法及び加工情報作成方法
JP5105024B2 (ja) * 2010-02-25 2012-12-19 三菱電機株式会社 数値制御装置
DE112012004962T5 (de) * 2012-02-08 2014-09-25 Mitsubishi Electric Corporation Numerische Steuervorrichtung
CN103231277B (zh) * 2013-04-17 2015-06-03 苏州新代数控设备有限公司 加速螺纹切削循环加工的cnc车床机械感测与控制系统
JP5860072B2 (ja) * 2014-02-12 2016-02-16 ファナック株式会社 ねじ切り中のびびりの発生を抑制する機能を備えた数値制御装置
JP2015221494A (ja) * 2015-09-08 2015-12-10 日東工器株式会社 螺合部材締め付け工具及びカウント装置
CN106624210A (zh) * 2017-02-10 2017-05-10 高桥金属制品（苏州）有限公司 一种计数计重装置
US11554420B2 (en) * 2017-07-13 2023-01-17 Citizen Watch Co., Ltd. Threading device and threading method
JP7300369B2 (ja) * 2019-10-30 2023-06-29 オークマ株式会社 工作機械における主軸回転速度のモニタ装置及びモニタ方法、工作機械
JP7403282B2 (ja) * 2019-11-01 2023-12-22 オークマ株式会社 工作機械における主軸回転速度のモニタ装置及びモニタ方法、工作機械
CN113084271B (zh) * 2021-04-09 2023-03-14 贵州黎阳国际制造有限公司 一种锯齿螺纹加工方法
CN114713915A (zh) * 2022-04-14 2022-07-08 芜湖美奥机械科技有限公司 一种空调压缩机加工用三角架自动攻牙设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59187422A (ja) * 1983-04-06 1984-10-24 Fanuc Ltd 旋削制御方式
JPS6294222A (ja) * 1985-10-21 1987-04-30 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd ネジ切削制御方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5248185A (en) * 1975-10-15 1977-04-16 Toshiba Corp Numerically controlling apparatus for lathe
US4079235A (en) * 1976-12-27 1978-03-14 Mcdonnell Douglas Corporation Computer numerically controlled threadcutting machine tool
JPS5837552Y2 (ja) * 1979-04-16 1983-08-24 ブラザー工業株式会社 タツプ盤における安全装置
US4386407A (en) * 1980-08-11 1983-05-31 The Bendix Corporation Lathe control system
US4514814A (en) * 1982-09-07 1985-04-30 General Electric Company Multi-processor axis control
DE3317554A1 (de) * 1983-05-13 1984-11-15 Stark, Gerhard, 7311 Notzingen Bearbeitungszentrum
JPH0757444B2 (ja) * 1985-06-28 1995-06-21 ブラザー工業株式会社 ねじ加工装置
KR930001093B1 (ko) * 1987-03-31 1993-02-15 부라더 고교 가부시키가이샤 나사 가공장치
JPH0546236A (ja) 1991-08-14 1993-02-26 Fanuc Ltd 数値制御装置
JPH0569275A (ja) * 1991-09-12 1993-03-23 Fanuc Ltd 数値制御装置
JP2866556B2 (ja) * 1993-09-02 1999-03-08 三菱電機株式会社 工作機械の制御装置および制御方法
JPH07227717A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Fanuc Ltd タッピング加工機能を有する工作機械
DE19529071C2 (de) * 1995-08-08 1998-04-30 Holger Wuerthner Vorrichtung zur Front- und Rückseitenbearbeitung von Werkstücken

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59187422A (ja) * 1983-04-06 1984-10-24 Fanuc Ltd 旋削制御方式
JPS6294222A (ja) * 1985-10-21 1987-04-30 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd ネジ切削制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8836265B2 (en) 2009-03-31 2014-09-16 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device
WO2017051705A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置及びこの制御装置を備えた工作機械
JPWO2017051705A1 (ja) * 2015-09-24 2018-07-12 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置及びこの制御装置を備えた工作機械

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