WO2022025056A1 - 工作機械の制御装置 - Google Patents

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健太 山本
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ファナック株式会社
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    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B25/02—Arrangements for chip-breaking in turning-machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
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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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49053—Break chips, spiral chips, interrupt momentarily in feed during two or more rotations

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a machine tool.
  • rocking cutting may be applied as a countermeasure against chips such as drilling and turning.
  • chips such as drilling and turning.
  • a shock is generated in the machine tool when the movement command changes suddenly.
  • the shock of the machine affects the life of the machining tool and the accuracy of the machining work.
  • Patent Document 1 is not intended to reduce the shock generated in the machine tool. Further, the technique of Patent Document 1 reduces the swing amplitude according to the remaining movement distance or the like when reaching a predetermined machining stop position, and does not smoothly stop the swing at an arbitrary timing. ..
  • the present disclosure is a control device for a machine tool that processes a tool and a work while relatively swinging, a swing command generating unit that generates a swing command based on a swing condition, and a timing of swing stop. It is provided with a swing stop determination unit for determining a swing stop, and a control unit for relatively swinging the tool and the work based on a superposition command generated by superimposing the swing command on the movement command.
  • the swing command generation unit is a machine tool control device that gradually attenuates the swing amplitude from the timing at which the swing stop determination unit notifies the swing stop.
  • a machine tool control device capable of smoothly swinging and stopping at an arbitrary timing without impairing the shredding property of chips and suppressing a shock generated in the machine tool.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a machine tool control device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the machine tool control device 1 includes a servo control device 10 and drives and controls a motor 30 that drives a feed shaft.
  • the machine tool control device 1 includes a first adder 11, a swing command generation unit 12, a swing stop determination unit 13, and a second adder 14. , A learning controller 15, a third adder 16, and a position / speed control unit 17.
  • the position command generation unit 20 generates a position command as a movement command to the motor 30 based on the machining conditions.
  • the generated position command is input to the first adder 11 of the servo control device 10 described later, as shown in FIG.
  • the first adder 11 calculates the position deviation. Specifically, the first adder 11 calculates a position deviation, which is a difference between the position feedback and the position command based on the position detection by the encoder of the motor 30 of the feed shaft.
  • the swing command generation unit 12 generates a swing command at least based on the swing condition.
  • the swing command generation unit 12 may obtain the swing command from the swing conditions and processing conditions such as the swing amplitude magnification and the swing frequency magnification, or the swing command from the swing conditions such as the swing amplitude and the swing frequency. May be sought.
  • the swing amplitude magnification and the swing frequency magnification are used as the swing condition when calculating the swing command, but when applied when the swing shaft is stopped, the swing condition is used. If the swing amplitude and swing frequency are used as they are, it is possible to swing even on a stopped shaft. Further, the magnification and the condition other than the magnification may be arbitrarily combined.
  • the swing command generation unit 12 gradually attenuates the swing amplitude from the timing when the swing stop determination unit 13, which will be described later, notifies the swing stop.
  • the attenuation of the swing amplitude at the time of this swing stop notification will be described in detail later.
  • the rocking stop determination unit 13 determines the timing of rocking stop. Specifically, the swing stop determination unit 13 may determine the swing stop timing based on the machining conditions, or may determine the swing stop timing by an external notification. More specifically, the swing stop determination unit 13 determines the swing stop at an arbitrary timing during machining by a machining program, machining parameter setting, external signal input, or the like, and causes the swing command generation unit 12 to determine the swing stop. Notice. Further, the swing stop determination unit 13 may notify the swing stop generation unit 12 in advance so that the swing stop can be stopped at an arbitrary timing.
  • the second adder 14 generates a superposition command. Specifically, the second adder 14 generates a superposition command by superimposing the swing command generated by the swing command generation unit 12 on the position deviation calculated by the first adder 11. do.
  • the second adder 14 may be configured to add the swing command generated by the swing command generation unit 12 to the position command.
  • the swing command generation unit 12 may generate a swing command (speed command), and the second adder 14 may be configured to add the swing command to the movement command (speed command).
  • the learning controller 15 calculates the correction amount of the superimposition command based on the superimposition command, and corrects the superimposition command by adding the calculated correction amount to the superimposition command by the third adder 16.
  • the learning controller 15 has a memory, stores the swing phase and the correction amount in relation to each other in one cycle or a plurality of swing cycles, and stores the swing operation phase according to the responsiveness of the motor 30.
  • the superimposition command stored in the memory is read out at a timing at which the delay can be compensated, and is output to the third adder 16 as a correction amount.
  • the correction amount to be output may be calculated from the correction amount close to the swing phase.
  • the higher the swing frequency the larger the position deviation with respect to the swing command. Therefore, by performing the correction by the learning controller 15, it is possible to improve the followability to the periodic swing command.
  • the position / speed control unit 17 generates a torque command for the motor 30 that drives the feed shaft based on the superposition command after the correction amount is added, and controls the motor 30 by the generated torque command. As a result, machining is performed while the tool and the work are relatively swung.
  • FIG. 2 is a diagram showing position commands and position deviations in conventional rocking cutting.
  • FIG. 3 is a diagram showing a position command and a position deviation in the swing cutting of the first embodiment.
  • the position command in this description means a superposition command in the claims.
  • the horizontal axis represents time (seconds)
  • the vertical axis represents the position command (superimposition command) (mm) on the first axis (left)
  • the swing amplitude is not attenuated at the timing when the swing stop is notified, so that the swing command suddenly becomes 0 immediately after the swing stop.
  • the position command changes sharply and the position deviation increases sharply.
  • a large shock is generated in the machine tool, which leads to deterioration of the life of the machining tool and the accuracy of the machining work.
  • the swing command generation unit 12 is configured to gradually attenuate the swing amplitude from the timing when the swing stop determination unit 13 notifies the swing stop. Therefore, as shown in FIG. 3, in the swing cutting of the present embodiment, the swing amplitude is gradually attenuated from the timing at which the swing stop is notified to the swing stop, so that the position command changes sharply. There is no such thing, and the change in position deviation becomes smooth. As a result, the shock generated in the machine tool can be reduced, and eventually the life of the machining tool and the deterioration of the accuracy of the machining work can be suppressed.
  • the method of attenuating the swing amplitude by the swing command generation unit 12 at the time of swing stop notification is not particularly limited.
  • the swing command generation unit 12 may gradually attenuate the swing amplitude by filtering the swing amplitude immediately before the swing stop.
  • the swing command generation unit 12 may gradually attenuate the swing amplitude by reducing the swing amplitude immediately before the swing stop by a specified value.
  • the swing command generation unit 12 may be set so that the swing amplitude is attenuated in several control cycles. For example, in order to attenuate in 4 control cycles (4 ms), a first-order low-pass filter with a time constant of 4/3 ms may be applied, or the specified value to be attenuated may be 1 / of the (current) swing amplitude. It may be set to 4.
  • the time constant and the specified value of the above filter may be set by input from a program or may be set by a parameter, for example.
  • the time constant and the specified value of the filter can be set to arbitrary values, and the swing amplitude can be reliably attenuated.
  • the swing command generation unit 12 may correct the swing amplitude and the swing phase so that the swing can be stopped at an arbitrary timing notified by an external notification. That is, the swing command generation unit 12 swings at an arbitrary timing in which the swing stop is notified by an external notification in advance, in addition to the timing when the swing stop determination unit 13 notifies the swing stop.
  • the swing amplitude may be gradually attenuated by correcting the swing amplitude and the swing phase. As a result, the swing amplitude can be attenuated and the swing can be stopped at an arbitrary timing notified by the external notification, and the shock generated in the machine tool can be suppressed to suppress the deterioration of the machining accuracy.
  • the swing command generation unit 12 may stop updating the swing phase at the timing when the swing stop determination unit 13 notifies the swing stop.
  • the swing command generation unit 12 may rapidly advance the phase to a specific swing phase after the swing stop determination unit 13 notifies the swing stop. The method of updating and advancing these fluctuation phases will be described in detail below with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining how to update and proceed with the swing phase in the swing cutting according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 specifically shows a sinusoidal swing command.
  • the horizontal axis represents the swing phase (°)
  • the vertical axis represents the position (mm).
  • the swing command is the smallest when the swing phase is 0 (360) °. Therefore, when the swing stop is notified, the convergence speed of the swing command can be maximized by rapidly advancing the swing phase to 0 (360) ° and then stopping the update of the swing phase.
  • FIG. 5 is a diagram showing a position command and a position deviation when the update of the swing phase is stopped at the time of the swing stop notification in the swing cutting of one embodiment of the present disclosure.
  • the horizontal axis represents time (seconds)
  • the vertical axis represents the position command (superimposition command) (mm) on the first axis (left)
  • the position deviation (mm) is represented on the second axis (right). ing.
  • the position command after the swing command superimposition that is, the superposition command can be quickly converged, and the change of the position deviation can be smoothly changed. can do. Therefore, since the swing and stop can be smoothly performed at an arbitrary timing without impairing the shredding property of the chips, it is possible to suppress the shock generated in the machine tool and suppress the deterioration of the life of the machine tool and the accuracy of the machine tool.
  • FIG. 6 shows a position command and a position deviation when the swing phase is rapidly advanced and stopped at a specific phase (for example, swing phase 0 °) after the swing stop notification in the swing cutting of one embodiment of the present disclosure.
  • a specific phase for example, swing phase 0 °
  • the horizontal axis represents time (seconds)
  • the vertical axis represents the position command (superimposition command) (mm) on the first axis (left)
  • the position deviation (mm) is represented on the second axis (right).
  • the swing phase is rapidly advanced to a specific phase such as 0 ° and stopped, so that the position command after the swing command superimposition, that is, the superposition command can be quickly converged.
  • the swing stop determination unit 13 for determining the swing stop timing is provided, and the swing stop determined by the swing stop determination unit 13 is notified from the timing.
  • a swing command generation unit 12 that gradually attenuates the swing amplitude is provided. That is, in the machine tool control device 1 according to the present embodiment, the swing amplitude is not attenuated according to the movement command or the remaining movement distance as in the conventional case, but the swing is started from the timing when the swing stop is notified. The swing amplitude is gradually attenuated by the time it stops.
  • the swing amplitude is gradually attenuated at the timing when the swing stop is notified, so that the position command does not change sharply and the change in the position deviation becomes smooth. Therefore, the shock generated in the machine tool can be reduced, and the life of the machining tool and the deterioration of the accuracy of the machining work can be suppressed. Therefore, according to the control device 1 of the machine tool according to the present embodiment, it is possible to smoothly stop swinging at an arbitrary timing without impairing the shredding property of chips, suppress the shock generated in the machine tool, and the like. It is possible to suppress deterioration of the life of the machine tool and the accuracy of the machine tool.
  • the swing amplitude immediately before the swing stop is filtered or the swing amplitude immediately before the swing stop is reduced by a specified value at the timing when the swing stop is notified.
  • the swing amplitude can be gradually and surely attenuated until the swing stops.
  • the update of the swing phase is stopped at the timing when the swing stop is notified, or the swing phase is rapidly advanced to a specific phase at the timing when the swing stop is notified.
  • the swing command and the superimposition command can be attenuated more quickly.
  • Machine tool control device 10
  • Servo control device 11
  • Swing command generator 13
  • Swing stop determination unit 14
  • 2nd adder 15
  • Learning controller 16
  • Third adder 17
  • Position speed control unit 20
  • Position command generator 30

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止でき、かつ、工作機械に生じるショックを抑制できる工作機械の制御装置を提供すること。工具とワークを相対的に揺動させながら加工する工作機械の制御装置１であって、加工条件及び揺動条件に基づいて揺動指令を生成する揺動指令生成部１２と、揺動停止のタイミングを判定する揺動停止判定部１３と、揺動指令を位置指令又は位置偏差に重畳することにより生成される重畳指令に基づいて、工具とワークとを相対的に揺動させる位置速度制御部１７と、を備え、揺動指令生成部１２は、揺動停止判定部１３から揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰する、工作機械の制御装置１である。

Description

工作機械の制御装置
　本発明は、工作機械の制御装置に関する。
　従来、穴開け加工や旋削加工等の切り屑対策として、揺動切削を適用することがある。揺動切削を適用した加工において揺動を停止する場合、移動指令が急峻に変化すると工作機械にショックが発生する。機械のショックは、加工ツール等の寿命や加工ワークの精度に影響する。
　揺動停止に関する技術として、例えば、加工停止位置に到達する際に、送り動作に伴って振動振幅を減少させることで加工停止位置を越えた切り込みを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１６－０４７４８５号公報
　しかしながら、特許文献１の技術は、工作機械に生じるショックの低減を目的としたものではない。また、特許文献１の技術は、所定の加工停止位置に到達する際に残りの移動距離等に応じて揺動振幅を減少させるものであり、任意のタイミングで滑らかに揺動停止させるものではない。
　従って、切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止でき、かつ、工作機械に生じるショックを抑制できる技術が望まれる。
　本開示は、工具とワークを相対的に揺動させながら加工する工作機械の制御装置であって、揺動条件に基づいて揺動指令を生成する揺動指令生成部と、揺動停止のタイミングを判定する揺動停止判定部と、前記揺動指令を移動指令に重畳することにより生成される重畳指令に基づいて、前記工具と前記ワークとを相対的に揺動させる制御部と、を備え、前記揺動指令生成部は、前記揺動停止判定部から揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰する、工作機械の制御装置である。
　本開示の一態様によれば、切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止でき、かつ、工作機械に生じるショックを抑制できる工作機械の制御装置を提供できる。
本開示の一実施形態に係る工作機械の制御装置の構成を示す図である。 従来の揺動切削における位置指令及び位置偏差を示す図である。 本開示の一実施形態の揺動切削における位置指令及び位置偏差を示す図である。 本開示の一実施形態の揺動切削における揺動位相の更新及び進め方を説明するための図である。 本開示の一実施形態の揺動切削において揺動停止通知時に揺動位相の更新を停止した場合の位置指令及び位置偏差を示す図である。 本開示の一実施形態の揺動切削において揺動停止通知時に揺動位相を速く進めて特定の位相で停止した場合の位置指令及び位置偏差を示す図である。
　以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
　図１は、本開示の一実施形態に係る工作機械の制御装置１の構成を示す図である。図１に示されるように、本実施形態に係る工作機械の制御装置１は、サーボ制御装置１０を含んで構成され、送り軸を駆動するモータ３０を駆動制御する。
　本実施形態に係る工作機械の制御装置１は、図１に示されるように、第１加算器１１と、揺動指令生成部１２と、揺動停止判定部１３と、第２加算器１４と、学習制御器１５と、第３加算器１６と、位置速度制御部１７と、を備える。
　本実施形態に係る工作機械の制御装置１では、位置指令生成部２０により加工条件に基づいてモータ３０に対する移動指令としての位置指令を生成する。生成された位置指令は、図１に示されるように、後述するサーボ制御装置１０の第１加算器１１に入力される。
　第１加算器１１は、位置偏差を算出する。具体的には、第１加算器１１は、送り軸のモータ３０のエンコーダによる位置検出に基づいた位置フィードバックと位置指令との差分である位置偏差を算出する。
　揺動指令生成部１２は、少なくとも揺動条件に基づいて揺動指令を生成する。揺動指令生成部１２は、揺動振幅倍率及び揺動周波数倍率という揺動条件と加工条件から揺動指令を求めてもよいし、揺動振幅及び揺動周波数という揺動条件から揺動指令を求めてもよい。例えば本実施形態では、揺動指令を算出する際に揺動条件として揺動振幅倍率と揺動周波数倍率を用いているが、揺動軸が停止している際に適用する場合、揺動条件として揺動振幅や揺動周波数をそのまま用いれば、停止している軸でも揺動することが可能になる。また、倍率と倍率ではない条件は任意で組み合わせてもよい。
　また、揺動指令生成部１２は、後述する揺動停止判定部１３から揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰する。この揺動停止通知時における揺動振幅の減衰については、後段で詳述する。
　揺動停止判定部１３は、揺動停止のタイミングを判定する。具体的に、揺動停止判定部１３は、加工条件に基づいて揺動停止のタイミングを判定してもよいし、外部通知により揺動停止のタイミングを判定してもよい。より詳しくは、揺動停止判定部１３は、加工プログラムや加工パラメータ設定、あるいは外部からの信号入力等により、加工中の任意のタイミングでの揺動停止を判定し、揺動指令生成部１２に通知する。また、揺動停止判定部１３は、任意のタイミングで揺動停止できるように、揺動停止を揺動指令生成部１２に事前に通知してもよい。
　第２加算器１４は、重畳指令を生成する。具体的には、第２加算器１４は、第１加算器１１で算出された位置偏差に対して、揺動指令生成部１２で生成された揺動指令を重畳することにより、重畳指令を生成する。なお、第２加算器１４は、揺動指令生成部１２で生成された揺動指令を位置指令に加算する構成としてもよい。あるいは、揺動指令生成部１２では揺動指令（速度指令）を生成し、第２加算器１４は揺動指令を移動指令（速度指令）に加算する構成としてもよい。
　学習制御器１５は、重畳指令に基づいて重畳指令の補正量を算出し、算出された補正量を第３加算器１６により重畳指令に加算することにより、重畳指令を補正する。この学習制御器１５は、メモリを有し、揺動の１周期もしくは複数周期内において揺動位相及び補正量を関係づけてメモリに記憶し、モータ３０の応答性に応じた揺動動作の位相遅れを補償できるタイミングにメモリに記憶された重畳指令を読み出して補正量として第３加算器１６に出力する。補正量を出力する揺動位相がメモリに記憶された揺動位相に存在しない場合、揺動位相の近い補正量から出力する補正量を算出しても良い。一般的に、揺動周波数が高くなるほど揺動指令に対する位置偏差は大きくなるため、この学習制御器１５による補正を行うことで、周期的な揺動指令に対する追従性を向上させることができる。
　位置速度制御部１７は、補正量加算後の重畳指令に基づいて、送り軸を駆動するモータ３０に対するトルク指令を生成し、生成したトルク指令によりモータ３０を制御する。これにより、工具とワークとを相対的に揺動させながら加工が行われる。
　次に、揺動停止通知時における揺動振幅の減衰について、詳しく説明する。
　図２は、従来の揺動切削における位置指令及び位置偏差を示す図である。図３は、第１実施形態の揺動切削における位置指令及び位置偏差を示す図である。本説明における位置指令とは、請求項における重畳指令を意味する。図２及び図３中、横軸は時間（秒）を表しており、縦軸は第１軸（左）が位置指令（重畳指令）（ｍｍ）、第２軸（右）が位置偏差（ｍｍ）を表している。
　図２に示されるように、従来の揺動切削では、揺動停止が通知されたタイミングで揺動振幅を減衰させることがないため、揺動停止直後に急に揺動指令が０になり、位置指令が急峻に変化して位置偏差が急激に増大する。これにより、工作機械に大きなショックが発生し、ひいては加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等に繋がる。
　これに対して本実施形態では、揺動指令生成部１２が、揺動停止判定部１３から揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰するように構成されている。そのため、図３に示されるように、本実施形態の揺動切削では、揺動停止が通知されたタイミングから揺動停止までに揺動振幅を徐々に減衰させるため、位置指令が急峻に変化することがなく、位置偏差の変化が滑らかになる。これにより、工作機械に生じるショックを低減でき、ひいては加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等を抑制できる。
　揺動停止通知時における揺動指令生成部１２による揺動振幅の減衰方法については、特に制限されない。例えば、揺動指令生成部１２は、揺動停止直前の揺動振幅にフィルタをかけることで、揺動振幅を徐々に減衰してもよい。あるいは、揺動指令生成部１２は、揺動停止直前の揺動振幅を規定値ずつ減らすことで、揺動振幅を徐々に減衰してもよい。
　揺動停止通知時における揺動指令生成部１２による揺動振幅の減衰方法について、具体例を挙げてより詳しく説明する。
　例えば、本実施形態に係る工作機械の制御装置１の制御周期が１ｍｓだとした場合、揺動指令生成部１２は、制御周期数回分で揺動振幅が減衰するように設定してもよい。例えば、制御周期４回分（４ｍｓ）で減衰するには、時定数が４／３ｍｓの１次ローパスフィルタをかけてもよいし、減衰させていく規定値を（現在の）揺動振幅の１／４に設定してもよい。
　また、減衰の時間を揺動周波数から決めてもよい。例えば、揺動周波数２０Ｈｚの場合、揺動周期は１／２０＝５０ｍｓである。１／４周期以内に減衰させたい場合には、５０／４＝１２．５ｍｓで減衰するように設定すればよい。さらに、揺動周波数が変化する場合には、それに合わせて時間を変更する構成にしてもよい。
　なお、上記フィルタの時定数や規定値については、例えば、プログラムからの入力により設定してもよく、パラメータにより設定してもよい。これにより、上記フィルタの時定数や規定値を任意の値に設定することができ、揺動振幅を確実に減衰させることが可能となる。
　揺動指令生成部１２は、外部通知により通知された任意のタイミングに揺動停止できるように、揺動振幅及び揺動位相を補正してもよい。即ち、揺動指令生成部１２は、揺動停止判定部１３から揺動停止が通知されたタイミングに加えて、事前に外部通知により揺動停止が通知された任意のタイミングに合わせて、揺動振幅及び揺動位相を補正することにより、揺動振幅を徐々に減衰させてもよい。これにより、外部通知により通知された任意のタイミングで揺動振幅を減衰させて揺動停止することができ、工作機械に生じるショックを抑制して加工精度の悪化を抑制できる。
　また、揺動指令生成部１２は、揺動停止判定部１３から揺動停止が通知されたタイミングで、揺動位相の更新を停止してもよい。あるいは、揺動指令生成部１２は、揺動停止判定部１３からの揺動停止通知後に、特定の揺動位相まで位相を速く進めてもよい。これら揺動位相の更新及び進め方について、図４を参照して以下に詳しく説明する。
　ここで、図４は、本開示の一実施形態の揺動切削における揺動位相の更新及び進め方を説明するための図である。図４では、具体的には正弦波状の揺動指令を示している。図４中、横軸は揺動位相（°）を表しており、縦軸は位置（ｍｍ）を表している。
　図４に示すような正弦波状の揺動指令を生成する場合、各揺動位相における揺動指令の大きさは変化する。そのため、揺動停止通知後に揺動位相を更新し続けると、揺動指令は揺動位相によっても変化するため、揺動指令が収束する速度は揺動停止通知時の揺動位相に依存する。従って、揺動停止が通知された時に揺動位相の更新を停止すると、揺動振幅の減衰速度以上に揺動指令の収束速度を上げることはできないが、揺動指令が揺動停止通知時よりも大きくなってしまうのを回避できる。特に、図４に示す揺動指令であれば、揺動位相が０～１８０°の時、即ち揺動指令が増大（揺動指令の絶対値が増大）している時に揺動停止が通知された場合には、揺動位相の更新を停止することにより揺動指令が揺動停止通知時よりも大きくなるのを回避でき、揺動指令の収束を速くすることができる。
　また、図４に示す揺動指令の場合、揺動指令が最も小さいのは揺動位相０（３６０）°の時である。そのため、揺動停止が通知された時に、揺動位相を０（３６０）°まで速く進めてから揺動位相の更新を停止することにより、揺動指令の収束速度を最大にすることができる。
　図５は、本開示の一実施形態の揺動切削において揺動停止通知時に揺動位相の更新を停止した場合の位置指令及び位置偏差を示す図である。図５中、横軸は時間（秒）を表しており、縦軸は第１軸（左）が位置指令（重畳指令）（ｍｍ）、第２軸（右）が位置偏差（ｍｍ）を表している。図５に示すように、揺動停止通知時に揺動位相の更新を停止することにより、揺動指令重畳後の位置指令、即ち重畳指令を速く収束させることができ、位置偏差の変化を滑らかにすることができる。従って、切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止できるため、工作機械に生じるショックを抑制して加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等を抑制できる。
　また、図６は、本開示の一実施形態の揺動切削において揺動停止通知後に揺動位相を速く進めて特定の位相（例えば揺動位相０°）で停止した場合の位置指令及び位置偏差を示す図である。図６中、横軸は時間（秒）を表しており、縦軸は第１軸（左）が位置指令（重畳指令）（ｍｍ）、第２軸（右）が位置偏差（ｍｍ）を表している。図６に示すように、揺動停止通知後に揺動位相を例えば０°等の特定位相まで速く進めて停止することにより、揺動指令重畳後の位置指令、即ち重畳指令を速く収束させることができ、位置偏差の変化を滑らかにすることができる。従って、図５の場合と同様に、切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止できるため、工作機械に生じるショックを抑制して加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等を抑制できる。
　以上説明した本実施形態に係る工作機械の制御装置１によれば、以下の効果が奏される。
　本実施形態に係る工作機械の制御装置１では、揺動停止のタイミングを判定する揺動停止判定部１３を設けるとともに、揺動停止判定部１３により判定された揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰する揺動指令生成部１２を設けた。
　即ち、本実施形態に係る工作機械の制御装置１では、従来のように移動指令や残りの移動距離に応じて揺動振幅を減衰するのではなく、揺動停止が通知されたタイミングから揺動停止までに揺動振幅を徐々に減衰する。これにより、揺動停止が通知されたタイミングで揺動振幅を徐々に減衰させることで、位置指令が急峻に変化することがなく、位置偏差の変化が滑らかになる。そのため、工作機械に生じるショックを低減でき、ひいては加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等を抑制できる。従って、本実施形態に係る工作機械の制御装置１によれば、切り屑の細断性を損なわずに任意のタイミングで滑らかに揺動停止でき、工作機械に生じるショックを抑制して加工ツール等の寿命や加工ワークの精度の悪化等を抑制できる。
　また本実施形態では、揺動停止が通知されたタイミングで、揺動停止直前の揺動振幅にフィルタをかけたり、揺動停止直前の揺動振幅を規定値毎に減少する構成とした。これにより、揺動停止までに揺動振幅を徐々に確実に減衰させることができる。
　さらに本実施形態では、揺動停止が通知されたタイミングで揺動位相の更新を停止したり、揺動停止が通知されたタイミングで揺動位相を特定の位相まで速く進める構成とした。これにより、揺動指令及び重畳指令をより速く減衰させることができる。
　なお、本開示は上記態様に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良は本開示に含まれる。
　１　工作機械の制御装置
　１０　サーボ制御装置
　１１　第１加算器
　１２　揺動指令生成部
　１３　揺動停止判定部
　１４　第２加算器
　１５　学習制御器（学習制御部）
　１６　第３加算器（学習制御部）
　１７　位置速度制御部（制御部）
　２０　位置指令生成部
　３０　モータ

Claims (9)

  1. 　工具とワークを相対的に揺動させながら加工する工作機械の制御装置であって、
    　揺動条件に基づいて揺動指令を生成する揺動指令生成部と、
    　揺動停止のタイミングを判定する揺動停止判定部と、
    　前記揺動指令を移動指令に重畳することにより生成される重畳指令に基づいて、前記工具と前記ワークとを相対的に揺動させる制御部と、を備え、
    　前記揺動指令生成部は、前記揺動停止判定部から揺動停止が通知されたタイミングから揺動振幅を徐々に減衰する、工作機械の制御装置。
  2. 　前記揺動指令生成部は、揺動停止直前の揺動振幅にフィルタをかけることで揺動振幅を徐々に減衰する、請求項１に記載の工作機械の制御装置。
  3. 　前記揺動指令生成部は、揺動停止直前の揺動振幅を規定値ずつ減らすことで揺動振幅を徐々に減衰する、請求項１に記載の工作機械の制御装置。
  4. 　前記揺動指令生成部は、前記揺動停止判定部から揺動停止が通知されたタイミングで揺動位相の更新を停止する、請求項１から３いずれかに記載の工作機械の制御装置。
  5. 　前記揺動指令生成部は、前記揺動停止判定部からの揺動停止通知後に特定の揺動位相まで位相を速く進める、請求項１から３いずれかに記載の工作機械の制御装置。
  6. 　前記揺動停止判定部は、加工条件に基づいて揺動停止のタイミングを判定する、請求項１から５いずれかに記載の工作機械の制御装置。
  7. 　前記揺動停止判定部は、外部通知により揺動停止のタイミングを判定する、請求項１から５いずれかに記載の工作機械の制御装置。
  8. 　前記揺動指令生成部は、外部通知により通知された任意のタイミングに揺動停止できるように揺動振幅及び揺動位相を補正する、請求項７に記載の工作機械の制御装置。
  9. 　前記重畳指令に基づいて前記重畳指令の補正量を算出し、算出された補正量を前記重畳指令に加算することにより前記重畳指令を補正する学習制御部をさらに備える、請求項１から８いずれかに記載の工作機械の制御装置。
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