JP7497968B2 - 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 - Google Patents
数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7497968B2 JP7497968B2 JP2019181437A JP2019181437A JP7497968B2 JP 7497968 B2 JP7497968 B2 JP 7497968B2 JP 2019181437 A JP2019181437 A JP 2019181437A JP 2019181437 A JP2019181437 A JP 2019181437A JP 7497968 B2 JP7497968 B2 JP 7497968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- vibration
- cutting
- numerical control
- cutting tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 261
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 9
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
- B23G1/44—Equipment or accessories specially designed for machines or devices for thread cutting
-
- 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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/182—Numerical 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
- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
-
- 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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/182—Numerical 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
-
- 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
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36198—Gear, thread cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Turning (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
本発明は、数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法に係り、特に工作機械に切り屑を細断しながらねじ切り加工を行わせる数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法に関する。
切り屑を細断しながらねじ切り加工を行う工作機械の数値制御装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
特許文献１には、ワークに対してねじ切り加工した際に、長く繋がった切屑がワークや切削工具に巻き付くことを回避するとともにワークの加工面を傷つけることを回避する工作機械の制御装置が記載されている。
具体的には、特許文献１には、ワークと切削工具とを相対回転させながら加工送り方向に沿って相対的に送り移動させ、ワークの径方向に相対的に振動させて複数回に亘って螺旋状に切り込み加工を行うことでねじ切り加工し、振動を伴う各切り込み加工時の振動のパターンを、所定の切り込み加工時の切削加工部分に、他の切り込み加工による切削済みの部分が部分的に含まれるように設定する振動設定手段を設けた、工作機械の制御装置が記載されている。
特許文献１には、ワークに対してねじ切り加工した際に、長く繋がった切屑がワークや切削工具に巻き付くことを回避するとともにワークの加工面を傷つけることを回避する工作機械の制御装置が記載されている。
具体的には、特許文献１には、ワークと切削工具とを相対回転させながら加工送り方向に沿って相対的に送り移動させ、ワークの径方向に相対的に振動させて複数回に亘って螺旋状に切り込み加工を行うことでねじ切り加工し、振動を伴う各切り込み加工時の振動のパターンを、所定の切り込み加工時の切削加工部分に、他の切り込み加工による切削済みの部分が部分的に含まれるように設定する振動設定手段を設けた、工作機械の制御装置が記載されている。
工作機械のワークに対するねじ切り加工において、加工精度を向上させるには、切削工具とワークとの相対的な振動が回転中のワークに与える影響をできる限り抑制することが望ましい。この点について、特許文献１に記載された制御装置は、ワーク径方向のみの一軸の切削工具の振動であるため、回転中のワークに芯ずれが生じてしまう可能性があった。このため、切削工具と加工対象との相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することが望まれる。
（１） 本開示の第１の態様は、切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械に行わせる数値制御装置であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御する駆動部と、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳する振動重畳部と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらすねじ切り振動調整部と、
を備えた数値制御装置である。
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御する駆動部と、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳する振動重畳部と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらすねじ切り振動調整部と、
を備えた数値制御装置である。
（２） 本開示の第２の態様は、上記（１）に記載の数値制御装置と、
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成する工作機械と、を備えた工作機械システムである。
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成する工作機械と、を備えた工作機械システムである。
（３） 本開示の第３の態様は、切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械に行わせる数値制御装置の数値制御方法であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御し、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳し、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらす、
数値制御方法である。
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御し、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳し、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらす、
数値制御方法である。
本開示の各態様によれば、工作機械の加工対象に対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具と加工対象との相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
以下、本開示の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は本開示の一実施形態の工作機械システムを示すブロック図である。
図１に示すように、工作機械システム１０は、工作機械１００と数値制御装置２００とを備えている。なお、数値制御装置２００は工作機械１００に含まれてもよい。
図１に示すように、工作機械システム１０は、工作機械１００と数値制御装置２００とを備えている。なお、数値制御装置２００は工作機械１００に含まれてもよい。
まず、工作機械１００について説明する。
工作機械１００は、図１に示すように、リニアサーボモータ１０１、主軸台１０２、主軸モータ１０３及びワーク１０４を備えている。主軸モータ１０３は回転軸に不図示のチャックを介して取り付けられた、加工対象となるワーク１０４を回転する。また、リニアサーボモータ１０１は、主軸モータ１０３が取り付けられた主軸台１０２を図１に示したＺ軸の送り方向に移動させ、ワーク１０４が送り方向に移動する。また、リニアサーボモータ１０１は、ワーク１０４の送り方向の移動に重畳させてワーク１０４をＺ軸方向に往復移動させる。切削工具１１０は、ワーク１０４の送り方向の移動により、回転するワーク１０４の先端から切り込み加工を行い、ねじを形成する。ねじは複数の切り込み加工を行うことで形成される。
工作機械１００は、図１に示すように、リニアサーボモータ１０１、主軸台１０２、主軸モータ１０３及びワーク１０４を備えている。主軸モータ１０３は回転軸に不図示のチャックを介して取り付けられた、加工対象となるワーク１０４を回転する。また、リニアサーボモータ１０１は、主軸モータ１０３が取り付けられた主軸台１０２を図１に示したＺ軸の送り方向に移動させ、ワーク１０４が送り方向に移動する。また、リニアサーボモータ１０１は、ワーク１０４の送り方向の移動に重畳させてワーク１０４をＺ軸方向に往復移動させる。切削工具１１０は、ワーク１０４の送り方向の移動により、回転するワーク１０４の先端から切り込み加工を行い、ねじを形成する。ねじは複数の切り込み加工を行うことで形成される。
また、工作機械１００は、リニアサーボモータ１０５、支持台１０６、支持柱１０７、リニアサーボモータ１０８、工具台１０９、及び切削工具１１０を備えている。リニアサーボモータ１０５は支持台１０６を不図示のＹ軸方向に往復移動させる。切削工具１１０は回転するワーク１０４を切り込み加工するバイト等が用いられる。支持台１０６上には支持柱１０７が設けられる。リニアサーボモータ１０８は支持柱１０７の側面に取り付けられ、切削工具１１０が取り付けられた工具台１０９をＸ軸方向に往復移動させる。
なお、Ｘ軸方向の往復移動、Ｙ軸方向の往復移動、及びＺ軸方向の往復移動はそれぞれＸ軸方向の振動、Ｙ軸方向の振動、及びＺ軸方向の振動に対応する。以下、往復移動を振動という。
なお、Ｘ軸方向の往復移動、Ｙ軸方向の往復移動、及びＺ軸方向の往復移動はそれぞれＸ軸方向の振動、Ｙ軸方向の振動、及びＺ軸方向の振動に対応する。以下、往復移動を振動という。
ワーク１０４は、主軸モータ１０３により回転するとともに、リニアサーボモータ１０１によりＺ軸の送り方向に移動する。またワーク１０４は、リニアサーボモータ１０１によりＺ軸方向に振動し、その結果、切削工具１１０はワーク１０４に対して相対的にＺ軸方向に振動することになる。そして、切削工具１１０は、リニアサーボモータ１０５によりＹ軸方向に振動し、リニアサーボモータ１０８によりＸ軸方向に振動する。回転するワーク１０４のＺ軸の送り方向の移動及びＺ軸方向の振動と、切削工具１１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の振動と、が協働することで、切削工具１１０は、ワーク１０４に対してねじ切り加工を行う。以下の説明において、ワーク１０４がリニアサーボモータ１０１によりＺ軸方向に振動することで、切削工具１１０がワーク１０４に対して相対的にＺ軸方向に振動することを、切削工具１１０のＺ軸方向の振動として説明する。
切削工具１１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の振動を図２及び図３に示す。
図２は、ワーク１０４を切削工具１１０側から見た、ワーク１０４のねじ溝方向の切削工具１１０の振動方向を示す上面図である。図２において切削工具１１０は示されていない。図３はワーク１０４の先端側から見た、ワーク１０４に対する切削工具１１０の振動方向を示す部分断面図である。図２に示す工具の進行方向は、ワーク１０４がリニアサーボモータ１０１によってＺ軸の送り方向に移動することで、切削工具１１０がワーク１０４に対して相対的に移動する方向を示している。図３及び図４において、切削工具１１０は簡略化のために三角形で示されている。
図２は、ワーク１０４を切削工具１１０側から見た、ワーク１０４のねじ溝方向の切削工具１１０の振動方向を示す上面図である。図２において切削工具１１０は示されていない。図３はワーク１０４の先端側から見た、ワーク１０４に対する切削工具１１０の振動方向を示す部分断面図である。図２に示す工具の進行方向は、ワーク１０４がリニアサーボモータ１０１によってＺ軸の送り方向に移動することで、切削工具１１０がワーク１０４に対して相対的に移動する方向を示している。図３及び図４において、切削工具１１０は簡略化のために三角形で示されている。
図２に示すように、切削工具１１０はＹ軸方向とＺ軸方向に振動し、振動方向はねじ溝方向と同じとなる。図３に示すように、切削工具１１０は図２に示したＹ軸方向とＺ軸方向の振動に加えてＸ軸方向にも振動する。図３に示すように、切削工具１１０の先端がワーク１０４の外周面まで到達する部分で、切屑が分断される。
図４は第１回目及び第２回目の切り込み加工後の、Ｚ軸方向から見たワークにおける切削工具の１つのねじ溝における軌跡を示す概念図である。図４では第１回目と第２回目の切り込み加工の形状を示しているが、実際は１つのねじ溝における軌跡が設定された径の円になるまで切り込み加工が、第１回目と第２回目の切り込み加工と同様に繰り返される。図４の補助円は、ワーク１０４の円周と第１回目の切り込み加工で加工される最大の加工深さとを示している。切り込み加工の回数は、何回の切り込み加工を行うことでねじ切り加工を行うかによって設定される。
切削工具１１０が、ワーク１０４を加工することで、図４に示す第１回目と第２回目の切り込み加工の形状が形成される。
切削工具１１０が、ワーク１０４を加工することで、図４に示す第１回目と第２回目の切り込み加工の形状が形成される。
ワーク１０４をＺ軸の送り方向に移動させ且つＺ軸方向に振動させるモータ及び切削工具１１０をＸ軸及びＹ軸の方向に振動させるモータは、リニアサーボモータ１０１、リニアサーボモータ１０８、及びリニアサーボモータ１０５の代わりに、ボールねじと接続されたサーボモータを用いてもよい。
次に数値制御装置２００について説明する。
数値制御装置２００は、図１に示すように、解析処理部２０１、補間処理部２０２、加減速処理部２０３、制御指令出力部２０４、及び駆動部２０５を備えている。補間処理部２０２は振動重畳部２０２１及び振動調整部２０２２を備えている。
解析処理部２０１は、一以上のブロックを含む加工プログラムをブロック毎に解析し、移動経路と送り速度を読み出し、移動指令を生成して補間処理部２０２に出力する。また解析処理部２０１は、加工プログラムから振動指令を読み出し、振動条件を生成して補間処理部２０２に出力する。
数値制御装置２００は、図１に示すように、解析処理部２０１、補間処理部２０２、加減速処理部２０３、制御指令出力部２０４、及び駆動部２０５を備えている。補間処理部２０２は振動重畳部２０２１及び振動調整部２０２２を備えている。
解析処理部２０１は、一以上のブロックを含む加工プログラムをブロック毎に解析し、移動経路と送り速度を読み出し、移動指令を生成して補間処理部２０２に出力する。また解析処理部２０１は、加工プログラムから振動指令を読み出し、振動条件を生成して補間処理部２０２に出力する。
補間処理部２０２において、振動重畳部２０２１は、移動指令を用いて数値制御装置２００の制御の周期である処理周期の間に指定された送り速度で移動する指令移動量を算出し、振動指令を用いて切削工具１１０及びワーク１０４を振動させるための処理周期の間の振動移動量を算出し、さらに振動移動量を指令移動量に重畳させた重畳移動量を算出する。具体的には、振動重畳部２０２１は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３つの駆動軸のうち、Ｘ軸とＺ軸の２軸又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を同期させた振動を、切削工具１１０とワーク１０４の相対的な移動に重畳するように重畳移動量を算出する。
振動をＸ軸とＺ軸の２軸、又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を振動させることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。例えば、図１に示すように、振動がワーク１０４の径方向のＸ軸の振動のみである場合、ワークの径方向に平行に力がかかる。しかし、Ｘ軸とＹ軸若しくはＺ軸、又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を振動させ、図２に示すようなねじ溝方向に振動させると、ワークの径方向に向かう力を分散させ、芯ずれを抑制することができる。
振動をＸ軸とＺ軸の２軸、又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を振動させることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。例えば、図１に示すように、振動がワーク１０４の径方向のＸ軸の振動のみである場合、ワークの径方向に平行に力がかかる。しかし、Ｘ軸とＹ軸若しくはＺ軸、又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を振動させ、図２に示すようなねじ溝方向に振動させると、ワークの径方向に向かう力を分散させ、芯ずれを抑制することができる。
振動調整部２０２２は、複数回の切り込み加工において、主軸の位相に対して振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量分ずらす。例えば、振動調整部２０２２は、第２回目の切り込み加工における振動の位相を、第１回目の切り込み加工における振動の位相と逆の関係に設定し、第１回目の切り込み加工では振動の復動の開始から切り込み加工が開始されていたのを、第２回目の切り込み加工では振動の往動の開始から切り込み加工が開始されるように振動させる。ここで、振動の復動とは、切削工具１１０の先端がワーク１０４の外周面に向かう動作をいい、振動の往動とは切削工具１１０の先端がワーク１０４の外周面から離れる動作をいう。振動調整部２０２２の動作の詳細については後述する。
加減速処理部２０３は、補間処理部２０２から出力された、振動位相シフト量が調整された、各駆動軸の重畳移動量を予め指定された加減速パターンに従って、加減速を考慮した処理周期当たりの移動指令に変換する。
制御指令出力部２０４は加減速処理部２０３から出力された移動指令を制御指令として駆動部２０５に出力する。
駆動部２０５は、制御指令に従って、ワーク１０４を回転させる主軸、及びワーク１０４を移動及び振動させるＺ軸と、切削工具１１０を振動させるＸ軸及びＹ軸との３軸とを制御する。駆動部２０５は、ワーク１０４を回転させる主軸モータ１０３を制御する主軸制御部、ワーク１０４をＺ軸の送り方向に移動及び振動させるリニアサーボモータ１０１を制御するＺ軸サーボ制御部を備えている。また駆動部２０５は、切削工具１１０をＸ軸方向に振動させるリニアサーボモータ１０８を制御するＸ軸サーボ制御部、及び切削工具１１０をＹ軸方向に振動させるリニアサーボモータ１０５を制御するＹ軸サーボ制御部を備えている。これらの制御部は既に公知であるため図示及び説明を省略する。
駆動部２０５は、制御指令に従って、ワーク１０４を回転させる主軸、及びワーク１０４を移動及び振動させるＺ軸と、切削工具１１０を振動させるＸ軸及びＹ軸との３軸とを制御する。駆動部２０５は、ワーク１０４を回転させる主軸モータ１０３を制御する主軸制御部、ワーク１０４をＺ軸の送り方向に移動及び振動させるリニアサーボモータ１０１を制御するＺ軸サーボ制御部を備えている。また駆動部２０５は、切削工具１１０をＸ軸方向に振動させるリニアサーボモータ１０８を制御するＸ軸サーボ制御部、及び切削工具１１０をＹ軸方向に振動させるリニアサーボモータ１０５を制御するＹ軸サーボ制御部を備えている。これらの制御部は既に公知であるため図示及び説明を省略する。
以上、数値制御装置２００に含まれる機能ブロックについて説明した。
これらの機能ブロックを実現するために、数値制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を備える。また、数値制御装置２００は、アプリケーションソフトウェアやＯＳ（Operating System）等の各種の制御用プログラムを格納したＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）といった主記憶装置も備える。
これらの機能ブロックを実現するために、数値制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を備える。また、数値制御装置２００は、アプリケーションソフトウェアやＯＳ（Operating System）等の各種の制御用プログラムを格納したＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）といった主記憶装置も備える。
そして、数値制御装置２００において、演算処理装置が補助記憶装置からアプリケーションソフトウェアやＯＳを読み込み、読み込んだアプリケーションソフトウェアやＯＳを主記憶装置に展開させながら、これらのアプリケーションソフトウェアやＯＳに基づいた演算処理を行なう。また、この演算結果に基づいて、各装置が備える各種のハードウェアを制御する。これにより、本実施形態の機能ブロックは実現される。つまり、本実施形態は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。
数値制御装置２００の演算量が多い場合には、例えば、パーソナルコンピュータにＧＰＵ（Graphics Processing Units）を搭載し、ＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics Processing Units）と呼ばれる技術により、ＧＰＵを演算処理に利用するようにすると高速処理できるようになるのでよい。更には、より高速な処理を行うために、このようなＧＰＵを搭載したコンピュータを複数台用いてコンピュータ・クラスターを構築し、このコンピュータ・クラスターに含まれる複数のコンピュータにて並列処理を行うようにしてもよい。
次に、第１回目の切り込み加工及び第２回目の切り込み加工の動作について図５～図１６を用いて説明する。図５～図１６において、切削工具１１０は簡略化のために三角形で示されている。
図５～図９は第１回目の切り込み加工時におけるＺ軸方向から見たワークにおける切削工具のねじ溝における軌跡をそれぞれ示す概念図である。なお、図５～図９では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の切削工具の振動のみを示しているが、図２に示したようにＺ軸方向も振動している。なお、以下の動作において、切削工具１１０が復動時に外周面まで到達する部分で、切屑が分断される。
図５～図９は第１回目の切り込み加工時におけるＺ軸方向から見たワークにおける切削工具のねじ溝における軌跡をそれぞれ示す概念図である。なお、図５～図９では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の切削工具の振動のみを示しているが、図２に示したようにＺ軸方向も振動している。なお、以下の動作において、切削工具１１０が復動時に外周面まで到達する部分で、切屑が分断される。
第１回目の切り込み加工において、図５に示すように、振動の復動の開始から切り込み加工が開始されるように切削工具１１０を振動させ、切削工具１１０の復動時に切削工具１１０の先端はワーク１０４の外周面まで到達する。ワーク１０４は先端から切削工具１１０によって切り込み加工がされる。
次に、図６に示すように切削工具１１０を往動させた後に、図７に示すように切削工具１１０を復動させる。
次に、図６に示すように切削工具１１０を往動させた後に、図７に示すように切削工具１１０を復動させる。
更に、図８に示すように切削工具１１０を往動させる。こうして、図９に示す切削工具の１つのねじ溝における軌跡が得られる。
図５～図９ではワーク１０４の１回転における切削工具の１つのねじ溝における軌跡を示しているが、ワーク１０４の回転数はねじ溝が形成される部分の長さによって決まる。よって、第１回目の切り込み加工では、決められた回転数分だけワーク１０４が回転し、ねじ溝が螺旋状に形成される。
図５～図９ではワーク１０４の１回転における切削工具の１つのねじ溝における軌跡を示しているが、ワーク１０４の回転数はねじ溝が形成される部分の長さによって決まる。よって、第１回目の切り込み加工では、決められた回転数分だけワーク１０４が回転し、ねじ溝が螺旋状に形成される。
次に、第２回目の切り込み加工において、主軸の位相に対して振動の位相を予め定めた振動位相シフト量ずらす。本実施形態では、具体的には、振動調整部２０２２は、第２回目の切り込み加工における振動の位相を、第１回目の切り込み加工における振動の位相と逆の関係に設定し、第１回目の切り込み加工では振動の復動の開始から切り込み加工が開始されていたのを、第２回目の切り込み加工では振動の往動の開始から切り込み加工が開始されるように振動させる。そして、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡を、１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わるときの切削工具１１０の軌跡の位置まで到達させる。
第２回目の切り込み加工において、図９のねじ溝の軌跡から図１０に示すようにワーク１０４を回転させ、図１１のねじ溝の軌跡までワーク１０４の半周分回転させる。この切り込み加工のない回転動作は、第１回目の切り込み加工の切り込み時の位相に対して２回目の切り込み加工の切り込み時の位相を変え、第２回目の切り込み加工における往動時の切削工具１１０の軌跡の開始位置を、第１回目の切り込み加工における切削工具１１０の軌跡の所定の位置まで到達させるためである。
その後、図１２に示すように、振動の往動の開始から切り込み加工が開始されるように切削工具１１０を振動させる。なお、以下の動作において、切削工具１１０が復動時に外周面まで到達する部分で、切屑が分断される。
次に、図１３に示すように切削工具１１０を復動させた後に、図１４に示すように切削工具１１０を往動させる。
更に、図１５に示すように切削工具１１０を復動させる。こうして、図１６に示す切削工具の１つのねじ溝における軌跡が得られる。そして、第２回目の切り込み加工においても、第１回目の切り込み加工と同様に、決められた回転数分だけワーク１０４が回転し、ねじ溝が螺旋状に形成される。
次に、図１３に示すように切削工具１１０を復動させた後に、図１４に示すように切削工具１１０を往動させる。
更に、図１５に示すように切削工具１１０を復動させる。こうして、図１６に示す切削工具の１つのねじ溝における軌跡が得られる。そして、第２回目の切り込み加工においても、第１回目の切り込み加工と同様に、決められた回転数分だけワーク１０４が回転し、ねじ溝が螺旋状に形成される。
以後の第３回目の切り込み加工では、第２回目の切り込み加工と同様に、切り込み加工をすることなく、ワーク１０４の半周分回転させる。この切り込み加工のない回転動作は、第２回目の切り込み加工の切り込み時の位相に対して第３回目の切り込み加工の切り込み時の位相を変え、第３回目の切り込み加工における往動時の切削工具１１０の軌跡の開始位置を、第２回目の切り込み加工における切削工具１１０の軌跡の所定の位置まで到達させるためである。第３回目の切り込み加工における切り込み加工のない回転動作により、第３回目の切削工具１１０の軌跡の開始位置は第１回目の切削工具１１０の軌跡の開始位置に戻ることになる。振動調整部２０２２は、第３回目の切り込み加工における振動の位相を、第２回目の切り込み加工における振動の位相と逆の関係に設定する。
図１６では第１回目と第２回目の切り込み加工の形状を示しているが、実際は１つのねじ溝における軌跡が設定された径の円になるまで切り込み加工がなされる。切り込み加工の回数は、何回の切り込み加工を行うことでねじ切り加工を行うかによって設定される。
＜切削角度と切削経路との関係＞
以上の説明では、Ｘ軸方向に対する切削工具のＹ軸の振動方向との角度θ（以下、切削角度θという）を一定に固定して説明したが、切削角度θは０°≦θ≦９０°の範囲で任意に設定することができる。図１７～図２０はそれぞれ切削角度θが９０°、８０°、４５°、０°のときの、第１回目及び第２回目の切り込み加工後の１つのねじ溝における軌跡（切削経路）を示す概念図である。
なお、図１７～図２０はＺ軸の振動は示されていないが、実際は、切削工具はＺ軸方向についてもワーク１０４に対して相対的に振動している。切削角度θが０°のときは切削工具のＹ軸方向の振動がなく、Ｘ軸方向とＺ軸方向との振動、すなわち２軸の振動となる。
切削経路の形状は、図１７～図２０に示すように、切削角度θによって異なる。切削角度θが０°のときは図２０に示すように、切削経路は楕円となる。
切削角度θが大きいほど、ワーク１０４の径方向にかかる力をワークの径方向以外の方向に分散させ、ワーク１０４の径方向にかかる力を低減できる。しかし、図１７～図２０に示すように、切削角度θが大きいほど切削工具の軌跡が不均一になり、切削負荷の変化が不均一になる。よって、ねじ切り加工の加工条件によって切削角度θを調整する。
以上の説明では、Ｘ軸方向に対する切削工具のＹ軸の振動方向との角度θ（以下、切削角度θという）を一定に固定して説明したが、切削角度θは０°≦θ≦９０°の範囲で任意に設定することができる。図１７～図２０はそれぞれ切削角度θが９０°、８０°、４５°、０°のときの、第１回目及び第２回目の切り込み加工後の１つのねじ溝における軌跡（切削経路）を示す概念図である。
なお、図１７～図２０はＺ軸の振動は示されていないが、実際は、切削工具はＺ軸方向についてもワーク１０４に対して相対的に振動している。切削角度θが０°のときは切削工具のＹ軸方向の振動がなく、Ｘ軸方向とＺ軸方向との振動、すなわち２軸の振動となる。
切削経路の形状は、図１７～図２０に示すように、切削角度θによって異なる。切削角度θが０°のときは図２０に示すように、切削経路は楕円となる。
切削角度θが大きいほど、ワーク１０４の径方向にかかる力をワークの径方向以外の方向に分散させ、ワーク１０４の径方向にかかる力を低減できる。しかし、図１７～図２０に示すように、切削角度θが大きいほど切削工具の軌跡が不均一になり、切削負荷の変化が不均一になる。よって、ねじ切り加工の加工条件によって切削角度θを調整する。
以上説明した数値制御装置２００に含まれる各構成部は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の数値制御装置２００に含まれる各構成部のそれぞれの協働により行なわれる数値制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡が、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置まで到達するようにしたが、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡が、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置を越えてもよい。
例えば、上述した実施形態では、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡が、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置まで到達するようにしたが、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡が、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置を越えてもよい。
また上述した実施形態では、第１回目及び第２回目の切り込み加工においては、切削工具１１０の振動数は固定であり、一例として、ワーク１回転に対して、切削工具１１０がＸ軸方向に２回の割合で振動する場合を説明した。
しかし、第１回目と第２回目の切り込み加工において、振動の周波数が変更されてもよい。
例えば、第１回目の切り込み加工において、主軸８回転に対して、切削工具１１０が１回の割合で振動し、第２回目の切り込み加工において、主軸４回転に対して、切削工具１１０が１回の割合で振動してもよい。第３回目以降についても同様であり、切り込み加工の回数を重ねる毎に振動の周波数が高くなるようにしてもよい。
これにより、回数を追う毎に徐々に周波数が高まってねじ切り加工によるワーク１０４のねじ底面の凹凸が細かくなる。
しかし、第１回目と第２回目の切り込み加工において、振動の周波数が変更されてもよい。
例えば、第１回目の切り込み加工において、主軸８回転に対して、切削工具１１０が１回の割合で振動し、第２回目の切り込み加工において、主軸４回転に対して、切削工具１１０が１回の割合で振動してもよい。第３回目以降についても同様であり、切り込み加工の回数を重ねる毎に振動の周波数が高くなるようにしてもよい。
これにより、回数を追う毎に徐々に周波数が高まってねじ切り加工によるワーク１０４のねじ底面の凹凸が細かくなる。
また、上述した実施形態では、振動の振幅は、切り込み加工時の切り込み量と一致することで、連続する２回の切り込み加工時の切り込み加工部分が互いに接するようにした。
しかし、振動の振幅は、例えばワークに対する実際の切削工具の切り込み量に対する比率（振幅切込み比率）によって設定することができ、振幅を切り込み量より大きく設定してもよい。
例えば、振幅切込み比率を１より大きくすることによって、振幅を切り込み量より大きく設定し、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡を、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置を越えさせることができる。
しかし、振動の振幅は、例えばワークに対する実際の切削工具の切り込み量に対する比率（振幅切込み比率）によって設定することができ、振幅を切り込み量より大きく設定してもよい。
例えば、振幅切込み比率を１より大きくすることによって、振幅を切り込み量より大きく設定し、第２回目の切り込み加工における復動時の切削工具１１０の軌跡を、第１回目の切り込み加工における往動時から復動時に切り替わったときの切削工具１１０の軌跡の位置を越えさせることができる。
さらに、上述した実施形態では、各回の切り込み加工における切り込み量は同一に設定したが、切り込み加工の回数を重ねる毎に小さくなるように制御してもよい。これにより、切り込み加工の回数を重ねる毎にワーク１０４のねじ底面の凹凸が徐々に小さくなる。切り込み加工における振動の振幅を、切り込み量に応じて設定し、切り込み加工の回数を重ねる毎に小さくなるように制御することができる。
また、上述した実施形態では、回転するワーク１０４のＺ軸の送り方向の移動及び振動と、切削工具１１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の振動とが協働することで、切削工具１１０は、ワーク１０４に対してねじ切り加工を行っている。
しかし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の振動はワーク１０４に与えてもよく、ワーク１０４を送り方向に移動させる代わりに切削工具１１０を図１に示した送り方向とは逆の方向に移動させてもよい。また、ワーク１０４をＺ軸方向に振動させずに、切削工具１１０を振動させるリニアモータ等のモータを設けて切削工具１１０をＺ軸方向に振動させてもよい。
しかし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の振動はワーク１０４に与えてもよく、ワーク１０４を送り方向に移動させる代わりに切削工具１１０を図１に示した送り方向とは逆の方向に移動させてもよい。また、ワーク１０４をＺ軸方向に振動させずに、切削工具１１０を振動させるリニアモータ等のモータを設けて切削工具１１０をＺ軸方向に振動させてもよい。
本開示による数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法は、上述した実施形態を含め、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
（１）本開示の第１の態様は、切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械（例えば、工作機械１００）に行わせる数値制御装置（例えば、数値制御装置２００）であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御する駆動部（例えば、駆動部２０５）と、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳する振動重畳部（例えば、振動重畳部２０２１）と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらすねじ切り振動調整部（例えば、振動調整部２０２２）と、
を備えた数値制御装置である。
この数値制御装置によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
（１）本開示の第１の態様は、切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械（例えば、工作機械１００）に行わせる数値制御装置（例えば、数値制御装置２００）であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御する駆動部（例えば、駆動部２０５）と、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳する振動重畳部（例えば、振動重畳部２０２１）と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらすねじ切り振動調整部（例えば、振動調整部２０２２）と、
を備えた数値制御装置である。
この数値制御装置によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
（２） 前記振動重畳部が、前記振動の周波数を変更するように構成された上記（１）に記載の数値制御装置。
この数値制御装置によれば、回数を追う毎に徐々に周波数が高まってねじ切り加工によるワークのねじ底面の凹凸を細かくすることができる。
この数値制御装置によれば、回数を追う毎に徐々に周波数が高まってねじ切り加工によるワークのねじ底面の凹凸を細かくすることができる。
（３） 前記振動重畳部が、前記振動の振幅を、各切り込み加工の切り込み量に応じて設定するように構成された上記（１）又は（２）に記載の数値制御装置。
（４） 前記振動重畳部は、前記３軸のうちの２軸を振動させる上記（１）から（３）のいずれかに記載の数値制御装置。
（５） 前記振動重畳部は、前記３軸を振動させ、前記３軸のうちの２軸の間で形成される角度が０°以上で、９０°以下である上記（１）から（４）のいずれかに記載の数値制御装置。
（６） 本開示の第２の態様は、請求項１から５のいずれか１項に記載の数値制御装置（例えば、数値制御装置２００）と、
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成する工作機械（例えば、工作機械１００）と、を備えた工作機械システム（例えば、工作機械システム１０）である。
この数値制御方法によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成する工作機械（例えば、工作機械１００）と、を備えた工作機械システム（例えば、工作機械システム１０）である。
この数値制御方法によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
（７） 本開示の第３の態様は、切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械（例えば、工作機械１００）に行わせる数値制御装置（例えば、数値制御装置２００）の数値制御方法であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御し、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳し、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらす、
数値制御方法である。
この数値制御方法によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御し、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられる振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳し、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらす、
数値制御方法である。
この数値制御方法によれば、工作機械のワークに対するねじ切り加工において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの２軸以上に振動を与えることで、切削工具とワークとの相対的な振動によって生ずる芯ずれを抑制し、仕上げ形状の精度を向上させ、切削工具のチップへの影響を抑制することができる。
１０ 工作機械システム
１００ 工作機械
１０１ リニアサーボモータ
１０２ 主軸台
１０３ 主軸モータ
１０４ ワーク
１０５ リニアサーボモータ
１０６ 支持台
１０７ 支持柱
１０８ リニアサーボモータ
１１９ 工具台
１１０ 切削工具
２００ 数値制御装置
２０１ 解析処理部
２０２ 補間処理部
２０３ 加減速処理部
２０４ 制御指令出力部
２０５ 駆動部
２０２１ 振動重畳部
２０２２ 振動調整部
１００ 工作機械
１０１ リニアサーボモータ
１０２ 主軸台
１０３ 主軸モータ
１０４ ワーク
１０５ リニアサーボモータ
１０６ 支持台
１０７ 支持柱
１０８ リニアサーボモータ
１１９ 工具台
１１０ 切削工具
２００ 数値制御装置
２０１ 解析処理部
２０２ 補間処理部
２０３ 加減速処理部
２０４ 制御指令出力部
２０５ 駆動部
２０２１ 振動重畳部
２０２２ 振動調整部
Claims (6)
- 切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械に行わせる数値制御装置であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御する駆動部と、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられ、前記３軸のうちの２軸以上を同期させた、振動方向がねじ溝の方向と同じである振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳する振動重畳部と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらすねじ切り振動調整部と、
を備え、
前記振動重畳部は、前記３軸を振動させ、前記３軸のうちの２軸の間で形成される角度が０°以上で、９０°以下である、数値制御装置。 - 前記振動重畳部が、前記振動の周波数を変更するように構成された請求項１に記載の数値制御装置。
- 前記振動重畳部が、前記振動の振幅を、各切り込み加工の切り込み量に応じて設定するように構成された請求項１又は請求項２に記載の数値制御装置。
- 前記振動重畳部は、前記３軸のうちの２軸を振動させる請求項１から３のいずれか１項に記載の数値制御装置。
- 請求項１から４のいずれか１項に記載の数値制御装置と、
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成する工作機械と、を備えた工作機械システム。 - 切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う動作を工作機械に行わせる数値制御装置の数値制御方法であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、３軸の駆動軸と、を制御し、
ねじ溝に沿って前記切削工具と前記加工対象とが相対的に振動するように、前記３軸のうちの２軸以上に与えられ、前記３軸のうちの２軸以上を同期させた、振動方向がねじ溝の方向と同じである振動を、前記切削工具と前記加工対象の相対的な移動に重畳し、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらし、
前記３軸を振動させ、前記３軸のうちの２軸の間で形成される角度が０°以上で、９０°以下である、
数値制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019181437A JP7497968B2 (ja) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 |
| US17/007,870 US11378930B2 (en) | 2019-10-01 | 2020-08-31 | Numerical controller, machine tool system, and numerical control method |
| DE102020122715.9A DE102020122715A1 (de) | 2019-10-01 | 2020-08-31 | Numerische steuervorrichtung, werkzeugmaschinensystem und numerisches steuerverfahren |
| CN202010937495.6A CN112589214A (zh) | 2019-10-01 | 2020-09-08 | 数值控制装置、机床***以及数值控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019181437A JP7497968B2 (ja) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021056930A JP2021056930A (ja) | 2021-04-08 |
| JP7497968B2 true JP7497968B2 (ja) | 2024-06-11 |
Family
ID=74872757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019181437A Active JP7497968B2 (ja) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11378930B2 (ja) |
| JP (1) | JP7497968B2 (ja) |
| CN (1) | CN112589214A (ja) |
| DE (1) | DE102020122715A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116745712B (zh) * | 2021-06-02 | 2024-05-07 | 三菱电机株式会社 | 数控装置、学习装置、推断装置及数控方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014125569A1 (ja) | 2013-02-12 | 2014-08-21 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| WO2016056526A1 (ja) | 2014-10-08 | 2016-04-14 | シチズンホールディングス株式会社 | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 |
| WO2016067372A1 (ja) | 2014-10-28 | 2016-05-06 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| JP2016182654A (ja) | 2015-03-26 | 2016-10-20 | シチズンホールディングス株式会社 | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011077568B4 (de) * | 2011-06-15 | 2023-12-07 | Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh | Werkzeugmaschine, Werkstückbearbeitungsverfahren |
| 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 |
| WO2015162739A1 (ja) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| CN110347113B (zh) * | 2018-04-06 | 2024-06-11 | 发那科株式会社 | 机床的控制装置 |
| 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 |
| 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 |
-
2019
- 2019-10-01 JP JP2019181437A patent/JP7497968B2/ja active Active
-
2020
- 2020-08-31 US US17/007,870 patent/US11378930B2/en active Active
- 2020-08-31 DE DE102020122715.9A patent/DE102020122715A1/de active Pending
- 2020-09-08 CN CN202010937495.6A patent/CN112589214A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014125569A1 (ja) | 2013-02-12 | 2014-08-21 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| WO2016056526A1 (ja) | 2014-10-08 | 2016-04-14 | シチズンホールディングス株式会社 | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 |
| WO2016067372A1 (ja) | 2014-10-28 | 2016-05-06 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| JP2016182654A (ja) | 2015-03-26 | 2016-10-20 | シチズンホールディングス株式会社 | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112589214A (zh) | 2021-04-02 |
| US20210096528A1 (en) | 2021-04-01 |
| US11378930B2 (en) | 2022-07-05 |
| JP2021056930A (ja) | 2021-04-08 |
| DE102020122715A1 (de) | 2021-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7450780B2 (ja) | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 | |
| JP6416217B2 (ja) | 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 | |
| US10414010B2 (en) | Machine tool and control apparatus of the machine tool | |
| JP7046919B2 (ja) | 工作機械の制御装置および工作機械 | |
| WO2017051745A1 (ja) | 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 | |
| JP7161349B2 (ja) | 工作機械の制御装置および工作機械 | |
| WO2020145213A1 (ja) | 工作機械の制御装置および工作機械 | |
| JP7497968B2 (ja) | 数値制御装置、工作機械システム及び数値制御方法 | |
| JP7214568B2 (ja) | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 | |
| JP6566594B2 (ja) | エンドミル加工装置およびｃａｍ装置およびｎｃプログラムおよび加工方法 | |
| JP6994838B2 (ja) | 工作機械の制御装置および工作機械 | |
| JP6517061B2 (ja) | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 | |
| CN112449617B (zh) | 加工装置和切削加工方法 | |
| JP2014237181A (ja) | 振動切削装置および振動切削方法 | |
| JP2016182652A (ja) | 工作機械及びこの工作機械の制御装置 | |
| WO2019073907A1 (ja) | 工作機械 | |
| WO2022249272A1 (ja) | 数値制御装置及び加工方法 | |
| JPH11226811A (ja) | 加工方法および加工機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220616 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230821 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231031 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240322 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240430 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240530 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7497968 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |