本發(fā)明涉及一種控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床的控制裝置。本發(fā)明還涉及一種控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床的控制方法。

背景技術(shù)：

在通過主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行攻絲加工的機(jī)床中，提出了各種提高加工精度或縮短周期的結(jié)構(gòu)。例如在日本專利第2629729號(hào)公報(bào)(JP2629729B)中公開了以下一種螺紋加工裝置：進(jìn)給軸追隨主軸的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作的同時(shí)進(jìn)行攻絲加工，即，根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)加速度和螺距運(yùn)算對進(jìn)給軸的進(jìn)給指令值，并且按照主軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)位置來校正進(jìn)給指令值，由此提高攻絲加工的精度。另外，在日本專利第3553741號(hào)公報(bào)(JP3553741B)中公開了以下一種主軸電機(jī)加減速控制方法：是為了進(jìn)行攻絲加工而進(jìn)行主軸與進(jìn)給軸的同步控制的數(shù)值控制裝置的主軸電機(jī)加減速控制方法，即，數(shù)值控制裝置制作與主軸的輸出特性對應(yīng)的加減速指令，并根據(jù)該加減速指令控制主軸，由此提高主軸的響應(yīng)性，結(jié)果能夠縮短周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在通過主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行攻絲加工的機(jī)床中，通常取決于主軸所具有的加速能力來決定周期。期望數(shù)值控制裝置不進(jìn)行用于制作與主軸的輸出特性對應(yīng)的加減速指令所需的參數(shù)的設(shè)定或調(diào)整等要求尖端技術(shù)的準(zhǔn)備作業(yè)，而是通過更簡單的結(jié)構(gòu)就能進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸加速能力的控制，從而縮短周期。

本發(fā)明的一個(gè)方式的一種機(jī)床的控制裝置，其控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，該控制裝置具備：數(shù)值控制部，其根據(jù)攻絲加工程序制作主軸指令和進(jìn)給軸指令；主軸控制部，其按照主軸指令控制主軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；旋轉(zhuǎn)檢測部，其檢測主軸的旋轉(zhuǎn)位置；以及進(jìn)給軸控制部，其按照進(jìn)給軸指令，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置控制進(jìn)給軸的進(jìn)給動(dòng)作，數(shù)值控制部具備：主軸指令輸出部，其從攻絲 加工程序獲取從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的主軸的總旋轉(zhuǎn)量和最高轉(zhuǎn)速，將該總旋轉(zhuǎn)量和該最高轉(zhuǎn)速作為主軸指令而發(fā)送至主軸控制部，主軸控制部具備：初始動(dòng)作控制部，其通過將最高轉(zhuǎn)速設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，使主軸以最大能力從加工開始位置起進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；最大加速度檢測部，其在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置檢測主軸的最大加速度；剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部，其根據(jù)總旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)位置，檢測從當(dāng)前位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的主軸的剩余旋轉(zhuǎn)量；當(dāng)前速度檢測部，其根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置檢測主軸的當(dāng)前速度；減速動(dòng)作控制部，其在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間轉(zhuǎn)速；以及定位動(dòng)作控制部，其在主軸到達(dá)中間轉(zhuǎn)速后，根據(jù)最大加速度、剩余旋轉(zhuǎn)量以及當(dāng)前速度，通過位置控制使主軸以最大能力進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度，減速動(dòng)作控制部使用剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度將由速度控制進(jìn)行的用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新，根據(jù)被依次更新的該速度指令使主軸進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，使得使主軸到達(dá)中間轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量與在位置控制下到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的主軸的定位旋轉(zhuǎn)量相等。

本發(fā)明的其它方式是一種機(jī)床的控制裝置，其控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，該控制裝置具備：數(shù)值控制部，其根據(jù)攻絲加工程序制作主軸指令和進(jìn)給軸指令；主軸控制部，其按照主軸指令控制主軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；旋轉(zhuǎn)檢測部，其檢測主軸的旋轉(zhuǎn)位置；以及進(jìn)給軸控制部，其按照進(jìn)給軸指令，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置控制進(jìn)給軸的進(jìn)給動(dòng)作，數(shù)值控制部具備：主軸指令輸出部，其從攻絲加工程序獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的主軸的總返回旋轉(zhuǎn)量和最高返回轉(zhuǎn)速，將該總返回旋轉(zhuǎn)量和該最高返回轉(zhuǎn)速作為主軸指令而發(fā)送至主軸控制部，主軸控制部具備：初始動(dòng)作控制部，其通過將最高返回轉(zhuǎn)速設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，使主軸以最大能力從目標(biāo)螺紋深度起或比目標(biāo)螺紋深度返回了預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)的初始返回位置起進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)；最大加速度檢測部，其檢測或獲取主軸從目標(biāo)螺紋深度起進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)期間的主軸的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度；剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部，其根據(jù)總返回旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)位置，檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的主軸的剩余返回旋轉(zhuǎn)量；當(dāng)前速度檢測部，其根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置檢測主軸的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度；減速動(dòng)作控制部，其在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間返回轉(zhuǎn) 速；以及定位動(dòng)作控制部，其在主軸到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速后，根據(jù)反旋轉(zhuǎn)的最大加速度、剩余返回旋轉(zhuǎn)量以及反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度，通過位置控制使主軸以最大能力進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)并且使主軸在返回完成位置停止，減速動(dòng)作控制部使用剩余返回旋轉(zhuǎn)量和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度將由速度控制進(jìn)行的用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新，根據(jù)被依次更新的該速度指令使主軸進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，使得使主軸到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量與在位置控制下在返回完成位置停止為止的主軸的定位返回旋轉(zhuǎn)量相等。

本發(fā)明的進(jìn)一步其它方式是一種機(jī)床的控制方法，用于控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，該控制方法具備以下步驟：控制裝置從攻絲加工程序獲取從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的主軸的總旋轉(zhuǎn)量和最高轉(zhuǎn)速；控制裝置通過將最高轉(zhuǎn)速設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，使主軸以最大能力從加工開始位置起進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；控制裝置在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)主軸的旋轉(zhuǎn)位置反饋值檢測主軸的最大加速度；控制裝置根據(jù)總旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)位置反饋值，檢測從當(dāng)前位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的主軸的剩余旋轉(zhuǎn)量；控制裝置根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值檢測主軸的當(dāng)前速度；控制裝置在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間轉(zhuǎn)速；以及控制裝置在主軸到達(dá)中間轉(zhuǎn)速后，根據(jù)最大加速度、剩余旋轉(zhuǎn)量以及當(dāng)前速度，通過位置控制使主軸以最大能力進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度，使主軸到達(dá)中間轉(zhuǎn)速的步驟包括以下步驟：使用剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度將由速度控制進(jìn)行的用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新，根據(jù)被依次更新的該速度指令使主軸進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，使得使主軸到達(dá)中間轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量與在位置控制下到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的主軸的定位旋轉(zhuǎn)量相等。

本發(fā)明的進(jìn)一步其它方式是一種機(jī)床的控制方法，用于控制主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，該控制方法具備以下步驟：控制裝置從攻絲加工程序獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的主軸的總返回旋轉(zhuǎn)量和最高返回轉(zhuǎn)速；控制裝置通過將最高返回轉(zhuǎn)速設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，從目標(biāo)螺紋深度起或比目標(biāo)螺紋深度返回了預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)的初始返回位置起，使主軸以最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)；控制裝置檢測或獲取主軸從目標(biāo)螺紋深度起進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)期間的主軸的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度；控制裝置根據(jù)總返回旋轉(zhuǎn)量和主軸的旋轉(zhuǎn)位置 反饋值，檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的主軸的剩余返回旋轉(zhuǎn)量；控制裝置根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值，檢測主軸的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度；控制裝置在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間返回轉(zhuǎn)速；以及控制裝置在主軸到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速后，根據(jù)反旋轉(zhuǎn)的最大加速度、剩余返回旋轉(zhuǎn)量以及反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度，通過位置控制使主軸以最大能力進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)并且使主軸在返回完成位置停止，使主軸到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速的步驟包括以下步驟：使用剩余返回旋轉(zhuǎn)量和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度將由速度控制進(jìn)行的用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新，根據(jù)被依次更新的該速度指令使主軸進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，使得使主軸到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量與在位置控制下在返回完成位置停止為止的主軸的定位返回旋轉(zhuǎn)量相等。

根據(jù)一個(gè)方式所涉及的控制裝置，在使主軸進(jìn)行從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作時(shí)，數(shù)值控制部對主軸控制部僅通知主軸的總旋轉(zhuǎn)量和最高轉(zhuǎn)速作為主軸指令，主軸控制部按照該主軸指令，通過以最高轉(zhuǎn)速為目標(biāo)以最大限度地使用允許電流的最大輸出使主軸加速來執(zhí)行切削動(dòng)作，并且根據(jù)期間的最大加速度以及主軸的剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度，使主軸以最大減速度進(jìn)行減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度，由此不需要對數(shù)值控制部進(jìn)行用于制作與主軸的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。而且，在主軸的最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)主軸的剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度，將用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新而使主軸進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行使到達(dá)中間轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量與定位旋轉(zhuǎn)量相等的速度控制，因此不需要等待時(shí)間就能夠順利地進(jìn)行從速度控制向使主軸以最大能力進(jìn)行減速的切換，因此，能夠進(jìn)一步縮短攻絲加工的周期，并且能夠減輕從速度控制向位置控制的切換時(shí)加速度的急劇變化引起主軸產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞。

根據(jù)其它方式所涉及的控制裝置，在使主軸進(jìn)行從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置為止的返回動(dòng)作時(shí)，數(shù)值控制部對主軸控制部僅通知主軸的總返回旋轉(zhuǎn)量和最高返回轉(zhuǎn)速作為主軸指令，主軸控制部按照該主軸指令，通過以最高返回轉(zhuǎn)速為目標(biāo)以最大限度地使用允許電流的最大輸出使主軸加速來執(zhí)行返 回動(dòng)作，并且根據(jù)期間的最大加速度和主軸的剩余返回旋轉(zhuǎn)量以及當(dāng)前速度，使主軸以最大減速度進(jìn)行減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到返回完成位置為止的返回動(dòng)作，使主軸在返回完成位置停止，因此不需要對數(shù)值控制部進(jìn)行用于制作與主軸的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。而且，在主軸的最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)主軸的剩余返回旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度，將用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令依次進(jìn)行更新來使主軸進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行使到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量與定位返回旋轉(zhuǎn)量相等的速度控制，由此不需要等待時(shí)間就能夠順利地進(jìn)行從速度控制向使主軸以最大能力進(jìn)行減速的位置控制的切換，因此，能夠進(jìn)一步縮短攻絲加工的周期，并且能夠減輕從速度控制向位置控制的切換時(shí)的加速度急劇變化引起主軸產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞。

根據(jù)進(jìn)一步其它方式所涉及的控制方法，起到與上述控制裝置的效果相等的效果。

附圖說明

通過說明與附圖關(guān)聯(lián)的以下的實(shí)施方式，能夠更加明確本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。在該附圖中：

圖1是表示機(jī)床控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖2是表示作為機(jī)床控制方法的一個(gè)實(shí)施方式的攻絲加工的切削動(dòng)作控制方法的流程圖。

圖3是表示圖2的實(shí)施方式中的主軸的動(dòng)作的一例的圖。

圖4是表示圖2的實(shí)施方式中的主軸的動(dòng)作的其它例的圖。

圖5是表示作為機(jī)床控制方法的一個(gè)實(shí)施方式的攻絲加工的返回動(dòng)作控制方法的流程圖。

圖6是表示作為機(jī)床控制方法的其它實(shí)施方式的攻絲加工的切削和返回動(dòng)作控制方法的流程圖。

圖7是表示圖6的實(shí)施方式中的主軸動(dòng)作的一例的圖。

圖8是表示圖6的實(shí)施方式中的主軸動(dòng)作的其它例的圖。

圖9是表示圖1的控制裝置的變形例的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖10是表示圖1的控制裝置的其它變形例的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在全部附圖中，將對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的參照附圖標(biāo)記。

在圖1中用功能塊表示一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床的控制裝置10的結(jié)構(gòu)?？刂蒲b置10在通過主軸12與進(jìn)給軸14的同步運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行攻絲加工的機(jī)床(例如車床、鉆床、加工中心等)中，進(jìn)給軸14在考慮了通過攻絲加工程序P指定的螺距的同時(shí)，控制以追隨主軸12的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的方式進(jìn)行動(dòng)作的同步運(yùn)轉(zhuǎn)(所謂主從同步方式)。雖未圖示，但主軸12是設(shè)定于主軸電機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置的控制軸，該主軸電機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置使把持工件和刀具的把持部以加工所需的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。雖未圖示，但進(jìn)給軸14是設(shè)定于伺服電機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置的控制軸，該伺服電機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置使支承工件和刀具的支承部以加工所需的速度進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。例如，在車床中能夠通過進(jìn)給軸14將刀具向通過主軸12旋轉(zhuǎn)的工件直線進(jìn)給或通過進(jìn)給軸14將刀具向通過主軸12旋轉(zhuǎn)的工件直線進(jìn)給。另外，在鉆床中能夠通過進(jìn)給軸14將通過主軸12旋轉(zhuǎn)的刀具向工件直線進(jìn)給或通過進(jìn)給軸14將工件向通過主軸12旋轉(zhuǎn)的刀具直線進(jìn)給。在任意情況下，動(dòng)作中的加減速轉(zhuǎn)矩比較有富余的進(jìn)給軸14以追隨動(dòng)作中的加減速轉(zhuǎn)矩比較沒有富余的主軸12的方式來進(jìn)行動(dòng)作，由此能夠減小同步誤差而提高加工精度。此外，在本發(fā)明中，對機(jī)床的結(jié)構(gòu)并不特別進(jìn)行限定。

控制裝置10具備：數(shù)值控制部16，其根據(jù)攻絲加工程序P制作主軸指令CS和進(jìn)給軸指令CF；主軸控制部18，其按照主軸指令CS控制主軸12的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；旋轉(zhuǎn)檢測部20，其檢測主軸12的旋轉(zhuǎn)位置；以及進(jìn)給軸控制部22，其按照進(jìn)給軸指令CF，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢測出的旋轉(zhuǎn)位置，控制進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作。數(shù)值控制部16具備：程序解釋部24，其對攻絲加工程序P進(jìn)行解釋；主軸指令輸出部26，其按照程序解釋部24的解釋，制作主軸指令CS，并向主軸控制部18發(fā)送主軸指令CS；以及進(jìn)給軸指令輸出部28，其按照程序解釋部24的解釋，制作進(jìn)給軸指令CF，并向進(jìn)給軸控制部22發(fā)送進(jìn)給軸指令CF。數(shù)值控制部16可以具有公知的CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)。

主軸指令輸出部26在開始攻絲加工之前，從由程序解釋部24解釋的攻絲 加工程序P的指令值，獲取從加工開始位置(旋轉(zhuǎn)位置)起至目標(biāo)螺紋深度(旋轉(zhuǎn)位置)期間的主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0，將這些總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0作為主軸指令CS而發(fā)送至主軸控制部18。例如在攻絲加工程序P包含將主軸12的最高轉(zhuǎn)速(在本例中每分鐘的最大轉(zhuǎn)速)V0設(shè)為3000rev/min而對螺距1.25mm、螺紋深度30mm的內(nèi)螺紋進(jìn)行加工的指令的情況下，從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0成為30÷1.25＝24(rev)，因此主軸指令輸出部26將V0＝3000(rev/min)和S0＝24(rev)通知給主軸控制部18。這樣，主軸指令CS不包含用于使主軸12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)螺紋深度為止的位置指令、加減速指令。

主軸控制部18使用由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢測出的主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS(即反饋值)，通過一般的反饋控制，控制主軸12的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。進(jìn)給軸控制部22除了進(jìn)給軸14的進(jìn)給位置的反饋值以外，還使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，通過反饋控制，控制追隨主軸12的動(dòng)作的進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作。此外，旋轉(zhuǎn)檢測部20能夠從檢測主軸12的驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作位置的編碼器等位置檢測器(未圖示)的輸出，獲取旋轉(zhuǎn)位置FBS。

主軸控制部18具備：初始動(dòng)作控制部30，其通過將從主軸指令輸出部26發(fā)送的最高轉(zhuǎn)速V0設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，使主軸12以最大能力從加工開始位置起進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；最大加速度檢測部32，其在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置FBS檢測主軸12的最大加速度A0(單位例如為rev/min²)；剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34，其根據(jù)從主軸指令輸出部26發(fā)送的總旋轉(zhuǎn)量S0和旋轉(zhuǎn)位置FBS，檢測從當(dāng)前位置(旋轉(zhuǎn)位置)起至目標(biāo)螺紋深度為止的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr；當(dāng)前速度檢測部36，其根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置FBS，檢測主軸12的當(dāng)前速度Vc；減速動(dòng)作控制部38，其在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，使主軸12通過速度控制進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間轉(zhuǎn)速Vi；以及定位動(dòng)作控制部40，其在主軸12到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi后，根據(jù)最大加速度A0、剩余旋轉(zhuǎn)量Sr以及當(dāng)前速度Vc，通過位置控制使主軸12以最大能力進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。定位動(dòng)作控制部40能夠構(gòu)成為使主軸12在目標(biāo)螺紋深度停止?；颍ㄎ粍?dòng)作控制部40可以構(gòu)成為使主軸12在目標(biāo)螺紋深度不停止。

控制裝置10在使用機(jī)床的攻絲加工中，能夠控制主軸12的如下動(dòng)作：用 于通過刀具將工件的下孔切削至目標(biāo)螺紋深度為止的動(dòng)作(在本申請中稱為切削動(dòng)作)。另外，控制裝置10在使用機(jī)床的攻絲加工中，能夠控制主軸12的如下動(dòng)作：用于在將工件的下孔切削加工至目標(biāo)螺紋深度為止后，將刀具從工件取出的動(dòng)作(在本申請中稱為返回動(dòng)作)。

圖2示出作為控制裝置10所執(zhí)行的機(jī)床控制方法的一個(gè)實(shí)施方式的、主軸12在攻絲加工中的切削動(dòng)作控制方法。以下，與圖1一起參照圖2示出的切削動(dòng)作控制流程的一例，詳細(xì)說明控制裝置10的結(jié)構(gòu)。首先，在步驟S1中，數(shù)值控制部16(主軸指令輸出部26)向主軸控制部18指令主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0。在步驟S2中，主軸控制部18(初始動(dòng)作控制部30、最大加速度檢測部32、剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34)將最高轉(zhuǎn)速V0設(shè)為目標(biāo)速度使主軸12從加工開始位置起以最大限度地利用驅(qū)動(dòng)源的允許電流的最大能力進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行切削動(dòng)作，檢測期間的最大加速度A0，并且依次檢測從當(dāng)前位置起的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr。在每次檢測時(shí)，主軸控制部18將檢測出的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr通知給數(shù)值控制部16。

接著，在步驟S3中，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中依次檢測當(dāng)前速度Vc，在每次檢測時(shí)，判斷當(dāng)前速度Vc是否到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0。在Vc未到達(dá)V0的情況下，在步驟S4中，主軸控制部18判斷剩余旋轉(zhuǎn)量Sr是否成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2以下。在Sr成為S0的1/2以下的情況下，在步驟S5中，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)使主軸12減速旋轉(zhuǎn)至中間轉(zhuǎn)速Vi而繼續(xù)執(zhí)行切削動(dòng)作。在Sr未成為S0的1/2以下的情況下，返回至步驟S3。

在此，參照圖3，在當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0之前剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2的情況下(在步驟S3和S4的判斷均為“是”的情況下)的、主軸12的切削動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸上側(cè)的曲線)表示。在圖3中，Vb是從啟動(dòng)到達(dá)速度Vb為止能夠以一定轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加速(即固定加速度)的轉(zhuǎn)速(例如主軸電機(jī)的基速)，而被預(yù)先設(shè)定給主軸12，例如能夠作為控制用參數(shù)之一而存儲(chǔ)于控制裝置10的存儲(chǔ)器(未圖示)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，速度Vb為主軸電機(jī)的基速(在主軸電機(jī)與主軸12之間存在減速比的情況下，考慮減速比的速度)以下即可。

在圖3的時(shí)間T1和T2中執(zhí)行主軸12在步驟S2中的最大能力的加速旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T1(從加工開始位置上的啟動(dòng)到達(dá)速度Vb為止的時(shí)間)的固定加速度期間檢測最大加速度A0。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電機(jī)的特性，主軸12的加速度從最大加速度A0遞減。在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2(即從加工開始起的旋轉(zhuǎn)量成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2)時(shí)間點(diǎn)A(步驟S4的判斷成為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速旋轉(zhuǎn)變化為減速旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T3，執(zhí)行主軸12在步驟S5中的減速旋轉(zhuǎn)。

在時(shí)間T3(步驟S5)中，主軸控制部18(剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34、當(dāng)前速度檢測部36)也依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc。而且，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)在時(shí)間T3(步驟S5)中通過速度控制使主軸12從點(diǎn)A減速旋轉(zhuǎn)至中間轉(zhuǎn)速Vi，但是，在此期間，使用剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc將用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv依次進(jìn)行更新(在圖3中用虛線表示速度指令Cv)。具體地說，減速動(dòng)作控制部38依次更新速度指令Cv，并根據(jù)被依次更新的速度指令Cv使主軸12進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，使得使主軸12到達(dá)規(guī)定的中間轉(zhuǎn)速Vi時(shí)的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與在通過定位動(dòng)作控制部40進(jìn)行的位置控制下到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的主軸12的定位旋轉(zhuǎn)量Spos相等。

在此，在定位動(dòng)作控制部40將主軸12從當(dāng)前速度Vc(在以下說明中設(shè)為每秒鐘的轉(zhuǎn)速(單位為rev/s))以與在步驟S2中檢測出的最大加速度A0(rev/s²)對應(yīng)的最大減速度A0(負(fù)的值)進(jìn)行減速時(shí)，對應(yīng)于預(yù)測到成為Sr＝0且Vc＝0(即到達(dá)目標(biāo)螺紋深度)這一情況的時(shí)間點(diǎn)B(圖3)的位置，作為從Sr＝0的點(diǎn)觀察的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr(負(fù)的值)的絕對值，使用以下式子求出定位旋轉(zhuǎn)量Spos。

公式：Vc²＝2×|A0|×|Sr|

所以，|Sr|＝Vc²/(2×|A0|)＝Spos

在本實(shí)施方式中，為了容易地運(yùn)算從點(diǎn)B至目標(biāo)螺紋深度為止的位置控制，以將主軸12從點(diǎn)B以固定的最大減速度A0進(jìn)行減速為前提。因而，在點(diǎn)B中，設(shè)為主軸12的當(dāng)前速度Vc到達(dá)Vb。即能夠作為以下式子求出定位旋轉(zhuǎn)量Spos。

Spos＝Vb²/(2×|A0|)

然后，根據(jù)該前提，中間轉(zhuǎn)速Vi成為點(diǎn)B上的主軸的當(dāng)前速度Vb。

在上述前提下，在使主軸12到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與主軸12的定位旋轉(zhuǎn)量Spos相等的情況下，根據(jù)主軸12在時(shí)間T3中的剩余旋轉(zhuǎn)量(即當(dāng)前位置)Sr與當(dāng)前速度Vc(rev/s)與當(dāng)前減速度Ac(rev/s²)的關(guān)系，用以下式子表示。

公式：Vc²-Vb²＝2×|Ac|×(Sr-Spos)

所以，|Ac|＝(Vc²-Vb²)/(2×(Sr-Spos))

在時(shí)間T3(步驟S5)中，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，將當(dāng)前速度Vc(即緊前的速度指令Cv)減去將上述當(dāng)前減速度Ac乘以速度指令更新周期Tctl(sec)(即減速動(dòng)作控制部38制作速度指令而通知給主軸12的周期)而得到的值，設(shè)為新速度指令Cv。速度指令Cv用以下式表示。

Cv＝Vc-Ac×Tctl

按照該式，減速動(dòng)作控制部38以速度指令更新周期Tctl對速度指令Cv依次進(jìn)行更新。主軸12在從點(diǎn)A至點(diǎn)B期間，按照被依次更新的速度指令Cv，使減速度Ac逐遞增加的同時(shí)進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，減速到中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)為止的同時(shí)到達(dá)點(diǎn)B(圖3)。

再次參照圖2，在步驟S6中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)判斷主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr的絕對值|Sr|是否滿足|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)(以下，稱為等式1)(即主軸12的旋轉(zhuǎn)位置是否到達(dá)點(diǎn)B)。在滿足等式1的情況下，在步驟S7中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)制作將主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而用于使主軸12到達(dá)Sr＝0的點(diǎn)(即目標(biāo)螺紋深度)的指令(在圖3的動(dòng)作例中，用于使主軸12在目標(biāo)螺紋深度停止的指令)，根據(jù)該指令對主軸12進(jìn)行位置控制。在未滿足等式1的情況下，反復(fù)進(jìn)行判斷直到滿足等式1為止。主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，從點(diǎn)B朝向目標(biāo)螺紋深度以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行切削動(dòng)作，在成為Sr＝0的時(shí)間點(diǎn)，到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(在圖3的動(dòng)作例中，在目標(biāo)螺紋深度停止)。這樣，在從點(diǎn)B到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的時(shí)間T4(圖3)中，主軸控制部18對主軸12進(jìn)行位置控制(用虛線例示從位置指令求出的定加速度狀的速度指令)。

在步驟S3中，在判斷為當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0的情況下，在步驟S8中，主軸控制部18保存到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0時(shí)的主軸12的、從加工開始位置起的旋轉(zhuǎn)量(即旋轉(zhuǎn)位置FBS)作為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa。然后，在步驟S9中，主軸控制部18判斷剩余旋轉(zhuǎn)量Sr是否成為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa以下。在Sr成為Sa以下的情況下，進(jìn)入到步驟S5，接著執(zhí)行步驟S6和步驟S7，直到目標(biāo)螺紋深度為止進(jìn)行切削動(dòng)作。在Sr未成為Sa以下的情況下，反復(fù)進(jìn)行判斷直到Sr成為Sa以下為止。

在此，參照圖4，在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2之前當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0的情況下(步驟S3的判斷為“否”的情況下)的、主軸12的切削動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸上側(cè)的曲線)表示。如圖4所示，主軸12在步驟S2中的最大能力的加速旋轉(zhuǎn)在時(shí)間T1和T2中執(zhí)行，在時(shí)間T1(從加工開始位置上的啟動(dòng)到達(dá)速度Vb為止的時(shí)間)的固定加速度期間檢測出最大加速度A0。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電機(jī)的特性，主軸12的加速度從最大加速度A0遞減。主軸12的當(dāng)前速度Vc在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2之前到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0，之后，在整個(gè)時(shí)間T5中主軸12以固定速度V0(加速度零)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)進(jìn)行切削動(dòng)作。在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr變得與加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa相等的時(shí)間點(diǎn)A(步驟S9的判斷成為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速旋轉(zhuǎn)變化為減速旋轉(zhuǎn)。接著，在時(shí)間T3(步驟S5)中，使上述減速度Ac遞增的同時(shí)執(zhí)行主軸12的減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4(步驟S7)中，執(zhí)行主軸12在最大減速度A0下的減速旋轉(zhuǎn)(位置控制)。在時(shí)間T1、T2、T3和T4中，主軸12與圖3示出的動(dòng)作同樣地進(jìn)行動(dòng)作。

在圖3和圖4中的任一個(gè)動(dòng)作例中，均在主軸控制部18控制主軸12從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作期間，進(jìn)給軸控制部22(圖1)使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以追隨主軸12的動(dòng)作的方式控制進(jìn)給軸14而使進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作。數(shù)值控制部16在主軸控制部18執(zhí)行步驟S1～步驟S9的處理期間，監(jiān)視從主軸控制部18通知的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為第一規(guī)定值(接近零的極小值)以下時(shí)，判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。

在使用機(jī)床的攻絲加工中，在將工件的下孔切削加工至目標(biāo)螺紋深度為止后，需要執(zhí)行用于將刀具從工件取出的主軸12的返回動(dòng)作。在上述實(shí)施方式 中，在定位動(dòng)作控制部40構(gòu)成為使主軸12在目標(biāo)螺紋深度停止的情況下，控制裝置10在進(jìn)行該返回動(dòng)作時(shí)，能夠進(jìn)行與從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的上述切削動(dòng)作控制相同的控制。圖5示出作為控制裝置10所執(zhí)行的機(jī)床控制方法的一個(gè)實(shí)施方式的、主軸12在攻絲加工中的返回動(dòng)作控制方法。另外，在圖3和圖4中，除了上述主軸12的切削動(dòng)作以外，還將與該切削動(dòng)作對應(yīng)的主軸12的返回動(dòng)作的一例，用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸的下側(cè)的曲線)表示。以下，與圖1一起參照圖3～圖5說明控制裝置10的返回動(dòng)作的控制流程的一例。

數(shù)值控制部16(主軸指令輸出部26)在圖2的處理流程中判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度后，在步驟S10中，從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’，將這些總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’作為主軸指令CS而發(fā)送至主軸控制部18。返回動(dòng)作的主軸指令CS也成為不包含用于使主軸12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至返回完成位置的位置指令、加減速指令的指令。此外，返回完成位置可以與加工開始位置相同，也可以與加工開始位置不同。在返回完成位置與加工開始位置相同的情況下，總返回旋轉(zhuǎn)量S0’與切削時(shí)的總旋轉(zhuǎn)量S0相等，但是最高返回轉(zhuǎn)速V0’不一定必須與切削時(shí)的最高轉(zhuǎn)速V0一致。另外，在總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’與切削時(shí)的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0相同的情況下，返回動(dòng)作表示與切削動(dòng)作實(shí)質(zhì)相同的速度-時(shí)間曲線，但是在總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’與切削時(shí)的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0不同的情況下，返回動(dòng)作不表示與切削動(dòng)作必須相同的速度-時(shí)間曲線。

在步驟S11中，主軸控制部18(初始動(dòng)作控制部30、最大加速度檢測部32、剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34)進(jìn)行以下處理。初始動(dòng)作控制部30通過將最高返回轉(zhuǎn)速V0’設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，從目標(biāo)螺紋深度(速度零)使主軸12以最大限度地利用驅(qū)動(dòng)源的允許電流的最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行返回動(dòng)作。最大加速度檢測部32在從目標(biāo)螺紋深度起的最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置FBS檢測主軸12的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34根據(jù)總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和旋轉(zhuǎn)位置FBS，依次檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止 的主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’。在每次檢測時(shí)，主軸控制部18將檢測出的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’通知給數(shù)值控制部16。

接著，在步驟S12中，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置FBS依次檢測主軸12的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’，在每次檢測時(shí)，判斷當(dāng)前速度Vc’是否到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’。在Vc’未到達(dá)V0’的情況下，在步驟S13中，主軸控制部18判斷剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’是否成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2以下。在Sr’成為S0’的1/2以下的情況下，在步驟S14中，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸12進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作，使主軸12到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’。在Sr’未成為S0’的1/2以下的情況下，返回至步驟S12。

在此參照圖3，在反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’之前剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2的情況下(步驟S12和S13的判斷均未“是”的情況下)的、主軸12的返回動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸下側(cè)的曲線)表示。在圖3的時(shí)間T6和T7中執(zhí)行主軸12在步驟S11中的最大能力的加速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T6(從目標(biāo)螺紋深度中的啟動(dòng)到達(dá)上述速度Vb(其中反旋轉(zhuǎn))為止的時(shí)間)的固定加速度期間，檢測反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電機(jī)的特性，主軸12的加速度從最大加速度A0’遞減。在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2(即從返回開始起的旋轉(zhuǎn)量成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2)時(shí)間點(diǎn)C(步驟S13的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速反旋轉(zhuǎn)變化為減速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T8中，執(zhí)行主軸12在步驟S14中的減速反旋轉(zhuǎn)。

在時(shí)間T8(步驟S14)中，主軸控制部18(剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34、當(dāng)前速度檢測部36)依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’。然后，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)在時(shí)間T8(步驟S14)中，通過速度控制使主軸12從點(diǎn)C減速反旋轉(zhuǎn)至中間返回轉(zhuǎn)速Vi’，但是，在此期間，使用剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’將用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv’依次進(jìn)行更新(在圖3中用虛線表示速度指令Cv’)。具體地說，減速動(dòng)作控制部38依次更新速度指令Cv’，并根據(jù)被依次更新的速度指令Cv’ 使主軸12進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，使得使主軸12到達(dá)規(guī)定的中間返回轉(zhuǎn)速Vi’時(shí)的主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’與通過定位動(dòng)作控制部40進(jìn)行的位置控制下在返回完成位置停止為止的主軸12的定位返回旋轉(zhuǎn)量Spos’相等。

在此，定位旋轉(zhuǎn)量Spos’與上述定位旋轉(zhuǎn)量Spos同樣地用以下式子求出。

Spos’＝Vb²/(2×|A0’|)

此外，在本實(shí)施方式中，為了容易地運(yùn)算從點(diǎn)D至返回完成位置為止的位置控制，以將主軸12從點(diǎn)D以固定的最大減速度A0’(與反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’對應(yīng)(負(fù)的值))進(jìn)行減速為前提。因而，在點(diǎn)D中，設(shè)為主軸12的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)Vb(即中間返回轉(zhuǎn)速Vi’＝Vb)。

在上述前提下，在使主軸12到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’(＝Vb)時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’與主軸12的定位返回旋轉(zhuǎn)量Spos’相等的情況下，主軸12在時(shí)間T8中的剩余返回旋轉(zhuǎn)量(即當(dāng)前位置)Sr’與當(dāng)前速度Vc’(rev/s)與當(dāng)前減速度Ac’(rev/s²)的關(guān)系用以下式子表示。

公式：Vc’²-Vb²＝2×|Ac’|×(Sr’-Spos’)

所以，|Ac’|＝(Vc’²-Vb²)/(2×(Sr’-Spos’))

在時(shí)間T8(步驟S14)中，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’，將當(dāng)前速度Vc’(即緊前的速度指令Cv’)減去將上述當(dāng)前減速度Ac’乘以速度指令更新周期Tct1(sec)而得到的值，設(shè)為新速度指令Cv’。速度指令Cv’用以下式子表示。

Cv’＝Vc’-Ac’×Tctl

按照該式，減速動(dòng)作控制部38以速度指令更新周期Tct1依次更新速度指令Cv’。主軸12在從點(diǎn)C至點(diǎn)D期間，按照被依次更新的速度指令Cv’，使減速度Ac’逐漸增加的同時(shí)進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，減速到中間返回轉(zhuǎn)速Vi’(＝Vb)的同時(shí)到達(dá)點(diǎn)D(圖3)。

再次參照圖5，在步驟S15中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)判斷主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’的絕對值|Sr’|是否滿足|Sr’|＝Vb²/(2×|A0’|)(以下，稱為等式2)(即主軸12的旋轉(zhuǎn)位置是否到達(dá)點(diǎn)D)。在滿足等式2的情況下，在步驟S16中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)制作將主軸12以最大減速度A0’進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而用于在Sr’＝0的點(diǎn)(即返回完成位置)停止的指令，根據(jù)該 指令對主軸12進(jìn)行位置控制。在未滿足等式2的情況下，直到滿足等式2為止反復(fù)進(jìn)行判斷。主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，從點(diǎn)D朝向返回完成位置以最大減速度A0’進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行返回動(dòng)作，在成為Sr’＝0的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)返回完成位置而停止。這樣，在從點(diǎn)D到達(dá)返回完成位置為止的時(shí)間T9(圖3)中，主軸控制部18對主軸12進(jìn)行位置控制(用虛線例示從位置指令求出的定加速度狀的速度指令)。

在步驟S12中在判斷為當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’的情況下，在步驟S17中，主軸控制部18保存到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’時(shí)的主軸12的、從目標(biāo)螺紋深度起的旋轉(zhuǎn)量(即旋轉(zhuǎn)位置FBS)而作為返回動(dòng)作的加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’。然后，在步驟S18中，主軸控制部18判斷剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’是否為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’以下。在Sr’成為Sa’以下的情況下，進(jìn)入到步驟S14，接著執(zhí)行步驟S15和步驟S16，進(jìn)行直到返回完成位置為止的返回動(dòng)作。在Sr’未成為Sa’以下的情況下，直到Sr’成為Sa’以下為止反復(fù)進(jìn)行判斷。

在此參照圖4，在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2之前反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’的情況下(步驟S12的判斷為“否”的情況下)的、主軸12的返回動(dòng)作的一例，用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸下側(cè)的曲線)表示。如圖4所示，主軸12在步驟S11中的最大能力的加速反旋轉(zhuǎn)在時(shí)間T6和T7中執(zhí)行，在時(shí)間T6(從目標(biāo)螺紋深度中的啟動(dòng)到達(dá)上述速度Vb(其中反旋轉(zhuǎn))為止的時(shí)間)的固定加速度期間檢測反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電機(jī)的特性，主軸12的加速度從最大加速度A0’遞減。主軸12的當(dāng)前速度Vc’在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2之前到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’，之后，在整個(gè)時(shí)間T10中主軸12以固定速度V0’(加速度零)進(jìn)行反旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)進(jìn)行返回動(dòng)作。在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’變得與加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’相等的時(shí)間點(diǎn)C(步驟S18的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速反旋轉(zhuǎn)變化為減速反旋轉(zhuǎn)。接著，在時(shí)間T8(步驟S14)中，使上述減速度Ac’遞增的同時(shí)執(zhí)行主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9(步驟S16)中，執(zhí)行主軸12以最大減速度A0’的減速反旋轉(zhuǎn)(位置控制)。在時(shí)間T6、T7、T8和T9中，主軸12與圖3示出的動(dòng)作同樣地進(jìn)行動(dòng)作。

在圖3和圖4中的任一個(gè)動(dòng)作例中，均在主軸控制部18控制主軸12從目 標(biāo)螺紋深度至返回完成位置為止的反旋轉(zhuǎn)動(dòng)作期間，進(jìn)給軸控制部22(圖1)也使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以追隨主軸12的動(dòng)作的方式控制進(jìn)給軸14而進(jìn)行反進(jìn)給動(dòng)作。數(shù)值控制部16在主軸控制部18執(zhí)行步驟S10～步驟S18的處理期間，監(jiān)視從主軸控制部18通知的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為第二規(guī)定值(接近零的極小值)以下時(shí)，判斷為返回動(dòng)作完成而刀具從工件被取出。

圖1～圖5示出的實(shí)施方式的控制裝置10構(gòu)成為：在使主軸12進(jìn)行從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作時(shí)，數(shù)值控制部16對主軸控制部18僅通知主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0作為主軸指令CS，主軸控制部18按照該主軸指令CS，將最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)使主軸12以最大限度地使用允許電流的最大輸出加速而執(zhí)行切削動(dòng)作，并且根據(jù)期間的最大加速度A0以及依次檢測的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，使主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作而使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對數(shù)值控制部16進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)就能進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸12的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。

而且，控制裝置10在主軸12在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，依次更新用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv，以遞增的減速度Ac使主軸12從點(diǎn)A進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行使到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與定位旋轉(zhuǎn)量Spos相等的速度控制，因此不需要等待時(shí)間就能夠順利地進(jìn)行從速度控制向使主軸12從點(diǎn)B以最大減速度A0減速的位置控制的切換。該等待時(shí)間是：在將主軸12從點(diǎn)A將速度Vb作為固定的目標(biāo)值以最大能力進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)的情況下，為了能夠正確地從點(diǎn)B開始之后的位置控制，在到達(dá)速度Vb后使主軸12稍微進(jìn)行恒速旋轉(zhuǎn)期間消耗的時(shí)間。因而，根據(jù)控制裝置10，在從主軸12的減速旋轉(zhuǎn)中的速度控制向位置控制的切換中不需要等待時(shí)間，因此能夠進(jìn)一步縮短攻絲加工的周期，并且，能夠避免加速度在從速度控制向位置控制的切換時(shí)的急劇變化，因此能夠減輕由加速度的變化引起主軸12所產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞。

另外，上述實(shí)施方式的控制裝置10構(gòu)成為：在使主軸12進(jìn)行從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置為止的返回動(dòng)作時(shí)，數(shù)值控制部16對主軸控制部18僅通知主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’作為主軸指令CS，主軸控制部18按照該主軸指令CS，將最高返回轉(zhuǎn)速V0’為目標(biāo)使主軸12以最大限度地使用允許電流的最大輸出加速而執(zhí)行返回動(dòng)作，并且根據(jù)期間的最大加速度A0’以及依次檢測的主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’，使主軸12以最大減速度A0’減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到返回完成位置為止的返回動(dòng)作而使主軸12在返回完成位置停止。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對數(shù)值控制部12進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)就能進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸12的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。

而且，控制裝置10在主軸12在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’，依次更新用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv’，以遞增的減速度Ac’使主軸12從點(diǎn)C進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’(＝Vb)時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’變得與定位返回旋轉(zhuǎn)量Spos’相等的速度控制，因此不需要上述等待時(shí)間就能夠順利地進(jìn)行從速度控制向使主軸12從點(diǎn)D以最大減速度A0’減速的位置控制的切換。而且，根據(jù)控制裝置10，在從主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)中的速度控制向位置控制的切換中不需要等待時(shí)間，因此能夠進(jìn)一步縮短攻絲加工的周期，并且，能夠避免加速度在從速度控制向位置控制的切換時(shí)的急劇變化，因此能夠減輕由加速度的變化引起主軸12所產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞。

圖1示出的控制裝置10能夠執(zhí)行與上述機(jī)床控制方法不同的機(jī)床控制方法。圖6示出作為控制裝置10所能夠執(zhí)行的機(jī)床控制方法的其它實(shí)施方式的、主軸12在攻絲加工中的切削和返回動(dòng)作控制方法。另外，圖7和圖8分別是與圖3和圖4對應(yīng)的圖，示出圖6的實(shí)施方式中的主軸12的切削和返回動(dòng)作的兩個(gè)例。以下，參照圖1、圖2、圖5～圖8說明其它實(shí)施方式的機(jī)床控制方法(攻絲加工的切削和返回動(dòng)作控制方法)以及執(zhí)行該方法的控制裝置10的結(jié)構(gòu)。

概括地說，在圖6～圖8的實(shí)施方式中，控制裝置10在使主軸12從加工 開始位置(旋轉(zhuǎn)位置)起至目標(biāo)螺紋深度(旋轉(zhuǎn)位置)期間，執(zhí)行與圖2示出的攻絲加工的切削動(dòng)作控制方法相同的步驟，控制主軸12的切削動(dòng)作。然后，控制裝置10的主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)構(gòu)成為，在使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，使主軸12在目標(biāo)螺紋深度不停止(即不將加速度設(shè)為零)，以與最大能力下的減速旋轉(zhuǎn)中的最大減速度A0(負(fù)的值)相同的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’(負(fù)的值)，使主軸12直到比目標(biāo)螺紋深度返回了預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)的旋轉(zhuǎn)位置(以下，稱為初始返回位置)為止，以最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)。在使主軸12加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置后，控制裝置10執(zhí)行與圖5示出的攻絲加工的返回動(dòng)作控制方法相同的步驟，控制主軸12的返回動(dòng)作。以下詳細(xì)說明本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，但是適當(dāng)?shù)厥÷哉f明與圖2和圖5的流程圖的結(jié)構(gòu)要素對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素。

如圖6所示，控制裝置10首先在步驟U1中，執(zhí)行圖2示出的步驟S1～S6、S8、S9。即，數(shù)值控制部16(主軸指令輸出部26)向主軸控制部18指令主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0(步驟S1)。主軸控制部18(初始動(dòng)作控制部30、最大加速度檢測部32、剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34)從加工開始位置以最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)速度而使主軸12以最大能力進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行切削動(dòng)作，檢測期間的最大加速度A0和剩余旋轉(zhuǎn)量Sr(步驟S2)。接著，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中，依次檢測當(dāng)前速度Vc，判斷當(dāng)前速度Vc是否到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0(步驟S3)。在Vc未到達(dá)V0的情況下，主軸控制部18判斷剩余旋轉(zhuǎn)量Sr是否成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2以下(步驟S4)，在Sr成為S0的1/2以下的情況下，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)使主軸12減速旋轉(zhuǎn)至中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)為止，繼續(xù)執(zhí)行切削動(dòng)作(步驟S5)。另外，在判斷為當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0(步驟S3)的情況下，主軸控制部18保存到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0時(shí)的主軸12的、從加工開始位置起的旋轉(zhuǎn)量(即旋轉(zhuǎn)位置FBS)作為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa(步驟S8)，判斷剩余旋轉(zhuǎn)量Sr是否成為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa以下(步驟S9)。在Sr成為Sa以下的情況下，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)使主軸12減速旋轉(zhuǎn)至中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)為止，繼續(xù)執(zhí)行切削動(dòng)作(步驟S5)。接著，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)判斷主軸12在當(dāng)前位置中的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr是否滿足|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)(等式1)(步驟S6)。

在此，參照圖7，在圖6的步驟U1中，在切削動(dòng)作中當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0之前剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2的情況下(圖2的步驟S3和S4的判斷均為“是”的情況下)的、主軸12的切削動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸的上側(cè)的曲線)表示。圖7的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T1、T2、T3和T4的主軸12的動(dòng)作對應(yīng)于上述圖3的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T1、T2、T3和T4的主軸12的動(dòng)作。即，如圖7所示，在時(shí)間T1和T2中，執(zhí)行主軸12的最大能力的加速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2的時(shí)間點(diǎn)A(步驟S4的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速旋轉(zhuǎn)變化為減速旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T3中，以遞增的減速度Ac執(zhí)行主軸12的減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4中，以最大減速度A0執(zhí)行主軸12的減速旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

控制裝置10通過執(zhí)行步驟U1(圖2的步驟S1→S2→S3→S4→S5→S6)，主軸12在圖7示出的時(shí)間T1、T2和T3中，如上所述與圖3示出的時(shí)間T1、T2和T3的動(dòng)作同樣地進(jìn)行動(dòng)作。主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)制作以下指令：在步驟U1(圖2的步驟S6)中，在判斷為主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr滿足上述等式1(即主軸12的旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)點(diǎn)B)時(shí)，代替圖2的步驟S7而在圖6的步驟U2中，將主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)Sr＝0的點(diǎn)(即目標(biāo)螺紋深度)之后，也繼續(xù)以與最大減速度A0相同的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’(即A0＝A0’)使主軸12加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置(圖7的點(diǎn)E)，根據(jù)該指令對主軸12進(jìn)行位置控制。

如圖7所示，主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，從點(diǎn)B朝向目標(biāo)螺紋深度以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)執(zhí)行切削動(dòng)作，在成為Sr＝0的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(時(shí)間T4)。在到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的瞬間，主軸12的當(dāng)前速度Vc成為零，但是，主軸12還按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，維持最大減速度A0而生成反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’，通過使當(dāng)前速度Vc(負(fù)的值)逐漸增加的加速反旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)時(shí)間T6中，執(zhí)行從目標(biāo)螺紋深度朝向點(diǎn)E的返回動(dòng)作。這樣，在從點(diǎn)B到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的時(shí)間T4和從目標(biāo)螺紋深度到達(dá)點(diǎn)E為止的時(shí)間T6中，主軸控制部18對主軸12進(jìn)行位置控制(步驟U2)，使主軸12以固定的加速度(即最大減速度A0和反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’)連續(xù)地進(jìn)行動(dòng)作(用虛線例示從位置 指令求出的定加速度狀的速度指令)。此外，主軸12在目標(biāo)螺紋深度處當(dāng)前速度Vc成為零，但是該速度是瞬時(shí)性的速度，并非在目標(biāo)螺紋深度停止。

能夠任意地設(shè)定主軸12的初始返回位置(點(diǎn)E)。例如圖7所示，與在切削動(dòng)作中以最大減速度A0開始減速旋轉(zhuǎn)(位置控制)的點(diǎn)B同樣地，能夠?qū)⒅鬏S12的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)規(guī)定速度Vb的位置設(shè)為點(diǎn)E。該情況下的點(diǎn)E成為從目標(biāo)螺紋深度起反旋轉(zhuǎn)了相當(dāng)于|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)的旋轉(zhuǎn)量的位置。基于主軸12在時(shí)間T6中的位置控制的返回動(dòng)作本身，類似于基于圖3示出的主軸12在時(shí)間T6中的速度控制的返回動(dòng)作，但是作為控制的特性，與基于速度控制的最大能力的加速旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大加速度A0(時(shí)間T1)相比，基于位置控制的最大能力的減速旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大減速度A0(時(shí)間T4)被抑制得低一些，結(jié)果，時(shí)間T6中的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’也有與時(shí)間T1的最大加速度A0相比低一些的趨勢。

另外，參照圖8，在圖6的步驟U1中，在切削動(dòng)作中剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為總旋轉(zhuǎn)量S0的1/2之前當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0的情況下(圖2的步驟S3的判斷為“否”的情況下)的、主軸12的切削動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸上側(cè)的曲線)表示。圖8的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T1、T2、T5、T3和T4的主軸12的動(dòng)作對應(yīng)于上述圖4的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T1、T2、T5、T3和T4的主軸12的動(dòng)作。即，如圖8所示，在時(shí)間T1和T2中，執(zhí)行主軸12的最大能力的加速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，主軸12的當(dāng)前速度Vc到達(dá)最高轉(zhuǎn)速V0，之后，在整個(gè)時(shí)間T5中主軸12以固定速度V0進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)進(jìn)行切削動(dòng)作，在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa相等的時(shí)間點(diǎn)A(步驟S9的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速旋轉(zhuǎn)變化為減速旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T3中，以遞增的減速度Ac執(zhí)行主軸12的減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4中，以最大減速度A0執(zhí)行主軸12的減速旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

通過控制裝置10執(zhí)行步驟U1(圖2的步驟S1→S2→S3→S8→S9→S5→S6)，主軸12在圖8示出的時(shí)間T1、T2、T5和T3中，與如上所述圖4示出的時(shí)間T1、T2、T5和T3的動(dòng)作同樣地動(dòng)作。主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)制作以下指令：在步驟U1(圖2的步驟S6)中，判斷為主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr滿足上述等式1(即主軸12的旋轉(zhuǎn)位置到 達(dá)點(diǎn)B)時(shí)，代替圖2的步驟S7而在圖6的步驟U2中，將主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，在到達(dá)Sr＝0的點(diǎn)(即目標(biāo)螺紋深度)后，也繼續(xù)以與最大減速度A0相同的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’(即A0＝A0’)使主軸12加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置(圖8的點(diǎn)E)，根據(jù)該指令對主軸12進(jìn)行位置控制。

如圖8所示，主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，從點(diǎn)B朝向目標(biāo)螺紋深度以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)執(zhí)行切削動(dòng)作，在成為Sr＝0的時(shí)間點(diǎn)，到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(時(shí)間T4)。在到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的瞬間，主軸12的當(dāng)前速度Vc成為零，但是，主軸12還按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，維持最大減速度A0而產(chǎn)生反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’，通過使當(dāng)前速度Vc(負(fù)的值)逐漸增加的加速反旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)時(shí)間T6中，執(zhí)行從目標(biāo)螺紋深度朝向點(diǎn)E的返回動(dòng)作。這樣，在從點(diǎn)B到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的時(shí)間T4和從目標(biāo)螺紋深度到達(dá)點(diǎn)E為止的時(shí)間T6中，主軸控制部18對主軸12進(jìn)行位置控制(步驟U2)，使主軸12以固定的加速度(即最大減速度A0和反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’)繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)作(用虛線例示從位置指令求出的定加速度狀的速度指令)。這樣，圖8示出的主軸12在時(shí)間T4和T6中的動(dòng)作對應(yīng)于圖7示出的主軸12在時(shí)間T4和T6中的動(dòng)作。

在圖7和圖8中的任一個(gè)動(dòng)作例中，均在主軸控制部18控制主軸12從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作期間，進(jìn)給軸控制部22使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以追隨主軸12的動(dòng)作的方式控制進(jìn)給軸14而進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作。數(shù)值控制部16在主軸控制部18執(zhí)行上述步驟U1和步驟U2的處理期間，監(jiān)視從主軸控制部18通知的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，在剩余旋轉(zhuǎn)量Sr成為第一規(guī)定值(接近零的極小值)以下時(shí)，判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。然后，數(shù)值控制部16(主軸指令輸出部26)在判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度后，與步驟U2并行地，在步驟U3(圖6)中，從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從目標(biāo)螺紋深度到達(dá)返回完成位置期間的主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’，將這些總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’作為主軸指令CS而發(fā)送至主軸控制部18。

在主軸12到達(dá)初始返回位置(點(diǎn)E)后，在步驟U4(圖6)中，主軸控制部18(初始動(dòng)作控制部30)將最高返回轉(zhuǎn)速V0’為目標(biāo)速度使主軸12從初始返回 位置(點(diǎn)E)朝向返回完成位置以最大限度地利用驅(qū)動(dòng)源的允許電流的最大能力加速反旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行返回動(dòng)作。另外，主軸控制部18(剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34)根據(jù)總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和旋轉(zhuǎn)位置FBS，依次檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’。在每次檢測時(shí)，主軸控制部18將檢測出的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’通知給數(shù)值控制部16。在本實(shí)施方式中，最大加速度檢測部32不對主軸12在時(shí)間T6的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度進(jìn)行檢測，主軸12作為從目標(biāo)螺紋深度進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)期間的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’而獲取時(shí)間T4的最大能力下的減速旋轉(zhuǎn)中的最大減速度A0(相當(dāng)于時(shí)間T1中的最大加速度A0)。

接著，控制裝置10在步驟U5(圖6)中執(zhí)行圖5示出的步驟S12～S18。即，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置FBS依次檢測反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’，判斷當(dāng)前速度Vc’是否到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’(步驟S12)。在Vc’未到達(dá)V0’的情況下，主軸控制部18判斷剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’是否成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2以下(步驟S13)，在Sr’成為S0’的1/2以下的情況下，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)至中間返回轉(zhuǎn)速Vi’(＝Vb)而繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作(步驟S14)。另外，在判斷為當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’(步驟S12)的情況下，主軸控制部18保存到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’時(shí)的主軸12的、從目標(biāo)螺紋深度起的旋轉(zhuǎn)量(即旋轉(zhuǎn)位置FBS)作為返回動(dòng)作的加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’(步驟S17)，判斷剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’是否成為加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’以下(步驟S18)。在Sr’成為Sa’以下的情況下，主軸控制部18(減速動(dòng)作控制部38)使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)至中間返回轉(zhuǎn)速Vi’(＝Vb)而繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作(步驟S14)。之后，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)判斷主軸12在當(dāng)前位置中的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’是否滿足|Sr’|＝Vb²/(2×|A0’|)(等式2)(步驟S15)，在滿足等式2的情況下，制作將主軸12以最大減速度A0’(與時(shí)間T6中的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’對應(yīng)的值)進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而用于在Sr’＝0的點(diǎn)(即返回完成位置)停止的指令，根據(jù)該指令對主軸12進(jìn)行位置控制(步驟S16)。主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部40)的指令，朝向返回完成位置以最大減速度A0’進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行返回動(dòng)作，在成為Sr’＝0的時(shí)間點(diǎn)停止。

在此，參照圖7，在圖6的步驟U5中，在反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’之前剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2的情況下(圖5的步驟S12和S13的判斷均為“是”的情況下)的、主軸12的返回動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸下側(cè)的曲線)表示。圖7的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T7、T8和T9的主軸12的動(dòng)作對應(yīng)于上述圖3的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T7、T8和T9的主軸12的動(dòng)作。在圖7的動(dòng)作例中，主軸12在時(shí)間T6中從目標(biāo)螺紋深度到達(dá)初始返回位置(點(diǎn)E)后，反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’超過Vb(負(fù)的值)，因此在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)中，由于主軸電機(jī)的特性，主軸12的反旋轉(zhuǎn)的加速度從最大加速度A0’遞減(時(shí)間T7)。在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2的時(shí)間點(diǎn)C(圖5的步驟S13的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速反旋轉(zhuǎn)變化為減速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T8中，以遞增的減速度Ac’執(zhí)行主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9中，以最大減速度A0’執(zhí)行主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

另外，參照圖8，在圖6的步驟U5中，在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2之前反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’的情況下(圖5的步驟S12的判斷為“否”的情況下)的、主軸12的返回動(dòng)作的一例，使用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸下側(cè)的曲線)表示。圖8的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T7、T10、T8和T9的主軸12的動(dòng)作對應(yīng)于上述圖4的速度-時(shí)間曲線中的時(shí)間T7、T10、T8和T9的主軸12的動(dòng)作。在圖8的動(dòng)作例中，在主軸12到達(dá)初始返回位置(點(diǎn)E)后的時(shí)間T7中，以與圖7的動(dòng)作例同樣地遞減的加速度A0’執(zhí)行主軸12的最大能力的加速反旋轉(zhuǎn)，主軸12的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’。之后，在整個(gè)時(shí)間T10中主軸12以固定速度V0’反旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)進(jìn)行返回動(dòng)作。在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’與加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’相等的時(shí)間點(diǎn)C(圖5的步驟S18的判斷為“是”的時(shí)間點(diǎn))，主軸12的動(dòng)作從加速反旋轉(zhuǎn)變化為減速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T8中，以遞增的減速度Ac’執(zhí)行主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9中，以最大減速度A0’執(zhí)行主軸12的減速反旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

在圖7和圖8中的任一個(gè)動(dòng)作例中，均在主軸控制部18控制主軸12從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置為止的反旋轉(zhuǎn)動(dòng)作期間，進(jìn)給軸控制部22使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以追隨主軸12的動(dòng)作的方式控制進(jìn)給軸14而進(jìn)行 反進(jìn)給動(dòng)作。數(shù)值控制部16在主軸控制部18執(zhí)行上述步驟U3～步驟U5的處理期間，監(jiān)視從主軸控制部18通知的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，在剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’成為第二規(guī)定值(接近零的極小值)以下時(shí)，判斷為完成返回動(dòng)作而刀具從工件被取出。

圖6～圖8示出的實(shí)施方式的控制裝置10與圖1～圖5的實(shí)施方式的控制裝置10同樣地構(gòu)成為：在使主軸12進(jìn)行從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作時(shí)，數(shù)值控制部16對主軸控制部18僅通知主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0而作為主軸指令CS，主軸控制部18按照該主軸指令CS，將最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)使主軸12以最大限度地使用允許電流的最大輸出加速而執(zhí)行切削動(dòng)作，并且根據(jù)期間的最大加速度A0以及依次檢測的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，使主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到目標(biāo)螺紋深度為止的切削動(dòng)作，使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對數(shù)值控制部16進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)就能進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸12的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。

而且，控制裝置10在主軸12的最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，依次更新用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv，使主軸12以遞增的減速度Ac從點(diǎn)A進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi(＝Vb)時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與定位旋轉(zhuǎn)量Spos相等的速度控制，因此不需要上述等待時(shí)間就能夠順利地進(jìn)行從速度控制向使主軸12從點(diǎn)B以最大減速度A0減速的位置控制的切換。因而，根據(jù)控制裝置10，在從主軸12的減速旋轉(zhuǎn)中的速度控制向位置控制的切換中不需要等待時(shí)間，因此能夠進(jìn)一步縮短攻絲加工的周期，并且，能夠避免加速度從速度控制向位置控制的切換時(shí)的急劇變化，因此能夠減輕由加速度的變化引起主軸12所產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞。

并且，圖6～圖8示出的實(shí)施方式的控制裝置10構(gòu)成為：在使主軸12進(jìn)行從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置為止的返回動(dòng)作時(shí)，在切削動(dòng)作結(jié)束時(shí)不需要使主軸12在目標(biāo)螺紋深度停止(即不需要將加速度設(shè)為零)，使主軸12以與最大減速度A0(負(fù)的值)相同的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’(負(fù)的值)，通過位置 控制加速反旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的初始返回位置。通過該結(jié)構(gòu)，將主軸12的動(dòng)作從切削動(dòng)作切換為返回動(dòng)作時(shí)的加速度不發(fā)生變化，因此能夠事先避免由加速度的變化引起主軸12所產(chǎn)生的機(jī)械構(gòu)造上的沖撞、由加速度的變化引起在主軸12與進(jìn)給軸14之間產(chǎn)生的同步誤差的增加。

圖6～圖8示出的實(shí)施方式的控制裝置10構(gòu)成為：在使主軸12通過位置控制加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置后，按照數(shù)值控制部16對主軸控制部18通知的僅主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’的主軸指令CS，使主軸12以最大輸出加速而執(zhí)行返回動(dòng)作，并且使主軸12以與動(dòng)作反轉(zhuǎn)時(shí)的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’對應(yīng)的最大減速度A0’進(jìn)行減速的同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行直到返回完成位置為止的返回動(dòng)作而使主軸12在返回完成位置停止。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對數(shù)值控制部12進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整等，通過更簡單的結(jié)構(gòu)就能進(jìn)行最大限度地發(fā)揮主軸12的加速能力的加減速控制，從而能夠縮短攻絲加工的周期。

另外，在使用機(jī)床的攻絲加工中，期望控制裝置在攻絲加工期間繼續(xù)識(shí)別主軸的旋轉(zhuǎn)位置、進(jìn)給軸的進(jìn)給位置。圖9是通過功能塊表示附加了主軸和進(jìn)給軸的位置識(shí)別功能的變形例的控制裝置50的結(jié)構(gòu)?？刂蒲b置50除了附加了位置識(shí)別功能這一點(diǎn)以外，具有與圖1的控制裝置10相同的結(jié)構(gòu)。對所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的參照附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說明。

控制裝置50具備：數(shù)值控制部16，其根據(jù)攻絲加工程序P，制作主軸指令CS和進(jìn)給軸指令CF；主軸控制部18，其按照主軸指令CS，控制主軸12的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；旋轉(zhuǎn)檢測部20，其檢測主軸12的旋轉(zhuǎn)位置；進(jìn)給軸控制部22，其按照進(jìn)給軸指令CF，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢測出的旋轉(zhuǎn)位置，控制進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作；以及進(jìn)給檢測部52，其檢測進(jìn)給軸14的進(jìn)給位置。數(shù)值控制部16的進(jìn)給軸指令輸出部28在開始攻絲加工之前，從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的進(jìn)給軸14的總進(jìn)給量D0(mm)和螺距Pt(mm/rev)，將這些總進(jìn)給量D0和螺距Pt作為進(jìn)給軸指令CF而發(fā)送至進(jìn)給軸控制部22。這樣，進(jìn)給軸指令CF不包含用于使進(jìn)給軸14進(jìn)給運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)螺紋深度的位置指令、加減速指令。

進(jìn)給軸控制部22具備：進(jìn)給動(dòng)作控制部54，其根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢 測出的主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS、螺距Pt以及由進(jìn)給檢測部52檢測出的進(jìn)給軸14的進(jìn)給位置FBF(即反饋值)，控制進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作；以及剩余進(jìn)給量檢測部56，其根據(jù)總進(jìn)給量D0和進(jìn)給位置FBF，檢測從當(dāng)前位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的進(jìn)給軸14的剩余進(jìn)給量Dr。此外，進(jìn)給檢測部52能夠從檢測進(jìn)給軸14的驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作位置的編碼器等位置檢測器(未圖示)的輸出，獲取進(jìn)給位置FBF。

主軸控制部18的剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34在使主軸12從加工開始位置切削動(dòng)作至目標(biāo)螺紋深度期間，依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，在每次檢測時(shí)，將剩余旋轉(zhuǎn)量Sr通知給數(shù)值控制部16。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56在使進(jìn)給軸14從加工開始位置進(jìn)給動(dòng)作至目標(biāo)螺紋深度期間，依次檢測進(jìn)給軸14從當(dāng)前位置起的剩余進(jìn)給量Dr，在每次檢測時(shí)，將剩余進(jìn)給量Dr通知給數(shù)值控制部16。并且，進(jìn)給軸控制部22將加工開始時(shí)的進(jìn)給軸14的初始位置Di(進(jìn)給位置FBF)通知給數(shù)值控制部16。

數(shù)值控制部16具備位置識(shí)別部58，該位置識(shí)別部58根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量Sr識(shí)別主軸12的當(dāng)前位置，并且根據(jù)剩余進(jìn)給量Dr識(shí)別進(jìn)給軸14的當(dāng)前位置。位置識(shí)別部58使用從攻絲加工程序P獲取到的主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0以及從主軸控制部18通知的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，作為(S0-Sr)而識(shí)別主軸12的當(dāng)前位置。另外，位置識(shí)別部58使用從攻絲加工程序P獲取到的進(jìn)給軸14的總進(jìn)給量D0以及從進(jìn)給軸控制部22通知的進(jìn)給軸14的剩余進(jìn)給量Dr和初始位置Di，作為(D0-Dr+Di)而識(shí)別進(jìn)給軸14的當(dāng)前位置。

在具有上述結(jié)構(gòu)的控制裝置50中，即使構(gòu)成為數(shù)值控制部16所生成的主軸指令CS不包含主軸12的位置指令、加減速指令，并且數(shù)值控制部16所生成的進(jìn)給軸指令CF不包含進(jìn)給軸14的位置指令、加減速指令，數(shù)值控制部16的位置識(shí)別部58也能夠識(shí)別主軸12和進(jìn)給軸14的當(dāng)前位置。因而，根據(jù)控制裝置50，執(zhí)行反饋控制的主軸控制部18和進(jìn)給軸控制部22的上級(jí)控制器即數(shù)值控制部16在執(zhí)行攻絲加工的過程中始終能夠掌握或管理主軸12和進(jìn)給軸14的動(dòng)作狀態(tài)，因此，能夠提高攻絲加工控制的可靠性。

在控制裝置50中，在控制攻絲加工的返回動(dòng)作期間，也同樣地，數(shù)值控制部16的位置識(shí)別部58也能夠識(shí)別主軸12和進(jìn)給軸14的當(dāng)前位置。在該情 況下，如上所述，數(shù)值控制部16在判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，進(jìn)給軸指令輸出部28從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的進(jìn)給軸14的總返回進(jìn)給量D0’(mm)和螺距Pt(mm/rev)，將這些總返回進(jìn)給量D0’和螺距Pt作為進(jìn)給軸指令CF而發(fā)送至進(jìn)給軸控制部22。通常，總返回進(jìn)給量D0’與總進(jìn)給量D0一致。

進(jìn)給軸控制部22的進(jìn)給動(dòng)作控制部54根據(jù)主軸12的返回動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)位置FBS、螺距Pt以及進(jìn)給軸14的返回動(dòng)作的進(jìn)給位置FBF，控制進(jìn)給軸14的返回進(jìn)給動(dòng)作。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56根據(jù)總返回進(jìn)給量D0’和進(jìn)給位置FBF，檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的進(jìn)給軸14的剩余返回進(jìn)給量Dr’。主軸控制部18的剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34在使主軸12從目標(biāo)螺紋深度返回動(dòng)作至返回完成位置期間，依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，在每次檢測時(shí)，將剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’通知給數(shù)值控制部16。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56在使進(jìn)給軸14從目標(biāo)螺紋深度返回進(jìn)給動(dòng)作至返回完成位置期間，依次檢測進(jìn)給軸14從當(dāng)前位置起的剩余返回進(jìn)給量Dr’，在每次檢測時(shí)，將剩余返回進(jìn)給量Dr’通知給數(shù)值控制部16。并且，進(jìn)給軸控制部22將返回動(dòng)作開始時(shí)的進(jìn)給軸14的初始位置Di’(進(jìn)給位置FBF)通知給數(shù)值控制部16。數(shù)值控制部16的位置識(shí)別部58使用主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’識(shí)別主軸12的當(dāng)前位置(S0’-Sr’)，并且使用進(jìn)給軸14的總返回進(jìn)給量D0’、剩余返回進(jìn)給量Dr’以及初始位置Di’識(shí)別進(jìn)給軸14的當(dāng)前位置(D0’-Dr’+Di’)。

在使用機(jī)床的攻絲加工中，期望控制裝置在攻絲加工期間繼續(xù)識(shí)別主軸與進(jìn)給軸的同步誤差。圖10是通過功能塊表示附加了主軸與進(jìn)給軸的同步誤差識(shí)別功能的變形例的控制裝置60的結(jié)構(gòu)?？刂蒲b置60除了附加了同步誤差識(shí)別功能這一點(diǎn)以外，具有與圖1的控制裝置10相同的結(jié)構(gòu)。對所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的參照附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說明。

控制裝置60具備：數(shù)值控制部16，其根據(jù)攻絲加工程序P，制作主軸指令CS和進(jìn)給軸指令CF；主軸控制部18，其按照主軸指令CS，控制主軸12的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；旋轉(zhuǎn)檢測部20，其檢測主軸12的旋轉(zhuǎn)位置；進(jìn)給軸控制部22，其按照進(jìn)給軸指令CF，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢測出的旋轉(zhuǎn)位置，控制進(jìn)給軸 14的進(jìn)給動(dòng)作；以及進(jìn)給檢測部52，其檢測進(jìn)給軸14的進(jìn)給位置。數(shù)值控制部16的進(jìn)給軸指令輸出部28在開始攻絲加工之前，從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的進(jìn)給軸14的總進(jìn)給量D0(mm)和螺距Pt(mm/rev)，將這些總進(jìn)給量D0和螺距Pt作為進(jìn)給軸指令CF而發(fā)送至進(jìn)給軸控制部22。這樣，進(jìn)給軸指令CF不包含用于使進(jìn)給軸14進(jìn)給運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)螺紋深度的位置指令、加減速指令。

進(jìn)給軸控制部22具備：進(jìn)給動(dòng)作控制部54，其根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測部20檢測出的主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS、螺距Pt以及由進(jìn)給檢測部52檢測出的進(jìn)給軸14的進(jìn)給位置FBF(即反饋值)，控制進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作；以及剩余進(jìn)給量檢測部56，其根據(jù)總進(jìn)給量D0和進(jìn)給位置FBF，檢測從當(dāng)前位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的進(jìn)給軸14的剩余進(jìn)給量Dr。主軸控制部18的剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34在使主軸12從加工開始位置切削動(dòng)作至目標(biāo)螺紋深度期間，依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，在每次檢測時(shí)，將剩余旋轉(zhuǎn)量Sr通知給數(shù)值控制部16。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56在使進(jìn)給軸14從加工開始位置進(jìn)給動(dòng)作至目標(biāo)螺紋深度期間，依次檢測進(jìn)給軸14從當(dāng)前位置起的剩余進(jìn)給量Dr，在每次檢測時(shí)，將剩余進(jìn)給量Dr通知給數(shù)值控制部16。

數(shù)值控制部16具備同步誤差計(jì)算部62，該同步誤差計(jì)算部62根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量Sr、剩余進(jìn)給量Dr以及螺距Pt，計(jì)算主軸12與進(jìn)給軸14的同步運(yùn)轉(zhuǎn)的同步誤差。同步誤差計(jì)算部62使用從主軸控制部18通知的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr(rev)、從進(jìn)給軸控制部22通知的進(jìn)給軸14的剩余進(jìn)給量Dr(mm)以及螺距Pt(mm/rev)，通過以下式子計(jì)算主軸12與進(jìn)給軸14的同步誤差E。

在將同步誤差E換算為主軸12的旋轉(zhuǎn)量來計(jì)算的情況下：

E(rev)＝Sr-Dr/Pt

在將同步誤差E換算為進(jìn)給軸14的進(jìn)給量來計(jì)算的情況下：

E(mm)＝Sr×Pt-Dr

在具有上述結(jié)構(gòu)的控制裝置60中，即使是數(shù)值控制部16不對主軸12和進(jìn)給軸14進(jìn)行反饋控制的結(jié)構(gòu)，數(shù)值控制部16的同步誤差計(jì)算部62也能夠求出主軸12與進(jìn)給軸14的同步誤差E。因而，根據(jù)控制裝置60，執(zhí)行反饋控制的主軸控制部18和進(jìn)給軸控制部22的上級(jí)控制器即數(shù)值控制部16在執(zhí) 行攻絲加工的過程中始終能夠掌握或管理主軸12與進(jìn)給軸14的同步誤差E，因此，能夠提高攻絲加工控制的可靠性。

控制裝置60的數(shù)值控制部16可以具備顯示控制部66，該顯示控制部66使顯示裝置64顯示由同步誤差計(jì)算部62求出的同步誤差E。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在機(jī)床正在執(zhí)行攻絲加工時(shí)，操作員能夠依次確認(rèn)同步誤差E，因此，能夠訊速地執(zhí)行與同步誤差E相應(yīng)的對策。

在控制裝置60中，在控制攻絲加工的返回動(dòng)作期間，也同樣地，數(shù)值控制部16的同步誤差計(jì)算部62能夠計(jì)算主軸12與進(jìn)給軸14的同步誤差E。在該情況下，如上所述，在數(shù)值控制部16判斷為攻絲加工到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，進(jìn)給軸指令輸出部28從由程序解釋部24解釋的攻絲加工程序P的指令值，獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的進(jìn)給軸14的總返回進(jìn)給量D0’(mm)和螺距Pt(mm/rev)，將這些總返回進(jìn)給量D0’和螺距Pt作為進(jìn)給軸指令CF而發(fā)送至進(jìn)給軸控制部22。通常，總返回進(jìn)給量D0’與總進(jìn)給量D0一致。

進(jìn)給軸控制部22的進(jìn)給動(dòng)作控制部54根據(jù)主軸12的返回動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)位置FBS、螺距Pt以及進(jìn)給軸14的返回動(dòng)作的進(jìn)給位置FBF，控制進(jìn)給軸14的返回進(jìn)給動(dòng)作。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56根據(jù)總返回進(jìn)給量D0’和進(jìn)給位置FBF，檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的進(jìn)給軸14的剩余返回進(jìn)給量Dr’。主軸控制部18的剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34在使主軸12從目標(biāo)螺紋深度返回動(dòng)作至返回完成位置期間，依次檢測主軸12從當(dāng)前位置起至剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，在每次檢測時(shí)，將剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’通知給數(shù)值控制部16。進(jìn)給軸控制部22的剩余進(jìn)給量檢測部56在使進(jìn)給軸14從目標(biāo)螺紋深度返回進(jìn)給動(dòng)作至返回完成位置期間，依次檢測進(jìn)給軸14從當(dāng)前位置起至剩余返回進(jìn)給量Dr’，在每次檢測時(shí)，將剩余返回進(jìn)給量Dr’通知給數(shù)值控制部16。數(shù)值控制部16的同步誤差計(jì)算部62使用主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’、進(jìn)給軸14的剩余返回進(jìn)給量Dr’以及螺距Pt，計(jì)算主軸12與進(jìn)給軸14的同步誤差E(E＝Sr’-Dr’/Pt或E＝Sr’×Pt-Dr’)。

上述控制裝置10、50、60的結(jié)構(gòu)可以描述為控制主軸12與進(jìn)給軸14的同步運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床的控制方法。該控制方法具備以下步驟：控制裝置10、50、 60從攻絲加工程序P獲取從加工開始位置起至目標(biāo)螺紋深度期間的主軸12的總旋轉(zhuǎn)量S0和最高轉(zhuǎn)速V0；通過將最高轉(zhuǎn)速V0設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，使主軸12從加工開始位置以最大能力進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)主軸12的旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測主軸12的最大加速度A0；根據(jù)總旋轉(zhuǎn)量S0和旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測從當(dāng)前位置起至目標(biāo)螺紋深度為止的主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr；根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測主軸12的當(dāng)前速度Vc；在最大能力下的加速旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸12進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間轉(zhuǎn)速Vi；以及在主軸12到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi后，根據(jù)最大加速度A0、剩余旋轉(zhuǎn)量Sr以及當(dāng)前速度Vc，通過位置控制使主軸12以最大能力進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度，使主軸12到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi的步驟包括以下步驟：使用剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc依次更新由速度控制進(jìn)行的用于減速旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv，并根據(jù)被依次更新的速度指令Cv使主軸12進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，使得使主軸12到達(dá)中間轉(zhuǎn)速Vi時(shí)的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr與在位置控制下到達(dá)目標(biāo)螺紋深度為止的主軸12的定位旋轉(zhuǎn)量Spos相等。此時(shí)，能夠構(gòu)成為使主軸12在目標(biāo)螺紋深度停止。或，能夠構(gòu)成為使主軸12在目標(biāo)螺紋深度不停止。

另外，上述控制方法具備以下步驟：控制裝置10、50、60從攻絲加工程序P獲取從目標(biāo)螺紋深度起至返回完成位置期間的主軸12的總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和最高返回轉(zhuǎn)速V0’；通過將最高返回轉(zhuǎn)速V0’設(shè)為目標(biāo)值的速度控制，從目標(biāo)螺紋深度起或比目標(biāo)螺紋深度返回了預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)的初始返回位置，使主軸12以最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)；檢測或獲取主軸12從目標(biāo)螺紋深度起至加速反旋轉(zhuǎn)期間的主軸12的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’；根據(jù)總返回旋轉(zhuǎn)量S0’和主軸12的旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測從當(dāng)前位置起至返回完成位置為止的主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’；根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測主軸12的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’；在最大能力下的加速反旋轉(zhuǎn)后，通過速度控制使主軸12進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而到達(dá)預(yù)定的中間返回轉(zhuǎn)速Vi’；以及在主軸12到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’后，根據(jù)反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’、剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’以及反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’，通過位置控制，使主軸12以最大能力進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，并且使主軸12在返回完成位置停止，使主軸12到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’的步驟包括以下 步驟：使用剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’依次更新由速度控制進(jìn)行的用于減速反旋轉(zhuǎn)的速度指令Cv’，并根據(jù)被依次更新的速度指令Cv’使主軸12進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)，使得使主軸12到達(dá)中間返回轉(zhuǎn)速Vi’時(shí)的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’與在位置控制下在返回完成位置停止為止的主軸12的定位返回旋轉(zhuǎn)量Spos’相等。

根據(jù)這些控制方法，起到與上述控制裝置10、50、60的效果相等的效果。

以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離后述的權(quán)利要求的公開范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修正和變更。