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)：

對(duì)于通過主軸與進(jìn)給軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行攻絲加工的機(jī)床，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)而動(dòng)作的同時(shí)進(jìn)行攻絲加工的螺紋加工裝置，即，根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)加速度和螺距運(yùn)算針對(duì)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動(dòng)機(jī)加減速控制方法：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動(dòng)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(duì)應(yīng)的加減速指令，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(duì)應(yīng)的加減速指令所需的參數(shù)設(shè)定和調(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)揮主軸的加速能力的控制，從而能夠縮短周期。

本發(fā)明的一個(gè)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)攻絲加工程序來制作主軸指令和進(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)位置來控制進(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，使主軸從加工開始位置起以最大能力進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；最大加速度檢測部，其在以最大能力加速旋轉(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，來檢測從當(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)位置來檢測主軸的當(dāng)前速度；定位動(dòng)作控制部，其在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)最大加速度、剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度，來執(zhí)行用于使主軸減速旋轉(zhuǎn)而使其到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的位置控制；以及過沖檢測部，其在減速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量來檢測主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量。

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)攻絲加工程序來制作主軸指令和進(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)位置來控制進(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，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)位置來檢測主軸的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度；定位動(dòng)作控制部，其在以最大能力加速反旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)反旋轉(zhuǎn)的最大加速度、剩余返回旋轉(zhuǎn)量和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度，來執(zhí)行用于使主軸減速反旋轉(zhuǎn)并且使其停止在返回完成位置的位置控制；以及過沖檢測部，其在減速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余返回旋轉(zhuǎn)量來檢測主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖量。

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，使主軸從加工開始位置起以最大能力加速旋轉(zhuǎn)；控制裝置在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)主軸的旋轉(zhuǎn)位置反饋值來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，來檢測從當(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)位置反饋值來檢測主軸的當(dāng)前速度；控制裝置在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)最大加速度、剩余旋轉(zhuǎn)量和當(dāng)前速度，來執(zhí)行用于使主軸減速旋轉(zhuǎn)而使其到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的位置控制；以及控制裝置在減速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量來檢測主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量。

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，來檢測從當(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)位置反饋值來檢測主軸的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度；控制裝置在以最大能力加速反旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)反旋轉(zhuǎn)的最大加速度、剩余返回旋轉(zhuǎn)量和反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度，來執(zhí)行用于使主軸減速反旋轉(zhuǎn)并且使其停止在返回完成位置的位置控制；以及控制裝置在減速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余返回旋轉(zhuǎn)量來檢測主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖量。

根據(jù)一個(gè)方式所涉及的控制裝置，設(shè)為以下結(jié)構(gòu)：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)值控制部僅將主軸的總旋轉(zhuǎn)量和最高轉(zhuǎn)速作為主軸指令通知給主軸控制部，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，因此，不需要對(duì)數(shù)值控制部進(jìn)行用于制作與主軸的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整等，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，設(shè)為以下結(jié)構(gòu)：在使主軸到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，主軸控制部的過沖檢測部根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量，檢測主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量，因此能夠訊速地判斷主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量是否異常，并且在過沖異常時(shí)能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠確保攻絲加工所要求的尺寸精度。

根據(jù)其它方式所涉及的控制裝置，設(shè)為以下結(jié)構(gòu)：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(duì)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)速來作為主軸指令，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)期間的最大加速度以及主軸的剩余返回旋轉(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)行直到返回完成位置為止的返回動(dòng)作，在返回完成位置使停止，因此，不需要對(duì)數(shù)值控制部進(jìn)行用于制作與主軸的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整等，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，設(shè)為以下結(jié)構(gòu)：在使主軸到達(dá)返回完成位置時(shí)，主軸控制部的過沖檢測部根據(jù)剩余返回旋轉(zhuǎn)量，檢測主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖量，因此能夠訊速地判斷主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖量是否異常，并且在過沖異常時(shí)能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠防止例如通過進(jìn)給軸進(jìn)行反進(jìn)給動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)要素對(duì)外圍的物體產(chǎn)生不可預(yù)見的干涉。

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等同的效果。

附圖說明

通過說明與附圖關(guān)聯(lián)的以下實(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5A是表示接著圖2的切削動(dòng)作控制流程后續(xù)的過沖監(jiān)視流程的一例的流程圖。

圖5B是表示接著圖2的切削動(dòng)作控制流程后續(xù)的過沖監(jiān)視流程的其它例的流程圖。

圖6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7A是表示接著圖6的返回動(dòng)作控制流程后續(xù)的過沖監(jiān)視流程的一例的流程圖。

圖7B是表示接著圖6的返回動(dòng)作控制流程后續(xù)的過沖監(jiān)視流程的其它例的流程圖。

圖8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9是表示圖8的實(shí)施方式中的主軸的動(dòng)作的一例的圖。

圖10是表示圖8的實(shí)施方式中的主軸的動(dòng)作的其它例的圖。

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(duì)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考慮通過攻絲加工程序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是被設(shè)定于主軸電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置的控制軸，該主軸電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置使把持工件、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是被設(shè)定于伺服電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置的控制軸，該伺服電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置使支承工件、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)作中加減速轉(zhuǎn)矩比較有富余的進(jìn)給軸14以追隨動(dòng)作中加減速轉(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，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，來控制進(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，其將攻絲加工程序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，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，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能夠具有公知的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)數(shù))V0設(shè)為3000rev/min而對(duì)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從加工開始位置起以最大能力加速旋轉(zhuǎn)；最大加速度檢測部32，其在以最大能力加速旋轉(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；定位動(dòng)作控制部38，其在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)后，根據(jù)最大加速度A0、剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，執(zhí)行用于使主軸12減速旋轉(zhuǎn)并使其到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的位置控制；以及過沖檢測部40，其在減速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，檢測主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量(旋轉(zhuǎn)量)Ov。定位動(dòng)作控制部38可以構(gòu)成為使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度。或，定位動(dòng)作控制部38可以構(gòu)成為不使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度。

控制裝置10在使用機(jī)床的攻絲加工中，能夠控制通過刀具用于將工件的下孔切削至目標(biāo)螺紋深度為止的主軸12的動(dòng)作(在本申請(qǐng)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，能夠控制在將工件的下孔切削加工至目標(biāo)螺紋深度為止后用于將刀具從工件取出的主軸12的動(dòng)作(在本申請(qǐng)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?qǐng)D2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)從加工開始位置將最高轉(zhuǎn)速V0設(shè)為目標(biāo)速度而使主軸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)行加速旋轉(zhuǎn)來執(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)在以最大能力加速旋轉(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)行減速旋轉(zhuǎn)來繼續(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?qǐng)D3，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)到速度Vb為止能夠以固定轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加速(即固定加速度)的轉(zhuǎn)速(例如主軸電動(dòng)機(jī)的基速)而預(yù)先設(shè)定于主軸12的速度，例如能夠作為控制用參數(shù)之一存儲(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為主軸電動(dòng)機(jī)的基速(在主軸電動(dòng)機(jī)與主軸12之間存在減速比的情況下，考慮了減速比的速度)以下即可。

在圖3的時(shí)間T1和T2中，主軸12在步驟S2中以最大能力執(zhí)行加速旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T1(從加工開始位置上的啟動(dòng)到達(dá)到速度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)，由于主軸電動(dòng)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，主軸12在步驟S5中以最大能力執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)。

在時(shí)間T3(步驟S5)中，主軸控制部18通過將從點(diǎn)A至速度Vb為目標(biāo)值的速度控制使主軸12減速旋轉(zhuǎn)，而在此期間，根據(jù)主軸電動(dòng)機(jī)的特性，主軸12的減速度遞增。在以最大能力減速旋轉(zhuǎn)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)前位置起的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc。這樣，在時(shí)間T1～T3中，主軸控制部18對(duì)主軸12進(jìn)行速度控制(圖3中用虛線例示臺(tái)階狀的速度指令)。

在步驟S5后，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)監(jiān)視依次檢測出的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，在將主軸12從當(dāng)前速度Vc(在以下說明中設(shè)為每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(單位為rev/s))起以與在步驟S2中檢測出的最大加速度A0(rev/s²)對(duì)應(yīng)的最大減速度A0(負(fù)的值)進(jìn)行減速時(shí)，將預(yù)測出成為Sr＝0且Vc＝0(即到達(dá)目標(biāo)螺紋深度)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(duì)值，用以下式求出。

公式：Vc²＝2×|A0|×|Sr|

所以，|Sr|＝Vc²/(2×|A0|)

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起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。即能夠作為以下式求出點(diǎn)B的位置|Sr|。

|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)

另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)為對(duì)主軸12加速所需的轉(zhuǎn)矩(以下，加速轉(zhuǎn)矩)和減速所需的轉(zhuǎn)矩(以下，減速轉(zhuǎn)矩)彼此相等。通常，在主軸12旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生機(jī)械結(jié)構(gòu)上的負(fù)載(電阻)，加速轉(zhuǎn)矩變得大于減速轉(zhuǎn)矩，因此在加速轉(zhuǎn)矩與減速轉(zhuǎn)矩相等的情況下，當(dāng)以相同速度變化進(jìn)行比較時(shí)，以最大能力加速時(shí)間變得比以最大能力減速時(shí)間長。因而，實(shí)際上，主軸12在從點(diǎn)A起減速后以比時(shí)間T2短的時(shí)間到達(dá)速度Vb，此時(shí)的位置|Sr|為

|Sr|>Vc²/(2×|A0|)

之后，以固定速度Vb旋轉(zhuǎn)極少時(shí)間，到達(dá)以下式的點(diǎn)B(圖3)。

|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)

再次參照?qǐng)D2，在步驟S6中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)判斷主軸12的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr的絕對(duì)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38)制作用于使主軸12以最大減速度A0減速旋轉(zhuǎn)而到達(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停止在目標(biāo)螺紋深度的指令)，根據(jù)該指令對(duì)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38)的指令，從點(diǎn)B朝向目標(biāo)螺紋深度以最大減速度A0執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)來執(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，停止在目標(biāo)螺紋深度)。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(duì)主軸12進(jìn)行位置控制(用虛線例示根據(jù)位置指令求出的固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，進(jìn)行切削動(dòng)作直到目標(biāo)螺紋深度為止。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?qǐng)D4，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，在時(shí)間T1和T2中，主軸12在步驟S2中以最大能力執(zhí)行加速旋轉(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)，由于主軸電動(dòng)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，主軸12以最大能力執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4(步驟S7)中，主軸12以最大減速度A0執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)(位置控制)。然后，在成為Sr＝0的時(shí)間點(diǎn)，主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(在圖4的動(dòng)作例中，停止在目標(biāo)螺紋深度)。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而使其進(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。

在通過如上所述位置控制使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，期望監(jiān)視由機(jī)床結(jié)構(gòu)原因等引起產(chǎn)生的主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖(overshoot)。當(dāng)主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖過大時(shí)，追隨主軸12而動(dòng)作的進(jìn)給軸14的過沖也變得過大，特別是未貫通工件的有底內(nèi)螺紋，有時(shí)難以確保所要求的尺寸精度。在以往的攻絲加工控制裝置中，通常，數(shù)值控制部構(gòu)成為：根據(jù)從主軸控制部通知的剩余旋轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)，監(jiān)視主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖，在判斷為過沖變得過大時(shí)，向主軸控制部附加強(qiáng)制停止主軸等應(yīng)急指令。與此相對(duì)，在控制裝置10中，主軸控制部18的過沖檢測部40構(gòu)成為：根據(jù)由剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34依次檢測出的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，檢測主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov，根據(jù)需要能夠執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策。參照表示圖2的切削動(dòng)作控制方法的后續(xù)步驟的圖5A或圖5B說明由主軸控制部18進(jìn)行的這種過沖監(jiān)視處理的示例。此外，圖5A或圖5B示出的處理例還能夠應(yīng)用于圖3和圖4中的任一個(gè)動(dòng)作例。

在圖5A示出的過沖監(jiān)視處理的一例中，首先，在步驟S10中，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測出的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，檢測主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(即成為Vc＝0)時(shí)的、主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov而作為剩余旋轉(zhuǎn)量Sr的實(shí)測值。接著，在步驟S11中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視過沖量Ov，判斷過沖量Ov是否超過預(yù)定的允許量Op。在判斷為過沖量Ov超出預(yù)定的允許量Op時(shí)，在步驟S12中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將針對(duì)主軸12的位置指令設(shè)為零而使主軸12立即停止，強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使切削動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是在能夠過渡到后述的主軸12的返回動(dòng)作控制流程的狀態(tài)下結(jié)束切削動(dòng)作控制流程。

在圖5B示出的過沖監(jiān)視處理的其它例中，執(zhí)行與圖5A示出的步驟S10和S11相同的步驟S10和S11。在步驟S11中，在判斷為過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，在步驟S12’中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將使主軸12反轉(zhuǎn)至目標(biāo)螺紋深度為止的指令或使主軸12反轉(zhuǎn)至判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間的位置為止的指令附加到主軸12，在按照該指令完成反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)使主軸12停止，強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使切削動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是在能夠過渡到后述的主軸12的返回動(dòng)作控制流程的狀態(tài)下結(jié)束切削動(dòng)作控制流程。

在圖5A和圖5B中的任一個(gè)處理例中，均在主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)從判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間到使主軸12停止為止期間，進(jìn)給軸控制部22(圖1)使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以將進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作追隨主軸12的動(dòng)作的方式進(jìn)行控制，使進(jìn)給軸14與主軸12同步而停止。

另外，在圖5A和圖5B中的任一個(gè)處理例中，均在主軸控制部18強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程后，例如，數(shù)值控制部16能夠構(gòu)成為：根據(jù)從主軸控制部18通知的強(qiáng)制結(jié)束信號(hào)，輸出警報(bào)信號(hào)，向操作員通知切削動(dòng)作的強(qiáng)制結(jié)束(即主軸12的過沖量Ov的異常)。

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38構(gòu)成為使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度的情況下，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6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，還用速度-時(shí)間曲線(時(shí)間軸的下側(cè)的曲線)表示與該切削動(dòng)作對(duì)應(yīng)的主軸12的返回動(dòng)作的一例。以下，與圖1一起參照?qǐng)D3、圖4和圖6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)螺紋深度后并且主軸控制部18例如在圖5A或圖5B的處理例中判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op之后，在步驟S13中，從由程序解釋部24解釋得到的攻絲加工程序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。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)上相同的速度-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S14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，使主軸12從目標(biāo)螺紋深度(速度零)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)來執(zhí)行返回動(dòng)作。最大加速度檢測部32在從目標(biāo)螺紋深度起以最大能力加速反旋轉(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S15中，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在以最大能力加速反旋轉(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S16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S17中，主軸控制部18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)行減速反旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作。在Sr’未成為S0’的1/2以下的情況下，返回至步驟S15。

在此，參照?qǐng)D3，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(在步驟S15和S16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。在圖3的時(shí)間T6和T7中，主軸12在步驟S14中以最大能力執(zhí)行加速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T6(從目標(biāo)螺紋深度的啟動(dòng)起到達(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，檢測出反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電動(dòng)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(即開始返回起的旋轉(zhuǎn)量成為總返回旋轉(zhuǎn)量S0’的1/2)時(shí)間點(diǎn)C(步驟S16的判斷成為“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，主軸12在步驟S17中以最大能力執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)。

在時(shí)間T8(步驟S17)中，主軸控制部18從點(diǎn)C起通過以速度Vb為目標(biāo)值的速度控制，使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)，但是，在此期間，由于主軸電動(dòng)機(jī)的特性，主軸12的反旋轉(zhuǎn)的減速度遞增。在以最大能力減速反旋轉(zhuǎn)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)前位置起的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’。這樣，在時(shí)間T6～T8中，主軸控制部18對(duì)主軸12進(jìn)行速度控制(圖3中用虛線例示臺(tái)階狀的速度指令)。

在步驟S17后，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)監(jiān)視依次檢測出的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’，在使主軸12從當(dāng)前速度Vc’(在以下說明中設(shè)為每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(單位為rev/s))以與在步驟S14中檢測出的最大加速度A0’(rev/s²)對(duì)應(yīng)的最大減速度A0’(負(fù)的值)減速時(shí)，被預(yù)測為成為Sr’＝0且Vc’＝0(即到達(dá)返回完成位置)的時(shí)間點(diǎn)D(圖3)的位置，與上述點(diǎn)B的位置同樣地用以下式求出。

|Sr’|＝Vb²/(2×|A0’|)

此外，在該實(shí)施方式中，為了容易地運(yùn)算從點(diǎn)D起至返回完成位置為止的位置控制，以使主軸12從點(diǎn)D起以固定的最大減速度A0’(與反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’對(duì)應(yīng)(負(fù)的值))減速這一情況為前提。因而，在點(diǎn)D中，設(shè)為主軸12的當(dāng)前速度Vc’到達(dá)Vb。

另外，在該實(shí)施方式中，設(shè)為主軸12加速所需的轉(zhuǎn)矩(以下，稱為加速轉(zhuǎn)矩)與減速所需的轉(zhuǎn)矩(以下，稱為減速轉(zhuǎn)矩)彼此相等。因而，與緊接著上述點(diǎn)B緊前的動(dòng)作同樣地，實(shí)際上，主軸12在從點(diǎn)C起減速后以比時(shí)間T7短的時(shí)間到達(dá)速度Vb，此時(shí)的位置|Sr’|為

|Sr’|>Vc’²/(2×|A0’|)

之后，以固定速度Vb旋轉(zhuǎn)極少時(shí)間，到達(dá)以下式的點(diǎn)D(圖3)。

|Sr’|＝Vb²/(2×|A0’|)

再次，參照?qǐng)D6，在步驟S18中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)判斷主軸12的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’的絕對(duì)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S19中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)制作用于使主軸12以最大減速度A0’進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而停止在Sr’＝0的點(diǎn)(即返回完成位置)的指令，根據(jù)該指令對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制。在未滿足等式2的情況下，反復(fù)進(jìn)行判斷直到滿足等式2。主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)的指令，從點(diǎn)D起朝向返回完成位置以最大減速度A0’進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)來執(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起到達(dá)返回完成位置為止的時(shí)間T9(圖3)中，主軸控制部18對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制(用虛線例示根據(jù)位置指令求出的定加速度狀的速度指令)。

在步驟S15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S20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)作為返回動(dòng)作的加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’。然后，在步驟S21中，主軸控制部18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。在Sr’成為Sa’以下的情況下，進(jìn)入到步驟S17，接著，執(zhí)行步驟S18和步驟S19，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，反復(fù)進(jìn)行判斷至Sr’成為Sa’以下為止。

在此，參照?qǐng)D4，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S15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。如圖4所示，在時(shí)間T6和T7中，主軸12在步驟S14中以最大能力執(zhí)行加速反旋轉(zhuǎn)，在時(shí)間T6(從目標(biāo)螺紋深度的啟動(dòng)起到達(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，檢測出反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。當(dāng)主軸12的轉(zhuǎn)速超過Vb時(shí)，由于主軸電動(dòng)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，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’與加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’相等的時(shí)間點(diǎn)C(步驟S21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S17)中，主軸12以最大能力執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9(步驟S19)中，主軸12以最大減速度A0’執(zhí)行減速反旋轉(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控制從主軸12的目標(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(圖1)使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以使進(jìn)給軸14追隨主軸12的動(dòng)作的方式進(jìn)行控制而進(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S13～步驟S21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)作而刀具從工件取出。

在通過如上所述那樣位置控制使主軸12到達(dá)返回完成位置時(shí)，期望監(jiān)視由機(jī)床結(jié)構(gòu)原因等產(chǎn)生的主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖(overshoot)。當(dāng)主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖過大時(shí)，追隨主軸12而動(dòng)作的進(jìn)給軸14的過沖也變得過大，例如通過進(jìn)給軸14進(jìn)行反進(jìn)給動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)要素有時(shí)對(duì)外圍的物體產(chǎn)生不可預(yù)見的干涉。在以往的攻絲加工控制裝置中，通常，數(shù)值控制部構(gòu)成為：根據(jù)從主軸控制部通知的剩余旋轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)，監(jiān)視主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖，在判斷為過沖過大時(shí)，對(duì)主軸控制部附加強(qiáng)制停止主軸等應(yīng)急指令。與此相對(duì)，在控制裝置10中，主軸控制部18的過沖檢測部40構(gòu)成為：根據(jù)通過剩余旋轉(zhuǎn)量檢測部34依次檢測的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，檢測主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov，根據(jù)需要能夠執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策。參照表示圖6的返回動(dòng)作控制方法的后續(xù)步驟的圖7A或圖7B，說明基于主軸控制部18的這種過沖監(jiān)視處理的示例。此外，圖7A或圖7B示出的處理例還能夠應(yīng)用于圖3和圖4中的任一個(gè)動(dòng)作例。

在圖7A示出的過沖監(jiān)視處理的一例中，首先，在步驟S22中，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’，檢測主軸12到達(dá)返回完成位置(即成為Vc’＝0)時(shí)的、主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov，作為剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’的實(shí)測值。接著，在步驟S23中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視過沖量Ov，判斷過沖量Ov是否超過預(yù)定的允許量Op。在判斷為過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，步驟S24中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將針對(duì)主軸12的位置指令設(shè)為零而使主軸12立即停止，強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使返回動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是隨著停止主軸12而結(jié)束返回動(dòng)作控制流程。

在圖7B示出的過沖監(jiān)視處理的其它例中，與圖7A示出的步驟S22和S23同樣地執(zhí)行步驟S22和S23。在步驟S23中，在判斷為過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，在步驟S24’中，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將使主軸12反轉(zhuǎn)至返回完成位置為止的指令或使主軸12反轉(zhuǎn)至判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間的位置為止的指令附加到主軸12，按照該指令在完成反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)使主軸12停止，強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使返回動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是隨著停止主軸12而結(jié)束返回動(dòng)作控制流程。

在圖7A和圖7B中的任一個(gè)處理例中，進(jìn)給軸控制部22(圖1)均在主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)從判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間起使主軸12停止為止期間，使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以使進(jìn)給軸14的反進(jìn)給動(dòng)作追隨主軸12的動(dòng)作的方式進(jìn)行控制，使主軸12與進(jìn)給軸14同步地停止。

另外，在圖7A和圖7B中的任一個(gè)處理例中，均在主軸控制部18強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程后，例如數(shù)值控制部16能夠構(gòu)成為：根據(jù)從主軸控制部18通知的強(qiáng)制結(jié)束信號(hào)，輸出警報(bào)信號(hào)，對(duì)操作員通知返回動(dòng)作的強(qiáng)制結(jié)束(即主軸12的過沖量Ov的異常)。

圖1～圖7B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(duì)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，以最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)而最大限度地使用允許電流的最大輸出使主軸12加速來執(zhí)行切削動(dòng)作，并且根據(jù)期間最大加速度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，到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對(duì)數(shù)值控制部16進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(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構(gòu)成為：在使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，檢測主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與以往的攻絲加工控制裝置的結(jié)構(gòu)相比，能夠排除在數(shù)值控制部16與主軸控制部18之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)、指令所消耗的時(shí)間，以往的攻絲加工控制裝置中的結(jié)構(gòu)為：數(shù)值控制部根據(jù)來自主軸控制部的數(shù)據(jù)，監(jiān)視主軸相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖，在過沖異常時(shí)，對(duì)主軸控制部附加應(yīng)急的指令。因而，根據(jù)控制裝置10，能夠訊速地判斷主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov是否異常，并且在過沖異常時(shí)，能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠確保攻絲加工所要求的尺寸精度。

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(duì)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，以最高返回轉(zhuǎn)速V0’為目標(biāo)而最大限度地使用允許電流的最大輸出使主軸12加速來執(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)作而使其停止在返回完成位置。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對(duì)數(shù)值控制部16進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(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構(gòu)成為：在使主軸12到達(dá)返回完成位置時(shí)，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，檢測主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與以往的攻絲加工控制裝置中的結(jié)構(gòu)相比，能夠排除數(shù)值控制部16與主軸控制部18之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)、指令所消耗的時(shí)間，該以往的攻絲加工控制裝置中的結(jié)構(gòu)為：數(shù)值控制部根據(jù)來自主軸控制部的數(shù)據(jù)，監(jiān)視主軸相對(duì)于返回完成位置的過沖，在過沖異常時(shí)，對(duì)主軸控制部附加應(yīng)急指令。因而，根據(jù)控制裝置10，能夠訊速地判斷主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov是否異常，并且在過沖異常時(shí)能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠防止例如通過進(jìn)給軸14進(jìn)行反進(jìn)給動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)要素對(duì)外圍的物體產(chǎn)生不可預(yù)見的干涉。

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8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9和圖10分別為與圖3和圖4對(duì)應(yīng)的圖，示出圖8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?qǐng)D1、圖2、圖5A～圖10，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8～圖10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)到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(旋轉(zhuǎn)位置)為止期間，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38)構(gòu)成為：在使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，不使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度(即不將加速度設(shè)為零)，而是通過與以最大能力減速旋轉(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以最大能力加速反旋轉(zhuǎn)至比目標(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)。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6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。并且，控制裝置10在使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，執(zhí)行與圖5A或圖5B所例示的過沖監(jiān)視流程相同的步驟，監(jiān)視主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖，并且在使主軸12到達(dá)返回完成位置時(shí)，執(zhí)行與圖7A或圖7B所例示的過沖監(jiān)視流程相同的步驟，監(jiān)視主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖。以下，詳細(xì)說明該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，但是適當(dāng)?shù)厥÷哉f明與圖2、圖5A、圖5B、圖6、圖7A和圖7B的流程圖的結(jié)構(gòu)要素對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素。

如圖8所示，首先在步驟U1中，控制裝置10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)對(duì)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)從加工開始位置起，以最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)速度，使主軸12以最大能力加速旋轉(zhuǎn)來執(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)在以最大能力加速旋轉(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使主軸12減速旋轉(zhuǎn)至速度Vb而繼續(xù)執(zhí)行切削動(dòng)作(步驟S5)。另一方面，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)而作為加速時(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使主軸12減速旋轉(zhuǎn)至速度Vb而繼續(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38)判斷主軸12的當(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?qǐng)D9，在圖8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)間軸上側(cè)的曲線)表示。圖9的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T1、T2、T3和T4中的動(dòng)作與上述圖3的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T1、T2、T3和T4中的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。即，如圖9所示，在時(shí)間T1和T2中，主軸12以最大能力執(zhí)行加速旋轉(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中，主軸12以最大能力執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4中，主軸12以最大減速度A0執(zhí)行減速旋轉(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→S4→S5→S6)，主軸12在圖9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38)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，在圖8的步驟U2中，制作以下指令：用于使主軸12以最大減速度A0進(jìn)行減速旋轉(zhuǎn)，到達(dá)Sr＝0的點(diǎn)(即目標(biāo)螺紋深度)后，也使主軸12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’)加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置(圖9的點(diǎn)E)，根據(jù)該指令對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制。

如圖9所示，主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)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)完成切削動(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38)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’，通過逐漸增加當(dāng)前速度Vc(負(fù)的值)的加速反旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)時(shí)間T6中，完成從目標(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(duì)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(用虛線例示根據(jù)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)螺紋深度中當(dāng)前速度Vc成為零，但是這僅是瞬間的速度，并不停止在目標(biāo)螺紋深度。

能夠任意地設(shè)定主軸12的初始返回位置(點(diǎn)E)。例如圖9所示，在切削動(dòng)作中與以最大減速度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)相當(dāng)于|Sr|＝Vb²/(2×|A0|)的旋轉(zhuǎn)量的位置。在時(shí)間T6中對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制引起的返回動(dòng)作本身與在圖3示出的時(shí)間T6中對(duì)主軸12進(jìn)行速度控制引起的返回動(dòng)作類似，但是作為控制的特性，與通過速度控制以最大能力加速旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大加速度A0(時(shí)間T1)相比，通過位置控制以最大能力減速旋轉(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’也具有比時(shí)間T1的最大加速度A0低一些的趨勢。

另一方面，參照?qǐng)D10，在圖8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10的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T1、T2、T5、T3和T4中的動(dòng)作與上述圖4的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T1、T2、T5、T3和T4中的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。即，如圖10所示，在時(shí)間T1和T2中，主軸12以最大能力執(zhí)行加速旋轉(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)，在時(shí)間T3中，主軸12以最大能力執(zhí)行減速旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T4中，主軸12以最大減速度A0執(zhí)行減速旋轉(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10示出的時(shí)間T1、T2、T5和T3中，如上所述與圖4示出的時(shí)間T1、T2、T5和T3的動(dòng)作同樣地進(jìn)行動(dòng)作。但是，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)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，在圖8的步驟U2中，制作以下指令：使主軸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)之后，也使主軸12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’)加速反旋轉(zhuǎn)至初始返回位置(圖10的點(diǎn)E)，根據(jù)該指令對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制。

如圖10所示，主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)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)完成切削動(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38)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’，通過逐漸增加當(dāng)前速度Vc(負(fù)的值)的加速反旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)時(shí)間T6中，完成從目標(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(duì)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(用虛線例示根據(jù)位置指令求出的定加速度狀的速度指令)。這樣，主軸12在圖10示出的時(shí)間T4和T6中的動(dòng)作與主軸12在圖9示出的時(shí)間T4和T6中的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。

在圖9和圖10中的任一個(gè)動(dòng)作例中，均在主軸控制部18控制從主軸12的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，以使主軸12的動(dòng)作追隨進(jìn)給軸14的方式進(jìn)行控制來進(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。

在使主軸12通過位置控制如上所述那樣到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，控制裝置10在步驟U3(圖8)中，執(zhí)行圖5A示出的步驟S10～S12或圖5B示出的步驟S10～S12’。即，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr和當(dāng)前速度Vc，檢測主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度(即成為Vc＝0)時(shí)的、主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov來作為剩余旋轉(zhuǎn)量Sr的實(shí)測值(步驟S10)。接著，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視過沖量Ov，判斷過沖量Ov是否超過預(yù)定的允許量Op(步驟S11)。在判斷為過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將針對(duì)主軸12的位置指令設(shè)為零而使主軸12立即停止，強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程(步驟S12)或?qū)⒃谠撆袛嗟乃查g使主軸12反轉(zhuǎn)至目標(biāo)螺紋深度為止的指令或使主軸12反轉(zhuǎn)至判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間的位置為止的的指令附加到主軸12，在按照該指令完成反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)使主軸12停止，強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程(步驟S12’)。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使切削動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是使主軸12通過位置控制返回動(dòng)作至初始返回位置(點(diǎn)E)。

在控制裝置10執(zhí)行步驟U3期間，進(jìn)給軸控制部22(圖1)在從主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間起使主軸12停止為止期間，使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以使主軸12的動(dòng)作追隨進(jìn)給軸14的進(jìn)給動(dòng)作的方式進(jìn)行控制，使進(jìn)給軸14與主軸12同步而停止。

另外，可以構(gòu)成為：在主軸控制部18強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程后，例如數(shù)值控制部16根據(jù)從主軸控制部18通知的強(qiáng)制結(jié)束信號(hào)來輸出警報(bào)信號(hào)，對(duì)操作員通知切削動(dòng)作的強(qiáng)制結(jié)束(即主軸12的過沖量Ov的異常)。此外，步驟U3的上述過沖監(jiān)視流程還能夠應(yīng)用于圖9和圖10中的任一個(gè)動(dòng)作例。

在步驟U3中未強(qiáng)制結(jié)束切削動(dòng)作控制流程，在步驟U2中繼續(xù)對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制而直到初始返回位置(點(diǎn)E)的情況下(步驟S11的判斷為“否”的情況下)，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U4(圖8)中，從由程序解釋部24解釋得到的攻絲加工程序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。

在主軸12到達(dá)初始返回位置(點(diǎn)E)后，在步驟U5(圖8)中，主軸控制部18(初始動(dòng)作控制部30)以最高返回轉(zhuǎn)速V0’為目標(biāo)速度而從初始返回位置(點(diǎn)E)朝向返回完成位置，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)來執(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。在該實(shí)施方式中，最大加速度檢測部32不檢測主軸12在時(shí)間T6中的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度，而是獲取在時(shí)間T4中以最大能力減速旋轉(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)來作為主軸12從目標(biāo)螺紋深度起加速反旋轉(zhuǎn)期間的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’。

接著，控制裝置10在步驟U6(圖8)中執(zhí)行圖6示出的步驟S15～S21。即，主軸控制部18(當(dāng)前速度檢測部36)在以最大能力加速反旋轉(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S15)。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S16)，在Sr’成為S0’的1/2以下的情況下，主軸控制部18使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)至速度Vb而繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作(步驟S17)。另一方面，在判斷為當(dāng)前速度Vc’到達(dá)最高返回轉(zhuǎn)速V0’(步驟S15)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)而作為返回動(dòng)作的加速時(shí)旋轉(zhuǎn)量Sa’(步驟S20)，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S21)。在Sr’成為Sa’以下的情況下，主軸控制部18使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)至速度Vb來繼續(xù)執(zhí)行返回動(dòng)作(步驟S17)。之后，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)判斷主軸12的當(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S18)，在滿足等式2的情況下，制作用于使主軸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(duì)應(yīng)的值)進(jìn)行減速反旋轉(zhuǎn)而使停止在Sr’＝0的點(diǎn)(即返回完成位置)的指令，根據(jù)該指令對(duì)主軸12進(jìn)行位置控制(步驟S19)。主軸12按照來自主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)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)來執(zhí)行返回動(dòng)作，在成為Sr’＝0的時(shí)間點(diǎn)停止。

在此，參照?qǐng)D9，在圖8的步驟U6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6的步驟S15和S16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9的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T7、T8和T9中的動(dòng)作與上述圖3的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T7、T8和T9中的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。在圖9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)，因此在以最大能力加速反旋轉(zhuǎn)中，由于主軸電動(dòng)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6的步驟S16的判斷成為“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，主軸12以最大能力執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9中，主軸12以最大減速度A0’執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

另一方面，參照?qǐng)D10，在圖8的步驟U6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6的步驟S15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10的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T7、T10、T8和T9中的動(dòng)作與上述圖4的速度-時(shí)間曲線中主軸12在時(shí)間T7、T10、T8和T9中的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。在圖10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，通過與圖9的動(dòng)作例相同的遞減的加速度A0’，主軸12以最大能力執(zhí)行加速反旋轉(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)來繼續(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(圖6的步驟S21的判斷成為“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，主軸12以最大能力執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)(速度控制)，在時(shí)間T9中，主軸12以最大減速度A0’執(zhí)行減速反旋轉(zhuǎn)(位置控制)。

在圖9和圖10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，以使主軸12的動(dòng)作追隨進(jìn)給軸14的方式進(jìn)行控制來進(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U4～步驟U6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)作而將刀具從工件取出。

在使主軸12通過位置控制如上所述那樣到達(dá)返回完成位置時(shí)，控制裝置10在步驟U7(圖8)中，執(zhí)行圖7A示出的步驟S22～S24或圖7B示出的步驟S22～S24’。即，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’和當(dāng)前速度Vc’，檢測主軸12到達(dá)返回完成位置(即成為Vc’＝0)時(shí)的、主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov而作為剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’的實(shí)測值(步驟S22)。接著，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)始終監(jiān)視過沖量Ov，判斷過沖量Ov是否超過預(yù)定的允許量Op(步驟S23)。在判斷為過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)在該判斷的瞬間，將針對(duì)主軸12的位置指令設(shè)為零而使主軸12立即停止，強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程(步驟S24)或?qū)⒃谠撆袛嗟乃查g使主軸12反轉(zhuǎn)至返回完成位置為止的指令或使主軸12反轉(zhuǎn)至判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間的位置為止的指令附加到主軸12，在按照該指令完成反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)使主軸12停止，強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程(步驟S24’)。在判斷為過沖量Ov未超過預(yù)定的允許量Op時(shí)，維持針對(duì)主軸12的位置指令，不使切削動(dòng)作控制流程強(qiáng)制結(jié)束，而是隨著主軸12停止而結(jié)束返回動(dòng)作控制流程。

在控制裝置10執(zhí)行步驟U7期間，進(jìn)給軸控制部22(圖1)在從主軸控制部18(定位動(dòng)作控制部38)判斷為過沖量Ov超過允許量Op的瞬間起使主軸12停止為止期間，使用主軸12的旋轉(zhuǎn)位置FBS，以使主軸12的動(dòng)作追隨進(jìn)給軸14的反進(jìn)給動(dòng)作的方式進(jìn)行控制，使進(jìn)給軸14與主軸12同步地停止。

另外，可以構(gòu)成為：在主軸控制部18強(qiáng)制結(jié)束返回動(dòng)作控制流程后，例如數(shù)值控制部16根據(jù)從主軸控制部18通知的強(qiáng)制結(jié)束信號(hào)來輸出警報(bào)信號(hào)，對(duì)操作員通知返回動(dòng)作的強(qiáng)制結(jié)束(即主軸12的過沖量Ov的異常)。此外，步驟U7的上述過沖監(jiān)視流程還能夠應(yīng)用于圖9和圖10中的任一個(gè)動(dòng)作例。

圖8～圖10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(duì)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，以最高轉(zhuǎn)速V0為目標(biāo)而最大限度地使用允許電流的最大輸出，使主軸12加速來執(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，而使到達(dá)目標(biāo)螺紋深度。因而，根據(jù)控制裝置10，與圖1～圖7B的實(shí)施方式的控制裝置10同樣地，不需要對(duì)數(shù)值控制部16進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整等，通過簡單的結(jié)構(gòu)，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構(gòu)成為：在使主軸12到達(dá)目標(biāo)螺紋深度時(shí)，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余旋轉(zhuǎn)量Sr，檢測主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov。因而，根據(jù)控制裝置10，與圖1～圖7B的實(shí)施方式的控制裝置10同樣地，能夠訊速地判斷主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov是否異常，并且在過沖異常時(shí)能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠確保攻絲加工所要求的尺寸精度。

并且，圖8～圖10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的返回動(dòng)作時(shí)，在切削動(dòng)作結(jié)束時(shí)不使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度(即不將加速度設(shè)為零)，而是以與最大減速度A0(負(fù)的值)相同的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’(負(fù)的值)，使主軸12通過位置控制而加速反旋轉(zhuǎn)到規(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)的加速度無變化，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)械結(jié)構(gòu)上的沖擊、由加速度的變化引起主軸12與進(jìn)給軸14之間產(chǎn)生的同步誤差的增加。

圖8～圖10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)到初始返回位置后，按照數(shù)值控制部16對(duì)主軸控制部18僅通知的主軸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以最大輸出進(jìn)行加速來執(zhí)行返回動(dòng)作，并且以與動(dòng)作反轉(zhuǎn)時(shí)的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’對(duì)應(yīng)的最大減速度A0’使主軸12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)作而使停止在返回完成位置。因而，根據(jù)控制裝置10，不需要對(duì)數(shù)值控制部12進(jìn)行用于制作與主軸12的輸出特性對(duì)應(yīng)的加減速指令的參數(shù)的設(shè)定和調(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構(gòu)成為：在使主軸12到達(dá)返回完成位置時(shí)，主軸控制部18(過沖檢測部40)根據(jù)依次檢測的剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’，檢測主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov。而且，根據(jù)控制裝置10，與圖1～圖7B的實(shí)施方式的控制裝置10同樣地，能夠訊速地判斷主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov是否異常，并且在過沖異常時(shí)能夠訊速地執(zhí)行強(qiáng)制停止主軸12等應(yīng)急對(duì)策，結(jié)果能夠防止例如通過進(jìn)給軸14反進(jìn)給動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)要素對(duì)外圍的物體產(chǎn)生不可預(yù)見的干涉。

上述控制裝置10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；控制裝置10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從加工開始位置起以最大能力進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)；控制裝置10在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)主軸12的旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS來檢測主軸12的最大加速度A0；控制裝置10根據(jù)總旋轉(zhuǎn)量S0和旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，來檢測從當(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；控制裝置10根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS，檢測主軸12的當(dāng)前速度Vc；控制裝置10在以最大能力加速旋轉(zhuǎn)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，來執(zhí)行用于使主軸12減速旋轉(zhuǎn)而到達(dá)目標(biāo)螺紋深度的位置控制；以及控制裝置10在減速旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余旋轉(zhuǎn)量Sr來檢測主軸12相對(duì)于目標(biāo)螺紋深度的過沖量Ov。此時(shí)，能夠構(gòu)成為使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度?；颍軌驑?gòu)成為不使主軸12停止在目標(biāo)螺紋深度。

另外，上述控制方法具備以下步驟：控制裝置10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’；控制裝置10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)的初始返回位置起，使主軸12以最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)；控制裝置10檢測或獲取主軸12從目標(biāo)螺紋深度起加速反旋轉(zhuǎn)期間的主軸12的反旋轉(zhuǎn)的最大加速度A0’；控制裝置10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，來檢測從當(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’；控制裝置10根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置反饋值FBS來檢測主軸12的反旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度Vc’；控制裝置10在以最大能力進(jìn)行加速反旋轉(zhuǎn)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’，來執(zhí)行用于使主軸12減速反旋轉(zhuǎn)并且使停止在返回完成位置的位置控制；以及控制裝置10在減速反旋轉(zhuǎn)中，根據(jù)剩余返回旋轉(zhuǎn)量Sr’來檢測主軸12相對(duì)于返回完成位置的過沖量Ov。

在這些控制方法中，均可以具備以下步驟：控制裝置10監(jiān)視過沖量Ov，在過沖量Ov超過預(yù)定的允許量Op時(shí)使主軸12停止。根據(jù)這些控制方法，起到與上述控制裝置10的效果相同的效果。

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