[发明专利]具有控制模式切换功能的数值控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有将主轴电动机切换控制为速度控制模式和位置控制模式的功能的数值控制装置。

背景技术

在进行非正圆形状(椭圆)的工件加工的活塞车床中，顺次进行以下(1)和(2)两种加工，由此重复执行大量的活塞形状的工件加工。

(1)在通过S指令使通过主轴电动机驱动的工件主轴进行旋转动作的状态(以下称为“速度控制”)下，进行活塞形状的外形和活塞环槽等正圆形状的车削加工。

(2)将通过主轴电动机驱动的工件主轴切换到位置控制模式，通过加工程序执行向工件主轴和进行进给动作的轴的移动指令。在这种情况下，根据移动指令，该移动指令是作为执行与加工的形状相匹配地预先准备的指令脉冲数据的功能(以下称为“高速循环加工”)，使旋转轴的旋转动作和进给轴的进给动作同步，由此进行非正圆形状的切削加工。

作为具体加工步骤的一例，说明椭圆形状的工件加工。首先，通过所述手段(1)将工件加工成半径100mm的正圆。然后，通过所述手段(2)进行长轴半径100mm、短轴半径99mm的椭圆形状加工。在这种情况下，例如在执行以位置控制模式切换后的参考点恢复动作完成位置作为旋转轴的长轴方向(角度0度)来进行角度90度→角度180度→角度270→360度的旋转移动的、针对旋转轴的位置指令脉冲的期间，将与旋转轴同步进行动作的进给轴的旋转轴的所述长轴方向的位置作为100mm，根据所指令的位置指令脉冲重复进行向90mm→100mm→99mm→100mm的位置的移动，由此可以进行短轴半径为99mm的椭圆形状的工件加工。

实际的活塞中的椭圆形状，成为考虑了工件的材料和各部分的热膨胀的特殊的非正圆形状，为了提高所要求的加工形状的加工精度，通过可以根据每个微小插补周期的任意指令脉冲数据进行插补动作的高速循环加工来实现。

在使用了计算机的数值控制装置中，可以切换为将伺服电动机作为进行位置控制的电动机而使用、或者与主轴电动机同样地作为控制旋转速度的电动机来使用的情况来进行控制。并且，在特开2001-134321号公报中揭示了可以使伺服电动机保持位置控制状态地驱动NC轴和主轴，切换基于对NC轴的定位指令的定位动作和基于对主轴的转速指令的旋转动作，不需要速度控制和位置控制之间的切换的技术。

在切换所述(1)和(2)的加工时，为了将旋转中的主轴电动机的控制模式从速度控制切换成位置控制，必须使其减速停止，需要在位置控制下执行位置指令前执行参考点恢复指令。

参考点恢复指令将主轴电动机移动到电动机固有的基准位置，在移动停止后进行设定数值控制装置的旋转轴的坐标值的处理。以往，在确立数值控制装置的坐标值时，需要相应轴的移动已停止。

另外，通过位置控制来进行上述(2)的加工，为了缩短非正圆形状的工件加工时间，提高进行进给动作的轴的电动机性能和机床侧的跟踪性能，结果，加工时的旋转轴的速度也能够以接近在速度控制下使主轴旋转来进行正圆加工时的速度的转速进行加工。

在这种情况下，为了进一步缩短工件加工的加工周期，要求缩短从速度控制向位置控制切换时的减速、停止、向参考点位置的移动、加速所需要的时间。然而，需要花费在速度控制模式和位置控制模式间进行切换的时间，加工周期增大。

另外，在上述特开2001-134321号公报中公开的技术，记载了使伺服电动机保持位置控制来驱动NC轴和主轴，切换进行基于对NC轴的定位指令的定位动作、和基于对主轴的转速指令的旋转动作，但没有明确记载可以不停止地切换位置指令和旋转指令，与本发明的具有将主轴电动机切换控制为速度控制模式和位置控制模式的功能的数值控制装置相比，其应该解决的问题不同。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不需要主轴电动机从速度控制向位置控制的切换所需要的主轴的减速停止，由此可以缩短工件加工时间的数值控制装置。