[发明专利]机床的控制装置以及控制方法

说明书

本发明提供一种机床的控制装置以及控制方法。主轴控制部具有：初始动作控制部，其使主轴从起动位置以最大能力进行加速；最大加速度检测部，其检测主轴的最大加速度；剩余旋转量检测部，其对主轴的剩余旋转量进行检测；当前速度检测部，其对主轴的当前速度进行检测；减速动作控制部，其在加速之后，使主轴减速而达到中间速度；定位动作控制部，其在达到中间速度之后，使主轴减速而达到目标位置；磁通量预测部，其预测中间速度时的现实的电动机磁通量；以及减速度决定部，其根据最大加速度、电动机磁通量指令值以及电动机磁通量，决定定位用的减速度。

技术领域

本发明涉及控制主轴与进给轴的同步运转的机床的控制装置。本发明还涉及控制主轴与进给轴的同步运转的机床的控制方法。

背景技术

在通过主轴与进给轴的同步运转来进行攻丝加工的机床中，各种用于提升加工精度或缩短周期时间的结构被提出。例如日本专利第2629729号公报(JP2629729B)公开了如下螺纹加工装置：在进给轴跟随主轴的旋转进行动作的同时进行攻丝加工，基于主轴的转速、旋转加速度以及螺距来运算针对进给轴的进给指令值，并且按照主轴实际的旋转位置来校正进给指令值，由此，提升了攻丝加工的精度。此外，日本专利第3553741号公报(JP3553741B)公开了如下主轴电动机加减速控制方法：所述方法是为了攻丝加工而进行主轴与进给轴的同步控制的数值控制装置的主轴电动机加减速控制方法，数值控制装置制作出对应于主轴的输出特性的加减速指令，利用该加减速指令来控制主轴，从而提升主轴的响应性，作为结果能够缩短周期时间。

发明内容

在通过主轴与进给轴的同步运转来进行攻丝加工的机床中，周期时间一般取决于主轴具有的加速能力。优选的是，数值控制装置不进行为了制作出对应于主轴的输出特性的加减速指令所需的参数的设定或调整等、要求高度先进技术的预备作业，而通过更简单的结构，进行使主轴的加速能力最大限度地发挥的控制从而能够缩短周期时间，并且主轴能够准确地到达目标位置。

本发明的一方式是控制主轴与进给轴的同步运转的机床的控制装置，其特征在于，所述控制装置具有：数值控制部，其根据攻丝加工程序制作主轴指令以及进给轴指令；主轴控制部，其按照主轴指令控制主轴的旋转动作；旋转检测部，其检测主轴的旋转位置；以及进给轴控制部，其按照进给轴指令根据旋转位置来控制进给轴的进给动作，数值控制部具有：主轴指令输出部，其从攻丝加工程序取得从起动位置到目标位置期间的主轴的总旋转量和最高转速，将总旋转量和最高转速作为主轴指令输送至主轴控制部，主轴控制部具有：初始动作控制部，其通过将最高转速设为目标值的速度控制使主轴从起动位置以最大能力进行加速旋转；最大加速度检测部，其在利用最大能力的加速旋转过程中根据旋转位置来检测主轴的最大加速度；剩余旋转量检测部，其根据总旋转量与旋转位置，对从当前位置到目标位置为止的主轴的剩余旋转量进行检测；当前速度检测部，其根据旋转位置对主轴的当前速度进行检测；减速动作控制部，其在利用最大能力的加速旋转之后，通过速度控制使主轴以最大能力进行减速旋转而达到预先设定的中间速度；定位动作控制部，其在主轴达到中间速度之后，通过位置控制使主轴进行减速旋转而到达目标位置；磁通量预测部，其从用于使主轴达到中间速度的电动机磁通量指令值，预测中间速度时的现实的电动机磁通量；以及减速度决定部，其根据最大加速度、电动机磁通量指令值以及电动机磁通量，决定位置控制涉及的减速旋转过程中的减速度，定位动作控制部根据剩余旋转量、当前速度以及减速度来执行位置控制。