(57)【要約】【課題】ワークに作用する外力に対してテーブルの回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止すること。【解決手段】速度フィードバックゲインを自動的に更新する速度フィードバックゲイン自動設定装置１６と、ワーク１１を支持するテーブル５を回転させるモータ７の回転速度を計測するセンサ１０と、テーブル５の角度が目標角度に一致するように、その速度フィードバックゲインに基づいて、モータ７をその回転速度に基づいてフィードバック制御する制御装置１７とを備えている。このような工作機械１は、その速度フィードバックゲインが可変であり、その速度フィードバックゲインに適正な値が代入されたときに、ワーク１１に作用する外力に対してテーブル５の回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止することができる。【選択図】図１
2010188496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
速度フィードバックゲインを自動的に更新する速度フィードバックゲイン自動設定装置と、
ワークを支持するテーブルの回転に関するセンサ値を計測するセンサと、
前記テーブルの角度が目標角度に一致するように、前記速度フィードバックゲインに基づいて、前記テーブルを回転させるモータを前記センサ値に基づいてフィードバック制御する制御装置
とを具備する工作機械。
【請求項２】
請求項１において、
前記速度フィードバックゲイン自動設定装置は、
前記センサ値に基づいて振動の程度を算出する振動計測部と、
前記振動の程度に基づいて前記速度フィードバックゲインを算出する速度フィードバックゲイン算出部とを備える
工作機械。
【請求項３】
請求項２において、
前記速度フィードバックゲインは、前記振動の程度が所定の閾値より大きいときに増加する
工作機械。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記センサは、前記テーブルの角度を計測するロータリーエンコーダを含み、
前記センサ値は、前記テーブルの角度を示す
工作機械。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記ワークに歯車に形成するためのＮＣデータに基づいて前記目標角度を算出する目標値算出部
をさらに具備する工作機械。
【請求項６】
請求項１において、
前記速度フィードバックゲイン自動設定装置は、
前記ワークの材種を収集するワーク材種収集部と、
複数材種と複数速度フィードバックゲインとを対応付けるテーブルを参照して、前記複数速度フィードバックゲインのうちから前記材種に対応する前記速度フィードバックゲインを算出する速度フィードバックゲイン算出部とをさらに備える
工作機械。
【請求項７】
請求項６において、
前記ワーク材種収集部は、前記ワークを加工するためのデータから前記材種を抽出する
工作機械。
【請求項８】
速度フィードバックゲインを自動的に更新するステップと、
ワークを支持するテーブルの回転に関するセンサ値を計測するステップと、
前記テーブルの角度が目標角度に一致するように、前記速度フィードバックゲインに基づいて、前記テーブルを回転させるモータを前記センサ値に基づいてフィードバック制御するステップ
とを具備する加工方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記センサ値に基づいて振動の程度を算出するステップと、
前記振動の程度に基づいて前記速度フィードバックゲインを算出するステップ
とをさらに具備する加工方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記速度フィードバックゲインは、前記振動の程度が所定の閾値より大きいときに増加する
加工方法。
【請求項１１】
請求項８〜請求項１０のいずれかにおいて、
前記センサは、前記テーブルの角度を計測するロータリーエンコーダを含み、
前記センサ値は、前記テーブルの角度を示す
加工方法。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１のいずれかにおいて、
前記ワークに歯車に形成するためのＮＣデータに基づいて前記目標角度を算出するステップ
をさらに具備する加工方法。
【請求項１３】
請求項８において、
前記ワークの材種を収集するステップと、
複数材種と複数速度フィードバックゲインとを対応付けるテーブルを参照して、前記複数速度フィードバックゲインのうちから前記材種に対応する前記速度フィードバックゲインを算出するステップ
とをさらに具備する加工方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記ワークを加工するためのデータから前記材種を抽出するステップ
をさらに具備する加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械および加工方法に関し、特に、歯車を加工するときに利用される工作機械および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホブを利用して歯車を形成する工作機械が知られている。ホブ加工では、ホブカッタと同期してワークを回転させることで、ワークの全周に歯車が形成される。すなわち、ホブカッタとワークとを駆動する両駆動装置とも、目標値に対し変位と速度をフィードバックすることで、目標値に追従させている。
【０００３】
図１は、公知の工作機械を示している。その工作機械１０１は、工作機械本体１０２と工作機械制御装置１０３とを備えている。工作機械本体１０２は、テーブル１０５とカッター１０６とモータ１０７とウォームギア１０８とエンコーダ１０９とを備えている。
【０００４】
テーブル１０５は、鉛直方向に平行である回転軸を中心に回転可能に土台に支持されている。テーブル１０５は、その回転軸に垂直である支持面を有し、その支持面に接触するワーク１１０を支持する。ワーク１１０は、概ね円盤状に形成されている。カッター１０６は、ホブであり、図示されていないＮＣ装置により制御されて回転することによりワーク１１０の縁を切削し、ワーク１１０の縁に歯を形成することによりワーク１１０を歯車に形成する。モータ１０７は、回転可能に支持されるシャフトを備え、工作機械制御装置１０３から出力される操作量に基づいてそのシャフトを回転させる。ウォームギア１０８は、モータ１０７のシャフトの回転動力をテーブル１０５に伝達し、テーブル１０５を回転させる。エンコーダ１０９は、モータ１０７のシャフトの回転速度を計測し、その回転速度を工作機械制御装置１０３に出力する。
【０００５】
工作機械制御装置１０３は、目標値算出部１１４と積分器１１５と制御装置１１７とを備えている。目標値算出部１１４は、ワーク１１０を歯車に加工するためのＮＣデータとカッター１０６の動作とを収集し、そのＮＣデータと動作とに基づいて目標角度を算出する。積分器１１５は、エンコーダ１０９により計測されるモータ１０７のシャフトの回転速度を積分することにより、テーブル１０５の角度を算出する。
【０００６】
制御装置１１７は、角度差分算出部１２１と角度フィードバックゲイン乗算部１２２と回転速度差分算出部１２３と速度フィードバックゲイン乗算部１２４と比例制御部１２５と積分制御部１２６と加算部１２７とを備えている。
【０００７】
角度差分算出部１２１は、目標値算出部１１４により算出された目標角度から積分器１１５により算出されたテーブル１０５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部１２２は、角度差分算出部１２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部１２３は、角度フィードバックゲイン乗算部１２２により算出された回転速度量からエンコーダ１０９により計測されるモータ１０７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部１２４は、回転速度差分算出部１２３により算出された回転速度差分に定数である速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部１２５は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部１２６は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部１２７は、比例制御部１２５により算出された比例操作量に積分制御部１２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【０００８】
作業者は、まず、ワーク１１０をテーブル１０５に設置し、図示されていないＮＣ装置にワーク１１０を歯車に加工するためのＮＣデータを入力する。そのＮＣ装置は、そのＮＣデータを工作機械制御装置１０３に出力し、そのＮＣデータに基づいてカッター１０６を回転させる。工作機械制御装置１０３の目標値算出部１１４は、ＮＣデータに基づいて目標角度を算出する。工作機械制御装置１０３の積分器１１５は、エンコーダ１０９により計測されるモータ１０７のシャフトの回転速度に基づいてテーブル１０５の角度を算出する。
【０００９】
制御装置１１７の角度差分算出部１２１は、目標値算出部１１４により算出された目標角度から積分器１１５により算出されたテーブル１０５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部１２２は、角度差分算出部１２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部１２３は、角度フィードバックゲイン乗算部１２２により算出された回転速度量からエンコーダ１０９により計測されるモータ１０７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部１２４は、回転速度差分算出部１２３により算出された回転速度差分に定数である速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部１２５は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部１２６は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部１２７は、比例制御部１２５により算出された比例操作量に積分制御部１２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００１０】
モータ１０７は、加算部１２７により算出された操作量に基づいてシャフトを回転させる。ウォームギア１０８は、モータ１０７のシャフトの回転動力をテーブル１０５に伝達し、テーブル１０５を回転させる。工作機械１０１は、このような動作により、そのＮＣデータに示されるようにカッター１０６がワーク１１０の縁を切削し、ワーク１１０の縁に歯を形成することによりワーク１１０を歯車に形成する。
【００１１】
図２は、公知の他の工作機械を示している。その工作機械１３１は、工作機械本体１３２と工作機械制御装置１３３とを備えている。工作機械本体１３２は、テーブル１３５とカッター１３６とダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）１３７とロータリーエンコーダ１３８とを備えている。
【００１２】
テーブル１３５は、鉛直方向に平行である回転軸を中心に回転可能に土台に支持されている。テーブル１３５は、その回転軸に垂直である支持面を有し、その支持面に接触するワーク１３９を支持する。ワーク１３９は、概ね円盤状に形成されている。カッター１３６は、図示されていないＮＣ装置により制御されて回転することによりワーク１３９の縁を切削し、ワーク１３９の縁に歯を形成することによりワーク１３９を歯車に形成する。ＤＤモータ１３７は、ＤＤモータロータ１４１とＤＤモータステータ１４２とを備えている。ＤＤモータロータ１４１は、テーブル１３５に固定されている。ＤＤモータステータ１４２は、その土台に固定されている。ＤＤモータ１３７は、工作機械制御装置１３３から出力される操作量に基づいてテーブル１３５を回転させる。ロータリーエンコーダ１３８は、テーブル１３５の角度を計測し、その角度を工作機械制御装置１３３に出力する。
【００１３】
工作機械制御装置１３３は、目標値算出部１１４と微分器１４５と制御装置１１７とを備えている。目標値算出部１１４は、ワーク１３９を歯車に加工するために、ＮＣデータに基づいて目標角度を算出する。微分器１４５は、ロータリーエンコーダ１３８により計測されるテーブル１３５の角度を微分することにより、テーブル１３５の回転速度を算出する。
【００１４】
制御装置１１７は、角度差分算出部１２１と角度フィードバックゲイン乗算部１２２と回転速度差分算出部１２３と速度フィードバックゲイン乗算部１２４と比例制御部１２５と積分制御部１２６と加算部１２７とを備えている。
【００１５】
角度差分算出部１２１は、目標値算出部１１４により算出された目標角度からロータリーエンコーダ１３８により計測されるテーブル１３５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部１２２は、角度差分算出部１２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部１２３は、角度フィードバックゲイン乗算部１２２により算出された回転速度量から微分器１４５により算出されたテーブル１３５の回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部１２４は、回転速度差分算出部１２３により算出された回転速度差分に定数である速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部１２５は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部１２６は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部１２７は、比例制御部１２５により算出された比例操作量に積分制御部１２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００１６】
本発明による加工方法の実施の形態は、工作機械１３１を用いて実行される。作業者は、まず、ワーク１３９をテーブル１３５に設置し、図示されていないＮＣ装置にワーク１３９を歯車に加工するためのＮＣデータを入力する。そのＮＣ装置は、そのＮＣデータを工作機械制御装置１３３に出力し、そのＮＣデータに基づいてカッター１３６を回転させる。工作機械制御装置１３３の目標値算出部１１４は、ＮＣデータに基づいて目標角度を算出する。工作機械制御装置１３３の微分器１４５は、ロータリーエンコーダ１３８により計測されたテーブル１３５の回転角度に基づいてテーブル１３５の回転速度を算出する。
【００１７】
制御装置１１７の角度差分算出部１２１は、目標値算出部１１４により算出された目標角度から微分器１４５により算出されたテーブル１３５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部１２２は、角度差分算出部１２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部１２３は、角度フィードバックゲイン乗算部１２２により算出された回転速度量から微分器１４５により算出されるテーブル１３５の回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部１２４は、回転速度差分算出部１２３により算出された回転速度差分に定数である速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部１２５は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部１２６は、速度フィードバックゲイン乗算部１２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部１２７は、比例制御部１２５により算出された比例操作量に積分制御部１２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００１８】
ＤＤモータ１３７は、加算部１２７により算出された操作量に基づいてテーブル１３５を回転させる。工作機械１３１は、このような動作により、そのＮＣデータに示されるようにカッター１３６がワーク１３９の縁を切削し、ワーク１３９の縁に歯を形成することによりワーク１３９を歯車に形成する。
【００１９】
これらのような工作機械は、フィードバック制御系の定数を調整することで、たとえば、速度フィードバックのゲインを高くすることでワークに作用する外力に対するテーブル回転方向の剛性が確保することができる。しかし、ゲインを高く設定すると、制御系を起因とする振動現象が発生する。このため、これらのような工作機械は、対象とする全てのワークを加工する際に制御系を起因とする振動現象が発生しないように定数をセットし、全ての制御定数は出荷時に固定されている。工作機械は、ワークに作用する外力に対してテーブルの回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止することが望まれている。
【００２０】
特許第２９６９６４３号公報には、被加工歯車の加工完了時点を的確に検出して加工を終了することにより、加工能率を高めた歯車加工装置が開示されている。その歯車加工装置は、カッター歯車と被加工歯車をそれぞれ駆動するモータと、前記それぞれのモータの回転を検出するエンコーダと、これらモータをそれぞれ同期して回転するように制御するＰＬＬ制御手段と、カッター歯車による被加工歯車に対する加工量に応じて前記両モータの回転位相を逐次シフトさせるシフト手段と、加工部における振動を検出する手段とを備え、前記振動を検出する手段は、前記ＰＬＬ制御手段において前記それぞれのモータに与える指令基準パルスに対する前記エンコーダからの入力パルスの位相振れ状態を検出するジッタ量検出手段であることを特徴とする。
【００２１】
特開平０７−８８７４６号公報には、簡易な装置で既存の機械に対しても簡単な改造で、検出を行うことにより切削中の異常（例えば工具切り刃摩耗の増加や破損など）をインプロセスで計測し、工具や機械の損傷と加工物の不良を防止する歯車加工機械における切削異常検出と非常戻し方法が開示されている。その歯車加工機械における切削異常検出と非常戻し方法は、工具と被加工歯車材を一定の回転比率で回転させながら切削加工を行う歯車加工機において、前記工具の駆動軸に回転周波数検出用の歯車と磁電式あるいは光電式検出器を設け、前記工具駆動軸の回転周波数変動を測定することにより、正常切削時の回転周波数と比較判定し切削状態の異常を検出することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特許第２９６９６４３号公報
【特許文献２】特開平０７−８８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の課題は、ワークに作用する外力に対してテーブルの回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止する工作機械および加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２５】
本発明による工作機械（１）（４１）（６１）は、速度フィードバックゲインを自動的に更新する速度フィードバックゲイン自動設定装置（１６）（７１）と、ワーク（１１）（４９）（７０）を支持するテーブル（５）（４５）（６５）の回転に関するセンサ値を計測するセンサ（９）（１０）（４８）（６９）と、テーブル（５）（４５）（６５）の角度が目標角度に一致するように、その速度フィードバックゲインに基づいて、テーブル（５）（４５）（６５）を回転させるモータ（７）（４７）（６７）をそのセンサ値に基づいてフィードバック制御する制御装置（１７）とを備えている。このような工作機械（１）（４１）（６１）は、その速度フィードバックゲインが可変であり、その速度フィードバックゲインに適正な値が代入されたときに、ワーク（１１）（４９）（７０）に作用する外力に対してテーブル（５）（４５）（６５）の回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止することができる。
【００２６】
速度フィードバックゲイン自動設定装置（１６）は、そのセンサ値に基づいて振動の程度を算出する振動計測部（２８）と、その振動の程度に基づいてその速度フィードバックゲインを算出する速度フィードバックゲイン算出部（２９）とを備えていることが好ましい。
【００２７】
その速度フィードバックゲインは、その振動の程度が所定の閾値より大きいときに増加することが好ましい。
【００２８】
センサ（９）（１０）（４８）（６９）は、テーブル（５）（４５）の角度を計測するロータリーエンコーダ（９）（４８）を含んでいることが好ましい。このとき、センサ値は、テーブル（５）（４５）の角度を示している。
【００２９】
本発明による工作機械（１）（４１）（６１）は、ワーク（１１）（４９）（７０）に歯車に形成するためのＮＣデータに基づいてその目標角度を算出する目標値算出部（１４）をさらに備えている。すなわち、このような工作機械（１）（４１）（６１）は、歯車を作成する歯車加工機に好適である。
【００３０】
速度フィードバックゲイン自動設定装置（７１）は、ワーク（７０）の材種を収集するワーク材種収集部（７２）と、複数材種と複数速度フィードバックゲインとを対応付けるテーブルを参照して、その複数速度フィードバックゲインのうちからその材種に対応するその速度フィードバックゲインを算出する速度フィードバックゲイン算出部（７３）とをさらに備えている。
【００３１】
ワーク材種収集部（７２）は、ワーク（７０）を加工するためのデータからその材種を抽出する。
【００３２】
本発明による加工方法は、速度フィードバックゲインを自動的に更新するステップと、ワーク（１１）（４９）（７０）を支持するテーブル（５）（４５）（６５）の回転に関するセンサ値を計測するステップと、テーブル（５）（４５）（６５）の角度が目標角度に一致するように、その速度フィードバックゲインに基づいて、テーブル（５）（４５）（６５）を回転させるモータ（７）（４７）（６７）をセンサ値に基づいてフィードバック制御するステップとを備えている。このような加工方法は、その速度フィードバックゲインが可変であり、その速度フィードバックゲインに適正な値が代入されたときに、ワーク（１１）（４９）（７０）に作用する外力に対してテーブル（５）（４５）（６５）の回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止することができる。
【００３３】
本発明による加工方法は、そのセンサ値に基づいて振動の程度を算出するステップと、その振動の程度に基づいてその速度フィードバックゲインを算出するステップとをさらに備えていることが好ましい。
【００３４】
その速度フィードバックゲインは、その振動の程度が所定の閾値より大きいときに増加することが好ましい。
【００３５】
センサ（９）（１０）（４８）（６９）は、テーブル（５）（４５）の角度を計測するロータリーエンコーダ（９）（４８）を含んでいることが好ましい。このとき、そのセンサ値は、テーブル（５）（４５）の角度を示している。
【００３６】
本発明による加工方法は、ワーク（１１）（４９）（７０）に歯車に形成するためのＮＣデータに基づいてその目標角度を算出するステップをさらに備えている。すなわち、このような工作機械（１）（４１）（６１）は、歯車を作成する歯車加工機に好適である。
【００３７】
本発明による加工方法は、ワーク（７０）の材種を収集するステップと、複数材種と複数速度フィードバックゲインとを対応付けるテーブルを参照して、その複数速度フィードバックゲインのうちからその材種に対応するその速度フィードバックゲインを算出するステップとをさらに備えていることが好ましい。
【００３８】
本発明による加工方法は、ワーク（７０）を加工するためのデータからその材種を抽出するステップをさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明による工作機械および加工方法は、ワークに作用する外力に対してテーブルの回転方向の剛性を確保し、かつ、発振現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、公知の工作機械を示すブロック図である。
【図２】図２は、公知の他の工作機械を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明による工作機械の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、様々な速度フィードバックゲインを用いてモータをフィードバック制御するときにテーブルが回転するときの剛性（コンプライアンス）の変化を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明による工作機械の実施の他の形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明による工作機械の実施の他の形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面を参照して、本発明による工作機械の実施の形態を記載する。その工作機械１は、図３に示されているように、工作機械本体２と工作機械制御装置３とを備えている。工作機械本体２は、テーブル５とカッター６とモータ７とウォームギア８とロータリーエンコーダ９とエンコーダ１０とを備えている。
【００４２】
テーブル５は、鉛直方向に平行である回転軸を中心に回転可能に土台に支持されている。テーブル５は、その回転軸に垂直である支持面を有し、その支持面に接触するワーク１１を支持する。ワーク１１は、概ね円盤状に形成されている。カッター６は、図示されていないＮＣ装置により制御されて回転することによりワーク１１の縁を切削し、ワーク１１の縁に歯を形成することによりワーク１１を歯車に形成する。モータ７は、回転可能に支持されるシャフトを備え、工作機械制御装置３から出力される操作量に基づいてそのシャフトを回転させる。ウォームギア８は、モータ７のシャフトの回転動力をテーブル５に伝達し、テーブル５を回転させる。ロータリーエンコーダ９は、テーブル５の角度を計測し、その角度を工作機械制御装置３に出力する。エンコーダ１０は、モータ７のシャフトの回転速度を計測し、その回転速度を工作機械制御装置３に出力する。
【００４３】
工作機械制御装置３は、目標値算出部１４と積分器１５と速度フィードバックゲイン設定装置１６と制御装置１７とを備えている。目標値算出部１４は、ワーク１１を歯車に加工するためのＮＣデータとカッター６の動作とを収集し、そのＮＣデータと動作とに基づいて目標角度を算出する。積分器１５は、エンコーダ１０により計測されるモータ７のシャフトの回転速度を積分することにより、テーブル５の角度を算出する。
【００４４】
速度フィードバックゲイン設定装置１６は、ロータリーエンコーダ９により計測されるテーブル５の角度に基づいて速度フィードバックゲインを更新する。すなわち、速度フィードバックゲイン設定装置１６は、振動計測部２８と速度フィードバックゲイン算出部２９とを備えている。振動計測部２８は、ロータリーエンコーダ９により計測されるテーブル５の角度に基づいて、テーブル５の振動の程度を算出する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度に基づいて速度フィードバックゲインを算出する。
【００４５】
速度フィードバックゲイン算出部２９は、詳細には、閾値と複数の速度フィードバックゲインとを記録する記憶装置を備えている。速度フィードバックゲイン算出部２９は、初期的には、その複数の速度フィードバックゲインのうちの最小の速度フィードバックゲインを出力する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越えたときに、その複数の速度フィードバックゲインのうちの現在出力している速度フィードバックゲインより１段階だけ大きい速度フィードバックゲインを出力する。すなわち、速度フィードバックゲイン設定装置１６は、その複数の速度フィードバックゲインのいずれかのみを出力し、速度フィードバックゲイン設定装置１６により出力される速度フィードバックゲインは、上限値と下限値とを有している。速度フィードバックゲイン算出部２９は、さらに、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越え、かつ、その複数の速度フィードバックゲインが現在出力している速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを含んでいないときに、異常と判断して、工作機械本体２を停止させる。
【００４６】
制御装置１７は、目標値算出部１４により算出された目標角度と積分器１５により算出されたテーブル５の角度とエンコーダ１０により計測されるモータ７のシャフトの回転速度と速度フィードバックゲイン設定装置１６により設定される速度フィードバックゲインとに基づいて、テーブル５の角度が目標値算出部１４により算出された目標角度に一致するように、モータ７をフィードバック制御する。
【００４７】
すなわち、制御装置１７は、角度差分算出部２１と角度フィードバックゲイン乗算部２２と回転速度差分算出部２３と速度フィードバックゲイン乗算部２４と比例制御部２５と積分制御部２６と加算部２７とを備えている。
【００４８】
角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度から積分器１５により算出されたテーブル５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量からエンコーダ１０により計測されるモータ７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン設定装置１６により設定される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。その操作量は、制御装置１７により出力される操作量に一致している。
【００４９】
本発明による加工方法の実施の形態は、工作機械１を用いて実行される。作業者は、まず、ワーク１１をテーブル５に設置し、図示されていないＮＣ装置にワーク１１を歯車に加工するためのＮＣデータを入力する。そのＮＣ装置は、そのＮＣデータを工作機械制御装置３に出力し、そのＮＣデータに基づいてカッター６を回転させる。工作機械制御装置３の目標値算出部１４は、そのＮＣデータとカッター６の動作とを収集し、そのＮＣデータと動作とに基づいて目標角度を算出する。工作機械制御装置３の積分器１５は、エンコーダ１０により計測されるモータ７のシャフトの回転速度に基づいてテーブル５の角度を算出する。
【００５０】
速度フィードバックゲイン設定装置１６の振動計測部２８は、ロータリーエンコーダ９により計測されるテーブル５の角度に基づいてテーブル５の振動の程度を算出する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、記憶装置に予め記録されている複数の速度フィードバックゲインのうちの最小の速度フィードバックゲインを初期的に出力する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越えたときに、その複数の速度フィードバックゲインのうちの現在出力している速度フィードバックゲインより１段階だけ大きい速度フィードバックゲインを出力する。
【００５１】
制御装置１７の角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度から積分器１５により算出されたテーブル５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量からエンコーダ１０により計測されるモータ７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン設定装置１６により設定される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００５２】
モータ７は、加算部２７により算出された操作量に基づいてシャフトを回転させる。ウォームギア８は、モータ７のシャフトの回転動力をテーブル５に伝達し、テーブル５を回転させる。工作機械１は、このような動作により、そのＮＣデータに示されるようにカッター６がワーク１１の縁を切削し、ワーク１１の縁に歯を形成することによりワーク１１を歯車に形成する。
【００５３】
さらに、速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越え、かつ、その複数の速度フィードバックゲインが現在出力している速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを含んでいないときに、異常と判断して、カッター６の回転とテーブル５の回転とを停止させる。このような停止によれば、工作機械制御装置３は、テーブル駆動系が発振現象を起こし制御不能に陥ることを防止することができる。
【００５４】
図４は、複数の速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときにテーブル５が回転するときの剛性（コンプライアンス）の変化を示している。その変化３１は、ある値を示す速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときのテーブル５の回転に関する剛性を示している。その変化３２は、変化３１の剛性を示すときの速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときのテーブル５の回転に関する剛性を示している。その変化３３は、変化３２の剛性を示すときの速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときのテーブル５の回転に関する剛性を示している。その変化３４は、変化３３の剛性を示すときの速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときのテーブル５の回転に関する剛性を示している。その変化３５は、変化３４の剛性を示すときの速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを用いてモータ７をフィードバック制御するときのテーブル５の回転に関する剛性を示している。
【００５５】
変化３１〜変化３５は、フィードバック制御に用いられる速度フィードバックゲインがある値であるときに、外乱の周波数に対して変化することを示している。変化３１〜変化３５は、さらに、速度フィードバックゲインを大きくしたときにテーブル５が回転するときの剛性が大きくなることを示し、テーブル５の回転が外乱に対して影響されにくくなることを示している。
【００５６】
すなわち、工作機械１は、このような動作を実行することにより、歯車加工中に発生するワーク１１の振動が閾値内に収まるまで、制御定数（速度フィードバックゲイン）を自動調整することができる。このため、工作機械１は、ワーク１１に作用する外力に対するテーブル５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。
【００５７】
なお、振動計測部２８は、積分器１５により算出されるテーブル５の角度に基づいてテーブル５の振動の程度を算出する他の振動計測部に置換されることができる。このような工作機械は、既述の実施の形態における工作機械１と同様にして、ワーク１１に作用する外力に対するテーブル５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。このような工作機械は、さらに、ロータリーエンコーダ９を省略することができ、より安価に作製されることができる。
【００５８】
なお、速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度に対応する速度フィードバックゲインを算出する他の速度フィードバックゲイン算出部に置換されることもできる。このような工作機械は、既述の実施の形態における工作機械１と同様にして、ワーク１１に作用する外力に対するテーブル５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。
【００５９】
図５は、本発明による工作機械の実施の他の形態を示している。その工作機械４１は、工作機械本体４２と工作機械制御装置４３とを備えている。工作機械本体４２は、テーブル４５とカッター４６とＤＤモータ４７とロータリーエンコーダ４８とを備えている。
【００６０】
テーブル４５は、鉛直方向に平行である回転軸を中心に回転可能に土台に支持されている。テーブル４５は、その回転軸に垂直である支持面を有し、その支持面に接触するワーク４９を支持する。ワーク４９は、概ね円盤状に形成されている。カッター４６は、ホブ型砥石から形成され、図示されていないＮＣ装置により制御されて回転することによりワーク４９の縁を切削し、ワーク４９の縁に歯を形成することによりワーク４９を歯車に形成する。ＤＤモータ４７は、ＤＤモータロータ５１とＤＤモータステータ５２とを備えている。ＤＤモータロータ５１は、テーブル４５に固定されている。ＤＤモータステータ５２は、その土台に固定されている。ＤＤモータ４７は、工作機械制御装置４３から出力される操作量に基づいてテーブル４５を回転させる。ロータリーエンコーダ４８は、テーブル４５の角度を計測し、その角度を工作機械制御装置４３に出力する。
【００６１】
工作機械制御装置４３は、目標値算出部１４と微分器５５と速度フィードバックゲイン設定装置１６と制御装置１７とを備えている。目標値算出部１４は、ワーク４９を歯車に加工するためのＮＣデータとカッター４６の動作とを収集し、そのＮＣデータと動作とに基づいて目標角度を算出する。微分器５５は、ロータリーエンコーダ４８により計測されるテーブル４５の角度を微分することにより、テーブル４５の回転速度を算出する。
【００６２】
速度フィードバックゲイン設定装置１６は、振動計測部２８と速度フィードバックゲイン算出部２９とを備えている。振動計測部２８は、ロータリーエンコーダ４８により計測されるテーブル４５の角度に基づいて、テーブル４５の振動の程度を算出する。
【００６３】
速度フィードバックゲイン算出部２９は、閾値と複数の速度フィードバックゲインとを記録する記憶装置を備えている。速度フィードバックゲイン算出部２９は、初期的には、その複数の速度フィードバックゲインのうちの最小の速度フィードバックゲインを出力する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越えたときに、その複数の速度フィードバックゲインのうちの現在出力している速度フィードバックゲインより１段階だけ大きい速度フィードバックゲインを出力する。すなわち、速度フィードバックゲイン設定装置１６は、その複数の速度フィードバックゲインのいずれかのみを出力し、速度フィードバックゲイン設定装置１６により出力される速度フィードバックゲインは、上限値と下限値とを有している。速度フィードバックゲイン算出部２９は、さらに、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越え、かつ、その複数の速度フィードバックゲインが現在出力している速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを含んでいないときに、異常と判断して、工作機械本体４２を停止させる。
【００６４】
制御装置１７は、角度差分算出部２１と角度フィードバックゲイン乗算部２２と回転速度差分算出部２３と速度フィードバックゲイン乗算部２４と比例制御部２５と積分制御部２６と加算部２７とを備えている。
【００６５】
角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度からロータリーエンコーダ４８により計測されるテーブル４５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量から微分器５５により算出されたテーブル４５の回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン設定装置１６により設定される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００６６】
本発明による加工方法の実施の形態は、工作機械４１を用いて実行される。作業者は、まず、ワーク４９をテーブル４５に設置し、図示されていないＮＣ装置にワーク４９を歯車に加工するためのＮＣデータを入力する。そのＮＣ装置は、そのＮＣデータを工作機械制御装置４３に出力し、そのＮＣデータに基づいてカッター４６を回転させる。工作機械制御装置４３の目標値算出部１４は、ＮＣデータに基づいて目標角度を算出する。工作機械制御装置４３の微分器５５は、ロータリーエンコーダ４８により計測されたテーブル４５の回転角度に基づいてテーブル４５の回転速度を算出する。
【００６７】
速度フィードバックゲイン設定装置１６の振動計測部２８は、ロータリーエンコーダ４８により計測されるテーブル４５の角度に基づいてテーブル４５の振動の程度を算出する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、記憶装置に予め記録されている複数の速度フィードバックゲインのうちの最小の速度フィードバックゲインを初期的に出力する。速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越えたときに、その複数の速度フィードバックゲインのうちの現在出力している速度フィードバックゲインより１段階だけ大きい速度フィードバックゲインを出力する。
【００６８】
制御装置１７の角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度から微分器５５により算出されたテーブル４５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量から微分器５５により算出されるテーブル４５の回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン設定装置１６により設定される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００６９】
ＤＤモータ４７は、加算部２７により算出された操作量に基づいてテーブル４５を回転させる。工作機械４１は、このような動作により、そのＮＣデータに示されるようにカッター４６がワーク４９の縁を切削し、ワーク４９の縁に歯を形成することによりワーク４９を歯車に形成する。
【００７０】
さらに、速度フィードバックゲイン算出部２９は、振動計測部２８により算出される振動の程度がその閾値を越え、かつ、その複数の速度フィードバックゲインが現在出力している速度フィードバックゲインより大きい速度フィードバックゲインを含んでいないときに、異常と判断して、カッター４６の回転とテーブル４５の回転とを停止させる。このような停止によれば、工作機械制御装置４３は、テーブル駆動系が発振現象を起こし制御不能に陥ることを防止することができる。
【００７１】
すなわち、このような工作機械４１は、このような動作を実行することにより、既述の実施の形態における工作機械１と同様にして、ワーク４９に作用する外力に対するテーブル４５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。すなわち、このような加工方法は、テーブル４５に直結してテーブル４５を回転させるＤＤモータ４７の制御にも適用されることができる。
【００７２】
図６は、本発明による工作機械の実施のさらに他の形態を示している。その工作機械６１は、工作機械本体６２と工作機械制御装置６３とを備えている。工作機械本体６２は、テーブル６５とカッター６６とモータ６７とウォームギア６８とエンコーダ６９とを備えている。
【００７３】
テーブル６５は、鉛直方向に平行である回転軸を中心に回転可能に土台に支持されている。テーブル６５は、その回転軸に垂直である支持面を有し、その支持面に接触するワーク７０を支持する。ワーク７０は、概ね円盤状に形成されている。カッター６６は、図示されていないＮＣ装置により制御されて回転することによりワーク７０の縁を切削し、ワーク７０の縁に歯を形成することによりワーク７０を歯車に形成する。モータ６７は、回転可能に支持されるシャフトを備え、工作機械制御装置６３から出力される操作量に基づいてそのシャフトを回転させる。ウォームギア６８は、モータ６７のシャフトの回転動力をテーブル６５に伝達し、テーブル６５を回転させる。エンコーダ６９は、モータ６７のシャフトの回転速度を計測し、その回転速度を工作機械制御装置６３に出力する。
【００７４】
工作機械制御装置６３は、目標値算出部１４と積分器１５と速度フィードバックゲイン設定装置７１と制御装置１７とを備えている。目標値算出部１４は、ワーク７０を歯車に加工するためのＮＣデータとカッター６６の動作とを収集し、そのＮＣデータと動作とに基づいて目標角度を算出する。積分器１５は、エンコーダ６９により計測されるモータ６７のシャフトの回転速度を積分することにより、テーブル６５の角度を算出する。
【００７５】
速度フィードバックゲイン設定装置７１は、そのＮＣデータに基づいて速度フィードバックゲインを算出する。すなわち、速度フィードバックゲイン設定装置７１は、ワーク材種収集部７２と速度フィードバックゲイン算出部７３とを備えている。ワーク材種収集部７２は、そのＮＣデータを解析して、そのＮＣデータからワーク７０の材種を抽出する。
【００７６】
速度フィードバックゲイン算出部７３は、材種集合と速度フィードバックゲイン集合とを対応付けるテーブルを記録する記憶装置を備えている。すなわち、すなわち、その材種集合のうちの任意の要素は、その速度フィードバックゲイン集合のうちの１つの要素に対応している。その材種集合の要素は、それぞれ、ワーク７０に適用される材料の材種を示している。その速度フィードバックゲイン集合の要素は、それぞれ、制御装置１７で用いられる速度フィードバックゲインの値を示している。速度フィードバックゲイン算出部７３は、そのテーブルを参照して、その速度フィードバックゲイン集合からワーク材種収集部７２により抽出される材種に対応する速度フィードバックゲインを算出する。
【００７７】
制御装置１７は、角度差分算出部２１と角度フィードバックゲイン乗算部２２と回転速度差分算出部２３と速度フィードバックゲイン乗算部２４と比例制御部２５と積分制御部２６と加算部２７とを備えている。
【００７８】
角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度から積分器１５により算出されたテーブル６５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量からエンコーダ６９により計測されるモータ６７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン算出部７３により算出される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００７９】
本発明による加工方法の実施の形態は、工作機械６１を用いて実行される。作業者は、まず、ワーク７０をテーブル６５に設置し、図示されていないＮＣ装置にワーク７０を歯車に加工するためのＮＣデータを入力する。そのＮＣ装置は、そのＮＣデータを工作機械制御装置６３に出力し、そのＮＣデータに基づいてカッター６６を回転させる。工作機械制御装置６３の目標値算出部１４は、そのＮＣデータとカッター６６の動作とを収集し、そのＮＣデータとカッター６６の動作とに基づいて目標角度を算出する。工作機械制御装置６３の積分器１５は、エンコーダ６９により計測されるモータ６７のシャフトの回転速度に基づいてテーブル６５の角度を算出する。
【００８０】
速度フィードバックゲイン設定装置７１のワーク材種収集部７２は、そのＮＣデータに基づいてワーク７０の材料の材種を算出する。速度フィードバックゲイン算出部７３は、速度フィードバックゲイン算出部７３は、材種集合と速度フィードバックゲイン集合とを対応付けるテーブルを参照して、その速度フィードバックゲイン集合からワーク材種収集部７２により抽出される材種に対応する速度フィードバックゲインを算出する。
【００８１】
制御装置１７の角度差分算出部２１は、目標値算出部１４により算出された目標角度から積分器１５により算出されたテーブル６５の角度を減算することにより角度差分を算出する。角度フィードバックゲイン乗算部２２は、角度差分算出部２１により算出された角度差分に定数である角度フィードバックゲインを乗算して回転速度量を算出する。回転速度差分算出部２３は、角度フィードバックゲイン乗算部２２により算出された回転速度量からエンコーダ６９により計測されるモータ６７のシャフトの回転速度を減算することにより回転速度差分を算出する。速度フィードバックゲイン乗算部２４は、回転速度差分算出部２３により算出された回転速度差分に速度フィードバックゲイン設定装置７１により設定される速度フィードバックゲインを乗算することにより速度操作量を算出する。比例制御部２５は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量に定数である比例フィードバックゲインを乗算して比例操作量を算出する。積分制御部２６は、速度フィードバックゲイン乗算部２４により算出された速度操作量を積分することにより積分制御量を算出し、その積分制御量に定数である積分フィードバックゲインを乗算することにより積分操作量を算出する。加算部２７は、比例制御部２５により算出された比例操作量に積分制御部２６により算出された積分操作量を乗算することにより操作量を算出する。
【００８２】
モータ６７は、加算部２７により算出された操作量に基づいてシャフトを回転させる。ウォームギア６８は、モータ６７のシャフトの回転動力をテーブル６５に伝達し、テーブル６５を回転させる。工作機械６１は、このような動作により、そのＮＣデータに示されるようにカッター６６がワーク７０の縁を切削し、ワーク７０の縁に歯を形成することによりワーク７０を歯車に形成する。
【００８３】
ワーク７０に作用する外力に対するテーブル６５の回転方向の剛性は、ワーク７０の切削性・研削性により変化する。その切削性・研削性は、ワーク７０を形成する材料の材種に固有である。このため、工作機械６１は、速度フィードバックゲイン算出部７３により記録されるテーブルを適切に作成することにより、速度フィードバックゲインをより適切に設定することができる。工作機械６１は、このように速度フィードバックゲインが適切に設定されたときに、ワーク７０に作用する外力に対するテーブル６５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。
【００８４】
なお、ワーク材種収集部７２は、工作機械制御装置６３が備える入力装置を介して入力される材種をその入力装置から収集する他のワーク材種収集部に置換されることができる。このような工作機械は、既述の実施の形態における工作機械６１と同様にして、速度フィードバックゲインをより適切に設定することができ、ワーク７０に作用する外力に対するテーブル６５の回転方向の剛性を確保することができ、かつ、制御系を起因とする発振現象を防止することができる。
【００８５】
なお、速度フィードバックゲイン設定装置７１は、初期的に、ワーク７０の材種に基づいて速度フィードバックゲインを算出し、以降に、既述の実施の形態と同様にして、テーブル６５の振動に基づいて速度フィードバックゲインを算出することもできる。このような速度フィードバックゲインの算出においても、既述の実施の形態と同様にして、発振現象を防止することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  ：工作機械
２  ：工作機械本体
３  ：工作機械制御装置
５  ：テーブル
６  ：カッター
７  ：モータ
８  ：ウォームギア
９  ：ロータリーエンコーダ
１０：エンコーダ
１１：ワーク
１４：目標値算出部
１５：積分器
１６：設定装置
１７：制御装置
２１：角度差分算出部
２２：角度フィードバックゲイン乗算部
２３：回転速度差分算出部
２４：速度フィードバックゲイン乗算部
２５：比例制御部
２６：積分制御部
２７：加算部
２８：振動計測部
２９：速度フィードバックゲイン算出部
３１〜３５：変化
４１：工作機械
４２：工作機械本体
４３：工作機械制御装置
４５：テーブル
４６：カッター
４７：ＤＤモータ
４８：ロータリーエンコーダ
４９：ワーク
５１：ＤＤモータロータ
５２：ＤＤモータステータ
５５：微分器
６１：工作機械
６２：工作機械本体
６３：工作機械制御装置
６５：テーブル
６６：カッター
６７：モータ
６８：ウォームギア
６９：エンコーダ
７０：ワーク
７１：設定装置
７２：ワーク材種収集部
７３：速度フィードバックゲイン算出部
【図１】
2010188496.tif 000003
【図２】
2010188496.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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