(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置ループ制御状態の主軸モータを制御する主軸制御部と、位置ループ制御状態の送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、前記主軸制御部および送り軸制御部によって主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置において、
前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための加減速パターン用データを記憶する主軸加減速パターン用データ記憶手段と、
前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を算出する主軸加減速制御手段と、
前記主軸加減速制御手段より出力される指令を前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配する分配手段と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
位置ループ制御状態の主軸モータを制御する主軸制御部と、位置ループ制御状態の送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、前記主軸制御部および送り軸制御部によって主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置において、
前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための複数種類の加減速パターン用データを記憶する主軸加減速パターン用データ記憶手段と、
前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された複数種類の加減速パターン用データから任意の加減速パターン用データを選択する主軸加減速パターン用データ選択手段と、
前記主軸加減速パターン用データ選択手段により選択された主軸加減速パターン用データに基づいて前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を算出する主軸加減速制御手段と、
前記主軸加減速制御手段より出力される指令を前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配する分配手段と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項３】
前記主軸加減速パターン用データ選択手段は、加工プログラムに指令されたタップ切削加工動作の主軸加減速パターン用データとタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン用データを、前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された複数種類のデータから選択し、主軸加減速制御手段はタップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで互いに異なった加減速パターンで制御するための指令を算出することを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記主軸加減速パターン用データの選択設定を加工プログラムに記述されたデータの解析により行うことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記主軸加減速パターン用データ記憶手段は、加速指令処理用の主軸加速パターン用データと減速指令処理用の主軸減速パターン用データとを記憶しており、主軸加減速制御手段は加速時と減速時とで互いに異なった加速・減速パターンで制御するための指令を算出することを特徴とする請求項１〜４のいづれか一つに記載の数値制御装置。
【請求項６】
速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転させた時の加速データと速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させた時の減速データを前記主軸制御部より受け取り、これを記憶する主軸加減速データ記憶手段と、
前記主軸加減速データ記憶手段に記憶された加速・減速データを解析し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加速・減速パターンに直線近似させた加速パターン、減速パターンで制御するための主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データを算出し、これらデータを前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に設定する主軸加減速データ解析手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいづれか一つに記載の数値制御装置。
【請求項７】
前記主軸加減速データ記憶手段に記憶された前記加減速パターン用データ、あるいは前記加速パターン用データ、前記減速パターン用データは、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいづれか一つに記載の数値制御装置。
【請求項８】
主軸モータを制御する主軸制御部と、送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、
位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するステップを含むことを特徴とする数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項９】
位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための加減速パターン用データを主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶させるステップと、
主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出するステップと、
主軸加減速制御手段より出力される指令を分配手段によって前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１０】
主軸加減速パターン用データ記憶手段により加減速パターン用データを複数種類、記憶するステップと、
主軸加減速パターン用データ選択手段によって選択された種類の加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１１】
主軸加減速パターン用データの選択指令を加工プログラムの記述により行うステップを含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１２】
加工プログラムによる主軸加減速パターン用データの選択指令をタップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで個別に行うステップと、
タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで互いに異なった加減速パターンで主軸モータの加減速制御を行うステップと、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１３】
主軸加速時と主軸減速時とで異なる加速パターン、減速パターンで主軸モータを制御するステップを含むことを特徴とする請求項８〜１２のいづれか一つに記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１４】
位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するためデータを、主軸モータを実際に速度ループ制御状態で加減速したときに得られる加速度特性に基づいて設定するステップを含むことを特徴とする請求項８〜１３のいづれか一つに記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【請求項１５】
主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データは、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより構成されるステップを含むことを特徴とする請求項８〜１３のいづれか一つに記載の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法に関し、さらに詳細には、マシニングセンタなどの工作機械において、タップ加工などのために送り軸と主軸の同期制御を行うことができる数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタなどでタップ加工を行う場合に、主軸と送り軸（主軸の軸線に沿う方向の軸）を同期制御する技術は従来より公知であり、この技術は、例えば特開昭６３−８９９０４号公報に開示されている。
【０００３】
図２８は、特開昭６３−８９９０４号公報に開示された数値制御装置の構成を示している。数値制御装置６００は、加工プログラムＰを解析する中央演算処理部（以下ＣＰＵと称す）６０１と、送り軸演算部６０２を含み、タップ加工の上下軸（Ｚ軸）の軸移動を制御する送り軸駆動部６０３と、主軸演算部６０４を含み、タップ加工の主軸７００の回転を制御する主軸駆動部６０５とを有している。
【０００４】
主軸７００は、マシニングセンタなどの工作機械に設けられ、主軸駆動部６０５により制御される主軸モータ７０１によって回転駆動される。主軸７００の先端にはフロート機構なしのタップ工具Ｔが取り付けられている。
【０００５】
主軸７００には送りねじ機構７０２が接続されており、主軸７００は送りねじ７０３の回転により軸線方向（Ｚ軸方向）に軸移動する。送りねじ７０３は送り軸駆動部６０３により制御される送り軸モータ７０４によって回転駆動される。
【０００６】
ワークテーブル７０５にはタップ加工されるワークＷが載置されている。
【０００７】
なお、送り軸演算部６０２と主軸演算部６０４とは同期信号Ｓｓｙにより相互に同期をとる。
【０００８】
ＣＰＵ６０１は、加工プログラムＰよりタップ加工指令を解読すると、予め設定された送り軸制御系のゲインと時定数に基づいて送り軸制御系のゲインおよび時定数と主軸制御系のゲインおよび時定数とを一致させ、主軸回転情報および送り軸移動情報を算出し、主軸回転情報を主軸演算部６０４に出力すると共に、送り軸移動情報を送り軸演算部６０２に出力し、また主軸回転情報および送り軸移動情報に基づいて主軸（Ｃ軸）と送り軸（Ｚ軸）の補間制御を行い、これらの補間データを主軸演算部６０４と送り軸演算部６０２へ転送する。
【０００９】
主軸演算部６０４はＣＰＵ６０１より与えられた主軸回転情報に基づいて主軸モータ７０１の加減速指令を演算し、この加減速指令を主軸駆動部６０５に出力する。これにより主軸モータ７０１が回転し、主軸７００のタップ工具Ｔが回転する。
【００１０】
送り軸演算部６０２は、主軸モータ７０１と同じ加減速指令とＣＰＵ６０１より与えられた送り軸移動情報に基づいて送り軸モータ７０４の加減速指令を演算し、この加減速指令を主軸制御系に同期して送り軸駆動部６０３に出力する。これにより送り軸モータ７０４が回転し、送りねじ７０３の回転によって主軸７００のタップ工具Ｔが下降する。これによりタップ工具Ｔが、ワークＷの下穴ｈ中に入り、下穴の内面に雌ねじを刻むタップ切削加工を行う。
【００１１】
所定長のタップ加工が終了すると、主軸演算部６０４は、主軸モータ７０１の加減速指令を主軸駆動部６０５に出力し、主軸モータ７０１を逆回転させ、タップ工具Ｔを逆回転させる。またこれに同期して送り軸演算部６０２は、送り軸モータ７０４の加減速指令を送り軸駆動部６０３に出力し、送り軸モータ７０４を逆回転させ、タップ工具Ｔを上昇させる。これによりタップ工具ＴがワークＷより引き抜かれる。
【００１２】
上述のようなタップ加工において、サイクルタイムを短縮するには、主軸モータ７０１の回転数が短時間で所定の高回転数に到達すればよい。即ち、タップ加工動作の加減速の傾き（加速度）を大きくすればよい。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の数値制御装置では、加減速の傾き度合いが一定で、直線的な加減速パターンをもって加減速が行われており、タップ加工における加減速の傾きを大きくすると、主軸系統のイナーシャが送り軸系統のイナーシャに比べて大きいため、主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し易くなり、同期状態を保持し難くなる。このため、主軸モータと送り軸モータとの位置誤差が大きくなってタップのねじ山を潰すことになり、タップ加工における主軸モータの回転速度を短時間にそれほど速くすることができないと云う問題点があった。
【００１４】
また、従来の数値制御装置では、効率的なタップ加工を行うためにタップ引き抜き動作の回転速度をタップ切削加工動作の回転速度に対して増速させることはできるが、主軸モータの回転速度を短時間に速くすると、主軸モータと送り軸モータの位置誤差が大きくなるため、タップ引き抜き動作の速度もそれほど速くすることができないと云う問題点があった。
【００１５】
また、従来の数値制御装置では、タップ加工において主軸モータの加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャとが異なるにも拘らず、加速パターンと減速パターンとは同様であったため、加速動作または減速動作のいずれかは、最適ではない加速パターンまたは減速パターンで制御されることになり、サイクルタイムに無駄な時間が生じると云う問題点があった。
【００１６】
この発明は、上述の如き問題点に着目してなされたものであり、タップ加工などにおける送り軸と主軸の同期制御において、主軸モータの加減速を急速に行っても主軸モータと送り軸モータとの位置誤差が大きくなることがなく、またタップ引き抜き動作の速度もタップ切削加工動作のそれより速くすることや、主軸モータの加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャとが異なっている場合には加速動作と減速動作のいずれにおいても最適な加速パターンまたは減速パターンで制御することができる数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法を得ることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による数値制御装置は、位置ループ制御状態の主軸モータを制御する主軸制御部と、位置ループ制御状態の送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、前記主軸制御部および送り軸制御部によって主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置において、前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための加減速パターン用データを記憶する主軸加減速パターン用データ記憶手段と、前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を算出する主軸加減速制御手段と、前記主軸加減速制御手段より出力される指令を前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配する分配手段とを備えているものである。
【００１８】
この発明による数値制御装置では、主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上し、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなる。
【００１９】
つぎの発明による数値制御装置は、位置ループ制御状態の主軸モータを制御する主軸制御部と、位置ループ制御状態の送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、前記主軸制御部および送り軸制御部によって主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置において、前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための複数種類の加減速パターン用データを記憶する主軸加減速パターン用データ記憶手段と、前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された複数種類の加減速パターン用データから任意の加減速パターン用データを選択する主軸加減速パターン用データ選択手段と、前記主軸加減速パターン用データ選択手段により選択された主軸加減速パターン用データに基づいて前記主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を算出する主軸加減速制御手段と、前記主軸加減速制御手段より出力される指令を前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配する分配手段とを備えているものである。
【００２０】
この発明による数値制御装置では、主軸加減速パターン用データ記憶手段が位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための主軸加減速パターン用データを複数種類、記憶しており、主軸加減速パターン用データ記憶手段、主軸加減速パターン用データ選択手段によってワークの材質、工具の材質および形状に適した速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択でき、選択された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御することにより、主軸モータの応答性が的確に向上する。
【００２１】
つぎの発明による数値制御装置は、上述の数値制御装置において、前記主軸加減速パターン用データ選択手段は、加工プログラムに指令されたタップ切削加工動作の主軸加減速パターン用データとタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン用データを、前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された複数種類のデータから選択し、主軸加減速制御手段はタップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで互いに異なった加減速パターンで制御するための指令を算出するものである。
【００２２】
この発明による数値制御装置では、主軸加減速パターン用データ選択手段がタップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンを選択設定し、選択設定された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上する。
【００２３】
つぎの発明による数値制御装置は、上述の数値制御装置において、前記主軸加減速パターン用データの選択設定を加工プログラムに記述されたデータの解析により行うものである。
【００２４】
この発明による数値制御装置では、加工プログラムに記述されたデータの解析により主軸加減速パターン用データが選択設定される。
【００２５】
つぎの発明による数値制御装置は、上述の数値制御装置において、前記主軸加減速パターン用データ記憶手段は、加速指令処理用の主軸加速パターン用データと減速指令処理用の主軸減速パターン用データとを記憶しており、主軸加減速制御手段は加速時と減速時とで互いに異なった加速・減速パターンで制御するための指令を算出するものである。
【００２６】
この発明による数値制御装置では、加速動作、減速動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンが設定され、設定された主軸加速パターン用のデータ、主軸減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、加速動作時と減速動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上する。
【００２７】
つぎの発明による数値制御装置は、上述の数値制御装置において、速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転させた時の加速データと速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させた時の減速データを前記主軸制御部より受け取り、これを記憶する主軸加減速データ記憶手段と、前記主軸加減速データ記憶手段に記憶された加速・減速データを解析し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加速・減速パターンに直線近似させた加速パターン、減速パターンで制御するための主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データを算出し、これらデータを前記主軸加減速パターン用データ記憶手段に設定する主軸加減速データ解析手段とを備えたものである。
【００２８】
この発明による数値制御装置では、速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転駆動させること、および速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させることにより、この時の主軸加速データと主軸減速データとが主軸加減速データ記憶手段に格納され、主軸加減速データ解析手段が主軸加減速データ記憶手段に記憶された加速・減速データを解析し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加速・減速パターンに直線近似させた加速パターン、減速パターンで制御するための主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データを算出し、この主軸加減速パターン用データが自動的に主軸加減速パターン用データ記憶部に設定される。
【００２９】
つぎの発明による数値制御装置は、上述の数値制御装置において、前記主軸加減速データ記憶手段に記憶された前記加減速パターン用データ、あるいは前記加速パターン用データ、前記減速パターン用データは、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより構成されているものである。
【００３０】
この発明による数値制御装置では、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより、主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データが構成される。
【００３１】
また、上述の目的を達成するために、この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、主軸モータを制御する主軸制御部と、送り軸モータを制御する送り軸制御部とを備え、主軸と送り軸とを同期制御する数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するものである。
【００３２】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上し、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなる。
【００３３】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための加減速パターン用データを主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶させておき、主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出し、主軸加減速制御手段より出力される指令を分配手段によって前記主軸制御部と前記送り軸制御部の同期状態を保持するように分配するものである。
【００３４】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上し、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなる。
【００３５】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、主軸加減速パターン用データ記憶手段により加減速パターン用データを複数種類、記憶しており、主軸加減速パターン用データ選択手段によって選択された種類の加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出するものである。
【００３６】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、ワークの材質、工具の材質および形状に適した速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択でき、選択された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御することにより、主軸モータの応答性が的確に向上する。
【００３７】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、主軸加減速パターン用データの選択指令を加工プログラムの記述により行うものである。
【００３８】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、加工プログラムの記述により主軸加減速パターン用データの選択指令が行われる。
【００３９】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、加工プログラムによる主軸加減速パターン用データの選択指令をタップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで個別に行い、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで互いに異なった加減速パターンで主軸モータの加減速制御を行うものである。
【００４０】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、タップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択設定し、選択設定された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上する。
【００４１】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、加速時と主軸減速時とで異なる加速パターン、減速パターンで主軸モータを制御するものである。
【００４２】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、加速動作、減速動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを設定し、設定された主軸加速パターン用のデータ、主軸減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、加速動作時と減速動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上する。
【００４３】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の当該主軸モータの出力特性に対応する加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するためデータを、主軸モータを実際に速度ループ制御状態で加減速したときに得られる加速度特性に基づいて設定するものである。
【００４４】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転駆動させること、および速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させることにより、主軸加減速パターン用データが自動的に主軸加減速パターン用データ記憶部に設定される。
【００４５】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法は、上述の数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法において、主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データは、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより構成されているものである。
【００４６】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法では、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより、主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データが構成される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１はこの発明による数値制御装置の実施の形態１を示している。
【００４８】
この数値制御装置１は、演算部２と、主軸加減速パターン用データ記憶部３と、主軸加減速制御部４と、分配器５と、送り軸制御部６と、主軸制御部７とを有している。
【００４９】
演算部２は、プログラム解析部であり、加工プログラムＰより読み取った加工指令情報に基づいて軸制御のための演算を行う。
【００５０】
主軸加減速パターン用データ記憶部３は位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するためのデータ（加減速パターン用データ）を記憶する。
【００５１】
主軸加減速制御部４は、演算部２より軸制御指令を与えられ、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている加減速パターンデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するための指令を算出する。
【００５２】
分配器５は主軸加減速制御部４より出力される指令を送り軸制御部６と主軸制御部７とに同期状態を保持するように分配する。
【００５３】
送り軸制御部６は、タップ加工の送り軸モータ２１を制御する軸制御部であり、分配器５より与えらる指令と送り軸モータ２１のパルスエンコーダ（ＰＧ）２２が出力する位置情報とにより位置ループ制御状態で送り軸モータ２１を制御する。
【００５４】
主軸制御部７は、タップ加工の主軸モータ２３を制御する軸制御部であり、分配器５より与えられる指令と主軸モータ２３のパルスエンコーダ（ＰＧ）２４が出力する位置情報とにより位置ループ制御状態で主軸モータ２３を制御する。
【００５５】
図２は主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加減速パターンの一例を示している。主軸モータ２３の回転速度が指示された指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓに達するまでの加速時にあっては、停止状態からの加速開始時には緩やかに加速し、その後、ほぼ一定の傾きで加速し続け、主軸モータ２３の回転速度が指示された指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓ付近に達すると、再び緩やかな加速となり、主軸モータ２３の回転速度が指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓに達すれば、指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓで定速回転となり、減速時にはその逆になる。
【００５６】
主軸加減速パターン用データ記憶部３には上述のような加減速パターンで加減速するためのデータが図３に例示されているように格納されている。この例では、加減速が四段階で行われるようになっており、一段目時定数Ｔ１と一段目主軸回転速度ＳＰＤ１は一段目の加減速の傾きを決定するためのデータ、二段目時定数Ｔ２と二段目主軸回転速度ＳＰＤ２は二段目の加減速の傾きを決定するためのデータ、三段目時定数Ｔ３と三段目主軸回転速度ＳＰＤ３は三段目の加減速の傾きを決定するためのデータ、四段目時定数Ｔ４と四段目主軸回転速度ＳＰＤ４は四段目の加減速の傾きを決定するためのデータである。
【００５７】
図４は主軸加減速制御部４が算出する加速時出力指令の一例であり、図３に示す主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されたデータを参照して説明する。
【００５８】
一段目の加速出力指令Ａ１は、主軸モータ２３の回転速度が０（停止状態）から一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に達するまでの加速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている一段目時定数Ｔ１および一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に基づいて算出される。
【００５９】
二段目の加速出力指令Ａ２は、主軸モータ２３の回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１から二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に達するまでの加速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている二段目時定数Ｔ２および二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に基づいて算出される。
【００６０】
三段目の加速出力指令Ａ３は、主軸モータ２３の回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２から三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に達するまでの加速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている三段目時定数Ｔ３および三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に基づいて算出される。
【００６１】
四段目の加速出力指令Ａ４は、主軸モータ２３の回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３から四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に達するまでの加速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている四段目時定数Ｔ４および四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づいて算出される。
【００６２】
定速時の出力指令Ｓは、四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づいて算出される。
【００６３】
このように、各段ごとの加速出力指令Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４および定速時の出力指令Ｓに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、図２に示す主軸モータの速度ループ制御状態の加速パターンに類似した（直線近似した意味、以下同じ）加速パターン、即ち主軸モータ２３が加速するのに適した加速パターンで制御するための指令が作成される。
【００６４】
ここでは、加工プログラムＰに指令された主軸回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４以上の値であり、かつ主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値が、主軸モータ２３が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に達するのに充分な値である例を示したが、主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値が、主軸モータ２３が加工プログラムＰに指令された主軸回転速度および四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に達するのに充分な値でない場合には、加速可能な主軸回転速度まで加速後、減速を開始する。
【００６５】
また、加工プログラムＰに指令された主軸回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４未満であり、かつ主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値が主軸モータ２３が加工プログラムＰに指令された主軸回転速度に達するのに充分な値である場合には、主軸モータ２３は加工プログラムＰに指令された主軸回転速度に達すると定速回転を行う。
【００６６】
図５は主軸加減速制御部４が算出する減速時出力指令の一例であり、図３に示す主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されたデータを参照して説明する。
【００６７】
定速時の出力指令Ｓは、加速時と同等に四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づいて算出される。
【００６８】
四段目の減速出力指令Ｄ４は、減速処理の開始により、主軸モータ２３の回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４から三段目主軸回転速度ＳＰＤ３未満に達するまでの減速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている四段目時定数Ｔ４および四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づいて算出される。
【００６９】
三段目の減速出力指令Ｄ３は、主軸モータ２３の回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３から二段目主軸回転速度ＳＰＤ２未満に達するまでの減速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている三段目時定数Ｔ３および三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に基づいて算出される。
【００７０】
二段目の減速出力指令Ｄ２は、主軸モータ２３の回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２から一段目主軸回転速度ＳＰＤ１未満に達するまでの減速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている二段目時定数Ｔ２および二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に基づいて算出される。
【００７１】
一段目の減速出力指令Ｄ１は、主軸モータ２３の回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１から０（停止状態）に達するまでの減速出力指令であり、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている一段目時定数Ｔ１および一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に基づいて算出される。
【００７２】
このように、定速時の出力指令Ｓおよび各段ごとの減速出力指令Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に基づいて、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、主軸モータ２３の速度ループ制御状態の減速パターンに類似した減速パターン、即ち主軸モータ２３が減速するのに適した減速パターンで制御するための指令が作成される。
【００７３】
また、ここでは、主軸モータ２３の回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４から減速を開始する例を示したが、主軸モータ２３の回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３以上かつ四段目主軸回転速度ＳＰＤ４未満から減速を開始する場合には、四段目の減速出力指令Ｄ４、三段目の減速出力指令Ｄ３、二段目の減速出力指令Ｄ２および一段目の減速出力指令Ｄ１に基づいて、主軸モータ２３の回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２以上かつ三段目主軸回転速度ＳＰＤ３未満から減速を開始する場合には、三段目の減速出力指令Ｄ３、二段目の減速出力指令Ｄ２および一段目の減速出力指令Ｄ１に基づいて、主軸モータ２３の回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１以上かつ二段目主軸回転速度ＳＰＤ２未満から減速を開始する場合には、二段目の減速出力指令Ｄ２および一段目の減速出力指令Ｄ１に基づいて、主軸モータ２３の回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１未満から減速を開始する場合には、一段目の減速出力指令Ｄ１に基づいて、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を主軸モータの速度ループ制御状態の減速パターンに類似した減速パターン、つまり主軸モータ２３が減速するのに適した減速パターンで制御するための指令を作成する。
【００７４】
図６はタップ切削加工動作またはタップ引き抜き動作の処理開始時に１度だけ実行される初期化処理のフローチャートである。この初期化処理では、図７および図８に示されているタップ加工処理ルーチンで使用するフラグＦ１〜フラグＦ３の初期化、即ちフラグＦ１〜フラグＦ３に「０」をセットすることを行う（ステップＳ１）。
【００７５】
図７および図８は、タップ切削加工動作またはタップ引き抜き動作の処理のフローチャートであり、図３に示す主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されたデータ、図４に示す主軸加減速制御部４の加速時出力指令および図５に示す主軸加減速制御部４の減速時出力指令を参照して説明する。
【００７６】
初期化処理（図６に示すステップＳ１）が終了した後、主軸と送り軸の同期状態を保持する送り軸の加速処理、即ち加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている一段目時定数Ｔ１および一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に基づく図４の一段目の加速出力指令Ａ１による一段目の加速指令処理を行う（ステップＳ２）。
【００７７】
つぎに、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて減速指令処理を開始するか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００７８】
減速指令処理を開始すると判別すれば、一段目の加速指令処理を終了してステップＳ２３に移行し、減速指令処理を開始する。
【００７９】
これに対し、減速指令処理を開始すると判別しなければ、一段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したか否かを判別する（ステップＳ４）。
【００８０】
主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別すれば、一段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２１に移行し、定速指令処理を開始する。
【００８１】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別しなければ、一段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に到達したか否かを判別する（ステップＳ５）。
【００８２】
主軸モータ２３の主軸回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に到達したと判別しなければ、一段目の加速指令処理を続行し、ステップＳ３に戻り、再度一段目の加速指令処理を終了する判別（ステップＳ３〜ステップＳ５）を実行する。
【００８３】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に到達したと判別すれば、一段目の加速指令処理を終了し、フラグＦ１に「１」をセットし（ステップＳ６）、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている二段目時定数Ｔ２および二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に基づく図４の二段目の加速出力指令Ａ２による二段目の加速指令処理を実行する（ステップＳ７）。
【００８４】
つぎに、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて減速指令処理を開始するか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００８５】
減速指令処理を開始すると判別すれば、二段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２３に移行し、減速指令処理を開始する。
【００８６】
これに対し、減速指令処理を開始すると判別しなければ、二段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したか否かを判別する（ステップＳ９）。
【００８７】
主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別すれば、二段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２１に移行し、定速指令処理を開始する。
【００８８】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別しなければ、二段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に到達したか否かを判別する（ステップＳ１０）。
【００８９】
主軸モータ２３の主軸回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に到達したと判別しなければ、二段目の加速指令処理を続行し、ステップＳ８に戻り、再度二段目の加速指令処理を終了する判別（ステップＳ８〜ステップＳ１０）を実行する。
【００９０】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に到達したと判別すれば、二段目の加速指令処理を終了し、フラグＦ２に「１」をセットし（ステップＳ１１）、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている三段目時定数Ｔ３および三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に基づいて図４の三段目の加速出力指令Ａ３による三段目の加速指令処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００９１】
つぎに、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて減速指令処理を開始するか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【００９２】
減速指令処理を開始すると判別すれば、三段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２３に移行し、減速指令処理を開始する。
【００９３】
これに対し、減速指令処理を開始すると判別しなければ、三段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したか否かを判別する（ステップＳ１４）。
【００９４】
主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別すれば、三段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２１に移行し、定速指令処理を開始する。
【００９５】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別しなければ、三段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に到達したか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００９６】
主軸モータ２３の主軸回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に到達したと判別しなければ、三段目の加速指令処理を続行し、ステップＳ１３に戻り、再度三段目の加速指令処理を終了する判別（ステップＳ１３〜ステップＳ１５）を実行する。
【００９７】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に到達したと判別すれば、三段目の加速指令処理を終了し、フラグＦ３に「１」をセットし（ステップＳ１６）、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている四段目時定数Ｔ４および四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づく図４の加速出力指令Ａ４による四段目の加速指令処理を実行する（ステップＳ１７）。
【００９８】
つぎに、図８において、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて減速指令処理を開始するか否かを判別する（ステップＳ１８）。
【００９９】
減速指令処理を開始すると判別すれば、四段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２３に移行し、減速指令処理を開始する。
【０１００】
これに対し、減速指令処理を開始すると判別しなければ、四段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したか否かを判別する（ステップＳ１９）。
【０１０１】
主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別すれば、四段目の加速指令処理を終了し、ステップＳ２１に移行し、定速指令処理を開始する。
【０１０２】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が加工プログラムＰで指令された主軸回転速度に到達したと判別しなければ、四段目の加速指令処理を続行し、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に到達したか否かを判別する（ステップＳ２０）。
【０１０３】
主軸モータ２３の主軸回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に到達したと判別しなければ、四段目の加速指令処理を続行し、ステップＳ１８に戻り、再度四段目の加速指令処理を終了する判別（ステップＳ１８〜ステップＳ２０）を実行する。
【０１０４】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に到達したと判別すれば、四段目の加速指令処理を終了し、加工プログラムＰで指令された加工情報に基づいて図４に示した定速時の出力指令Ｓの定速指令処理を開始する（ステップＳ２１）。
【０１０５】
つぎに、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて減速指令処理を開始するか否かを判別する（ステップＳ２２）。減速指令処理を開始すると判別しなければ、定速時の出力指令Ｓによる定速指令処理を続行し、再度ステップＳ２２を実行する。これに対し、減速指令処理を開始すると判別すれば、定速指令処理を終了し、つぎにステップＳ２３に移る。
【０１０６】
ステップＳ２３では、フラグＦ３に「１」がセットされているか否によって四段目の減速指令処理を行うか否かを判別する。
【０１０７】
フラグＦ３に「１」がセットされていると判別しなければ、ステップＳ２６に移行し、三段目の減速指令処理を行うか否かを判別する処理を実行する。
【０１０８】
これに対し、フラグＦ３に「１」がセットされていると判別すれば、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている四段目時定数Ｔ４および四段目主軸回転速度ＳＰＤ４に基づく図５に示した四段目の減速出力指令Ｄ４による四段目の減速指令処理を実行する（ステップＳ２４）。
【０１０９】
つぎに、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された三段目主軸回転速度ＳＰＤ３未満になったか否かを判別する（ステップＳ２５）。
【０１１０】
主軸モータ２３の主軸回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３未満になったと判別しなければ、四段目の減速指令処理を続行し、再度ステップＳ２５を実行する。
【０１１１】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が三段目主軸回転速度ＳＰＤ３未満になったと判別すれば、フラグＦ２に「１」がセットされているか否かによって三段目の減速指令処理を行うか否かを判別する（ステップＳ２６）。
【０１１２】
フラグＦ２に「１」がセットされていると判別しなければ、ステップＳ２９に移行し、二段目の減速指令処理を行うか否かを判別する処理を実行する。
【０１１３】
これに対し、フラグＦ２に「１」がセットされていると判別すれば、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された三段目時定数Ｔ３および三段目主軸回転速度ＳＰＤ３に基づいて図５に示した三段目の減速出力指令Ｄ３による三段目の減速指令処理を実行する（ステップＳ２７）。
【０１１４】
つぎに主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている二段目主軸回転速度ＳＰＤ２未満になったか否かを判別する（ステップＳ２８）。
【０１１５】
主軸モータ２３の主軸回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２未満になったと判別しなければ、三段目の減速指令処理を続行し、再度ステップＳ２８を実行する。
【０１１６】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が二段目主軸回転速度ＳＰＤ２未満になったと判別すれば、フラグＦ１に「１」がセットされているか否かによって二段目の減速指令処理を行うか否かを判別する（ステップＳ２９）。
【０１１７】
フラグＦ１に「１」がセットされていると判別しなければ、ステップＳ３２に移行し、一段目の減速指令処理を実行する。
【０１１８】
これに対し、フラグＦ１に「１」がセットされていると判別すれば、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された二段目時定数Ｔ２および二段目主軸回転速度ＳＰＤ２に基づく図５に示した二段目の減速出力指令Ｄ２による二段目の減速指令処理を実行する（ステップＳ３０）。
【０１１９】
つぎに、主軸モータ２３の主軸回転速度が主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された一段目主軸回転速度ＳＰＤ１未満になったか否かを判別する（ステップＳ３１）。
【０１２０】
主軸モータ２３の主軸回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１未満になったと判別しなければ、二段目の減速指令処理を続行し、再度ステップＳ３１を実行する。
【０１２１】
これに対し、主軸モータ２３の主軸回転速度が一段目主軸回転速度ＳＰＤ１未満になったと判別すれば、つぎに、加工プログラムＰで指令された加工情報、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶されている一段目時定数Ｔ１および一段目主軸回転速度ＳＰＤ１に基づく図５に示した一段目の減速出力指令Ｄ１による一段目の減速指令処理を実行する（ステップＳ３２）。
【０１２２】
つぎに、加工プログラムＰで指令された主軸と同期状態を保持する送り軸の移動指令値に基づいて一段目の減速指令処理を終了するか否かを判別し（ステップＳ３３）、一段目の減速指令処理を終了すると判別すれば、タップ切削加工動作またはタップ引き抜き動作が終了する。一段目の減速指令処理を終了すると判別しなければ、一段目の減速指令処理を続行し、再度ステップＳ３３を実行する。
【０１２３】
この結果、図４に示されている一段目の加速出力指令Ａ１、二段目の加速出力指令Ａ２、三段目の加速出力指令Ａ３、四段目の加速出力指令Ａ４の各段の加速出力指令、および図５に示されている四段目の減速出力指令Ｄ４、三段目の減速出力指令Ｄ３、二段目の減速出力指令Ｄ２、一段目の減速出力指令Ｄ１の各段の減速出力指令に基づいて、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、図２に示す主軸モータの速度ループ制御状態の加減速パターンに類似した加減速パターン、即ち主軸モータ２３が加減速するのに最適な加減速パターンで制御することができる。
【０１２４】
これにより主軸モータ２３の応答性が向上し、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮するために、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合においても、主軸モータ２３は送り軸モータ２１に対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなり、加工精度の向上だけでなくサイクルタイムの短縮が実現できる。
【０１２５】
なお、上述の実施の形態では、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、速度ループ制御状態の加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するために、主軸加減速パターン用データ記憶部３に四段分の主軸加減速パターン用データを記憶したが、主軸加減速パターン用データは四段分以外の多段分であってもよい。
【０１２６】
（実施の形態２）
図９はこの発明による数値制御装置の実施の形態２を示している。尚、図９に於いて、図１に対応する部分は図１に付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【０１２７】
この実施の形態では、主軸加減速パターン用データ記憶部３は、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するための主軸加減速パターン用データを複数種類、記憶しており、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された複数種類のデータから任意の主軸加減速パターン用データを選択する主軸加減速パターン用データ選択部８が設けられている。
【０１２８】
主軸加減速制御部４は、主軸加減速パターン用データ選択部８により選択された主軸加減速パターン用データに基づいて、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するための指令を算出する。
【０１２９】
図１０は主軸加減速パターン用データ記憶部３における複数種類の主軸加減速パターン用データの格納例を示している。この例では、番号１〜番号４の４種類の主軸加減速パターン用データが主軸加減速パターン用データ記憶部３に格納されている。
【０１３０】
主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ１１、二段目時定数Ｔ１２、三段目時定数Ｔ１３、一段目主軸回転速度ＳＰＤ１１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ１２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ１３よりなり、主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ２１、二段目時定数Ｔ２２、三段目時定数Ｔ２３、一段目主軸回転速度ＳＰＤ２１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ２２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ２３よりなり、主軸加減速パターン番号３の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ３１、二段目時定数Ｔ３２、三段目時定数Ｔ３３、四段目時定数Ｔ３４、一段目主軸回転速度ＳＰＤ３１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ３２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ３３、四段目主軸回転速度ＳＰＤ３４よりなり、主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ４１、二段目時定数Ｔ４２、三段目時定数Ｔ４３、四段目時定数Ｔ４４、一段目主軸回転速度ＳＰＤ４１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ４２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ４３、四段目主軸回転速度ＳＰＤ４４よりなる。
【０１３１】
各々の主軸加減速パターン用データ群において、一段目時定数Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１と一段目主軸回転速度ＳＰＤ１１、ＳＰＤ２１、ＳＰＤ３１、ＳＰＤ４１は一段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、二段目時定数Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２と二段目主軸回転速度ＳＰＤ１２、ＳＰＤ２２、ＳＰＤ３２、ＳＰＤ４２は二段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、三段目時定数Ｔ１３、Ｔ２３、Ｔ３３、Ｔ４３と三段目主軸回転速度ＳＰＤ１３、ＳＰＤ２３、ＳＰＤ３３、ＳＰＤ４３は三段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、四段目時定数Ｔ３４、Ｔ４４と四段目主軸回転速度ＳＰＤ３４、ＳＰＤ４４は四段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データである。
【０１３２】
図１１は主軸加減速制御部４のタップ加工動作の出力指令の一例を示している。図１１において、▲１▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データに基づいた加減速出力指令を、▲２▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいた加減速出力指令を、▲３▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号３の主軸加減速パターン用データに基づいた加減速出力指令を、▲４▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データに基づいた加減速出力指令を各々示している。
【０１３３】
加減速出力指令▲１▼〜▲４▼は、ワーク（図示せず）の材質、工具（図示せず）の材質および形状に基づいて主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された複数種類の主軸加減速パターン用データ群から最適な主軸加減速パターン用データを選択し、かつ選択された主軸加減速パターン用データに基づいて加減速出力指令を実行できる。
【０１３４】
図１２はこの実施の形態におけるタップ加工処理のフローチャートであり、図１０に示す主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン用データ群、図１１に示す主軸加減速制御部４の加減速出力指令を参照して説明する。
【０１３５】
先ず、主軸加減速パターン用データ選択部８は、主軸加減速パターン用データ記憶部３からワーク（図示せず）の材質、工具（図示せず）の材質および形状に基づいて加工プログラムＰで指示された主軸加減速パターン番号の主軸加減速パターン用データを選択する（ステップＳ１０１）。この説明では、図１０に示す主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データを選択したこととする。
【０１３６】
つぎに、加工プログラムＰで指令された加工情報および選択された図１０における主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいて図１１のタップ切削加工動作指令処理を実行する（ステップＳ１０２）。
【０１３７】
この後にタップ切削加工が穴底まで到達したか否かを判別し（ステップＳ１０３）、タップ切削加工が穴底まで到達したと判別しなければ、タップ切削加工動作指令処理を続行する。これに対しタップ切削加工が穴底まで到達したと判別すれば、タップ切削加工動作指令処理を終了し、加工プログラムＰで指令された加工情報および選択された図１０に示す主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいて図１１のタップ引き抜き動作指令処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【０１３８】
この後にタップ加工開始位置まで戻ったか否かを判別し（ステップＳ１０５）、タップ加工位置まで戻ったと判別すれば、タップ加工処理を終了する。タップ加工開始位置まで戻ったと判別しなければ、タップ引き抜き動作指令処理を続行し、再度ステップＳ１０５を実行する。
【０１３９】
この結果、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、主軸モータの速度ループ制御状態の加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するだけでなく、複数種類の主軸加減速パターン用データ群からワーク（図示せず）の材質、工具（図示せず）の材質および形状に基づいて最適な加減速パターンに基づいて制御することができる。
【０１４０】
これにより、主軸モータ２３の応答性が的確に向上し、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾きを大きくする方法を用いる場合においても、効率的なタップ加工およびタップ加工精度の向上が実現できる。
【０１４１】
なお、上記実施の形態２では、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、速度ループ制御状態の加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するために主軸加減速パターン用データ記憶部３に４種類（主軸加減速パターン番号１〜主軸加減速パターン番号４）の主軸加減速パターン用データを記憶したが、主軸加減速パターン用データの種類数は４種類に限られることはない。
【０１４２】
（実施の形態３）
図１３はこの発明による数値制御装置の実施の形態３を示している。尚、図１３に於いて、図１、図９に対応する部分は図１、図９に付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【０１４３】
この実施の形態では、加工プログラムＰにタップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号とタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号を記述設定する入力部９が設けられている。
【０１４４】
主軸加減速パターン用データ選択部８は、加工プログラムＰに指令された番号（種類）によるタップ切削加工動作の主軸加減速パターン用データとタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン用データを、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された複数種類のデータから選択して読み出す。
【０１４５】
この場合も、主軸加減速制御部４は、主軸加減速パターン用データ選択部８により選択された主軸加減速パターン用データに基づいて、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するための指令を算出する。
【０１４６】
図１４は主軸加減速パターン用データ記憶部３における複数種類の主軸加減速パターン用データの格納例を示している。この例では、番号１〜番号４の４種類の主軸加減速パターン用データが主軸加減速パターン用データ記憶部３に格納されている。
【０１４７】
主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ１１、二段目時定数Ｔ１２、三段目時定数Ｔ１３、一段目主軸回転速度ＳＰＤ１１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ１２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ１３よりなり、主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ２１、二段目時定数Ｔ２２、三段目時定数Ｔ２３、四段目時定数Ｔ２４、一段目主軸回転速度ＳＰＤ２１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ２２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ２３、四段目主軸回転速度ＳＰＤ２４よりなり、主軸加減速パターン番号３の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ３１、二段目時定数Ｔ３２、三段目時定数Ｔ３３、四段目時定数Ｔ３４、一段目主軸回転速度ＳＰＤ３１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ３２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ３３、四段目主軸回転速度ＳＰＤ３４よりなり、主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データは、一段目時定数Ｔ４１、二段目時定数Ｔ４２、三段目時定数Ｔ４３、四段目時定数Ｔ４４、五段目時定数Ｔ４５、一段目主軸回転速度ＳＰＤ４１、二段目主軸回転速度ＳＰＤ４２、三段目主軸回転速度ＳＰＤ４３、四段目主軸回転速度ＳＰＤ４４、五段目主軸回転速度ＳＰＤ４５よりなる。
【０１４８】
各々の主軸加減速パターン用データ群において、一段目時定数Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ４１と一段目主軸回転速度ＳＰＤ１１、ＳＰＤ２１、ＳＰＤ３１、ＳＰＤ４１は一段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、二段目時定数Ｔ１２、Ｔ２２、Ｔ３２、Ｔ４２と二段目主軸回転速度ＳＰＤ１２、ＳＰＤ２２、ＳＰＤ３２、ＳＰＤ４２は二段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、三段目時定数Ｔ１３、Ｔ２３、Ｔ３３、Ｔ４３と三段目主軸回転速度ＳＰＤ１３、ＳＰＤ２３、ＳＰＤ３３、ＳＰＤ４３は三段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、四段目時定数Ｔ２４、Ｔ３４、Ｔ４４と四段目主軸回転速度ＳＰＤ２４、ＳＰＤ３４、ＳＰＤ４４は四段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データ、五段目時定数Ｔ４５と五段目主軸回転速度ＳＰＤ４５は五段目の加減速の傾きを決定するための主軸加減速パターン用データである。
【０１４９】
図１５は加工プログラムＰのブロック記述において、タップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号とタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号を指令したタップ加工のプログラム例を示している。タップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号とタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号の指令は、”Ｑ＿，Ｑ＿”で行われ、この例では、タップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号が１を、タップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号が４を指令している。
【０１５０】
主軸加減速パターン用データの選択設定は加工プログラムＰに上述のように記述されたアドレスデータ”Ｑ＿，Ｑ＿”の解析により行われる。
【０１５１】
図１６は実施の形態３における主軸加減速制御部４のタップ加工動作の出力指令の一例を示している。図１６において、▲１▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データに基づいたタップ切削加工動作の加減速出力指令を、▲２▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいたタップ切削加工動作の加減速出力指令を、▲３▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号３の主軸加減速パターン用データに基づいたタップ引き抜き動作の加減速出力指令を、▲４▼は主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データに基づいたタップ引き抜き動作の加減速出力指令を各々示している。
【０１５２】
タップ引き抜き動作は切削を伴わないから、タップ切削加工動作より高速に行うことができる。このことから、タップ引き抜き動作の加減速出力指令がタップ切削加工動作の加減速出力指令と同一の加減速パターンによるものであると、タップ加工に要するサイクルタイムが長くなり、非効率的である。
【０１５３】
このため、この実施の形態では、タップ引き抜き動作の加減速出力指令▲３▼、▲４▼は、タップ切削加工動作の加減速出力指令▲１▼、▲２▼による加減速パターンより加減速に要する時間が短いものを主軸加減速パターン用データ記憶部３から選択し、選択された主軸加減速パターン用データに基づいて加減速出力指令を実行する。
【０１５４】
図１６に示されている例では、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データおよび主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいてタップ切削加工動作の加減速出力指令を決定しているが、種々条件により、主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号３の主軸加減速パターン用データまたは主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データに基づいてタップ切削加工動作の加減速出力指令を決定してもよく、また主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データまたは主軸加減速パターン番号２の主軸加減速パターン用データに基づいてタップ引き抜き動作の加減速出力指令を決定してもよい。
【０１５５】
図１７はこの実施の形態におけるタップ加工処理のフローチャートであり、図１４に示す主軸加減速パターン用データ記憶部３に記憶された主軸加減速パターン用データ群、図１５に示すタップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号およびタップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号を指示したタップ加工のプログラム、図１６に示す主軸加減速制御部４の加減速出力指令を参照して説明する。
【０１５６】
先ず、主軸加減速パターン用データ選択部８はタップ加工のプログラムＰにより指令されたタップ切削加工動作用の主軸加減速パターン番号の主軸加減速パターン用データを主軸加減速パターン用データ記憶部３から選択する（ステップＳ２０１）。図１５に示されているタップ加工のプログラムでは、タップ切削加工動作の主軸加減速パターン番号が１であることを指示しているので、図１４における主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データを選択する。
【０１５７】
つぎに、タップ加工のプログラムで指令された加工情報および前ステップで選択された主軸加減速パターン番号１の主軸加減速パターン用データに基づいて図１６にて▲１▼で示すタップ切削加工動作指令処理を実行する（ステップＳ２０２）。
【０１５８】
つぎに、タップ切削加工が穴底まで到達したか否かを判別し（ステップＳ２０３）、タップ切削加工が穴底まで到達したと判別しなければ、タップ切削加工動作指令処理を続行し、再度ステップＳ２０３を実行する。
【０１５９】
これに対し、タップ切削加工が穴底まで到達したと判別すれば、タップ切削加工動作指令処理を終了し、つぎに主軸加減速パターン用データ選択部８がタップ加工のプログラムにより指令されたタップ引き抜き動作用の主軸加減速パターン番号の主軸加減速パターン用データを主軸加減速パターン用データ記憶部３から選択する（ステップＳ２０４）。図１５に示されているタップ加工のプログラムでは、タップ引き抜き動作の主軸加減速パターン番号が４であることを指示しているので、主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データを選択する。
【０１６０】
つぎに、タップ加工のプログラムで指令された加工情報および前ステップで選択された主軸加減速パターン番号４の主軸加減速パターン用データに基づいて図１６にて▲４▼で示すタップ引き抜き動作指令処理を実行する（ステップＳ２０５）。
【０１６１】
つぎに、タップ加工開始位置まで戻ったか否かを判別し（ステップＳ２０６）、タップ加工位置まで戻ったと判別すれば、タップ加工処理を終了する。タップ加工開始位置まで戻ったと判別しなければ、タップ引き抜き動作指令処理を続行し、再度ステップＳ２０６を実行する。
【０１６２】
この結果、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を主軸モータの速度ループ制御状態の加減速パターンに類似した加減速パターンで制御するだけでなく、複数種類の主軸加減速パターン用データ群からタップ切削加工動作とタップ引き抜き動作とで最適な加減速パターンに基づいて制御することができる。
【０１６３】
これにより、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾きを大きくする方法を用いる場合においても、効率的にタップ加工を実行することができ、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮することが可能となる。
【０１６４】
また、複数種類の主軸加減速パターン用データ群から選択されたタップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に最適な加減速パターンデータに基づいて制御するから、タップ加工のプログラムよりタップ切削加工動作の主軸回転速度およびタップ引き抜き動作の主軸回転速度をタップ加工のプログラムより別々に指示すれば、さらに効率的にタップ加工を実行することができ、タップ加工に要するサイクルタイムの短縮が可能となる。
【０１６５】
（実施の形態４）
図１８はこの発明による数値制御装置の実施の形態４を示している。尚、図１８に於いて、図１、図９、図１３に対応する部分は図１、図９、図１３に付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【０１６６】
この実施の形態では、主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部（主軸加減速パターン用データ記憶部）１０が設けられている。主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０は、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加速パターンに類似した加速パターンで制御するための主軸加速パターン用データと、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの減速パターンに類似した減速パターンで制御するための主軸減速パターン用データとを、各々複数種類、記憶している。
【０１６７】
主軸加減速パターン用データ選択部８は、主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶された複数種類のデータから指示された加速指令処理の主軸加速パターン用データと、減速指令処理の主軸減速パターン用データをそれぞれ選択する。
【０１６８】
主軸加減速制御部４は主軸加減速パターン用データ選択部８によって選択された主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに類似した個別の加速パターン、減速パターンで制御するための指令を算出する。
【０１６９】
図１９は主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０における複数種類の主軸加減速パターン用データの格納例を示している。この例では、番号１、番号２の２種類の主軸加速パターン用データと、番号１、番号２の２種類の主軸減速パターン用データが主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に格納されている。
【０１７０】
主軸加速パターン番号１の主軸加速パターン用データは、一段目加速時定数Ｔａ１１、二段目加速時定数Ｔａ１２、三段目加速時定数Ｔａ１３、四段目加速時定数Ｔａ１４、一段目主軸回転速度ＳＰＤａ１１、二段目主軸回転速度ＳＰＤａ１２、三段目主軸回転速度ＳＰＤａ１３、四段目主軸回転速度ＳＰＤａ１４よりなり、主軸減速パターン番号１の主軸減速パターン用データは、一段目減速時定数Ｔｄ１１、二段目減速時定数Ｔｄ１２、三段目減速時定数Ｔｄ１３、一段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１１、二段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１２、三段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１３よりなり、この両データは同一パターン番号でペアリングされている。
【０１７１】
主軸加速パターン番号２の主軸加速パターン用データは、一段目加速時定数Ｔａ２１、二段目加速時定数Ｔａ２２、三段目加速時定数Ｔａ２３、四段目加速時定数Ｔａ２４、一段目主軸回転速度ＳＰＤａ２１、二段目主軸回転速度ＳＰＤａ２２、三段目主軸回転速度ＳＰＤａ２３、四段目主軸回転速度ＳＰＤａ２４よりなり、主軸減速パターン番号２の主軸減速パターン用データは、一段目減速時定数Ｔｄ２１、二段目減速時定数Ｔｄ２２、三段目減速時定数Ｔｄ２３、一段目主軸回転速度ＳＰＤｄ２１、二段目主軸回転速度ＳＰＤｄ２２、三段目主軸回転速度ＳＰＤｄ２３よりなり、この両データも同一パターン番号でペアリングされている。
【０１７２】
各々の主軸加速パターン用データ群において、一段目加速時定数Ｔａ１１、Ｔａ２１と一段目主軸回転速度ＳＰＤａ１１、ＳＰＤａ２１は一段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、二段目加速時定数Ｔａ１２、Ｔａ２２と二段目主軸回転速度ＳＰＤａ１２、ＳＰＤａ２２は二段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、三段目加速時定数Ｔａ１３、Ｔａ２３と三段目主軸回転速度ＳＰＤａ１３、ＳＰＤａ２３は三段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、四段目加速時定数Ｔａ１４、Ｔａ２４と四段目主軸回転速度ＳＰＤａ１４、ＳＰＤａ２４は四段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データである。
【０１７３】
また、一段目減速時定数Ｔｄ１１、Ｔｄ２１と一段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１１、ＳＰＤｄ２１は一段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データ、二段目減速時定数Ｔｄ１２、Ｔｄ２２と二段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１２、ＳＰＤｄ２２は二段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データ、三段目減速時定数Ｔｄ１３、Ｔｄ２３と三段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１３、ＳＰＤｄ２３は三段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データである。
【０１７４】
図２０は実施の形態４における主軸加減速制御部４のタップ加工動作の出力指令の一例である。図２０において、▲１▼ａは主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶されている主軸加速パターン番号１の主軸加速パターン用データに基づいた加速出力指令、▲１▼ｄは主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶されている主軸減速パターン番号１の主軸減速パターン用データに基づいた減速出力指令である。
【０１７５】
また、▲２▼ａは主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶されている主軸加速パターン番号２の主軸加速パターン用データに基づいた加速出力指令、▲２▼ｄは主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶されている主軸減速パターン番号２の主軸減速パターン用データに基づいた減速出力指令である。
【０１７６】
加速出力指令▲１▼ａ、▲２▼ａと、減速出力指令▲１▼ｄ、▲２▼ｄでは、加速動作と減速動作で共通の主軸加減速パターン用データを選択し、選択された主軸加減速パターン用データに基づいて加速出力指令、減速出力指令を実行すると、主軸モータの加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャが異なるため、サイクルタイムに無駄な時間が生じることから、加速動作では主軸加速パターン用データ、減速動作では主軸減速パターン用データを選択し、選択された主軸加速パターン用データ、または主軸減速パターン用データに基づいて加速出力指令、減速出力指令を実行する。
【０１７７】
この実施の形態でも、実施の形態３における場合と同様に、入力部９によって加工プログラムＰにタップ切削加工動作の主軸加速パターン番号とタップ引き抜き動作の主軸減速パターン番号とを設定することができる。
【０１７８】
図２１はこの実施の形態におけるタップ加工処理のフローチャートであり、図１９に示す主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に記憶された主軸加速パターン用データ群、主軸減速パターン用データ群、図２０に示す主軸加減速制御部４の加速出力指令、減速出力指令を参照して説明する。
【０１７９】
先ず、主軸加減速パターン用データ選択部８は、主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０から指示された主軸加速パターン番号の主軸加速パターン用データを選択する（ステップＳ３０１）。ここでは、図１９に示されている主軸加速パターン番号１の主軸加速パターン用データを選択したこととする。
【０１８０】
つぎに、加工プログラムＰで指示された加工情報および前ステップで選択された主軸加速パターン番号１の主軸加速パターン用データに基づいて図２０にて▲１▼ａで示されている加速指令処理を実行する（ステップＳ３０２）。
【０１８１】
つぎに、減速指令処理を開始するか否かを判別（ステップＳ３０３）し、減速指令処理を開始すると判別すれば、加速指令処理を終了し、ステップＳ３０７に移り、減速指令処理を開始すると判別しなければ、加速指令処理を続行し、加速指令処理を終了するか否かを判別する（ステップＳ３０４）。
【０１８２】
加速指令処理を終了すると判別すれば、加速指令処理を終了し、加工プログラムＰで指示された加工情報に基づいて定速指令処理を実行する（ステップＳ３０５）。これに対し、加速指令処理を終了すると判別しなければ、加速指令処理を続行し、ステップＳ３０３に戻る。
【０１８３】
定速指令処理が実行されれば、つぎに減速指令処理を開始するか否かを判別し（ステップＳ３０６）、減速指令処理を開始すると判別しなければ、定速指令処理を続行し、再度ステップＳ３０６を実行する。
【０１８４】
これに対し、減速指令処理を開始すると判別すれば、定速指令処理を終了し、主軸加減速パターン用データ選択部８が主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０から指示された主軸減速パターン番号の主軸減速パターン用データを選択する（ステップＳ３０７）。ここでは、図１９に示されている主軸減速パターン番号１の主軸減速パターン用データを選択したこととする。
【０１８５】
つぎに、加工プログラムＰで指令された加工情報および前ステップで選択された主軸減速パターン番号１の主軸減速パターン用データに基づいて図２０にて▲１▼ｄで示されている減速指令処理を実行する（ステップＳ３０８）。
【０１８６】
つぎに、減速指令処理を終了するか否かを判別し（ステップＳ３０９）、減速指令処理を終了すると判別すれば、減速指令処理を終了する。減速指令処理を終了すると判別しなければ、減速指令処理を続行し、再度ステップＳ３０９を実行する。
【０１８７】
この結果、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を主軸モータの速度ループ制御状態の加速・減速パターンに類似した加減速パターンで制御するだけでなく、複数種類の主軸加速パターン用データ群、主軸減速パターン用データ群から加速指令処理、減速指令処理に最適な個別の加速パターン、減速パターンに基づいて制御することができる。
【０１８８】
これにより主軸モータの加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャが異なる場合においても、加速動作時と減速動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、最適な加速パターンおよび減速パターンでタップ加工を実行することができ、タップ加工に要するサイクルタイムに無駄な時間が生じさせないようにすることが可能となる。
【０１８９】
（実施の形態５）
図２２はこの発明による数値制御装置の実施の形態５を示している。尚、図２２に於いて、図１に対応する部分は図１に付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【０１９０】
この実施の形態では、主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に、主軸加速パターン用データと主軸減速パターン用データを設定することが、入力部１１によるオペレータ入力以外に、主軸加減速データ解析部１２よりのデータ転送により自動的に行えるようになっている。
【０１９１】
このため、この実施の形態では、主軸制御部７が主軸モータ２３の速度センサ（ＴＧ）２５よりの速度信号による速度ループ制御状態で主軸モータ２３を制御している時の主軸モータ２３の加速データ、減速データを記憶する主軸加減速データ記憶部１３が設けられている。
【０１９２】
主軸加減速データ解析部１２は、主軸加減速データ記憶部１３に記憶された主軸加速・減速データを解析し、位置ループ制御状態の主軸モータ２３を、速度ループ制御状態の主軸モータの加速・減速パターンに類似した加速パターン、減速パターンで制御するための主軸加減速パターン用データを生成し、これを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する。
【０１９３】
図２３は、主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加減速データの一例を示している。図２３は主軸モータ２３の回転速度が指示された指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓ２に達するまでの加速データおよび主軸モータ２３が指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓ２から停止するまでの減速データを示している。
【０１９４】
主軸モータ２３は、停止状態からの加速開始時にあっては、緩やかに加速し、その後、ほぼ一定の傾きで加速し続ける。主軸モータ２３の回転速度が指示された指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓ２付近に達すると、緩やかな加速となり、指令回転速度ＣＭＤ＿Ｓ２に達すれば、定速回転を行う。
【０１９５】
主軸モータ２３は、停止を指示されると、定速回転から緩やかに減速し、その後、ほぼ一定の傾きで減速し続ける。主軸モータ２３は、停止状態付近になると緩やかな減速となり、回転停止する。
【０１９６】
図２４は主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０における主軸加減速パターン用データの格納例を示している。
【０１９７】
主軸加速パターン用データは、一段目加速時定数Ｔａ１、二段目加速時定数Ｔａ２、三段目加速時定数Ｔａ３、四段目加速時定数Ｔａ４、一段目主軸回転速度ＳＰＤａ１、二段目主軸回転速度ＳＰＤａ２、三段目主軸回転速度ＳＰＤａ３、四段目主軸回転速度ＳＰＤａ４よりなり、主軸減速パターン用データは、一段目減速時定数Ｔｄ１、二段目減速時定数Ｔｄ２、三段目減速時定数Ｔｄ３、四段目減速時定数Ｔｄ４、一段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１、二段目主軸回転速度ＳＰＤｄ２、三段目主軸回転速度ＳＰＤｄ３、四段目主軸回転速度ＳＰＤｄ４よりなっている。
【０１９８】
主軸加速パターン用データにおいて、一段目加速時定数Ｔａ１と一段目主軸回転速度ＳＰＤａ１は一段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、二段目加速時定数Ｔａ２と二段目主軸回転速度ＳＰＤａ２は二段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、三段目加速時定数Ｔａ３と三段目主軸回転速度ＳＰＤａ３は三段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データ、四段目加速時定数Ｔａ４と四段目主軸回転速度ＳＰＤａ４は四段目の加速の傾きを決定するための主軸加速パターン用データである。
【０１９９】
また、一段目減速時定数Ｔｄ１と一段目主軸回転速度ＳＰＤｄ１は一段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データ、二段目減速時定数Ｔｄ２と二段目主軸回転速度ＳＰＤｄ２は二段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データ、三段目減速時定数Ｔｄ３と三段目主軸回転速度ＳＰＤｄ３は三段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データ、四段目減速時定数Ｔｄ４と四段目主軸回転速度ＳＰＤｄ４は四段目の減速の傾きを決定するための主軸減速パターン用データである。
【０２００】
主軸加速パターン用データと主軸減速パターン用データを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定することは、オペレータ操作によってパラメータ設定式に入力部１１より入力設定することができる。
【０２０１】
しかし、オペレータが加工条件や機械条件に適した主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データを入力部１１より設定するのは、非効率的であるだけでなく、設定を誤る可能性もある。
【０２０２】
このため、この実施の形態では、オペレータは速度ループ制御状態の主軸モータ２３を停止状態から定速回転状態まで回転駆動させること、および速度ループ制御状態の主軸モータ２３を定速回転状態から停止させるだけで、主軸加速パターン用データ、主軸減速パターン用データを自動的に主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定することができる。
【０２０３】
オペレータは、入力部１１より主軸加減速データ変化ポイント数を設定した後に、入力部１１により主軸加減速パターン用データ設定モードに切り替え、速度ループ制御状態の主軸モータ２３を停止状態から定速回転状態まで回転駆動させる。オペレータは、主軸モータ２３が定速回転まで加速したことを確認後、主軸モータ２３を停止させる。この操作により主軸加減速データ記憶部１３は速度ループ制御状態の主軸モータ２３の加減速データを記憶する。
【０２０４】
図２５は主軸加減速データ解析部１２が主軸加減速データ記憶部１３に記憶された主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加速データに基づいて主軸加速パターン用データを算出し、これを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する例を示している。
【０２０５】
図２５に示す主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加速データにおいて、Ｐａ１は一段目の加速データ変化ポイント、Ｐａ２は二段目の加速データ変化ポイント、Ｐａ３は三段目の加速データ変化ポイント、Ｐａ４は四段目の加速データ変化ポイントであり、主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加速データの変化の著しいポイントを示す。
【０２０６】
Ｔａ１は主軸モータ２３の回転速度が０（停止状態）から一段目の加速データ変化ポイントＰａ１に到達するまでの加速データの傾きにおける一段目加速時定数、Ｔａ２は一段目の加速データ変化ポイントＰａ１から二段目の加速データ変化ポイントＰａ２に到達するまでの加速データの傾きにおける二段目加速時定数、Ｔａ３は二段目の加速データ変化ポイントＰａ２から三段目の加速データ変化ポイントＰａ３に到達するまでの加速データの傾きにおける三段目加速時定数、Ｔａ４は三段目の加速データ変化ポイントＰａ３から四段目の加速データ変化ポイントＰａ４に到達するまでの加速データの傾きにおける四段目加速時定数である。
【０２０７】
ＳＰＤａ１は一段目の加速データ変化ポイントＰａ１の一段目主軸回転速度、ＳＰＤａ２は二段目の加速データ変化ポイントＰａの二段目主軸回転速度、ＳＰＤａ３は三段目の加速データ変化ポイントＰａ３の三段目主軸回転速度、ＳＰＤａ４は四段目の加速データ変化ポイントＰａ４の四段目主軸回転速度である。
【０２０８】
このように、主軸加減速データ解析部１２は主軸加減速データ記憶部１３に記憶された主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加速データを解析し、加速データの変化の著しいポイントＰａ１〜Ｐａ４に基づいて位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの加速パターンに類似した加速パターンで制御するための主軸加速パターン用データを算出し、この主軸加速パターン用データを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する。
【０２０９】
図２６は主軸加減速データ解析部１２が主軸加減速データ記憶部１３に記憶された主軸モータ２３の速度ループ制御状態の減速データに基づいて主軸減速パターン用データを算出し、これを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する例を示している。
【０２１０】
図２６に示す主軸モータ２３の速度ループ制御状態の加速データにおいて、Ｐｄ４は主軸モータ２３が定速回転から減速を開始する四段目の減速データ変化ポイント、Ｐｄ３は三段目の減速データ変化ポイント、Ｐｄ２は二段目の減速データ変化ポイント、Ｐｄ１は一段目の減速データ変化ポイント、Ｐｄ０は回転停止ポイントであり、主軸モータ２３の速度ループ制御状態の減速データの変化の著しいポイントを示す。
【０２１１】
Ｔｄ４は四段目の減速データ変化ポイント（主軸モータ２３が定速回転から減速を開始するポイント）Ｐｄ４から三段目の減速データ変化ポイントＰｄ３に到達するまでの減速データの傾きにおける四段目減速時定数、Ｔｄ３は三段目の減速データ変化ポイントＰｄ３から二段目の減速データ変化ポイントＰｄ２に到達するまでの減速データの傾きにおける三段目減速時定数、Ｔｄ２は二段目の減速データ変化ポイントＰｄ２から一段目の減速データ変化ポイントＰｄ１に到達するまでの減速データの傾きにおける二段目減速時定数、Ｔｄ１は一段目の減速データ変化ポイントＰｄ１から主軸モータ２３が回転停止するポイントＰｄ０に到達するまでの減速データの傾きにおける一段目減速時定数である。
【０２１２】
ＳＰＤｄ４は四段目の減速データ変化ポイントＰｄ４の四段目主軸回転速度、ＳＰＤｄ３は三段目の減速データ変化ポイントＰｄ３の三段目主軸回転速度、ＳＰＤｄ２は二段目の減速データ変化ポイントＰｄ２の二段目主軸回転速度、ＳＰＤｄ１は一段目の減速データ変化ポイントＰｄ１の一段目主軸回転速度である。
【０２１３】
このように、主軸加減速データ解析部１２は主軸加減速データ記憶部１３に記憶された主軸モータ２３の速度ループ制御状態の減速データを解析し、減速データの変化の著しいポイントＰｄ１〜Ｐｄ４に基づいて位置ループ制御状態の主軸モータ２３を速度ループ制御状態の主軸モータの減速パターンに類似した減速パターンで制御するための主軸減速パターン用データを算出し、この主軸減速パターン用データを主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する。
【０２１４】
図２７は主軸加減速パターン用データ設定処理のフローチャートである。
【０２１５】
先ず、主軸加減速データ解析部１２は主軸加減速データ記憶部１３に書き込まれた速度ループ制御状態での主軸モータ２３の加速・減速データを取り込む（ステップＳ４０１）。主軸モータ２３の加速・減速データの取り込みが終了すると、取り込んだ主軸加速・減速データの一定時間ごとの変化量を算出する（ステップＳ４０２）。
【０２１６】
つぎに、取り込んだすべての主軸加速・減速データの一定時間ごとの変化量算出が終了したか否かを判別し（ステップＳ４０３）、取り込んだすべての主軸加速・減速データの一定時間ごとの変化量算出が終了すれば、この主軸加速・減速データの変化量に基づいて主軸加速・減速データの変化量の大きいポイントを順に主軸加減速変化ポイントとして設定する（ステップＳ４０４）。
【０２１７】
つぎに、設定ポイント数が指示された主軸加減速変化ポイントに達したか否かを判別する（ステップＳ４０５）。指示された主軸加減速変化ポイントに達したと判別しなければ、ステップＳ４０４に戻り、主軸加速・減速データの変化量に基づいて主軸加速・減速データの変化量の大きいポイントを順に主軸加減速変化ポイントとすることを繰り返す。
【０２１８】
これに対し、指示された主軸加減速変化ポイントに達したと判別すれば、主軸モータ２３の加速における主軸加速変化ポイントを停止状態から定速回転の順に、一段目の加速データ変化ポイントＰａ１、二段目の加速データ変化ポイントＰａ２、三段目の加速データ変化ポイントＰａ３、四段目の加速データ変化ポイントＰａ４と云うように並べ替べかえ、また主軸モータ２３の減速における主軸減速変化ポイントを定速回転から停止状態の順に、四段目の減速データ変化ポイントＰｄ４、三段目の減速データ変化ポイントＰｄ３、二段目の減速データ変化ポイントＰｄ２、一段目の減速データ変化ポイントＰｄ１と云うように並べ替えかえる（ステップＳ４０６）。
【０２１９】
つぎに、前ステップで加速順または減速順に並べ替えた主軸加速データ変化ポイントＰａ１〜Ｐａ４および主軸減速データ変化ポイントＰｄ１〜Ｐｄ４の時定数および主軸回転速度を主軸加速・減速データに基づいて算出する（ステップＳ４０７）。
【０２２０】
最後に、前ステップで算出した主軸加速・減速データ変化ポイントごとの時定数および主軸回転速度を主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定する。
【０２２１】
上述のように、オペレータが速度ループ制御状態の主軸モータ２３を停止状態から回転駆動させること、および速度ループ制御状態の主軸モータ２３を定速回転状態から停止させることにより、主軸加減速データ記憶部１３と主軸データ解析部１２とにより主軸加減速パターン用データを自動的に主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部１０に設定するから、オペレータの作業量を低減できると共にオペレータの誤設定を防止できる。
【０２２２】
なお、上述の説明では、主軸加減速データ解析部１２は主軸加速データおよび主軸減速データにそれぞれ４個づつの主軸加速・減速データ変化ポイントを設定したが、主軸加速・減速データ変化ポイントは４個以外の複数個であってもよく、また主軸加減速データ解析部１２は主軸加速データおよび主軸減速データにそれぞれ４個づつの主軸加速・減速データ変化ポイントを設定したが、主軸加速データ変化ポイント数と主軸減速データ変化ポイント数は必ずしも同じでなくてもよい。
【０２２３】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による数値制御装置によれば、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上し、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなるから、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮することができると共に加工精度を向上させることができる。
【０２２４】
つぎの発明による数値制御装置によれば、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、主軸加減速パターン用データ選択手段によってワークの材質、工具の材質および形状に適した速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択でき、選択された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御することにより、主軸モータの応答性が的確に向上するから、主軸および送り軸の加工条件に最適な加減速指令処理を実行することができ、タップ加工精度を向上できる。
【０２２５】
つぎの発明による数値制御装置によれば、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、主軸加減速パターン用データ選択手段がタップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択設定し、選択設定された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、主軸および送り軸のタップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に最適な加減速指令処理を実行することができ、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮できる。
【０２２６】
つぎの発明による数値制御装置によれば、加工プログラムに記述されたデータの解析により主軸加減速パターン用データが選択設定されるから、主軸加減速パターン用データの選択設定が加工プログラム上において簡便に行われるようになる。
【０２２７】
つぎの発明による数値制御装置によれば、加速動作、減速動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを設定され、設定された主軸加速パターン用のデータ、主軸減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、加速動作時と減速動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、主軸および送り軸の機械条件に最適な加速指令処理、減速指令処理を実行することができることにより、加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャが異なる場合においても、最適な加速パターンおよび減速パターンで制御でき、サイクルタイムに無駄な時間が生じないようにできる。
【０２２８】
つぎの発明による数値制御装置によれば、オペレータが速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転駆動させることおよび速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させることにより、主軸加減速データ記憶手段と主軸データ解析手段とにより主軸加減速パターン用データを自動的に主軸加減速パターン用データ記憶手段に設定するから、オペレータの作業量を低減できると共にオペレータの誤設定を防止できる。
【０２２９】
つぎの発明による数値制御装置によれば、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより、主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データが構成されているから、所要の効果が得られる段数設定により最小限のデータ数で、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することができる。
【０２３０】
この発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮するために加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上するから、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなり、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮できると共に加工精度を向上できる。
【０２３１】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、主軸加減速パターン用データ記憶手段に記憶された加減速パターン用データに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御するための指令を主軸加減速制御手段によって算出し、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンで制御することにより、主軸モータの応答性が向上し、主軸のイナーシャが送り軸のイナーシャに比べて大きい場合でも主軸モータは送り軸モータに対して、停止状態からの加速開始時、加速終了時（定速回転）の直前、定速回転からの減速開始時および減速終了時（停止状態）の直前等に追従遅れが発生し難くなるから、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮できると共に加工精度を向上できる。
【０２３２】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、タップ加工などに要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、ワークの材質、工具の材質および形状に適した速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択でき、選択された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御することにより、主軸モータの応答性が的確に向上するから、主軸および送り軸の加工条件に最適な加減速指令処理を実行することができ、タップ加工精度を向上できる。
【０２３３】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、加工プログラムの記述により主軸加減速パターン用データの選択指令が行われるから、主軸加減速パターン用データの選択指令が加工プログラム上で簡便に行われるようになる。
【０２３４】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮するため、加減速の傾き（加速度）を大きくする方法を用いる場合において、タップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを選択設定し、選択設定された主軸加減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、タップ切削加工動作時とタップ引き抜き動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、主軸および送り軸のタップ切削加工動作およびタップ引き抜き動作に最適な加減速指令処理を実行することができ、タップ加工に要するサイクルタイムを短縮できる。
【０２３５】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、加速動作、減速動作に適した別々の速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンを設定し、設定された主軸加速パターン用のデータ、主軸減速パターン用のデータに基づいて位置ループ制御状態の主軸モータを制御するから、加速動作時と減速動作時とで各々主軸モータの応答性が最適状態で向上し、主軸および送り軸の機械条件に最適な加速指令処理、減速指令処理を実行することができることにより、加速動作の主軸のイナーシャと減速動作の主軸のイナーシャが異なる場合においても、最適な加速パターンおよび減速パターンで制御でき、サイクルタイムに無駄な時間が生じないようにできる。
【０２３６】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、速度ループ制御状態の主軸モータを停止状態から回転駆動させること、および速度ループ制御状態の主軸モータを定速回転状態から停止させることにより、主軸加減速パターン用データが自動的に主軸加減速パターン用データ記憶手段に設定されるから、オペレータの作業量を低減できると共にオペレータの誤設定を防止できる。
【０２３７】
つぎの発明による数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法によれば、加速・減速過程を複数段に区分した各段における時定数と主軸回転数とにより、主軸モータの加減速パターン用データ、あるいは加速パターン用データ、減速パターン用データが構成されるから、所要の効果が得られる段数設定により最小限のデータ数で、位置ループ制御状態の主軸モータを速度ループ制御状態の主軸モータの加減速パターンに直線近似させた加減速パターンにより制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による数値制御装置の実施の形態１の要部を示すブロック図である。
【図２】主軸モータの速度ループ制御状態の加速パターンの一例を示す加速特性線図である。
【図３】実施の形態１における主軸加減速パターン用データ記憶部のデータ内容の一例を示す説明図である。
【図４】実施の形態１における主軸加減速制御部の加速時出力指令の一例を示す線図である。
【図５】実施の形態１における主軸加減速制御部の減速時出力指令の一例を示す線図である。
【図６】実施の形態１におけるタップ加工動作の初期化処理を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１におけるタップ加工動作処理の前半部を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１におけるタップ加工動作処理の後半部を示すフローチャートである。
【図９】この発明による数値制御装置の実施の形態２の要部を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２における主軸加減速パターン用データ記憶部のデータ内容の一例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態２におけるタップ加工動作の出力指令の一例を示す線図である。
【図１２】実施の形態２におけるタップ加工動作処理を示すフローチャートである。
【図１３】この発明による数値制御装置の実施の形態３の要部を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３における主軸加減速パターン用データ記憶部のデータ内容の一例を示す説明図である。
【図１５】実施の形態３におけるタップ加工のプログラム例を示す説明図である。
【図１６】実施の形態３におけるタップ加工動作の出力指令の一例を示す線図である。
【図１７】実施の形態３におけるタップ加工動作処理を示すフローチャートである。
【図１８】この発明による数値制御装置の実施の形態４の要部を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態４における主軸加減速パターン用データ記憶部のデータ内容の一例を示す説明図である。
【図２０】実施の形態４におけるタップ加工動作の出力指令の一例を示す線図である。
【図２１】実施の形態４におけるタップ加工動作処理を示すフローチャートである。
【図２２】この発明による数値制御装置の実施の形態５の要部を示すブロック図である。
【図２３】主軸モータの速度ループ制御状態の加減速特性の一例を示す特性線図である。
【図２４】実施の形態５における主軸加減速パターン用データ記憶部のデータ内容の一例を示す説明図である。
【図２５】実施の形態５における主軸加速パターン用データ算出の一例を示す説明図である。
【図２６】実施の形態５における主軸減速パターン用データ算出の一例を示す説明図である。
【図２７】実施の形態５における主軸加減速パターン用データ設定処理を示すフローチャートである。
【図２８】従来における数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  数値制御装置，２  演算部，３  主軸加減速パターン用データ記憶部，４主軸加減速制御部，５  分配器，６  送り軸制御部，７  主軸制御部，８  主軸加減速パターン用データ選択部，９  入力部，１０  主軸加速パターン用・主軸減速パターン用データ記憶部，１１  入力部，１２  主軸加減速データ解析部，１３  主軸加減速データ記憶部，２１  送り軸モータ，２２  ロータリエンコーダ，２３  主軸モータ，２４  ロータリエンコーダ，２５  速度センサ
【図１】
0003553741.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003553741.tif 000008
【図８】
0003553741.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003553741.tif 000011
【図１１】
0003553741.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003553741.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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