(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具と加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う数値制御装置であって、
前記加工対象を回転させる主軸と、前記主軸の回転軸の方向と垂直な方向に前記切削工具を前記加工対象に対して相対的に送り移動させる駆動軸と、を制御する駆動部と、
前記駆動軸の移動に対して、往復送り移動である振動を重畳する振動手段と、
複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらして前記駆動部を制御するねじ切り振動調整部と、
を備える
ことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記ねじ切り振動調整部は、前記駆動軸を振動開始基準位置から前記振動位相シフト量だけ振動位相を遷移した補正位相での振動位置へ予備移動させ、前記予備移動の後、前記主軸が基準となる位相であるねじ切り開始基準点の位相となった時点で前記振動を前記補正位相から開始させる
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記ねじ切り振動調整部は、前記振動位相シフト量の前記振動に要する時間を求め、前記駆動軸に、前記主軸が基準となる位相であるねじ切り開始基準点の位相となった時点に前記振動に要する時間を加算した時点で前記振動を初期位相から開始させる
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークとワークを加工する工具とを相対的に移動制御する数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋削加工において、切削工具をワークに対して送り動作させる切削工具送り機構と、上記切削工具を低周波振動させて切削工具送り駆動モータを制御する制御機構と、を有する数値制御装置が提案されている（特許文献１から３参照）。この数値制御装置では制御機構は、各種設定を行う操作手段と、操作手段によって設定されたワークの回転速度または切削工具１回転当たりの切削工具の送り量に応じて、切削工具を同期させて送り動作させる２５Ｈｚ以上の低周波で動作可能なデータとして、送り軸のイナーシャまたはモータ特性といった機械特性に応じた少なくとも切削工具送り機構の前進量、後退量、前進速度、後退速度が予め表にされて格納されている振動切削情報格納手段と、振動切削情報格納手段に格納されている当該データに基づいて切削工具送り駆動モータを制御してなるモータ制御手段と、を有している。これによって、補間経路に沿って前進、後退動作を繰り返すことによって、低周波振動を生成している。また、輪郭制御に対して指定された角度方向に振動を重畳する技術も開示されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０３３９２９号公報
【特許文献２】特許第５１３９５９１号公報
【特許文献３】特許第５１３９５９２号公報
【特許文献４】特許第４２９３１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、輪郭制御と主軸回転位相とを同期して制御する低周波振動ねじ切り加工のねじリード方向と垂直方向の振動を重畳して行う制御において、切り込み回数に応じて振動の位相或いは振幅を調整して行う加工方法については開示されていない。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低周波振動ねじ切り加工において、切り込み毎に振動の位相を適切に調整することにより、振動による切り粉の分断が可能になる数値制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工対象を回転させる主軸と、切削加工により形成するねじのリード方向と垂直方向に沿って切削工具を前記加工対象に対して相対的に送り移動させる第１駆動軸と、前記切削工具を前記リード方向に沿って前記加工対象に対して相対的に送り移動させる第２駆動軸と、を制御する駆動部と、前記第１駆動軸の移動に対して、前記主軸の回転周期と予め定めた比を有する周期の往復送り移動である振動を重畳する振動手段と、を備え、前記切削工具と前記加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う数値制御装置であって、複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらして前記駆動部を制御するねじ切り振動調整部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる数値制御装置は、低周波振動ねじ切り加工において、切り込み毎に振動の位相を適切に調整することにより、振動による切り粉の分断が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１から４にかかる数値制御装置の構成の一例を示すブロック図
【図２】実施の形態１において工具のみをＺ軸方向およびＸ軸方向に移動させる場合の状況を示す図
【図３】実施の形態１において加工対象をＺ軸方向に移動させ、工具をＸ軸方向に移動させる場合の状況を示す図
【図４】実施の形態１においてねじ切り加工を実行する様子を示す図
【図５】実施の形態１においてテーパねじにねじ切り加工を実行する様子を示す図
【図６】実施の形態１において複数回切り込みを行うねじ切り加工の様子を示す図
【図７】実施の形態１における「直角切込み」の切込みパターンを示す図
【図８】実施の形態１における「片刃切込み」の切込みパターンを示す図
【図９】実施の形態１における「修正片刃切込み」の切込みパターンを示す図
【図１０】実施の形態１における「千鳥切込み」の切込みパターンを示す図
【図１１】実施の形態１においてねじ切り始点の刃先のＺ軸座標が毎回同じ場合における毎回の刃先点の軌跡を示す図
【図１２】実施の形態１においてねじ切り始点の刃先のＺ軸座標が毎回異なる場合における毎回の刃先点の軌跡を示す図
【図１３】実施の形態１における（方法１）の加工プログラムの一例を示す図
【図１４】実施の形態１において加工対象の表面を円筒展開面で示した場合の円筒面上の（方法１）による工具軌跡を示す図
【図１５】実施の形態１における（方法２）の加工プログラムの一例を示す図
【図１６】実施の形態１において加工対象の表面を円筒展開面で示した場合の円筒面上の（方法２）による工具軌跡を示す図
【図１７】実施の形態１においてねじ切り加工に振動を重畳する様子を説明する図
【図１８】実施の形態１において主軸１回転あたりの振動回数が２回の振動条件における低周波振動ねじ切り加工の動作例を示す図
【図１９】実施の形態１において図１８のようにして毎回の位相を１８０°ずらしたことによる１回目と２回目の切込みの深さを濃淡で示した図
【図２０】実施の形態１において（方法１）で低周波振動を重畳した場合の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図
【図２１】実施の形態１において（方法２）で低周波振動を重畳した場合の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図
【図２２】実施の形態１において（方法２）で振動開始時の振動位相を「ねじ切り開始シフト角度」のずれ量相当分ずらした上で低周波振動を重畳した場合の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図
【図２３】実施の形態２にかかる数値制御装置による低周波振動ねじ切り加工の動作を示すフローチャート
【図２４】実施の形態２における動作例１−１の振動条件を示す図
【図２５】実施の形態２の動作例１−１および動作例１−２における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図２６】実施の形態２の動作例１−１におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図２７】実施の形態２における動作例１−２の振動条件を示す図
【図２８】実施の形態２の動作例１−２におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図２９】実施の形態２における動作例１−３の振動条件を示す図
【図３０】実施の形態２の動作例１−３および動作例１−４における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図３１】実施の形態２の動作例１−３におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図３２】実施の形態２における動作例１−３の加工プログラムの一例を示す図
【図３３】実施の形態２における図３２の加工プログラムによるプログラム指令経路を示す図
【図３４】実施の形態２における図３２の加工プログラムによる加工イメージを示す図
【図３５】実施の形態２における図３２の加工プログラムを実行したときの主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図３６】実施の形態２における図３２の加工プログラムを実行したときの毎回の「ねじ切り開始シフト角度」に対応する振動位相のシフト量を示す図
【図３７】実施の形態２における動作例１−４の振動条件を示す図
【図３８】実施の形態２の動作例１−４におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図３９】実施の形態２の動作例１−３の変形例におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図４０】実施の形態３にかかる数値制御装置による低周波振動ねじ切り加工の動作を示すフローチャート
【図４１】実施の形態３における動作例２−１の振動条件を示す図
【図４２】実施の形態３の動作例２−１および動作例２−２における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図４３】実施の形態３の動作例２−１におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図４４】実施の形態３における動作例２−２の振動条件を示す図
【図４５】実施の形態３の動作例２−２におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図４６】実施の形態３における動作例２−３の振動条件を示す図
【図４７】実施の形態３の動作例２−３および動作例２−４における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図４８】実施の形態３の動作例２−３におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図４９】実施の形態３の動作例２−３の変形例における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図
【図５０】実施の形態３の動作例２−３の変形例におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図５１】実施の形態３における動作例２−４の振動条件を示す図
【図５２】実施の形態３における動作例２−４のＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図
【図５３】実施の形態４にかかる加工プログラムの一例を示す図
【図５４】実施の形態４における図５３の加工プログラムによるプログラム指令経路を示す図
【図５５】実施の形態４における図５３の加工プログラムによる加工イメージを示す図
【図５６】実施の形態４において予備移動を行って図５３の加工プログラムを実現した場合の主軸位相とＸ軸位置の関係を示す図
【図５７】実施の形態４において振動の位相シフト量の振動に要する時間だけ振動の開始を遅らせて図５３の加工プログラムを実現した場合の主軸位相とＸ軸位置の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる数値制御装置１の構成の一例を示すブロック図である。数値制御装置１は、加工対象および工具の少なくとも一方を駆動する駆動部１０と、入力手段によって構成される入力操作部２０と、表示手段によって構成される表示部３０と、加工プログラムを解析して補間処理を実行する制御演算部４０と、を有する。
【００１１】
駆動部１０は、加工対象および工具のいずれか一方または両方を少なくとも２軸方向に駆動する機構である。駆動部１０は、少なくとも第１駆動軸であるＸ軸および第２駆動軸であるＺ軸を駆動制御する。駆動部１０は、数値制御装置１上で規定された各軸方向に加工対象または工具を移動させるサーボモータ１１と、サーボモータ１１の位置および速度を検出する検出器１２と、検出器１２によって検出される位置および速度に基づいて、加工対象または工具の位置および速度の各軸方向の制御を行うＸ軸サーボ制御部１３ＸおよびＺ軸サーボ制御部１３Ｚと、を有する。実施の形態１にかかる数値制御装置１は、工具または加工対象に設けられたこれらの駆動軸によって、工具と加工対象とを相対的に振動を伴いながら移動経路に沿って移動させて加工対象の加工を行う。
【００１２】
また、駆動部１０は、加工対象を保持する主軸を回転させる主軸モータ１４と、主軸モータ１４の位置および回転速度を検出する検出器１５と、検出器１５によって検出される位置および回転速度に基づいて、主軸の回転を制御する主軸制御部１６と、を有する。
【００１３】
入力操作部２０は、キーボード、ボタンまたはマウスといった入力手段によって構成され、ユーザによる数値制御装置１に対するコマンドの入力または加工プログラムもしくはパラメータなどの入力が行われる。表示部３０は、液晶表示装置といった表示手段によって構成され、制御演算部４０によって処理された情報が表示される。
【００１４】
制御演算部４０は、入力制御部４１と、データ設定部４２と、記憶部４３と、画面処理部４４と、解析処理部４５と、機械制御信号処理部４６と、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）回路部４７と、補間処理部４８と、加減速処理部４９と、軸データ出力部５０と、を有する。
【００１５】
入力制御部４１は、入力操作部２０から入力される情報を受け付ける。データ設定部４２は、入力制御部４１で受け付けられた情報を記憶部４３に記憶させる。一例として、入力制御部４１は、入力された内容が加工プログラム４３２の編集の場合には、記憶部４３に記憶されている加工プログラム４３２に編集された内容を反映させ、パラメータとなる情報が入力された場合には記憶部４３のパラメータ４３１の記憶領域に記憶させる。
【００１６】
記憶部４３は、制御演算部４０の処理で使用されるパラメータ４３１、実行される加工プログラム４３２および表示部３０に表示させる画面表示データ４３３といった情報を記憶する。また、記憶部４３には、パラメータ４３１および加工プログラム４３２以外の一時的に使用されるデータを記憶する共有エリア４３４が設けられている。画面処理部４４は、記憶部４３の画面表示データ４３３を表示部３０に表示させる制御を行う。
【００１７】
解析処理部４５は、１以上のブロックを含む加工プログラム４３２を読み込み、読み込んだ加工プログラム４３２を１ブロック毎に解析し、移動経路と送り速度を読み出し、１ブロックで移動する移動指令を生成する移動指令生成部４５１と、加工プログラム４３２に振動指令が含まれているかを解析し、振動指令が含まれている場合に、振動指令に含まれる振動条件を補間処理部４８に提供する振動指令解析部４５２と、を有する。振動指令解析部４５２が生成する振動条件には、例えば、低周波振動の振幅が含まれる。
【００１８】
機械制御信号処理部４６は、解析処理部４５によって、数値制御軸である駆動軸を動作させる指令以外の機械を動作させる指令である補助指令を読み込んだ場合に、補助指令が指令されたことをＰＬＣ回路部４７に通知する。ＰＬＣ回路部４７は、機械制御信号処理部４６から補助指令が指令されたことの通知を受けると、指令された補助指令に対応する処理を実行する。
【００１９】
補間処理部４８は、解析処理部４５が解析した移動指令を用い、数値制御装置１の制御の周期である処理周期の間に、指定された送り速度で移動する移動量である指令移動量を算出する指令移動量算出部４８１と、工具または加工対象を振動させるための処理周期の間の移動量である振動移動量を算出する振動移動量算出部４８２と、処理周期当たりの指令移動量と振動移動量とを重畳した重畳移動量を算出する移動量重畳部４８３と、振動ねじ切り加工開始時の振動の位相を調整するねじ切り振動調整部４８４と、を有する。なお、処理周期は補間周期とも呼ばれる。
【００２０】
加減速処理部４９は、補間処理部４８から出力された各駆動軸の重畳移動量を、予め指定された加減速パターンに従って、加減速を考慮した処理周期当たりの移動指令に変換する。軸データ出力部５０は、加減速処理部４９で処理された処理周期当たりの移動指令を、各駆動軸を制御するＸ軸サーボ制御部１３Ｘ、Ｚ軸サーボ制御部１３Ｚ、および主軸制御部１６に出力する。
【００２１】
切削工具または加工対象を振動させながら加工を行うためには、上記したように、加工を行う際に、加工対象と切削工具とを相対的に移動させればよい。図２および図３は、旋削加工を行う実施の形態１による数値制御装置１の軸の構成を模式的に示す図である。図２および図３では、紙面内に直交するＺ軸とＸ軸を設けている。図２は、加工対象６１を固定し、旋削加工を行う切削工具である工具６２のみをＺ軸方向とＸ軸方向とに移動させる場合の状況を示す図である。また、図３は、加工対象６１をＺ軸方向に移動させ、工具６２をＸ軸方向に移動させる場合の状況を示す図である。図２および図３のいずれの場合でも、移動させる対象である加工対象６１および工具６２の両方またはいずれかにサーボモータ１１を設け、加工対象６１に主軸モータ１４を設けることで、以下に説明する低周波振動ねじ切り加工処理を行うことが可能となる。
【００２２】
はじめに、低周波振動を伴わないねじ切り加工の説明を行う。図４は、ねじ切り加工を実行する様子を示す図である。なお、以後の説明においては、形成するねじのリード方向に沿って移動する送り軸であるリード軸はＺ軸、リード軸と垂直方向に沿って移動する送り軸はＸ軸として説明する。なお、リード方向は主軸の回転軸の方向になっている。
【００２３】
図４に示すように、加工対象６１は主軸の回転により回転し、工具６２はリード方向であるＺ軸方向に移動する。通常のねじ切り加工は、ネジ溝を形成するための切り込みを複数回繰り返すので、Ｚ軸方向の送り軸の位置と、主軸の回転位相とを同期させてねじを加工する。主軸の回転速度とＺ軸方向の移動速度がそれぞれ一定速度であれば、等間隔のねじピッチのネジ溝が形成される。
【００２４】
図５は、テーパを有するテーパねじにねじ切り加工を実行する様子を示す図である。テーパねじのリード軸であるＺ軸の方向とリード軸に垂直な軸であるＸ軸の方向に数値制御装置１が移動の補間を行う場合も、リード軸方向の送り軸の位置と、主軸の回転位相とを同期させてねじを加工する。
【００２５】
図４のようにねじ切り加工を行う場合には、１回目の切り込みより２回目の切り込みでねじの溝をより深く加工するという手法で、通常複数回切り込みを行って加工する。複数回切り込みを行うねじ切り加工の様子を図６に示す。図６に示すように、１回目の切込量と２回目の切込量を加えた値が２回目の切り込み後の溝の深さになる。この場合、複数回の切り込み加工において、送り軸の送り量と主軸回転量との関係を同一とすることで、複数回の切り込み加工で切込量を除いて同一形状のネジ溝を形成する。そして、ねじ切り動作開始時即ちリード軸の移動開始時の主軸の位相、即ち角度は加工プログラム４３２で指定することが可能である。具体的には、位相の基準点を検出器１５の取り付け角度或いはパラメータ４３１で設定し、位相の基準点からの角度である「ねじ切り開始シフト角度」を加工プログラム４３２で指定することができる。例えば、ねじ切りシフト角度と切り込み開始時のＺ軸位置とを各切り込み回を同一にすることで、各回の切り込みで同一箇所に切り込みを行うことができる。
【００２６】
複数回切り込みを行う場合の、ねじ切り加工における代表的な切込みパターンを図７から図１０に示す。図７から図１０はネジ溝の任意の１箇所の断面において複数回の切り込みにより切削する部分を示したものである。図７は、工具６２の刃先のＺ軸座標が毎回同じになる「直角切込み」の切込みパターンを示す。図８から図１０は、刃先のＺ軸座標が毎回異なる切込みパターンを示す。図８は、「片刃切込み」の切込みパターンを示す。図９は、「修正片刃切込み」の切込みパターンを示す。図１０は、「千鳥切込み」の切込みパターンを示す。図８から図１０の毎回Ｚ軸座標が異なる切込みパターンによれば切り粉の飛散方向を変化させるなどの効果が得られる。
【００２７】
次に、切込み開始後の工具６２の刃先のＺ軸方向の動きを含めた動作を、ねじ切り始点の刃先のＺ軸座標が毎回同じ「直角切込み」とねじ切り始点の刃先のＺ軸座標が毎回異なる「片刃切込み」との場合で説明する。
【００２８】
図１１は、ねじ切り始点の刃先のＺ軸座標が毎回同じ「直角切込み」の場合における毎回の刃先点の軌跡を示す。送り軸であるＺ軸の位置と主軸の位相との関係は毎回同じである。即ち、ねじ切り始点で主軸の位相が予め定めたねじ切り開始基準点へ到達するのを待つ。ねじ切り開始基準点は、予め定めた主軸の位相であって、主軸の基準となる位相である。そして、ねじ切り始点のＺ軸位置は毎回同じである。
【００２９】
主軸の同一位相においてねじ切り始点の刃先のＺ軸座標を「片刃切込み」の様に毎回異なるように加工する場合は、その通りに主軸の位相が毎回同一のねじ切り開始基準点となるように固定してねじ切り始点のＺ軸位置をずらす方法（方法１）と、ねじ切り始点のＺ軸位置は毎回同一にしてねじ切り開始時の主軸の位相をずらす方法（方法２）とがある。加工対象に対する加工自体は両者で同様となる。（方法１）および（方法２）の詳細を以下に説明する。
【００３０】
（方法１）
図１２は、「片刃切込み」で（方法１）の場合における毎回の刃先点の軌跡を示す。（方法１）では、送り軸位置の始点からの距離と主軸位相の関係は毎回同じである。即ち、ねじ切り始点で主軸の位相がねじ切り開始基準点へ到達するのを待つ。そして、ねじ切り始点のＺ軸位置は毎回異なる。送り軸移動量と主軸回転量の比率は毎回同じである。
【００３１】
図１３は、（方法１）の加工プログラム４３２の一例を示す図である。図１４は、加工対象６１の表面を円筒展開面で示した場合の円筒面上の（方法１）による工具軌跡を示す図である。図１３の加工プログラム４３２の２行目の「Ｚ１０．０」、５行目の「Ｚ９．９」および９行目の「Ｚ９．８」に示されるようにねじ切り始点のＺ軸位置は毎回異なる。ねじ切り始点のＺ軸位置が毎回異なることは、図１４のねじ切り開始点のＺ軸位置にも示されている。図１３の加工プログラム４３２の３行目、７行目および１１行目の「Ｑ０．０」、並びに図１４に示されるように、１回から３回のねじ切り加工の始点の主軸位相は全て同じ値である。
【００３２】
（方法２）
この手法におけるねじ切り始点のＺ軸位置は毎回同じである。従って、刃先点の軌跡は図１１と同じになる。しかし、送り軸位置と主軸の位相の関係は毎回異なる。具体的には、（方法１）の図１２でずらしたＺ軸移動量に相当する主軸の回転量だけ、ねじ切り開始時の主軸の位相を「ねじ切り開始シフト角度」ずらす。即ち、「ねじ切り開始シフト角度」は毎回異なる。送り軸移動量と主軸回転量の比率は毎回同じである。
【００３３】
図１５は、（方法２）の加工プログラム４３２の一例を示す図である。図１６は、加工対象６１の表面を円筒展開面で示した場合の円筒面上の（方法２）による工具軌跡を示す図である。図１５の加工プログラム４３２の２行目の「Ｚ１０．０」、５行目の「Ｚ１０．０」および９行目の「Ｚ１０．０」に示されるようにねじ切り始点のＺ軸位置は毎回同じになる。ねじ切り始点のＺ軸位置が毎回同じことは、図１６のＺ軸ねじ切り開始位置にも示されている。そして、図１５の加工プログラム４３２の３行目の「Ｑ０．０」、７行目の「Ｑ３２４．０」および１１行目の「Ｑ２８８．０」に示されるように１回から３回のねじ切り加工の始点の主軸位相は、図１４でずらしたＺ軸移動量に相当する主軸の回転量、即ち「ねじ切り開始シフト角度」だけずれるように指定される。これに従って、図１６に示されるように、１回から３回のねじ切り加工の始点の主軸位相は、１回目が３６０°（＝０°）であるのに対して、２回目は３２４°（＝−３６°）となり、３回目は２８８°（＝−７２°）となり、図１４でずらしたＺ軸移動量に対応して等間隔にずれている。
【００３４】
以上説明した（方法１）と（方法２）は、「修正片刃切込み」および「千鳥切込み」にも適用可能である。以上で、振動を伴わないねじ切り加工の説明を終了する。
【００３５】
以下では、ねじ切り加工に低周波振動を重畳する場合について説明する。図１７は、ねじ切り加工にＸ軸方向の振動を重畳する様子を説明する図である。図１７に示すように、ねじ切り加工動作において、工具６２のリード方向であるＺ軸方向の動作にリード方向とは垂直方向であるＸ軸方向の往復送り移動である振動を重畳する。Ｘ軸方向の振動の重畳は、振動移動量算出部４８２および移動量重畳部４８３といった振動手段により実行される。なお、以下の説明において、等間隔のねじピッチのネジ溝を形成する場合は、主軸の回転速度とＺ軸方向の移動速度とはそれぞれ一定速度になっている。即ち、主軸の回転速度とＺ軸方向の移動速度とは予め定めた速度比を保っているものとする。
【００３６】
図１８は、主軸１回転あたりの振動回数が２回の振動条件における低周波振動ねじ切り加工の動作例を示す図である。図１８の横軸は主軸回転量であり、縦軸はＸ軸位置である。図１８に示すようにプログラム指令経路に対してＸ軸方向の振動を重畳する。即ち、加工対象６１から逃げる方向に振動を重畳する。具体的には、振動の重畳によりプログラム指令経路より加工対象６１を深く切り込まないように制御する。図１８では、１回目のねじ切り加工から３回目のねじ切り加工までが低周波振動ねじ切り加工であり、４回目のねじ切り加工が振動を伴わない仕上げ加工である。
【００３７】
さらに、各回の実指令経路においては切込量よりも振動の振幅を大きくする。図１８では、１回目のねじ切り加工の振動のピークがワーク径を超えており、１回目のねじ切り加工の切込量よりも１回目のねじ切り加工の振幅が大きくなっていることが示されている。その上で、主軸の回転量が示す位相に対して各回の振動の位相とその直前の回の振動の位相とを振動位相シフト量だけずらすことにより切り粉を分断できる。図１８では、振動位相シフト量＝１８０°になっており、毎回１８０°振動位相がずれている状況が示されている。ただし、振動位相シフト量は１８０°に限定されるわけではない。振動位相シフト量はパラメータ４３１で指示されてもよいし、ねじ切り振動調整部４８４が振動位相シフト量を保持してもよい。また、後述するように加工プログラム４３２が振動位相シフト量を指定してもよい。
【００３８】
図１９は、図１８のようにして毎回の振動の位相を１８０°ずらしたことによる１回目と２回目との切込みの深さを濃淡で示した図である。濃い部分が深く切り込んだ部分を示し、淡い部分が浅く切り込んだ部分を示す。図１９に示すように、１回目に深く切り込んだ部分を２回目には浅く切り込むことにより、切り込んだ領域の点線の部分で切り粉を分断することが可能となり、振動切削の利点を得ることができる。従って、低周波振動ねじ切り加工において、切込み毎に主軸の位相と振動の位相とを毎回の振動の位相を１８０°ずらすといった指定通りの関係となるように制御することで切り粉を分断するという振動切削の利点を得ることができる。なお、図１８に示した４回目の仕上げ加工においては、プログラム指令経路をそのまま実指令経路とする振動を重畳しないねじ切り動作を行うことで、仕上げ面を精度良く加工する。
【００３９】
まず、（方法１）のねじ切り加工において毎回の振動開始時の振動の位相を１８０°ずらして低周波振動を重畳した場合の具体例について説明する。（方法１）で低周波振動を重畳した場合の加工プログラム４３２は図１３と同様であるが、低周波振動の条件は、図１３の加工プログラム４３２とは別に指示される。この例では、主軸１回転で振動が丁度１回、即ち主軸１回転にかかる時間が振動の１周期の関係にあるとする。図２０は、（方法１）で低周波振動を重畳した場合において、上から順に、加工対象６１の表面を円筒展開面で示したときの円筒面上の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図である。円筒面上の工具軌跡は、横軸をＺ軸位置とし、縦軸を主軸の位相として示してある。
【００４０】
図１３の加工プログラム４３２の２行目の「Ｚ１０．０」、５行目の「Ｚ９．９」および９行目の「Ｚ９．８」に示されるようにねじ切り始点のＺ軸位置は毎回異なる。ねじ切り開始点のＺ軸位置が０．１ｍｍずつずれて毎回異なることは、図２０の工具軌跡のねじ切り開始点のＺ軸位置にも示されている。図１３の加工プログラム４３２の３行目、７行目および１１行目の「Ｑ０．０」、並びに図２０に示されるように、１回から３回のねじ切り加工の開始点の主軸位相は全て同じ値である。この場合、毎回のねじ切り加工の開始点で振動の位相を１８０°ずつずらす。
【００４１】
図２０の中部に示した、Ｚ軸位置とＸ軸位置との関係が示すように、Ｚ軸位相とＸ軸位置が示す振動位相との関係は毎回１８０°ずつずれた関係にはない。しかし、１回から３回のねじ切り加工において同一の主軸位相のときに毎回の振動位相が１８０°ずれていることは、図２０の上部の工具軌跡で主軸位相が例えば１８０°のときの１回から３回のねじ切り加工に対応する図２０の中部に示したＡ点、Ｂ点およびＣ点のＸ軸位置が示す振動位相から明らかである。即ち、図２０の下部の主軸位相とＸ軸位置との関係が示すように、毎回振動位相が１８０°ずつずれる関係になっている。このように（方法１）では、毎回のねじ切り開始点で振動の位相を１８０°ずつずらせば、同一の主軸位相に対して毎回の振動の振動位相が１８０°ずつずれる関係が得られる。
【００４２】
次に、（方法２）のねじ切り加工において上記した（方法１）の場合と同様に毎回の振動開始時の振動の位相を１８０°ずらして低周波振動を重畳した場合の具体例について説明する。（方法２）で低周波振動を重畳した場合の加工プログラム４３２は図１５と同様であるが、低周波振動の条件は、図１５の加工プログラム４３２とは別に指示される。この例でも、主軸１回転で振動が丁度１回、即ち主軸１回転にかかる時間が振動の１周期の関係にあるとする。図２１は、（方法２）で低周波振動を重畳した場合において、上から順に、加工対象６１の表面を円筒展開面で示したときの円筒面上の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図である。円筒面上の工具軌跡は、横軸をＺ軸位置とし、縦軸を主軸の位相として示してある。
【００４３】
図１５の加工プログラム４３２の２行目、５行目および９行目の「Ｚ１０．０」に示されるようにねじ切り始点のＺ軸位置は毎回同じである。このことは、図２１の工具軌跡のねじ切り開始点のＺ軸位置にも示されている。しかし、図１５の加工プログラム４３２の３行目の「Ｑ０．０」、７行目の「Ｑ３２４．０」および１１行目の「Ｑ２８８．０」、並びに図２１に示されるように、１回から３回のねじ切り加工の開始点の主軸位相は（方法１）でのＺ軸移動量に相当する主軸の回転量、即ち「ねじ切り開始シフト角度」だけずれ毎回異なる。そして、図２１の場合は、毎回のねじ切り開始点で振動の位相を１８０°ずつずらす。
【００４４】
図２１の中部に示すＺ軸位置とＸ軸位置との関係において、同じＺ軸位置でのＡ点、Ｂ点およびＣ点のＸ軸位置が示す振動位相が示すように、Ｚ軸位置とＸ軸位置が示す振動位相との関係は毎回１８０°ずつずれた関係になっている。しかし、図２１の下部に示す主軸位相とＸ軸位置との関係に示されるように毎回振動位相が１８０°ずつずれる関係にはなっていない。即ち、毎回のねじ切り開始点で振動の位相を１８０°ずつずらすだけでは、同一の主軸位相に対して毎回の振動の振動位相が１８０°ずつずれる関係が得られない。
【００４５】
そこで、（方法２）のねじ切り加工において、振動開始時の振動位相を予め「ねじ切り開始シフト角度」のずれ量相当分だけずらした上で、毎回の振動開始時の振動の位相を１８０°ずらして低周波振動を重畳する。低周波振動を重畳した場合の加工プログラム４３２は図１５と同様であるが、低周波振動の条件は、図１５の加工プログラム４３２とは別に指示される。
【００４６】
この例でも、主軸１回転で振動が丁度１回、即ち主軸１回転にかかる時間が振動の１周期の関係にあるとする。主軸の回転と振動はこのように予め定めた関係があるので、振動開始時の振動位相を予め「ねじ切り開始シフト角度」のずれ量相当分だけずらすとは、主軸の位相シフト量である「ねじ切り開始シフト角度」に相当する振動位相量だけＸ軸位置をずらすことに相当する。
【００４７】
具体的には、加工プログラム４３２で指定された「ねじ切り開始シフト角度」を振動指令解析部４５２が読み取って、共有エリア４３４に記憶させる。ねじ切り振動調整部４８４は、共有エリア４３４に記憶されている「ねじ切り開始シフト角度」に基づいて、駆動部１０に振動開始時の振動位相、即ちＸ軸位置を調整させる。
【００４８】
図２２は、（方法２）で振動開始時の振動位相を「ねじ切り開始シフト角度」のずれ量相当分ずらした上で低周波振動を重畳した場合において、上から順に、加工対象６１の表面を円筒展開面で示したときの円筒面上の工具軌跡を上部に示し、リード軸位置であるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を中部に示し、そして主軸位相とＸ軸位置との関係を下部に示した図である。円筒面上の工具軌跡は、横軸をＺ軸位置とし、縦軸を主軸の位相として示してある。
【００４９】
この例では、図２２の中部に示したように、毎回の振動開始時に「ねじ切り開始シフト角度」に相当する振動位相量だけＸ軸位置をずらしている。従って、図２２の上部の工具軌跡で主軸位相が例えば１８０°のときの１回から３回のねじ切り加工に対応する図２２の中部に示したＡ点、Ｂ点およびＣ点のＸ軸位置が示す振動位相が毎回１８０°ずれた関係になっている。即ち、図２２の下部の主軸位相とＸ軸位置との関係が示すように、毎回振動位相が１８０°ずつずれる関係になっている。このように（方法２）では、「ねじ切り開始シフト角度」に相当する振動位相量だけＸ軸位置をずらした上で、毎回のねじ切り開始点で振動の位相を１８０°ずつずらせば、同一の主軸位相に対して毎回の振動の振動位相が１８０°ずつずれる関係が得られる。
【００５０】
実施の形態１にかかる数値制御装置１によれば、図２０および図２２で説明したように振動の位相を主軸の位相に対して制御することにより、低周波振動ねじ切り加工において、複数回の切り込み加工ごとに振動の位相を適切に調整することが可能になる。これにより、ねじ切り加工において切り粉を分断するという効果が得られる。
【００５１】
以下の実施の形態２および３では、主軸の回転周期と予め定められた比を有する周期の振動を重畳するねじ切り加工において、ねじリード軸方向への移動を開始するタイミングを決定する「ねじ切り開始シフト角度」およびねじ切り加工の各回毎の振動位相のずれ量である指定された位相シフト量を考慮した上で、数値制御装置１が上述したように振動の位相および振動開始のタイミングを調整することが可能になる２つの方法を詳細に説明する。
【００５２】
実施の形態２．
図２３は、実施の形態２にかかる数値制御装置１による低周波振動ねじ切り加工の動作を示すフローチャートである。数値制御装置１の構成は実施の形態１で説明した図１に示されている。実施の形態２では、指定された振動の位相シフト量に対応するＸ軸の予備移動を実行する。
【００５３】
具体的には、図２３のステップＳ１０１で、駆動部１０はねじ切り開始位置にＸ軸およびＺ軸を移動させる。次に、ねじ切り振動調整部４８４は、振動開始時の基準振動位相から指定された振動位相シフト量だけシフトした「補正位相」での振動位置へ駆動部１０にＸ軸方向に予備移動させる（ステップＳ１０２）。振動の位相シフト量は予め定められた値であって、ここでは１８０°である。また、振動の位相シフト量が１８０°の場合は「補正位相」も１８０°になる。「補正位相」は、３６０°から振動の位相シフト量を引いた値として求められる。この場合は、３６０°−１８０°＝１８０°で「補正位相」が求められる。
【００５４】
ステップＳ１０２の後は、ステップＳ１０３において主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達したか否かがねじ切り振動調整部４８４により判断される。主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達するまで（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０３を繰り返す。主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）で、ねじ切り振動調整部４８４は、Ｘ軸方向の振動を開始させるように駆動部１０を制御する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４でＸ軸の振動を開始するときの振動位相は、ステップＳ１０２の予備移動に相当する位相、即ち「補正位相」から振動を開始する。
【００５５】
そして、ステップＳ１０４の後は、ステップＳ１０５において主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達したか否かがねじ切り振動調整部４８４により判断される。主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達するまで（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０５を繰り返す。主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達した時点（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）で、補間処理部４８は、Ｚ軸の移動を開始するように駆動部１０を制御する（ステップＳ１０６）。ねじ切り開始シフト角度が０°の場合は、ステップＳ１０４とステップＳ１０６は同時に開始される。
【００５６】
以下、具体例を用いて、図２３のフローチャートを説明する。なお、図２３のフローチャートは毎回のねじ切り加工で実行するものであるが、以下の説明では理解を容易にするために主として２回目のねじ切り加工を用いて説明する。また、図２３のフローチャートは、主軸、Ｘ軸およびＺ軸の全てが関連する動作であるので、以下の各動作例において、「主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図」および「Ｚ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図」を用いて説明する。
【００５７】
（動作例１−１）
図２４は、実施の形態２における動作例１−１の振動条件を示す図である。動作例１−１は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が同じで、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が０°で同じ場合である。
【００５８】
図２５は、実施の形態２における動作例１−１の主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切り加工において、ステップＳ１０１で図示せぬねじ切り開始位置への移動後に、図２５には図示していないＸ軸の予備移動（ステップＳ１０２）を完了した状態が図２５の（１）である。その後、主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）である図２５の（２）で、ねじ切り開始点での振動の位相を「補正位相」＝１８０°分ずらして振動を開始すれば（ステップＳ１０４）、同一の主軸位相に対してＸ軸位置が示す振動の振動位相が１回目のねじ切り加工と２回目のねじ切り加工とで振動の位相シフト量である１８０°ずれる関係が得られていることが示されている。
【００５９】
図２６は、実施の形態２における動作例１−１のＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切り加工において、図２６のＡまでにねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ１０１）、図２６のＢでＸ軸を予備移動させる（ステップＳ１０２）。そして、図２６のＣにおいて主軸がねじ切り開始基準点に到達するまで待機し、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でＸ軸方向の振動を「補正位相」から開始させる（ステップＳ１０４）。動作例１−１では２回目の「ねじ切り開始シフト角度」が０°なので、図２６のＣで主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でステップＳ１０５も「Ｙｅｓ」となるので、ステップＳ１０４でＸ軸方向の振動を開始するのと同時にＺ軸の移動を開始する（ステップＳ１０６）。
【００６０】
なお、図２６において、「１回目（２）」で示した箇所は、動作例１−１の主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図２５において、１回目のねじ切り加工で主軸位相が（２）になっているときに対応していることを示している。即ち、図２６の「１回目（２）」では１回目のねじ切り加工において、Ｘ軸方向の振動の開始（ステップＳ１０４）およびＺ軸方向の移動（ステップＳ１０６）が同時に開始することを示している。同様に図２６の「２回目（１），（２）」で示した箇所は、図２５において、２回目のねじ切り加工で主軸位相が（１）および（２）になっているときに対応していることを示している。即ち、図２６のＣにおいては、２回目のねじ切り加工において、ステップＳ１０２の予備移動完了後、図２５で主軸位相が（１）から（２）に変化する間、Ｘ軸方向の振動は開始せず主軸がねじ切り開始基準点に到達するのを待っていることを示している。以下に示す動作例ごとの「主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図」に対応する「Ｚ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図」においても、同様の表記でねじ切り加工毎の主軸位相の位置との対応を示す。
【００６１】
（動作例１−２）
図２７は、実施の形態２における動作例１−２の振動条件を示す図である。動作例１−２は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が異なり、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が０°で同じ場合である。動作例１−２は、図２０と同様な動作である。動作例１−２の主軸位相とＸ軸位置との関係は図２５と同じである。
【００６２】
図２８は、実施の形態２の動作例１−２におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいては１回目のねじ切り開始点とは異なるねじ切り開始点である図２８のＡのねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ１０１）、図２８のＢでＸ軸を予備移動させる（ステップＳ１０２）。そして、図２８のＣにおいて主軸がねじ切り開始基準点に到達するまで待機し、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でＸ軸方向の振動を「補正位相」から開始させる（ステップＳ１０４）。動作例１−２でも２回目の「ねじ切り開始シフト角度」が０°なので、図２８のＣで主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でステップＳ１０５も「Ｙｅｓ」となるので、ステップＳ１０４でＸ軸方向の振動を開始するのと同時にＺ軸の移動を開始する（ステップＳ１０６）。
【００６３】
（動作例１−３）
図２９は、実施の形態２における動作例１−３の振動条件を示す図である。動作例１−３は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が同じで、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が異なる場合である。動作例１−３は、図２２と同様な動作である。
【００６４】
図３０は、実施の形態２の動作例１−３における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切り加工においては、図３０の（１）でＸ軸方向の予備移動を完了させ（ステップＳ１０２）、図３０の（２）では、主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）するので振動の位相を「補正位相」＝１８０°ずらして振動を開始し（ステップＳ１０４）、さらに「ねじ切り開始シフト角度」分主軸が回転する（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）のを待って図３０の（３）からＺ軸の移動を開始する（ステップＳ１０６）。これにより、同一の主軸位相に対してＸ軸位置が示す振動の振動位相が１８０°ずれる関係が得られていることを示している。
【００６５】
図３１は、実施の形態２の動作例１−３におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切り加工において、図３１のＡまでに、１回目と同じＺ軸位置となるねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ１０１）、図３１のＢでＸ軸を予備移動させる（ステップＳ１０２）。図３１のＣにおいて、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でＸ軸方向の振動を「補正位相」から開始させる（ステップＳ１０４）。そして、図３１のＤにおいて、主軸が指定したねじ切り開始シフト角度に到達した時点（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ１０６）。
【００６６】
Ｚ軸のねじ切り開始位置が毎回同じで、且つ毎回の「ねじ切り開始シフト角度」が異なる動作例１−３の詳細な加工プログラム４３２の一例を図３２に示す。図３２の加工プログラム４３２においては、切り込み回数は計４回であり、１回目から３回目の切込みが低周波振動ねじ切り加工であり、４回目が振動を伴わない仕上げ加工である。図３２の「Ｎ１０」、「Ｎ２０」、「Ｎ３０」および「Ｎ４０」の各ブロックに「Ｚ１００．０」と示されるように、Ｚ軸のねじ切り開始位置は毎回同じである。しかし、図３２の「Ｎ１１」には「Ｑ０．０」とあり、「Ｎ２２」には「Ｑ３２５．５８４」とあり、「Ｎ３２」には「Ｑ２９９．０８８」とあり、「Ｎ４２」には「Ｑ２９７．６４８」とあるように毎回の「ねじ切り開始シフト角度」が異なるように指令されている。なお、Ｘ軸の移動指令は直径値指令であり、例えば１ｍｍ指令されるとＸ軸は半分の値である０．５ｍｍ動き、Ｚ軸の移動指令は半径値指令であり、例えば１ｍｍ指令されるとそのままＺ軸は１ｍｍ動くことになる。
【００６７】
図３２の加工プログラム４３２を実行する際の加工条件を以下に示す。
【００６８】
「Ｎ０３」ブロックのＧ１６５指令のＸアドレスに指定されるようにワーク直径は１０ｍｍである。工具刃先角度は６０°である。ねじ山の高さ、即ち切り込みの深さは１．７５ｍｍである。
【００６９】
「Ｎ０３」ブロックの「Ｇ１６５  Ｐ３」指令による振動ねじ切りモード中の振動位相シフト量はデフォルト設定として、奇数回数の切込み時の振動位相シフト量は０°であり、偶数回数の切り込み時の振動位相シフト量は１８０°である。即ち、１回目及び３回目の振動位相シフト量は０°であり、２回目の振動位相シフト量は１８０°である。なお、この例では、主軸１回転当たりの振動回数は２回としてある。
【００７０】
また、振動の振幅は、「Ｎ０３」ブロックのＧ１６５指令のＸアドレスに指定したワーク径、Ｑアドレスに指定した「切込み量振幅比率」および毎回のねじ切り開始位置から以下のようにして定まるものとする。図３２の加工プログラム４３２では、「Ｎ０３」ブロックにおいて、ワーク径は１０ｍｍ、「切込み量振幅比率」は１．２と指令されている。      
【００７１】
１回目のねじ切り：「Ｎ０３」ブロックのＧ１６５指令のＸアドレスに指定されたワーク径１０ｍｍと、「Ｎ１０」ブロックで「Ｘ８．０」と指定されたねじ切り開始位置８ｍｍとから「切り込み量」を算出し、「切り込み量」×「切込み量振幅比率」から振幅を算出する。具体的には、「切り込み量」は、１０−８＝２から２ｍｍとなる。従って、振動の振幅は、「切り込み量」×「切込み量振幅比率」＝２×１．２＝２．４から２．４ｍｍと決定される。
【００７２】
２回目および３回目のねじ切り：前回のねじ切り開始位置と今回のねじ切り開始位置とから「切り込み量」を算出し、「切り込み量」×「切込み量振幅比率」から振幅を算出する。例えば２回目の振幅は、「Ｎ１０」ブロックで「Ｘ８．０」と指定されたねじ切り開始位置８ｍｍと、「Ｎ２１」ブロックで「Ｘ７．１７２」と指定されたねじ切り開始位置７．１７２ｍｍとから、８−７．１７２で「切り込み量」を算出し、これに「切込み量振幅比率」の１．２を乗じて振幅を算出する。
【００７３】
４回目のねじ切り：「Ｎ４２」ブロックのＧ３２指令のＡアドレスに指定されるように振幅量を０．０ｍｍに指定、即ち４回目のねじ切りでは振動を重畳しないことを指定している。
【００７４】
以上では、振幅を定める値として「切り込み量」と「切込み量振幅比率」を用いたが、「切り込み量と振幅の差」または振幅を直接指定するようにしても構わない。ただし、Ｇ３２指令のＡアドレスで振幅量が直接指定されている場合はこれに優先的に従う。
【００７５】
なお、上述のようにして求めたねじ切り加工毎の振動の振幅は、実施の形態２における低周波振動ねじ切り加工の動作を示すフローチャートのステップＳ１０２で実行する予備移動の量の計算に利用することができる。即ち、図３２の加工プログラム４３２から振動指令解析部４５２が振動の振幅を求めて、共有エリア４３４を介してねじ切り振動調整部４８４に提供することが可能である。
【００７６】
図３３は、図３２の加工プログラム４３２による振動重畳前のプログラム指令経路を示す図である。Ｚ軸のねじ切り開始位置は、１回目から４回目まで毎回同じ１００ｍｍである。図３４は、図３２の加工プログラム４３２による振動が無い場合のネジ溝断面の加工イメージを示す図である。実施の形態１で説明した（方法２）のように毎回の「ねじ切り開始シフト角度」が異なるように指令することで「片刃切込み」となることを想定している。
【００７７】
図３５は、図３２の加工プログラム４３２を実行したときの主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。同一の主軸位相に対してＸ軸位置が示す振動の振動位相が毎回１８０°ずれる関係が得られていることを示している。図３６は、図３２の加工プログラム４３２を実行したときの毎回の「ねじ切り開始シフト角度」に対応する振動位相のシフト量を示す図である。１回目の振動位相シフト量は０°であるが、主軸１回転当たりの振動回数は２回、即ち振動の位相シフト量は主軸の位相シフト量の倍なので、２回目は「Ｎ２２」の「Ｑ３２５．５８４」に対応して６５１．１６８°振動位相をずらし、３回目は「Ｎ３２」の「Ｑ２９９．０８８」に対応して５９８．１７６°振動位相をずらす。４回目は、振動を重畳しない仕上げ加工である。
【００７８】
（動作例１−４）
図３７は、実施の形態２における動作例１−４の振動条件を示す図である。動作例１−４は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が異なり、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が異なる場合である。動作例１−４の主軸位相とＸ軸位置との関係は図３０と同じである。
【００７９】
図３８は、実施の形態２における動作例１−４のＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。動作例１−３の図３１とは異なり、動作例１−４では２回目のねじ切りにおいて図３８のＡまでに１回目とは異なるねじ切り開始位置に移動する（図２３のステップＳ１０１）。そして、図３８のＢでＸ軸を予備移動させる（ステップＳ１０２）。図３８のＣにおいて、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）でＸ軸方向の振動を「補正位相」から開始させる（ステップＳ１０４）。そして、図３８のＤにおいて、主軸が指定したねじ切り開始シフト角度に到達した時点（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８０】
（動作例１−３の変形例）
図３９は、図３１で示した動作例１−３の変形例におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。図３９においては、図２３のステップＳ１０１とＳ１０２とを同時に実行して図３９のＡに移動する。即ち、振動開始位置へのＸ軸方向の移動を、ねじ切り開始位置決めと同時に行っても良い。具体的には、ねじ切り開始位置への位置決め指令時に、加工プログラム４３２の次のブロックを先読みして位相シフト量から求めた「補正位相」分のＸ軸の予備移動量を予め算出し、ねじ切り開始位置への位置決め経路の終点をシフトさせて位置決め動作を行い図３９のＡに移動する。図３９のＡ以降、即ちステップＳ１０３以降の動作は図３１のＣ以降の動作と同じである。このように、振動開始位置へのＸ軸の移動を、ねじ切り開始位置決めと同時に行うことは、動作例１−１、１−２および１−４でも実行可能である。
【００８１】
以上説明したように、実施の形態２にかかる数値制御装置１によれば、低周波振動ねじ切り加工において、複数回の切り込み加工ごとに振動の位相を適切に調整することが可能となり、切り粉を分断するという効果が得られる。
【００８２】
実施の形態３．
図４０は、実施の形態３にかかる数値制御装置１による低周波振動ねじ切り加工の動作を示すフローチャートである。数値制御装置１の構成は実施の形態１で説明した図１に示されている。実施の形態３では、指定された位相シフト量に対応するＸ軸の移動にかかる時間を求める。
【００８３】
具体的には、図４０のステップＳ２０１で、駆動部１０はねじ切り開始位置にＸ軸およびＺ軸を移動させる。次に、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。振動の位相シフト量は予め定められた値であって、例えば１８０°である。
【００８４】
ステップＳ２０２の後は、ステップＳ２０３において、Ｚ軸が移動開始待ちの状態で、かつ主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達したか否かがねじ切り振動調整部４８４により判断される。Ｚ軸が移動開始待ちの状態で、主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）で、ねじ切り振動調整部４８４は、Ｚ軸の移動を開始するように駆動部１０を制御する（ステップＳ２０４）。
【００８５】
ステップＳ２０４の後は、ステップＳ２０５において、Ｘ軸が振動開始待ちの状態で、かつ主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過したか否かがねじ切り振動調整部４８４により判断される。ステップＳ２０３において、Ｚ軸が既に移動を開始している場合、或いは主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）もステップＳ２０５に進む。
【００８６】
そして、Ｘ軸が振動開始待ちの状態で、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）で、ねじ切り振動調整部４８４は、Ｘ軸の振動を振動位相０°即ち初期位相から開始する（ステップＳ２０６）。
【００８７】
ステップＳ２０６の後はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０５において、Ｘ軸が既に振動を開始している場合、或いは主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過していない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）もステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７においては、Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済みであるか否かがねじ切り振動調整部４８４により判断される。Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済み（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）なら終了であり、Ｚ軸が移動開始していない場合或いはＸ軸が振動開始していない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）は、ステップＳ２０３に戻る。
【００８８】
図４０のフローチャートによれば、ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間より長い場合は、Ｚ軸の移動開始（ステップＳ２０４）の後にＸ軸の振動が開始される（ステップＳ２０６）。しかし、ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間より短い場合は、Ｘ軸の振動開始（ステップＳ２０６）の後にＺ軸の移動が開始される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間と等しい場合は、Ｚ軸の移動（ステップＳ２０４）とＸ軸の振動（ステップＳ２０６）は同時に開始される。
【００８９】
以下、具体例を用いて図４０のフローチャートを説明する。なお、図４０のフローチャートは毎回のねじ切り加工で実行するものであるが、以下の説明では理解を容易にするために主として２回目のねじ切り加工を用いて説明する。また、図４０のフローチャートは、主軸、Ｘ軸およびＺ軸の全てが関連する動作であるので、以下の各動作例において、「主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図」および「Ｚ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図」を用いて説明する。
【００９０】
なお、以下の（動作例２−１）、（動作例２−２）、（動作例２−３）および（動作例２−４）においては、ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間より長いとして説明する。これらの動作例においては、ステップＳ２０４の後にＳ２０６が実行される。他方、（動作例２−３の変形例）においては、ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間より短い場合を説明する。（動作例２−３の変形例）においては、ステップＳ２０６の後にＳ２０４が実行される。
【００９１】
（動作例２−１）
図４１は、実施の形態３における動作例２−１の振動条件を示す図である。動作例２−１は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が同じで、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が０°で同じ場合である。
【００９２】
図４２は、実施の形態３における動作例２−１の主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切り加工では、図４２の（１）までにＸ軸がねじ切り開始点に移動（ステップＳ２０１）した後、「ねじ切り開始シフト角度」が０°なので１回目と同様に図４２の（２）で主軸がねじ切り開始基準点に到達したとき（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）にＺ軸方向に移動を開始する（ステップＳ２０４）。さらに、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点から、ステップＳ２０２で求めた振動の位相シフト量の振動に要する時間だけ待って（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、図４２の（３）でＸ軸が振動位相０°で振動を開始する（ステップＳ２０６）。これにより、図４２において、同一の主軸位相に対してＸ軸位置が示す振動の振動位相が１回目と２回目とで１８０°ずれる関係が得られていることが示されている。
【００９３】
図４３は、実施の形態３における動作例２−１のＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図４３のＡまでにねじ切り開始位置に移動し（図４０のステップＳ２０１）、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、動作例２−１では「ねじ切り開始シフト角度」が０°なので、図４３のＡで、主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）で、Ｚ軸の移動が開始される（ステップＳ２０４）。その後、Ｚ軸を移動しつつ、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、即ち図４３のＢでＸ軸の振動を振動位相０°から開始する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後はステップＳ２０７に進み、Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済み（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）なので終了である。
【００９４】
（動作例２−２）
図４４は、実施の形態３における動作例２−２の振動条件を示す図である。動作例２−２は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が異なり、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が０°で同じ場合である。動作例２−２は、図２０と同様な動作である。動作例２−２の主軸位相とＸ軸位置との関係は図４２と同じである。
【００９５】
図４５は、実施の形態３の動作例２−２におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図４５のＡまでに１回目とは異なるＺ軸の位置でねじ切り開始位置に移動し（図４０のステップＳ２０１）、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、動作例２−２では「ねじ切り開始シフト角度」が０°なので、図４５のＡで、主軸が、ねじ切り開始基準点の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ２０４）。その後、Ｚ軸を移動しつつ、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、即ち図４５のＢでＸ軸の振動を振動位相０°から開始する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後はステップＳ２０７に進み、Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済み（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）なので終了である。
【００９６】
（動作例２−３）
図４６は、実施の形態３における動作例２−３の振動条件を示す図である。動作例２−３は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が同じで、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が異なる場合である。動作例２−３は、図２２と同様な動作である。
【００９７】
図４７は、実施の形態３における動作例２−３の主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図４７の（１）までにＸ軸がねじ切り開始点に移動（ステップＳ２０１）した後、図４７の（２）で主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達する。そして、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。その後、図４７の（３）で主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達すると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、Ｚ軸が移動を開始する（ステップＳ２０４）。そして、図４７の（２）でねじ切り開始基準点に到達してからステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）の主軸位相の位置である図４７の（４）でＸ軸が振動を開始する（ステップＳ２０６）。
【００９８】
図４８は、実施の形態３の動作例２−３におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図４８のＡで、１回目と同じＺ軸位置となるねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ２０１）、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、図４８のＡで、主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ２０４）。その後、Ｚ軸を移動しつつ、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、即ち図４８のＢでＸ軸の振動を振動位相０°から開始する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後はステップＳ２０７に進み、Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済み（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）なので終了である。
【００９９】
実施の形態３のはじめに述べたように、ステップＳ２０２で求めた時間が、主軸がねじ切り開始シフト角度分回転するのに要する時間より短い場合は、（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）の判断より先に（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）の判断がなされる。即ち、ステップＳ２０３で、主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）に進んだステップＳ２０５で、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過して（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、Ｘ軸の振動が振動位相０°即ち初期位相から開始される（ステップＳ２０６）。即ち、ステップＳ２０６が先に実行されて、その後にステップＳ２０４が実行される。以下の（動作例２−３の変形例）では、このようなケースについて説明する。
【０１００】
（動作例２−３の変形例）
動作例２−３の変形例の振動条件は図４６と同じである。即ち、動作例２−３の変形例も１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が同じで、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が異なる場合である。従って動作例２−３の変形例も、図２２と同様な動作である。
【０１０１】
図４９は、実施の形態３の動作例２−３の変形例における主軸位相とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図４９の（１）までにＸ軸がねじ切り開始点に移動（ステップＳ２０１）した後、図４９の（２）で主軸がねじ切り開始基準点の位相に到達する。そして、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、ステップＳ２０３で、主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相にまだ到達していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）に進んだステップＳ２０５で、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）である図４９の（３）で、Ｘ軸が振動を開始する（ステップＳ２０６）。
【０１０２】
ステップＳ２０６の後は、ステップＳ２０７に進み、まだＺ軸が移動を開始していないので（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０３に戻る。そして、図４９の（４）で主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達する（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）と、Ｚ軸が移動を開始する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の後のステップＳ２０５においては、すでにＸ軸が振動を開始しているので（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０６を経由せずにステップＳ２０７に進み、すでにＺ軸が移動を開始し、かつＸ軸が振動を開始しているので（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、終了する。このように、動作例２−３の変形例では、ステップＳ２０４よりも先にステップＳ２０６が実行されることになる。
【０１０３】
図５０は、実施の形態３の動作例２−３の変形例におけるＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図５０のＡで、１回目と同じＺ軸位置となるねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ２０１）、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、即ち図５０のＡでＸ軸の振動を振動位相０°から開始する（ステップＳ２０６）。その後、図５０のＢで主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ２０４）。
【０１０４】
（動作例２−４）
図５１は、実施の形態３における動作例２−４の振動条件を示す図である。動作例２−４は、１回目と２回目のねじ切り加工とでＺ軸のねじ切り開始位置が異なり、且つ１回目と２回目のねじ切り加工とで「ねじ切り開始シフト角度」が異なる場合である。動作例２−４の主軸位相とＸ軸位置との関係は図４７と同じである。
【０１０５】
図５２は、実施の形態３における動作例２−４のＺ軸位置とＸ軸位置との関係を示した図である。２回目のねじ切りにおいて、図５２のＡで、１回目と異なるＺ軸位置となるねじ切り開始位置に移動し（ステップＳ２０１）、ねじ切り振動調整部４８４は、指定された振動の位相シフト量の振動に要する時間を算出する（ステップＳ２０２）。そして、図５２のＡで、主軸が「ねじ切り開始基準点＋ねじ切り開始シフト角度」の位相に到達した時点（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）でＺ軸の移動を開始する（ステップＳ２０４）。その後、Ｚ軸を移動しつつ、主軸がねじ切り開始基準点に到達した時点からステップＳ２０２で求めた時間が経過した時点（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、即ち図５２のＢでＸ軸の振動を振動位相０°から開始する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後はステップＳ２０７に進み、Ｚ軸が移動開始済みで、かつＸ軸が振動開始済み（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）なので終了である。
【０１０６】
以上説明したように、実施の形態３にかかる数値制御装置１によれば、低周波振動ねじ切り加工において、複数回の切り込み加工ごとに振動の位相を適切に調整することが可能となり、切り粉を分断するという効果が得られる。
【０１０７】
実施の形態４．
実施の形態４にかかる数値制御装置１の構成は図１と同様である。図５３は、実施の形態４にかかる加工プログラム４３２の一例を示す図である。図５３の加工プログラム４３２において、１回目のねじ切りの振動の振幅の決定は、実施の形態２の（動作例１−３）において１回目のねじ切りの振動の振幅を決定したときと同様である。
【０１０８】
即ち、図５３の「Ｎ０３」ブロックのＧ１６５指令では、Ｘアドレスにワーク径が１０．０ｍｍ、Ｑアドレスに「切込み量振幅比率」が１．２と指定されている。そして、「Ｎ１０」ブロックには、「Ｘ７．０」と１回目のねじ切り開始のＸ軸の位置が７．０ｍｍと指定されている。従って、「切り込み量」は、１０−７＝３ｍｍとなるので、１回目のねじ切りにおける振動の振幅は、「切り込み量」×「切込み量振幅比率」＝３×１．２＝３．６となり、３．６ｍｍと決定される。
【０１０９】
しかし、２回目、３回目および４回目のねじ切り加工を指令する「Ｎ２２」、「Ｎ３２」および「Ｎ４２」ブロックのＧ３２指令ではＡアドレスで振幅量が「Ａ３．６」、「Ａ３．６」および「Ａ０．０」と直接指定されている。この場合は、実施の形態２の（動作例１−３）でも述べたように、Ａアドレスでの指定量が振幅として用いられる。従って、２回目、３回目および４回目のねじ切り加工における振動の振幅はそれぞれ、３．６ｍｍ、３．６ｍｍおよび０．０ｍｍとなる。即ち、４回目の加工は仕上げ加工であるので振動を重畳しない。
【０１１０】
さらに、２回目のねじ切り加工を指令する「Ｎ２２」ブロックおよび３回目のねじ切り加工を指令する「Ｎ３２」ブロックでは、それぞれのねじ切り加工における振動の位相シフト量が、それぞれ「Ｒ１２０」および「Ｒ２４０」、即ち１２０°および２４０°と指定されている。
【０１１１】
図５４は、図５３の加工プログラム４３２による振動重畳前のプログラム指令経路を示す図である。Ｚ軸のねじ切り開始位置は、１回目から４回目まで毎回同じ１００ｍｍである。図５５は、図５３の加工プログラム４３２による振動が無い場合のネジ溝断面の加工イメージを示す図である。図５４および図５５に示されるように、１回目から３回目の振動を伴うねじ切り加工の振動を除いた指令経路は同じである。
【０１１２】
図５３に示した加工プログラム４３２において振動の振幅及び振動の位相シフト量を指定することにより、振動指令解析部４５２は加工プログラム４３２から振動の振幅及び振動の位相シフト量を得る。振動指令解析部４５２は、共有エリア４３４を介してねじ切り振動調整部４８４にこの振幅及び位相シフト量を提供する。ねじ切り振動調整部４８４は、これらの振動条件に基づいて、実施の形態１から３で説明した動作を駆動部１０に実行させることが可能となる。
【０１１３】
図５６は、実施の形態２で説明した図２３のステップＳ１０２の予備移動を行って図５３の加工プログラム４３２を実現した場合の主軸位相とＸ軸位置の関係を示す図である。図５６において、主軸位相は振動位相に比例している。
【０１１４】
図５６における１回目のねじ切り加工は、振動の位相シフト量が０°であるので「補正位相」は０°である。「補正位相」＝０°の位相に相当するＸ軸方向の予備移動は０なので予備移動は行わない。１回目のねじ切りにおいては、主軸がねじ切り開始基準点の位相である主軸位相０°となる図５６のＡにおいて（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、初期位相から振動を開始している。
【０１１５】
図５６における２回目のねじ切り加工は、振動の位相シフト量が１２０°であるので基準位相０°からマイナス方向に１２０°シフトして３６０°で正規化した「補正位相」は２４０°である。「補正位相」＝２４０°の位相に相当するＸ軸方向の予備移動を経た位置が図５６のＢである。２回目のねじ切りにおいては、主軸がねじ切り開始基準点の位相である主軸位相０°となる図５６のＢにおいて（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、「補正位相」＝２４０°から振動を開始している（ステップＳ１０４）。
【０１１６】
図５６における３回目のねじ切り加工は、振動の位相シフト量が２４０°であるので「補正位相」は１２０°である。「補正位相」＝１２０°の位相に相当するＸ軸方向の予備移動を経た位置が図５６のＢである。３回目のねじ切りにおいては、主軸がねじ切り開始基準点の位相である主軸位相０°となる図５６のＢにおいて（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、「補正位相」＝１２０°から振動を開始している（ステップＳ１０４）。図５６における４回目のねじ切り加工は振動を重畳しない仕上げ加工である。
【０１１７】
図５７は、実施の形態３で説明した図４０のステップＳ２０２で求めた位相シフト量の振動に要する時間だけ振動の開始を遅らせて図５３の加工プログラム４３２を実現した場合の主軸位相とＸ軸位置の関係を示す図である。図５７において、主軸位相は振動位相に比例している。
【０１１８】
図５７の１回目と４回目のねじ切り加工は、図５６と同じである。図５７の２回目のねじ切り加工は、振動の位相シフト量が１２０°であるので１２０°の位相の振動に要する時間を求め（ステップＳ２０２）、主軸がねじ切り開始基準点の位相である主軸位相０°から当該振動に要する時間を経た図５７のＡにおいて（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、初期位相から振動を開始している（ステップＳ２０６）。
【０１１９】
図５７の３回目のねじ切り加工は、振動の位相シフト量が２４０°であるので２４０°の位相の振動に要する時間を求め（ステップＳ２０２）、主軸がねじ切り開始基準点の位相である主軸位相０°から当該振動に要する時間を経た図５７のＢにおいて（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、初期位相から振動を開始している（ステップＳ２０６）。
【０１２０】
以上説明したように、実施の形態４にかかる数値制御装置１によれば、低周波振動ねじ切り加工において、加工プログラム４３２が指定した振動の振幅及び振動の位相シフト量に基づいて、複数回の切り込み加工ごとに振動の位相を適切に調整することが可能となり、切り粉を分断するという効果が得られる。
【０１２１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  数値制御装置、１０  駆動部、１１  サーボモータ、１２，１５  検出器、１３Ｘ  Ｘ軸サーボ制御部、１３Ｚ  Ｚ軸サーボ制御部、１４  主軸モータ、１６  主軸制御部、２０  入力操作部、３０  表示部、４０  制御演算部、４１  入力制御部、４２  データ設定部、４３  記憶部、４４  画面処理部、４５  解析処理部、４６  機械制御信号処理部、４７  ＰＬＣ回路部、４８  補間処理部、４９  加減速処理部、５０  軸データ出力部、６１  加工対象、６２  工具、４３１  パラメータ、４３２  加工プログラム、４３３  画面表示データ、４３４  共有エリア、４５１  移動指令生成部、４５２  振動指令解析部、４８１  指令移動量算出部、４８２  振動移動量算出部、４８３  移動量重畳部、４８４  ねじ切り振動調整部。
【要約】
加工対象を回転させる主軸と、切削加工により形成するねじのリード方向と垂直方向に沿って切削工具を前記加工対象に対して相対的に送り移動させる第１駆動軸と、前記切削工具を前記リード方向に沿って前記加工対象に対して相対的に送り移動させる第２駆動軸と、を制御する駆動部（１０）と、前記第１駆動軸の移動に対して、前記主軸の回転周期と予め定めた比を有する周期の往復送り移動である振動を重畳する振動手段（４８２，４８３）と、を備え、前記切削工具と前記加工対象とを相対的に移動させて前記加工対象に複数回の切り込み加工を行うことにより前記加工対象にねじを形成するねじ切り加工を行う数値制御装置（１）であって、複数回の前記切り込み加工において、前記主軸の位相に対して前記振動の位相を毎回予め定めた振動位相シフト量ずらして前記駆動部を制御するねじ切り振動調整部（４８４）を備える。【図１】
0005851670.tif 000002
【図２】
0005851670.tif 000003
【図３】
0005851670.tif 000004
【図４】
0005851670.tif 000005
【図５】
0005851670.tif 000006
【図６】
0005851670.tif 000007
【図７】
0005851670.tif 000008
【図８】
0005851670.tif 000009
【図９】
0005851670.tif 000010
【図１０】
0005851670.tif 000011
【図１１】
0005851670.tif 000012
【図１２】
0005851670.tif 000013
【図１３】
0005851670.tif 000014
【図１４】
0005851670.tif 000015
【図１５】
0005851670.tif 000016
【図１６】
0005851670.tif 000017
【図１７】
0005851670.tif 000018
【図１８】
0005851670.tif 000019
【図１９】
0005851670.tif 000020
【図２０】
0005851670.tif 000021
【図２１】
0005851670.tif 000022
【図２２】
0005851670.tif 000023
【図２３】
0005851670.tif 000024
【図２４】
0005851670.tif 000025
【図２５】
0005851670.tif 000026
【図２６】
0005851670.tif 000027
【図２７】
0005851670.tif 000028
【図２８】
0005851670.tif 000029
【図２９】
0005851670.tif 000030
【図３０】
0005851670.tif 000031
【図３１】
0005851670.tif 000032
【図３２】
0005851670.tif 000033
【図３３】
0005851670.tif 000034
【図３４】
0005851670.tif 000035
【図３５】
0005851670.tif 000036
【図３６】
0005851670.tif 000037
【図３７】
0005851670.tif 000038
【図３８】
0005851670.tif 000039
【図３９】
0005851670.tif 000040
【図４０】
0005851670.tif 000041
【図４１】
0005851670.tif 000042
【図４２】
0005851670.tif 000043
【図４３】
0005851670.tif 000044
【図４４】
0005851670.tif 000045
【図４５】
0005851670.tif 000046
【図４６】
0005851670.tif 000047
【図４７】
0005851670.tif 000048
【図４８】
0005851670.tif 000049
【図４９】
0005851670.tif 000050
【図５０】
0005851670.tif 000051
【図５１】
0005851670.tif 000052
【図５２】
0005851670.tif 000053
【図５３】
0005851670.tif 000054
【図５４】
0005851670.tif 000055
【図５５】
0005851670.tif 000056
【図５６】
0005851670.tif 000057
【図５７】
0005851670.tif 000058