(57)【要約】【課題】加工中に生じる振動を抑えながらも、加工面の滑らかさを高めることができる工作機械及び平滑化方法を提供する。【解決手段】少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械において、加工面の滑らかさの設定指示を受け付ける指示受付部と、前記指示受付部が受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する時定数設定部とを備える。    【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械において、
加工面の滑らかさの設定指示を受け付ける指示受付部と、
前記指示受付部が受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する時定数設定部と
を備えることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記指示受付部が加工面の滑らかさを特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定する第１設定部と、
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第３フィルタの時定数を０に設定する第２設定部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より高くする設定指示を受け付けた場合、
前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定し、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定することを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定する第３設定部を備え、
前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定することを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項５】
少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械にて、前記速度制御信号を平滑化する平滑化方法において、
加工面の滑らかさの設定指示を受け付け、
受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定することを特徴とする平滑化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械及び平滑化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は種々の加工を行う。工作機械は工具を収容して搬送するマガジンから取り出した工具を主軸に装着し、ワークに対して目的の加工を行う。工作機械はワークを支持するテーブルを駆動するサーボモータを備える。前記サーボモータを所定の目標速度に駆動する為の速度制限信号によって前記テーブル（ワーク）は、例えば水平２軸方向へ移動する。
【０００３】
例えば、特許文献１は、前記テーブルをＸ軸方向に駆動するＸ軸モータ及びＹ軸方向に駆動するＹ軸モータを備える工作機械において、Ｘ軸方向に発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタと、Ｙ軸方向に発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタを備え、Ｘ軸モータの目標速度に係る速度制御信号と、Ｙ軸モータの目標速度に係る速度制御信号とを平滑化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９１６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１においては、機械側で発生する振動による影響を鑑み、機械側で発生する振動の周波数の逆数を時定数とする低域通過フィルタを備えて前記速度制御信号を平滑化している。
【０００６】
一方、機械側の振動が発生した場合、ワークの加工面の滑らかさが劣る。従って、加工面の滑らかさを良くするためには、前記機械の振動を減らす必要がある。前記機械の振動を減らす一つの方法として前記時定数の調整がある。しかし、機械側の振動による影響を減らすために既に設定した時定数を変更したのでは、更に機械側の振動による影響を受けることになり、好ましくない。このような問題を、引用文献１に係る発明は解決できない。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、加工中に生じる振動を抑えながらも、加工面の滑らかさを高めることができる工作機械及び平滑化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る工作機械は、少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械において、加工面の滑らかさの設定指示を受け付ける指示受付部と、前記指示受付部が受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する時定数設定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、前記指示受付部が加工面の滑らかさの設定指示を受け付けると、前記指示受付部が受け付けた設定指示が、滑らかさを特定値にするものか、特定値より高くするものか、特定値より低くするものかに応じて、前記時定数設定部が前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する。設定指示に応じて時定数を変更するので、工作機械は所望の加工を実現できる。
【００１０】
本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定する第１設定部と、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値にする設定指示を受け付けた場合に前記第３フィルタの時定数を０に設定する第２設定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを特定値にするものである場合、前記第１設定部が前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定すると共に、前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定する。設定指示が加工面の滑らかさを特定値にするものである時、工作機械は工具固有の振動と、ワーク固有の振動を除去した標準としての加工を実現できる。
【００１２】
本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より高くする設定指示を受け付けた場合、前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定し、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを前記特定値より高くするものである場合、前記第１設定部は、前記第１フィルタの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、前記第２フィルタの時定数をワークの固有振動の逆数に設定すると共に、前記第２設定部は、前記第３フィルタの時定数を所定の値に設定する。工作機械は加工面の滑らかさが要求される時、第３フィルタの時定数を加味して加工面の滑らかさの高い加工を実現できる。
【００１４】
本発明に係る工作機械は、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定する第３設定部を備え、前記指示受付部が加工面の滑らかさを前記特定値より低くする設定指示を受け付けた場合に前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定することを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、受け付けた設定指示が加工面の滑らかさを前記特定値より低くするものである場合、前記第３設定部が前記第１フィルタの時定数を前記工具の固有振動の逆数より小さく設定し、前記第２フィルタの時定数を前記ワークの固有振動の逆数より小さく設定すると共に、前記第２設定部は前記第３フィルタの時定数を０に設定する。作業者が加工時間の短縮を希望する時、加工面の滑らかさを特定値よりも低くする。工作機械は、工具固有の振動と、ワーク固有の振動の除去を完全にできなくても作業者の所望の加工精度を保ち、且つ加工時間を短くできる。
【００１６】
本発明に係る平滑化方法は、少なくとも、工具の振動に係る第１フィルタ、ワークの振動に係る第２フィルタ及び第３フィルタを用いて、ワークの移動速度を制御する速度制御信号の平滑化を行う工作機械にて、前記速度制御信号を平滑化する平滑化方法において、加工面の滑らかさの設定指示を受け付け、受け付けた設定指示に応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定することを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、受け付けた設定指示が、滑らかさを特定値にするものか、特定値より高くするものか、特定値より低くするものかに応じて、前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタの時定数を設定する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、加工中に生じる振動を抑えながらも、加工面の滑らかさを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る工作機械の外見を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る工作機械の主軸部分の構成を示す正面図である。
【図３】本実施の形態に係る工作機械の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る工作機械における駆動制御系の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図５】フィルタの時定数を説明するためのグラフである。
【図６】本実施の形態に係る工作機械の時定数設定部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本実施の形態に係る工作機械において、指示受付部が低域通過フィルタの時定数を設定する処理を説明するフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る工作機械において、作業者から加工条件の設定を受け付ける為、表示パネルが表示する設定画面の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る工作機械を図面に基づき説明する。以下の説明では図中に矢印で示す上下、左右、前後を使用する。本実施の形態に係る工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は夫々、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。作業者は前方で工作機械１を操作し、ワークの着脱を行う。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る工作機械１の外見を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る工作機械１の主軸部分の構成を示す正面図である。
【００２２】
工作機械１は基台１１、コラム１２、主軸ヘッド１３、工具交換装置１４、テーブル１５、制御ユニット１６等を備える。基台１１は床面上に固定する。コラム１２は基台１１の上部後方寄りに立設する。主軸ヘッド１３はコラム１２の前面に沿ってＺ軸方向（上下方向）に昇降可能である。主軸ヘッド１３の主軸１３ａは工具ホルダ１７を装着する。工具ホルダ１７は工具１７ｂを保持する。主軸１３ａは主軸駆動部６１（図３参照）の駆動により高速回転する。
【００２３】
工具交換装置１４は工具マガジン１４ａ及び工具交換アーム１４ｂを備える。工具マガジン１４ａは工具１７ｂを保持する工具ホルダ１７を複数収納する。工具マガジン１４ａは、例えば１対のスプロケットに無端状のチェーンを掛け渡し、チェーンに沿ってポッドを設け、該ポッドに工具ホルダ１７を保持して搬送する搬送装置（図示略）を有する。搬送装置は後述するマガジン駆動部６２によって駆動する。工具交換アーム１４ｂは、主軸１３ａに装着した工具ホルダ１７、及び工具マガジン１４ａに収納した他の工具ホルダ１７を把持して搬送し、工具交換を行う。工具交換アーム１４ｂはアーム駆動モータ（図示略）によって駆動する。
【００２４】
主軸ヘッド１３はコラム１２の上部に設けたＺ軸モータ５２の駆動によって上下方向に移動する。主軸１３ａは主軸ヘッド１３の上下移動に伴って上方の工具交換位置と下方の加工位置との間を移動する。工具交換アーム１４ｂは、主軸１３ａが上方の工具交換位置にあるとき、主軸１３ａに装着した工具ホルダ１７を工具マガジン１４ａに収納した他の工具ホルダ１７に交換する。主軸１３ａは下方の加工位置へ移動し、テーブル１５で支持するワークを加工する。
【００２５】
テーブル１５は基台１１の上部前方寄りに配置する。テーブル１５は主軸ヘッド１３の下方に位置する。テーブル１５はクランプ治具等によってワークを着脱可能に固定することができる。テーブル１５はＸ軸送り機構１８によってＸ軸方向（左右方向）へ移動可能であり、Ｙ軸送り機構１９によってＹ軸方向（前後方向）へ移動可能である。Ｘ軸送り機構１８は後述するＸ軸モータ３２によって駆動し、Ｙ軸送り機構１９は後述するＹ軸モータ４２によって駆動する。Ｘ軸送り機構１８及びＹ軸送り機構１９は、例えばリニアガイドとボールネジとで構成する直動機構である。
【００２６】
制御ユニット１６はコラム１２の背面側に配置する。制御ユニット１６は箱状をなし、内部に工作機械１の動作を制御するＮＣ（Numeric Control）装置等を収容する。
【００２７】
図３は、本実施の形態に係る工作機械１の電気的構成を示すブロック図である。
ＮＣ装置２はＣＰＵ等を含む制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＥＥＰＲＯＭ２４（記憶部）、ＬＡＮインタフェース２５（以下、ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ２５と表記する。）、入出力部２６及び指示受付部２７を備え、これらの構成をバス接続する。制御部２１はＲＯＭ２２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ２３に読み出して実行することによって、ワークの加工処理及び工具交換処理等を行う。
【００２８】
ＲＯＭ２２はマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子であり、制御部２１にて実行される制御プログラム及び処理に必要な各種のデータ等を予め記憶する。ＲＡＭ２３はＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等のメモリ素子であり、ＲＯＭ２２から読み出した制御プログラム及び処理過程で発生した種々のデータ等を一時的に記憶する。
【００２９】
ＥＥＰＲＯＭ２４はデータ書き換えが可能な不揮発性のメモリ素子であり、処理に必要な各種のデータを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２４は、ワークに対する加工手順及び加工条件等が記載された加工プログラム、工具に関する工具情報、ワークに関するワーク情報等を記憶する。また、ＥＥＰＲＯＭ２４は各工具の固有振動（数）及びワークの固有振動（数）を予め記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２４に代えて、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ素子を使用してもよい。
【００３０】
ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ２５は外部入力装置６０との間で通信を行う。外部入力装置６０は、例えばパーソナルコンピュータであり、加工プログラムの作成及び保存が可能な装置である。外部入力装置６０は、作成した加工プログラムをＮＣ装置２へ出力する。ＮＣ装置２は外部入力装置６０からの加工プログラムをＬＡＮ−Ｉ／Ｆ２５により取得し、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶する。
【００３１】
工作機械１は、Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１、Ｚ軸アンプ５１、主軸駆動部６１及びマガジン駆動部６２を備える。各アンプ３１，４１，５１及び各駆動部６１，６２はＮＣ装置２の入出力部２６に接続する。Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１は夫々Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ４２及びＺ軸モータ５２に電流を流し、これらモータが動作する。
【００３２】
Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２によってテーブル１５はＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動する。ＮＣ装置２の制御部２１は入出力部２６を介して各モータ３２，４２の動作を制御する制御信号を出力する。主軸ヘッド１３はＺ軸モータ５２によってＺ軸方向へ昇降する。
【００３３】
主軸駆動部６１はアンプ及びモータを有し、主軸１３ａを回転駆動する。マガジン駆動部６２はアンプ及びモータを有し、工具マガジン１４ａに設けた搬送装置を駆動する。ＮＣ装置２の制御部２１は入出力部２６を介して主軸駆動部６１及びマガジン駆動部６２を制御する制御信号を出力する。
【００３４】
Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は夫々Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ４２及びＺ軸モータ５２の回転角度を検出する角度検出器である。Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は夫々、検出した回転角度をＸ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１へ出力する。Ｘ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３は検出した回転角度を入出力部２６へ出力する。入出力部２６はＸ軸エンコーダ３３、Ｙ軸エンコーダ４３及びＺ軸エンコーダ５３から取得した回転角度を制御部２１に与える。Ｘ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１は夫々、モータの駆動電流値を入出力部２６へ出力する。入出力部２６はＸ軸アンプ３１、Ｙ軸アンプ４１及びＺ軸アンプ５１から取得した駆動電流値を制御部２１に与える。
【００３５】
指示受付部２７は、表示パネル２７１、データ入力キー、制御キー等（図示略）を備え、加工プログラムの手入力、加工条件（例えば、加工面の滑らかさ、精度等）の設定及び工作機械１の手動操作を受け付ける。表示パネル２７１は、操作に係る画面を表示する。作業者はデータ入力キーを操作することで、表示パネル２７１の表示情報を確認しながらプログラムの作成を行う。表示パネル２７１は作業者から加工条件の設定を受け付ける設定画面を表示する。前記設定画面を介して、作業者は加工制御に必要な加工条件の選択及び入力を行う。制御キーは、例えば主軸ヘッド１３の上昇、下降、マガジン駆動などの単発動作の指示を作業者から受け付け、作業者による工作機械１の手動操作を可能とする。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係る工作機械１における駆動制御系の機能構成を示す機能ブロック図である。
ＮＣ装置２の制御部２１は、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶された加工プログラムに基づいて、テーブル１５がＸ軸及びＹ軸方向に移動するよう制御する制御信号をＸ軸アンプ３１及びＹ軸アンプ４１へ出力する。制御部２１は、Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２夫々の回転速度の目標速度Ｖｘ及びＶｙ、即ち、ワークの移動速度を加工プログラムに応じて決定する。
【００３７】
制御部２１では、目標速度を速度０（ゼロ）からＶｘ及びＶｙに制御するステップ状の変速信号である速度制御信号夫々を複数フィルタで処理することによって、目標速度に到達するまでの加速が調整できた傾きを持つ速度制御信号に変換する。以下では、制御部２１がＶｘ及びＶｙに対して夫々３つのフィルタを有する場合を例に説明するが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。４つ以上のフィルタを備えるように構成しても良い。
【００３８】
制御部２１は、Ｖｘに対する低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃと、Ｖｙに対する低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃを有する。
低域通過フィルタ２８ａ（第１フィルタ）、低域通過フィルタ２８ｂ（第２フィルタ）及び低域通過フィルタ２８ｃ（第３フィルタ）は夫々時定数Ｔ１、Ｔ２及びＴ３の移動平均フィルタである。低域通過フィルタ２９ａ（第１フィルタ）、低域通過フィルタ２９ｂ（第２フィルタ）及び低域通過フィルタ２９ｃ（第３フィルタ）は夫々低域通過フィルタ２８ａ、２８ｂ及び２８ｃと同じフィルタである。低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃは、デジタルフィルタであり、夫々の時定数は可変である。
【００３９】
図５は、フィルタの時定数を説明するためのグラフである。目標速度が速度０（ゼロ）からＶｘ及びＶｙに上がる場合（図５Ａ）は、即ち、速度０（ゼロ）から目標速度Ｖｘ及びＶｙまでの加速時間が短い場合は、加速度が大きくなって、Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ４２の最大トルクを超えてしまい、速度制御信号に各モータ３２，４２が追従できなくなる。一方、前記加速時間が長いとワークを位置決めするために時間を要し、加工効率が落ちる。従って、速度制御信号は適宜加速時間を定める必要がある。
【００４０】
更に、テーブル１５がＸ軸及びＹ軸方向へ駆動を開始する時、Ｘ軸からＹ軸又はＹ軸からＸ軸に駆動方向を変える時、各モータ３２，４２が回転方向を正から負又は負から正に変える時等は、各モータ３２，４２の加速によって機械の振動が生じ、速度が波打ちする。前記機械の振動は、主にワーク及び工具の振動が影響を及ぼす。ワーク及び工具の振動は、ワーク毎に、工具毎に、固有の振動（数）が異なる。
【００４１】
以上のことに鑑み、本実施の形態に係る工作機械１においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａのデフォルト時定数を工具の固有の振動の逆数にし、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのデフォルト時定数をワークの固有の振動の逆数にする。即ち、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａは工具の振動に対する振動抑制に働き、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂはワークの振動に対する振動抑制に働く。ワーク及び工具の固有の振動は、予め実験などにより定め、ＥＥＰＲＯＭ２４が記憶する。
【００４２】
本実施の形態に係る工作機械１はこれに限るものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａのデフォルト時定数をワークの固有の振動の逆数にし、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのデフォルト時定数を工具の固有の振動の逆数にしても良い。
【００４３】
また、加速後に機械の振動によって速度が波打ちした場合、経路が乱れるので、加工面の滑らかさが劣る。従って、加工面の滑らかさを良くするためには、前記機械の振動（各モータ３２，４２のトルク）を減らす必要がある。即ち、フィルタの時定数の調整が必要となる。しかし、ワーク及び工具の振動による上述の影響を減らすために既に設定した時定数を変更したのでは、更にワーク及び工具の振動による影響を受けることになる。そこで、本実施の形態に係る工作機械１においては、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃを設け、加工面の滑らかさの改良を図る。
【００４４】
換言すれば、本実施の形態に係る工作機械１では、図５Ｂに示すように、速度０（ゼロ）から目標速度Ｖｘ及びＶｙまでに加速時間Ｔｓを設けており、加速時間Ｔｓは、Ｔ１、Ｔ２及びＴ３によって定められる。Ｔ１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数であり、Ｔ２は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数であり、Ｔ３は、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数である。
【００４５】
ＮＣ装置２の制御部２１は、フィルタ通過後のＸ軸及びＹ軸の速度制御信号を夫々位置変換部２８ｄ及び２９ｄにより位置制御信号に変換する。ＮＣ装置２の制御部２１は、変換後のＸ軸及びＹ軸の位置制御信号を夫々Ｘ軸アンプ３１及びＹ軸アンプ４１へ入力する。Ｘ軸アンプ３１は位置制御部３１ａ、速度制御部３１ｂ及び電流制御部３１ｃを有する。位置制御部３１ａは制御部２１からの位置制御信号にＸ軸エンコーダ３３が出力する回転角度をフィードバックして追従するように制御する。速度制御部３１ｂは位置制御信号の微分によって得られる速度制御信号に追従するようにモータ回転速度を加減速する制御を行う。電流制御部３１ｃはモータ回転速度を加減速すべく電流値を増減させる制御を行う。電流制御部３１ｃがＸ軸モータ３２を駆動する駆動電流値によってＸ軸モータ３２の出力トルクが決まる。Ｙ軸アンプ４１はＸ軸アンプ３１と同様に構成しており、説明を省略する。
【００４６】
制御部２１は、低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定する時定数設定部７１を備える。時定数設定部７１は、ワークの種類、工具の種類及び加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定する。
【００４７】
図６は、本実施の形態に係る工作機械１の時定数設定部７１の機能構成を示す機能ブロック図である。時定数設定部７１は、第１設定部７１１、第２設定部７１２及び第３設定部７１３を備える。
【００４８】
第１設定部７１１は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂとを上述したデフォルト時定数（ワークの固有の振動の逆数、工具の固有の振動の逆数）に設定する。
第２設定部７１２は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を０（ゼロ）又は特定値に設定する。前記特定値は、例えば、ワークの固有の振動の逆数又は工具の固有の振動の逆数であっても良い。
第３設定部７１３は、指示受付部２７が受け付けた加工条件に応じて、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂを上述のデフォルト時定数より小さい値に設定する。
【００４９】
図７は、本実施の形態に係る工作機械１において、指示受付部２７が低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定する処理を説明するフローチャートである。
【００５０】
図８は、本実施の形態に係る工作機械１において、作業者から加工条件の設定を受け付ける為、表示パネル２７１が表示する設定画面の一例である。作業者は、図８の設定画面を適宜操作することによって、加工面の滑らかさを−５〜＋５範囲内で設定し、精度を−５〜＋５範囲内で設定できる。指示受付部２７は前記設定画面を介して作業者から加工条件の設定を受け付ける。図８では、基準モードとして９つの加工モード（１：標準、２：粗、３：中粗、４：中粗Ｓ、５：仕上、６：仕上Ｓ、７：調整Ａ、８：調整Ｂ、９：調整Ｃ）の中から、７の調整Ａモードの設定をしている。調整Ａモードの設定内容は、仕上Ｓモードの内容を基準に（基準モード）、精度についてはー２に設定し、滑らかさについては３を設定したものを設定している。図８の中央部に表示した７つの棒グラフに示す如く、仕上Ｓモードの滑らかさを＋５に設定し、現在設定中の調整Ａモード（四角形の枠で囲む部分）の滑らかさは＋８（仕上Ｓモードの滑らかさに設定値＋３を加算）と設定している。なお、＋８の横の「（＋３）」は、現在設定した値を示す。
【００５１】
以下、作業者が加工条件として加工面の滑らかさを調整する場合、指示受付部２７が受け付けた指示に応じて、時定数設定部７１が低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定する場合を例に説明する。
【００５２】
制御部２１は、指示受付部２７を監視することによって、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示を受け付けたが否かを判定する（ステップＳ１０１）。
制御部２１は、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示（設定指示）を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、処理を再びステップＳ１０１に戻す。
また、制御部２１は、作業者から加工面の滑らかさを設定する指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、受け付けた指示が滑らかさを「０」（特定値）に設定する指示であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５３】
制御部２１は、受け付けた指示が滑らかさを「０」に設定する指示であると判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。
【００５４】
制御部２１の指示に応じて、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０３）。また、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０４）。
【００５５】
制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を０（ゼロ）に設定する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
制御部２１は、ステップＳ１０２において、受け付けた指示が滑らかさを「０」に設定する指示でないと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで「Ｎ」は１〜５までの何れかの自然数である。
【００５７】
制御部２１は、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。
【００５８】
制御部２１の指示に応じて、第１設定部７１１は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数に設定し（ステップＳ１０７）、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数に設定する（ステップＳ１０８）。
【００５９】
制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ、低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を所定値に設定する（ステップＳ１０９）。Ｎが大きい程前記所定値は大きくなる。所定値は予めパラメータとして設定した基準値に１０ｍｓ×Ｎを積算（基準値×１０ｍｓ×Ｎ）した値となる。基準値の入力範囲として１〜１０００ｍｓの範囲で設定できる。
【００６０】
制御部２１は、ステップＳ１０６において、受け付けた指示が滑らかさを「＋Ｎ」に設定する指示でないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、即ち、「−Ｎ」に設定する指示であると判定した場合、低域通過フィルタ２８ａ〜２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ａ〜２９ｃの時定数を設定するよう、時定数設定部７１に指示する。
【００６１】
制御部２１の指示に応じて、第３設定部７１３は、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数（Ｔ１）を、その時の工具の固有振動の逆数より小さい値に設定する（ステップＳ１１０）。また、第３設定部７１３は、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数（Ｔ２）を、その時のワークの固有振動の逆数より小さい値に設定する（ステップＳ１１１）。Ｎの絶対値が大きくなる程、第３設定部７１３はより小さい値を設定する。
【００６２】
制御部２１の指示に応じて、第２設定部７１２は、低域通過フィルタ２８ｃ、低域通過フィルタ２９ｃの時定数（Ｔ３）を０（ゼロ）に設定する（ステップＳ１１２）。
【００６３】
以上のことから、本実施の形態に係る工作機械１は、振動抑制効果を保ちながら、加工面の滑らかさを高めることができる。
【００６４】
加工面の滑らかさを高めるときは、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数を工具の固有振動の逆数に設定し、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数をワークの固有振動の逆数に設定ると共に、別の低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を所定値に設定して加速時間Ｔｓを長くする。これによって、振動抑制効果を失うことなく、加工面の滑らかさを高めることができる。
【００６５】
加工面の滑らかさを下げるときは、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数を工具の固有振動の逆数よりも小さくに設定し、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数をワークの固有振動の逆数よりも小さくに設定ると共に、低域通過フィルタ２８ｃ及び低域通過フィルタ２９ｃの時定数を０（ゼロ）に設定して加速時間Ｔｓを短くする。これによって、加工時間を短くすることができる。
【００６６】
以上においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数を共に調整（設定）する場合について説明したが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂのうち、何れかの時定数のみを調整（設定）する構成であっても良い。
【００６７】
また、以上においては、低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａの時定数と、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数とを夫々異なる値に設定する場合について説明したが、本実施の形態に係る工作機械１はこれに限定するものでない。低域通過フィルタ２８ａ及び低域通過フィルタ２９ａと、低域通過フィルタ２８ｂ及び低域通過フィルタ２９ｂの時定数とを、工具の固有振動の逆数又はワークの固有振動の逆数の同じ値に設定する構成であっても良い。
【００６８】
上述した時定数設定部７１（第１設定部７１１、第２設定部７１２、第３設定部７１３）は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、制御部２１が有するＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に構築してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  工作機械
２１  制御部
２７  指示受付部  
２８ａ，２９ａ  低域通過フィルタ（第１フィルタ）
２８ｂ，２９ｂ  低域通過フィルタ（第２フィルタ）
２８ｃ，２９ｃ  低域通過フィルタ（第３フィルタ）
７１  時定数設定部
７１１  第１設定部
７１２  第２設定部
７１３  第３設定部
【図１】
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【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】
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【図８】
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