(57)【要約】【課題】ねじ切りの加工方法によらず切屑の細断が可能な工作機械の制御装置を提供すること。【解決手段】ワークに対して旋削加工を行う工具の前回の加工パスからの、ワークの径方向への切り込み量及びワークの円周方向へのずらし量に基づいて、旋削加工により生じる切屑を細断可能な揺動振幅及び揺動方向を計算する揺動条件算出部と、揺動条件算出部が計算した揺動振幅と揺動方向とに基づいて、ワークと工具とを相対的に揺動させる揺動指令を生成する揺動指令生成部と、ワークの旋削加工を行うためにワークと工具とを相対的に移動させる移動指令と、揺動指令とを加算する加算器と、を備える、工作機械の制御装置である。【選択図】図１
2019185355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して旋削加工を行うことによってねじ切り加工を実行する工作機械の制御装置であって、
前記ワークに対して旋削加工を行う工具の前回の加工パスからの、前記ワークの径方向への切り込み量及び前記ワークの円周方向へのずらし量に基づいて、前記旋削加工により生じる切屑を細断可能な揺動振幅及び揺動方向を計算する揺動条件算出部と、
前記揺動条件算出部が計算した前記揺動振幅と前記揺動方向とに基づいて、前記ワークと前記工具とを相対的に揺動させる揺動指令を生成する揺動指令生成部と、
前記ワークの旋削加工を行うために前記ワークと前記工具とを相対的に移動させる移動指令と、前記揺動指令とを加算する加算器と、を備える、工作機械の制御装置。
【請求項２】
前記揺動条件算出部は、前記ワークと前記工具とを相対的に揺動させる旋削加工において、前記前回の加工パスにおける旋削済みの部分が部分的に含まれるように前記揺動振幅及び前記揺動方向を計算する、請求項１に記載の工作機構の制御装置。
【請求項３】
前記揺動指令生成部は、最後の加工パスにおいて、前記揺動指令を出力しない、請求項１に記載の工作装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ切り加工を行う工作機械の制御装置に関する。特に、ねじ切り時の切り屑の細断を効率的に行うことができる工作機械の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ切り加工は、様々な方法で実行されている。例えば、複数軸を備えた工作機械を用いて、複数軸を協調させてねじ切り加工を行う場合も多い。このようなねじ切り加工は、円柱状のワークの表面を螺旋状に旋削加工することによって実現される。この旋削加工を円柱状のワークの表面で繰り返すことによって、最終的には図４のような十分な深さのねじ溝１０が形成され、全体としてねじ１２の加工が完成する。
【０００３】
旋削加工の途中の状態が図５に示されている。図５中のＰに示すように、ワーク１４に対するねじ溝１０の切削は、ワーク１４上の所定の軌跡１０ａ（ねじ溝１０の位置）上を切削工具１６で複数回切削していくことによって行われる。図５は、切削を開始したばかりの状態であり、ねじ溝１０はまだ浅い状態である。何度も切削を繰り返すことによって深いねじ溝１０（図４参照）が形成されて最終的なねじ１２が完成する。なお、軌跡１０ａは、図５に示すように、ワーク１４の裏側にも存在し、裏側の軌跡１０ａは理解しやすくするため、破線で示されている。また、図５において、軌跡１０ａは、その性質から便宜上ねじ溝１０と同じ線で表されている。
【０００４】
図５において、ワーク１４は、主軸１８に取り付けられて回転している。主軸１８を囲むような円形の矢印Ｃで示されるように回転している。矢印Ｃで示される回転座標軸をここではＣ軸と呼ぶ。すなわち、Ｃ軸は主軸周りの角度を表す角度座標である。
【０００５】
切削工具１６は、回転しているワーク１４表面の軌跡１０ａ上を移動していき、ねじ溝１０を切削加工する。そのために、切削工具１６は、ワーク１４のＣ軸方向の回転と同期して、ワーク１４の長手方向の座標軸であるＺ軸（図５参照）に沿って移動する必要がある。矢印Ｚが、Ｚ座標軸（以下、Ｚ軸と呼ぶ）の方向を表す。
【０００６】
このようなＺ軸方向の切削工具１６の移動によって、いわゆる螺旋状のねじ溝１０が切削されてねじ１２が形成される。切削工具１６のＺ軸方向の移動が早ければ、ねじ溝１０はより急峻な螺旋を描き、切削工具１６のＺ軸方向の移動が遅い場合は、ねじ溝１０はより緩やかな螺旋を描く。
【０００７】
上述したように、切削は複数回行われ、最初は浅いねじ溝１０が形成され、何度も切削を繰り返す毎に、より深いねじ溝１０が形成されていく。すなわち、切削工具１６は、切削の回数毎に徐々に、ワーク１４の表面と垂直方向のＸ座標軸（図５参照）方向に移動していき、ワーク１４に対して徐々に深い位置で切削を行うように制御される。矢印Ｘが、Ｘ座標軸（以下、Ｘ軸と呼ぶ）の方向を表す。このような制御によって、最終的に図４に示すようなねじ１２が完成する。
【０００８】
このようなねじ切り加工においても、切屑の細断処理を適切に行う必要がある。そのため様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１によれば、複数回の切り込み加工によってねじ切り加工を行う装置において、駆動軸の移動に対して振動を重畳し、各切り込み加工において振動位相シフト量をずらす技術が開示されている。この装置によれば、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記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、ワークの径方向に往復振動させる手段と、往復振動を伴う各切り込み加工時の振動のパターンを、所定の切り込み加工時の切削加工部分に、他の切り込み加工による切削済みの部分が部分的に含まれるように設定する振動設定手段と、を備える装置が開示されている。このような径方向の揺動によって、切削中の切屑が分断されると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５８５１６７０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１６／０５６５２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、従来のような径方向への揺動によるねじ切り加工の様子を図６に示す。図６は、図５の切削工具１６の先端部のＡ部の拡大図である。図６において、Ｃ軸は図に対しておよそ垂直方向に向かう座標軸となる。Ｘ軸、Ｚ軸は、図５と同様の向きである。図６に示すように、切削工具１６は、Ｘ軸の速度指令によってＸ軸に沿った往復運動をする。これが径方向への揺動であり、図６においてその揺動方向１９が示されている。
【００１２】
上述した通り、ねじ切り加工においては、ワーク１４に対して切削工具１６が何度も切削することによって、ネジ溝を徐々に深くしていく。例えば図６において、１パス目の切削加工における切削工具１６の軌跡２０が示されている。この例では、角刀のような先端形状の切削工具１６を用いており、軌跡２０はほぼ直角の断面を有する軌跡２０となる（図６参照）。また図６に示すように、その次の２パス目の軌跡２２は、Ｘ軸方向により深い部位に位置する。このように、パス毎により深く切削加工していくことによって、ねじ溝１０が形成される。
【００１３】
なお、Ｘ軸方向への揺動１９は、切り込みと、切り上げとからなる。切り込みは切削工具１６がワーク１４へ近づく方向に揺動することであり、切り上げは、切削工具１６がワーク１４から離れる方向に揺動することをいう。特に、切り込みを行うことによって、ねじ溝１０が所定の深さまで切削される。
【００１４】
図６の矢印Ｄ方向から見た図が図７に示されている。Ｃ軸は回転座標軸であるため、正確には、円弧を描くような座標軸となるが、図６のような狭い範囲では、図７に示すように近似的に直線の座標として表すことができる。図７に示すように、従来技術では、切削工具１６が加工方向（Ｃ軸方向）に移動する際に、上述したようにＸ軸方向（ワーク１４の径方向）の揺動動作が加えられている。切削加工が進むにつれて、切削工具１６の軌跡はワーク１４のより深い位置に移動していくため、１パス目の軌跡２０に比べて、２パス目の軌跡２２がより深い位置にある。ここで、ワーク１４の回転中心である主軸の中心に近い方を、Ｘ軸上でより「深い」と表現し、ワーク１４の中心から離れてより表面に近い方を、Ｘ軸上でより「浅い」と表現する。この時、２パス目の軌跡２２は、その切り込み加工（２パス目）の時に切削加工される部分に、他の切り込み加工（１パス目の切削加工）によって切削済みの部分が部分的に含まれるように揺動の位相が設定される。この部分において、図７に示すように空転Ｊが発生することによって、切屑を細断することができる。
【００１５】
図７の矢印Ｅから見た図が図８に示されている。Ｃ軸は、図７と同様に、近似的に直線の座標として表している。図８において、１パス目の軌跡２０は、切削工具１６の刃幅Ｋ１の分だけ離れた２本の稜線によって表され、いわば切り口である。これまで説明したように、Ｘ軸方向の揺動が加えられているので、図７等と同様に振動する形状である。２パス目の軌跡２２は、切削工具１６の刃幅Ｋ２の分だけ離れた２本の稜線によって表されている。刃幅Ｋ２が、刃幅Ｋ１より広いのは、２パス目の切削加工がより深い位置で切削加工をしているからである。この２パス目の軌跡２２も、Ｘ軸方向の揺動によって、図７等と同様に振動する形状をなしている。
【００１６】
上述した通り２パス目の軌跡２２は、その切り込み加工（２パス目）の時に切削加工される部分に、他の切り込み加工（１パス目の切削加工）によって切削済みの部分が部分的に含まれるように揺動の位相が設定されている。そのため、図８に示すように当該部分において空転Ｊが発生し、切屑の細断を行うことができる。なお、図８では、切削工具１６が辿る加工パス２４が描かれており、ワーク１４の表面から見ると（Ｘ軸方向から見ると）、この加工パス２４は１パス目も２パス目も同様のラインとなる。１パス目の加工パスも２パス目の加工パスも、深さ（Ｘ軸方向の位置）のみが異なり、Ｚ軸上の位置とＣ軸上の位置は同様であるからである。
【００１７】
しかしながら、このような径方向のみの揺動をねじ切り加工に加える従来技術では、加工方法によっては、切屑の細断が困難となる。上述の図６〜図８で説明した例は、ラジアルインフィード（Radial  Infeed）（直角切り込み）によるねじ切り加工方法であるが、例えばフランクインフィード（Flank  Infeed）（片刃切り込み）による加工方法では、径方向のみの揺動では切屑の細断が困難になる場合がある。以下、その理由を図９〜図１１を用いて説明する。
【００１８】
ラジアルインフィードの動作を説明した図６を、フランクインフィードに適用した場合に置き換えた例が図９に示されている。図９における切削加工の１パス目の軌跡２０と、２パス目の軌跡２２とは、その位置がＺ軸方向にずれている点が図６と異なる。つまり、フランクインフィードにおいては、１パス目と２パス目の加工パスが、Ｘ軸方向の値（つまり深さ）が異なるだけでなく、Ｚ軸方向の値も異なる。これに対して上述の従来技術では、揺動はワーク１４の径方向（すなわち、Ｘ軸方向）のみである。図９においては、１パス目の揺動方向１９と、２パス目の揺動方向１９ｂが示されているが、どちらもＸ軸方向の揺動である。このような図９を矢印Ｆから見た図が図１０に示されている。この図１０は、上述した図７に対応する図である。換言すれば、図７にフランクインフィードを適用した図が図１０である。図１０において、空転Ｊの代わりに、空転していないＪ１が表れている点が図７と異なる。このＪ１は、Ｘ軸方向において空転しているように見えるが、１パス目と２パス目の加工パスが紙面に直交する方向（Ｚ軸方向）で互いにずれているため空転せず、結果として切屑の細断ができない。
【００１９】
また、図１０の矢印Ｇから見た図が図１１に示されている。図１１は、上述した図８にフランクインフィードを適用した図である。図１１においても、図８と同様に、１パス目の軌跡２０は、切削工具１６の刃幅Ｋ１の分だけ離れた２本の稜線によって表されている。１パス目の軌跡２０は、Ｘ軸方向の揺動が加えられているので、切削の深さに応じて切削幅が異なる。したがって、１パス目の軌跡２０も振動する形状である。２パス目の軌跡２２は、切削工具１６の刃幅Ｋ２の分だけ離れた２本の稜線によって表されており、１パス目の軌跡２０と同様に振動する形状の軌跡である。ここで、刃幅Ｋ２が、刃幅Ｋ１より広いのは、２パス目の切削加工がより深い位置で切削加工をしているからである。そして、この図１１にも示されるように、フランクインフィードの加工方法では、１パス目の加工パスと、２パス目の加工パスとがＸ軸方向だけでなくＺ軸方向にもずれているため、ラジアルインフィードであれば空転していた部分が空転しないＪ１となる結果、切屑の細断ができない場合がある。
【００２０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、ねじ切りの加工方法によらず切屑の細断が可能な工作機械の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
（１）  本発明は、ワーク（例えば、後述するワーク２１４）に対して旋削加工を行うことによってねじ切り加工を実行する工作機械の制御装置（例えば、後述する制御装置１００）であって、前記ワークに対して旋削加工を行う工具（例えば、後述する切削工具１６、２１６）の前回の加工パスからの、前記ワークの径方向への切り込み量（例えば、後述する切り込み量Ｌ１）及び前記ワークの円周方向へのずらし量（例えば、後述するずらし量Ｌ２）に基づいて、前記旋削加工により生じる切屑を細断可能な揺動振幅及び揺動方向を計算する揺動条件算出部（例えば、後述する揺動条件算出部１０２）と、前記揺動条件算出部が計算した前記揺動振幅と前記揺動方向とに基づいて、前記ワークと前記工具とを相対的に揺動させる揺動指令を生成する揺動指令生成部（例えば、後述する揺動指令生成部１０４）と、前記ワークの旋削加工を行うために前記ワークと前記工具とを相対的に移動させる移動指令と、前記揺動指令とを加算する加算器（例えば、後述する第２の加算器１１０）と、を備える、工作機械の制御装置を提供する。
【００２２】
（２）  前記揺動条件算出部は、前記ワークと前記工具とを相対的に揺動させる旋削加工において、前記前回の加工パスにおける旋削済みの部分が部分的に含まれるように前記揺動振幅及び前記揺動方向を計算してもよい。
【００２３】
（３）  前記揺動指令生成部は、最後の加工パスにおいて、前記揺動指令を出力しなくてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ねじ切りの加工方法によらず切屑の細断が可能な工作機械の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る工作機械の制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る、ラジアルインフィード以外の加工方法（フランクインフィード）を用いた場合の動作例を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係る、ラジアルインフィード以外の加工方法（フランクインフィード）を用いた場合の動作例を示す他の説明図である。
【図４】ねじ切り加工によって作成したねじの外観図である。
【図５】ねじを作成するためにねじ切り加工を実行している最中の様子を示す説明図である。
【図６】図５のＡ部の拡大図であり、Ｘ軸方向の揺動、すなわちワークと切削工具との相対的な揺動であって、ワークの径方向の揺動を含む場合のねじ切り加工の説明図である。
【図７】図６の矢印Ｄから見た図であり、ワークの径方向の揺動を含む場合のねじ切り加工の説明図である。
【図８】図７の矢印Ｅから見た図であり、ワークの径方向の揺動を含む場合のねじ切り加工の説明図である。
【図９】図５のＡ部の拡大図であり、ワークの径方向の揺動を含む場合であって、フランクインフィードを適用する場合のねじ切り加工の動作を表す説明図である。
【図１０】図９の矢印Ｆから見た場合の、ワークの径方向の揺動を含む場合であって、フランクインフィードを適用したねじ切り加工の動作を表す説明図である。
【図１１】図１０の矢印Ｇから見た図であり、ワークの径方向の揺動を含む場合であって、フランクインフィードを適用したねじ切り加工の動作を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
本実施形態に係る工作機械の制御装置１００の構成ブロック図が図１に示されている。この制御装置１００は、上位の種々の制御装置から移動指令等を受けとり、工作機械のモータ１２０を駆動する駆動指令を出力して、工作機械を制御する。
【００２８】
図１に示すように、制御装置１００は、揺動条件算出部１０２と、揺動指令生成部１０４と、第１の加算器１０６と、第２の加算器１１０と、制御部１１２と、を備えている。制御装置１００は、いわゆるサーボ制御装置であってよい。制御装置１００のこれら各構成は、その動作を記述するプログラムと、当該プログラムを実行するＣＰＵと、から構成してよい。また、制御装置１００をコンピュータで構成し、そのコンピュータのＣＰＵが、制御装置１００の各構成の機能を記述したプログラムを実行することによって、各構成を実現してもよい。
【００２９】
揺動条件算出部１０２は、外部から加工プログラムを入力し、それに基づいて少なくとも、揺動の振幅と揺動の方向とを計算する。本実施形態では、入力される加工プログラムの内容から、今回の加工パスを前回の加工パスと比較し、前回の加工パスからのワークの径方向（Ｘ軸方向）への切り込み量と、前回の加工パスからのワークの円周方向（Ｚ軸方向）へのずらし量と、を求める。そして、これらに基づいて、旋削加工により生じる切屑を細断可能となるような、揺動の振幅と揺動の方向とを計算する。
【００３０】
より具体的には、揺動条件算出部１０２は、前回の加工パスからのワークの径方向（Ｘ軸方向）への切り込み量と、前回の加工パスからのワークの円周方向（Ｚ軸方向）へのずらし量と、に基づいて、前回の加工パスにおける旋削済みの部分が部分的に含まれるように、揺動振幅及び揺動方向を計算する。
【００３１】
本実施形態においては、このような揺動条件算出部１０２を備えることによって、加工パスの比較から、揺動の振幅と振動の方向とが計算される。これにより、旋削加工により生じる切屑の細断が確実に可能となっている。その結果、単にＸ軸方向（ワークの径方向）にのみ揺動を制御している従来技術に比べて、様々な加工方法に柔軟に対応可能な揺動を実現可能となっている。
【００３２】
加工プログラムは、そのワーク２１４に対して行う旋削加工の動作を記述するプログラムであるため、この加工プログラムを検査すれば、切削加工の際の各加工パスの位置関係を知ることができる。したがって、揺動条件算出部１０２は、上述のように今回の加工パスと前回の加工パスとを比較し、ワークの径方向（Ｘ軸方向）への切り込み量と、ワークの円周方向（Ｚ軸方向）へのずらし量と、を知ることができる。加工プログラムは、種々のインターフェースで揺動条件算出部１０２に供給してよい。図１では、制御装置１００の外部から供給を受けるように記載しているが、制御装置１００の内部に加工プログラムが格納されていてもよい。
【００３３】
揺動条件算出部１０２は、そのような動作を記述したプログラムと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、加工プログラムを入力する入力インターフェースとから構成することができる。なお、上述したように、加工プログラムを制御装置１００内に格納する場合は、この入力インターフェースは必ずしも必要ではない。
【００３４】
揺動指令生成部１０４は、ワーク２１４に対して例えばねじ切り加工を行う場合の各軸の移動指令に重畳される揺動指令を生成する。揺動指令生成部１０４は、揺動条件算出部１０２が計算した、揺動の振幅と揺動の方向とに基づいて、そのような揺動を指令する揺動指令を生成する。
【００３５】
また、揺動指令生成部１０４は、揺動周波数（もしくは周期）については、図示されていない外部から入力されて揺動指令を生成してもよいし、あらかじめ揺動指令生成部１０４の中に内部保存されていてもよい。例えば、揺動周波数（もしくは周期）は、主軸回転数の定数倍としてもよい。また、揺動は例えば正弦波で行ってよいが、周期的な信号であれば、三角波等でもよい。これらの揺動条件は、所定の入力インターフェースを介して入力してよい。例えば操作者がキーボードやマウスで入力してもよいし、他のコンピュータから所定の通信インターフェースを介して揺動条件が入力されてもよい。
【００３６】
この揺動指令生成部１０４も、揺動指令生成部１０４の動作を記述したプログラムと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、から構成することができる。また、揺動条件を入力する所定のインターフェースが含まれていてもよい。
【００３７】
第１の加算器１０６は、上述した上位の制御装置から供給されてきた移動指令を入力する。この移動指令は、自装置（制御装置１００）に分配されてきた移動指令である。第１の加算器１０６は、この移動指令から、工作機械のモータ１２０から送信されてきた位置フィードバック値を減算し、減算後の移動信号を出力する。これによって、いわゆるフィードバック制御を行うことができる。第１の加算器１０６も、その動作を記述したプログラムと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、から構成することができる。
【００３８】
第２の加算器１１０は、第１の加算器１０６が計算した結果と、揺動指令とを加算して、最終的な移動信号を出力する。これによって、移動指令に揺動を加えることができる。第２の加算器１１０も、その動作を記述したプログラムと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、から構成することができる。
【００３９】
制御部１１２は、第２の加算器１１０が揺動指令を加算した移動指令を入力する。そして、制御部１１２は、その加算後の移動指令の位置及び偏差に応じてモータ１２０を駆動するための駆動指令を生成する。制御部１１２も、その動作を記述したプログラムと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、から構成することができる。この駆動指令は、工作機械のモータ１２０に供給されるが、工作機械の各軸を駆動するモータ１２０に出力される指令である。
【００４０】
本実施形態の制御装置１００は、ねじ切り加工時の切屑を細断するために、ねじ切りの加工方法に応じてワーク２１４と切削工具２１６とを相対的に揺動させることを特徴の一つとする。相対的な揺動であるので、ワーク２１４が停止して切削工具２１６が動いてもよいし、切削工具２１５が停止してワーク２１４が動いてもよい。また、両方が同時に動いてもよい。以下では、切削工具２１６に揺動が加えられる場合を主として説明するが、ワーク２１４側が揺動するように構成してもよい。従来技術では、ワーク２１４の径方向のみの揺動が行われていたが、本実施形態によれば、加工方向に応じて揺動の振幅や方向が制御されるので、切屑の細断を確実に行うことができる。
【００４１】
本実施形態におけるねじ切り加工の様子が図２に示されている。図２は、従来技術を示す図９と同様の向きからワーク２１４を見た図であり、図９と同様に、図５のＡ部を拡大した図である。図９と同様に、図２においても、フランクインフィードの加工方法を採用した場合を示している。
【００４２】
この加工方法（フランクインフィード）においては、１パス目の切削加工の後、角刀である切削工具２１６が、その刃先の１面を滑らせるように移動（移動しながら切削しているわけではない）する。すなわち、Ｚ軸方向にずらしながら切削工具２１６をより深い位置に配置し、配置してから２パス目の切削加工を行っている（図２参照）。
【００４３】
本実施形態において特徴的なことは、１パス目の工具軌跡２２０と、２パス目の工具軌跡２２２とから、揺動の振幅、揺動の方向を求めていることである。従来技術（図９参照）では、加工方法にかかわらず、常にＸ軸方向（ワーク２１４の径方向）の揺動のみであったが、本実施形態では、１パス目の工具軌跡２２０と、２パス目の工具軌跡２２２とから、揺動の振幅、揺動の方向を求めているので、適用している加工方法に応じて、切屑の細断を確実に可能な、揺動方向と揺動振幅を条件とした揺動切削を工作機械に行わせることができる。
【００４４】
例えば、図２の例に従えば、１パス目の工具軌跡２２０と、２パス目の工具軌跡２２２とを比較し、２パス目の工具軌跡が、Ｘ軸方向（径方向）において切り込み量Ｌ１分深い位置を切削しており、Ｚ軸方向（円周方向）においてずらし量Ｌ２分ずれた位置を切削している。ここで、ずらし量Ｌ２は、ベクトルで表され、正の値だけでなく負の値も取り得る。これにより、ずらし量Ｌ２から、揺動方向を＋Ｚ軸方向とするか−Ｚ軸方向とするかの判断が可能となっている。
【００４５】
そこで、本実施形態の揺動条件算出部１０２は、これら切り込み量Ｌ１とずらし量Ｌ２とに基づいて、揺動の振幅と揺動の方向とを計算する。例えば、切り込み量Ｌ１とずらし量Ｌ２とから１パス目の工具軌跡２２０と、２パス目の工具軌跡２２２との距離が判明するので、揺動の振幅をその距離に比例するように計算することが考えられる。また、切り込み量Ｌ１とずらし量Ｌ２とから１パス目の工具軌跡２２０から、２パス目の工具軌跡２２２に対する方向が判明するので、その方向と揺動の方向とを合わせることが考えられる。例えばこのようにして、揺動条件算出部１０２は、２パス目の切削加工における揺動の振幅と揺動の方向とを計算することができる。その結果、図２の揺動方向２１９に示すように、Ｚ軸方向にも揺動するように揺動の振幅や揺動の方向を計算することができる。
【００４６】
図２の矢印Ｈから見た図は、従来技術の図７と同様である。また、図２の矢印Ｉから見た図が図３に示されている。この図３は、図１１と同様にフランクインフィードを適用した例であるが、２パス目の切削加工において、図２に示すような斜めの揺動が加えられている点が異なる。
【００４７】
図３において、まず、１パス目の工具軌跡２２０は、図１１の１パス目の工具の軌跡２０と同様である。また、図３の１パス目の加工パス２２４ａも、図１１の加工パス２４ａと同様である。図３の２パス目の工具軌跡２２２は、図１１の２パス目の工具の軌跡２２と異なり、より１パス目の工具軌跡２２０に近づいている。これは、図２に示すように、この例では斜め方向の揺動が２パス目の工具軌跡２２２に加えられているからである。その結果、図３に示すように、Ｊ２部において空転が生じ、切屑の細断を行うことができる。本実施形態では、このように切屑を細断しながら切り込みを行い、その後、ねじ切り加工を行ってもよい。このように、斜めの揺動が加えられているので、２パス目の加工パス２２４ｂは、図１と異なり、振動する軌跡をなしているが、図は説明の都合上誇張して描かれており、実際はほぼ直線となる。
【００４８】
本実施形態によれば、揺動条件算出部１０２が、前回の加工パス（１パス目の工具軌跡）と今回の加工パス（２パス目の工具軌跡）とに基づいて、前回の加工パスからのＸ軸方向への切り込み量とＺ軸のずらし量とを求め、これらに基づいて揺動の振幅と揺動の方向とを計算した。その結果、様々な加工方法を適用する場合であっても、加工パス上に空転の部分を確実に設けることができるので、確実に切屑の細断を行うことができる。言い換えれば、ねじ切り加工方法によらず切屑の細断が可能な制御装置１００を実現することができる。従って、本実施形態によれば、ラジアルインフィード（直角切り込み）、フランクインフィード（片刃切り込み）、アルターネイトインフィード（千鳥切り込み）等のいずれのねじ切り加工方法によっても、切屑の細断が可能である。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５０】
上記実施形態では、揺動指令は切削工具２１６の移動指令に加えられる例を説明したが、ワーク２１４側に加えられる場合も含まれる。また、他の軸に加えられる場合であってもよい。
また、上記実施形態では、切削工具２１６として角刀の例を説明したが、他の形状の切削工具であってもよい。
【００５１】
さらには、上記実施形態では、ねじ切りの揺動を伴う切削加工を行う例を説明したが、揺動を伴わない切削加工を最後に実行してもよい。揺動を伴わずに仕上げ処理を行い、より加工精度を高めたものである。このためには、揺動指令生成部１０４が、最後の切削加工において揺動指令を出力しないように構成することができる。また、揺動指令生成部１０４が、最後の切削加工において値が０であるような揺動指令を出力するように構成してもよい。ここで、値が０であるとは、揺動をしないことを意味する。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１０ａ、１０ｂ  ねじ溝
１２  ねじ
１４、２１４  ワーク
１６、２１６  切削工具
１８  主軸
１９  揺動方向
２０、２２０  １パス目の工具軌跡
２２、２２２  ２パス目の工具軌跡
１００  制御装置
１０２  揺動条件算出部
１０４  揺動指令生成部
１０６  第１の加算器
１１０  第２の加算器
１１２  制御部
１２０  モータ
２２４ａ  １パス目の加工パス
２２４ｂ  ２パス目の加工パス
Ｃ  Ｃ軸
Ｊ、Ｊ２  空転
Ｊ１  空転ができない部分
Ｋ１、Ｋ２  刃幅
Ｌ１  切り込み量
Ｌ２  ずらし量
Ｘ  Ｘ軸
Ｚ  Ｚ軸
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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