(57)【要約】  数値制御装置（１）は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具（３０）を、工具（３０）が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部（５）と、退避指令作成部（５）によって作成された退避指令にしたがって工具（３０）が退避位置から退避した後に、工具（３０）を、ねじを形成する際に工具（３０）が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、工具（３０）が第３の向きに移動した後に、工具（３０）を退避位置に移動させる制御部（６）とを有する。
2019016899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を、ねじを形成する際に前記工具が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、前記工具が前記第３の向きに移動した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部と
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記制御部による制御によって前記工具が前記第３の向きに移動してから前記工具が前記退避位置に移動する場合において、前記工具が退避した後に前記工具が前記第３の向きに移動する量であるアプローチの距離であって前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制する前記アプローチの距離を算出するアプローチ算出部
を更に備え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】
前記工具は、サーボモータに駆動されて移動し、
前記アプローチ算出部は、前記工具が向きを変えて移動する際の前記サーボモータが前記工具を加速させる能力をもとに前記アプローチの距離を算出する
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】
前記第３の向きは、前記工具がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きであり、
前記アプローチ算出部は、数１をもとに前記アプローチの距離を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
【数１】
2019016899.tif 000007
前記数１において、前記アプローチの距離はδで表され、δの単位は（ｍｍ）であり、Ｖはねじ切り速度（ｍｍ／ｍｉｎ）であり、ｔ１はねじのピッチの誤差が許容限界になるまでの時間（秒）であり、Ｔｓは前記工具の加減速時定数（秒）であり、Ｔｐは前記工具の位置ループ時定数（秒）である。
【請求項５】
前記ねじ切りサイクルの仕上げ加工において、前記工具を退避させない指令を作成するねじ切り送り指令作成部
を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の数値制御装置。
【請求項６】
ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から前記工具がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きであって前記工具がねじを形成する際に進行する向きと平行でない向きに指定された量だけ直線的に退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具を前記退避位置から移動させると共に、前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部と
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項７】
第１ベクトルが、前記工具が前記退避位置から指定された向きに指定された量だけ移動したときの前記退避位置から前記工具の到達位置である中間位置までのベクトルであると定義され、
第２ベクトルが、前記工具が前記中間位置から前記工具がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きに前記工具が前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離だけ移動したときの前記中間位置から前記工具の到達位置までのベクトルであると定義され、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から移動する際の前記工具の移動量は、前記第１ベクトルに前記第２ベクトルを加えることによって得られる合成ベクトルの大きさである
ことを特徴とする請求項６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、ねじ切りを行う工具の動作を制御するための数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工具を用いてワークにねじを形成する加工を行う際、数値制御装置を用いて工具の動作を制御する方法が用いられている。当該加工では、工作機械の主軸に設けられたチャックでワークを固定して主軸を回転させ、主軸の回転に同期して、ねじを形成するための工具をサーボモータによりねじ切り加工の始端部から終端部まで移動させる。当該加工では、切り込み量が相対的に大きい荒加工を複数回行い、荒加工が終了した後に切り込み量が相対的に小さい仕上げ加工を行う。【０００３】
より具体的には、工具を用いてワークにねじを形成する際、ねじ切りサイクル指令にしたがってねじを形成する。ねじ切りサイクル指令は、ねじ切りの始点、ねじ切りの終点、ねじ山の高さ、ねじリード及び切り込み量を指定して荒加工と仕上げ加工とを行わせる指令である。ねじリードは、ワークが一回転する場合の工具の移動量である。荒加工では、切り込み量を変化させながら切削加工を繰り返し行う。【０００４】
ねじの始端部から終端部までのねじ切りがひとつのねじ切り加工工程で行われる場合、ワークの粘度が高いと、比較的長い切粉が生成される。比較的長い切粉は、ワークと工具との一方又は双方に巻き付くことがあるので、ワークと工具との一方又は双方を欠損させる可能性がある。ねじ切りで生成される切粉の長さを短くするために、リード軸方向におけるワークの被ねじ切り加工部を複数の区間に分割し、各区間でねじ切り加工を行い、各区間でのねじ切り加工が終了する毎に作業を中断して工具をワークから退避させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の技術では、切粉の長さは短くなるが、工具がワークから退避した後に次の区間のねじ切りを行う際に不完全ねじ部が形成される可能性がある。不完全ねじ部は、工具が向きを変えて移動する際のサーボモータが工具を加速させる能力が不足することによって生じるねじ山又はねじ谷が不完全な部分である。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ねじ切りサイクルにおいて切粉の長さを短くすると共に、不完全ねじ部が形成されることを抑制す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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を、ねじを形成する際に前記工具が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、前記工具が前記第３の向きに移動した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる数値制御装置は、ねじ切りサイクルにおいて切粉の長さを短くすると共に、不完全ねじ部が形成されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態にかかる数値制御装置の構成を示す図
【図２】ワークに対してねじ切り加工の始端部から終端部までのねじ切りをひとつのねじ切り加工工程で行う場合の工具の動作を説明するための図
【図３】実施の形態の荒加工においてワークにねじを形成する場合の工具の動作を説明するための図
【図４】実施の形態にかかる数値制御装置が有する制御部が指令をサーボアンプ用データ作成部に出力する際の制御部と数値制御装置が有する判断部との動作の手順を示すフローチャート
【図５】実施の形態にかかる数値制御装置が有する退避指令作成部によって作成された退避指令にしたがって工具が退避する動作を説明するための図
【図６】実施の形態にかかる数値制御装置が有する解析部、ねじ切り送り指令作成部、退避指令作成部、制御部、アプローチ算出部及び判断部の少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図
【図７】実施の形態にかかる数値制御装置が有する解析部、ねじ切り送り指令作成部、退避指令作成部、制御部、アプローチ算出部及び判断部を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる数値制御装置１の構成を示す図である。数値制御装置１は、ワーク２０に対してねじ切りを行う工具３０の動作を制御するための装置である。図１には、ワーク２０及び工具３０も示されている。数値制御装置１は、数値制御装置１の外部から与えられるねじ切りサイクル指令を解析する解析部２と、解析部２によって得られた解析結果をもとに工具３０の動作を制御するための処理を行うねじ切りサイクル処理部３とを有する。
【００１３】
ねじ切りサイクル処理部３は、工具３０を移動させるための指令を作成するねじ切り送り指令作成部４と、ねじ切りサイクルの荒加工において工具３０を退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部５とを有する。退避位置は、工具３０がワーク２０から退避を開始する位置である。ねじ切りサイクルは、ねじ切りについての複数回の荒加工と仕上げ加工とで構成されるものである。
【００１４】
数値制御装置１は、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０を退避位置から退避させる制御部６を更に有する。制御部６は、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から退避した後に、工具３０を、ねじを形成する際に工具３０が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、工具３０が第３の向きに移動した後に、工具３０を退避位置に移動させる。
【００１５】
上記の第３の向きは、ねじを形成する際に工具３０が進行する向きも、ねじを形成する際に工具３０が進行する向きの斜め前方の向きも含まない。第３の向きの一例は、リード軸の方向と平行であって、ねじを形成する際に工具３０が進行する向きと逆の向きである。第３の向きは、リード軸の方向と平行でなくてもよい。第３の向きは、ねじを形成する際に工具３０が進行する向きの斜め後ろ上の向き又は斜め後ろ下の向きであってもよい。上は鉛直方向の上であり、下は鉛直方向の下である。
【００１６】
ねじ切りサイクル処理部３は、制御部６による制御によって工具３０が上記の第３の向きに移動してから工具３０が退避位置に移動する場合において、工具３０が退避した後に工具３０が上記の第３の向きに移動する量であるアプローチの距離を算出するアプローチ算出部７を更に有する。更に説明すると、アプローチ算出部７は、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。工具３０がねじを形成する際に進行する向きは、リード軸の方向と平行である。
【００１７】
上記の第３の向きが、リード軸の方向と平行であって、工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きである場合、アプローチ算出部７は、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から退避した後に工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きに移動してから工具３０が退避位置に移動する場合において、工具３０が退避した後に工具３０が上記の逆の向きに移動する量であるアプローチの距離を算出する。更に説明すると、アプローチ算出部７は、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。
【００１８】
ねじ切りサイクル処理部３は、ねじ切りを行っている工具３０がねじ切りサイクルのなかの荒加工を行っているのか仕上げ加工を行っているのかを判断する判断部８を更に有する。解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の詳細については、後述する。図１には、主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、主軸モータ１３、サーボアンプ用データ作成部１４、サーボアンプ１５及びサーボモータ１６も示されている。主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、主軸モータ１３、サーボアンプ用データ作成部１４、サーボアンプ１５及びサーボモータ１６の詳細についても、後述する。
【００１９】
退避指令作成部５及びアプローチ算出部７の詳細を説明するために、ねじの始端部から終端部までのねじ切りがひとつのねじ切り加工工程で行われる場合の工具３０の動作について説明する。図２は、ワーク２０に対してねじ切り加工の始端部から終端部までのねじ切りをひとつのねじ切り加工工程で行う場合の工具３０の動作を説明するための図である。図２において、点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）及び点（ｄ）の各々は、工具３０が移動する際の経路における互いに異なる点を示している。点（ｂ）は、ねじ切り加工の始端部に対応する点である。点（ｃ）は、ねじ切り加工の終端部に対応する点である。
【００２０】
ワーク２０に対してねじの始端部から終端部までのねじ切りをひとつのねじ切り加工工程で行う場合、工具３０は、点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）及び点（ｄ）をこの順に結ぶ経路を、点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）、点（ｄ）及び点（ａ）の順に移動する。工具３０は、当該経路を移動すると、切り込み量を変化させて当該経路を再度移動する。工具３０は、上述の動作を繰り返し行ってワーク２０にねじを形成する。
【００２１】
当該経路のうちの点（ｂ）と点（ｃ）とを結ぶ部分経路が比較的長い場合、つまりねじ切り加工の始端部から終端部までの距離が比較的長い場合、工具３０が当該部分経路を移動するとき、ワーク２０の粘度が高いと、比較的長い切粉が生成される。比較的長い切粉は、ワーク２０と工具３０との一方又は双方に巻き付くことがあるので、ワーク２０と工具３０との一方又は双方を欠損させる可能性がある。ねじ切りで生成される切粉の長さを短くするために、リード軸方向におけるワーク２０の被ねじ切り加工部を複数の区間に分割し、各区間でねじ切り加工を行い、各区間でのねじ切り加工が終了する毎に作業を中断してワーク２０から工具３０を退避させる。被ねじ切り加工部は、点（ｂ）と点（ｃ）とを結ぶ部分経路である。
【００２２】
図３は、実施の形態の荒加工においてワーク２０にねじを形成する場合の工具３０の動作を説明するための図である。言い換えると、図３は、実施の形態の荒加工において、リード軸の方向におけるワーク２０の被ねじ切り加工部を複数の区間に分割し、各区間でねじ切り加工を行い、各区間でのねじ切り加工が終了する毎に工具３０をワーク２０から退避させることによりワーク２０にねじを形成する場合の工具３０の動作を説明するための図である。
【００２３】
図３において、点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）、点（ｄ）、点（ｅ）、点（ｆ）、点（ｇ）、点（ｈ）、点（ｉ）及び点（ｊ）の各々は、実施の形態において工具３０が移動する際の経路における互いに異なる点を示している。図３における点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）及び点（ｄ）は、図２における点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）及び点（ｄ）と機械的な位置が同じである。
【００２４】
第１ステップにおいて、工具３０は、点（ａ）、点（ｂ）及び点（ｅ）をこの順で結ぶ第１部分経路を、点（ａ）から点（ｅ）まで移動する。点（ｂ）から点（ｅ）への向きは、工具３０がねじを形成する際に進行する向きである。上述の通り、工具３０がねじを形成する際に進行する向きは、リード軸の方向と平行である。工具３０が点（ｂ）から点（ｅ）まで移動する際、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行う。点（ｅ）は、工具３０がワーク２０から退避する位置である。つまり、点（ｅ）は、退避位置である。
【００２５】
第２ステップにおいて、工具３０は、点（ｅ）と点（ｆ）とを結ぶ第２部分経路を、点（ｅ）から点（ｆ）まで移動する。点（ｅ）から点（ｆ）への向きは、指定された向きである。点（ｅ）から点（ｆ）までの距離は、指定された量である。つまり、工具３０は、退避位置である点（ｅ）から指定された向きに指定された量だけワーク２０から退避する。更に言うと、退避指令作成部５は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具３０を退避位置である点（ｅ）から指定された向きに指定された量だけワーク２０から退避させるための指令である退避指令を作成する。第２ステップでは、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行わない。
【００２６】
第３ステップにおいて、工具３０は、点（ｆ）と点（ｇ）とを結ぶ第３部分経路を、点（ｆ）から点（ｇ）まで移動する。点（ｆ）から点（ｇ）への向きは、工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きである。点（ｆ）から点（ｇ）までの距離は、ひとつのアプローチの距離である。アプローチ算出部７は、点（ｆ）から点（ｇ）までのアプローチの距離を算出する。第３ステップでは、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行わない。
【００２７】
なお、工具３０は、点（ｅ）に位置した後に、点（ｆ）を通ることなく、点（ｅ）から点（ｇ）までの線分を直線的に移動して点（ｇ）に退避してもよい。この場合、退避指令作成部５は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具３０を、退避位置である点（ｅ）から工具３０がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きであって工具３０がねじを形成する際に進行する向きと平行でない向きに指定された量だけワーク２０から直線的に退避させるための指令である退避指令を作成する。指定された量は、点（ｅ）から点（ｇ）までの距離である。制御部６は、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０を退避位置から移動させる。
【００２８】
退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から移動する際の工具３０の移動量について、更に説明する。第１ベクトルが、工具３０が退避位置から指定された向きに指定された量だけ移動したときの退避位置から工具３０の到達位置である中間位置までのベクトルであると定義されるとする。第１ベクトルの一例は、始点が点（ｅ）であって終点が点（ｆ）であるベクトルである。
【００２９】
第２ベクトルが、工具３０が中間位置から工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きに工具３０が荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離だけ移動したときの中間位置から工具３０の到達位置までのベクトルであると定義されるとする。第２ベクトルの一例は、始点が点（ｆ）であって終点が点（ｇ）であるベクトルである。第１ベクトル及び第２ベクトルが上述の通りに定義された場合、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から移動する際の工具３０の移動量は、第１ベクトルに第２ベクトルを加えることによって得られる合成ベクトルの大きさである。つまり、当該移動量は、点（ｅ）から点（ｇ）までの距離である。
【００３０】
第４ステップにおいて、工具３０は、点（ｇ）、点（ｅ）及び点（ｈ）をこの順で結ぶ第４部分経路を、点（ｇ）から点（ｈ）まで移動する。工具３０は、第４部分経路を移動する際に点（ｇ）から退避位置である点（ｅ）に戻り、点（ｅ）に戻った後に点（ｅ）から点（ｈ）までの部分経路においてワーク２０に対して切削加工を行う。点（ｅ）から点（ｈ）への向きは、点（ｂ）から点（ｅ）への向きと同じである。つまり、点（ｅ）から点（ｈ）への向きは、工具３０がねじを形成する際に進行する向きである。
【００３１】
制御部６は、工具３０が第３の向きに移動した後に、工具３０を退避位置に移動させる。上述の例では、制御部６は、工具３０が点（ｆ）から点（ｇ）まで移動した後に、工具３０を退避位置である点（ｅ）に移動させる。工具３０が退避位置である点（ｅ）から点（ｇ）までの線分を直線的に移動して退避した後においても、制御部６は、工具３０を退避位置である点（ｅ）に移動させる。工具３０が退避した後に退避位置である点（ｅ）に戻った後、制御部６は工具３０を点（ｅ）から点（ｈ）まで移動させる。
【００３２】
第５ステップにおいて、第２ステップにおける場合と同様に、工具３０は、点（ｈ）と点（ｉ）とを結ぶ第５部分経路を、点（ｈ）から点（ｉ）まで移動する。点（ｈ）から点（ｉ）への向きは、指定された向きである。点（ｈ）から点（ｉ）までの距離は、指定された量である。つまり、工具３０は、退避位置である点（ｈ）から指定された向きに指定された量だけワーク２０から退避する。更に言うと、退避指令作成部５は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具３０を退避位置である点（ｈ）から指定された向きに指定された量だけワーク２０から退避させるための指令である退避指令を作成する。第５ステップでは、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行わない。
【００３３】
第６ステップにおいて、第３ステップにおける場合と同様に、工具３０は、点（ｉ）と点（ｊ）とを結ぶ第６部分経路を、点（ｉ）から点（ｊ）まで移動する。点（ｉ）から点（ｊ）への向きは、工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きである。点（ｉ）から点（ｊ）までの距離は、ひとつのアプローチの距離である。アプローチ算出部７は、点（ｉ）から点（ｊ）までのアプローチの距離を算出する。第６ステップでは、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行わない。
【００３４】
第７ステップにおいて、第４ステップにおける場合と同様に、工具３０は、点（ｊ）、点（ｈ）及び点（ｃ）をこの順で結ぶ第７部分経路を、点（ｊ）から点（ｃ）まで移動する。工具３０は、第７部分経路を移動する際に点（ｊ）から退避位置である点（ｈ）に戻り、点（ｈ）に戻った後に点（ｈ）から点（ｃ）までの部分経路においてワーク２０に対して切削加工を行う。点（ｈ）から点（ｃ）への向きは、点（ｂ）から点（ｅ）への向きと同じである。つまり、点（ｈ）から点（ｃ）への向きは、工具３０がねじを形成する際に進行する向きである。
【００３５】
第８ステップにおいて、工具３０は、点（ｃ）、点（ｄ）及び点（ａ）をこの順で結ぶ第８部分経路を、点（ｃ）から点（ａ）まで移動する。工具３０は、終端点である点（ｃ）においてワーク２０から退避する。第８ステップでは、工具３０はワーク２０に対して切削加工を行わない。上述した第１ステップから第８ステップまでの８個のステップが、実施の形態における荒加工の１サイクルである。ねじ切りサイクルにおいて、上記の１サイクルの荒加工が切り込み量を変化させながら複数回行われる。
【００３６】
図３の例では、点（ｂ）から点（ｃ）までの間の被ねじ切り加工部は、二つの退避位置である点（ｅ）及び点（ｈ）において分割される。つまり、図３の例では、リード軸の方向における被ねじ切り加工部が、点（ｂ）から点（ｅ）までの第１区間と、点（ｅ）から点（ｈ）までの第２区間と、点（ｈ）から点（ｃ）までの第３区間との３個の区間に分割される。そのため、図２を用いて説明した場合に比べて、図３を用いて説明した実施の形態では、切粉の長さは短くなる。つまり、切粉がワーク２０と工具３０との一方又は双方に巻き付くことは抑制され、ひいてはワーク２０と工具３０との一方又は双方が欠損することは抑制される。
【００３７】
ねじ切りサイクルにおける仕上げ加工では、形成されるねじの形状の精度を向上させるために、工具３０は、図３の点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）、点（ｄ）及び点（ａ）をこの順に移動する。工具３０は、点（ｂ）から点（ｃ）まで移動する際、ワーク２０に対して切削加工を行う。
【００３８】
次に、工具３０が上述した第１ステップから第８ステップまでの８個のステップを含む荒加工において移動する場合の数値制御装置１の機能について更に説明する。解析部２は、数値制御装置１の外部からワーク２０を回転させるための指令である回転指令を受け取って解析する。解析部２は、解析結果を主軸アンプ用データ作成部１１に出力する。主軸アンプ用データ作成部１１は、解析結果に対応するデータであって主軸アンプ１２が処理することができる主軸用データを作成して主軸アンプ１２に出力する。
【００３９】
主軸アンプ１２は、主軸アンプ用データ作成部１１から主軸用データを受け取って、解析結果に対応する単位時間当たりの回転数で主軸モータ１３を回転させる。主軸モータ１３は、主軸アンプ１２による制御によって回転し、工作機械の主軸を回転させて工作機械に取り付けられたワーク２０を回転させる。工作機械は、図示されていない。
【００４０】
解析部２は、数値制御装置１の外部から与えられるねじ切りサイクル指令も解析する。例えば、ねじ切りサイクル指令は下記のプログラムされた指令である。下記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｇ７６」は、ねじ切りサイクルを指定する準備機能指令である。
Ｇ７６  Ｘｘ  Ｚｚ  Ｋｋ  Ｄｄ  Ｆｆ  Ｌｍｒ  Ｊｊ;
【００４１】
上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｘｘ」のうちの文字「Ｘ」はねじ切りの始点の座標を意味し、文字列「Ｘｘ」のうちの文字「ｘ」はねじ切りの始点の座標における具体的な値を意味する。上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｚｚ」のうちの文字「Ｚ」はねじ切りの終点の座標を意味し、文字列「Ｚｚ」のうちの文字「ｚ」はねじ切りの終点の座標における具体的な値を意味する。
【００４２】
上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｋｋ」のうちの文字「Ｋ」はねじ山の高さを意味し、文字列「Ｋｋ」のうちの文字「ｋ」はねじ山の高さの具体的な値を意味する。上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｄｄ」のうちの文字「Ｄ」は荒加工におけるサイクル毎の切り込み量を意味し、文字列「Ｄｄ」のうちの文字「ｄ」は当該切り込み量の具体的な値を意味する。
【００４３】
上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｆｆ」のうちの文字「Ｆ」はねじのリードを意味する。リードは、ワーク２０が一回転する場合の工具３０の移動量である。文字列「Ｆｆ」のうちの文字「ｆ」は当該リードの具体的な値を意味する。上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｌｍｒ」のうちの文字「Ｌ」は工具３０がワーク２０から退避することに関することを意味し、文字列「Ｌｍｒ」のうちの文字「ｍ」は退避軸番号を意味し、文字列「Ｌｍｒ」のうちの文字「ｒ」は退避回数を意味する。
【００４４】
上記のねじ切りサイクル指令の文字列「Ｊｊ」のうちの文字「Ｊ」は工具３０がワーク２０から退避する際の移動量を意味し、文字列「Ｊｊ」のうちの文字「ｊ」は当該移動量の具体的な値を意味する。上記のねじ切りサイクル指令の文字列「;」は、当該指令の終わりを意味する。
【００４５】
上述の通り、解析部２は、例えば上記の文字列「Ｇ７６」から始まるねじ切りサイクル指令を解析する。つまり、解析部２は、ねじ切りの始点の座標と、ねじ切りの終点の座標と、ねじ山の高さと、荒加工におけるサイクル毎の切り込み量と、リードと、退避軸と、退避回数と、工具３０がワーク２０から退避する際の移動量とを特定する。図３を用いて説明した例では、退避軸が点（ｅ）から点（ｆ）までの直線部を含む第１の軸と、点（ｈ）から点（ｉ）までの直線部を含む第２の軸とであると解析部２によって特定される。
【００４６】
加えて、解析部２によって、退避回数は２回であって、２回の退避回数、第１の軸及び第２の軸から、退避位置は点（ｅ）及び点（ｈ）であると特定される。解析部２は、工具３０がワーク２０から退避する際の移動量、第１の軸及び第２の軸から、二つの退避位置である点（ｅ）及び点（ｈ）の各々から工具３０を退避させる向きと退避させる量とを特定する。
【００４７】
解析部２は、解析結果をねじ切りサイクル処理部３に出力する。ねじ切りサイクル処理部３において、退避指令作成部５は、解析部２からの解析結果をもとに、ねじ切りサイクルの荒加工における工具３０を退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する。図３の例では、指定された向きのひとつは、点（ｅ）から点（ｆ）への向きであり、指定された向きの別のひとつは、点（ｈ）から点（ｉ）への向きである。指定された量のひとつは点（ｅ）から点（ｆ）までの長さであり、指定された量の別のひとつは点（ｈ）から点（ｉ）までの長さである。
【００４８】
退避回数が「ｒ」で示され、図３の点（ｂ）の位置の座標が「Ａ」であって、図３の点（ｂ）から点（ｃ）までの長さが「Ｂ」である場合、退避指令作成部５は、下記の数式（１）により１番目の退避位置Ｐ１を特定し、下記の数式（２）により２番目の退避位置Ｐ２を特定し、下記の数式（３）によりｒ番目の退避位置Ｐｒを特定する。なお、ｒは２以上の整数である。座標Ａは、リード軸上の座標である。退避位置Ｐ１、退避位置Ｐ２及び退避位置Ｐｒの各々の座標は、図２の点（ｂ）から点（ｃ）への向きが正である場合の座標である。
【００４９】
【数１】
2019016899.tif 000003
【００５０】
【数２】
2019016899.tif 000004
【００５１】
【数３】
2019016899.tif 000005
【００５２】
アプローチ算出部７は、上述のように、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から退避した後に工具３０がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動してから工具３０が退避位置に移動する場合において、工具３０が退避した後に工具３０が上記の第３の向きに移動する量であるアプローチの距離を算出する。更にいうと、アプローチ算出部７は、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。
【００５３】
工具３０は、サーボモータ１６に駆動されて移動する。例えば、アプローチ算出部７は、工具３０が向きを変えて移動する際のサーボモータ１６が工具３０を加速させる能力をもとにアプローチの距離を算出する。
【００５４】
又は、上記の第３の向きが、工具３０がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きである場合、アプローチ算出部７は、下記の数式（４）によりアプローチの距離δを算出する。数式（４）において、δの単位は「ｍｍ」であり、Ｖはねじ切り速度（ｍｍ／ｍｉｎ）であり、ｔ１はねじのピッチの誤差が許容限界になるまでの時間（秒）であり、Ｔｓは工具３０の加減速時定数（秒）であり、Ｔｐは工具３０の位置ループ時定数（秒）である。
【００５５】
【数４】
2019016899.tif 000006
【００５６】
ねじ切り送り指令作成部４は、解析部２からの解析結果と、主軸アンプ１２からのデータとをもとに、リード軸において工具３０がねじを形成する際に進行する向きに工具３０を移動させるための送り指令を作成する。以下では、リード軸において工具３０がねじを形成する際に進行する向きに工具３０を移動させるための送り指令を、「リード軸の送り指令」と記載する。主軸アンプ１２からのデータは、主軸モータ１３の単位時間当たりの回転数を示すデータである。具体的には、主軸アンプ１２からのデータは、主軸モータ１３の１分間当たりの回転数を示すデータである。
【００５７】
ねじ切り送り指令作成部４は、解析部２からの解析結果と、退避指令作成部５によって作成された退避指令と、アプローチ算出部７によって算出されたアプローチの距離とをもとに、工具３０が退避指令にしたがって退避した後に上記の第３の向きに、算出されたアプローチの距離だけ工具３０を移動させる指令を作成する。以下では、工具３０が退避指令にしたがって退避した後に上記の第３の向きに、算出されたアプローチの距離だけ工具３０を移動させる指令を「アプローチの距離の移動の指令」と記載する。
【００５８】
ねじ切り送り指令作成部４は、主軸アンプ１２からのデータを用いて、工具３０が上記の第３の向きにアプローチの距離だけ移動した後に工具３０を退避位置に移動させる指令を作成する。以下では、工具３０が上記の第３の向きにアプローチの距離だけ移動した後に工具３０を退避位置に移動させる指令を「復帰のための送り指令」と記載する。
【００５９】
制御部６は、図３を用いて説明した第１ステップから第７ステップまでの７個のステップの各々において、リード軸の送り指令と、退避指令と、アプローチの距離の移動の指令と、復帰のための送り指令とのうちのひとつ又は二つをサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６０】
サーボアンプ用データ作成部１４は、制御部６からの指令に対応するデータであってサーボアンプ１５が処理することができるサーボ用データを作成してサーボアンプ１５に出力する。サーボアンプ１５は、サーボアンプ用データ作成部１４からサーボ用データを受け取って、制御部６からの指令に対応する単位時間当たりの回転数でサーボモータ１６を回転させる。サーボモータ１６は、サーボアンプ１５による制御によって回転し、工具３０を制御部６からの指令の通りに移動させる。工具３０は、例えば図３を用いて説明した通りに移動する。
【００６１】
図３を用いて説明した第１ステップから第８ステップまでの８個のステップと、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６及びアプローチ算出部７の機能との関係について説明する。第１ステップについて、制御部６はリード軸の送り指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。第２ステップについて、退避指令作成部５は退避指令を作成し、制御部６は退避指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６２】
第３ステップについて、アプローチ算出部７はアプローチの距離を算出し、制御部６はアプローチの距離の移動の指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。第４ステップについて、制御部６は、復帰のための送り指令と、工具３０が退避位置である点（ｅ）に移動した後のリード軸の送り指令とをサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６３】
第５ステップについて、退避指令作成部５は退避指令を作成し、制御部６は退避指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。第６ステップについて、アプローチ算出部７はアプローチの距離を算出し、制御部６はアプローチの距離の移動の指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。第７ステップについて、制御部６は、復帰のための送り指令と、工具３０が退避位置である点（ｈ）に移動した後のリード軸の送り指令とをサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６４】
第８ステップについて、制御部６は、点（ｃ）、点（ｄ）及び点（ａ）をこの順で結ぶ第８部分経路において、工具３０を点（ｃ）から点（ａ）まで移動させる送り指令を作成し、当該送り指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６５】
ねじ切りサイクルの仕上げ加工では、ねじ切り送り指令作成部４は、工具３０を退避させない指令を作成する。つまり、仕上げ加工では、ねじ切り送り指令作成部４は、工具３０を点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）、点（ｄ）及び点（ａ）の順に移動させる送り指令を作成し、制御部６は当該送り指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。
【００６６】
図４は、実施の形態にかかる数値制御装置１が有する制御部６が指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する際の制御部６と数値制御装置１が有する判断部８との動作の手順を示すフローチャートである。ねじ切りサイクル処理部３の判断部８は、ねじ切りサイクルにおける現在の加工が荒加工であるか否かを判断する（Ｓ１１）。例えば、判断部８は、現在の切り込み量をもとに現在の加工が荒加工であるか否かを判断する（Ｓ１１）。現在の加工が荒加工でないと判断部８によって判断された場合（Ｓ１１でＮｏ）、制御部６は、リード軸の送り指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する（Ｓ１２）。
【００６７】
現在の加工が荒加工であると判断部８によって判断された場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、判断部８は、工具３０が退避位置に到達したか否かを判断する（Ｓ１３）。ステップＳ１３において、例えば、工具３０が退避位置を通過したときにオンとなり工具３０が退避位置に到達していないときにオフとなるフラグが数値制御装置１に設けられている場合、判断部８は当該フラグをもとに、工具３０が退避位置に到達したか否かを判断する。工具３０が退避位置に到達していないと判断部８によって判断された場合（Ｓ１３でＮｏ）、制御部６は、リード軸の送り指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する（Ｓ１２）。
【００６８】
工具３０が退避位置に到達したと判断部８によって判断された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、制御部６は、退避指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。制御部６が退避指令を出力した後、判断部８は、工具３０が退避しているか否かを判断する（Ｓ１４）。工具３０が退避していないと判断部８によって判断された場合（Ｓ１４でＮｏ）、制御部６は、退避指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する（Ｓ１５）。
【００６９】
工具３０が退避中であると判断部８によって判断された場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、判断部８は、工具３０がアプローチ算出部７によって算出されたアプローチの距離を移動することが完了したか否かを判断する（Ｓ１６）。工具３０がアプローチの距離を移動することが完了していないと判断部８によって判断された場合（Ｓ１６でＮｏ）、制御部６は、アプローチの距離の移動の指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する（Ｓ１７）。
【００７０】
工具３０がアプローチの距離を移動することが完了したと判断部８によって判断された場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、制御部６は、復帰のための送り指令と、工具３０が退避位置に移動した後のリード軸の送り指令とをサーボアンプ用データ作成部１４に出力する（Ｓ１８）。図４のステップＳ１８では、工具３０が退避位置に移動した後のリード軸の送り指令は「復帰後のリード軸の送り指令」と記載されている。
【００７１】
不完全ねじ部が形成されることを抑制するために、工具３０がワーク２０から退避する位置と、工具３０がワーク２０から退避した後にリード軸に復帰する位置とは一致しなければならない。例えば、退避前のねじ溝の位置と復帰後のねじ溝の位置とは一致しなければならない。退避から復帰までの工具３０の動作について、以下の条件１、条件２及び条件３が必要になる。
【００７２】
条件１は、工具３０が退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって退避する動作についての条件である。図５は、実施の形態にかかる数値制御装置１が有する退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避する動作を説明するための図である。図５の上部は、工具３０がワーク２０にねじを形成する際に進行する向きを矢印で示している。図５の上部には、ワーク２０も示されている。ワーク２０は、ねじが形成された状態で示されている。
【００７３】
図５の下部は、ワーク２０が取り付けられた工作機械の主軸の外周の特定の部位が時間の経過と共に変化する状況を示している。主軸は主軸モータ１３によって制御されて回転するので、上記の特定の部位の位置は０度から３６０度までの間の角度で表現される。３６０度は、０度と同じ位置である。図５の例えば二つの破線に着目して図５の上部と下部とを対比すると明らかな通り、上記の特定の部位が０度に位置する場合にねじ溝が形成されるように、工具３０はリード軸を進行する。
【００７４】
上述のように、工具３０はあるねじ溝においてワーク２０から退避し、退避した後に当該あるねじ溝に復帰してねじを形成する。図５において、ねじ切りサイクル指令をもとにした計算によって特定された退避位置が点Ｃ１及び点Ｃ２である場合を仮定する。点Ｃ１及び点Ｃ２はいずれも、工具３０がねじを形成する際に進行する向きにおいて、ねじ溝の手前に位置する。
【００７５】
ねじ切り送り指令作成部４は、工具３０がねじを形成する際に進行する向きに進行する場合において、工具３０が計算によって特定された点Ｃ１の直後に到達するねじ溝の位置である点Ｒ１を第１の退避位置と決定して退避指令を作成する。同様に、ねじ切り送り指令作成部４は、工具３０が計算によって特定された点Ｃ２の直後に到達するねじ溝の位置である点Ｒ２を第２の退避位置と決定して退避指令を作成する。制御部６は、ねじ切り送り指令作成部４によって作成された退避指令をサーボアンプ用データ作成部１４に出力する。図５では、点Ｒ１及び点Ｒ２は実際の退避位置と記載されている。
【００７６】
すなわち、条件１は、工具３０がねじを形成する際に進行する向きに進行する場合において、工具３０が計算によって特定された点の直後に到達するねじ溝の位置を退避位置とするというものである。
【００７７】
条件２は、上記の数式（４）により算出されるアプローチの距離δをリードの整数倍とするというものである。例えば、アプローチの距離δが５．３ｍｍであって、リードが３ｍｍである場合、アプローチ算出部７は３ｍｍの２倍の６ｍｍをアプローチの距離と算出する。このように、アプローチ算出部７は、アプローチの距離δをリードの整数倍となるように丸め込む場合、丸め込まれた後の値を丸め込まれる前の値より大きくしてアプローチの距離を算出する。
【００７８】
条件３は、工具３０が復帰する位置を上記の特定の部位が０度となる位置とするというものである。すなわち、工具３０は、ワーク２０から退避した後にねじ切り加工に復帰する場合、ワーク２０から退避したときの位置であってねじ溝の位置に復帰する。
【００７９】
上述の通り、退避指令作成部５によって作成された退避指令にしたがって工具３０が退避位置から退避した後に工具３０がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動してから工具３０が退避位置に移動する場合において、アプローチ算出部７は、工具３０が退避した後に工具３０が上記の第３の向きに移動する量であるアプローチの距離を算出する。更に言うと、アプローチ算出部７は、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。
【００８０】
具体的には、アプローチ算出部７は、工具３０が向きを変えて移動する際のサーボモータ１６が工具３０を加速させる能力をもとに、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。又は、アプローチ算出部７は、上記の数式（４）によりアプローチの距離δを算出する。数値制御装置１は、不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出するので、ねじ切りサイクルにおいて切粉の長さを短くすると共に、不完全ねじ部が形成されることを抑制することができる。
【００８１】
上述したように、リード軸方向におけるワーク２０の被ねじ切り加工部を複数の区間に分割することにより、切粉の長さを短くすることができ、切粉がワーク２０と工具３０との一方又は双方に巻き付くことは抑制される。つまり、リード軸方向におけるワーク２０の被ねじ切り加工部を複数の区間に分割することにより、ワーク２０と工具３０との一方又は双方が欠損することを抑制することができる。そのため、ねじ切りサイクルの荒加工では、ワーク２０の被ねじ切り加工部を複数の区間に分割することが好ましい。
【００８２】
被ねじ切り加工部が複数の区間に分割された場合、ねじ切りサイクルの荒加工において工具３０は複数の退避位置の各々から退避する。退避位置から退避した工具３０が退避位置に復帰する場合、ワーク２０にねじを形成するために、退避位置における工具３０が進行する向きはリード軸方向と平行でなければならない。そのため、工具３０は、退避位置から退避した後に、工具３０がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動する。
【００８３】
退避位置から退避した工具３０が退避位置に復帰する場合、サーボモータ１６が、工具３０が進む向きを変えて工具３０を移動させる。工具３０が向きを変えて移動する際のサーボモータ１６が工具３０を加速させる能力には限界がある。アプローチの距離が短いと、あらかじめ決められた時間に工具３０が退避位置に復帰することができない事態が生じたり、退避位置に復帰したときの工具３０が進行する向きがリード軸方向と平行にならない事態が生じる場合がある。その場合、工具３０が退避位置から退避したときにはワーク２０にはねじ山及びねじ谷が既に形成されているので、不完全ねじ部が形成される可能性が生じる。
【００８４】
実施の形態にかかる数値制御装置１は、工具３０が向きを変えて移動する際のサーボモータ１６が工具３０を加速させる能力をもとに、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。又は、数値制御装置１は、上記の数式（４）によりアプローチの距離を算出する。つまり、数値制御装置１は、荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離を算出する。そのため、数値制御装置１は、ねじ切りサイクルにおいて切粉の長さを短くすると共に、不完全ねじ部が形成されることを抑制することができる。
【００８５】
ねじ切りサイクルにおける仕上げ加工では、ねじ切り送り指令作成部４は、工具３０を退避させない指令を作成する。そのため、数値制御装置１は、比較的精度の高いねじを形成させることができる。
【００８６】
図６は、実施の形態にかかる数値制御装置１が有する解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の少なくとも一部の機能がプロセッサ６１によって実現される場合のプロセッサ６１を示す図である。つまり、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の少なくとも一部の機能は、メモリ６２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ６１によって実現されてもよい。プロセッサ６１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。図６には、メモリ６２も示されている。
【００８７】
解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の少なくとも一部の機能がプロセッサ６１によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ６１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ６２に格納される。プロセッサ６１は、メモリ６２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の少なくとも一部の機能を実現する。
【００８８】
すなわち、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の少なくとも一部の機能がプロセッサ６１によって実現される場合、数値制御装置１は、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ６２を有する。メモリ６２に格納されるプログラムは、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００８９】
メモリ６２は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等である。
【００９０】
図７は、実施の形態にかかる数値制御装置１が有する解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路７１によって実現される場合の処理回路７１を示す図である。つまり、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の機能の少なくとも一部は、処理回路７１によって実現されてもよい。
【００９１】
処理回路７１は、専用のハードウェアである。処理回路７１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらを組み合わせたものである。解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
【００９２】
解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、解析部２、ねじ切り送り指令作成部４、退避指令作成部５、制御部６、アプローチ算出部７及び判断部８の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
【００９３】
図１に示される主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、サーボアンプ用データ作成部１４及びサーボアンプ１５の少なくとも一部の機能は、上述のプロセッサ６１と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、サーボアンプ用データ作成部１４及びサーボアンプ１５の少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合、主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、サーボアンプ用データ作成部１４及びサーボアンプ１５の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリが用いられる。当該メモリは、上述のメモリ６２と同じ機能を有するメモリである。主軸アンプ用データ作成部１１、主軸アンプ１２、サーボアンプ用データ作成部１４及びサーボアンプ１５の少なくとも一部の機能は、上述の処理回路７１と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。
【００９４】
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、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  数値制御装置、２  解析部、３  ねじ切りサイクル処理部、４  ねじ切り送り指令作成部、５  退避指令作成部、６  制御部、７  アプローチ算出部、８  判断部、１１  主軸アンプ用データ作成部、１２  主軸アンプ、１３  主軸モータ、１４  サーボアンプ用データ作成部、１５  サーボアンプ、１６  サーボモータ、２０  ワーク、３０  工具、６１  プロセッサ、６２  メモリ、７１  処理回路。
【図１】
2019016899.tif 000008
【図２】
2019016899.tif 000009
【図３】
2019016899.tif 000010
【図４】
2019016899.tif 000011
【図５】
2019016899.tif 000012
【図６】
2019016899.tif 000013
【図７】
2019016899.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月11日(2018.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を、ねじを形成する際に前記工具が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、前記工具が前記第３の向きに移動した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部と、
前記制御部による制御によって前記工具が前記第３の向きに移動してから前記工具が前記退避位置に移動する場合において、前記工具が退避した後に前記工具が前記第３の向きに移動する量であるアプローチの距離であって前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制する前記アプローチの距離を算出するアプローチ算出部とを備え、
前記工具は、サーボモータに駆動されて移動し、
前記アプローチ算出部は、前記工具が向きを変えて移動する際の前記サーボモータが前記工具を加速させる能力をもとに前記アプローチの距離を算出する
ことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を、ねじを形成する際に前記工具が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、前記工具が前記第３の向きに移動した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部と、
前記制御部による制御によって前記工具が前記第３の向きに移動してから前記工具が前記退避位置に移動する場合において、前記工具が退避した後に前記工具が前記第３の向きに移動する量であるアプローチの距離であって前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制する前記アプローチの距離を算出するアプローチ算出部とを備え、
前記第３の向きは、前記工具がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きであり、
前記アプローチ算出部は、数１をもとに前記アプローチの距離を算出する
ことを特徴とする数値制御装置。
【数１】
2019016899.tif 000015
前記数１において、前記アプローチの距離はδで表され、δの単位は（ｍｍ）であり、Ｖはねじ切り速度（ｍｍ／ｍｉｎ）であり、ｔ１はねじのピッチの誤差が許容限界になるまでの時間（秒）であり、Ｔｓは前記工具の加減速時定数（秒）であり、Ｔｐは前記工具の位置ループ時定数（秒）である。
【請求項３】
前記ねじ切りサイクルの仕上げ加工において、前記工具を退避させない指令を作成するねじ切り送り指令作成部
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から前記工具がねじを形成する際に進行する向きの側と違う向きであって前記工具がねじを形成する際に進行する向きと平行でない向きに指定された量だけ直線的に退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具を前記退避位置から移動させると共に、前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部と
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項５】
第１ベクトルが、前記工具が前記退避位置から指定された向きに指定された量だけ移動したときの前記退避位置から前記工具の到達位置である中間位置までのベクトルであると定義され、
第２ベクトルが、前記工具が前記中間位置から前記工具がねじを形成する際に進行する向きと逆の向きに前記工具が前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制するアプローチの距離だけ移動したときの前記中間位置から前記工具の到達位置までのベクトルであると定義され、
前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から移動する際の前記工具の移動量は、前記第１ベクトルに前記第２ベクトルを加えることによって得られる合成ベクトルの大きさである
ことを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ねじ切りサイクルの荒加工において、工具を、前記工具が退避を開始する位置である退避位置から指定された向きに指定された量だけ退避させるための指令である退避指令を作成する退避指令作成部と、前記退避指令作成部によって作成された前記退避指令にしたがって前記工具が前記退避位置から退避した後に、前記工具を、ねじを形成する際に前記工具が進行する向きの側と違う向きである第３の向きに移動させると共に、前記工具が前記第３の向きに移動した後に、前記工具を前記退避位置に移動させる制御部とを有する。本発明は、前記制御部による制御によって前記工具が前記第３の向きに移動してから前記工具が前記退避位置に移動する場合において、前記工具が退避した後に前記工具が前記第３の向きに移動する量であるアプローチの距離であって前記荒加工において不完全ねじ部が形成されることを抑制する前記アプローチの距離を算出するアプローチ算出部を更に有する。前記工具は、サーボモータに駆動されて移動し、前記アプローチ算出部は、前記工具が向きを変えて移動する際の前記サーボモータが前記工具を加速させる能力をもとに前記アプローチの距離を算出する。
【国際調査報告】
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