特許 6470085 工作機械及びこの工作機械の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6470085

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】工作機械及びこの工作機械の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/013 20060101AFI20190204BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20190204BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   B23Q15/013

   G05B19/4093 M

   B23B1/00 A

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-64469(P2015-64469)

(22)【出願日】2015年3月26日

(65)【公開番号】特開2016-182655(P2016-182655A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2017年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111372

【弁理士】

【氏名又は名称】津野 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100168538

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 来

(74)【代理人】

【識別番号】100186495

【弁理士】

【氏名又は名称】平林 岳治

(74)【代理人】

【識別番号】100191640

【弁理士】

【氏名又は名称】星 睦

(72)【発明者】

【氏名】北風 絢子

【審査官】 藤井 浩介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０１５７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４５６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０１６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−００６５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５０２０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ １／００

Ｂ２３Ｑ １５／０１３

Ｇ０５Ｂ １９／４０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と刃物台との相対移動によってワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に前記加工送り方向に往復振動させ、該往復振動の往動時の切削加工部分と復動時の切削加工部分とを重複させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段とを備え、
前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記ワークの加工を実行する工作機械であって、
前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転１回転当たりの往復振動の振動数を、前記切削工具の往動時と復動時との軌跡に応じて形成される前記ワーク表面における所定の高さの凹部及び凸部が各々前記ワークの異なる位相の位置に分散配置されるように、前記凹部と前記凸部との高さの差に基づいて設定する振動数設定手段を備えた工作機械。

【請求項2】

前記振動数設定手段が、ワーク加工面の粗さの最大値と最小値との差もしくは最大値に基づいて前記振動数を設定する構成とした請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記往復振動の振幅を設定する振幅設定手段を備えた請求項１または請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と刃物台との相対移動によってワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に前記加工送り方向に往復振動させ、該往復振動の往動時の切削加工部分と復動時の切削加工部分とを重複させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段とを備え、
前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記ワークの加工を実行する工作機械の制御装置であって、
前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転１回転当たりの往復振動の振動数を、前記切削工具の往動時と復動時との軌跡に応じて形成される前記ワーク表面における所定の高さの凹部及び凸部が各々前記ワークの異なる位相の位置に分散配置されるように、前記凹部と前記凸部との高さの差に基づいて設定する振動数設定手段を備えた工作機械の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削加工時の切屑を順次分断しながらワークの加工を行う工作機械及びこの工作機械の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と前記刃物台との相対移動によって、前記ワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具が前記加工送り方向に沿って往復振動しながら加工送り方向に送られるように、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に振動させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具を相対的に回転させる回転手段とを備えた工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この工作機械の制御装置は、前記回転手段と、前記送り手段と、前記振動手段とを駆動制御し、前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記加工送り方向への前記往復振動を伴う送り動作とによって前記工作機械に、前記ワークの加工を実行させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許５０３３９２９号公報（段落００４９、段落００５３、図７参照）

【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、上述した従来の工作機械は、切削工具を振動させて切削工具で切屑を分断しているが、切削工具を振動させることによりワーク加工面に形成される微小凹凸について考慮されてなく、仕上がったワークの真円度が十分でないという問題やワーク加工面の見た目である外観や粗さがよくないという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、ワークから生じる切屑を順次確実に分断することに加えて仕上がったワークの真円度を向上させるとともにワーク加工面の見た目である外観や粗さをよくする工作機械及びこの工作機械の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本請求項１に係る発明は、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と刃物台との相対移動によってワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に前記加工送り方向に往復振動させ、該往復振動の往動時の切削加工部分と復動時の切削加工部分とを重複させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段とを備え、前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記ワークの加工を実行する工作機械であって、前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転１回転当たりの往復振動の振動数を、前記切削工具の往動時と復動時との軌跡に応じて形成される前記ワーク表面における所定の高さの凹部及び凸部が各々前記ワークの異なる位相の位置に分散配置されるように、前記凹部と前記凸部との高さの差に基づいて設定する振動数設定手段を備えたことにより、前述した課題を解決するものである。
ここで、「分散配置される」とは、ｎ回転目の切削工具の軌跡とｎ＋１回転目の切削工具の軌跡との交差部分と、ｎ＋２回転目の切削工具の軌跡とｎ＋３回転目の切削工具の軌跡との交差部分とが、相対回転方向にずれて配置されることをいう。
すなわち、相対回転方向における分布されている切削工具の軌跡の交差部分を特定の位相に集中させずに分散させるように配置されることをいう。

【0007】

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された工作機械の構成に加えて、前記振動数設定手段が、ワーク加工面の粗さの最大値と最小値との差もしくは最大値に基づいて前記振動数を設定する構成としたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。

【0008】

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された工作機械の構成に加えて、前記往復振動の振幅を設定する振幅設定手段を備えたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。

【0009】

本請求項４に係る発明は、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワークを切削加工する切削工具を保持する刃物台と、前記ワーク保持手段と刃物台との相対移動によってワークに対して前記切削工具を所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記ワーク保持手段と前記刃物台とを相対的に前記加工送り方向に往復振動させ、該往復振動の往動時の切削加工部分と復動時の切削加工部分とを重複させる振動手段と、前記ワークと前記切削工具とを相対的に回転させる回転手段とを備え、前記ワークと前記切削工具との相対回転と、前記ワークに対する前記切削工具の前記往復振動を伴う送り動作とによって、前記ワークの加工を実行する工作機械の制御装置であって、前記ワークの加工を実行する際の前記相対回転１回転当たりの往復振動の振動数を、前記切削工具の往動時と復動時との軌跡に応じて形成される前記ワーク表面における所定の高さの凹部及び凸部が各々前記ワークの異なる位相の位置に分散配置されるように、前記凹部と前記凸部との高さの差に基づいて設定する振動数設定手段を備えたことにより、前述した課題を解決するものである。

【発明の効果】

【0010】

本請求項１に係る発明の工作機械によれば、切削工具の軌跡の交差部分が相対回転方向において分散配置されてワーク加工面の微小凹凸が相対回転方向において均一に分散された配置となるため、仕上がったワークの真円度を向上させるとともにワーク加工面の見た目である外観や粗さをよくすることができる。

【0011】

本請求項２に係る発明の工作機械によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、ワーク加工面の粗さに基づいて振動数の値が設定されるため、振動数の変更によるワーク加工面の粗さについてユーザの想定外の悪化を回避することができる。

【0012】

本請求項３に係る発明の工作機械によれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、加工送り方向における切削工具の軌跡の交差部分が分散配置されてワーク加工面の微小凹凸が加工送り方向において均一に分散された配置となるため、ワーク加工面の見た目である外観や粗さをより確実によくすることができる。

【0013】

本請求項４に係る発明の工作機械の制御装置によれば、工作機械の制御装置において、請求項１に係る発明が奏する効果と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例の工作機械の概略を示す図。

【図2】本発明の実施例の切削工具とワークとの関係を示す概略図。

【図3】本発明の実施例の切削工具のＺ軸方向の往復振動および位置を示す図。

【図4】振動数１．５の場合の主軸１回転目、２回転目、３回転目…の切削工具の軌跡の関係を示す図。

【図5】（Ａ）は図４に示す符号５Ａ−５Ａの箇所の断面図であり、（Ｂ）は図４に示す符号５Ｂ−５Ｂの箇所の断面図であり、（Ｃ）は図４に示す符号５Ｃ−５Ｃの箇所の断面図。

【図6】主軸１回転当たりの往復振動の振動数から算出されるワーク外周加工面の算術平均粗さＲａと振動数との関係を示す図。

【図7】振動数１．４４、振幅送り比率１．０の場合の主軸１回転目、２回転目、３回転目…の切削工具の軌跡の関係を示す図。

【図8】振動数１．４４、振幅送り比率２．０の場合の主軸１回転目、２回転目、３回転目…の切削工具の軌跡の関係を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の工作機械及びこの工作機械の制御装置は、ワークの加工を実行する際の前記相対回転１回転当たりの往復振動の振動数を、切削工具の往動時と復動時との軌跡に応じて形成されるワーク表面における所定の高さの凹部及び凸部が各々ワークの異なる位相の位置に分散配置されるように、凹部と凸部との高さの差に基づいて設定する振動数設定手段を備えたことにより、仕上がったワークの真円度を向上させるとともにワーク加工面の見た目である外観や粗さをよくするものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

【実施例】

【0016】

図１は、本発明の実施例の制御装置Ｃを備えた工作機械１００の概略を示す図である。
工作機械１００は、回転手段としての主軸１１０と、刃物台としての切削工具台１３０Ａとを備えている。
主軸１１０の先端にはワーク保持手段としてのチャック１２０が設けられている。
チャック１２０を介して主軸１１０にワークＷが保持される。
主軸１１０は、図示しない主軸モータの動力によって回転駆動されるように主軸台１１０Ａに支持されている。

【0017】

主軸台１１０Ａは、工作機械１００のベッド側に、Ｚ軸方向送り機構１６０によって主軸１１０の軸線方向となるＺ軸方向に移動自在に搭載されている。
主軸１１０は、主軸台１１０Ａを介してＺ軸方向送り機構１６０によって、前記Ｚ軸方向に移動する。
Ｚ軸方向送り機構１６０は、主軸１１０をＺ軸方向に移動させる主軸移動機構を構成している。

【0018】

Ｚ軸方向送り機構１６０は、前記ベッド等のＺ軸方向送り機構１６０の固定側と一体的なベース１６１と、ベース１６１に設けられたＺ軸方向に延びるＺ軸方向ガイドレール１６２とを備えている。
Ｚ軸方向ガイドレール１６２に、Ｚ軸方向ガイド１６４を介してＺ軸方向送りテーブル１６３がスライド自在に支持されている。
Ｚ軸方向送りテーブル１６３側にリニアサーボモータ１６５の可動子１６５ａが設けられ、ベース１６１側にリニアサーボモータ１６５の固定子１６５ｂが設けられている。

【0019】

Ｚ軸方向送りテーブル１６３に主軸台１１０Ａが搭載され、リニアサーボモータ１６５の駆動によってＺ軸方向送りテーブル１６３が、Ｚ軸方向に移動駆動される。
Ｚ軸方向送りテーブル１６３の移動によって主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、主軸１１０のＺ軸方向への移動が行われる。

【0020】

切削工具台１３０Ａには、ワークＷを旋削加工するバイト等の切削工具１３０が装着されている。
切削工具台１３０Ａは、工作機械１００のベッド側に、Ｘ軸方向送り機構１５０及び図示しないＹ軸方向送り機構によって、前記Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向と、前記Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向とに移動自在に設けられている。
Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構とによって、切削工具台１３０Ａを主軸１１０に対して前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させる刃物台移動機構が構成されている。

【0021】

Ｘ軸方向送り機構１５０は、Ｘ軸方向送り機構１５０の固定側と一体的なベース１５１と、ベース１５１に設けられたＸ軸方向に延びるＸ軸方向ガイドレール１５２とを備えている。
Ｘ軸方向ガイドレール１５２に、Ｘ軸方向ガイド１５４を介してＸ軸方向送りテーブル１５３がスライド自在に支持されている。

【0022】

Ｘ軸方向送りテーブル１５３側にリニアサーボモータ１５５の可動子１５５ａが設けられ、ベース１５１側にリニアサーボモータ１５５の固定子１５５ｂが設けられている。
リニアサーボモータ１５５の駆動によってＸ軸方向送りテーブル１５３が、Ｘ軸方向に移動駆動される。
なおＹ軸方向送り機構は、Ｘ軸方向送り機構１５０をＹ軸方向に配置したものであり、Ｘ軸方向送り機構１５０と同様の構造であるため、構造についての詳細な説明は割愛する。

【0023】

図１においては、図示しないＹ軸方向送り機構を介してＸ軸方向送り機構１５０を前記ベッド側に搭載し、Ｘ軸方向送りテーブル１５３に切削工具台１３０Ａが搭載されている。
切削工具台１３０Ａは、Ｘ軸方向送りテーブル１５３の移動駆動によってＸ軸方向に移動し、Ｙ軸方向送り機構が、Ｙ軸方向に対して、Ｘ軸方向送り機構１５０と同様の動作をすることによって、Ｙ軸方向に移動する。

【0024】

なお図示しないＹ軸方向送り機構を、Ｘ軸方向送り機構１５０を介して前記ベッド側に搭載し、Ｙ軸方向送り機構側に切削工具台１３０Ａを搭載してもよく、Ｙ軸方向送り機構とＸ軸方向送り機構１５０とによって切削工具台１３０ＡをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる構造は従来公知であるため、詳細な説明及び図示は割愛する。

【0025】

前記刃物台移動機構（Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構）と前記主軸移動機構（Ｚ軸方向送り機構１６０）とが協動し、Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構によるＸ軸方向とＹ軸方向への切削工具台１３０Ａの移動と、Ｚ軸方向送り機構１６０による主軸台１１０Ａ（主軸１１０）のＺ軸方向への移動によって、切削工具台１３０Ａに装着されている切削工具１３０は、ワークＷに対して相対的に任意の加工送り方向に送られる。

【0026】

前記主軸移動機構と前記刃物台移動機構とから構成される送り手段により、切削工具１３０を、ワークＷに対して相対的に任意の加工送り方向に送ることによって、図２に示すように、ワークＷは、前記切削工具１３０により任意の形状に切削加工される。

【0027】

なお本実施形態においては、主軸台１１０Ａと切削工具台１３０Ａの両方を移動するように構成しているが、主軸台１１０Ａを工作機械１００のベッド側に移動しないように固定し、刃物台移動機構を、切削工具台１３０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるように構成してもよい。
この場合、前記送り手段が、切削工具台１３０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる刃物台移動機構から構成され、固定的に位置決めされて回転駆動される主軸１１０に対して、切削工具台１３０Ａを移動させることによって、前記切削工具１３０をワークＷに対して加工送り動作させることができる。

【0028】

また切削工具台１３０Ａを工作機械１００のベッド側に移動しないように固定し、主軸移動機構を、主軸台１１０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるように構成してもよい。
この場合、前記送り手段が、主軸台１１０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる主軸台移動機構から構成され、固定的に位置決めされる切削工具台１３０Ａに対して、主軸台１１０Ａを移動させることによって、前記切削工具１３０をワークＷに対して加工送り動作させることができる。
また、本実施例では、切削工具１３０に対してワークＷを回転させる構成としたが、ワークＷに対して切削工具１３０を回転させる構成としてもよい。

【0029】

主軸１１０の回転、Ｚ軸方向送り機構１６０、Ｘ軸方向送り機構１５０、Ｙ軸方向送り機構は、制御装置Ｃが有する制御部Ｃ１によって駆動制御される。
制御部Ｃ１は、各送り機構を振動手段として、各々対応する移動方向に沿って往復振動させながら、主軸台１１０Ａ又は切削工具台１３０Ａを各々の方向に移動させるように制御する振動制御手段を備えている。

【0030】

各送り機構は、制御部Ｃ１の制御により、図３に示すように、主軸１１０又は切削工具台１３０Ａを、１回の往復振動において、所定の前進量だけ前進（往動）移動してから所定の後退量だけ後退（復動）移動し、その差の進行量だけ各移動方向に移動させ、協動してワークＷに対して前記切削工具１３０を前記加工送り方向としてＺ軸方向に送る。

【0031】

工作機械１００は、Ｚ軸方向送り機構１６０、Ｘ軸方向送り機構１５０、Ｙ軸方向送り機構により、切削工具１３０が前記加工送り方向に沿った往復振動しながら、主軸１回転分、すなわち、主軸位相０°から３６０°まで変化したときの前記進行量の合計を送り量として、加工送り方向に送られることによって、ワークＷの加工を行う。

【0032】

ワークＷが回転した状態で、主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａ（切削工具１３０）が、往復振動しながら移動し、切削工具１３０によって、ワークＷを所定の形状に外形切削加工する場合、ワークＷの周面は、図４に示すように、正弦曲線状に切削される。
なお正弦曲線状の波形の谷を通過する仮想線（１点鎖線）において、主軸位相０°から３６０°まで変化したときの位置の変化量が、前記送り量を示す。
図４に示されるように、ワークＷの１回転当たりの主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａの振動数Ｎが、１．５回（振動数Ｎ＝１．５）を例に説明する。

【0033】

この場合、１回転目（ｎ回転目：ｎは１以上の整数）の切削工具１３０により旋削された形状の位相の谷の最低点（実線波形グラフの山の頂点）の位置に対して、２回転目（ｎ＋１回転目）の切削工具１３０により旋削されるワーク周面形状の位相の谷の最低点（切削工具１３０によって送り方向に最も切削された点となる点線波形グラフの山の頂点）の位置が、主軸位相方向（グラフの横軸方向）でずれる。

【0034】

これにより、切削工具１３０の往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが一部重複し、ワーク周面のｎ＋１回転目の切削部分に、ｎ回転目に切削済みの部分が含まれ、振動切削中に加工送り方向において切削工具１３０がワークＷを切削しない所謂、空振り動作が生じる。
切削加工時にワークＷから生じる切屑は、前記空振り動作によって順次分断される。
工作機械１００は、切削工具１３０の切削送り方向に沿った前記往復振動によって切屑を分断しながら、ワークＷの外形切削加工を円滑に行うことができる。

【0035】

切削工具１３０の前記往復振動によって切屑を順次分断する場合、ワーク周面のｎ＋１回転目の切削部分に、ｎ回転目に切削済みの部分が含まれていればよい。
言い換えると、ワーク周面のｎ＋１回転目（ｎは１以上の整数）における復動時の切削工具１３０の軌跡が、ワーク周面のｎ回転目における切削工具１３０の軌跡まで到達すればよい。
つまり図４に示されるように、ｎ＋１回転目とｎ回転目のワークＷにおける切削工具１３０の軌跡の位相が一致（同位相）しなければよい。

【0036】

ところで、例えば、図４に示されるように、振動数Ｎ＝１．５の場合、ワークＷにおける切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲが、主軸位相のいくつかの所定位相で加工送り方向に揃う。
図５（Ａ）は図４における５Ａ−５Ａ断面、図５（Ｂ）は図４における５Ｂ−５Ｂ断面、図５（Ｃ）は図４における５Ｃ−Ｃ断面を現しており、いずれもワークＷの加工面の起伏を示している。
図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）に示されるように、切削工具１３０がワークＷに対してワーク径方向に振動せずに加工送り方向であるＺ軸方向に振動している場合、ワークＷにおいて、切削工具１３０の先端が通過した箇所が凹となり（ワークＷの表面を切削しているため）、切削工具１３０の軌跡と軌跡との間が凸となる（ワークＷの表面で切削した箇所と切削した箇所の間で切削されていないため）。
図５（Ａ）に示されるように、交差部分ＣＲが揃った所定位相（図４の５Ａ−５Ａ）では、切削工具１３０の軌跡と軌跡との間が、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）と比べて広いため、凸と凹との差が、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）と比べて大きくなる。

【0037】

さらに、凸の高さが、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）と比べて高くなる。
つまり、ワークＷの加工面の表面粗さの要因になる凹と凸とが、いろいろな高さで主軸位相方向において配置されることになる。
つまり凹と凸との差が均一に配置されず偏在して配置されることになる。
ここで、図６に示されるように、振動数から算出されるワークＷの加工面の粗さの規格の１つである算術平均粗さＲａは、振動数に応じて変化する。

【0038】

本実施例の工作機械１００では、制御装置Ｃの制御部Ｃ１および数値設定部Ｃ２が、主軸１回転当たりの往復振動の振動数をパラメータとして設定する設定手段を構成し、ユーザによって、送り量Ｆ、主軸回転数、振動数Ｎを、数値設定部Ｃ２等を介して制御部Ｃ１に設定するように構成されている。
また、制御部Ｃ１が、設定手段によって設定されたパラメータを後述する振動切削の所定条件に基づいて設定する振動数設定手段を備えている。

【0039】

制御部Ｃ１が、設定手段によって設定されたパラメータ等に基づいて計算し、所定条件として算術平均粗さＲａが所定許容値未満となるか否かを判定する。
例えば、算術平均粗さＲａの最大値と最小値との差が、設定された第１所定許容値未満となるか否かを判定するとともに、算術平均粗さＲａの最大値が、設定された第２所定許容値未満となるか否かを判定する。
両者のどちらかが所定許容値以上のとき、制御部Ｃ１が、振動数Ｎを設定して両者を所定許容値未満にするように構成されている。

【0040】

図６はワーク加工面の粗さを、粗さの規格として算術平均粗さＲａを１回転当たりの振動数を横軸にしてプロットした結果である。
一例として振動数Ｎ＝１．５の場合には、ワークの周面のＲａの中で最大値（Ｒａ最大：実線）と最小値（Ｒａ最小：点線）の差が大きくなっている。
つまりこの振動数Ｎ＝１．５の振動条件のときのＲａの最大値を示す箇所は、図５（Ａ）のような凸と凹との差が大きいワーク加工面の状態になっている。
逆にＲａの最小値を示す箇所は、図５（Ｃ）のような凸と凹との差が小さいワーク加工面の状態になっている。
そこで制御部Ｃ１は、例えば振動数Ｎ＝１．５から算術平均粗さＲａの最大値と最小値との差が減小する側（例えば図６における振動数Ｎ＝１．５から左側の位置にある少し小さい振動数）へ振動数を変化させて、この差が最小となる値Ｎ＝１．４４に変更する振動数の設定を行う。
制御部Ｃ１の振動数の設定により、図７に示されるように、切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲが主軸位相方向（つまりワークの周面）に分散配置され、すなわち、主軸位相方向に互いにずれて配置され、切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲのワークの周面における粗密分布が主軸位相方向において均一化される。
つまりワーク加工面の凸と凹との差が小さくなる。
この振動数の設定によれば、振動数の設定前後で振動数Ｎの値の変化量が比較的小さいため、振動数Ｎの大きな変更を伴わずにワーク加工面の粗さを改善できる。

【0041】

またワーク加工面の粗さについては算術平均粗さＲａを使用したが、他の粗さ規格（最大粗さＲｚ等）を使用しても良い。

【0042】

制御部Ｃ１の振動数の設定に加えて、往復振動の振幅の設定を行う振幅設定手段を備えていることにより、図８に示されるように、切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲが加工送り方向にも分散配置され、切削工具１３０の軌跡の粗密も加工送り方向に分散される。
すなわち加工送り方向へも切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲがずれて配置され、主軸位相方向への交差部分ＣＲの粗密分布の均一化に加え加工送り方向への粗密分布の均一化が図れ、加工送り方向で切削工具１３０の軌跡の間隔の差を減小させることができる。
具体的には制御部Ｃ１が、振幅を送り量で割った値である振幅送り比率を変更して１．０から２．０に変更してもよい。
これにより、切削工具１３０の軌跡の交差部分ＣＲが主軸位相方向と加工送り方向の両方向において分散され、ワーク加工面上の所定方向（例えば図８に示す線Ｌの方向）で切削工具１３０の軌跡の間隔の差が減小して前述した凸の高い部分が減るとともに凸の配置の粗密が分散されるため、より一層ワーク加工面の粗さが改善できる。

【符号の説明】

【0043】

１００ ・・・ 工作機械
１１０ ・・・ 主軸
１１０Ａ・・・ 主軸台
１２０ ・・・ チャック
１３０ ・・・ 切削工具
１３０Ａ・・・ 切削工具台
１５０ ・・・ Ｘ軸方向送り機構
１５１ ・・・ ベース
１５２ ・・・ Ｘ軸方向ガイドレール
１５３ ・・・ Ｘ軸方向送りテーブル
１５４ ・・・ Ｘ軸方向ガイド
１５５ ・・・ リニアサーボモータ
１５５ａ・・・ 可動子
１５５ｂ・・・ 固定子
１６０ ・・・ Ｚ軸方向送り機構
１６１ ・・・ ベース
１６２ ・・・ Ｚ軸方向ガイドレール
１６３ ・・・ Ｚ軸方向送りテーブル
１６４ ・・・ Ｚ軸方向ガイド
１６５ ・・・ リニアサーボモータ
１６５ａ・・・ 可動子
１６５ｂ・・・ 固定子
Ｃ ・・・ 制御装置
Ｃ１ ・・・ 制御部
Ｃ２ ・・・ 数値設定部
Ｗ ・・・ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】