特許 7444697 数値制御装置、制御プログラム及び制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】数値制御装置、制御プログラム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/08 20060101AFI20240228BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20240228BHJP

   G05B 19/416 20060101ALI20240228BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

B23Q15/08

G05B19/4093 M

G05B19/416 Q

B23B1/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020086543

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021003802

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2022-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2019117548

(32)【優先日】2019-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】森橋 諒

(72)【発明者】

【氏名】園田 直人

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２８５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９５００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５０２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８１１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １５／０８

Ｇ０５Ｂ １９／４０９３

Ｇ０５Ｂ １９／４１６

Ｂ２３Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する数値制御装置であって、
加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する基準速度算出部と、
前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する揺動指令算出部と、
前記揺動指令の周波数について設定される上限値を取得する設定取得部と、
前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率を前記主軸速度と前記揺動周波数倍率の調整量の比率が一定となるように調整する調整部と、
を備える数値制御装置。

【請求項2】

前記設定取得部は、前記加工プログラムにおいて指定される前記主軸速度と前記揺動周波数倍率の調整量の比率を取得する、請求項１に記載の数値制御装置。

【請求項3】

切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する制御プログラムであって、
加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する基準速度算出制御部と、
前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する揺動指令算出制御部と、
前記揺動指令の周波数について設定される上限値を取得する設定取得制御部と、
前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率を前記主軸速度と前記揺動周波数倍率の調整量の比率が一定となるように調整する調整制御部と、
を備える制御プログラム。

【請求項4】

切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する制御方法であって、
加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する工程と、
前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する工程と、
前記揺動指令の周波数について設定される上限値を取得する工程と、
前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率を前記主軸速度と前記揺動周波数倍率の調整量の比率が一定となるように調整する工程と、
を備える制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、数値制御装置、制御プログラム及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び切削工具をワークに対して相対移動させる送り軸を有し、主軸及び送り軸を協調動作させて切削工具によりワークを切削加工する例えば旋盤のような工作機械が用いられている。このような工作機械は、主軸及び送り軸並びに他の駆動軸が数値制御装置によって制御されることが少なくない。

【0003】

また、旋盤等の工作機械では、通常、切削工具の刃先が連続してワークの表面の材料を削り取るため、ワークの材質によっては削り取られた材料が細長い削り屑（切粉）となり、切削工具に纏わりついてワークの加工を阻害する可能性がある。これに対して、例えば特許文献１に記載されるように、数値制御装置を用いて、所定の振動回数でワークに対して切削工具を往復移動させる揺動切削を行う技術が知られている。揺動切削では、切削工具を往復移動させることにより定期的に切削工具がワークから離れるので、削り屑が一定の長さで切断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－９４６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のように、切削工具を往復移動させる揺動切削を行う場合、切削工具の揺動周期は主軸の回転周期に応じて定められ、かつ切削工具の揺動振幅は切削工具の送り速度に応じて定められる。揺動切削における切削速度は、主軸の回転による周速と、工具の送り速度と、揺動切削のための往復移動の速度とが重畳された速度となる。具体的には、切削速度の最大値Ｖ［ｍｍ／ｓ］は、工具の送り速度ｖ１［ｍｍ／ｓ］、ワークＷの直径Ｌ［ｍｍ］、主軸速度ｆ１［ｒｅｖ／ｓ］、毎回転送り量Ｆ［ｍｍ／ｒｅｖ］、揺動周波数ｆ２［Ｈｚ］並びに適宜設定される定数である揺動振幅倍率ｋ１を用いて、Ｖ＝ｖ１＋π・Ｌ・ｆ１＋（ｋ１・Ｆ）／２・２π・ｆ２として表される。
即ち、揺動周波数ｆ２により切削速度Ｖが変化することが分かる。

【0006】

一般に、切削工具及びワークの材質等の諸条件に応じて、適切な切削が可能となる切削速度の範囲が限られる。切削速度が過度に大きくなると、びびり振動の発生によるワーク加工面の荒れ、工作機械の駆動機構の過負荷や疲労、切削工具の異常な損耗等の様々な不都合が生じるおそれがある。そのため、揺動周波数を抑制することで、切削速度が過大となることを防止できる技術が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る数値制御装置は、切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する数値制御装置であって、加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する基準速度算出部と、前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する揺動指令算出部と、前記揺動指令の周波数の上限値を取得する設定取得部と、前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記揺動指令の周波数を調整、または、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率の少なくともいずれかを調整する調整部と、を備える。

【0008】

本開示の別の態様に係る制御プログラムは、切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する制御プログラムであって、加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する基準速度算出制御部と、前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する揺動指令算出制御部と、前記揺動指令の周波数の上限値を取得する設定取得制御部と、前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記揺動指令の周波数を調整、または、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率の少なくともいずれかを調整する調整制御部と、を備える。

【0009】

本開示のさらに別の態様に係る制御方法は、切削工具又は加工対象であるワークを回転させる主軸、及び前記切削工具を前記ワークに対して相対移動させる送り軸を有し、前記主軸及び前記送り軸を協調動作させて前記切削工具により前記ワークを切削加工する工作機械を制御する制御方法であって、加工プログラムに従う前記主軸の回転数である主軸速度、及び前記加工プログラムに従う前記送り軸の移動速度である送り速度を算出する工程と、前記主軸速度及び前記送り速度並びに予め設定される揺動周波数倍率に基づいて、前記送り軸の指令に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令を算出する工程と、前記揺動指令の周波数の上限値を取得する工程と、前記揺動指令の周波数が前記上限値を超えないよう、前記揺動指令の周波数を調整、または、前記主軸速度及び前記揺動周波数倍率の少なくともいずれかを調整する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る数値制御装置、制御プログラム及び制御方法によれば、切削速度が過大となることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係る数値制御装置を備える工作機械の構成を示すブロック図である。

【図2】図１の工作機械による加工時のワーク表面における切削工具の軌跡を示す図である。

【図3】図１の工作機械における揺動切削の制御手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る数値制御装置１を備える工作機械１００の構成を示すブロック図である。

【0013】

工作機械１００は、切削工具Ｔを用いて加工対象であるワークＷを切削加工するＮＣ旋盤である。工作機械１００は、切削工具Ｔ又はワークＷを回転（本実施形態ではワークＷを回転）させる主軸Ａｃ、切削工具ＴをワークＷに対して主軸Ａｃの回転軸と平行な方向に相対移動（本実施形態では切削工具Ｔを移動）させる送り軸Ａｚ、及び切削工具ＴをワークＷに対して主軸Ａｃの径方向に相対移動（本実施形態では切削工具Ｔを移動）させる切り込み軸Ａｘの３つの制御軸を有する。このため、工作機械１００は、これらの制御軸Ａｃ，Ａｚ，Ａｘを駆動する駆動モータ（主軸モータＭｃ、送り軸モータＭｚ及び切り込み軸モータＭｘ）と、各駆動モータＭｃ，Ｍｚ、Ｍｘに駆動電流を印加するサーボアンプ（主軸アンプＳｃ、送り軸アンプＳｚ及び切り込み軸アンプＳｘ）とを有する。

【0014】

数値制御装置１は、主軸Ａｃ、送り軸Ａｚ及び切り込み軸Ａｘを協調動作させて切削工具ＴによりワークＷを切削加工するよう工作機械１００を制御する。数値制御装置１は、プログラム記憶部１１と、データ記憶部１２と、設定取得部１３と、基準速度算出部１４と、揺動指令算出部１５と、調整部１６と、駆動出力部１７と、入力装置１８とを備える。

【0015】

数値制御装置１は、本開示に係る制御方法を実施する装置である。また、数値制御装置１は、例えばＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータ装置に本開示に係る制御プログラムを読み込ませることによって実現することができる。本開示に係る制御プログラムは、非一時的な記録媒体に記録して提供され得る。数値制御装置１の各構成部は、機能的に区別されるものであって、物理的構成及び数値制御装置１を実現するための制御プログラムの構造において明確に区分できるものでなくてもよい。

【0016】

プログラム記憶部１１は、外部から入力される加工プログラムを記憶する。加工プログラムは、例えばＧコード等によって記述される。数値制御装置１は、加工プログラムに従って工作機械１００の制御軸Ａｃ，Ａｚ，Ａｘを制御することにより、ワークＷを所望の形状に加工する。

【0017】

データ記憶部１２は、ワークＷの加工に必要な一般的な情報を記憶する。データ記憶部１２に記憶される情報としては、例えば、複数のワークＷの材質と複数の切削工具Ｔの種類とのそれぞれの組み合わせにおける揺動周波数ｆ２［Ｈｚ］の上限値（ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}［Ｈｚ］）を定義したテーブル等を含むことができる。

【0018】

設定取得部１３は、プログラム記憶部１１及びデータ記憶部１２の情報を参照して、使用する切削工具Ｔ及びワークＷの組み合わせにおける揺動周波数の上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を取得する。また、設定取得部１３は、プログラム記憶部１１及びデータ記憶部１２の情報を参照して、後述する揺動指令算出部１５において使用されるパラメータの初期値、調整部１６により調整するパラメータの優先順位等を取得する。

【0019】

基準速度算出部１４は、加工プログラムに従う主軸Ａｃの回転数である主軸速度（ｆ１［ｒｅｖ／ｓ］）、及び加工プログラムに従う送り軸Ａｚの移動速度である送り速度（ｖ１［ｍｍ／ｓ］）を算出する。より詳しくは、基準速度算出部１４は、加工プログラムに記述されるワークＷの加工形状に応じて揺動制御を行わない場合に最適となる主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１を算出する。

【0020】

揺動指令算出部１５は、基準速度算出部１４が算出した主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１、並びに設定取得部１３が取得したパラメータに基づいて、送り速度ｖ１に対して重畳される周期的な変動成分である揺動指令（ｖｏ（ｔ）［ｍｍ］）を算出する。具体的には、揺動指令算出部１５は、揺動指令ｖｏ（ｔ）を、振幅が揺動振幅ｒ［ｍｍ］であり、周波数が揺動周波数ｆ２である正弦波状の指令として算出する。

【0021】

揺動振幅ｒは、送り速度ｖ１を主軸速度ｆ１で除した値に予め設定される揺動振幅倍率ｋ１を乗じることにより算出される。即ち、ｒ＝(ｋ１・ｖ１／ｆ１)／２として表される。また、揺動周波数ｆ２は、主軸速度ｆ１に予め設定される揺動周波数倍率ｋ２を乗じることにより算出される。即ち、揺動周波数ｆ２は、ｆ２＝ｋ２・ｆ１と表される。

【0022】

また、切削速度は、工具の送り速度（ｖ１）、ワークＷの周速（π×Ｌ×ｆ１）、及び工具の揺動速度（ｒ×２π×ｆ２）の和になる（Ｌはワークの直径［ｍｍ］）。即ち、切削速度の最大値Ｖ［ｍｍ／ｓ］は、Ｖ＝ｖ１＋π・Ｌ・ｆ１＋ｒ・２π・ｆ２として表される。または、主軸速度ｆ１と揺動周波数倍率ｋ２を用いて、Ｖ＝ｖ１＋π・Ｌ・ｆ１＋ｒ・２π・ｋ２・ｆ１と表してもよい。

【0023】

切削工具Ｔの送り軸Ａｚ方向の位置は、送り速度ｖ１の積分値及び揺動指令ｖｏ（ｔ）の合計として表される。これを、主軸Ａｃの回転角度に対する変化として示すと、図２に示すように、主軸Ａｃの第ｎ回目の回転時の切削工具Ｔの軌跡と主軸Ａｃの第ｎ＋１回目の回転時の切削工具Ｔの軌跡とは、揺動周波数倍率ｋ２が０．５の奇数倍である場合は位相が１８０°異なる。このため、第ｎ回目の回転時に切削工具Ｔの送り方向位置が極大となるワークＷの周方向位置と、第ｎ＋１回目の回転時に切削工具Ｔの送り方向位置が極小となるワークＷの周方向位置とが一致する。

【0024】

主軸Ａｃの第ｎ回目の回転時の切削工具Ｔの軌跡と主軸Ａｃの第ｎ＋１回目の回転時の切削工具Ｔの軌跡とが重なり合う区間では、切削工具ＴがワークＷから送り軸Ａｚ方向に離間した状態となる。切削工具ＴがワークＷを削り取った材料から形成される切り屑の生成は、切削工具ＴがワークＷから離間した瞬間に終了する。つまり、切り屑は、切削工具Ｔの軌跡が前回の軌跡と重なり合うたびに切断される。

【0025】

調整部１６は、揺動指令算出部１５により算出される揺動周波数ｆ２が、設定取得部１３により取得された上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えない値となるように調整を行う。調整は、揺動周波数ｆ２を調整してもよいし、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の少なくともいずれかを調整してもよい。つまり、調整部１６は、揺動指令算出部１５が算出した揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超える場合、揺動周波数ｆ２を変更、もしくは、主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１の少なくとも一方を変更して、基準速度算出部１４及び揺動指令算出部１５に再計算させる。

【0026】

調整部１６は、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２のいずれか一方だけを調整してもよく、両方を調整してもよい。主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の両方を調整する場合、調整部１６は、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率、又は揺動周波数ｆ２の変化量に対する主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の寄与度が一定なるよう主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２を調整するよう構成されてもよく、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の一方で大まかな調整を行い、他方で微調整を行うよう構成されてもよく、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の一方の調整量が所定の上限に達した場合にのみ他方を調整するよう構成されてもよい。

【0027】

主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２のいずれを調整するかの選択、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率、優先順位等は、加工プログラムにおいて指定され、設定取得部１３によって取得されるよう構成されてもよく、入力装置１８を介してオペレータが入力できるよう構成されてもよい。このように、揺動周波数ｆ２の調整において主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率を変化させることによって、それぞれの加工（ワークＷの材質及び加工形状、切削工具の種類等の条件）に応じて、例えば加工精度、加工時間等に対する影響を極小化することができる。特に、加工プログラムに従って主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率を変化させることで、個々の加工を確実に最適化することができる。また、オペレータの入力に従って、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の一方を選択したり、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率を変化させることで、そのようなパラメータを記述していない加工プログラムを使用する場合にも、加工を最適化することができる。

【0028】

主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率変化は、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の比率を直接指定するだけでなく、例えば主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の調整量の上限を設定（一方を調整不可とする場合を含む）したり、揺動周波数ｆ２の変化量に対する主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１の調整量の寄与度合を指定したりすることによってももたらされ得る。

【0029】

駆動出力部１７は、調整された主軸速度ｆ１及び揺動指令ｖｏ（ｔ）並びに送り速度ｖ１でワークＷ及び切削工具Ｔを相対移動させるよう、主軸アンプＳｃ、送り軸アンプＳｚ、切り込み軸アンプＳｘに指令信号を入力する。

【0030】

入力装置１８は、ユーザが入力可能なものであればよく、例えばキーボード、タッチパネル、スイッチ等を有する構成とすることができ、ユーザが使用する端末又は上位の制御装置と通信するためのインターフェイス等であってもよい。

【0031】

以上の説明から明らかなように、数値制御装置１を実現する本開示に係る一実施形態の制御プログラムは、加工プログラムに従う主軸Ａｃの回転数である主軸速度ｆ１、及び加工プログラムに従う送り軸の移動速度である送り速度ｖ１を算出する基準速度算出部１４を実現する基準速度算出制御部と、主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１並びに予め設定される揺動周波数倍率ｋ２に基づいて、送り速度ｖ１に対して重畳される周期的な速度変動成分である揺動指令ｖｏ（ｔ）を算出する揺動指令算出部１５を実現する揺動指令算出制御部と、揺動周波数ｆ２の上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を取得する設定取得部１３を実現する設定取得制御部と、揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えないよう、揺動周波数ｆ２を調整、もしくは、主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の少なくともいずれかを調整する調整部１６を実現する調整制御部と、を備えるものとすることができる。

【0032】

また、数値制御装置１が実施する本開示に係る一実施形態の制御方法は、図３に示すように、揺動周波数ｆ２の上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を取得する工程（ステップＳ１：上限値取得工程）と、加工プログラムに従う主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１を算出する工程（ステップＳ２：基準速度算出工程）と、主軸速度ｆ１及び送り速度ｖ１並びに予め設定される揺動周波数倍率ｋ２に基づいて揺動指令ｖｏ（ｔ）を算出する工程（ステップＳ３：揺動指令算出工程）と、揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えないよう主軸速度ｆ１及び揺動周波数倍率ｋ２の少なくともいずれかを調整する工程（ステップＳ４：調整工程）と、主軸速度ｆ１及び揺動指令ｖｏ（ｔ）を記憶する工程（ステップＳ５：記憶工程）とを備えるものとすることができる。

【0033】

ステップＳ４の調整工程は、揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えるか否かを確認する工程（ステップＳ４１：揺動周波数確認工程）と、ステップＳ４１の確認工程で揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えると判断された場合に、揺動周波数倍率ｋ２が予め設定される下限値ｋ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えるか否かを確認する工程（ステップＳ４２：揺動周波数倍率確認工程）と、揺動周波数倍率ｋ２が下限値ｋ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えると判断された場合に揺動周波数倍率ｋ２を小さい値に変更する工程（ステップＳ４３：揺動倍率変更工程）と、揺動周波数倍率ｋ２が下限値ｋ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えないと判断された場合に、主軸速度ｆ１を小さい値に変更する工程（ステップＳ４４：主軸速度変更工程）とを有する構成とすることができる。

【0034】

図３の制御方法では、揺動周波数確認工程で揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}以下であった場合には、ステップＳ５の記憶工程に進んで、主軸速度ｆ１及び揺動指令ｖｏ（ｔ）を記憶する。一方、揺動周波数確認工程で揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えており、揺動倍率変更工程で揺動周波数ｆ２を調整又は主軸速度変更工程で主軸速度ｆ１を変更した場合にはステップＳ３の揺動指令算出工程に戻って再計算を行う。

【0035】

図３の制御方法では、調整工程において、最終的に工作機械１００が加工を行う際の揺動周波数ｆ２が上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えないようにするために、優先的に揺動周波数倍率ｋ２を調節し、揺動周波数倍率ｋ２が下限値ｋ２_{ｌｉｍｉｔ}に達した後に主軸速度ｆ１を調節する。優先的に揺動周波数倍率ｋ２を調節することで、主軸速度ｆ１の低下を抑制して、加工効率の低下を抑制する。

【0036】

数値制御装置１、数値制御装置１を実現する制御プログラム、数値制御装置１が実施する制御方法は、工作機械１００において揺動切削を行う際に、揺動周波数ｆ２を上限値ｆ２_{ｌｉｍｉｔ}以下に抑制することで、周期的な変動成分を抑制して切削速度が過大となることを防止できる。

【0037】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本開示から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本開示による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

【0038】

例として、本開示に係る数値制御装置、制御プログラム及び制御方法は、主軸速度及び揺動周波数倍率の一方だけを調整してもよく、主軸速度及び揺動周波数倍率を同時に調整してもよく、優先して主軸速度を調整し、主軸速度の調整が限度に達した場合に揺動周波数倍率を調整してもよい。

【0039】

本開示に係る数値制御装置、制御プログラム及び制御方法において、調整部は、直接揺動指令の周波数を調整してもよい。例として、調整部は、揺動指令算出部から入力される揺動指令の周波数が上限値を超える場合には、揺動指令の周波数を上限値に修正して出力するよう構成されてもよい。

【0040】

本開示に係る数値制御装置、制御プログラム及び制御方法において、揺動指令の波形は、正弦波状のものに限られず、例えば鋸波、三角波、台形波、矩形波等、周期的に変動するものであればよい。

【0041】

本開示に係る数値制御装置、制御プログラム及び制御方法は、旋盤に限られず、例えばボール盤等の制御に適用することもできる。

【符号の説明】

【0042】

１ 数値制御装置
１３ 設定取得部
１４ 基準速度算出部
１５ 揺動指令算出部
１６ 調整部
１７ 駆動出力部
１００ 工作機械
Ａｃ 主軸
Ａｚ 送り軸、
Ｔ 切削工具
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】