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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985003468A1
    申请号:PCT/JP1985/000044
    申请日:1985-02-04
    公开日:1985-08-15
    发明作者:Nobuyuki Kiya；Motoaki Yoshino
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] タ ツ ビ ン グ加工方法
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は タ ツ ビ ン グ工具を主軸回転に 同期し て指令位 置迄移動さ せて ヮ ,ク に ネ ジ加工を行い、 し か る後主軸 を逆転さ せ る と 共に主軸の回転に同期し て タ ツ ピ ン グェ 具を ワ ー ク か ら弓 ί き 抜 く タ ツ ビ ン グ加工方法に 関す る 。
    [0005] 背景技術
    [0006] タ ツ ピ ン グ加工に お いて は 、 主軸の回転 と 同期 し て該 主軸に装着さ れた タ ツ ビ ン グ工具を ワ ー ク に対 し て相対 的に深さ 方向に移動 さ せて該ヮ ー ク に所定のネ ジ加工を 行い、 し か る後主軸を逆転 さ せ る と 共に 、 主軸の回転 と 同期し て タ ツ ビ ン グ工具を ワ ー ク に対し て相対的に引 き 抜き 方向に移動 さ せて タ ツ ビ ン グ工具を ワ ー ク 力 > ら 弓 ί き 抜 く 。
    [0007] 第 1 図はかか る タ ツ ビ ン グ加工方法の説明図で あ り 、 テ ー ブル 1 上に は 、 予め穴 2 が形成 さ れた ワ ー ク 3 が戴 置 さ れて い る 。 図示 し な い主軸に装着 さ れた タ ツ ビ ン グ 工具 4 の外周に は ラ セ ン状の.ネ ジ刃 5 が形成 さ れて お り '該タ ツ ビ ン グ工具を主軸の回転に 同期 し て穴 2 に沿 っ て ワ ー ク 3 に対し て相対的に移動 さ せればワ ー ク 2 に雌ネ ジ 6 が形成 さ れ る Q
    [0008] さ て 、 かか る タ ツ ビ ン グ加工に お い て は タ ク ピ ン グェ 具を主軸回転に同期 し て深さ 方向 （ Z 軸方向） の指令位 置迄移動 さ せ、 指令位置到達後タ ツ ピ ン グ工具の深 さ 方 向への移動を停止 し 、 つ いで主軸を逆転 さ せ る と 共に該 タ ツ ビ ン グ工具を ワ ー ク か ら弓 I き 抜 く 方向に移動 さ せる と レ、 う シ ー ケ ン ス を と る 。 と こ ろ で 、 指令位置到達後主 軸を逆転すべ く 主軸逆転指令を 出力 し て も 主軸は瞬時に 逆転せず、 し ば ら ぐの間慣性に よ り 正転し つづ け る 。 こ の慣性回転の閭、 タ ツ ビ ン グ工具が深さ 方向に移動し な い と ネ ジ 山がつ ぶれた り し て高精度のタ ツ ビ ン グ加工が で き な く な る 。 そ こ で、 従来はタ ツ ビ ン グ工具 と して タ ッ パ と称さ られる 伸縮可能な工具を用 い 、 慣性回転時に はタ ツ パが伸び る よ う に、 かつ引 き 抜き時に は縮む よ う に構成し 、 慣性回転時に も 深さ 方向へのタ ツ パ移動が可 能な ご と く し て い る^ 一
    [0009] しか し 、 タ ツ パは特別な仕掛け を有す る ため、 高価 と な り 、 又大径の ネ ジ を加工す る た めには タ ツ パ 自身が大 き く な り 構成上の問題を生じ る 。 更に 、 タ ツ パ を用 いた 場合穴底が镜度よ く 加工で き な い問題も あ る 。 そ こ で 、 伸縮し な い剛性の あ る タ ツ ビ ン グ工具を用 いて精度よ く タ ツ ビ ン グ加工す る方法が要求さ れて い る が前述の ご と ― く 慣性回転に よ る ネ ジ 山のつ ぶれ と い う 問題'を解決す る こ と がで き なか っ た。 '
    [0010] 以上か ら 、 本発明の目的は慣性回転に起因す る 上記問 題点を解決し 、 高镜度のタ ツ ビ ン グ加工がで き る タ ツ ピ ン グ加工方法を提供す る こ と で あ る 。
    [0011] 本発明の他の目 的は 、 タ ツ ビ ン グ工具が深さ 方向指令 位置に到達し て も 、 パ ル ス分配演算を停止せずひ き つ づ き パ ル ス 分配演算を続行 し 、 該パ ル ス 分配演算に よ り 発 生 し た分配パ ル ス を用 いて主軸が慣性回転に よ り 正転 し て い る 限 り タ ツ ビ ン グ工具 を深さ 方向に移動 さ せ、 主軸 が逆転し た ら タ ツ ビ ン グ工具を 引 き 抜 き 方向に移動 さ せ タ ッ ピ ン グ工具がダ、ジ ビ ン グ開始位置に到達し た と き パ ル ス 分配演算を停止 さ せ、 剛性の あ る タ ツ ピ ン グ工具に よ り 高精度のタ ツ ビ ン グ加工が行え る タ ツ ビ ン グ加工方 法を提供す る こ と で あ る 。
    [0012] 本発明の別の 目 的は タ ツ プ戻し信号の発生に よ り タ ツ ビ ン グ の途中力 ら タ ツ ビ ン グ工具を ワ ー ク か ら 弓 I き 抜 く こ -と がで き る タ ツ ビ ン グ加工方法を提供す る こ と で あ る 本発明の更に別の目 的は 、 サ ー ボ系の遅れが存在し て も 主軸逆転時に タ ツ ビ ン グ工具が深さ 方向に移動す る と い う 事態が生 じ な い高精度加工が可能な タ ク ビ ン グ加工 方法を提供す る こ と で あ る 。
    [0013] 発明の開示
    [0014] 主軸の回転速度に 比例 し た周波数のパ ル ス と ネ ジ の ピ ッ チ と に基づ い て ノヽ。 ル ス 分配演算を行い 、 該パ ル ス 分配 演算に よ り 得 ら れた パ ル ス を サ ー ボ 回路に入力 し て タ ツ ビ ン グ工具を深さ 方向に移動 さ せて ワ ー ク に所定の ネ ジ 加工を行 う 。 そ し て 、 タ ツ ビ ン グ工具が指令 さ れた深 さ に到達 し た と き に は パ ル ス 分配演箅を停止せず、 ひ き つ づ き パ ル ス 分配演算を継続 し 、 かつ主軸逆転指令を発生 し 、 以後主軸が慣性回転に よ り 正転し て い る 限 り 分配パ ル ス に よ り タ ツ ビ ン グ工具を深 さ 方向に移動 さ せ、 主軸 が逆転し た後に分 IS パ ル ス に よ り タ ッ ビ ン グ工具を弓 ί き 抜き 方向に移動 さ せ、 タ ツ ビ ン グ工具がた と え ばタ ツ ピ ン グ開始位置に到達し た と き パ ル ス分配演算を停止 さ せ る 。 こ の発明に よ れば剛性のあ る タ ツ ビ ン グ工具が使用 で き 、 し かも 精度 よ いタ ク ビ ン グ加工がで き る 。
    [0015] 図面の簡単な説明
    [0016] 第 1 図は タ ツ ビ ン グ加工方法の概略説明図、 第 2 図は 本発明にかか る タ ツ ビ ン グ加工方法にお け る工具軌跡説 明図、 第 3 図は本発明にかか る タ タ ビ ン グ加工方法を実 現す る た めの装置のブ ロ ッ ク 図、 第 4 図はタ ツ プ戾し信 号が発生し た場合の工具軌跡説明図で あ る 。
    [0017] 発明を実施す る ため の最良の形態 第 2 図は本発明にかか る タ ツ ビ ン グ加工方法におけ る 工具軌跡説明図で あ る 。 主軸すな わ ち タ ツ ビ ン グ工具 4 を一定速度で 回転 さ せなが ら イ ニ シ ャ ル点 P i 迄 X , Y の同時 2 軸で早送 り 移動さ せ る 。 つ いで、 ア プ ロ ーチ点 P r 迄深さ 方向 （ Z軸方向） に早送 り で位置決めす る 。 し か る 後、 主軸モ ー タ に取 り 付け た ポ ジ シ ョ ン コ ー ダか ら発生す る 1 回転信号に同期し て 、 ネ ジ の ピッ チ と主軸 回転速度に 例 し た周波数を有す る パ ル ス と を用 いて パ ル ス 分配演算を 開始し 、 分配パ ル ス に よ り タ ツ ピ ン グェ 具を 目標点 P e に向けて移動 さ せなが ら ネ ジ切 り 加工を 行 う 。 そ し て 、 タ ツ ビ ン グ工具が目標点 P e に到達後は 主軸を逆転すべ く 主軸逆転指令を 出力 し 、 以後主軸が慣 性回転に よ り 正転中は分配パ ル ス に よ り タ タ ビ ン グ工具 を 主軸回転に 同期 し て深 さ 方向に移動 さ せ 、 主軸がボ イ ン ト P mで逆転し た後は ア プ ロ ー チ 点 P r 迄分配パ ル ス に よ り タ ツ ビ ン グ工具を上昇 さ せ 、 ア プ ロ ー チ点 P r 到 達後ネ ジ の ピッ チ に基づ く パル ス 分配演算を終了す る 。 し か る後、 ァ プ ロ 一.チ 点 P r で主軸を 正転 さ せ、 早送 り で ボ イ ン ト P i .に タ ツ ビ ン グ工具 を位置決め し て 一連の タ ツ ビ ン グ加工が終了す る 。 尚、 第 2 図に示すタ ツ ピ ン グ加工の加工プ ロ グ ラ ム は
    [0018] M03; (1) G 90G84X100. Y200. Z-10. RO . 0 F 1. 0; (2)
    [0019] と な る 。 但 し 、 プ ロ グ ラ ム 中（1)の " M 0 3 " は主軸正転 の M機能命令、 （2)は タ ツ ビ ン グ の固定サ イ ク ル を指令す る ブ ロ ッ ク で あ り 、 " G 9 0 " は ア ブ ゾ リ ユ ー ト 指令で あ る こ と を 意味す る G 機能命令、 " G 8 4 " は タ ツ ビ ン グ の固定サ イ ク ル指令で あ る こ と を意味す る G 機能命令 で あ る 。 又、 ア ル フ ァ べ ッ ト ，， X " , " Y " ， " Z " に つ づ く 数値に よ り 穴底の ポ イ ン ト （ 目標点 P e ) の 3 次 元位置座標値が指示 さ れ、 ア ル フ ァ べッ ト " R " につづ く 数値に よ り Z 軸方向のタ ツ ピ ン グ開始位置 （ ァ プ ロ 一 チ 点 P r の位置座標値） が指示 さ れ、 ア ル フ ァ べッ ト " F " に つづ く 数値 （ 1 , 0) に よ り 主軸 1 回転当た り の タ ツ ビ ン グ工具の移動量、 換言すればネ ジ の 1 ピッ チ 長 ( mm/ r e V ) が指示 さ れて い る 。
    [0020] 第 3 図は本発明の実施例ブ π ッ ク 図で あ り 、 第 2 図に 示すタ ジ ビ ン グ加工を行 う も の と し て説明す る 。
    [0021] N C 装置 1 0 1 は-図示 し な い メ モ リ に記億さ れ、 あ る い は N C テ ー プ 1 0 2 に記億さ れて い る 加工プロ グ ラ ム を 1 ブ ロ ッ ク づっ読み出 し 、 タ ツ ビ ン グのた め の N C 処 理を行 う 。 た と え ば、 前逑の（1)で示す N C データ " M 0 3 ； " が読み出 さ れれば N C 装置 1 0 1 は図示し な い ィ ン タ フ エ ー ス 回路を介し て主軸制御装置 1 0 3 に主軸正 転指令を 出力す る 。 こ れに よ り 、 主軸制御装置 1 0 3 は 主軸モ ータ 1 0 4 を駆動す る 。 主軸モ ータ 1 0 4 の回転 速度は タ コ ジ - ネ レ一タ 1 0 5 に よ り 検出 さ れ、 該回転 速度 V a は主軸制御装置 1 0 3 に フ イ ー ド バ ッ ク さ れ る 。 こ の結果、 主軸制御装置 1 0 3 は予め設定 さ れて い る 指 令速度 と 実回転速度 V a と の差に応じ て 、 該差が零 と な る よ .う に主軸モ ー タ 1 0 4 を駆動制御す る 。 尚、 主軸モ — タ 1 0 4 の実回転速度 V a は速度監視回路 1 0 6 に も 入力 さ れて い る 。 ポ ジ 、: / ヨ ン コ ーダな ど のパ ル ス発生器 1 0 7 は主軸の 1 回転 ¾「έ Γ回転パ ル ス R P S を発生す る と 共に 、 所定回転毎に互いに 9 0。位相のづれた 1 組の 位置パ ル ス P a ， P b を発生す る 。 尚、 位置パ ル ス は主 軸 1 回転当た り n 値 （た と え ば 4 0 9 6 ) 発生す る 。 回転方向判別回路 1 0 8 は位置パル ス P a と P b の位相 を監視し 、 位置パ ル ス P a の位相が位置パ ル ス P b の そ れ ょ り 進んで い る と き に は正転 し て い る も の と し て位置 パ ル ス と 同一周波数の正パ ル ス + Ρ を 出力 し 、 位置パ ル ス P b の位相が位置パ ル ス P b の そ れ よ り も 遅れて い る と き に は逆転 し て い る も の と し て位置パ ル ス と 同一周波 数の負パ ル ス 一 P を出力す る 。 又、 回転方向判別回路 1 0 8 は主軸が逆転 し て い る と き 逆転信号 R D S を 出力 す る 。
    [0022] (1)の N C デ ー タ に よ る 処理が終了すれば N C 装置 1 0 1 は（2)のタ ツ ビ ン グ固定サ イ ク ル ブ ロ ッ ク を読み出 し 、 該ブ ロ ク ク に含 ま れ る X軸及び Y 軸指令値に基づ い て通常の X , Y 同時 2 軸制御を行 う 。 そ し て 、 X , Y同 時 2 軸の位置決め制御に よ り タ ツ ビ ン グ工具が ィ ニ シ ャ ル 点 P r に位置決め さ れれば、 N C 装置 1 0 1 は アル フ ア ベツ ト " R " に つ づ く ア プ ロ ー チ 点 P r の位置座標値 " 0 , 0 " を指令位置座標値 Z c と し て 内蔵の メ モ リ 1 0 1 a に格納す る と 共に 、 ゲー ト 回路 1 0 9 に制御信 号 G C S を 出力す る 。 こ れ に よ り 、 ゲ ー ト 回路 1 0 9 は 早送 り 発振器 1 1 0 か ら 出力 さ れて い る 早送 り パ ル ス P s を コ マ ン ド パ ノレ ス P c と し て 出力す る 。 コ マ ン ド ノヽ。 ル ス P c は エ ラ 一記億部 1 1 1 に入力 さ れ、 移動方向
    [0023] (主軸回転方向） に応 じ て 内蔵の誤差 レ ジ ス タ 1 1 1 a の内容を正方向 あ る い は負方向に 1 づっ更新す る 。 D A 変換器 1 1 2 は誤差 レ ジ ス タ 1 1 1 a の内容 （ ヱ ラ 一 ） E r に比例 し た ア ナ 口 グ電圧を速度指令 と し て速度制御 回路 1 1 3 に 出力 し 、 Z 軸モ ー タ 1 1 4 を駆動す る 。 Z 車 モ ー タ 1 1 4 の回転速度は タ コ ジ ェ ネ レ 一 タ 1 1 5 に よ り 検出 さ れ、 速度フ ィ ー ド バッ ク 信号 と し て速度制御 回路 1 1 3 に フ ィ 一 ド ノ ク ク さ れ る 。 又、 Z 軸モ ー タ 1 1 4 が所定角度回転す る と パ ル ス コ ーダ 1 1 6 か ら 1 値のフ ィ ー ド バッ ク パル ス P i が発生 し 、 位置フ ィ ー ド バ ッ ク 信号 と し て ヱ ラ.一記億部 r 1 1 に フ ィ ー ド パ ク ク さ れ、 誤差 レ ジ ス タ 1 1 1 a の内容を移動方向に応じ て 負あ る いは正方向に 1 づっ更新す _る 。 以上に よ り 、 定常 状態時に誤差 レ ジ ス タ 1 1 1 a の内容は一定に な 'り 指令 速度 （早送 り 速度） で Z 軸モ ータ 1 1 4 が回転し 、 タ ツ ビ ン グ工具 4 は ア プ ロ ーチ点 P r (第 2 図） に向けて移 動す る 。 一方、 ゲー ト 回路 1 0 9 か ら 出力 さ れ る コ マ ン ド パ ル ス P c は又 Z 軸現在位置 レ ジ ス タ 1 1 7 に入力 さ れ、 該 レ ジ ス タ の内容を移動方向に応じ て 1 づっ更新す る 。 こ れ に よ り 、 Z 軸現在位置レ ジ ス タ 1 1 7 の内容は Z 軸方向の現在位置 Z a を示す こ と に な る 。 N C 装置 1 0 1 は常時指令位置 Z c と現在位置 Z a が等 し く な つ たか ど う か を判別 し て お り 、 Z a = Z c に な る と ゲー ト 回路 1 0 9 に制御信号 G C S を 出力 し て早送 り 発振器 1 1 0 と エ ラ ー記億部 1 1 1 閩の接続を切 り 、 代わ っ て パ ル ス 分配器 1 1 8 と エ ラ 一記億部 1 1 1 間 を接続す る と 共に 、 可逆カ ウ ン タ 1 1 9 の内容を零に ク リ アす る 。 又、 N C 装置 1 0 1 は ア ル フ ァ べ ッ ト " Z ，， につづ く 位 置デ ー タ ，， 一 1 0 * 0 " を指令位置 Z c と し て メ モ リ 1 0 1 a に格納す る と 共に 、 ア ル フ ァ べ ッ ト ，， F " に つ づ く 数値 （ ピッ チで あ り 、 以後 P と 標記す る ） を パ ル ス 分 §5器 1 1 8 内蔵の レ ジ ス タ に セ ッ ト す る 。
    [0024] パ ル ス 分配器 1 1 8 は ピッ チ P ( = 1 , 0 ) が入力 さ れ れば以後ポ ジ シ ョ ン コ ーダ 1 0 7 か ら発生す る 1 回転信 号 R P S に同期し て 回転方向判別回路 1 0 8 力 > ら 出力 さ れ る 正パ ル ス + P ま た は負パ ル ス — P が発生す る 毎に周 知の D D A補間演算 ま た は M I T方式に よ る パ ル ス 分配 演算を行い 、 分配パ ル ス P d を 出力す る 。 こ の分配パ ル ス P d は ゲー ト 回路 1 0 9 か ら コ マ ン ド パ ル ス P c と し て サ ー ボ 回路 （ ヱ ラ ー記億部 1 1 1 以降を サ ー ボ 回路 と い う ） に入力 さ れ前述 と 同様に タ ツ ピ ン グェ具を Z 軸方 向 （深 さ 方向） に移動 さ せ る 。 尚、 パ ル ス 分配器 1, 1 8 か ら 出力 さ れ る 分配パ ル ス P d の主軸 1 回転当た り の数 N は 、 主軸 1 回転に発生す る 正パ ル ス + P ま た は負パ ル ス ー p の数を n と すれば
    [0025] N = k · η · P
    [0026] = K · Ρ
    [0027] ( た だ し 、 k ， K は定数） と な る 。 従 っ て 、 コ マ ン ド ノ、。 ノレ ス P c 1 値当た り タ ツ ビ ン グ工具が 1 ノ Κ ( mm) 動 く よ う に すれば、 該タ ツ ヒ； ン グ工具は 1 回転当た り P ( mm] 動 き 、 ピッ チ長 P ( mm) の ネ ジ が加工 さ れ る 。
    [0028] 以上の処理に よ り 、 ネ ジ が切 ら れて ゆ き Z 軸方向 の現 在位置 Z a が指令位置 Z c に等 し く なれば N C 装置
    [0029] 1 0 1 は.主軸制御装置 1 0 3 に主軸逆転指令を 出力す る 。 尚、 パ ル ス 分配器 1 1 8 は パ ル ス分配演算を続行す る 。 主軸逆転指令が搢令 さ れ る と 主軸制御装置 1 0 3 は主 軸モ ー タ 1 0 4 の回転を逆転す る よ う に制御す る が、 主 軸モ ー タ 1 0 4 は慣性に よ り 直ち に逆転せず、 し ば ら く の閭正転をつづ け る 。
    [0030] さ て 、 パ ル ス分 SS器 1 1 8 は パ ル ス分配演算を継続し て い る か ら 、 主軸モ ー タ 1 0 4 が慣性に よ り 回転し て い る 限 り 、 深さ 方向へタ ツ ピ ン グ工具を移動さ せ る た め の 分配パ ル ス P d が発生し 、 従っ て タ ツ ピ ン グ工具は 目標 点 P e を越えて深さ方向に移動し 、 ネ ジ加工を行 う （第 2 図参照） 。
    [0031] そ し て 、 ボ イ ン ト P mで主軸モ ータ 1 0 4 が逆転すれ ば、 回転方向判別回路 1 0 8 か ら負パ ル ス 一 P が発生し パ ル ス分配器 1 1 8 は該負パ ル ス 一 P と ピッ チ P に基づ いて パ ル ス分配演算を行い 、 ネ ジ切 り 加工時 と 逆極性の 分配パ ル ス P d を発生し 、 前述 と 同様に タ ッ ピ ン グ工具 を 引 き 抜き 方向に既に加工し て あ る ネ ジ溝に沿 っ て移動 さ せ る 。
    [0032] と こ ろ で 、 可逆カ ウ ン タ 1 1 9 は主軸正転中 コ マ ン ド ノ ル ス P c を カ ウ ン ト アッ プし 、 主軸逆転中は カ ウ ン ト ダ ウ ン す る か ら 、 そ の計数値 M は ァ プ ロ ニ チ 点 P r 力 ら タ ツ ビ ン グ工具迄の距離を示 し て い る 。
    [0033] 従っ て 、 N C 装置 1 0 1 は タ ツ ビ ン グ工具引 き 抜き 時 可逆 カ ウ ン タ 1 1 9 の計数値 Mが零に な っ たか ど う か を 判別 し て お り 、 M = 0 に な っ た と き 、 換言すればタ ツ ン グ工具がア プ ロ ー チ点 P r に到達し た と き パル ス分窗 停止信号 P D S P を発生し て パ ル ス 分配演算 を終了す る し か る 後、 N C 装置 1 0 1 は主軸正転指令を主軸制御装 置 1 0 3 に 出力 し 、 主軸を正転 さ せ一連のタ ツ ピ ン グ加 ェ'を終了す る 。
    [0034] 尚、 タ ッ ピ ン グ工具が深 さ 方向に移動 し て ネ ジ切 り 加 ェを行 っ て い る と き 、 操作盤 1 2 0 上に設け ら れた ス ィ ッ チ 1 2 0 a を操作 し て タ ツ プ旲し 信号を入力す る と タ ッ プ戻 し 動作が実行 さ れ る 。 すな わ ち 、 N C 装置 1 0 1 は タ ツ プ戻 し 信号 T R S が発生す る と タ ツ ビ ン グ工具が 目標点 P e に到達し な く て も 主軸逆転指令を発生 し 、 か つ可逆カ ウ ン タ 1 1 9 に （ M + R ) を プ リ セ ッ ト す る 。 但 し 、 Mは タ ツ プ戻し 信号発生時の可逆 カ ウ ン タ 1 1 9 の計数値、 R は ア プ ロ ー チ 点 P r 力 > ら タ ツ プ戻 し 点 P t 迄の距離 （第 4 図参照） で既知で あ る 。
    [0035] 以後、 目標点 P e に到達後 と 同様な動作が行われ、 可 逆 カ ウ ン タ 1 1 9 の計数値が零に な っ た と き 、 換言すれ ばタ ツ ビ ン グ工具がポ ィ ン ト P t に到達 し た と き N C 装 置 1 0 1 は パ ル ス 分配停止信号 P D S P を発生 し 、 パ ル ス 分配演算を終了す る 。 こ れに よ り 、 タ ツ ビ ン グ工具は 第 4 図 ^線に示す よ う に ポ イ ン ト P t 迄移動 し 、 タ ッ プ 戻 し 動作が終了す る 。
    [0036] 又、 以上の説明で は サ ー ボ系の遅れを考慮 し なか っ た 理想的な場合で あ る 。 し か し 、 サ 一 ボ系の遅れに よ り 、 主軸が逆転 し て も タ ツ ビ ン グ工具は直ち に 引 き 抜 き 方向 に移動せず、 サ 一 ボ系の遅れに依存す る 量 （ た と え ば誤 差 レ ジ ス タ 1 1 1 a に た ま っ て い る パ ル ス数に相当す る 量） 深さ 方向に移動し て か ら引 き抜き 方向に移動し 、 こ れに よ り ネ'ジ 山 を つ ぶす場合があ る 。 そ こ で、 本発明は かか る サ 一 ボ系の遅れに よ る 問題点を以下の こ' と く 解決 し て い る 。 尚、 サ ー ポ系の遅れが存在す る場合には Z 軸 の現在位置 レ ジ ス タ 1 1 7 の内容 Z a は パル ス分配点の 位置を示し 、 実際の機械位置を示し て いな い。
    [0037] さ て 、 操作盤 1 2 0 上に設け られた ス イ ツ チ 1 2 0 b が セ ツ ト さ れて追従停止信号 T S P が入力 さ れて い る場 合には 、 パ ル ス分配点が目標位置到達後 （ Z a == Z c に な っ た後） 以下の追従停止動作が実行 さ れ る 。
    [0038] パ ル ス 分配点が目檩点 P e に到達す る と N C 装置
    [0039] 1 0 1 か ら主軸逆転指令が発生し 、 主軸回転速度が減速 す る 。 主軸モ ー タ 1 0 4 の実回転速度 V a は タ コ ジ ェ ネ レ 一 タ 1 0 5 に よ り 検出 さ れ速度監視回路 1 0 6 に入力 さ れ、 こ こ で予め設定 さ れた速度 V s と 比較 さ れて い る 速度監視回路 1 0 S は実回転速度 V a が減速し て設定 速度 V s に到達すれば、 速度到達信号 S V Z を発生す る 速度到達信号 S V Z の発.生 に よ り ア ン ド ゲ ー ト 1 2 1 の 出力が " 1 " と な り 、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 1 2 2 が セ ク ト さ れ ア ン ド ゲー ト 1 2 0 が閉 じ る 。 こ の結果、 以後主軸 の慣性回転に よ り パ ル ス 分配器 1 1 8 か ら 出力 さ れ る分 S3 パ ル ス P d は サ 一 ボ回路に印加 さ れな い 。 従っ て 、 ェ ラ 一記億部 1 1 1 内蔵の誤差レ ジ ス タ 1 1 1 a に た ま つ て い る パ ル ス 数 （誤差 レ ジ ス タ の内容 E r ) に相当する 距離深 さ 方向に タ ツ ビ ン グ工具が移動し て停止す る 。 移 動停止 と 同時に 、 あ る い は移動停止後.微小時閩経過後に 主軸が逆転を 開始すれば逆転信号 R D S が回転方向判別 回路 1 0 8 力 > ら発生 し 、 フ リ ツ プフ ロ ッ プ 1 2 2 力 リ セ ク ト し 、 ア ン ドゲー ト 1 2 0 が開 き 、 負極性の分配パル ス P d がサ 一 ボ 回路に入力 さ れ、 タ ッ ピ ン グ工具は上昇 を 開始す る 。 尚、 以上は ス イ ツ チ 1 2 0 b か ら追従停止 信号 T S P が入力 さ れて い る場合に お い て 、 主軸実回転 速度 V a が設定速度 V s 以下に な っ た と き 分配パル ス P d のサ 一 ボ 回路へ 0印加を主軸が逆転す る 迄停止す る 場合で あ る が、 本発明は こ の よ う に ス イ ツ チ 1 2 0 b よ り 追従停止信号 S P が入力 さ れて い る ¾~合に か ぎ ら ず すべて の塲合に お い て設定速度 V s 以下に な っ た と き 分 配パル ス の サ 一 ボ 回路への印加を主軸が逆転す る 迄停止 す る よ う に 構成す る こ と も で き る 。 そ し て 、 こ の場合に は 第 3 図 に お い て ス ィ ッ チ 1 2 0 b と ア ン ド ゲ一 ト 1 2 1 が不用 に な り 、 速度到達信号 S V Z が直接フ リ ツ プフ ロ ッ プ 1 2 2 の セ ッ ト 入力端子に 印加 さ れ る 。
    [0040] 又、 以上「こ お い て は主軸回転速度 V a を監視 し 、 該主 軸回転速度が設定速度 V s 以下に な っ た ら分配パ ル ス P d のサ ー ボ系への印加を主軸逆転時迄停止 さ せ る 場合 で あ る が、 主軸の回転速度を直接監視す る 方法に よ ら ず 別の方法に よ り 主軸の実回転速度が設定速度に な っ た こ と を予測 し 、 こ れ に よ り 分配パ ル ス P d の サ 一 ボ 回路へ の印加を主軸逆転時迄停止す る よ う に構成す る こ と も で き る 。 た と え ば、 パ ル ス分配点が目標点 P e (第 2 図） に到達す る と 主軸逆転指令が発生す る が、 主軸逆転指令 発生後主軸が所定の設定速度に到達す る 迄の間に発生す る分配パ ル ス数、 換言すればそ の閭に移動す る パ ル ス分 配点の移動距離 q 予め設定し て お き 、 実際のパル ス分 配点の移動距離を監視し 、 該移動距離が q に等し く な つ た と き 分配パ ル ス P d のサ 一 ボ回路への印加を主軸逆転 時迄停止す る よ う に構成す る こ と も で き る 。 こ の方法に よ れば、 分配パル ス P d のサ ーボ 回路への印加が停止さ れた後エ ラ ー記-億部 1 1 1 内蔵の誤差レ ジ ス タ 1 1 1 a に た ま っ て い る パ ル ス数に相当す る 距離深さ 方向に タ ツ ビ ン グ工具が移動し た時に主軸が逆転す る よ う に q を設 定す る こ と がで き 、 高精度のタ ツ ビ ン グ加工がで き る 。 尚、 ¾ の指令法 と し て は前述の（2)に示すタ ツ ビ ン グ の固 定サ イ ク ル を指令す る N C デー タ に か え て以下の N C デ 一タ
    [0041] G90G84X100. Y200. Z-10. RO. 0 F 1, 0 Qq; (3) を用 い る 。 た だ し ア ル フ ァ べッ ト Q は前述の移動距離 q を特定す る ワ ー ド ア ド レ ス 語で あ る 。 ， そ し て 、 第 3 図の N C 装置 1 0 1 は 、 常に Z 軸現在位 置レ ジ ス タ 1 1 7 に記億さ れて い る パル ス 分配点の位置 Z a と 、 メ モ リ 1 0 1 a に記億さ れて い る指令位置 Z c 移動距離 q と を用 いて
    [0042] ム a =Z c -q
    [0043] 力 S満足さ れたか ど う 力 を判別し 、 満足さ れればフ リ タ プ フ ロ ッ プ 1 2 2 を セ 、ジ ト し 、 分配ノヽ0ル ス P d の サ 一 ボ 回 路への入力 を主軸の逆転が完了す る 迄 （逆転信号 R D S - " 1 " と な る 迄） 停止す る 。
    [0044] と こ ろで 、 パ ル ス分配点が目標点 P e (第 2 図） に到 達 し て主軸逆転指令が発生す る と 、 主軸の回転速度が低 速の場合等に は該主軸は実際の機械位置が目標点 P e に 到達す る 前に逆転を 開始す る 場合があ る 。 そ し て 、 かか る 場合に は同様に 、 主軸が逆転し た に も かかわ ら ずタ ツ ビ ン グ工具は 目標点に向け て移動 し 、 ネ ジ 山 を つ ぶ し て し ま う 。 従 っ て 、 低速の回転に よ り タ ッ ピ ン グ加工す る 場合等に は 、 実際の機械位置が目標点 P e に到達す る 迄 主軸の正回転を続行 さ せ る 必要があ る 。 そ こ で 、 パ ル ス 分配点が目標点 P e に到達し た と き 、 直ち に主軸逆転指 令を 出力せず、 所定時閭経遏 し て か ら主軸逆転指令を 出 力すれば、 実際の機械位置が目標点 P e に到達し た と き 逆転が開始す る よ う に で き る 。 そ れ故、 本発明に お いて は 前述の（2)の N C デ ー タ に か え て 以下の N C デ ー タ
    [0045] G 90G84X100. Y200, Z-10. R0, 0 F 1. 0 P口口； （4) ¾ N C 装置 1 0 1 に入力 し パル ス 分配点が目標点 P e に 到達 し た と き 直ち に分配パ ル ス P d の サ 一 ボ 回路への印 加を停止す る と 共に 、 ア ル フ ァ べ ッ ト P に つづ く 数値□ 口に対応す る 時間が経過 し た後、 初めて主軸逆転指令を 出す よ う に し て い る 。 す な わ ち 、 N C 装置 1 0 1 は 、 Z a = Z c に な れ ば フ リ ツ プ フ ロ ッ プ 1 2 2 を セ ッ ト し て分配パ ル ス P d のサ 一 ボ 回路への印加を停止 し 、 又ァ ル フ ァ べッ ト P を通常の ド ゥ エ ル指令 と みな し て該ア ル フ ァ べ ッ ト P に つ づ く 数値に基づ レ、 て ド ゥ エ ル処理を行 い 、 該数値□□が指示す る 時間経過後に主軸制御装置 1 0 3 に主軸逆転指令を 出力す る 。 そ し て 、 主軸が逆転し た と き （逆転信号 R- D S = " 1 " に な っ た と き ） 、 フ リ ッ プフ ロ ッ プ 1 2 2 を リ セ ッ ト し 、 主軸の逆転に応じ て タ ッ ピ ン グ工具を上昇さ せ る 。
    [0046] 以上説明 し た よ う に 、 本発明に よればタ ツ ビ ン グ工具 が深さ 方向指令位置に到達し て も パ ル ス分配演算を停止 す る こ と な く 繞行す る よ う に し たか ら主軸が慣性回転に よ り 正転し て い る 限 り タ ツ ビ ン グ工具を深さ 方向に移動 さ せ る こ と がで き 、 又主軸が逆転すれば該タ ツ ピ ン グェ 具を 引 き 抜 き 方向に移動 さ せ る こ と がで き 、 剛性の あ る タ ツ ビ ン グ工具を用 いて も ネ ジ 山な ど がつ ぶれ る こ と が な く 、 精度の高い タ ッ ピ ン グ加工を行 う こ と がで き る 。
    [0047] 又、 タ ッ プ戻し信号の発生 よ り タ ツ ビ ン グ加工を 中 断す る 場合に も パ ル ス 分配演算を停止す る こ と な く 続行 し 、 主軸が慣性回転に よ り 正転 し て い る 限 り タ ツ ビ ン グ 工具を深 さ 方向に移動 さ せ、 主軸-逆転後該タ ツ ピ ン グェ 具を 引 き 抜き 方向に移動 さ せ る よ う に し た力 > ら、' タ ヅ ピ ン グ加工中断位置迄精度の高いタ ツ プ加工がで き る 。
    [0048] 更に 、 主軸逆転後の主軸モ ータ 速度が予め設定さ れた 低速度に到達後は分配パ ル ス を サ 一 ボ回路に入力 し な い よ う に し 、 かつ逆転後再び分配パ ル ス を サ 一ボ回铬に入 力す る よ う に構成し たか ら主軸逆転後タ ッ ピ ン グ工具が 深 さ 方向に移動 し て加工犄度を低下 さ せ る 事態を な く す こ と 力 で き る 。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1 . 主軸の回転速度に比例し た周波数のパ ル ス と ネ ジ の ピ ッ チ と に 基づ い て パル ス 分配演算を行い 、 該パ ル ス 分 配演算に よ り 得 られたパ ル ス を サ 一 ボ回路に入力 して タ ッ ビ ン グ工具を深さ方向に移動さ せて ワ ー ク に所定の ネ ジ加工を行 う ス テ ツ プ、 タ ツ ビ ン グ工具が指令 さ れた深 さ に到達し た と き パ ル ス分配演算を停止せず継繞し 、 か つ主軸逆転指令を発生す る ス テ ツ プ、 主軸が慣性に よ り 正転し て い る時前記パ ル ス 分配演算に よ り 得 ら れた： ¾■配 パ ル ス に よ り タ ッ ピ ン グ工具を深さ 方向に移動 さ せる ス テ ツ プ、 主軸が逆転し た後は逆転速度に比例し た周波数 のパ ル ス と ネ ジ の ピ ジ チ と に基づ いて パ ル ス分配演算を 継繞し 、 該パ ル ス分配演算に よ り 得 られた パ ル ス に よ り タ ツ ビ ン グ工具を弓【 き 抜き方向に移動 さ せて ワ ー ク か ら 弓 I き 抜 く ス テ ッ プを有する こ と を特徵 と す る タ ッ ピ ン グ 加工方法。
    2 , タ ツ ビ ン グ開始位置を記億 さ せて お き 、 タ ツ ビ ン グ 工具が該タ ツ ビ ン グ開始位置に戻 っ た と き パ ル ス 分配演 算を終了 さ せ る ス テ ツ プを有す る こ と を特徵 と す る請求 の範囲第 1 項記載のタ ツ ビ ン グ加工方法。
    3 . タ ツ プ戻し信号を発生す る 手段を設け 、 該タ ツ プ戻 し 信号が発生し た と き 主軸を逆転さ せ る ス テ ツ プを有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のタ ツ ピ ン グ 加工方法。
    4 . 主軸逆転指令発生後、 主軸回転速度が予め定め られ て い る 回転速度に な っ たか ど う 力 > を判別す る ス テ ツ プ、 該予め定め られて い る 回転速度に到達後は主軸が実際に 逆転す る 迄前記分配パ ル ス を サ ー ボ 回路に入力す る こ と を禁止す る ス テ ツ プ、 主軸が逆転を 開始 し た と き 再び分 配パ ル ス を サ ー ボ 回路に入力す る ス テ ク プを有す る こ と を待徵 と す る 請求 範囲第 1 項記載のタ ツ ビ ン グ加工方 法。
    5 . 主軸逆転指令発生後に主軸が所定の回転速度に到達 す る 迄に発生す る 分配パ ル ス数 q を設定す る テ ツ プ、 主軸逆転指令発生後の実際の分配パ ル ス 数が q に な っ た か ど う 力 を判別す る ス テ ツ プ、 実際の分配パル ス 数が q に な つ た後は主軸が実際に逆転す る 迄前記分配パ ル ス を サ 一 ボ 回路に入力す る こ と を禁止す る ス テ ツ プ 、 主軸が 逆転を 開始 し た と き 再び分配パ ル ス を サ 一 ボ 回路に入力 す る ス テ ッ プを 有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のタ ジ ビ ン グ加工方法。
    6 ♦ タ ツ ビ ン グ工具が指令 さ れた深 さ に到達 し た と き 直 ち に 主軸逆転指令 を発生せず、 、 所定時間経過後に主軸 逆転指令を発生す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項 記載のタ ッ ピ ン グ加工方法。 '
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-08-15| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1985-08-15| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1985-10-02| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985900766 Country of ref document: EP |
    1986-02-19| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985900766 Country of ref document: EP |
    1989-12-20| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985900766 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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