CN1848011A - 数值控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的数值控制装置更新基准位置并且进行路径表运转。当读出路径循环表(path cycle table)的读出指令时，退避基准位置并进行重设，存储路径循环指令开始时的各轴位置。从下一周期开始将与存储到路径循环表的基准位置相对的各轴位置和开始时的位置进行加法运算来求出目标位置，并进行路径表运转。存储反复加工部分的指令的路径循环表一个就足够。

Description

数值控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制机床的数值控制装置。尤其，涉及具有根据用表形式存储的数据来驱动控制各轴的功能的数值控制装置。

背景技术

已经公知的是如下的数值控制装置：不依据NC程序的块(block)的指令，而是用表形式预先存储各轴的移动量或位置并根据存储到该表的数据对各轴进行驱动控制，由此可使不受限于现有的块指令的、自由的刀具动作成为可能，实现了加工时间的缩短和加工的高精度化。

例如，被大家所知的技术是：预先将与每个时间或者每个旋转角度相对的可动轴位置作为数值控制数据进行存储，监视时间或者旋转角度，按达到存储的时间或者旋转角度，输出对应于可动轴的数值控制数据(特开昭59-177604号公报)。

另外，还被大家所知的技术是：预先设置存储相对于基准位置的X轴、Z轴指令位置的数据表，计数基准脉冲的计数器的值乘以倍率(override)值来求出基准位置，根据该基准位置，输出在数据表中存储的X轴、Z轴指令位置并对X轴、Z轴进行同步控制，由此，还在由存储到数据表的数据进行驱动控制的情况下也乘以倍率，进而，可以命令对指令位置间进行直线连接、2次函数连接、3次函数连接等，并且还可命令辅助功能(参照特开2003-303005号公报)。

另外，也被大家所知的发明是：根据存储每个固定时间的各轴移动量或者每个固定移动量的移动时间的表，来输出移动指令(参照特开平6-15547号公报)。

在机床加工中，精加工循环加工或钻孔循环加工等，有反复执行相同模式动作进行加工的情况。这样，当根据现有的表形式数据进行如反复进行相同加工的加工时，表形式数据的数据量增大。表形式数据的存储将成为基准的时间或者主轴位置等作为基准位置并用表形式存储各轴的位置数据，所以即使在反复进行的相同加工中，基准位置在各加工时也不同，必须针对该基准位置预先将各轴位置作为数据进行存储。为此，存在数据量增大，存储数据的存储单元的容量也变大的问题。

发明内容

本发明，安装在具有用表形式数据命令与以时间或者主轴位置作为基准的基准位置相对的各轴位置来驱动各轴的功能的数值控制装置中，第一方式，具有存储单元和驱动单元，该存储单元具有存储相对于基准位置的各轴位置的主表形式数据、和将与从反复执行相同加工的加工开始位置到加工终止位置的基准位置相对的各轴位置作为表形式数据进行存储的路径循环表(pathcycle table)；该驱动单元，其根据上述主表形式数据求出向各轴的指令来进行驱动，并且当根据上述基准位置调出所述路径循环表时，根据该调出后时的基准位置中的各轴位置和上述路径循环表中存储的数据将各轴移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

在使反复执行的加工开始位置为0的绝对位置上存储在上述路径循环表中存储的各基准位置，上述驱动单元调出路径循环表，在执行中，使调出路径循环表时的基准位置为0，并根据存储在路径循环表中的数据将各轴的移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

以某一增量值顺次地存储在所述路径循环表中存储的各基准位置，所述驱动单元调出路径循环表，在执行中，使调出路径循环表时的基准位置为0，并根据在路径循环表中存储的数据将各轴的移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

本发明的数值控制装置的第二方式，具有存储单元，第1算出单元，第2算出单元和驱动单元，该存储单元具备存储相对于基准位置的各轴位置的主表形式数据，和将与从反复执行的相同加工的加工开始位置到加工终止位置的基准位置相对的各轴位置作为表形式数据进行存储的路径循环表；该第1算出单元是计算基于上述主要的表形式数据的各轴移动量；第2算出单元是计算基于上述路径循环表的数据的各轴移动量；该驱动单元是对由上述第1以及第2算出单元算出的各自动作的各轴移动量进行加法运算并输出到各轴电动机来进行驱动。

存储上述各轴位置的主表形式数据的基准位置是以时间为基准的数据，路径循环表的基准位置是以主轴位置为基准的数据。

本发明的数值控制装置的第一以及第二方式，可以取得以下的形态。

在使反复执行的加工开始位置为0的绝对位置上存储在上述路径循环表中存储的各轴位置。

以某一增量值顺次地存储在上述路径循环表中存储的各轴位置。

上述加工是切削加工，上述主表形式数据是进刀动作的数据，存储在上述路径循环表中的数据是加工循环的数据，进刀动作终止后，由于加工循环的动作终止所以终止切削加工。

上述加工是切削加工，上述主表形式数据是进刀动作的数据，在上述路径循环表中存储的数据是加工循环的数据，进刀动作终止后，由于加工循环动作终止所以终止切削加工。

上述加工为切削螺纹，主表形式数据为进刀动作的数据，在路径循环表中存储的数据为切削螺纹循环的数据。

本发明在通过表形式数据运转机床并进行包含反复执行相同加工的加工时，可实施减少数据量的加工。

附图说明

图1是本发明数值控制装置的第1实施方式执行的路径表运转的概要图。

图2是以图1的路径表运来转执行的精加工循环加工的说明图。

图3A以及图3B是用于图2的精加工循环加工的路径表一例的说明图。

图4A以及图4B是用于图2的精加工循环加工的路径循环表一例的说明图。

图5是本发明数值控制装置的主要部分方框图。

图6是表示图1的路径表运转的算法的流程图。

图7是以图1的路径表运转来执行的钻孔循环加工的说明图。

图8A以及图8B是用于图7的钻孔循环加工的路径表一例的说明图。

图9A以及图9B是用于图7的钻孔循环加工的路径循环表一例的说明图。

图10是本发明数值控制装置的第2实施方式执行的路径表运转的概要图。

图11是以图10的路径表运转来执行的切削螺纹加工一例的说明图。

图12是在图11的切削螺纹循环加工中的X轴用换刀动作用的路径表一例的说明图。

图13是在图11的切削螺纹循环加工中的切削螺纹循环动作用的路径表一例的说明图。

图14是说明图10的路径表运转的动作概要图。

图15是表示在图11的切削螺纹循环加工中的换刀动作处理算法的流程图。

图16是表示在图11的切削螺纹循环加工中的切削螺纹循环动作处理算法的流程图。

图17是图16的流程图的继续。

图18是在通常的路径表运转中使用的路径表例子的说明图。

图19是使用图10的路径表时的X轴的动作说明图。

具体实施方式

图1是根据本发明第1实施方式的表形式数据进行运转(以下，称为路径表运转)的概要图。

在该实施方式中，具有X轴路径表Tx，Z轴路径表Tz。这些路径表是存储对应于基准位置的各轴位置，在图18中，表示由现有技术进行的一例(X轴路径表的例子)。针对基准位置La～Le对应存储X轴的位置Xa～Xe。同样，在Z轴用路径表Tz中也针对基准位置存储Z轴的位置。

将来自安装到主轴的位置检测器的脉冲等的主轴位置(或是指令装置)或者来自外部脉冲发生部的时间作为基准的基准脉冲，被输入到计数器1中并被计数。用乘法器2使该计数器1的计算值乘以在倍率单元设定的倍率，并在基准位置计数器3中存储其结果。在命令了路径表运转的时刻将该基准位置计数器3复位(reset)。基准位置计数器3的值作为基准位置输入到X、Z轴路径表插补处理部4x、4z中。在X轴，Z轴路径表插补处理部4x、4z中参照X轴路径表Tx，Z轴路径表Tz求出相对于基准位置X，Z轴的指令位置，由该求出的指令位置求出在处理周期中的移动量，将该移动量作为指令值输出到各控制轴电动机5x、5z，使X、Z轴与基准位置一致地同步运转。

图19是表示根据该图18所示的X轴路径表Tx移动的X轴位置的图。

以上的动作与现有的路径表运转相同，但是在本发明中，预先将在该路径表运转时反复进行相同加工的部分作为路径循环表存储相当于基准位置的各轴位置，在加工该相同加工的位置上，从路径表读出该路径循环表来进行加工。由此，不管进行几次相同加工，作为数据存储的可以是仅1个路径循环表的数据，也可以是减少数据量使存储单元的存储容量变小的数据。

因此，作为在本第1实施方式中的加工例，对如图2所示的车削精加工循环加工的例子进行以下说明。

加工件7用卡盘9安装到主轴，并与主轴旋转共同旋转。刀具8，在从精加工循环开始位置0移动到第1次的进刀位置A之后，作为相同加工模式的，从位置A到位置A1，从位置A1到位置A2，从位置A2到位置A3，从位置A3到位置A4，从位置A4到位置A，然后，在移动到第2次进刀位置B后，进行与上一次相同的加工模式的加工。即，使移动各位置A、A1～A4偏移从位置A向位置B的移动量，进行从位置A到位置A1，从位置A1到位置A2，从位置A2到位置A3，从位置A3到位置A4，从位置A4到位置A的加工，将进刀位置A作为原点来命令各位置A1～A4，如果将第2次进刀位置B作为原点，并执行向被命令的各位置A1～A4的移动，可以进行相同加工。即使在第3次的加工循环中，如果将第3次进刀位置C作为原点，并执行向指令位置A1～A4的移动，也可以成为相同加工。

仅仅是进行相同加工时的开始位置不同，之后可以执行相同的移动模式，将进刀位置顺次变为A，B，C并可以用相同加工模式的指令进行加工。

因此，准备如图3A、图3B所示的X轴、Z轴路径表Tx、Tz和如图4A、图4B所示的X轴、Z轴路径循环表Txs、Tzs。此外，在X轴路径表Tx(图3A)中包含X轴路径循环表Txs(图4A)，Z轴路径表Tz(图3B)包含Z轴路径循环表Tzs(图4B)。

X轴路径表Tx，针对基准位置L0存储精加工循环的开始位置0的X坐标位置X0，其次，针对基准位置L1存储第1次进刀位置A的X坐标位置X1和循环调出Q1000，针对基准位置L2存储第2次进刀位置B的X坐标位置X2和循环调出Q1000，针对基准位置L3存储第3次进刀位置C的X坐标位置X3和循环调出Q1000，针对基准位置L4存储精加工循环的开始位置0的X坐标位置X0。

此外，在精加工循环开始位置之前，以及精加工循环加工终止之后进行表运转时，设定存储与如图18所示的基准位置相对的轴位置，但是由于与本发明没有直接关系，所以仅表示与反复进行相同加工的加工相关部分的表。

另一方面，由Q1000调出的X轴路径循环表Txs，如图4A所示，基准位置作为来自在相同加工开始位置的基准位置的相对基准位置，另外，将来自相同加工开始位置的相对位置针对基准位置存储各轴位置。即在相同加工开始位置上的基准位置为“0”，针对从该“0”移动的基准位置，设定存储与把进刀位置A，B，C作为原点“0”时的精加工循环位置A1～A4对应的位置X11～X14。在图4A所示的例子中，针对基准位置L11设定存储与精加工循环位置A1对应的位置X11，针对基准位置L12设定存储与精加工循环位置A2对应的位置X12，针对基准位置L13设定存储与精加工循环位置A3对应的位置X13，针对基准位置L14设定存储与精加工循环位置A4对应的位置X14，并且针对基准位置L15设定存储与精加工循环开始位置A对应的位置X15。

如图3B、图4B所示，相对于Z轴的Z轴路径表Tz，Z轴路径循环表Tzs也是与进行了上述的X轴各表相同，但是读出循环表的指令为Q1010，当读出该指令Q1010时，执行并读出如图4B所示的Z轴路径循环表Tzs。

图5是通过本发明的路径表运转功能对机床进行驱动的一实施方式的数值控制装置10的主要部分方框图。CPU11是对数值控制装置10进行整体控制的处理器。CPU11通过总线20读出存储到ROM12的系统程序，根据该系统程序对数值控制装置整体进行控制。在RAM13中存储临时的计算数据或显示数据以及操作者通过显示器/MDI单元70输入的各种数据。CMOS存储器14用图中未示的电池进行备份，并由即使关断数值控制装置10的电源也可以作为保持存储状态的非易失性存储器而构成。在CMOS存储器14中存储通过接口15读入的加工程序或通过显示器/MDI单元70输入的加工程序等。而且，预先存储包含上述路径循环表Txs，Tzs的X轴，Z轴的路径表Tx，Tz。

接口15可以进行数值控制装置10和外部机床的连接。PMC(programmable machine controller)16，用内置在数值控制装置10中的序列程序，在机床的辅助装置中，通过I/O单元17输出并控制信号。另外，接收配置在机床主体的操作盘的各种开关等的信号，进行必要的信号处理后，移交到CPU11。

显示器/MDI单元70是具备以CRT或液晶等构成的显示器或键盘等手动数据输入装置，接口18接收来自显示器/MDI单元70的键盘的指令、数据并移交到CPU11。接口19连接到操作盘71，并接收来自操作盘71的各种指令。

各轴的轴控制电路30、31接收来自CPU11的各轴的移动指令量，并将各轴的指令输出到伺服放大器40、41。伺服放大器40、41接收该指令来驱动各轴的伺服电动机5x、5z。各轴的伺服电动机5x、5z内装位置/速度检测器，并将来自该位置/速度检测器的位置以及速度的反馈信号反馈到轴控制电路30、31来进行位置以及速度的反馈控制。此外，在图5中，对位置以及速度的反馈进行了省略。

另外，主轴控制电路60接收主轴旋转指令，并对主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收主轴速度信号，并以命令的旋转速度使驱动主轴的主轴电动机62进行旋转。位置检测器63同步于主轴旋转，将反馈脉冲(基准脉冲)以及1旋转信号反馈到主轴控制电路60来进行速度控制。通过主轴控制电路60由CPU11读取该反馈脉冲以及1旋转信号，用在RAM13中设置的计数器(在图1中的计数器1)计数反馈脉冲(基准脉冲)。另外，可以将主轴指令脉冲作为基准脉冲。

图6是表示在该第1实施方式的路径表运转时的数值控制装置CPU11实施的处理算法的流程图。

数值控制装置的CPU11，按规定周期执行图6所示的处理。

首先，更新基准位置L(图1的基准位置计数器3的处理)。即，在存储基准位置L的寄存器中对计数器1的计数值乘以设定倍率值的值进行加法运算来更新基准位置，该计数器1用于对来自表示主轴位置的位置检测器63的反馈脉冲(或者主轴的指令位置)或者时间基准脉冲进行计数(步骤S1)。此外，在作为基准位置使用主轴位置的情况下，来自表示主轴位置的位置检测器63的反馈脉冲或者指令值是在已经乘以倍率值的状态中发生的脉冲，所以该倍率值为1。

在路径循环处理中根据接通路径循环标志判断是否在路径循环处理中(步骤S2)，如果标志不接通，则判断当前的基准位置L是否到达了在路径表Tx，Tz中命令的指令基准位置(步骤S3)，如果没有到达则执行通常的路径表运转(步骤S5)。在当前的基准位置L到达指令基准位置时，判断是否针对该指令基准位置设定循环调出指令(Q1000，Q1010)(步骤S4)。在没有设定存储循环调出指令时，进行步骤S5的通常的路径表运转，但是，在该情况下，将比存储到路径表的当前基准位置大的下一基准位置作为指令基准位置，并将针对该基准位置存储的X，Z轴的位置作为指令位置。

另一方面，当基准位置L到达在路径表中设定存储的位置L1，用步骤S4读出循环调出指令(Q1000，Q1010)时，CPU11转移当前的基准位置L(＝L1)(存储到寄存器中)并重设基准位置(将图1的基准位置计数器3复位)为“0”(步骤S6)，将当前的X轴、Z轴的位置(＝X1、Z1)作为循环开始位置(将该开始位置称为Xs、Zs)存储到寄存器中(步骤S7)。

此外，切换到循环调出指令(Q1000，Q1010)的路径表(步骤S8)。其结果，由于针对X轴调出Q1000，所以转换到图4A所示路径循环表Txs。由于针对Z轴调出Q1010，所以转换到图4B所示路径循环表Tzs。并且，接通路径循环标志(步骤S9)，并终止此次周期的处理。

在下一周期中，进行步骤S1，步骤S2的处理，由于在该步骤S2中检测出路径循环指令接通，所以转移到步骤S10，并从转换的路径循环表Txs、Tzs，读出比当前的基准位置L大而且与其最接近的指令基准位置(步骤S10)。此外，在本实施方式中，作为基准的时间或者主轴位置是增大方向。在没有此时读入的数据时(步骤S11)，根据路径循环表Txs、Tzs进行的运转终止，并转移到步骤S13，但是最初读出指令基准位置L11，并读出针对该指令基准位置设定的位置X11、Z11，将该位置与通过步骤S7存储到寄存器的循环开始位置(Xs、Zs，犹如转换到基准位置L1时是Xs＝X1、Zs＝Z1)进行加法运算，并求出循环运转路径的终点位置。

在路径循环表Txs、Tzs中，将调出路径循环表的路径循环开始位置点作为原点，由于设定存储各轴的位置X11～X15、Z11～Z15，所以如果分别将该位置X11～X15、Z11～Z15与在路径循环开始时存储的X、Z轴的位置Xs、Zs进行加法运算，就能得到在该加工控制中使用的坐标系上的位置。

这样得到后，根据位置(目标位置)进行与现有相同的路径表运转处理，并将此次周期的移动指令输出到各轴控制电路30、31(步骤S12)。

以下，按各周期执行步骤S1、S2、S10～S12，并将相当于比当前的基准位置L大而且近的指令基准位置的各轴指令装置作为目标位置来进行路径表运转处理，求出此次周期的移动指令并驱动各轴电动机5x、5z。

基准位置通过L11、L12、L13、L14、L15，X轴移动为(Xs+X11)、(Xs+X12)、(Xs+X13)、(Xs+X14)、(Xs+X15)，Z轴移动为(Zs+Z11)、(Zs+Z12)、(Zs+Z13)、(Zs+Z14)、(Zs+Z15)，基准位置L到达指令基准位置L15，在读出下一指令基准位置时，在判断为没有读出的指令基准位置时(步骤S11)，意味路径循环运转已终止，转移到步骤S13，对在步骤S6中转移的基准位置(最初是L1)进行复原(调整转移到图1所示的基准位置计数器3的基准位置)，并返回到最初调出的路径表(步骤S14)，将路径循环标志变为关断(步骤S15)。

然后，返回到图3A、图3B所示路径表，并按规定循环来实施步骤S1～S3、步骤S5的处理。并且，当基准位置L到达在路径表Tx、Tz中存储的下一指令基准位置L2时，调出循环调出指令Q1000、Q1010并执行上述的步骤S6～S9，从下一周期变为上述的步骤S1、S2、S10～S12的处理，基于图4A、图4B所示的路径循环表Txs、Tzs变为第2次的循环动作处理。

以下，同样执行3次循环动作，当基准位置L到达在路径循环Tx、Tz中存储的指令基准位置L4时该精加工循环加工终止。

图7是适用本第1实施方式一例的钻孔循环加工的说明图。

钻孔循环加工通过钻孔8a针对加工件7在多个位置进行钻孔穴加工，钻孔穴加工以相同加工循环进行。在图7所示例中，将钻孔8a位置确定在钻孔循环开始位置A之后，移动到第1次的穴加工开始位置B，并从该位置开始相同加工的钻孔穴加工。当钻孔8a返回到开始位置B并终止钻孔穴加工时，经过到下一钻孔穴加工位置的2个中间点B1、B2，向第2个钻孔穴加工的开始位置C移动，并进行钻孔穴加工，同样，经过被指令的中间点，前进到下一钻孔穴加工位置的开始位置D还有E，来加工多个钻孔穴。

从钻孔穴加工的开始位置(B、C、D、E)开始加工并返回到该开始位置的加工工序都是与各钻孔穴相同，可以用路径循环表来命令该部分。

图8A、图8B是进行该路径循环加工时X、Z轴的路径表Tx、Tz的一例。此外，在向Y轴方向(与X、Z轴垂直方向)移动加工时，使用与X轴的路径表相同的Y轴用路径表。

在X轴路径表Tx中，设定存储针对基准位置L0的钻孔循环开始位置A的X坐标位置X0作为指令位置，接着，设定存储针对基准位置L1的第1次开始位置B、针对基准位置L4的第2次开始位置C的X轴坐标位置作为指令位置X1、X4，并且命令用于调出X轴用的路径循环表Txs的循环调出指令Q1020。同样，针对第3次、第4次的开始位置D、E，指定与其对应的基准位置和坐标位置，并且指定循环调出指令Q1020。

在Z轴路径表Tz中，作为指令位置设定存储针对基准位置L0的钻孔循环开始位置A的Z坐标位置Z0，在基准位置L1中设定存储第1次开始位置B的Z轴坐标位置Z1，并且命令用于调出Z轴用的路径循环表Tzs的循环调出指令Q1030。然后，针对基准位置L2、L3设定存储与中间位置B1、B2相对的Z轴坐标位置Z2、Z3，接着，针对基准位置L4设定存储第2次开始位置C的Z轴坐标位置Z4，并且命令循环调出指令Q1030。虽然在附图中进行了省略，但是用以下反复设定存储各开始位置D、E以及中间位置。

图9A、图9B是在该钻孔循环加工中的路径循环表的例子。图9A是X轴用的路径循环表Txs，图9B是Z轴用的路径循环表Tzs。

在该路径循环表Txs，Tzs中，与之前图2所示的精加工循环加工的例子相同，到达了循环加工的开始位置B、C、D、E时(读出循环调出指令时)，基准位置重设为“0”，并且，作为该开始位置B、C、D、E为原点“0”时的位置在该路径循环表Txs，Tzs中设定存储X、Z轴的指令位置。

首先，从Z轴用的路径循环表Tzs开始说明。

从基准位置0开始钻孔穴加工，并针对基准位置L11、L12、L13、L14、L15分别设定存储钻孔循环动作的Z轴位置Z11、Z12、Z13、Z14、Z15。此外，该钻孔循环动作最后的位置Z15由于是开始位置(B、C、D、E)，所以是“0”。

如上所述，在钻孔穴加工的循环中，基准位置到达了L15时，Z轴返回到开始位置(B、C、D、E)，其间，X轴是停止移动的状态。为此，在X轴用的路径循环表Txs中，针对基准位置L15设定存储“0”。

根据包含如以上的路径循环表Txs、Tzs的路径表Tx、Tz，由数值控制装置10执行路径表运转，但是该时的CPU11进行的处理动作流程与上述进行的精加工循环加工例相同，仅仅路径表Tx、Tz不同。对于钻孔循环加工的动作处理，与图6共同进行简单说明。

如上所述，按规定周期更新基准位置L，并且判断该基准位置是否到达在路径表Tx、Tz中命令的位置，以及判断当到达时是否设定存储循环调出指令，如果没有到达指令位置以及即使到达也没有设定存储循环调出指令时，进行通常的路径表运转(步骤S1～S5)。

并且，当基准位置到达L1，对应该位置从X、Z轴路径表Tx、Tz中读出循环调出Q1020、Q1030时，转移当前的基准位置(L1)，重设基准位置，并存储当前的指令位置(开始位置B、C、D、E的X轴，Z轴位置(Xs、Zs))，切换到路径循环表Txs、Tzs，接通路径循环标志。

从下一周期开始，从步骤S2转移到步骤S10，读取针对比当前基准位置L大的下一指令基准位置来设定的指令位置。最初从X轴路径循环表Txs中读入相对于L15的指令位置0，从Z轴路径循环表Tzs中读入相对于L11的指令位置Z11，将存储的循环开始位置(Xs，Zs)与该读入位置进行加法运算，求出目标位置，并与目前同样地执行路径表运转(步骤S10～S12)。此外，由于X轴指令位置是0，所以没有移动。

以下，更新基准位置L，按到达在Z轴路径循环表Tzs上设定该基准位置L的指令基准位置(L12、L13、L14、L15)，将此时的指令位置作为目标位置(Z12，Z13，Z14，Z15)进行路径表运转，当应该从路径循环表Txs、Tzs读出的基准位置丢失时，该路径循环表的处理终止，返回转移后的基准位置，返回到最初的路径表，并且将路径循环标志变为关断(步骤S13～S15)。由此，从下一周期实施图8所示路径表Tx、Tz的路径表运转。

在路径循环表Txs、Tzs中存储的基准位置以及各轴位置是来自同一加工的路径循环开始时的基准位置、各轴位置的相对基准位置以及各轴相对位置，所以可以使用能够指定来自路径循环开始时的基准位置、各轴位置的相对位置的方法。

为此，在上述的实施方式中，在步骤S6中，使基准位置退避并重设将开始根据路径循环表Txs、Tzs产生运转的基准位置设为“0”，但是代替此处理在步骤S6中，将此时的基准位置作为路径循环开始基准位置预先存储，在步骤S10中，可以比较从基准位置减去该路径循环开始基准位置的值和在路径循环表Txs、Tzs中设定存储的指令基准位置。

另外，在上述的实施方式中，在循环表Txs、Tzs(图4、图9)中，将指令基准位置设定为循环开始位置为原点0的位置(绝对位置)，但是也可以将该点作为增量值(增量)。即，可以作为移动量进行设定。在此情况下，可以准备寄存器，在该寄存器中对指令基准位置顺次进行乘法运算来求出绝对位置，并与基准位置进行比较。

另外，在路径循环表Txs，Tzs(图4，图9)中的指令位置，在上述的实施方式例中，在将循环开始位置作为原点0时的坐标位置上设定存储各指令位置，但是该指令位置也可以用增量来命令。此情况下，可以在步骤S7中预先将当前指令位置作为循环开始位置存储到寄存器中，并在该寄存器中对各指令位置的增量顺次进行乘法运算来求出绝对位置。另外，在依据该路径循环表Txs，Tzs产生运转时，根据增量来运转路径表运转。

图10是本发明第2实施方式的根据表形式数据进行运转功能的概要图。与图1所示的第1实施方式不同的点在于表形式数据的驱动控制系统被设置为2系统。该实施方式表示通过表形式数据对切削螺纹加工进行加工的例子。

在存储器中设置进刀动作用的X轴路径表Txc与Z轴路径表Tzc，并且在存储器中设置切削螺纹循环动作用的X轴路径表Txs与Z轴路径表Tzs。另外，设置进刀动作用的X轴、Z轴的路径表插补处理部4xc、4zc，切削螺纹循环动作用的X轴、Z轴的路径表插补处理部4xs、4zs。

并且，在该第2实施方式中，进刀动作将时间作为基准，切削螺纹循环动作将主轴位置作为基准。为此，在设置到进刀动作侧的计数器1c中，输入将时间作为基准的脉冲，用乘法器2c使该计数器1c的计数值乘以由倍率单元产生的时间倍率，其结果输入到输出时间基准的时间基准计数器3c中。

作为时间基准计数器3c的值的基准时间，按规定周期输入到X、Z轴的路径表运转插补处理部4xc、4zc，并参照在存储器中存储的各进刀动作用路径表Txc、Tzc来求出相对于基准时间的各控制轴指令位置，将该求出的指令位置与在上一周期中的指令位置的差分作为移动指令输出到加法器6x、6z。

另一方面，切削螺纹循环动作以在360度的整数倍终止的路径表指令来进行动作，由此切削螺纹的开始位置为每次相同。由此不需要取得与主轴旋转位置同步。在计数器1s中输入表示来自安装到主轴的位置检测器的脉冲或者主轴的指令脉冲等的主轴位置的信号，用乘法器2s按规定周期使该计数器的值乘以主轴位置倍率单元的倍率值，其结果作为基准主轴位置输入到主轴位置基准计数器3s。

并且，在主轴位置基准计数器3s中所示的基准主轴位置，按规定周期输入到X、Z轴的切削螺纹循环动作用路径表运转插补处理部4xs、4zs，参照在存储器中存储的各切削螺纹循环动作用路径表Txs，Tzs来求出相对于基准主轴位置的各控制轴的指令位置，并将该求出的指令位置与在上一周期中的指令位置的差分作为移动指令输出到加法器6x、6z。

在加法器6x中，对从X轴用的进刀动作用、切削螺纹循环动作用的各路径表运转插补处理部4xc、4xs输出的移动指令进行加法运算来对X轴伺服电动机5x进行驱动。同样，在加法器6z中，对从Z轴用的进刀动作用、切削螺纹循环动作用的各路径表运转插补处理部4zc、4zs输出的移动指令进行加法运算，根据加法运算值对Z轴伺服电动机5z进行驱动。

此外，时间基准计数器3c根据命令路径表运转功能的时刻而被复位，主轴位置基准计数器3s也根据命令路径表运转功能的时刻而被复位。该时间基准计数器3c以及主轴位置基准计数器3s根据倍率单元的倍率进行变更，但是如果主轴位置的倍率值设为1，则在主轴位置基准计数器3s中所示的基准主轴位置表示主轴的旋转位置。

图11是在该实施方式中实施的切削螺纹加工一例的说明图。加工件7安装在机床的主轴并旋转。另外，切削螺纹刀具8b，可以针对加工件7在X轴(相对于主轴的轴线(加工件的中心轴线)垂直的方向)、Z轴(主轴的轴线(加工件的中心轴线)方向)上进行相对移动，进行规定量的进刀并且多次实施规定的切削螺纹循环Cyl，在加工件7上加工螺纹形状。

如图12所示的进刀动作用的路径表设置与在该切削螺纹加工的进刀动作中的切削螺纹刀具8b的加工件7相对的相对位置。图12表示X轴用的进刀动作用路径表Txc的例子，Z轴用的进刀动作用路径表Tzc也同样设置。

在图12中，时间表示从时间基准计数器3c输出的基准时间，对应于各基准时间的位置表示进刀位置。在该图12中，表示进行4次进刀来加工螺纹的例子。进行4次进刀后，在基准时间对应于L4的位置上存储切削螺纹加工终止指令。此后，在基准时间L5进行与最后的进刀位置X3相同的进刀位置X3的进刀，并进行精加工。

图13是切削螺纹循环动作路径表的例子的说明图。对应于基准主轴位置存储切削螺纹循环Cyl的各路径移动量(相对于切削螺纹刀具8b的加工件7的相对移动量)。即，对应从主轴位置基准计数器3s输出的基准主轴位置作为增量U存储路径移动量。此外，在图13中，表示作为1个表构成X、Z轴用的切削螺纹循环动作的路径表Txs、Tzs的例子。在该图13中，以5个路径构成切削螺纹循环，基准主轴位置到达S5时该1次切削螺纹循环终止，并存储切削螺纹循环终止指令。

图14是说明本实施方式动作概要的说明图。成为该切削螺纹加工前的前加工后，当命令切削螺纹循环开始指令并开始切削螺纹加工时，根据进刀动作用X、Z轴的路径表Txc、Tzc进行进刀动作，并且根据切削螺纹循环动作用X、Z轴的路径表Txs、Tzs实施多次(在该例中是4次)的切削螺纹循环后终止切削螺纹加工，此后执行1次精加工的切削螺纹循环，并转移到下个加工。

图15、图16、图17是表示命令表形式数据的切削螺纹循环开始指令时，按规定周期实施图5所示的数值控制装置10的CPU11的处理算法的流程图。图15表示进刀动作的处理，图16、图17表示切削螺纹循环的处理。

当命令切削螺纹循环开始指令时，CPU11复位由基准脉冲以及倍率值求出的基准时间计数器3c(步骤A1)。然后将指针j置“0”(步骤A2)，读取作为基准时间计数器3c的计数值的基准时间L(步骤A3)。判断该基准时间L是否到达与存储在进刀动作用的路径表Txc、Tzc的指针j对应的时间Lj(步骤A4)，在到达之前反复执行步骤A3、步骤A4的处理。到达时间Lj时，从进刀动作用的路径表Txc、Tzc中读出针对该时间Lj设定的位置Xj、Zj(步骤A5)。

接着，判断读出数据是否是加工终止指令(步骤A6)，在是位置数据不是加工终止指令时，判断终止标志F3是否为“1”(步骤A7)，如果该标志F3不是“1”(含有该标志F3并进行后述的标志F1、F2是电源投入时的初期设定，并被置“0”)，则将进刀开始标志F1置“1”(步骤A8)，读出基准时间L(步骤A9)。判断该基准时间L是否到达在进刀动作用路径表Txc、Tzc中存储的时间Lj+1(步骤A10)，如果没有到达时间Lj+1，则根据基准时间Li、Lj+1和位置Xj、Zj的进刀量进行插补处理，将在此次周期中的移动量输出到X、Z轴的轴控制电路30、31(步骤A17)，并返回到步骤A9。以下，在基准时间L到达时间Lj之前，执行在步骤A9、A10、A17中的处理，进行到位置Xj、Zj的插补处理并输出移动量。

当基准时间L到达时间Lj+1时，将指针j增加“1”(步骤A11)，在切削螺纹循环完成标志F2置“1”之前等待(步骤A12)。并且，当切削螺纹循环完成标志F2置“1”时，将切削螺纹循环完成标志F2置“0”(步骤A13)，并返回到步骤A3，执行上述进行的步骤A3以下的处理。

另一方面，在图16所示的切削螺纹循环处理中，当命令切削螺纹循环开始指令时，CPU11将指针k置“0”(步骤B1)，判断进刀开始标志F1是否为“1”，加工终止标志F3是否为“1”(步骤B2、B11)，当在进刀处理的步骤A8中进刀开始标志F1置“1”时，对其进行检测，并复位由来自位置检测器63的反馈脉冲或者主轴指令脉冲和倍率值求出的主轴位置基准计数器3s(步骤B3)。

接着，读出在主轴位置基准计数器3s中所示的基准主轴位置S(步骤B4)，判断该基准主轴位置S是否到达与在切削螺纹循环用的路径表Txs、Tzs中存储的指针k对应的主轴位置Sk(步骤B5)，在到达之前，反复执行该步骤B4、B5的处理。在到达主轴位置Sk时，从切削螺纹循环用的路径表Txc、Tzc中读出针对该主轴位置Sk设定的移动量Uk(Xk、Zk)(步骤B6)。判断读出的数据是否是循环终止指令(步骤B7)，在是移动量数据不是循环终止指令时，读出在主轴位置基准计数器3s中表示的基准主轴位置S(步骤B8)。判断该基准主轴位置S是否到达在切削螺纹循环用的路径表Txs、Tzs中下一次存储的主轴位置Sk+1(步骤B9)，如果没有到达主轴位置Sk+1，则根据主轴位置Sk和Sk+1和该读出的移动量Uk(Xk、Zk)进行插补处理，并输出到X、Z轴的轴控制电路30、31(步骤B13)。以下，在基准主轴位置S到达下一次存储的主轴位置Sk+1之前，按周期执行步骤B8、9、13的处理。

此外，X、Z轴的轴控制电路30、31，按各周期对在进刀处理中输出的移动量以及在切削螺纹循环处理中输出的移动量进行加法运算来对各伺服电动机5x、5z进行驱动。

当基准主轴位置S到达下一次存储的主轴位置Sk+1时，将指针k增加“1”(步骤B10)，并返回步骤B6，执行上述进行的步骤B6以下的处理。这样一来，随着主轴旋转，根据图13所示的表数据，执行相对于切削螺纹刀具8b的加工件7的相对移动路径U0、U1、U2、U3、U4，切削螺纹循环加工终止，在步骤B6中，在判断为读出的数据是循环终止指令时，将进刀开始标志F1置“0”，将切削螺纹循环完成标志F2置“1”，并且将指针k置“0”(步骤B12)，并返回步骤B2。

切削螺纹循环完成标志F2置“1”，由此在进刀处理中，在步骤A12中，检测出该标志F2置“1”，并将该标志F2置“0”(步骤A13)，执行步骤A3以下的处理，进行下次的进刀。

如以上进行，在该实施方式中，4次进行进刀，使其被表示在图12所示的表Txc上，4次执行图13所示的切削螺纹循环。此后，在进刀处理中，用在步骤A4中的处理检测出基准时间L到达在进刀动作用X、Z轴的表Txc、Tzc中存储的时间L4，并从该表Txc、Tzc中读出切削螺纹加工终止指令，由此从步骤A6转移到步骤A14。并且，将终止标志F3置“1”，将指针j增加“1”(步骤A15)，并返回步骤A3，执行步骤A3以下的处理。即读取基准时间L并监视该基准时间L，在该基准时间L到达与在进刀动作用的路径表Txc、Tzc中存储的指针j(＝5)对应的时间Lj(＝L5)之前等待(步骤A3，A4)。当到达时间Lj时，从进刀动作用的路径表Txc、Tzc中读出针对该时间Lj(＝L5)设定的位置Xj(＝X5)、Zj(＝Z5)(步骤A5)。但是此情况下，设定与上次相同的进刀位置。

判断读出的数据是否是加工终止指令(步骤A6)，当不是加工终止指令时，判断终止标志F3是否为“1”(步骤A7)。此情况下，由于在步骤A14中置“1”，所以处理转移到步骤A16，并按各周期进行到位置Xj(＝X5)、Zj(＝Z5)的插补处理，并输出到X、Z轴的轴控制电路30、31(步骤A16)，到位置Xj(＝X5)、Zj(＝Z5)的移动指令的分配完成之后终止此处理。

在切削螺纹循环处理中，切削螺纹循环终止后，反复执行步骤B2、B11的处理。在步骤B11中，当检测出终止标志F3置1时，读出在主轴位置基准计数器3s中表示的基准主轴位置S(步骤B14)。判断该基准主轴位置S是否到达与在切削螺纹循环用的路径表Txs、Tzs中存储的指针k对应的主轴位置Sk(步骤B15)，在到达位置Sk之前，反复执行该步骤B14、B15的处理。到达位置Sk时，从切削螺纹循环用路径表Txc、Tzc中读出针对该主轴位置Sk设定的移动量(Xk、Zk)(步骤B16)，判断读出的数据是否是循环终止指令(步骤B17)。在是移动量的数据不是循环终止指令时，读出在主轴位置基准计数器3s中表示的基准主轴位置S(步骤B18)，判断该基准主轴位置S是否到达在切削螺纹循环用的路径表Txs、Tzs中下一次存储的主轴位置Sk+1(步骤B19)。如果没有到达位置Sk+1，则插补该读出的移动量Uk(Xk、Zk)，并输出到X、Z轴的轴控制电路30、31(步骤B22)。以下，在基准主轴位置S到达下一次存储的主轴位置Sk+1之前，按周期执行步骤B18、B19、B22的处理。

此外，X、Z轴的轴控制电路30、31，对在进刀处理中输出的移动量以及在切削螺纹循环处理中输出的移动量进行加法运算来对各伺服电动机5x、5z进行驱动。

当基准主轴位置S到达下一次存储的主轴位置Sk+1时，将指针k增加“1”(步骤B20)，并返回到步骤B16，从切削螺纹循环用的路径表Txc、Tzc中读出下一移动指令，并顺次执行步骤B16以下的处理。并且，当读出切削螺纹循环加工的终止指令时，从步骤B17前进到B21，将标志F1～F3置“0”，并终止该切削螺纹加工处理。此外，在该实施方式中作为精加工执行最后的进刀量相同的1次切削螺纹循环，可以多次执行该精加工。

在上述进行的第2实施方式中，进刀动作以时间为基准作成表数据，并以时间为基准进行动作。这是在该切削螺纹加工之前进行的加工等中，作为时间基准用表形式数据对各轴进行驱动控制的情况很多，所以采用了时间基准。即使在该进刀动作中，也可以将主轴位置作为基准作成表数据，并用主轴位置基准来进行动作。另外，由于按切削螺纹加工最初和切削螺纹循环终止来进行进刀，所以可以按加工开始的最初和切削螺纹循环的终止信号来进行进刀动作。

另外，切削螺纹循环动作以主轴位置作为基准来进行动作。这是由于切削螺纹循环与安装到主轴的加工件7的旋转位置相关，所以将主轴位置作为基准。但是，在主轴位置与时间正确对应时，可以不用该主轴位置而是将时间作为基准。

Claims (10)

1.一种数值控制装置，其具有用表形式的数据命令与以时间或主轴位置为基准的基准位置相对的各轴位置并驱动各轴的功能，该数值控制装置包括：

存储单元，其具有存储与基准位置相对的各轴位置的主表形式数据、和将与从反复执行的相同加工的加工开始位置到加工终止位置的基准位置相对的各轴位置作为表形式数据进行存储的路径循环表；和

驱动单元，其根据所述主表形式数据求出向各轴的指令来进行驱动，并且当根据所述基准位置调出所述路径循环表时，根据该调出后时的基准位置中的各轴位置和所述路径循环表中存储的数据将各轴移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其中，

在使反复执行的加工开始位置为0的绝对位置上存储在所述路径循环表中存储的各基准位置，所述驱动单元调出路径循环表，在执行中，使调出路径循环表时的基准位置为0，并根据存储在路径循环表中的数据将各轴的移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其中，

以某一增量值顺次地存储在所述路径循环表中存储的各基准位置，所述驱动单元调出路径循环表，在执行中，使调出路径循环表时的基准位置为0，并根据在路径循环表中存储的数据将各轴的移动量输出到各轴电动机来进行驱动。

4.一种数值控制装置，其具有用表形式数据来命令与以时间或主轴位置为基准的基准位置相对的各轴位置并驱动各轴的功能，该数值控制装置包括：

存储单元，其具有存储与基准位置相对的各轴位置的主表形式数据、和将与从反复执行相同加工的加工开始位置到加工终止位置的基准位置相对的各轴位置作为表形式数据进行存储的路径循环表；

第1算出单元，其计算基于所述主表形式数据的各轴移动量；

第2算出单元，其计算基于所述路径循环表的数据的各轴移动量；和

驱动单元，其对由所述第1以及第2算出单元算出的各自动作的各轴移动量进行加法运算并输出到各轴电动机来进行驱动。

5.根据权利要求4所述的数值控制装置，其中，

存储各轴位置的主表形式数据的基准位置是以时间作为基准的数据，路径循环表的基准位置是以主轴位置作为基准的数据。

6.根据权利要求1或4所述的数值控制装置，其中，

在使反复执行的加工开始位置为0的绝对位置上存储在所述路径循环表中存储的各轴位置。

7.根据权利要求1或4所述的数值控制装置，其中，

以某一增量值顺次地存储在所述路径循环表中存储的各轴位置。

8.根据权利要求1或4所述的数值控制装置，其中，

所述加工是切削加工，所述主表形式数据是进刀动作的数据，在所述路径循环表中存储的数据是加工循环的数据，进刀动作终止后，由于加工循环动作终止而终止切削加工。

9.根据权利要求1或4所述的数值控制装置，其中，

所述加工是切削加工，所述主表形式数据是进刀动作的数据，在所述路径循环表中存储的数据是加工循环的数据，进刀动作终止后，以最后的进刀量再次反复进行指定次数加工循环的动作之后终止切削加工。

10.根据权利要求1或4所述的数值控制装置，其中，

所述加工为切削螺纹加工，使主表形式数据为进刀动作的数据，使在路径循环表中存储的数据为切削螺纹循环的数据。

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