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JPH01301017A - Tapping control method - Google Patents

Tapping control method

Info

Publication number
JPH01301017A
JPH01301017A JP13215888A JP13215888A JPH01301017A JP H01301017 A JPH01301017 A JP H01301017A JP 13215888 A JP13215888 A JP 13215888A JP 13215888 A JP13215888 A JP 13215888A JP H01301017 A JPH01301017 A JP H01301017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
torque
tapping
value
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13215888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Komatsu
小松 利晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Machinery Works Ltd filed Critical Okuma Machinery Works Ltd
Priority to JP13215888A priority Critical patent/JPH01301017A/en
Publication of JPH01301017A publication Critical patent/JPH01301017A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Numerical Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate deformation of ridge and to shorted working cycle time by carrying out tapping operation with the control mode being switched from position control to torque or thrust control. CONSTITUTION:Upon entering into tapping operation according to an instruction on a cutting program, tap tool position and feeding speed to be determined through a feeding shaft motor 200 are detected respectively through a position detector 2 and a speed detector 5 thus carrying out normal position control at first. Upon contact of the tap tool with a work, a switching means 12 is switched to the side of a torque command set value storing section 13 so as to switch the control mode from position control to torque or thrust control thus controlling drive torque of the feed shaft motor 200 through an amplifier 10 corresponding to the difference between a torque command set value S13 being set in the storing section 13 and a torque signal S8 detected through a torque detector 8. By such arrangement, the feed shaft can be moved freely according to the thread pitch of a rigid tap tool with no deformation of the ridge and the machining time can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、位置制御を行なう数値制御(以下、NCとい
う)工作機械にタップ工具を装着してワークにネジ穴を
開ける際の効果的なタッピング制御方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides an effective method for drilling screw holes in a workpiece by installing a tap tool on a numerically controlled (hereinafter referred to as NC) machine tool that performs position control. This invention relates to a tapping control method.

(従来の技術) 従来、ワークにネジ穴を開ける(タッピング加工)には
、第9図に示すようにタップ工具100の軸をタップホ
ルダー101に装着し、タップ工具100の先端100
Aをワーク102に予め穿設されている孔103に図示
矢印F方向に力を入れて押当て、タップホルダー101
のハンドル104を人手により回転させてネジ切りする
方法で行なわれている。
(Prior Art) Conventionally, in order to make a screw hole in a workpiece (tapping process), the shaft of a tap tool 100 is mounted on a tap holder 101 as shown in FIG.
A is pressed into the hole 103 pre-drilled in the workpiece 102 in the direction of the arrow F in the figure, and the tap holder 101 is pressed.
This is done by manually rotating the handle 104 and threading it.

この際、例えば右に2回転しては半回転左に戻して、父
君に2回転という様に切りくずを手でとりながら行なっ
ていた。このタップを見て分るように、ワーク102に
対してタップ工具100自身に位置を持ち、各ピッチ山
について考えるとそれぞれのピッチ山に対して規則正し
くピッチ分ずつ位置を持った状態となっている。しかし
、この手作業による方法では時間が掛かると共にネジの
加工精度が悪いので、NC工作機械で自動釣にタッピン
グ加工する方法が通常用いられている。
At this time, for example, he would make two turns to the right, then half a turn back to the left, and then ask his father to make two turns while removing the chips with his hands. As you can see from this tap, the tap tool 100 itself has a position with respect to the workpiece 102, and when considering each pitch mountain, it has a position for each pitch mountain regularly by the pitch. . However, this manual method is time consuming and has poor precision in thread machining, so a method of automatically tapping with an NC machine tool is usually used.

第8図は、NC工作機械でタッピング加工する際の加工
部を示す側面図であり、送り軸モータ200の回転によ
り送り軸ボールネジ201及びポールネジナツト202
を介して摺動面204に沿って上昇又は下降する主軸頭
203と、この主軸頭203の内部に存在する主軸モー
タ(21(IA)によって回転する主軸210と、この
主軸210に装着可能な工具ホルダ211と、この工具
ホルダ211に挿入固定されているタップ工具212 
とで成る。そして、タップ工具212が主軸210によ
って回転させられながら送り軸そ一夕200の回転に従
い、テーブル221に固定されているワーク220に対
してタッピングを行なう様に構成されている。
FIG. 8 is a side view showing the machining section when tapping is performed with an NC machine tool, and the rotation of the feed shaft motor 200 causes the feed shaft ball screw 201 and the pole screw nut 202 to
A spindle head 203 that ascends or descends along a sliding surface 204 via a spindle head 203, a spindle 210 that is rotated by a spindle motor (21 (IA)) located inside this spindle head 203, and a tool that can be attached to this spindle 210. A holder 211 and a tap tool 212 inserted and fixed in this tool holder 211
It consists of The tapping tool 212 is configured to tap a work 220 fixed to a table 221 as the feed shaft 200 rotates while being rotated by the main shaft 210.

第1θ図は、かかるNC工作機械にも適用できる従来の
送り軸制御方法を実現する制御系の一例を示すブロック
図であり、関数発生器1により発生された位置指令値S
1から位置検出器2により検出された位置検出値S2を
減算する減算器3と、この減算器3の出力である位置偏
差値S3を増幅する増幅器4と、この増幅器4の出力で
ある速度指令値S4から速度検出器5で検出された速度
検出値S5を減算する減算器6と、この減算器6の出力
である速度偏差値S6を増幅する増幅器7と、この増幅
器7の出力であるトルク指令値S7からトルク検出器8
(送り軸モータ200に流れる電流を検出してトルクに
換算する)で検出されたトルク検出値S8を減算する減
算器9とを有し、この減算器9の出力である送り軸モー
タ電流値S9が増幅器lOで増幅されて送り軸モータ2
00に供給されることによってトルクが発生し、送り軸
の所要速度1位置が得られる様に構成されている。この
場合、常に位置偏差値S3を零とする様に動作するが、
仮に位置偏差値S3が何らかの理由により茎とならない
ときにも速度指令値S4が発生(St−52≠Oである
から)するので、結果的には送り軸モータ200にトル
クが発生して位置偏差値S3を平にする様に作用する。
FIG. 1θ is a block diagram showing an example of a control system that realizes a conventional feed axis control method that can be applied to such NC machine tools.
a subtracter 3 that subtracts the position detection value S2 detected by the position detector 2 from 1, an amplifier 4 that amplifies the position deviation value S3 that is the output of this subtracter 3, and a speed command that is the output of this amplifier 4. A subtracter 6 that subtracts the speed detection value S5 detected by the speed detector 5 from the value S4, an amplifier 7 that amplifies the speed deviation value S6 that is the output of this subtracter 6, and a torque that is the output of this amplifier 7. Torque detector 8 from command value S7
(Detects the current flowing through the feed shaft motor 200 and converts it into torque.) A subtracter 9 subtracts the detected torque value S8, and the output of the subtractor 9 is the feed shaft motor current value S9. is amplified by amplifier lO and sent to feed shaft motor 2.
00, torque is generated and the required speed and position of the feed shaft can be obtained. In this case, it always operates to make the position deviation value S3 zero, but
Even if the position deviation value S3 does not become the stem for some reason, the speed command value S4 is generated (because St-52≠O), so as a result, torque is generated in the feed shaft motor 200 and the position deviation is reduced. It acts to flatten the value S3.

次に上記送り軸を使用して、主軸210の回転角度との
同期制御を行なうタッピング加工について説明する。
Next, a description will be given of tapping processing in which the feed shaft is used to perform synchronization control with the rotation angle of the main shaft 210.

第11図はこの同期制御方法を実現する制御装置の一例
を示すブロック図であり、第1θ図と同一構成部には同
一符号を付して説明を省略する。この制御装置は、関数
発生器1で主軸210の回転速度指令値Sl’ と送り
軸の位置指令値Slとを発生し、各指令値を各軸制御系
に入力する。送り軸の位置指令値S1は制御装置の減算
器3に入力され、これにより上述したような送り軸の制
御が行なわれる。一方、主軸210側の制御系は、主軸
210の回転角度指令値S1°から回転角度検出器2°
により検出された生釉回転角度S2°を減算する減算器
3゜と、この減算器3°の出力である位置偏差値S3°
を増幅する増幅器4°と、この増幅器4°の出力である
主軸回転速度指令値S4°から主軸回転速度検出器5°
で検出された回転速度検出値S5°を減算する減算器6
°と、この減算器6°の出力である回転速度偏差値S6
°を増幅する増幅器7°と、この増幅器7°の出力であ
るトルク指令値S7°から主軸トルク検出器8°(主軸
モータ21QAに流れる電流を検出してトルクに換算す
る)で検出されたトルク検出値S8゜を減算する減算器
9°とを有している。そして、減算器9°の出力である
主軸モータ電流値S9°が増幅器10°で増幅されて主
軸モータ210Aに流れてトルクが発生し、主軸210
の所要回転速度1回転角度が得られる様に構成されてい
る。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a control device that implements this synchronous control method, and the same components as in FIG. In this control device, a function generator 1 generates a rotational speed command value Sl' for the main shaft 210 and a position command value Sl' for the feed axis, and inputs each command value to each axis control system. The feed axis position command value S1 is input to the subtracter 3 of the control device, thereby controlling the feed axis as described above. On the other hand, the control system on the spindle 210 side operates from the rotation angle command value S1° of the spindle 210 to the rotation angle detector 2°.
A subtracter 3° that subtracts the raw glaze rotation angle S2° detected by , and a position deviation value S3° that is the output of this subtractor 3°.
and a spindle rotation speed detector 5° based on the spindle rotation speed command value S4°, which is the output of this amplifier 4°.
A subtractor 6 that subtracts the rotational speed detection value S5° detected at
° and the rotational speed deviation value S6 which is the output of this subtractor 6°
The torque detected by the main shaft torque detector 8° (detects the current flowing through the main shaft motor 21QA and converts it into torque) from the torque command value S7° which is the output of this amplifier 7°. It has a subtracter 9° for subtracting the detected value S8°. Then, the main shaft motor current value S9°, which is the output of the subtractor 9°, is amplified by the amplifier 10° and flows to the main shaft motor 210A, generating torque.
The structure is such that the required rotation speed and one rotation angle can be obtained.

(発明が解決しようとする課題) 上述した第11図の制御装置による同期制御方法は理論
的には問題はないのであるが、実用上次のような問題が
ある。すなわち、主軸210に求められる性質が送り軸
に求められる性質と異なるため、単に主軸210に回転
角度検出器2°を取付けて角度制御を行なっても主軸2
10の制御性能が送り軸に比べて悪い。この欠点を解消
するために、主軸210にサーボモータを使う方法が小
型の工作機械においては考えられるが一般的ではなく、
又主軸210にサーボモータを使うと主軸に求められる
性質、たとえば小型で高回転数、高出力、定出力特性等
が満足出来なくなる。
(Problems to be Solved by the Invention) The synchronous control method using the control device shown in FIG. 11 described above has no problems theoretically, but it has the following problems in practice. In other words, the properties required for the spindle 210 are different from the properties required for the feed axis, so even if you simply attach a 2° rotation angle detector to the spindle 210 and perform angle control, the spindle 2
The control performance of No. 10 is worse than that of the feed axis. To overcome this drawback, using a servo motor for the spindle 210 is conceivable for small machine tools, but it is not common.
Furthermore, if a servo motor is used for the main shaft 210, the characteristics required of the main shaft, such as small size, high rotational speed, high output, and constant output characteristics, cannot be satisfied.

以上により、主軸210と送り軸との同期制御のために
はこれら2釉の制御特性を一致させる必要があり、従来
は送り軸の制御特性を主軸210のレベルまで下げてい
た。しかし、一般に制御特性を下げることにより各軸の
負荷変動、いわゆる外乱に対して弱くなる傾向があり、
各軸に追従誤差が発生して同期制御時の追従領差となり
、加工後のネジ山の変形として現われる。
As described above, in order to synchronously control the main shaft 210 and the feed shaft, it is necessary to match the control characteristics of these two glazes, and conventionally, the control characteristics of the feed shaft have been lowered to the level of the main shaft 210. However, generally by lowering the control characteristics, there is a tendency to become weaker against load fluctuations on each axis, so-called disturbances.
A tracking error occurs on each axis, resulting in a tracking area difference during synchronous control, which appears as deformation of the thread after machining.

第12図はタップ工具212とワーク220の位置関係
を示しており、第13図は主軸210の回転速度と送り
軸の位置関係を示している。タッピング加工の開始点を
SP、タッピング加工の終了点をE、として、この2定
点を結ぶ実線が同期制御時に関数発生する値の軌跡とな
る。また、第13図では21点の主軸回転角度をPlと
し、送り軸位置をPmZとしている。タッピング加工の
開始点SPから関数発生値がSp、P+、P2s” 、
Pn−+ 、Pn、Epと出力され、終了点EPで停止
する。次に、タップ工具212を引き抜くため関数発生
値がEp、Po、Pn−+、 −、P2.PI、SPと
出力される。ここで、制御特性を低下させたために破線
の様に追従することになる。そして、前記2定点で結ば
れた実線の傾きがタップ工具212のピッチ量となるが
、前記破線のような追従軌跡ではタッピング加工の際に
、加工しているネジ山に負荷が掛ることになる。この追
従軌跡の追従誤差(第13図に示す斜線部)の値が大き
くなると、加工されているワークの変形、いわゆるネジ
山のっぷれが発生することになる。さらに、追従軌跡の
追従誤差はSP+Pl+’2+・・”+P11−1+P
11+EPの方向のときのもので、逆方向のEp、Po
、Po−+、 ”、P2.P+、Spの方向にも異なっ
た追従軌跡をとることになり、引き抜き工程においても
ネジ山をつぶす可能性もある。
FIG. 12 shows the positional relationship between the tap tool 212 and the workpiece 220, and FIG. 13 shows the positional relationship between the rotational speed of the main shaft 210 and the feed shaft. Assuming that the starting point of the tapping process is SP and the ending point of the tapping process is E, a solid line connecting these two fixed points becomes a locus of values generated by the function during synchronous control. Further, in FIG. 13, the main shaft rotation angle at 21 points is Pl, and the feed shaft position is PmZ. From the starting point SP of tapping processing, the function generation values are Sp, P+, P2s",
It outputs Pn-+, Pn, and Ep, and stops at the end point EP. Next, in order to pull out the tap tool 212, the function generation values are Ep, Po, Pn-+, -, P2. PI and SP are output. Here, since the control characteristics are lowered, the curve follows as shown by the broken line. The slope of the solid line connecting the two fixed points becomes the pitch amount of the tapping tool 212, but the following trajectory like the broken line will put a load on the thread being machined during tapping. . When the value of the follow-up error (the shaded area shown in FIG. 13) of this follow-up trajectory increases, deformation of the workpiece being machined, so-called bulging of the thread, occurs. Furthermore, the tracking error of the tracking trajectory is SP+Pl+'2+..."+P11-1+P
11+EP direction, Ep, Po in the opposite direction
, Po−+, ”, P2. P+ and Sp will take different tracking trajectories, and there is a possibility that the threads will be crushed during the drawing process.

第14図を参照して更に詳細に説明する。This will be explained in more detail with reference to FIG.

ここで、関数発生値の代表点をPk−1,Pkで表わし
、さらにその指令値の主軸側の分配値をPktとし、送
り軸側の分配値をPkzとし、以下Pk−1についても
同様とする。そして、上記’に一1+Pkの地点でのタ
ップ工具212の位置をPk−1“+Pk“とじ、各軸
の分配値は上記手法と同様とする。指令値のタップ工具
212に対する推力方向は図中のベクトルPk−IPk
で表わされ、この傾きθはタップ工具る推力はベクトル
Pk−1’Pkの方向であるから、前記ベクトルPk−
IPkからベクトルPk−1p、のズレ角があるため、
切削すべき方向以外の方向に推力が働いて加工中のネジ
山が変形する様な現象が発生する。
Here, the representative points of the function generation values are represented by Pk-1 and Pk, and the distribution value of the command value on the spindle side is Pkt, the distribution value on the feed axis side is Pkz, and the same goes for Pk-1 below. do. Then, the position of the tap tool 212 at the point of -1+Pk is set as Pk-1 "+Pk" in the above, and the distribution values of each axis are the same as in the above method. The thrust direction of the command value for the tap tool 212 is the vector Pk-IPk in the figure.
Since the thrust of the tap tool is in the direction of the vector Pk-1'Pk, this slope θ is expressed as the vector Pk-1'Pk.
Since there is a deviation angle from IPk to vector Pk-1p,
A phenomenon occurs in which the thread being machined is deformed due to thrust acting in a direction other than the direction in which it should be cut.

本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、主軸と送り軸との制御特性を変更せずに
、追従誤差によるネジ山のつぶれを完全に取り除くこと
ができるタッピング制御方法を提供することにある。す
なわち、タッピング加工におけるネジ山のつぶれは、主
軸の回転角度と送り軸の位置とを同期制御する際の各軸
の追従誤差により、タップ工具自身のネジピッチ量に対
して狂いが生じ、加工中のネジ出に大きな推力が働くこ
とに起因する。この対策としては、主軸及び送り軸の制
御特性を向上させ、指令値に対して各軸の追従性を改善
する手法が一般的であるが、本発明では、送り軸の位置
制御はタッピング加工の時にだけトルク制御に切換えて
、主軸の回転角度に従ってタップ工具自身のネジピッチ
量に相当した工具位置の移動を助ける方向に送り軸のト
ルクを発生させることにより、前記2軸の制御特性を改
善せずに追従誤差によるネジ山のつぶれを完全に取除く
ことを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a tapping system that can completely eliminate the collapse of threads due to tracking errors without changing the control characteristics of the main spindle and the feed axis. The objective is to provide a control method. In other words, thread collapse in tapping occurs when the rotation angle of the main spindle and the position of the feed axis are synchronously controlled, and the tracking error of each axis causes an error in the thread pitch of the tapping tool itself. This is caused by the large thrust acting on the screw extension. As a countermeasure against this problem, it is common to improve the control characteristics of the main axis and feed axis to improve the followability of each axis to the command value, but in the present invention, the position control of the feed axis is performed during tapping. By switching to torque control only occasionally and generating torque of the feed shaft in a direction that helps move the tool position corresponding to the thread pitch amount of the tap tool itself according to the rotation angle of the main shaft, the control characteristics of the two axes are not improved. The purpose is to completely eliminate the collapse of screw threads due to tracking errors.

(課題を解決するための手段) 本発明は位置制御を行なうNG工作機械におけるタッピ
ング制御方法に関するもので、本発明の上記目的は、制
御モードを位置制御からトルク又は推力制御に切換えて
タッピング加工を行なうことによって達成される。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a tapping control method for an NG machine tool that performs position control, and the above object of the present invention is to perform tapping machining by switching the control mode from position control to torque or thrust control. It is achieved by doing.

(作用) 本発明のタッピング制御方法は、送り軸をトルク制御し
てタッピング加工を助ける方向にトルクを発生させ、従
来使用していた位置検出値、速度検出値を異常動作の監
視やシーケンスの区切点の検出手段として用いることに
より、主軸の回転角と送り軸の位置との同期制御時の各
軸の追従誤差により発生するネジ山の変形を解消するこ
とができる。特に第14図において、タップ工具により
切削加工中の主軸のトルク指令値を用いて、必ず図中の
ベクトルPk−IPk方向に一致する様な送り軸のトル
ク制御又はそれに近いトルク制御を行い、実際の加工形
状はタップ工具自身の持つ軌跡形状に任せる。そのため
、タップ工具自身の軌跡形状と、主軸の回転角度制御と
、送り軸の位置制御とにより、追従する軌跡形状の差異
に基づいて発生していたネジ山の変形は皆無となる。な
お、上記方法の他に、送り軸の位置制御をトルク制御に
切換える方法で改善することも可能である。
(Function) The tapping control method of the present invention generates torque in a direction that aids tapping by controlling the feed axis, and uses the conventionally used position detection values and speed detection values to monitor abnormal operations and separate sequences. By using it as a point detection means, it is possible to eliminate deformation of the screw thread caused by a tracking error of each axis during synchronization control of the rotation angle of the main shaft and the position of the feed shaft. In particular, in Fig. 14, the torque command value of the spindle during cutting with a tap tool is used to control the torque of the feed axis such that it always coincides with the vector Pk-IPk direction in the figure, or a torque control close to that, and The machining shape is left to the trajectory shape of the tap tool itself. Therefore, by controlling the trajectory shape of the tap tool itself, the rotation angle of the spindle, and the position control of the feed axis, there is no deformation of the screw thread that would occur based on a difference in the shape of the trajectory being followed. In addition to the above method, it is also possible to improve the situation by switching the position control of the feed shaft to torque control.

(実施例) 第1図は、本発明のタッピング制御方法を、第8図のN
C工作機械に対して実現する送り軸の制御装置の一例を
第10図に対応させて示すブロック図であり、同一構成
部には同一符号を付して説明を省略する。この制御装置
には、トルク指令値T1の数値が予め書込まれているト
ルク指令設定値記憶部13と、所定の切換タイミングに
よりトルク指令値をT1に切換えるトルク指令値切換手
段12とが新たに設けられている。なお、制御上の各数
値、例えば位置検出値、速度検出値、トルク検出値や各
々に対応する各指令値等はソフトウェア制御されるため
、全てモニターすることができる。そして、上記切換タ
イミングは、第2図に示すフローチャート内のトルク指
令値の監視部分に相当したソフトウェア処理により発生
される。また、第3図fA) 、 (B)は、本発明の
タッピング制御方法を実現する送り軸及び主軸の同期制
御装置の一例を示すブロック図であり、主軸の制御系に
は第11図で示した主軸の制御系と同一のものを適用し
ている。
(Example) FIG. 1 shows the tapping control method of the present invention at N of FIG.
10 is a block diagram illustrating an example of a feed axis control device realized for a C machine tool, corresponding to FIG. 10, in which the same components are given the same reference numerals and a description thereof will be omitted. This control device is newly equipped with a torque command setting value storage section 13 in which the numerical value of the torque command value T1 is written in advance, and a torque command value switching means 12 that switches the torque command value to T1 at a predetermined switching timing. It is provided. Note that each numerical value for control, such as a position detection value, a speed detection value, a torque detection value, and each corresponding command value, etc., are controlled by software, so that they can all be monitored. The switching timing is generated by software processing corresponding to the torque command value monitoring part in the flowchart shown in FIG. Furthermore, Figs. 3fA) and 3(B) are block diagrams showing an example of a synchronous control device for the feed axis and the main spindle that realizes the tapping control method of the present invention, and the control system for the main spindle is shown in Fig. 11. The same control system as that of the spindle is used.

このような構成において、その動作例を第4図のタイム
チャート及び第2図のフローチャートを参照して説明す
る。第4図のタイムチャートは主軸回転数、送り軸の速
度及び送り軸のトルク指令値を示している。なお、第4
図中の■〜■は第8図のタップ工具212の先端の位置
■〜■に対応させて示している。NCの切削プログラム
に従ってNC工作機械が加工を行なフており、その切削
プログラム中にタッピング加工の工程がある場合、予め
タップ工具212を主軸21(lに固定しておぎ、切削
プログラム中にタッピング加工の命令があると、次の様
なステップSPI〜SP4でタッピング加工を行なう。
In such a configuration, an example of its operation will be explained with reference to the time chart of FIG. 4 and the flow chart of FIG. 2. The time chart in FIG. 4 shows the main shaft rotational speed, the speed of the feed shaft, and the torque command value of the feed shaft. In addition, the fourth
In the figure, the numbers ``■'' to ``■'' correspond to the positions ``■'' to ``■'' of the tip of the tap tool 212 in FIG. When an NC machine tool performs machining according to an NC cutting program and there is a tapping process in the cutting program, the tapping tool 212 is fixed to the spindle 21 (l) in advance, and the tapping process is performed during the cutting program. When a machining command is given, tapping machining is performed in the following steps SPI to SP4.

ステップSPI (SPII−5P13) :仮に0点
で主軸頭203は位置決め停止しているものとして、そ
の時の送り軸モータ200のトルクをT。とする。そし
て、+2方向についての主軸頭203の可動部のつり合
いの式を考えると、次式(1)で表わされる。
Step SPI (SPII-5P13): Assuming that the spindle head 203 is positioned and stopped at the 0 point, the torque of the feed shaft motor 200 at that time is T. shall be. Considering the equation for the balance of the movable portion of the spindle head 203 in the +2 direction, it is expressed by the following equation (1).

F7o± f静止−W・0    ・・・・・・・・・
(1)但し、 F’toは送り軸モータトルクToで発生する+2方向
の推力、Wは主軸頭稼動部の重量、±f静止は摺動面ガ
イドから主軸頭可動部が受ける静止摩擦力、+f静止は
主軸頭203を+2方向から一2方向へ位置決めした時
に発生する摩擦力、−f静止は主軸頭203を一2方向
から+2方向へ位置決めした時に発生する摩擦力、 である。
F7o± fStation-W・0 ・・・・・・・・・
(1) However, F'to is the thrust in the +2 direction generated by the feed shaft motor torque To, W is the weight of the spindle head moving part, ±f static is the static friction force that the spindle head moving part receives from the sliding surface guide, +f static is the frictional force generated when the spindle head 203 is positioned from the +2 direction to the 12th direction, and -f static is the frictional force generated when the spindle head 203 is positioned from the 12th direction to the +2 direction.

切削プログラム上の命令により■よりタッピング加工に
人ると、先ず通常の位置制御を行ない、予め1没定しで
ある下降速度Vdow□で主軸頭203は下降し始める
。ステップ5P11の前処理では、トルク指令没定値T
l、T2 、落下速度設定値V、。w。、主軸210の
停止までの回転数N (rev)、ネジ山ピ・ンチP 
(+nm/rev)より主軸210の停止処理に必要な
距離℃としてJZ −NX Pが設定される。第4図で
下降速度Vdownとなるまで、送り軸は通常の位置制
御で加減速処理している。0点より、スタート直後から
トルク指令値TI以下になったか否かの監視を行なう(
ステップ5P12)。この後、0点でタップ工具212
はワーク220に接触する。この時トルク指令値は急変
し、上記トルク指令設定値T1をマイナス側に越えよう
とする。この0点で、送り軸の制御モードを「位置制御
」から「トルク制御」に切換える(ステップ5P13)
When the tapping process starts from ① according to a command on the cutting program, normal position control is first performed, and the spindle head 203 begins to descend at a descending speed Vdow□, which is one depression. In the preprocessing of step 5P11, the torque command fixed value T
l, T2, falling speed setting value V,. lol. , rotation speed N (rev) until the main shaft 210 stops, screw thread pinch P
(+nm/rev), JZ-NXP is set as the distance °C required for stopping the spindle 210. The feed shaft is accelerated and decelerated by normal position control until the descending speed reaches Vdown in FIG. 4. Immediately after starting from the 0 point, monitor whether or not the torque command value TI has fallen below (
Step 5P12). After this, tap tool 212 at 0 point
contacts the workpiece 220. At this time, the torque command value suddenly changes and tends to exceed the torque command set value T1 to the negative side. At this 0 point, switch the control mode of the feed axis from "position control" to "torque control" (step 5P13)
.

ステップSP2 (SP21〜5P26) :前記ステ
ップ5P13でのトルク制御への切換終了後、■゛点(
物理的な位置は0点と同じ)にて主@21Oの回転を開
始する(ステップSP21 )。ここで、主軸2100
回転の立ち上りにタップ工具212がワーク220に正
常に食い込み始めると、次の(2)式の関係が成立する
Step SP2 (SP21 to 5P26): After the switching to torque control in step 5P13 is completed, point ■゛ (
The main @21O starts rotating at the same physical position as the 0 point (step SP21). Here, the main shaft 2100
When the tap tool 212 starts to bite into the workpiece 220 normally at the start of rotation, the following relationship (2) is established.

v −p X  N/1000       ・−・−
・−・(2)但し、 Pはネジピッチ量[mm/rev]、Nは主軸回転数[
RPM] 、 Uは送り軸の移動速度[m/m1nl、 である。
v −p X N/1000 ・−・−
・-・(2) However, P is the thread pitch amount [mm/rev], and N is the spindle rotation speed [mm/rev].
RPM], U is the moving speed of the feed axis [m/m1nl,

従って上記(2)式の関係を利用して、タップ工具21
2が正常にワーク220に対して食い込んでいるかをど
うか検出しくステップ5P22) 、エラー(ステップ
526)とすることも可能である。又、第4図ではタッ
ピング加工の際にタップ工具212がワーク220から
受ける抵抗F ’downは、主軸頭可動部のつり合い
関係より次の(3)式で表わされる。
Therefore, using the relationship in equation (2) above, the tap tool 21
It is also possible to detect whether the workpiece 2 is biting into the workpiece 220 normally or not (Step 5P22), or an error (Step 526). Further, in FIG. 4, the resistance F'down that the tap tool 212 receives from the workpiece 220 during tapping is expressed by the following equation (3) based on the balance of the spindle head movable part.

F’a。ユ。十Fア、◆f静止−W−0・・・・・・・
・・(3)但し、 Fア、は送り軸モータトルクT1で発生する+2方向の
推力、Wは主軸頭稼動部の重量、+f静止は摺動面ガイ
ドから主軸頭可動部が受ける+ZZnO静止摩擦力、 である。
F'a. Yu. 10F A, ◆fStationary-W-0...
...(3) However, Fa is the +2-direction thrust generated by the feed shaft motor torque T1, W is the weight of the spindle head moving part, and +f static is the +ZZnO static friction that the spindle head moving part receives from the sliding surface guide. power, is.

ここで、f静止弁0と仮定して、上記(1) 、 (3
)式より次式(4)が導かれる。
Here, assuming that f stationary valve is 0, the above (1), (3
), the following equation (4) is derived.

F’davn−FTO−FTI      ・・・・・
・・・・(4)ここで、求められた抵抗F゛、。wnは
タップ工具212がワーク220から受ける抗力で解い
たため、ワーク220がタップ工具212より受ける推
力をFdownとすると、抗力Fdownは次式(5)
で表わされる。
F'davn-FTO-FTI...
...(4) Here, the obtained resistance F゛. Since wn was solved by the drag force that the tap tool 212 receives from the workpiece 220, if the thrust force that the workpiece 220 receives from the tap tool 212 is Fdown, the drag force Fdown is expressed by the following equation (5).
It is expressed as

F、。。−4’ dow。     ・・・・・・・・
・(5)従って、両者は方向のみ逆の同一推力であるこ
とが分る。
F. . -4'dow.・・・・・・・・・
・(5) Therefore, it can be seen that both have the same thrust force with only opposite directions.

ところで、ステップSPIで使用していたトルク指令設
定値T、の値は、次の様に算出する。
By the way, the value of the torque command setting value T used in step SPI is calculated as follows.

TI −To ” ko 4aow。−TO” Tdo
w。 ・(6)ここで に0は推力を送り軸モータトルクに換算するための定数
、F downは+ZZnO働く推力をプラスとしたワ
ーク220に接触さiる推力値で、TdownはFdo
w。での送り軸のトルク指令値、 である。
TI -To"ko 4aow.-TO"Tdo
lol.・(6) Here, 0 is a constant for converting the thrust force into feed shaft motor torque, F down is the thrust value when it comes into contact with the workpiece 220 with +ZZnO acting thrust as a plus, and Tdown is Fdo
lol. The torque command value of the feed axis at is .

なお、推力値Fdow。はタッピング加工の前にパラメ
ータで設定出来る値であり、マイナス方向で接触させる
のでFdown <oである。
Note that the thrust value Fdow. is a value that can be set as a parameter before tapping, and since contact is made in the negative direction, Fdown <o.

第4図は、上記(6)式で示される固定値T1で送り軸
のトルク制御を行なう実施例であるが、他の例として主
軸210の回転数を検出して、送り軸のトルク指令値T
1を算出する方法も考えられる。すなわち、 TI−To ” ko ・Fao−、+ k+・No 
 −(7)である。
FIG. 4 shows an embodiment in which the torque of the feed shaft is controlled using the fixed value T1 shown by the above equation (6), but as another example, the rotation speed of the main shaft 210 is detected and the torque command value of the feed shaft is T
A method of calculating 1 can also be considered. That is, TI-To" ko・Fao-, +k+・No
-(7).

但し、 k、は比例定数、Noは主軸210の回転数の検出値で
ある。本実施例の場合、タッピング加工の際にに、 −
No< Oとなるようにに、又はN。の符号を設定して
おく。
However, k is a proportionality constant, and No is a detected value of the rotation speed of the main shaft 210. In the case of this example, during the tapping process, -
or N so that No<O. Set the sign of .

また、タップ工具212が切削中の主軸210のトルク
指令値から、送り軸のトルク指令値TIを算出する方法
も考えられる。すなわち、 T+ = To+ko ’Faown +(k2/ko
) T、  ・(a)k2・P/(π・D)     
      ・・・(9)である。
Another possible method is to calculate the torque command value TI of the feed shaft from the torque command value of the main shaft 210 while the tap tool 212 is cutting. That is, T+ = To+ko 'Faown + (k2/ko
) T, ・(a)k2・P/(π・D)
...(9).

但し、 T、はタップ工具212が切削中に発生する主@21O
のトルク指令値、Pはタップ工具212のネジピッチ量
[ma+/revl、Dはタップ工具212のピッチ円
直径[mml、である。
However, T is the main @21O that occurs while the tap tool 212 is cutting.
P is the thread pitch amount of the tap tool 212 [ma+/revl], and D is the pitch circle diameter of the tap tool 212 [mml].

故に、タッピング加工の際にはタップ工具212のソフ
トウェア上の管理番号より、ワーク220に接触させる
推力値Fdow。、比例定数ko、に+ 、タップ工具
212のネジピッチff1P、同ピツチ円直径D(k2
は(9)式により求められる)及び右ネジか左ネジかの
区別を事前に設定しておく必要がある。
Therefore, during tapping processing, the thrust value Fdow to be brought into contact with the workpiece 220 is determined based on the management number on the software of the tapping tool 212. , proportionality constant ko, + , thread pitch ff1P of the tap tool 212, pitch circle diameter D (k2
is determined by equation (9)) and whether the thread is a right-hand thread or a left-hand thread must be set in advance.

但し、実施例により上記全部を必ずしも設定しておく必
要はない。
However, depending on the embodiment, it is not necessary to set all of the above.

次に、0点で主軸210の回転を停止する(ステップ5
P24,5P25)、この停止位置の制御は、主軸21
0の回転を停止するまでに必要な回転数を予め求めてお
き、ネジピッチ量Pを乗じて送り軸の距l!!tλを求
め、0点の座標値から距7111を引いた点を検出した
ならば、主軸回転数の減速処理を行なう様に制御する。
Next, the rotation of the main shaft 210 is stopped at the 0 point (step 5
P24, 5P25), this stop position control is performed by the main shaft 21
Determine in advance the number of revolutions required to stop the rotation of 0, and multiply by the screw pitch amount P to obtain the distance l of the feed axis! ! When tλ is determined and a point obtained by subtracting the distance 7111 from the coordinate value of the 0 point is detected, control is performed to perform deceleration processing of the spindle rotation speed.

従って、停止位置の精度を向上させるためには主@21
0を回転角度制御すれば良い。この場合、主軸210を
回転角度制御するということは、主!Thf1210の
減速処理を行なってから停止するまでの主軸210の回
転数を正確に制御することで、タッピング加工の停止位
置の精度の向上が目的であるので、前述した従来技術の
様な主軸と送り軸との同期を取るということを目的とし
ていないため、木質的に異なる使い方である。従って、
主軸の回転角度制御の制御特性が多少低くても、ネジ山
が変形する様なことにはならない。即ち、この実施例に
おいては、ネジ底の要求加工精度により必ずしも主軸を
回転角度制御する必要はない。
Therefore, in order to improve the accuracy of the stop position, the main @21
It is sufficient to control the rotation angle of 0. In this case, controlling the rotation angle of the main shaft 210 means controlling the rotation angle of the main shaft 210. By accurately controlling the rotation speed of the main spindle 210 from when the Thf1210 is decelerated until it stops, the purpose is to improve the accuracy of the stopping position of tapping processing, so the main spindle and feed as in the conventional technology described above are Since the purpose is not to synchronize with the axis, it is used in a different way. Therefore,
Even if the control characteristics of the rotation angle control of the spindle are somewhat low, the screw thread will not be deformed. That is, in this embodiment, it is not necessarily necessary to control the rotation angle of the main shaft depending on the required machining accuracy of the thread bottom.

ステップ5P3(SP31〜5P33) :次に、第4
図の■°点(物理的位置は0点と同じであるが、時刻が
異なるために区別している)で、送り軸のトルク指令設
定値をT1からT2に変更する(ステップ5P31)。
Step 5P3 (SP31 to 5P33): Next, the fourth
At the ■° point in the figure (the physical position is the same as the 0 point, but the time is different, it is distinguished), the torque command setting value of the feed axis is changed from T1 to T2 (step 5P31).

次に、主軸210の回転方向を上記ステップSP2で回
転させた方向と逆に回転させて、タップ工具212を引
き抜くステップ5P32に入る。この時、トルク指令設
定値をT1からT2に変更する。このトルク指令設定値
T2は次式(lO)で表わされる。
Next, step 5P32 is entered in which the main shaft 210 is rotated in the opposite direction to the direction in which it was rotated in step SP2, and the tap tool 212 is pulled out. At this time, the torque command setting value is changed from T1 to T2. This torque command set value T2 is expressed by the following equation (lO).

T2−To+ko’Fu、−To+Tup+*++++
 (10)但し、 pupは主軸頭203を上昇させる推力値、TupはF
upを発生させるための送り軸トルク指令値、 である。
T2-To+ko'Fu, -To+Tup+*+++++
(10) However, pup is the thrust value that raises the spindle head 203, and Tup is F
The feed axis torque command value for generating up is as follows.

ここで、推力値FllpはFdownと同様に事前に設
定される値である。簡略化のためにはFup=Fd。w
、としても良い。
Here, the thrust value Fllp is a value set in advance like Fdown. For simplicity, Fup=Fd. lol
, may also be used.

ステップSP2で述べた他の実施例は、このステップS
P3では各々次式(11) 、 (12)で表わされる
。すなわち、主@111210の回転数を検出して送り
軸のトルク指令値を求める場合は、 T2−To+ko−Ful、 十 kl・N     
      ・・・・・・ (11)であり、タップ工
具引き抜き陣中の主軸210のトルク指令値から送り軸
のトルク指令値T、を求める場合は、 T24o”ko’Fup ” (k2/kO)T−−−
(12)である。第4図においては、上記ステップSP
2を上記(6)式で、ステップSP3を上記(10)式
で第3図の様に送り軸のトルク制御を行なっているが、
他の実施例との組合せも可能である。例えばステップS
P2で上記(8)式を使う場合には、第5図の様に(1
2)式で示される演算を行なうトルク分配演算器14が
、第3図(A) 、 (B)に比べて新しく設けられて
いる。
In the other embodiment described in step SP2, this step S
P3 is expressed by the following equations (11) and (12), respectively. That is, when detecting the rotation speed of the main @111210 and finding the torque command value of the feed axis, T2-To+ko-Ful, 10 kl・N
...... (11), and when calculating the torque command value T of the feed axis from the torque command value of the main shaft 210 during tap tool withdrawal, T24o"ko'Fup" (k2/kO)T- ---
(12). In FIG. 4, the step SP
2 using the above equation (6), and step SP3 using the above equation (10) to control the torque of the feed shaft as shown in Fig. 3.
Combinations with other embodiments are also possible. For example, step S
When using equation (8) above in P2, as shown in Figure 5, (1
2) A torque distribution calculator 14 that performs the calculation shown in equation 2) is newly provided compared to FIGS. 3(A) and 3(B).

上記(lO)式で算出されたトルク指令値T、によって
+Z方向に推力を受けながら、タップ工具212は主軸
の回転と共に上記(2)式で示される速度Vで+2方向
に上昇して行く。タップ工具212の刃が加工されたネ
ジ山とかみ合っている間は(2)式が成立するが、タッ
プ工具212がワーク220から抜けると、送り軸のト
ルク指令値がT2となっているため主軸頭可動部には加
速度αが働く。主軸頭可動部の運動方式は、次の(13
)式で表わされる。
While receiving a thrust in the +Z direction due to the torque command value T calculated by the above equation (lO), the tap tool 212 moves upward in the +2 direction at a speed V shown by the above equation (2) as the main shaft rotates. Equation (2) holds true while the blade of the tap tool 212 is engaged with the machined thread, but when the tap tool 212 comes out of the workpiece 220, the torque command value of the feed shaft is T2, so the main shaft Acceleration α acts on the moving part of the head. The movement method of the spindle head movable part is as follows (13
) is expressed by the formula.

FT2−f勅−W−M・ α       ・・・・・
・(13)但し、 FTupは送り軸のトルク指令値Tupにより主軸頭可
動部に発生する+Z軸方向の推力、−f!JJは主軸頭
可動部が摺動面ガイドより受ける一2方向の動摩擦力、
Mは主軸頭可動部質量、 である。
FT2-f-W-M・α・・・・・・
・(13) However, FTup is the +Z-axis direction thrust generated in the spindle head movable part by the feed shaft torque command value Tup, -f! JJ is the dynamic friction force in two directions that the moving part of the spindle head receives from the sliding surface guide,
M is the mass of the spindle head moving part.

従って、0点で主軸頭可動部に加速度αが働いて上昇速
度が上る。この速度を■°点以降ソフト的に監視する。
Therefore, at the 0 point, acceleration α acts on the spindle head movable portion, increasing the rising speed. This speed is monitored by software from point ■° onwards.

ステップSP3で反転した主軸回転数指令値にネジピッ
チ量Pを乗じて上昇速度vupを求めておき、上記監視
速度が例えば(1,1〜1.2 ) XVup以上にな
った場合に、(1,1〜1.2 )  XVupの速度
の制御になる様に制御モードを「トルク制御」から元の
「位置制御」に切換える(ステップ5P33)。
The rising speed vup is obtained by multiplying the spindle rotational speed command value reversed in step SP3 by the screw pitch amount P, and when the above-mentioned monitored speed becomes, for example, (1,1 to 1.2) XVup or more, (1, 1-1.2) Switch the control mode from "torque control" to the original "position control" so as to control the speed of XVup (step 5P33).

なお、この実施例では検出している送り軸の速度を監視
して上記切換を行なっているが、別の実施例としては、
上記ステップSPIでワーク220に接触した時の位置
データを記憶しておき、タップ工具212を引き抜く時
にこの位置を切換の目印に使う手法も考えられる。
In this embodiment, the above switching is performed by monitoring the detected speed of the feed axis, but in another embodiment,
It is also conceivable to memorize the position data when the tap tool 220 is contacted in step SPI, and use this position as a switching mark when pulling out the tap tool 212.

ステップSP4 (SF41.5P42):送り軸は通
常の位置制御となっているため、0点で送り軸を停止さ
せることは容易である。普通0点と0点とのZ方向での
位置は等しい。又、主軸210の回転は0点でタップ工
具212がワーク220から抜けた直後から、必要なら
ばどのタイミングで停止をかけても良い。第4図では、
主軸頭203が0点に位置決め後、まだ主軸210は回
転している様子を示している。
Step SP4 (SF41.5P42): Since the feed axis is under normal position control, it is easy to stop the feed axis at the zero point. Normally, the positions of the 0 point and the 0 point in the Z direction are the same. Further, the rotation of the main shaft 210 may be stopped at any timing, if necessary, from immediately after the tap tool 212 is removed from the workpiece 220 at the 0 point. In Figure 4,
The figure shows that the spindle 210 is still rotating after the spindle head 203 has been positioned at the zero point.

この実施例では最も基本的な例を示しているが、応用例
として上記ステップSPI〜SP4の動作の中で特に小
径のタップの場合に、タップ工具の折損等から切込み、
戻しの動作を行なうことがあるが、この制御を上記ステ
ップSP2及びSF3の送り軸トルク制御を行ないなが
ら切込み、等価的に上記ステップSP2 とすることも
考えられる。さらに加工サイクルタイム短縮の実施例と
して、ステップSPlで主軸210を回転させ、その回
転数N及びタップ工具212のネジピッチPを使って、
上記(2)式で示される送り速度VをVdownとし、
送り軸を追従させて降下させる。
This embodiment shows the most basic example, but as an applied example, in the operations of steps SPI to SP4, especially in the case of a small diameter tap, cutting due to breakage of the tap tool, etc.
Although a return operation may be performed, it is also conceivable to carry out this control while performing the feed shaft torque control in steps SP2 and SF3, and equivalently to perform step SP2. Furthermore, as an example of reducing the machining cycle time, the main shaft 210 is rotated in step SPl, and using the rotation speed N and the thread pitch P of the tap tool 212,
Let the feed rate V shown by the above formula (2) be Vdown,
Follow the feed axis and lower it.

以下ワークとの接触を、 (1)送り軸のトルク指令値の急変と変化方向(2)主
軸のトルク指令値の急変と変化方向のどちらか又は併用
で検出し、ステップSP2の加工に入る方法も考えられ
る。又、上記接触の検出にはAEセンサ等を使う手段も
ある。
The method for detecting contact with the workpiece is as follows: (1) Sudden change and direction of change in the torque command value of the feed axis (2) Sudden change and direction of change in the torque command value of the spindle (2) A method of detecting contact with the workpiece using either or both of them, and then entering processing in step SP2 can also be considered. Further, there is also a means of using an AE sensor or the like to detect the above-mentioned contact.

タッピング加工の際に前記(8)式で示される推力制御
を行なうと関数発生器は第5図において1°のみが担当
することになり、タップ工具の刃先の任意の点で考える
と第6図及び第7図のように常に加工されるべき軌跡方
向に主軸の回転角度指令値のみで推力が発生するために
、従来技術の様な主軸と送り軸の各々の追従誤差の差に
よるネジ山の変形は完全になくなる。つまり、2つの軸
の推力を二つの指令値より作り出し等価的に1軸制御と
し、タップ工具212の刃先に常に第7図のP方向に推
力が発生するように制御している。
If the thrust force shown in equation (8) is performed during tapping, the function generator will be in charge of only 1° in Fig. 5, and when considered at any point on the cutting edge of the tapping tool, Fig. 6 As shown in Fig. 7, thrust is generated only by the rotation angle command value of the spindle in the direction of the trajectory that should always be machined. Deformation is completely eliminated. In other words, the thrust of the two axes is generated from the two command values, which is equivalent to one-axis control, and the control is performed so that the thrust is always generated at the cutting edge of the tap tool 212 in the direction P in FIG. 7.

又、上記(8)式において主軸が回転すると、に2Ts
> > Fdown        −−−(14)と
なり、第7図の推力方向Pに対してFdownの影響は
ほとんどなくなる。従って、第14図で説明した様な推
力角のズレの発生はなくなる。このことは、タップ工具
自身の持つ加工軌跡形状に対して、制御系から再び加工
軌跡形状を指令せずに切削すべき方向に常に推力がかか
るので、タッピング加工において従来問題となっていた
ネジ山の変形はなくなる。それに伴い、従来主軸と送り
軸の各々の追従誤差の差異を少なくするために以下の制
限があった。
Also, in the above equation (8), when the main shaft rotates, 2Ts
>> Fdown ---(14), and the influence of Fdown on the thrust direction P in FIG. 7 is almost eliminated. Therefore, the thrust angle deviation as explained in FIG. 14 does not occur. This is because thrust is always applied in the direction in which the tap tool itself should cut, without having to re-instruct the machining trajectory shape from the control system. The deformation of will disappear. Accordingly, conventionally there have been the following limitations in order to reduce the difference in tracking errors between the main spindle and the feed axis.

(1)主軸の急な加減速制限 (2)同期制御中の高速加工の制御 しかし、これらはタップ工具の適正負荷まで向上させる
ことが容易となり、結果として高精度な加工が短時間に
従来程度の主軸の制御性能で実現可能となった。(8)
式以外の推力制御も上記原理により同様の効果が得られ
る。
(1) Sudden acceleration/deceleration restriction of the spindle (2) Control of high-speed machining during synchronous control However, it is easy to increase the load on the tap tool to an appropriate level, and as a result, high-precision machining can be performed in a short time comparable to conventional methods. This was made possible by the control performance of the spindle. (8)
Similar effects can be obtained using thrust control methods other than those using the above principle.

(発明の効果) 以上のように本発明の制御方法によれば、送り軸はりジ
ットタップ工具のネジピッチ量に従って自由に穆動する
ことができるため、ネジ山の変形はなくなり、しかも加
工サイクルタイムを短縮することが出来る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the control method of the present invention, the feed shaft can move freely according to the thread pitch amount of the jit tap tool, thereby eliminating deformation of the thread and reducing the machining cycle time. It can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法を実現する装置の一例を示すブロッ
ク図、第2図はその動作例を示すフローチャート、第3
図(A)及び(B)は本発明の制御方法を適用した送り
軸と位置(角度)制御を加えた主軸とを組合せた例を示
すブロック図、第4図は木発明による主軸回転数、送り
軸速度及び送り軸トルク指令の様子を示すタイムチャー
ト、第5図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
6図及び第7図は本発明の詳細な説明するための図、第
8図は木発明を適用できるNC工作機械のタップ加工の
様子を示す図、第9図は人間がタップ加工する場合の様
子を示す図、第1O図は従来の送り軸の制御系を示すブ
ロック図、第11図は従来における主軸の回転速度及び
送り軸の位置の同期制御系を示すブロック図、第12図
〜第14図はタッピング加工を説明するための図である
。 1.1’・・・関数発生器、2,2°・・・位置検出器
、3,6,9゜3゛、6°、9°・・・減算器、4,7
,10,4°、7°、lO′・・・増幅器、5.5゛・
・・速度検出器、8,8°・・・トルク検出器、13・
・・トルク指令設定値記憶部、100,212・・・タ
ップ工具、210・・・主φ山、220・・・ワーク。 出願人代理人  安 形 雄 三 第2配 正転 ↑ 主軸回転牧 隼6 已 υ(り軸位!
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus for realizing the method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of its operation, and FIG.
Figures (A) and (B) are block diagrams showing an example of a combination of a feed shaft to which the control method of the present invention is applied and a main shaft to which position (angle) control is applied; FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention; FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining the present invention in detail; Figure 8 is a diagram showing how tapping is performed by an NC machine tool to which the wood invention can be applied, Figure 9 is a diagram showing how tapping is performed by a human, and Figure 10 is a diagram showing a conventional feed axis control system. FIG. 11 is a block diagram showing a conventional synchronization control system for the rotational speed of the main spindle and the position of the feed axis, and FIGS. 12 to 14 are diagrams for explaining tapping processing. 1.1'...Function generator, 2,2°...Position detector, 3,6,9゜3゛,6°,9°...Subtractor, 4,7
, 10, 4°, 7°, lO'...Amplifier, 5.5゛・
・・Speed detector, 8,8°・・Torque detector, 13・
...Torque command setting value storage section, 100, 212...Tap tool, 210...Main φ thread, 220...Work. Applicant's agent Yu Yasugata 3 2nd normal rotation ↑ Spindle rotation Maki Hayabusa 6 已υ (ri axis position!

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、位置制御を行なう数値制御工作機械におけるタッピ
ング制御方法において、制御モードを位置制御からトル
ク又は推力制御に切換えてタッピング加工を行なうよう
にしたことを特徴とするタッピング制御方法。 2、切削プログラム上の命令によりタッピング加工に入
り、その加工工程中に自動的に前記制御モードを切換え
て、加工工程終了までには自動的に前記制御モードを元
に戻すようになっている請求項1に記載のタッピング制
御方法。 3、前記制御モードを切換えた後に、異常状態の監視や
動作シーケンスの区切り点の検出等に、位置検出値及び
速度検出値を使用するようにした請求項1に記載のタッ
ピング制御方法。 4、タップ工具が切削中の主軸のトルク指令値を使って
、送り軸のトルク制御時のトルク指令値を算出するよう
になっている請求項1に記載のタッピング制御方法。 5、タップ工具の適正負荷トルクより送り軸のトルク制
御時のトルク指令値を固定値又は主軸回転数に比例した
値にするようになっている請求項1に記載のタッピング
制御方法。
[Claims] 1. A tapping control method for a numerically controlled machine tool that performs position control, characterized in that tapping is performed by switching the control mode from position control to torque or thrust control. . 2. A claim in which tapping processing is started according to a command on a cutting program, the control mode is automatically switched during the processing process, and the control mode is automatically returned to the original state by the end of the processing process. The tapping control method according to item 1. 3. The tapping control method according to claim 1, wherein after switching the control mode, the detected position value and the detected speed value are used for monitoring an abnormal state, detecting a break point of an operation sequence, etc. 4. The tapping control method according to claim 1, wherein the torque command value for the feed shaft torque control is calculated using the torque command value of the main shaft during cutting by the tapping tool. 5. The tapping control method according to claim 1, wherein the torque command value during torque control of the feed shaft is set to a fixed value or a value proportional to the spindle rotation speed based on the appropriate load torque of the tapping tool.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0430910A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Okuma Mach Works Ltd Numerically controlled device provided with synchronous tapping function
JP2018083238A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 ファナック株式会社 Numerical control device
CN114918655A (en) * 2021-06-11 2022-08-19 阿特拉斯柯普科工业技术(德国)有限公司 Method and device for monitoring and/or regulating a hot-melt tapping process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6179520A (en) * 1984-09-27 1986-04-23 Fanuc Ltd Thread cutting control system
JPS62228345A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Fanuc Ltd Control circuit for a.c. motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6179520A (en) * 1984-09-27 1986-04-23 Fanuc Ltd Thread cutting control system
JPS62228345A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Fanuc Ltd Control circuit for a.c. motor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0430910A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Okuma Mach Works Ltd Numerically controlled device provided with synchronous tapping function
JP2018083238A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 ファナック株式会社 Numerical control device
US10459424B2 (en) 2016-11-21 2019-10-29 Fanuc Corporation Numerical controller for controlling tapping
CN114918655A (en) * 2021-06-11 2022-08-19 阿特拉斯柯普科工业技术(德国)有限公司 Method and device for monitoring and/or regulating a hot-melt tapping process

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