控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制装置及方法与流程

本发明涉及一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制装置。本发明还涉及一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制方法。

背景技术：

在通过主轴和进给轴的同步运行进行攻丝加工的机床中，提出各种用于提高加工精度、缩短循环时间的结构。例如日本专利第2629729号公报(jp2629729b)公开一种螺杆加工装置，进给轴随着主轴的旋转而动作的同时进行攻丝加工，根据主轴的转速以及旋转加速度和螺杆螺距来运算针对进给轴的进给指令值，并且按照主轴的实际旋转位置修正进给指令值，由此提高攻丝加工的精度。另外日本专利第3553741号公报(jp3553741b)公开一种数值控制装置的主轴电动机加减速控制方法，为了攻丝加工而进行主轴和进给轴的同步控制，该数值控制装置生成与主轴的输出特性对应的加减速指令，通过该加减速指令控制主轴，由此提高主轴的响应性，作为结果能够缩短循环时间。

技术实现要素：

在通过主轴和进给轴的同步运行进行攻丝加工的机床中，一般依据主轴具有的加速能力来决定循环时间。希望数值控制装置能够不进行为了生成与主轴的输出特性对应的加减速指令所需要的参数设定和调整等要求高技术的预备作业，而是通过更简单的结构进行最大限度发挥主轴的加速能力的控制，从而能够缩短循环时间。另外，希望减轻在主轴的旋转动作中由于加速度的变化引起的在主轴产生的机械结构上的冲击以及降低由于加速度的变化引起的在主轴和进给轴之间产生的同步误差。

本发明的一个方式为，一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制装置，具备：数值控制部，其根据攻丝加工程序生成主轴指令以及进给轴指令；主轴控制部，其按照主轴指令来控制主轴的旋转动作；旋转检测部，其检测主轴的旋转位置；以及进给轴控制部，其按照进给轴指令，根据旋转位置来控制进给轴的进给动作，数值控制部具备主轴指令输出部，其从攻丝加工程序取得从始动位置到目标位置期间的主轴的总旋转量和最高转速，并且将总旋转量和最高转速作为主轴指令发送给主轴控制部，主轴控制部具备：初始动作控制部，其通过将最高转速设为目标值的速度控制使主轴以最大能力从始动位置加速旋转；最大加速度检测部，其在以最大能力的加速旋转中根据旋转位置来检测主轴的最大加速度；剩余旋转量检测部，其根据总旋转量和旋转位置来检测从当前位置到目标位置为止的主轴剩余旋转量；当前速度检测部，其根据旋转位置检测主轴的当前速度；减速动作控制部，其在以最大能力进行加速旋转后，根据剩余旋转量和当前速度，通过速度控制使主轴减速旋转而达到预先决定的中间速度；定位动作控制部，其在主轴达到中间速度后，根据剩余旋转量和当前速度，通过位置控制使主轴以与最大加速度对应的最大减速度减速旋转而到达目标位置；以及转矩指令限制部，其在从主轴达到中间速度的时间点到满足预先决定的经过条件为止的期间，将从定位动作控制部指令主轴的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内。

本发明的其他方式为，一种控制主轴和进给轴的同步运行的机床的控制方法，具备：控制装置从攻丝加工程序取得从始动位置到目标位置期间的主轴的总旋转量和最高转速的步骤；通过将最高转速设为目标值的速度控制使主轴以最大能力从始动位置加速旋转的步骤；在以最大能力的加速旋转中根据主轴的旋转位置反馈值来检测主轴的最大加速度的步骤；根据总旋转量和旋转位置反馈值来检测从当前位置到目标位置为止的主轴剩余旋转量的步骤；根据旋转位置反馈值来检测主轴的当前速度的步骤；在以最大能力进行加速旋转后，通过速度控制使主轴减速旋转而达到预先决定的中间速度的步骤；当主轴达到中间速度后，根据剩余旋转量和当前速度，通过位置控制使主轴以与最大加速度对应的最大减速度减速旋转而到达目标位置的步骤；在从主轴达到中间速度的时间点到满足预先决定的经过条件为止的期间，将指令主轴的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内的步骤。

根据一个方式的控制装置，在使主轴进行从始动位置到目标位置为止的旋转动作时，数值控制部将主轴的总旋转量和最高旋转速度作为主轴指令通知给主轴控制部，主轴控制部按照该主轴指令，将最高转速作为目标以最大限度使用了容许电流的最大输出来使主轴加速旋转而执行旋转动作，并且根据逐次检测出的主轴的剩余旋转量以及当前速度，一边使主轴以最大减速度减速旋转一边继续执行到目标位置为止的旋转动作而使其到达目标位置，由于该结构，不需要对数值控制部进行用于生成与主轴的输出特性对应的加减速指令的参数设定和调整等，而以更简单的结构进行使主轴的加速能力最大限度发挥的加减速控制，从而能够缩短攻丝加工的循环时间。并且，在主轴减速旋转的期间、当前速度达到中间速度后的预定期间，主轴控制部将指令主轴的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内，根据该结构能够抑制主轴减速旋转中的加速度的变化，因此能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴和进给轴之间产生的同步误差。

根据其他方式的控制方法能够达到与上述控制装置的效果相同的效果。

附图说明

通过说明与附图关联的以下实施方式，能够更加明确本发明的目的、特征以及优点。在该附图中：

图1是表示机床控制装置的第一实施方式的结构的功能框图。

图2是表示作为机床控制方法的第一实施方式的攻丝加工的切削动作控制方法的流程图。

图3是表示图2的实施方式的位置控制程序的流程图。

图4是表示作为机床控制方法的第一实施方式的攻丝加工的返回动作控制方法的流程图。

图5是表示通过图1～图4的实施方式实现的主轴动作的一例的图。

图6是表示通过图1～图4的实施方式实现的主轴动作的其他例子的图。

图7a是表示通过图1～图4的实施方式执行的控制流程的框图。

图7b是表示图7a的框图中的速度处理程序块的细节的图。

图8a是将图5或图6的主轴动作的一部分与相应的转矩指令一起表示的图，是转矩指令限制前的图。

图8b是将图5或图6的主轴动作的一部分与相应的转矩指令一起表示的图，是转矩指令限制后的图。

图9是表示通过图1～图4的实施方式实现的主轴动作的另一其他例子的图。

图10是表示通过图1～图4的实施方式实现的主轴动作的另一其他例子的图。

图11是表示作为机床控制方法的第二实施方式的攻丝加工的切削以及返回动作控制方法的流程图。

图12是表示通过图1以及图11的实施方式实现的主轴动作的一例的图。

图13是表示通过图1以及图11的实施方式实现的主轴动作的其他例子的图。

图14是表示通过图1以及图11的实施方式实现的主轴动作的另一其他例子的图。

图15是表示通过图1以及图11的实施方式实现的主轴动作的另一其他例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在所有附图中，对相应的结构要素赋予共通的参照标记。

图1通过功能框图表示第一实施方式的机床控制装置10的结构。控制装置10在通过主轴12和进给轴14的同步运行进行攻丝加工的机床(例如车床、钻床、加工中心)中，关于进给轴14，考虑了通过攻丝加工程序p而指定的螺杆螺距，来控制进给轴14追随主轴12的旋转动作而动作的同步运行(所谓的主/从属同步方式)。虽然未图示，但是主轴12是在以加工所需要的速度使保持工件或工具的把持部旋转运动的主轴电动机上设定的控制轴。虽然未图示，但是进给轴14是在以加工所需要的速度使支承工件或工具的支承部进给运动的伺服电动机上设定的控制轴。例如在车床中，能够通过进给轴14对通过主轴12进行旋转的工件直线进给工具，或通过进给轴14对工具直线进给通过主轴12旋转的工件。另外在钻床中，能够通过进给轴14对工件直线进给通过主轴12旋转的工具，或通过进给轴14对通过主轴12旋转的工具直线进给工件。无论哪种情况下，都能够由在动作过程中加减速转矩比较有富余的进给轴14追随在动作过程中加减速转矩比较没有富余的主轴12而动作，由此能够降低同步误差，提高加工精度。另外，在本发明中，不特别限定机床的结构。

控制装置10具备：数值控制部16，其根据攻丝加工程序p来生成主轴指令cs以及进给轴指令cf；主轴控制部18，其根据主轴指令cs来控制主轴12的旋转动作；旋转检测部20，其检测主轴12的旋转位置；以及进给轴控制部22，其按照进给轴指令，根据由旋转检测部20检测出的旋转位置来控制进给轴14的进给动作。数值控制部16具备：程序解释部24，其解释攻丝加工程序p；主轴指令输出部26，其按照程序解释部24的解释来生成主轴指令cs，并将主轴指令cs发送给主轴控制部18；以及进给轴指令输出部28，其按照程序解释部24的解释来生成进给轴指令cf，并将进给轴指令cf发送给进给轴控制部22。数值控制部16能够具有公知的cnc装置的硬件结构。

主轴指令输出部26在开始攻丝加工之前，根据程序解释部24所解释的攻丝加工程序p的指令值来取得从始动位置(旋转位置)到目标位置(旋转位置)期间的主轴12的总旋转量s0和最高旋转速度v0，将这些总旋转量s0和最高转速v0作为主轴指令cs发送给主轴控制部18。例如攻丝加工程序p包括将主轴12的最高转速(在该例子中每一分钟的最大转速)v0设为3000rev/min来加工螺距1.25mm、螺纹深度30mm的内螺纹的指令时，从始动位置即加工开始位置到目标位置即目标螺纹深度期间的主轴12的总旋转量s0为30÷1.25＝24(rev)，所以主轴指令输出部26将v0＝3000(rev/min)和s0＝24(rev)通知给主轴控制部18。这样主轴指令cs不包括用于使主轴12旋转运动到目标位置(目标螺纹深度)的位置指令(移动指令)和加减速指令。

主轴控制部18使用由旋转检测部20检测出的主轴12的旋转位置fbs(即反馈值)，通过一般的反馈控制来控制主轴12的旋转动作。进给轴控制部22除了进给轴14的进给位置的反馈值，还使用主轴12的旋转位置fbs通过反馈控制来控制追随主轴12的动作的进给轴14的进给动作。另外，旋转检测部20能够根据检测主轴12或主轴电动机的动作位置的编码器等位置检测器(未图示)的输出来取得旋转位置fbs。

主轴控制部18具备：初始动作控制部30，其通过将从主轴指令输出部26发送的最高转速v0设为目标值的速度控制使主轴1以2最大能力从始动位置加速旋转；最大加速度检测部32，其在以最大能力进行加速旋转过程中根据旋转位置fbs来检测主轴12的最大加速度a0(单位例如为rev/min²)；剩余旋转量检测部34，其根据从主轴指令输出部26发送来的总旋转量s0和旋转位置fbs来检测从当前位置(旋转位置)到目标位置为止的主轴12的剩余旋转量sr；当前速度检测部36，其根据旋转位置fbs来检测主轴12的当前速度vc；减速动作控制部38，其在以最大能力进行加速旋转后，根据剩余旋转量sr和当前速度vc，通过速度控制使主轴12减速旋转而达到预先决定的中间速度vb；定位动作控制部40，其在主轴12达到中间速度vb后，根据剩余旋转量sr和当前速度vc，通过位置控制使主轴12以与最大加速度a0对应的最大减速度减速旋转而到达目标位置；以及转矩指令限制部42，其在从主轴12达到中间速度vb的时间点到满足预先决定的经过条件为止的期间，将从定位动作控制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内。

关于中间速度vb，作为从始动到中间速度vb能够以恒定转矩加速(即恒定加速度)的转速(例如主轴电动机的基底速度)而针对主轴12被预先设定，例如能够在控制装置10的存储器(未图示)中存储为一个控制用参数。另外实用上，中间速度vb是主轴电动机的基底速度(当主轴电动机和主轴12之间存在减速比时为考虑了减速比的速度)以下即可。

控制装置10中，主轴12在达到最高转速v0或者到达剩余旋转量sr为总旋转量s0的1/2的位置的时间点，从加速旋转转到减速旋转。主轴12在从加速旋转的最高速度进行减速时，减速动作控制部38在达到中间速度vb的速度区域，根据剩余旋转量检测部34以及当前速度检测部36逐次检测出的剩余旋转量sr以及当前速度vc对主轴12进行速度控制(后面详细描述速度控制)。另外，定位动作控制部40在从中间速度vb到目标位置为止的速度区域，由于循环时间缩短，使主轴12以相当于最大加速度检测部32检测出的最大加速度a0的最大减速度来减速旋转。因此定位动作控制部40监视由剩余旋转量检测部34以及当前速度检测部36逐次检测出的剩余旋转量sr以及当前速度vc，计算使主轴12以最大减速度从当前速度vc(＝vb)减速时成为sr＝0(即到达目标位置)的位置，在主轴12到达该位置时开始位置控制(后面详细描述位置控制)。

主轴控制部18所执行的控制方法在从减速动作控制部38的速度控制切换到定位动作控制部40的位置控制时，主轴12的加速度(减速度)在切换前后不必一致。如果在从速度控制切换到位置控制时主轴12的加速度发生变化，有可能出现由于加速度变化在主轴12上产生机械结构上的冲击并在主轴12和进给轴14之间产生同步误差的情况。因此在控制装置10中，转矩指令限制部42在达到中间速度vb后的预定期间(也称为转矩指令限制期间)，将从定位动作控制部40对主轴12进行指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。如果在预定期间限制转矩指令的变动幅度来使转矩指令接近恒定的值，则与此呼应，该期间主轴12的加速度也接近恒定的值。其结果为，抑制从速度控制切换为位置控制之后的主轴12的加速度的变化，从而能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。后面详细描述转矩指令限制部42所执行的转矩指令限制方法。

控制装置10在使用了机床的攻丝加工中，能够控制用于通过工具将工件的底孔切削到目标螺纹深度为止的主轴12的旋转动作(本申请中称为切削动作)。另外控制装置10在使用了机床的攻丝加工中，能够控制在将工件的底孔切削加工到目标螺纹深度之后用于从工件拔出工具的主轴12的旋转动作(本申请中称为切削返回动作)。在切削动作的控制中，“始动位置”相当于攻丝加工的“加工开始位置”，“目标位置”相当于攻丝加工的“目标螺纹深度”。另外在返回动作的控制中，始动位置”相当于攻丝加工的“目标螺纹深度”，“目标位置”相当于攻丝加工的“返回结束位置”。

图2～图4表示控制装置10所执行的机床控制方法的第一实施方式。另外图5以及图6表示通过图2～图4的控制方法实现的主轴12的动作的两个不同的例子。该实施方式的控制方法能够控制攻丝加工中的主轴12的切削动作(图2)和返回动作(图4)。另外，在以下的说明中，为了帮助理解，作为与切削动作的控制相关的用语，使用“总旋转量”、“最高转速”、“加速旋转”、“剩余旋转量”、“当前速度”、“减速旋转”、“中间速度”、“减速度”以及“定位旋转量”，另一方面，关于返回动作的控制，作为分别对应的实质同义的用语，使用“总返回旋转量”、“最高返回转速”、“加速逆旋转”、“剩余返回旋转量”、“逆旋转的当前速度”、“减速逆旋转”、“中间返回速度”、“逆旋转的减速度”以及“定位返回旋转量”。

首先，参照图2和图3的流程图以及图1，说明控制装置10所执行的主轴12的切削动作控制方法。在步骤s1中，数值控制部16(主轴指令输出部26)根据由程序解释部24解释的攻丝加工程序p的指令值取得从加工开始位置(始动位置)到目标螺纹深度(目标位置)期间的主轴12的总旋转量s0和最高转速v0，对主轴控制部18指令总旋转量s0和最高转速v0。在步骤s2，主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34)通过将最高转速v0设为目标速度的速度控制，使主轴12从加工开始位置(速度零)以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力加速旋转来执行切削动作，检测出其间的最大加速度a0，并且逐次检测加速旋转中的从当前位置的剩余旋转量sr。每次检测时，主轴控制部18将检测出的剩余旋转量sr通知给数值控制部16。

接着在步骤s3，主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力的加速旋转中逐次检测出当前速度vc，每次检测时，判断当前速度vc是否达到最高转速v0。当vc没有达到v0时，在步骤s4，主轴控制部18(减速动作控制部38)判断剩余旋转量sr是否为总旋转量s0的1/2以下。当sr为s0的1/2以下时，在步骤s5，主轴控制部18(减速动作控制部38)使主轴12减速旋转到中间速度vb后继续执行切削动作。当sr没有到s0的1/2以下时，返回步骤s3。

这里，参照图5，通过速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示在当前速度vc达到最高转速v0之前剩余旋转量sr为总旋转量s0的1/2时(步骤s3以及s4的判断都为是的情况)的主轴12的切削动作的一例。在图5的时间t1以及t2执行步骤s2中的主轴12的最大能力的加速旋转，在时间t1(在加工开始位置的从始动达到中间速度vb的时间)的恒定加速度期间检测出最大加速度a0。如果主轴12的转速超过中间速度vb(在该例中主轴电动机的基底速度)，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度a0逐渐减少。在剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2(即从加工开始的旋转量成为总旋转量s0的1/2)的时间点a(步骤s4的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间t3，执行步骤s5的主轴12的减速旋转。在时间t1～t3，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(通过虚线表示其间的速度指令)。

即使在时间t3(步骤s5)，主轴控制部18(剩余旋转量检测部34、当前速度检测部36)逐次检测主轴12的从当前位置的剩余旋转量sr以及当前速度vc。然后，主轴控制部18(减速动作控制部38)在时间t3(步骤s5)，通过速度控制使主轴12从点a(最高速度)减速旋转到中间速度vb。其间，使用剩余旋转量sr和当前速度vc来逐次更新用于减速旋转的速度指令cv(图5用虚线表示速度指令cv)。具体地说，为了在主轴12达到预定的中间速度vb时主轴12的剩余旋转量sr与在定位动作控制部40的位置控制下到达目标螺纹深度的主轴12的定位旋转量spos相等，减速动作控制部38逐次更新速度指令cv，通过逐次更新的速度指令cv使主轴12减速旋转。

这里，当定位动作控制部40使主轴12以在步骤s2检测出的最大加速度a0(rev/s²)所对应的最大减速度a0(负的值)从当前速度vc(以下的说明中设为每一秒钟的旋转数(单位rev/s))进行减速时，通过以下的公式求出定位旋转量spos作为与预测到sr＝0并且vc＝0(即到达目标螺纹深度)的时间点b(图5)的位置对应且从sr＝0的点看到的剩余旋转量sr(负的值)的绝对值。

公式：根据vc²＝2×|a0|×|sr|，可知

|sr|＝vc²/(2×|a0|)＝spos。

在该实施方式中，为了容易进行从点b到目标螺纹深度的位置控制的运算，以使主轴12以恒定的最大减速度a0从点b减速作为前提。因此在点b，主轴12的当前速度vc达到中间速度vb。即定位旋转量spos能够作为spos＝vb²/(2×|a0|)而求出。

当使主轴12达到中间速度vb时的剩余旋转量sr与主轴12的定位旋转量spos相等时，通过以下的公式表示时间t3的主轴12的剩余旋转量(即当前位置)sr和当前速度vc(rev/s)以及当前减速度ac(rev/s²)之间的关系。

公式：根据vc²－vb²＝2×|ac|×(sr－spos)，可知

|ac|＝(vc²－vb²)/(2×(sr－spos))。

在时间t3(步骤s5)，主轴控制部18(减速动作控制部38)时刻监视主轴12的剩余旋转量sr和当前速度vc，从当前速度vc(即之前的速度指令cv)减去速度指令更新周期tct1(sec)(即减速动作控制部38生成速度指令并通知主轴12的周期)与上述当前减速度ac相乘后得到的值，作为新的速度指令cv。通过以下公式表示速度指令cv。

cv＝vc－ac×tctl

根据该公式，减速动作控制部38以速度指令更新周期tct1来逐次更新速度指令cv。在主轴12从点a到点b的期间，根据逐次更新的速度指令cv，使减速度ac慢慢增加进行减速旋转，在减速到中间速度vb的同时到达点b(图5)。

再次参照图2，在步骤s6，主轴控制部18(定位动作控制部40)判断主轴12的剩余旋转量sr的绝对值|sr|是否满足|sr|＝vb²/(2×|a0|)(以下称为等式1)(即主轴12的旋转位置是否到达点b)。当满足等式1时，在步骤s7，主轴控制部18(定位动作控制部40)生成用于使主轴12以最大减速度a0减速旋转而到达sr＝0的点(即目标螺纹深度)的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制。另外在步骤s7，主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。当没有满足等式1时，重复步骤s6的判断直到满足等式1为止。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部40)的移动指令，以最大减速度a0从点b向目标螺纹深度减速旋转来执行切削动作，在sr＝0的时间点到达目标螺纹深度而停止。这样，在从点b到达目标螺纹深度为止的时间t4(图3)，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(通过虚线例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。

这里的位置控制的转矩指令，是指在主轴控制部18所执行的主轴12的反馈控制中，定位动作控制部40通过对生成的移动指令进行预定的运算处理而求出的指令。一般在反馈控制中，还公知有根据该转矩指令求出电流指令，将该电流指令赋予主轴电动机。

在步骤s7的位置控制时，主轴控制部18(定位动作控制部40、转矩指令限制部42)执行图3所示的位置控制程序。首先在步骤q1～q3，转矩指令限制部42从位置控制的开始时间点开始判断是否满足了预定的经过条件。在该实施方式中，经过条件包括从主轴12达到中间速度vb的时间点b(即从速度控制切换到位置控制的时间点)经过预定的时间t1(比t4更短的极少时间)、当前速度vc减速到预定的速度v1以下以及剩余旋转量sr减少到预定的旋转量s1以下。因此转矩指令限制部42依次判断是否从时间点b经过了预定的时间t1(步骤q1)、当前速度vc是否从时间点b开始减速到预定的速度v1以下(步骤q2)以及剩余旋转量sr是否从时间点b开始减速到预定的旋转量s1以下(步骤q3)。另外，步骤q1～q3的判断顺序能够任意地更换。另外作为经过条件，能够包括时间t1的经过、当前速度vc减速到速度v1以下以及剩余旋转量sr减少到旋转量s1以下中的至少一个条件(即执行步骤q1～q3的至少一个判断)。这些各种经过条件例如由系统设计者根据经验来设定并作为一个控制用参数而存储在控制装置10的存储器(未图示)中。

当不能满足任何一个经过条件时(即步骤q1～q3的判断结果都是否的情况)，转矩指令限制部42在步骤q4，设定用于将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定范围的限制值l。限制值l例如能够设定为针对之前的转矩指令ct的比例或加减值。另外，当图示的程序是从速度控制切换为位置控制之后的最初处理时，之前的转矩指令ct是速度控制中的最后转矩指令，当是之后的处理时，之前的转矩指令ct是位置控制的之前的转矩指令。转矩指令限制部42在由定位动作控制部40运算转矩指令时，能够进行对超过限制值l的转矩指令的变动进行截取的所谓限幅处理。例如当以针对之前的转矩指令ct的比例设定限制值l时，转矩指令限制部42在由定位动作控制部40运算转矩指令时，进行以下限幅处理，即针对转矩指令容许[之前的转矩指令ct×限制值l(％)]以下的变动，另一方面不容许超过[ct×l(％)]的变动，转矩指令限制部42将转矩指令的变动幅度限制在由限制值l规定的范围内。

如果设定了限制值l，则定位动作控制部40在步骤q5根据逐次检测出的剩余旋转量sr来计算并求出移动指令，在步骤q6，根据移动指令来计算并求出速度指令，在步骤q7，根据速度指令来计算并求出转矩指令。在步骤q7，针对定位动作限制部40求出的转矩指令，转矩指令限制部42在预定的转矩指令限制期间如上述那样适用限制值l来限制转矩指令的变动幅度。在求出转矩指令后，定位动作控制部40在步骤q8，根据逐次检测出的剩余旋转量sr，判断主轴12是否到达目标位置(即目标螺纹深度)。当主轴12到达目标螺纹深度时，结束位置控制程序。当主轴12没有到达目标螺纹深度时，返回步骤q1并重复位置控制程序。

如果在步骤q1～q3满足了任意一个经过条件，则转矩指令限制部42在步骤q9解除已经设定的限制值l。接着在步骤q5～q7，定位动作控制部40依次求出移动指令、速度指令以及转矩指令。在步骤q7，解除限制值l，所以针对定位动作控制部40求出的转矩指令不进行变动幅度的限制处理。在求出转矩指令后，定位动作控制部40在步骤q8判断主轴12是否到达目标位置(目标螺纹深度)。这样，转矩指令限制部42在到满足时间t1的经过、当前速度vc减速到速度v1以下以及剩余旋转量sr减少到旋转量s1以下中的任意一个经过条件为止的期间，将从定位动作控制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在由限制值l规定的范围。

图7a通过框图表示上述的位置控制程序的一个实施例。另外图7b表示该框图中的速度处理程序块的细节。在图7a所示的位置控制程序中，在位置处理模块，根据移动指令和位置反馈(旋转位置fbs)之间的偏差来求出速度指令，在速度处理模块，根据速度指令和速度反馈之间的偏差来求出转矩指令(或转矩电流指令)，通过电流处理模块，根据转矩指令和电流反馈之间的偏差来求出电流指令，将该电流指令赋予主轴电动机m。在速度处理模块中，如图7b所示，将比例增益以及积分增益与速度偏差相乘并互相相加，之后，在预定的转矩指令限制期间进行限幅处理并求出转矩指令(或转矩电流指令)。

图8a以及图8b是放大表示图5的速度-时间曲线中的点b附近的图，表示一个实施例的任意时间的速度-时间曲线(细线)和其间的主轴12的动作所对应的转矩指令(粗线)。图8a是不执行上述位置控制程序中的步骤q1～q4以及q9而在点b从速度控制切换为位置控制后使主轴12减速旋转的情况的图。对此，图8b是执行上述位置控制程序(步骤q1～q9)并在点b从速度控制切换为位置控制后使主轴12减速旋转的情况的图。在图8a所示的实施例中，速度控制中的主轴12的大致恒定的加速度(减速度)在点b从速度控制切换为位置控制之后大幅变化，主轴12的动作转到恒速乃至加速旋转，之后主轴12再次以大致恒定的加速度进行减速旋转。与这种主轴12的动作对应的转矩指令还是在点b之后大幅变动。另外在该实施例中，通过相对于相当于主轴电动机的最大输出的转矩(100％)的比例(％)来表示转矩指令。

另一方面，在图8b所示的实施例中，在点b从速度控制切换为位置控制之后的预定转矩指令限制期间tl中，如上述那样执行转矩指令的变动幅度的限制处理(限幅处理)后的结果为，在转矩指令限制期间tl的转矩指令接近之前的速度控制的转矩指令以及之后的位置控制的转矩指令。在该实施例中，例如能够将之前的转矩指令ct的20％～30％设定为在限幅处理中使用的限制值l。主轴12根据这种大致恒定的转矩指令，在点b的前后不使加速度实质地发生变化而平稳地进行减速旋转。其结果，能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。

再次参照图2，在步骤s3主轴控制部18(当前速度检测部36)判断当前速度vc达到最高转速v0时，在步骤s8，主轴控制部18将达到最高转速v0时的主轴12从加工开始位置的旋转量(即旋转位置fbs)保存为加速时旋转量sa。然后在步骤s9，主轴控制部18判断剩余旋转量sr是否为加速时旋转量sa以下。当sr成为sa以下时，进入步骤s5，接着执行步骤s6以及步骤s7，进行到目标螺纹深度为止的切削动作。当sr没有成为sa以下时，重复步骤s9的判断直到sr成为sa以下。

这里，参照图6，通过速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示在剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2之前，当前速度vc达到最高转速v0时(步骤s3的判断为否的情况)的主轴12的切削动作的一例。如图6所示，在时间t1以及t2执行步骤s2中的主轴12的最大能力的加速旋转，在时间t1(从加工开始位置的始动达到中间速度vb为止的时间)的恒定加速度期间，检测最大加速度a0。如果主轴12的转速超过中间速度vb(在该例子中主轴电动机的基底速度)，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度a0逐渐减小。主轴12的当前速度vc在剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2之前达到最高转速v0，之后主轴12在时间t5以恒定速度v0(加速度零)进行旋转而继续切削动作。在剩余旋转量sr与加速时旋转量sa相等的时间点a(步骤s9的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转。接着，在时间t3(步骤s5)，执行逐渐增加上述的减速度ac的主轴12的减速旋转(速度控制)，在时间t4(步骤s7)，根据图3的位置控制程序来执行在最大减速度a0的主轴12的减速旋转。然后，在sr＝0的时间点，主轴12到达目标螺纹深度而停止。在时间t1、t2、t3以及t4中，主轴12进行与图5所示的动作同样的动作。

即使在图5以及图6的任何一个动作例中，在主轴控制部18控制从主轴12的加工开始位置到目标螺纹深度为止的旋转动作(切削动作)的期间，进给轴控制部22(图1)使用主轴12的旋转位置fbs反馈控制进给轴14使其追随主轴12的动作来进行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤s1～步骤s9的处理的期间，监视从主轴控制部18通知的剩余旋转量sr，并在剩余旋转量sr成为第一预定值(接近零的极小值)以下时，判断攻丝加工到达目标螺纹深度。

如上所述，控制装置10在使主轴12进行从加工开始位置(始动位置)到目标螺纹深度(目标位置)的切削动作(旋转动作)时，数值控制部16将主轴12的总旋转量s0和最高转速v0作为主轴指令cs通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令cs将最高转速v0作为目标，以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴12进行加速旋转来执行切削动作，并且根据逐次检测出的主轴12的剩余旋转量sr以及当前速度vc，使主轴12一边以最大减速度a0减速旋转一边继续执行到目标螺纹深度为止的切削动作而到达目标螺纹深度。因此根据控制装置10，不需要对数值控制部16进行用于生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数设定和调整等，能够以更简单的结构进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。

而且在控制装置10中，具有以下结构，即在主轴12减速旋转期间，在当前速度vc达到中间速度vb而速度控制切换为位置控制的点b之后的预定转矩指令限制期间，主轴控制部18(转矩指令限制部42)将对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。在达到中间速度vb后的预定期间，限制转矩指令的变动幅度而使转矩指令接近恒定的值，由此能够使该期间的主轴12的加速度接近恒定的值。因此根据控制装置10，抑制在主轴12的减速旋转中从速度控制切换为位置控制之后的主轴12的加速度变化，因此能够减轻由于加速度变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。

在图1以及图2所示的实施方式中，控制装置10在主轴12进行上述返回动作时，能够进行与从加工开始位置到目标螺纹深度为止的上述切削动作控制相同的控制。在图5以及图6中，除了上述主轴12的切削动作，还通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示与相同切削动作对应的主轴12的返回动作的一例。以下，参照图3～图6以及图1，说明控制装置10所执行的主轴12的返回动作控制方法。此外，为了便于理解，根据需要，以下的说明中使用的参照标记是对在切削动作控制方法中使用的对应的参照符号附加了(′)后的标记。

首先，参照图4的流程图，数值控制部16(主轴指令输出部26)在判断出通过图2的切削动作控制流程攻丝加工到达目标螺纹深度后，在步骤s10，根据程序解释部24解释的攻丝加工程序p的指令值取得从目标螺纹深度(始动位置)到返回结束位置(目标位置)期间的主轴12的总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’，将这些总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’作为主轴指令cs发送给主轴控制部18。返回动作的主轴指令cs也不包括用于使主轴12旋转运动到返回结束位置的位置指令(移动指令)和加减速指令。另外，返回结束位置可以和加工开始位置相同，也可以不同于加工开始位置。当返回结束位置与加工开始位置相同时，虽然总返回旋转量s0’变得与切削时的总旋转量s0相等，但是最高返回转速v0’不一定和切削时的最高转速v0一致。另外，当总返回旋转量s0’以及最高返回转速v0’与切削时的总旋转量s0以及最高转速v0相同时，表示返回动作和切削动作实质相同的速度-时间曲线，但是当总返回旋转量s0’以及最高返回转速v0’与切削时的总旋转量s0以及最高转速v0不同时，不表示返回动作必须和切削动作相同的速度-时间曲线。

接着，在步骤s11，主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34)进行以下处理。初始动作控制部30通过将最高返回转速v0’设为目标速度的速度控制，使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力从目标螺纹深度(速度零)进行加速逆旋转而执行返回动作。在从目标螺纹深度以最大能力的加速逆旋转过程中，最大加速度检测部32根据旋转位置fbs来检测主轴12的逆旋转的最大加速度a0’。剩余旋转量检测部34根据总返回旋转量s0’和旋转位置fbs，逐次检测加速逆旋转中主轴12从当前位置的剩余返回旋转量sr’。在每次检测时，检测出的剩余返回旋转量sr’由主轴控制部18通知给数值控制部16。

接着，在步骤s12，在以最大能力进行加速逆旋转过程中，主轴控制部18(当前速度检测部36)根据旋转位置fbs来逐次检测逆旋转的当前速度vc’，每次检测时，判断当前速度vc’是否没有达到最高返回转速v0’。当vc’没有达到v0’时，在步骤s13，主轴控制部18(减速动作控制部38)判断剩余返回旋转量sr’是否成为总返回旋转量s0’的1/2以下。当sr’成为s0’的1/2以下时，在步骤s14，主轴控制部18(减速动作控制部38)使主轴12减速逆旋转到中间返回速度vb’并继续执行返回动作。当sr’没有成为s0’的1/2以下时，返回步骤s12。

这里，参照图5，通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示在逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’之前，剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2以下时(步骤s12以及s13的判断都为是的情况)的主轴12的返回动作的一例。在图5的时间t6以及t7执行步骤s11中的主轴12的最大能力的加速逆旋转，在时间t6(从目标螺纹深度的始动达到中间返回速度vb’为止的时间)的恒定加速度期间检测逆旋转的最大加速度a0’，如果主轴12的转速超过中间返回速度vb’(在该例子中主轴电动机的基底速度)，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度a0’逐渐减少。在剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2(即从返回开始的旋转量成为总返回旋转量s0’的1/2)的时间点c(步骤s13的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转，在时间t8，执行步骤s14中的主轴12的减速逆旋转。在时间t6～t8，主轴控制部18对主轴12进行速度控制(用虚线例示这期间的速度指令)。

即使在时间t8(步骤s14)中，主轴控制部18(剩余旋转量检测部34、当前速度检测部36)逐次检测从主轴12的当前位置的剩余返回旋转量sr’以及逆旋转的当前速度vc’。然后主轴控制部18(减速动作控制部38)在时间t8(步骤s14)中，通过速度控制使主轴12从点c(逆旋转的最高速度)减速旋转到中间返回速度vb’，但是这期间，使用剩余返回旋转量sr’以及逆旋转的当前速度vc’来逐次更新用于减速逆旋转的速度指令cv’(通过图5的虚线表示速度指令cv’)。具体地说，减速动作控制部38为了使主轴12达到预定的中间返回速度vb’时的主轴12的剩余返回旋转量sr’与在定位动作控制部40的位置控制下在返回结束位置停止为止的主轴12的定位返回旋转量spos’相等，逐次更新速度指令cv’，并通过逐次更新后的速度指令cv’使主轴12减速逆旋转。

这里，在定位动作控制部40使主轴12以在步骤s11检测出的逆旋转的最大加速度a0’(rev/s²)所对应的逆旋转的最大减速度a0’(负的值)从逆旋转的当前速度vc’(以下说明中作为每一秒钟的旋转数(单位是rev/s))减速时，定位返回旋转量spos’与预测到sr’＝0并且vc’＝0(即到达返回结束位置)的时间点d(图5)的位置对应，并与上述定位旋转量spos同样地通过以下公式来求出。

spos′＝vb′²/(2×|a0′|)。

另外，在该实施方式中，为了容易地运算从点d到返回结束位置之间的位置控制，以使主轴12以恒定的最大减速度a0’从点d减速为前提。因此假设在点d，主轴12的当前速度vc’达到中间返回速度vb’。

当使主轴12达到中间返回速度vb’时的剩余返回旋转量sr’与主轴12的定位返回旋转量spos’相等时，通过以下的公式表示时间t8的主轴12的剩余返回旋转量(即当前位置)sr’和当前速度vc’(rev/s)以及当前减速度ac’(rev/s²)之间的关系。

公式：根据vc′²－vb′²＝2×|ac′|×(sr′－spos′)，可知

|ac′|＝(vc′²－vb′²)/(2×(sr′－spos′))。

在时间t8(步骤s14)，主轴控制部18(减速动作控制部38)时刻监视主轴12的剩余返回旋转量sr’和逆旋转的当前速度vc’，从当前速度vc’(即之前的速度指令cv’)减去速度指令更新周期tct1(sec)与上述当前减速度ac’相乘后得到的值，并作为新的速度指令cv’。通过以下公式表示速度指令cv’。

cv′＝vc′－ac′×tctl。

根据该公式，减速动作控制部38以速度指令更新周期tct1来逐次更新速度指令cv’。主轴12在从点c到点d之间，根据逐次更新的速度指令cv’，使减速度ac’一边慢慢增加一边减速逆旋转，在减速到中间速度vb’的同时到达点d(图5)。

再次参照图4，在步骤s15，主轴控制部18(定位动作控制部40)判断主轴12的剩余返回旋转量sr’的绝对值|sr’|是否满足|sr′|＝vb′2/(2×|a0′|)(以下称为等式2)(即主轴12的旋转位置是否到达点d)。当满足等式2时，在步骤s16，主轴控制部18(定位动作控制部40)生成用于使主轴12以最大减速度a0’减速逆旋转而在sr’＝0的点(即返回结束位置)停止的移动指令，通过该移动指令对主轴12进行位置控制。另外，在步骤s16，主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内。当没有满足等式2时，重复步骤s15的判断直到满足等式2为止。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部40)的移动指令，以最大减速度a0’从点d向返回结束位置减速逆旋转而执行返回动作，在sr’＝0的时间点到达返回结束位置而停止。这样，在从点d到达返回结束位置为止的时间t9(图5)，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(通过虚线例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。

在步骤s16的位置控制时，主轴控制部18(定位动作控制部40、转矩指令限制部42)与上述步骤s7的位置控制同样地执行图3所示的位置控制程序。概要地说，在步骤q1～q3，转矩指令限制部42判断从主轴12达到中间返回速度vb’的时间点d(即从速度控制切换为位置控制的切换时间点)开始是否满足了分别与上述切削动作的经过条件对应的返回动作的经过条件。当任何经过条件都没有满足时(即步骤q1～q3的判断结果都是否的情况)，转矩指令限制部42在步骤q4，设定用于将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定范围的限制值l。接着定位动作控制部40在步骤q5，根据逐次检测出的剩余返回旋转量sr’来计算并求出移动指令，在步骤q6，根据移动指令来计算并求出速度指令，在步骤q7，根据速度指令来计算并求出转矩指令。在步骤q7，针对定位动作限制部40求出的转矩指令，转矩指令限制部42在预定的转矩指令限制期间如上述那样适用限制值l来限制转矩指令的变动幅度。接着定位动作控制部40在步骤q8，根据逐次检测出的剩余返回旋转量sr’，判断主轴12是否到达目标位置(即返回结束位置)。当主轴12到达返回结束位置时，结束位置控制程序。当主轴12没有到达返回结束位置时，返回步骤q1并重复位置控制程序。

如果在步骤q1～q3满足任意一个经过条件，则转矩指令限制部42在步骤q9解除已经设定的限制值l。之后，在步骤q5～q7，定位动作控制部40依次求出移动指令、速度指令以及转矩指令。在步骤q8，判断主轴12是否到达目标位置(返回结束位置)。在步骤q7，解除限制值l，所以针对定位动作控制部40求出的转矩指令不进行变动幅度的限制处理。这样，转矩指令限制部42经过从主轴12达到中间返回速度vb’的时间点d到满足时间t1的经过、逆旋转的当前速度vc’减速到速度v1以下以及剩余返回旋转量sr’减少到旋转量s1以下中的任意一个经过条件为止的期间，将从定位动作控制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在通过限制值l规定的范围。

再次参照图4，则在步骤s12主轴控制部18(当前速度检测部36)判断逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’时，在步骤s17，主轴控制部18将达到最高返回转速v0’时主轴12从目标螺纹深度的旋转量(即旋转位置fbs)保存为返回动作的加速时旋转量sa’。然后在步骤s18，主轴控制部18判断剩余返回旋转量sr’是否为加速时旋转量sa’以下。当sr’成为sa’以下时，进入步骤s14，接着执行步骤s15以及步骤s16，进行到返回结束位置为止的返回动作。当sr’没有成为sa’以下时，重复步骤s18的判断直到sr’成为sa’以下为止。

这里如果参照图6，则通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示在剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2之前逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’时(步骤s12的判断为否的情况)的主轴12的返回动作的一例。如图6所示，在时间t6以及t7执行步骤s11中的主轴12的最大能力的加速逆旋转，在时间t6(从目标螺纹深度的始动达到中间返回速度vb’为止的时间)的恒定加速度期间，检测逆旋转的最大加速度a0’。如果主轴12的转速超过中间返回速度vb’(在该例子中主轴电动机的基底速度)，则根据主轴电动机的特性，主轴12的加速度从最大加速度a0’逐渐减小。主轴12的当前速度vc’在剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2之前达到最高返回转速v0’，之后主轴12在时间t10以恒定速度v0’(加速度零)进行逆旋转而继续返回动作。在剩余返回旋转量sr’与加速时旋转量sa’相等的时间点c(步骤s18的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转。接着，在时间t8(步骤s14)，执行逐渐增加上述的减速度ac’的主轴12的减速逆旋转(速度控制)，在时间t9(步骤s16)，根据图3的位置控制程序来执行在最大减速度a0’的主轴12的减速逆旋转。然后，在sr’＝0的时间点，主轴12到达返回结束位置并停止。在时间t6、t7、t8以及t9中，主轴12进行与图5所示的动作同样的动作。

即使在图5以及图6的任何一个动作例中，在主轴控制部18控制主轴12从目标螺纹深度到返回结束位置为止的逆旋转动作(返回动作)的期间，进给轴控制部22(图1)使用主轴12的旋转位置fbs反馈控制进给轴14追随主轴12的动作而进行逆进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行步骤s10～步骤s18的处理的期间，监视从主轴控制部18通知的剩余返回旋转量sr’，并在剩余返回旋转量sr’成为第二预定值(接近零的极小值)以下时，判断返回动作结束并且工具从工件中被拔出。

如上所述，控制装置10在使主轴12进行从目标螺纹深度(始动位置)到返回结束位置(目标位置)的返回动作(旋转动作)时，数值控制部16将主轴12的总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’作为主轴指令cs通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令cs以最高返回转速v0’为目标，以最大限度使用了容许电流的最大输出使主轴12进行加速逆旋转而执行返回动作，并且根据逐次检测出的主轴12的剩余返回旋转量sr’以及当前速度vc’，使主轴12一边以最大减速度a0’减速旋转一边继续执行到返回结束位置为止的返回动作而到达返回结束位置。因此根据控制装置10，不需要对数值控制部16进行用于生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数设定和调整等，能够以更简单的结构进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。

而且在控制装置10中，具有以下结构，即在主轴12减速逆旋转期间，在当前速度vc’达到中间返回速度vb’，速度控制切换为位置控制的点d之后的预定转矩指令限制期间，主轴控制部18(转矩指令限制部42)将对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。在达到中间返回速度vb’后的预定期间，限制转矩指令的变动幅度并使转矩指令接近恒定的值，由此能够使该期间的主轴12的加速度接近恒定的值。因此根据控制装置10，抑制在主轴12的减速逆旋转中从速度控制切换为位置控制之后的主轴12的加速度变化，因此能够减轻由于加速度变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。

上述的控制装置10的结构能够记述为控制主轴12和进给轴14之间的同步运行的机床的控制方法。该控制方法具备以下步骤：控制装置10从攻丝加工程序p取得从始动位置到目标位置期间的主轴12的总旋转量s0(总返回旋转量s0’)和最高转速v0(最高返回转速v0’)的步骤；通过将最高转速v0(最高返回转速v0’)设为目标值的速度控制使主轴12以最大能力从始动位置加速旋转(加速逆旋转)的步骤；在以最大能力的加速旋转(加速逆旋转)中根据主轴12的旋转位置反馈值fbs来检测主轴12的最大加速度a0(逆旋转的最大加速度a0’)的步骤；根据总旋转量s0(总返回旋转量s0’)和旋转位置反馈值fbs来检测从当前位置到目标位置为止的主轴12的剩余旋转量sr(剩余返回旋转量sr’)的步骤；根据旋转位置反馈值fbs来检测主轴12的当前速度vc(逆旋转的当前速度vc’)的步骤；在以最大能力的加速旋转(加速逆旋转)后，通过速度控制使主轴12减速旋转(减速逆旋转)而达到预先决定的中间速度vb(中间返回速度vb’)的步骤；当主轴12达到中间速度vb(中间返回速度vb’)后，根据剩余旋转量sr(剩余返回旋转量sr’)和当前速度vc(逆旋转的当前速度vc’)，通过位置控制使主轴12以与最大加速度a0(逆旋转的最大加速度a0’)对应的最大减速度a0(逆旋转的最大减速度a0’)减速旋转(减速逆旋转)而到达目标位置的步骤；在从主轴12达到中间速度vb(中间返回速度vb’)的时间点到满足预先决定的经过条件为止的期间，将指令主轴12的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内的步骤。

根据上述控制方法，达到与上述控制装置10的效果相同的效果。

在图2～图6所示的实施方式中，控制装置10在主轴12进行最大能力的加速旋转后，通过逐次更新的速度指令cv(cv’)使主轴12以逐渐增加的减速度ac(ac’)从点a(点c)开始减速旋转(减速逆旋转)，执行达到中间速度vb(中间返回速度vb’)时的剩余旋转量sr(剩余返回旋转量sr’)与定位旋转量spos(定位返回旋转量spos’)相等的速度控制。代替减速旋转(减速逆旋转)中这样的速度控制，控制装置10能够执行将中间速度vb(中间返回速度vb’)作为目标值使主轴12从点a(点c)以最大能力减速旋转(减速逆旋转)的速度控制。图9以及图10表示通过使主轴12以最大能力从点a(点c)减速旋转(减速逆旋转)的控制方法而实现的主轴12的动作的两个不同的例子。以下，参照图9以及图10和图1来说明通过速度控制使主轴12进行最大减速的结构。

参照图9，通过速度-时间曲线表示在当前速度vc达到最高转速v0之前剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2时的主轴12的切削动作的一例、逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’之前剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2时的主轴12的返回动作的一例。另外参照图10，通过速度-时间曲线表示在剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2之前当前速度vc达到最高转速v0时的主轴12的切削动作的一例、剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2之前逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’时的主轴12的返回动作的一例。在图9以及图10所示的时间t1、t2、t4～t7、t9以及t10中的主轴12的动作分别与图5以及图6所示的时间t1、t2、t4～t7、t9以及t10中的主轴12的动作相同。

在图9以及图10所示的时间t3中，主轴控制部18(减速动作控制部38)通过将中间速度vb设为目标值的速度控制，使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力从点a减速旋转。在以最大能力的减速旋转中，根据主轴电动机的特性，主轴12的减速度逐渐增加。这里，主轴12的加速所需要的转矩(以下加速转矩)和减速所需要的转矩(以下减速转矩)彼此相等。一般，主轴12旋转过程中产生机械结构上的负荷(阻力)，加速转矩变得比减速转矩大，所以当加速转矩和减速转矩相等时，如果通过相同的速度变化进行比较则最大能力下的加速时间变得比最大能力下的减速时间要长。因此主轴12在从点a减速后以比时间t2更短的时间达到中间速度vb，此时的位置|sr|为

|sr|＞vc²/(2×|a0|，

之后以恒定的中间速度vb旋转极小时间，从而到达

|sr|＝vb²/(2×|a0|)

的点b(图9、图10)。

同样，在图9以及图10所示的时间t8中，主轴控制部18(减速动作控制部38)通过将中间返回速度vb’设为目标值的速度控制，使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力从点c减速逆旋转。在以最大能力的减速逆旋转中，根据主轴电动机的特性，主轴12逆旋转的减速度逐渐增加。与上述点b之前的动作相同，主轴12在从点c减速后以比时间t7更短的时间达到中间返回速度vb’，此时的位置|sr’|为

|sr’|＞vc’²/(2×|a0’|，

之后以恒定的中间返回速度vb’旋转极小时间，从而到达

|sr|＝vb²/(2×|a0’|)

的点d(图9、图10)。

在如图9以及图10所示那样使主轴12以最大能力从最高速度减速旋转(减速逆旋转)的结构中，在主轴12的减速旋转(减速逆旋转)中，在点b(点d)之前主轴12达到中间速度vb(中间返回速度vb’)的时间点以及速度控制切换为位置控制的点b(点d)，主轴12的加速度大幅变化。控制装置10具有以下结构，即在主轴12通过这些加速度变化点时，主轴控制部18执行与在图2～图6的实施方式执行的位置控制程序相同的程序，将加速度变化点的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。

在主轴12通过点b(点d)时，与图2～图6的实施方式相同，转矩指令限制部42在主轴12到达点b(点d)之后的预定期间，将从定位动作限制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。这样，抑制点b(点d)之后的主轴12的加速度变化。另一方面，在主轴12通过点b(点d)之前的中间速度vb(中间返回速度vb’)到达点时，转矩指令限制部42在主轴12达到中间速度vb(中间返回速度vb’)之后的预定期间，将从减速动作控制部38对主轴12指令的速度控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。这样，抑制中间速度vb(中间返回速度vb’)到达点之后的主轴12的加速度变化。

转矩指令限制部42限制速度控制的转矩指令的变动幅度的结构相当于在图7a所示的框图中，切换在位置处理模块和速度处理模块之间设置的切换部w并排除位置控制循环的结构。即使通过这样的结构，与图2～图6的实施方式相同，能够减轻由于加速度的变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度的变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。

图1所示的控制装置10能够执行与上述机床控制方法不同的机床控制方法。图11表示作为控制装置10能够执行的机床控制方法的第二实施方式的攻丝加工中的主轴12的切削以及返回动作控制方法。另外图12～图15是分别与图5、图6、图9以及图10对应的图，表示图11的实施方式中的主轴12的切削以及返回动作的4个例子。以下，参照图1～图4，图11～图15，说明第二实施方式的机床控制方法(攻丝加工的切削以及返回动作控制方法)以及执行该方法的控制装置10的结构。

概要地说，在图11～图15的第二实施方式中，控制装置10在使主轴12从加工开始位置到达目标螺纹深度为止期间，执行与图2所示的攻丝加工的切削动作控制方法相同的步骤，并控制主轴12的切削动作。另外，控制装置10的主轴控制部18(定位动作控制部40)在使主轴12到达目标螺纹深度时，使主轴12不在目标螺纹深度停止(即不使加速度为零)，而使主轴12以与最大能力的减速旋转中的最大减速度a0(负的值)相同的逆旋转的最大加速度a0’(负的值)，以最大能力加速逆旋转到从目标螺纹深度返回了预先决定的角速度的旋转位置(以下为初始返回位置)。当使主轴12加速逆旋转到初始返回位置后，控制装置10执行与图4所示的攻丝加工的返回动作控制方法相同的步骤，控制主轴12的返回动作。以下详细描述该第二实施方式的结构，但是适当省略与图2～图4的流程图的结构要素对应的结构要素的说明。

如图11所示，控制装置10首先在步骤u1，执行图2所示的步骤s1～s6、s8、s9。即，数值控制部16(主轴指令输出部26)对主轴控制部18指令主轴12的总旋转量s0和最高转速v0(步骤s1)。主轴控制部18(初始动作控制部30、最大加速度检测部32、剩余旋转量检测部34)将最高转速v0设为目标速度而使主轴12从加工开始位置以最大能力加速逆旋转并执行切削动作，检测出其间的最大加速度a0以及剩余旋转量sr(步骤s2)。接着主轴控制部18(当前速度检测部36)在以最大能力的加速旋转中逐次检测出当前速度vc，判断当前速度vc是否达到最高转速v0(步骤s3)。当vc没有达到v0时，主轴控制部18(减速动作控制部38)判断剩余旋转量sr是否为总旋转量s0的1/2以下(步骤s4)，当sr为s0的1/2以下时，主轴控制部18(减速动作控制部38)通过速度控制使主轴12减速旋转到中间速度vb而继续执行切削动作(步骤s5)。另一方面，当判断为当前速度vc达到最高转速v0(步骤s3)时，主轴控制部18(减速动作控制部38)将达到最高转速v0时的主轴12从加工开始位置的旋转量(即旋转位置fbs)保存为加速时旋转量sa(步骤s8)，并且判断剩余旋转量sr是否成为加速时旋转量sa以下(步骤s9)。当sr为sa以下时，主轴控制部18(减速动作控制部38)通过速度控制使主轴12减速旋转到中间速度vb并继续执行切削动作(步骤s5)。接着主轴控制部18(定位动作控制部40)判断主轴12的当前位置中的剩余旋转量sr是否满足|sr|＝vb²/(2×|a0|)(等式1)(步骤s6)。

这里参照图12，在图11的步骤u1中，通过速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示在切削动作中当前速度vc达到最高转速v0之前剩余旋转量sr为总旋转量s0的1/2时(图2的步骤s3以及s4的判断都为是的情况)的主轴12的切削动作的一例。图12的速度-时间曲线中的时间t1、t2、t3以及t4的主轴12的动作与上述图5的速度-时间曲线中的时间t1、t2、t3以及t4的主轴12的动作对应。即如图12所示，在时间t1以及t2执行主轴12的最大能力的加速旋转(速度控制)，在剩余旋转量sr成为总旋转量s0的1/2的时间点a(图2的步骤s4的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间t3，执行在逐渐增加的减速度ac的主轴12的减速旋转(速度控制)，在时间t4，执行最大减速度a0的主轴12的减速旋转(位置控制)。

控制装置10执行步骤u1(图2的步骤s1→s2→s3→s4→s5→s6)，从而主轴12在图12所示的时间t1、t2以及t3中，如上所述那样进行与图5所示的时间t1、t2以及t3的动作相同的动作。主轴控制部18(定位动作控制部40)在步骤u1(图2的步骤s6)中判断主轴12的剩余旋转量sr满足上述等式1(即主轴12的旋转位置到达点b)时，代替图2的步骤s7，在图11的步骤u2，生成用于使主轴12以最大减速度a0减速旋转而在到达sr＝0的点(即目标螺纹深度)后也使主轴12继续以与最大减速度a0相同的逆旋转的最大加速度a0’(即a0＝a0’)加速逆旋转到初始返回位置(图12的点e)的移动指令，并通过该移动指令对主轴12进行位置控制。进一步在步骤u2，主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。

在步骤u2的位置控制时，主轴控制部18(定位动作限制部40、转矩指令限制部42)执行上述图3所示的位置控制程序。在该实施方式中，步骤u2的位置控制程序的步骤q1～q7、q9与图2的步骤s7中的位置控制程序的步骤q1～q7、q9对应。在步骤q7，转矩指令限制部42针对定位动作控制部40求出的指令在预定的转矩指令限制期间如上述那样适用限制值l来限制转矩指令的变动幅度。在求出转矩指令后，在该实施方式中，定位动作控制部40在步骤q8，根据逐次检测出的剩余旋转量sr判断主轴12是否到达了目标位置(即初始返回位置)。当主轴12到达初始返回位置时，结束位置控制程序。当主轴12没有到达初始返回位置时，返回步骤q1并重复位置控制程序。这样，转矩指令限制部42在从主轴12达到中间速度vb后的时间点b到满足时间t1的经过、当前速度vc减速到速度v1以下以及剩余旋转量sr减少到旋转量s1以下中的任意一个经过条件为止的期间，将从定位动作控制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在通过限制值l规定的范围。

再次参照图12，主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部40)的移动指令，一边以最大减速度a0从点b向目标螺纹深度减速旋转一边执行切削动作，在sr＝0的时间点到达目标螺纹深度(时间t4)。在到达目标螺纹深度瞬间，主轴12的当前速度vc为零，但是进一步主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部40)的移动指令维持最大减速度a0并产生逆旋转的最大加速度a0’，通过使当前速度vc(负的值)慢慢增加的加速逆旋转，在时间t6，执行从目标螺纹深度向初始返回位置(点e)的返回动作。这样，在从点b到达目标螺纹深度为止的时间t4以及从目标螺纹深度到达点e为止的时间t6，主轴控制部18对主轴12进行位置控制(步骤u2)，使主轴12以恒定的加速度(即最大减速度a0以及逆旋转的最大加速度a0’)连续动作(用虚线例示根据移动指令求出的恒定加速度状的速度指令)。另外主轴12在目标螺纹深度当前速度vc为零，但这是瞬间的情况，不会在目标螺纹深度停止。

能够任意地设定主轴12的初始返回位置(点e)。例如如图12所示，与在切削动作中开始以最大减速度a0减速旋转(位置控制)的点b相同，能够将主轴12的逆旋转的当前速度vc’达到中间返回速度vb’的位置设为点e。此时的点e为主轴12从目标螺纹深度逆旋转了相当于|sr|＝vb²/(2×|a0|)的旋转量的位置。在时间t6的主轴12的通过位置控制进行的返回动作自身与图5所示的时间t6的主轴12的通过速度控制进行的返回动作类似，但是作为控制的特性，与通过速度控制的最大能力的加速旋转时的最大加速度a0(时间t1)相比，通过位置控制的最大能力的减速旋转时的最大减速度a0(时间t4)被抑制得较低，其结果为，时间t6的逆旋转的最大加速度a0’也有变得比时间t1的最大加速度a0低若干的倾向。

参照图13，在图11的步骤u1中，通过速度-时间曲线(时间轴上侧的曲线)表示在切削动作中剩余旋转量sr为总旋转量s0的1/2之前当前速度vc达到最高转速v0时(图2的步骤s3的判断为否的情况)的主轴12的切削动作的一例。图13的速度-时间曲线中的时间t1、t2、t5、t3以及t4的主轴12的动作与上述图6的速度-时间曲线中的时间t1、t2、t5、t3以及t4的主轴12的动作对应。即如图13所示，在时间t1以及t2执行主轴12的最大能力的加速旋转(速度控制)，主轴12的当前速度vc达到最高转速v0，之后主轴12在时间t5以恒定速度v0旋转而继续切削动作，在剩余旋转量sr与加速时旋转量sa相等的时间点a(图2的步骤s9的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速旋转变为减速旋转，在时间t3，执行以逐渐增加的减速度ac的主轴12的减速旋转(速度控制)，在时间t4，执行以最大减速度a0的主轴12的减速旋转(位置控制)。

控制装置10执行步骤u1(图2的步骤s1→s2→s3→s8→s9→s5→s6)，从而主轴12在图13所示的时间t1、t2、t5以及t3中，如上述那样进行与图6所示的时间t1、t2、t5以及t3的动作相同的动作。主轴控制部18(定位动作控制部40)在步骤u1(图2的步骤s6)中判断主轴12的剩余旋转量sr满足上述等式1(即主轴12的旋转位置到达点b)时，代替图2的步骤s7，在图11的步骤u2，生成用于使主轴12以最大减速度a0减速旋转并在到达sr＝0的点(即目标螺纹深度)后也继续以与最大减速度a0相同的逆旋转的最大加速度a0’(即a0＝a0’)使主轴12加速逆旋转到初始返回位置(图13的点e)的移动指令，并通过该移动指令对主轴12进行位置控制。进一步在步骤u2，如上述那样主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。

在图12以及图13的任何一个动作例中，在主轴控制部18控制主轴12从加工开始位置到目标螺纹深度为止的旋转动的作期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置fbs控制进给轴14追随主轴12的动作来进行进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行上述的步骤u1以及步骤u2的处理期间，监视从主轴控制部18通知的剩余旋转量sr，当剩余旋转量sr成为第一预定值(接近零的极小值)以下时，判断攻丝加工到达目标螺纹深度。然后数值控制部16(主轴指令输出部26)在判断攻丝加工到达目标螺纹深度之后，与步骤u2并行，在步骤u3(图11)，根据程序解释部24进行解释的攻丝加工程序p的指令值来取得从目标螺纹深度到返回结束位置期间的主轴12的总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’，并将这些总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’作为主轴指令cs发送给主轴控制部18。

在主轴12到达初始返回位置(点e)后，在步骤u4(图11)，主轴控制部18(初始动作控制部30)将最高返回转速v0’作为目标速度使主轴12以最大限度使用了驱动源的容许电流的最大能力从初始返回位置(点e)向返回结束位置进行加速逆旋转来执行返回动作。另外，主轴控制部18(剩余旋转量检测部34)根据总返回旋转量s0’和旋转位置fbs，逐次检测从当前位置到返回结束位置为止的主轴12的剩余返回旋转量sr’。在每次检测时，检测出的剩余返回旋转量sr’由主轴控制部18通知给数值控制部16。在该实施方式中，最大加速度检测部32不检测时间t6的主轴12的逆旋转的最大加速度，而取得以时间t4的最大能力的减速旋转中的最大减速度a0(相当于时间t1的最大加速度a0)作为主轴12从目标螺纹深度进行加速逆旋转期间的逆旋转的最大加速度a0’。

接着，控制装置10在步骤u5(图11)执行图4所示的步骤s12～s18。即，在以最大能力进行加速逆旋转中，主轴控制部18(当前速度检测部36)根据旋转位置fbs逐次检测逆旋转的当前速度vc’，判断当前速度vc’是否未达到最高返回转速v0’(步骤s12)。当vc’没有达到v0’时，主轴控制部18判断剩余返回旋转量sr’是否为总返回旋转量s0’的1/2以下(步骤s13)，当sr’为s0’的1/2以下时，主轴控制部18使主轴12减速逆旋转到中间返回速度vb’并继续执行返回动作(步骤s14)。另一方面，在判断当前速度vc’达到最高返回转速v0’(步骤s12)时，主轴控制部18将达到最高返回转速v0’时主轴12从目标螺纹深度的旋转量(即旋转位置fbs)保存为返回动作的加速时旋转量sa’(步骤s17)，判断剩余返回旋转量sr’是否为加速时旋转量sa’以下(步骤s18)。当sr’为sa’以下时，主轴控制部18使主轴12减速逆旋转到中间返回速度vb’而继续执行返回动作(步骤s14)。之后，主轴控制部18(定位动作控制部40)判断主轴12的当前位置的剩余返回旋转量sr’是否满足|sr′|＝vb′²/(2×|a0′|)(等式2)(步骤s15)，当满足等式2时，生成用于使主轴12以最大减速度a0’(与时间t6的逆旋转的最大加速度a0’对应的值)减速逆旋转并在sr’＝0的点(即返回结束位置)停止的移动指令，通过该移动指令来对主轴12进行位置控制(步骤s16)。另外，在这期间，主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围(步骤s16)。主轴12按照来自主轴控制部18(定位动作控制部40)的移动指令，以最大减速度a0’向返回结束位置减速逆旋转而执行返回动作，在sr’＝0的时间点到达返回结束位置而停止。

这里，参照图12，在图11的步骤u5中，通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示在逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’之前剩余返回旋转量sr’为总返回旋转量s0’的1/2时(图4的步骤s12以及s13的判断都为是的情况)的主轴12的返回动作的一例。图12的速度-时间曲线中的时间t7、t8以及t9的主轴12的动作与上述图5的速度-时间曲线中的时间t7、t8以及t9的主轴12的动作对应。在图12的动作例中，主轴12在时间t6从目标螺纹深度到达初始返回位置(点e)，之后逆旋转的当前速度vc’超过中间返回速度vb’(负的值)，所以在以最大能力进行加速逆旋转过程中，根据主轴电动机的特性，主轴12的逆旋转加速度从最大加速度a0’逐渐减少(时间t7)。在剩余返回旋转量sr’成为总返回旋转量s0’的1/2的时间点c(图4的步骤s13的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转，在时间t8，执行以逐渐增加的减速度ac’的主轴12的减速逆旋转(速度控制)，在时间t9，执行以最大减速度a0’的主轴12的减速逆旋转(位置控制)。

在步骤u5的时间t9的位置控制时，主轴控制部18(定位动作限制部40、转矩指令限制部42)执行上述图3所示的位置控制程序。在该实施方式中，步骤u5的位置控制程序的步骤q1～q7、q9与图4的步骤s16中的位置控制程序的步骤q1～q7、q9对应。在步骤q7，转矩指令限制部42针对定位动作控制部40求出的指令在预定的转矩指令限制期间如上述那样适用限制值l来限制转矩指令的变动幅度。在求出转矩指令后，在该实施方式中，定位动作控制部40在步骤q8，根据逐次检测出的剩余返回旋转量sr’判断主轴12是否到达了目标位置(即返回结束位置)。当主轴12到达返回结束位置时，位置控制程序结束。当主轴12未到达返回结束位置时，返回步骤q1并重复位置控制程序。这样，转矩指令限制部42在从主轴12达到中间返回速度vb’的时间点d到满足时间t1的经过、逆旋转的当前速度vc’减速到速度v1以下以及剩余返回旋转量sr’减少到旋转量s1以下中的任意一个经过条件为止的期间，将从定位动作控制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在通过限制值l规定的范围。

另一方面，参照图13，在图11的步骤u5中，通过速度-时间曲线(时间轴下侧的曲线)表示在剩余返回旋转量sr’为总返回旋转量s0’的1/2之前逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’时(图4的步骤s12的判断为否的情况)的主轴12的返回动作的一例。图13的速度-时间曲线中的时间t7、t10、t8以及t9的主轴12的动作与上述图6的速度-时间曲线中的时间t7、t10、t8以及t9的主轴12的动作对应。在图13的动作例中，在主轴12到达初始返回位置(点e)后的时间t7，执行与图12的动作例相同的逐渐减少的加速度(≤a0’)的主轴12的最大能力的加速逆旋转，主轴12的逆旋转的当前速度vc’达到最高返回转速v0’。之后，主轴12在时间t10以恒定速度v0’逆旋转而继续返回动作。在剩余返回旋转量sr’与加速时旋转量sa’相等的时间点c(图4的步骤s18的判断为是的时间点)，主轴12的动作从加速逆旋转变为减速逆旋转，在时间t8，执行以逐渐增加的减速度ac’的主轴12的减速逆旋转(速度控制)，在时间t9，执行以最大减速度a0’的主轴12的减速逆旋转(位置控制)。进一步，在时间t9，如上述那样主轴控制部18(转矩指令限制部42)在定位动作控制部40开始位置控制时，在预定的转矩指令限制期间，将位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。

即使在图12以及图13的任意的动作例中，在主轴控制部18控制主轴12从目标螺纹深度到返回结束位置为止的逆旋转动作的期间，进给轴控制部22使用主轴12的旋转位置fbs控制进给轴14追随主轴12的动作来进行逆进给动作。数值控制部16在主轴控制部18执行上述步骤u3～步骤u5的处理的期间，监视从主轴控制部18通知的剩余返回旋转量sr’，并在剩余返回旋转量sr’成为第二预定值(接近零的极小值)以下时，判断返回动作结束并且工具从工件中被拔出。

图14以及图15与上述图9以及图10所示的动作例相同，表示通过使主轴12以最大能力从点a(点c)减速旋转(减速逆旋转)的控制方法而实现的主轴12的动作的两个不同的例子。图14以及图15所示的时间t1、t2、t4～t7、t9以及t10的主轴的动作分别与图12以及图13所示的时间t1、t2、t4～t7、t9以及t10的主轴的动作相同。在图14以及图15所示的时间t3，主轴12在从点a减速后以比时间t2更短的时间达到中间速度vb，之后以恒定的中间速度vb旋转极小时间，从而到达点b。同样，在图14以及图15所示的时间t8，主轴12在从点c减速后以比时间t7更短的时间达到中间返回速度vb’，之后以恒定的中间返回速度vb’旋转极小时间，从而到达点d。

在主轴12通过点b(点d)时，与图12以及图13的动作例相同，转矩指令限制部42在主轴12到达点b(点d)之后的预定期间，将从定位动作限制部40对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。另一方面，在主轴12通过点b(点d)之前的中间速度vb(中间返回速度vb’)到达点时，转矩指令限制部42在主轴12达到中间速度vb(中间返回速度vb’)之后的预定期间，将从减速动作控制部38对主轴12指令的速度控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。

图11～图15所示的实施方式的控制装置10在使主轴12进行从加工开始位置到目标螺纹深度为止的切削动作时，数值控制部16将主轴12的总旋转量s0和最高转速v0作为主轴指令cs通知给主轴控制部18，主轴控制部18根据该主轴指令cs使主轴12以将最高转速v0作为目标最大限度使用了容许电流的最大输出来进行加速并执行切削动作，并且根据逐次检测出的主轴12的剩余旋转量sr以及当前速度vc，使主轴12一边以最大减速度a0减速旋转一边继续执行到目标螺纹深度为止的切削动作并到达目标螺纹深度。因此根据控制装置10，与参照图1～图10而说明的实施方式的控制装置10同样，不需要对数值控制部16进行用于生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数设定和调整等，而能够以更简单的结构进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。

而且图11～图15所示的控制装置10具有以下结构，即在主轴12减速旋转期间，在当前速度vc达到中间速度vb，速度控制切换为位置控制的点b之后的预定转矩指令限制期间，主轴控制部18(转矩指令限制部42)将对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围内。在达到中间速度vb后的预定期间，限制转矩指令的变动幅度而使转矩指令接近恒定的值，由此能够使该期间的主轴12的加速度接近恒定的值。因此根据控制装置10，抑制在主轴12减速旋转中从速度控制切换为位置控制之后的主轴12的加速度变化，因此能够减轻由于加速度变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。在图14以及图15所示的动作例中，进一步也抑制在速度控制切换为位置控制的点b之前主轴12达到中间速度vb的时间点的主轴12的加速度的变化。

进一步，图11～图15所示的实施方式的控制装置10在使主轴12进行从目标螺纹深度到返回结束位置为止的返回动作时，在切削动作结束时使主轴12不在目标螺纹深度停止(即，使加速度不为零)，而使主轴12以与最大减速度a0(负的值)相同的逆旋转的最大加速度a0’(负的值)通过位置控制加速逆旋转到预定的初始返回位置。通过该结构，在使主轴12的动作从切削动作切换为返回动作时的加速度没有变化，所以能够防患于未然地避免由于加速度变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击和由于加速度变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差的增加。

另外，图11～图15所示的实施方式的控制装置10在使主轴12通过位置控制加速逆旋转到初始返回位置后，数值控制部16根据对主轴控制部18通知的主轴12的总返回旋转量s0’和最高返回转速v0’的主轴指令cs，使主轴12以最大输出加速而执行返回动作，并且使主轴12一边以与动作反转时的逆旋转的最大加速度a0’对应的最大减速度a0’进行减速一边以最短时间继续执行到返回结束位置为止的返回动作并在返回结束位置停止。因此根据控制装置10，不需要对数值控制部12进行用于生成与主轴12的输出特性对应的加减速指令的参数设定和调整等，能够以更简单的结构进行使主轴12的加速能力最大限度发挥的加减速控制，缩短攻丝加工的循环时间。

而且图11～图15所示的控制装置10具有以下结构，即在主轴12减速逆旋转期间，在当前速度vc’达到中间返回速度vb’而速度控制切换为位置控制的点d之后的预定转矩指令限制期间，主轴控制部18(转矩指令限制部42)将对主轴12指令的位置控制的转矩指令的变动幅度限制在预定的范围。在达到中间返回速度vb’后的预定期间，限制转矩指令的变动幅度并使转矩指令接近恒定的值，由此能够使该期间的主轴12的加速度接近恒定的值。因此，根据控制装置10，抑制在主轴12减速逆旋转过程中从速度控制切换为位置控制之后的主轴12的加速度变化，因此能够减轻由于加速度变化引起的在主轴12产生的机械结构上的冲击，并且能够降低由于加速度变化引起的在主轴12和进给轴14之间产生的同步误差。在图14以及图15所示的动作例中，进一步也抑制在速度控制切换为位置控制的点d之前主轴12达到中间返回速度vb’的时间点的主轴12的加速度的变化。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本领域技术人员能够理解能够在不脱离专利请求公开的范围内进行各种修正和变更。