数控方法及其装置的制作方法

专利名称：数控方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以进行主轴位置控制的数控(Numerical Control ；以下称为NC)方法及其装置，特别涉及一种在将第1主轴和第2主轴相对设置的NC车床中的主轴 间的同步控制，以用于在两个主轴之间夹持同一工件，并进行加工。
背景技术：
图8示出现有的NC装置的要部框图。NC装置101具有解析处理部111、插补 控制部112、梯形电路部121、机械控制信号处理部122、轴控制部211、221、以及主轴 同步控制部151。解析处理部111对进行轮廓控制的轴(以下称为NC轴)的定位或切削 进给等位置指令、针对主轴的速度指令、以及进行机械控制的辅助指令等加工程序进行 解析处理，由接收到该解析结果的插补控制部112，生成插补位置脉冲或者主轴的速度指 令，将该生成的插补位置脉冲或者主轴的速度指令向控制对应轴的轴控制部211、221发 送。另外，所指令的辅助指令代码经由插补控制部112传递至机械控制信号处理部122， 由梯形电路部121进行相对应的辅助指令的控制。此外，NC装置101还具有对X轴、 Z轴等NC轴进行控制的控制部，但在图8中，为了简化而仅选出对第1主轴314进行控 制的轴控制部211、和对第2主轴3M进行控制的轴控制部221进行表示。
主轴位置控制部311根据主轴位置检测器313检测出的位置反馈信号，对驱动第 1主轴314的主轴电动机312进行速度控制以及位置控制，从而对第1主轴314进行速度 控制以及位置控制。主轴位置控制部321根据主轴位置检测器323检测出的位置反馈信 号，对驱动第2主轴324的主轴电动机322进行速度控制以及位置控制，从而对第2主轴 324进行速度控制以及位置控制。
对于现有的NC装置101中的主轴，根据加工程序的S指令而由插补控制部 112生成所对应的主轴的速度指令，并且根据加工程序的M3、M4指令，经由插补控制 部112、梯形电路部121、机械控制信号处理部122输出针对主轴的正转信号或者反转信 号，从而以所指令的速度进行正向旋转或者反向旋转的控制。
另外，如果机械控制信号处理部122输出相应主轴的C轴选择信号123(例如， 利用加工程序的M18指令生成)，则可以将对应主轴切换为执行定位或切削进给等位置 指令的NC轴，与驱动刀架等的NC轴(X轴、Z轴等)协同动作而执行轮廓控制(C轴控 制)。在将第1主轴314作为NC轴进行位置控制(以下称为C轴控制用位置控制模式) 的情况下，通过输出与第1主轴314相应的C轴选择信号123，从而第1主轴314的主轴 C轴控制切换部212，将对轴的控制从根据速度指令进行控制的主轴控制部213切换至NC 轴控制部214，该NC轴控制部214根据由插补控制部112输出的插补位置脉冲进行位置 控制。
与此相伴，主轴位置控制部311从执行速度控制的主轴控制模式，切换至以C轴 控制专用的位置环路增益进行位置控制的C轴控制用位置控制模式。在切换后，以使一 个或多个NC轴的指令位置与由加工程序所指令的位置指令以及进给速度指令相关联而进行插补移动的方式，生成针对各个NC轴的插补位置脉冲，向与第1主轴314对应的NC 轴输出的插补位置脉冲，由NC轴控制部214进行加减速处理等，并向主轴位置控制部 311输出所对应的位置指令，进行位置控制。通过该控制，可以利用旋转刀具等在工件侧 面(周面)上进行开孔或铣削等C轴加工。
另外，NC轴同步控制部113将根据加工程序所指令的位置指令而生成的针对 NC轴的插补位置脉冲，向其它NC轴同步地输出，从而对其它NC轴进行同步控制。例 如，在将第1主轴314和第2主轴3M切换至C轴控制用位置控制模式，分别作为Cl轴、 C2轴进行位置控制时，如果将Cl轴及C2轴定位至规定位置，基于Cl轴对C2轴进行 NC轴同步控制，则伴随着Cl轴的移动，C2轴也以相同的移动量同步地进行移动。在将 第1主轴314和第2主轴3 相对设置的NC工作机械中，在将Cl轴和C2轴以规定的角 度定位，彼此夹持工件后，通过将NC轴的同步极性指定为互逆，并基于Cl轴对C2轴 进行NC轴同步控制，从而与针对Cl轴的位置指令同步地，C2轴也向相同方向旋转，因 此，可以在由第1主轴314和第2主轴3M彼此夹持一个工件的状态下，一边将工件以规 定的角度定位，一边进行工件侧面(周面)的加工(开口或铣削等C轴加工)。
另外，在将主轴不作为NC轴(执行定位或切削进给等位置指令的轴)进行位 置控制，而是选择为根据速度指令进行旋转而进行速度控制的主轴控制模式时，如果通 过加工程序等生成主轴同步控制指令，则将指定为作为同步控制的基准的主动主轴(以 下称为基准主轴)、和与基准主轴同步地进行动作的从动主轴(以下称为同步主轴)的主 轴，切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控 制模式，按照对所施加的速度指令进行积分而生成的主轴同步位置指令，对基准主轴进 行位置控制。
另外，同步主轴通过主轴同步控制部151而接收到基准主轴的主轴同步位置指 令，与基准主轴的旋转同步地进行位置控制，以同步后的速度进行旋转。由此，在将第 1主轴314和第2主轴3M相对设置的NC工作机械中，可以在从两侧夹持的状态下，对 1个工件进行车削加工。
另外，如果在主轴同步控制指令中有相位配合指令，则在同步主轴侧执行相位 配合，以使得主轴间的相位差成为规定角度，因此，在将第1主轴314和第2主轴3M相 对设置的NC工作机械中，可以使各主轴一边进行旋转，一边将工件从第1主轴314向第 2主轴3 传递。
在上述现有的NC装置101中，由于针对主轴选择施加速度指令的主轴控制模 式、或者作为轮廓控制轴(以下称为NC轴)进行位置控制的C轴控制用位置控制模式 中的其中一种，所以在将第1主轴314和第2主轴3M相对设置的NC工作机械中，在利 用两个主轴夹持1个工件而进行加工时，在基于所指令的速度使第1主轴314和第2主轴 324同步地旋转，进行车削加工的情况下，需要预先选择主轴控制模式，然后通过施加主 轴同步控制指令，将第1主轴314以及第2主轴3M切换至主轴同步控制，另外，在将第 1主轴314和第2主轴324同步地定位至所指定的角度上，利用旋转刀具对工件侧面(周 面)进行开口或铣削等C轴加工的情况下，需要预先将第1主轴314和第2主轴3M分别 选择为C轴控制用位置模式，在将相互角度定位后的状态下夹持工件，然后通过施加NC 轴同步控制指令，从而切换至NC轴同步控制。
另外，为了在根据速度指令进行同步控制的主轴同步控制、和根据位置指令进 行同步控制的NC轴同步控制之间进行切换，需要预先将相关的主轴分别切换至主轴控 制模式或C轴控制用位置控制模式，所以在从主轴同步控制切换至C轴同步控制的情况 下、或者从C轴同步控制切换至主轴同步控制的情况下，必须暂时取消主轴同步控制， 或者暂时取消NC轴同步控制。
另外，在由相对的2个主轴从两侧夹持1个工件而进行同步控制的情况下，如果 两个主轴的位置控制增益不一致，则产生下述问题，即，与速度对应地，各主轴的理论 位置偏差量产生差异，在各主轴中由于相互的位置控制的校正动作而产生扭矩，使工件 扭转，由此，对于主轴同步控制中的基准主轴以及同步主轴，无法切换至其他位置控制 (例如，仅对基准主轴进行位置控制，使其切换至以与主轴控制模式的位置控制增益不同 的位置控制增益进行控制的C轴控制用位置控制模式)。由此，为了在根据速度指令进 行同步控制的主轴同步控制、和根据位置指令进行同步控制的NC轴同步控制之间进行切 换，需要暂时取消同步控制，从而无法保持2个主轴之间的同步，进而无法在利用夹具 夹持工件两端的状态下，连续进行车削加工、和利用旋转刀具进行的加工(开孔或铣削 等C轴加工)。
另外，为了在相对的两个主轴之间将1个工件从第1主轴314向第2主轴3M传 递，使利用第1主轴314加工而成的工件加工面在传递至第2主轴3M后，进行二次加 工，从而在夹持工件时，需要预先将第1主轴314的原点位置和第2主轴324的原点位置 对齐并进行定位、或者进行相位配合后，传递工件，需要用于使主轴间相位配合的动作 时间。
作为解决上述问题点的一部分的方法，提出了下述方法，即，在对主轴进行C 轴控制，执行C轴原点复位时，使一侧的主轴成为自由旋转的状态，以进行连动旋转， 将主轴的旋转角度位置数据重置，使C轴进行原点复位(例如，参照专利文献1、专利文 献2)。
另外，提出了下述方法，S卩，为了在两个主轴之间重新夹持异型材料工件而计 算相位差，实时确定进行主轴同步控制的相位配合的角度，以使得两个主轴位于与异型 材料的形状对应的夹持位置上，从而缩短每个加工循环中用于主轴同步控制的相位配合 的操作时间(例如，参照专利文献3)。
专利文献1 日本特开平3-239402号公报
专利文献2:日本特开平3-239403号公报
专利文献3:日本特开平10-232705号公报发明内容
但是，对于所述专利文献1、2所公开的方法，虽然可以在利用两个主轴保持1 个工件的状态下，对该工件进行伴随着C轴控制的加工，但需要暂时取消位置控制，从 而用于对多个主轴进行同步控制的时序变得复杂，在对各C轴进行控制的系统之间大多 进行等待，必须与定时相应地进行加工，有时使循环时间变长。
另外，在所述专利文献3中公开的方法中，如果在重新夹持工件后，第2主轴切 换至C轴控制，则因为第2主轴的位置检测器以Z相为基准确立了原点，所以第1主轴的C轴原点处的工件位置、和第2主轴的C轴原点处的工件位置不同，因此，无法对利用第 1主轴加工后的位置利用第2主轴进行二次加工。
本发明就是为了解决上述问题点而提出的，其目的在于得到一种NC控制方法及 其装置，对于将两个主轴相对设置的NC工作机械，在由两个主轴从两侧夹持一个工件的 状态下，可以连续进行车削加工、开孔加工或者铣削加工等，车削加工是根据速度指令 进行的，开孔加工是将工件以规定角度进行定位后，利用旋转刀具进行开孔，铣削加工 是对NC轴和C轴进行插补而加工沿轴向及周向延伸的槽等，其中，NC轴和C轴是与所 施加的速度指令相关联地使安装有旋转刀具的转塔或刀架移动的轴。
另外，本发明的目的在于得到一种NC控制方法及其装置，针对将两个主轴相对 设置的NC工作机械，在使工件从一侧主轴至另一侧主轴重新夹持时，不进行主轴间的相 位配合动作，顺滑地传递工件，并且可以可靠地自动确定另一侧主轴的C轴控制中的原 点位置，利用另一侧主轴对利用一侧主轴加工后的位置进行二次加工。
本发明的数控方法具有将主轴作为轮廓控制轴进行位置控制的C轴控制用位置 控制模式、以及对基准主轴和同步主轴这两个主轴进行同步控制的主轴同步控制用位置 控制模式，在各位置控制模式中，分别以不同的位置控制增益对主轴进行控制，在该数 控方法中，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制，以向基准主轴施加的指令 速度进行旋转中，生成将所述基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持 两个主轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，将所述基准主轴切换为轮 廓控制轴。
另外，本发明的数控方法的特征在于，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴 同步控制，以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中，生成将所述基准主轴作为轮廓控 制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式 的状态下，使两个主轴减速停止，在两个主轴停止后，将两个主轴的位置控制模式同时 从主轴同步控制用位置控制模式切换至C轴控制用位置控制模式。
另外，本发明的数控方法的特征在于，在主轴同步控制中，预先计算基准主轴 和同步主轴之间的相位差，在生成使同步主轴向C轴控制切换的切换指令的情况下，根 据基准主轴的C轴原点与位置检测器基准点之间的C轴原点偏移量、所述计算出的相位 差以及同步主轴的C轴原点与位置检测器基准点之间的C轴原点偏移量，计算同步主轴 的C轴原点位置偏移量，基于该计算出的同步主轴的C轴原点位置偏移量，对同步主轴 的C轴原点位置进行校正。
另外，本发明的数控方法的特征在于，根据基准主轴和同步主轴的指令相位 差、以及基准主轴的位置控制偏差量和同步主轴的位置控制偏差量之间的差值，计算所 述基准主轴和同步主轴之间的相位差。
另外，本发明的数控装置具有将主轴作为轮廓控制轴而进行位置控制的C轴 控制用位置控制模式、以及对基准主轴和同步主轴这2个主轴进行同步控制的主轴同步 控制用位置控制模式，在各位置控制模式中，分别以不同的位置控制增益对主轴进行控 制，在该数控装置中，具有主轴控制部，其进行速度控制；NC轴控制部，其对轮廓 控制轴进行位置控制；主轴C轴控制切换部，其在速度控制时，切换至所述主轴控制 部，在轮廓控制时，切换至所述NC轴控制部；以及切换单元，在对所述基准主轴和同7步主轴进行主轴同步控制，同步主轴以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中，生成将 所述基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主轴为主轴同步控制 中所选择的位置控制模式的状态下，所述切换单元将所述基准主轴切换为轮廓控制轴。
另外，本发明的数控装置的特征在于，所述切换单元为下述单元，即，在对所 述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制，以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中， 生成将基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主轴为主轴同步控 制中所选择的位置控制模式的状态下，使两个主轴减速停止，在两个主轴停止后，将两 个主轴的位置控制模式同时从主轴同步控制用位置控制模式切换至C轴控制用位置控制 模式。
另外，本发明的数控装置的特征在于，所述切换单元具有主轴位置控制模式 切换部，其在主轴同步控制用位置控制模式和C轴控制用位置控制模式之间进行切换； 以及主轴同步中位置控制模式切换单元，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控 制，同步主轴以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中，生成将基准主轴作为轮廓控制 轴的C轴控制切换指令时，所述主轴同步中位置控制模式切换单元使所述主轴位置控制 模式切换部将两个主轴保持为主轴同步控制中所选择的位置控制模式，并且在两个主轴 停止后，使两个主轴的位置控制模式同时从主轴同步控制用位置控制模式切换至C轴控 制用位置控制模式。
另外，本发明的数控装置还具有主轴相位差计算单元，其计算同时夹持一个 工件的基准主轴和同步主轴之间的相位差；主轴相位差存储器，其存储由该主轴相位差 计算单元计算出的相位差；以及C轴原点位置校正单元，其在生成将所述同步主轴向C 轴控制切换的切换指令的情况下，根据所述基准主轴的C轴原点与位置检测器基准点之 间的C轴原点偏移量、所述存储的相位差以及所述同步主轴的C轴原点与位置检测器基 准点之间的C轴原点偏移量，计算所述同步主轴的C轴原点位置偏移量，基于该计算出 的同步主轴的C轴原点位置偏移量，对所述同步主轴的C轴原点位置进行校正。
另外，本发明的数控装置的特征在于，所述主轴相位差计算单元，根据基准主 轴和同步主轴的指令相位差、以及基准主轴的位置控制偏差量和同步主轴的位置控制偏 差量之间的差值，计算基准主轴和同步主轴之间的相位差。
发明的效果
根据本发明，由于在基准主轴和同步主轴处于主轴同步控制中时，将两主轴的 位置控制模式在相同模式的状态下切换为C轴控制，所以在将两个主轴相对设置的NC工 作机械中，可以将1个工件在由两个主轴一起夹持的状态下，连续进行车削加工、开孔 加工或者铣削加工等，其中，车削加工是根据速度指令进行的，开孔加工是将工件以规 定角度进行定位后利用旋转刀具进行开孔，铣削加工是对与所施加的速度指令相关联地 使安装有旋转刀具的转塔或刀架移动的其他NC轴和C轴进行插补而进行加工的，因此， 具有可以减少用于切换加工工序的操作的等待时间的效果。
另外，根据本发明，由于在由两个主轴夹持1个工件时，对两者之间的相位差 进行计算，在将工件从一侧主轴传递至另一侧主轴后，根据两个主轴的相位差，针对一 侧主轴的C轴原点位置，对另一侧主轴的C轴原点位置进行校正，所以可以无需进行两 个主轴的相位配合而传递工件，因此，具有可以缩短在由两个主轴夹持工件时的非切削时间的效果。


图1是表示本发明的实施方式1所涉及的NC装置的一个结构例的框图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的主轴的动作例的图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的主轴的动作例中的程序例的图。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的NC装置的一个结构例的框图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的主轴在选择C轴控制时的动作的流程 图。
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的从第1主轴向第2主轴传递工件的动作 的流程图。
图7是本发明的实施方式2所涉及的主轴相位差计算的流程图。
图8是表示现有的NC装置的结构的框图。
标号的说明
101NC 装置
111解析处理部
112插补控制部
113NC轴同步控制部
121梯形电路部
122机械控制信号处理部
123C轴选择信号
124主轴同步中C轴用位置控制模式选择信号
125夹具闭合判定单元
151主轴同步控制部
152主轴同步中位置控制模式切换单元
153主轴相位差计算单元
160C轴相位差存储器
161C轴原点坐标校正单元
211、221 轴控制部
212、222主轴C轴控制切换部
213、223主轴控制部
214、224NC 轴控制部
215、225主轴位置控制模式切换部
311、321主轴位置控制部
312、322主轴电动机
313、223主轴位置检测器具体实施方式
实施方式1.9
下面，使用图1 图3，对本发明的实施方式1进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的NC装置101的一个结构例的框图，111 表示解析处理部、112表示插补处理部、113表示NC轴同步控制部、121表示梯形电路 部、122表示机械控制信号处理部、123表示C轴选择信号、1 表示主轴同步中C轴用 位置控制模式选择信号、211表示第1主轴314的轴控制部、212表示第1主轴314的主轴 C轴控制切换部、213表示第1主轴314的主轴控制部、214表示第1主轴314的NC轴控 制部、215表示第1主轴314的主轴位置控制模式切换部、221表示第2主轴324的轴控 制部、222表示第2主轴324的主轴C轴控制切换部、223表示第2主轴324的主轴控制 部、2M表示第2主轴324的NC轴控制部、225表示第2主轴324的主轴位置控制模式 切换部、151表示主轴同步控制部、152表示主轴同步中位置控制模式切换单元、311表 示第1主轴314的主轴位置控制部、312表示第1主轴314的主轴电动机、313表示第1 主轴314的位置检测器、314表示第1主轴、321表示第2主轴324的主轴位置控制部、 322表示第2主轴324的主轴电动机、323表示第2主轴324的位置检测器、3M表示第2 主轴。此外，该NC装置101的硬件构成与通常的NC装置的硬件构成相同，另外，NC 装置101的所述结构要素基本上由软件构成。
解析处理部111对NC轴的定位或切削进给等位置指令、针对主轴的速度指令、 以及进行机械控制的辅助指令等加工程序进行解析处理，由接收该解析结果的插补控制 部112生成插补位置脉冲或者主轴的速度指令，将该生成的插补位置脉冲或者主轴的速 度指令向控制对应轴的轴控制部211、221发送。另外，所指令的辅助指令代码经由插补 控制部112传递至机械控制信号处理部122，由梯形电路部121进行对应的辅助指令的控 制。此外，NC装置101还具有对X轴、Z轴等NC轴进行控制的控制部，但在图1中， 为了简化而仅选出对第1主轴314进行控制的轴控制部211、和对第2主轴3M进行控制 的轴控制部221进行表示。主轴位置控制部311根据主轴位置检测器313检测出的位置 反馈信号，对驱动第1主轴314的主轴电动机312进行速度控制以及位置控制，从而对第 1主轴314进行速度控制以及位置控制。主轴位置控制部321根据主轴位置检测器323 检测出的位置反馈信号，对驱动第2主轴3M的主轴电动机322进行速度控制以及位置控 制，从而对第2主轴3M进行速度控制以及位置控制。
对于NC装置101的主轴，通过根据加工程序的S指令而由插补控制部112生成 所对应的主轴的速度指令，并且根据加工程序的M3、M4指令，经由插补控制部112、梯 形电路部121、机械控制信号处理部122输出针对主轴的正转信号或者反转信号，从而以 所指令的速度进行正向旋转或者反向旋转的控制。
另外，如果机械控制信号处理部122输出相应的主轴的C轴选择信号123(例 如，利用加工程序的M18指令生成)，则可以将对应的主轴切换为执行定位或切削进给 等位置指令的NC轴，与驱动刀架等的NC轴(X轴、Z轴等)协同动作而执行轮廓控制 (C轴控制)。例如，在将第1主轴314从根据速度指令使主轴旋转而进行速度控制的主 轴控制模式切换至作为NC轴而进行位置控制的C轴控制用位置控制模式的情况下，通过 输出与第1主轴314相应的C轴选择信号123，从而第1主轴314的主轴C轴控制切换部 212，将对轴的控制从根据速度指令进行控制的主轴控制部213切换至NC轴控制部214， 该NC轴控制部214根据由插补控制部112输出的插补位置脉冲进行位置控制。
与此相伴，主轴位置控制模式切换部215将主轴位置控制部311的控制模式从执 行速度控制的主轴控制模式，切换至以C轴控制专用的位置环路增益进行位置控制的C 轴控制用位置控制模式。在切换后，以使一个或多个NC轴的指令位置与由加工程序所指 令的位置指令以及进给速度指令相关联而进行插补移动的方式，生成针对各个NC轴的插 补位置脉冲，向与第1主轴314对应的NC轴输出的插补位置脉冲，由NC轴控制部214 进行加减速处理等，并向主轴位置控制部311输出所对应的位置指令，进行位置控制。 通过该控制，可以利用旋转刀具等在工件侧面(周面)上进行开孔或铣削等C轴加工。
在将主轴不作为NC轴进行位置控制，而是选择为根据速度指令进行旋转而进行 速度控制的主轴控制模式时，如果通过加工程序等生成主轴同步控制指令，则将指定为 基准主轴和同步主轴的主轴，切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控制 的主轴同步控制用位置控制模式，按照对所施加的速度指令进行积分而生成的主轴同步 位置指令，对基准主轴进行位置控制。例如，在将第1主轴314作为基准主轴、将第2主 轴3M作为同步主轴而进行主轴同步控制的情况下，第1主轴314的轴控制部211通过主 轴位置控制模式切换部215，将主轴位置控制部311的位置控制模式切换至以主轴同步控 制专用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式。另外，第2主轴 324的轴控制部221通过主轴位置控制模式切换部225，将主轴位置控制部321的位置控 制模式切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置 控制模式。第2主轴324的轴控制部221通过主轴同步控制部151传递来基准主轴的主 轴同步位置指令，与基准主轴的旋转同步地执行位置控制，以同步后的速度进行旋转， 从而处于主轴同步控制中。
下面，说明向机械控制信号处理部122输出了与主轴同步控制中的主轴相对应 的C轴选择信号123的情况下的动作例。例如，在第1主轴314为主轴同步控制中的基 准主轴、第2主轴3M为主轴同步控制中的同步主轴的情况下，通过输出与主轴同步中的 基准主轴即第1主轴314相应的C轴选择信号123，从而第1主轴314的主轴C轴控制 切换部212，将轴的控制从根据速度指令进行控制的主轴控制部213切换至NC轴控制部 214，该NC轴控制部214根据由插补控制部112输出的插补位置脉冲进行位置控制。此 时，由于第1主轴314为主轴同步控制中的基准主轴，所以基于来自主轴同步中位置控制 模式切换单元152的信息，主轴位置控制模式切换部215不切换当前所选择的、以主轴同 步控制专用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式，而是保持主 轴位置控制部311的位置控制模式状态。然后，在该模式状态下，进行C轴原点复位， 然后，将第1主轴314以规定角度进行定位。在此期间，第2主轴324与第1主轴314 的位置指令同步地进行动作。
在第1主轴314以及第2主轴3 进行同步后停止时，在没有通过主轴同步中C 轴用位置控制模式选择信号1 指定为选择主轴同步控制中的基准主轴即第1主轴314向 C轴用位置控制模式切换的情况下，第1主轴314的主轴位置控制部311以及与第1主轴 314同步的第2主轴324的主轴位置控制部321，维持以主轴同步控制专用位置环路增益 进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式。
另外，在第1主轴314以及第2主轴3 进行同步后停止时，在通过主轴同步中 C轴用位置控制模式选择信号1 指定为选择主轴同步控制中的基准主轴即第1主轴31411向C轴控制用位置控制模式切换的情况下，基于收到该选择的主轴同步中位置控制模式 切换单元152的信息，主轴位置控制模式切换部215将第1主轴314的主轴位置控制部 311的位置控制模式切换至以C轴控制专用的由位置环路增益进行位置控制的C轴控制用 位置控制模式，并且主轴位置控制模式切换部225将主轴同步控制的关联轴(在本实施例 的情况下，为作为同步主轴的第2主轴324)的位置控制模式切换至以C轴控制专用的位 置环路增益进行位置控制的C轴控制用位置控制模式。
并且，以使一个或多个NC轴的指令位置与由加工程序所指令的位置指令以及进 给速度指令相关联而进行插补移动的方式，生成针对各个NC轴的插补位置脉冲，向与第 1主轴314对应的NC轴输出的插补位置脉冲，由NC轴控制部214进行加减速处理等， 并向主轴位置控制部311输出所对应的位置指令，进行位置控制。主轴同步控制中的同 步主轴即第2主轴324也同步地进行动作。
此时，由于与主轴同步控制相关联的主轴的位置控制模式，与由主轴同步中C 轴用位置控制模式选择信号1 所指定的模式相对应而一致，所以在通过主轴同步控制 而由第1主轴314和第2主轴3M夹持工件的状态下，通过主轴同步控制而执行同步位置 控制中，可以与C轴控制相同地对基准主轴进行控制，以使一个或多个NC轴的指令位置 与由加工程序所指令的位置指令以及进给速度指令相关联而进行插补移动。
下面，针对在向机械控制信号处理部122输出C轴选择信号123，将对应的主轴 切换至C轴控制用位置控制模式，切换为执行定位或切削进给等位置指令的NC轴，与驱 动刀架等的NC轴一起进行轮廓控制时，对该主轴进行主轴同步控制指令的情况，说明动 作例。
在将第1主轴314切换至C轴控制用位置控制模式的情况下，通过输出与第1主 轴314相对应的C轴选择信号123，第1主轴314的主轴C轴控制切换部212将轴的控制 从根据速度指令进行控制的主轴控制部213，切换至根据从插补控制部112输出的插补位 置脉冲而进行位置控制的NC轴控制部214。与此相伴，主轴位置控制模式切换部215将 主轴位置控制部311的位置控制模式从进行速度控制的主轴控制模式，切换至以C轴控制 专用的位置环路增益进行位置控制的C轴控制用位置控制模式。在切换后，以使一个或 多个NC轴的指令位置与由加工程序所指令的位置指令以及进给速度指令相关联而进行插 补移动的方式，生成针对各NC轴的插补位置脉冲，向与第1主轴314对应的NC轴输出 的插补位置脉冲，由NC轴控制部214进行加减速处理等，并向主轴位置控制部311输出 所对应的位置指令，进行位置控制。
在第1主轴314已经切换为C轴控制用位置控制模式的状态下，在通过加工程序 等生成主轴同步控制指令，将第1主轴314指定为基准主轴，将第2主轴3M指定为同步 主轴时，在没有通过主轴同步中C轴用位置控制模式选择信号IM指定为选择主轴同步控 制中的基准主轴即第1主轴314向C轴控制用位置控制模式切换的情况下(换言之，在指 定为选择向主轴同步控制用位置控制模式切换的情况下)，基于收到该选择信息的主轴同 步中位置控制模式切换单元152的信息，第1主轴314的主轴位置控制模式切换部215将 第1主轴314的主轴位置控制部311的位置控制模式，切换至以主轴同步控制专用的位置 环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式。另外，相对于第1主轴314成 为同步主轴的第2主轴324的轴控制部221，通过主轴位置控制模式切换部225，将主轴位置控制部321的位置控制模式切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控 制的主轴同步控制用位置控制模式。
第2主轴3M的轴控制部221通过主轴同步控制部151传递来基准主轴的主轴同 步位置指令，与基准主轴的旋转同步地进行位置控制，以同步后的速度进行旋转，从而 处于主轴同步控制中。此时，以使一个或多个NC轴的指令位置与由加工程序所指令的 位置指令以及进给速度指令相关联而进行插补移动的方式，生成针对各个NC轴的插补位 置脉冲，向与第1主轴314对应的NC轴输出的插补位置脉冲，由NC轴控制部214进行 加减速处理等，并向主轴位置控制部311输出所对应的位置指令，进行位置控制。主轴 同步控制中的同步主轴即第2主轴3M也同步地进行动作。
另外，在第1主轴314已经切换为C轴控制用位置控制模式的状态下，在通过加 工程序等生成主轴同步控制指令，将第1主轴314指定为基准主轴，以及将第2主轴324 指定为同步主轴时，在通过主轴同步中C轴用位置控制模式选择信号IM指定为选择主轴 同步控制中的基准主轴即第1主轴314向C轴控制用位置控制模式切换的情况下(换言 之，在不指定向主轴同步控制用位置控制模式切换的情况下)，通过主轴同步中位置控制 模式切换单元152，使第1主轴314的主轴位置控制模式切换部215将第1主轴314的主 轴位置控制部311的位置控制模式保持为以C轴控制专用的位置环路增益进行位置控制的 C轴控制用位置控制模式。
另外，由于主轴同步控制中的基准主轴即第1主轴314通过主轴同步中C轴用位 置控制模式选择信号IM而被指定为选择向C轴控制用位置控制模式切换，所以相对于第 1主轴314成为同步主轴的第2主轴324的轴控制部221，通过主轴位置控制模式切换部 225，将主轴位置控制部321的位置控制模式切换至以C轴控制专用的位置环路增益进行 位置控制的C轴控制用位置控制模式。
第2主轴3M的轴控制部221通过主轴同步控制部151传递来基准主轴的主轴同 步位置指令，与基准主轴的C轴移动指令同步地进行位置控制。以使一个或多个NC轴 的指令位置与由加工程序所指令的位置指令以及进给速度指令相关联而进行插补移动的 方式，生成针对各个NC轴的插补位置脉冲，向与第1主轴314对应的NC轴输出的插补 位置脉冲，由NC轴控制部214进行加减速处理等，并向主轴位置控制部311输出所对应 的位置指令，进行位置控制。主轴同步控制中的同步主轴即第2主轴324也同步地进行 动作。
在该主轴同步控制中的状态下，使基准主轴即第1主轴314的C轴选择信号123 无效的情况下，基准主轴即第1主轴314的主轴C轴控制切换部212将轴的控制从NC轴 控制部214切换至根据速度指令进行控制的主轴控制部213，其中，NC轴控制部214根 据由插补控制部112所输出的插补位置脉冲而进行位置控制。此时，通过主轴同步中位 置控制模式切换单元152，使得第1主轴314的主轴位置控制模式切换部215将主轴位置 控制部311的位置控制模式切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控制的 主轴同步控制用位置控制模式，同时，与第1主轴314同步的第2主轴324的主轴位置控 制模式切换部225，将主轴位置控制部321的位置控制模式切换至以主轴同步控制专用的 位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式。根据针对基准主轴即第1 主轴314的速度指令，使第1主轴314旋转，相对于第1主轴314为同步主轴的第2主轴324，与第1主轴314的位置同步地进行旋转。被指定为基准主轴以及同步主轴的主轴， 同时切换至以主轴同步控制专用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控 制模式，处于主轴同步控制中。
下面，参照图2、图3，对利用图1的结构形成的NC装置101的具体动作进行 说明。图2示出在执行图3的程序时的第1主轴314以及第2主轴324的动作。通过 NlO程序段的指令，第1主轴314以^OOmiiT1进行旋转，通过N20程序段的指令，将第 1主轴314作为基准主轴，将第2主轴3M作为同步主轴，进行主轴同步控制。此时， 第1主轴314切换至主轴同步用位置控制，第2主轴324以第1主轴314的指令速度进行 旋转，切换至主轴同步用位置控制，在速度一致后，处于主轴同步控制中。在主轴同步 完成后，通过N30程序段的指令，使第2主轴3M前进，使第2主轴3M—边旋转一边 夹紧工件。然后，在由第1主轴314和第2主轴3 从两侧利用夹具夹持1个工件的同 时，对工件进行车削加工。但是，在这里，为了简化说明，省略了用于进行车削加工的 程序。在该车削加工结束后，通过40程序段的指令，将基准主轴即第1主轴314选择为 C轴控制，使第1主轴314向C轴原点位置进行原点复位。此时，第2主轴3M与用于 使第1主轴314进行原点复位动作的位置指令同步地，追随第1主轴314进行动作。
然后，在N50程序段的指令中，没有利用主轴同步中C轴用位置控制模式选择 信号1 选择C轴控制模式的情况下，在继续使第1主轴314以及第2主轴3M都保持为 主轴同步用位置控制的状态下，使第1主轴314根据C轴插补指令进行移动(在该程序的 情况下，向从C轴原点位置旋转90°后的位置移动)，第2主轴3M也与第1主轴314的 C轴插补移动同步地进行移动。然后，通过N51程序段的指令，在利用主轴同步中C轴 用位置控制模式选择信号1 选择了 C轴控制模式的情况下，在第1主轴314以及第2主 轴3M都停止的状态下，同时切换至C轴用位置控制，与根据针对第1主轴314的C轴 插补指令而进行的移动同步地，第2主轴3M进行移动。在该第1主轴314以及第2主 轴3M移动时，虽然在程序中省略，但在工件的侧面上进行开孔加工、铣削加工等C轴加 工。如果通过N60程序段的指令解除第1主轴314的C轴选择，则在第1主轴314以及 第2主轴3M都停止的状态下，同时切换至主轴同步用位置控制，第1主轴314重新根据 速度指令进行旋转，第2主轴324以与第1主轴314同步的速度进行主轴同步旋转。
如上所述，在第1主轴314和第2主轴3M维持主轴同步控制，从两侧同时夹持 1个工件的状态下，与根据速度指令进行的旋转同步地、或者根据针对基准主轴的C轴的 插补位置指令进行的插补移动同步地，同步主轴进行动作。
根据本实施方式1，在生成针对主轴同步控制中的基准主轴的C轴控制指令时， 可以使基准主轴、同步主轴均在维持主轴同步用位置控制增益的状态下，切换至C轴插 补指令动作，在第ι主轴314和第2主轴3M进行同步旋转并从两侧夹持1个工件的状态 下，可以顺畅地从根据速度指令进行的主轴控制向根据C轴指令进行的位置控制进行切换。
实施方式2.
下面，使用图4 图7，说明本发明的实施方式2。
图4表示本发明的实施方式2所涉及的NC装置101的一个结构例，在实施方式 1所说明的NC装置101中，追加了夹具闭合判定单元125、主轴相位差计算单元153、C轴相位差存储器160、以及C轴原点坐标校正单元161。
此外，夹具闭合判定单元125通过对从梯形电路部121输出的夹具开闭信号进行 检测，从而对夹具的闭合进行判定。
下面，参照图5、图6、图7，对如上所述构成的NC装置101的动作进行说明。 此外，在这里，主要对追加的夹具闭合判定单元125、主轴相位差计算单元153、C轴相 位差存储器160以及C轴原点坐标校正单元161的动作进行说明，对于除此以外的结构要 素的动作，由于与实施方式1所说明的动作相同，所以省略说明。
图5是在实施方式2的结构的NC装置101中将主轴选择为C轴控制时的流程 图。
在输出了将主轴切换至C轴控制的C轴选择信号123时，在步骤SlOl中，主轴 C轴控制切换部212、222对该主轴是否为主轴同步控制中的同步主轴进行判定。在为主 轴同步控制中的同步主轴的情况下，由于主轴同步控制优先，所以在步骤S109中进行警 报处理。然后，在步骤S102中，对该主轴是否为主轴同步控制中的基准主轴进行判定。 在也不是主轴同步控制中的基准主轴的情况下，由于可以判断为不是主轴同步控制中的 主轴，所以在步骤S103中，进行C轴原点复位。在步骤S104中，主轴位置控制模式切 换部215、225将主轴的位置控制模式切换至以C轴控制专用的位置环路增益进行位置控 制的C轴控制用位置控制模式。与此相伴，在步骤S105中，从主轴控制模式切换至C轴 控制用位置控制模式。
然后，在步骤S106中，C轴原点坐标校正单元161对机械控制信号处理部122 的C轴原点位置校正请求信号127进行检测，判定是否存在C轴原点位置校正请求，在没 有C轴原点位置校正请求的情况下，在步骤S107中，将C轴坐标值设置为原点坐标值， 在存在C轴原点位置校正请求的情况下，在步骤S108中，设置为从原点坐标值偏移了预 先存储在C轴相位差存储器160中的相位差后而得到的坐标值。另外，在步骤S102中判 定为主轴同步控制中的基准主轴的情况下，在步骤SllO中，主轴C轴控制切换部212、 222将主轴的位置指令切换至NC轴控制部214、224，定位至C轴原点。此时，在步骤 Slll中，通过主轴位置控制模式切换部215、225，将主轴的位置控制模式维持为以主轴 同步控制用的位置环路增益进行位置控制的主轴同步控制用位置控制模式。在步骤S112 中，将C轴坐标值设置为原点位置。
图6是表示在实施方式2的结构的NC装置101所控制的NC作机械中，在进行 从相对设置的第1主轴314向第2主轴3M传递工件的动作的情况下的例子的流程图。在 步骤幻01中，使第1主轴314的夹具闭合而夹持工件。在步骤幻02中，对由第1主轴 314夹持的工件进行加工。然后，为了将工件从第1主轴314向第2主轴3M传递，而 从在步骤幻03中使第1主轴314进行正旋转的状态开始，在步骤幻04中，使相对的第2 主轴3 反向旋转，在步骤幻05中，在第1主轴314和第2主轴3 之间进行主轴同步 控制。此时，如果工件不需要指定由第2主轴3M夹持的位置，则无需进行相位配合。 在步骤S206中，使第2主轴324的轴台前进，在接近到能够夹持工件的位置后，在步骤 幻07中，使第2主轴324的夹具闭合。由此，成为由第1主轴314和第2主轴324同时 夹持1个工件而进行同步旋转的状态。
然后，在步骤幻08中，主轴相位差计算单元153对相位差计算请求信号1 进行检测，在存在相位差计算请求的情况下，在步骤S209中，对第1主轴314(基准主轴) 和第2主轴324(同步主轴)之间的相位差进行计算，将第1主轴314的C轴原点和第2 主轴324的C轴原点之间的相位差存储在C轴相位差存储器160中。然后，在步骤幻10 中，将第1主轴314的夹具打开，将第1主轴314与所夹持的工件分离。在自动车床的 情况下，有时在保持第1主轴314的夹具闭合的状态下，利用切断车刀将工件切断，然后 向第2主轴3M传递。然后，在步骤幻11中，使第2主轴3M轴台后退，在步骤幻12 中，取消主轴同步，开始利用第2主轴3 进行加工。在步骤幻13中将第2主轴3 选 择为C轴时，在步骤幻14中，C轴原点坐标校正单元161对C轴原点位置校正信号127 进行检测，对是否存在C轴原点位置校正请求进行判定。在步骤S205中预先进行了相 位配合等的、不需要进行C轴原点位置校正的情况下，在步骤S215中，进行通常的第2 主轴324的C轴原点复位，预置为原点坐标值。在步骤S209中存储相位差而进行C轴 原点位置校正的情况下，在步骤幻16中，在第2主轴324复位至C轴原点位置后，C轴 原点坐标校正单元161将C轴的坐标值预置为从规定的原点坐标值偏移了步骤幻09中存 储在C轴相位差存储器中的C轴相位差而得到的坐标值，并且进行C轴原点坐标值的校 正。此后，在步骤S217中，第2主轴3M根据由程序所指令的插补指令，进行第2主轴 324的C轴控制，从而进行加工。
图7表示在图6的步骤幻09中，在对第1主轴314(基准主轴)和第2主轴324(同 步主轴)之间的相位差进行计算的情况下，用于主轴相位差计算单元153的相位差计算的 流程图。在步骤S301中，确认第1主轴314和第2主轴3 处于主轴同步控制中这一 情况，在主轴同步控制中的情况下，在步骤幻02中，利用夹具闭合判定单元125确认第 1主轴314和第2主轴3M均处于将夹具闭合的状态下，S卩，处于由基准主轴和同步主轴 夹持1个工件而进行主轴同步控制的状态这一情况。在得到确认的情况下，在步骤S303 中，从基准主轴的主轴同步位置指令中读出针对基准主轴的位置指令的1次旋转内指令 角度Al，同时，在步骤幻04中，从同步主轴的主轴同步位置指令中读出针对同步主轴的 位置指令的1次旋转内指令角度A2，在步骤S305中，对基准主轴的1次旋转内指令角度 Al和同步主轴的1次旋转内指令角度A2之间角度差进行计算，从而计算在第1主轴314 和第2主轴324的主轴同步控制中指令角度的相位差P1。
然后，为了高精度地计算第1主轴314的夹具位置和第2主轴324的夹具位置之 间的相对角度，在步骤S306中，读出基准主轴的主轴位置控制的追随延迟量(以下称为 固定偏差量)，同时，在步骤S307中读出同步主轴的固定偏差量。在步骤S308中，通 过计算基准主轴的固定偏差量和同步主轴的固定偏差量之间的差值，从而计算出从根据 主轴同步控制进行指令同步的状态开始由第2主轴3M夹紧工件时产生的夹具位置的扭转 量P2。在步骤S309中，主轴相位差计算单元153通过对Pl和P2进行加法计算，从而 计算从第1主轴314的Z相基准点观察的夹具位置、和从第2主轴3M的Z向基准点观察 的夹具位置之间的相位差。然后，在步骤幻10中，读出通过参数等所设定的、在对第1 主轴314 (基准主轴)进行C轴控制的情况下从Z相基准点偏移的C轴坐标系的原点偏移 量E1，在步骤幻11中，计算出E1+P1+P2，作为在由基准主轴和同步主轴夹持1个工件 而进行同步控制的状态下的、与基准主轴的C轴原点坐标相对的同步主轴的C轴坐标的 原点偏移量，并存储在C轴相位差存储器160中。在上述相位差计算过程中，由于在相对的主轴以夹持1个工件的方式同步地旋转的情况下，有可能各主轴的旋转极性成为反 向，所以当然需要考虑同步极性而进行计算。
根据本实施方式2，由于基于如上所述计算出的C轴相位差，在图6的步骤幻16 中，对第2主轴3M的C轴原点偏移量进行校正，所以可以根据基准主轴和同步主轴在主 轴同步控制中的相位差，设定同步主轴的C轴坐标系，以使得同步主轴的C轴原点与基 准主轴的C轴原点一致，因此，也可以在步骤S205的主轴同步控制中不进行相位配合动 作。由于可以减少主轴进行加减速而进行相位配合的时间，所以可以缩短工件传递的时 间。
根据第1发明，由于构成为，在生成针对主轴同步控制中的基准主轴的C轴控制 切换指令时，并不将相关主轴的位置控制模式切换至C轴控制用位置控制模式，而是保 持主轴同步控制用位置控制模式，使得针对同步主轴的位置指令与针对基准主轴的位置 指令同步，所以具有下述效果，即，在由基准主轴和同步主轴夹持同一个工件，以指令 速度进行同步旋转的状态下，可以即时切换加工工序，消除等待时间，其中，该加工工 序为，将基准主轴切换至C轴控制，由相对的主轴夹持1个工件，通过主轴同步控制进行 车削、和通过C轴控制进行工件侧面的开孔加工或铣削加工等。
根据第2发明，由于构成为，在生成针对主轴同步控制中的基准主轴的C轴控 制切换指令时，并不将相关主轴的位置控制模式切换至C轴控制用位置控制模式，而是 保持主轴同步控制用位置控制模式，使得针对同步主轴的位置指令与针对基准主轴的位 置指令同步，并且构成为，在将基准主轴切换为轮廓控制轴，并使基准主轴以及同步主 轴停止后，将两个主轴的位置控制增益切换为C轴控制用位置控制增益，所以具有下述 效果，即，在由基准主轴和同步主轴夹持同一个工件，以指令速度进行同步旋转的状态 下，可以即时切换加工工序，消除等待时间，其中，该加工工序为，将基准主轴切换至 C轴控制，由相对的主轴夹持1个工件，通过主轴同步控制进行车削、和通过C轴控制进 行工件侧面的开孔加工或铣削加工等，此外，对于C轴控制中的切削负荷，可以得到与 单个主轴下进行的C轴控制同等的响应性。
根据第3发明，由于对第1主轴314的工件夹持位置和第2主轴324的工件夹持 位置之间的差进行计算，对第2主轴324的C轴原点位置进行校正，使其位于第1主轴 314的C轴原点位置加上第1主轴314和第2主轴3M之间的相位差而得到的位置处，所 以即使在由第1主轴314和第2主轴3M夹持1个工件之前，不对相互的主轴相位进行配 合，也可以将工件从第1主轴314更换至第2主轴3M进行夹持，利用第2主轴3M继续 进行加工，具有可以消除进行主轴间的相位配合的时间、提高生产率的效果。
根据第4发明，由于根据主轴同步控制中的基准主轴和同步主轴之间的指令相 位差、以及基准主轴的位置控制偏差量和同步主轴的位置控制偏差量之间的差值，对由 第1主轴314和第2主轴3M夹持1个工件时的相位差进行计算，所以具有下述效果， 即，可以高精度地计算主轴间的相位差，可以更准确地确定在传递工件后的原点位置。
工业实用性
本发明的数控方法以及数控装置，适用于对将第1主轴和第2主轴相对设置的 NC车床进行的控制。
权利要求
1.一种数控方法，其具有将主轴作为轮廓控制轴进行位置控制的C轴控制用位置控 制模式、以及对基准主轴和同步主轴这两个主轴进行同步控制的主轴同步控制用位置控 制模式，在各位置控制模式中，分别以不同的位置控制增益对主轴进行控制，其特征在于，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制，以向基准主轴施加的指令速度进 行旋转中，生成将所述基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主 轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，将所述基准主轴切换为轮廓控制轴O
2.根据权利要求1所述的数控方法，其特征在于，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制，以向基准主轴施加的指令速度进 行旋转中，生成将所述基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主 轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，使两个主轴减速停止，在两个主 轴停止后，将两个主轴的位置控制模式同时从主轴同步用位置控制模式切换至C轴控制 用位置控制模式。
3.根据权利要求1或2所述的数控方法，其特征在于，在主轴同步控制中，预先计算基准主轴和同步主轴之间的相位差，在生成将同步主 轴向C轴控制切换的切换指令的情况下，根据所述基准主轴的C轴原点与位置检测器基 准点之间的C轴原点偏移量、所述计算出的相位差以及所述同步主轴的C轴原点与位置 检测器基准点之间的C轴原点偏移量，计算同步主轴的C轴原点位置偏移量，基于该计 算出的同步主轴的C轴原点位置偏移量，对同步主轴的C轴原点位置进行校正。
4.根据权利要求3所述的数控方法，其特征在于，根据基准主轴和同步主轴的指令相位差、以及基准主轴的位置控制偏差量和同步主 轴的位置控制偏差量之间的差值，计算所述基准主轴和同步主轴之间的相位差。
5.一种数控装置，其具有将主轴作为轮廓控制轴而进行位置控制的C轴控制用位置 控制模式、以及对基准主轴和同步主轴这2个主轴进行同步控制的主轴同步控制用位置 控制模式，在各位置控制模式中，分别以不同的位置控制增益对主轴进行控制，其特征在于，具有主轴控制部，其进行速度控制；NC轴控制部，其对轮廓控制轴进行位置控制；主轴C轴控制切换部，其在速度控制时，切换至所述主轴控制部，在轮廓控制时， 切换至所述NC轴控制部；以及切换单元，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制，同步主轴以向基准主 轴施加的指令速度进行旋转中，生成将所述基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制切换指 令时，在保持两个主轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，所述切换单 元将所述基准主轴切换为轮廓控制轴。
6.根据权利要求5所述的数控装置，其特征在于，所述切换单元为下述单元，即，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控制， 以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中，生成将基准主轴作为轮廓控制轴的C轴控制 切换指令时，在保持两个主轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，使两个主轴减速停止，在两个主轴停止后，将两个主轴的位置控制模式同时从主轴同步用位 置控制模式切换至C轴控制用位置控制模式。
7.根据权利要求6所述的数控装置，其特征在于，所述切换单元具有主轴位置控制模式切换部，其在主轴同步用位置控制模式和C轴控制用位置控制模 式之间进行切换；以及主轴同步中位置控制模式切换单元，在对所述基准主轴和同步主轴进行主轴同步控 制，同步主轴以向基准主轴施加的指令速度进行旋转中，生成将基准主轴作为轮廓控制 轴的C轴控制切换指令时，所述主轴同步中位置控制模式切换单元使所述主轴位置控制 模式切换部将两个主轴保持为主轴同步控制中所选择的位置控制模式，并且在两个主轴 停止后，使两个主轴的位置控制模式同时从主轴同步用位置控制模式切换至C轴控制用 位置控制模式。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的数控装置，其特征在于，该数控装置还具有主轴相位差计算单元，其计算同时夹持一个工件的基准主轴和同步主轴之间的相位差；主轴相位差存储器，其存储由该主轴相位差计算单元计算出的相位差；以及C轴原点位置校正单元，其在生成将所述同步主轴向C轴控制切换的切换指令的情 况下，根据基准主轴的C轴原点与位置检测器基准点之间的C轴原点偏移量、所述存储 的相位差以及所述同步主轴的C轴原点与位置检测器基准点之间的C轴原点偏移量，计 算所述同步主轴的C轴原点位置偏移量，基于该计算出的同步主轴的C轴原点位置偏移 量，对所述同步主轴的C轴原点位置进行校正。
9.根据权利要求8所述的数控装置，其特征在于，所述主轴相位差计算单元，根据基准主轴和同步主轴的指令相位差、以及基准主轴 的位置控制偏差量和同步主轴的位置控制偏差量之间的差值，计算基准主轴和同步主轴 之间的相位差。
全文摘要
在将两个主轴相对设置的数控装置工作机械中，设置切换单元(152、215、255)，它们用于在保持由两个主轴夹持1个工件的状态下，连续进行根据速度指令进行的车削加工、和将工件以规定角度定位而利用旋转刀具进行开孔的开孔加工等，在对基准主轴(314)和同步主轴(324)进行主轴同步控制，同步主轴(324)以向基准主轴(314)施加的指令速度进行旋转中，生成将基准主轴(314)作为轮廓控制轴的C轴控制切换指令时，在保持两个主轴为主轴同步控制中所选择的位置控制模式的状态下，切换单元将基准主轴(314)切换为轮廓控制轴。
文档编号G05B19/18GK102027426SQ20088012917
公开日2011年4月20日 申请日期2008年5月13日 优先权日2008年5月13日
发明者山田喜范 申请人:三菱电机株式会社