CN105765473B - 机床的控制装置 - Google Patents

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Abstract

机床具有绕相对于机床坐标的所有直线运动轴倾斜的第1轴线的第1旋转进给轴。机床预先设定有工作台坐标。工作台坐标具有彼此正交的假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴、和绕假想第1轴线的假想第1旋转进给轴。假想第3直线运动轴与沿着主轴的轴线的方向延伸的第3直线运动轴平行。假想第1直线运动轴和假想第2直线运动轴中的一方的假想直线运动轴设定于工件安装面的表面上，假想第1轴线设定成与一方的假想直线运动轴平行。运算部运算工作台坐标的假想第1旋转进给轴的坐标值，显示部显示假想第1旋转进给轴的坐标值。

Description

机床的控制装置
技术领域
本发明涉及机床的控制装置。
背景技术
在以往的技术中，公知有使刀具相对于工件相对移动来进行切削等加工的机床。另外，在这样的机床中公知有一种数控式的机床，在该数控式的机床中，通过预定的轴的坐标等指定刀具的路径，一边使刀具相对于工件自动地移动一边进行加工。通过使工件和刀具中的至少一者移动能够变更刀具相对于工件的相对位置。作为变更刀具相对于工件的相对位置的方法，除了沿着直线运动轴使工件或刀具移动的控制之外还公知有沿着绕轴线的旋转进给轴使工件或刀具旋转的控制。
用于使刀具相对于工件相对移动的旋转进给轴的轴线，例如可以设定成与直线运动轴平行。即、可以使工件或刀具绕与直线运动轴平行的轴线旋转移动。作为旋转进给轴的轴线设定成与直线运动轴平行的机床，能够例示使工作台沿着绕与Y轴平行的轴线的B轴方向旋转的机床、使工作台沿着绕与X轴平行的轴线的A轴方向旋转的机床。
在这样的旋转进给轴的轴线设定成与直线运动轴平行的机床中，能够通过在旋转进给轴的轴线的一个端部或两个端部配置支承部件来支承工作台。不过，在支承旋转进给轴的轴线的一个端部的情况下，存在工作台的支承刚性变低这样的问题。另外，在支承旋转进给轴的轴线的两侧的端部的情况下，需要两个支承部件，存在支承工作台的装置变得大型这样的问题。于是，提出了旋转进给轴的轴线相对于直线运动轴倾斜的机床。
在日本特开昭61-79508号公报中公开了一种数控式的机床，该数控式的机床具备绕相对于水平方向倾斜45度的旋转中心轴旋转的工作台，工作台自身绕倾斜45度地与该旋转中心轴相交的另一旋转中心轴旋转。在该公报中公开了如下内容：在对工件进行倾斜加工时，倾斜旋转工作台的旋转角度位置和刀具的位置通过预定的式求出，将机床定位于该位置而进行加工。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-79508号公报
发明内容
发明要解决的问题
通过配置成旋转进给轴的轴线相对于直线运动轴倾斜，与旋转进给轴的轴线设定成与直线运动轴平行、在旋转进给轴的轴线的一个端部进行支承的机床相比，能够增大工作台的支承刚性。另外，与在旋转进给轴的轴线的两个端部进行支承的机床相比，能够谋求支承工作台的装置的小型化。
数控式的机床在加工工件的情况下，能够通过CAM装置等生成加工程序，基于加工程序自动地进行加工。另一方面，在数控式的机床中，也存在通过手动设定刀具相对于工件的相对位置的情况。例如存在如下情况：操作者一边观察工件和刀具一边操作直线运动轴或旋转进给轴的进给按钮、手动脉冲发生器，从而调整刀具相对于工件的相对位置。
在通过手动决定刀具相对于工件的相对位置的情况下，旋转进给轴的轴线相对于直线运动轴倾斜的机床与旋转进给轴的轴线与直线运动轴平行的机床相比较，工件的运动变复杂。即、旋转进给轴的轴线倾斜，因此，工件也以倾斜的状态旋转。对于以前一直使用旋转进给轴的轴线与直线运动轴平行的机床的操作者来说，存在无法预测使工作台旋转时工件倾斜的朝向的情况。而且，存在机床的操作者无法准确地掌握工件相对于刀具的相对位置的情况。尤其是，存在无法准确地掌握工件相对于刀具的朝向的情况。因此，存在无法容易地设定工件相对于刀具的朝向的情况。
例如，在以手动决定刀具相对于工件的相对位置的情况下，操作者能够通过显示于操作盘的各轴的坐标值掌握工件相对于刀具的朝向。不过，由于旋转进给轴的轴线倾斜，因此，机床坐标的旋转进给轴的坐标值变成复杂的值，存在难以判别工件是否处于所期望的朝向的情况。
用于解决问题的手段
本发明的机床的控制装置，所述机床具有彼此正交的机床坐标的第1直线运动轴、第2直线运动轴以及第3直线运动轴、和绕第1轴线的第1旋转进给轴，第1轴线相对于第1直线运动轴、第2直线运动轴以及第3直线运动轴这所有的直线运动轴倾斜，控制装置，具备：运算部，其根据机床坐标的坐标值算出工作台坐标的坐标值，工作台坐标具有以工作台的工件安装面为基准的彼此正交的假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴、和绕假想第1轴线的假想第1旋转进给轴，假想第1轴线与假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴中的任一个假想直线运动轴平行；以及显示部，其显示由运算部算出来的工作台坐标的坐标值。
在上述发明中，可以是，工作台坐标的假想第3直线运动轴，与沿着机床的主轴的轴线的方向延伸的第3直线运动轴平行，在工件安装面移动的情况下朝向维持恒定，假想第1直线运动轴和假想第2直线运动轴中的一方的假想直线运动轴，设定于工件安装面的表面上，与工件安装面的移动一起在与假想第3直线运动轴垂直的平面内移动，假想第1轴线设定成与一方的假想直线运动轴平行，运算部运算与机床坐标的第1旋转进给轴的坐标值相对应的工作台坐标的假想第1旋转进给轴的坐标值，显示部显示工作台坐标的假想第1旋转进给轴的坐标值。
在上述发明中，可以是，假想第1旋转进给轴的坐标值对应于工件安装面相对于与假想第3直线运动轴垂直的平面所成的角度。
在上述发明中，可以是，机床坐标具有绕第2轴线的第2旋转进给轴，第2轴线沿着与工作台的工件安装面垂直的方向延伸，工作台坐标具有绕假想第2轴线的假想第2旋转进给轴，假想第2轴线沿着与工作台的工件安装面垂直的方向延伸，假想第2旋转进给轴的坐标值是在工作台绕第1轴线旋转时与绕第1轴线的旋转角度相对应地变化的角度，运算部运算与机床坐标的第1旋转进给轴的坐标值相对应的工作台坐标的假想第2旋转进给轴的坐标值，显示部显示工作台坐标的假想第2旋转进给轴的坐标值。
在上述发明中，可以是，在将假想第2旋转进给轴的坐标值是0°时沿着与一方的假想直线运动轴相同的方向延伸的基准线固定于工件安装面，使基准线与工件安装面一起移动了的情况下，假想第2旋转进给轴的坐标值与工作台绕第1轴线旋转了时一方的假想直线运动轴和基准线所成的角度相对应。
在上述发明中，可以是，运算部，在工作台绕第1轴线旋转移动的情况下，与绕第1轴线的旋转角度相对应地设定绕第2轴线的旋转角度，以使安装于工件安装面的工件的预先设定好的部分维持在预先设定好的方向，实施伴随于工作台绕第1轴线的旋转移动而使工作台绕第2轴线旋转移动的控制。
在上述发明中，可以是，具备能够输入用于手动实施绕第1轴线旋转移动的移动信息的输入部，能够基于输入到输入部的移动信息实施工作台绕第1轴线的旋转移动。
在上述发明中，可以是，输入部能够输入与绕第1轴线旋转移动有关的控制代码，能够基于控制代码实施绕第1轴线的旋转移动。
在上述发明中，可以是，显示部能够形成为能够选择假想第1直线运动轴设定于工件安装面的表面上的工作台坐标的显示、或假想第2直线运动轴设定于工件安装面的表面上的工作台坐标的显示。
在上述发明中，可以是，显示部显示具有绕与第1直线运动轴和第2直线运动轴中的一方的直线运动轴平行的轴线的旋转进给轴的机床的示意图，在示意图中，假想第1旋转进给轴的旋转角度设定成绕上述平行的轴线的旋转角度。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种在通过手动变更工件相对于刀具的相对位置的情况下能够容易地决定工件相对于刀具的朝向的机床的控制装置。
附图说明
图1是实施方式中的机床的概略立体图。
图2是实施方式中的机床的机座、移动体以及主轴箱的部分的概略侧视图。
图3是实施方式中的机床的框图。
图4是参考例的A类型的机床的概略图。
图5是参考例的B类型的机床的概略图。
图6是说明实施方式1的工作台坐标的工作台的第1概略俯视图。
图7是说明实施方式1的工作台坐标的工作台的第2概略俯视图。
图8是说明实施方式1的工作台坐标的工作台的第3概略俯视图。
图9是说明实施方式1中的工作台坐标的工作台的概略立体图。
图10是实施方式1中的控制装置的显示部的概略图。
图11是实施方式1的第1控制的第1工序中的工作台和工件的概略立体图。
图12是实施方式1的第1控制的第1工序中的坐标显示部。
图13是实施方式1的第1控制的第2工序中的工作台和工件的概略立体图。
图14是实施方式1的第1控制的第2工序中的坐标显示部。
图15是表示实施方式1的第1控制中的X’轴和Y’轴的移动的概略俯视图。
图16是实施方式1的第1控制的第3工序中的工作台和工件的概略立体图。
图17是实施方式1的第1控制的第3工序中的坐标显示部。
图18是实施方式1的第2控制的第1工序中的工作台和工件的概略立体图。
图19是实施方式1的第2控制的第1工序中的坐标显示部。
图20是实施方式1的第2控制的第2工序中的工作台和工件的概略立体图。
图21是实施方式1的第2控制的第2工序中的坐标显示部。
图22是显示于实施方式1的示意图显示部的第1示意图。
图23是显示于实施方式1的示意图显示部的第2示意图。
图24是显示于实施方式1的示意图显示部的第3示意图。
图25是说明通过手动使工作台移动时的显示部的控制的流程图。
图26是实施方式2的第1控制的第1工序中的工作台和工件的概略立体图。
图27是实施方式2的第1控制的第1工序中的坐标显示部。
图28是实施方式2的第1控制的第2工序中的工作台和工件的概略立体图。
图29是实施方式2的第1控制的第2工序中的坐标显示部。
图30是表示实施方式2的第1控制中的X’轴和Y’轴的移动的概略俯视图。
图31是实施方式2的第1控制的第3工序中的工作台和工件的概略立体图。
图32是实施方式2的第1控制的第3工序中的坐标显示部。
图33是实施方式2的第2控制的第1工序中的工作台和工件的概略立体图。
图34是实施方式2的第2控制的第1工序中的坐标显示部。
图35是实施方式2的第2控制的第2工序中的工作台和工件的概略立体图。
图36是实施方式2的第2控制的第2工序中的坐标显示部。
图37是在实施方式2的机床中选择参考例的机床的种类和使工作台沿着B轴方向旋转移动时的控制的流程图。
具体实施方式
(实施方式1)
参照图1～图25对实施方式1中的机床的控制装置进行说明。在本实施方式中，例示立式的数控式的机床进行说明。
图1是本实施方式中的机床的概略立体图。图2是机床的机座、移动体以及主轴箱(spindle head，主轴头)的概略侧视图。参照图1和图2，机床11具备作为基台的机座13和竖立设置于机座13的上表面的柱15。在机座13的上表面配置有移动体27。移动体27借助倾斜回转台28支承着工作台35。工件1固定于工作台35的工件安装面35a。工件安装面35a形成为平面状。
在柱15的前表面配置有床鞍17。而且，在床鞍17的前表面配置有主轴箱21。在主轴箱21安装有主轴25。在主轴25安装加工工件1的刀具41。刀具41一边与主轴25一起旋转一边加工工件1。
本实施方式中的机床11具备变更刀具41相对于工件1的相对位置的移动装置。预先设定有以机床11中的预定的位置为原点的机床坐标。机床坐标包括X轴、Y轴以及Z轴作为彼此正交的直线运动轴。另外，机床坐标包括B轴和C轴作为旋转进给轴。
在机床中，将所有直线运动轴的坐标值是零、而且所有旋转进给轴的坐标值是0°时的状态称为基准状态。在基准状态下，将主轴25的轴线25a延伸的方向设定成Z轴。本实施方式的机床11是立式的，Z轴沿着铅垂方向延伸。另外，X轴和Y轴设定于与Z轴垂直的平面上。在本实施方式的机床11中，将在移动体27移动的水平方向上延伸的轴线设定成Y轴。另外，将在床鞍17移动的水平方向、即与Z轴和Y轴垂直的方向上延伸的轴设定成X轴。
倾斜回转台28的旋转中心线是轴线52，绕轴线52的旋转进给轴设定成B轴。另外，工作台35的旋转中心线是轴线53，绕轴线53的旋转进给轴设定成C轴。工作台35的工件安装面35a是平面形状且形成为圆形。C轴通过工件安装面35a的中心35b，沿着与工件安装面35a垂直的方向延伸。
移动装置能够使刀具41和工件1沿着X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向相对地移动。而且，移动装置能够使工件1相对于刀具41沿着绕轴线52的B轴方向和绕轴线53的C轴方向相对地旋转移动。
移动装置包括使刀具41相对于工件1沿着X轴方向相对移动的X轴移动装置。X轴移动装置包括形成于柱15的前表面的一对X轴轨道19a、19b。床鞍17形成为能够沿着X轴轨道19a、19b往复移动。X轴移动装置包括通过滚珠丝杠机构等使床鞍17移动的X轴伺服马达20。主轴箱21和刀具41与床鞍17一起沿着X轴方向移动。
移动装置包括使刀具41相对于工件1沿着Y轴方向相对移动的Y轴移动装置。Y轴移动装置包括配置于机座13的上表面的一对Y轴轨道29a、29b。移动体27借助于导块31支承于Y轴轨道29a、29b。移动体27形成为能够沿着Y轴轨道29a、29b往复移动。在柱15形成有空洞部15a，以使移动体27能够沿着Y轴方向移动。Y轴移动装置包括通过滚珠丝杠机构等使移动体27移动的Y轴伺服马达。倾斜回转台28和工作台35与移动体27一起沿着Y轴方向移动。
移动装置包括使刀具41相对于工件1沿着Z轴方向相对移动的Z轴移动装置。Z轴移动装置包括形成于床鞍17的前表面的一对Z轴轨道23a、23b。主轴箱21形成为能够沿着Z轴轨道23a、23b往复移动。Z轴移动装置包括用于通过滚珠丝杠机构等使主轴箱21移动的Z轴伺服马达24。刀具41与主轴箱21一起沿着Z轴方向移动。而且，在主轴箱21的内部配置有使主轴25绕轴线25a旋转的驱动马达。
移动装置包括使刀具41相对于工件1沿着B轴方向相对地旋转的B轴旋转移动装置。本实施方式中的B轴的轴线52是相对于X轴、Y轴以及Z轴这所有轴倾斜的倾斜旋转中心线。B轴旋转移动装置包括倾斜回转台28。在移动体27的内部配置有用于使倾斜回转台28旋转的B轴伺服马达。通过驱动B轴伺服马达，倾斜回转台28绕B轴的轴线52旋转。工件1与倾斜回转台28和工作台35一起绕B轴方向旋转。
移动装置包括使刀具41相对于工件1沿着C轴方向相对地旋转的C轴旋转移动装置。C轴的轴线53形成为在机床处于基准状态时与Z轴平行。C轴旋转移动装置包括工作台35。在倾斜回转台28的内部配置有C轴伺服马达。通过驱动C轴伺服马达，工作台35绕C轴的轴线53旋转。工件1与工作台35一起沿着C轴方向旋转。
这样，机床11具有刀具41相对于工件1相对地移动的3个直线运动轴。在本实施方式中，将第1直线运动轴设为X轴、将第2直线运动轴设为Y轴、以及将第3直线运动轴设为Z轴来说明。另外，机床11具有主轴25相对于工件1相对地旋转移动的两个旋转进给轴。机床11具有B轴的轴线52和C轴的轴线53。B轴的轴线52相当于第1轴线，B轴相当于绕第1轴线的第1旋转进给轴。另外，C轴的轴线53相当于第2轴线，C轴相当于绕第2轴线的第2旋转进给轴。
本实施方式中的机床具备控制装置。控制装置与移动装置的伺服马达连接。控制装置能够通过控制移动装置的伺服马达使刀具41相对于工件1相对地移动。
本实施方式的机床11是立式的机床，XY平面与水平方向平行。另外，Z轴与铅垂方向平行。机床11中，在与各旋转进给轴有关的旋转角度是0°时，工作台35的工件安装面35a相对于与机床坐标系的XY平面平行的平面38平行。
在本实施方式的机床11中，B轴的轴线52和C轴的轴线53交叉。即、在B轴的轴线52上配置有C轴的轴线53。若工作台35沿着B轴方向旋转，则与B轴方向的旋转一起C轴的轴线53也旋转。在本实施方式中，B轴的轴线52与XY平面所成的倾斜角度α设定成137°。此外，也可以根据机床规格将倾斜角度α设定成135°，或、设定成其他角度。在本实施方式的机床中，B轴的轴线52的倾斜的角度α设定成，在从工件安装面35a与平面38平行的状态使倾斜回转台28沿着B轴方向旋转了180°时，工件安装面35a相对于机床坐标的Z轴倾斜。另外，在基准状态下，C轴的轴线53相对于XY平面的角度β设定成90°。
图3中示出本实施方式中的机床的框图。用于驱动机床11的加工程序可以基于工件的目标形状由CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)装置71生成。工件的目标形状例如可以由CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)装置制作成。
机床11的控制装置70包括读取解释部72、插补运算部73、以及伺服马达控制部74。读取解释部72读取从CAM装置71输出的加工程序，将程序化了的移动指令向插补运算部73送出。插补运算部73运算每个插补周期的位置指令，将位置指令向伺服马达控制部74送出。例如插补运算部73算出每个基于移动指令预先设定好的时间间隔的移动量。伺服马达控制部74基于位置指令值驱动各轴伺服马达75。各轴伺服马达75包括用于沿着直线运动轴相对移动的X轴伺服马达20、Y轴伺服马达、Z轴伺服马达24。另外，各轴伺服马达75包括用于绕旋转进给轴的轴线相对移动的B轴伺服马达和C轴伺服马达。
在具备CAM装置71的加工系统中，CAM装置71能够自动地生成机床11的加工程序，因此，即使操作者不手动操作机床11也能够自动地加工工件。
另一方面，存在操作者通过手动使刀具41相对于工件1相对移动而进行加工的情况。本实施方式的控制装置70形成为，能够以手动实施刀具41相对于工件1的相对移动。
控制装置70包括输入用于以手动变更刀具41相对于工件1的相对位置的移动信息的输入部78。操作者向输入部78输入直线运动轴和旋转进给轴的移动信息。输入部78包括手动脉冲发生器79。手动脉冲发生器79例如包括选择移动轴的按钮以及设定移动量的圆盘状的操作部。在选择移动轴之后，通过使操作部旋转，能够以与操作部的旋转角度相应的移动量相对移动。
输入部78包括点动进给装置80。点动进给装置80例如包括选择移动轴的按钮、选择向正侧的移动或向负侧的移动的按钮、以及指示移动的按钮。在选择移动轴和移动方向之后，通过按压指示移动的按钮，能够实施相对移动。此时的移动量与按压着按钮的时间长度相对应。
在操作者以手动使刀具41相对于工件1相对移动的情况下，例如能够通过使用点动进给装置80进行概略的定位。进而，通过使用手动脉冲发生器79，能够进行严密的定位。
而且，输入部78包括MDI(Manual Data Input，手动数据输入)装置81。MDI装置81是将控制移动装置的移动信息等控制数据手动输入的装置。操作者将各轴线的移动信息、M代码等控制代码输入MDI装置81。控制装置70按照所输入的控制数据实施刀具41相对于工件1的相对移动。
此外，作为控制装置的输入部，并不限于上述形态，可以采用在操作者通过手动变更刀具相对于工件的相对位置时能够输入各轴的移动信息的任意装置。
输入到输入部78的移动信息向读取解释部72送出。由读取解释部72读取的移动信息向运算部83送出。运算部83将基于移动信息的移动指令向插补运算部73送出。接着，从插补运算部73向伺服马达控制部74送出位置指令而实施相对移动。控制装置70包括显示部84。在显示部84显示由运算部83运算出的刀具相对于工件的相对位置的信息等。
在此，参照图4和图5对参考例的机床进行说明。参考例的机床形成为，在基准状态下所有旋转进给轴的轴线与直线运动轴平行。图4是A轴被设定成旋转进给轴的机床的概略图。图5是B轴被设定成旋转进给轴的机床的概略图。
图4表示从操作者能够操作操作盘42的位置透过窗部43观察工作台35时的状况。在机床的预定的位置配置有用于操作机床的操作盘42。在操作盘42的附近形成有窗部43。操作者能够一边操作操作盘42一边透过窗部43确认刀具41和工件1的位置、加工状况。
在立式的机床中，X轴设定成，在操作者观察工作台35时，右侧成为正侧。绕与X轴平行的轴线设定有作为旋转进给轴的A轴。在沿着A轴方向旋转的回转台37上设置有工作台35。另外，绕与工作台35的工件安装面35a垂直延伸的轴线设定有作为旋转进给轴的C轴。若工作台35沿着A轴方向旋转，则C轴的轴线也绕A轴的轴线旋转。将这样的在A轴的轴线上配置有C轴的轴线的机床在本发明中称为A类型的机床。
图5表示从操作者能够操作操作盘42的位置透过窗部43观察工作台35时的状况。绕与Y轴平行的轴线设定有作为旋转进给轴的B轴。在沿着B轴方向旋转的回转台37上设置有工作台35。另外，绕与工作台35的工件安装面35a垂直延伸的轴线设定有作为旋转进给轴的C轴。若工作台35沿着B轴方向旋转，C轴的轴线也绕B轴的轴线旋转。将这样的在B轴的轴线上配置有C轴的轴线的机床在本发明中称为B类型的机床。
以往以来使用参考例的机床那样的旋转进给轴的轴线设定成与直线运动轴平行的机床。在参考例的机床中，工件1绕与直线运动轴平行的轴线旋转。因此，例如在A类型的机床中，能够容易地以机床坐标的A轴的坐标值和C轴的坐标值确认工件1的朝向。另外，能够容易地预测工件1旋转移动的朝向、成为目标的A轴的坐标值以及C轴的坐标值。
本实施方式的机床的控制装置进行或控制坐标值的显示，以使操作感与参考例的机床类似。在本实施方式中，对与参考例的A类型的机床和B类型的机床中的、参考例的B类型的机床相对应的机床的控制装置进行说明。
在本实施方式的机床的控制装置中除了设定有机床坐标之外，还设定有以工作台35的工件安装面35a为基准的坐标。在本发明中，将该坐标称为工作台坐标。
参照图6～图9对工作台坐标进行说明。图6中示出本实施方式的机床的工作台的第1概略俯视图。图6表示基准状态。工作台35的工件安装面35a与机床坐标中的XY平面平行。在本实施方式中，将工作台坐标的原点设定于工件安装面35a的中心35b。
工作台坐标具有X’轴、Y’轴以及Z’轴作为彼此正交的假想直线运动轴。X’轴相当于假想第1直线运动轴，Y’轴相当于假想第2直线运动轴，Z’轴相当于假想第3直线运动轴。参照图1、图2以及图6，在基准状态下，工作台坐标的X’轴与机床坐标的X轴平行。另外，在基准状态下，工作台坐标的Y’轴与机床坐标的Y轴平行。而且，在基准状态下，工作台坐标的Z’轴与机床坐标的Z轴平行。
工作台坐标具有作为假想旋转进给轴的B’轴和C’轴。工作台坐标的B’轴是绕与Y’轴平行的轴线的旋转进给轴。本实施方式的B’轴以Y’轴为轴线绕Y’轴地设定。Y’轴相当于假想第1轴线，B’轴相当于假想第1旋转进给轴。工作台坐标的C’轴以通过旋转中心即中心35b的工件安装面35a的法线为轴线绕该法线地设定。通过中心35b的工件安装面35a的法线相当于假想第2轴线，C’轴相当于假想第2旋转进给轴。
接着，从基准状态使倾斜回转台28沿着箭头111所示的方向旋转。使倾斜回转台28向机床坐标的B轴的负侧的方向旋转移动。
图7中示出从基准状态使倾斜回转台沿着B轴方向旋转时的工作台的第2概略俯视图。图7表示B轴方向的移动期间中的状态。工件安装面35a处于相对于机床坐标的所有直线运动轴倾斜的状态。工作台坐标的Z’轴在工件安装面35a移动了的情况下朝向也维持恒定。本实施方式的机床与参考例的B类型的机床相对应，因此，Z’轴一边维持与机床坐标的Z轴平行的状态一边与工件安装面35a一起移动。工作台坐标的X’轴和Y’轴在与Z’轴垂直的平面内移动。即、在与机床坐标的XY平面平行的平面内移动。X’轴和Y’轴随着工件安装面35a的旋转移动而朝向变化。
工作台坐标的Y’轴即使工作台35沿着B轴方向旋转也设定于工件安装面35a上。Y’轴一边维持与工件安装面35a平行的状态一边移动。在本实施方式中，Y’轴与工件安装面35a接触地移动。与此相对，X’轴维持在与Z’轴垂直的平面内与Y’轴正交的状态而移动。在基准状态下，X’轴配置于工件安装面35a上，但随着B轴方向的旋转移动，X’轴离开工件安装面35a。
图8中示出从B轴方向的移动期间中的状态进一步沿着B轴方向旋转时的工作台的第3概略俯视图。图8表示B轴方向的移动结束而工件安装面35a成为铅垂时的状态。图9中示出表示B轴方向的移动结束时的状态的工作台的立体图。参照图8和图9，工作台35的工件安装面35a与机床坐标的Z轴平行、即、与铅垂方向平行。
工作台坐标的X’轴和Y’轴配置于与机床坐标的XY平面平行的平面38上。工作台坐标的Y’轴配置于工件安装面35a上。与此相对，工作台坐标的X’轴成为与工件安装面35a垂直的状态。
接着，关于旋转进给轴，参照图6，工作台坐标的B’轴的轴线是Y’轴。若倾斜回转台28沿着B轴方向旋转，则B’轴的轴线也旋转。参照图9，B’轴方向的旋转角度θB’相当于工件安装面35a绕Y’轴旋转的角度。B’轴方向的旋转角度θB’由箭头121和箭头122的夹角表示。或、B’轴方向的旋转角度θB’相当于工件安装面35a和与工作台坐标的Z’轴垂直的平面之间的夹角。B’轴的坐标值与B’轴的旋转角度θB’相对应。在图8和图9所示的例子中，B’轴的坐标值是-90°。
接着，工作台坐标的C’轴的轴线与工件安装面35a一起移动。参照图6，在基准状态下，C’轴的轴线是Z’轴。在此，在工件安装面35a固定有基准点100。基准点100配置于工作台坐标的Y’轴上。以箭头123表示从中心35b朝向基准点100的方向。箭头123相当于基准线。基准线固定于工件安装面35a。
参照图7，随着倾斜回转台28向箭头111的朝向旋转，基准点100移动。而且，在图8和图9所示的B轴方向的移动结束时的状态下，基准点100位于工件安装面35a的下方。C’轴的轴线成为X’轴。这样，随着倾斜回转台28的旋转移动，表观上工件安装面35a旋转。C’轴的坐标值在工作台35沿着B轴方向旋转时与B轴方向的旋转角度相对应地变化。C’轴的旋转角度θC’相当于箭头123所示的基准线与Y’轴之间的夹角。C’轴的坐标值相当于C’轴的旋转角度θC’。在此，在参考例的B类型的机床中，在沿着B轴方向旋转时，基准点100和箭头123存在于与XY平面平行的平面内。C’轴的旋转角度θC’表示从存在于该平面内的方向偏离的角度。
通过在工作台坐标中设定B’轴的坐标值(B’轴方向的旋转角度)，能够容易地决定工件安装面35a的倾斜度。例如，在B’轴的坐标值是0°时，工件安装面35a与XY平面平行。而且，在B’轴的坐标值为-90°时，工件安装面35a与XY平面垂直。另外，通过设定C’轴的坐标值(C’轴方向的旋转角度)，能够容易地设定工件安装面35a上的工件1的倾斜度。尤其是，能够容易地使工件的要加工的部分朝向刀具。另外，通过一边观察工作台坐标的坐标值一边操作，能够通过与参考例的B类型的机床同样的操作，使工件朝向所期望的朝向。
接着，在本实施方式的在机床中，列举更具体的控制例来进行说明。以下，说明以手动调整工件的朝向的控制例。
图10是本实施方式的机床的操作盘中的显示部的概略图。显示部84包括显示机床坐标系的坐标值和工作台坐标系的坐标值的坐标显示部62。坐标显示部62包括显示机床坐标的机床坐标显示部65。在机床坐标显示部65显示X轴、Y轴、Z轴、C轴、以及B轴的坐标值。而且，坐标显示部62包括显示工作台坐标的工作台坐标显示部63。在工作台坐标显示部63显示X’轴、Y’轴、Z’轴、C’轴、以及B’轴的坐标值。
工作台坐标的X’轴、Y’轴、以及Z’轴这3个直线运动轴的坐标值由在驱动机床坐标的X轴伺服马达、Y轴伺服马达、以及Z轴伺服马达中的任一个时各直线运动轴的移动量确定。在本实施方式中，由于没有使工作台沿着直线运动轴的方向相对移动，所以工作台坐标的直线运动轴的坐标值和机床坐标的直线运动轴的坐标值全部是零。
另外，显示部84包括示意图显示部64。在示意图显示部64示出了参考例的B类型的机床的示意图。即、示出了设置有绕与Y轴平行的轴线的B轴的机床的示意图。对于使示意图显示部64进行显示的控制随后说明。
接着，参照图11～图17对本实施方式中的第1控制进行说明。在第1控制中，B轴方向的旋转移动和C轴方向的旋转移动不同时进行而独立地实施。
图11是基准状态下的工作台和工件的概略立体图。在本实施方式中，列举立方体的工件1为例进行说明。在工件1设定有要由刀具进行加工的加工对象面1a。以手动使工件1从基准状态旋转，以使加工对象面1a朝向机床坐标的Z轴的正侧。工件安装面35a处于与Z’轴方向垂直的状态。
如前述那样，工作台坐标的X’轴、Y’轴、以及Z’轴彼此正交，B’轴的轴线设定成Y’轴。而且，在基准状态下，C’轴的轴线设定成Z’轴。
图12是基准状态下的显示部的坐标显示部。工作台坐标的所有坐标值和机床坐标的所有坐标值是零。操作者通过输入部78的操作使倾斜回转台28向箭头111所示的B轴方向的负侧移动。通过操作被配置于操作盘的手动脉冲发生器79等输入部78，使倾斜回转台28旋转。
图13中示出从基准状态起倾斜回转台的旋转移动结束而工件安装面变成铅垂时的中间状态的工作台和工件的概略立体图。图14中示出中间状态下的坐标显示部。在中间状态下，工件安装面35a与工作台坐标的Z’轴方向平行。此时的工作台坐标的Y’轴存在于通过中心35b的与XY面平行的平面和工件安装面35a的交线上。B’轴是绕Y’轴的旋转进给轴。工作台35自身旋转的旋转进给轴的C’轴的轴线成为X’轴。即、在中间状态下，C’轴成为绕X’轴的旋转进给轴。
图15中示出说明工作台坐标的X’轴和Y’轴的旋转移动的概略俯视图。在基准状态下，机床坐标的X轴和工作台坐标的X’轴平行。另外，机床坐标的Y轴和工作台坐标的Y’轴平行。通过使倾斜回转台28旋转，工作台坐标的X’轴和Y’轴如箭头124所示那样与工作台35的工件安装面35a一起旋转。此时，Y’轴一边维持与工件安装面35a接触的状态一边旋转。X’轴一边相对于Y’轴维持90°的角度一边旋转。
参照图14，若从基准状态沿着机床坐标的B轴方向旋转移动，则在机床坐标中，除了B轴的坐标值以外的坐标值都是零。尽管工件安装面35a与Z轴平行，但是机床坐标的B轴的坐标值不是90°、45°等容易判断的角度而是成为复杂的值。这样，在使工件安装面35a从水平状态向铅垂状态移动时，若参照机床坐标的坐标值，则难以判断工件安装面35a的朝向。不过，工作台坐标的B’轴的坐标值表示工件安装面35a相对于XY平面的角度，因此，能够容易地将工件安装面35a的倾斜角度设定成所期望的角度。在该实施例中，操作者注目于B’轴的坐标值而使倾斜回转台28旋转，直到成为-90°，从而能够使工件安装面35a容易地成为与Z轴平行的状态。
在B轴方向的旋转移动结束的中间状态下，工件1的加工对象面1a是不朝向Z轴的正侧的状态。于是，如箭头125所示，使工作台35沿着C轴方向旋转。操作被配置于操作盘42的输入部78，使工作台35沿着机床坐标的C轴方向旋转。此外，箭头125表示本实施方式的C轴方向的正侧的旋转方向。
图16中示出C轴方向的工作台的旋转移动结束时的最终状态下的工作台和工件的概略立体图。图17中示出最终状态下的坐标显示部。在最终状态下，加工对象面1a朝向Z轴的正侧。即、加工对象面1a朝向刀具41，是与主轴25的轴线25a垂直的状态。
参照图14和图17，通过使工作台35沿着C轴方向旋转，机床坐标的C轴的坐标值增加了。而且，工作台坐标的C’轴的坐标值增加了。在此，若调整工件的朝向，以使加工对象面1a朝向Z轴的正侧，则机床坐标的C轴的坐标值成为复杂的值。不过，工作台坐标的C’轴的坐标值成为180°。因此，在使工作台沿着机床坐标的C轴方向旋转的情况下，通过一边确认C’轴的坐标值一边移动，能够容易地调整工件的朝向。在此，通过沿着C轴方向旋转移动，以使工作台坐标的C’轴的坐标值成为180°，能够使工件1的加工对象面1a朝向Z轴的正侧的方向。
本实施方式的工作台坐标的B’轴与参考例的B类型的机床(参照图5)的B轴相对应。工作台坐标的C’轴与B类型的机床的C轴相对应。工作台坐标的B’轴的坐标值和C’轴的坐标值与在参考例的B类型的机床中沿着B轴方向和C轴方向旋转移动时的B轴的坐标值和C轴的坐标值相对应。因此，通过一边确认工作台坐标的B’轴的坐标值和C’轴的坐标值一边操作，能够以与B类型的机床同样的操作感觉调整工件的朝向。尤其是，能够以与B类型的机床同样的操作感觉使工件1的要加工的部分朝向刀具41。
例如，若比较在B类型的在机床中绕B轴方向旋转了-90°且绕C轴方向旋转了180°的工件的状态、和图16所示的最终状态，可知：在两方的移动后，加工对象面1a朝向Z轴的正侧。在图16所示的最终状态下，虽然俯视时工件1相对于机床坐标的X轴和Y轴偏离，但实施了与参考例的B类型的机床类似的移动。
这样，通过使用工作台坐标的B’轴的坐标值和C’轴的坐标值，能够容易地预测或设定工件的朝向。在将工件设为所期望的朝向的情况下，一边想像参考例的B类型的机床一边设定B’轴的坐标值和C’轴的坐标值即可，因此，能够容易地预测或设定工件的朝向。尤其是，能够使加工对象面1a等要对工件1进行加工的部分容易地朝向刀具41。
接着，参照图18～图21，对本实施方式中的第2控制进行说明。在第2控制中，在以手动沿着B轴方向进行旋转移动时，控制装置控制C轴方向的旋转移动，以使工件的动作比第1控制更接近参考例的B类型的机床。
图18中示出基准状态下的机床的工作台和工件的概略立体图。图19中示出基准状态下的显示部的坐标显示部。在工件1设定有加工对象面1a和移动时的参考面1b。参照图5，在参考例的B类型的机床中，在沿着B轴方向使工作台35旋转的期间中，立方体的工件1的预定的面维持着与机床坐标的Y轴垂直的状态。不过，参照图13，在第1控制的中间状态下，工件1的哪一个面都不与工作台坐标的Y’轴垂直地倾斜。在第2控制中，在沿着B轴方向使工作台旋转时，实施对这样的工件的倾斜度进行修正的控制。
参照图18，在第2控制中同样地，如箭头111所示，以手动使倾斜回转台28向B轴的负侧的方向旋转。此时，控制装置基于B轴方向的旋转角度算出C轴方向的旋转角度。并且，控制装置如箭头126所示那样向C轴方向的负侧自动地进行旋转移动。在第2控制中，沿着C轴方向进行旋转移动，以使参考面1b朝向工作台坐标中的预定的方向。
在本实施方式中，工件1的参考面1b维持朝向Y’轴方向的负侧的方向的状态。即、参考面1b维持与Y’轴垂直的状态。或、参考面1b维持与XY平面垂直的状态。与B’轴方向的旋转角度相对应地，如箭头126所示，使工作台35向C’轴的负侧的方向旋转，从而能够维持参考面1b的朝向。在第2控制中也例示了沿着工作台坐标的B’轴方向旋转-90°的控制。
图20中示出第2控制的中间状态下的工件和工作台的概略立体图。图21中示出第2控制的中间状态下的坐标显示部。在中间状态下，工作台35的工件安装面35a与机床坐标的Z轴平行。若与图13所示的第1控制的中间状态比较，可知参考面1b维持着与Y’轴垂直的状态。或、可知工件1的加工对象面1a与XY平面平行。
这样，在第2控制中，在工作台35沿着机床坐标的B轴方向旋转时，使工作台35沿着C轴方向旋转，以使工件1的预先设定好的部分维持预先设定好的朝向。运算部在工作台沿着B轴方向旋转移动的情况下，与绕B线的轴线的旋转角度相对应地运算绕C轴的轴线的旋转角度。并且，控制装置实施随着B轴方向的工作台的旋转移动而使工作台沿着C轴方向旋转移动的控制。在本发明中，将该控制称为随同旋转控制。
在操作盘的坐标显示部62中，机床坐标的B轴的坐标值和C轴的坐标值变化。工作台坐标的坐标值中B’轴的坐标值变化，而C’轴的坐标值维持在0°。在随同旋转控制中，使工作台35沿着C轴方向旋转，以使工作台坐标的C’轴的坐标值维持在预定的值。
通过实施第2控制，在中间状态下，加工对象面1a成为与Z轴方向垂直的状态。即、加工对象面1a的朝向(加工对象面1a的法线方向)与在参考例的B类型的机床中沿着B轴方向旋转了-90°的朝向相同。
接着，如箭头125所示，通过使工作台35向C轴方向的正侧旋转，能够设为与图16以及图17所示的第1控制的最终状态相同的状态。能够使加工对象面1a朝向刀具41。
在第2控制中，根据倾斜回转台28的旋转角度使工作台35沿着C轴方向旋转。加工对象面1a的朝向与在参考例的B类型的机床中使工件沿着B轴方向旋转了时的朝向同样。因此，能够以手动容易地控制工件1的倾斜度。或、能够容易地使工件1的加工对象面1a朝向刀具41。这样，通过实施第2控制，操作者能够通过与参考例的B类型的机床类似的操作感觉设定工件1的倾斜度。
参照图3，在机床的手动操作中，操作者能够通过配置于操作盘的手动脉冲发生器79或点动进给装置80，指示工作台以任意的移动量绕任意的旋转进给轴的轴线旋转移动。
本实施方式的控制装置70形成为能够预先选择第1控制或第2控制。在选择了第1控制的情况下，运算部83基于由输入部78输入的移动信息生成刀具41相对于工件1的相对位置的移动指令。运算部83基于各轴的移动信息运算机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值。并且，运算部83将移动指令向插补运算部73送出。另外，运算部83将机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值向显示部84送出。显示部84显示由运算部83运算出的这些坐标值。
在选择了第2控制的情况下，运算部83基于由输入部78输入的轴线倾斜的1个旋转进给轴的移动信息，设定其他旋转进给轴的移动信息。例如，基于B轴方向的移动量算出C轴方向的移动量。运算部83针对多个旋转进给轴生成刀具41相对于工件1的相对位置的移动指令。另外，运算部83运算机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值。并且，与第1控制同样，运算部83将移动指令向插补运算部73送出。另外，运算部83将机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值向显示部84送出。
在机床的手动控制中，操作者能够通过MDI装置81预先将M代码向控制装置70输入。本实施方式的输入部78的MDI装置81预先设定有基于工作台坐标的M代码。运算部83能够使用在机床中设定的M代码制作成使工件1相对于刀具41相对移动的移动指令。这样的M代码例如能够如下式(1)所示那样制作成。
Mxxx Sy Tzzz...(1)
在此，Mxxx:M代码的编号
Sy:进行移动指令的轴的自变量
1：假想第1旋转进给轴的正方向
2：假想第1旋转进给轴的负方向
3：假想第2旋转进给轴的正方向
4：假想第2旋转进给轴的负方向
Tzzz:坐标值
在本实施方式中，假想第1旋转进给轴是工作台坐标的B’轴，假想第2旋转进给轴是工作台坐标的C’轴。作为这样的M代码，例如，“M1600”是设定工作台坐标的各轴的移动的代码，在作为目标的B’轴的坐标值是-90°的情况下，可以输入成“M1600S2T90”。
在由输入部78的MDI装置81输入了移动信息的情况下，所输入的M代码的移动信息向运算部83送出。在选择了第1控制的情况下，运算部83基于所输入的工作台坐标的M代码运算机床坐标的1个旋转进给轴的移动指令。在选择了第2控制的情况下，运算部83除了运算倾斜的1个旋转进给轴的移动指令，还运算其他旋转进给轴的移动指令。运算部83将移动指令向插补运算部73送出。另外，运算部83运算机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值，并向显示部84送出。显示部84显示由运算部83运算出的坐标值。
本实施方式中的控制装置70的输入部78能够输入工作台坐标的旋转进给轴的控制代码。另外，控制装置70基于该控制代码实施绕机床坐标的旋转进给轴的轴线的旋转移动。本实施方式的控制代码能够以工作台坐标的坐标值设定工件相对于刀具的朝向。因此，操作者可以不输入机床坐标的坐标值，能够以与参考例的B类型的机床类似的操作感觉设定工件的朝向。
在此，对运算部83的计算例进行说明。本实施方式中的工作台坐标显示部63除了机床坐标之外，也显示工作台坐标的坐标值。运算部83通过使用旋转矩阵，能够根据机床坐标的坐标值运算工作台坐标的坐标值。运算部83算出使倾斜回转台28沿着机床坐标的B轴方向旋转了时的工作台坐标的B’轴的坐标值和C’轴的坐标值。
在运算部83中设定有计算用坐标，用来计算工作台坐标的坐标值。计算用坐标包括X”轴、Y”轴以及Z”轴作为彼此正交的直线运动轴。计算用坐标的3个直线运动轴固定于工作台35的工件安装面35a，与工作台35的工件安装面35a一起移动。用于算出工作台坐标的坐标值的各变量如以下所示。
B：机床坐标的B轴的旋转角度
Bt：机床坐标的B轴的轴线的倾斜角度
Xt＝(Xtx，Xty，Xtz)：B轴旋转时的计算用坐标的X”轴基准点的位置
Yt＝(Ytx，Yty，Ytz)：B轴旋转时的计算用坐标的Y”轴基准点的位置
Zt＝(Ztx，Zty，Ztz)：B轴旋转时的计算用坐标的Z”轴基准点的位置
Xb＝(Xbx，Xby，Xbz)：工作台坐标的X’轴基准点的位置
θA’：工作台坐标的A’轴的旋转角度
θB’：工作台坐标的B’轴的旋转角度
θC’：工作台坐标的C’轴的旋转角度
在此，基准点Xt、基准点Yt、以及基准点Zt是固定于工作台上的计算用坐标系的X”轴、Y”轴以及Z”轴上的任意的点。例如，能够设定为距固定于工作台上的计算用坐标的原点的距离为1的单位矢量。同样地，基准点Xb是工作台坐标中的X’轴上的任意的点。接着，在使工作台沿着机床坐标的B轴方向旋转了时固定于工作台上的Z”轴的基准点Zt的坐标值能够以下式(2)～式(4)表示。
Ztx＝cosBt×sinB...(2)
Zty＝cosBt×sinBt(1-cosB)...(3)
Ztz＝sin2Bt(1-cosB)+cosB...(4)
工作台坐标的B’轴的旋转角度θB’能够以下式(5)表示。
θB’＝cos-1(Ztz)...(5)
另外，在沿着B轴方向旋转了时的计算用坐标的X”轴的基准点Xt和Y”轴的基准点Yt各自的坐标值以下式(6)～式(9)表示。而且，工作台坐标中的X’轴的基准点Xb的坐标值能够以式(10)和式(11)表示。
Xtx＝cosB...(6)
Xty＝sinBt×sinB…(7)
Ytx＝-sinBt…(8)
Yty＝cos2Bt(1-cosB)+cosB…(9)
Xbx＝-Zty...(10)
Xby＝Ztx...(11)
基于这些变量，工作台坐标中的C’轴的旋转角度θC’能够以下式(12)表示。
在此，
这样，在运算部83中，能够将机床坐标的坐标值转换成工作台坐标的坐标值。运算部83能够运算与机床坐标的B轴的坐标值相对应的工作台坐标的B’轴的坐标值和C’轴的坐标值。另外，运算部83也可以使用旋转矩阵将工作台坐标的坐标值转换成机床坐标的坐标值。运算部83能够基于由输入部78的点动进给装置80等输入的移动信息，算出机床坐标的坐标值和工作台坐标的坐标值。
参照图10，本实施方式的显示部84包括示意图显示部64。示意图显示部64显示旋转进给轴的轴线与直线运动轴平行的机床的示意图。在图10所示的例子中，作为示意图，示出了机床坐标的B轴的轴线与Y轴平行的机床。即、示出了参考例的B类型的机床(参照图5)。
在工件安装面35a配置有标记36，用来确认C轴方向的旋转移动。本实施方式的机床的示意图记载了从上侧稍微偏斜看到工作台35时的图。以在B轴的坐标是0°时稍微能看见工件安装面35a的方式示出了立体图。在该示意图中，能够在B轴的坐标是0°时确认到被配置于工作台35的外周的标记36的位置。
图22～图24示出了通过第2控制使工作台35旋转移动时的示意图。图22是与基准状态相对应的机床的示意图。图23是与中间状态相对应的机床的示意图。随着实际的机床11的倾斜回转台28的旋转移动，在示意图的机床中，工作台35沿着以Y轴为轴线的B轴方向旋转。在图23所示的中间状态下，工作台35的工件安装面35a成为沿着铅垂方向延伸的状态。
在图24中示出了与第2控制的最终状态相对应的机床的示意图。实际的机床11从中间状态使工作台35沿着C轴方向旋转，由此示意图的机床中同样工作台35沿着C轴方向旋转。标记36例如从上侧的位置向下侧的位置转移。
通过示意图随着机床11的工作台35的旋转移动而变化，能够参照本实施方式的机床是参考例的机床的情况下的状况。在该例子中，能够通过与参考例的B类型的机床同样的操作感觉以手动操作本实施方式的机床。另外，操作者能够通过参照示意图确认工作台35的状态、即工件1的朝向。这样，操作者能够通过示意图与工件坐标的坐标值一起确认工作台35的朝向和工件的朝向。
图25中，对本实施方式中的机床的显示部的控制进行说明。作为进行手动的操作的情况下的控制，由操作者预先选择第1控制和第2控制中的一者。另外，预先由操作者选择是否显示工作台坐标。
在步骤211中，选择在显示部84是否显示工作台坐标。在步骤211不显示工作台坐标的情况、即、仅显示机床坐标的情况下，结束该控制。在步骤211中显示工作台坐标的情况下，转向步骤212。在步骤212中，运算部83读入当前的机床坐标的坐标值。此时的机床坐标的坐标值无论是计算值还是实际的机床坐标的坐标值都可以。
接着，在步骤213中，运算部83算出工作台坐标的坐标值。并且，在步骤214中，显示机床坐标的坐标值、工作台坐标的坐标值以及参考例的机床的示意图。
这样的控制可以每隔预先设定好的时间间隔实施。本实施方式的控制装置70的显示部84在刀具41相对于工件1相对移动的期间中也更新工作台坐标的坐标值和机床坐标的坐标值。因此，在使用手动脉冲发生器79或点动进给装置80的情况下，操作者能够一边确认在显示部84显示的工作台坐标的坐标值一边实施刀具41相对于工件1的相对移动。另外，在使用MDI装置81的情况下，能够确认刀具41相对于工件1的相对移动的行进状况。
(实施方式2)
参照图26～图37对实施方式2中的机床的控制装置进行说明。本实施方式的机床的控制装置与参考例的A类型的机床相对应。机床11具有3个直线运动轴、轴线倾斜的B轴的旋转进给轴、以及C轴的旋转进给轴，这与实施方式1是同样的(参照图1和图2)。
参照图4，存在操作者在使用旋转进给轴的轴线倾斜的机床之前使用了参考例的A类型的机床的情况。在该情况下，优选进行或控制坐标值的显示，以使操作感与参考例的A类型的机床类似。本实施方式的机床的控制装置设定有与A类型的机床相对应的工作台坐标。
参照图26～图32对本实施方式的第1控制进行说明。在第1控制中，独立地实施B轴方向的旋转和C轴方向的旋转。操作者进行使加工对象面1a朝向刀具41的操作。操作者通过操作控制装置70的输入部78而以手动输入刀具相对于工件的相对位置。在第1控制中，在使工作台沿着B轴方向旋转之后使工作台沿着C轴方向旋转。
图26中示出基准状态下的工件和工作台的概略立体图。图27中示出了基准状态下的坐标显示部。本实施方式的工作台坐标包括作为假想第1直线运动轴的X’轴、作为假想第2直线运动轴的Y’轴以及作为假想第3直线运动轴的Z’轴。在本实施方式中，以X’轴与工件安装面35a接触的状态工作台35旋转。
本实施方式的工作台坐标包括C’轴和A’轴作为假想旋转进给轴。A’轴是以与工作台坐标的X’轴平行的线为轴线的旋转进给轴。在本实施方式中，工作台坐标的X’轴成为A’轴的轴线。工作台坐标的X’轴相当于假想第1轴线，A’轴相当于假想第1旋转进给轴。工作台坐标的C’轴与实施方式1是同样的。通过中心35b的工件安装面35a的法线相当于假想第2轴线，C’轴相当于假想第2旋转进给轴。
在坐标显示部62的工作台坐标显示部63显示C’轴的坐标值和A’轴的坐标值。操作者通过操作输入部78如箭头111所示那样以手动使倾斜回转台28向机床坐标的B轴方向的负侧旋转。
图28中示出本实施方式的第1控制中的中间状态的工件和工作台的概略立体图。图29中示出本实施方式的第1控制的中间状态下的坐标显示部。在中间状态下，B轴方向的旋转移动结束，工件安装面35a与机床坐标的XY平面垂直。
工作台坐标的Z’轴与实施方式1同样地，即使工作台35旋转移动也维持与机床坐标的Z轴平行的状态。工作台坐标的X’轴和Y’轴在与Z’轴垂直的平面内移动。本实施方式的工作台坐标的X’轴设定于工件安装面35a上。X’轴在倾斜回转台28旋转时一边维持与工件安装面35a平行的状态一边移动。X’轴与工件安装面35a接触地移动。A’轴是以X’轴为轴线的旋转进给轴，因此与B轴方向的旋转移动一起移动。工作台坐标的Y’轴维持在与Z’轴垂直的平面内与X’轴正交的状态而移动。在图28所示的控制例中，工作台坐标的Y’轴朝向工作台35的背侧移动。
这样，作为设定于工件安装面35a的表面并与工件安装面35a的移动一起在与假想第3直线运动轴垂直的平面内移动的假想直线运动轴，能够设定假想第1直线运动轴和假想第2直线运动轴中的一者。
图30中示出对倾斜回转台旋转时的工作台坐标的X’轴和Y’轴的移动状况进行说明的概略俯视图。在本实施方式中，在倾斜回转台28沿着B轴方向旋转时，如箭头127所示，X’轴与工件安装面35a一起移动。另外，Y’轴一边维持与X’轴形成的角度是90°一边旋转。
参照图26和图28，在基准状态下，C’轴的轴线成为Z’轴。C’轴的轴线与B轴方向的工作台35的旋转移动一起移动。在中间状态下，C’轴的轴线成为Y’轴。
在此，A’轴的旋转角度相当于工件安装面35a相对于与工作台坐标的Z’轴垂直的平面的夹角。即、A’轴的坐标值与实施方式1中的B’轴的坐标值是同样的。
参照图26，在基准状态下，将基准点100和箭头123所示的基准线设定在X’轴上。基准线固定于工件安装面35a，与工件安装面35a一起移动。参照图28，C’轴方向的旋转角度θC’相当于X’轴和箭头123之间的夹角。即、C’轴的坐标值相当于与旋转角度θC’相对应的角度。
参照图29，通过使倾斜回转台28向机床坐标的B轴方向的负侧旋转，A’轴的坐标值向负侧变小。并且，在A’轴的坐标值变成-90°时，工件安装面35a与机床坐标的XY平面垂直。另外，倾斜回转台28旋转，因此工作台坐标的C’轴的坐标值成为预定的值。另一方面，机床坐标的B轴的坐标值与实施方式1中的与B类型的机床相对应的控制的中间状态的B轴的坐标值是相同的(参照图14)。操作者在与A类型的机床相对应的控制中通过确认工作台坐标的A’轴的坐标值，能够确认工件安装面35a的倾斜度。
参照图28，接着，如箭头125所示，以手动使工作台35向C轴方向的正侧旋转而转变到最终状态。实施使加工对象面1a朝向机床坐标的Z轴的正侧的控制。
图31中示出本实施方式的第1控制中的最终状态的工件和工作台的概略立体图。图32中示出本实施方式的第1控制的最终状态下的坐标显示部。通过使工作台35沿着C轴方向旋转，能够使工件1的加工对象面1a朝向刀具41。本实施方式的最终状态下的工件安装面35a的状态和工件1的朝向与实施方式1的第1控制的最终状态是同样的。并且，在工作台坐标的C’轴的坐标值变成270°时，加工对象面1a朝向机床坐标的Z轴的正侧。另外，工作台坐标的A’轴的坐标值和C’轴的坐标值与在参考例的A类型的机床中沿着A轴方向和C轴方向旋转移动时的A轴的坐标值和C轴的坐标值相对应。
这样，通过确认工作台坐标的A’轴的坐标值和C’轴的坐标值，能够确认或调整工件的朝向。能够使工件的要加工的部分朝向所期望的朝向。另外，能够通过与参考例的A类型的机床同样的操作感觉调整工件的朝向。以前一直使用参考例的A类型的机床的操作者能够以与以往同样的操作感觉进行旋转移动。
接着，参照图33～图37对本实施方式的第2控制进行说明。第2控制包括随同旋转控制。在第2控制中，在以手动使倾斜回转台28沿着B轴方向旋转时，控制装置使工作台35沿着C轴方向旋转。此时，控制装置进行控制，以使工件1的加工对象面1a维持朝向X’轴的正侧的状态。
图33是表示本实施方式的第2控制的基准状态的工作台和工件的概略立体图。图34是本实施方式的第2控制的基准状态下的坐标显示部。在工件1设定有加工对象面1a和参考面1b。使倾斜回转台28如箭头111所示那样向B轴方向的负侧旋转。此时，在本实施方式的第2控制中，如箭头126所示那样使工作台35向C轴方向的负侧旋转。
图35是表示本实施方式的第2控制的中间状态的工作台和工件的概略立体图。图36是本实施方式的第2控制的中间状态下的坐标显示部。在倾斜回转台28旋转而A’轴的坐标值变成-90°时，工件安装面35a与机床坐标的XY平面垂直。即、成为接近使参考例的A类型的机床沿着A轴方向旋转了-90°的状态的状态。此时，控制装置进行控制，以使工作台35沿着C轴方向旋转、C’轴的坐标值维持零。C轴方向的旋转被控制成，加工对象面1a朝向工作台坐标的X’轴的正侧。加工对象面1a被控制成维持与X’轴垂直的状态。即、加工对象面1a被控制成维持与机床坐标的XY平面垂直的状态。
在本实施方式的第2控制中，能够设成接近在参考例的A类型的机床中使工作台沿着A轴方向旋转的动作的动作。例如在中间状态下加工对象面1a的朝向接近在参考例的A类型的机床中沿着A轴方向旋转-90°的状态。因此，操作者能够以与参考例的A类型的机床同样的操作感觉调整加工对象面1a的朝向。
之后，如箭头125所示，通过使工作台35沿着C轴方向旋转，能够使加工对象面1a朝向机床坐标的Z轴的正侧。即、能够设为图31和图32所示的最终状态。
在本实施方式的控制装置中，也能够通过与实施方式1同样的运算方法基于机床坐标的B轴的坐标值运算工作台坐标的A’轴的坐标值和C’轴的坐标值。工作台坐标的A’轴的旋转角度θA’能够与前述的式(5)同样地以下式(13)表示。
θA’＝cos-1(Ztz)…(13)
另外，C’轴的旋转角度θC’能够替代前述的式(12)而以下式(14)表示。
在此，
另外，在本实施方式的第1控制和第2控制中同样能够使用输入部78的MDI装置81而以手动调整刀具相对于工件的相对位置。作为MDI装置的M代码，能够使用与前述的式(1)同样的控制代码。在此，在与参考例的A类型的机床相对应的情况下，假想第1旋转进给轴相当于A’轴。另外，假想第2旋转进给轴相当于C’轴而能够生成M代码。
参照图10，在选择了与本实施方式的A类型的机床相对应的控制的情况下，工作台坐标显示部63中的B’轴的坐标值置换成A’轴的坐标值来显示。另外，在显示部84的示意图显示部64显示参考例的A类型的机床的示意图。在示意图显示部64显示具有绕与X轴平行的轴线的A轴的机床的示意图。工作台的旋转进给轴显示为C轴和A轴。
机床能够形成为，能够实施实施方式1中的与B类型的机床相对应的控制和本实施方式的与A类型的机床相对应的控制中的任一个控制。而且，机床能够形成为能够实施与B类型的机床相对应的控制以及与A类型的机床相对应的控制这两个控制。对于实施哪一个控制，能够形成为能够由操作者选择。
参照图3，控制装置70包括工作台形态选择部82。工作台形态选择部82形成为，操作者能够选择参考例的A类型的机床或参考例的B类型的机床。由工作台形态选择部82选择好的机床的种类向运算部83送出。
另外，控制装置70形成为，操作者能够选择第1控制或第2控制。控制装置70包括随同旋转控制选择部85。随同旋转控制选择部85形成为，能够通过操作者选择是否实施随同旋转控制。由随同旋转控制选择部85选择好的控制向运算部83送出。运算部83基于这些选择生成移动指令或算出坐标值。
图37中示出选择工作台坐标的种类以及沿着B轴方向旋转移动时的随同旋转控制的实施的流程图。图37所示的控制例如能够在机床的启动时实施。或、能够在操作者所期望的时期实施。
在步骤221中，对操作者是否选择参考例的A类型的机床进行判别。在步骤221中，操作者选择了参考例的A类型的机床的情况下，转向步骤222。在步骤222中，将工作台坐标设定成与参考例的A类型的机床相对应的坐标。
接着，在步骤223中，对是否实施随同旋转控制进行判别。在选择了实施随同旋转控制的情况下，转向步骤224。在步骤224中，显示部被设定成进行与参考例的A类型的机床相对应的显示。另外，设定成在以手动使工作台沿着B轴方向旋转时实施随同旋转控制。
在步骤223中，没有选择实施随同旋转控制的情况下，转向步骤225。在步骤225中，显示部设定成进行与参考例的A类型的机床相对应的显示。另外，设定成在以手动使工作台沿着B轴方向旋转时不实施随同旋转控制。
另一方面，在步骤221中，没有选择参考例的A类型的机床的情况下，转向步骤228。在步骤228中，将工作台坐标设定成与参考例的B类型的机床相对应的坐标。
接着，在步骤229中，对是否选择实施随同旋转控制进行判别。在步骤229中，选择了实施随同旋转控制的情况下，转向步骤230。在步骤230中，显示部设定成进行与参考例的B类型的机床相对应的显示。另外，设定成在使工作台沿着B轴方向旋转时实施随同旋转控制。
在步骤229中，操作者没有选择实施随同旋转控制的情况下，转向步骤231。在步骤231中，设定成显示部进行与参考例的B类型的机床相对应的显示。另外，设定成在使工作台沿着B轴方向旋转时不实施随同旋转控制。
这样，机床能够与操作者的希望相符地将显示于显示部的工作台坐标选择为参考例的A类型的机床和B类型的机床中的任一个。另外，能够选择是否实施随同旋转控制。
其他构成、作用以及效果与实施方式1是同样的，因此，在此不反复说明。
本发明的控制装置能够根据绕相对于彼此正交的3个直线运动轴都倾斜的第1轴线的第1旋转进给轴的坐标值，算出绕与彼此正交的3个假想直线运动轴中的任一个假想直线运动轴平行的假想第1轴线的假想第1旋转进给轴的坐标值并显示。即、将现实的倾斜的旋转进给轴的旋转角度转换成假想的不倾斜的旋转进给轴的旋转角度来显示。因此，在用手动变更使工件相对于刀具的相对位置的情况下，能够容易地设定工件相对于刀具的朝向。即使在第2旋转进给轴置于倾斜的第1旋转进给轴之上的机床构成的情况下，也能够假设为假想第2旋转进给轴置于彼此正交的假想第1旋转进给轴之上的耳轴型那样的通常的机床构成，将两个旋转进给轴的旋转角度值转换并显示。另外，也能够将工作台的旋转状态作为示意图而容易理解地显示。
另外，根据这样的控制装置的构成，即使是习惯使用了例如C轴置于彼此正交的A轴之上的A类型的机床、或、C轴置于彼此正交的B轴之上的B类型的机床中的任一个机床的工作台装置的机床操作者，也能够容易地操作C轴置于倾斜的B轴之上的本发明的机床的工作台装置。此时，能够根据操作者的喜好选择A类型的机床和B类型的机床中的假设的工作台装置的类型。另外，与耳轴型那样的通常的工作台装置同样地，也能够以如下方式使工作台动作：在安装于工作台的工件安装面的工件的预定的面始终朝向预定的方向的状态下，使作为目标的面与安装于主轴的刀具相面对。这样，能够通过观察显示于显示部的坐标值、示意图容易地完成手动脉冲发生器、点动进给按钮、或基于手动程序的输入的手动进给操作。
在前述的实施方式1和实施方式2中，例示具有两个旋转进给轴的机床进行了说明，但并不限于该形态，能够将本发明适用于具有绕相对于3个直线运动轴倾斜的轴线的旋转进给轴的机床。例如也能够将本发明适用于轴线倾斜的旋转进给轴是1个的机床。
另外，在前述的实施方式1和实施方式2的机床中，B轴的轴线配置成相对于机床坐标的XY平面倾斜但与YZ平面平行，但并不限于该形态，也可以旋转进给轴的轴线相对于XY平面、YZ平面以及ZX平面都倾斜。
另外，在前述的实施方式1和实施方式2中，列举立式的机床为例进行了说明，但并不限于该形态，也能够将能够本发明适用于卧式的机床。即、也能够将本发明适用于在所有直线运动轴的坐标值是零、而且所有旋转进给轴的旋转角度是0°的基准状态下Z轴沿着水平方向延伸的机床。
此外，工作台坐标并不限于实施方式1和实施方式2的形态，能够采用如下坐标：设定了以工作台的工件安装面为基准的彼此正交的假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴；而且，设定了与假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴中的任意一个假想直线运动轴平行的假想第1轴线；设定了绕该假想第1轴线的假想第1旋转进给轴。
前述的实施方式1和实施方式2各自的形态能够适当组合。在控制装置的控制中，能够在功能和作用没有变更的范围内适当变更步骤的顺序。在上述的各个图中，对于同一或等同的部分标注同一附图标记。此外，上述的实施方式是例示，并不限定发明。另外，在实施方式中，包括了权利要求书所示的形态的变更。
附图标记说明
1 工件
1a 加工对象面
28 倾斜回转台
35 工作台
35a 工件安装面
41 刀具
52，53 轴线
62 坐标显示部
63 工作台坐标显示部
64 示意图显示部
70 控制装置
78 输入部
79 手动脉冲发生器
80 点动进给装置
81 MDI装置
82 工作台形态选择部
83 运算部
84 显示部
85 随同旋转控制选择部

Claims (10)

1.一种机床的控制装置，所述机床具有彼此正交的机床坐标的第1直线运动轴、第2直线运动轴以及第3直线运动轴、和绕第1轴线的第1旋转进给轴，所述第1轴线相对于所述第1直线运动轴、所述第2直线运动轴以及所述第3直线运动轴这所有的直线运动轴倾斜，所述控制装置的特征在于，具备：
运算部，其根据所述机床坐标的坐标值算出工作台坐标的坐标值，所述工作台坐标具有以工作台的工件安装面为基准的彼此正交的假想第1直线运动轴、假想第2直线运动轴以及假想第3直线运动轴、和绕假想第1轴线的假想第1旋转进给轴，所述假想第1轴线与所述假想第1直线运动轴、所述假想第2直线运动轴以及所述假想第3直线运动轴中的任一个假想直线运动轴平行；以及
显示部，其显示由所述运算部算出来的工作台坐标的坐标值。
2.根据权利要求1所述的机床的控制装置，
所述工作台坐标的所述假想第3直线运动轴，与沿着机床的主轴的轴线的方向延伸的所述第3直线运动轴平行，在所述工件安装面移动的情况下朝向维持恒定，
所述假想第1直线运动轴和所述假想第2直线运动轴中的一方的假想直线运动轴，设定于所述工件安装面的表面上，与所述工件安装面的移动一起在与所述假想第3直线运动轴垂直的平面内移动，
所述假想第1轴线设定成与所述一方的假想直线运动轴平行，
所述运算部运算与所述机床坐标的所述第1旋转进给轴的坐标值相对应的所述工作台坐标的所述假想第1旋转进给轴的坐标值，
所述显示部显示所述工作台坐标的所述假想第1旋转进给轴的坐标值。
3.根据权利要求2所述的机床的控制装置，
所述假想第1旋转进给轴的坐标值对应于所述工件安装面相对于与所述假想第3直线运动轴垂直的平面所成的角度。
4.根据权利要求2所述的机床的控制装置，
所述机床坐标具有绕第2轴线的第2旋转进给轴，
所述第2轴线沿着与所述工作台的所述工件安装面垂直的方向延伸，
所述工作台坐标具有绕假想第2轴线的假想第2旋转进给轴，
所述假想第2轴线沿着与所述工作台的所述工件安装面垂直的方向延伸，
所述假想第2旋转进给轴的坐标值是在所述工作台绕所述第1轴线旋转时与绕所述第1轴线的旋转角度相对应地变化的角度，
所述运算部运算与所述机床坐标的所述第1旋转进给轴的坐标值相对应的所述工作台坐标的所述假想第2旋转进给轴的坐标值，
所述显示部显示所述工作台坐标的所述假想第2旋转进给轴的坐标值。
5.根据权利要求4所述的机床的控制装置，
在将所述假想第2旋转进给轴的坐标值是0°时沿着与所述一方的假想直线运动轴相同的方向延伸的基准线固定于所述工件安装面，使所述基准线与所述工件安装面一起移动了的情况下，
所述假想第2旋转进给轴的坐标值与所述工作台绕所述第1轴线旋转了时所述一方的假想直线运动轴和所述基准线所成的角度相对应。
6.根据权利要求4所述的机床的控制装置，
所述运算部，在所述工作台绕所述第1轴线旋转移动的情况下，与绕所述第1轴线的旋转角度相对应地设定绕所述第2轴线的旋转角度，以使安装于所述工件安装面的工件的预先设定好的部分维持在预先设定好的方向，
实施伴随于所述工作台绕所述第1轴线的旋转移动而使所述工作台绕所述第2轴线旋转移动的控制。
7.根据权利要求1所述的机床的控制装置，
具备输入部，该输入部能够输入用于手动实施绕所述第1轴线的旋转移动的移动信息，
基于输入到所述输入部的移动信息实施所述工作台绕所述第1轴线的旋转移动。
8.根据权利要求7所述的机床的控制装置，
所述输入部能够输入与绕所述第1轴线的旋转移动有关的控制代码，
基于所述控制代码实施绕所述第1轴线的旋转移动。
9.根据权利要求2所述的机床的控制装置，
所述显示部形成为能够选择所述假想第1直线运动轴设定于所述工件安装面的表面上的工作台坐标的显示、或所述假想第2直线运动轴设定于所述工件安装面的表面上的工作台坐标的显示。
10.根据权利要求2所述的机床的控制装置，
所述显示部显示具有绕与所述第1直线运动轴和所述第2直线运动轴中的一方的直线运动轴平行的轴线的旋转进给轴的机床的示意图，
所述示意图中，所述假想第1旋转进给轴的旋转角度设定成绕所述平行的轴线的旋转角度。
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