CN115945707A - 工具机、及工具移动路径决定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种涉及工具机、及工具移动路径决定方法，且能提高偏心形状的加工自由度的技术。工具机(1)的控制部(70)进行以下控制：取得以主轴中心线(AXO)为中心的工件(W1)的基准相位(θ＝0°)中的偏心形状的第一加工开始点(SpA)与第一加工终点(EpA)的坐标、及逆相位(θ＝180°)中的偏心形状的第二加工开始点(SpB)与第二加工终点(EpB)的坐标，以将通过第一加工开始点(SpA)与第二加工开始点(SpB)之间的中心始点(SpO)、及第一加工终点(EpA)与第二加工终点(EpB)之间的中心终点(EpO)的偏心轴(AX3)作为中心形成偏心形状(W1p)的方式，至少基于第一加工开始点(SpA)的坐标、第二加工开始点(SpB)的坐标、第一加工终点(EpA)的坐标、及第二加工终点(EpB)的坐标，决定配合工件(W1)的旋转的工具(TO1)的移动路径，使工具(TO1)配合工件(W1)的旋转而移动。

Description

工具机、及工具移动路径决定方法
技术领域
本发明涉及一种能在工件形成偏心形状的工具机、及工具移动路径决定方法。
背景技术
作为工具机，已知具备主轴与刀具台的NC(Numerical Control：数值控制)车床。NC车床以安装于刀具台的工具加工固持于主轴的旋转状态的工件。在以车刀作为工具从外侧加工旋转状态的工件的情况下，如果在与主轴中心线正交的X-Y平面中主轴中心线与车刀的刀尖的相对位置关系不变，那么只能在工件形成以主轴中心线为中心的圆柱形状。因此，进行通过配合工件的旋转使车刀的刀尖在X-Y平面中旋转移动而在工件形成偏心形状。
专利文献1所揭示的NC车床受理偏心的距离(设为D)及偏心形状的半径(设为R)的输入，设定以偏心的距离D为半径的假想圆，并设定将假想圆的中心从工件的轴心在工件的半径方向仅偏移半径R的偏移假想圆，而使车刀的刀尖与由主轴引起的工件的旋转建立关联地沿偏移假想圆的圆周移动。由此，在工件形成偏心形状。在偏心形状为凸状的情况下，在工件形成以平行于主轴中心线的偏心轴为中心的圆柱形状。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2017/086238号
发明内容
[发明所要解决的问题]
在所述NC车床中，在工件只形成以平行于主轴中心线的中心线为中心的径不变的偏心形状。如果能提高偏心形状的加工的自由度，那么NC车床的便利性提高。
另外，如所述般的问题不限在车床，还存在在加工中心机等各种工具机中。
本发明揭示一种能提高偏心形状的加工的自由度的技术。
[解决问题的技术手段]
本发明的工具机具有以下方面：具备：
主轴，以主轴中心线为中心与工件一起旋转；
刀具台，安装着加工所述工件的工具；
驱动部，使所述主轴与所述刀具台的相对位置关系变化；及
控制部，以在所述工件形成以偏离所述主轴中心线的偏心轴为中心的偏心形状的方式，控制根据所述驱动部的所述相对位置关系；且
所述控制部进行以下控制：
取得以所述主轴中心线为中心的所述工件的基准相位中的所述偏心形状的第一加工开始点的坐标、与所述基准相位相差180°的逆相位中的所述偏心形状的第二加工开始点的坐标、所述基准相位中的所述偏心形状的第一加工终点的坐标、及所述逆相位中的所述偏心形状的第二加工终点的坐标；
以将通过所述第一加工开始点与所述第二加工开始点之间的中心始点、及所述第一加工终点与所述第二加工终点之间的中心终点的所述偏心轴作为中心形成所述偏心形状的方式，至少基于所述第一加工开始点的坐标、所述第二加工开始点的坐标、所述第一加工终点的坐标、及所述第二加工终点的坐标，决定配合所述工件的旋转的所述工具的移动路径；且
根据所述移动路径使所述工具配合所述工件的旋转而移动。
另外，本发明的工具移动路径决定方法具有以下方面：其为用于工具机的工具移动路径决定方法，所述工具机具备以主轴中心线为中心与工件一起旋转的主轴、及安装着加工所述工件的工具的刀具台，且以在所述工件形成以偏离所述主轴中心线的偏心轴为中心的偏心形状的方式，使所述主轴与所述刀具台的相对位置关系变化；且所述工具移动路径决定方法包含：
第一步骤，取得以所述主轴中心线为中心的所述工件的基准相位中的所述偏心形状的第一加工开始点的坐标、与所述基准相位相差180°的逆相位中的所述偏心形状的第二加工开始点的坐标、所述基准相位中的所述偏心形状的第一加工终点的坐标、及所述逆相位中的所述偏心形状的第二加工终点的坐标；及
第二步骤，以将通过所述第一加工开始点与所述第二加工开始点之间的中心始点、及所述第一加工终点与所述第二加工终点之间的中心终点的所述偏心轴作为中心形成所述偏心形状的方式，至少基于所述第一加工开始点的坐标、所述第二加工开始点的坐标、所述第一加工终点的坐标、及所述第二加工终点的坐标，决定配合所述工件的旋转的所述工具的移动路径。
[发明的效果]
根据本发明，能提供一种提高偏心形状的加工的自由度的技术。
附图说明
图1为示意性表示工具机的构成例的前视图。
图2为示意性表示工具机的电性电路的构成例的框图。
图3为示意性表示在工件形成锥形状的偏心形状的示例的图。
图4为示意性表示工具在X-Y平面中配合工件的旋转而移动的示例的图。
图5为示意性表示在工件形成以不平行于主轴中心线的偏心轴为中心的锥形状的偏心形状的示例的图。
图6为示意性表示在工件形成加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的锥形状的偏心形状的示例的图。
图7为示意性表示于在工件形成加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的锥形状的偏心形状时决定工具的相对位置的示例的图。
图8为示意性表示偏心加工处理的示例的流程图。
图9为示意性表示工具机的电性电路的变化例的框图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。当然，以下实施方式只是例示本发明，而实施方式所示的所有特征未必为发明的解决方法所必须。
(1)本发明包含的技术的概要：
首先，参考图1～8所示的示例说明本发明包含的技术的概要。另外，本申请案的图为示意性表示示例的图，所述图所示的各方向的放大率有时不同，且各图有时不一致。当然，本技术的各要件不限定于符号所示的具体例。
[方面1]
如图1、2所例示，本技术的一方面的工具机(例如车床1)具备主轴11、刀具台30、驱动部DR、及控制部(例如NC装置70)。所述主轴11以主轴中心线AX0为中心与工件W1一起旋转。在所述刀具台30，安装着加工所述工件W1的工具TO1。所述驱动部DR使所述主轴11与所述刀具台30的相对位置关系变化。所述控制部(70)如图3～7所例示，以在所述工件W1形成以偏离所述主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的偏心形状(例如突起W1p)的方式，控制根据所述驱动部DR的所述相对位置关系。所述控制部(70)取得以所述主轴中心线AX0为中心的所述工件W1的基准相位(例如θ＝0°)中的所述偏心形状(W1p)的第一加工开始点SpA的坐标、与所述基准相位(θ＝0°)相差180°的逆相位(例如θ＝180°)中的所述偏心形状(W1p)的第二加工开始点SpB的坐标、所述基准相位(θ＝0°)中的所述偏心形状(W1p)的第一加工终点EpA的坐标、及所述逆相位(θ＝180°)中的所述偏心形状(W1p)的第二加工终点EpB的坐标。所述控制部(70)以将通过所述第一加工开始点SpA与所述第二加工开始点SpB之间的中心始点SpO、及所述第一加工终点EpA与所述第二加工终点EpB之间的中心终点EpO的所述偏心轴AX3作为中心形成所述偏心形状(W1p)的方式，至少基于所述第一加工开始点SpA的坐标、所述第二加工开始点SpB的坐标、所述第一加工终点EpA的坐标、及所述第二加工终点EpB的坐标，决定配合所述工件W1的旋转的所述工具TO1的移动路径(例如图所示的假想圆C1)。此外，所述控制部(70)进行根据所述移动路径(C1)使所述工具TO1配合所述工件W1的旋转而移动的控制。
例如，在与主轴中心线AX0正交的X-Y平面中，在第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB的距离和第一加工终点EpA与第二加工终点EpB的距离不同的情况下，在工件W1形成锥形状的偏心形状(W1p)。在X-Y平面中，在以中心始点SpO的X、Y坐标与中心终点EpO的X、Y坐标不同的方式取得4个点(第一加工开始点SpA、第二加工开始点SpB、第一加工终点EpA、及第二加工终点EpB)的坐标的情况下，在工件W1形成以不平行于主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的偏心形状(W1p)。如此，形成于工件W1的偏心形状(W1p)不限定于以平行于主轴中心线AX0的中心线为中心的径不变的形状。因此，所述方面1能提供能够提高偏心形状的加工的自由度的工具机。
此处，驱动部可通过使刀具台移动来使主轴与刀具台的相对位置关系变化，也可通过使主轴移动来使主轴与刀具台的相对位置关系变化，又可通过使刀具台与主轴这两个移动来使主轴与刀具台的相对位置关系变化。
偏心形状可为凸状，也可为孔。
控制部除4个点的坐标以外，还可取得1个以上的参数。在取得的参数中，考虑沿主轴中心线的Z轴方向上的工件的进给间距、作为决定工具的移动路径的单位的主轴旋转角度、旋转状态的工件的周部中的速度也就是周速等。控制部也可在4个点的坐标添加1个以上的参数来决定工具的移动路径。
本申请案中的“第一”、“第二”、……为用于识别具有类似点的多个构成要件所包含的各构成要件的用语，不意指顺序。
所述附言也应用于以下方面。
[方面2]
如图3～8所例示，所述控制部(70)可基于所述第一加工开始点SpA的坐标与所述第二加工开始点SpB的坐标，求出与所述主轴中心线AX0正交的方向上的所述偏心形状(W1p)的径(SpD)。所述控制部(70)也可基于所述第一加工终点EpA的坐标与所述第二加工终点EpB的坐标，求出与所述主轴中心线AX0正交的方向上的所述偏心形状(W1p)的径(EpD)。所述控制部(70)也可在所述偏心轴AX3上由所述径(SpD)及所述径(EpD)插补位于所述中心始点SpO与所述中心终点EpO之间的加工中途中心点WpO的径(WpD)。此外，所述控制部(70)也可基于所述径(WpD)，将所述工具TO1的移动路径决定为沿以偏离所述主轴中心线AX0的圆弧中心WpC为中心的假想圆弧(C1)的圆周的路径。
在加工开始部的偏心形状(W1p)的径(SpD)与加工结束部的偏心形状(W1p)的径(EpD)不同的情况下，在工件W1形成锥形状的偏心形状(W1p)。因此，所述方面2能提供提高偏心形状的加工的自由度的优选示例。
此处，在假想圆弧的概念中，包含在主轴旋转角度为360°时想定的假想性的圆。因此，在假想圆弧的圆周的概念中，包含假想性的圆周。
所述附言也应用于以下方面。
[方面3]
如图3～8所例示，所述控制部(70)可基于所述第一加工开始点SpA的坐标与所述第二加工开始点SpB的坐标，求出所述中心始点SpO距所述主轴中心线AX0的偏心量(SpE)。所述控制部(70)也可基于所述第一加工终点EpA的坐标与所述第二加工终点EpB的坐标，求出所述中心终点EpO距所述主轴中心线AX0的偏心量(EpE)。所述控制部(70)也可在所述偏心轴AX3上将所述中心始点SpO与所述中心终点EpO之间的点作为加工中途中心点WpO，由所述偏心量(SpE)及所述偏心量(EpE)插补所述加工中途中心点WpO距所述主轴中心线AX0的偏心量(WpE)。此外，所述控制部(70)也可将所述工具TO1的移动路径决定为沿与所述偏心量(WpE)相应的大小的假想圆弧(C1)的圆周的路径。
在中心始点SpO的偏心量(SpE)与中心终点EpO的偏心量(EpE)不同的情况下，在工件W1形成以不平行于主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的偏心形状(W1p)。因此，所述方面3能提供提高偏心形状的加工的自由度的优选示例。
[方面4]
所述控制部(70)可包含沿所述主轴中心线AX0的Z轴的坐标也就是Z坐标在内，取得所述第一加工开始点SpA的坐标、所述第二加工开始点SpB的坐标、所述第一加工终点EpA的坐标、及所述第二加工终点EpB的坐标。所述控制部(70)如图7所例示，也可以如下方式控制根据所述驱动部DR的所述相对位置关系，即，在所述工件W1以所述主轴中心线AX0为中心每旋转1圈时，在连结所述第一加工开始点SpA与所述第一加工终点EpA的第一外形线上(例如第一线段SpA-EpA上)，所述相对位置关系的Z坐标每次变化以分割数N除所述第一加工开始点SpA与所述第一加工终点EpA的Z坐标的差(例如移动量ZdA)而得的值，且在连结所述第二加工开始点SpB与所述第二加工终点EpB的第二外形线上(例如第二线段SpB-EpB上)，所述相对位置关系的Z坐标每次变化以分割数N除所述第二加工开始点SpB与所述第二加工终点EpB的Z坐标的差(例如移动量ZdB)而得的值。
例如，所述控制部(70)如图7所例示，也可以如下方式控制根据所述驱动部DR的所述相对位置关系，即，在所述工件W1以所述主轴中心线AX0为中心每旋转1圈时，在连结所述第一加工开始点SpA与所述第一加工终点EpA的第一线段SpA-EpA上，所述相对位置关系每次变化以分割数N除所述第一线段SpA-EpA的长度而得的长度，且在连结所述第二加工开始点SpB与所述第二加工终点EpB的第二线段SpB-EpB上，所述相对位置关系每次变化以分割数N除所述第二线段SpB-EpB的长度而得的长度。
根据以上，即便第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA的Z坐标的差、和第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB的Z坐标的差不同，也在工件W1形成偏心形状(W1p)。因此，所述方面4能提供提高偏心形状的加工的自由度的优选示例。
此处，第一外形线与第二外形线不限定于直线，也可为曲线。所述附言也应用于以下方面。
[方面5]
设为互相正交的X轴及Y轴与沿所述主轴中心线AX0的Z轴正交，所述驱动部DR如图1、2所例示，可具备使所述刀具台30沿X轴及Y轴移动的刀具台驱动部31、与使所述主轴11沿Z轴移动的主轴台驱动部13。所述控制部(70)可在使所述工具TO1配合所述工件W1的旋转沿X轴及Y轴移动，并使所述相对位置关系配合所述工件W1的旋转在Z轴上振动的情况下使所述工件W1配合所述工件W1的旋转而沿Z轴振动。
根据以上，在刀具台30不沿Z轴移动的情况下，即便在第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB中存在Z坐标的差，或在第一加工终点EpA与第二加工终点EpB中存在Z坐标的差，也通过工件W1配合工件W1的旋转沿Z轴振动来在工件W1形成偏心形状(W1p)。因此，所述方面5能提供提高偏心形状的加工的自由度的优选示例。
[方面6]
另外，所述驱动部DR如图9所例示，可使所述刀具台30沿X轴、Y轴、及Z轴移动。所述控制部(70)可在使所述工具TO1配合所述工件W1的旋转沿X轴及Y轴移动，并使所述相对位置关系配合所述工件W1的旋转在Z轴上振动的情况下使所述工具TO1配合所述工件W1的旋转而沿Z轴振动。
根据以上，在主轴11不沿Z轴移动的情况下，即便在第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB中存在Z坐标的差，或在第一加工终点EpA与第二加工终点EpB中存在Z坐标的差，也通过工具TO1配合工件W1的旋转沿Z轴振动来在工件W1形成偏心形状(W1p)。因此，所述方面6也能提供提高偏心形状的加工的自由度的优选示例。
[方面7]
另外，本技术的一方面的工具移动路径决定方法为用于工具机(1)的工具移动路径决定方法，所述工具机(1)具备以主轴中心线AX0为中心与工件W1一起旋转的主轴11、及安装着加工所述工件W1的工具TO1的刀具台30，且以在所述工件W1形成以偏离所述主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的偏心形状(W1p)的方式，使所述主轴11与所述刀具台30的相对位置关系变化，且所述工具移动路径决定方法包含以下步骤(A1)、(A2)。
(A1)第一步骤ST1(例如图8的步骤S102)，取得以所述主轴中心线AX0为中心的所述工件W1的基准相位(θ＝0°)中的所述偏心形状(W1p)的第一加工开始点SpA的坐标、与所述基准相位(θ＝0°)相差180°的逆相位(θ＝180°)中的所述偏心形状(W1p)的第二加工开始点SpB的坐标、所述基准相位(θ＝0°)中的所述偏心形状(W1p)的第一加工终点EpA的坐标、及所述逆相位(θ＝180°)中的所述偏心形状(W1p)的第二加工终点EpB的坐标。
(A2)第二步骤ST2(例如图8的步骤S104～S112)，以将通过所述第一加工开始点SpA与所述第二加工开始点SpB之间的中心始点SpO、及所述第一加工终点EpA与所述第二加工终点EpB之间的中心终点EpO的所述偏心轴AX3作为中心形成所述偏心形状(W1p)的方式，至少基于所述第一加工开始点SpA的坐标、所述第二加工开始点SpB的坐标、所述第一加工终点EpA的坐标、及所述第二加工终点EpB的坐标，决定配合所述工件W1的旋转的所述工具TO1的移动路径(C1)。
根据以上，形成于工件W1的偏心形状(W1p)不限定于以平行于主轴中心线AX0的中心线为中心的径不变的形状。因此，所述方面7能提供能够提高偏心形状的加工的自由度的工具移动路径决定方法。
(2)工具机的构成的具体例：
图1为作为工具机的示例示意性例示车床1的构成的前视图。图2示意性例示车床1的电性电路的构成。图3示意性例示在工件W1形成作为锥形状的偏心形状的突起W1p的情况。在图3，也表示朝向具有突起W1p的面观察工件W1的图。
在图1中，符号D81表示上方向，符号D82表示下方向，符号D83表示左方向，符号D84表示右方向。另外，所述方向以观察图1所示的车床1的方向为基准。如图1、3所示，车床1的控制轴包含以“X”表示的X轴、以“Y”表示的Y轴、以“Z”表示的Z轴、及以“C”表示的C轴。Z轴方向为沿作为工件W1的旋转中心的主轴中心线AX0的水平方向。X轴方向为与Z轴正交的方向，可为朝向上下(上方向D81及下方向D82)的方向，也可为朝向左右(左方向D83及右方向D84)的方向。Y轴方向为与Z轴与X轴这两个正交的方向。C轴为以主轴中心线AX0为中心的旋转轴。另外，本说明书中所参考的附图仅表示用以说明本技术的示例，而并非是限定本技术的。各部的位置关系的说明仅为例示。因此，将左右设为相反，或将旋转方向设为相反等也包含在本技术中。方向或位置等的相同不限定于严密的一致，包含因误差而偏离严密的一致的情况。
车床1为具备设置着具有固持部12的主轴11的主轴台10、主轴台驱动部13、具有导引套管14的安装孔26的支撑台25、刀具台30、刀具台驱动部31、及NC装置70等的NC车床。此处，主轴台10统称正面主轴台15、与也称为对向主轴台的背面主轴台20。在正面主轴台15中，组入着具有夹头等固持部17的正面主轴16。在背面主轴台20中，组入着具有夹头等固持部22的背面主轴21。主轴11统称正面主轴16、与也称为对向主轴的背面主轴21。固持部12统称固持部17与固持部22。主轴台驱动部13统称使正面主轴台15沿Z轴移动的正面主轴台驱动部18、与使背面主轴台20至少沿Z轴移动的背面主轴台驱动部23。图1、2所示的车床1为供正面主轴16向Z轴方向移动的主轴移动型车床。主轴台驱动部13与刀具台驱动部31为使主轴11与刀具台30的相对位置关系变化的驱动部DR的示例。NC装置70为控制所述相对位置关系的控制部的示例。
正面主轴16利用固持部17能解放地固持通过图2所示的供材机8从后方插入的棒状的工件W1，且能与工件W1一起以主轴中心线AX1为中心旋转。正面主轴16的前端16a与背面主轴21对向，正面主轴16的后端16b与供材机8对向。正面主轴16具有沿主轴中心线AX1贯通的贯通孔16h。在贯通孔16h中，从后方插入工件W1。另外，在加工前的工件W1为较短的材料的情况下，也可从正面主轴16的前端16a向固持部17供给工件W1。NC装置70通过驱动图2所示的正面主轴旋转驱动部16c来以主轴中心线AX1为中心使正面主轴16旋转，通过驱动图2所示的固持用致动器17a来控制固持部17的固持状态。固持部17例如可由夹头等构成。正面主轴台驱动部18根据来自NC装置70的指令使正面主轴台15向Z轴方向移动。因此，固持于正面主轴16的工件W1向Z轴方向移动。
另外，棒状的工件W1不限定于长条的圆柱状材料等实心的材料，也可为长条的圆筒状材料等中空的材料。
背面主轴21的前端21a与正面主轴16的前端16a对向。背面主轴21利用固持部22能解放地固持从正面主轴16的前端16a向前方突出的加工中途的工件W1，且能与工件W1一起以主轴中心线AX2为中心旋转。NC装置70通过驱动图2所示的背面主轴旋转驱动部21c来以主轴中心线AX2为中心使背面主轴21旋转，通过驱动图2所示的固持用致动器22a来控制固持部22的固持状态。固持部22例如可由夹头等构成。背面主轴台驱动部23根据来自NC装置70的指令，使背面主轴台20向Z轴方向移动，进而向X轴方向或Y轴方向移动。在正面主轴16与背面主轴21这两个固持工件W1时，主轴中心线AX2与主轴中心线AX1一致。此处，主轴中心线AX0统称主轴中心线AX1与主轴中心线AX2。另外，关于正面主轴16的前方意指将工件W1从正面主轴16推出的方向，在图1所示的示例中为右方向D84。关于正面主轴16的后方意指从正面主轴16朝向供材机8的方向，在图1所示的示例中为左方向D83。关于背面主轴21的前方意指背面主轴21朝向正面主轴16的方向，在图1所示的示例中为左方向D83。
支撑台25在Z轴方向上位于正面主轴台15与背面主轴台20之间，具有向Z轴方向贯通的安装孔26。在使用图1所示这种导引套管时，将导引套管14插入安装孔26并能拆卸地安装于支撑台25。导引套管14朝Z轴方向能滑动地支撑从正面主轴16的贯通孔16h向前方突出的工件W1。工件W1中从导引套管14向背面主轴21(右方向D84)突出的部分由工具TO1加工。在不使用导引套管时，将正面主轴16的前部插入到安装孔26中。工件W1中从正面主轴16向前方(右方向D84)突出的部分由工具TO1加工。
在刀具台30，安装着用以加工固持于正面主轴16与背面主轴21中至少一个的工件W1的多个工具TO1。在多个工具TO1中，包含含有切刀的车刀、旋转钻孔器或立铣刀等旋转工具等。细节之后叙述，本具体例的NC装置70进行在使用车刀作为工具TO1的情况下在工件W1形成偏心形状的控制。刀具台30可为梳形刀具台，也可为六角刀具台等。如图2所示，刀具台驱动部31包含：X轴驱动部32，根据来自NC装置70的指令使刀具台30沿X轴移动；及Y轴驱动部33，根据来自NC装置70的指令使刀具台30沿Y轴移动。在将沿X轴及Y轴的平面设为X-Y平面时，安装于刀具台30的工具TO1在X-Y平面上移动。刀具台30以工具TO1进行固持于正面主轴16的工件W1的正面加工，以切刀进行固持于正面主轴16与背面主轴21这两个的正面加工后的工件W1，以工具TO1进行固持于背面主轴21的切断后的工件W1的背面加工。由此，从工件W1形成制品。
虽未图示，但是车床1也可具备背面加工专用的刀具台等图1所示的刀具台30以外的刀具台。
如图2所示，在NC装置70，连接着供材机8、操作部80、正面主轴台驱动部18、正面主轴旋转驱动部16c、固持用致动器17a、背面主轴台驱动部23、背面主轴旋转驱动部21c、固持用致动器22a、X轴驱动部32、Y轴驱动部33等。正面主轴台驱动部18、背面主轴台驱动部23、X轴驱动部32、及Y轴驱动部33分别具备未图示的伺服电动机及伺服放大器，并根据来自NC装置70的指令，使主轴11与刀具台30的相对位置关系变化。正面主轴旋转驱动部16c与背面主轴旋转驱动部21c分别具备未图示的伺服电动机(例如内建电动机)及伺服放大器，并根据来自NC装置70的指令，以主轴中心线AX0为中心使主轴11旋转。NC装置70能通过对正面主轴旋转驱动部16c或背面主轴旋转驱动部21c发出指令，来控制作为工件W1的旋转角度的C轴角度θ。固持用致动器17a驱动正面主轴16的固持部17。固持用致动器22a驱动背面主轴21的固持部22。NC装置70具备作为处理器的CPU71、作为半导体存储器的ROM72、作为半导体存储器的RAM73、时钟电路74、I/F(接口)75等。在图2中，将供材机8、操作部80、正面主轴台驱动部18、正面主轴旋转驱动部16c、固持用致动器17a、背面主轴台驱动部23、背面主轴旋转驱动部21c、固持用致动器22a、X轴驱动部32、Y轴驱动部33等I/F汇总表示为I/F75。在ROM72中，写入有用以解释并执行加工程序PR2的控制程序PR1。ROM72可为能改写数据的半导体存储器。在RAM73中，能改写地存储由操作者制作的加工程序PR2。加工程序也称为NC程序。CPU71将RAM73作为工作区使用，执行记录于ROM22的控制程序PR1，由此实现NC装置70的功能。
操作部80具备输入部81及显示部82，作为NC装置70的用户接口发挥功能。输入部81例如由用以从操作者受理操作输入的按钮或触控面板构成。显示部82例如由显示从操作者受理操作输入后的各种设定的内容或与车床1相关的各种信息的显示器构成。操作者能使用操作部80或外部的计算机(未图示)将加工程序PR2存储于RAM73。
本具体例的NC装置70在使用车刀作为工具TO1的情况下，以在工件W1形成图3等所示的作为偏心形状的突起W1p的方式控制根据驱动部DR的主轴11与刀具台30的相对位置关系。突起W1p为以偏离主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的偏心形状。在图3等中，固持工件W1的主轴11可为正面主轴16，也可为背面主轴21。因此，图3等所示的主轴中心线AX0可为作为正面主轴16的旋转中心的主轴中心线AX1，也可为作为背面主轴21的旋转中心的主轴中心线AX2。
此处，在受理偏心的距离与突起的半径的输入而在工件形成偏心的突起的情况下，在工件形成以平行于主轴中心线的偏心轴为中心的圆柱形状。因此，如果只输入偏心的距离与突起的半径，那么无法形成偏心的锥形状的突起、以不平行于主轴中心线的偏心轴为中心的突起、加工开始部或加工结束部从X-Y平面倾斜的突起等。
本具体例的NC装置70进行基于图3等所示的突起W1p的4个点的坐标，具体而言为第一加工开始点SpA的坐标、第二加工开始点SpB的坐标、第一加工终点EpA的坐标、及第二加工终点EpB的坐标，将突起W1p形成于工件W1的控制。此处，第一加工开始点SpA为以主轴中心线AX0为中心的工件W1的基准相位(θ＝0°)中的突起W1p的加工开始点。第二加工开始点SpB为与基准相位相差180°的逆相位(θ＝180°)中的突起W1p的加工开始点。第一加工终点EpA为基准相位(θ＝0°)中的突起W1p的加工终点。第二加工终点EpB为逆相位(θ＝180°)中的突起W1p的加工终点。
NC装置70在第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB之间设定中心始点SpO，在第一加工终点EpA与第二加工终点EpB之间设定中心终点EpO。中心始点SpO优选为连结第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB的线段SpA-SpB的中点，中心终点EpO优选为连结第一加工终点EpA与第二加工终点EpB的线段EpA-EpB的中点。在本具体例中，将中心始点SpO设为线段SpA-SpB的中点，将中心终点EpO设为线段EpA-EpB的中点。NC装置70以将通过中心始点SpO与中心终点EpO的偏心轴AX3作为中心形成突起W1p的方式，至少基于4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标，决定配合工件W1的旋转的工具TO1的刀尖TOt的移动路径。此外，NC装置70能进行一边使工件W1向Z轴方向移动，一边根据所决定的移动路径使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动的控制。因此，NC装置70能一边在Z轴上改变刀尖TOt相对于工件W1的相对位置，一边根据所述移动路径使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动。另外，因为Z坐标(Z轴上的坐标)的值随着向Z轴方向移动的工件W1向图3所示的右方向D84移动而变大，所以以不向Z轴方向移动的刀尖TOt为基准的相对位置中的Z坐标的值越朝向左方向D83越大。为方便起见，有时将与刀尖TOt对应的工件W1的Z坐标作为在突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标说明。
根据以上，NC装置70根据需要，使工件W1配合所述工件W1的旋转而沿Z轴振动。
NC装置70根据在突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标，在偏心轴AX3上在中心始点SpO与中心终点EpO之间设定加工中途中心点WpO。NC装置70基于4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标，求出加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE、及加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径WpD(WpD＞0)。此处，将中心始点SpO距主轴中心线AX0的偏心量设为SpE，将中心终点EpO距主轴中心线AX0的偏心量设为EpE。在如图3所示般偏心轴AX3平行于主轴中心线AX0的情况下，WpE＝SpE＝EpE。
(3)以加工中途中心点WpO为中心的工具的移动路径的示例：
图4示意性例示在距主轴中心线AX0的偏心量为WpE且加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径为WpD的情况下，在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中工具TO1配合工件W1的旋转而移动的情况。另外，设为C轴角度θ＝0°中的工具TO1的刀尖TOt位于X坐标(X轴上的坐标)最大的位置。另外，将在X轴上X坐标变大的方向设为+X方向，将在X轴上X坐标变小的方向设为-X方向，将在Y轴上Y坐标(Y轴上的坐标)变大的方向设为+Y方向，将在Y轴上Y坐标变小的方向设为-Y方向。
在C轴角度θ＝0°中，X-Y平面上的工具TO1的刀尖TOt只要在X轴上位于对突起W1p的半径WpD/2加上偏心量WpE后的X坐标即可。另外，在C轴角度θ＝180°中，X-Y平面上的工具TO1的刀尖TOt只要在X轴上位于从突起W1p的半径WpD/2减去偏心量WpE后的X坐标即可。在图4所示的示例中，表示(WpD/2)＞WpE，由此在θ＝180°中刀尖TOt从主轴中心线AX0位于+X方向。如果(WpD/2)＜WpE，那么在θ＝180°中刀尖TOt从主轴中心线AX0位于-X方向。
在工件W1以主轴中心线AX0为中心向旋转方向R1旋转1圈的期间，刀尖TOt只要沿以连结θ＝0°中的0°位置与θ＝180°中的180°位置的线段为直径的假想圆C1的圆周向旋转方向R2旋转1圈即可。此处，假想圆C1的概念包含在假想圆弧的概念中，假想圆C1的圆周的概念包含在假想圆弧的圆周的概念中。因为假想圆C1的中心(圆弧中心WpC)的X坐标WpRc为连结0°位置与180°位置的线段的中点，所以为突起W1p的半径WpD/2。另外，假想圆C1的半径(圆弧半径WpRr)为加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。如图4所示，如果在C轴角度θ以0°、90°、180°、270°的方式变化并返回到0°的期间刀尖TOt沿假想圆C1的圆周移动，那么在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中由工具TO1形成突起W1p的外周。
(4)使主轴与刀具台的相对位置关系变化的具体例：
NC装置70能通过取得4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标，在工件W1实现图3、5、6所例示的各种偏心形状。此处，设为以(x,y,z)表示4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标。x表示点的X坐标，y表示点的Y坐标，z表示点的Z坐标。另外，设为以(SpAx,SpAy,SpAz)表示第一加工开始点SpA的坐标，以(SpBx,SpBy,SpBz)表示第二加工开始点SpB的坐标，以(EpAx,EpAy,EpAz)表示第一加工终点EpA的坐标，以(EpBx,EpBy,EpBz)表示第二加工终点EpB的坐标。另外，因为Z坐标的值随着工件W1向右方向D84移动而变大，所以EpAz＞SpAz，且EpBz＞SpBz。在偏心轴AX3从主轴中心线AX0向X轴方向偏心的情况下，成为SpAy＝SpBy＝EpAy＝EpBy＝0。在本具体例中，设为以偏心轴AX3从主轴中心线AX0向X轴方向偏心的情况为前提，取得4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标。另外，即便Y坐标SpAy、SpBy、EpAy、EpBy不为0，如果SpAy＝SpBy＝EpAy＝EpBy，那么偏心轴AX3也只向Y轴方向偏离，因此能在工件W1形成突起W1p。
在图3所示的示例中，SpAz＝SpBz，且EpAz＝EpBz，并设为SpAz＝SpBz＜EpAz＝EpBz。中心始点SpO的坐标(设为SpOx,SpOy,SpOz)以SpOx＝(SpAx+SpBx)/2、SpOy＝0、及SpOz＝SpAz＝SpBz表示。因此，中心始点SpO的偏心量SpE为SpOx＝(SpAx+SpBx)/2，加工开始部的突起W1p的直径SpD为|SpAx-SpBx|。加工开始部意指在突起W1p中以通过第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB的方式包围偏心轴AX3的部分。中心终点EpO的坐标(设为EpOx,EpOy,EpOz)以EpOx＝(EpAx+EpBx)/2、EpOy＝0、及EpOz＝EpAz＝EpBz表示。因此，中心终点EpO的偏心量EpE为EpOx＝(EpAx+EpBx)/2，加工结束部的突起W1p的直径EpD为|EpAx-EpBx|。在图3所示的示例中，SpOx＝EpOx。加工结束部意指在突起W1p中以通过第一加工终点EpA与第二加工终点EpB的方式包围偏心轴AX3的部分。
从第一加工开始点SpA到第一加工终点EpA为止的Z轴方向的移动量ZdA为EpAz-SpAz。从第二加工开始点SpB到第二加工终点EpB为止的Z轴方向的移动量ZdB为EpBz-SpBz。在图3所示的示例中，ZdA＝ZdB。如果将从加工开始部到加工结束部为止的工件W1的旋转次数设为RevC(RevC＞1)，那么在工件W1每旋转1圈时向Z轴方向前进的进给间距(设为Zpt)为ZdA/RevC＝ZdB/RevC。进给间距Zpt的单位例如为mm/rev。
此处，设为以(WpOx,WpOy,WpOz)表示加工中途中心点WpO的坐标，且工件W1的RevC旋转中配合加工中途中心点WpO的旋转处于第n+1圈(0≦n＜RevC)。另外，n＝0的第1圈的旋转为配合中心始点SpO的旋转，且随着旋转次数n增加，加工中途中心点WpO沿偏心轴AX3接近中心终点EpO。加工中途中心点WpO的X坐标WpOx为加工中途中心点WpO的偏心量WpE，与中心始点SpO的偏心量SpE及中心终点EpO的偏心量EpE一致。加工中途中心点WpO的Y坐标WpOy为0。加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz在C轴角度θ为0°的情况下，为
WpOz＝SpAz+{(n/RevC)×ZdA}…(1)。
加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径WpD在C轴角度θ为0°的情况下，为
WpD＝SpD+{(n/RevC)×(EpD-SpD)}…(2)。如此，NC装置70能由中心始点SpO中的直径SpD及中心终点EpO中的直径EpD插补加工中途中心点WpO中的直径WpD。
如参考图4所说明般，刀尖TOt的移动路径为沿与突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标相应的假想圆C1的圆周的路径。
假想圆C1的中心(圆弧中心WpC)的X坐标WpRc为在突起W1p中与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的半径WpD/2。另外，中心始点SpO的Z坐标SpOz＝SpAz＝SpBz中的圆弧中心WpC的X坐标(设为SpRc)为加工开始部的半径SpD/2。中心终点EpO的Z坐标EpOz＝EpAz＝EpBz中的圆弧中心WpC的X坐标(设为EpRc)为加工结束部的半径EpD/2。
假想圆C1的半径(圆弧半径WpRr)为加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。另外，中心始点SpO的Z坐标SpOz中的圆弧半径(设为SpRr)为中心始点SpO距主轴中心线AX0的偏心量SpE。中心终点EpO的Z坐标EpOz中的圆弧半径(设为EpRr)为中心终点EpO距主轴中心线AX0的偏心量EpE。
NC装置70在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中，沿以与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的X坐标WpRc的圆弧中心WpC为中心的圆弧半径WpRr的假想圆C1的圆周，使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动。如此，NC装置70基于加工中途中心点WpO中的直径WpD，将工具TO1的移动路径决定为沿以偏离主轴中心线AX0的圆弧中心WpC为中心的假想圆C1的圆周的路径。通过根据工件W1向Z轴方向的移动设定圆弧中心WpC及圆弧半径WpRr并沿假想圆C1的圆周使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动，而在工件W1形成以偏心轴AX3为中心的锥形状的突起W1p。
刀尖TOt的X坐标及Y坐标可以比工件W1旋转1圈少的旋转角度的单位(设为分辨率Reso)求出。此处的分辨率Reso为大于0°且小于360°的C轴角度。
圆弧中心WpC的Z坐标为加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz，在工件W1每旋转1圈时每次变化(ZdA/RevC)。因此，在工件W1旋转C轴角度θ时圆弧中心WpC的Z坐标变化(θ/360)×(ZdA/RevC)。因此，圆弧中心WpC的Z坐标也就是加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz为
WpOz＝SpAz+{(n/RevC)×ZdA}
+{(θ/360)×(ZdA/RevC)}
＝SpAz+{n’×(ZdA/RevC)}…(3)。其中，旋转次数n’为在旋转次数n加上(θ/360)后的值。
加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径WpD为
WpD＝SpD+{(n’/RevC)×(EpD-SpD)}…(4)。如上所述，圆弧中心WpC的X坐标WpRc为WpD/2。圆弧半径WpRr为偏心量WpE。
NC装置70只要以分辨率Reso的单位，计算圆弧中心WpC的X坐标WpRc、及圆弧半径WpRr即可。NC装置70在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中，沿以与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的X坐标WpRc的圆弧中心WpC为中心的圆弧半径WpRr的假想圆弧(假想圆C1)的圆周，使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动。如此，通过NC装置70沿假想圆弧(假想圆C1)的圆周使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动，而在工件W1形成以偏心轴AX3为中心的突起W1p。
图5示意性例示在工件W1形成以不平行于主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的作为锥形状的偏心形状的突起W1p的情况。在图5，也表示出朝向具有突起W1p的面观察工件W1的图。
图5所示的示例也为SpAz＝SpBz，且EpAz＝EpBz，并且SpAz＝SpBz＜EpAz＝EpBz。中心始点SpO的坐标(SpOx，SpOy，SpOz)以SpOx＝(SpAx+SpBx)/2、SpOy＝0、及SpOz＝SpAz＝SpBz表示。因此，中心始点SpO的偏心量SpE为SpOx＝(SpAx+SpBx)/2，加工开始部的突起W1p的直径SpD为|SpAx-SpBx|。中心终点EpO的坐标(EpOx，EpOy，EpOz)以EpOx＝(EpAx+EpBx)/2、EpOy＝0、及EpOz＝EpAz＝EpBz表示。因此，中心终点EpO的偏心量EpE为EpOx＝(EpAx+EpBx)/2，加工结束部的突起W1p的直径EpD为|EpAx-EpBx|。在图5所示的示例中，SpOx＞EpOx。
加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz由所述式(1)、或所述式(3)表示。加工中途中心点WpO的偏心量WpE在C轴角度θ为0°时，为
WpE＝SpE+{(n/RevC)×(Ep E-SpE)}…(5)。在考虑C轴角度θ的情况下，将在旋转次数n加上(θ/360)后的值作为旋转次数n’，为
WpE＝SpE+{(n’/RevC)×(EpE-SpE)}…(6)。
通过所述式(5)、或所述式(6)，NC装置70能由中心始点SpO的偏心量SpE及中心终点EpO的偏心量EpE插补加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。
加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径WpD由所述式(2)、或所述式(4)表示。
如参考图4所说明般，刀尖TOt的移动路径为沿与突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标相应的假想圆C1的圆周的路径。圆弧中心WpC的X坐标WpRc为在突起W1p中与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的半径WpD/2。圆弧半径WpRr为加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。
NC装置70在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中，沿以与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的X坐标WpRc的圆弧中心WpC为中心的圆弧半径WpRr的假想圆弧(假想圆C1)的圆周，使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动。如此，NC装置70将工具TO1的移动路径决定为沿与偏心量WpE相应的大小的假想圆弧(假想圆C1)的圆周的路径。通过根据工件W1向Z轴方向的移动设定圆弧中心WpC及圆弧半径WpRr并沿假想圆弧的圆周使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动，而在工件W1形成以不平行于主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的突起W1p。
图6示意性例示在工件W1形成加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的作为锥形状的偏心形状的突起W1p的情况。在图6，也表示出朝向具有突起W1p的面观察工件W1的图。
在图6所示的示例中，第一加工开始点SpA的Z坐标SpAz与第二加工开始点SpB的Z坐标SpBz不同，第一加工终点EpA的Z坐标EpAz与第二加工终点EpB的Z坐标EpBz不同。另外，从第一加工开始点SpA到第一加工终点EpA为止的Z轴方向的移动量ZdA与从第二加工开始点SpB到第二加工终点EpB为止的Z轴方向的移动量ZdB不同。另外，在图6，表示SpAz＞SpBz、EpAz＞EpBz、及ZdB＞ZdA。中心始点SpO的坐标(SpOx,SpOy,SpOz)以SpOx＝(SpAx+SpBx)/2、SpOy＝0、及SpOz＝(SpAz+SpBz)/2表示。因此，中心始点SpO的偏心量SpE为SpOx＝(SpAx+SpBx)/2。加工开始部的突起W1p的直径SpD设为|SpAx-SpBx|。中心终点EpO的坐标(EpOx,EpOy,EpOz)以EpOx＝(EpAx+EpBx)/2、EpOy＝0、及EpOz＝(EpAz+EpBz)/2表示。因此，中心终点EpO的偏心量EpE为EpOx＝(EpAx+EpBx)/2。加工结束部的突起W1p的直径EpD设为|EpAx-EpBx|。加工中途中心点WpO的偏心量WpE由所述式(5)、或所述式(6)表示。加工中途中心点WpO中的突起W1p的直径WpD由所述式(2)、或所述式(4)表示。
为了在工件W1形成如图6所示这种突起W1p，需要配合以主轴中心线AX0为中心的工件W1的旋转使所述工件W1沿Z轴振动。
图7示意性例示于在工件W1形成加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的锥形状的突起W1p的情况下决定工具TO1的相对位置的情况。
如图7所示，连结第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA的第一线段SpA-EpA的Z坐标不与连结第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB的第二线段SpB-EpB的Z坐标对应。因此，设为使在工件W1每旋转1圈时在第一线段SpA-EpA上刀尖TOt所在的区间、与在第二线段SpB-EpB上刀尖TOt所在的区间对应。此处，在第一线段SpA-EpA上刀尖TOt所在的区间是相邻的点彼此之间，在第二线段SpB-EpB上刀尖TOt所在的区间也是相邻的点彼此之间。
在工件W1从加工开始部到加工结束部旋转RevC次的情况下，只要将分割数N作为旋转次数RevC，分别以分割数N将第一线段SpA-EpA与第二线段SpB-EpB等分割即可。另外，在旋转次数RevC不是整数的情况下，只要缩短第一线段SpA-EpA及第二线段SpB-EpB的最后的区间(到达第一加工终点EpA的区间与到达第二加工终点EpB的区间)即可。在图7中，以An表示旋转次数n(n为整数)中的第一线段SpA-EpA上的点，以Bn表示旋转次数n中的第二线段SpB-EpB上的点。点An+1(Z坐标Zan+1)在第一线段SpA-EpA上为旋转次数n+1中的点，点Bn+1(Z坐标Zbn+1)在第二线段SpB-EpB上为旋转次数n+1中的点。另外，第一加工开始点SpA可称为旋转次数n＝0中的点A0，第二加工开始点SpB可称为旋转次数n＝0中的点B0。
此处，将点An的坐标设为(Xan,Yan,Zan)，将点Bn的坐标设为(Xbn,Ybn,Zbn)。其中，在本具体例中，Yan＝Ybn＝0。将点An投影到X-Y平面上而得的点的坐标为(Xan,0)，将点Bn投影到X-Y平面上而得的点的坐标为(Xbn,0)。NC装置70在旋转次数n的旋转时，根据在X-Y平面上将连结点(Xan,0)与点(Xbn,0)的线段作为直径的圆为突起W1p，控制刀尖TOt的位置。X-Y平面上的圆的中心为加工中途中心点WpO。加工中途中心点WpO的偏心量为WpE，X－Y平面上的圆的直径WpD为Xan-Xbn。NC装置70根据偏心量WpE与直径WpD，设定如图4所示这种假想圆C1，并在X-Y平面中使刀尖TOt沿假想圆C1的圆周移动。
因为第一线段SpA-EpA上与第二线段SpB-EpB上刀尖TOt所在的Z坐标的变化量不同，所以将第一线段SpA-EpA与第二线段SpB-EpB中的一个设为分割数N的基准。在本具体例中，将在第一线段SpA-EpA与第二线段SpB-EpB中Z坐标的变化量更大的一个设为分割数N的基准。此处，设为以MAX(ZdA：ZdB)表示从第一加工开始点SpA到第一加工终点EpA为止的Z轴方向的移动量ZdA、与从第二加工开始点SpB到第二加工终点EpB为止的Z轴方向的移动量ZdB中较大的一个。作为分割数N的旋转次数RevC能使用在工件W1每旋转1圈时向Z轴方向前进的进给间距Zpt，设为MAX(ZdA：ZdB)/Zpt。
能将在突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标控制为在C轴角度θ＝0°中成为点An的Z坐标Zan，在C轴角度θ＝180°中成为点Bn的Z坐标Zbn。
首先，如果将在工件W1每旋转1圈时在第一线段SpA-EpA上刀尖TOt所在的位置的Z坐标的变化量设为Zac，那么Zac＝ZdA/RevC。另外，如果将在工件W1每旋转1圈时在第二线段SpB-EpB上刀尖TOt所在的位置的Z坐标的变化量设为Zbc，那么Zbc＝ZdB/RevC。
旋转次数n的点An的Z坐标Zan为
Zan＝SpAz+n×Zac
＝SpAz+n×(ZdA/RevC)…(7)。另外，旋转次数n的点Bn的Z坐标Zbn为
Zbn＝SpBz+n×Zb c
＝SpBz+n×(ZdB/RevC)···(8)。
连结点An与点Bn的线段An-Bn的中点相当于加工中途中心点WpO，且线段An-Bn的中点的Z坐标为(Zan+Zbn)/2。另外，以线段An-Bn的中点为基准的Z轴方向上的工件W1的振动以{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)表示。因此，旋转次数n的C轴角度θ中的Z坐标Znc能以
Znc＝{(Zan+Zbn)/2}
+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)···(9)
计算。
NC装置70能通过根据所述式(9)控制工件W1的Z坐标，而使工件W1配合所述工件W1的旋转沿Z轴振动。在X-Y平面中刀尖TOt沿假想圆C1的圆周移动，由此在工件W1每旋转1圈时，在第一线段SpA-EpA上主轴11与刀具台30的相对位置关系每次变化以分割数N除第一线段SpA-EpA的长度而得的长度，且在第二线段SpB-EpB上主轴11与刀具台30的相对位置关系每次变化以分割数N除第二线段SpB-EpB的长度而得的长度。
另外，刀尖TOt的坐标及Y坐标可以比工件W1旋转1圈少的旋转角度的单位(分辨率Reso)求出。此处，如果将从中心始点SpO到中心终点EpO为止的Z轴方向的移动量设为ZdO，那么ZdO＝(ZdA+ZdB)/2。圆弧中心WpC的Z坐标为加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz，在工件W1每旋转1圈时每次变化(ZdO/RevC)。因此，在工件W1旋转C轴角度θ时圆弧中心WpC的Z坐标变化(θ/360)×(ZdO/RevC)。因此，也可在所述式(9)的右边加上工件W1旋转C轴角度θ时的圆弧中心WpC的Z坐标的变化量(θ/360)×(ZdO/RevC)。
Znc＝{(Zan+Zbn)/2}
+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)
+(θ/360)×(ZdO/RevC)…(10)
另外，圆弧中心WpC的Z坐标也就是加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz为
WpOz＝SpOz+{(n/RevC)×ZdO}
+{(θ/360)×(ZdO/RevC)}
＝SpOz+{n’×(ZdO/RevC)}…(11)。其中，旋转次数n’为在旋转次数n加上(θ/360)后的值。投影于包含加工中途中心点WpO的X-Y平面而得的突起W1p的直径WpD为
WpD＝SpD+{(n’/Rev C)×(EpD-SpD)}…(12)。如上所述，圆弧中心WpC的X坐标WpRc为WpD/2。圆弧半径WpRr为偏心量WpE。
NC装置70只要以分辨率Reso的单位，计算旋转次数n的C轴角度θ中的Z坐标Znc、圆弧中心WpC的X坐标WpRc、及圆弧半径WpRr即可。NC装置70在包含加工中途中心点WpO的X-Y平面中，沿以与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的X坐标WpRc的圆弧中心WpC为中心的圆弧半径WpRr的假想圆弧(假想圆C1)的圆周，使刀尖TOt配合工件W1的旋转而移动。另外，NC装置70以使工件W1成为Z坐标Znc的方式使工件W1配合所述工件W1的旋转而沿Z轴移动。
如以上所说明般，通过NC装置70使刀尖TOt配合工件W1的旋转沿假想圆弧(假想圆C1)的圆周移动，并使工件W1配合所述工件W1的旋转沿Z轴振动，而在工件W1形成加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的锥形状的突起W1p。另外，即便加工开始部与加工结束部中的一个沿X-Y平面，也能同样地控制主轴11与刀具台30的相对位置关系。
(5)偏心加工处理的具体例：
图8示意性例示用以在工件W1形成作为偏心形状的突起W1p的偏心加工处理。图2所示的NC装置70于在输入部81中受理显示用以制作在工件W1形成偏心形状的偏心加工命令的偏心加工命令制作画面的指示后，开始偏心加工处理。在进行偏心加工处理时，实施包含工具移动路径决定方法的偏心加工方法。偏心加工方法包含以下步骤(A1)、(A2)、(A3)。
(A1)第一步骤ST1(与步骤S102对应)，取得以主轴中心线AX0为中心的工件W1的基准相位(θ＝0°)中的突起W1p的第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA的坐标、及逆相位(θ＝180°)中的突起W1p的第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB的坐标。
(A2)第二步骤ST2(与步骤S104～S112对应)，以将通过第一加工开始点SpA与第二加工开始点SpB之间的中心始点SpO、及第一加工终点EpA与第二加工终点EpB之间的中心终点EpO的偏心轴AX3作为中心形成突起W1p的方式，至少基于4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标，决定配合工件W1的旋转的工具TO1的移动路径(假想圆C1)。
(A3)第三步骤ST3(与步骤S114对应)，根据移动路径(假想圆C1)使工具TO1配合工件W1的旋转而移动。
以下，省略“步骤”的记载。
在偏心加工处理开始后，NC装置70取得4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标(x，y，z)、Z轴方向的进给间距Zpt、及C轴角度θ的分辨率Reso(S102)。4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标(x，y，z)在第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA为θ＝0°的点，且第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB为θ＝180°的点的情况下被受理。在本具体例中，以偏心轴AX3从主轴中心线AX0向X轴方向偏心的情况为前提，
SpAy＝SpBy＝EpAy＝EpBy＝0
S pAx＞SpBx
EpAx＞EpBx
SpAz＜EpAz
SpBz＜EpBz
全部满足的情况下，NC装置70受理4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标(x，y，z)。
另外，即便Y坐标SpAy、SpBy、EpAy、EpBy不为0，如果SpAy＝SpBy＝EpAy＝EpBy，那么偏心轴AX3也只向Y轴方向偏离，因此NC装置70也可受理4个点的坐标。在SpAx＜SpBx的情况下，如果EpAx＜EpBx，那么基准相位(θ＝0°)仅为-X方向，因此NC装置70也可受理4个点的坐标。在SpAz＞EpAz的情况下，如果SpBz＞EpBz，那么工件W1的移动方向仅为反向，因此NC装置70也可受理4个点的坐标。
Z轴方向的进给间距Zpt的取得在预先决定的情况下可省略。C轴角度θ的分辨率Reso的取得也可在预先决定的情况下省略。另外，因为以延长工具TO1的使用期间的方式控制工件W1的旋转速度，所以NC装置70也可在S102中，取得刀尖TOt的位置中的工件W1的周速(工件W1的圆周方向的速度)。
如果NC装置70至少取得满足所述条件的4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标，那么将至少具有4个点的坐标作为引数的偏心加工命令组入加工程序PR2(参照图2)中。在偏心加工命令中，作为引数，可不记述进给间距Zpt与分辨率Reso中的至少一个。之后，NC装置70在从加工程序PR2读出偏心加工命令后，从偏心加工命令至少取得4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标。
接着，NC装置70根据中心始点SpO的偏心量SpE与中心终点EpO的偏心量EpE计算加工中途中心点WpO的偏心量WpE(S104)。偏心量WpE的计算如图6、7所示，只要想定加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的突起W1p即可。
中心始点SpO的坐标(SpOx,SpOy,SpOz)中，SpOx＝(SpAx+SpBx)/2，SpOy＝0，及SpOz＝(SpAz+SpBz)/2。因此，中心始点SpO的偏心量SpE为SpOx＝(SpAx+SpBx)/2。中心终点EpO的坐标(EpOx,EpOy,EpOz)中，EpOx＝(EpAx+EpBx)/2，EpOy＝0，及EpOz＝(EpAz+EpBz)/2。因此，中心终点EpO的偏心量EpE为EpOx＝(EpAx+EpBx)/2。加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz由所述式(11)，也就是WpOz＝SpOz+{n’×(ZdO/RevC)}求出。加工中途中心点WpO的偏心量WpE为加工中途中心点WpO的X坐标WpOx，且由所述式(6)，也就是WpE＝SpE+{(n’/RevC)×(EpE-SpE)}求出。
如以上，NC装置70由中心始点SpO的偏心量SpE及中心终点EpO的偏心量EpE插补加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。
另外，NC装置70根据加工开始部的直径SpD与加工结束部的直径EpD计算加工中途中心点WpO的直径WpD(S106)。直径WpD的计算也如图6、7所示，只要想定加工开始部及加工结束部从X-Y平面倾斜的突起W1p即可。加工中途中心点WpO的直径WpD由所述式(4)，也就是WpD＝SpD+{(n’/RecC)×(EpD-SpD)}求出。
如以上，NC装置70由加工开始部的直径SpD及加工结束部的直径EpD插补加工中途中心点WpO中的直径WpD。
在偏心量WpE及直径WpD的计算后，NC装置70在X-Y平面上决定配合工件W1的旋转的刀尖TOt的移动路径(S108)。
如参考图4所说明般，刀尖TOt的移动路径为沿与突起W1p中刀尖TOt所在的位置的Z坐标相应的假想圆弧(假想圆C1)的圆周的路径。圆弧中心WpC的X坐标WpRc为在突起W1p中与加工中途中心点WpO的Z坐标WpOz相应的半径WpD/2。圆弧半径WpRr为加工中途中心点WpO距主轴中心线AX0的偏心量WpE。NC装置70以C轴角度θ的分辨率Reso的单位，在X-Y平面上，决定以X坐标WpRc为圆弧中心WpC沿圆弧半径WpRr的假想圆弧(假想圆C1)的圆周的移动路径，作为刀尖TOt的移动路径。
另外，NC装置70计算旋转次数n的第一线段SpA-EpA上的Z位置Zan与第二线段SpB-EpB上的Z位置Zbn(S110)。第一线段SpA-EpA上的Z位置Zan由所述式(7)，也就是Zan＝SpAz+n×(ZdA/RevC)求出。第二线段SpB-EpB上的Z位置Zbn由所述式(8)，也就是Zbn＝SpBz+n×(ZdB/RevC)求出。
在Z位置Zan、Zbn的计算后，NC装置70计算旋转次数n的C轴角度θ中的Z位置Znc(S112)。Z位置Znc由所述式(9)，也就是Znc＝{(Zan+Zbn)/2}+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)求出。NC装置70也可根据所述式(10)，也就是Znc＝{(Zan+Zbn)/2}+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)+(θ/360)×(ZdO/RevC)计算Z位置Znc。
之后，NC装置70根据决定的假想圆弧(假想圆C1)使工具TO1配合工件W1的旋转而沿X轴及Y轴移动，并在使工件W1在Z轴上振动的情况下，根据Z位置Znc使工件W1配合所述工件W1的旋转而沿Z轴振动(S114)。在X-Y平面中刀尖TOt沿假想圆弧(假想圆C1)的圆周移动，且在Z轴上工件W1振动，由此在工件W1每旋转1圈时，在第一线段SpA-EpA上主轴11与刀具台30的相对位置关系每次变化以分割数N除第一线段SpA-EpA的长度而得的长度，且在第二线段SpB-EpB上主轴11与刀具台30的相对位置关系每次变化以分割数N除第二线段SpB-EpB的长度而得的长度。
根据以上，在工件W1形成以偏离主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的突起W1p。
如以上所说明般，形成于工件W1的突起W1p不限定于以平行于主轴中心线AX0的中心线为中心的径不变的形状。形成于工件W1的突起W1p可为如图3所示般的锥形状的偏心形状、如图5所示般以不平行于主轴中心线AX0的偏心轴AX3为中心的锥形状的偏心形状、如图6所示般加工开始部与加工结束部的至少一个从X-Y平面倾斜的锥形状的偏心形状等各种形状。因此，本具体例中，偏心形状的加工的自由度提高。
(6)变化例：
本发明考虑各种变化例。
例如，能应用本技术的工具机不限定于车床，也可为加工中心机等。
车床1也可为在Z轴方向上正面主轴16不移动的主轴固定型车床。所述情况下，刀具台30除了X轴方向与Y轴方向外还向Z轴方向移动，由此应用本技术。
固持工件W1的主轴11不限定于正面主轴16，也可为背面主轴21。
加工具有偏心形状的工件W1的工具TO1虽然优选为车刀，但也可为固定钻孔器等固定工具，又可为立铣刀等旋转工具。由工具TO1形成的偏心形状不限定于突起，也可为喇叭状的孔等开口部扩展的孔等。
图8所示的偏心加工处理能更换顺序等适当进行变更。例如，能更换计算偏心量WpE的S104的处理、与计算直径WpD的S106的处理。另外，为了决定工具TO1的移动路径，可代替直径WpD计算半径WpD/2。
在图8所示的偏心加工处理中，S102～S112的至少一部分的处理可在外部的计算机等车床1以外进行。
在图8所示的S102的处理中，因为最终只要能取得4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)的坐标即可，所以能从偏心加工命令的引数省略4个点(SpA、SpB、EpA、EpB)中一部分的坐标。例如，在准备将圆柱状的偏心形状形成于工件W1的圆柱状偏心加工命令作为偏心加工命令的情况下，可从所述圆柱状偏心加工命令的引数，省略第一加工终点EpA或第二加工终点EpB的坐标。另外，于在圆柱状偏心加工命令的引数中包含Z轴方向上的偏心形状的长度的情况下，可从圆柱状偏心加工命令的引数省略第一加工终点EpA与第二加工终点EpB这两个的坐标。
在图3、5、6、7所示的偏心形状中，虽然以直线连结第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA，并以直线连结第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB，但也可代替直线以曲线连结。例如，连结第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA的曲线状的第一外形线可通过圆弧插补来求出，连结第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB的曲线状的第二外形线也可通过圆弧插补来求出。所述情况下，NC装置70只要以如下方式控制主轴11与刀具台30的相对位置关系即可，即，在第一外形线上Z坐标每次变化以分割数N除从第一加工开始点SpA到第一加工终点EpA为止的移动量ZdA而得的值，且在第二外形线上Z坐标每次变化以分割数N除从第二加工开始点SpB到第二加工终点EpB为止的移动量ZdB而得的值。由此，能在工件W1形成以曲线连结第一加工开始点SpA与第一加工终点EpA，并以曲线连结第二加工开始点SpB与第二加工终点EpB的偏心形状。
图9示意性例示在车床1为主轴固定型时的车床1的电性电路的构成。图9所示的主轴固定型的车床1与图2所示的主轴移动型的车床1相比，无正面主轴台驱动部18，而在刀具台驱动部31追加有Z轴驱动部34。Z轴驱动部34根据来自NC装置70的指令使刀具台30沿Z轴移动。因此，刀具台驱动部31使刀具台30沿X轴、Y轴、及Z轴移动。所述情况下，NC装置70只要控制为使工具TO1配合工件W1的旋转而沿X轴及Y轴移动，并控制为于在Z轴上使主轴11与刀具台30的相对位置关系配合工件W1的旋转而振动的情况下，使工具TO1配合工件W1的旋转而沿Z轴振动即可。由此，主轴固定型的车床1也能在工件W1形成偏心形状。
(7)总结：
如以上所说明般，根据本发明，能提供通过各种方面，提高偏心形状的加工的自由度的技术等。当然，即便以仅包含独立权利要求的构成要件的技术，也能获得所述基本的作用、效果。
另外，也可实施将所述示例中所揭示的各构成相互置换或变更组合的构成、将周知技术及所述示例中所揭示的各构成相互置换或变更组合的构成等。本发明也包含所述构成等。
[符号的说明]
1:车床(工具机的示例)
10:主轴台
11:主轴
12:固持部
13:主轴台驱动部
15:正面主轴台
16:正面主轴
16c:正面主轴旋转驱动部
17:固持部
18:正面主轴台驱动部
20:背面主轴台
21:背面主轴
21c:背面主轴旋转驱动部
22:固持部
23:背面主轴台驱动部
30:刀具台
31:刀具台驱动部
32:X轴驱动部
33:Y轴驱动部
70:NC装置(控制部的示例)
AX0,AX1,AX2:主轴中心线
AX3:偏心轴
C1:假想圆
DR:驱动部
EpA:第一加工终点
EpB:第二加工终点
EpD:直径
EpE:偏心量
EpO:中心终点
R1,R2:旋转方向
Reso:分辨率
RevC:旋转次数
SpA:第一加工开始点
SpB:第二加工开始点
SpD:直径
SpE:偏心量
SpO:中心始点
ST1:第一步骤
ST2:第二步骤
ST3:第三步骤
TO1:工具
TOt:刀尖
W1:工件
W1p:突起(偏心形状的示例)
WpC:圆弧中心
WpD:直径
WpE:偏心量
WpO:加工中途中心点
WpRc:圆弧中心的X坐标
WpRr:圆弧半径
ZdA,ZdB:Z轴方向的移动量
Zpt:进给间距。

Claims (7)

1.一种工具机，具备：
主轴，以主轴中心线为中心与工件一起旋转；
刀具台，安装着加工所述工件的工具；
驱动部，使所述主轴与所述刀具台的相对位置关系变化；及
控制部，以在所述工件形成以偏离所述主轴中心线的偏心轴为中心的偏心形状的方式，控制通过所述驱动部所形成的所述相对位置关系；且
所述控制部进行以下控制：
取得以所述主轴中心线为中心的所述工件的基准相位中的所述偏心形状的第一加工开始点的坐标、与所述基准相位相差180°的逆相位中的所述偏心形状的第二加工开始点的坐标、所述基准相位中的所述偏心形状的第一加工终点的坐标、及所述逆相位中的所述偏心形状的第二加工终点的坐标；
以将通过所述第一加工开始点与所述第二加工开始点之间的中心始点、及所述第一加工终点与所述第二加工终点之间的中心终点的所述偏心轴作为中心形成所述偏心形状的方式，至少基于所述第一加工开始点的坐标、所述第二加工开始点的坐标、所述第一加工终点的坐标、及所述第二加工终点的坐标，决定配合所述工件的旋转的所述工具的移动路径；且
根据所述移动路径使所述工具配合所述工件的旋转而移动。
2.根据权利要求1所述的工具机，其中所述控制部进行：
基于所述第一加工开始点的坐标与所述第二加工开始点的坐标，求出与所述主轴中心线正交的方向上的所述偏心形状的径(SpD)；
基于所述第一加工终点的坐标与所述第二加工终点的坐标，求出与所述主轴中心线正交的方向上的所述偏心形状的径(EpD)；
根据所述径(SpD)及所述径(EpD)进行在所述偏心轴上位于所述中心始点与所述中心终点之间的加工中途中心点处的径(WpD)的插补；且
基于所述径(WpD)，将所述工具的移动路径决定为沿以偏离所述主轴中心线的圆弧中心为中心的假想圆弧的圆周的路径。
3.根据权利要求1或2所述的工具机，其中所述控制部进行：
基于所述第一加工开始点的坐标与所述第二加工开始点的坐标，求出所述中心始点相对于所述主轴中心线的偏心量(SpE)；
基于所述第一加工终点的坐标与所述第二加工终点的坐标，求出所述中心终点距所述主轴中心线的偏心量(EpE)；
将在所述偏心轴上所述中心始点与所述中心终点之间的点作为加工中途中心点，根据所述偏心量(SpE)及所述偏心量(EpE)进行所述加工中途中心点相对于所述主轴中心线的偏心量(WpE)的插补；且
将所述工具的移动路径决定为沿大小与所述偏心量(WpE)相应的假想圆弧的圆周的路径。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的工具机，其中所述控制部进行：
包含沿所述主轴中心线的Z轴的坐标也就是Z坐标在内，取得所述第一加工开始点的坐标、所述第二加工开始点的坐标、所述第一加工终点的坐标、及所述第二加工终点的坐标；且
以如下方式控制通过所述驱动部所形成的所述相对位置关系，即，在所述工件以所述主轴中心线为中心每旋转1圈时，在连结所述第一加工开始点与所述第一加工终点的第一外形线上，所述相对位置关系的Z坐标每次变化以分割数N除所述第一加工开始点与所述第一加工终点的Z坐标的差而得的值，且在连结所述第二加工开始点与所述第二加工终点的第二外形线上，所述相对位置关系的Z坐标每次变化以所述分割数N除所述第二加工开始点与所述第二加工终点的Z坐标的差而得的值。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的工具机，其中
设为互相正交的X轴及Y轴与沿所述主轴中心线的Z轴正交；
所述驱动部具备使所述刀具台沿X轴及Y轴移动的刀具台驱动部、与使所述主轴沿Z轴移动的主轴台驱动部；
所述控制部在使所述工具配合所述工件的旋转而沿X轴及Y轴移动，并使所述相对位置关系配合所述工件的旋转而在Z轴上振动的情况下使所述工件配合所述工件的旋转而沿Z轴振动。
6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的工具机，其中
设为互相正交的X轴及Y轴与沿所述主轴中心线的Z轴正交；
所述驱动部使所述刀具台沿X轴、Y轴、及Z轴移动；
所述控制部在使所述工具配合所述工件的旋转而沿X轴及Y轴移动，并使所述相对位置关系配合所述工件的旋转而在Z轴上振动的情况下使所述工具配合所述工件的旋转而沿Z轴振动。
7.一种工具移动路径决定方法，其为用于工具机的工具移动路径决定方法，所述工具机具备以主轴中心线为中心与工件一起旋转的主轴、及安装着加工所述工件的工具的刀具台，且以在所述工件形成以偏离所述主轴中心线的偏心轴为中心的偏心形状的方式，使所述主轴与所述刀具台的相对位置关系变化，且所述工具移动路径决定方法包含：
第一步骤，取得以所述主轴中心线为中心的所述工件的基准相位中的所述偏心形状的第一加工开始点的坐标、与所述基准相位相差180°的逆相位中的所述偏心形状的第二加工开始点的坐标、所述基准相位中的所述偏心形状的第一加工终点的坐标、及所述逆相位中的所述偏心形状的第二加工终点的坐标；及
第二步骤，以将通过所述第一加工开始点与所述第二加工开始点之间的中心始点、及所述第一加工终点与所述第二加工终点之间的中心终点的所述偏心轴作为中心形成所述偏心形状的方式，至少基于所述第一加工开始点的坐标、所述第二加工开始点的坐标、所述第一加工终点的坐标、及所述第二加工终点的坐标，决定配合所述工件的旋转的所述工具的移动路径。
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