JP2003271215A - 数値制御工作機械の加工プログラムチェック方法およびチェック装置ならびにそれを備えた数値制御工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工プログラムのチェック及び修正を迅速且
つ容易に行えるようにし、その多くの部分をパーソナル
コンピュータ等を使用しても行えるようにする。 【解決手段】 加工状態をグラフィック表示しながら加
工プログラムを１ブロックずつシミュレーションし、干
渉チェック及び異常接近チェックを行い、検出された干
渉ブロックおよび異常接近ブロックを記憶し、編集画面
にその記憶した干渉ブロックおよび異常接近ブロックを
他のブロックと区別して表示し、プログラムが修正され
るとそのブロックを変更ブロックとして記憶する。その
シミュレーション結果を用いて、ＮＣ工作機械のチェッ
クモード運転中の上記記憶したブロックの実行前に運転
状態を切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、数値制御工作機
械で使用する加工プログラムのシミュレーションによる
チェック方法およびチェック装置、ならびにそのチェッ
ク装置を備えた数値制御工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御の加工プログラムによって部品
加工を行う数値制御工作機械（以下「ＮＣ工作機械」と
いう）が各種の部品加工に多用されている。そのＮＣ工
作機械で使用する加工プログラムを新たに作成した場合
や、その一部のプログラムを変更した場合には、その加
工プログラムで実際にＮＣ工作機械を動作させて部品の
加工を行う生産運転の前に、その加工プログラムを充分
に確認（チェック）する必要がある。

【０００３】その際の加工プログラムのチェックを、従
来は次のような方法で行っていた。 ・ＮＣ工作機械をプログラムチェックモードにして、手
動でハンドルを操作してパルス発生器によってパルスを
発生させ、そのパルスによって加工プログラムを実行さ
せる。 ・ＮＣ工作機械を、自動運転中の切削送り速度を操作盤
からのダイヤル操作で任意に変えられる速度オーバーラ
イド機能により、低速運転にして加工プログラムを実行
させる。 ・ＮＣ工作機械に、その刃物台から工具を取り外し、ワ
ーク（加工材料）を供給せずに空運転で加工プログラム
を実行させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな加工プログラムのチェック方法では、確認作業に非
常に多くの時間が必要だった。また、実際に使用するＮ
Ｃ工作機械（実機）を使用して長時間に亘る確認作業を
するため、その確認作業の間はＮＣ工作機械による生産
が止ってしまっていた。また、従来のシミュレーション
での干渉チェックは、干渉した位置で表示画面の描画を
停止させるか、干渉部分の表示色を変えるなど、シミュ
レーションの描画上での干渉エラー表示となっていた。
そのため、加工プログラム中の干渉が生じるなどの問題
がある部分（ブロック）の手直しを容易且つ迅速に行う
ことができなかった。

【０００５】この発明は、このような従来のＮＣ工作機
械の加工プログラムのチェック（確認）方法における種
々の問題を改善するためになされたものである。すなわ
ち、この発明は、加工プログラムのシミュレーションを
ＮＣ工作機械（実機）を使用しなくても、パーソナルコ
ンピュータ等の汎用装置を使用しても行えるようにし、
しかもそれによる加工プログラムの異常部分の検出とそ
の修正を迅速且つ容易に行えるようにすることを目的と
する。また、ＮＣ工作機械上でのチェックモードの運転
も能率よく、しかも問題がありそうな箇所の確認を確実
に行えるようにすることも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のようなＮＣ工作機械の加工プログラ
ムチェック方法およびチェック装置ならびにそのチェッ
ク装置を備えたＮＣ工作機械を提供する。

【０００７】まず、この発明によるＮＣ工作機械の加工
プログラムチェック方法は、次の各工程を有することを
特徴とする。 加工状態をグラフィック表示しながら加工プログラム
のシミュレーションを行い、構造物が互いに干渉するか
否かの干渉チェック及び／又は異常に接近するか否かの
異常接近チェックを行うチェック工程、 その工程で干渉又は異常接近と判定した際、その動作
を指示した加工プログラムのブロックをそれぞれ干渉ブ
ロック又は異常接近ブロックとして個別に記憶する異常
ブロック記憶工程、 加工プログラムを修正するための編集画面を表示し、
そこに上記記憶した干渉ブロック及び／又は常接近ブロ
ックを他のブロックと区別して表示する編集工程、

【０００８】上記編集工程では、プログラムが修正され
るとそのブロックを変更ブロックとして記憶するのが望
ましい。さらに、上記チェック工程で、切削速度が予め
設定した速度を越えるか否かの切削速度異常チェックも
行い、上記異常ブロック記憶工程で、上記チェック工程
で切削速度異常と判定した際、その動作を指示した加工
プログラムのブロックを切削速度異常ブロックとして記
憶し、上記編集工程で、上記編集画面にその記憶した切
削速度異常ブロックも他のブロックと区別して表示する
こともできる。また、上記チェック工程で干渉又は異常
接近と判定した際、その干渉又は異常接近に関して予め
設定された条件に応じて、シミュレーション動作をその
まま続行するか、低速に切換えるか、一時停止するかを
選択的に行う動作選択工程も有するようにするとよい。

【０００９】上記チェック工程で切削速度異常と判定し
た際にも、その切削速度異常に関して予め設定された条
件に応じて、シミュレーション動作をそのまま続行する
か、低速に切換えるか、一時停止するかを選択的に行う
ようにするとよい。これらの加工プログラムチェック方
法は、ＮＣ工作機械自体の制御部によって行えるように
することができるが、パーソナルコンピュータ等の汎用
の情報処理装置を使用しても、上述の各工程を実行させ
るプログラムをインストールすることによって実行可能
である。

【００１０】さらに、上記各工程によりシミュレーショ
ンおよび修正を行った加工プログラムによって実際にＮ
Ｃ工作機械を動作させてチェックを行う工程を有し、そ
の工程において加工プログラムを表示する際、上記記憶
した干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常ブ
ロックおよび変更ブロックのうちの少なくとも一つ以上
を他のブロックとは区別して表示するとともに、その記
憶した各ブロックによる動作を実行する前に、予め設定
された条件に応じて、低速運転、一時停止、あるいは手
動パルス発生器によるパルスでの運転のいずれかに自動
的に切り換えるようにすると、実機による加工プログラ
ムのチェックを効率よく確実に行うことができる。上記
加工プログラムを表示する際、記憶した干渉ブロック、
異常接近ブロック、切削速度異常ブロックおよび変更ブ
ロックうちの少なくとも一つ以上をそれぞれ異なる色で
他のブロックとは区別して表示すると、一目で判別でき
る。この工程は、ＮＣ工作機械の制御部によって実行す
る。

【００１１】この発明によるＮＣ工作機械の加工プログ
ラムチェック装置は、入力部と表示部と制御部とを備
え、その制御部が次の各機能を有することを特徴とす
る。 ＮＣ工作機械の加工プログラムを、その加工状態を上
記表示部にグラフィック表示しながらシミュレーション
するシミュレーション制御手段、 そのシミュレーション中に構造物が互いに干渉するか
否かの干渉チェック及び／又は異常に接近するか否かの
異常接近チェックを行うチェック手段、 そのチェック手段によって干渉又は異常接近と判定さ
れたとき、その動作を指示した加工プログラムのブロッ
クをそれぞれ干渉ブロック又は異常接近ブロックとして
個別に記憶する異常ブロック記憶手段、 上記加工プログラムを修正するための編集画面を上記
表示部に表示し、そこに上記異常ブロック記憶手段によ
って記憶した干渉ブロック及び／又は異常接近ブロック
を他のブロックと区別して表示する編集制御手段、

【００１２】上記編集制御手段は、上記入力部からの情
報によってプログラムが修正されるとそのブロックを変
更ブロックとして記憶する手段を有するのが望ましい。
さらに、上記チェック手段が、切削速度が予め設定した
速度を越えるか否かの切削速度異常チェックを行う手段
も有し、上記異常ブロック記憶手段が、上記チェック手
段によって切削速度異常と判定された際、その動作を指
示した加工プログラムのブロックを切削速度異常ブロッ
クとして記憶する手段も有し、上記編集制御手段が、上
記編集画面にその記憶した切削速度異常ブロックを他の
ブロックと区別して表示する手段も有するとよい。ま
た、上記制御部が、上記チェック手段によって干渉又は
異常接近と判定された際、その干渉又は異常接近に関し
て予め設定された条件に応じて、シミュレーション動作
をそのまま続行するか、低速に切換えるか、一時停止す
るかを選択的に行う動作選択手段の機能も有するとよ
い。

【００１３】さらに、前記制御部が、上記チェック手段
によって上記切削速度異常と判定された際にも、その切
削速度異常に関して予め設定された条件に応じて、シミ
ュレーション動作をそのまま続行するか、低速に切換え
るか、一時停止するかを選択的に行う動作選択手段の機
能も有することができる。これらの加工プログラムチェ
ック装置は、入力部と表示部と制御部を備えたＮＣ工作
機械自体が兼ねることができる。しかし、ＮＣ工作機械
とは別のパーソナルコンピュータ等の汎用の情報処理装
置に、上述の手段の機能を実行させるプログラムをイン
ストールすることによっても実現可能である。

【００１４】また、この発明によるＮＣ工作機械は次の
各手段を有することを特徴とする。 上記ＮＣ工作機械の加工プログラムチェック装置によ
ってシミュレーションおよび修正を行った加工プログラ
ムおよびそのシミュレーション結果によって実際に加工
を行うための各部を動作させてチェックを行うチェック
モード運転手段、 その手段による動作中に上記加工プログラムを、上記
シミュレーション結果として記憶された干渉ブロック、
異常接近ブロック、切削速度異常ブロックおよび変更ブ
ロックのうちの少なくとも一つ以上を他のブロックと区
別して表示する加工プログラム表示手段、 上記干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常
ブロックおよび変更ブロックによる動作を実行する前
に、予め設定された条件に応じて、低速運転、一時停
止、あるいは手動パルス発生器によるパルスでの運転の
いずれかに自動的に切り換える運転切換手段、このＮＣ
工作機械自体に、上記ＮＣ工作機械の加工プログラムチ
ェック装置を備えこともできる。

【００１５】

【作用】この発明によるＮＣ工作機械のプログラムチェ
ック方法およびチェック装置によれば、加工プログラム
のシミュレーションを実行して次の情報をメモリに記憶
（記録）する。 ・干渉したプログラムブロック（干渉ブロック） ・あるいは、干渉していないがぎりぎりですれ違う異常
接近（ニアミス）のプログラムブロック（異常接近ブロ
ック） ・予め工具毎および切削する材質毎の切削条件を、径方
向と長手方向のそれぞれに設定し、その速度以上で切削
加工するプログラムブロック（切削速度異常ブロック）

【００１６】さらに、編集画面で変更したプログラムブ
ロックも記憶するようにするとよい。２回目以降のシミ
ュレーション時には、前回のシミュレーション時に記憶
された情報を使用し、干渉ブロック、異常接近ブロッ
ク、および切削速度異常ブロックの手前で自動的に低速
運転に切換えたり、一時停止して、状況の確認を容易に
する。また、変更したブロックの先頭でも自動的に低速
運転に切換えたり、一時停止して、状況の確認を容易に
する。

【００１７】１回目は高速でシミュレーションを行い、
２回目も、１回目で記憶した情報から確認する必要があ
るプログラムブロックまでは高速でシミュレーションが
できるため、確認に要する時間を短縮することができ
る。編集画面に加工プログラムを表示する際、シミュレ
ーション結果の情報を取り込み、干渉ブロック、異常接
近ブロック、および切削速度異常ブロックは色分けやマ
ーキング表示、網掛け表示などによって他のブロックと
一目で区別できるように、且つ異常ブロック相互の区別
もできるように表示することができる。それによって、
プログラマがこれらのブロックのプログラムを容易に修
正することができる。

【００１８】ＮＣ工作機械のプログラムチェックモード
で、加工プログラムと一緒にシミュレーション結果の情
報を取り込み、干渉ブロック、異常接近ブロック、切削
速度異常ブロックなどの手前で、自動的に低速運転に切
換えたり、ハンドルモード（手動パルス発生器によるパ
ルスでの運転）に切換えたり、一時停止して警告表示を
し、スタートキーの操作を待ったりすることができる。
また、変更ブロックの先頭でも、自動的に低速運転に切
換えたり、ハンドルモードに切換えたり、一時停止して
状況の確認を容易にすることができる。また、運転中の
プログラム表示画面を編集画面と同様に、色分けやマー
キング表示、網掛け表示などによって、注意が必要なブ
ロックが一目で判るようにすることもできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。図３はこの発明を実施
するＮＣ工作機械の一例を示す正面図である。このＮＣ
工作機械１は、少なくとも１つの主軸と少なくとも１つ
の刃物台を有する機械本体１１と、入力部１３と表示部
１４を有する操作盤１２とからなり、例えば主軸移動型
のＮＣ旋盤である。そして、このＮＣ工作機械１はＮＣ
加工プログラムに従って動作し、これに接続される図示
しない棒材供給装置から材料（素材）として棒材が供給
され、主軸内のチャックでその棒材を保持して回転さ
せ、その主軸と刃物台とを相対移動させて、刃物台に取
り付けた工具（バイトやドリル等）によってその棒材に
切削加工や孔明け加工を施す。

【００２０】次に、この工作機械の制御に係わるハード
構成を図４のブロック図によって説明する。この図４に
示すＮＣ工作機械１は、入力部１３、表示部１４、外部
記憶装置１５、制御部１６、外部インタフェース（Ｉ／
Ｆ）２８、モータ制御部３０と、これらを結ぶバス２９
と、主軸駆動機構３３および刃物台駆動機構３４等から
構成されている。制御部１６は、ＣＰＵ１７とＲＯＭ１
８およびＲＡＭ１９とバス２９からなり、マイクロコン
ピュータを構成している。

【００２１】ＣＰＵ１７は各種の演算・処理機能を有す
る中央処理装置であり、ＲＯＭ１８に格納されている動
作プログラムによって動作してこの制御部１６およびＮ
Ｃ工作機械１の全体を統括制御し、外部記憶装置１５ま
たはＲＡＭ１９に格納されたＮＣプログラムにしたがっ
てモータ制御部３０の各部を制御する。このＣＰＵはま
た、この発明による後述するシミュレーション動作およ
びプログラムチェックモードでの運転動作における各種
の判断や処理なども実行する。ＲＯＭ１８はリードオン
リ・メモリであり、ＣＰＵ１７の動作プログラムおよ
び、加工条件毎の各モータの調整値を示すデータのファ
イル等を予め格納している。

【００２２】ＲＡＭ１９は、ランダムアクセス・メモリ
であり、実行する加工プログラム（ＮＣプログラム）
や、入力部１３あるいは外部Ｉ／Ｆ２８から入力される
各種データ等を一時的に記憶するとともに、ＣＰＵ１７
のワーキングメモリとしても使用される。入力されるデ
ータとしては、後述する機械形状データ、素材形状デー
タ、材質データ、ホルダ（刃物台）形状データ、工具形
状データ、切削条件データなどが含まれる。また、シミ
ュレーションの結果として判定される干渉ブロック、異
常接近ブロック、切削速度異常ブロックなども一時的に
記憶する。入力部１３と表示部１４は、このＮＣ工作機
械１の図３に示した操作盤１２に設けられている。その
入力部１３は、このＮＣ工作機械１の各種の機能を選択
したり運転に必要な情報を入力したりするためのスイッ
チやボタン、制御部１６が加工プログラムのシミュレー
ションを実行するために必要な上述した各データも、こ
の入力部１３によって入力する。

【００２３】表示部１４は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ
などのグラフィック表示が可能な表示装置であり、この
ＮＣ工作機械１の操作に必要な各種の情報や入力情報お
よび実際の加工状況などの情報を表示する。外部記憶装
置１５は、ハードディスク装置やＦＤドライブ装置ある
いはＭＯドライブ装置等の大容量の記憶媒体を用いる不
揮発性の記憶装置であり、このＮＣ工作機械１で使用す
るＮＣ加工プログラム、加工する各種部品のデータ、シ
ミュレーショに必要な上述の各種データ等を予め格納し
ておくことができる。また、ＲＡＭ１９に一時記憶され
た各種入力データやシミュレーション結果の情報など
も、この外部記憶装置１５によってハードディスクやフ
ロッピディスク、光磁気ディスクなどの記憶媒体に記憶
保持させることができる。

【００２４】外部Ｉ／Ｆ２８は、図示しない自動プログ
ラミング装置やパーソナルコンピュータからＮＣプログ
ラムを入力するためのインタフェース、図示しない棒材
供給装置の制御部と接続して信号の送受を行うためのイ
ンタフェース、この発明によるシミュレーションをパー
ソナルコンピュータで行う場合に、そのパーソナルコン
ピュータと接続してシミュレーションに必要な各種のデ
ータの送信とシミュレーション結果のデータの受信など
行うためのインタフェースなどに使用され、インタフェ
ース回路およびコネクタからなる。後述する機械形状デ
ータ、ホルダ形状データ、工具形状データ等をパーソナ
ルコンピュータ等の外部機器で作成し、この外部Ｉ／Ｆ
２８から入力することもできる。これらを接続するバス
２９は、データバスとコントロールバスとアドレスバス
とによって構成されている。

【００２５】モータ制御部３０は、主軸制御部３１と刃
物台制御部３２とからなり、それぞれ主軸駆動機構（ス
ピンドル回転用モータと主軸移動用モータを含む）３３
および刃物台駆動機構（刃物台割出回転用モータと刃物
台移動用モータを含む）３４の駆動を制御する。このモ
ータ制御部３０も、バス２９によって制御部１６に接続
されている。このＮＣ工作機械１が、主軸のほかに移動
可能な背面主軸も有するなど複数の主軸を有する場合に
は複数の主軸駆動機構３３を備え、それを複数の主軸制
御部３１によって制御する。また、複数の刃物台を有す
る場合には複数の刃物台駆動機構３４を備え、それを複
数の刃物台制御部３２によって制御することになる。

【００２６】次に、このＮＣ工作機械における加工作業
を行う各部の配置関係と移動ストロークの例を図５によ
って説明する。このＮＣ工作機械は、可動型の主軸とし
て主軸３と背面主軸４をガイドブッシュ５を挟んで対向
するように、同一軸線Ｌ上に設置可能に配置している。
そして、ガイドブッシュ５は前端面の中心が定点Ｃの位
置になるように固定され、素材（棒材）を回転自在に保
持する。主軸３は内蔵のチャックで素材を把持して回転
させながら定点Ａの位置から軸線Ｌに沿ってストローク
Ｚ１の範囲で移動し、素材をガイドブッシュ５の前端面
から突出させる。そして、ガイドブッシュ５の前端面の
定点Ｃから距離Ｄ１だけ手前の位置を主軸３の前端の先
進限位置とする。背面主軸４も素材の先端部を把持して
回転させることができ、定点Ｂの位置から軸線Ｌに平行
にストロークＺ２の範囲で移動可能であり、その前端が
ガイドブッシュ５の前端面の定点Ｃから距離Ｄ２だけ手
前の位置を先進限位置とする。さらに、軸線Ｌに直交す
る方向にストロークＸ２の範囲で移動可能である。

【００２７】また、ガイドブッシュ５の上方には複数の
工具（バイト）２１を選択可能に保持する第１刃物台６
が、下方には複数の工具（ドリル）２２を選択可能に保
持する第２刃物台７が、背面主軸４上には複数の工具
（ドリル）２３を選択可能に保持する第３刃物台８が、
それぞれ設けられている。第１刃物台６は、工具２１の
先端を定点ＤからストロークＸ１の範囲で上下（軸線Ｌ
に直交する方向）に移動させることができる。第２刃物
台７は、工具２２の先端が軸線Ｌに平行な方向で、背面
主軸４の前端面の定点Ｂの位置から距離Ｄ３だけ離れた
位置で、図示しない本体ベットに固定されている。第３
刃物台８は、背面主軸４に固着されていて共に移動し、
工具２３の先端が背面主軸４の前端面の定点Ｂの位置か
ら距離Ｄ４だけ突出している。

【００２８】これらの各定点Ａ〜Ｄの位置及び各移動ス
トロークＺ１，Ｚ２，Ｘ１，Ｘ２は、各種加工パターン
に応じて設定される。部品加工中にこれらの各移動部材
が加工プログラムによって制御されて相対移動し、素材
を供給して加工するが、その際に相互に干渉（接触）し
たり、異常接近したり、切削速度が設定速度を越えたり
しないようにしなければならない。そのために、作成し
た加工プログラムを実際に加工作業を行う前に、シミュ
レーションを行ってチェックする必要がある。その加工
プログラムのシミュレーションを短時間で確実に行える
ようにし、その結果を判り易く表示して、チェックやプ
ログラムの修正を容易に行えるようにするのがこの発明
の目的である。

【００２９】図１は、図４に示したＮＣ工作機械１の主
として制御部１６によって加工プログラムのシミュレー
ションを実行する場合の機能構成を示すブロック図であ
る。このシミュレーションを実行するときには、図４に
示したモータ制御部３０は動作させず、したがって主軸
台駆動機構３３および刃物台駆動機構３４も動作せず、
実際の加工作業は行わない。図１において、４０〜５０
と６１，６２は、図４に示した制御部１６の主としてＣ
ＰＵ１７がシミュレーション用プログラムを実行するこ
とによって実現する各機能であり、そのシミュレーショ
ン用プログラムは、ＲＯＭ１８に格納されているかある
いは外部記憶装置１５からＲＡＭ１９に格納される。５
１〜６０はＲＡＭ１９あるいは外部記憶装置１５に記憶
されたプログラムや各種のデータである。しかし、これ
らの機能およびデータの記憶を汎用のパーソナルコンピ
ュータ等の情報処理装置のＣＰＵおよびメモリによって
実現することもできる。

【００３０】図１における機能部としては、加工プログ
ラム解析部４０、実行中プログラム表示処理部４１、異
常ブロック判定部４２、変更ブロック判定部４３、座標
変換部４５、表示データ作成部４６、干渉判定部４７、
異常接近判定部４８、切削速度判定部４９、および構造
物描画処理部５０がある。加工プログラム解析部４０
は、図４に示した外部記憶装置１５に格納されている加
工プログラムファイル５１から加工プログラムを読み出
してＲＡＭ１９に記憶させ、その加工プログラムを１ブ
ロックずつ順次解析し、それを異常ブロック判定部４２
および変更ブロック判定部４３および座標変換部４５へ
順次送る。また、その解析したブロックを実行中プログ
ラム表示処理部４１へ送る。

【００３１】実行中プログラム表示処理部４１は、実行
中の加工プログラムの中に干渉ブロック５６、異常接近
ブロック５７、切削速度異常ブロック５８、または変更
ブロック５９に記憶されているブロック番号のブロック
があれば、そのブロックを他のブロックと区別して図４
の表示部１４に表示させる。また、加工プログラム解析
部４０から解析したブロックが送られて来ると、そのブ
ロックが表示されるように加工プログラムをスクロール
し、同じく表示部１４に表示させる。異常ブロック判定
部４２は、ＲＡＭ１９に記憶されている前回のシミュレ
ーション実行によって記憶された干渉ブロック５６、異
常接近ブロック５７、および切削速度異常ブロック５８
があれば、それらのブロック番号と現在の実行ブロック
のブロック番号とを比較して異常ブロックを判定し、異
常ブロックと判定した場合、設定されている条件に応じ
て、続行、スタート待ち、低速への切換えを行う。

【００３２】変更ブロック判定部４３は、現在の実行ブ
ロックのブロック番号と、ＲＡＭ１９に記憶されている
変更ブロック（編集画面で変更したブロック）５９があ
ればそのブロック番号とを比較して、変更ブロックを判
定し、変更ブロックと判定した場合、設定されている条
件に応じて、続行、スタート待ち、低速への切換えを行
う。一方、予め図４の入力部１３又は外部Ｉ／Ｆに接続
されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から入力
されて、外部記憶装置１５またはＲＡＭ１９に記憶され
ている機械形状データ５２、素材形状データ５３、ホル
ダ形状データ５４、および工具形状データ５５を参照し
て、工作機械構造物データ作成部４４が、図５に示した
ような工作機械構造物の形状を示すデータを作成する。

【００３３】座標変換部４５は、加工プログラム解析部
４０の解析結果から各部の表示位置を示す座標データに
変換する。その座標データと工作機械構造物データ作成
部４４で作成したデータとから、表示データ作成部４６
が表示部１４に表示させるための表示データを作成す
る。その表示データから、干渉判定部４７は部材間の干
渉を判定して、干渉があれば干渉ブロック５６としてＲ
ＡＭ１９にそのブロック番号を記憶させる。同様に異常
接近判定部４８は、部材間の接近距離を接近許容距離デ
ータ６０と比較して異常接近を判定して、異常接近があ
れば異常接近ブロック５７としてそのブロック番号を記
憶させる。さらに、切削速度判定部４９は切削速度を判
定し、それが異常（設定されている上限速度を越えてい
る等）であれば、切削速度異常ブロック５８としてブロ
ック番号を記憶させる。構造物描画処理部５０は、主軸
や刃物台等の構造物のシミュレーション画面の描画処理
を行う。

【００３４】加工プログラム編集部６１は、ＮＣ工作機
械１の入力部１３からの入力で編集モードになり、編集
中プログラム表示処理部６２は、シミュレーション中の
加工プログラムの内容を図１９のように編集画面表示す
る。このとき編集中プログラム表示処理部６２は、干渉
ブロック５６、異常接近ブロック５７、切削速度異常ブ
ロック５８に記憶されているブロック番号があればそれ
を読みとり、それぞれ予め設定された色等があればその
色設定に従ってそのブロックを表示する。また、加工プ
ログラム編集部６１は、入力部１３からの入力により変
更されたブロックがあればそのブロック番号を変更ブロ
ック５９に書き込んで記憶させる。これらが、この発明
による加工プログラムチェック装置のシミュレーション
制御手段とチェック手段と異常ブロック記憶手段に相当
する。

【００３５】次に、このシミュレーションの結果のデー
タを用いて加工プログラムをチェックするプログラムチ
ェックモードの処理を実行する場合の機能構成を図２に
よって説明する。このときは、図１に示したシミュレー
ション実行時の各機能部のうち、加工プログラム解析部
４０、実行中プログラム表示処理部４１、異常ブロック
判定部４２、変更ブロック判定部４３、加工プログラム
編集部６１、および編集中プログラム表示処理部６２だ
けを使用し、１ブロック実行処理部６０が追加される。

【００３６】加工プログラム解析部４０は、加工プログ
ラムファイル５１から加工プログラムを１ブロックずつ
読み出して順次解析し、それを異常ブロック判定部４２
および変更ブロック判定部４３へ順次送る。また、その
解析を実行中のプログラムを、実行中プログラム表示処
理部４１によって表示データを作成して図４の表示部１
４に表示させる。このとき実行中プログラム表示処理部
４１は、干渉ブロック５６，異常接近ブロック５７，切
削速度異常ブロック５８，変更ブロック５９に記憶され
ているブロック番号を読み取り、そのブロック番号のブ
ロックのプログラムをそれぞれ予め設定された色等があ
ればその色設定に従ってそのブロックを表示する。

【００３７】異常ブロック判定部４２は、現在の実行ブ
ロックのブロック番号とシミュレーション実行結果のブ
ロックである干渉ブロック５６、異常接近ブロック５
７、および切削速度異常ブロック５８に記憶されている
ブロック番号とを比較して異常ブロックを判定し、異常
ブロックであると判定した場合には、設定されている条
件に応じて、スタートキー待ち、低速への切換え、ハン
ドルモードに切換えのいずれかを行う。

【００３８】変更ブロック判定部４３は、現在の実行ブ
ロックのブロック番号と、変更ブロック（編集画面で変
更したブロック）５９に記憶されているブロック番号と
を比較して、変更ブロックであると判定した場合には、
設定されている条件に応じて、スタートキー待ち、低速
への切換え、ハンドルモードに切換えのいずれかを行
う。そして、この異常ブロック判定部４２と変更ブロッ
ク判定部４３の判定結果に応じて、１ブロック実行処理
部６０が加工プログラムを１ブロック実行する。加工プ
ログラム編集部６１、および編集中プログラム表示処理
部６２による処理は、図１によって説明したとおりであ
る。上記の処理の処理を加工プログラムの最後まで実行
する。

【００３９】次に、上述したＮＣ工作機械によるシミュ
レーションの準備段階から生産運転までの処理の流れ
を、図６から図９のフローチャートと図１０以降の形状
データや表示画面の図を参照して説明する。図６は、上
述したＮＣ工作機械によるシミュレーションの準備段階
から生産運転までの処理の流れを示すメインルーチンの
フローチャートである。この図６に示す処理を開始する
と、まずステップＳ１〜Ｓ４で図４に示した入力部又は
外部Ｉ／Ｆに接続されたパーソナルコンピュータ等の外
部機器から入力される機械形状データ、素材形状データ
と材質データ、ホルダ形状データ、および工具形状デー
タと切削条件データを順次入力して、図４に示したＲＡ
Ｍ１９又は外部記憶装置１５（以下単に「メモリ」と称
す）に記憶する。

【００４０】ここで、機械形状データとは、例えば図１
１に示すようなこのＮＣ工作機械を構成する部分（主軸
を含む）の形状を示すデータである。工具形状データと
は、例えば図１２に示すような加工に使用する工具（バ
イトやドリル）の形状を示すデータである。ホルダ形状
データとは、工具を保持する刃物台の形状を示すデータ
であり、例えば図１３に示すような形状のデータであ
る。図１４は、工具とホルダを組みあわせた状態、すな
わち工具をホルダに取付けた状態の一例を示す形状デー
タである。

【００４１】素材形状データは、丸材の場合は直径、パ
イプ材の場合は直径（外径）と穴径（内径）、六角材の
ような異形材の場合は直径と角数のデータである。材質
データは、アルミニウムやステンレス鋼などの素材（ワ
ーク）の材質のデータである。切削条件データは、素材
（ワーク）の材質と工具の種類によって決まり、それぞ
れの工具に対して、ワークの材質毎に設定される切削速
度の範囲や送り速度の範囲などの切削条件のデータであ
る。

【００４２】次に、ステップＳ５でＮＣ加工プログラム
を入力する。このＮＣ加工プログラムは、図４に示した
入力部１３から入力するか、図示しない自動プログラミ
ング装置やパーソナルコンピュータで作成され、その加
工プログラムファイルが図４に示した外部Ｉ／Ｆ２８か
ら入力されて外部記憶装置１５および／またはＲＡＭ１
９（メモリ）に記憶されるか、フロッピディスクや光磁
気ディスク等の記憶媒体に格納されて外部記憶装置１５
に装填され、そこから読み込まれる。その後ステップＳ
６で、異常接近を判断するための接近許容距離のデータ
を図４に示した入力部１３から入力する。

【００４３】次いで、ステップ７で、図４に示した表示
部に図１５に示すような設定条件入力用画面を表示し
て、変更ブロック、干渉ブロック、異常接近ブロック、
および切削速度異常ブロックのそれぞれに対して運転の
条件、すなわち、「続行」、「一時停止」、「低速」の
いずれかの選択（後出の「設定条件」）と、画面上の表
示色（緑、赤、黄、青など）の設定を行わせる。図１５
に示す例では黒丸で示されている条件が設定され、色設
定の枠内に表示されている色が設定されている。これら
の設定データもメモリに記憶する。

【００４４】そして、ステップＳ８でシミュレーション
を実行する。このシミュレーション実行のサブルーチン
の詳細を、図７および図８に示すフローチャートによっ
て説明する。まず、図７のステップＳ２０で、加工プロ
グラムを設定条件に従って色分けやマーキング等を行っ
て表示する。そして、ステップＳ２１でその加工プログ
ラムを最初から１ブロックずつ解析し、座標軸動作デー
タをメモリに記憶する。

【００４５】次いで、ステップＳ２２で加工プログラム
の実行ブロックを表示し、ステップＳ２３で現在の実行
ブロックのブロック番号と前回のシミュレーション実行
結果の干渉ブロック、異常接近ブロック、および切削速
度異常ブロックの各ブロック番号とを比較する。そし
て、ステップＳ２４でそのいずれかのブロックと一致す
るか否かを判別し、一致すればステップＳ２５でその異
常ブロックに対する図１５に示したような設定条件を判
別する。

【００４６】その設定条件が「続行」であればシミュレ
ーション動作をそのまま続行し、「低速」であればステ
ップＳ２６でシミュレーション動作を低速に切換え、
「一時停止」であればステップＳ２７でシミュレーショ
ン動作を一旦停止してスタートキーが押されるのを待
ち、いずれの場合もステップＳ２９へ進む。ステップ２
５の判断でどの異常ブロックとも一致しなかった場合
も、そのままステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８で
は、現在の実行ブロックのブロック番号と編集画面で変
更した変更ブロックのブロック番号とを比較し、ステッ
プＳ２９でブロックが一致するか否かを判別する。一致
すればステップＳ３０で変更ブロックに対する設定条件
を判別する。

【００４７】その設定条件が「続行」であればシミュレ
ーション動作をそのまま続行し、「低速」であればステ
ップＳ３１でシミュレーション動作を低速に切換え、
「一時停止」であればステップＳ３２でシミュレーショ
ン動作を一旦停止してスタートキーが押されるのを待
ち、いずれの場合もステップＳ３３へ進む。ステップＳ
２９の判断で変更ブロックと一致しなかった場合も、そ
のままステップＳ３３へ進む。そして、ステップＳ３３
では先にメモリに記憶した座標軸動作データを参照し
て、工作機械構造物データの表示のための座標変換を行
う。次いで、ステップＳ３４でシミュレーション画面を
描画し、表示部１４の表示画面に、図１６に示すように
実行中の加工プログラムを表示したり、図１７又は図１
８に示すように加工状態をグラフィック表示することが
できる。

【００４８】その後、図８のステップＳ３５へ進んで干
渉判断の計算をする。そして、ステップＳ３６で干渉の
有無を判断する。形状データでオーバラップをチェック
し、「工具同士の接触（オーバラップ）」や「工具の刃
先以外の部分とワークとの接触」などを干渉として判断
する。そして、干渉があればステップＳ３７で干渉ブロ
ックのブロック番号をメモリに記憶する。次いで、ステ
ップＳ３８で干渉ブロックの設定条件を判断し、その設
定条件が「続行」であればシミュレーション動作をその
まま続行し、「低速」であればステップＳ３９でシミュ
レーション動作を低速に切換え、「一時停止」であれば
ステップＳ４０でシミュレーション動作を一旦停止して
スタートキーが押されるのを待ち、いずれの場合もステ
ップＳ５３へ進む。

【００４９】ステップ３６の判断で干渉がなければステ
ップＳ４１へ進み、異常接近か否かを判断する。すなわ
ち、工具同士の距離や、工具の刃先以外の部分とワーク
との距離が異常に小さくなった場合、あるいは工具形状
に接近許容距離分だけ外形をふくらませたバリヤを作
り、それとの接触をチェックすることによって異常接近
を判断する。そして、異常接近であれば、ステップＳ４
２で異常接近ブロックのブロック番号をメモリに記憶す
る。

【００５０】次いで、ステップＳ４３で異常接近ブロッ
クの設定条件を判断し、その設定条件が「続行」であれ
ばシミュレーション動作をそのまま続行し、「低速」で
あればステップＳ４４でシミュレーション動作を低速に
切換え、「一時停止」であればステップＳ４５でシミュ
レーション動作を一旦停止してスタートキーが押される
のを待ち、いずれの場合もステップＳ４６へ進む。ステ
ップＳ４６では材料を切削しているか否かを判断し、切
削していればステップＳ４７で切削速度判断の計算をす
る。そして、ステップＳ４８で切削速度異常か否かを判
断する。すなわち、素材（ワーク）の材質と工具の種類
に応じた切削条件に対して、切削速度や送り速度がその
上限を超えた場合に切削速度異常と判断する。そして、
切削速度異常であればステップＳ４９で切削速度異常ブ
ロックのブロック番号をメモリに記憶する。

【００５１】次いで、ステップＳ５０で切削速度異常ブ
ロックの設定条件を判断し、その設定条件が「続行」で
あればシミュレーション動作をそのまま続行し、「低
速」であればステップＳ５１でシミュレーション動作を
低速に切換え、「一時停止」であればステップＳ５２で
シミュレーション動作を一旦停止してスタートキーが押
されるのを待ち、いずれの場合もステップＳ５３へ進
む。ステップＳ４８で切削速度異常でなかった場合もス
テップＳ５３へ進んで、加工プログラムの最後まで実行
したか否かを判断する。その結果、最後まで実行してい
なければ図７のステップＳ２１へ戻って、加工プログラ
ムの次のブロックについて以後の処理を繰り返す。

【００５２】加工プログラムの最後まで実行すると、図
６のメインルーチンへリターンする。そして、次にステ
ップＳ９で加工プログラムの修正が必要か否かを判断し
（図３，図４に示した入力部１３からの修正指示の有無
により判断する）、修正の必要がなければそのままステ
ップＳ１４へ進み、修正が必要であればステップＳ１０
へ進んで編集画面を起動する。そして、ステップＳ１１
でその編集画面に図１９に示すように加工プログラムを
表示し、シミュレーション結果の情報を取り込んで、異
常ブロックについては色分け表示やマーキング表示を行
って、そのブロックが一目で判るようにする。図１５で
は色わけの表示はされていないが、図１４に示した色設
定がなされていれば、干渉ブロックは赤色、異常接近ブ
ロックは黄色、切削速度異常ブロックは青色で表示す
る。

【００５３】それによって、ステップＳ１２でプログラ
マに加工プログラムの修正を行わせ、修正が済むとステ
ップＳ１３でその修正した変更ブロックのブロック番号
をメモリに記憶する。その後、加工プログラムを表示す
る場合には変更ブロックは緑色で表示する。そして、ス
テップＳ８に戻り、再び前述したシミュレーションを実
行する。ステップＳ９で加工プログラムの修正が必要で
ないと判断すると、ステップＳ１４へ進み、工作機械を
プログラムチェックモードで運転する。その際、異常接
近ブロックや切削速度異常ブロックの直前で警告メッセ
ージを表示する。

【００５４】このプログラムチェックモードの運転のサ
ブルーチンについて、図９のフローチャートによって詳
述する。まず、ステップ６０で加工プログラムを設定条
件に従って、色分けやマーキング等を行って表示する。
次いでステップＳ６１で、加工プログラムを最初から１
ブロックずつ解析する。そして、ステップＳ６２で加工
プログラムの実行ブロックを表示する。次に、ステップ
Ｓ６３で現在の実行ブロックのブロック番号とシミュレ
ーション実行結果の干渉ブロック、異常接近ブロック、
および切削速度異常ブロックの各ブロック番号とを比較
する。そして、ステップＳ６４でそのいずれかのブロッ
クと一致するか否かを判別し、一致すればステップＳ６
５でその異常ブロックに対する設定条件を判別する。

【００５５】その設定条件が「一時停止」であればステ
ップＳ６６で運転を一旦停止してスタートキーが押され
るのを待ち、「低速」であればステップＳ６６で運転を
低速に切換え、「ハンドル」であればステップＳ６８で
運転をハンドルモードに切換え、いずれの場合もステッ
プＳ６９へ進む。ステップＳ６４の判断でどの異常ブロ
ックとも一致しなかった場合も、そのままステップＳ６
９へ進む。ステップＳ６９では、現在の実行ブロックの
ブロック番号と編集画面で変更したブロックのブロック
番号とを比較し、ステップＳ７０でブロックが一致する
か否かを判別する。一致すればステップＳ７１で変更ブ
ロックに対する設定条件を判別する。

【００５６】その設定条件が「一時停止」であればステ
ップＳ７２で運転を一旦停止してスタートキーが押され
るのを待ち、「低速」であればステップＳ７３で運転を
低速に切換え、「ハンドル」であればステップＳ７４で
運転をハンドルモードに切換え、いずれの場合もステッ
プＳ７５へ進む。ステップ７０の判断で変更ブロックと
一致しなかった場合も、そのままステップＳ７５へ進
む。そのステップＳ７５で加工プログラムを１ブロック
実行する。その後、ステップＳ７６で加工プログラムの
最後まで実行したか否かを判断し、最後まで実行してい
なければステップＳ６１へ戻って、加工プログラムの次
のブロックについて上述の処理を繰り返す。ステップＳ
７６で最後まで実行したと判断すると、図６のメインル
ーチンへリターンする。

【００５７】次に、図６のステップＳ１５で異常無しか
否かを判断し、異常無しであればステップＳ１７の工作
機械の生産運転（実際に部品加工を行う運転）へ進む
が、異常無しでなければ、ステップＳ１６で再シミュレ
ーションが必要か否かを判断し（図３，図４に示した入
力部１３からの再シミュレーション指示の有無により判
断する）、再シミュレーションが必要であればステップ
Ｓ８へ戻って、シミュレーションを再度実行する。再シ
ミュレーションが必要でなければ、ステップＳ１０へ戻
って編集画面を起動し、加工プログラムの修正作業を再
び行う。ステップＳ１７では、チェック済みの加工プロ
グラムによって工作機械の生産運転を行い、その生産運
転が終了すればこの加工プログラムの処理を終了する。

【００５８】なお、図６における編集処理のステップＳ
１１〜Ｓ１３をより詳細に示すと、図１０に示すように
なる。すなわち、編集画面が起動すると、まずステップ
Ｓ１０１で、加工プログラムを設定条件に従って、干渉
ブロック、異常接近ブロック、および切削速度異常ブロ
ックに対して色分けやマーキング等を行って表示する。
そして、ステップＳ１０２で入力部１３からプログラム
修正のための入力があると、ステップＳ１０３で加工プ
ログラムを変更し、ステップ１０４でその変更プロック
のブロック番号をメモリに記憶させる。ステップＳ１０
５で編集終了（入力部１３からの編集終了の指示があ
る）と判断するまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処
理を繰り返しでプログラムの編集をする。そして、ステ
ップＳ１０５で編集終了と判断すると、ステップＳ１０
６へ進んで、編集済みの加工プログラムをメモリに記憶
して、図６のメインルーチンへリターンする。

【００５９】ここまでは単系統（すなわち１本の加工プ
ログラムの指令をシリアルに実行する。）の加工プログ
ラムで数値制御工作機械を制御する例で、シミュレーシ
ョンを１ブロックずつ実行する場合について説明してき
た。しかしながら、図５に示すような複数の主軸と複数
の刃物台を持つ工作機械では、通常図１６の下側に示し
た加工プログラム例のように複数の系統の加工プログラ
ムにより、それぞれの系統の加工プログラムを並行して
同時に実行し、複数の制御軸を互いに関連させて制御す
ることが多い。図１６の例では現在実行中のブロックで
は左側の系統ではＸ２，Ｚ１，Ｃ１の各軸を、中央の系
統ではＸ１，Ｙ１の各軸を、右側の系統ではＸ３，Ｚ
３，Ｃ２の各軸をそれぞれ必要に応じて補間を取りなが
ら制御している。この場合、各系統で同時に動作を指令
する複数のブロックは同時にシミュレーションを行い、
各系統で指令されて同時に動作する刃物台等が干渉や異
常接近しないかのチェックを行う。

【００６０】図１６〜図２０は、図４に示した表示部１
４によって表示される画面の例を示す図であり、図１６
はシミュレーション実行中のプログラム表示画面の例、
図１７はシミュレーション実行中の工作機械構造物の状
況を示す表示画面の例、図１８はシミュレーション実行
中のプログラム表示画面上に工作機械構造物の状況を示
す表示画面が重なって表示された例をそれぞれ示す。こ
の構造物（各主軸及び素材と各刃物台とそれに取付けら
れている工具など）の各部の相対的な動きによって、実
際に加工作業を行わなくても、実際の動きに近い情況を
見ながらシミュレーションすることができる。また、干
渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常ブロック
などの異常ブロックの手前で、自動的に低速運転に切換
えたり、一時停止したりすることにより、表示画面の動
きも低速になったり一時停止するので、その状況の確認
を容易に行うことができる。

【００６１】図１６に示すシミュレーション実行中のプ
ログラム表示では色分け表示がなされていないが、図１
５に示した色設定がなされていれば、干渉ブロックは赤
色、異常接近ブロックは黄色、切削速度異常ブロックは
青色で表示する。また、編集画面でプログラムが変更さ
れたブロック（変更ブロック）があればそれを緑色で表
示する。図１９は、図６のステップＳ１０で表示する加
工プログラム編集画面の例を示す図である。ここでは、
干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常ブロッ
クが、前述のように予め設定された異なる色で表示さ
れ、それらの異常ブロックが一目で判るように表示され
る。したがって、加工プログラム中の異常ブロックの確
認および修正を容易に行うことができる。

【００６２】シミュレーション実行中のプログラム表示
および編集画面での加工プログラムの表示において、異
常ブロックや変更ブロックを他のブロックと区別して表
示する方法としては、上述した色分け表示のほかに、マ
ーキング表示や網掛け表示（異常の種類によってマーク
や網目の種類や粗さを変える）、字体の変更などを行う
方法もある。図２０は、工作機械のプログラムチェック
モード実行中のプログラム表示画面の例を示す。この場
合も干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常ブ
ロック、およびプログラムの修正がなされた変更ブロッ
クは、予め設定された異なる色で表示されるか異なるマ
ーキングあるいは網掛けなどによって他のブロックと区
別して表示され、注意が必要なブロックが一目で判るよ
うに表示される。

【００６３】上述した実施形態では、図６〜図１０のフ
ローチャートによって説明したこの発明によるシミュレ
ーションの実行および工作機械のプログラムチェックモ
ードでの運転を、全て図３及び図４に示したＮＣ工作機
械１（主として制御部１６）によって行う例を中心に説
明したが、ＮＣ工作機械にパーソナルコンピュータを併
設してそれを用いたり、別のパーソナルコンピュータ等
の情報処理装置を用いても、上述したシミュレーション
を実行することができる。そのためには、使用するパー
ソナルコンピュータにこの発明によるＮＣ加工プログラ
ムのシミュレーション用プログラムをインストールし
て、図１に示した各機能を持つようにすればよい。

【００６４】その場合には、図６に示したフローチャー
トの処理のうち、ステップＳ１からステップＳ１３まで
はパーソナルコンピュータで行い、シミュレーションの
終了後、その結果のデータを加工プログラムと共にイン
タフェースを通して直接ＮＣ工作機械側へ転送するか、
あるいはフロッピディスクや光磁気ディスクなどの情報
記録媒体に書き込んで、その情報をＮＣ工作機械側に外
部記憶装置で読み出して使用する。

【００６５】それによって、ＮＣ工作機械側で、図９の
フローチャートによって説明した図６のステップＳ１４
の工作機械のプログラムチェックモードでの運転を実行
することができる。その結果異常があった場合には、そ
のＮＣ加工プログラムを再びパーソナルコンピュータ側
へ転送するかあるいは情報記録媒体を介して伝達し、そ
の加工プログラムについて再度シミュレーションを実行
したり、異常ブロックのプログラムの修正を行ったりす
ることができる。このような作業を繰り返すことによっ
て、より完全なＮＣ加工プログラムを完成させることが
できる。図６におけるステップＳ１７の「工作機械で生
産運転」は、当然ながらＮＣ工作機械で実行する。

【００６６】ここでは、外部のパーソナルコンピュータ
とＮＣ制御装置が分かれている場合の例について述べた
が、最近ではパソコンＮＣと呼ばれるＮＣ制御装置内に
パーソナルコンピュータ部を持つ制御装置が多くなって
きている。この場合には、ここまで述べてきた外部のパ
ーソナルコンピュータで行っていたことを、内部のパー
ソナルコンピュータ部に置き換えて行うことが出来る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、加工プログラムのシミュレーションをＮＣ工作機
械自体によっても、あるいはパーソナルコンピュータ等
の汎用装置を使用しても行うことができ、実機での加工
プログラムのチェック時間を短縮することができる。し
かも、加工プログラムの異常部分の検出とその修正を迅
速且つ容易に行うことができる。また、ＮＣ工作機械上
でのチェックモードの運転も能率よく、しかも問題があ
りそうな箇所の確認を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるＮＣ工作機械の制御部によって
加工プログラムのシミュレーションを実行する場合の機
能構成を示すブロック図である。

【図２】この発明によるＮＣ工作機械の制御部によって
プログラムチェックモードの処理を実行する場合の機能
構成を示すブロック図である。

【図３】この発明を実施するＮＣ工作機械の一例を示す
正面図である。

【図４】同じくそのＮＣ工作機械の制御に係わるハード
構成を示すブロック図である。

【図５】同じくそのＮＣ工作機械における加工作業を行
う各部の配置関係と移動ストロークの例を説明するため
の図である。

【図６】この発明によるＮＣ工作機械によるシミュレー
ションの準備段階から生産運転開始までの処理の流れを
示すメインルーチンのフロー図である。

【図７】図６におけるシミュレーション実行のサブルー
チンのフロー図である。

【図８】同じくその続きのフロー図である。

【図９】図６における工作機械のプログラムチェックモ
ードで運転のサブルーチンのフロー図である。

【図１０】図６におけるステップＳ１１〜Ｓ１３に相当
する編集処理の詳細例を示すフロー図である。

【図１１】機械形状データの一例を示す斜視図である。

【図１２】工具形状データの一例を示す斜視図である。

【図１３】ホルダ形状データの一例を示す斜視図であ
る。

【図１４】工具とホルダを組み合わせた状態の形状デー
タの一例を示す斜視図である。

【図１５】各種の異常ブロックに対する設定条件入力用
画面の一例を示す図である。

【図１６】シミュレーション実行中のプログラム表示画
面の例を示す図である。

【図１７】シミュレーション実行中の工作機械構造物の
表示画面の例を示す図である。

【図１８】シミュレーション実行中のプログラム表示画
面上に工作機械構造物の表示画面が重なって表示される
例を示す図である。

【図１９】加工プログラム編集画面の例を示す図であ
る。

【図２０】工作機械のプログラムチェックモード実行中
のプログラム表示画面の例を示す図である。

【符号の説明】

１：数値制御工作機械 ３：主軸 ４：背面主軸 ５：ガイドブッシュ ６：第１刃物台 ７：第２刃物台 ８：第３刃物台 １１：機械本体 １２：操作盤 １３：入力部 １４：表示部 １５：外部記憶装置 １６：制御部 ２１：工具（バイト） ２２，２３工具（ドリル） ２８：外部インタフェース ２９：バス ３０：モータ制御部 ３１：主軸制御部 ３２：刃物台制御部 ３３：主軸駆動機構 ３４：刃物台駆動機構

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数値制御工作機械の加工プログラムチェ
   ック方法であって、 加工状態をグラフィック表示しながら加工プログラムの
   シミュレーションを行い、構造物が互いに干渉するか否
   かの干渉チェック及び／又は異常に接近するか否かの異
   常接近チェックを行うチェック工程と、 該工程で前記干渉又は異常接近と判定した際、その動作
   を指示した加工プログラムのブロックをそれぞれ干渉ブ
   ロック又は異常接近ブロックとして個別に記憶する異常
   ブロック記憶工程と、 前記加工プログラムを修正するための編集画面を表示
   し、そこに前記記憶した干渉ブロック及び／又は異常接
   近ブロックを他のブロックと区別して表示する編集工程
   とを有することを特徴とする数値制御工作機械の加工プ
   ログラムチェック方法。
2. 【請求項２】 前記編集工程において、プログラムが修
   正されるとそのブロックを変更ブロックとして記憶する
   ことを特徴とする請求項１記載の数値制御工作機械の加
   工プログラムチェック方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の数値制御工作機械
   の加工プログラムチェック方法において、 前記チェック工程で、切削速度が予め設定した速度を越
   えるか否かの切削速度異常チェックも行い、 前記異常ブロック記憶工程で、前記チェック工程で切削
   速度異常と判定した際、その動作を指示した加工プログ
   ラムのブロックを切削速度異常ブロックとして記憶し、 前記編集工程で、前記編集画面に前記記憶した切削速度
   異常ブロックも他のブロックと区別して表示することを
   特徴とする数値制御工作機械の加工プログラムチェック
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の数値制御工作機械
   の加工プログラムチェック方法において、 前記チェック工程で前記干渉又は異常接近と判定した
   際、その干渉又は異常接近に関して予め設定された条件
   に応じて、シミュレーション動作をそのまま続行する
   か、低速に切換えるか、一時停止するかを選択的に行う
   動作選択工程を有することを特徴とする数値制御工作機
   械の加工プログラムチェック方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の数値制御工作機械の加工
   プログラムチェック方法において、 前記チェック工程で前記干渉、異常接近、または切削速
   度異常と判定した際、その干渉、異常接近、または切削
   速度異常に関して予め設定された条件に応じて、シミュ
   レーション動作をそのまま続行するか、低速に切換える
   か、一時停止するかを選択的に行う動作選択工程を有す
   ることを特徴とする数値制御工作機械の加工プログラム
   チェック方法。
6. 【請求項６】 請求項２又は４記載の数値制御工作機械
   の加工プログラムチェック方法において、 前記各工程によりシミュレーションおよび修正を行った
   加工プログラムによって実際に数値制御工作機械を動作
   させてチェックを行う工程を有し、 該工程において前記加工プログラムを表示する際、前記
   記憶した干渉ブロック、異常接近ブロック、および変更
   ブロックのうちの少なくとも一つ以上を他のブロックと
   は区別して表示するとともに、その記憶した各ブロック
   による動作を実行する前に、予め設定された条件に応じ
   て、低速運転、一時停止、あるいは手動パルス発生器に
   よるパルスでの運転のいずれかに自動的に切り換えるこ
   とを特徴とする数値制御工作機械の加工プログラムチェ
   ック方法。
7. 【請求項７】 前記実際に数値制御工作機械を動作させ
   てチェックを行う工程で前記加工プログラムを表示する
   際、前記記憶した干渉ブロック、異常接近ブロック、お
   よび変更ブロックのうちの少なくとも一つ以上をそれぞ
   れ異なる色で他のブロックとは区別して表示することを
   特徴とする請求項６記載の数値制御工作機械の加工プロ
   グラムチェック方法。
8. 【請求項８】 請求項３又は５記載の数値制御工作機械
   の加工プログラムチェック方法において、 前記各工程によりシミュレーションおよび修正を行った
   加工プログラムによって実際に数値制御工作機械を動作
   させてチェックを行う工程を有し、 該工程において前記加工プログラムを表示する際、前記
   記憶した干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異
   常ブロック、および変更ブロックのうちの少なくとも一
   つ以上を他のブロックとは区別して表示するとともに、
   その記憶した各ブロックによる動作を実行する前に、予
   め設定された条件に応じて、低速運転、一時停止、ある
   いは手動パルス発生器によるパルスでの運転のいずれか
   に自動的に切り換えることを特徴とする数値制御工作機
   械の加工プログラムチェック方法。
9. 【請求項９】 前記実際に数値制御工作機械を動作させ
   てチェックを行う工程で前記加工プログラムを表示する
   際、前記記憶した干渉ブロック、異常接近ブロック、切
   削速度異常ブロック、および変更ブロックのうちの少な
   くとも一つ以上をそれぞれ異なる色で他のブロックとは
   区別して表示することを特徴とする請求項８記載の数値
   制御工作機械の加工プログラムのチェック方法。
10. 【請求項１０】 入力部と表示部と制御部とを備え、そ
    の制御部が数値制御工作機械の加工プログラムを、その
    加工状態を前記表示部にグラフィック表示しながらシミ
    ュレーションするシミュレーション制御手段と、 そのシミュレーション中に構造物が互いに干渉するか否
    かの干渉チェック及び／又は異常に接近するか否かの異
    常接近チェックを行うチェック手段と、 該チェック手段によって前記干渉又は異常接近と判定さ
    れたとき、その動作を指示した加工プログラムのブロッ
    クをそれぞれ干渉ブロック又は異常接近ブロックとして
    個別に記憶する異常ブロック記憶手段と、 前記加工プログラムを修正するための編集画面を前記表
    示部に表示し、そこに前記異常ブロック記憶手段によっ
    て記憶した干渉ブロック及び／又は異常接近ブロックを
    他のブロックと区別して表示する編集制御手段の各機能
    を有することを特徴とする数値制御工作機械の加工プロ
    グラムチェック装置。
11. 【請求項１１】 前記編集制御手段は、前記入力部から
    の情報によってプログラムが修正されるとそのブロック
    を変更ブロックとして記憶する手段を有することを特徴
    とする請求項１０記載の数値制御工作機械の加工プログ
    ラムチェック装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１記載の数値制御工
    作機械の加工プログラムチェック装置において、 前記チェック手段が、切削速度が予め設定した速度を越
    えるか否かの切削速度異常チェックを行う手段も有し、 前記異常ブロック記憶手段が、前記チェック手段によっ
    て前記切削速度異常と判定された際、その動作を指示し
    た加工プログラムのブロックを切削速度異常ブロックと
    して記憶する手段も有し、 前記編集制御手段が、前記編集画面に前記記憶した切削
    速度異常ブロックを他のブロックと区別して表示する手
    段も有することを特徴とする数値制御工作機械の加工プ
    ログラムチェック装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０又は１１記載の数値制御工
    作機械の加工プログラムチェック装置において、 前記制御部が、前記チェック手段によって前記干渉又は
    異常接近と判定された際、その干渉又は異常接近に関し
    て予め設定された条件に応じて、シミュレーション動作
    をそのまま続行するか、低速に切換えるか、一時停止す
    るかを選択的に行う動作選択手段の機能も有することを
    特徴とする数値制御工作機械の加工プログラムチェック
    装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の数値制御工作機械の
    加工プログラムチェック装置において、 前記制御部が、前記チェック手段によって前記干渉、異
    常接近、または切削速度異常と判定された際、その干
    渉、異常接近、または切削速度異常に関して予め設定さ
    れた条件に応じて、シミュレーション動作をそのまま続
    行するか、低速に切換えるか、一時停止するかを選択的
    に行う動作選択手段の機能も有することを特徴とする数
    値制御工作機械の加工プログラムチェック装置。
15. 【請求項１５】 請求項１１又は１３記載の数値制御工
    作機械の加工プログラムチェック装置によって前記シミ
    ュレーションおよび修正を行った加工プログラムおよび
    前記シミュレーション結果によって実際に加工を行うた
    めの各部を動作させてチェックを行うチェックモード運
    転手段と、 該手段による動作中に前記加工プログラムを、前記シミ
    ュレーション結果として記憶された干渉ブロック、異常
    接近ブロック、および変更ブロックのうちの少なくとも
    一つ以上を他のブロックと区別して表示する加工プログ
    ラム表示手段と、 前記干渉ブロック、異常接近ブロック、および変更ブロ
    ックによる動作を実行する前に、予め設定された条件に
    応じて、低速運転、一時停止、あるいは手動パルス発生
    器によるパルスでの運転のいずれかに自動的に切り換え
    る運転切換手段とを設けたことを特徴とする数値制御工
    作機械。
16. 【請求項１６】 前記請求項１１又は１３記載の数値制
    御工作機械の加工プログラムチェック装置を備えている
    ことを特徴とする請求項１５記載の数値制御工作機械。
17. 【請求項１７】 請求項１２又は１４記載の数値制御工
    作機械の加工プログラムチェック装置によって前記シミ
    ュレーションおよび修正を行った加工プログラムおよび
    前記シミュレーション結果によって実際に加工を行うた
    めの各部を動作させてチェックを行うチェックモード運
    転手段と、 該手段による動作中に前記加工プログラムを、前記シミ
    ュレーション結果として記憶された干渉ブロック、異常
    接近ブロック、切削速度異常ブロック、および変更ブロ
    ックを他のブロックと区別して表示する加工プログラム
    表示手段と、 前記干渉ブロック、異常接近ブロック、切削速度異常ブ
    ロック、および変更ブロックによる動作を実行する前
    に、予め設定された条件に応じて、低速運転、一時停
    止、あるいは手動パルス発生器によるパルスでの運転の
    いずれかに自動的に切り換える運転切換手段とを設けた
    ことを特徴とする数値制御工作機械。
18. 【請求項１８】 前記請求項１２又は１４記載の数値制
    御工作機械の加工プログラムチェック装置を備えている
    ことを特徴とする請求項１５記載の数値制御工作機械。