JP2004192152A

JP2004192152A - 数値制御装置

Info

Publication number: JP2004192152A
Application number: JP2002357116A
Authority: JP
Inventors: Masami Takei; 正巳武井
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】ワークの芯出しを行う際に、作業者によるワークの測定作業、調整作業、手計算などを削減すること、いかなるワーク形状であっても正確なワークの芯出しができること等が可能な数値制御装置を提供する。
【解決手段】数値制御手段の演算部は、ワークに形成された第１、第２の芯出し用基準穴の位置を主軸のタッチプローブを用いて計測し（Ｓ１０２）、ワーク軸心と工作機械の座標軸との実際の傾き角度と、工作機械の座標系原点からの実際のワーク加工基準位置とを求める（Ｓ１０３）。さらに、これら実際の傾き角度と実際のワーク加工基準位置とに基づいて、主軸の位置決め指令をする（Ｓ１０５）と共に、ワークの軸心座標系と工作機械の加工プログラム座標系とを一致するように、位置決めした実際のワーク加工基準位置を中心に加工プログラム座標系を回転する（Ｓ１０６）。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、数値制御装置に関するものであり、さらに詳しくは、ワークの芯出しを行う数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークの芯出しは、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、まず、工作機械のテーブル１にワーク２を段取る際の基準となる芯出し用基準穴３や端面の位置（座標）を、工作機械の主軸４の先端のスモールテスター（例えば、マイクロメータ）５を用いて計測し、この計測値に基づいて工作機械の座標系、すなわち、機械座標系におけるワーク軸心座標が求められる。そして、図１３に示されるように、求められたワーク２の軸心座標軸ｘ，ｙと機械座標軸Ｘ，Ｙとが同一方向となるように、ハンマーや位置調整治具６（図１２（ａ）に図示）などを用いた手作業によってワーク位置が調整される。そして、軸心の傾きが修正されたワーク２における芯出し用基準穴３や端面の座標をスモールテスター５で再度計測し、その計測値から手計算によってワーク２の加工基準位置を求めることにより、ワーク２の芯出しが行われていた。
【０００３】
しかしながら、このようなワークの芯出し方法によると、ワーク２の軸心の傾きが修正されるまで、芯出し用基準穴３や端面の計測、及びワーク２の位置調整等を何回も繰り返す必要があり、そのため、作業時間が長大化してしまうという問題があった。さらに、このワーク２の軸心の傾きの修正は、熟練が必要とされる作業であり、しかも、手計算によるワーク２の加工基準位置の算出と相まって、作業者の技量によっては加工精度にばらつきが生じてしまうという問題もある。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するために、数値制御装置を用いてワーク２の芯出しを行うことにより、作業者による手計算や手作業を削減し、加工精度の向上を図るようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−１５０８２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した数値制御装置を用いたワークの芯出しによると、工作機械主軸４の先端のタッチプローブをワーク２の側面の複数箇所に当接させて当接点を計測し、これらの計測位置から計測制御によって決められた所定の演算式によって、芯出し位置を機械座標系上の値で求めると共に機械座標系に対するワーク２の傾きを求め、これら機械座標系上の芯出し位置の座標位置及びワーク２の傾きから表示座標系上での芯出し位置の値を求めるように構成されている。
【０００７】
したがって、この従来の数値制御装置は、単純な矩形状のワーク２の２側面の計測値に基づいて機械座標系上のワーク２の芯出し位置と傾きとが求められるように構成されているため、複雑な側面形状を有するワーク２の芯出し位置及び傾きを正確に求めることはできないという問題がある。また、そのような複雑なワーク形状を有するワーク２の正確な芯出し位置及び傾きを求めるには、その複雑なワーク形状に適応された芯出し位置及び傾きを求める新たな演算式が必要とされるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述したような従来の数値制御装置の問題点を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、ワークの芯出しを行う際に、作業者によるワークの測定作業、調整作業、手計算などを削減すること、いかなるワーク形状であっても正確なワークの芯出しができること等が可能な数値制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記目的を達成するために、計測手段を保持する工作機械の主軸と、前記主軸を数値制御して前記計測手段を用いてワークの芯出し用基準穴の位置を求めると共に、前記ワークの芯出し用基準穴の位置に基づいて、前記ワークの芯出し及び加工を行う制御手段とを有する数値制御装置において、
前記制御手段は、前記ワークに形成された円形の第１及び第２の芯出し用基準穴の位置を前記計測手段を用いて計測し、それらの計測結果に基づいて、前記ワークの軸心と前記工作機械の座標軸との実際の傾き角度、或いは前記工作機械の座標系原点からの実際のワーク加工基準の少なくとも何れか１つを求めることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記ワークの軸心と前記工作機械の座標軸との実際の傾き角度と、前記工作機械の座標原点からの実際のワーク加工基準とに基づいて、前記工作機械の主軸における実際のワーク加工基準への位置決め指令がなされると共に、前記制御手段に記憶格納されている加工プログラム座標系を実際のワーク軸心座標系に置き換えることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、前記第１、又は第２の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記ワークに形成された第１、第２の芯出し用基準穴の中心が、前記ワークの軸心からの数値情報として予め記憶格納されていることを特徴とする。
【００１２】
これら第１〜３の発明による数値制御装置は、第１、第２の芯出し用基準穴の中心の計測値から、ワークの軸心と工作機械の座標軸との実際の傾き角度、つまり工作機械に段取りされた実際のワークの傾き角度と、工作機械の座標系原点からの実際のワーク加工基準とが求められる。そして、これら演算結果に基づいて、工作機械の主軸における実際のワーク加工基準への位置決め指令がなされると共に、ワークの軸心座標系と工作機械の加工プログラム座標系とが一致されるように、位置決めした実際のワーク加工基準を中心に加工プログラム座標系の回転指令が行われ、予め記憶格納されている加工プログラム座標系が実際のワーク軸心座標系に置き換えられる。
【００１３】
このように、第１〜３の発明によれば、数値制御装置に記憶格納されている加工プログラム座標系が、実際のワーク軸心座標系に置き換えられることによってワークの芯出しが行われ、ワークの軸心座標系に置き換えられた加工プログラムによってワークに加工が施される。そのため、数値制御装置によって自動的、しかも容易にワークの芯出しがなされることとなり、作業者によるワークの測定作業、調整作業、手計算などを削減することができ、作業時間を大幅に短縮化することができる。また、複雑なワーク形状であっても、ワークの軸心からの位置、つまり座標が既定値として設定された第１、第２の芯出し用基準穴を設けることは容易であることから、複雑な形状を有するワークの芯出しにも適用することができる。しかも、このワークの芯出しは、再現性を得ることができるので、ワークの加工形状、寸法が常に正確で揃い、且つ高精度の仕上げが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施形態について図面を参照しながら詳細に説明を行う。図１は、本発明が適用された数値制御装置を説明するためのブロック図、図２（ａ）は、工作機械のテーブルに固定されたワークを示した斜視図、（ｂ）は、要部の拡大図である。
【００１５】
図１，２（ａ）に示されるように、数値制御装置１０は、工作機械の主軸１１、テーブル１２等の制御対象可動部の位置をそれぞれに対応する数値情報によって制御し、テーブル１２上のワーク２０の予め設定された測定箇所を計測部によって計測して自動的に芯出しを行い、加工を施すように構成されている。
【００１６】
この数値制御装置１０には、図１に示されるように、工作機械の主軸１１先端に取り付けられた計測部としてのタッチプローブ１３と、このタッチプローブ１３によって計測されたワーク２０の測定箇所（座標）の計測結果を記憶させると共に、これらの計測結果に基づいて、ワーク２０の軸心Ｗと工作機械の座標軸との実際の傾き角度、つまりテーブル１２上に段取りされた実際のワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）、工作機械の座標系原点（例えば、テーブル中心Ｔ）からの実際のワーク加工基準Ｓ等を求めると共に、これら演算結果に基づいて、制御対象可動部の実際のワーク加工基準Ｓへの位置決め指令、及び、ワーク２０の軸心座標系と工作機械の加工プログラム座標系とを一致させるため、位置決めした実際のワーク加工基準Ｓを中心に加工プログラム座標系の回転指令を行う演算部１４と、この演算部１４によって求められた演算結果や計測結果等を記憶格納する記憶部１５とを有している。
【００１７】
そして、これら演算部１４と記憶部１５とによって数値制御装置１０の制御部が構成されると共に、記憶部１５には、ワーク２０の軸心座標系におけるワーク２０の軸心Ｗ、ワーク加工基準Ｓ、後述するワーク２０の第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２等の相互間の位置関係が数値情報（座標）として予め記憶格納されていると共に、ワーク２０の加工データが加工プログラム座標系として予め記憶格納されている。
なお、演算部１４によって算出される数値制御データとしての、実際のワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）、及び実際のワーク加工基準Ｓ等の算出過程については後述する。
【００１８】
この数値制御装置１０によって芯出しが行われるワーク２０は、図２（ａ）に示されるように、具体的な一例を挙げると自動車用プレス金型とされ、図示しない位置調整治具によってテーブル１２上に固定されている。このワーク２０は、その長手方向に沿った両側面部が凹凸状に形成されていると共に、ワーク２０の加工面側（上面側）における左右両端部には、それぞれ所定径の略真円の第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２が形成されている。
【００１９】
これら第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２は、図２（ｂ）に示されるように、タッチプローブ１３によって夫々の基準穴内周面を数点測定することで中心ｓ１，ｓ２が計測されるものであって、図２（ａ）に示されるように、ワーク２０の４隅とは異なる位置に形成されるか、或いは、図４に示されるように、ワーク２０の４隅のうちの何れか２隅に形成される。また、これら第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２は、ワーク２０の側端面に形成されるようにしてもよい。なお、以下では、図４の記載に基づいてワーク２０の芯出しの説明を行っている。
【００２０】
さらに、これら第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２は、ワーク２０の軸心座標系におけるワーク軸心Ｗからの離間位置（座標）が既定値として予め設定されているものであり、第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の位置相互間の距離、或いは側端面間の距離といった相対的な距離も既定値として予め設定されている。そのため、第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２は、数値情報、つまり座標として予め数値制御装置１０の記憶部１５に記憶格納され、実際のワーク加工基準Ｓ、すなわち、後述する実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）を算出する際に供される。
【００２１】
次に、数値制御装置１０によって行われるワーク２０の芯出しについて図３のフローチャートに沿って説明する。図３は、同例におけるワークの芯出しを説明するためのフローチャートである。
【００２２】
まず、ステップ１００では、自動芯出しに必要な位置関係の設定がなされ、次のステップ１０１に移行すると、第１の芯出し用基準穴２１の中心ｓ１が計測され、この中心ｓ１の計測値が記憶格納されるとステップ１０２に移行する。
さらに、ステップ１０２では、第２の芯出し用基準穴２２の中心ｓ２が計測され、この中心ｓ２の計測値が記憶格納されると、ステップ１０３に移行する。
【００２３】
そして、ステップ１０３では、ステップ１０１及び１０２で計測された計測結果に基づいて、数値制御装置１０の演算部１４が予め設定されている演算処理を施すことにより、ワーク２０の軸心Ｗと工作機械の座標軸との実際の傾き角度（θＪｗｋ）、及び工作機械のテーブル中心Ｔからの実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）等が求められる。
【００２４】
そして、次のステップ１０４に移行すると、演算部１４によって算出された実際のワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）、及び実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）等は数値制御装置１０の記憶部１５に記憶格納される。
【００２５】
次のステップ１０５では、数値制御装置１０の記憶部１５に記憶格納された実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）が読み出され、主軸１１等の制御対象可動部のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）への位置決めがなされる。実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）への位置決めがなされたならば、次のステップ１０６に移行して、数値制御装置１０の記憶部１５に記憶格納されたワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）が読み出されると共に、このワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）に基づいて、実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）を中心として、計測によって得られたワーク軸心座標系と、予め記憶されている加工プログラム座標系とを一致させるように、加工プログラム座標系を所定量だけ回転させる回転指令が行われる。
【００２６】
すなわち、実際のワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）を記憶部１５に記憶されているワーク２０の加工データの先頭に印可させることによって、加工プログラム座標系をワーク軸心座標系に置き換えることにより、ワーク２０の芯出しが行われ、ワーク軸心座標系に置き換えられた加工データによってワーク２０に加工が施される。これによれば、手作業によるワーク２０の芯出しを行うことなく、実質的なワーク２０の芯出しが自動的に行われる。
【００２７】
次に、上述した図３のフローチャートにしたがって、テーブル２１上に段取りされたワーク２０の実際の芯出しの過程について図４〜１１を用いて説明する。図４は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図、図５は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図、図６（ａ），（ｂ）は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図、図７は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図、図８は、同例におけるワークの芯出しを説明するための説明図、図９は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図、図１０は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図、図１１は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【００２８】
まず、数値制御装置１０において自動芯出しに必要な位置関係が以下のようにして設定される。
これは、図４に示されるように、記憶部１５に予め記憶されているワーク軸心Ｗ、ワーク加工基準Ｓ、及び、第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２をテーブル中心位置Ｔからの座標として示すものであって、ワーク２０の芯出しに必要な座標は、テーブル中心Ｔからのワーク軸心位置（ａｘ，ａｙ）、ワーク軸心位置（ａｘ，ａｙ）からのワーク加工基準位置（ｂｘ，ｂｙ）、ワーク軸心位置（ａｘ，ａｙ）からの第１の芯出し用基準穴の中心位置（ｃｘ，ｃｙ）、ワーク軸心位置（ａｘ，ａｙ）からの第２の芯出し用基準穴の中心位置（ｄｘ，ｄｙ）の４座標として設定される。
【００２９】
次に、ワーク軸心座標軸ｘ，ｙと工作機械における機械座標軸Ｘ，Ｙとの向きが一致している状態（以下、正規状態という）でのワーク加工基準位置（ｂｘ，ｂｙ）、第１の基準穴の中心位置（ｃｘ，ｃｙ）、第２の基準穴の中心位置（ｄｘ，ｄｙ）の３座標をテーブル中心Ｔを基準とした座標に置き換える。
すなわち、図５に示されるように、テーブル中心Ｔを基準としたワーク加工基準位置（ＢＸ，ＢＹ）、テーブル中心Ｔを基準とした第１の基準穴２１の中心位置（ＣＸ，ＣＹ）、テーブル中心Ｔを基準とした第２の基準穴２２の中心位置（ＤＸ，ＤＹ）とする。
ただし、ＢＸ＝ｂｘ＋ａｘ，ＢＹ＝ｂｙ＋ａｙ
ＣＸ＝ｃｘ＋ａｘ，ＣＹ＝ｃｙ＋ａｙ
ＤＸ＝ｄｘ＋ａｘ，ＤＹ＝ｄｙ＋ａｙ
【００３０】
次に、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、このような正規状態における第１の基準穴２１の中心位置（ＣＸ，ＣＹ）と第２の基準穴２２の中心位置（ＤＸ，ＤＹ）とを結んだ線分の中間点（ＥＸ，ＥＹ）、及びその線分の傾き角度（θＳ）が求められる。なお、線分の傾きが無い場合は、線分の傾き角度（θＳ）＝０とする。ただし、
【数１】

【００３１】
さらに、この線分の中間点（ＥＸ，ＥＹ）からワーク加工基準位置（ＢＸ，ＢＹ）までの平面的なベクトル（ＶＳｔｅｐ）が求められる。このベクトル（ＶＳｔｅｐ）は、正規状態での第１、第２の基準穴２１，２２とワーク加工基準位置（ＢＸ，ＢＹ）との位置関係が示されている。
このようにして、数値制御装置１０において自動芯出しに必要な位置関係が設定される。
【００３２】
次に、工作機械のテーブル２１上のワーク２０の第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２における実際の測定が開始される。
すなわち、数値制御装置１０が数値制御する主軸１１のタッチプローブ１３によって、テーブル１２上のワーク２０における実際の第１の芯出し用基準穴２１の中心ｓ１、及び第２の芯出し用基準穴２２の中心ｓ２がそれぞれ計測される。そして、図８に示されるように、それぞれの計測値は、テーブル中心Ｔからの座標に置き換えられて、第１の芯出し用基準穴２１の中心位置（ＪＣＸ，ＪＣＹ）、第２の芯出し用基準穴２２の中心位置（ＪＤＸ，ＪＤＹ）に置き換えられる。
【００３３】
そして、図９に示されるように、第１の芯出し用基準穴２１の中心位置（ＪＣＸ，ＪＣＹ）と第２の芯出し用基準穴２２の中心位置（ＪＤＸ，ＪＤＹ）とを結んだ線分の中間点（ＪＥＸ，ＪＥＹ）と、線分の傾き（θＪ）とが求められる。ここで求められた実際の線分の傾き角度（θＪ）から正規状態の傾き角度（θＳ）を減算した傾き角度（θＪｗｋ）が、工作機械のテーブル１２に段取りされた実際のワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）とされる。そして、実際の第１の芯出し用基準穴２１の中心位置（ＪＣＸ，ＪＣＹ）と、実際の第２の芯出し用基準穴２２の中心位置（ＪＤＸ，ＪＤＹ）とは、工作機械のテーブル中心Ｔから求められるので、ここで求めた線分の中間点（ＪＥＸ，ＪＥＹ）は、工作機械のテーブル中心Ｔからのベクトル（ＶＪｃｐ）で表される。
【００３４】
そして、図９に示されるように、中間点（ＥＸ，ＥＹ）から加工基準位置（ＢＸ，ＢＹ）へのベクトル（ＶＳｔｅｐ）にテーブル１２に段取りされたワーク２０の傾き角度（θＪｗｋ）を考慮して、実際の計測により得られた第１の芯出し用基準穴（ＪＣＸ，ＪＣＹ）と第２の芯出し用基準穴（ＪＤＸ，ＪＤＹ）とを結ぶ線分の中間点（ＪＥＸ，ＪＥＹ）から実際のワーク加工基準Ｓまでの位置関係を示すベクトル（ＶＪｓｔｐ）が求められる。これにより、実際の第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２と実際の加工基準Ｓとの位置関係が示されることになる。
【００３５】
さらに、図１０に示されるように、テーブル中心Ｔから実際の計測により得られた中間点（ＪＥＸ，ＪＥＹ）までのベクトル（ＶＪｃｐ）と、この中間点（ＪＥＸ，ＪＥＹ）から実際のワーク加工基準Ｓまでの位置関係を示すベクトル（ＶＪｓｔｐ）とを加算して、テーブル中心Ｔから実際の加工基準Ｓまでの位置関係、すなわち、ベクトル（ＶＪｋｉｊｕｎ）、及び、加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）が求められる。
ただし、ＶＪｋｉｊｕｎ＝ＶＪｃｐ＋ＶＪｓｔｐ
Ｘ方向成分（Ｘ成分）：ＶＪｋｉｊｕｎＸ
Ｙ方向成分（Ｙ成分）：ＶＪｋｉｊｕｎＹ
【００３６】
このようにして求められたワーク２０の実際の傾き角度（θＪｗｋ）と、テーブル中心Ｔから実際の加工基準Ｓまでの位置、すなわち実際の加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）とが数値制御装置１０の記憶部１５に記憶格納される。
【００３７】
そして、この記憶部１５からテーブル中心Ｔから実際の加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）が呼び出されると共に、この（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）にしたがって、工作機械の主軸１１の先端に取り付けられた工具（図示略）の位置決めがなされる。
【００３８】
次に、記憶部１５に記憶格納されているワーク２０の実際の傾き角度（θＪｗｋ）を呼び出すと共に、記憶部１５に予め記憶格納されている加工データの先頭に印可させることによって、図１１に示されたように、ワーク２０の軸心座標軸ｘ，ｙと工作機械の加工プログラム座標軸ｘ’，ｙ’とがそれぞれ一致するように、加工プログラム座標系が所定量だけ回転される。すなわち、加工プログラム座標系における加工データが全てワーク軸心座標系に置き換えられることによって、自動的にワーク２０の芯出しがなされる。そして、芯出しが行われたワーク２０への加工は、ワーク軸心座標系に置き換えられた加工データに従って行われるので、手作業によるワーク２０の位置決め調整、及び芯出しを行う必要はない。
【００３９】
以上説明したように、本発明の数値制御装置によれば、ワーク２０の所定位置に形成された２つの芯出し用基準穴２１，２２の中心ｓ１，ｓ２（座標）を計測し、これらの計測結果に基づいて、ワーク２０の軸心Ｗと工作機械系との実際の傾き角度（θＪｗｋ）と、テーブル中心Ｔから実際の加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）とが所定の演算式によって算出される。そして、これらの算出値に基づいて、ワーク２０に加工を施すための数値制御可動部が、実際のワーク加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）に位置決めされると共に、求められたワーク２０の実際の線分の傾き角度（θＪｗｋ）に基づいて、ワーク２０の軸心座標軸ｘ，ｙと工作機械の加工プログラム座標軸ｘ’，ｙ’とがそれぞれ一致するように、工作機械の加工プログラム座標軸ｘ’，ｙ’の回転指令がなされて、加工プログラム座標系の加工データがワーク軸心座標系に置き換えられる。
【００４０】
それらのことによって、数値制御装置に記憶格納されている加工プログラム座標系における加工データが、実際のワーク軸心座標系に置き換えられることによってワークの芯出しが行われ、ワークの軸心座標系に置き換えられた加工データによってワークに加工が施される。そのため、数値制御装置１０によって自動的、しかも容易にワーク２０の芯出しがなされるので、作業者によるワーク２０の測定作業、調整作業、手計算などを削減することができ、作業時間を大幅に短縮化することができる。
また、ワーク２０が金型である場合には、複雑なワーク形状のためにワーク２０の側面部に芯出し用の基準穴を設け難いが、ワーク２０の加工面側にワーク２０の軸心Ｗからの座標が既定値として設定された第１、第２の芯出し用基準穴２１，２２を設けることは容易である。そのため、ワーク２０の所定位置に形成された２つの芯出し用基準穴２１，２２の座標を計測し、これらの計測結果に基づいて、ワークの軸心Ｗと工作機械系との実際の傾き角度（θＪｗｋ）と、テーブル中心Ｔから実際の加工基準位置（ＶＪｋｉｊｕｎＸ，ＶＪｋｉｊｕｎＹ）と求められることは可能であることから、複雑なワーク形状であっても、ワーク２０の芯出しが容易にできるようになり、しかも、この芯出しは再現性を得ることができるので、ワーク２０の加工形状、寸法が常に正確で揃い、且つ高精度の仕上げを得ることができるようになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の数値制御装置によれば、ワークの芯出しを行う際に、作業者によるワークの測定作業、調整作業、手計算などを削減すること、いかなるワーク形状であっても正確なワークの芯出しができること等が可能な数値制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された数値制御装置を説明するためのブロック図である。
【図２】（ａ）は、工作機械のテーブルに固定されたワークを示した斜視図、（ｂ）は、要部の拡大図である。
【図３】同例におけるワークの芯出しを説明するためのフローチャートである。
【図４】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図である。
【図５】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【図７】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための平面図である。
【図８】同例におけるワークの芯出しを説明するための説明図である。
【図９】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【図１０】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【図１１】同例におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【図１２】（ａ）は、従来のワークの芯出しを説明するための斜視図、（ｂ）は、要部の拡大図である。
【図１３】従来におけるワークの芯出しの過程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０数値制御装置
１１主軸
１３タッチプローブ
１４演算部
１５記憶部
２０ワーク
２１第１の芯出し用基準穴
２２第２の芯出し用基準穴
Ｗワークの軸心
Ｓワークの加工基準
ｓ１第１の芯出し用基準穴中心
ｓ２第２の芯出し用基準穴中心

Claims

計測手段を保持する工作機械の主軸と、前記主軸を数値制御して前記計測手段を用いてワークの芯出し用基準穴の位置を求めると共に、前記ワークの芯出し用基準穴の位置に基づいて、前記ワークの芯出し及び加工を行う制御手段とを有する数値制御装置において、
前記制御手段は、前記ワークに形成された円形の第１及び第２の芯出し用基準穴の位置を前記計測手段を用いて計測し、それらの計測結果に基づいて、前記ワークの軸心と前記工作機械の座標軸との実際の傾き角度、或いは前記工作機械の座標系原点からの実際のワーク加工基準の少なくとも何れか１つを求めることを特徴とする数値制御装置。
前記制御手段は、前記ワークの軸心と前記工作機械の座標軸との実際の傾き角度と、前記工作機械の座標原点からの実際のワーク加工基準とに基づいて、前記工作機械の主軸における実際のワーク加工基準への位置決め指令がなされると共に、前記制御手段に記憶格納されている加工プログラム座標系を実際のワーク軸心座標系に置き換えることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記制御手段は、前記ワークに形成された第１、第２の芯出し用基準穴の中心が、前記ワークの軸心からの数値情報として予め記憶格納されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の数値制御装置。