JP3696805B2 - 工作機械の移動位置設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を制御するものとして、たとえば特開平３−２９６１０９号公報に開示されたようなものが知られている。この特開平３−２９６１０９号公報に開示された工作機械の駆動制御装置は、従来、機械要素であるカムによる制御であった工作機械の駆動制御を電子化したものであって、回転物に取付けられたパルスエンコーダと、パルスエンコーダが出力するパルス信号を読み込んで時々刻々の回転位置データを記憶する回転位置記憶手段と、回転物の単位回転位置毎に対応して夫々設定された移動軸の移動位置をあらわす指令位置データを記憶する指令位置記憶手段とを備え、上述した回転位置データと指令位置データとから時々刻々の移動軸の移動指令データを生成すると共に、この移動指令データと上述した回転位置データとから回転物の回転速度に同期する移動軸の指令速度データを生成して、生成した移動指令データ及び指令速度データに基づいて工具の位置を制御するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平３−２９６１０９号公報に開示されたような駆動制御装置では、指令位置記憶手段としてＲＡＭ等のメモリーに、回転物の単位回転位置毎に対応して夫々設定された移動軸の指令位置データ（移動位置）を記憶する、すなわち所望の加工形状に関わる多数の位置データを全て記憶する必要があり、メモリーの記憶容量が大きくなってしまう。また、工具による被加工物の加工精度を高めるためには、上述した単位回転位置を細かく設定して位置データの数を更に増やす必要があり、記憶容量が大幅に増加することにもなる。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、位置データの記憶容量を増加させることなく、工具による被加工物の加工精度を向上することが可能な工作機械の移動位置設定方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法では、加工単位分割工程により、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程により、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が演算される。そして、回転角度位置設定工程により、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれが累積値として設定される。
【０００７】
また、本発明に係る工作機械の移動位置設定方法は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、加工単位の分割順に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法では、加工単位分割工程により、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程により、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が演算される。そして、回転角度位置設定工程により、加工単位の分割順に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれが累積値として設定される。
【０００９】
このように、これら本発明それぞれでは、加工目標としての被加工物の輪郭形状をもとにして、この輪郭形状を複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が設定されることから、設定された被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状の変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００１０】
また、それぞれの加工単位における被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が被加工物の回転角度位置の累積値に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械での正確な加工が可能となる。
【００１１】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法においては、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程を更に含むことが好ましい。このように構成した場合、削り代(後で切り取られる領域、及び、実際に加工を行ってはいないが加工を行っているように工具等を移動させる領域)を実加工領域に付加させることで、被加工物の加工開始箇所前後、あるいは加工終了箇所前後が同一の加工条件で連続的に移動されることになるため、加工精度がよく、安定して加工できることとなる。また、このような削り代の設定を容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る工作機械の移動位置設定方法においては、回転角度位置設定工程にて設定した被加工物の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程にて演算した被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を位置データとして記憶する位置データ記憶工程を更に含むことが好ましい。このように構成した場合、位置データ記憶工程により、回転角度位置設定工程にて設定した被加工物の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程にて演算した被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が位置データとして記憶されることとなり、移動位置を位置データとして適切に記憶させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による工作機械の移動位置設定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
まず、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る工作機械の駆動制御装置を示すブロック図である。図１において、工作機械１は、主軸回転用モータ１１、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ、被加工物移動用モータ１７及び各モータ１１，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１７の駆動を制御するための制御ユニット部２１を有している。
【００１５】
主軸回転用モータ１１は、被加工物が保持可能に構成された主軸（図示せず）を回転駆動させるためのもので、主軸回転用モータ駆動部１２を介して制御ユニット部２１に接続されている。また、主軸回転用モータ１１には、主軸回転用モータ１１の回転を検出するパルスエンコーダ１３が設けられている。このパルスエンコーダ１３の出力は制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に接続されており、パルスエンコーダ１３の回転検出信号が制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に入力される。パルスエンコーダ１３は、主軸回転用モータ１１（主軸）の所定回転角度毎に、基準タイミング信号としての回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に出力する。ここで、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸が、各請求項における所定の軸を構成している。主軸回転用モータ駆動部１２は、後述する制御ユニット部２１から出力される主軸回転速度指令信号に基づいて主軸回転用モータ１１への供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１３の回転検出信号が入力されることにより、主軸回転用モータ１１への供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１６】
各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、被加工物を加工するための工具を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に移動させるためのもので、対応する工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを介して制御ユニット部２１に接続されている。また、各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃには、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの回転を検出するパルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが設けられている。各パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの出力は制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに接続されており、パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転検出信号が制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに入力される。各パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの所定回転角度毎に回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに出力する。各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、後述する制御ユニット部２１から出力される工具位置指令信号に基づいて各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃへの供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転検出信号が入力されることにより、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃへの供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１７】
被加工物移動用モータ１７は、被加工物を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸に対して平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させるためのもので、被加工物移動用モータ駆動部１８を介して制御ユニット部２１に接続されている。また、被加工物移動用モータ１７には、被加工物移動用モータ１７の回転を検出するパルスエンコーダ１９が設けられている。このパルスエンコーダ１９の出力は制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に接続されており、パルスエンコーダ１９の回転検出信号が制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に入力される。パルスエンコーダ１９は、被加工物移動用モータ１７の所定回転角度毎に回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に出力する。被加工物移動用モータ駆動部１８は、後述する制御ユニット部２１から出力される被加工物位置指令信号に基づいて被加工物移動用モータ１７への供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１９の回転検出信号が入力されることにより、被加工物移動用モータ１７への供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１８】
図２は、工作機械１における、被加工物２の加工（切削加工）動作の一例を説明するための図であり、軸状の被加工物２は、図２に示されるように、主軸回転用モータ１１により主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌ回り（図２中矢印Ａ方向）に回転すると共に、被加工物移動用モータ１７により主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと平行な方向（図２中矢印Ｃ方向）に移動することになる。第１の工具３は、工具移動用モータ１４Ａにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。第２の工具４は、工具移動用モータ１４Ｂにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ’方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。第３の工具５は、工具移動用モータ１４Ｃにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ”方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。図２に示された被加工物２の加工動作は、いわゆるスイス型工作機械によるものである。なお、図２においては、矢印Ｂ、Ｂ’、Ｂ”方向が上述したＸ軸方向となり、矢印Ｃ方向が上述したＺ軸方向となる。また、工作機械１には、第２及び第３の工具４，５が待機位置で干渉しないように備えられている。
【００１９】
制御ユニット部２１は、図１に示されるように、ＣＰＵ２２、カウント部２３、位置データ記憶部２５、ＲＯＭ２６、インターフェース部２８、ＲＡＭ２９等を有している。ＣＰＵ２２は、制御ユニット部２１全体の信号処理等をつかさどる演算部である。カウント部２３は、インターフェース部２８に接続されており、パルスエンコーダ１３から出力された回転検出信号がインターフェース部２８を介して入力され、この入力された回転検出信号の発生回数をカウントするように構成されている。また、カウント部２３は、ＣＰＵ２２にも接続されており、パルスエンコーダ１３から出力された回転検出信号の発生回数をカウントした結果をＣＰＵ２２に出力するようにも構成されている。
【００２０】
位置データ記憶部２５は、カウント部２３にてカウントされた回転検出信号の発生回数のカウント値のうち、複数の異なるカウント値毎に対応して、被加工物２の移動位置をあらわす被加工物位置データと、各工具３，４，５の移動位置をあらわす工具位置データと、を記憶するもので、ＲＡＭ等のメモリーにより構成されている。位置データ記憶部２５においては、上述した被加工物位置データ及び工具位置データ等が、図３に示されるような位置データテーブルＴの形で記憶されている。なお、図３に示される位置データテーブルＴにおいては、回転検出信号の発生回数のカウント値（Ｎ）そのものを用いている。なお、このカウント値（Ｎ）から求められる主軸回転用モータ１１（主軸）の真の回転数を用いるようにしてもよい。
【００２１】
位置データテーブルＴでは、図３に示されるように、主軸回転用モータ１１の累積カウント値（Ｎ）が所定の値のときの被加工物位置データとして被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が、また、主軸回転用モータ１１の累積カウント値（Ｎ）が所定の値のときの工具位置データとして工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が、それぞれ異なる複数の累積カウント値（Ｎ）毎に対応して設定されており、たとえば累積カウント値（Ｎ）が「２０００」ときの被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が「１」及び工具（第１の工具３）の移動位置（Ｘｐ）が「２」というように設定されている。また、位置データテーブルＴには、被加工物２を加工するための工具がそれぞれ異なる複数の累積カウント値（Ｎ）毎に対応して設定、指定されており、たとえば累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」までの間の加工に用いられる指定工具として「第１の工具３」が設定されている。位置データ記憶部２５は、ＣＰＵ２２に接続されており、記憶されている被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が被加工物位置データとして、工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が工具位置データとして、また、指定工具が工具指定データとして、ＣＰＵ２２に読み出されることになる。
【００２２】
図３に示された位置データテーブルＴは、たとえば図４に示されるような、被加工物２のＺ軸方向での移動位置の軌跡及び工具３，４，５のＸ軸方向での移動位置の軌跡を実現するように設定されている。図４（ａ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）に対する被加工物２のＺ軸方向での移動位置の軌跡を示している。被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間において数値「１」から数値「３」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において数値「３」から数値「７」に移動する。また、被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間においては数値「８」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間において数値「８」から数値「９」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間においては数値「９」のまま移動しない。そして、被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間において数値「１１」から数値「１０」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間においては数値「１０」のまま移動しない。
【００２３】
図４（ｂ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）に対する工具３のＸ軸方向での移動位置の軌跡を示している。第１の工具３は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間においては数値「２」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において数値「２」から数値「４」に移動する。また、第２の工具４は、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間において数値「４」から数値「３」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間においては数値「３」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間において数値「３」から数値「４」に移動する。また、第３の工具５は、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間においては数値「２」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間において数値「２」から数値「４」に移動する。
【００２４】
上述したような移動位置の軌跡にしたがって被加工物２及び工具３，４，５が移動することにより、被加工物２は図４（ｃ）に示されるような形状に加工（切削）されることになる。累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間において、図４（ｃ）におけるＥ１地点からＥ２地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において、Ｅ２地点からＥ３地点までが加工されることになる。また、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間において、Ｅ４地点からＥ５地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間において、Ｅ５地点からＥ６地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間において、Ｅ６地点からＥ７地点までが加工されることになる。そして、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間において、Ｅ８地点からＥ９地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間において、Ｅ９地点からＥ１０地点までが加工されることになる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間（Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間（Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間（Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間（Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間（Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間（Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位）、及び累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間（Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位）において、それぞれ定められた一定の値に保持されている。また、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度は、被加工物２の材質等に応じて適宜設定可能である。
【００２６】
図３に示された位置データテーブルＴにおいて、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が設定されている主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）は、図４（ｃ）に示されるように、加工される形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更される位置（Ｅ１〜Ｅ１０等）に対応する累積カウント値（Ｎ）とされており、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）は、上述したような加工形状が変更される位置（Ｅ１〜Ｅ１０等）における移動位置をあらわすように規定されている。これにより、被加工物２の加工形状における直線部分を分割することが抑制されて、所望の形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更される位置が設定されることになり、位置データ記憶部２５における被加工物位置データ及び工具位置データの記憶容量をより一層大幅に削減することができる。
【００２７】
ＲＯＭ２６は、各種処理プログラムを記憶する記憶部である。インターフェース部２８は、後述するようにＣＰＵ２２にて確定された被加工物２の移動位置をあらわすことになる被加工物位置指令信号を被加工物移動用モータ駆動部１８に出力する、同じくＣＰＵ２２にて確定された工具３，４，５の移動位置をあらわすことになる工具位置指令信号を工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに出力する、ＣＰＵ２２にて演算されて確定される主軸の回転速度をあらわすことになる主軸回転速度指令信号を主軸回転用モータ駆動部１２に出力する、及び、各パルスエンコーダ１３，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１９から出力された回転検出信号をＣＰＵ２２、カウント部２３に入力するための信号入出力部である。ＲＡＭ２９は、ＣＰＵ２２における各種演算の結果を読み出し可能に一時的に記憶するように構成されている。
【００２８】
次に、図５に基づいて、図３に示された位置データテーブルＴを設定する方法（移動位置設定方法）を説明する。なお、位置データテーブルＴを設定する方法は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、マウスやキーボードなどの入力装置、ディスプレイなどの表示装置、ハードディスクなどの格納装置などを備えたコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）により実行してもよく、制御ユニット部２１にて実行するようにしてもよい。
【００２９】
まず、コンピュータシステムは、被加工物２の所望の加工形状をあらわすＣＡＤデータに基づいて、被加工物２の主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌに沿った断面における輪郭形状Ｇを設定する（Ｓ１０１）。設定された輪郭形状Ｇは、表示装置に表示される。なお、被加工物２は旋削加工物であるので、図６に示されるように、回転中心軸Ｌに沿った断面での輪郭形状Ｇの上半分を表示装置に表示すれば、オペレータは輪郭形状Ｇの全体を十分認識することができる。
【００３０】
次に、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇを、この輪郭形状Ｇに含まれる変曲点に基づいて加工単位に分割する（Ｓ１０３：加工単位分割工程）。分割された加工単位は、加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなり、線分にてあらわされる。本実施形態においては、オペレータが二つの変曲点を加工単位開始点と加工単位終了点として指定することにより、コンピュータシステムが指定された変曲点を加工単位開始点と加工単位終了点とする加工単位を分割、設定する。たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ１地点とＥ２地点とを指定することにより、図７に示されるように、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ２地点とＥ３地点とを指定することにより、図８に示されるように、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位が分割、設定されることになる。なお、加工単位に分割は、オペレータの指示に基づいて行ってもよく、また、コンピュータシステム側にて自動的に行うようにしてもよい。
【００３１】
輪郭形状Ｇを加工単位に分割すると、コンピュータシステムは、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも工具指定データ及び加工速度データを当該加工単位に対して設定する（Ｓ１０５：加工データ設定工程）。工具指定データは加工単位を加工する工具の種類をあらわすものであり、図１４に示された表示画面Ｓ１に従って入力された工具の種類が工具指定データとして設定される。この工具指定データは、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に、工具の種類を入力することにより、コンピュータシステムにて設定されることになる。なお、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１には、選択可能な工具のリストが表示されている。また、表示画面Ｓ１では、工具を設定する加工単位が輪郭形状Ｇにおいて太線にて表示されている。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位（図１４中、太線にて表示された部分）について、入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第１の工具３）が入力されると、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第１の工具３）が設定されることになる。
【００３２】
加工速度データは設定された工具による加工速度をあらわすものであり、図１５に示された表示画面Ｓ２に従って入力された主軸回転速度及び切削速度が加工速度データとして設定される。この加工速度データは、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度を入力することにより、また、入力ボックスＩＢ３に切削速度を入力することにより、コンピュータシステムにて設定されることになる。なお、表示画面Ｓ２では、表示画面Ｓ１と同様に、工具を設定する加工単位が輪郭形状Ｇにおいて太線にて表示されている。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位（図１５中、太線にて表示された部分の一部）について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。また、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位（図１５中、太線にて表示された部分の一部）について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。ここで、単位「ｍｍ／Ｒ」は、１回転当りに進む距離を示している。
【００３３】
なお、Ｓ１０３（加工単位分割工程）において、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位とＥ２地点からＥ３地点までの加工単位とを分割、設定し、Ｓ１０５（加工データ設定工程）において、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する工具指定データを設定すると共に、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する加工速度データを設定するようにしているが、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位を分割、設定し、このＥ１地点からＥ２地点までの加工単位に対する工具指定データ及び加工速度データを設定した後に、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位を分割、設定し、このＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する工具指定データ及び加工速度データを設定するようにしてもよい。
【００３４】
工具指定データ及び加工速度データを設定すると、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ、すなわちＣＡＤデータ（加工単位の距離）と加工速度データ（加工単位に対する切削速度）とに基づいて、加工工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間（加工単位の加工に要する時間）を演算すると共に、それぞれの変曲点に対応する被加工物２及び工具の移動位置を絶対値として演算する（Ｓ１０７：演算工程）。ここで、絶対値とは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す各々の縦軸の数値であり、図示しないＸ軸あるいはＺ軸におけるそれぞれの唯一の基準位置からの距離を示す値である。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の距離とＥ１地点からＥ２地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ１地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置とＥ２地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。また、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の距離とＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ３地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ３地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００３５】
次に、コンピュータシステムは、加工に要する時間（到達時間）が演算された加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値（累積カウント値）として設定する（Ｓ１０９：回転角度位置設定工程）。ここでは、加工速度データとして主軸回転速度が設定されているので、この主軸回転速度をもとに、加工に必要とされる累積カウント値が演算、設定されることになる。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１５００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ１地点の累積カウント値（たとえば、２０００）に加算することにより、Ｅ２地点（たとえば、３５００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。そして、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、２５００）を演算し、Ｅ２地点の累積カウント値に加算することにより、Ｅ３地点における累積カウント値（たとえば、６０００）が演算、設定されることになる。
【００３６】
次に、コンピュータシステムは、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されたか否かを判断し（Ｓ１１１）、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が設定されていない場合（Ｓ１１１にてＮＯ）には、Ｓ１０３（加工単位分割工程）にリターンして、Ｓ１０３〜Ｓ１０９までの処理を繰り返す。Ｅ１地点〜Ｅ３地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されると、以下のようにして、Ｅ４地点〜Ｅ７地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されることになる。
【００３７】
たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ４地点とＥ５地点とを指定することにより、図９に示されるように、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ５地点とＥ６地点とを指定することにより、図１０に示されるように、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位が分割、設定されることになり、オペレータが輪郭形状ＧのＥ６地点とＥ７地点とを指定することにより、図１１に示されるように、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位が分割、設定されることになる。
【００３８】
そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位、及びＥ６地点からＥ７地点までの加工単位について、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第２の工具４）が入力されると、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位、及びＥ６地点からＥ７地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第２の工具４）が設定されることになる。
【００３９】
また、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位について、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。
【００４０】
続いて、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の距離とＥ４地点からＥ５地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ４地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置とＥ５地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位の距離とＥ５地点からＥ６地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ６地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置が絶対値として演算されることになる。Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位の距離とＥ６地点からＥ７地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ７地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００４１】
そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１０００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ４地点の累積カウント値（たとえば、７０００）に加算することにより、Ｅ５地点（たとえば、８０００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。同様にして、Ｅ６地点における累積カウント値（たとえば、９０００）及びＥ７地点における累積カウント値（たとえば、１００００）が演算、設定されることになる。
【００４２】
また、Ｅ４地点〜Ｅ７地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されると、以下のようにして、Ｅ８地点〜Ｅ１０地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されることになる。たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ８地点とＥ９地点とを指定することにより、図１２に示されるように、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ９地点とＥ１０地点とを指定することにより、図１３に示されるように、Ｅ８地点からＥ１０地点までの加工単位が分割、設定されることになる。
【００４３】
そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位及びＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位について、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第３の工具５）が入力されると、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位及びＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第３の工具５）が設定されることになる。
【００４４】
また、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位について、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．２ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．２ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。
【００４５】
続いて、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の距離とＥ８地点からＥ９地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ８地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置とＥ９地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位の距離とＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ１０地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００４６】
そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１０００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ８地点の累積カウント値（たとえば、１２０００）に加算することにより、Ｅ９地点（たとえば、１３０００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。同様にして、Ｅ１０地点における累積カウント値（たとえば、１４０００）が演算、設定されることになる。
【００４７】
上述したようにして全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値を演算、設定すると、コンピュータシステムは、Ｓ１０９（回転角度位置設定工程）にて設定した被加工物の回転角度位置（累積カウント値）のそれぞれに対応して、Ｓ１０７（演算工程）にて演算した被加工物２及び工具の移動位置をそれぞれ位置データとして、制御ユニット部２１の位置データ記憶部２５に位置データテーブルＴの形で記憶、格納する（Ｓ１１３：位置データ記憶工程）。これにより、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）を累積カウント値に対応づけて設定した位置データテーブルＴが確定されることになる。この位置データテーブルＴの内容は、電子データとして記憶されている。また、Ｓ１１３（位置データ記憶工程）では、工具指定データとして設定された工具が、累積カウント値に対応して位置データテーブルＴに記憶、格納される。
【００４８】
各工具３，４，５による加工軌跡は、位置データテーブルＴ中の被加工物２の移動位置(Ｚｐ)、工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）、及び工具３，４，５の指定に基づいた処理がなされることにより、図１６に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き太線で表示される。図１６中におけるＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６は、被加工物２の素材直径αより少し大きめに設定された直径α＋βの位置にあり、この位置より内側(中心線側)では各工具３，４，５が加工を行うことを前提に予め指定された加工速度で移動することを指定する加工領域を定めるものである。すなわち、第１の工具３は、Ｃ１から加工動作に入り、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３経てＣ２で加工動作から抜け出ることを示している。これにより、図７〜図１３に示した被加工物２を加工単位に分割した手順が図１９の加工軌跡の表示で再確認することができる。
【００４９】
ここで、Ｃ２とＣ３の間は、第１の工具３から第２の工具４への工具交換が存在する。従って、図３に示す累積カウント値「６０００」の位置（Ｅ３地点）と、累積カウント値「７０００」の位置（Ｅ４地点)との間にあって、第１の工具３の退避と第２の工具４の進入が行われるもので、詳細な説明は省くが図１に示す制御ユニット部２１（ＣＰＵ２２）によって各制御指令が生成される。さらに少なくとも制御指令を出力する各工具の移動に伴う干渉の有無を判定する干渉チェックが実施されるような場合には、Ｃ２とＣ３間で干渉することが判明した場合に、Ｃ２とＣ３間に時間的余裕が加えられ、Ｅ４地点の位置に対応する累積カウント値「７０００」は例えば、「７５００」等と大きい数値に自動変更され記憶される。その際、Ｅ４地点に対応する被加工物２の移動位置(Ｚｐ)と工具（第２の工具４）の移動位置（Ｘｐ)、及び工具の指定は全く変更されることがない。このように、分割された加工単位の間に時間追加をすることは容易に行うことが可能である。また、Ｃ４とＣ５の間にも、第２の工具４から第３の工具５への工具交換が存在することから、上述したような干渉チェックを実施してもよい。
【００５０】
続いて、図１７〜図２０を参照して、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程について説明する。削り代は、Ｓ１０３（加工単位分割工程）において設定された加工単位の加工をより円滑に行うために、付加させるものであり、本実施例においては、上述したＳ１０３（加工単位分割工程）の後段にて実行されることになる。
【００５１】
図１７は、削り代設定を行うための画面を示し、コンピュータシステムの表示装置に表示される。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位が分割、設定された後、オペレータがＥ１地点を選択して、所定の距離（例えば軸方向に０．５ｍｍ付加）を指定することにより、コンピュータシステムは、図１７に示すように、削り代として破線Ｆ１〜Ｅ１の区間をＥ１地点の加工前でＥ１〜Ｅ２の加工軌跡の延長線上に付加する。また、オペレータがＥ３地点を選択し、所定の距離（例えば、半径方向に０．１ｍｍ付加）を指定することにより、コンピュータシステムは、Ｅ３地点の加工後でＥ１〜Ｅ２の加工軌跡の延長線上に、削り代として破線Ｅ３〜Ｆ２の区間を付加する。この結果、工具（第１の工具３）による加工軌跡は、図１８に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き太線で表示される。図１８中におけるＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、削り代を付加した位置となっている。すなわち、第１の工具３は、Ｄ１から加工動作に入り、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｄ３経てＤ４で加工動作から抜け出ることを示している。
【００５２】
上述した削り代を付加することにより、図３に対応する位置データテーブルＴの内容は、図１９に示すように変更されることになる。被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が数値「０．５」のところは、図３において、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が数値「１」であったところである。対応する累積カウント値（Ｎ）は、Ｅ１〜Ｅ２の移動速度の延長線上にあるため、以下のように比例計算され、「１６２５」となる。
（3500−2000）／（3−1）＝（3500−Ｎ）／（3−O.5）
Ｄ３に対応する部分は、工具（第１の工具３）の移動位置（Ｘｐ）が削り代を付加して「４」から「４．１」に変更されることから、対応する累積カウント値（Ｎ）は、以下のように比例計算され、「６１２５」となる。
（6000−3500）／（4−2）＝（Ｎ−3500）／（4.1−2）
また、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）は、以下のように比例計算され、「７．２」となる。
（6000−3500）／（7−3）＝（6125−3500）／（Ｚｐ−3）
【００５３】
ところで、第２の工具４による加工軌跡は、図２０に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き線で表示される。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位における第２の工具４の加工軌跡は、図１６においては直線的に表示されているが、図２０では分割されて表示されている。これは、第２の工具４は、図２に示されるように、所定の幅の切削刃を有することから、Ｅ５地点に到達した後に戻り工程（Ｅ５〜Ｐ１)が追加され、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）がＰ１からＰ２に移され、その後、再度の切り込み工程（Ｐ２〜Ｅ６)を経てＥ６に到達するからである。このように、工具の切削刃の幅に対応して、工具の移動軌跡（加工軌跡）のパターンを予め設定しておき、たとえば、図１６に示す加工軌跡の表示を行う場合、対応する箇所を図２０に示されるような表示とすることで、工具の加工軌跡を視覚化できることとなる。
【００５４】
なお、切削刃の幅等の工具そのものの形状データは、移動位置の設定開始前に予め設置しておくことが好ましい。しかしながら、移動位置の設定中に、新規な工具設定を行いたくなることも考えられることから、たとえば、図１４に示した表示画面による工具選択の際、新規な工具を選択した場合には工具の形状データ等の入力が可能となるようにしてもよい。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、加工単位分割工程（Ｓ１０３）により、所望の形状の所定の軸に沿った断面の輪郭形状Ｇにおける複数の変曲点が加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程（Ｓ１０５）により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程（Ｓ１０７）により、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が演算される。そして、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）により、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物２の回転角度位置のそれぞれが累積カウント値（Ｎ）として設定される。
【００５６】
このように、加工後の被加工物２の輪郭形状Ｇをもとにして、この輪郭形状Ｇを複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）とが設定されることから、設定された被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械１の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状Ｇの変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００５７】
また、本実施形態における移動位置設定方法は、実加工動作に適した設定方法であるため、どの位置で加工単位に分割するか、加工順番をどのように設定するかは、オペレータの加工ノウハウが反映される個所であり、オペレータはこれまで蓄積された加工ノウハウにより加工効率の向上を容易に付加することができる。
【００５８】
また、それぞれの加工単位における被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が累積カウント値（Ｎ）に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物２及び工具３，４，５の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物２の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械１での正確な加工が可能となる。
【００５９】
そして、本実施形態においては、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程を更に含んでいる。これにより、削り代(後で切り取られる領域、及び、実際に加工を行ってはいないが加工を行っているように工具等を移動させる領域)を実加工領域に付加させることで、被加工物２の加工開始箇所前後、あるいは加工終了箇所前後が同一の加工条件で連続的に移動されることになるため、加工精度がよく、安定して加工できることとなる。また、このような削り代の設定を容易に行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）にて設定した被加工物２の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程（Ｓ１０７）にて演算した被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）を位置データとして記憶する位置データ記憶工程（Ｓ１１３）を更に含んでいる。これにより、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）にて設定した被加工物２の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程（Ｓ１０７）にて演算した被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が位置データとして記憶されることとなり、これらの移動位置を位置データとして適切に記憶させることができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて、それぞれの加工単位における工具指定データが設定される。これにより、それぞれの加工単位において用いられる工具３，４，５を適切に確定させることができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて、加工単位に対応して主軸回転速度が設定されるため、図３に示される位置データテーブルＴに於ける累積カウント値（Ｎ）は指定された加工単位における主軸回転速度に対応することになる。これにより、主軸回転速度の状態が高回転速度状態であろうが、低回転速度状態であろうが、また、加工単位間で主軸回転速度が切り替わっても、図５に示された手順（移動位置設定方法）に従って、図３あるいは図１９に示されるような位置データテーブルＴを作成することができる。
【００６３】
続いて、図２１に基づいて、図３に示された位置データテーブルＴを設定する方法（移動位置設定方法）の変形例を説明する。
【００６４】
まず、コンピュータシステムは、上述した実施形態と同様に、被加工物２の所望の加工形状をあらわすＣＡＤデータに基づいて、被加工物２の主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌに沿った断面における輪郭形状Ｇを設定する（Ｓ２０１）。
【００６５】
次に、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ全体を、この輪郭形状Ｇに含まれる変曲点に基づいて加工単位に分割する（Ｓ２０３：加工単位分割工程）。このとき、コンピュータシステムは、自動的に、連続した二つの変曲点を結んでそれぞれの加工単位を一括作成し、この後、加工単位の分割、結合等の処理を行い、加工単位を最適化する。そして、コンピュータシステムは、最適化した各加工単位についてあらためて加工順番を設定する。
【００６６】
続いて、コンピュータシステムは、加工単位の分割順（加工順）に従って、最初の加工単位に対して、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも工具指定データ及び加工速度データを設定する（Ｓ２０５：加工データ設定工程）。工具指定データ及び加工速度データを設定すると、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ、すなわちＣＡＤデータ（加工単位の距離）と加工速度データ（加工単位に対する切削速度）とに基づいて、加工工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間（加工単位の加工に要する時間）を演算すると共に、それぞれの変曲点に対応する被加工物２及び工具の移動位置を絶対値として演算する（Ｓ２０７：演算工程）。
【００６７】
次に、コンピュータシステムは、加工に要する時間（到達時間）が演算された加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値（累積カウント値）として設定する（Ｓ２０９：回転角度位置設定工程）。そして、コンピュータシステムは、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されたか否かを判断し（Ｓ２１１）、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が設定されていない場合（Ｓ２１１にてＮＯ）には、Ｓ２０５（加工データ設定工程）にリターンして、次の加工単位に対してＳ２０５〜Ｓ２０９までの処理を繰り返す。これにより、加工単位の分割順（加工順）に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積カウント値が設定されることになる。
【００６８】
最後の加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値を演算、設定すると、コンピュータシステムは、Ｓ２０９（回転角度位置設定工程）にて設定した被加工物の回転角度位置（累積カウント値）のそれぞれに対応して、Ｓ２０７（演算工程）にて演算した被加工物２及び工具の移動位置をそれぞれ位置データとして、制御ユニット部２１の位置データ記憶部２５に位置データテーブルＴの形で記憶、格納する（Ｓ２１３：位置データ記憶工程）。
【００６９】
以上のように、上述した変形例によれば、加工単位分割工程（Ｓ２０３）により、所望の形状の所定の軸に沿った断面の輪郭形状Ｇにおける複数の変曲点が加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなる加工単位に自動的に分割され、加工データ設定工程（Ｓ２０５）により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程（Ｓ２０７）により、加工データ設定工程（Ｓ２０５）にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する当該変曲点に対応する被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が演算される。そして、回転角度位置設定工程（Ｓ２０９）により、加工単位の分割順（加工順）に従って、到達時間に対応した被加工物２の回転角度位置のそれぞれが累積カウント値（Ｎ）して設定される。
【００７０】
このように、加工後の被加工物２の輪郭形状Ｇをもとにして、この輪郭形状Ｇを複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）とが設定されることから、設定された被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械１の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状Ｇの変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００７１】
また、それぞれの加工単位における被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が累積カウント値（Ｎ）に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物２及び工具３，４，５の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物２の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械１での正確な加工が可能となる。
【００７２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、本実施形態においては、被加工物２及び工具３，４，５を移動可能として、被加工物２の移動位置及び工具３，４，５の移動位置を確定するように構成しているが、これに限られることなく、被加工物２のみを移動可能として、被加工物２の移動位置を設定するように構成してもよく、また、工具３，４，５のみを移動可能として、工具３，４，５の移動位置を設定するように構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にあっては、位置データの記憶容量を増加させることなく、工具による被加工物の加工精度を向上することが可能な工作機械の移動位置設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置における、被加工物の加工動作の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置に含まれる、位置データテーブルの構成を説明するための図表である。
【図４】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置における、被加工物の加工動作の一例を説明するための線図であり、（ａ）は被加工物の移動位置の軌跡（Ｚ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｂ）は工具の移動位置の軌跡（Ｘ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｃ）は被加工物の加工形状を示す線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る工作機械の移動位置設定方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図７】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図８】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図９】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１０】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１１】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１２】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１３】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１４】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１５】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１６】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１７】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１８】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置に含まれる、位置データテーブルの構成を説明するための図表である。
【図２０】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る工作機械の移動位置設定方法の変形例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…工作機械、２…被加工物、３…第１の工具、４…第２の工具、５…第３の工具、１１…主軸回転用モータ、１２…主軸回転用モータ駆動部、１３…パルスエンコーダ、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…工具移動用モータ、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…工具移動用モータ駆動部、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…パルスエンコーダ、１７…被加工物移動用モータ、１８…被加工物移動用モータ駆動部、１９…パルスエンコーダ、２１…制御ユニット部、２２…ＣＰＵ、２５…位置データ記憶部、Ｇ…輪郭形状、Ｌ…回転中心軸、Ｔ…位置データテーブル、Ｓ１０３，Ｓ２０３…加工単位分割工程、Ｓ１０５，Ｓ２０５…加工データ設定工程、Ｓ１０７，Ｓ２０７…演算工程、Ｓ１０９，Ｓ２０９…回転角度位置設定工程、Ｓ１１３，Ｓ２１３…位置データ記憶工程。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を制御するものとして、たとえば特開平３−２９６１０９号公報に開示されたようなものが知られている。この特開平３−２９６１０９号公報に開示された工作機械の駆動制御装置は、従来、機械要素であるカムによる制御であった工作機械の駆動制御を電子化したものであって、回転物に取付けられたパルスエンコーダと、パルスエンコーダが出力するパルス信号を読み込んで時々刻々の回転位置データを記憶する回転位置記憶手段と、回転物の単位回転位置毎に対応して夫々設定された移動軸の移動位置をあらわす指令位置データを記憶する指令位置記憶手段とを備え、上述した回転位置データと指令位置データとから時々刻々の移動軸の移動指令データを生成すると共に、この移動指令データと上述した回転位置データとから回転物の回転速度に同期する移動軸の指令速度データを生成して、生成した移動指令データ及び指令速度データに基づいて工具の位置を制御するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平３−２９６１０９号公報に開示されたような駆動制御装置では、指令位置記憶手段としてＲＡＭ等のメモリーに、回転物の単位回転位置毎に対応して夫々設定された移動軸の指令位置データ（移動位置）を記憶する、すなわち所望の加工形状に関わる多数の位置データを全て記憶する必要があり、メモリーの記憶容量が大きくなってしまう。また、工具による被加工物の加工精度を高めるためには、上述した単位回転位置を細かく設定して位置データの数を更に増やす必要があり、記憶容量が大幅に増加することにもなる。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、位置データの記憶容量を増加させることなく、工具による被加工物の加工精度を向上することが可能な工作機械の移動位置設定方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法では、加工単位分割工程により、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程により、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が演算される。そして、回転角度位置設定工程により、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれが累積値として設定される。
【０００７】
また、本発明に係る工作機械の移動位置設定方法は、被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に被加工物及び被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて被加工物を所望の形状に加工するために、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、加工単位の分割順に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法では、加工単位分割工程により、上記所望の形状を上記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での上記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程により、加工データ設定工程にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が演算される。そして、回転角度位置設定工程により、加工単位の分割順に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれが累積値として設定される。
【０００９】
このように、これら本発明それぞれでは、加工目標としての被加工物の輪郭形状をもとにして、この輪郭形状を複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が設定されることから、設定された被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状の変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００１０】
また、それぞれの加工単位における被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が被加工物の回転角度位置の累積値に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械での正確な加工が可能となる。
【００１１】
本発明に係る工作機械の移動位置設定方法においては、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程を更に含むことが好ましい。このように構成した場合、削り代(後で切り取られる領域、及び、実際に加工を行ってはいないが加工を行っているように工具等を移動させる領域)を実加工領域に付加させることで、被加工物の加工開始箇所前後、あるいは加工終了箇所前後が同一の加工条件で連続的に移動されることになるため、加工精度がよく、安定して加工できることとなる。また、このような削り代の設定を容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る工作機械の移動位置設定方法においては、回転角度位置設定工程にて設定した被加工物の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程にて演算した被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置を位置データとして記憶する位置データ記憶工程を更に含むことが好ましい。このように構成した場合、位置データ記憶工程により、回転角度位置設定工程にて設定した被加工物の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程にて演算した被加工物及び工具のうちの少なくともいずれか一方の移動位置が位置データとして記憶されることとなり、移動位置を位置データとして適切に記憶させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による工作機械の移動位置設定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
まず、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る工作機械の駆動制御装置を示すブロック図である。図１において、工作機械１は、主軸回転用モータ１１、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ、被加工物移動用モータ１７及び各モータ１１，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１７の駆動を制御するための制御ユニット部２１を有している。
【００１５】
主軸回転用モータ１１は、被加工物が保持可能に構成された主軸（図示せず）を回転駆動させるためのもので、主軸回転用モータ駆動部１２を介して制御ユニット部２１に接続されている。また、主軸回転用モータ１１には、主軸回転用モータ１１の回転を検出するパルスエンコーダ１３が設けられている。このパルスエンコーダ１３の出力は制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に接続されており、パルスエンコーダ１３の回転検出信号が制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に入力される。パルスエンコーダ１３は、主軸回転用モータ１１（主軸）の所定回転角度毎に、基準タイミング信号としての回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び主軸回転用モータ駆動部１２に出力する。ここで、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸が、各請求項における所定の軸を構成している。主軸回転用モータ駆動部１２は、後述する制御ユニット部２１から出力される主軸回転速度指令信号に基づいて主軸回転用モータ１１への供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１３の回転検出信号が入力されることにより、主軸回転用モータ１１への供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１６】
各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、被加工物を加工するための工具を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に移動させるためのもので、対応する工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを介して制御ユニット部２１に接続されている。また、各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃには、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの回転を検出するパルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが設けられている。各パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの出力は制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに接続されており、パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転検出信号が制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに入力される。各パルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの所定回転角度毎に回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに出力する。各工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、後述する制御ユニット部２１から出力される工具位置指令信号に基づいて各工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃへの供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの回転検出信号が入力されることにより、工具移動用モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃへの供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１７】
被加工物移動用モータ１７は、被加工物を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸に対して平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させるためのもので、被加工物移動用モータ駆動部１８を介して制御ユニット部２１に接続されている。また、被加工物移動用モータ１７には、被加工物移動用モータ１７の回転を検出するパルスエンコーダ１９が設けられている。このパルスエンコーダ１９の出力は制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に接続されており、パルスエンコーダ１９の回転検出信号が制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に入力される。パルスエンコーダ１９は、被加工物移動用モータ１７の所定回転角度毎に回転検出信号を発生して、制御ユニット部２１及び被加工物移動用モータ駆動部１８に出力する。被加工物移動用モータ駆動部１８は、後述する制御ユニット部２１から出力される被加工物位置指令信号に基づいて被加工物移動用モータ１７への供給電力を制御すると共に、入力されるパルスエンコーダ１９の回転検出信号が入力されることにより、被加工物移動用モータ１７への供給電力をフィードバック制御するように構成されている。
【００１８】
図２は、工作機械１における、被加工物２の加工（切削加工）動作の一例を説明するための図であり、軸状の被加工物２は、図２に示されるように、主軸回転用モータ１１により主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌ回り（図２中矢印Ａ方向）に回転すると共に、被加工物移動用モータ１７により主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと平行な方向（図２中矢印Ｃ方向）に移動することになる。第１の工具３は、工具移動用モータ１４Ａにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。第２の工具４は、工具移動用モータ１４Ｂにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ’方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。第３の工具５は、工具移動用モータ１４Ｃにより主軸回転用モータ１１の回転中心軸Ｌと直交する方向（図２中矢印Ｂ”方向）に移動することになり、被加工物２を所望の形状に加工する。図２に示された被加工物２の加工動作は、いわゆるスイス型工作機械によるものである。なお、図２においては、矢印Ｂ、Ｂ’、Ｂ”方向が上述したＸ軸方向となり、矢印Ｃ方向が上述したＺ軸方向となる。また、工作機械１には、第２及び第３の工具４，５が待機位置で干渉しないように備えられている。
【００１９】
制御ユニット部２１は、図１に示されるように、ＣＰＵ２２、カウント部２３、位置データ記憶部２５、ＲＯＭ２６、インターフェース部２８、ＲＡＭ２９等を有している。ＣＰＵ２２は、制御ユニット部２１全体の信号処理等をつかさどる演算部である。カウント部２３は、インターフェース部２８に接続されており、パルスエンコーダ１３から出力された回転検出信号がインターフェース部２８を介して入力され、この入力された回転検出信号の発生回数をカウントするように構成されている。また、カウント部２３は、ＣＰＵ２２にも接続されており、パルスエンコーダ１３から出力された回転検出信号の発生回数をカウントした結果をＣＰＵ２２に出力するようにも構成されている。
【００２０】
位置データ記憶部２５は、カウント部２３にてカウントされた回転検出信号の発生回数のカウント値のうち、複数の異なるカウント値毎に対応して、被加工物２の移動位置をあらわす被加工物位置データと、各工具３，４，５の移動位置をあらわす工具位置データと、を記憶するもので、ＲＡＭ等のメモリーにより構成されている。位置データ記憶部２５においては、上述した被加工物位置データ及び工具位置データ等が、図３に示されるような位置データテーブルＴの形で記憶されている。なお、図３に示される位置データテーブルＴにおいては、回転検出信号の発生回数のカウント値（Ｎ）そのものを用いている。なお、このカウント値（Ｎ）から求められる主軸回転用モータ１１（主軸）の真の回転数を用いるようにしてもよい。
【００２１】
位置データテーブルＴでは、図３に示されるように、主軸回転用モータ１１の累積カウント値（Ｎ）が所定の値のときの被加工物位置データとして被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が、また、主軸回転用モータ１１の累積カウント値（Ｎ）が所定の値のときの工具位置データとして工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が、それぞれ異なる複数の累積カウント値（Ｎ）毎に対応して設定されており、たとえば累積カウント値（Ｎ）が「２０００」ときの被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が「１」及び工具（第１の工具３）の移動位置（Ｘｐ）が「２」というように設定されている。また、位置データテーブルＴには、被加工物２を加工するための工具がそれぞれ異なる複数の累積カウント値（Ｎ）毎に対応して設定、指定されており、たとえば累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」までの間の加工に用いられる指定工具として「第１の工具３」が設定されている。位置データ記憶部２５は、ＣＰＵ２２に接続されており、記憶されている被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が被加工物位置データとして、工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が工具位置データとして、また、指定工具が工具指定データとして、ＣＰＵ２２に読み出されることになる。
【００２２】
図３に示された位置データテーブルＴは、たとえば図４に示されるような、被加工物２のＺ軸方向での移動位置の軌跡及び工具３，４，５のＸ軸方向での移動位置の軌跡を実現するように設定されている。図４（ａ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）に対する被加工物２のＺ軸方向での移動位置の軌跡を示している。被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間において数値「１」から数値「３」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において数値「３」から数値「７」に移動する。また、被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間においては数値「８」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間において数値「８」から数値「９」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間においては数値「９」のまま移動しない。そして、被加工物２は、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間において数値「１１」から数値「１０」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間においては数値「１０」のまま移動しない。
【００２３】
図４（ｂ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）に対する工具３のＸ軸方向での移動位置の軌跡を示している。第１の工具３は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間においては数値「２」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において数値「２」から数値「４」に移動する。また、第２の工具４は、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間において数値「４」から数値「３」に移動し、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間においては数値「３」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間において数値「３」から数値「４」に移動する。また、第３の工具５は、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間においては数値「２」のまま移動せず、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間において数値「２」から数値「４」に移動する。
【００２４】
上述したような移動位置の軌跡にしたがって被加工物２及び工具３，４，５が移動することにより、被加工物２は図４（ｃ）に示されるような形状に加工（切削）されることになる。累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間において、図４（ｃ）におけるＥ１地点からＥ２地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間において、Ｅ２地点からＥ３地点までが加工されることになる。また、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間において、Ｅ４地点からＥ５地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間において、Ｅ５地点からＥ６地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間において、Ｅ６地点からＥ７地点までが加工されることになる。そして、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間において、Ｅ８地点からＥ９地点までが加工されることになり、累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間において、Ｅ９地点からＥ１０地点までが加工されることになる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度は、累積カウント値（Ｎ）が「２０００」から「３５００」に達する間（Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「３５００」から「６０００」に達する間（Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「７０００」から「８０００」に達する間（Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「８０００」から「９０００」に達する間（Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「９０００」から「１００００」に達する間（Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位）、累積カウント値（Ｎ）が「１２０００」から「１３０００」に達する間（Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位）、及び累積カウント値（Ｎ）が「１３０００」から「１４０００」に達する間（Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位）において、それぞれ定められた一定の値に保持されている。また、主軸回転用モータ１１（主軸）の回転速度は、被加工物２の材質等に応じて適宜設定可能である。
【００２６】
図３に示された位置データテーブルＴにおいて、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）が設定されている主軸回転用モータ１１（主軸）の累積カウント値（Ｎ）は、図４（ｃ）に示されるように、加工される形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更される位置（Ｅ１〜Ｅ１０等）に対応する累積カウント値（Ｎ）とされており、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）は、上述したような加工形状が変更される位置（Ｅ１〜Ｅ１０等）における移動位置をあらわすように規定されている。これにより、被加工物２の加工形状における直線部分を分割することが抑制されて、所望の形状における変曲点、角部又は曲率変更点等の加工形状が変更される位置が設定されることになり、位置データ記憶部２５における被加工物位置データ及び工具位置データの記憶容量をより一層大幅に削減することができる。
【００２７】
ＲＯＭ２６は、各種処理プログラムを記憶する記憶部である。インターフェース部２８は、後述するようにＣＰＵ２２にて確定された被加工物２の移動位置をあらわすことになる被加工物位置指令信号を被加工物移動用モータ駆動部１８に出力する、同じくＣＰＵ２２にて確定された工具３，４，５の移動位置をあらわすことになる工具位置指令信号を工具移動用モータ駆動部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに出力する、ＣＰＵ２２にて演算されて確定される主軸の回転速度をあらわすことになる主軸回転速度指令信号を主軸回転用モータ駆動部１２に出力する、及び、各パルスエンコーダ１３，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１９から出力された回転検出信号をＣＰＵ２２、カウント部２３に入力するための信号入出力部である。ＲＡＭ２９は、ＣＰＵ２２における各種演算の結果を読み出し可能に一時的に記憶するように構成されている。
【００２８】
次に、図５に基づいて、図３に示された位置データテーブルＴを設定する方法（移動位置設定方法）を説明する。なお、位置データテーブルＴを設定する方法は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、マウスやキーボードなどの入力装置、ディスプレイなどの表示装置、ハードディスクなどの格納装置などを備えたコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）により実行してもよく、制御ユニット部２１にて実行するようにしてもよい。
【００２９】
まず、コンピュータシステムは、被加工物２の所望の加工形状をあらわすＣＡＤデータに基づいて、被加工物２の主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌに沿った断面における輪郭形状Ｇを設定する（Ｓ１０１）。設定された輪郭形状Ｇは、表示装置に表示される。なお、被加工物２は旋削加工物であるので、図６に示されるように、回転中心軸Ｌに沿った断面での輪郭形状Ｇの上半分を表示装置に表示すれば、オペレータは輪郭形状Ｇの全体を十分認識することができる。
【００３０】
次に、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇを、この輪郭形状Ｇに含まれる変曲点に基づいて加工単位に分割する（Ｓ１０３：加工単位分割工程）。分割された加工単位は、加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなり、線分にてあらわされる。本実施形態においては、オペレータが二つの変曲点を加工単位開始点と加工単位終了点として指定することにより、コンピュータシステムが指定された変曲点を加工単位開始点と加工単位終了点とする加工単位を分割、設定する。たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ１地点とＥ２地点とを指定することにより、図７に示されるように、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ２地点とＥ３地点とを指定することにより、図８に示されるように、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位が分割、設定されることになる。なお、加工単位に分割は、オペレータの指示に基づいて行ってもよく、また、コンピュータシステム側にて自動的に行うようにしてもよい。
【００３１】
輪郭形状Ｇを加工単位に分割すると、コンピュータシステムは、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも工具指定データ及び加工速度データを当該加工単位に対して設定する（Ｓ１０５：加工データ設定工程）。工具指定データは加工単位を加工する工具の種類をあらわすものであり、図１４に示された表示画面Ｓ１に従って入力された工具の種類が工具指定データとして設定される。この工具指定データは、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に、工具の種類を入力することにより、コンピュータシステムにて設定されることになる。なお、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１には、選択可能な工具のリストが表示されている。また、表示画面Ｓ１では、工具を設定する加工単位が輪郭形状Ｇにおいて太線にて表示されている。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位（図１４中、太線にて表示された部分）について、入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第１の工具３）が入力されると、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第１の工具３）が設定されることになる。
【００３２】
加工速度データは設定された工具による加工速度をあらわすものであり、図１５に示された表示画面Ｓ２に従って入力された主軸回転速度及び切削速度が加工速度データとして設定される。この加工速度データは、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度を入力することにより、また、入力ボックスＩＢ３に切削速度を入力することにより、コンピュータシステムにて設定されることになる。なお、表示画面Ｓ２では、表示画面Ｓ１と同様に、工具を設定する加工単位が輪郭形状Ｇにおいて太線にて表示されている。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位（図１５中、太線にて表示された部分の一部）について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。また、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位（図１５中、太線にて表示された部分の一部）について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。ここで、単位「ｍｍ／Ｒ」は、１回転当りに進む距離を示している。
【００３３】
なお、Ｓ１０３（加工単位分割工程）において、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位とＥ２地点からＥ３地点までの加工単位とを分割、設定し、Ｓ１０５（加工データ設定工程）において、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する工具指定データを設定すると共に、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する加工速度データを設定するようにしているが、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位を分割、設定し、このＥ１地点からＥ２地点までの加工単位に対する工具指定データ及び加工速度データを設定した後に、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位を分割、設定し、このＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する工具指定データ及び加工速度データを設定するようにしてもよい。
【００３４】
工具指定データ及び加工速度データを設定すると、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ、すなわちＣＡＤデータ（加工単位の距離）と加工速度データ（加工単位に対する切削速度）とに基づいて、加工工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間（加工単位の加工に要する時間）を演算すると共に、それぞれの変曲点に対応する被加工物２及び工具の移動位置を絶対値として演算する（Ｓ１０７：演算工程）。ここで、絶対値とは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す各々の縦軸の数値であり、図示しないＸ軸あるいはＺ軸におけるそれぞれの唯一の基準位置からの距離を示す値である。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の距離とＥ１地点からＥ２地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ１地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置とＥ２地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。また、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の距離とＥ２地点からＥ３地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ３地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ３地点における被加工物２及び工具（第１の工具３）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００３５】
次に、コンピュータシステムは、加工に要する時間（到達時間）が演算された加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値（累積カウント値）として設定する（Ｓ１０９：回転角度位置設定工程）。ここでは、加工速度データとして主軸回転速度が設定されているので、この主軸回転速度をもとに、加工に必要とされる累積カウント値が演算、設定されることになる。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１５００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ１地点の累積カウント値（たとえば、２０００）に加算することにより、Ｅ２地点（たとえば、３５００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。そして、Ｅ２地点からＥ３地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、２５００）を演算し、Ｅ２地点の累積カウント値に加算することにより、Ｅ３地点における累積カウント値（たとえば、６０００）が演算、設定されることになる。
【００３６】
次に、コンピュータシステムは、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されたか否かを判断し（Ｓ１１１）、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が設定されていない場合（Ｓ１１１にてＮＯ）には、Ｓ１０３（加工単位分割工程）にリターンして、Ｓ１０３〜Ｓ１０９までの処理を繰り返す。Ｅ１地点〜Ｅ３地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されると、以下のようにして、Ｅ４地点〜Ｅ７地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されることになる。
【００３７】
たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ４地点とＥ５地点とを指定することにより、図９に示されるように、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ５地点とＥ６地点とを指定することにより、図１０に示されるように、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位が分割、設定されることになり、オペレータが輪郭形状ＧのＥ６地点とＥ７地点とを指定することにより、図１１に示されるように、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位が分割、設定されることになる。
【００３８】
そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位、及びＥ６地点からＥ７地点までの加工単位について、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第２の工具４）が入力されると、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位、及びＥ６地点からＥ７地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第２の工具４）が設定されることになる。
【００３９】
また、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位について、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。
【００４０】
続いて、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の距離とＥ４地点からＥ５地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ４地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置とＥ５地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位の距離とＥ５地点からＥ６地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ６地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置が絶対値として演算されることになる。Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位の距離とＥ６地点からＥ７地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ６地点からＥ７地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ７地点における被加工物２及び工具（第２の工具４）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００４１】
そして、Ｅ４地点からＥ５地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１０００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ４地点の累積カウント値（たとえば、７０００）に加算することにより、Ｅ５地点（たとえば、８０００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。同様にして、Ｅ６地点における累積カウント値（たとえば、９０００）及びＥ７地点における累積カウント値（たとえば、１００００）が演算、設定されることになる。
【００４２】
また、Ｅ４地点〜Ｅ７地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されると、以下のようにして、Ｅ８地点〜Ｅ１０地点までの加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されることになる。たとえば、表示装置に表示された輪郭形状Ｇにおいて、オペレータが輪郭形状Ｇの右側にあるＥ８地点とＥ９地点とを指定することにより、図１２に示されるように、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位が分割、設定されることになる。続いて、オペレータが輪郭形状ＧのＥ９地点とＥ１０地点とを指定することにより、図１３に示されるように、Ｅ８地点からＥ１０地点までの加工単位が分割、設定されることになる。
【００４３】
そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位及びＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位について、表示画面Ｓ１の工具選択ウインドウＷ１の入力ボックスＩＢ１に工具の種類（たとえば、第３の工具５）が入力されると、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位及びＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位を加工するために必要な工具指定データとして入力された工具（第３の工具５）が設定されることになる。
【００４４】
また、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位について、表示画面Ｓ２の加工速度設定ウインドウＷ２の入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．１ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（３０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．１ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位について、入力ボックスＩＢ２に主軸回転速度（たとえば、２０００ｒｐｍ）が入力され、そして、入力ボックスＩＢ３に切削速度（たとえば、０．２ｍｍ／Ｒ）が入力されると、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位を加工するための加工速度データとして入力された主軸回転速度（２０００ｒｐｍ）及び切削速度（０．２ｍｍ／Ｒ）が設定されることになる。
【００４５】
続いて、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の距離とＥ８地点からＥ９地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ８地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置とＥ９地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置とが絶対値として演算されることになる。Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位の距離とＥ９地点からＥ１０地点までの加工単位に対する加工速度データ（切削速度）とに基づいて、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位の加工に要する時間が演算されることになる。そして、Ｅ９地点からＥ１０地点までの加工単位におけるＣＡＤデータから、Ｅ１０地点における被加工物２及び工具（第３の工具５）の移動位置が絶対値として演算されることになる。
【００４６】
そして、Ｅ８地点からＥ９地点までの加工単位の加工に要する時間での主軸（被加工物２）の回転数（たとえば、１０００）を演算し、演算した回転数をすでに判明しているＥ８地点の累積カウント値（たとえば、１２０００）に加算することにより、Ｅ９地点（たとえば、１３０００）における累積カウント値が演算、設定されることになる。同様にして、Ｅ１０地点における累積カウント値（たとえば、１４０００）が演算、設定されることになる。
【００４７】
上述したようにして全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値を演算、設定すると、コンピュータシステムは、Ｓ１０９（回転角度位置設定工程）にて設定した被加工物の回転角度位置（累積カウント値）のそれぞれに対応して、Ｓ１０７（演算工程）にて演算した被加工物２及び工具の移動位置をそれぞれ位置データとして、制御ユニット部２１の位置データ記憶部２５に位置データテーブルＴの形で記憶、格納する（Ｓ１１３：位置データ記憶工程）。これにより、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）及び工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）を累積カウント値に対応づけて設定した位置データテーブルＴが確定されることになる。この位置データテーブルＴの内容は、電子データとして記憶されている。また、Ｓ１１３（位置データ記憶工程）では、工具指定データとして設定された工具が、累積カウント値に対応して位置データテーブルＴに記憶、格納される。
【００４８】
各工具３，４，５による加工軌跡は、位置データテーブルＴ中の被加工物２の移動位置(Ｚｐ)、工具３，４，５の移動位置（Ｘｐ）、及び工具３，４，５の指定に基づいた処理がなされることにより、図１６に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き太線で表示される。図１６中におけるＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６は、被加工物２の素材直径αより少し大きめに設定された直径α＋βの位置にあり、この位置より内側(中心線側)では各工具３，４，５が加工を行うことを前提に予め指定された加工速度で移動することを指定する加工領域を定めるものである。すなわち、第１の工具３は、Ｃ１から加工動作に入り、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３経てＣ２で加工動作から抜け出ることを示している。これにより、図７〜図１３に示した被加工物２を加工単位に分割した手順が図１９の加工軌跡の表示で再確認することができる。
【００４９】
ここで、Ｃ２とＣ３の間は、第１の工具３から第２の工具４への工具交換が存在する。従って、図３に示す累積カウント値「６０００」の位置（Ｅ３地点）と、累積カウント値「７０００」の位置（Ｅ４地点)との間にあって、第１の工具３の退避と第２の工具４の進入が行われるもので、詳細な説明は省くが図１に示す制御ユニット部２１（ＣＰＵ２２）によって各制御指令が生成される。さらに少なくとも制御指令を出力する各工具の移動に伴う干渉の有無を判定する干渉チェックが実施されるような場合には、Ｃ２とＣ３間で干渉することが判明した場合に、Ｃ２とＣ３間に時間的余裕が加えられ、Ｅ４地点の位置に対応する累積カウント値「７０００」は例えば、「７５００」等と大きい数値に自動変更され記憶される。その際、Ｅ４地点に対応する被加工物２の移動位置(Ｚｐ)と工具（第２の工具４）の移動位置（Ｘｐ)、及び工具の指定は全く変更されることがない。このように、分割された加工単位の間に時間追加をすることは容易に行うことが可能である。また、Ｃ４とＣ５の間にも、第２の工具４から第３の工具５への工具交換が存在することから、上述したような干渉チェックを実施してもよい。
【００５０】
続いて、図１７〜図２０を参照して、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程について説明する。削り代は、Ｓ１０３（加工単位分割工程）において設定された加工単位の加工をより円滑に行うために、付加させるものであり、本実施例においては、上述したＳ１０３（加工単位分割工程）の後段にて実行されることになる。
【００５１】
図１７は、削り代設定を行うための画面を示し、コンピュータシステムの表示装置に表示される。たとえば、Ｅ１地点からＥ２地点までの加工単位及びＥ２地点からＥ３地点までの加工単位が分割、設定された後、オペレータがＥ１地点を選択して、所定の距離（例えば軸方向に０．５ｍｍ付加）を指定することにより、コンピュータシステムは、図１７に示すように、削り代として破線Ｆ１〜Ｅ１の区間をＥ１地点の加工前でＥ１〜Ｅ２の加工軌跡の延長線上に付加する。また、オペレータがＥ３地点を選択し、所定の距離（例えば、半径方向に０．１ｍｍ付加）を指定することにより、コンピュータシステムは、Ｅ３地点の加工後でＥ１〜Ｅ２の加工軌跡の延長線上に、削り代として破線Ｅ３〜Ｆ２の区間を付加する。この結果、工具（第１の工具３）による加工軌跡は、図１８に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き太線で表示される。図１８中におけるＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、削り代を付加した位置となっている。すなわち、第１の工具３は、Ｄ１から加工動作に入り、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｄ３経てＤ４で加工動作から抜け出ることを示している。
【００５２】
上述した削り代を付加することにより、図３に対応する位置データテーブルＴの内容は、図１９に示すように変更されることになる。被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が数値「０．５」のところは、図３において、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）が数値「１」であったところである。対応する累積カウント値（Ｎ）は、Ｅ１〜Ｅ２の移動速度の延長線上にあるため、以下のように比例計算され、「１６２５」となる。
（3500−2000）／（3−1）＝（3500−Ｎ）／（3−O.5）
Ｄ３に対応する部分は、工具（第１の工具３）の移動位置（Ｘｐ）が削り代を付加して「４」から「４．１」に変更されることから、対応する累積カウント値（Ｎ）は、以下のように比例計算され、「６１２５」となる。
（6000−3500）／（4−2）＝（Ｎ−3500）／（4.1−2）
また、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）は、以下のように比例計算され、「７．２」となる。
（6000−3500）／（7−3）＝（6125−3500）／（Ｚｐ−3）
【００５３】
ところで、第２の工具４による加工軌跡は、図２０に示されるように、コンピュータシステムの表示装置上において、輪郭形状Ｇの表示上に、矢印付き線で表示される。Ｅ５地点からＥ６地点までの加工単位における第２の工具４の加工軌跡は、図１６においては直線的に表示されているが、図２０では分割されて表示されている。これは、第２の工具４は、図２に示されるように、所定の幅の切削刃を有することから、Ｅ５地点に到達した後に戻り工程（Ｅ５〜Ｐ１)が追加され、被加工物２の移動位置（Ｚｐ）がＰ１からＰ２に移され、その後、再度の切り込み工程（Ｐ２〜Ｅ６)を経てＥ６に到達するからである。このように、工具の切削刃の幅に対応して、工具の移動軌跡（加工軌跡）のパターンを予め設定しておき、たとえば、図１６に示す加工軌跡の表示を行う場合、対応する箇所を図２０に示されるような表示とすることで、工具の加工軌跡を視覚化できることとなる。
【００５４】
なお、切削刃の幅等の工具そのものの形状データは、移動位置の設定開始前に予め設置しておくことが好ましい。しかしながら、移動位置の設定中に、新規な工具設定を行いたくなることも考えられることから、たとえば、図１４に示した表示画面による工具選択の際、新規な工具を選択した場合には工具の形状データ等の入力が可能となるようにしてもよい。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、加工単位分割工程（Ｓ１０３）により、所望の形状の所定の軸に沿った断面の輪郭形状Ｇにおける複数の変曲点が加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなる加工単位に分割され、加工データ設定工程（Ｓ１０５）により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程（Ｓ１０７）により、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が演算される。そして、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）により、加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物２の回転角度位置のそれぞれが累積カウント値（Ｎ）として設定される。
【００５６】
このように、加工後の被加工物２の輪郭形状Ｇをもとにして、この輪郭形状Ｇを複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）とが設定されることから、設定された被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械１の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状Ｇの変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００５７】
また、本実施形態における移動位置設定方法は、実加工動作に適した設定方法であるため、どの位置で加工単位に分割するか、加工順番をどのように設定するかは、オペレータの加工ノウハウが反映される個所であり、オペレータはこれまで蓄積された加工ノウハウにより加工効率の向上を容易に付加することができる。
【００５８】
また、それぞれの加工単位における被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が累積カウント値（Ｎ）に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物２及び工具３，４，５の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物２の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械１での正確な加工が可能となる。
【００５９】
そして、本実施形態においては、分割した加工単位の削り代として、加工単位開始点あるいは加工単位終了点を列に沿って延長して新たな加工単位開始点あるいは加工単位終了点とする削り代付加工程を更に含んでいる。これにより、削り代(後で切り取られる領域、及び、実際に加工を行ってはいないが加工を行っているように工具等を移動させる領域)を実加工領域に付加させることで、被加工物２の加工開始箇所前後、あるいは加工終了箇所前後が同一の加工条件で連続的に移動されることになるため、加工精度がよく、安定して加工できることとなる。また、このような削り代の設定を容易に行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）にて設定した被加工物２の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程（Ｓ１０７）にて演算した被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）を位置データとして記憶する位置データ記憶工程（Ｓ１１３）を更に含んでいる。これにより、回転角度位置設定工程（Ｓ１０９）にて設定した被加工物２の回転角度位置のそれぞれに対応して、演算工程（Ｓ１０７）にて演算した被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が位置データとして記憶されることとなり、これらの移動位置を位置データとして適切に記憶させることができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて、それぞれの加工単位における工具指定データが設定される。これにより、それぞれの加工単位において用いられる工具３，４，５を適切に確定させることができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、加工データ設定工程（Ｓ１０５）にて、加工単位に対応して主軸回転速度が設定されるため、図３に示される位置データテーブルＴに於ける累積カウント値（Ｎ）は指定された加工単位における主軸回転速度に対応することになる。これにより、主軸回転速度の状態が高回転速度状態であろうが、低回転速度状態であろうが、また、加工単位間で主軸回転速度が切り替わっても、図５に示された手順（移動位置設定方法）に従って、図３あるいは図１９に示されるような位置データテーブルＴを作成することができる。
【００６３】
続いて、図２１に基づいて、図３に示された位置データテーブルＴを設定する方法（移動位置設定方法）の変形例を説明する。
【００６４】
まず、コンピュータシステムは、上述した実施形態と同様に、被加工物２の所望の加工形状をあらわすＣＡＤデータに基づいて、被加工物２の主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸Ｌに沿った断面における輪郭形状Ｇを設定する（Ｓ２０１）。
【００６５】
次に、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ全体を、この輪郭形状Ｇに含まれる変曲点に基づいて加工単位に分割する（Ｓ２０３：加工単位分割工程）。このとき、コンピュータシステムは、自動的に、連続した二つの変曲点を結んでそれぞれの加工単位を一括作成し、この後、加工単位の分割、結合等の処理を行い、加工単位を最適化する。そして、コンピュータシステムは、最適化した各加工単位についてあらためて加工順番を設定する。
【００６６】
続いて、コンピュータシステムは、加工単位の分割順（加工順）に従って、最初の加工単位に対して、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも工具指定データ及び加工速度データを設定する（Ｓ２０５：加工データ設定工程）。工具指定データ及び加工速度データを設定すると、コンピュータシステムは、輪郭形状Ｇ、すなわちＣＡＤデータ（加工単位の距離）と加工速度データ（加工単位に対する切削速度）とに基づいて、加工工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間（加工単位の加工に要する時間）を演算すると共に、それぞれの変曲点に対応する被加工物２及び工具の移動位置を絶対値として演算する（Ｓ２０７：演算工程）。
【００６７】
次に、コンピュータシステムは、加工に要する時間（到達時間）が演算された加工単位に対して、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値（累積カウント値）として設定する（Ｓ２０９：回転角度位置設定工程）。そして、コンピュータシステムは、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が演算、設定されたか否かを判断し（Ｓ２１１）、全ての加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値が設定されていない場合（Ｓ２１１にてＮＯ）には、Ｓ２０５（加工データ設定工程）にリターンして、次の加工単位に対してＳ２０５〜Ｓ２０９までの処理を繰り返す。これにより、加工単位の分割順（加工順）に従って、到達時間に対応した被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積カウント値が設定されることになる。
【００６８】
最後の加工単位について被加工物２及び工具の移動位置及び累積カウント値を演算、設定すると、コンピュータシステムは、Ｓ２０９（回転角度位置設定工程）にて設定した被加工物の回転角度位置（累積カウント値）のそれぞれに対応して、Ｓ２０７（演算工程）にて演算した被加工物２及び工具の移動位置をそれぞれ位置データとして、制御ユニット部２１の位置データ記憶部２５に位置データテーブルＴの形で記憶、格納する（Ｓ２１３：位置データ記憶工程）。
【００６９】
以上のように、上述した変形例によれば、加工単位分割工程（Ｓ２０３）により、所望の形状の所定の軸に沿った断面の輪郭形状Ｇにおける複数の変曲点が加工単位開始点と加工単位終了点とを含む複数の変曲点の列からなる加工単位に自動的に分割され、加工データ設定工程（Ｓ２０５）により、加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データが当該加工単位に対して設定され、演算工程（Ｓ２０７）により、加工データ設定工程（Ｓ２０５）にて設定した加工速度データをもとに、加工単位を変曲点の列に沿って加工する際に到達するそれぞれの変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間が演算されると共に、当該変曲点に対応する当該変曲点に対応する被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が演算される。そして、回転角度位置設定工程（Ｓ２０９）により、加工単位の分割順（加工順）に従って、到達時間に対応した被加工物２の回転角度位置のそれぞれが累積カウント値（Ｎ）して設定される。
【００７０】
このように、加工後の被加工物２の輪郭形状Ｇをもとにして、この輪郭形状Ｇを複数の加工単位に分割し、各加工単位に対して、被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）とが設定されることから、設定された被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）は、それぞれの加工単位を加工するという工作機械１の実加工動作に適したものとなり、位置データ等の設定を誤りなく容易に行うことができる。特に、輪郭形状Ｇの変曲点を用いて加工単位に分割しているので、少ない位置データによって、正確な移動位置の入力が可能となるという利点が生じる。
【００７１】
また、それぞれの加工単位における被加工物２及び工具３，４，５の移動位置（Ｚｐ），（Ｘｐ）が累積カウント値（Ｎ）に対して設定されることになるため、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に際して加工単位の両端における位置データは変わることがなく、加工単位の再分割、挿入、追加等の演算に伴って累積される誤差が他の加工単位における位置データに及ぶようなことはない。また、実加工時には、被加工物２及び工具３，４，５の移動を制御するための移動指令が演算された移動位置（位置データ）に基づいてなされることから、被加工物２の加工寸法に累積誤差が生じることもない。これらの結果、工作機械１での正確な加工が可能となる。
【００７２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、本実施形態においては、被加工物２及び工具３，４，５を移動可能として、被加工物２の移動位置及び工具３，４，５の移動位置を確定するように構成しているが、これに限られることなく、被加工物２のみを移動可能として、被加工物２の移動位置を設定するように構成してもよく、また、工具３，４，５のみを移動可能として、工具３，４，５の移動位置を設定するように構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にあっては、位置データの記憶容量を増加させることなく、工具による被加工物の加工精度を向上することが可能な工作機械の移動位置設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置における、被加工物の加工動作の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置に含まれる、位置データテーブルの構成を説明するための図表である。
【図４】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置における、被加工物の加工動作の一例を説明するための線図であり、（ａ）は被加工物の移動位置の軌跡（Ｚ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｂ）は工具の移動位置の軌跡（Ｘ軸方向の移動位置の軌跡）を示す線図、（ｃ）は被加工物の加工形状を示す線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る工作機械の移動位置設定方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図７】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図８】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図９】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１０】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１１】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１２】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１３】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１４】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１５】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１６】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１７】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１８】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る工作機械の駆動制御装置に含まれる、位置データテーブルの構成を説明するための図表である。
【図２０】コンピュータシステムの表示装置上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る工作機械の移動位置設定方法の変形例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…工作機械、２…被加工物、３…第１の工具、４…第２の工具、５…第３の工具、１１…主軸回転用モータ、１２…主軸回転用モータ駆動部、１３…パルスエンコーダ、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…工具移動用モータ、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…工具移動用モータ駆動部、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…パルスエンコーダ、１７…被加工物移動用モータ、１８…被加工物移動用モータ駆動部、１９…パルスエンコーダ、２１…制御ユニット部、２２…ＣＰＵ、２５…位置データ記憶部、Ｇ…輪郭形状、Ｌ…回転中心軸、Ｔ…位置データテーブル、Ｓ１０３，Ｓ２０３…加工単位分割工程、Ｓ１０５，Ｓ２０５…加工データ設定工程、Ｓ１０７，Ｓ２０７…演算工程、Ｓ１０９，Ｓ２０９…回転角度位置設定工程、Ｓ１１３，Ｓ２１３…位置データ記憶工程。
Claims (4)
- 被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に前記被加工物及び前記被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて前記被加工物を所望の形状に加工するために、前記被加工物及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、
前記所望の形状を前記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での前記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、前記複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、
前記加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、
前記加工データ設定工程にて設定した前記加工速度データをもとに、前記加工単位を前記変曲点の前記列に沿って加工する際に到達するそれぞれの前記変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する前記被加工物及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、
前記加工単位に対して、前記到達時間に対応した前記被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴とする工作機械の移動位置設定方法。 - 被加工物を所定の軸を中心として回転させると共に前記被加工物及び前記被加工物を加工する工具のうちの少なくともいずれか一方を移動させて前記被加工物を所望の形状に加工するために、前記被加工物及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の移動位置を設定する工作機械の移動位置設定方法であって、
前記所望の形状を前記所定の軸を含む平面で切断した場合の断面での前記所望の形状の輪郭形状を、当該輪郭形状における複数の変曲点に基づいて、前記複数の変曲点のうち一の変曲点を加工単位開始点として含むと共に当該一の変曲点とは異なる変曲点を加工単位終了点として含む変曲点の列からなる加工単位に分割する加工単位分割工程と、
前記加工単位の加工を行うために必要な少なくとも加工速度データを当該加工単位に対して設定する加工データ設定工程と、
前記加工データ設定工程にて設定した前記加工速度データをもとに、前記加工単位を前記変曲点の前記列に沿って加工する際に到達するそれぞれの前記変曲点に対応して当該変曲点に到達するまでの到達時間を演算すると共に、当該変曲点に対応する前記被加工物及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の移動位置を演算する演算工程と、
前記加工単位の分割順に従って、前記到達時間に対応した前記被加工物の回転角度位置のそれぞれを累積値として設定する回転角度位置設定工程と、を含むことを特徴とする工作機械の移動位置設定方法。 - 分割した前記加工単位の削り代として、前記加工単位開始点あるいは前記加工単位終了点を前記列に沿って延長して新たな前記加工単位開始点あるいは前記加工単位終了点とする削り代付加工程を更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の工作機械の移動位置設定方法。
- 前記回転角度位置設定工程にて設定した前記被加工物の前記回転角度位置のそれぞれに対応して、前記演算工程にて演算した前記被加工物及び前記工具のうちの前記少なくともいずれか一方の前記移動位置を位置データとして記憶する位置データ記憶工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の工作機械の移動位置設定方法。
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