JP7436678B2 - 数値制御装置、及び制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、数値制御装置、及び制御方法に関する。
ワークを素材形状から旋削加工する場合、最終的な仕上げ形状が与えられることで、荒加工から仕上げ加工までの経路を自動生成し、生成された経路及び加工プログラム等で指定された切込み量に従って軸を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１参照。
従来技術では、仕上げ加工前の削り残しをできるだけ少なくするために、荒加工において切込み後に切上げ動作を挿入することがある。この場合、切上げ動作の挿入により、旋削加工の経路が増加し、サイクルタイムが増加してしまう。
そこで、旋削加工において加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することが望まれている。
本開示の数値制御装置の一態様は、ワークに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械を制御し、前記ワークを旋削加工する数値制御装置であって、加工プログラムの指令を解読するＮＣ指令解読部と、前記工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成部と、を備え、前記ＮＣ指令解読部は、前記加工プログラムの指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読部と、前記指令から前記ワークの仕上げ形状を生成する加工形状生成部と、解読された前記荒加工時の切込み量と生成された前記ワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成部と、前記工具に係る幾何学的情報と前記加工経路生成部によって生成された切込み及び切上げ経路から、前記工具の方向を仮決定する工具方向仮決定部と、仮決定した前記工具の方向と前記切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定部と、前記経路結合判定部により前記切上げ動作を省略すると判定された場合、前記切上げ動作を省略し、省略された前記切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合部と、前記加工経路結合部により生成された前記新たな経路を含む前記荒加工の経路において、前記ワークの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に前記工具の方向を決定する工具方向決定部と、を備える。
本開示の制御方法の一態様は、コンピュータにより実現される、ワークに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械の制御方法であって、加工プログラムの指令を解読するＮＣ指令解読ステップと、前記工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成ステップと、を備え、前記ＮＣ指令解読ステップは、前記加工プログラムの指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読ステップと、前記指令から前記ワークの仕上げ形状を生成する加工形状生成ステップと、解読された前記荒加工時の切込み量と生成された前記ワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成ステップと、前記工具に係る幾何学的情報と前記加工経路生成ステップによって生成された切込み及び切上げ経路から、前記工具の方向を仮決定する工具方向仮決定ステップと、仮決定した前記工具の方向と前記切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定ステップと、前記切上げ動作を省略すると判定された場合、前記切上げ動作を省略し、省略された前記切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合ステップと、生成された前記新たな経路を含む前記荒加工の経路において、前記ワークの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に前記工具の方向を決定する工具方向決定ステップと、を備える。
一態様によれば、旋削加工において加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することができる。
＜一実施形態＞
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、数値制御装置は、加工プログラムの指令を解読し、解読された加工プログラムの指令に基づいてワークに対する工具の荒加工時の切込み量を解読するとともに、ワークの仕上げ形状を生成する。数値制御装置は、荒加工時の切込み量とワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工時の工具の経路を生成する。数値制御装置は、工具の形状を示す幾何学的情報と生成された荒加工時の工具の経路における切込み及び切上げ経路から、切残し量及び工具の切上げ工具長が最小となるように、切上げ動作を省略できる可能性のある工具の方向を仮決定し、仮決定された工具の方向における切残し量が予め設定された第１所定値以下、及び工具の切上げ工具長が予め設定された第１所定値と異なる第２所定値以下の場合、切上げ動作を省略すると判定する。数値制御装置は、省略された切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する。
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、数値制御装置は、加工プログラムの指令を解読し、解読された加工プログラムの指令に基づいてワークに対する工具の荒加工時の切込み量を解読するとともに、ワークの仕上げ形状を生成する。数値制御装置は、荒加工時の切込み量とワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工時の工具の経路を生成する。数値制御装置は、工具の形状を示す幾何学的情報と生成された荒加工時の工具の経路における切込み及び切上げ経路から、切残し量及び工具の切上げ工具長が最小となるように、切上げ動作を省略できる可能性のある工具の方向を仮決定し、仮決定された工具の方向における切残し量が予め設定された第１所定値以下、及び工具の切上げ工具長が予め設定された第１所定値と異なる第２所定値以下の場合、切上げ動作を省略すると判定する。数値制御装置は、省略された切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する。
これにより、本実施形態によれば、「旋削加工において加工経路を短縮させ、サイクルタイムを短縮する」という課題を解決することができる。
以上が本実施形態の概略である。
以上が本実施形態の概略である。
次に、本実施形態の構成について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、工具としてマルチエッジ工具を例示する。なお、本発明は、後述するように、首振り機構を有する工具に対しても適用可能である。
図１は、一実施形態に係る数値制御装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
数値制御装置１０、及び工作機械２０は、図示しない接続インタフェースを介して、互いに直接接続されてもよい。なお、数値制御装置１０、及び工作機械２０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、数値制御装置１０、及び工作機械２０は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
図１は、一実施形態に係る数値制御装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
数値制御装置１０、及び工作機械２０は、図示しない接続インタフェースを介して、互いに直接接続されてもよい。なお、数値制御装置１０、及び工作機械２０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、数値制御装置１０、及び工作機械２０は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
工作機械２０は、例えば、当業者にとって公知の旋盤加工する旋盤等であり、後述する数値制御装置１０からの動作指令に基づいて動作する。
数値制御装置１０は、当業者にとって公知の数値制御装置であり、制御情報に基づいて動作指令を生成し、生成した動作指令を工作機械２０に送信する。これにより、数値制御装置１０は、工作機械２０の動作を制御する。
図１に示すように、数値制御装置１０は、制御部１００、及び工具情報メモリ２００を有する。また、制御部１００は、ＮＣ指令解読部１１０、補間処理部１２０、工具補正部１３０、パルス分配部１４０、及び工具形状記憶・生成部１５０を有する。さらに、ＮＣ指令解読部１１０は、切込み量解読部１１１、加工形状生成部１１２、加工経路生成部１１３、工具方向仮決定部１１４、経路結合判定部１１５、加工経路結合部１１６、及び工具方向決定部１１７を有する。
図１に示すように、数値制御装置１０は、制御部１００、及び工具情報メモリ２００を有する。また、制御部１００は、ＮＣ指令解読部１１０、補間処理部１２０、工具補正部１３０、パルス分配部１４０、及び工具形状記憶・生成部１５０を有する。さらに、ＮＣ指令解読部１１０は、切込み量解読部１１１、加工形状生成部１１２、加工経路生成部１１３、工具方向仮決定部１１４、経路結合判定部１１５、加工経路結合部１１６、及び工具方向決定部１１７を有する。
＜工具情報メモリ２００＞
工具情報メモリ２００は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶部である。工具情報メモリ２００は、工具情報データ２１０を記憶する。
工具情報メモリ２００は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶部である。工具情報メモリ２００は、工具情報データ２１０を記憶する。
図２は、工具情報データ２１０の一例を示す図である。
図２に示すように、工具情報データ２１０は、例えば、工作機械２０に選択可能な登録されたマルチエッジ工具毎に付与される工具番号、マルチエッジ工具毎の各エッジに付与されるエッジ番号、エッジ毎に予め設定されたＸ軸方向とＺ軸方向との工具位置オフセット量、及び刃先Ｒ補正量等を格納する格納領域を有する。
なお、工具情報データ２１０は、マルチエッジ工具毎のエッジ長等を格納する格納領域を有してもよい。
図２に示すように、工具情報データ２１０は、例えば、工作機械２０に選択可能な登録されたマルチエッジ工具毎に付与される工具番号、マルチエッジ工具毎の各エッジに付与されるエッジ番号、エッジ毎に予め設定されたＸ軸方向とＺ軸方向との工具位置オフセット量、及び刃先Ｒ補正量等を格納する格納領域を有する。
なお、工具情報データ２１０は、マルチエッジ工具毎のエッジ長等を格納する格納領域を有してもよい。
工具情報データ２１０は、上述したように、登録されるマルチエッジ工具毎に付与される「１００」等の工具番号を格納してもよい。
また、工具情報データ２１０では、工具番号「１００」のマルチエッジ工具に対してエッジ番号「１」から「３」が付与され格納されている。このことから、工具番号「１００」のマルチエッジ工具は、３つのエッジを有することを示す。
また、工具情報データ２１０では、工具番号「１００」のマルチエッジ工具に対してエッジ番号「１」から「３」が付与され格納されている。このことから、工具番号「１００」のマルチエッジ工具は、３つのエッジを有することを示す。
図３は、工具番号「１００」のマルチエッジ工具の一例を示す図である。工具番号「１００」のマルチエッジ工具は、エッジ番号「１」に荒加工用のエッジ、エッジ番号「２」に中仕上げ加工用のエッジ、エッジ番号「３」に仕上げ加工用のエッジをそれぞれ有する。これにより、図３のマルチエッジ工具は、Ｂ軸を（Ｙ軸周りに）回転させることで、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工を連続的に行うことができる。そして、工具情報データ２１０には、エッジ番号「１」から「３」それぞれのＸ軸方向のオフセット量、Ｚ軸方向のオフセット量、及び刃先Ｒ補正量が予め格納されている。
＜制御部１００＞
制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵは数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、前記システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って数値制御装置１０全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１００は、ＮＣ指令解読部１１０、補間処理部１２０、工具補正部１３０、パルス分配部１４０、及び工具形状記憶・生成部１５０の機能を実現するように構成される。また、ＮＣ指令解読部１１０は、切込み量解読部１１１、加工形状生成部１１２、加工経路生成部１１３、工具方向仮決定部１１４、経路結合判定部１１５、加工経路結合部１１６、及び工具方向決定部１１７の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵは数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、前記システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って数値制御装置１０全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１００は、ＮＣ指令解読部１１０、補間処理部１２０、工具補正部１３０、パルス分配部１４０、及び工具形状記憶・生成部１５０の機能を実現するように構成される。また、ＮＣ指令解読部１１０は、切込み量解読部１１１、加工形状生成部１１２、加工経路生成部１１３、工具方向仮決定部１１４、経路結合判定部１１５、加工経路結合部１１６、及び工具方向決定部１１７の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
＜ＮＣ指令解読部１１０＞
ＮＣ指令解読部１１０は、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置等の外部装置により生成された加工プログラム３０を取得し、取得された加工プログラム３０を解析する。
ＮＣ指令解読部１１０は、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置等の外部装置により生成された加工プログラム３０を取得し、取得された加工プログラム３０を解析する。
＜切込み量解読部１１１＞
切込み量解読部１１１は、例えば、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令から指定された荒加工時の切込み量を解読する。
切込み量解読部１１１は、例えば、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令から指定された荒加工時の切込み量を解読する。
＜加工形状生成部１１２＞
加工形状生成部１１２は、例えば、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令からワークの仕上げ形状を、加工形状情報として生成する。
具体的には、加工形状生成部１１２は、例えば、エッジ方向自動決定モード（例えば、Ｇ４１．９／Ｇ４２．９）中のエッジ移動方向指令（Ｘ＿Ｚ＿）を読み取り、工具先端の位置ベクトル（加工形状情報）として記憶する。すなわち、加工形状生成部１１２は、工具の経路上を移動する移動指令を位置ベクトル（加工形状情報）として全て記憶する。
なお、加工形状生成部１１２は、直接のＧ００／Ｇ０１／Ｇ０２／Ｇ０３指令でなくても、固定サイクル等内部的にＧ００／Ｇ０１／Ｇ０２／Ｇ０３で動作する指令についても位置ベクトル（加工形状情報）を記憶するようにしてもよい。また、加工形状生成部１１２は、エッジ割り出し軸位置決めモードキャンセル（Ｇ４０）を読み取るまでブロックの読み込みを行なうようにしてもよい。
加工形状生成部１１２は、例えば、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令からワークの仕上げ形状を、加工形状情報として生成する。
具体的には、加工形状生成部１１２は、例えば、エッジ方向自動決定モード（例えば、Ｇ４１．９／Ｇ４２．９）中のエッジ移動方向指令（Ｘ＿Ｚ＿）を読み取り、工具先端の位置ベクトル（加工形状情報）として記憶する。すなわち、加工形状生成部１１２は、工具の経路上を移動する移動指令を位置ベクトル（加工形状情報）として全て記憶する。
なお、加工形状生成部１１２は、直接のＧ００／Ｇ０１／Ｇ０２／Ｇ０３指令でなくても、固定サイクル等内部的にＧ００／Ｇ０１／Ｇ０２／Ｇ０３で動作する指令についても位置ベクトル（加工形状情報）を記憶するようにしてもよい。また、加工形状生成部１１２は、エッジ割り出し軸位置決めモードキャンセル（Ｇ４０）を読み取るまでブロックの読み込みを行なうようにしてもよい。
＜加工経路生成部１１３＞
加工経路生成部１１３は、切込み量解読部１１１により解読された荒加工時の切込み量と、加工形状生成部１１２により生成されたワークの仕上げ形状と、に基づいて荒加工の加工経路を生成する。
なお、以下の説明では、仕上げ形状として半円形の溝を切削する場合の荒加工の加工経路を例示する。しかしながら、仕上げ形状として任意の形状を切削する場合についても同様である。
図４は、加工経路生成部１１３により生成された荒加工の加工経路の一例を示す図である。
図４に示すように、加工経路生成部１１３は、例えば、ワークＷに対して仕上げ形状として半円形の溝を切削する場合、マルチエッジ工具４０の荒加工用のエッジの切込み量によりＮ１～Ｎ１１の加工経路を荒加工の加工経路として生成する。なお、Ｎ１～Ｎ１１は、例えば、加工プログラム３０のシーケンス番号（ブロック）を示す。また、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ９の加工経路は切上げ動作の経路であり、破線で示すＮ１１の加工経路は荒加工終了後の退避経路である。また、マルチエッジ工具４０のエッジの初期位置は、図４に示すように、Ｎ１の加工経路の始点にあり、加工開始時のマルチエッジ工具４０のエッジ方向は、図４に示す方向とする。
加工経路生成部１１３は、切込み量解読部１１１により解読された荒加工時の切込み量と、加工形状生成部１１２により生成されたワークの仕上げ形状と、に基づいて荒加工の加工経路を生成する。
なお、以下の説明では、仕上げ形状として半円形の溝を切削する場合の荒加工の加工経路を例示する。しかしながら、仕上げ形状として任意の形状を切削する場合についても同様である。
図４は、加工経路生成部１１３により生成された荒加工の加工経路の一例を示す図である。
図４に示すように、加工経路生成部１１３は、例えば、ワークＷに対して仕上げ形状として半円形の溝を切削する場合、マルチエッジ工具４０の荒加工用のエッジの切込み量によりＮ１～Ｎ１１の加工経路を荒加工の加工経路として生成する。なお、Ｎ１～Ｎ１１は、例えば、加工プログラム３０のシーケンス番号（ブロック）を示す。また、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ９の加工経路は切上げ動作の経路であり、破線で示すＮ１１の加工経路は荒加工終了後の退避経路である。また、マルチエッジ工具４０のエッジの初期位置は、図４に示すように、Ｎ１の加工経路の始点にあり、加工開始時のマルチエッジ工具４０のエッジ方向は、図４に示す方向とする。
＜工具方向仮決定部１１４＞
工具方向仮決定部１１４は、例えば、後述する工具形状記憶・生成部１５０により生成されるマルチエッジ工具４０に係る幾何学的情報と、加工経路生成部１１３により生成された切込み及び切上げ経路とに基づいて、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
図５は、図４の加工経路においてマルチエッジ工具４０がＮ２の加工経路の終点にあるときの一例を示す図である。なお、図５の右側の破線で示す円形部分は、図５の左側の破線で示す円形部分を拡大した拡大図である。
具体的には、工具方向仮決定部１１４は、例えば、Ｎ２の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の左側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ３の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図５の右側の拡大図が示すように、工具方向仮決定部１１４は、Ｎ２の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるときに、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小のマージン（以下、「干渉回避マージン」ともいう）を取るように、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
工具方向仮決定部１１４は、例えば、後述する工具形状記憶・生成部１５０により生成されるマルチエッジ工具４０に係る幾何学的情報と、加工経路生成部１１３により生成された切込み及び切上げ経路とに基づいて、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
図５は、図４の加工経路においてマルチエッジ工具４０がＮ２の加工経路の終点にあるときの一例を示す図である。なお、図５の右側の破線で示す円形部分は、図５の左側の破線で示す円形部分を拡大した拡大図である。
具体的には、工具方向仮決定部１１４は、例えば、Ｎ２の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の左側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ３の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図５の右側の拡大図が示すように、工具方向仮決定部１１４は、Ｎ２の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるときに、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小のマージン（以下、「干渉回避マージン」ともいう）を取るように、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
図６は、図４の加工経路においてマルチエッジ工具４０がＮ５の加工経路の終点にあるときの一例を示す図である。
工具方向仮決定部１１４は、図５の場合と同様に、Ｎ５の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の右側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ１、Ｎ６の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図６が示すように、工具方向仮決定部１１４は、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小の干渉回避マージンを取るように、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
図７は、図４の加工経路においてマルチエッジ工具４０がＮ８の加工経路の終点にあるときの一例を示す図である。なお、図７の右側の破線で示す円形部分は、図５の場合と同様に、図７の左側の破線で示す円形部分を拡大した拡大図である。
工具方向仮決定部１１４は、図５の場合と同様に、Ｎ８の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の左側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ９の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図７の右側の拡大図が示すように、工具方向仮決定部１１４は、Ｎ８の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるときに、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小の干渉回避マージンを取るように、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
工具方向仮決定部１１４は、図５の場合と同様に、Ｎ５の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の右側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ１、Ｎ６の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図６が示すように、工具方向仮決定部１１４は、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小の干渉回避マージンを取るように、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
図７は、図４の加工経路においてマルチエッジ工具４０がＮ８の加工経路の終点にあるときの一例を示す図である。なお、図７の右側の破線で示す円形部分は、図５の場合と同様に、図７の左側の破線で示す円形部分を拡大した拡大図である。
工具方向仮決定部１１４は、図５の場合と同様に、Ｎ８の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるとき、マルチエッジ工具４０の左側エッジ面がワークＷ（すなわち、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ９の加工経路）と干渉しないような、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。すなわち、図７の右側の拡大図が示すように、工具方向仮決定部１１４は、Ｎ８の加工経路の終点にマルチエッジ工具４０のエッジの先端があるときに、マルチエッジ工具４０とワークＷとが干渉しない最小の干渉回避マージンを取るように、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
＜経路結合判定部１１５＞
経路結合判定部１１５は、工具方向仮決定部１１４により仮決定された切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向と、加工経路生成部１１３により生成された切込み及び切上げ経路とから、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ９の加工経路それぞれにおける切上げ動作を省略するか否かを判定する。
具体的には、経路結合判定部１１５は、例えば、図５に示すように、Ｎ２の加工経路の終点（すなわち、Ｎ３の加工経路の始点）において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切上げエッジ長と、切残し量（Ｎ３の加工経路とマルチエッジ工具４０の左側エッジ面との間の最長距離）とを算出する。経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が予め設定された閾値α以下、及び算出した切上げエッジ長が予め設定された閾値β以下の場合、切残し量及び切上げエッジ長が十分小さいことからＮ３の加工経路の切上げ動作を省略可能と判定する。一方、経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値αより大きい、又は算出した切上げエッジ長が閾値βより大きい場合、切残し量又は切上げエッジ長が十分大きいことからＮ３の加工経路の切上げ動作を省略不可と判定するようにしてもよい。
経路結合判定部１１５は、工具方向仮決定部１１４により仮決定された切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向と、加工経路生成部１１３により生成された切込み及び切上げ経路とから、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ９の加工経路それぞれにおける切上げ動作を省略するか否かを判定する。
具体的には、経路結合判定部１１５は、例えば、図５に示すように、Ｎ２の加工経路の終点（すなわち、Ｎ３の加工経路の始点）において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切上げエッジ長と、切残し量（Ｎ３の加工経路とマルチエッジ工具４０の左側エッジ面との間の最長距離）とを算出する。経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が予め設定された閾値α以下、及び算出した切上げエッジ長が予め設定された閾値β以下の場合、切残し量及び切上げエッジ長が十分小さいことからＮ３の加工経路の切上げ動作を省略可能と判定する。一方、経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値αより大きい、又は算出した切上げエッジ長が閾値βより大きい場合、切残し量又は切上げエッジ長が十分大きいことからＮ３の加工経路の切上げ動作を省略不可と判定するようにしてもよい。
同様に、経路結合判定部１１５は、例えば、図６に示すように、Ｎ５の加工経路の終点（すなわち、Ｎ６の加工経路の始点）において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切上げエッジ長と、切残し量（Ｎ６の加工経路とマルチエッジ工具４０の右側エッジ面との間の最長距離）とを算出する。経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値α以下、及び算出した切上げエッジ長が閾値β以下の場合、切残し量及び切上げエッジ長が十分小さいことからＮ６の加工経路の切上げ動作を省略可能と判定する。一方、経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値αより大きい、又は算出した切上げエッジ長が閾値βより大きい場合、切残し量又は切上げエッジ長が十分大きいことからＮ６の加工経路の切上げ動作を省略不可と判定するようにしてもよい。
また、経路結合判定部１１５は、例えば、図７に示すように、Ｎ８の加工経路の終点（すなわち、Ｎ９の加工経路の始点）において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切上げエッジ長と、切残し量（Ｎ９の加工経路とマルチエッジ工具４０の左側エッジ面との間の最長距離）とを算出する。経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値α以下、及び算出した切上げエッジ長が閾値β以下の場合、切残し量及び切上げエッジ長が十分小さいことからＮ９の加工経路の切上げ動作を省略可能と判定する。一方、経路結合判定部１１５は、算出した切残し量が閾値αより大きい、又は算出した切上げエッジ長が閾値βより大きい場合、切残し量又は切上げエッジ長が十分大きいことからＮ９の加工経路の切上げ動作を省略不可と判定するようにしてもよい。
＜加工経路結合部１１６＞
加工経路結合部１１６は、経路結合判定部１１５により切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作（加工経路）の終点へ直接移動する新たな加工経路を生成する。
図８は、図５のＮ３の加工経路の切上げ動作が省略可能と判定された場合の加工経路結合部１１６の結合処理の一例を示す図である。
具体的には、加工経路結合部１１６は、例えば、図８に示すように、切上げ動作のＮ３の加工経路を省略して、Ｎ２の加工経路の終点からＮ４の加工経路の終点へ直接移動する新たなＮ４’の加工経路を生成する。
図９は、図６のＮ６の加工経路の切上げ動作が省略可能と判定された場合の加工経路結合部１１６の結合処理の一例を示す図である。
図９に示すように、加工経路結合部１１６は、図８の場合と同様に、切上げ動作のＮ６の加工経路を省略して、Ｎ５の加工経路の終点からＮ７の加工経路の終点へ直接移動する新たなＮ７’の加工経路を生成する。
図１０は、図４の加工経路に対する加工経路結合部１１６の結合処理の結果の一例を示す図である。なお、図１０の加工経路では、図７に示すＮ８の加工経路の終点において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切残し量が閾値αより大きい、又は切上げエッジ長が閾値βより大きいため、Ｎ９の加工経路の切上げ動作が省略不可と経路結合判定部１１５により判定され、Ｎ９の加工経路がそのまま残っている場合を示す。
加工経路結合部１１６は、経路結合判定部１１５により切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作（加工経路）の終点へ直接移動する新たな加工経路を生成する。
図８は、図５のＮ３の加工経路の切上げ動作が省略可能と判定された場合の加工経路結合部１１６の結合処理の一例を示す図である。
具体的には、加工経路結合部１１６は、例えば、図８に示すように、切上げ動作のＮ３の加工経路を省略して、Ｎ２の加工経路の終点からＮ４の加工経路の終点へ直接移動する新たなＮ４’の加工経路を生成する。
図９は、図６のＮ６の加工経路の切上げ動作が省略可能と判定された場合の加工経路結合部１１６の結合処理の一例を示す図である。
図９に示すように、加工経路結合部１１６は、図８の場合と同様に、切上げ動作のＮ６の加工経路を省略して、Ｎ５の加工経路の終点からＮ７の加工経路の終点へ直接移動する新たなＮ７’の加工経路を生成する。
図１０は、図４の加工経路に対する加工経路結合部１１６の結合処理の結果の一例を示す図である。なお、図１０の加工経路では、図７に示すＮ８の加工経路の終点において仮決定されたエッジ方向にマルチエッジ工具４０が向いている場合の切残し量が閾値αより大きい、又は切上げエッジ長が閾値βより大きいため、Ｎ９の加工経路の切上げ動作が省略不可と経路結合判定部１１５により判定され、Ｎ９の加工経路がそのまま残っている場合を示す。
＜工具方向決定部１１７＞
工具方向決定部１１７は、加工経路生成部１１３により生成された荒加工の加工経路、又は加工経路結合部１１６により生成された新たな加工経路を含む荒加工の加工経路において、ワークＷの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎にマルチエッジ工具４０のエッジ方向を決定する。
具体的には、工具方向決定部１１７は、Ｎ（ｉ）の加工経路からＮ（ｉ＋１）の加工経路に切り換わる点（以下、「加工形状変化点」ともいう）ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とのなす角度が１８０度未満の場合、当該角度の中心線とマルチエッジ工具４０のエッジ先端点の中心線とが一致する角度をエッジ方向（エッジ割り出し軸の位置決め角度）と決定する。なお、ｉは１から１０の整数である。
図１１Ａは、加工形状変化点Ｐｉにおける加工経路間のなす角度が１８０度未満の場合の一例を示す図である。
図１１Ａに示すように、工具方向決定部１１７は、加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とのなす角度の２等分線がマルチエッジ工具４０のエッジ先端角の中心と一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、θｖは加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とがなす角度の２等分線方向とＸ軸方向との角度（時計回り方向）を示す。
工具方向決定部１１７は、加工経路生成部１１３により生成された荒加工の加工経路、又は加工経路結合部１１６により生成された新たな加工経路を含む荒加工の加工経路において、ワークＷの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎にマルチエッジ工具４０のエッジ方向を決定する。
具体的には、工具方向決定部１１７は、Ｎ（ｉ）の加工経路からＮ（ｉ＋１）の加工経路に切り換わる点（以下、「加工形状変化点」ともいう）ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とのなす角度が１８０度未満の場合、当該角度の中心線とマルチエッジ工具４０のエッジ先端点の中心線とが一致する角度をエッジ方向（エッジ割り出し軸の位置決め角度）と決定する。なお、ｉは１から１０の整数である。
図１１Ａは、加工形状変化点Ｐｉにおける加工経路間のなす角度が１８０度未満の場合の一例を示す図である。
図１１Ａに示すように、工具方向決定部１１７は、加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とのなす角度の２等分線がマルチエッジ工具４０のエッジ先端角の中心と一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、θｖは加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とがなす角度の２等分線方向とＸ軸方向との角度（時計回り方向）を示す。
また、工具方向決定部１１７は、加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路とＮ（ｉ＋１）の加工経路とのなす角度が１８０度以上の場合、Ｎ（ｉ）及びＮ（ｉ＋１）の加工経路それぞれの切削面垂直方向とマルチエッジ工具４０のエッジ先端点の中心線とが一致する角度をエッジ方向（エッジ割り出し軸の位置決め角度）と決定するようにしてもよい。
図１１Ｂは、加工形状変化点Ｐｉにおける加工経路間のなす角度が１８０度以上の場合の一例を示す図である。
図１１Ｂに示すように、工具方向決定部１１７は、加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路及びＮ（ｉ＋１）の加工経路それぞれの切削面垂直方向（破線）とマルチエッジ工具４０のエッジ先端角の中心とが一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、θｖ１、θｖ２は加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路及びＮ（ｉ＋１）の加工経路それぞれの切削面垂直方向（ワーク側）とＸ軸方向との角度（時計回り方向）を示す。
図１１Ｂは、加工形状変化点Ｐｉにおける加工経路間のなす角度が１８０度以上の場合の一例を示す図である。
図１１Ｂに示すように、工具方向決定部１１７は、加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路及びＮ（ｉ＋１）の加工経路それぞれの切削面垂直方向（破線）とマルチエッジ工具４０のエッジ先端角の中心とが一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、θｖ１、θｖ２は加工形状変化点ＰｉにおけるＮ（ｉ）の加工経路及びＮ（ｉ＋１）の加工経路それぞれの切削面垂直方向（ワーク側）とＸ軸方向との角度（時計回り方向）を示す。
＜補間処理部１２０＞
補間処理部１２０は、ＮＣ指令解読部１１０から受信した加工経路に対して補間処理を行い、指令位置や指令速度を算出する。
補間処理部１２０は、ＮＣ指令解読部１１０から受信した加工経路に対して補間処理を行い、指令位置や指令速度を算出する。
＜工具補正部１３０＞
工具補正部１３０は、選択されたマルチエッジ工具４０の位置オフセット量、及び刃先Ｒ補正量と、後述する工具形状記憶・生成部１５０により生成されたマルチエッジ工具４０の幾何学的情報と、を用いて、工具補正量を計算する。
工具補正部１３０は、選択されたマルチエッジ工具４０の位置オフセット量、及び刃先Ｒ補正量と、後述する工具形状記憶・生成部１５０により生成されたマルチエッジ工具４０の幾何学的情報と、を用いて、工具補正量を計算する。
＜パルス分配部１４０＞
パルス分配部１４０は、計算された工具補正の各軸移動分のパルスが工作機械２０に含まれる各サーボモータ（図示しない）に出力する。
パルス分配部１４０は、計算された工具補正の各軸移動分のパルスが工作機械２０に含まれる各サーボモータ（図示しない）に出力する。
＜工具形状記憶・生成部１５０＞
工具形状記憶・生成部１５０は、工具情報メモリ２００に保持された工具情報データ２１０に基づいてマルチエッジ工具４０の幾何学的情報を生成する。
工具形状記憶・生成部１５０は、工具情報メモリ２００に保持された工具情報データ２１０に基づいてマルチエッジ工具４０の幾何学的情報を生成する。
＜数値制御装置１０のＮＣ指令実行処理＞
次に、マルチエッジ工具４０を用い旋削加工する加工プログラム３０に基づいて荒加工を行う場合の、数値制御装置１０のＮＣ指令実行処理に係る動作の一例について説明する。
図１２は、数値制御装置１０のＮＣ指令実行処理の一例について説明するフローチャートである。
次に、マルチエッジ工具４０を用い旋削加工する加工プログラム３０に基づいて荒加工を行う場合の、数値制御装置１０のＮＣ指令実行処理に係る動作の一例について説明する。
図１２は、数値制御装置１０のＮＣ指令実行処理の一例について説明するフローチャートである。
ステップＳ１１において、ＮＣ指令解読部１１０は、加工プログラム３０を読み込む。
ステップＳ１２において、切込み量解読部１１１は、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令から指定された荒加工時の切込み量を解読する。
ステップＳ１３において、加工形状生成部１１２は、加工プログラム３０に含まれる複数のブロックを先読みし、先読みした複数のブロックにおけるＮＣ指令からワークの仕上げ形状を生成する。
ステップＳ１４において、加工経路生成部１１３は、ステップＳ１２で解読された荒加工時の切込み量と、ステップＳ１３で生成されたワークの仕上げ形状と、に基づいて荒加工の加工経路を生成する。
ステップＳ１５において、工具方向仮決定部１１４は、工具形状記憶・生成部１５０により生成されたマルチエッジ工具４０に係る幾何学的情報と、ステップＳ１４で生成された荒加工の加工経路における切込み及び切上げ経路とから、切上げ動作を省略できる可能性のあるマルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。
ステップＳ１６において、経路結合判定部１１５は、ステップＳ１５で仮決定されたマルチエッジ工具４０のエッジ方向と、ステップＳ１４で生成された切込み及び切上げ経路とから、切上げ動作を省略するか否かを判定する。切上げ動作を省略する場合、処理はステップＳ１７に進む。一方、切上げ動作を省略しない場合、処理はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１７において、加工経路結合部１１６は、ステップＳ１６で省略と判定された切上げ動作の次の動作（加工経路）の終点へ直接移動する新たな加工経路を生成する。
ステップＳ１８において、工具方向決定部１１７は、荒加工の加工経路において、加工形状変化点毎にマルチエッジ工具４０のエッジ方向を決定する。
ステップＳ１９において、補間処理部１２０は、ＮＣ指令解読部１１０から受信した加工経路に対して補間処理を行い、指令位置や指令速度を算出する。
ステップＳ２０において、工具補正部１３０は、選択されたマルチエッジ工具４０の位置オフセット量（例えば、旋削加工工具）、及び刃先Ｒ補正量と、工具形状記憶・生成部１５０により生成されたマルチエッジ工具４０の幾何学的情報と、を用いて、工具補正量を計算する。
ステップＳ２１において、数値制御装置１０は、生成された加工経路に基づいて、荒加工の加工処理を制御する。
ステップＳ２２において、数値制御装置１０は、加工プログラム３０により指示された荒加工の加工処理が終了したか否か、を判定する。荒加工の加工処理を終了した場合、処理はステップＳ２３に進む。荒加工の加工処理が終了していない場合、ステップＳ１５に移る。
ステップＳ２３において、数値制御装置１０は、荒仕上げ加工（中仕上げ加工）、及び仕上げ加工を実行する。
以上により、数値制御装置１０は、マルチエッジ工具４０に係る幾何学的情報と生成した荒加工の加工経路における切込み及び切上げ経路から、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を仮決定する。数値制御装置１０は、仮決定したマルチエッジ工具４０のエッジ方向と生成した切込み及び切上げ経路とから、切上げ動作が省略可能か否かを判定する。数値制御装置１０は、切上げ動作が省略可能と判定した場合、省略した切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する。
これにより、数値制御装置１０は、旋削加工において荒加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することができる。すなわち、数値制御装置１０は、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を適切に決めることで、切込みから仕上げ動作を一本化でき、荒加工のサイクルタイムを短縮することができる。
これにより、数値制御装置１０は、旋削加工において荒加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することができる。すなわち、数値制御装置１０は、マルチエッジ工具４０のエッジ方向を適切に決めることで、切込みから仕上げ動作を一本化でき、荒加工のサイクルタイムを短縮することができる。
以上、一実施形態について説明したが、数値制御装置１０は、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。
＜変形例１＞
上述の実施形態では、数値制御装置１０は、工作機械２０と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、数値制御装置１０は、工作機械２０に含まれてもよい。
上述の実施形態では、数値制御装置１０は、工作機械２０と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、数値制御装置１０は、工作機械２０に含まれてもよい。
＜変形例２＞
また例えば、上述の実施形態では、工具としてマルチエッジ工具４０が用いられたが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、首振り機構を有した工具等、ワークに対する工具刃先の相対的な向きを自由に変えることができる工具であれば、切上げ動作の省略は可能である。
また例えば、上述の実施形態では、工具としてマルチエッジ工具４０が用いられたが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、首振り機構を有した工具等、ワークに対する工具刃先の相対的な向きを自由に変えることができる工具であれば、切上げ動作の省略は可能である。
＜変形例３＞
また例えば、加工経路結合部１１６は、経路結合判定部１１５により切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作（加工経路）の終点へ直接移動する新たな加工経路を生成したが、これに限定されない。例えば、省略する切上げ動作の次の動作、及び次の次の動作以降の動作が早送り動作の場合、加工経路結合部１１６は、図１４に示すように、省略された切上げ動作の次の次の動作以降の動作の始点をすり替え、省略された切上げ動作の始点から直接すり替え後の始点へ移動する動作を結合動作（早送り動作）としてもよい。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具を一気に早送りすることができる。
また例えば、加工経路結合部１１６は、経路結合判定部１１５により切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作（加工経路）の終点へ直接移動する新たな加工経路を生成したが、これに限定されない。例えば、省略する切上げ動作の次の動作、及び次の次の動作以降の動作が早送り動作の場合、加工経路結合部１１６は、図１４に示すように、省略された切上げ動作の次の次の動作以降の動作の始点をすり替え、省略された切上げ動作の始点から直接すり替え後の始点へ移動する動作を結合動作（早送り動作）としてもよい。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具を一気に早送りすることができる。
なお、一実施形態における、数値制御装置１０に含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上を換言すると、本開示の数値制御装置、及び制御方法は、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
（１）本開示の数値制御装置１０は、ワークＷに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械２０を制御し、ワークＷを旋削加工する数値制御装置であって、加工プログラム３０の指令を解読するＮＣ指令解読部１１０と、工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成部１５０と、を備え、ＮＣ指令解読部１１０は、加工プログラム３０の指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読部１１１と、指令からワークＷの仕上げ形状を生成する加工形状生成部１１２と、解読された荒加工時の切込み量と生成されたワークＷの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成部１１３と、工具に係る幾何学的情報と加工経路生成部１１３によって生成された切込み及び切上げ経路から、工具の方向を仮決定する工具方向仮決定部１１４と、仮決定した工具の方向と切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定部１１５と、経路結合判定部１１５により切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合部１１６と、加工経路結合部１１６により生成された新たな経路を含む荒加工の経路において、ワークＷの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に工具の方向を決定する工具方向決定部１１７と、を備える。
この数値制御装置１０によれば、旋削加工において加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することができる。
この数値制御装置１０によれば、旋削加工において加工経路を短縮し、サイクルタイムを短縮することができる。
（２） （１）に記載の数値制御装置１０において、工具方向仮決定部１１４は、切残し量及び工具の切上げ工具長が最小となるように、工具の方向を仮決定し、経路結合判定部１１５は、仮決定された工具の方向における前記切残し量が予め設定された閾値α以下、及び工具の切上げ工具長が予め設定された閾値β以下の場合、切上げ動作を省略すると判定してもよい。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具の方向を適切に決めることで、切込みから仕上げ動作を一本化でき、荒加工のサイクルタイムを短縮することができる。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具の方向を適切に決めることで、切込みから仕上げ動作を一本化でき、荒加工のサイクルタイムを短縮することができる。
（３） （１）又は（２）に記載の数値制御装置１０において、加工経路結合部１１６は、経路結合判定部１１５により省略すると判定された切上げ動作の次の動作及び次の次の動作以降の動作が早送り動作の場合、次の次の動作以降の動作の始点をすり替え、切上げ動作の始点から直接すり替え後の始点へ移動する動作を結合動作として生成してもよい。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具を一気に早送りすることができる。
そうすることで、数値制御装置１０は、工具を一気に早送りすることができる。
（４） （１）から（３）のいずれかに記載の数値制御装置１０において、工具は、マルチエッジ工具又は首振り機構を有する工具であってもよい。
そうすることで、数値制御装置１０は、（１）から（３）と同様の効果を奏することができる。
そうすることで、数値制御装置１０は、（１）から（３）と同様の効果を奏することができる。
（５）本開示の制御方法は、コンピュータにより実現される、ワークＷに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械２０の制御方法であって、加工プログラム３０の指令を解読するＮＣ指令解読ステップと、工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成ステップと、を備え、ＮＣ指令解読ステップは、加工プログラム３０の指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読ステップと、指令からワークＷの仕上げ形状を生成する加工形状生成ステップと、解読された荒加工時の切込み量と生成されたワークＷの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成ステップと、工具に係る幾何学的情報と加工経路生成ステップによって生成された切込み及び切上げ経路から、工具の方向を仮決定する工具方向仮決定ステップと、仮決定した工具の方向と切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定ステップと、切上げ動作を省略すると判定された場合、切上げ動作を省略し、省略された切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合ステップと、生成された新たな経路を含む荒加工の経路において、ワークＷの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に工具の方向を決定する工具方向決定ステップと、を備える。
この制御方法によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。
この制御方法によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。
１０ 数値制御装置
１００ 制御装置
１１０ ＮＣ指令解読部
１１１ 切込み量解読部
１１２ 加工形状生成部
１１３ 加工経路生成部
１１４ 工具方向仮決定部
１１５ 経路結合判定部
１１６ 加工経路結合部
１１７ 工具方向決定部
１２０ 補間処理部
１３０ 工具補正部
１４０ パルス分配部
１５０ 工具形状記憶・生成部
２００ 工具情報メモリ
２１０ 工具情報データ
２０ 工作機械
３０ 加工プログラム
１００ 制御装置
１１０ ＮＣ指令解読部
１１１ 切込み量解読部
１１２ 加工形状生成部
１１３ 加工経路生成部
１１４ 工具方向仮決定部
１１５ 経路結合判定部
１１６ 加工経路結合部
１１７ 工具方向決定部
１２０ 補間処理部
１３０ 工具補正部
１４０ パルス分配部
１５０ 工具形状記憶・生成部
２００ 工具情報メモリ
２１０ 工具情報データ
２０ 工作機械
３０ 加工プログラム
Claims (5)
- ワークに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械を制御し、前記ワークを旋削加工する数値制御装置であって、
加工プログラムの指令を解読するＮＣ指令解読部と、
前記工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成部と、を備え、
前記ＮＣ指令解読部は、
前記加工プログラムの指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読部と、
前記指令から前記ワークの仕上げ形状を生成する加工形状生成部と、
解読された前記荒加工時の切込み量と生成された前記ワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成部と、
前記工具に係る幾何学的情報と前記加工経路生成部によって生成された切込み及び切上げ経路から、前記工具の方向を仮決定する工具方向仮決定部と、
仮決定した前記工具の方向と前記切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定部と、
前記経路結合判定部により前記切上げ動作を省略すると判定された場合、前記切上げ動作を省略し、省略された前記切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合部と、
前記加工経路結合部により生成された前記新たな経路を含む前記荒加工の経路において、前記ワークの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に前記工具の方向を決定する工具方向決定部と、を備える
数値制御装置。 - 前記工具方向仮決定部は、切残し量及び前記工具の切上げ工具長が最小となるように、前記工具の方向を仮決定し、
前記経路結合判定部は、仮決定された前記工具の方向における前記切残し量が予め設定された第１所定値以下、及び前記工具の切上げ工具長が予め設定された前記第１所定値と異なる第２所定値以下の場合、前記切上げ動作を省略すると判定する
請求項１に記載の数値制御装置。 - 前記加工経路結合部は、前記経路結合判定部により省略すると判定された前記切上げ動作の次の動作及び次の次の動作以降の動作が早送り動作の場合、前記次の次の動作以降の動作の始点をすり替え、前記切上げ動作の始点から直接すり替え後の始点へ移動する動作を結合動作として生成する、請求項１又は請求項２に記載の数値制御装置。
- 前記工具は、マルチエッジ工具又は首振り機構を有する工具である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の数値制御装置。
- コンピュータにより実現される、ワークに対する工具の刃先の相対的な方向を自由に変更可能な工作機械の制御方法であって、
加工プログラムの指令を解読するＮＣ指令解読ステップと、
前記工具に係る幾何学的情報を生成し記憶する工具情報記憶・生成ステップと、を備え、
前記ＮＣ指令解読ステップは、
前記加工プログラムの指令から荒加工時の切込み量を解読する切込み量解読ステップと、
前記指令から前記ワークの仕上げ形状を生成する加工形状生成ステップと、
解読された前記荒加工時の切込み量と生成された前記ワークの仕上げ形状とに基づいて荒加工の経路を生成する加工経路生成ステップと、
前記工具に係る幾何学的情報と前記加工経路生成ステップによって生成された切込み及び切上げ経路から、前記工具の方向を仮決定する工具方向仮決定ステップと、
仮決定した前記工具の方向と前記切込み及び切上げ経路から、切上げ動作を省略するか否かを判定する経路結合判定ステップと、
前記切上げ動作を省略すると判定された場合、前記切上げ動作を省略し、省略された前記切上げ動作の次の動作の終点へ直接移動する新たな経路を生成する加工経路結合ステップと、
生成された前記新たな経路を含む前記荒加工の経路において、前記ワークの仕上げ形状が変化する加工形状変化点毎に前記工具の方向を決定する工具方向決定ステップと、を備える
制御方法。
Applications Claiming Priority (3)
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| JP2020129217 | 2020-07-30 | ||
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| JP7436678B2 true JP7436678B2 (ja) | 2024-02-22 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2022540281A Active JP7436678B2 (ja) | 2020-07-30 | 2021-07-26 | 数値制御装置、及び制御方法 |
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| WO2016009502A1 (ja) | 2014-07-16 | 2016-01-21 | ヤマザキマザック 株式会社 | 旋削加工制御装置、および旋削加工支援プログラム |
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-
2021
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Patent Citations (2)
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