JPH0392241A - 数値制御工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及１【υ【め 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御工作機械に関し、詳しく１上主軸の軸
線と略直交する軸線を中心としてワークを回転させてそ
の被加工面を変更するインデックス装置等の被加工面変
更手段を備えた数値制御工作機械に関する． ［従来の技術］ 工作機械１：，インデックス装置を取付け、ワークをそ
のインデックス装置のインデックステーブルにセットし
て加工する場合がある．こうすること１二よって、イン
デ・ンクステーブノレ１二よってワークを回転させて、
ワークの種々の面に対して加工を施すことができる． かかる装置で｛上　ある被加工面の加工を終えた後１二
次の被加工面を工具に向けるためにワークを回転する場
合、最小の回転角度でワークを次加工のための回転位置
に配置する制弧　いわゆる近回り制御が行われることが
ある． ［発明が解決しようとする課題］ しかし、近回り制御で（１，　　次の（１）〜（３）に
示す問題があつム （１）　ワークを近回りさせる場合、ワークやその周囲
の部材が、工作機械の主軸ヘッドに取り付けられている
工具と干渉するのを避けるためＩ，主軸ヘッドを回避移
動させる必要がある。その主軸ヘッドの回避移動位置（
友　回転の範囲に関係なく、一定の位置またはいくつか
の所定の位置に決められていた　そのために　主軸先端
に取り付けられている工具が必要以上に移動することと
なり、加工時間のロスが生じるという問題があった（２
）　次加工におけるワーク被加工面の回転位置角度がア
ブソリュート表示される場合、インデックス装置にセッ
トされたワークの現在の回転位置角度が分からない場合
が多いので、次の加工工程に移るためにワークが近回り
する限　ワークがどちらに回転するか分からないことが
多い．従って、ワークが回転する場合、安全性を確保す
るためにＩｔ．．　　どちらへ回っても良いように作業
者が退避する等の手間がかかる。また、　トレースモー
ド（テストモード）において、手動で１ステップ毎の加
工過程を調べるような場合、インデックス装置によるワ
ークの回転ステップ前に　ワークの検査等のために主軸
ヘッドの位置をＮＣプログラムに基づかずに適当な位置
に動かすと次のようなことが起きる。即ち、次の回転方
向が分からないので、その後主軸ヘッドを、ワークがど
ちらに回転してもワーク等に干渉しない位置まで、動か
さなければならず、作業時間のロスが生じる。ときに（
友ワークの回転方向を誤推して主軸ヘッド位置をセット
すれＩＬ　　工具とワーク等が干渉してそれらが破損し
てしまうことも考えられる。

（３）　ワークの種類もしくはそのインデックス装置へ
の取付状態またはインデックス装置の種類二よって｛表
　近回り制御しつつ加工を実施すると、途中で、ストロ
ークオーバを起こし、加エテーブル等へのワークの衝突
やインデックス装置のケーブルの断線が発生する場合が
あるので、かかる事態を起こさないように　加工用プロ
グラムの作成に充分注意する必要があった 本発明は上記課題を解決して、近回り制御を行なう数値
制御工作機械の使い勝手を向上することを目的とする。

隻丑立璽羞 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明す
る。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点（１）を解決する第１の数値制御工作機械１
友　第１図（ａ）に例示するように　ワーク加工用の工
具が保持された主軸を駆動する主軸ヘッドＨと、該主軸
ヘッド口と、該ワークの相対的離間位置を変更する離間
位置変更手段Ｍ］と、加工工程に応じて、前記主軸の軸
線と略直交する軸線を中心として前記ワークを回転させ
てその被加工面を変更する被加工面変更手段Ｍ２とを有
し、入力された加工工程のシーケンスによって前記ワー
クを加工する数値制御工作１１！械であって、前記工具
が、ワークテーブル等のワーク周辺装置及び該ワークに
干渉する干渉領域に対して侵入せず且つ最も接近する非
干渉最接近位置を、前記ワークの各回転位置角度に応じ
て、記憶する非干渉最接近位置記憶手段Ｍ３と、次の加
工工程の回転位置角度と現在の加工工程の回転位置角度
とに基づき、少ない回転角度で次の加工工程の回転位置
角度に到達する回転の方向と、その回転角度とを選択す
る回転選択手段Ｍ４と、該回転選択手段Ｍ４により選択
した回転範囲内における前記各非干渉最接近位置の中か
ら、前記ワークから最も遠い最遠位置を選択する最遠位
置選択手段Ｍ５と、該最遠位置選択手段Ｍ５で選択され
た最遠位置へ前記主軸ヘッド口を相対的に移動させる指
令を前記離間位置変更手段Ｍ１に指令する移動指令手段
Ｍ６と、該移動指令手段Ｍ６によって前記主軸ヘッド日
を最遠位置に相対的に移動させた後、前記回転選択手段
Ｍ４によって選択された回転を前記被加工面変更手段Ｍ
２に指令する回転指令手段Ｍ７とを有する。尚、次の加
工工程の回転位置角度と現在の加工工程の回転位置角度
とに基づいた回転角度が、を比較し、その最遠位置が小
なる回転方向を選択するのが好ましい。

上記問題点（２）を解決する第２の数値制御工作機械ｆ
ｉｌ．．　　第１図（ａ）に破線で例示するように、第
１の本発明１：，前記回転選択手段Ｍ４により求めた回
転方向を表示する回転方向表示手段Ｍ８を更に備える。

上記問題点（３）を解決する第３の数値制御工作機械｛
友　第１図（ｂ）に示すよう１：，主軸ヘッドにより保
持された工具によって、入力された加工工程のシーケン
スに従って、ワークを加工する数値制御工作機械であっ
て、加工工程に応じて、前記主軸の軸線と略直交する軸
線を中心として前記ワークを回転させてその被加工面を
変更する被加工面変更手段Ｍ２と、前記被加工面変更手
段Ｍ２の種類及び該手段Ｍ２に装着される前記ワークの
種類によって、前記ワークの回転方向と回転角度に制限
が存在するとき、その制限を記憶する制限記憶手段Ｍ９
と、次の加工工程の回転位置角度と現在の加工工程の回
転位置角度とに基づき、少ない回転角度で次の加工工程
の回転位置角度に到達する回転の方向と、その回転角度
とを選択する回転選択手段Ｍ４と、該回転選択手段Ｍ４
による選択が前記制限記憶手段Ｍ９による制限に抵触す
るときに｛よ　その選択された回転と逆向きの回転方向
と、　［２π一（上記回転角度）］の回転角度とに　該
選択を変更する回転変更手段ＭＩＯと、前記回転選択手
段Ｍ４によって選択された回転または前記回転変更手段
ＭＩＯによって変更された回転の指令を前記被加工面変
更手段Ｍ２に指令する回転指令手段Ｍ７とを有する．砥
　上記の制限がある場合、回転角度の表示（上　正逆方
向２Ｎκ（Ｎは２以上の整数）の範囲の角度表示（直線
表示）として、一方、制限がない場合に（上　一回転方
向２πの範囲内の角度表示（回転表示）として、両者を
表示上区別することが好適である．［作用］ 上記構成を有する第１の数値制御工作機械でＣ友回転選
択手段Ｍ４によって、ワークの被加工面を、現在の回転
位置角度から次工程の回転位置角度に回転によって移す
場合の近回り方向とその回転角度とを選択する。次に　
非干渉最接近位置記憶手段Ｍ３に記憶されているワーク
の各回転位置角度の非干渉最接近位置の中から、選択し
た回転の範囲内で最もワークから遠い最遠位置を、最遠
位置選択手段Ｍ５によって選択する。次１：，その選択
した最遠位置まで主軸ヘッドＨを相対的に移動させる指
令を移動指令手段Ｍ６によって、離間位置変更手段Ｍ１
に指令して、主軸ヘッドＨを移動し、その後、回転指令
手段Ｍ７によって、前記選択した回転を、被加工面変更
手段Ｍ２に指令して被加工面を変更する．こうすること
により、ワークが近回りする前に　主軸ヘッドＨ先端に
取り付けられている工具（よ　ワーク周辺装置及びワー
クと干渉する領域に侵入せず且つ最もその領域に接近し
うる位置に移動することとなる． 第２の数値制御工作ｔｉ械（よ　近回り制御されるワー
クの回転方向を回転方向表示手段Ｍ８で表示する。

第３の数値制御工作機械で｛よ　回転選択手段Ｍ４によ
って、ワークの被加工面を、現在の回転位置角度から次
工程の回転位置角度に回転によって移す場合の近回り方
向とその回転角度とを選択する。その選択した回転が、
予め制限記憶手段Ｍ９に記憶しておいた回転方向または
回転角度の制限に抵触する場合に（上　その選択を、ワ
ーク被加工面が次工程の回転位置角度に到達する回転の
うち遠回りの回転に　回転変更手段Ｍ１０によって変更
する．次１：．回転指令手段Ｍ７によって、回転選択手
段Ｍ４によって選択された回転または回転変更手段Ｍ１
０によって変更された回転を、被加工面変更手段Ｍ２に
指令し、被加工面を変更する．こうすることによって、
原則としてワークは近回りするが、制限に抵触する場合
にＥ　　遠回りすることとなる。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに　以下本発明の数値制御工作機械の好適な実施例に
ついて説明する。

まず、各発明の数値制御工作機械の一実施例としてのマ
シニングセンタの機械的構成を説明する。

第２図１よ　そのマシニングセンタの機械的構成を示す
斜視図である。なお、この機械的構成｛よ　インデック
ス装置が備わっている点を除いて特開昭６３−１２３６
４６号公報で開示したものと同様であるので、簡略に説
明する。

第２図に示すように　このマシニングセンタで（九　基
台１に直立して固定されたコラム２に主軸台３が支持さ
れている．主軸台３（上　上下動モータ４及び送りネジ
５により上下方向に移動される。

主軸台３には主軸モータ６、主軸ヘッド７及び回転型の
工具マガジン８が搭載されている．主軸ヘッド７１よ　
その先端に工具Ｔを脱着可能であって、主軸台３の運動
に伴なって、鉛直方向に移動するととも１：．主軸モー
タ６によって工具Ｔを鉛直軸回りを回転させる。

工具マガジン８（上　工具Ｔを着脱可能に保持しうる通
常水平の姿勢にある保持ポットを、主軸に直角な軸回り
を回動可能に備えたものである。この工具マガジン８は
、　マガジンモータ９によって回転可能である。その回
転によって最下位に位置した保持ポット（上　揺動モー
タＹＭによって、水平状態から９０度下方に回転して鉛
直な姿勢、即ち主軸と平行な姿勢をとることができる。

主軸台３＋＝ｔｉ　　また、工具マガジン８と主軸ヘッ
ド７との間で工具Ｔを交換する旋回アーム１０が設けら
れている。旋回アーム１０１上　旋回アーム本体１０Ａ
と、その中心に関して対称な位置に本体１０Ａから外側
に延出する２組配された開閉可能なフィンガ対１０ａ，
１０ｂとを中心として構成されている。旋回アーム？Ｏ
ｆ．ｔ．　１つの加工が終了したとき、主軸ヘッド７と
工具マガジン８の最下位の保持ポットとにセットされた
工具Ｔをフィンガ対１０ａ，　　１０ｂを閉じて把持し
た後、下降し、それに伴って、主軸ヘッド７及び工具マ
ガジン８から工具Ｔを抜取り、次いで、旋回後、上昇す
ることによって、主軸ヘッド７の工具Ｔと工具マガジン
８の工具Ｔとの入れ換えを実行し、フインガ対１０ａ，
１０ｂを開いて工具Ｔを離すことによって、工具交換を
完了する。旋回アーム１０１友　ＡＴＣモータＩＯＭに
よって駆動される。

基台１に１飄　前記したコラム２の他に、テーブル１］
が設けられている。テーブル１１（九　図示しない×軸
モータ，Ｙ軸モータにより水平面方向（ＸｉｄＬ　Ｙ軸
）に移動可能である。テーブル１１上に｛表　被加工面
変更手段としてのインデックス装置１２が装着されてい
る。インデックス装置１２（よ　そのインデックステー
ブル１２ａにワークを取り付けることができ、そのワー
クをインデックス装置１２内のＢ軸モータによって主軸
の軸線１二直行する軸線の軸回り方向（Ｂ軸方向）に、
所望の角度回転可能である。

以上の構成のマシニングセンタの各部１，ｌｔ．　　次
のような機能をもつ。インデックス装置１２内のＢ軸モ
ータｆ（ｔ，　　インデックス装置１２のインデックス
テーブル１２ａにセットされたワークを、Ｂ軸回りに回
転させ、ワークの被加工面の割り出しを行なう。Ｘ，　
　Ｙ各軸モータにより動かされるテーブル１１と、上下
動モータ４により上下動する主軸ヘッド７（上　加工中
又は加工前のワークの位置決めを実施する．また　ワー
クがインデックス装置１２によって回転する前１：，上
下動モータ４（友主軸ヘッド７を上下動し、主軸ヘッド
７先端に取り付けられた工具Ｔを、ワーク等との干渉を
避けるため］：，回避させる。

工具交換等の後、主軸ヘッド７【よ　その先端に取り付
けられた工具Ｔを主軸モータ６によって回転させること
によって、ワークを加工する。

ＡＴＣモータ１０Ｍによって駆動する旋回アーム１０ｆ
；３　　加工に使用する工具Ｔを取り替えたいときに（
よ　上述した通り、旋回アーム本体１０Ａの上下ｔｈ，
１８０＠旋回、フィンガ１０ａ，１０ｂの開閉によって
、工具Ｔを取り替える。

次に　本実施例のマシニングセンタの駆動制御等を司る
電子制御装置７０と各モータ等との関係を、第３図を参
照して説明する。

電子制御装置７０ｆｔ，　　制御全体を司るマスターＣ
ＰＵ７１，　　ワーク加工を司るスレーブＣ　Ｐ．　Ｕ
　７２．工具交換を司る工具交換ＣＰＵ　（ＡＴＣ部Ｃ
ＰＵ）７３の三つのＣＰＵを中心に構成される。

マスターＣＰＵ７１に｛友　制御装置自体を動作させる
プログラムや定数等を格納するマスタ一部ＲＯＭ７４と
、制御実行中の変数やフラグ等を一時記憶する第１マス
タ一部ＲＡＭ７５と、ワーク加工プログラムを格納した
第２マスタ一部ＲＡＭ７６とが接続されている。なお、
この第２マスタ一部Ｒ　Ａ　Ｍ　７　６　（Ｌ　　電源
オフ時にもバックアップされている。

スレーブＣＰＩＪ７２に（よ　ワーク加工のためのモー
タ駆動プログラムや定数等を格納するスレーブ部ＲＯＭ
７７と、ワーク加工制御実行中の変数フラグ等を一時記
憶するスレープ部ＲＡＭ７８とが接続されている。

ＡＴＣ部ＣＰｔＪ７３に｛よ　工具交換のための交換ア
ーム駆動プログラムや定数等を格納するＡＴＣ部ＲＯＭ
７７と、工具交換制御実行中の変数やフラグ等を一時記
憶するＡＴＣ部ＲＡＭ７８とが接続されている。

マスターＣＰＵ７１とスレーブＣＰＵ７２との間に｛上
　マスター〇ＰＬＪ７１からスレープＣＰＵ７２への指
令或はその逆方向の情報等が格納されルＭＳｒＷ１共通
ＲＡＭ８　１が接続サレテイル．ＭＳ間共通ＲＡＭ８１
１上　マスターＣＰＵ７１及びスレーブＣＰＵ７２の双
方から情報が書き込まれ或は参照される． まＬ　マスターＣＰＩＪ７１とＡＴＣ部ＣＰＵ７３との
間に（上　マスターＣＰＵ７　１からＡＴＣ部ＣＰＵ７
３への指令或はその逆方向の情報等が格納されるＭＡ間
共通ＲＡＭ８２が接続されている。

ＭＡ間共通ＲＡＭ８２＋上　マスターＣＰＵ７　１及び
ＡＴＣ部ＣＰＵ７３の双方から情報が書き込まれ或は参
照される． さらに　マスターＣＰＵ７１に｛よ　加工プログラム等
を作成・入力するキーや、一連の加工処理を開始させる
ための作動スイッチや、加工プログラムの各ステップの
処理を確認などのため個別に実施可能とする手動用スイ
ッチ等の設けられたキーボード８３と、この加エプラグ
ラム等を表示して参照するためのＣＲＴ８４とが接続さ
れている．また　マスターＣ　Ｐ　Ｕ　７　１　＋上　
　上下動モータ４の回転に伴う、主軸ヘッド７の上下方
向アブソリュート位置を検出する上下位置センサ８５か
らの検出信号を受け取る。

スレープＣＰＵ７２１よ　テーブル１］をＸ軸方向に移
動させるＸ軸モータＸ　Ｍ，　　同じくＹ軸方向へ移動
させるＹ軸モータＹＭ及びインデックス装置の１２のイ
ンデックステーブル１２ａを回転させるＢ軸モータＢＭ
に接続されており、これらに制御信号を送出してワーク
の被加工面及び被加工位置を変更する．更：：％　スレ
ーブＣ　Ｐ　Ｕ　７　２１＠，上下動モータ４及び主軸
モータ６に接続されており、それらに制御信号を送出し
、被加工画　被加工位置を決定されたワークに対して所
定の工具Ｔによる加工を実行する。

一方、ＡＴＣ部ＣＰＵ７３１表　加工工程中に工具Ｔを
取り替えて加工を実施する場合１：．マガジンモータ９
に制御信号を送出し、工具マガジン８を回転させて次工
程の工具Ｔを工具割出位置へ移動させ、更に揺動モータ
ＹＭに制御信号を送り出し、割り出された工具Ｔを保持
した保持ポットを鉛直に向け、次工程工具を取出す準備
をする．さら＋＝　　Ａｒｃ部ＣＰＵ７３１上　旋回ア
ーム１０の駆動用の工具交換モータＩＯＭへ制御信号を
送出し、工具交換を実行する。

これら、スレープＣＰＵ７２及びＡＴＣ部ｃｐｕ７３の
実行するワーク加工制風　工具交換制御１上　マスター
ＣＰＵ７　１からの指示に基づいて実行される．マスタ
ーＣＰＩＪ７１１上　キーボード８３から入力されて第
２マスタ一部ＲＡＭ７６に格納された加工プログラムを
１動作ずつ読み込み、ワーク加工に関する情報であれば
ＭＳ間共通ＲＡＭ８１に書き込む．スレープＣＰＵ７２
１よ　この書き込まれた情報を読み出して上述のワーク
加工制御を実行する．同様１：．加工プログラムに工具
交換が指示されている場合１ｔ．，ＭＡ間共通ＲＡＭ８
２を介して情報がやり取りされてＡＴＣ部ＣＰＬＪ７３
による工具交換制御が実行される。なお、この工具交換
制御の際に１表　スレーブＣＰＵ７２も同時にテーブル
１１やインデックステーブル１２ａを移動・回転する制
御を実行しており、工具交換時にワーク及びその周辺装
置と工具Ｔとがぶつかるのを防止するため、マスターＣ
ＰＵ７　１が各々のＣＰＵ７２．７３に制御タイミング
を指示している． 次１：，本実施例のマシニングセンタで、被加工面が複
数あるワークを、加工する場合を説明する。

必要なときに１上　ワークの種類に応じてインデックス
装置１２を種々変えて加工するものとする。

次で１上　全加工工程中で、工具Ｔを取り替えない場合
を例にとって説明する。

まず、加工しようとするワークの形状によって、回転方
向・回転角度に制限がある場合に｛友　また、利用しよ
うとするインデックス装置１２の種類によって、インデ
ックス装置１２の回転方向・回転角度に制限（接続され
ているケーブル等に制限）がある場合に１上　それらの
制限表キーボード８３から予め入力し第２マスクＲＡＭ
７６の所定アドレスへ記憶しておく。

また、現在割り出し状態にあるワークの被加工面（任意
の被加工面）の位置１：．隣接する被加工面を到達させ
る場合のワークの回転（正方向の回転と負方向の回転）
の範囲で、工具Ｔがワーク等１二干渉せずしかも工具を
最小限移動するだけで済む各位置を、第２マスターＲＡ
Ｍ７６に記憶しておく．つまり、インデックス装置］２
でワークをＢ軸回りに回転させることによって、主軸ヘ
ッド７の対向位置に配される面を、ワークの任意の被加
工面から両隣りの被加工面に移すとき、その回転の範囲
内で、テーブル１１等のワーク周辺装置やワークに工具
Ｔが干渉する干渉領域に対して、ワークが侵入せず且つ
最も接近する各位置（非干渉最接近位置）を予めキーボ
ード８３で入力して第２マスクＲＡＭの所定アドレスへ
記憶しておく。

更に　加工処理プログラムもキーボード８３で入力し、
第２マスクＲＡＭ７６に記憶する。なお、加工処理プロ
グラムで１１　　Ｂ軸の回転角度（友　アブソリュート
指示で与えるものとする。

上記のように所定の入力が済まされた後（：．第４図に
示す加工本処理ルーチンが実行される。

作動スイッチがオンされているか否か判断し（Ｓｌ）、
否のときにはオンされるまで待機し、オンされていると
きに｛寂　主軸ヘッド７先端の工具Ｔとワークとの相対
的なＸ，　　Ｙ，　　Ｚ軸方向の位置決めを実施し（Ｓ
２）、その後、加工処理プログラムに従って、　１ステ
ップの加工を実施する（Ｓ３）．次に　全加工工程が終
了したか否か判断し（Ｓ４）、加工終了の場合に｛志　
本ルーチンを終え、一方、加工がまだ終了しないときに
｛よ　次の動作がインデックス装置１２による回転か否
か判断する（Ｓ５）。インデックス装置１２による回転
でなけれｌ；ＬＳ２に戻って、Ｘ，　　Ｙ，　　Ｚ軸方
向の位置決めと、加工とを継続する（Ｓ２〜Ｓ５）。

インデックス装置１２による回転動作と判断されたなら
（ｆＳ　　ワーク及びインデックス装置１２による回転
方向　回転角度の制限が第２マスクＲＡＭに記憶されて
いるか判断する（Ｓ６）。制限が記憶されているときに
１よ　フラグＦＬを１にセツ｝１，（Ｓ７Ａ）、一方制
限が記憶されていないときにはフラグＦＬをＯにリセッ
トし（Ｓ７Ａ）、その後共に３８に進む。Ｓ８で１上　
アブソリュート指示で与えられている次工程の回転角度
位置から現在の回転角度位置を減算し、角度差θを算出
して、その符号と、角度差θの絶対値Ｉθ　とを求め、
次ｌ：，１θ１がπ未満か、同じか、または越えている
かを判断する（Ｓ９）。

絶対値１θ１が、π未満のときにｆＬｓ８で求めた符号
と同方向（近回り回転方向）の回転角度１θ１の回転を
マスターＣＰＵ７　１が選択し（ＳＴｏ）、絶対値Ｉθ
１が、πを越えるときに｛上Ｓ８で求めた符号と逆方向
（近回り回転方向）の回転角度２Ｋ−１０１の回転を選
択する（Ｓｌｌ）その後、フラグＦＬの値を参照し（Ｓ
　１　２）、フラグ「Ｌの値が１にセットされていると
きに１ｔ．．Ｓ１０で選択した回転が予め記憶した制限
の範囲内か否か判断し（Ｓ　１　３）、Ｓ１０で選んだ
回転が予め記憶された制限に抵触すると判断されたとき
にｆＬｓ９での選択色、それと逆向きで、回転角度［２
π−（Ｓ　１　０またはＳｌｌで選択した回転角度〉］
の回転（遠回り回転）に変更する（Ｓ１４）。砥　フラ
グＦＬが値Ｏにリセットされていたり、Ｓ１０またはＳ
ｌｌで求めた回転が制限範囲内であれ＋ｆ，ＳＩ０，１
１で選択した回転方向及び回転角度をそのままとして、
Ｓ１５に移行する（８１２〜Ｓ　１　４）， Ｓ１５で（友　キーボード８３により予め入力された非
干渉最接近位置のうちＳＩ０，１１，　　または１４で
選択または変更された回転に対応する各非干渉最接近位
置を比較し、最大値のものを選択する。この位置を、最
大離間位置と称す。その後、主軸ヘッド７を上下動モー
タ４で駆動して、Ｓ１５で求めた最大離間位置（二移動
させ（Ｓ７６）、次１：，ＳＩＯもしくはＳ１１で選択
した回転方向またはＳ１４で変更された回転方向く即ち
、回転が制限に抵触していないときには近回りの回転方
向　制限に抵触しているときにはそれと逆回転方向）の
符号と、アブソリュート指示による次工程の到達回転位
置角度とをＣＲＴ８４内の第１領域に表示し（Ｓ１７）
、表示された回転方向と到達回転位置角度とに従って、
インデックス装置７によって、ワークをＢ軸回りに回転
させ、次の被加工面を主軸ヘッド７に対向させる。この
回転の際Ｓ１６に基づき、工具ＴＬＬ　　ワーク等と干
渉せずしかもワーク等に対し最接近位置にある。

次いで，再びフラグ「Ｌの値を参照し（５１９）フラグ
ＦＬが１にセットされているときく制限が記憶されてい
るとき）に（上　割り出されたワークの回転位置が、ワ
ークが最初の回転位置から正・負方向１二総計何度回転
したかを示すため１：．ＣＲＴ８４内の第２領域におい
て、２Ｎπ（Ｎ：３）の範囲内の表示（直線表示）をし
（Ｓ　２　０”）、一方フラグＦＬがＯにリセットされ
ているとき（制限が記憶されていないとき）に｛よ　割
り出されたワークの回転位置を、正負２πの範囲内の表
示（回転表示）をして（Ｓ２１）、その後、Ｓ２に戻り
、それ以下のステップを繰り返す． Ｓ９１二おいて、　１θ１がπと一致すると判断された
ときに（よ　正方向の回転角度πの回転範囲内の非干渉
最接近位置内の最大離間位置と、負方向の回転角度πの
回転範囲内の非干渉最接近位置内の最大離間位置とを比
較し（Ｓ　２　２）、最大離間位置がワークから近い方
の回転方向であって回転角度πの回転を選択する（Ｓ　
２　３），　　次１：，前記Ｓ１２からＳ２２と同様な
ステップを実行して（ＳＳ）、ワークのＢ軸回りの回転
と、その回転方向及び回転角度の表示とを実行する．そ
の後、Ｓ２に戻り、Ｓ２以下のステップを繰り返す．以
上　作動スイッチのオンによって、加工工程の全ステッ
プが自動的に進行する加工本処理のルーチンについて説
明したが、加工工程各ステップを断続的に実施したい場
合に１九　手動用スイッチをオンすることによって、第
５図に示すトレースモード実行処理ルーチンが実施され
る。

このルーチンで｛友　次のステップを第２マスクＲＡＭ
７６に読み込み（Ｓ　２　４）、そのステップがインデ
ックス装置１２によるワークのＢ軸回りの回転過程か否
かを判断する（Ｓ　２　５）。インデックス装置１２０
回転過程なら（Ｌ　加工本処理ルーチンのＳ６以下と同
様なステップが実行さ札そうでないなら｛ヱ　他の処理
を実行し（Ｓ　２　６）、その後、待機状態に復帰する
． 以上説明した実施例で（上　ワークが次加工工程の被加
工面に移るため１：，インデックス装置１２によって回
転する場合、通常近回りし、その回転時、工具Ｔがテー
ブル１１等のワーク周辺装置やワークに干渉しないでし
かも最小限移動するように　主軸ヘッド７が移動するの
で、加工時間のロスがなく迅速な加工が可能となる。

インデックス装置１２により近回りを実施すると，ワー
クの形状等に基づいた制限に抵触する場合に１よ　それ
を予め判断し、逆方向に回転する．従って、ワークがテ
ーブル１１などに衝突したり、インデックス装置１２に
接続されている配管やケーブル１１が破損するといった
事態は回避される。

しかも、工具下の上記最小限の移動と、ワークの制限さ
れた回転の回避と１友　予めキーボードで入力した記憶
に基づいて実施されるので、加工処理プログラミング作
製の限　それらの回避の実行処理を考慮する必要がない
。そのため、加工処理プログラミングが容易になる．ま
た上記制限回転の回避等を実施するため１：．加工処理
プログラム表修正するといった手間を要しない． また　加工処理プログラム中の回転位置角度がアブソリ
ュートで指示されていても、ワークが次に回転する方向
（即ち近回りする場合の回転方向あるいは近回り回転が
制限に抵触する場合にはその逆の回転方向）を、ＣＲＴ
８４内の第１領域が表示するので、作業者が回転方向が
分からす１：，安全性を確保するため１：，作業を余分
に行なう必要が無し〜　また　第５図に示したルーチン
に従って、手動で１ステップ毎の加工過程を調べている
とき、インデックス装置１２によるワークの回転ステッ
プの前にワークの検査等を実施するために主軸ヘッド７
の位置をプログラムに基づかずに適当な位置に移動した
ような場合であっても、次のワークの回転方向が分かる
ので、正負両方向の回転時の干渉を考慮せず、つまり実
際の次の回転方向の干渉だけを念頭において、上記移動
後主軸ヘッド７の位置をセットし直せばよい。これによ
って、主軸ヘッドの無駄な移動等がなくなるため作業時
間のロスがなくなり、また回転方向の誤推によるワーク
と工具丁との千５歩の危険性がなくなる。

更に、インデックス装置１２によるワークの回転の制限
がある場合に（よ　割り出されたワークの回転位置ＩＬ
　　最初から総計何度回転してその位置に到達したかが
分かる直線表示に自動的１；切り替わる。これによって
、制限のあるなしで、作業者が直線表示と、回転表示と
を切り換える手間がいらなくなる。従って、例え｛ヱ　
手動で１ステップ毎の加工過程を調べているとき、スト
ロークオーバの可能性なくワークを回転させるため１ミ
　その回転前に表示を切り換える煩わしさが不要である
。

なお、上記実施例で｛よ　工具Ｔを旋回アーム１０で交
換せずにワークを加工する場合について説明したが、加
工途中で旋回アーム１０で工具Ｔを交換する場合に（上
　非干渉最接近位置（上　現在使用している工具Ｔ及び
次の加工工程で使用する工具Ｔの長さと、工具交換時の
旋回アーム１０の上下動距離とをも考慮して決定し、そ
れを第２マスターＲ　Ａ　Ｍ　．７　６に記憶しておけ
ばよい。この場合に｛上　工具交換が行なわれる加工に
おいて上記の効果が得られるので、速やかで、応用範囲
の広い加工が実施できる。

また、上記実施例でｌ上　Ｓ９で求めたθがπののとき
に１１　　２つの回転方向の内　主軸ヘッド７の回避量
を最少になるように回転させたが、θがπと一致すると
きには、　必ず一方向に回転するように構成してもよい
。

更に　第２マスターＲＡＭ７６に記憶しておく非干渉最
接近位置として、ワークの回転位置角度Ｏ〜２πの範囲
内の各角度に応じて実質的に連続的に記憶しておくなど
、適宜記憶の仕方を変えてもよい。また、直線表示　回
転表示に切り替わる第２表示領域で、次工程の被加工面
の回転位置角度を表示してもよい。このように　本発明
の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。

以上で（よ　実施例として、各発明を同時に実施したも
のについて説明したが、ワークの回転方向の表示舎省略
した構成や、インデックス装置によるワークの回転に制
限がないときに（上　制限のあるなしの判断を省略した
構成など、各本発明を個々に具現化した態様とすること
もできる。

発明の効果 以上詳述したように、第１の数値制御工作機械によれ１
ｆ，ワークを近回り制御する場合１：．主軸ヘッドが最
少量だけ回避するので、回避時間が少なくなり、加工時
間のロスがなくなる。そのため、迅速な加工が可能とな
る。

第２の数値制御工作機械で］上　ワークの近回り回転方
向が、回転方向表示手段によって表示されるので、作業
者が回転方向が分からなくて安全性確保に余分な作業を
するような手間が不要である。

また、　トレースモードにおいて手動で１ステップ毎の
加工過程を調べている場合、インデックス装置によるワ
ークの回転ステップの前に、ワークの検査等を実施する
ために、主軸の位置をプログラムに基づかずに適当な位
置に移動したようなときであっても、ワークの次の回転
方向が分るので、その回転によっては工見が干渉しない
位置にまで主軸ヘッドを容易にセットし直せる。即ち、
次の回転方向の誤推によって誤った位置へ主軸ヘッドを
セットする事態が回避できる。そのため、　トレースモ
ード時でのワークと工具との干渉の可能性がなくなる。

しかも、主軸ヘッドを、ワークの１方向は、示された回
転方向）の回転のみを念頭において、その回転では干渉
しない位置｛二セットすればよいので、両方向の回転の
干渉を念頭においたときの作業時間のロスＥ生じない。

第３の数値制御工作機械で｛社　近回りを実施すると、
ワークの形状等に基づいた制限に抵触する場合に（よ　
それを予め判断し、逆方向に回転するので、ワークがテ
ーブルなどに衝突する危険や、被加工面変更手段に接続
されている配管やケーブル等が破損する危険がない。し
かも、被加工面変更手段が制限された回転を回避するの
｛上　制限記憶手段に記憶された制限に基づいて実施さ
れるので、加工処理プログラミング作製の限　それらの
回避の実行処理を考慮する必要がない。そのため、ブ０
グラミングが容易になり、またプログラムを上記制限回
転の回避を実施するために修正する事態が生じない．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的構成を示すブロックは第２図は
本発明の一実施例の機械的構成を示す斜視は　第３図は
本実施例の駆動制御等を司る電子制御装置７０と各モー
タ等との関係を示す説明は第４図は加工本処理ルーチン
を示すフローチャート、第５図１上トレースモード実行
処理ルーチンを示すフローチャートである．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ワーク加工用の工具が保持された主軸を駆動する主
   軸ヘッドと、 該主軸ヘッドと、該ワークの相対的離間位置を変更する
   離間位置変更手段と、 加工工程に応じて、前記主軸の軸線と略直交する軸線を
   中心として前記ワークを回転させてその被加工面を変更
   する被加工面変更手段と、 を有し、入力された加工工程のシーケンスによって前記
   ワークを加工する数値制御工作機械であって、 前記工具が、ワークテーブル等のワーク周辺装置及び該
   ワークに干渉する干渉領域に対して侵入せず且つ最も接
   近する非干渉最接近位置を、前記ワークの各回転位置角
   度に応じて、記憶する非干渉最接近位置記憶手段と、 次の加工工程の回転位置角度と現在の加工工程の回転位
   置角度とに基づき、少ない回転角度で次の加工工程の回
   転位置角度に到達する回転の方向と、その回転角度とを
   選択する回転選択手段と、該回転選択手段により選択し
   た回転範囲内における前記各非干渉最接近位置の中から
   、前記ワークから最も遠い最遠位置を選択する最遠位置
   選択手段と、 該最遠位置選択手段で選択された最遠位置へ前記主軸ヘ
   ッドを相対的に移動させる指令を前記離間位置変更手段
   に指令する移動指令手段と、該移動指令手段によつて前
   記主軸ヘッドを最遠位置に相対的に移動させた後、前記
   回転選択手段によつて選択された回転を前記被加工面変
   更手段に指令する回転指令手段と、 を有する数値制御工作機械。 ２　請求項１記載の数値制御工作機械であつて、前記回
   転選択手段により求めた回転方向を表示する回転方向表
   示手段を有する数値制御工作機械。 ３　請求項１記載の数値制御工作機械であって、前記回
   転選択手段は、次の加工工程の回転位置角度と現在の加
   工工程の回転位置角度とに基づいた回転角度が、いずれ
   の方向に回転させても同−の際には、両回転方向の回転
   範囲内における前記最遠位置選択手段によつて選択され
   た最遠位置を比較し、その最遠位置が小なる回転方向を
   選択する数値制御装置 ４　主軸ヘッドによつて保持された工具により、入力さ
   れた加工工程のシーケンスに従って、ワークを加工する
   数値制御工作機械であって、 加工工程に応じて、前記主軸の軸線と略直交する軸線を
   中心として前記ワークを回転させてその被加工面を変更
   する被加工面変更手段と、 前記被加工面変更手段の種類及び該手段に装着される前
   記ワークの種類によつて、前記ワークの回転方向と回転
   角度に制限が存在するとき、その制限を記憶する制限記
   憶手段と、 次の加工工程の回転位置角度と現在の加工工程の回転位
   置角度とに基づき、少ない回転角度で次の加工工程の回
   転位置角度に到達する回転の方向と、その回転角度とを
   選択する回転選択手段と、該回転選択手段による選択が
   前記制限記憶手段による制限に抵触するときには、その
   選択された回転と逆向きの回転方向と、［２π−（上記
   回転角度）］の回転角度とに、該選択を変更する回転変
   更手段と、 前記回転選択手段によつて選択された回転または前記回
   転変更手段によつて変更された回転の指令を前記被加工
   面変更手段に指令する回転指令手段と、 を有する数値制御工作機械。 ５　請求項４記載の数値制御工作機械であつて、少なく
   とも数値を表示可能な表示手段と、 前記制限記憶手段による制限があるときには、正逆回転
   方向２Ｎπ（Ｎは２以上の整数）の範囲に相当する角度
   表示を前記表示手段に行わせ、前記制限記憶手段による
   制限がないときには、一回転方向の２πの範囲内の表示
   を前記表示手段に行わせる表示切換手段を備えた数値制
   御工作機械。