JPH11161313A - 切り込み量制限機能付数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータが不慣れな場合であっても安全な
切削作業を行うことのできる切り込み量制限機能付数値
制御装置を提供すること。 【解決手段】 手動操作による切り込み量の増大を検出
し（ｃ１〜ｃ４）、切り込み量が設定値Ｄを超えないよ
うに工具の送り量に制限を加えることにより過剰な切り
込みの発生を防止する（ｃ５〜ｃ７）。また、工具とワ
ーク素材との組み合わせに対応して最大切り込み量記憶
ファイルに切り込み量の設定値Ｄを記憶させておき、加
工に用いる工具とワーク素材に基いて設定値Ｄを自動選
択することにより、オペレータの側に十分な知識がない
場合でも安全な設定値Ｄを選択できるようにする（Ｂ
８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切り込み量制限機
能付数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】手動操作による移動指令に基いて工具ま
たはワークに送りを掛ける機能を有する数値制御装置、
例えば、手動パルス発生器のハンドル操作を用いた手動
運転によって工具またはワークに送りを掛けて手動切削
を行えるようにした数値制御装置が公知である。

【０００３】従来の数値制御装置での手動運転操作は、
全ての操作が完全にオペレータに一任されているのが実
状であり、オペレータの熟練度が低く十分な経験がない
ような場合には、必要以上に工具やワークに送りを掛け
て工具を食い込ませてしまって工具やワークに欠損を生
じさせたり、また、スピンドルに過大な負荷を掛けて偏
心させてしまったりするという危険があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、前記従来技術の欠点を解消し、オペレータの操作が
不慣れな場合であっても工具やワークおよび工作機械の
構造にダメージを与えることなく、手動操作によって安
全な切削作業を行うことのできる切り込み量制限機能付
数値制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、手動操作によ
る移動指令に基いて工具またはワークに送りを掛ける機
能を有する数値制御装置において、手動操作による工具
またはワークの移動に伴う切り込み量の増大を検出し、
切り込み量の増大が設定値を超えないように工具または
ワークの送り量に制限を加える構成により前記課題を達
成した。

【０００６】また、加工に使用する工具とワーク素材と
の組み合わせに対応して数値制御装置のファイルに前記
設定値を予め幾つか記憶させておき、加工状況に応じて
設定値を選択できるようにした。

【０００７】更に、加工に使用する工具とワーク素材の
データを加工開始前に数値制御装置に入力して前記ファ
イルから対応する設定値を自動的に選択することによ
り、オペレータの側に切削加工に関する十分な知識がな
い場合でも安全な設定値を選択できるようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明を適用した一実施形態
の切り込み量制限機能付数値制御装置１０と該数値制御
装置１０によって駆動制御される工作機械、例えば、旋
盤等の要部を示すブロック図である。

【０００９】プロセッサ１１は数値制御装置１０を全体
的に制御するプロセッサであり、バス２１を介してＲＯ
Ｍ１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、こ
のシステムプログラムに従って、数値制御装置１０を全
体的に制御する。ＲＡＭ１３は一時記憶用のメモリであ
る。ＣＭＯＳメモリ１４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の電源がオフにされても
記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成されて
おり、加工に使用する工具とワーク素材との組み合わせ
に対応して切り込み量の許容最大値を記憶する最大切り
込み量記憶ファイル（後述）もこのＣＭＯＳメモリ１４
内に記憶される。

【００１０】インターフェイス１５は外部機器用のイン
ターフェイスであり、紙テープリーダ、紙テープパンチ
ャー、フロッピーディスクドライバ等の外部機器７２が
接続される。紙外部機器７２からはＮＣプログラムが読
み込まれ、また、数値制御装置１０内で編集されたＮＣ
プログラムを紙外部機器７２に出力することもできる。

【００１１】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は数値制御装置１０に内蔵されたシーケン
スプログラムで工作機械を制御する。即ち、ＮＣプログ
ラムで指令された機能に従って、これらシーケンスプロ
グラムで工作機械側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニ
ット１７から工作機械側に出力する。この出力信号によ
り工作機械側の各種アクチュエータが作動する。また、
工作機械側のリミットスイッチ等の信号を受け、必要な
処理をしてプロセッサ１１に渡す。

【００１２】各軸の現在位置，アラーム，パラメータ，
画像データ等の画像信号はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
のディスプレイに送られて表示される。インターフェイ
ス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボードから
のデータを受けてプロセッサ１１に渡す。インターフェ
イス１９はＸ軸用，Ｚ軸用およびガイダンス用の３つの
手動パルス発生器によって構成される手動パルス発生器
群７１に接続され、これらの手動パルス発生器からのパ
ルスを受ける。

【００１３】Ｘ軸用，Ｚ軸用およびガイダンス用の３つ
の手動パルス発生器は、図２に示されるような工作機械
側の操作盤１１３に実装され、各手動パルス発生器に
は、Ｘ軸用操作ハンドル１０８，Ｚ軸用操作ハンドル１
０９，ガイダンス用操作ハンドル１１１が取り付けられ
ている。

【００１４】操作盤１１３にはスピンドルスイッチ１０
１，スピンドル停止スイッチ１０２，クーラントスイッ
チ１０３，クーラント停止スイッチ１０４，工具交換ス
イッチ１０５，ティーチングスイッチ１０６，プレイバ
ックスイッチ１０７が設けられ、更に、ガイダンス用操
作ハンドル１１１の機能を選択するための選択スイッチ
１１０ＪＯＧスイッチが配備されている。これらのスイ
ッチからの信号はＩ／Ｏユニット１７およびＰＭＣ１６
を介してプロセッサ１１に渡される。

【００１５】軸制御回路３０，３１はプロセッサ１１か
らの各軸の移動指令またはＸ軸やＺ軸の手動パルス発生
器からの移動指令パルスを受けて、各軸の指令をサーボ
アンプ４０，４１に出力する。サーボアンプ４０，４１
はこの指令を受けて各軸のサーボモータ５０，５１を駆
動する。Ｘ，Ｚ軸のサーボモータ５０，５１には位置速
度検出用のパルスコーダが内蔵されており、これらのパ
ルスコーダからのフィードバック信号が軸制御回路３
０，３１にフィードバックされる。軸制御回路３０，３
１に内蔵されたサーボ制御ＣＰＵの各々はこれらのフィ
ードバック信号と前述の移動指令とに基いて位置ルー
プ、速度ループ、電流ループの各処理を行い、最終的な
駆動制御のための電流指令を各軸毎に求めて各軸のサー
ボモータ５０，５１の位置、速度を制御する。

【００１６】スピンドル制御回路６０はスピンドル回転
指令およびスピンドルのオリエンテーション等の指令を
受けて、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を
出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度
信号を受けて、スピンドルモータ６２を指令された回転
速度で回転させる。また、オリエンテーション指令によ
って、所定の位置にスピンドルモータ６２の回転位置を
位置決めする。

【００１７】図６は加工に使用する工具とワーク素材と
の組み合わせに対応してＣＭＯＳメモリ１４に切り込み
量の許容最大値を記憶させるためのデータベース登録処
理の概略を示すフローチャートであり、この処理はオペ
レータ側の判断によってＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０か
らデータベース登録の機能が選択された段階で起動され
る。

【００１８】データベース登録処理を開始したプロセッ
サ１１は、まず、オペレータからの入力操作に応じ、ワ
ーク材質の名称と工具名称とを順次読み込んで（ステッ
プＡ１，ステップＡ２）、データベース登録用のファイ
ル、つまり、最大切り込み量記憶ファイルを生成して図
４に示すようなデータベース登録画面をＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット７０のモニタ画面に表示するので、オペレータ
はこの登録画面を参照し、ワーク材質の名称と工具名称
との関係に対応させて切り込み量の許容最大値をＣＲＴ
／ＭＤＩユニット７０のテンキー等から入力してＣＭＯ
Ｓメモリ１４の最大切り込み量記憶ファイルに記憶させ
る（ステップＡ３）。

【００１９】図４では切り込み量の許容最大値をワーク
材質の名称と工具の名称との関係だけに基いて２次元配
列的に設定する場合を例示しており、ステップＡ１の処
理ではファイルの列方向にインデックスとなるＳＣ２１
（炭素鋼），ＳＣ３０（炭素鋼），・・・等の複数のワ
ーク材質を記憶させ、また、ステップＡ２の処理でファ
イルの行方向にインデックスとなるＴ１（既存の工具番
号），Ｔ２（既存の工具番号），・・・等の複数の工具
名称を記憶させ、このようにして生成されたデータベー
スの各フィールドに切り込み量の許容最大値３．０（m
m），２．０（mm），・・・等をテンキーから順に入力
するようにしている。

【００２０】例えば、炭素鋼ＳＣ２１のワークに対して
工具番号Ｔ１の工具で切削を行う場合の切り込み量の許
容最大値は３．０（mm）である。なお、切り込み量の許
容最値を「０」と設定した場合は、切り込み量制御無し
を意味する。

【００２１】更に、主軸回転速度を考慮してワーク材質
の名称と工具の名称と主軸回転速度との関係に基いて３
次元配列的なデータベースを生成して、これら３つの条
件に基いて切り込み量の許容最大値を設定するようなデ
ータベースを生成するようにしてもよい。

【００２２】図７ないし図１２はプロセッサ１１によっ
て実行される手動運転処理の概略を示すフローチャート
である。

【００２３】この処理は、オペレータ側の判断によって
ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０から手動運転の機能が選択
された段階で自動的に起動されるようになっている。以
下、旋盤によってワークを加工する作業を行う場合を例
にとって、プロセッサ１１の処理動作を説明する。な
お、この段階では既にスピンドル先端に対するワークの
取り付けは完了しており、タレットの工具ホルダには加
工に必要とされる全ての交換用工具が実装されているも
のとする。

【００２４】手動運転処理を開始したプロセッサ１１
は、まず、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０から準備加工終
了信号が入力されているか否かを判別する（ステップＢ
１）。この準備加工終了信号は、荒取り，中仕上げ，仕
上げ等の全ての加工工程に関するティーチング作業が完
了した段階でオペレータがＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
を操作して入力するものであるから、この段階で準備加
工終了信号が入力されることはない。

【００２５】そこで、プロセッサ１１は、一時記憶用の
記憶手段を構成するバッファ１の書込ポインタの値およ
び読出ポインタの値を共に初期化し（ステップＢ２，ス
テップＢ３）、オペレータが入力した形状データを一時
記憶するためのバッファ２の内容を初期化して（ステッ
プＢ４）、各軸の現在位置記憶レジスタから工具の現在
位置を読み出して終点位置記憶レジスタＡおよび直前位
置記憶レジスタＢにセットし、動作経路の方向性を記憶
する方向性記憶レジスタＶ′を初期化する（ステップＢ
５）。

【００２６】また、移動方向記憶フラグＦ１，形状入力
記憶フラグＦ２，アプローチ記憶フラグＦ３，形状加工
記憶フラグＦ４の各々をリセットし（ステップＢ６）、
工具の現在位置を工具現在位置記憶レジスタＣに記憶す
る（ステップＢ７）。

【００２７】この段階で、プロセッサ１１は図５に示す
ような加工条件設定画面をＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
のディスプレイに表示するので、オペレータはこの画面
を参照してワーク材質の名称と工具名称とをポップアッ
プメニューから選択する。なお、図５に示されるＸ，Ｚ
の値は工具現在位置である。

【００２８】この操作を検出したプロセッサ１１は、図
４の最大切り込み量記憶ファイルを参照し、オペレータ
が指定したワーク材質および工具名称に対応する切り込
み量の許容最大値を最大切り込み量記憶ファイルから読
み込み、その値を最大切り込み量記憶レジスタＤに記憶
する（ステップＢ８）。なお、前述したように主軸回転
速度を条件の一部に含めて３次元配列的な最大切り込み
量記憶ファイルを生成した場合には、ワーク材質の名称
および工具名称の欄と共に主軸回転速度の欄もポップア
ップメニューとし、前述した３つの要素から切り込み量
の許容最大値を特定するようにする。

【００２９】次いで、プロセッサ１１は操作盤１１２の
ティーチングスイッチ１０６が操作されているか否かを
判別するが（ステップＢ９）、このティーチングスイッ
チ１０６は、荒取り，中仕上げ，仕上げ等の１加工工程
分のティーチング作業が完了した時点でオペレータによ
って操作されるものであるから、この段階でティーチン
グスイッチ１０６が操作されることはない。

【００３０】そこで、プロセッサ１１は、更に、スピン
ドルスイッチ１０１，スピンドル停止スイッチ１０２，
クーラントスイッチ１０３，クーラント停止スイッチ１
０４，工具交換スイッチ１０５等の補助機能動作のため
のスイッチが操作されているか否かを判別する（ステッ
プＢ１０）。

【００３１】ステップＢ１０の処理により補助機能動作
のためのスイッチ操作が検出された場合、プロセッサ１
１は、移動方向記憶フラグＦ１がセットされているか否
か、つまり、補助機能動作スイッチが操作される直前の
工具の動作経路が既にバッファ１に記憶されているか否
かを判別することになる（ステップＢ２１）。

【００３２】詳しくは後述するが、この実施形態におい
ては、工具の動作経路の方向性の変化を検出して経路を
分割し、その各々を独立した動作ブロックとして順次バ
ッファ１に記憶するようにしているので、動作経路の方
向性の変化が検出されない限り工具の動作経路はバッフ
ァ１に記憶されず、また、移動方向記憶フラグＦ１は、
１ブロック分の動作経路が新たにバッファ１に記憶され
た段階でリセットされる一方、工具の移動方向が同じ向
きに維持されている間はセット状態が保持されるように
なっている。

【００３３】従って、ステップＢ２１の判別結果が真と
なった場合、つまり、工具の移動方向が同じ向きに維持
されている間にスピンドルスイッチ１０１，スピンドル
停止スイッチ１０２，クーラントスイッチ１０３，クー
ラント停止スイッチ１０４，工具交換スイッチ１０５等
の補助機能動作スイッチが操作された場合には、前回の
分割経路の終点位置から今回の補助機能動作スイッチ操
作時点の工具現在位置までの区間に相当する工具の動作
経路を求め、補助機能動作スイッチの操作を記憶する前
の段階でバッファ１に記憶させておく必要がある。

【００３４】そこで、ステップＢ２１の判別結果が真と
なった場合、プロセッサ１１は、ステップＢ２２に示さ
れるＳＵＢ（Ａ）の処理を実行し、前回の分割経路の終
点位置から補助機能動作スイッチ操作時点の工具現在位
置までに相当する工具の動作経路を求めて自動記憶手段
となるバッファ１に記憶する。

【００３５】ＳＵＢ（Ａ）の処理の詳細を図１１に示
す。プロセッサ１１は、まず、直前位置記憶レジスタＢ
に記憶する工具の現在位置と、終点位置記憶レジスタＡ
に記憶されている前回の分割経路の終点位置との関係に
基いて、前回の分割経路の終点位置Ａから補助機能動作
スイッチ操作時点の工具の現在位置までに相当する工具
の動作経路を求め、この動作経路を書込ポインタのアド
レス指定に従ってバッファ１に記憶し（ステップａ
１）、終点位置記憶レジスタＡの内容を直前位置記憶レ
ジスタＢに記憶する工具の現在位置、要するに、今回新
たに記憶した分割経路の終点位置に更新する（ステップ
ａ２）。そして、書込ポインタの値をインクリメントし
てバッファ１における次の分割経路もしくは補助機能動
作コマンドの書き込みアドレスを記憶し（ステップａ
３）、移動方向記憶フラグＦ１をリセットする（ステッ
プａ４）。

【００３６】つまり、工具を全く同じ方向に移動させて
いた場合であっても、その間に補助機能動作スイッチが
操作された場合には、スイッチ操作時点に対応する工具
の位置によって工具の動作経路が自動的に分割され、前
回の分割経路の終点位置から補助機能動作スイッチ操作
時点の工具の現在位置に至る工具の動作経路が自動的に
バッファ１に記憶されるということである。

【００３７】なお、移動方向記憶フラグＦ１がリセット
されていてステップＢ２１の判別結果が偽となった場合
は、補助機能動作スイッチが操作された時点までの動作
経路が既にバッファ１に記憶されている状態を意味する
ので、改めてステップＢ２２の処理を実行する必要はな
い。

【００３８】ステップＢ２１またはステップＢ２２の処
理を終えたプロセッサ１１は、次いで、ステップＢ２３
に示されるＳＵＢ（Ｂ）の処理を実行し、前述したステ
ップＢ１０の処理で検出された補助機能動作に対応する
処理を実行すると共に、この補助機能動作に対応するコ
マンドをバッファ１に記憶する。

【００３９】ＳＵＢ（Ｂ）の処理の詳細を図１２に示
す。プロセッサ１１は、まず、選択された補助機能動作
スイッチに対応する指令、例えば、スピンドルモータの
ＯＮ／ＯＦＦ等を機械側に指令し（ステップｂ１）、こ
の指令に対応するコマンドを書込ポインタのアドレス指
定に従ってバッファ１に記憶して（ステップｂ２）、書
込ポインタの値をインクリメントし、バッファ１におけ
る次の分割経路もしくは補助機能動作コマンドの書き込
みアドレスを記憶する（ステップｂ３）。

【００４０】次いで、プロセッサ１１はステップＢ９の
処理に移行し、再びスイッチ操作やハンドル操作等の検
出処理を前記と同様にして開始する。

【００４１】また、これら補助機能動作のためのスイッ
チ操作が検出されずステップＢ９、Ｂ１０の判別結果が
偽となった場合には、プロセッサ１１は、更に、形状入
力記憶フラグＦ２がセットされているか否か、即ち、バ
ッファ２に対するオペレータの形状入力操作がこの段階
で既に実行されているか否かを判別する（ステップＢ１
１）。

【００４２】そして、バッファ２に対する形状入力操作
が行われていない場合、つまり、形状入力記憶フラグＦ
２がセットされていない場合には、バッファ２に対する
オペレータの形状入力操作が改めて許容されることにな
る。

【００４３】この場合、オペレータがＣＲＴ／ＭＤＩユ
ニット７０を操作して形状入力モードを選択すれば、Ｃ
ＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの数値入力
等により、加工すべきワークの荒取り形状の輪郭，中仕
上げ形状の輪郭，仕上げ形状の輪郭等の内の１つを任意
に生成してバッファ２に設定することができる。

【００４４】バッファ２に加工形状の輪郭を設定すると
いった作業は旋盤におけるティーチング作業において必
須の要件となるものではなく、当然、Ｘ軸用操作ハンド
ル１０８およびＺ軸用操作ハンドル１０９の操作のみに
よって全ての加工工程のティーチング作業を達成するこ
とも可能であるが、バッファ２に加工形状の輪郭を予め
設定しておくことによって、ティーチング作業の一部を
簡略化することが可能となる。

【００４５】もし、オペレータがこの機能を利用したい
場合は、工具をワークに接触させる前の任意の段階で、
ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を操作して形状入力モード
を選択し、キーボードからの数値入力等を利用して、加
工すべきワークの荒取り形状の輪郭，中仕上げ形状の輪
郭，仕上げ形状の輪郭等をバッファ２に設定するように
する。

【００４６】形状入力モードが選択された場合はステッ
プＢ１２の判別結果が真となるので、プロセッサ１１は
オペレータによる形状入力操作を受け入れてバッファ２
に加工形状の輪郭を保存し（ステップＢ１３）、形状入
力記憶フラグＦ２をセットする（ステップＢ１４）。

【００４７】また、ステップＢ１１の判別処理によって
形状入力記憶フラグＦ２がセットされていると判別され
た場合、つまり、バッファ２に対するオペレータの形状
入力操作が既に実行されていると判別された場合には、
バッファ２に保存された加工形状の輪郭データを利用す
ることにより、簡略化したアプローチ操作や工具の切削
送り操作が可能となるので、プロセッサ１１は、更に、
選択スイッチ１１０によってガイダンス用操作ハンドル
１１１のアプローチ動作機能が選択されているのか形状
加工動作機能が選択されているのかを判別することにな
る（ステップＢ１５，ステップＢ１６）。

【００４８】そして、アプローチ動作機能が選択されて
いれば、プロセッサ１１は、アプローチ記憶フラグＦ３
をセットして形状加工記憶フラグＦ４をリセットし（ス
テップＢ１９，ステップＢ２０）、また、形状加工動作
機能が選択されていれば、形状加工記憶フラグＦ４をセ
ットしてアプローチ記憶フラグＦ３をリセットする（ス
テップＢ１７，ステップＢ１８）。

【００４９】つまり、簡略化したアプローチ操作や工具
の切削送り操作を実施するためには、バッファ２に加工
形状の輪郭データが保存されていることが必須の要件で
あり、この輪郭データが保存されていない場合、プロセ
ッサ１１は選択スイッチ１１０の設定状態を参照しない
（ステップＢ１１参照）。従って、アプローチ記憶フラ
グＦ３や形状加工記憶フラグＦ４がセットされるのは、
バッファ２に加工形状の輪郭データが保存されて形状入
力記憶フラグＦ２がセットされている場合に限られる。

【００５０】既に述べた通り、バッファ２に加工形状の
輪郭を設定するか否かはオペレータの自由であり、ま
た、バッファ２に加工形状の輪郭を設定する場合には、
工具をワークに接触させる前の任意の段階でバッファ２
に対する加工形状の輪郭設定作業を行うことができる。

【００５１】ステップＢ１４，ステップＢ１２，ステッ
プＢ１６，ステップＢ１８もしくはステップＢ２０の処
理を終えたプロセッサ１１は、次いで、ガイダンス用操
作ハンドル１１１又はＪＯＧスイッチ１１２が操作され
ているか否かを判別する（ステップＢ２４）。

【００５２】なお、ガイダンス用操作ハンドル１１１
は、バッファ２に保存された加工形状の輪郭データを利
用してアプローチ操作や工具の切削送り操作を行うため
のものである。

【００５３】ガイダンス用操作ハンドル１１１又はＪＯ
Ｇスイッチ１１２が操作された場合、プロセッサ１１
は、まず、アプローチ記憶フラグＦ３がセットされてい
るのか（ステップＢ２５）、形状加工記憶フラグＦ４が
セットされているのかを判別する（ステップＢ２６）。

【００５４】アプローチ記憶フラグＦ３がセットされて
いれば、バッファ２に保存された加工形状の輪郭データ
に基いてワークの法線方向ベクトル（アプローチ方向）
を求め、Ｘ軸およびＺ軸のサーボモータ５０，５１に対
する移動指令の分配比を算出し、ガイダンス用操作ハン
ドル１１１の操作量、又はＪＯＧスイッチ１１２のいず
れかの操作量に応じてＸ軸およびＺ軸のサーボモータ５
０，５１に移動指令を分配して工具をワークに接近させ
る必要があるが、この際、ガイダンス用操作ハンドル１
１１が過剰に操作されていると、工具の食い込みによる
工具の損傷やワークの損傷さらにはスピンドルの偏心と
いった危険もあるので、プロセッサ１１は、ＳＵＢ
（Ｃ）に示す切り込み量制限処理を実施して切り込み量
の大きさが設定値を超えないように工具の送り量に制限
を加える（ステップＢ３２）。

【００５５】切り込み量制限処理の詳細を図１３に示
す。切り込み量制限処理を開始したプロセッサ１１は、
まず、ガイダンス用操作ハンドル１１１が操作されてい
るのか、ＪＯＧスイッチ１１２が操作されているのかを
判別し（ステップｃ１、ステップｃ２）、ガイダンス用
操作ハンドル１１１又はＪＯＧスイッチ１１２のいずれ
かが操作されていれば、ハンドル１１１又はＪＯＧスイ
ッチ１１２の操作量で指令されたパルスに対応する移動
量を算出し（ステップｃ３）、この移動量を工具現在位
置記憶レジスタＣに加算して工具の移動目標位置を求め
て目標位置記憶レジスタＥに記憶し（ステップｃ４）、
更に、目標位置記憶レジスタＥと工具現在位置記憶レジ
スタＣとの関係から実質的な工具の移動量を求め、その
値が切り込み量の許容最大値Ｄの範囲内にあるか否かを
判別する（ステップｃ５）。

【００５６】そして、実質的な工具の移動量が許容最大
値Ｄの範囲内にあれば、プロセッサ１１は、ガイダンス
用操作ハンドル１１１又はＪＯＧスイッチ１１２で指令
されたパルスに応じてＸ軸およびＺ軸のサーボモータ５
０，５１に移動指令を分配して工具をアプローチ方向に
移動させ（ステップｃ６）、工具現在位置記憶レジスタ
Ｃの値を目標位置記憶レジスタＥの値、即ち、工具現在
位置に更新する一方（ステップｃ７）、実質的な工具の
移動量が許容最大値Ｄを超えていれば、サーボモータ５
０，５１の駆動制御と工具現在位置記憶レジスタＣの更
新に関わるステップｃ５およびステップｃ６の処理を非
実行として、工具の移動を行うことなく切り込み量制限
処理を終える。

【００５７】従って、不慣れなオペレータの操作によっ
て必要以上に工具がワークに突入されるといった事故は
未然に防止される。

【００５８】また、形状加工記憶フラグＦ４がセットさ
れていれば、プロセッサ１１は、バッファ２に保存され
た加工形状の輪郭データと該輪郭データ上における工具
の現在位置とに基いてＸ軸およびＺ軸のサーボモータ５
０，５１に対する移動指令パルスの分配比を算出し、ガ
イダンス用操作ハンドル１１１又はＪＯＧスイッチ１１
２のいずれかの操作量に応じてＸ軸およびＺ軸のサーボ
モータ５０，５１に移動指令を分配し、加工形状の輪郭
データに沿って工具を移動させて切削し（ステップＢ３
３）、輪郭データ上における工具の現在位置を更新する
（ステップＢ３４）。

【００５９】この場合、工具は予め設定された輪郭デー
タに沿って移動するので、図１３に示すような切り込み
量制限処理を実施する必要はない。

【００６０】なお、アプローチ記憶フラグＦ３も形状加
工記憶フラグＦ４もセットされていない場合には、前述
した通り、ガイダンス用操作ハンドル１１１ＪＯＧスイ
ッチ１１２の操作は無視される。

【００６１】一方、ガイダンス用操作ハンドル１１１、
ＪＯＧスイッチ１１２の操作が検出されずにステップＢ
２４の判別結果が偽となった場合、プロセッサ１１は、
Ｘ軸用操作ハンドル１０８もしくはＺ軸用操作ハンドル
１０９が操作されたか否かを判別し（ステップＢ３
７）、いずれかの操作ハンドルが操作されていれば、そ
の操作量に応じてＸ軸またはＺ軸のサーボモータ５０，
５１に移動指令パルスを分配して工具を移動させる（ス
テップＢ３８）。

【００６２】なお、Ｘ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸用
操作ハンドル１０９の操作による工具送りは工作機械の
操作に熟練したオペレータを対象としたものであるの
で、図１３に示すような切り込み量制限処理の対象から
は除外している。

【００６３】ステップＢ２６，ステップＢ３４，ステッ
プＢ３２，ステップＢ３７もしくはステップＢ３８の処
理を終えたプロセッサ１１は、次いで、各軸の現在位置
記憶レジスタから工具の現在位置を読み出して直前位置
レジスタＢの各軸の現在値と比較し、ステップＢ３４，
ステップＢ３２もしくはステップＢ３８の処理によって
工具が移動されたか否かを判別する（ステップＢ２
７）。

【００６４】当然、各軸の現在位置記憶レジスタから読
み出した工具の現在位置と直前位置記憶レジスタＢの各
軸の現在値とが一致すれば移動はなし、また、両者間に
変化があれば移動があったということになる。

【００６５】ステップＢ２７の判別処理によって工具の
移動が検出された場合、プロセッサ１１は、まず、各軸
の現在位置記憶レジスタから読み出した工具の現在位置
と直前位置記憶レジスタＢの各軸の現在値とに基いて今
回の操作による移動方向Ｖ（Ｘ，Ｚ）の方向ベクトルを
求め（ステップＢ２８）、方向性記憶レジスタＶ′の値
と比較して、両者が一致するか否か、つまり、今回のハ
ンドル操作による工具の移動方向と前回の操作による工
具の移動方向とが同じであるか否かを判定する（ステッ
プＢ２９）。

【００６６】但し、比較対象となる方向性記憶レジスタ
Ｖ′の値が初期設定値Ｖ′＝（０，０）である場合に
は、Ｖの値に関わりなく、ＶとＶ′とが一致するものと
見做す。結果的に、このような判別態様が生じるのは、
最初にハンドル又はＪＯＧスイッチを動かした場合だけ
である。

【００６７】そして、今回のハンドル又はＪＯＧスイッ
チ操作による移動方向Ｖと前回の操作による移動方向
Ｖ′とが一致した場合、プロセッサ１１は、移動方向記
憶フラグＦ１をセットして前回の移動方向と今回の移動
方向が同一であることを記憶し（ステップＢ３０）、方
向性記憶レジスタＶ′の値を方向性記憶レジスタＶの値
に更新すると共に、直前位置記憶レジスタＢの各軸の現
在値を各軸の現在位置記憶レジスタの値に更新する（ス
テップＢ３１）。

【００６８】なお、ステップＢ２９の処理でＶ′の値と
Ｖの値が一致していると判定されているにも関わらず
Ｖ′の値をＶに更新するのは、最初にハンドル又はＪＯ
Ｇスイッチが操作された時の移動方向をレジスタＶ′に
記憶させて初期値（０，０）との置き換えを行うためで
ある。

【００６９】また、今回のハンドル操作又はＪＯＧスイ
ッチによる工具の移動方向Ｖと前回の操作による工具の
移動方向Ｖ′とが一致せずにステップＢ２９の判別結果
が偽となった場合には、工具の移動方向が変化したこと
を意味するので、プロセッサ１１は、前述したＳＵＢ
（Ａ）の処理を実行し、直前位置記憶レジスタＢから読
み出した工具の直前位置と、終点位置記憶レジスタＡに
記憶されている前回の分割経路の終点位置との関係に基
いて、前回の分割経路の終点位置Ａから方向変化点とな
る直前位置までの工具の動作経路を求め、この動作経路
を書込ポインタのアドレス指定に従ってバッファ１に記
憶し、終点位置記憶レジスタＡの内容を直前位置記憶レ
ジスタＢに記憶する直前位置、要するに、今回新たに記
憶した分割経路の終点位置に更新し、書込ポインタの値
をインクリメントしてバッファ１における次の分割経路
もしくは補助機能動作コマンドの書き込みアドレスを記
憶すると共に、移動方向記憶フラグＦ１をリセットする
（以上、ステップＢ３５）。

【００７０】更に、方向性記憶レジスタＶ′の値を方向
性記憶レジスタＶの値に更新すると共に、直前位置記憶
レジスタＢの各軸の現在値を各軸の現在位置記憶レジス
タの値に更新する（ステップＢ３６）。

【００７１】また、ステップＢ２７の判別処理によって
工具の移動が検出されなかった場合には、ステップＢ２
８乃至ステップＢ３１、および、ステップＢ３５乃至ス
テップＢ３６の処理は非実行とされる。

【００７２】そして、ステップＢ３１，ステップＢ３６
もしくはステップＢ２７の処理を終えたプロセッサ１１
は、再びステップＢ９の処理に移行して、スイッチ操作
やハンドル操作等の検出処理を前記と同様にして開始す
る。

【００７３】荒取り，中仕上げ，仕上げ等の各々の加工
工程に関するティーチング作業は、以上に述べたステッ
プＢ１乃至ステップＢ３８におけるプロセッサ１１側の
処理と、オペレータによる各種補助機能動作スイッチ１
０１，１０２，１０３，１０４，１０５、１１２の操
作、および、各種操作ハンドル１０８，１０９，１１１
ならびに選択スイッチ１１０の操作によって行われる。

【００７４】ここで、これらの操作がどのようにしてバ
ッファ１に自動記憶されるかについて簡単に説明する。

【００７５】まず、スピンドルスイッチ１０１，スピン
ドル停止スイッチ１０２，クーラントスイッチ１０３，
クーラント停止スイッチ１０４，工具交換スイッチ１０
５等の各種補助機能動作スイッチの操作はステップＢ１
０の判別処理によってプロセッサ１１に検出され、ステ
ップＢ２３の処理、即ち、ＳＵＢ（Ｂ）の処理によって
バッファ１に記憶される。

【００７６】また、同一方向に工具を移動させている時
にこれらの補助機能動作スイッチの操作が検出された場
合には、ステップＢ１０の判別処理に続くステップＢ２
１の判別処理によって移動方向記憶フラグフラグＦ１の
セット状態が検出され、プロセッサ１１は、ステップＢ
２２、即ち、ＳＵＢ（Ａ）の処理により、補助機能動作
スイッチの操作が検出された時点の工具の位置で工具の
動作経路を自動的に分割し、それまでの工具の動作経路
をバッファ１に記憶してから、ステップＢ２３、即ち、
ＳＵＢ（Ｂ）の処理を実行して、各種補助機能動作スイ
ッチの操作をバッファ１に記憶する。

【００７７】また、工具を移動させずに複数の補助機能
動作スイッチが連続的に操作された場合には、補助機能
動作スイッチが操作される度にステップＢ２３における
ＳＵＢ（Ｂ）の処理が繰り返し実行され、その選択操作
がバッファ１に時系列で記憶されることになる。

【００７８】そして、Ｘ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸
用操作ハンドル１０９の操作による工具の移動、およ
び、ガイダンス用操作ハンドル１１１、ＪＯＧスイッチ
１１２の操作による工具の移動は夫々ステップＢ２７の
判別処理で検出され、ステップＢ２８およびステップＢ
２９の処理により今回のハンドル操作による工具の移動
方向Ｖと前回のハンドル操作による工具の移動方向Ｖ′
とが比較される。ここで、工具の移動方向の変化が検出
された場合に限り、工具の動作経路が今回の方向変化点
で自動的に分割され、ステップＢ３５、即ち、ＳＵＢ
（Ａ）の処理によって、前回の分割経路の終点位置から
工具の現在位置までの動作経路が求められ、これが１ブ
ロック分の動作経路としてバッファ１に記憶される。

【００７９】ハンドル、ＪＯＧスイッチ操作による工具
移動の検出、および、それに伴う動作経路の記憶処理
は、その移動がＸ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸用操作
ハンドル１０９の操作によるものであろうと、ガイダン
ス用操作ハンドル１１１、ＪＯＧスイッチの操作による
ものであろうと全く同様であり、ステップＢ２７乃至ス
テップＢ３１およびステップＢ３５乃至ステップＢ３６
によって処理される。

【００８０】つまり、選択スイッチ１１０によりアプロ
ーチ動作機能が選択された状態でガイダンス用操作ハン
ドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２が操作されることに
よりバッファ２に記憶されているワークの輪郭データに
基いてワークの法線方向に工具が移動していようと（ス
テップＢ３２）、また、選択スイッチ１１０により形状
加工動作機能が選択された状態でガイダンス用操作ハン
ドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２が操作されることに
よりバッファ２に記憶されているワークの輪郭データを
参照しながら工具が輪郭データに沿って移動していよう
と（ステップＢ３３）、更には、オペレータが全く任意
にＸ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸用操作ハンドル１０
９を操作して工具を移動させていようとも（ステップＢ
３８）、バッファ１に記憶される動作経路は、飽くま
で、実際の工具の動作経路そのものである。

【００８１】従って、熟練したオペレータであれば、バ
ッファ２に輪郭データを設定せずに全ての切削をＸ軸用
操作ハンドル１０８やＺ軸用操作ハンドル１０９による
手動操作で行ってティーチング作業の動作経路をバッフ
ァ１に記憶させることもできるし、また、工作機械に不
慣れなオペレータであれば、バッファ２に輪郭データを
予め設定しておいて、選択スイッチ１１０とガイダンス
用操作ハンドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２とのコン
ビネーションによって得られる半自動操作、つまり、形
状加工動作機能およびアプローチ動作機能と、Ｘ軸用操
作ハンドル１０８およびＺ軸用操作ハンドル１０９によ
る完全手動操作とを任意に組み合わせて、これらの機能
をうまく利用してティーチング作業を行って、その動作
経路をバッファ１に記憶させることもできる。

【００８２】次に、形状加工動作機能やアプローチ動作
機能を利用した理想的なティーチング作業について説明
する。なお、バッファ２には加工に必要とされる輪郭デ
ータが既に設定され、最大切り込み量記憶ファイルから
加工条件に見合った切り込み量の最大値が選択されてお
り、スピンドルにはワークが取り付けられて工具は安全
な位置に退避しているものとする。

【００８３】オペレータは、まず、スピンドルスイッチ
１０１を操作して、スピンドル即ちワークの回転を開始
させ、クーラントスイッチ１０３を操作して潤滑冷却液
の供給を開始し、必要な工具を選択して工具交換スイッ
チ１０５を操作することにより、工具自動交換機を作動
させて工具台に必要な工具を装着する。これら補助機能
動作関係のスイッチ操作はステップＢ１０の判別処理で
順番に検出され、ステップＢ２３におけるＳＵＢ（Ｂ）
の処理によってバッファ１に順次時系列的に記憶され
る。

【００８４】次に、オペレータは、Ｘ軸用操作ハンドル
１０８やＺ軸用操作ハンドル１０９を操作して工具をワ
ークの近傍、より望ましくは加工形状の輪郭データの加
工開始点に移動させる。

【００８５】最終的なアプローチ操作は、選択スイッチ
１１０でアプローチ動作機能を選択し、ガイダンス用操
作ハンドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２を操作して行
うようにする。最終的なアプローチ動作はワークの法線
方向に制限され、また、１回の送り操作に対応する工具
移動量の最大値は工具とワーク素材とのコンビネーショ
ンに適した切り込み量の許容最大値Ｄに制限されるの
で、勢い余って必要以上に工具をワークに突入させると
いった事故も防止される。

【００８６】既に述べた通り、Ｘ軸用操作ハンドル１０
８やＺ軸用操作ハンドル１０９を操作して工具を移動さ
せた場合でも、また、アプローチ動作機能を利用して工
具を移動させた場合でも、工具の移動方向に変化が生じ
れば、前述したステップＢ２７乃至ステップＢ３１およ
びステップＢ３５乃至ステップＢ３６の処理により、移
動方向変化点までの動作経路が１ブロックの動作経路と
して自動的に分割されてバッファ１に記憶されることに
なる。

【００８７】そして、オペレータは、アプローチが完了
した時点で切込みを調整し、実際の切削加工を開始す
る。

【００８８】実際の切削加工を行うに当たっては、Ｘ軸
用操作ハンドル１０８およびＺ軸用操作ハンドル１０９
のみを使用する場合と、形状加工動作機能およびアプロ
ーチ動作機能とを併用する場合とがある。ベテランのオ
ペレータがＸ軸用操作ハンドル１０８およびＺ軸用操作
ハンドル１０９のみを使用して切削加工を行う場合に
は、目測で切込み量を調整しながらＸ軸用操作ハンドル
１０８およびＺ軸用操作ハンドル１０９を協調操作して
一定の切込みを保ちながらワークに沿って工具を移動さ
せればよく、その間の工具の動作経路はアプローチ動作
の場合と同様にしてバッファ１に順番に記憶されて行
く。

【００８９】ここでは、工作機械の操作に比較的不慣れ
なオペレータが形状加工動作機能およびアプローチ動作
機能等を併用して切削加工を行う場合の操作について詳
細に説明する。

【００９０】形状加工動作機能およびアプローチ動作機
能を併用して切削加工を行う場合、オペレータは、前述
のアプローチ操作と切込みの調整を行った段階で、選択
スイッチ１１０を操作し（ステップＢ１６）、フラグＦ
４をセットしてガイダンス用操作ハンドル１１１、ＪＯ
Ｇスイッチ１１２のモードを形状加工動作機能に変更す
る（ステップＢ１７）。

【００９１】従って、この状態でガイダンス用操作ハン
ドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２を操作すれば、その
操作量に応じてステップＢ３３の処理が実行され、ワー
クの輪郭データに沿って工具が移動して行くことにな
る。但し、ワークの輪郭データに沿って工具を移動させ
たとしても、取り付けられたワークの素材形状によって
は、工具を輪郭データに沿って移動させて行くうちに輪
郭データと実形状との相違によって切込み量の過不足が
生じて切削に支障を生じるような場合があり、また、工
具を移動させて行くうちに最初の切込み量の設定に不備
があったことに気付く場合もある。

【００９２】そこで、そのような場合には、選択スイッ
チ１１０を再び操作してガイダンス用操作ハンドル１１
１、ＪＯＧスイッチ１１２のモードをアプローチ動作機
能に変更し（ステップＢ１５）、ガイダンス用操作ハン
ドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２を操作してステップ
Ｂ３２の処理により工具をワークに突入または退避させ
て切込み量を再調整し、切込み量の過不足を解消してか
ら、再び選択スイッチ１１０を操作してガイダンス用操
作ハンドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２のモードを形
状加工動作機能に変更し（ステップＢ１６）、ワークの
輪郭データに沿って工具を移動させるようにする。

【００９３】ガイダンス用操作ハンドル１１１、ＪＯＧ
スイッチ１１２を操作して工具をワークに突入させる場
合には、工具の切り込み量が、工具とワーク素材とのコ
ンビネーションに適した許容最大値Ｄに制限されるの
で、過剰な切り込みによる工具やワークの損傷が自動的
に防止される。

【００９４】無論、アプローチ動作機能を使用して切込
み量を調整する代わりにＸ軸用操作ハンドル１０８やＺ
軸用操作ハンドル１０９を操作してステップＢ３８の処
理で切込み量を調整することも可能であるが、切り込み
量に関する制限は解除されるので、このような操作は、
工作機械の操作に熟練したオペレータに限って行われる
べきである。Ｘ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸用操作ハ
ンドル１０９を操作する場合には、ガイダンス用操作ハ
ンドル１１１、ＪＯＧスイッチ１１２のモード切り替え
は不要である。

【００９５】ワークの輪郭データに沿って工具を移動さ
せて行く間に再び切込み量等に関する問題が生じた場合
には、アプローチ動作機能やＸ軸用操作ハンドル１０８
およびＺ軸用操作ハンドル１０９を利用して前記と同様
の操作を繰り返して切込み量の再調整を行えばよい。

【００９６】このように、形状加工動作機能を利用する
ことによりワークの輪郭データに沿って工具を移動させ
るようにすれば、完全手動操作の場合のようなＸ軸用操
作ハンドル１０８およびＺ軸用操作ハンドル１０９の協
調動作は不要であり、切込み量の調整等の必要に応じて
アプローチ動作機能を選択したり、操作ハンドル１０
８，１０９を操作して僅かな誤差修正を行うだけでよ
く、特に、熟練度の低いオペレータがティーチング作業
を行うような場合に好適である。

【００９７】既に述べた通り、どのような状態で工具が
移動しているかには関わりなく、工具の移動方向に変化
が生じれば、前述したステップＢ２７乃至ステップＢ３
１およびステップＢ３５乃至ステップＢ３６の処理によ
り、移動方向変化点までの動作経路が１ブロックの動作
経路として自動的に分割されてバッファ１に記憶される
ようになっているので、切削作業中にオペレータによっ
て行われた工具移動や各種スイッチ操作は全てバッファ
１に時系列的に記憶されることになる。

【００９８】そして、１回のティーチング作業、例え
ば、荒取りのためのティーチング作業が終了した段階
で、オペレータは、Ｘ軸用操作ハンドル１０８やＺ軸用
操作ハンドル１０９、もしくは、アプローチモード下に
あるガイダンス用操作ハンドル１１１を操作して工具を
安全な位置に退避させ、スピンドル停止スイッチ１０２
を操作してワークの回転を停止させ、クーラント停止ス
イッチ１０４を操作して潤滑冷却液の供給を停止させ
る。

【００９９】工具の退避動作およびスピンドル停止スイ
ッチ１０２やクーラント停止スイッチ１０４の操作も前
記と同様にしてバッファ１に時系列的に記憶される。

【０１００】１回のティーチング作業が終了した後、オ
ペレータが操作盤１１２のティーチングスイッチ１０６
を操作すると、プロセッサ１１はステップＢ９の判別処
理でこの操作を検出し、ステップＢ３の処理で初期化さ
れた読出ポインタの値に基いてバッファ１から１ブロッ
ク分の工具の動作経路もしくは１ブロック分の補助機能
動作のコマンドを読み込み（ステップＢ３９）、読出ポ
インタの値をインクリメントしてバッファ１における次
の読み込みアドレスの値を記憶する（ステップＢ４
０）。そして、プロセッサ１１は、ステップＢ３９の処
理でバッファ１から読み出した１ブロック分の工具の動
作経路もしくは１ブロック分の補助機能動作のコマンド
をＣＭＯＳメモリ１４等のプログラムメモリに１ブロッ
ク分のＮＣプログラムとして保存する（ステップＢ４
１）。

【０１０１】次いで、プロセッサ１１は、読出ポインタ
の値が書込ポインタの最終値を越えているか否かを判別
し（ステップＢ４２）、越えていなければ、再びステッ
プＢ３９の処理に移行して前記と同様の処理を繰り返
し、ステップＢ４０の処理でインクリメントされた読出
ポインタの値に基いて、バッファ１から次の１ブロック
分の工具の動作経路なり補助機能動作のコマンドなりを
読み込み、順次、ＣＭＯＳメモリ１４等のプログラムメ
モリに１ブロック分のＮＣプログラムとして保存して行
く。

【０１０２】そして、バッファ１に記憶された最後の動
作経路もしくは補助機能動作コマンドの保存が完了し、
読出ポインタの値が書込ポインタの最終値を越えたこと
がステップＢ４２の判別処理で検出されると、プロセッ
サ１１は１加工工程に対応するティーチングデータの保
存処理を完了し、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のディス
プレイに、この１加工工程に対応するＮＣプログラムを
表示する（ステップＢ４３）。

【０１０３】図３にＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のディ
スプレイにおけるＮＣプログラムの表示例を示す。

【０１０４】図３に示すように、ディスプレイ右上のＮ
Ｃプログラム表示領域には、ＮＣプログラムを構成する
１ブロック分の動作プログラムや補助機能動作を示すＴ
コマンドおよびＭコマンド等が１ブロックずつ改行して
文字ストリングスによって表示され、更に、動作プログ
ラムの先頭には、そのブロックによって実行される工具
の動作方向を示す上矢印や左矢印等の象徴図形が表示さ
れる。また、ディスプレイ右下の位置情報表示領域には
工具の現在位置等が数値表示される。ディスプレイ左の
動作経路表示領域には、１加工工程分の工具の動作経路
が一括して表示され、更に、工具の現在位置を示す工具
シンボルと工具位置に対応して実行される補助動作機能
を示す補助動作機能シンボルとが表示される。

【０１０５】このようにして生成されたＮＣプログラム
は、飽くまで手動操作によるティーチング作業をそのま
ま再現して得たものであるから、必ずしも、自動制御の
ためのＮＣプログラムとして最適化されているわけでは
ない。

【０１０６】例えば、工具の位置決めや切込み量の調整
等に苦慮して同じような場所で工具を往復移動させたよ
うな場合には、その動作の全てがＮＣプログラムとして
保存されてしまうといった不都合が生じる場合もある。

【０１０７】このような問題が生じた場合には、数値制
御装置のエディタ機能を起動し（ステップＢ４４）、前
述したディスプレイのＮＣプログラム表示領域や動作経
路表示領域等を参照しながら編集作業を行うようにする
（ステップＢ４５）。例えば、連続的に重複する無駄な
往復動作のブロックを一括して削除したり、それに代わ
る１ブロックの動作プログラムを挿入するといった編集
作業は有効である。

【０１０８】以上の処理が終了すると、プロセッサ１１
は再びステップＢ１の処理に移行し、ＣＲＴ／ＭＤＩユ
ニット７０から準備加工終了信号が入力されているか否
かを判別することになる。

【０１０９】もし、１加工工程分のティーチング作業の
みを行うのであれば、オペレータは、この段階でＣＲＴ
／ＭＤＩユニット７０を操作して準備加工終了信号を入
力する。

【０１１０】また、中仕上げ，仕上げ等の加工工程のテ
ィーチング作業を継続して行うような場合には、この段
階で準備加工終了信号を入力することはせず、前記と同
様にして、プロセッサ１１にステップＢ２乃至ステップ
Ｂ８の初期化処理を実行させた後、以下、前記と同様に
して、ステップＢ９乃至ステップＢ３８の処理を繰り返
し実行させて、初期化されたバッファ１に次の加工工程
のアプローチおよび切削ならびに工具の退避に関する動
作経路を記憶させると共に、その間に実行される補助動
作機能のコマンドを時系列で記憶させて行く。

【０１１１】無論、この間に実行されるステップＢ８の
処理により許容最大切り込み量Ｄの値を再設定して、中
仕上げ，仕上げ等の加工工程に適した切り込み量を選択
することが可能である。

【０１１２】そして、その加工工程のティーチング作業
が完了した段階でティーチングスイッチ１０６を操作す
れば、ステップＢ３９乃至ステップＢ４５の処理が前記
と同様にして繰り返し実行され、その加工工程のプログ
ラムが別の新しいＮＣプログラムとしてＣＭＯＳメモリ
１４等のプログラムメモリに保存されることになる。

【０１１３】また、ティーチングを必要とする加工工程
が他にもあれば、更に、前記と同様にしてステップＢ１
以降の処理を繰り返し実行し、必要とされる各加工工程
毎にＮＣプログラムを作成する。

【０１１４】そして、必要とされる全ての加工工程に関
するティーチング作業が完了し、最終的に、オペレータ
がＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を操作して準備加工終了
信号を入力すると、プロセッサ１１はステップＢ１の判
別処理でこの操作を検出し、オペレータによるプレイバ
ックスイッチ１０７の操作を待つ待機状態に入る（ステ
ップＢ４６）。

【０１１５】プレイバックスイッチ１０７が押される
と、プロセッサ１１は、設定された荒取り，中仕上げ，
仕上げ等の加工工程の順序に従ってＣＭＯＳメモリ１４
等のプログラムメモリから１加工工程分のＮＣプログラ
ムを読出し、その先頭のブロックから順にアプローチ，
切削，退避等の動作経路に沿った１ブロック分の送り動
作や、スピンドルＯＮ／ＯＦＦ，クーラントＯＮ／ＯＦ
Ｆ，工具交換等の各種補助機能動作のコマンドを実行す
る。

【０１１６】この際、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のデ
ィスプレイ上では、１ブロックのＮＣプログラムが実行
される毎にＮＣプログラム表示領域のプログラム表示が
１行分ずつ上方にスクロールし、また、ディスプレイ右
下の位置情報表示領域では、工具の現在位置に応じて各
軸の現在位置が更新表示される。また、ディスプレイ上
の動作経路表示領域では、工具の移動に対応して工具シ
ンボルが移動し、工具が通過した動作経路が別の色で表
示されると共に、補助動作機能が実行される度に、工具
シンボルの隣、要するに、その時の工具の現在位置に対
応して補助動作機能シンボルが表示される（以上、ステ
ップＢ４７の処理）。なお、図３に例示した円筒体はス
ピンドルＯＮに対応する補助動作機能のシンボルであ
る。

【０１１７】無論、このようなブレイバック動作は、テ
ィーチング作業の終了直後に限らず、荒取り，中仕上
げ，仕上げ等の加工工程のＮＣプログラムを指定してＣ
ＭＯＳメモリ１４等のプログラムメモリから呼び出すこ
とにより、いつでも再実行させることが可能である。

【０１１８】

【発明の効果】本発明の切り込み量制限機能付数値制御
装置によれば、手動操作による工具またはワークの移動
が、予め決めておいた切り込み量の設定範囲内に自動的
に制限されるので、工作機械を操るオペレータの熟練度
が低いような場合でも、過剰な工具送りによる工具やワ
ークおよび工作機械の損傷を未然に防止して安全な切削
作業を行うことができる。

【０１１９】また、切り込み量の設定値は加工に使用す
る工具とワーク素材との組み合わせに対応して数値制御
装置のファイルに予め幾つか記憶させておくようにして
いるので、工具やワークの素材等に関わる詳細な技術知
識のないオペレータの場合であっても、適切な切り込み
量の値を簡単に選択して設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施形態の切り込み量制限
機能付数値制御装置と該数値制御装置によって駆動制御
される工作機械の要部を示すブロック図である。

【図２】同実施形態の数値制御装置の操作盤を示す図で
ある。

【図３】同実施形態の数値制御装置のディスプレイの表
示例を示す図である。

【図４】最大切り込み量の設定画面および最大切り込み
量記憶ファイルを概念的に示す図である。

【図５】加工条件設定画面を示す図である。

【図６】最大切り込み量記憶ファイルを生成するための
データベース登録処理の概略を示すフローチャートであ
る。

【図７】同実施形態の数値制御装置による手動運転処理
の概略を示すフローチャートである。

【図８】手動運転処理の概略を示すフローチャートの続
きである。

【図９】手動運転処理の概略を示すフローチャートの続
きである。

【図１０】手動運転処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図１１】手動運転処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図１２】手動運転処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図１３】切り込み量制限処理の概略を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ 切り込み量制限機能付数値制御装置 １１ プロセッサ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳメモリ １５ インターフェイス １６ プログラマブル・マシン・コントローラ １７ Ｉ／Ｏユニット １８ インターフェイス １９ インターフェイス ２１ バス ３０，３１ 軸制御回路 ４０，４１ サーボアンプ ５０，５１ サーボモータ ６０ スピンドル制御回路 ６１ スピンドルアンプ ６２ スピンドルモータ ７０ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット ７１ 手動パルス発生器群 １０１ スピンドルスイッチ １０２ スピンドル停止スイッチ １０３ クーラントスイッチ １０４ クーラント停止スイッチ １０５ 工具交換スイッチ １０６ ティーチングスイッチ １０７ プレイバックスイッチ １０８ Ｘ軸用操作ハンドル １０９ Ｚ軸用操作ハンドル １１０ 選択スイッチ １１１ ガイダンス用操作ハンドル １１２ ＪＯＧスイッチ １１３ 操作盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動操作による移動指令に基いて工具ま
   たはワークに送りを掛ける機能を有する数値制御装置に
   おいて、手動操作による工具またはワークの移動に伴う
   切り込み量の増大を検出し、切り込み量の増大が設定値
   を超えないように工具またはワークの送り量に制限を加
   える機能を備えたことを特徴とする切り込み量制限機能
   付数値制御装置。
2. 【請求項２】 加工に使用する工具とワーク素材との組
   み合わせに対応して数値制御装置のファイルに前記設定
   値を予め幾つか記憶させておき、加工状況に応じて設定
   値を選択できるようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の切り込み量制限機能付数値制御装置。
3. 【請求項３】 加工に使用する工具とワーク素材のデー
   タを加工開始前に数値制御装置に入力することにより、
   前記ファイルから対応する設定値を自動的に選択するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２記載の切り込み量制
   限機能付数値制御装置。