JPH11207570A - 工作機械の送り制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組み付け調整作業および保守調整作業を大幅に
削減でき、工作機械のコストを大幅に低減できる工作機
械の送り制御方法および装置を提供する。 【構成】基準軸線Ｓを有し、基準軸線を含む基準平面内
の第１の移動軸Ｕおよび第２の移動軸Ｗを有し、第１，
第２の移動軸により工具と工作物を相対的に移動させる
工作機械において、工作機械の第１，第２の移動軸のな
す角度および基準軸線と第２の移動軸のなす角度を決定
することのできるデータを記憶する手順と、工具と工作
物との相対移動を基準軸線を含む基準平面上の直交座標
系である第１の座標軸Ｘおよび基準軸線と平行な第２の
座標軸Ｚの座標値により指示する手順と、相対移動の第
１，第２の座標軸の座標成分から、所定の演算式を満足
するような第１，第２の移動軸に関する移動量を演算す
る手順と、工具と工作物とを演算された移動量により相
対移動させる手順とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ（数値制御）
旋盤等の工作機械における送り制御方法および装置に関
し、詳しくは工作機械の各移動軸の組み付け調整作業お
よび保守調整作業を大幅に削減することができ、工作機
械のコストを大幅に低減することができる工作機械の送
り制御方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に工作機械の加工精度は、工具と工
作物との相対移動を行う送り機構の精度に依存する。通
常、工作機械は複数の移動軸を有し、各移動軸の真直
度、工作機械の基準軸線と各移動軸との平行度および直
角度、各移動軸間の直角度等を極めて高精度に調整して
おく必要がある。このため、各移動軸の案内部材等の組
み付け時には、熟練作業者が数多くの工数を費やして組
み付け精度の調整作業を行う必要があった。さらに、組
み付け時に工作機械の各移動軸の組み付け精度が所定の
誤差内に収まっていたとしても、工作機械を工場に据え
付けるときの据え付け状態や、工作機械本体の熱変位等
によっても各移動軸の角度誤差が生じることがある。

【０００３】このような各移動軸の角度誤差を補正する
ものとして、特公平３−１９０２４号公報に記載された
発明が公知である。これは工作機械の駆動軸であるＸ，
Ｙ，Ｚ軸において、第１の駆動軸Ｘと第２の駆動軸Ｙと
の直角度誤差、第１の駆動軸Ｘと第３の駆動軸Ｚとの直
角度誤差がある場合、この直角度誤差を測定して、各駆
動軸の移動量に直角度誤差による補正量を加減算するこ
とにより、移動量の誤差を計算により補正しようとする
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の工作機械では、
組み付け時に工作機械の基準軸線と各移動軸との平行度
および直角度、各移動軸間の直角度等を極めて高精度に
調整しておく必要があり、その調整作業のために工作機
械の製造コストが増大していた。また、特公平３−１９
０２４号公報に記載された発明では、工作機械の主軸軸
線等の基準軸線と各駆動軸との角度誤差については考慮
しておらず、さらに、各駆動軸間の直角からの角度誤差
も小さいものとして移動量の補正値を近似計算するもの
である。したがって、工作機械の基準軸線と各駆動軸が
平行でない場合や各駆動軸間の角度が直角から大きく外
れている場合には適用できないという欠点があった。

【０００５】そこで、本発明は、工作機械の各移動軸の
組み付け調整作業および保守調整作業を大幅に削減する
ことができ、工作機械のコストを大幅に低減することが
できる工作機械の送り制御方法および装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の工作機械の送り制御方法は、互いに直交す
る３軸の座標軸からなる直交座標系内の移動を行うた
め、前記座標軸に対して各々所定の角度を有する互いに
平行でない３つの移動軸を有し、この３つの移動軸によ
り工具と工作物を相対的に移動させる工作機械におい
て、前記相対移動をさせるための３つの移動軸のうち、
任意の２つの移動軸がなす角度データおよび前記座標軸
と前記任意の２つの移動軸のどちらか一方とがなす角度
データを決定可能なデータを記憶する手順と、前記工具
と前記工作物との相対移動を前記直交３軸座標系の座標
値により指示する手順と、前記直交３軸座標系の座標値
を前記３つの移動軸の軸線方向の移動量に、前記角度デ
ータを使用して演算する手順と、前記工具と前記工作物
とを、前記演算した移動軸の移動量により相対移動させ
る手順とを有する。

【０００７】また、本発明の工作機械の送り制御方法
は、基準軸線を有し、前記基準軸線を含む基準平面内の
移動を行うための互いに平行でない第１の移動軸および
第２の移動軸を有し、前記第１の移動軸および前記第２
の移動軸により工具と工作物を相対的に移動させる工作
機械において、前記第１の移動軸と前記第２の移動軸と
のなす第１の角度データおよび前記基準軸線と前記第１
の移動軸または前記第２の移動軸とのなす第２の角度デ
ータを決定可能なデータを記憶する手順と、前記工具と
前記工作物との相対移動を前記基準平面上の直交座標系
であり前記基準軸線と直交する第１の座標軸および前記
基準軸線と平行な第２の座標軸の座標値により指示する
手順と、前記相対移動の移動量の前記第１の座標軸の第
１の座標成分および前記第２の座標軸の第２の座標成分
を、前記第１の移動軸による第１の移動量および前記第
２の移動軸による第２の移動量に、前記第１の角度デー
タおよび前記第２の角度データを使用して演算する手順
と、前記工具と前記工作物とを、前記第１の移動軸によ
り前記第１の移動量、前記第２の移動軸により前記第２
の移動量分だけ相対移動させる手順とを有する。

【０００８】また、上記の工作機械の送り制御方法にお
いて、前記演算する手順は、前記第１の座標成分をＬx
、前記第２の座標成分をＬz とし、前記第１の移動量
をＬu、前記第２の移動量をＬw とし、前記第１の角度
データをβ、前記第２の角度データをαとして、次式 Ｌu＝Ｌx・cosα／sinβ−Ｌz・sinα／sinβ Ｌw＝−Ｌx・cos(α+β)／sinβ＋Ｌz・sin(α+β)／si
nβ を満足するような前記第１の移動量Ｌu および前記第２
の移動量Ｌw を演算する手順であることが好ましい。

【０００９】また、上記の工作機械の送り制御方法にお
いて、前記基準軸線は、主軸軸線と平行な軸線であるこ
とが好ましい。

【００１０】また、上記の工作機械の送り制御方法にお
いて、前記工作機械は、旋盤であることが好ましい。

【００１１】また、本発明の工作機械の送り制御装置
は、互いに直交する３軸の座標軸からなる直交座標系内
の移動を行うため、前記座標軸に対して各々所定の角度
を有する互いに平行でない３つの移動軸を有し、この３
つの移動軸により工具と工作物を相対的に移動させる工
作機械において、前記相対移動をさせるための３つの移
動軸のうち、任意の２つの移動軸がなす角度データおよ
び前記座標軸と前記任意の２つの移動軸のどちらか一方
とがなす角度データを決定可能なデータを記憶する手段
と、前記工具と前記工作物との相対移動を前記直交３軸
座標系の座標値により指示するＮＣ加工プログラムを記
憶する手段と、前記直交３軸座標系の座標値を前記３つ
の移動軸の軸線方向の移動量に、前記角度データを使用
して演算する手段と、前記工具と前記工作物とを、前記
演算した移動軸の移動量により相対移動させる手段とを
有する。

【００１２】また、本発明の工作機械の送り制御装置
は、基準軸線を有し、前記基準軸線を含む基準平面内の
移動を行うための互いに平行でない第１の移動軸および
第２の移動軸を有し、前記第１の移動軸および前記第２
の移動軸により工具と工作物を相対的に移動させる工作
機械において、前記第１の移動軸と前記第２の移動軸と
のなす第１の角度データおよび前記基準軸線と前記第１
の移動軸または前記第２の移動軸とのなす第２の角度デ
ータを決定可能なデータを記憶する手段と、前記工具と
前記工作物との相対移動を前記基準平面上の直交座標系
であり前記基準軸線と直交する第１の座標軸および前記
基準軸線と平行な第２の座標軸の座標値により指示する
ＮＣ加工プログラムを記憶する手段と、前記相対移動の
移動量の前記第１の座標軸の第１の座標成分および前記
第２の座標軸の第２の座標成分を、前記第１の移動軸に
よる第１の移動量および前記第２の移動軸による第２の
移動量に、前記第１の角度データおよび前記第２の角度
データを使用して演算する手段と、前記工具と前記工作
物とを、前記第１の移動軸により前記第１の移動量、前
記第２の移動軸により前記第２の移動量分だけ相対移動
させる手段とを有する。

【００１３】また、上記の工作機械の送り制御装置にお
いて、前記演算する手段は、前記第１の座標成分をＬx
、前記第２の座標成分をＬz とし、前記第１の移動量
をＬu、前記第２の移動量をＬw とし、前記第１の角度
データをβ、前記第２の角度データをαとして、次式 Ｌu＝Ｌx・cosα／sinβ−Ｌz・sinα／sinβ Ｌw＝−Ｌx・cos(α+β)／sinβ＋Ｌz・sin(α+β)／si
nβ を満足するような前記第１の移動量Ｌu および前記第２
の移動量Ｌw を演算する手段であることが好ましい。

【００１４】また、上記の工作機械の送り制御装置にお
いて、前記基準軸線は、主軸軸線と平行な軸線であるこ
とが好ましい。

【００１５】また、上記の工作機械の送り制御装置にお
いて、前記工作機械は、旋盤であることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は、本発明を適用する工作機
械の一例としての旋盤を示す図である。旋盤２は、ベッ
ド２０上に主軸台２４、サドル２５、クロススライド２
９、刃物台２６等が配置されている。主軸台２４には主
軸２４１が軸支されており、主軸台２４内部の主軸モー
タ２１によって回転駆動される。ここでは主軸２４１の
中心軸線を旋盤２の基準軸線Ｓとする。工作物は主軸２
４１の先端に設けられたチャックに取り付けられ、主軸
２４１とともに回転駆動される。

【００１７】サドル２５は、ベッド２０上に配置された
サドル案内部材２５１によって案内され、その案内方向
にＷ軸モータ２３によって駆動される。サドル案内部材
２５１による案内方向をＷ軸方向とする。サドル２５上
には刃物台案内部材２６１が配置されている。刃物台２
６は、刃物台案内部材２６１によって案内されるクロス
スライド２９上に設けられ、その案内方向にＵ軸モータ
２２によって駆動される。刃物台案内部材２６１による
案内方向をＵ軸方向とする。

【００１８】刃物台２６にはバイト等の工具２６２が取
り付けられており、刃物台２６をＵ軸およびＷ軸方向に
駆動することにより、工作物と工具２６２とを相対的に
移動し、主軸２４１先端の工作物を加工する。工具２６
２と工作物の相対移動はＮＣ加工プログラムによって指
示され、図１には示されていないＮＣ装置１によって制
御される。ＮＣ加工プログラムにおける座標は、互いに
直交するＸ軸とＺ軸とによって表され、Ｚ軸は旋盤２の
基準軸線Ｓと平行に設定される。またＸ軸とＺ軸の正方
向は、通常図１に示す方向に設定される。

【００１９】従来の旋盤においては、Ｗ軸をＺ軸に一致
させ、Ｕ軸をＸ軸に一致させるようにサドル案内部材２
５１、刃物台案内部材２６１の配置を精密に調整してい
た。本発明を適用する旋盤２においては、Ｕ，Ｗ軸を
Ｘ，Ｚ軸に一致させることはせず、図１のようにＵ軸と
Ｘ軸は角度を有しており、Ｗ軸とＺ軸も角度を有してい
る。また、Ｕ軸とＷ軸とを直交させる必要もない。ただ
し、Ｕ軸とＷ軸はＸＺ平面上になければならない。ま
た、Ｕ，Ｗ軸の各案内部材は十分な真直度精度を有して
いる。するとＵＷ座標は斜交座標（非直交座標）とな
り、適当な変換を施すことにより、ＸＺ座標からＵＷ座
標に変換することが可能である。

【００２０】図２は、ＵＷ座標とＸＺ座標との変換を説
明するための図である。Ｚ軸は基準軸線Ｓと平行であ
り、Ｘ軸はＺ軸と直交するように設定されている。Ｗ軸
がＺ軸となす角度をαとする。ただし、角度αはＺ軸か
らＸ軸に向かう方向を正方向とする。また、Ｕ軸がＷ軸
となす角度をβとする。ただし、角度βはＺ軸からＸ軸
に向かう方向を正方向とする。

【００２１】ここで、工具２６２の刃先位置が点Ｐから
点Ｒに向かって移動する場合を考える。点Ｐから点Ｒに
向かう移動ベクトルをベクトルＰＲとし、ベクトルＰＲ
の大きさをＬとする。また、ベクトルＰＲのＸ成分の大
きさをＬx 、Ｚ成分の大きさをＬz とする。Ｚ軸とベク
トルＰＲのなす角度をγとすると、図２より Ｌx＝sinγ ・・・式１ Ｌz＝cosγ ・・・式２ が成り立つ。

【００２２】また、図２のようにベクトルＰＲをＵ成分
ベクトルとＷ成分ベクトルに分解した場合のＷ成分ベク
トルの先端を点Ｑとする。すなわち、ベクトルＰＲのＷ
成分ベクトルはベクトルＰＱとなり、ベクトルＰＲのＵ
成分ベクトルはベクトルＱＲとなる。ここで、角度ＰＱ
Ｒは（π−β）となる。角度ＰＲＱをθとすると、θ＝
α＋β−γ
・・・式３の関係がある。

【００２３】三角形ＰＱＲにおいて、正弦定理より Ｌ／sin(π-β)＝Ｌw／sinθ＝Ｌu／sin(γ-α) ・・・式４ が成り立つ。式１〜４により、Ｌu ，Ｌw をＬx ，Ｌz
を使って、 Ｌu＝Ｌx・cosα／sinβ−Ｌz・sinα／sinβ ・・・式５ Ｌw＝−Ｌx・cos(α+β)／sinβ＋Ｌz・sin(α+β)／sinβ ・・・式６ のように表せる。

【００２４】したがって、ＸＺ座標における（Ｌx ，Ｌ
z ）で表された移動量は、式５、式６によってＵＷ座標
の移動量（Ｌu ，Ｌw ）に変換される。また、ＸＺ座標
の座標値（Ｘ，Ｚ）についても、式５、式６と同様の変
換式によってＵＷ座標の座標値（Ｕ，Ｗ）に変換され
る。すなわち、式５、式６においてＬx →Ｘ、Ｌz →
Ｚ、Ｌu →Ｕ、Ｌw →Ｗと置き換えればよい。例えば、
Ｌx を第１の座標成分、Ｌz を第２の座標成分とする
と、第１の移動量Ｌu 、第２の移動量Ｌw に変換する演
算が行われることになる。同様に、直線ＰＲ方向の送り
速度からＵ軸方向送り速度、Ｚ軸方向送り速度が演算さ
れる。

【００２５】角度α，βの値は、直接測定器により測定
してもよいし、工作物に試し加工を行い、その工作物の
形状を測定して求めてもよい。このように角度α、角度
βの値を測定して記憶しておけば、ＸＺ座標で与えられ
るＮＣ加工プログラムの移動指令等をＵＷ座標に変換し
てＵ軸およびＷ軸の制御によって実行することができ
る。角度α，βを測定して記憶しておき、式５、式６に
よって座標変換を行うことにより、Ｗ軸に対応するサド
ル案内部材２５１およびＵ軸に対応する刃物台案内部材
２６１の角度調整を精密に行う必要がなくなり、旋盤２
の製造コストを大幅に低減させることができる。

【００２６】図３は、旋盤２の制御を行うＮＣ装置１の
構成を示すブロック図である。ＮＣ装置１としては、Ｎ
Ｃ専用機や、個人用小型コンピュータ（以下、パソコン
という）の拡張スロットにサーボモータの制御、シーケ
ンス制御等を行うＮＣボードを装備して数値制御機能と
パソコン機能とを有するいわゆるパソコンＮＣ装置が使
用できる。ＮＣ装置１には、種々のデータ処理を行う情
報処理手段としてのＣＰＵ１０が設けられており、ＣＰ
Ｕ１０にはバス１１を介して主記憶装置としてＲＯＭ１
４およびＲＡＭ１５が接続されている。

【００２７】ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１４に記憶されてい
るシステムプログラムおよびデータと、ＲＡＭ１５にロ
ード（メモリ中に読み込むこと）されたプログラムおよ
びデータに従って動作する。このようにＲＡＭ１５にロ
ードされるプログラムとしては、基本プログラムである
ＯＳ（オペレーティング・システム）やＮＣ装置１とし
てのパソコンにＮＣ装置の機能を実現させるＮＣ機能プ
ログラム１５２、ＸＺ座標とＵＷ座標との変換を行う座
標演算プログラム１５３、表示手段１２に対して文字や
図形の表示を行う表示制御プログラム等がある。

【００２８】また、ＲＡＭ１５には、旋盤２の加工動作
を指示するＮＣ加工プログラム１５１が記憶されてお
り、さらに、角度α，βを記憶しておく角度データメモ
リ１５４の領域が設定されている。測定した角度α，β
のデータは、入力手段１３から入力して角度データメモ
リ１５４に記憶しておく。

【００２９】ＣＰＵ１０にはバス１１を介して入出力機
器が接続されている。入出力機器としては、文字および
図形を表示する表示手段１２、作業者がデータを入力す
るための入力手段１３がインターフェース回路を介して
バス１１に接続されている。表示手段１２としてはＣＲ
Ｔ、ＥＬ表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用でき、
入力手段１３としてはキーボード、表示手段１２と一体
に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。

【００３０】また、ＣＰＵ１０にはバス１１を介して補
助記憶装置としての固定ディスク装置１６が接続されて
いる。固定ディスク装置１６にはＣＰＵ１０によって実
行されるべき種々のプログラム等が記憶されており、こ
れらのプログラム等が固定ディスク装置１６からＲＡＭ
１５にロードされる。

【００３１】ＮＣ装置１には、インターフェース２１
３、アンプ２１２を介して旋盤２の主軸台２４に内蔵さ
れた主軸モータ２１が接続されている。主軸モータ２１
の回転数は検出器２１１を介してアンプ２１２にフィー
ドバックされ、所定の回転数が維持される。さらにＮＣ
装置１には、位置決め装置２２３、アンプ２２２を介し
て旋盤２のＵ軸モータ２２が接続されている。検出器２
２１の検出信号はアンプ２２２、位置決め装置２２３に
フィードバックされ、Ｕ軸方向での工具と工作物との相
対的な位置決め動作が行われる。Ｗ軸モータ２３も同様
にアンプ２３２、位置決め装置２３３、検出器２３１を
介してＮＣ装置１に接続されている。

【００３２】また、ＮＣ装置１は、ＰＬＣ（プログラマ
ブル・ロジック・コントローラ）２７１を介して可動体
制御機器２７に対して入出力を行い、複数の工具を取り
付けた刃物第２６のタレット等の可動体をシーケンス制
御し、使用工具の変更等を実行する。

【００３３】図４は、ＮＣ機能プログラム１５２に含ま
れる加工実行プログラムの処理を示すフローチャートで
ある。加工実行プログラムはＲＡＭ１５中のＮＣ加工プ
ログラム１５１を１ブロックずつ読み込んで、各ＮＣ指
令を順番に実行するプログラムであり、ＮＣ機能プログ
ラム１５２から呼び出されるサブルーチンである。ま
ず、処理３０１において、ＲＡＭ１５中のＮＣ加工プロ
グラム１５１を１ブロック読み込んで、そのＮＣ指令の
内容を解釈する。次に判断３０２において、読み込んだ
ＮＣ指令が移動指令等の座標関連指令であるか否かを判
断する。

【００３４】座標関連指令であれば、呼出処理３０５で
座標演算プログラムを呼び出し、ＸＺ座標からＵＷ座標
への変換を行う。そして、次の処理３０３により、変換
したＵＷ座標によりＵ軸モータ２２、Ｗ軸モータ２３の
制御を行う等してＮＣ指令を実行する。判断３０２の判
断結果が座標関連指令でなければ、直接処理３０３に進
みＮＣ指令を実行する。

【００３５】次に、判断３０４でＮＣ加工プログラムが
加工終了指令に到達したか否かを判断する。加工終了で
なければ処理３０１に戻ってＮＣ加工プログラムの実行
を継続し、加工終了であればこの加工実行プログラムを
終了して、このプログラムを呼び出した呼び出し元に戻
る。

【００３６】図５は、座標演算プログラム１５３の処理
を示すフローチャートである。座標演算プログラム１５
３は、図４の加工実行プログラムの呼出処理３０５で呼
び出されるサブルーチンである。まず、処理３０６でＮ
Ｃ指令からＸＺ座標の指令値Ｌx ，Ｌz を読み込む。次
に処理３０７において、式５、式６（図５に示した計算
式と等価）によって、ＵＷ座標の指令値Ｌu ，Ｌw を演
算する。その際、角度データメモリ１５４に記憶されて
いる角度α，βのデータを使用して計算を行う。次に、
処理３０８においてＬu ，Ｌw をＲＡＭ１５の所定の領
域に記憶し、この座標演算プログラムを終了して、この
プログラムを呼び出した呼び出し元に戻る。そして、図
４の処理３０３において、演算したＬu ，Ｌw に従って
直線補間等の制御、すなわち、ＵＷ座標によるＵ軸モー
タ２２、Ｗ軸モータ２３の制御を行う。

【００３７】以上のように、Ｕ，Ｗ軸の各案内部材が十
分な真直度を有していれば、Ｗ軸をＺ軸に一致させＵ軸
をＸ軸に一致させるように各案内部材の配置を調整する
ことが必要ない非直交座標であるＵＷ座標を積極的に構
成し、ＮＣ装置１においてＸＺ座標からＵＷ座標に座標
変換することにより、正確にＸＺ座標で表されたＮＣ加
工プログラムを実行することができる。そして各案内部
材の精密な位置調整が不要となるため、旋盤２の製造コ
ストを大幅に低減させることができる。また、旋盤２の
経時変化、温度変化等により各案内部材の角度位置が変
化してしまった場合でも、角度α，βを測定して記憶さ
せるだけで移動量の修正が簡単に行える。このため保守
作業にかかるコストも大幅に低減させることが可能とな
る。

【００３８】なお、以上の実施の形態においては、角度
データメモリ１５４に、Ｗ軸がＺ軸となす角度αと、Ｕ
軸がＷ軸となす角度βとを記憶するようにしたが、角度
αの代わりに、Ｕ軸がＸ軸となす角度を記憶するように
してもよい。また、角度αと、Ｕ軸がＸ軸となす角度と
を記憶するようにしてもよい。このように、角度データ
メモリ１５４には、角度αおよび角度βが決定できるデ
ータであればどのようなデータを記憶するようにしても
よい。

【００３９】また、工作機械として、旋盤で説明を行っ
ているが、ターニングセンタ、研削盤、マシニングセン
タ等であってもよい。すなわち、直交２軸制御、直交３
軸制御が行われる工作機械であればよい。例えば、マシ
ニングセンタのような直交３軸制御の工作機械におい
て、２つの座標軸（第１の座標軸、第２の座標軸）で定
義される平面内を、任意の２つの移動軸（第１の移動
軸、第２の移動軸）が２つの座標軸に対して各々所定の
角度を有するようにし、第３の移動軸を第３の座標軸に
対して平行に構成してもよい。この場合は、２つの座標
軸の座標値が、２つの移動軸の移動量に変換されて制御
される。さらに、第３の移動軸を第３の座標軸に対して
所定角度を有するように構成してもよい。この場合も、
任意の２つの移動軸で構成される移動平面に本発明を適
用するとともに、この移動平面に対して傾斜している第
３の移動軸の傾斜角度、移動量を組み合わせるようにし
て各移動軸の移動量に変換して制御すればよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。

【００４１】座標変換に必要な角度α，βの値を測定し
て記憶しておき、ＸＺ座標で与えられるＮＣ加工プログ
ラムの移動指令等をＵＷ座標に変換してＵ軸およびＷ軸
の制御によって実行することにより、Ｕ，Ｗ軸に対応す
る各案内部材の角度調整を精密に行う必要がなくなり、
工作機械の製造コストを大幅に低減させることが可能と
なる。また、工作機械の経時変化、温度変化等により各
案内部材の角度位置が変化してしまった場合でも、角度
α，βを測定して記憶させることにより移動量の修正が
簡単に行える。このため保守作業にかかるコストも大幅
に低減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を適用する工作機械の一例とし
ての旋盤を示す図である。

【図２】図２は、ＵＷ座標とＸＺ座標との変換を説明す
るための図である。

【図３】図３は、ＮＣ装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】図４は、加工実行処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】図５は、座標演算処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…ＮＣ装置 ２…旋盤 １０…ＣＰＵ １１…バス １２…表示手段 １３…入力手段 １４…ＲＯＭ １５…ＲＡＭ １６…固定ディスク装置 ２１…主軸モータ ２２…Ｕ軸モータ ２３…Ｗ軸モータ ２４…主軸台 ２５…サドル ２６…刃物台 ２７…可動体制御機器 ２９…クロススライド ２４１…主軸 ２５１…サドル案内部材 ２６１…刃物台案内部材 ２６２…工具

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに直交する３軸の座標軸からなる直交
   座標系内の移動を行うため、前記座標軸に対して各々所
   定の角度を有する互いに平行でない３つの移動軸を有
   し、この３つの移動軸により工具と工作物を相対的に移
   動させる工作機械において、 前記相対移動をさせるための３つの移動軸のうち、任意
   の２つの移動軸がなす角度データおよび前記座標軸と前
   記任意の２つの移動軸のどちらか一方とがなす角度デー
   タを決定可能なデータを記憶する手順と、 前記工具と前記工作物との相対移動を前記直交３軸座標
   系の座標値により指示する手順と、 前記直交３軸座標系の座標値を前記３つの移動軸の軸線
   方向の移動量に、前記角度データを使用して演算する手
   順と、 前記工具と前記工作物とを、前記演算した移動軸の移動
   量により相対移動させる手順とを有する工作機械の送り
   制御方法。
2. 【請求項２】基準軸線（Ｓ）を有し、前記基準軸線
   （Ｓ）を含む基準平面内の移動を行うための互いに平行
   でない第１の移動軸（Ｕ）および第２の移動軸（Ｗ）を
   有し、前記第１の移動軸（Ｕ）および前記第２の移動軸
   （Ｗ）により工具（２６２）と工作物を相対的に移動さ
   せる工作機械（２）において、 前記第１の移動軸（Ｕ）と前記第２の移動軸（Ｗ）との
   なす第１の角度データ（β）および前記基準軸線（Ｓ）
   と前記第１の移動軸（Ｕ）または前記第２の移動軸
   （Ｗ）とのなす第２の角度データ（α）を決定可能なデ
   ータを記憶する手順と、 前記工具（２６２）と前記工作物との相対移動を前記基
   準平面上の直交座標系であり前記基準軸線（Ｓ）と直交
   する第１の座標軸（Ｘ）および前記基準軸線（Ｓ）と平
   行な第２の座標軸（Ｚ）の座標値により指示する手順
   と、 前記相対移動の移動量の前記第１の座標軸（Ｘ）の第１
   の座標成分（Ｌx ）および前記第２の座標軸（Ｚ）の第
   ２の座標成分（Ｌz ）を、前記第１の移動軸（Ｕ）によ
   る第１の移動量（Ｌu ）および前記第２の移動軸（Ｗ）
   による第２の移動量（Ｌw ）に、前記第１の角度データ
   （β）および前記第２の角度データ（α）を使用して演
   算する手順と、 前記工具（２６２）と前記工作物とを、前記第１の移動
   軸（Ｕ）により前記第１の移動量（Ｌu ）、前記第２の
   移動軸（Ｗ）により前記第２の移動量（Ｌw ）分だけ相
   対移動させる手順とを有する工作機械の送り制御方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載した工作機械の送り制御方
   法であって、 前記演算する手順は、 前記第１の座標成分をＬx 、前記第２の座標成分をＬz
   とし、前記第１の移動量をＬu 、前記第２の移動量をＬ
   w とし、前記第１の角度データをβ、前記第２の角度デ
   ータをαとして、次式 Ｌu＝Ｌx・cosα／sinβ−Ｌz・sinα／sinβ Ｌw＝−Ｌx・cos(α+β)／sinβ＋Ｌz・sin(α+β)／si
   nβ を満足するような前記第１の移動量Ｌu および前記第２
   の移動量Ｌw を演算する手順である工作機械の送り制御
   方法。
4. 【請求項４】請求項２または３に記載した工作機械の送
   り制御方法であって、 前記基準軸線は、主軸軸線と平行な軸線である工作機械
   の送り制御方法。
5. 【請求項５】請求項２〜４のいずれか１つに記載した工
   作機械の送り制御方法であって、 前記工作機械は、旋盤である工作機械の送り制御方法。
6. 【請求項６】互いに直交する３軸の座標軸からなる直交
   座標系内の移動を行うため、前記座標軸に対して各々所
   定の角度を有する互いに平行でない３つの移動軸を有
   し、この３つの移動軸により工具と工作物を相対的に移
   動させる工作機械において、 前記相対移動をさせるための３つの移動軸のうち、任意
   の２つの移動軸がなす角度データおよび前記座標軸と前
   記任意の２つの移動軸のどちらか一方とがなす角度デー
   タを決定可能なデータを記憶する手段と、 前記工具と前記工作物との相対移動を前記直交３軸座標
   系の座標値により指示するＮＣ加工プログラムを記憶す
   る手段と、 前記直交３軸座標系の座標値を前記３つの移動軸の軸線
   方向の移動量に、前記角度データを使用して演算する手
   段と、 前記工具と前記工作物とを、前記演算した移動軸の移動
   量により相対移動させる手段とを有する工作機械の送り
   制御装置。
7. 【請求項７】基準軸線（Ｓ）を有し、前記基準軸線
   （Ｓ）を含む基準平面内の移動を行うための互いに平行
   でない第１の移動軸（Ｕ）および第２の移動軸（Ｗ）を
   有し、前記第１の移動軸（Ｕ）および前記第２の移動軸
   （Ｗ）により工具（２６２）と工作物を相対的に移動さ
   せる工作機械（２）において、 前記第１の移動軸（Ｕ）と前記第２の移動軸（Ｗ）との
   なす第１の角度データ（β）および前記基準軸線（Ｓ）
   と前記第１の移動軸（Ｕ）または前記第２の移動軸
   （Ｗ）とのなす第２の角度データ（α）を決定可能なデ
   ータを記憶する手段と、 前記工具（２６２）と前記工作物との相対移動を前記基
   準平面上の直交座標系であり前記基準軸線（Ｓ）と直交
   する第１の座標軸（Ｘ）および前記基準軸線（Ｓ）と平
   行な第２の座標軸（Ｚ）の座標値により指示するＮＣ加
   工プログラムを記憶する手段と、 前記相対移動の移動量の前記第１の座標軸（Ｘ）の第１
   の座標成分（Ｌx ）および前記第２の座標軸（Ｚ）の第
   ２の座標成分（Ｌz ）を、前記第１の移動軸（Ｕ）によ
   る第１の移動量（Ｌu ）および前記第２の移動軸（Ｗ）
   による第２の移動量（Ｌw ）に、前記第１の角度データ
   （β）および前記第２の角度データ（α）を使用して演
   算する手段と、 前記工具（２６２）と前記工作物とを、前記第１の移動
   軸（Ｕ）により前記第１の移動量（Ｌu ）、前記第２の
   移動軸（Ｗ）により前記第２の移動量（Ｌw ）分だけ相
   対移動させる手段とを有する工作機械の送り制御装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載した工作機械の送り制御装
   置であって、 前記演算する手段は、 前記第１の座標成分をＬx 、前記第２の座標成分をＬz
   とし、前記第１の移動量をＬu 、前記第２の移動量をＬ
   w とし、前記第１の角度データをβ、前記第２の角度デ
   ータをαとして、次式 Ｌu＝Ｌx・cosα／sinβ−Ｌz・sinα／sinβ Ｌw＝−Ｌx・cos(α+β)／sinβ＋Ｌz・sin(α+β)／si
   nβ を満足するような前記第１の移動量Ｌu および前記第２
   の移動量Ｌw を演算する手段である工作機械の送り制御
   装置。
9. 【請求項９】請求項７または８に記載した工作機械の送
   り制御装置であって、 前記基準軸線は、主軸軸線と平行な軸線である工作機械
   の送り制御装置。
10. 【請求項１０】請求項７〜９のいずれか１つに記載した
    工作機械の送り制御装置であって、 前記工作機械は、旋盤である工作機械の送り制御装置。