KR20230051081A - 공작 기계, 및 공구의 이동 경로 결정 방법 - Google Patents

Abstract

[해결하려고 하는 과제] 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공한다.
[해결 수단] 공작 기계(1)의 제어부(70)는, 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 공작물(W1)의 기준 위상(θ=0°)에서의 편심 형상의 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 역위상(θ=180°)에서의 편심 형상의 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)의 좌표를 취득하고, 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB) 사이의 중심 시점(SpO)과, 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB) 사이의 중심 종점(EpO)을 지나는 편심축(AX3)을 중심으로 하여 편심 형상(W1p)이 형성되도록, 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 적어도 기초하여, 공작물(W1)의 회전에 맞춘 공구(TO1)의 이동 경로를 결정하고, 공구(TO1)를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키는 제어를 행한다.

Description

공작 기계, 및 공구의 이동 경로 결정 방법{MACHINE TOOL AND METHOD OF DECIDING TOOL MOVING PATH}

본 발명은, 공작물에 편심 형상을 형성 가능한 공작 기계, 및 공구의 이동 경로 결정 방법에 관한 것이다.

공작 기계로서, 주축과 공구대를 구비하는 NC(수치 제어) 선반이 알려져 있다. NC 선반은, 주축에 파지되어 있는 회전 상태의 공작물을 공구대에 장착되어 있는 공구로 가공한다. 공구로서 바이트에 의해 회전 상태의 공작물을 외측으로부터 가공하는 경우, 주축 중심선과 직교하는 X-Y 평면에 있어서 주축 중심선과 바이트의 날끝의 상대적인 위치 관계가 변함없으면, 공작물에 주축 중심선을 중심으로 한 원주 형상밖에 형성되지 않는다. 그래서, 공작물의 회전에 맞추어 바이트의 날끝을 X-Y 평면에 있어서 회전 이동시킴으로써 공작물에 편심 형상을 형성하는 것이 행해지고 있다.

특허문헌 1에 개시된 NC 선반은 편심된 거리(D로 함) 및 편심 형상의 반경(R로 함)의 입력을 접수하고, 편심된 거리 D를 반경으로 하는 가상 원을 설정하고, 공작물의 축심(軸心)으로부터 반경 R만큼 가상 원의 중심을 공작물의 반경 방향으로 오프셋한 오프셋 가상 원을 설정하고, 주축에 의한 공작물의 회전과 관련지어 오프셋 가상 원의 원주를 따라 바이트의 날끝을 이동시킨다. 이로써, 공작물에 편심 형상이 형성된다. 편심 형상이 볼록형인 경우, 주축 중심선에 평행한 편심축(偏心軸)을 중심으로 하는 원주 형상이 공작물에 형성된다.

국제공개 제2017/086238호

전술한 NC 선반에서는, 주축 중심선에 평행한 중심선을 중심으로 한 직경이 변하지 않는 편심 형상밖에 공작물에 형성되지 않는다. 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시킬 수 있으면, NC 선반의 편리성이 향상된다.

그리고, 전술한 바와 같은 과제는 선반에 한정되지 않고, 머시닝 센터 등, 각종 공작 기계에 존재한다.

본 발명은, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 것이 가능한 기술을 개시하는 것이다.

본 발명의 공작 기계는,

주축 중심선을 중심으로 하여 공작물과 함께 회전하는 주축과,

상기 공작물을 가공하는 공구가 장착된 공구대와,

상기 주축과 상기 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 구동부와,

상기 주축 중심선으로부터 어긋난 편심축을 중심으로 하는 편심 형상을 상기 공작물에 형성하도록 상기 구동부에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어하는 제어부를 구비하고,

상기 제어부는,

상기 주축 중심선을 중심으로 한 상기 공작물의 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상과는 180°상이한 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 종점의 좌표를 취득하고,

상기 제1 가공 개시점과 상기 제2 가공 개시점 사이의 중심 시점(始點)과, 상기 제1 가공 종점과 상기 제2 가공 종점 사이의 중심 종점을 지나는 상기 편심축을 중심으로 하여 상기 편심 형상이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물의 회전에 맞춘 상기 공구의 이동 경로를 결정하고,

상기 이동 경로를 따라 상기 공구를 상기 공작물의 회전에 맞추어 이동시키는 제어를 행하는, 태양(態樣)을 가진다.

또한, 본 발명의 공구의 이동 경로 결정 방법은, 주축 중심선을 중심으로 하여 공작물과 함께 회전하는 주축과, 상기 공작물을 가공하는 공구가 장착된 공구대를 구비하고, 상기 주축 중심선으로부터 어긋난 편심축을 중심으로 하는 편심 형상을 상기 공작물에 형성하도록 상기 주축과 상기 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 공작 기계를 위한 공구의 이동 경로 결정 방법으로서,

상기 주축 중심선을 중심으로 한 상기 공작물의 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상과는 180°상이한 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 종점의 좌표를 취득하는 제1 공정과,

상기 제1 가공 개시점과 상기 제2 가공 개시점 사이의 중심 시점과, 상기 제1 가공 종점과 상기 제2 가공 종점 사이의 중심 종점을 지나는 상기 편심축을 중심으로 하여 상기 편심 형상이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물의 회전에 맞춘 상기 공구의 이동 경로를 결정하는 제2 공정을 포함하는 태양을 가진다.

본 발명에 의하면, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 기술을 제공할 수 있다.

[도 1] 공작 기계의 구성예를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
[도 2] 공작 기계의 전기 회로의 구성예를 모식적으로 나타내는 블록도이다.
[도 3] 테이퍼형의 편심 형상을 공작물에 형성하는 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 4] X-Y 평면에 있어서 공작물의 회전에 맞추어 공구가 이동하는 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 5] 주축 중심선에 평행하지 않은 편심축을 중심으로 하는 테이퍼형의 편심 형상을 공작물에 형성하는 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 6] 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형의 편심 형상을 공작물에 형성하는 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 7] 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형의 편심 형상을 공작물에 형성하는 경우에 공구의 상대적인 위치를 결정하는 예로 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 8] 편심 가공 처리의 예를 모식적으로 나타내는 플로차트다.
[도 9] 공작 기계의 전기 회로의 변형예를 모식적으로 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 물론, 이하의 실시형태는 본 발명을 예시하는 것에 지나지 않고, 실시형태에 나타내는 특징의 전부가 발명의 해결 수단에 필수가 된다고는 한정되지 않는다.

(1) 본 발명에 포함되는 기술의 개요:

먼저, 도 1∼8에 나타내어지는 예를 참조하여 본 발명에 포함되는 기술의 개요를 설명한다. 그리고, 본원의 도면은 모식적으로 예를 나타내는 도면이며, 이들 도면에 나타내어지는 각 방향의 확대율은 상이한 경우가 있고, 각 도면은 정합하고 있지 않은 경우가 있다. 물론, 본 기술의 각 요소는, 부호에서 나타내어지는 구체예에 한정되지 않는다.

[태양 1]

도 1, 2에 예시한 바와 같이, 본 기술의 일 태양에 관한 공작 기계[예를 들면, 선반(1)]은 주축(11), 공구대(30), 구동부(DR), 및 제어부[예를 들면, NC 장치(70)]를 구비한다. 상기 주축(11)은 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 공작물(W1)과 함께 회전한다. 상기 공구대(30)에는, 상기 공작물(W1)을 가공하는 공구(TO1)가 장착되어 있다. 상기 구동부(DR)는 상기 주축(11)과 상기 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 변화시킨다. 상기 제어부(70)는, 도 3∼7에 예시한 바와 같이, 상기 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 편심축(AX3)을 중심으로 하는 편심 형상[예를 들면, 돌기(W1p)]를 상기 공작물(W1)에 형성하도록 상기 구동부(DR)에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어한다. 해당 제어부(70)는, 상기 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 상기 공작물(W1)의 기준 위상(예를 들면, θ=0°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 상기 기준 위상(θ=0°)과는 180°상이한 역위상(예를 들면, θ=180°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 상기 기준 위상(θ=0°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 상기 역위상(θ=180°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제2 가공 종점(EpB)의 좌표를 취득한다. 해당 제어부(70)는, 상기 제1 가공 개시점(SpA)과 상기 제2 가공 개시점(SpB) 사이의 중심 시점(SpO)과, 상기 제1 가공 종점(EpA)과 상기 제2 가공 종점(EpB) 사이의 중심 종점(EpO)을 지나는 상기 편심축(AX3)을 중심으로 하여 상기 편심 형상(W1p)이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 상기 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 상기 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물(W1)의 회전에 맞춘 상기 공구(TO1)의 이동 경로[예를 들면, 도면에 나타내는 가상 원(C1)]을 결정한다. 또한, 해당 제어부(70)는, 상기 이동 경로(C1)에 따라서 상기 구(TO1)를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키는 제어를 행한다.

예를 들면, 주축 중심선(AX0)에 직교하는 X-Y 평면에 있어서, 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB)의 거리가 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)의 거리와 상이한 경우, 테이퍼형의 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. X-Y 평면에 있어서, 중심 시점(SpO)의 X, Y좌표가 중심 종점(EpO)의 X, Y좌표와 상이하도록 4점[제1 가공 개시점(SpA), 제2 가공 개시점(SpB), 제1 가공 종점(EpA), 및 제2 가공 종점(EpB)]의 좌표가 취득된 경우, 주축 중심선(AX0)에 평행하지 않은 편심축(AX3)을 중심으로 한 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 이들과 같이, 공작물(W1)에 형성되는 편심 형상(W1p)은, 주축 중심선(AX0)에 평행한 중심선을 중심으로 한 직경이 변하지 않는 형상에 한정되지 않는다. 따라서, 상기 태양 1은, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 것이 가능한 공작 기계를 제공할 수 있다.

여기에서, 구동부는, 공구대를 이동시킴으로써 주축과 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시켜도 되고, 주축을 이동시킴으로써 주축과 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시켜도 되고, 공구대와 주축의 양쪽을 이동시킴으로써 주축과 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시켜도 된다.

편심 형상은 볼록형이라도 되고, 구멍이라도 된다.

제어부는 4점의 좌표 이외에, 1 이상의 파라미터를 취득해도 된다. 취득되는 파라미터에는, 주축 중심선을 따른 Z축 방향에서의 공작물의 이송 피치, 공구의 이동 경로를 결정하는 단위로서의 주축 회전 각도, 회전 상태의 공작물의 주위부에서의 속도인 주속(周速) 등이 고려된다. 제어부는, 4점의 좌표에 1 이상의 파라미터를 더하여 공구의 이동 경로를 결정해도 된다.

본원에서의 「제1」, 「제2」, …은, 유사점을 가지는 복수의 구성 요소에 포함되는 각 구성 요소를 식별하기 위한 용어이며, 순서를 의미하지 않는다.

전술한 부언은, 이하의 태양에 있어서도 적용된다.

[태양 2]

도 3∼8에 예시한 바와 같이, 상기 제어부(70)는 상기 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표와 상기 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선(AX0)에 직교하는 방향에서의 상기 편심 형상(W1p)의 직경(SpD)을 구해도 된다. 해당 제어부(70)는 상기 제1 가공 종점(EpA)의 좌표와 상기 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선(AX0)에 직교하는 방향에서의 상기 편심 형상(W1p)의 직경(EpD)을 구해도 된다. 해당 제어부(70)는, 상기 편심축(AX3) 상에서 상기 중심 시점(SpO)과 상기 중심 종점(EpO) 사이에 있는 가공 도중 중심점(WpO)에서의 직경(WpD)을 상기 직경(SpD) 및 상기 직경(EpD)으로부터 보간(補間)해도 된다. 또한, 해당 제어부(70)는 상기 직경(WpD)에 기초하여, 상기 공구(TO1)의 이동 경로를 상기 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 원호 중심(WpC)을 중심으로 한 가상 원호(C1)의 주위를 따른 경로로 결정해도 된다.

가공 개시부의 편심 형상(W1p)의 직경(SpD)과 가공 종료부의 편심 형상(W1p)의 직경(EpD)이 상이한 경우, 테이퍼형의 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 따라서, 상기 태양 2는, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 바람직한 예를 제공할 수 있다.

여기에서, 가상 원호의 개념에는, 주축 회전 각도가 360°인 경우에 상정되는 가상적인 원이 포함된다. 따라서, 가상 원호의 주위의 개념에는, 가상적인 원주가 포함된다.

전술한 부언은, 이하의 태양에 있어서도 적용된다.

[태양 3]

도 3∼8에 예시한 바와 같이, 상기 제어부(70)는, 상기 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표와 상기 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선(AX0)으로부터의 상기 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)을 구해도 된다. 해당 제어부(70)는, 상기 제1 가공 종점(EpA)의 좌표와 상기 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선(AX0)으로부터의 상기 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)을 구해도 된다. 해당 제어부(70)는, 상기 편심축(AX3)에 있어서 상기 중심 시점(SpO)과 상기 중심 종점(EpO) 사이의 점을 가공 도중 중심점(WpO)으로 하여, 상기 주축 중심선(AX0)으로부터의 상기 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)을 상기 편심량(SpE) 및 상기 편심량(EpE)으로부터 보간해도 된다. 또한, 해당 제어부(70)는, 상기 공구(TO1)의 이동 경로를 상기 편심량(WpE)에 따른 크기의 가상 원호(C1)의 주위를 따른 경로로 결정해도 된다.

중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)과 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)이 상이한 경우, 주축 중심선(AX0)에 평행하지 않은 편심축(AX3)을 중심으로 한 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 따라서, 상기 태양 3은, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 바람직한 예를 제공할 수 있다.

[태양 4]

상기 제어부(70)는 상기 주축 중심선(AX0)을 따른 Z축의 좌표인 Z좌표를 포함하여, 상기 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 상기 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 상기 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점(EpB)의 좌표를 취득해도 된다. 해당 제어부(70)는 도 7에 예시한 바와 같이, 상기 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 상기 공작물(W1)이 1회전할 때마다, 상기 제1 가공 개시점(SpA)과 상기 제1 가공 종점(EpA)을 연결하는 제1 외형선 상(예를 들면, 제1 선분 SpA-EpA 상)에서는 상기 상대적인 위치 관계의 Z좌표가 상기 제1 가공 개시점(SpA)과 상기 제1 가공 종점(EpA)의 Z좌표의 차(예를 들면, 이동량 ZdA)를 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하고, 또한, 상기 제2 가공 개시점(SpB)과 상기 제2 가공 종점(EpB)을 연결하는 제2 외형선 상(예를 들면, 제2 선분 SpB-EpB 상)에서는 상기 상대적인 위치 관계의 Z좌표가 상기 제2 가공 개시점(SpB)과 상기 제2 가공 종점(EpB)의 Z좌표의 차 (예를 들면, 이동량 ZdB)를 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하도록, 상기 구동부(DR)에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어해도 된다.

예를 들면, 해당 제어부(70)는 도 7에 예시한 바와 같이, 상기 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 상기 공작물(W1)이 1회전할 때마다, 상기 제1 가공 개시점(SpA)과 상기 제1 가공 종점(EpA)을 연결하는 제1 선분 SpA-EpA 상에서는 상기 상대적인 위치 관계가 상기 제1 선분 SpA-EpA의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화하고, 또한, 상기 제2 가공 개시점(SpB)과 상기 제2 가공 종점(EpB)을 연결하는 제2 선분 SpB-EpB 상에서는 상기 상대적인 위치 관계가 상기 제2 선분 SpB-EpB의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화하도록, 상기 구동부(DR)에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어해도 된다.

이상으로부터, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)의 Z좌표의 차와, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)의 Z좌표의 차가 상이해도, 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 따라서, 상기 태양 4는, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 바람직한 예를 제공할 수 있다.

여기에서, 제1 외형선과 제2 외형선은 직선에 한정되지 않고, 곡선이라도 된다. 이 부언은, 이하의 태양에 있어서도 적용된다.

[태양 5]

서로 직교하는 X축 및 Y축이 상기 주축 중심선(AX0)을 따른 Z축에 직교하는 것으로 하고, 상기 구동부(DR)는 도 1, 2에 예시한 바와 같이, X축 및 Y축을 따라 상기 공구대(30)를 이동시키는 공구대 구동부(31)와, Z축을 따라 상기 주축(11)을 이동시키는 주축대 구동부(13)를 구비하고 있어도 된다. 상기 제어부(70)는, X축 및 Y축을 따라 상기 공구(TO1)를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축에 있어서 상기 상대적인 위치 관계를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시키는 경우에 Z축을 따라 상기 공작물(W1)을 해당 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시켜도 된다.

이상으로부터, 공구대(30)가 Z축을 따라 이동하지 않는 경우에, 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB)에 Z좌표의 차가 있거나, 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)에 Z좌표의 차가 있거나 해도, 공작물(W1)의 회전에 맞추어 공작물(W1)이 Z를 따라 진동함으로써 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 따라서, 상기 태양 5는, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 바람직한 예를 제공할 수 있다.

[태양 6]

또한, 상기 구동부(DR)는 도 9에 예시한 바와 같이, X축, Y축, 및 Z축을 따라 상기 공구대(30)를 이동시켜도 된다. 상기 제어부(70)는, X축 및 Y축을 따라 상기 공구(TO1)를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축에 있어서 상기 상대적인 위치 관계를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시키는 경우에 Z축을 따라 상기 공구(TO1)를 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시켜도 된다.

이상으로부터, 주축(11)이 Z축을 따라 이동하지 않는 경우에, 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB)에 Z좌표의 차가 있거나, 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)에 Z좌표의 차가 있거나 해도, 공작물(W1)의 회전에 맞추어 공구(TO1)가 Z축을 따라 진동함으로써 편심 형상(W1p)이 공작물(W1)에 형성된다. 따라서, 상기 태양 6도, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 바람직한 예를 제공할 수 있다.

[태양 7]

또한, 본 기술의 일 태양에 관한 공구의 이동 경로 결정 방법은, 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 공작물(W1)과 함께 회전하는 주축(11)과, 상기 공작물(W1)을 가공하는 공구(TO1)가 장착된 공구대(30)를 구비하고, 상기 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 편심축(AX3)을 중심으로 하는 편심 형상(W1p)을 상기 공작물(W1)에 형성하도록 상기 주축(11)과 상기 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 공작 기계(1)를 위한 공구의 이동 경로 결정 방법으로서, 이하의 공정 (A1), (A2)를 포함한다.

(A1) 상기 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 상기 공작물(W1)의 기준 위상(θ=0°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 상기 기준 위상(θ=0°)과는 180°상이한 역위상(θ=180°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 상기 기준 위상(θ=0°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 상기 역위상(θ=180°)에서의 상기 편심 형상(W1p)의 제2 가공 종점(EpB)의 좌표를 취득하는 제1 공정 ST1(예를 들면, 도 8의 스텝 S102)

(A2) 상기 제1 가공 개시점(SpA)과 상기 제2 가공 개시점(SpB) 사이의 중심 시점(SpO)과, 상기 제1 가공 종점(EpA)과 상기 제2 가공 종점(EpB) 사이의 중심 종점(EpO)을 지나는 상기 편심축(AX3)을 중심으로 하여 상기 편심 형상(W1p)이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 상기 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 상기 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물(W1)의 회전에 맞춘 상기 공구(TO1)의 이동 경로(C1)를 결정하는 제2 공정 ST2(예를 들면, 도 8의 스텝 S104)

이상으로부터, 공작물(W1)에 형성되는 편심 형상(W1p)은, 주축 중심선(AX0)에 평행한 중심선을 중심으로 한 직경이 변하지 않는 형상에 한정되지 않는다. 따라서, 상기 태양 6은, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 것이 가능한 공구의 이동 경로 결정 방법을 제공할 수 있다.

(2) 공작 기계의 구성의 구체예:

도 1은, 공작 기계의 예로서 선반(1)의 구성을 모식적으로 예시하는 정면도이다. 도 2는, 선반(1)의 전기 회로의 구성을 모식적으로 예시하고 있다. 도 3은, 테이퍼형의 편심 형상으로서의 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하는 모양을 모식적으로 예시하고 있다. 도 3에는, 돌기(W1p)를 가지는 면을 향하여 공작물(W1)을 본 도면도 나타내어져 있다.

도 1에 있어서, 도면부호 D81은 상방향을 나타내고, 도면부호 D82는 하방향을 나타내고, 도면부호 D83은 좌방향을 나타내고, 도면부호 D84는 우방향을 나타내고 있다. 그리고, 이들 방향은, 도 1에 나타내는 선반(1)을 보는 방향을 기준으로 하고 있다. 도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 선반(1)의 제어축은 「X」로 나타내어지는 X축, 「Y」로 나타내어지는 Y축, 「Z」로 나타내어지는 Z축, 및 「C」로 나타내어지는 C축을 포함하고 있다. Z축 방향은, 공작물(W1)의 회전 중심으로 되는 주축 중심선(AX0)을 따른 수평 방향이다. X축 방향은 Z축과 직교하는 방향이며, 상하(상방향 D81 및 하방향 D82)을 향한 방향이라도 되고, 좌우(좌방향 D83 및 우방향 D84)을 향한 방향이라도 된다. Y축 방향은 Z축과 X축의 양쪽에 직교하는 방향이다. C축은 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하는 회전축이다. 그리고, 본 명세서에 있어서 참조되는 도면은, 본 기술을 설명하기 위한 예를 제시하고 있는 것에 지나지 않고, 본 기술을 한정하는 것은 아니다. 각 부의 위치 관계의 설명은 예시에 지나지 않는다. 따라서, 좌우를 반대로 하거나, 회전 방향을 반대로 하는 것 등도, 본 기술에 포함된다. 방향이나 위치 등의 동일은 엄밀한 일치에 한정되지 않고, 오차에 의해 엄격한 일치로부터 벗어나는 것을 포함한다.

선반(1)은 파지부(12)를 가지는 주축(11)을 설치한 주축대(10), 주축대 구동부(13), 가이드 부시(guide bush)(14)의 장착공(26)을 가지는 지지대(25), 공구대(30), 공구대 구동부(31), NC 장치(70) 등을 구비하는 NC 선반이다. 여기에서, 주축대(10)는 정면 주축대(15)와, 대향 주축대로도 불리는 배면 주축대(20)를 총칭하고 있다. 정면 주축대(15)에는, 콜릿(collet) 등의 파지부(17)를 가지는 정면 주축(16)이 편입되어 있다. 배면 주축대(20)에는, 콜릿 등의 파지부(22)를 가지는 배면 주축(21)이 편입되어 있다. 주축(11)은 정면 주축(16)과, 대향 주축으로도 불리는 배면 주축(21)을 총칭하고 있다. 파지부(12)는 파지부(17)와 파지부(22)를 총칭하고 있다. 주축대 구동부(13)는, Z축을 따라 정면 주축대(15)를 이동시키는 정면 주축대 구동부(18)와, 적어도 Z축을 따라 배면 주축대(20)를 이동시키는 배면 주축대 구동부(23)를 총칭하고 있다. 도 1, 2에 나타내는 선반(1)은, 정면 주축(16)이 Z축 방향으로 이동하는 주축 이동형 선반이다. 주축대 구동부(13)와 공구대 구동부(31)는, 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 구동부(DR)의 예다. NC 장치(70)는 전술한 상대적인 위치 관계를 제어하는 제어부의 예다.

정면 주축(16)은, 도 2에 나타내는 급재기(給材機)(8)에 의해 후방으로부터 삽입된 봉형의 공작물(W1)을 파지부(17)에 의해 해방 가능하게 파지하고, 공작물(W1)과 함께 주축 중심선(AX1)을 중심으로 하여 회전 가능하다. 정면 주축(16)의 전단(前端)(16a)은 배면 주축(21)에 대향하고, 정면 주축(16)의 후단(後端)(16b)은 급재기(8)에 대향하고 있다. 정면 주축(16)은 주축 중심선(AX1)을 따라 관통한 관통공(16h)을 가지고 있다. 관통공(16h)에는 후방으로부터 공작물(W1)이 삽입된다. 그리고, 가공 전의 공작물(W1)이 짧은 재료인 경우, 정면 주축(16)의 전단(16a)으로부터 파지부(17)에 공작물(W1)이 공급되어도 된다. NC 장치(70)는 도 2에 나타내는 정면 주축 회전 구동부(16c)를 구동시킴으로써 주축 중심선(AX1)을 중심으로 하여 정면 주축(16)을 회전시키고, 도 2에 나타내는 파지용 액추에이터(17a)를 구동시킴으로써 파지부(17)의 파지 상태를 제어한다. 파지부(17)는 예를 들면 콜릿 등에 의해 구성할 수 있다. 정면 주축대 구동부(18)는, NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서 정면 주축대(15)를 Z축 방향으로 이동시킨다. 따라서, 정면 주축(16)에 파지되어 있는 공작물(W1)은 Z축 방향으로 이동한다.

그리고, 봉형의 공작물(W1)은, 장척의 원기둥형 재료라는 중실(中實)의 재료에 한정되지 않고, 장척의 원통형 재료라는 중공(中空)의 재료라도 된다.

배면 주축(21)의 전단(21a)은 정면 주축(16)의 전단(16a)과 대향하고 있다. 배면 주축(21)은, 정면 주축(16)의 전단(16a)으로부터 전방으로 나와 있는 가공 도중의 공작물(W1)을 파지부(22)에 의해 해방 가능하게 파지하고, 공작물(W1)과 함께 주축 중심선(AX2)을 중심으로 하여 회전 가능하다. NC 장치(70)는, 도 2에 나타내는 배면 주축 회전 구동부(21c)를 구동시킴으로써 주축 중심선(AX2)을 중심으로 하여 배면 주축(21)을 회전시키고, 도 2에 나타내는 파지용 액추에이터(22a)를 구동시킴으로써 파지부(22)의 파지 상태를 제어한다. 파지부(22)는 예를 들면 콜릿 등에 의해 구성할 수 있다. 배면 주축대 구동부(23)는 NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서, 배면 주축대(20)를 Z축 방향으로 이동시키고, 또한 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시킨다. 정면 주축(16)과 배면 주축(21)의 양쪽이 공작물(W1)을 파지할 때, 주축 중심선(AX2)은 주축 중심선(AX1)에 맞추어진다. 여기에서, 주축 중심선(AX0)은 주축 중심선(AX1)과 주축 중심선(AX2)을 총칭하고 있다. 그리고, 정면 주축(16)에 대한 전방은, 공작물(W1)이 정면 주축(16)으로부터 압출(押出)되는 방향을 의미하고, 도 1에 나타내는 예에서는 우방향 D84이다. 정면 주축(16)에 대한 후방은, 정면 주축(16)으로부터 급재기(8)를 향하는 방향을 의미하고, 도 1에 나타내는 예에서는 좌방향 D83이다. 배면 주축(21)에 대한 전방은, 배면 주축(21)이 정면 주축(16) 쪽을 향하는 방향을 의미하고, 도 1에 나타내는 예에서는 좌방향 D83이다.

지지대(25)는 Z축 방향에 있어서 정면 주축대(15)와 배면 주축대(20) 사이에 있고, Z축 방향으로 관통한 장착공(26)을 가지고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같은 가이드 부시 사용 시, 가이드 부시(14)가 장착공(26)에 삽입되어 지지대(25)에 분리 가능하게 장착된다. 가이드 부시(14)는, 정면 주축(16)의 관통공(16h)으로부터 전방으로 돌출한 공작물(W1)을 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 공작물(W1) 중 가이드 부시(14)로부터 배면 주축(21) 쪽(우방향 D84)으로 돌출한 부분이 공구(TO1)에 의해 가공된다. 가이드 부시 미사용 시, 정면 주축(16)의 전부(前部)가 장착공(26)에 삽입된다. 공작물(W1) 중 정면 주축(16)으로부터 전방(우방향 D84)으로 돌출한 부분이 공구(TO1)에 의해 가공된다.

공구대(30)에는, 정면 주축(16)과 배면 주축(21) 중 적어도 한쪽에 파지된 공작물(W1)을 가공하기 위한 복수의 공구(TO1)가 장착되어 있다. 복수의 공구(TO1)에는, 절단 바이트를 포함하는 바이트, 회전 드릴이나 엔드밀이라는 회전 공구 등이 포함된다. 상세하게는 후술하지만, 본 구체예의 NC 장치(70)는, 공구(TO1)로서 바이트를 사용하는 경우에 공작물(W1)에 편심 형상을 형성하는 제어를 행한다. 공구대(30)는 빗형 공구대라도 되고, 터릿(turret) 공구대 등이라도 된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 공구대 구동부(31)는, NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서 X축에 따라 공구대(30)를 이동시키는 X축 구동부(32), 및 NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서 Y축을 따라 공구대(30)를 이동시키는 Y축 구동부(33)를 포함하고 있다. X축 및 Y축을 따른 평면을 X-Y 평면으로 하면, 공구대(30)에 장착되어 있는 공구(TO1)는 X-Y 평면 상을 이동한다. 공구대(30)는 정면 주축(16)에 파지된 공작물(W1)의 정면 가공을 공구(TO1)로 행하고, 정면 주축(16)과 배면 주축(21)의 양쪽에 파지된 정면 가공 후의 공작물(W1)을 절단 바이트로 행하고, 배면 주축(21)에 파지된 절단 후의 공작물(W1)의 배면 가공을 공구(TO1)로 행한다. 이로써, 공작물(W1)로부터 제품이 형성된다.

도시하고 있지 않지만, 선반(1)은 배면 가공 전용의 공구대 등, 도 1에 나타내는 공구대(30) 이외의 공구대를 구비하고 있어도 된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, NC 장치(70)에는 급재기(8), 조작부(80), 정면 주축대 구동부(18), 정면 주축 회전 구동부(16c), 파지용 액추에이터(17a), 배면 주축대 구동부(23), 배면 주축 회전 구동부(21c), 파지용 액추에이터(22a), X축 구동부(32), Y축 구동부(33) 등이 접속되어 있다. 정면 주축대 구동부(18), 배면 주축대 구동부(23), X축 구동부(32), 및 Y축 구동부(33)는 각각, 도시하지 않은 서보 모터 및 서보앰프(servo amplifier)를 구비하고, NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서, 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 변화시킨다. 정면 주축 회전 구동부(16c)와 배면 주축 회전 구동부(21c)는 각각, 도시하지 않은 서보 모터(예를 들면, 빌트인 모터) 및 서보앰프를 구비하고, NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서, 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 주축(11)을 회전시킨다. NC 장치(70)는 정면 주축 회전 구동부(16c)나 배면 주축 회전 구동부(21c)에 지령을 내리는 것에 의해, 공작물(W1)의 회전 각도인 C축 각도 θ를 제어할 수 있다. 파지용 액추에이터(17a)는 정면 주축(16)의 파지부(17)를 구동한다. 파지용 액추에이터(22a)는 배면 주축(21)의 파지부(22)를 구동한다. NC 장치(70)는 프로세서인 CPU(71), 반도체 메모리인 ROM(72), 반도체 메모리인 RAM(73), 시계 회로(74), I/F(인터페이스)(75) 등을 구비하고 있다. 도 2에서는, 급재기(8), 조작부(80), 정면 주축대 구동부(18), 정면 주축 회전 구동부(16c), 파지용 액추에이터(17a), 배면 주축대 구동부(23), 배면 주축 회전 구동부(21c), 파지용 액추에이터(22a), X축 구동부(32), Y축 구동부(33) 등의 I/F를 통합하여 I/F75로 나타내고 있다. ROM(72)에는, 가공 프로그램(PR2)을 해석하여 실행하기 위한 제어 프로그램(PR1)이 기입되어 있다. ROM(72)은 데이터를 고쳐쓰기 가능한 반도체 메모리라도 된다. RAM(73)에는, 오퍼레이터에 의해 작성된 가공 프로그램(PR2)이 고쳐쓰기 가능하게 기억된다. 가공 프로그램은 NC 프로그램으로도 불린다. CPU(71)는 RAM(73)을 작업 영역으로서 사용하고, ROM(72)에 기록되어 있는 제어 프로그램(PR1)을 실행함으로써, NC 장치(70)의 기능을 실현시킨다.

조작부(80)는 입력부(81) 및 표시부(82)를 구비하고, NC 장치(70)의 사용자 인터페이스로서 기능한다. 입력부(81)는 예를 들면, 오퍼레이터로부터 조작 입력을 접수하기 위한 버튼이나 터치패널로 구성된다. 표시부(82)는 예를 들면, 오퍼레이터로부터 조작 입력을 접수한 각종 설정의 내용이나 선반(1)에 관한 각종 정보를 표시하는 디스플레이로 구성된다. 오퍼레이터는, 조작부(80)나 외부의 컴퓨터(도시하지 않음)를 사용하여 가공 프로그램(PR2)을 RAM(73)에 기억시키는 것이 가능하다.

본 구체예의 NC 장치(70)는 공구(TO1)로서 바이트를 사용하는 경우에, 도 3 등에 나타내는 편심 형상으로서의 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하도록 구동부(DR)에 의한 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 제어한다. 돌기(W1p)는 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 편심축(AX3)을 중심으로 하는 편심 형상이다. 도 3 등에 있어서, 공작물(W1)을 파지하는 주축(11)은 정면 주축(16)이라도 되고, 배면 주축(21)이라도 된다. 따라서, 도 3 등에 나타내는 주축 중심선(AX0)은, 정면 주축(16)의 회전 중심인 주축 중심선(AX1)이라도 되고, 배면 주축(21)의 회전 중심인 주축 중심선(AX2)이라도 된다.

여기에서, 편심된 거리와 돌기의 반경의 입력을 접수하여 공작물에 편심된 돌기를 형성하는 경우, 주축 중심선에 평행한 편심축을 중심으로 하는 원주 형상이 공작물에 형성된다. 따라서, 편심된 거리와 돌기의 반경을 입력하는 것만으로는, 편심된 테이퍼형의 돌기, 주축 중심선에 평행하지 않은 편심축을 중심으로 한 돌기, 가공 개시부나 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 돌기 등을 형성할 수 없다.

본 구체예의 NC 장치(70)는, 도 3 등에 나타내는 돌기(W1p)의 4점의 좌표, 구체적으로는, 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표, 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표, 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 제2 가공 종점(EpB)의 좌표에 기초하여, 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하는 제어를 행한다. 여기에서, 제1 가공 개시점(SpA)은, 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 공작물(W1)의 기준 위상(θ=0°)에서의 돌기(W1p)의 가공 개시점이다. 제2 가공 개시점(SpB)은, 기준 위상과는 180°상이한 역위상(θ=180°)에서의 돌기(W1p)의 가공 개시점이다. 제1 가공 종점(EpA)은, 기준 위상(θ=0°)에서의 돌기(W1p)의 가공 종점이다. 제2 가공 종점(EpB)은, 역위상(θ=180°)에서의 돌기(W1p)의 가공 종점이다.

NC 장치(70)는 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB) 사이에 중심 시점(SpO)을 설정하고, 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB) 사이에 중심 종점(EpO)을 설정한다. 중심 시점(SpO)은 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB)를 연결하는 선분 SpA-SpB의 중점이 바람직하고, 중심 종점(EpO)은 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)을 연결하는 선분 EpA-EpB의 중점이 바람직하다. 본 구체예에서는, 중심 시점(SpO)이 선분 SpA-SpB의 중점인 것으로 하고, 중심 종점(EpO)이 선분 EpA-EpB의 중점인 것으로 한다. NC 장치(70)는, 중심 시점(SpO)과 중심 종점(EpO)를 지나는 편심축(AX3)을 중심으로 하여 돌기(W1p)가 형성되도록, 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표에 적어도 기초하여, 공작물(W1)의 회전에 맞춘 공구(TO1)의 날끝(TOt)의 이동 경로를 결정한다. 게다가, NC 장치(70)는 공작물(W1)을 Z축 방향으로 이동시키면서, 결정된 이동 경로를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키는 제어를 행하는 것이 가능하다. 따라서, NC 장치(70)는, Z축 상에 있어서 공작물(W1)에 대한 날끝(TOt)이 상대적인 위치를 바꾸면서, 전술한 이동 경로를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키는 것이 가능하다. 그리고, Z좌표(Z축 상의 좌표)의 값은, Z축 방향으로 이동하는 공작물(W1)이 도 3에 나타내는 우방향 D84로 이동할수록 커지므로, Z축 방향으로는 이동하지 않는 날끝(TOt)을 기준으로 한 상대 위치에서의 Z좌표의 값은 좌방향 D83을 향할수록 커진다. 편의상, 날끝(TOt)에 대응하는 공작물(W1)의 Z좌표를 돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표로서 설명하는 경우가 있다.

이상의 내용으로부터, NC 장치(70)는 필요에 따라, Z축을 따라 공작물(W1)을 그 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시킨다.

NC 장치(70)는 돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표에 따라, 편심축(AX3) 상에서 중심 시점(SpO)과 중심 종점(EpO) 사이에 가공 도중 중심점(WpO)을 설정한다. NC 장치(70)는, 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표에 기초하여, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE), 및 가공 도중 중심점(WpO)에서 있어서의 돌기(W1p)의 직경(WpD)(WpD>0)을 구한다. 여기에서, 주축 중심선(AX0)으로부터의 중심 시점(SpO)의 편심량을 SpE로 하고, 주축 중심선(AX0)으로부터의 중심 종점(EpO)의 편심량을 EpE로 한다. 도 3에 나타내는 바와 같이 편심축(AX3)이 주축 중심선(AX0)에 평행한 경우, WpE=SpE=EpE다.

(3) 가공 도중 중심점(WpO)을 중심으로 하는 공구의 이동 경로의 예:

도 4는, 주축 중심선(AX0)으로부터의 편심량이 WpE이며 가공 도중 중심점(WpO)에서의 돌기(W1p)의 직경이 WpD인 경우에, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서 공작물(W1)의 회전에 맞추어 공구(TO1)가 이동하는 모양을 모식적으로 예시하고 있다. 그리고, C축 각도 θ=0°에서의 공구(TO1)의 날끝(TOt)은, X좌표(X축 상의 좌표)가 가장 큰 위치에 있는 것으로 하고 있다. 또한, X축 상에 있어서 X좌표가 커지는 방향을 +X방향으로 하고, X축 상에서 X좌표가 작아지는 방향을 -X방향으로 하고, Y축 상에서 Y좌표(Y축 상의 좌표)가 커지는 방향을 +Y방향으로 하고, Y축 상에서 Y좌표가 작아지는 방향을 -Y방향으로 한다.

C축 각도 θ=0°에 있어서, X-Y 평면 상의 공구(TO1)의 날끝(TOt)은, X축 상에서 돌기(W1p)의 반경 WpD/2에 편심량(WpE)를 더한 X좌표에 있으면 된다. 또한, C축 각도 θ=180°에 있어서, X-Y 평면 상의 공구(TO1)의 날끝(TOt)은, X축 상에 있어서 돌기(W1p)의 반경 WpD/2로부터 편심량(WpE)를 뺀 X좌표에 있으면 된다. 도 4에 나타내는 예에서는, (WpD/2)>WpE인 것에 의해, θ=180°에 있어서 날끝(TOt)이 주축 중심선(AX0)으로부터 +X방향에 있는 것이 나타내어져 있다. (WpD/2)<WpE라면, θ=180°에 있어서 날끝(TOt)은 주축 중심선(AX0)으로부터 -X방향에 있는 것으로 된다.

공작물(W1)이 주축 중심선(AX0)을 중심으로 하여 회전 방향 R1로 1회전하는 동안에, 날끝(TOt)은, θ=0°에서의 0°위치와 θ=180°에서의 180°위치를 연결하는 선분을 직경으로 하는 가상 원(C1)의 원주를 따라 회전 방향 R2로 1회전하면 된다. 여기에서, 가상 원(C1)의 개념은 가상 원호의 개념에 포함되고, 가상 원(C1)의 원주의 개념은 가상 원호의 주위의 개념에 포함된다. 가상 원(C1)의 중심(원호 중심(WpC))의 X좌표 WpRc는, 0°위치와 180°위치를 연결하는 선분의 중점이므로, 돌기(W1p)의 반경 WpD/2가 된다. 또한, 가상 원(C1)의 반경(원호 반경 WpRr)은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)이 된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, C축 각도 θ가 0°, 90°, 180°, 270°와 같이 변화하여 0°로 돌아오는 동안에 날끝(TOt)이 가상 원(C1)의 원주를 따라 이동하면, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서 돌기(W1p)의 외주가 공구(TO1)에 의해 형성된다.

(4) 주축과 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 구체예:

NC 장치(70)는 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 취득함으로써, 도 3, 5, 6에 예시하는 다양한 편심 형상을 공작물(W1)에 실현시킬 수 있다. 여기에서, 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 (x, y, z)로 표시하기로 한다. x는 점의 X좌표를 나타내고, y는 점의 Y좌표를 나타내고, z는 점의 Z좌표를 나타내고 있다. 또한, 제1 가공 개시점(SpA)의 좌표를 (SpAx, SpAy, SpAz)로 표시하고, 제2 가공 개시점(SpB)의 좌표를 (SpBx, SpBy, SpBz)로 표시하고, 제1 가공 종점(EpA)의 좌표를 (EpAx, EpAy, EpAz)로 표시하고, 제2 가공 종점(EpB)의 좌표를 (EpBx, EpBy, EpBz)로 표시하기로 한다. 그리고, Z좌표의 값은 공작물(W1)이 우방향 D84로 이동할수록 커지므로, EpAz>SpAz이고, EpBz>SpBz다. 편심축(AX3)이 주축 중심선(AX0)으로부터 X축 방향으로 편심되어 있는 경우, SpAy=SpBy=EpAy=EpBy=0이 된다. 본 구체예에서는, 편심축(AX3)이 주축 중심선(AX0)으로부터 X축 방향으로 편심되어 있는 것을 전제로 하여, 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 취득하는 것으로 하고 있다. 그리고, Y좌표 SpAy, SpBy, EpAy, EpBy가 0이 아니어도, SpAy=SpBy=EpAy=EpBy이면, 편심축(AX3)이 Y축 방향으로 어긋나는 것뿐이므로, 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성할 수 있다.

도 3에 나타내는 예에서는, SpAz=SpBz, 또한, EpAz=EpBz이고, SpAz=SpBz <EpAz=EpBz로 한다. 중심 시점(SpO)의 좌표(SpOx, SpOy, SpOz로 함)은, SpOx=(SpAx+SpBx)/2, SpOy=0, 및 SpOz=SpAz=SpBz로 표시된다. 따라서, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)은 SpOx=(SpAx+SpBx)/2이며, 가공 개시부의 돌기(W1p)의 직경(SpD)은 |SpAx-SpBx|이다. 가공 개시부는, 돌기(W1p)에 있어서 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB)를 지나도록 편심축(AX3)을 둘러싸는 부분을 의미한다. 중심 종점(EpO)의 좌표(EpOx, EpOy, EpOz로 함)은, EpOx=(EpAx+EpBx)/2, EpOy=0, 및 EpOz=EpAz=EpBz로 표시된다. 따라서, 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)은 EpOx=(EpAx+EpBx)/2이며, 가공 종료부의 돌기(W1p)의 직경(EpD)은 |EpAx-EpBx|이다. 도 3에 나타내는 예에서는, SpOx=EpOx다. 가공 종료부는, 돌기(W1p)에 있어서 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)을 지나도록 편심축(AX3)을 둘러싸는 부분을 의미한다.

제1 가공 개시점(SpA)으로부터 제1 가공 종점(EpA)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdA는 EpAz-SpAz다. 제2 가공 개시점(SpB)으로부터 제2 가공 종점(EpB)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdB는 EpBz-SpBz다. 도 3에 나타내는 예에서는, ZdA=ZdB다. 가공 개시부로부터 가공 종료부까지의 공작물(W1)의 회전 횟수를 RevC(RevC>1)로 하면, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 Z축 방향으로 진행하는 이송 피치(Zpt로 함)는, ZdA/RevC=ZdB/RevC가 된다. 이송 피치 Zpt의 단위는 예를 들면 ㎜/rev다.

여기에서, 가공 도중 중심점(WpO)의 좌표를 (WpOx, WpOy, WpOz)로 표시하고, 공작물(W1)의 RevC 회전 중 가공 도중 중심점(WpO)에 맞춘 회전이 n+1회전째(0≤n <RevC)에 있다고 한다. 그리고, n=0인 1회전째의 회전은 중심 시점(SpO)에 맞춘 회전이며, 회전 횟수 n이 증가함에 따라서 편심축(AX3)을 따라 가공 도중 중심점(WpO)이 중심 종점(EpO)에 가까워져 간다. 가공 도중 중심점(WpO)의 X좌표 WpOx는, 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)이며, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE) 및 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)에 일치한다. 가공 도중 중심점(WpO)의 Y좌표 WpOy는 0이다. 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz는, C축 각도 θ가 0°인 경우,

WpOz=SpAz+{(n/RevC)×ZdA} … (1)

이 된다.

가공 도중 중심점(WpO)에서의 돌기(W1p)의 직경(WpD)은, C축 각도 θ가 0°인 경우,

WpD=SpD+{(n/RevC)×(EpD-SpD)} … (2)

가 된다. 이와 같이 하여, NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)에서의 직경(WpD)을 중심 시점(SpO)에서의 직경(SpD) 및 중심 종점(EpO)에서의 직경(EpD)으로부터 보간할 수 있다.

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 날끝(TOt)의 이동 경로는, 돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표에 따른 가상 원(C1)의 원주를 따른 경로로 된다.

가상 원(C1)의 중심[원호 중심(WpC)]의 X좌표 WpRc는, 돌기(W1p)에 있어서 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 반경 WpD/2다. 그리고, 중심 시점(SpO)의 Z좌표 SpOz=SpAz=SpBz에서의 원호 중심(WpC)의 X좌표(SpRc로 함)은, 가공 개시부의 반경 SpD/2다. 중심 종점(EpO)의 Z좌표 EpOz=EpAz=EpBz에서의 원호 중심(WpC)의 X좌표(EpRc로 함)은, 가공 종료부의 반경 EpD/2다.

가상 원(C1)의 반경[원호 반경(WpRr)]은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)이다. 그리고, 중심 시점(SpO)의 Z좌표 SpOz에서의 원호 반경(SpRr로 함)은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)이다. 중심 종점(EpO)의 Z좌표 EpOz에서의 원호 반경(EpRr로 함)은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)이다.

NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 X좌표 WpRc의 원호 중심(WpC)을 중심으로 하는 원호 반경(WpRr)의 가상 원(C1)의 원주를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킨다. 이와 같이 하여, NC 장치(70)는 가공 도중 중심점(WpO)에서의 직경(WpD)에 기초하여, 공구(TO1)의 이동 경로를 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 원호 중심(WpC)을 중심으로 한 가상 원(C1)의 원주를 따른 경로로 결정한다. Z축 방향으로의 공작물(W1)의 이동에 따라 원호 중심(WpC) 및 원호 반경(WpRr)을 설정하여 가상 원(C1)의 원주를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킴으로써, 편심축(AX3)을 중심으로 한 테이퍼형의 돌기(W1p)가 공작물(W1)에 형성된다.

날끝(TOt)의 X좌표 및 Y좌표는, 공작물(W1)의 1회전보다 적은 회전 각도의 단위(분해능 Reso로 함)로 구해져도 된다. 여기에서의 분해능 Reso는 0°보다 크고 360°보다 작은 C축 각도이다.

원호 중심(WpC)의 Z좌표는, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz이고, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 (ZdA/RevC)씩 변화된다. 따라서, 공작물(W1)이 C축 각도 θ회전했을 때 원호 중심(WpC)의 Z좌표는, (θ/360)×(ZdA/RevC) 변화한다. 따라서, 원호 중심(WpC)의 Z좌표인 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz는,

WpOz=SpAz+{(n/RevC)×ZdA}

+{(θ/360)×(ZdA/RevC)}

=SpAz+{n'×(ZdA/RevC)} … (3)

이 된다. 다만, 회전 횟수 n'는, 회전 횟수 n에 (θ/360) 더한 값이다.

가공 도중 중심점(WpO)에서의 돌기(W1p)의 직경(WpD)은,

WpD=SpD+{(n'/RevC)×(EpD-SpD)} … (4)

가 된다. 전술한 바와 같이, 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc는 WpD/2다. 원호 반경(WpRr)은 편심량(WpE)이다.

NC 장치(70)는 분해능 Reso의 단위로, 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc, 및 원호 반경(WpRr)을 계산하면 된다. NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 X좌표 WpRc의 원호 중심(WpC)을 중심으로 하는 원호 반경(WpRr)의 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킨다. 이와 같이 하여, NC 장치(70)가 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킴으로써, 편심축(AX3)을 중심으로 한 돌기(W1p)가 공작물(W1)에 형성된다.

도 5는, 주축 중심선(AX0)에 평행하지 않은 편심축(AX3)을 중심으로 하는 테이퍼형의 편심 형상으로서의 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하는 모양을 모식적으로 예시하고 있다. 도 5에도, 돌기(W1p)를 가지는 면을 향하여 공작물(W1)을 본 도면이 나타내어져 있다.

도 5에 나타내는 예도, SpAz=SpBz, 또한, EpAz=EpBz이며, SpAz=SpBz <EpAz=EpBz다. 중심 시점(SpO)의 좌표(SpOx, SpOy, SpOz)는 SpOx=(SpAx+SpBx)/2, SpOy=0, 및 SpOz=SpAz=SpBz로 표시된다. 따라서, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)은 SpOx=(SpAx+SpBx)/2이며, 가공 개시부의 돌기(W1p)의 직경(SpD)은 |SpAx-SpBx|이다. 중심 종점(EpO)의 좌표(EpOx, EpOy, EpOz)는 EpOx=(EpAx+EpBx)/2, EpOy=0, 및 EpOz=EpAz=EpBz로 표시된다. 따라서, 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)은 EpOx=(EpAx+EpBx)/2이며, 가공 종료부의 돌기(W1p)의 직경(EpD)은 |EpAx-EpBx|이다. 도 5에 나타내는 예에서는, SpOx>EpOx다.

가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz는, 상기 식(1), 또는, 상기 식(3)으로 표시된다. 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)은, C축 각도 θ가 0°인 경우,

WpE=SpE+{(n/RevC)×(EpE-SpE)} … (5)

가 된다. C축 각도 θ를 고려할 경우, 회전 횟수 n에 (θ/360) 더한 값을 회전 횟수 n'로 하여,

WpE=SpE+{(n'/RevC)×(EpE-SpE)} … (6)

이 된다.

상기 식(5), 또는, 상기 식(6)에 의해, NC 장치(70)는, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)을 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE) 및 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)으로부터 보간할 수 있다.

가공 도중 중심점(WpO)에서의 돌기(W1p)의 직경(WpD)은, 상기 식(2), 또는, 상기 식(4)로 표시된다.

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 날끝(TOt)의 이동 경로는, 돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표에 따른 가상 원(C1)의 원주를 따른 경로로 된다. 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc는, 돌기(W1p)에 있어서 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 반경 WpD/2다. 원호 반경(WpRr)은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)이다.

NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 X좌표 WpRc의 원호 중심(WpC)을 중심으로 하는 원호 반경(WpRr)의 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킨다. 이와 같이 하여, NC 장치(70)는, 공구(TO1)의 이동 경로를 편심량(WpE)에 따른 크기의 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따른 경로로 결정한다. Z축 방향으로의 공작물(W1)의 이동에 따라 원호 중심(WpC) 및 원호 반경(WpRr)을 설정하여 가상 원호의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킴으로써, 주축 중심선(AX0)에 평행하지 않은 편심축(AX3)을 중심으로 한 돌기(W1p)가 공작물(W1)에 형성된다.

도 6은, 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형의 편심 형상으로서 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하는 모양을 모식적으로 예시하고 있다. 도 6에도, 돌기(W1p)를 가지는 면을 향하여 공작물(W1)을 본 도면이 나타내어져 있다.

도 6에 나타내는 예에서는, 제1 가공 개시점(SpA)의 Z좌표 SpAz가 제2 가공 개시점(SpB)의 Z좌표 SpBz와는 상이하고, 제1 가공 종점(EpA)의 Z좌표 EpAz가 제2 가공 종점(EpB)의 Z좌표 EpBz와는 상이하다. 또한, 제1 가공 개시점(SpA)으로부터 제1 가공 종점(EpA)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdA가, 제2 가공 개시점(SpB)으로부터 제2 가공 종점(EpB)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdB와는 상이하다. 그리고, 도 6에는 SpAz>SpBz, EpAz>EpBz, 및 ZdB>ZdA인 것이 나타내어져 있다. 중심 시점(SpO)의 좌표(SpOx, SpOy, SpOz)는 SpOx=(SpAx+SpBx)/2, SpOy=0, 및 SpOz=(SpAz+SpBz)/2로 표시된다. 따라서, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)은 SpOx=(SpAx+SpBx)/2다. 가공 개시부의 돌기(W1p)의 직경(SpD)은, |SpAx-SpBx|로 한다. 중심 종점(EpO)의 좌표(EpOx, EpOy, EpOz)는 EpOx=(EpAx+EpBx)/2, EpOy=0, 및 EpOz=(EpAz+EpBz)/2로 표시된다. 따라서, 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)은 EpOx=(EpAx+EpBx)/2다. 가공 종료부의 돌기(W1p)의 직경(EpD)은, |EpAx-EpBx|로 한다. 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)은, 상기 식(5), 또는, 상기 식(6)으로 표시된다. 가공 도중 중심점(WpO)에서의 돌기(W1p)의 직경(WpD)은 상기 식(2), 또는, 상기 식(4)로 표시된다.

도 6에 나타내는 바와 같은 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하기 위하여는, 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 공작물(W1)의 회전에 맞추어 상기 공작물(W1)을 Z축을 따라 진동시킬 필요가 있다.

도 7은, 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형의 돌기(W1p)를 공작물(W1)에 형성하는 경우에 공구(TO1)의 상대적인 위치를 정하는 모양을 모식적으로 예시하고 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)을 연결하는 제1 선분 SpA-EpA의 Z좌표는, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)을 연결하는 제2 선분 SpB-EpB의 Z좌표에 대응하고 있지 않다. 그러므로, 공작물(W1)의 1회전마다 제1 선분 SpA-EpA 상에서 날끝(TOt)이 위치하는 구간과 제1 선분 SpA-EpA 상에서 날끝(TOt)이 위치하는 구간을 대응시키기로 한다. 여기에서, 제1 선분 SpA-EpA 상에서 날끝(TOt)이 위치하는 구간은 이웃하는 점끼리의 사이이며, 제2 선분 SpB-EpB 상에서 날끝(TOt)이 위치하는 구간도 이웃하는 점끼리의 사이이다.

가공 개시부로부터 가공 종료부까지 공작물(W1)이 RevC회 회전하는 경우, 분할수 N을 회전 횟수 RevC로 하여, 제1 선분 SpA-EpA와 제2 선분 SpB-EpB를 각각 분할수 N으로 등분할하면 된다. 그리고, 회전 횟수 RevC가 정수(整數)가 아닌 경우, 제1 선분 SpA-EpA 및 제2 선분 SpB-EpB의 최후의 구간[제1 가공 종점(EpA)에 이르는 구간과 제2 가공 종점(EpB)에 이르는 구간]을 짧게 하면 된다. 도 7에 있어서, 회전 횟수 n(n은 정수)에서의 제1 선분 SpA-EpA 상의 점이 An으로 나타내어지고, 회전 횟수 n에서의 제2 선분 SpB-EpB 상의 점이 Bn로 나타내어져 있다. 점 An+1(Z좌표 Zan+1)은 제1 선분 SpA-EpA 상에 있어서 회전 횟수 n+1에서의 점이며, 점 Bn+1(Z좌표 Zbn+1)은 제2 선분 SpB-EpB 상에 있어서 회전 횟수 n+1에서의 점이다. 그리고, 제1 가공 개시점(SpA)은 회전 횟수 n=0에서의 점 A0라고 할 수 있고, 제2 가공 개시점(SpB)은 회전 횟수 n=0에서의 점 B0라고 할 수 있다.

여기에서, 점 An의 좌표를 (Xan, Yan, Zan)으로 하고, 점 Bn의 좌표를 (Xbn, Ybn, Zbn)로 한다. 다만, 본 구체예에서는, Yan=Ybn=0이다. 점 An을 X-Y 평면 상에 투영한 점의 좌표는 (Xan, 0)이고, 점 Bn을 X-Y 평면 상에 투영한 점의 좌표는 (Xbn, 0)이다. NC 장치(70)는, 회전 횟수 n에서의 회전 시, X-Y 평면 상에 있어서 점(Xan, 0)과 점(Xbn, 0)을 연결하는 선분을 직경으로 하는 원이 돌기(W1p)라고 하여, 날끝(TOt)의 위치를 제어한다. X-Y 평면 상의 원의 중심은, 가공 도중 중심점 WpO이다. 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량은 WpE이며, X-Y 평면 상의 원의 직경(WpD)은 Xan-Xbn이다. NC 장치(70)는 편심량(WpE)과 직경(WpD)으로부터, 도 4에서 나타낸 바와 같은 가상 원(C1)을 설정하고, X-Y 평면에 있어서 날끝(TOt)을 가상 원(C1)의 원주를 따라 이동시킨다.

제1 선분 SpA-EpA 상과 제2 선분 SpB-EpB 상에서 날끝(TOt)이 위치하는 Z좌표의 변화량이 상이하므로, 제1 선분 SpA-EpA와 제2 선분 SpB-EpB의 한쪽을 분할수 N의 기준으로 하고 있다. 본 구체예에서는, 제1 선분 SpA-EpA와 제2 선분 SpB-EpB에서 Z좌표의 변화량이 큰 쪽을 분할수 N의 기준으로 하고 있다. 여기에서, 제1 가공 개시점(SpA)으로부터 제1 가공 종점(EpA)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdA와, 제2 가공 개시점(SpB)으로부터 제2 가공 종점(EpB)까지의 Z축 방향의 이동량 ZdB의 큰 쪽을 MAX(ZdA:ZdB)로 표시하기로 한다. 분할수 N인 회전 횟수 RevC는, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 Z축 방향으로 진행하는 이송 피치 Zpt를 이용하여, MAX(ZdA: ZdB)/Zpt로 할 수 있다.

돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표는, C축 각도 θ=0°에 있어서 점 An의 Z좌표 Zan이 되고, C축 각도 θ=180°에 있어서 점 Bn의 Z좌표 Zbn이 되도록 제어할 수 있다.

먼저, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 제1 선분 SpA-EpA 상에서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표의 변화량을 Zac로 하면, Zac=ZdA/RevC가 된다. 또한, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 제2 선분 SpB-EpB 상에서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표의 변화량을 Zbc로 하면, Zbc=ZdB/RevC가 된다.

회전 횟수 n에서의 점 An의 Z좌표 Zan는,

Zan=SpAz+n×Zac

=SpAz+n×(ZdA/RevC) … (7)

이 된다. 또한, 회전 횟수 n에서의 점 Bn의 Z좌표 Zbn은,

Zbn=SpBz+n×Zbc

=SpBz+n×(ZdB/RevC) … (8)

이 된다.

점 An과 점 Bn을 연결하는 선분 An-Bn의 중점은 가공 도중 중심점(WpO)에 상당하고, 선분 An-Bn의 중점의 Z좌표는 (Zan+Zbn)/2가 된다. 또한, 선분 An-Bn의 중점을 기준으로 한 Z축 방향에서의 공작물(W1)의 진동은, {(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)로 표시된다. 따라서, 회전 횟수 n의 C축 각도 θ에서의 Z좌표 Znc는,

Znc={(Zan+Zbn)/2}

+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ) … (9)

에서 계산할 수 있다.

NC 장치(70)는, 상기 식(9)에 따라서 공작물(W1)의 Z좌표를 제어함으로써, Z축을 따라 공작물(W1)을 그 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시킬 수 있다. X-Y 평면에 있어서 날끝(TOt)이 가상 원(C1)의 원주를 따라 이동함으로써, 공작물(W1)이 1회전할 때마다, 제1 선분 SpA-EpA 상에서는 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계가 제1 선분 SpA-EpA의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화되고, 또한, 제2 선분 SpB-EpB 상에서는 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계가 제2 선분 SpB-EpB의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화된다.

그리고, 날끝(TOt)의 X좌표 및 Y좌표는, 공작물(W1)의 1회전보다 적은 회전 각도의 단위(분해능 Reso)로 구해져도 된다. 여기에서, 중심 시점(SpO)으로부터 중심 종점(EpO)까지의 Z축 방향의 이동량을 ZdO로 하면, ZdO=(ZdA+ZdB)/2다. 원호 중심(WpC)의 Z좌표는, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz이며, 공작물(W1)이 1회전할 때마다 (ZdO/RevC)씩 변화된다. 따라서, 공작물(W1)이 C축 각도 θ회전했을 때 원호 중심(WpC)의 Z좌표는, (θ/360)×(ZdO/RevC) 변화된다. 따라서, 상기 식(9)의 우변에 공작물(W1)이 C축 각도 θ회전했을 때의 원호 중심(WpC)의 Z좌표의 변화량(θ/360)×(ZdO/RevC)를 더해도 된다.

Znc={(Zan+Zbn)/2}

+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)

+(θ/360)×(ZdO/RevC) … (10)

또한, 원호 중심(WpC)의 Z좌표인 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz는,

WpOz=SpOz+{(n/RevC)×ZdO}

+{(θ/360)×(ZdO/RevC)}

=SpOz+{n'×(ZdO/RevC)} … (11)

이 된다. 다만, 회전 횟수 n'는, 회전 횟수 n에 (θ/360) 더한 값이다. 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 투영한 돌기(W1p)의 직경(WpD)은,

WpD=SpD+{(n'/RevC)×(EpD-SpD)} … (12)

가 된다. 전술한 바와 같이, 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc는 WpD/2다. 원호 반경(WpRr)은 편심량(WpE)이다.

NC 장치(70)는 분해능 Reso의 단위로, 회전 횟수 n의 C축 각도 θ에서의 Z좌표 Znc, 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc, 및 원호 반경(WpRr)을 계산하면 된다. NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)을 포함하는 X-Y 평면에 있어서, 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 X좌표 WpRc의 원호 중심(WpC)을 중심으로 하는 원호 반경(WpRr)의 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킨다. 또한, NC 장치(70)는, 공작물(W1)이 Z좌표 Znc로 되도록 Z축을 따라 공작물(W1)을 그 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시킨다.

이상 설명한 바와 같이, NC 장치(70)가 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 날끝(TOt)을 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축을 따라 공작물(W1)을 그 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시킴으로써, 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형으로 돌기(W1p)가 공작물(W1)에 형성된다. 그리고, 가공 개시부와 가공 종료부의 한쪽이 X-Y 평면을 따르고 있어도, 마찬가지로 하여 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 제어할 수 있다.

(5) 편심 가공 처리의 구체예:

도 8은, 공작물(W1)에 편심 형상으로서의 돌기(W1p)를 형성하기 위한 편심 가공 처리를 모식적으로 예시하고 있다. 도 2에 나타내는 NC 장치(70)는, 공작물(W1)에 편심 형상을 형성시키는 편심 가공 커맨드를 작성하기 위한 편심 가공 커맨드 작성 화면을 표시시키는 지시를 입력부(81)에 있어서 접수하면, 편심 가공 처리를 개시시킨다. 편심 가공 처리가 행해지면, 공구의 이동 경로 결정 방법을 포함하는 편심 가공 방법이 실시된다. 편심 가공 방법은 이하의 공정 (A1), (A2), (A3)을 포함하고 있다.

(A1) 주축 중심선(AX0)을 중심으로 한 공작물(W1)의 기준 위상(θ=0°)에서의 돌기(W1p)의 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)의 좌표, 및 역위상(θ=180°)에서의 돌기(W1p)의 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)을 취득하는 제1 공정 ST1(스텝 S102에 대응)

(A2) 제1 가공 개시점(SpA)과 제2 가공 개시점(SpB) 사이의 중심 시점(SpO)과, 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB) 사이의 중심 종점(EpO)을 지나는 편심축(AX3)을 중심으로 하여 돌기(W1p)가 형성되도록, 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표에 적어도 기초하여, 공작물(W1)의 회전에 맞춘 공구(TO1)의 이동 경로[가상 원(C1)]을 결정하는 제2 공정 ST2(스텝 S104∼S112에 대응)

(A3) 이동 경로[가상 원(C1)]에 따라서 공구(TO1)를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키는 제3 공정 ST3(스텝 S114에 대응)

이하, 「스텝」의 기재를 생략한다.

편심 가공 처리가 개시되면, NC 장치(70)는 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표(x, y, z), Z축 방향의 이송 피치 Zpt, 및 C축 각도 θ의 분해능 Reso를 취득한다(S102). 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표(x, y, z)는, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)이 θ=0°인 점, 또한, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)이 θ=180°인 점일 경우에 접수된다. 본 구체예에서는, 편심축(AX3)이 주축 중심선(AX0)으로부터 X축 방향으로 편심되어 있는 것이 전제이며,

SpAy=SpBy=EpAy=EpBy=0

SpAx>SpBx

EpAx>EpBx

SpAz<EpAz

SpBz<EpBz

를 모두 만족시키는 경우에, NC 장치(70)가 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표(x, y, z)를 접수하는 것으로 한다.

그리고, Y좌표 SpAy, SpBy, EpAy, EpBy가 0이 아니어도, SpAy=SpBy=EpAy=EpBy이면, 편심축(AX3)이 Y축 방향으로 어긋날 뿐이므로, NC 장치(70)는 4점의 좌표를 접수해도 된다. SpAx<SpBx인 경우, EpAx<EpBx이면, 기준 위상(θ=0°)이 -X방향이 될 뿐이므로, NC 장치(70)는 4점의 좌표를 접수해도 된다. SpAz>EpAz인 경우, SpBz>EpBz이면, 공작물(W1)의 이동 방향이 역방향으로 될 뿐이므로, NC 장치(70)는 4점의 좌표를 접수해도 된다.

Z축 방향의 이송 피치 Zpt의 취득은 미리 정해져 있는 경우, 생략되어도 된다. C축 각도 θ의 분해능 Reso의 취득도 미리 정해져 있는 경우, 생략되어도 된다. 또한, 공구(TO1)의 사용 기간을 길게 하도록 공작물(W1)의 회전 속도를 제어하기 위해, NC 장치(70)는 S102에 있어서, 날끝(TOt)의 위치에서의 공작물(W1)의 주속[공작물(W1)의 원주 방향의 속도]를 취득해도 된다.

NC 장치(70)는, 전술한 조건을 만족시키는 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 적어도 취득하면, 적어도 4점의 좌표를 인수(引數)로서 가지는 편심 가공 커맨드를 가공 프로그램(PR2)(도 2 참조)에 편입한다. 편심 가공 커맨드에는, 인수로 서, 이송 피치 Zpt와 분해능 Reso 중 적어도 한쪽이 기술되지 않아도 된다. 그 후, NC 장치(70)는, 가공 프로그램(PR2)으로부터 편심 가공 커맨드를 해독하면, 편심 가공 커맨드로부터 적어도 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 취득한다.

다음으로, NC 장치(70)는, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)과 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)으로부터 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)을 계산한다(S104). 편심량(WpE)의 계산은 도 6, 7에 나타내는 바와 같이, 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 돌기(W1p)로 상정하면 된다.

중심 시점(SpO)의 좌표(SpOx, SpOy, SpOz)는 SpOx=(SpAx+SpBx)/2, SpOy=0, 및 SpOz=(SpAz+SpBz)/2다. 따라서, 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE)은 SpOx=(SpAx+SpBx)/2다. 중심 종점(EpO)의 좌표(EpOx, EpOy, EpOz)는 EpOx=(EpAx+EpBx)/2, EpOy=0, 및 EpOz=(EpAz+EpBz)/2다. 따라서, 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)은 EpOx=(EpAx+EpBx)/2다. 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz는 상기 식(11), 즉 WpOz=SpOz+{n'×(ZdO/RevC)}로부터 구해진다. 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)은 가공 도중 중심점(WpO)의 X좌표 WpOx이며, 상기 식(6), 즉 WpE=SpE+{(n'/RevC)×(EpE-SpE)}로부터 구해진다.

이상과 같이 하여, NC 장치(70)는, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)을 중심 시점(SpO)의 편심량(SpE) 및 중심 종점(EpO)의 편심량(EpE)으로부터 보간한다.

또한, NC 장치(70)는, 가공 개시부의 직경(SpD)과 가공 종료부의 직경(EpD)으로부터 가공 도중 중심점(WpO)의 직경(WpD)을 계산한다(S106). 직경(WpD)의 계산도, 도 6, 7에 나타내는 바와 같이, 가공 개시부 및 가공 종료부가 X-Y 평면으로부터 기운 돌기(W1p)로 상정하면 된다. 가공 도중 중심점(WpO)의 직경(WpD)은, 상기 식(4), 즉 WpD=SpD+{(n'/RecC)×(EpD-SpD)}로부터 구해진다.

이상과 같이 하여, NC 장치(70)는, 가공 도중 중심점(WpO)에서의 직경(WpD)을 가공 개시부의 직경(SpD) 및 가공 종료부의 직경(EpD)으로부터 보간한다.

편심량(WpE) 및 직경(WpD)의 계산 후, NC 장치(70)는, X-Y 평면 상에 있어서 공작물(W1)의 회전에 맞춘 날끝(TOt)의 이동 경로를 결정한다(S108).

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 날끝(TOt)의 이동 경로는, 돌기(W1p)에 있어서 날끝(TOt)이 있는 위치의 Z좌표에 따른 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따른 경로로 된다. 원호 중심(WpC)의 X좌표 WpRc는, 돌기(W1p)에 있어서 가공 도중 중심점(WpO)의 Z좌표 WpOz에 따른 반경 WpD/2다. 원호 반경(WpRr)은, 주축 중심선(AX0)으로부터의 가공 도중 중심점(WpO)의 편심량(WpE)이다. NC 장치(70)는 C축 각도 θ의 분해능 Reso의 단위로, X-Y 평면 상에 있어서, X좌표 WpRc를 원호 중심(WpC)으로 하여 원호 반경(WpRr)의 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따른 이동 경로를 날끝(TOt)의 이동 경로로서 결정한다.

또한, NC 장치(70)는, 회전 횟수 n에서의 제1 선분 SpA-EpA 상의 Z위치 Zan과 제2 선분 SpB-EpB 상의 Z위치 Zbn을 계산한다(S110). 제1 선분 SpA-EpA 상의 Z위치 Zan은 상기 식(7), 즉 Zan=SpAz+n×(ZdA/RevC)로부터 구해진다. 제2 선분 SpB-EpB 상의 Z위치 Zbn은, 상기 식(8), 즉 Zbn=SpBz+n×(ZdB/RevC)로부터 구해진다.

Z 위치 Zan, Zbn의 계산 후, NC 장치(70)는 회전 횟수 n의 C축 각도 θ에서의 Z위치 Znc를 계산한다(S112). Z위치 Znc는 상기 식(9), 즉 Znc={(Zan+Zbn)/2}+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)로부터 구해진다. NC 장치(70)는 상기 식(10), 즉 Znc={(Zan+Zbn)/2}+{(Zan-Zbn)/2}×cos(θ)+(θ/360)×(ZdO/RevC)로부터 Z위치 Znc를 계산해도 된다.

그 후, NC 장치(70)는, 결정된 가상 원호[가상 원(C1)]에 따라서 X축 및 Y축을 따라 공구(TO1)를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축에 있어서 공작물(W1)을 진동시키는 경우에 Z위치 Znc에 따라서 Z축을 따라 공작물(W1)을 상기 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시킨다(S114). X-Y 평면에 있어서 날끝(TOt)이 가상 원호[가상 원(C1)]의 주위를 따라 이동하고, Z축에 있어서 공작물(W1)이 진동함으로써, 공작물(W1)이 1회전할 때마다, 제1 선분 SpA-EpA 상에서는 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계가 제1 선분 SpA-EpA의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화되고, 또한, 제2 선분 SpB-EpB 상에서는 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계가 제2 선분 SpB-EpB의 길이를 분할수 N으로 나눈 길이씩 변화된다.

이상에 의해, 주축 중심선(AX0)으로부터 어긋난 편심축(AX3)을 중심으로 하는 돌기(W1p)가 공작물(W1)에 형성된다.

이상 설명한 바와 같이, 공작물(W1)에 형성되는 돌기(W1p)는, 주축 중심선(AX0)에 평행한 중심선을 중심으로 한 직경이 변하지 않는 형상에 한정되지 않는다. 공작물(W1)에 형성되는 돌기(W1p)는, 도 3에 나타내는 바와 같은 테이퍼형의 편심 형상, 도 5에 나타내는 바와 같이 주축 중심선(AX0)에 평행하지 않은 편심축(AX3)을 중심으로 하는 테이퍼형의 편심 형상, 도 6에 나타내는 바와 같이 가공 개시부와 가공 종료부 중 적어도 한쪽이 X-Y 평면으로부터 기운 테이퍼형의 편심 형상 등, 다양한 형상이 가능하다. 따라서, 본 구체예는, 편심 형상의 가공의 자유도가 향상된다.

(6) 변형예:

본 발명은, 각종 변형예가 고려된다.

예를 들면, 본 기술을 적용 가능한 공작 기계는 선반에 한정되지 않고, 머시닝 센터 등이라도 된다.

선반(1)은, Z축 방향에 있어서 정면 주축(16)이 이동하지 않는 주축 고정형 선반이라도 된다. 이 경우, 공구대(30)가 X축 방향과 Y축 방향에 더하여 Z축 방향으로 이동함으로써, 본 기술이 적용된다.

공작물(W1)을 파지하는 주축(11)은 정면 주축(16)에 한정되지 않고, 배면 주축(21)이라도 된다.

편심 형상을 가지는 공작물(W1)을 가공하는 공구(TO1)는 바이트가 바람직하지만, 고정 드릴 등이라는 고정 공구라도 되고, 엔드밀 등의 회전 공구라도 된다. 공구(TO1)에 의해 형성되는 편심 형상은 돌기에 한정되지 않고, 나팔형의 구멍이라는, 개구부가 확장된 구멍 등이라도 된다.

도 8에 나타내는 편심 가공 처리는 순서를 교체하는 등, 적절히 변경 가능하다. 예를 들면, 편심량(WpE)을 계산하는 S104의 처리와, 직경(WpD)을 계산하는 S106의 처리를 교체할 수 있다. 또한, 공구(TO1)의 이동 경로를 결정하기 위하여, 직경(WpD)의 대신 반경 WpD/2를 계산해도 된다.

도 8에 나타내는 편심 가공 처리에 있어서, S102∼S112 중 적어도 일부의 처리는 외부의 컴퓨터 등, 선반(1) 이외에서 행해져도 된다.

도 8에 나타내는 S102의 처리에 있어서는, 최종적으로 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 좌표를 취득할 수 있으면 되므로, 편심 가공 커맨드의 인수로부터 4점(SpA, SpB, EpA, EpB)의 일부의 좌표를 생략하는 것이 가능하다. 예를 들면, 편심 가공 커맨드로서 원기둥형의 편심 형상을 공작물(W1)에 형성하는 원기둥형 편심 가공 커맨드가 준비될 경우, 이 원기둥형 편심 가공 커맨드의 인수로부터는, 제1 가공 종점(EpA) 또는 제2 가공 종점(EpB)의 좌표가 생략되어도 된다. 또한, 원기둥형 편심 가공 커맨드의 인수에 Z축 방향에서의 편심 형상의 길이가 포함되는 경우, 원기둥형 편심 가공 커맨드의 인수로부터 제1 가공 종점(EpA)과 제2 가공 종점(EpB)의 양쪽의 좌표가 생략되어도 된다.

도 3, 5, 6, 7에 나타내는 편심 형상에 있어서는, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)을 직선으로 연결하고, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)을 직선으로 연결하고 있지만, 직선 대신 곡선으로 연결해도 된다. 예를 들면, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)을 연결하는 곡선형의 제1 외형선은 원호 보간에 의해 구할 수 있고, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)을 연결하는 곡선형의 제2 외형선도 원호 보간에 의해 구할 수 있다. 이 경우, NC 장치(70)는, 제1 외형선 상에서는 Z좌표가 제1 가공 개시점(SpA)으로부터 제1 가공 종점(EpA)까지의 이동량 ZdA를 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하고, 제2 외형선 상에서는 Z좌표가 제2 가공 개시점(SpB)으로부터 제2 가공 종점(EpB)까지의 이동량 ZdB를 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하도록, 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 제어하면 된다. 이로써, 제1 가공 개시점(SpA)과 제1 가공 종점(EpA)이 곡선으로 연결되고, 제2 가공 개시점(SpB)과 제2 가공 종점(EpB)이 곡선으로 연결된 편심 형상을 공작물(W1)에 형성할 수 있다.

도 9는, 선반(1)이 주축 고정형인 경우에서의 선반(1)의 전기 회로의 구성을 모식적으로 예시하고 있다. 도 9에 나타내는 주축 고정형의 선반(1)은, 도 2에 나타내는 주축 이동형의 선반(1)과 비교하여, 정면 주축대 구동부(18)가 없고, 공구대 구동부(31)에 Z축 구동부(34)가 추가되고 있다. Z축 구동부(34)는, NC 장치(70)로부터의 지령에 따라서 Z축을 따라 공구대(30)를 이동시킨다. 따라서, 공구대 구동부(31)는 X축, Y축, 및 Z축을 따라 공구대(30)를 이동시킨다. 이 경우, NC 장치(70)는, X축 및 Y축을 따라 공구(TO1)를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 이동시키도록 제어하고, Z축에 있어서 주축(11)과 공구대(30)의 상대적인 위치 관계를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시키는 경우에 Z축을 따라 공구(TO1)를 공작물(W1)의 회전에 맞추어 진동시키도록 제어하면 된다. 이로써, 주축 고정형의 선반(1)도 편심 형상을 공작물(W1)에 형성할 수 있다.

(7) 결론:

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 종종 태양에 의해, 편심 형상의 가공의 자유도를 향상시키는 기술 등을 제공할 수 있다. 물론, 독립 청구항에 관한 구성 요건만으로 이루어지는 기술이라도, 전술한 기본적인 작용, 효과가 얻어진다.

또한, 전술한 예 중에서 개시한 각 구성을 서로 치환하거나 조합을 변경하거나 한 구성, 공지 기술 및 전술한 예 중에서 개시한 각 구성을 서로 치환하거나 조합을 변경하거나 한 구성 등도 실시 가능하다. 본 발명은 이들 구성 등도 포함된다.

1 …선반(공작 기계의 예),
10 …주축대, 11 …주축, 12 …파지부, 13 …주축대 구동부,
15 …정면 주축대, 16 …정면 주축, 16c …정면 주축 회전 구동부, 17 …파지부,
18 …정면 주축대 구동부,
20 …배면 주축대, 21 …배면 주축, 21c …배면 주축 회전 구동부, 22 …파지부,
23 …배면 주축대 구동부,
30 …공구대, 31 …공구대 구동부, 32 …X축 구동부, 33 …Y축 구동부,
70 …NC 장치(제어부의 예),
AX0, AX1, AX2 …주축 중심선, AX3 …편심축,
C1 …가상 원,
DR …구동부,
EpA …제1 가공 종점, EpB …제2 가공 종점,
EpD …직경, EpE …편심량, EpO …중심 종점,
R1, R2 …회전 방향,
Reso …분해능, RevC …회전 횟수,
SpA …제1 가공 개시점, SpB …제2 가공 개시점,
SpD …직경, SpE …편심량, SpO …중심 시점,
ST1 …제1 공정, ST2 …제2 공정, ST3 …제3 공정,
TO1 …공구, TOt …날끝,
W1 …공작물, W1p …돌기(편심 형상의 예),
WpC …원호 중심,
WpD …직경, WpE …편심량, WpO …가공 도중 중심점,
WpRc …원호 중심의 X좌표, WpRr …원호 반경,
ZdA, ZdB …Z축 방향의 이동량, Zpt …이송 피치.

Claims (7)

1. 주축 중심선을 중심으로 하여 공작물과 함께 회전하는 주축;
   상기 공작물을 가공하는 공구가 장착된 공구대;
   상기 주축과 상기 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 구동부; 및
   상기 주축 중심선으로부터 어긋난 편심축(偏心軸)을 중심으로 하는 편심 형상을 상기 공작물에 형성하도록 상기 구동부에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어하는 제어부;를 구비하고,
   상기 제어부는,
   상기 주축 중심선을 중심으로 한 상기 공작물의 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상과는 180°상이한 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 종점의 좌표를 취득하고,
   상기 제1 가공 개시점과 상기 제2 가공 개시점 사이의 중심 시점(始點)과, 상기 제1 가공 종점과 상기 제2 가공 종점 사이의 중심 종점을 지나는 상기 편심축을 중심으로 하여 상기 편심 형상이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물의 회전에 맞춘 상기 공구의 이동 경로를 결정하고,
   상기 이동 경로를 따라 상기 공구를 상기 공작물의 회전에 맞추어 이동시키는 제어를 행하는,
   공작 기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 가공 개시점의 좌표와 상기 제2 가공 개시점의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선에 직교하는 방향에서의 상기 편심 형상의 직경(SpD)을 구하고,
   상기 제1 가공 종점의 좌표와 상기 제2 가공 종점의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선에 직교하는 방향에서의 상기 편심 형상의 직경(EpD)을 구하고,
   상기 편심축 상에 있어서 상기 중심 시점과 상기 중심 종점 사이에 있는 가공 도중 중심점에서의 직경(WpD)을 상기 직경(SpD) 및 상기 직경(EpD)으로부터 보간(補間)하고,
   상기 직경(WpD)에 기초하여, 상기 공구의 이동 경로를 상기 주축 중심선으로부터 어긋난 원호 중심을 중심으로 한 가상 원호의 주위를 따른 경로로 결정하는, 공작 기계.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 가공 개시점의 좌표와 상기 제2 가공 개시점의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선으로부터의 상기 중심 시점의 편심량(SpE)을 구하고,
   상기 제1 가공 종점의 좌표와 상기 제2 가공 종점의 좌표에 기초하여, 상기 주축 중심선으로부터의 상기 중심 종점의 편심량(EpE)을 구하고,
   상기 편심축에 있어서 상기 중심 시점과 상기 중심 종점 사이의 점을 가공 도중 중심점으로 하여, 상기 주축 중심선으로부터의 상기 가공 도중 중심점의 편심량(WpE)을 상기 편심량(SpE) 및 상기 편심량(EpE)으로부터 보간하고,
   상기 공구의 이동 경로를 상기 편심량(WpE)에 따른 크기의 가상 원호의 주위를 따른 경로로 결정하는, 공작 기계.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 주축 중심선을 따른 Z축의 좌표인 Z좌표를 포함하여, 상기 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점의 좌표를 취득하고,
   상기 주축 중심선을 중심으로 하여 상기 공작물이 1회전할 때마다, 상기 제1 가공 개시점과 상기 제1 가공 종점을 연결하는 제1 외형선 상에서는 상기 상대적인 위치 관계의 Z좌표가 상기 제1 가공 개시점과 상기 제1 가공 종점의 Z좌표의 차를 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하고, 또한, 상기 제2 가공 개시점과 상기 제2 가공 종점을 연결하는 제2 외형선 상에서는 상기 상대적인 위치 관계의 Z좌표가 상기 제2 가공 개시점과 상기 제2 가공 종점의 Z좌표의 차를 상기 분할수 N으로 나눈 값씩 변화하도록, 상기 구동부에 의한 상기 상대적인 위치 관계를 제어하는, 공작 기계.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   서로 직교하는 X축 및 Y축이 상기 주축 중심선을 따른 Z축에 직교하는 것으로 하고,
   상기 구동부는, X축 및 Y축을 따라 상기 공구대를 이동시키는 공구대 구동부와, Z축을 따라 상기 주축을 이동시키는 주축대 구동부를 구비하고,
   상기 제어부는, X축 및 Y축을 따라 상기 공구를 상기 공작물의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축에 있어서 상기 상대적인 위치 관계를 상기 공작물의 회전에 맞추어 진동시키는 경우에 Z축을 따라 상기 공작물을 상기 공작물의 회전에 맞추어 진동시키는, 공작 기계.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   서로 직교하는 X축 및 Y축이 상기 주축 중심선을 따른 Z축에 직교하는 것으로 하고,
   상기 구동부는, X축, Y축, 및 Z축을 따라 상기 공구대를 이동시키고,
   상기 제어부는, X축 및 Y축을 따라 상기 공구를 상기 공작물의 회전에 맞추어 이동시키고, Z축에 있어서 상기 상대적인 위치 관계를 상기 공작물의 회전에 맞추어 진동시키는 경우에 Z축을 따라 상기 공구를 상기 공작물의 회전에 맞추어 진동시키는, 공작 기계.
7. 주축 중심선을 중심으로 하여 공작물과 함께 회전하는 주축과, 상기 공작물을 가공하는 공구가 장착된 공구대를 구비하고, 상기 주축 중심선으로부터 어긋난 편심축을 중심으로 하는 편심 형상을 상기 공작물에 형성하도록 상기 주축과 상기 공구대의 상대적인 위치 관계를 변화시키는 공작 기계를 위한 공구의 이동 경로 결정 방법으로서,
   상기 주축 중심선을 중심으로 한 상기 공작물의 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상과는 180°상이한 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 기준 위상에서의 상기 편심 형상의 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 역위상에서의 상기 편심 형상의 제2 가공 종점의 좌표를 취득하는 제1 공정; 및
   상기 제1 가공 개시점과 상기 제2 가공 개시점 사이의 중심 시점과, 상기 제1 가공 종점과 상기 제2 가공 종점 사이의 중심 종점을 지나는 상기 편심축을 중심으로 하여 상기 편심 형상이 형성되도록, 상기 제1 가공 개시점의 좌표, 상기 제2 가공 개시점의 좌표, 상기 제1 가공 종점의 좌표, 및 상기 제2 가공 종점의 좌표에 적어도 기초하여, 상기 공작물의 회전에 맞춘 상기 공구의 이동 경로를 결정하는 제2 공정;을 포함하는 공구의 이동 경로 결정 방법.

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