WO2014038002A1 - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014038002A1
WO2014038002A1 PCT/JP2012/072501 JP2012072501W WO2014038002A1 WO 2014038002 A1 WO2014038002 A1 WO 2014038002A1 JP 2012072501 W JP2012072501 W JP 2012072501W WO 2014038002 A1 WO2014038002 A1 WO 2014038002A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
virtual
inclined surface
machining
tool
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/072501
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩司 寺田
正一 嵯峨崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2012/072501 priority Critical patent/WO2014038002A1/ja
Priority to US14/425,564 priority patent/US9417620B2/en
Priority to CN201280075624.9A priority patent/CN104603702B/zh
Priority to PCT/JP2012/081415 priority patent/WO2014038101A1/ja
Priority to JP2014534151A priority patent/JP5717926B2/ja
Priority to DE112012006872.6T priority patent/DE112012006872B4/de
Publication of WO2014038002A1 publication Critical patent/WO2014038002A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/16Turret lathes for turning individually-chucked workpieces
    • B23B3/161Turret lathes for turning individually-chucked workpieces lathe with one toolslide carrying one turret head
    • B23B3/162Arrangements for performing other machining operations, e.g. milling, drilling
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/52Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism a single rotating pair
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/002Tool turrets
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34015Axis controller

Definitions

  • the present invention relates to a numerical control device.
  • Patent Document 1 describes an NC turret lathe that does not have a Y-axis.
  • the NC turret lathe rotates the tool turret, the Z axis that performs the workpiece feeding operation, the C axis that rotates the workpiece, the X axis that is perpendicular to the Z axis and performs the tool turret feeding operation. It has a turret rotation axis, but does not have a Y axis perpendicular to the Z axis and the X axis.
  • Patent Document 1 For an NC turret lathe without a Y axis, a virtual Y axis is obtained by a workpiece C axis, a turret X axis (work approach axis), and a turret H axis (turret rotation axis).
  • machining along the Y axis is performed on a plane perpendicular to the X axis. That is, Patent Document 1 has no description regarding processing along the Y-axis on an inclined surface inclined from the X-axis and the Z-axis.
  • the present invention has been made in view of the above, and is a numerical control capable of performing machining along an Y axis on an inclined surface inclined from an X axis and a Z axis by a machine tool having no Y axis.
  • the object is to obtain a device.
  • a numerical control device includes an X-axis that moves a turret to which a plurality of tools are attached, a Z-axis that moves a workpiece, A B-axis for rotating the turret around a center line perpendicular to the X-axis and the Z-axis, and parallel to the H-axis and the Z-axis for rotating the turret around a center line perpendicular to the B-axis
  • a numerical control device that controls a machine tool that has at least one of a C axis that rotates the workpiece around a center line and does not have a Y axis that is orthogonal to the X axis and the Z axis.
  • the tool is inclined with respect to the inclined surface while the tool is inclined so that the central axis is perpendicular to the inclined surface inclined from the X axis and the Z axis. It is possible to perform virtual Y inclined surface machining in which the Y is relatively moved along the Y axis. Thereby, the process along a Y-axis can be performed with respect to the inclined surface inclined from the X-axis and the Z-axis with the machine tool which does not have a Y-axis.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a machine tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the numerical control device according to the first embodiment (in the startup mode).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the numerical control device according to the first embodiment (in the virtual Y-axis inclined plane mode).
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the numerical controller according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation of the numerical control apparatus according to the first embodiment in the startup mode.
  • FIG. 6 is a flowchart of the operation of the numerical controller according to the first embodiment in the virtual Y-axis inclined plane mode.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a machine tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the numerical control device according to the first embodiment (in the startup mode).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the numerical control device according to the
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of each axis in the virtual Y-axis inclined plane mode of the numerical control device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a workpiece machining procedure according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a workpiece machining procedure according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the numerical control device according to another modification of the first embodiment (in the virtual Y-axis inclined plane mode).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a workpiece machining procedure according to another modification of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a machine tool according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the numerical control apparatus according to the second embodiment (in the virtual Y-axis inclined plane mode).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of each axis in the virtual Y-axis inclined plane mode of the numerical control device according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the numerical control device according to the modification of the second embodiment (in the virtual Y-axis inclined plane mode).
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a machine tool in a basic form.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to a basic mode.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of the numerical control device in the basic mode.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the numerical controller in the basic mode.
  • FIG. 16A and FIG. 16B are a perspective view and a front view, respectively, showing the external configuration of the machine tool 900 controlled by the numerical control device 1 according to the basic form.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the numerical control apparatus 1 according to the basic form.
  • the machine tool 900 includes a turret 906 and a workpiece support 907 as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b).
  • the machine tool 900 has an X axis, a Z axis, an H axis, a C axis, and a main axis.
  • the X axis is a moving axis that moves the turret 906.
  • the Z axis is a movement axis for moving the workpiece W.
  • the H axis is a rotation axis for turning the tools 9061 and 9062 by rotating the turret 906 around a rotation center line parallel to the Z axis.
  • the central axes of the tools 9061 and 9062 extend radially from the rotation center line of the H axis.
  • the C axis is a rotation axis that rotates the workpiece W around a rotation center line parallel to the Z axis.
  • the main axis is a rotation axis that rotates the workpiece support portion 907 around a rotation center line parallel to the Z axis.
  • the Y axis perpendicular to the X axis and the Z axis is indicated by a broken line.
  • the Y axis is a virtual movement axis used in the virtual Y axis control mode in the machining program created by the user.
  • the user designates the coordinate positions of the X-axis, Y-axis, Z-axis, H-axis, and C-axis to create a required machining program.
  • the machine tool 900 further includes an X-axis, an H-axis, a Z-axis, a C-axis servomotor 901, 902, 903, 904 and a main shaft motor 905 as shown in FIG.
  • the X-axis servo motor 901 and the H-axis servo motor 902 move the X axis and rotate the H axis with respect to the turret 906.
  • the Z-axis servo motor 903 and the C-axis servo motor 904 move the Z-axis and rotate the C-axis with respect to the workpiece support 907.
  • the main shaft motor 905 rotates the main shaft.
  • the numerical control device 1 includes a display unit 10, an input operation unit 20, a control calculation unit 30, and a drive unit 90.
  • an automatic activation signal of the machining program 53 is supplied to the control arithmetic unit 30 in response to the operation of the automatic activation button of the machining program 53 by the user.
  • the control calculation unit 30 activates the machining program 53 and, according to the machining program 53, the X-axis movement amount command, the H-axis rotation amount command, the Z-axis movement amount command, and the C-axis rotation amount.
  • a command is generated and supplied to the drive unit 90.
  • the drive unit 90 includes an X-axis servo control unit 91, an H-axis servo control unit 92, a Z-axis servo control unit 93, a C-axis servo control unit 94, and a main shaft control unit 95, and is input from the control calculation unit 30.
  • the motor 904 and the spindle motor 905 are driven.
  • the control calculation unit 30 includes a PLC 36, a machine control signal processing unit 34, a storage unit 50, an analysis processing unit 40, an interpolation processing unit 70, a virtual Y axis control switching processing unit 38, a switch 35, an acceleration / deceleration processing unit 37, a virtual Y axis.
  • a control processing unit 60, an axis data output unit 39, an input control unit 32, a screen processing unit 31, and a parameter setting unit 33 are included.
  • the automatic start signal of the machining program 53 is input to the machine control signal processing unit 34 via the PLC 36.
  • the machine control signal processing unit 34 instructs the analysis processing unit 40 via the storage unit 50 to activate the machining program 53.
  • the storage unit 50 stores a parameter 51, tool correction data 52, a machining program 53, and screen display data 54, and has a shared area 55 as a work space.
  • the analysis processing unit 40 calculates the tool correction amount and stores it in the storage unit 50 as the tool correction data 52.
  • the analysis processing unit 40 reads the machining program 53 from the storage unit 50 in response to the activation instruction of the machining program 53, and performs an analysis process on each block (each row) of the machining program 53. If the analyzed block (row) includes M code (for example, M code “M111”, “M101”, etc.), the analysis processing unit 40 stores the analysis result in the storage unit 50 and the machine control signal processing unit 34. To the PLC 36. If the analyzed line includes a code other than the M code (for example, G code “G0”, “G1”, etc.), the analysis processing unit 40 adds the tool correction amount to the analysis result and performs an interpolation processing unit. Pass to 70.
  • M code for example, M code “M111”, “M101”, etc.
  • the PLC 36 When the PLC 36 receives the analysis result of the virtual Y-axis control mode ON (for example, M code “M111”), the virtual Y-axis control mode included in the virtual Y-axis control mode signal processing unit 34a in the machine control signal processing unit 34 The signal is turned on and temporarily stored in the shared area 55 of the storage unit 50. Thereby, in the numerical controller 1, the virtual Y-axis control mode is started, and each unit recognizes that it is in the virtual Y-axis control mode by referring to the virtual Y-axis control mode signal (ON state) of the common area 55. To do.
  • M code “M111” for example, M code “M111”
  • the PLC 36 When the PLC 36 receives the analysis result of the virtual Y-axis control mode OFF (for example, M code “M101”), the virtual Y-axis control mode included in the virtual Y-axis control mode signal processing unit 34a in the machine control signal processing unit 34 The signal is turned off and temporarily stored in the shared area 55. Thereby, in the numerical control apparatus 1, the virtual Y-axis control mode is canceled and a control mode other than the virtual Y-axis control mode is set.
  • the virtual Y-axis control mode OFF for example, M code “M101”
  • the interpolation processing unit 70 receives the analysis result (position command) from the analysis processing unit 40, performs an interpolation process on the analysis result (position command), and sends the interpolation processing result (movement amount, rotation amount) to the acceleration / deceleration processing unit 37. Supply.
  • the acceleration / deceleration processing unit 37 performs acceleration / deceleration processing on the result of the interpolation processing supplied from the interpolation processing unit 70.
  • the acceleration / deceleration processing unit 37 outputs the acceleration / deceleration processing results for the X axis, Y axis, C axis, H axis, and main axis to the switch 35 and directly outputs the acceleration / deceleration processing results for the Z axis to the axis data output unit 39.
  • the switch 35 outputs the acceleration / deceleration processing result to either the virtual Y axis control processing unit 60 or the axis data output unit 39 based on the switching signal from the virtual Y axis control switching processing unit 38.
  • the virtual Y axis control switching processing unit 38 connects the acceleration / deceleration processing unit 37 and the virtual Y axis control processing unit 60 in the virtual Y axis control mode in which the virtual Y axis control mode signal of the common area 55 is ON.
  • the switch 35 is switched so that the acceleration / deceleration processing unit 37 and the axis data output unit 39 are connected in a control mode other than the virtual Y-axis control mode in which the virtual Y-axis control mode signal of the common area 55 is OFF. Switch 35 to.
  • the virtual Y-axis control processing unit 60 converts the XY-axis movement amount command input from the acceleration / deceleration processing unit 37 into a command in the XHC coordinate system under the virtual Y-axis control mode. That is, the virtual Y-axis control processing unit 60 converts the XY-axis movement amount command input from the acceleration / deceleration processing unit 37 into a movement position command (X1, Y1), and converts the converted movement position command into the actual coordinates. Coordinates are converted into X-axis movement position commands, H-axis rotation position commands, and C-axis rotation position commands, which are movement position commands of the machine coordinate system as a system, and the X-axis, H-axis, and C-axis movement positions. (Xr, Hr, Cr) is obtained. Accordingly, the virtual Y-axis control processing unit 60 drives the X axis, the H axis, and the C axis in conjunction with each other via the driving unit 90.
  • the numerical controller 1 controls the machining of the workpiece W as shown in FIGS.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of the numerical control device 1.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the numerical control apparatus 1.
  • step S901 shown in FIG. 19 the numerical control device 1 selects a tool 9051 for milling as a tool to be used for machining, and replaces it with the tool 9051.
  • step S902 the numerical controller 1 selects the C-axis mode.
  • step S903 the numerical controller 1 positions the turret 906 and the workpiece W at a position where the central axis of the tool 9051 is parallel to the X-axis direction on the virtual plane (see (1) shown in FIG. 18).
  • the virtual plane is a plane formed by the X axis and the virtual Y axis, and is a plane corresponding to the XY plane in the program coordinate system.
  • step S904 the numerical controller 1 enables the virtual Y-axis control mode according to the M code description (for example, M code “M111”) in the machining program 53.
  • M code description for example, M code “M111”
  • step S905 the numerical control apparatus 1 moves the tool 9051 to the machining start position according to the description of the machining program 53 (for example, G code “G0”) (see (2) shown in FIG. 18).
  • step S906 the numerical control device 1 drives the X axis, the H axis, and the C axis in accordance with the description of the machining program 53 (for example, G code “G1”), thereby moving the Y axis from the machining start position to the machining end position.
  • the tool 9051 is moved in a direction along (for example, a direction parallel to the Y axis), and milling with the tool 9051 is performed (see (3) shown in FIG. 18).
  • step S907 the numerical controller 1 cancels the virtual Y-axis control mode according to the M code description (for example, M code “M101”) in the machining program 53.
  • M code description for example, M code “M101”
  • a virtual Y-axis control is performed on a machine tool 900 having no Y-axis by the workpiece C-axis, the turret X-axis, and the turret H-axis. It is assumed that machining along the Y axis is performed on a plane perpendicular to the X axis. That is, in the basic form, it is difficult to perform processing along the Y axis on the inclined surface inclined from the X axis and the Z axis.
  • FIG. 1A and FIG. 1B respectively show the external configuration when the machine tool 900i controlled by the numerical controller 1i according to the first embodiment is viewed from the direction perpendicular to the ZX plane and the XY plane.
  • FIG. 2 is a block diagram of a configuration related to the operation in the startup mode of the numerical controller 1i according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration related to the operation in the virtual Y-axis inclined plane mode of the numerical controller 1 i according to the first embodiment. Below, it demonstrates centering on a different part from a basic form.
  • the machine tool 900i has a turret 906i and a work support 907i as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
  • the machine tool 900i does not have a C axis but further has a B axis.
  • the B axis rotates the turret 906 around a rotation center line perpendicular to the X axis and the Z axis, that is, around a rotation center line parallel to the Y axis, so that the center axis of the tool 9061 becomes the X axis and the Z axis. It is a rotating shaft inclined with respect to.
  • the central axes of the tools 9061i and 9062i extend in parallel to the rotation center line of the H axis.
  • the rotation center line of the H axis is tilted as the B axis rotates while being maintained in a state parallel to the center axis of the tools 9061i and 9062i and perpendicular to the B axis. That is, the H axis is a rotation axis that rotates the turret 906i around a rotation center line perpendicular to the B axis.
  • the machine tool 900i does not have the C-axis servo motor 904 but further has a B-axis servo motor 908i.
  • the B-axis servo motor 908 i rotates the B-axis with respect to the turret 906.
  • the machine tool 900i can make the tool 9061i incline so that a center axis may become perpendicular
  • the drive unit 90i does not include the C-axis servo control unit 94 but further includes an H-axis servo control unit 92.
  • the numerical controller 1i uses a virtual Y-axis inclined surface machining mode as a control mode for performing machining along the Y-axis on the inclined surface Wa (see FIG. 1A) inclined from the X-axis and the Z-axis.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining mode includes a startup mode and a virtual Y-axis inclined surface mode. In the virtual Y-axis inclined surface machining mode, the start-up mode and the virtual Y-axis inclined surface mode are selectively turned on sequentially.
  • the numerical control device 1i includes a control calculation unit 30i instead of the control calculation unit 30 (see FIG. 17).
  • the control calculation unit 30i replaces the machine control signal processing unit 34, the storage unit 50, the analysis processing unit 40, the virtual Y axis control switching processing unit 38, the switch 35, and the virtual Y axis control processing unit 60, respectively.
  • It includes a processing unit 34i, a storage unit 50i, an analysis processing unit 40i, a virtual Y-axis inclined surface machining switching processing unit 38i, a switch 35i, and a virtual Y-axis inclined surface machining processing unit 60i.
  • the storage unit 50i further stores a machine configuration parameter 56i.
  • the machine configuration parameter 56i includes, for example, a tool length t of the tool 9061i, parameters (R, L) indicating a distance from the root position of the tool 9061i to the B-axis rotation center (see FIG. 5).
  • the analysis processing unit 40i includes a virtual Y-axis inclined surface machining command unit 41i and a virtual Y-axis inclined surface machining start-up unit 42i (see FIG. 2).
  • the virtual Y-axis inclined surface machining command means 41i includes an M code (for example, M code “M37” shown in FIG. 8B) indicating that the virtual Y-axis inclined surface machining in the machining program 53 is valid. If so, the analysis result is transferred to the PLC 36 via the storage unit 50i and the virtual Y-axis inclined surface machining mode signal processing unit 34ai of the machine control signal processing unit 34i.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining command means 41i is information on the inclined surface angle and inclined surface rotation center coordinates included in the M code indicating that the virtual Y-axis inclined surface machining is made effective in the machining program 53 (for example, (B45.X0.Z0.) Shown in FIG. 8B is temporarily stored in the shared area 55 of the storage unit 50i.
  • the PLC 36 When the PLC 36 receives the analysis result of the virtual Y-axis inclined surface machining mode ON (for example, the M code “M37” shown in FIG. 8B), the virtual Y-axis inclined surface machining mode in the machine control signal processing unit 34i.
  • the startup mode signal of the signal processing unit 34ai is turned on and temporarily stored in the shared area 55 of the storage unit 50i.
  • the startup mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode is started, and each unit recognizes that it is in the startup mode by referring to the startup mode signal (ON state) of the shared area 55. .
  • the virtual Y-axis inclined surface machining switching processing unit 38i switches the switch 35i so as to connect the acceleration / deceleration processing unit 37 and the axis data output unit 39 according to the start-up mode (see FIG. 2).
  • the movement start position corresponding to the XYZ-axis movement command in the machining program 53 is indicated in the XZHBB coordinate system.
  • the X-axis, Z-axis, H-axis, and B-axis are driven in conjunction with each other according to the converted command, and a start-up operation is performed.
  • the start-up operation is an operation in which the tool 9061i is inclined so that the central axis is perpendicular to the inclined surface Wa of the workpiece W, and the tool 9061i is moved to the machining start position of the workpiece W (see FIG. 5). ). Note that the startup operation is performed without interpolation.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining start-up means 42i performs virtual plane polar coordinate conversion means 42i1, tool length processing means 42i2, and inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42 i 1 calculates the polar coordinates of the H axis in the program coordinate system according to the movement start position according to the XYZ axis movement command in the machining program 53.
  • the polar coordinates of the H axis include the rotation center coordinates of the H axis and the rotation angle of the H axis.
  • the rotation center coordinate of the H axis indicates the coordinate of the rotation center of the H axis in the program coordinate system.
  • the rotation angle of the H axis is a rotation coordinate indicating the rotation angle from the reference rotation position of the H axis with the rotation center of the H axis as the center.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42i1 converts the XYZ-axis command position into the H-axis polar coordinate in the program coordinate system (see FIG. 5).
  • the tool length processing means 42i2 performs correction in consideration of the tool length of the tool 9061i with respect to the calculated rotation center coordinates of the H axis, and rotates the parameters corresponding to the corrected rotation axis coordinates of the H axis to the inclined plane coordinates. It supplies to the conversion means 42i3.
  • the inclined plane coordinate rotation conversion means 42i3 refers to the shared area 55 of the storage unit 50i and acquires the instructed inclined plane angle and the inclined plane rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation converting means 42i3 uses the parameter corresponding to the corrected rotation center coordinate of the H axis in the program coordinate system, and rotates the B axis according to the specified inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • An X-axis movement position command and a Z-axis movement position command are obtained. That is, the inclined surface coordinate rotation converting means 42i3 is a machine coordinate system as an actual coordinate system in accordance with the corrected rotation center coordinate of the H axis in the program coordinate system and the commanded inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • the X-axis movement position command, the Z-axis movement position command, the H-axis rotation position command, and the B-axis rotation position command are obtained for each of the X-axis, Z-axis, H-axis, and B-axis.
  • the movement position (Xr, Zr, Hr, Br) is obtained. Accordingly, the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, the H axis, and the B axis in conjunction with each other via the driving unit 90i.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining switching processing unit 38i recognizes that the interlock driving (start-up operation) has been completed, the virtual Y-axis inclined surface machining mode signal processing unit 34ai in the machine control signal processing unit 34i has a startup signal. Is turned off and the virtual Y-axis inclined plane mode signal is turned on and temporarily stored in the shared area 55 of the storage unit 50i. Thereby, in the numerical control apparatus 1i, the virtual Y-axis inclined surface mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode is started, and each part is virtual by referring to the virtual Y-axis inclined surface mode signal (ON state) of the common area 55. Recognizing that the Y-axis inclined plane mode is being used.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining switching processing unit 38i switches the switch 35i so as to connect the acceleration / deceleration processing unit 37 and the virtual Y-axis inclined surface machining processing unit 60i in response to the virtual Y-axis inclined surface mode. Switch (see FIG. 3).
  • the analysis processing unit 40i and the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i send an XYZ-axis movement command in the processing program to the XZC coordinate system in response to the virtual Y-axis inclined surface mode.
  • virtual Y inclined plane interpolation for interlocking driving of the X axis, the Z axis, and the C axis is performed.
  • the analysis processing unit 40i further includes virtual Y-axis inclined surface command position creation means 43i (see FIG. 3).
  • the virtual Y-axis inclined surface command position creation means 43i controls the interpolation processing unit 70 to determine the XYZ-axis position in the program coordinate system in accordance with the XYZ-axis movement command in the machining program 53. Interpolate.
  • the interpolated XYZ-axis position in the program coordinate system is supplied to the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i via the acceleration / deceleration processing unit 37.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i includes virtual plane polar coordinate conversion means 61i, tool length processing means 62i, and inclined surface coordinate rotation conversion means 63i.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i receives the interpolated XYZ axis position in the program coordinate system.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i calculates the polar coordinate of the H axis in the program coordinate system according to the interpolated XYZ axis position in the program coordinate system.
  • the polar coordinates of the H axis include the rotation center coordinates of the H axis and the rotation angle of the H axis.
  • the rotation center coordinate of the H axis indicates the coordinate of the rotation center of the H axis in the program coordinate system.
  • the rotation angle of the H axis is a rotation coordinate indicating the rotation angle from the reference rotation position of the H axis with the rotation center of the H axis as the center.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i converts the interpolated XYZ axis position into the H axis polar coordinate in the program coordinate system (see FIG. 6).
  • the tool length processing means 62i corrects the calculated center coordinate of the H axis in consideration of the tool length of the tool 9061i.
  • the tool length processing means 62i has a tool tip ⁇ B-axis rotation center vector calculation means 62i1.
  • the tool length processing means 62i performs tool length correction on the rotation center coordinates of the H axis using the tool tip ⁇ B axis rotation center vector calculation means 62i1, and sets parameters according to the corrected rotation axis coordinates of the H axis to the inclined surface.
  • the coordinate rotation conversion means 63i is supplied.
  • the inclined plane coordinate rotation conversion means 63i refers to the shared area 55 of the storage unit 50i and acquires the commanded inclined plane angle and inclined plane rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation converting means 63i uses a parameter according to the corrected rotation center coordinate of the H axis in the program coordinate system, and rotates the B axis according to the specified inclined surface angle and inclined surface rotation center. An X-axis movement position command and a Z-axis movement position command are obtained. That is, the inclined surface coordinate rotation conversion means 63i is a machine coordinate system as an actual coordinate system in accordance with the corrected rotation center coordinate of the H axis in the program coordinate system and the commanded inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation conversion unit 63i includes a virtual coordinate command position coordinate rotation conversion unit 63i1, a tool tip ⁇ B-axis rotation center coordinate rotation conversion unit 63i2, and a synthesis unit 63i3.
  • the movement positions (Xr, Zr, Hr) of the X axis, the Z axis, and the H axis are obtained using 63i1, the tool tip ⁇ the B-axis rotation center coordinate rotation conversion unit 63i2, and the combining unit 63i3.
  • the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, and the H axis in conjunction with each other via the driving unit 90i.
  • the PLC 36 When the PLC 36 receives the analysis result of the virtual Y-axis inclined surface machining mode OFF (for example, M code “M38” shown in FIG. 8B), the virtual Y-axis control mode in the machine control signal processing unit 34i is received.
  • the virtual Y-axis inclined plane mode signal included in the signal processing unit 351 is turned off and temporarily stored in the shared area. Thereby, in the numerical controller 1i, the virtual Y-axis inclined surface machining mode is canceled, and a control mode other than the virtual Y-axis inclined surface machining mode is set.
  • FIG. 4 is a flowchart of the operation of the numerical controller 1i according to the first embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram showing the description contents in the machining program 53 stored in the storage unit 50i of the numerical controller 1i.
  • step S1 the numerical controller 1i selects and replaces a tool 9051i for milling, for example, as a tool to be used for machining.
  • the numerical control apparatus 1i changes the tool to be used for machining to the milling tool 9051i in accordance with the description of “T1010” in the machining program 53 shown in FIG. 8B.
  • step S2 the numerical controller 1i instructs the inclined surface angle and the rotation center of the inclined surface to enable the virtual Y-axis inclined surface machining mode.
  • the numerical controller 1i commands the rotation angle of the B axis 45 degrees as the inclined surface angle according to the description of “M37 B45.X0.Z0.”
  • step S3 the numerical controller 1i performs a startup operation in response to being in the startup mode. Details of the startup operation will be described later. Then, in response to the completion of the startup operation, the numerical controller 1i turns off the startup mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode and turns on the virtual Y-axis inclined surface mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode. .
  • step S4 the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation (for example, milling) in response to being in the virtual Y axis inclined surface mode. Details of the virtual Y inclined surface machining operation will be described later.
  • step S5 the numerical controller 1i cancels the virtual Y-axis inclined surface machining mode.
  • the numerical controller 1i turns off the virtual Y-axis inclined plane mode in the virtual Y-axis inclined plane machining mode in accordance with the description of “M38” in the machining program 53 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing details of the startup operation (step S3).
  • step S32 the virtual plane polar coordinate conversion means 42i1 (see FIG. 2) in the numerical controller 1i is in accordance with the movement start position (xp, yp, zp) corresponding to the XY axis movement command in the machining program 53.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42 i 1 converts the movement start XY axis position (xp, yp) in the program coordinate system to the H axis polar coordinate (xh, h) in the program coordinate system by the following formula 1. . That is, the virtual plane polar coordinate conversion means 42 i 1 performs virtual polar coordinate conversion according to the following Equation 1.
  • (Xh, h) fr (xp, yp) (1)
  • fr indicates a function used for coordinate transformation.
  • the polar coordinates (xh, h) of the H axis include the rotation center coordinate xh of the H axis and the rotation angle h of the H axis.
  • the rotation center coordinate xh of the H axis indicates the coordinate (xh, 0, zh) of the rotation center of the H axis in the program coordinate system.
  • the rotation angle h of the H axis is a rotation coordinate indicating a rotation angle from the reference rotation position of the H axis (a position from the rotation center toward the origin) around the rotation center (xh, 0, zh) of the H axis.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42i1 supplies the calculated polar coordinates (xh, h) of the H axis to the tool length processing means 42i2 (see FIG. 2).
  • the tool length processing unit 42i2 calculates the B axis rotation center position (xb) in consideration of the tool length correction amount with respect to the rotation center coordinate xh of the H axis and the Z axis position (zp) of the movement start by the following formula 2. , Zb).
  • Equation 2 t represents the tool length of the tool, r represents the radius of the tool, R represents the distance in the X-axis direction from the root of the tool in the turret 906i to the B-axis rotation center, and L represents the tool in the turret 906i. This represents the distance in the Z-axis direction from the root to the B-axis rotation center.
  • the tool length processing means 42i2 supplies the B axis rotation center position (xb, zb) considering the tool length correction amount to the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 as a parameter according to the corrected H axis rotation center coordinates. .
  • the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 converts the B axis rotation center position in the program coordinate system into the B axis rotation center position in the machine coordinate system in accordance with the instructed inclined surface angle and the inclined surface rotation center. To do.
  • step S35 the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 calculates the coordinates of the real axes (Xr, Zr, Hr) using the machine configuration parameters (R, L). For example, the inclined surface coordinate rotation conversion means 42 i 3 obtains the coordinates (xr, zr) of the XZ axis in the machine coordinate system by the following mathematical formula 3.
  • the inclined surface coordinate rotation converting means 42i3 receives the XZ coordinate (xr, zr), the H axis rotation coordinate (h) obtained in step S32, and the commanded inclined surface obtained in step S34.
  • the movement start position (Xr, Zr, Hr, Br) (xr, zr, h, br) in the machine coordinate system is obtained using the angle, that is, the rotation coordinate (br) of the B axis.
  • the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, the H axis, and the B axis in conjunction with each other via the driving unit 90i.
  • FIG. 6 is a flowchart showing details of the virtual Y inclined surface machining operation (step S4).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of each axis in the virtual Y-axis inclined surface mode of the numerical controller 1i.
  • the virtual Y-axis inclined surface command position creating means 43i controls the interpolation processing unit 70, and in accordance with the XYZ-axis movement command in the machining program 53, for each interpolation cycle, the XY in the program coordinate system. -Interpolate the Z-axis position (see Figure 7).
  • step S42 the virtual plane polar coordinate conversion means 61i (see FIG. 3) in the numerical controller 1i is programmed according to the command position (xp, yp, zp) according to the XY axis movement command in the machining program 53.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i converts the command position (xp, yp) in the program coordinate system to the H-axis polar coordinate (xh, h) in the program coordinate system by the above mathematical formula 1. That is, the virtual plane polar coordinate conversion means 42 i 1 performs virtual polar coordinate conversion according to the above mathematical formula 1.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42i1 supplies the calculated rotation center coordinates (xh) of the H axis to the tool length processing means 62i (see FIG. 3).
  • step S43 the tool tip ⁇ B-axis rotation center vector calculation unit 62i1 (see FIG. 3) in the tool length processing unit 62i rotates the B-axis from the tool tip in the program coordinate system in consideration of the tool length correction amount on the virtual coordinates.
  • a vector up to the center position is calculated.
  • the tool tip ⁇ B-axis rotation center vector calculating means 62i1 calculates the B-axis rotation center position (xb, zb) in the program coordinate system by the above-described equation 2, and the tool in the program coordinate system by the following equation 4.
  • a vector (Vx, Vz) from the tip (xp, zp) to the B-axis rotation center position (xb, zb) is calculated.
  • Tool tip ⁇ B axis rotation center vector calculation means 62i1 supplies the calculated vector (Vx, Vz) to the inclined plane coordinate rotation conversion means 63i as a parameter corresponding to the corrected rotation axis coordinates of the H axis.
  • step S44 the virtual coordinate command position coordinate rotation conversion unit 63i1 in the inclined plane coordinate rotation conversion unit 42i3 sets the command position (xp, yp) in the program coordinate system according to the commanded inclined plane angle and inclined plane rotation center. Coordinates are converted to a command position (xr ′, yr ′) in the machine coordinate system.
  • the virtual coordinate command position coordinate rotation conversion means 63i1 performs coordinate conversion from the command position (xp, yp) in the program coordinate system to the command position (xr ′, yr ′) in the machine coordinate system by the following formula 5.
  • (Xr ′, yr ′) fb (xp, yp) (5)
  • step S45 the tool tip ⁇ B-axis rotation center coordinate rotation conversion unit 63i2 in the inclined surface coordinate rotation conversion unit 42i3 corrects the rotation of the H axis corrected in the program according to the commanded inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • a parameter corresponding to the center coordinate is converted into a parameter in the machine coordinate system.
  • the tool tip ⁇ B-axis rotation center coordinate rotation conversion means 63i2 rotates the vector (Vx, Vz) obtained in step S43 by the commanded inclined surface angle (the angle after acceleration / deceleration of the B-axis), Coordinates are converted to a vector fb ′ (Vx, Vz) in the machine coordinate system.
  • fb ′ represents a function used for coordinate transformation for a vector.
  • step S46 the synthesizing means 63i3 in the inclined surface coordinate rotation converting means 42i3 synthesizes the command position (xr ′, yr ′) obtained in step S44 and the parameters in the machine coordinate system obtained in step S45.
  • the synthesizing unit 63i3 adds the vector fb ′ (Vx, Vz) in the machine coordinate system obtained in step S45 to the command position (xr ′, yr ′) obtained in step S44.
  • the B-axis rotation center coordinate fb ′ (Vx, Vz) + (xr ′, yr ′) in the coordinate system is obtained.
  • step S47 the inclined surface coordinate rotation conversion means 63i calculates the coordinates of the real axes (Xr, Zr, Hr) from the machine configuration parameters (R, L). For example, the inclined surface coordinate rotation conversion means 63i obtains the coordinates (xr, zr) of the XZ axis in the machine coordinate system by the following formula 6.
  • the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, and the H axis through the driving unit 90i (see FIG. 7).
  • FIG. 8A is a diagram illustrating the operation of the turret 906i and the workpiece W according to the machining procedure of the workpiece W using the numerical control device 1i.
  • FIG. 8B is a diagram showing the description contents in the machining program 53 stored in the storage unit 50i of the numerical controller 1i.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating a processing procedure for the workpiece W.
  • step (1) the numerical controller 1i moves the turret 906i to the reference position according to the description of “G0 Z30. C0” in the machining program 53.
  • step (2) the numerical controller 1i replaces a tool to be used for machining with a tool 9061i for milling according to the description of “T1010” in the machining program 53.
  • step (3) the numerical controller 1i commands the rotation angle of the B axis 45 degrees as the inclined surface angle in accordance with the description of “M37 B45. X0. Z0.”
  • the position (Xp, Zp) (0, 0) in the program coordinate system is commanded, and the startup mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode is turned on.
  • step (4) the numerical controller 1i performs a start-up operation in accordance with the description of “G0 X50. Y50. Z0.”
  • the numerical controller 1i turns off the startup mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode and turns on the virtual Y-axis inclined surface mode.
  • step (5) the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation according to the description of “G1 X50. Y-50. F100” in the machining program 53.
  • the numerical controller 1i performs cutting by moving the tool 9061i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the Y-axis ( ⁇ ) direction.
  • the numerical control device 1i converts the XY axis movement command “X50. Y-50.”
  • the Z axis and H axis are driven in conjunction.
  • step (6) the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation in accordance with the description of “G1 X-50. Y-50.”
  • the numerical controller 1 i performs the cutting process by moving the tool 9061 i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the X-axis ( ⁇ ) direction.
  • the numerical controller 1i converts the XY axis movement command “X-50. Y-50.”
  • the machining program 53 into a command in the XZH coordinate system, and X is converted according to the converted command.
  • the shaft and the Z-axis are driven together.
  • step (7) the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation in accordance with the description of “G1 X-50. Y50.”
  • the numerical controller 1 i performs cutting by moving the tool 9061 i in the Y-axis (+) direction relative to the inclined surface Wa of the workpiece W.
  • the numerical control device 1i converts the XY axis movement command “X-50. Y50.”
  • the machining program 53 into a command in the XZH coordinate system, and the X axis, The Z axis and H axis are driven in conjunction.
  • the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation in accordance with the description of “G1 X50. Y50.”
  • the numerical controller 1 i performs cutting by moving the tool 9061 i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the X-axis (+) direction.
  • the numerical controller 1i converts the XY axis movement command “X50. Y50.”
  • the machining program 53 into a command in the XZH coordinate system, and the X axis and the Z axis according to the converted command. Are driven together.
  • step (9) the numerical controller 1i retracts the tool 9061i in accordance with the description of “G0 Z30.”
  • the numerical controller 1i moves the tool 9061i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the Z-axis direction to retract from the inclined surface Wa.
  • step (10) the numerical controller 1i cancels the virtual Y-axis inclined surface machining mode according to the description of “M38” in the machining program 53.
  • the numerical controller 1i turns off the virtual Y-axis inclined surface mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i is applied to the inclined surface Wa inclined from the X-axis and the Z-axis during the virtual Y-axis inclined surface processing mode.
  • virtual Y inclined surface machining is performed in which the tool 9061i is moved relative to the inclined surface Wa along the Y axis in a state where the tool 9061i is inclined so that the central axis is vertical.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i converts the XYZ-axis movement command in the machining program into a command in the XZH coordinate system, and in accordance with the converted command, the X-axis and Z-axis And virtual Y inclined plane interpolation for interlocking driving of the H axis.
  • the machining along the Y axis can be performed on the inclined surface Wa inclined from the X axis and the Z axis by the machine tool 900i not having the Y axis.
  • the virtual Y-axis inclined surface command position creating means 43i causes the XY in the program coordinate system based on the XYZ-axis movement command in the machining program 53. -Interpolate the Z-axis position.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i calculates polar coordinates including the rotation center coordinate of the H axis and the rotation angle of the H axis in the program coordinate system in accordance with the interpolated XYZ axis position in the program coordinate system.
  • the inclined plane coordinate rotation conversion means 63i interpolates the XZH axis position in the machine coordinate system in accordance with the calculated polar coordinate in the program coordinate system.
  • the XYZ axis movement command in the machining program 53 can be converted into a command in the XZH coordinate system.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining start-up means 42i sets the movement start position corresponding to the XYZ-axis movement command in the machining program 53 to XZH. -Converted to a command in the B coordinate system, and in accordance with the converted command, the X axis, Z axis, H axis, and B axis are driven in conjunction so that the tool 9061i is perpendicular to the inclined surface Wa.
  • a startup operation is performed in which the tool 9061i is moved to the machining start position of the workpiece W while being tilted.
  • the machine tool 900i that does not have the Y axis can be brought into a state in which machining along the Y axis can be performed on the inclined surface Wa inclined from the X axis and the Z axis.
  • Embodiment 1 although the case where the information of a slope angle and a tilted surface rotation center coordinate is instruct
  • the machining program shown in FIG. 8B may be changed as follows.
  • M38 X0. Z0.
  • the turret can be continuously machined on surfaces with different inclination angles of the machining surface around the tool tip position.
  • milling is exemplified as the virtual Y inclined surface processing, but the virtual Y inclined surface processing may be drilling, a synchronous tap, or the like.
  • the machining procedure of the workpiece W using the numerical control device 1i is as shown in FIG. 9, for example.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating the operation of the turret 906i and the workpiece W according to the machining procedure of the workpiece W using the numerical control device 1i.
  • FIG. 9B is a diagram showing the description contents in the machining program 53 stored in the storage unit 50i of the numerical controller 1i.
  • FIG. 9C is a diagram showing a processing procedure for the workpiece W.
  • step (11) the numerical controller 1i replaces a tool to be used for machining with a tool 9062i for drilling according to the description of “T1111” in the machining program 53.
  • step (12) the numerical controller 1i performs a start-up operation according to the description of “G0 X30.Y15.Z30.”
  • the numerical controller 1i turns off the startup mode in the virtual Y-axis inclined surface machining mode and turns on the virtual Y-axis inclined surface mode.
  • step (13) the numerical controller 1i performs a virtual Y inclined surface machining operation in accordance with the description of “G84 Z-10. S100 F1. D5” in the machining program 53.
  • the numerical control device 1i performs drilling by moving the tool 1062i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the Z-axis ( ⁇ ) direction.
  • the numerical controller 1i converts the Z-axis movement command “Z-10.”
  • the machining program 53 into a command in the XZH coordinate system, and the X-axis, Z-axis, and Drive the H-axis in conjunction.
  • the numerical controller 1j performs a first operation of moving the tool to the machining start position of the workpiece W during the virtual Y-axis inclined surface machining mode, and a second operation of exchanging the tool with another tool in the plurality of tools.
  • the operation may be performed in parallel.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60j further includes a command axis determination unit 64j and a command synthesis unit 65j.
  • the command axis determination unit 64j refers to the machining program 53 stored in the storage unit 50i for each block (one line) during the virtual Y-axis inclined surface machining mode, and the command of each block (each line) is X ⁇ . It is determined whether the command is a movement amount command for the YZ axis or a single rotation amount command for the H axis.
  • the command by the machining program 53 is a movement amount command of the XYZ axes (for example, a movement amount command by “G0 X-50.Y50.Z0.” Shown in FIG.
  • the command axis determination unit 64j The XYZ axis movement amount command input from the acceleration / deceleration processing unit 37 is supplied to the virtual Y axis inclined surface command position creating means 43i, and the H axis single rotation amount command (for example, “T0202 shown in FIG. )), The H-axis single rotation amount command input from the acceleration / deceleration processing unit 37 is supplied to the command combining unit 65j.
  • the command axis determination unit 64j uses a command for the machining program 53 created in the program coordinate system as a first movement amount command including a movement amount command for the XYZ axes for each block,
  • the second movement amount command including the H-axis single movement amount command is separated, the first movement amount command is supplied to the virtual Y-axis inclined surface command position creating means 43i, and the second movement amount command is supplied to the command composition unit 65j.
  • An H-axis rotation amount command ⁇ Hr is generated.
  • ⁇ Hr ⁇ Hr1 + ⁇ Hr2 Equation 7
  • the command combining unit 65j supplies the combined H-axis rotation amount command ⁇ Hr to the shaft data output unit 39.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating operations of the turret 906i and the workpiece W according to the machining procedure of the workpiece W using the numerical control device 1j.
  • FIG.11 (b) is a figure which shows the description content in the process program 53 memorize
  • FIG. 11C is a diagram illustrating a processing procedure for the workpiece W.
  • step (21) the numerical controller 1j retracts the tool 9061i in accordance with the description of “G0 Z30.”
  • the numerical controller 1j moves the tool 9061i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the Z-axis direction and retracts from the inclined surface Wa.
  • step (22) the numerical controller 1j replaces the tool to be used for machining with a tool 9062i for drilling according to the description of “G0 X-50. Y50. Z0. T0202” in the machining program 53, The tool 9062i is moved to the machining start position.
  • step (23) the numerical controller 1j performs a virtual Y inclined surface machining operation according to the description of “G1 X50. Y-50. F100” in the machining program 53.
  • the numerical controller 1j performs cutting by moving the tool 9061i relative to the inclined surface Wa of the workpiece W in the Y-axis ( ⁇ ) direction.
  • the numerical control device 1j converts the XY axis movement command “X50. Y-50.”
  • the Z axis and H axis are driven in conjunction.
  • machining time can be shortened by simultaneously performing machining start positioning and tool change.
  • FIG. 12A and 12B respectively show the external configuration when the machine tool 900k controlled by the numerical controller 1k according to the second embodiment is viewed from the direction perpendicular to the ZX plane and the XY plane.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration related to the operation of the numerical control device 1k according to the second embodiment in the virtual Y-axis inclined plane mode.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of each axis in the virtual Y-axis inclined plane mode of the numerical control device according to the second embodiment. Below, it demonstrates focusing on a different part from Embodiment 1.
  • FIG. 12A and 12B respectively show the external configuration when the machine tool 900k controlled by the numerical controller 1k according to the second embodiment is viewed from the direction perpendicular to the ZX plane and the XY plane.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration related to the operation of the numerical control device 1k according to the second embodiment in the virtual Y-axis inclined plane mode.
  • the virtual movement in the Y-axis direction is realized by interlocking driving the X-axis, Z-axis, and H-axis.
  • the X-axis, Z-axis, and C-axis are realized.
  • a virtual Y-axis direction movement is realized by interlockingly driving the axes.
  • the machine tool 900k includes a turret 906k and a work support 907i as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
  • the machine tool 900k does not have an H axis and further has a C axis.
  • the C axis is a rotation axis that rotates the workpiece W around a rotation center line parallel to the Z axis.
  • one tool 9061i is attached to the turret 906k.
  • the machine tool 900k does not have the H-axis servo motor 902 but further has the C-axis servo motor 904 as shown in FIG.
  • the C axis servo motor 904 rotates the C axis with respect to the workpiece W.
  • the drive unit 90k does not include the H-axis servo control unit 92 but further includes the C-axis servo control unit 94.
  • the virtual Y-axis inclined surface machining start-up means 42i responds to the XYZ axis movement command in the machining program 53 in response to being in the startup mode.
  • the movement start position is converted into a command in the XZ-CB coordinate system, and the X-axis, Z-axis, C-axis, and B-axis are driven in conjunction with each other according to the converted command to perform a start-up operation.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 42 i 1 calculates the polar coordinates of the C axis in the program coordinate system according to the movement start position according to the XYZ axis movement command in the machining program 53.
  • the polar coordinates of the C axis include the rotation center coordinates of the C axis and the rotation angle of the C axis.
  • the rotation center coordinate of the C axis indicates the coordinate of the rotation center of the C axis in the program coordinate system.
  • the rotation angle of the C axis is a rotation coordinate indicating a rotation angle from the reference rotation position of the C axis with the rotation center of the C axis as a center.
  • the virtual plane polar coordinate converting means 42i1 converts the XYZ-axis command position into the C-axis polar coordinate in the program coordinate system.
  • the tool length processing unit 42i2 performs correction in consideration of the tool length of the tool 9061i with respect to the calculated rotation center coordinate of the C axis, and rotates the parameter corresponding to the corrected rotation center coordinate of the C axis to the inclined plane coordinate It supplies to the conversion means 42i3.
  • the inclined plane coordinate rotation conversion means 42i3 refers to the shared area 55 of the storage unit 50i and acquires the instructed inclined plane angle and the inclined plane rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 uses the parameter corresponding to the corrected rotation center coordinate of the C axis in the program coordinate system, and rotates the B axis according to the specified inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • An X-axis movement position command and a Z-axis movement position command are obtained. That is, the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 is a machine coordinate system as an actual coordinate system in accordance with the corrected rotation center coordinates of the C axis in the program coordinate system and the commanded inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • the X-axis movement position command, the Z-axis movement position command, the C-axis rotation position command, and the B-axis rotation position command are obtained for each of the X-axis, Z-axis, C-axis, and B-axis.
  • the movement position (Xr, Zr, Cr, Br) is obtained. Accordingly, the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, the C axis, and the B axis in conjunction with each other via the driving unit 90k.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i performs the C-axis in the program coordinate system according to the interpolated XYZ-axis position in the program coordinate system. Calculate polar coordinates.
  • the polar coordinates of the C axis include the rotation center coordinates of the C axis and the rotation angle of the C axis.
  • the rotation center coordinate of the C axis indicates the coordinate of the rotation center of the C axis in the program coordinate system.
  • the rotation angle of the C axis is a rotation coordinate indicating a rotation angle from the reference rotation position of the C axis around the rotation center of the C axis.
  • the virtual plane polar coordinate conversion means 61i converts the interpolated XYZ axis position into the C axis polar coordinate in the program coordinate system.
  • the tool length processing means 62i corrects the calculated center axis coordinates of the C axis in consideration of the tool length of the tool 9061i.
  • the tool length processing means 62i has a tool tip ⁇ B-axis rotation center vector calculation means 62i1.
  • the tool length processing means 62i corrects the tool length to the C-axis rotation center coordinates using the tool tip ⁇ B-axis rotation center vector calculation means 62i1, and sets the parameters corresponding to the corrected C-axis rotation center coordinates to the inclined surface.
  • the coordinate rotation conversion means 63i is supplied.
  • the inclined plane coordinate rotation conversion means 63i refers to the shared area 55 of the storage unit 50i and acquires the commanded inclined plane angle and inclined plane rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation converting means 63i uses the parameter corresponding to the corrected rotation center coordinate of the C axis in the program coordinate system, and rotates the B axis according to the specified inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • An X-axis movement position command and a Z-axis movement position command are obtained. That is, the inclined surface coordinate rotation conversion means 42i3 is a machine coordinate system as an actual coordinate system in accordance with the corrected rotation center coordinates of the C axis in the program coordinate system and the commanded inclined surface angle and inclined surface rotation center.
  • the inclined surface coordinate rotation conversion unit 63i includes a virtual coordinate command position coordinate rotation conversion unit 63i1, a tool tip ⁇ B-axis rotation center coordinate rotation conversion unit 63i2, and a synthesis unit 63i3.
  • the movement positions (Xr, Zr, Hr) of the X axis, the Z axis, and the C axis are obtained by using 63i1, the tool tip ⁇ the B axis rotation center coordinate rotation conversion unit 63i2, and the synthesis unit 63i3.
  • the analysis processing unit 40i drives the X axis, the Z axis, and the C axis in conjunction with each other via the driving unit 90k (see FIG. 14).
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i is applied to the inclined surface Wa inclined from the X-axis and the Z-axis during the virtual Y-axis inclined surface processing mode.
  • virtual Y inclined surface machining is performed in which the tool 9061i is moved relative to the inclined surface Wa along the Y axis in a state where the tool 9061i is inclined so that the central axis is vertical.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60i converts the XYZ-axis movement command in the machining program into a command in the XZ-C coordinate system, and the X-axis and Z-axis according to the converted command.
  • the machine tool 900p may have both the H axis and the C axis.
  • the machine tool 900p has both an H-axis servomotor 902 and a C-axis servomotor 904, as shown in FIG.
  • the drive unit 90p has both an H-axis servo control unit 92 and a C-axis servo control unit 94.
  • the turret 906i may be the same as that in the first embodiment.
  • the numerical controller 1p performs a first operation of moving the tool to the machining start position of the workpiece W during the virtual Y-axis inclined surface machining mode, and a second operation of exchanging the tool with another tool in the plurality of tools. And at least one of the third operation for positioning the workpiece may be performed in parallel.
  • the virtual Y-axis inclined surface processing unit 60j further includes a command axis determination unit 64p and a command synthesis unit 65p.
  • the command axis determination unit 64p refers to the machining program 53 stored in the storage unit 50i for each block (one row), and instructs each block (each row) (for example, It is determined whether “G0 X-50. Y50. Z0. T0202 C180”) is a movement amount command for the XYZ axis or a single rotation amount command for the H-axis or C-axis.
  • the command axis determination unit 64p is an acceleration / deceleration processing unit when the command by the machining program 53 is a movement amount command of the XYZ axes (for example, a movement amount command by “G0 X-50. Y50. Z0.”).
  • the XYZ axis movement amount command input from 37 is supplied to the virtual Y-axis inclined surface command position creation means 43i, and the H-axis or C-axis single rotation amount command (for example, “T0202” or “C180”). ),
  • the H-axis or C-axis single rotation amount command input from the acceleration / deceleration processing unit 37 is supplied to the command combining unit 65p.
  • the command axis determination unit 64p receives the command of the machining program 53 created in the program coordinate system, the first movement amount command including the movement amount command of the XYZ axes for each block, Separated into a second movement amount command including an H-axis single movement amount command and / or a C-axis single movement amount command, the first movement amount command is supplied to the virtual Y-axis inclined surface command position creating means 43i and second movement is performed. The quantity command is supplied to the command synthesis unit 65p.
  • ⁇ Hr ⁇ Hr1 ′ + ⁇ Hr2 ′ Equation 8
  • the command combining unit 65p supplies the combined H-axis rotation amount command ⁇ Hr and C-axis rotation amount command ⁇ Cr to the shaft data output unit 39.
  • the numerical controller 1p drills a tool to be used for machining according to the description of “G0 X-50. Y50. Z0. T0202 C180” in the machining program 53 during the virtual Y-axis inclined surface machining mode.
  • the workpiece W can be inverted 180 ° while being changed to the machining tool 9062i and moving the tool 9062i to the machining start position.
  • the machining time can be further shortened by simultaneously performing the machining start positioning, the tool change and the workpiece positioning.
  • the numerical control device is useful for a machine tool having no Y axis.

Abstract

 数値制御装置は、複数の工具(9061i、9062i)が取り付けられるタレット(906i)を移動させるX軸と、ワーク(W)を移動させるZ軸と、前記X軸及び前記Z軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるB軸とを有するとともに、前記B軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるH軸と、前記Z軸に平行な中心線の周りに前記ワークを回転させるC軸との少なくとも一方を有し、加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に従って前記ワークに対して前記工具が相対的にX-Y-Z軸に沿って移動するように制御する仮想Y軸傾斜面加工モード中に、前記X軸及び前記Z軸から傾斜した傾斜面に対して中心軸が垂直になるように前記工具を傾けた状態で前記傾斜面に対して前記工具を相対的に前記Y軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行う手段を備える。

Description

数値制御装置
 本発明は、数値制御装置に関する。
 特許文献1には、Y軸を持たないNCターレット旋盤が記載されている。NCターレット旋盤は、ワークの送り動作を行うZ軸と、ワークの回転を行うC軸と、Z軸に垂直な軸であって工具ターレットの送り動作を行うX軸と、工具ターレットの回転を行うターレット回転軸とを有しているが、Z軸及びX軸に垂直なY軸を有していない。このようなNCターレット旋盤において、C軸の回転とターレット回転軸の回転とを結合させて行い、工具のワークに対するY軸方向の送り動作を生起するものとされている。これにより、特許文献1によれば、Y軸を持たないNCターレット旋盤を用いて、あたかもY軸を有しているかのように機械加工作用を実行できるとされている。
特公平3-33441号公報
 特許文献1に記載された技術では、Y軸を持たないNCターレット旋盤に対して、ワークのC軸、タレットのX軸(ワークアプローチ軸)、タレットのH軸(タレット旋回軸)により仮想Y軸制御を行うため、X軸に垂直な面に対してY軸に沿った加工を行うことが前提となっている。すなわち、特許文献1には、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面に対してY軸に沿った加工を行うことに関して一切記載がない。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Y軸を有さない工作機械によりX軸及びZ軸から傾斜した傾斜面に対してY軸に沿った加工を行うことができる数値制御装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の1つの側面にかかる数値制御装置は、複数の工具が取り付けられるタレットを移動させるX軸と、ワークを移動させるZ軸と、前記X軸及び前記Z軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるB軸とを有するとともに、前記B軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるH軸と前記Z軸に平行な中心線の周りに前記ワークを回転させるC軸との少なくとも一方を有し、前記X軸及び前記Z軸に直交するY軸を有さない工作機械を制御する数値制御装置であって、加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に従って前記ワークに対して前記工具が相対的にX-Y-Z軸に沿って移動するように制御する仮想Y軸傾斜面加工モード中に、前記X軸及び前記Z軸から傾斜した傾斜面に対して中心軸が垂直になるように前記工具を傾けた状態で前記傾斜面に対して前記工具を相対的に前記Y軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行う手段を備えたことを特徴とする。
 本発明によれば、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、X軸及び前記Z軸から傾斜した傾斜面に対して中心軸が垂直になるように工具を傾けた状態で傾斜面に対して工具を相対的にY軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行うことができる。これにより、Y軸を有さない工作機械によりX軸及びZ軸から傾斜した傾斜面に対してY軸に沿った加工を行うことができる。
図1は、実施の形態1における工作機械の構成を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかる数値制御装置の構成(スタートアップモード時)を示す図である。 図3は、実施の形態1にかかる数値制御装置の構成(仮想Y軸傾斜面モード時)を示す図である。 図4は、実施の形態1にかかる数値制御装置の動作を示すフローチャートである。 図5は、実施の形態1にかかる数値制御装置のスタートアップモード時の動作を示すフローチャートである。 図6は、実施の形態1にかかる数値制御装置の仮想Y軸傾斜面モード時の動作を示すフローチャートである。 図7は、実施の形態1にかかる数値制御装置の仮想Y軸傾斜面モード時の各軸の動作を示す図である。 図8は、実施の形態1におけるワークの加工手順を示す図である。 図9は、実施の形態1の変形例におけるワークの加工手順を示す図である。 図10は、実施の形態1の他の変形例にかかる数値制御装置の構成(仮想Y軸傾斜面モード時)を示す図である。 図11は、実施の形態1の他の変形例におけるワークの加工手順を示す図である。 図12は、実施の形態2における工作機械の構成を示す図である。 図13は、実施の形態2にかかる数値制御装置の構成(仮想Y軸傾斜面モード時)を示す図である。 図14は、実施の形態2にかかる数値制御装置の仮想Y軸傾斜面モード時の各軸の動作を示す図である。 図15は、実施の形態2の変形例にかかる数値制御装置の構成(仮想Y軸傾斜面モード時)を示す図である。 図16は、基本の形態における工作機械の構成を示す図である。 図17は、基本の形態にかかる数値制御装置の構成を示す図である。 図18は、基本の形態における数値制御装置の動作を示す図である。 図19は、基本の形態における数値制御装置の動作を示すフローチャートである。
 以下に、本発明にかかる数値制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 実施の形態1にかかる数値制御装置1iについて説明する前に、基本の形態にかかる数値制御装置1の概略構成について図16及び図17を用いて説明する。図16(a)及び図16(b)は、それぞれ、基本の形態にかかる数値制御装置1により制御される工作機械900の外観構成を示す斜視図及び正面図である。図17は、基本の形態にかかる数値制御装置1の構成を示すブロック図である。
 工作機械900は、図16(a)、(b)に示すように、タレット906、及びワーク支持部907を有する。工作機械900は、X軸、Z軸、H軸、C軸、及び主軸を有する。X軸は、タレット906を移動させる移動軸である。Z軸は、ワークWを移動させる移動軸である。H軸は、Z軸に平行な回転中心線の周りにタレット906を回転させることで、工具9061,9062を旋回させる回転軸である。工具9061,9062の中心軸は、H軸の回転中心線から放射状に延びている。C軸は、Z軸に平行な回転中心線の周りにワークWを回転させる回転軸である。主軸は、Z軸に平行な回転中心線の周りにワーク支持部907を回転させる回転軸である。
 なお、図16には、X軸、Z軸に垂直なY軸を破線で図示している。Y軸はユーザが作成する加工プログラム中の仮想Y軸制御モード内で使用される仮想的な移動軸である。ユーザは、仮想Y軸制御モード内では、X軸、Y軸、Z軸、H軸およびC軸の座標位置を指定して所要の加工プログラムを作成する。
 工作機械900は、図17に示すように、さらに、X軸、H軸、Z軸、C軸サーボモータ901、902、903、904及び主軸モータ905を有する。X軸サーボモータ901、H軸サーボモータ902は、タレット906に対して、X軸の移動、H軸の回転を行う。Z軸サーボモータ903、C軸サーボモータ904は、ワーク支持部907に対して、Z軸の移動、C軸の回転を行う。主軸モータ905は、主軸の回転を行う。
 数値制御装置1は、表示部10、入力操作部20、制御演算部30、及び駆動部90を備える。例えば、ユーザによる加工プログラム53の自動起動ボタンの操作に応じて、加工プログラム53の自動起動の信号が制御演算部30へ供給される。これに応じて、制御演算部30は、加工プログラム53を起動して、加工プログラム53に従い、X軸の移動量指令、H軸の回転量指令、Z軸の移動量指令、C軸の回転量指令を生成して駆動部90へ供給する。駆動部90は、X軸サーボ制御部91、H軸サーボ制御部92、Z軸サーボ制御部93、C軸サーボ制御部94、及び主軸制御部95を有し、制御演算部30から入力されたX軸の移動量指令、H軸の回転量指令、Z軸の移動量指令、C軸の回転量指令に従い、X軸サーボモータ901、H軸サーボモータ902、Z軸サーボモータ903、C軸サーボモータ904、及び主軸モータ905を駆動する。
 制御演算部30は、PLC36、機械制御信号処理部34、記憶部50、解析処理部40、補間処理部70、仮想Y軸制御切換処理部38、スイッチ35、加減速処理部37、仮想Y軸制御処理部60、軸データ出力部39、入力制御部32、画面処理部31、及びパラメータ設定部33を有する。
 加工プログラム53の自動起動の信号は、PLC36経由で機械制御信号処理部34に入力される。機械制御信号処理部34は、記憶部50経由で解析処理部40に指示して加工プログラム53を起動させる。
 記憶部50は、パラメータ51、工具補正データ52、加工プログラム53、画面表示データ54を記憶するとともに、ワークスペースとしての共有エリア55を有している。
 解析処理部40は、工具補正量を計算して記憶部50に工具補正データ52として記憶させる。解析処理部40は、加工プログラム53の起動指示に応じて、記憶部50から加工プログラム53を読み出し、加工プログラム53の各ブロック(各行)について解析処理を行う。解析処理部40は、解析したブロック(行)にMコード(例えば、Mコード「M111」、「M101」など)が含まれていれば、その解析結果を記憶部50、機械制御信号処理部34経由でPLC36へ渡す。解析処理部40は、解析した行にMコード以外のコード(例えば、Gコード「G0」、「G1」など)が含まれていれば、その解析結果に工具補正量を加味して補間処理部70へ渡す。
 PLC36は、仮想Y軸制御モードONの解析結果(例えば、Mコード「M111」)を受けた場合、機械制御信号処理部34内の仮想Y軸制御モード信号処理部34aが有する仮想Y軸制御モード信号をON状態にして記憶部50の共有エリア55に一時記憶させる。これにより、数値制御装置1では、仮想Y軸制御モードが開始され、各部が共有エリア55の仮想Y軸制御モード信号(ON状態)を参照することにより仮想Y軸制御モード中であることを認識する。PLC36は、仮想Y軸制御モードOFFの解析結果(例えば、Mコード「M101」)を受けた場合、機械制御信号処理部34内の仮想Y軸制御モード信号処理部34aが有する仮想Y軸制御モード信号をOFF状態にして共有エリア55に一時記憶させる。これにより、数値制御装置1では、仮想Y軸制御モードがキャンセルされ、仮想Y軸制御モード以外の制御モードになる。
 補間処理部70は、解析処理部40から解析結果(位置指令)を受け取り、解析結果(位置指令)に対する補間処理を行い、補間処理の結果(移動量、回転量)を加減速処理部37へ供給する。
 加減速処理部37は、補間処理部70から供給された補間処理の結果に対して加減速処理を行う。加減速処理部37は、X軸、Y軸、C軸、H軸、主軸に関する加減速処理結果をスイッチ35に出力し、Z軸に関する加減速処理結果を軸データ出力部39に直接出力する。
 スイッチ35は、仮想Y軸制御切換処理部38からの切り替え信号に基づき加減速処理結果を仮想Y軸制御処理部60及び軸データ出力部39の何れかに出力する。仮想Y軸制御切換処理部38は、共有エリア55の仮想Y軸制御モード信号がONになっている仮想Y軸制御モードにおいて、加減速処理部37と仮想Y軸制御処理部60とを接続するようにスイッチ35を切り換え、共有エリア55の仮想Y軸制御モード信号がOFFになっている仮想Y軸制御モード以外の制御モードにおいて、加減速処理部37と軸データ出力部39とを接続するようにスイッチ35を切り換える。
 仮想Y軸制御処理部60は、仮想Y軸制御モード下において、加減速処理部37から入力されたX-Y軸の移動量指令をX-H-C座標系での指令に変換する。すなわち、仮想Y軸制御処理部60は、加減速処理部37から入力されたX-Y軸の移動量指令を移動位置指令(X1,Y1)に変換し、変換した移動位置指令を、実座標系としての機械座標系の移動位置指令であるX軸の移動位置指令とH軸の回転位置指令とC軸の回転位置指令とに座標変換し、X軸、H軸、C軸の各移動位置(Xr,Hr,Cr)を求める。これにより、仮想Y軸制御処理部60は、駆動部90を介して、X軸、H軸およびC軸を連動駆動させる。
 例えば、数値制御装置1は、図18及び図19に示すようなワークWの加工を制御する。図18は、数値制御装置1の動作を示す図である。図19は、数値制御装置1の動作を示すフローチャートである。
 図19に示すステップS901では、数値制御装置1が、加工に用いるべき工具としてフライス加工用の工具9051を選択し、工具9051に交換させる。
 ステップS902では、数値制御装置1が、C軸モードを選択する。
 ステップS903では、数値制御装置1が、工具9051の中心軸と仮想平面におけるX軸方向とが平行になる位置に、タレット906及びワークWの位置決めを行う(図18に示す(1)参照)。仮想平面は、X軸と仮想Y軸とによって形成される平面であり、プログラム座標系におけるXY平面に対応した平面である。
 ステップS904では、数値制御装置1が、加工プログラム53におけるMコードの記述(例えば、Mコード「M111」)に従って、仮想Y軸制御モードを有効にする。
 ステップS905では、数値制御装置1が、加工プログラム53の記述(例えば、Gコード「G0」)に従って、工具9051を加工開始位置に移動させる(図18に示す(2)参照)。
 ステップS906では、数値制御装置1が、加工プログラム53の記述(例えば、Gコード「G1」)に従ってX軸、H軸およびC軸を連動駆動させることにより、加工開始位置から加工終了位置までY軸に沿った方向(例えば、Y軸に平行な方向)に工具9051を移動させて、工具9051によるフライス加工を行わせる(図18に示す(3)参照)。
 ステップS907では、数値制御装置1が、加工プログラム53におけるMコードの記述(例えば、Mコード「M101」)に従って、仮想Y軸制御モードをキャンセルする。
 基本の形態では、図18及び図19に示されるように、Y軸を持たない工作機械900に対して、ワークのC軸、タレットのX軸、タレットのH軸により仮想Y軸制御を行うため、X軸に垂直な面に対してY軸に沿った加工を行うことが前提となっている。すなわち、基本の形態では、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面に対してY軸に沿った加工を行うことが困難である。
 そこで、実施の形態1では、数値制御装置1iにおいて、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Wa(図1(a)参照)に対してY軸に沿った加工を行うために、以下の工夫を行う。図1(a)及び図1(b)は、それぞれ、実施の形態1にかかる数値制御装置1iにより制御される工作機械900iをZX平面及びXY平面に垂直な方向から見た場合の外観構成を示す図である。図2は、実施の形態1にかかる数値制御装置1iのスタートアップモード時の動作に関連した構成を示すブロック図である。図3は、実施の形態1にかかる数値制御装置1iの仮想Y軸傾斜面モード時の動作に関連した構成を示すブロック図である。以下では、基本の形態と異なる部分を中心に説明する。
 工作機械900iは、図1(a)、(b)に示すように、タレット906i、及びワーク支持部907iを有する。工作機械900iは、C軸を有さず、B軸をさらに有する。B軸は、X軸及びZ軸に垂直な回転中心線の周りに、すなわちY軸に平行な回転中心線の周りにタレット906を回転させることで、工具9061の中心軸をX軸及びZ軸に対して傾斜させる回転軸である。また、工具9061i、9062iの中心軸は、H軸の回転中心線に平行に延びている。
 なお、H軸の回転中心線は、工具9061i、9062iの中心軸に平行で且つB軸に垂直な状態に維持されながら、B軸の回転に伴い傾く。すなわち、H軸は、B軸に垂直な回転中心線の周りにタレット906iを回転させる回転軸である。
 工作機械900iは、図2及び図3に示すように、C軸サーボモータ904を有さず、B軸サーボモータ908iをさらに有する。B軸サーボモータ908iは、タレット906に対して、B軸の回転を行う。これにより、工作機械900iは、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態にすることができる。
 なお、それに応じて、駆動部90iは、C軸サーボ制御部94を有さず、H軸サーボ制御部92をさらに有する。
 数値制御装置1iは、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Wa(図1(a)参照)に対してY軸に沿った加工を行うための制御モードとして、仮想Y軸傾斜面加工モードを有する。仮想Y軸傾斜面加工モードは、スタートアップモード及び仮想Y軸傾斜面モードを含む。仮想Y軸傾斜面加工モードにおいて、スタートアップモード及び仮想Y軸傾斜面モードは、順次に選択的にON状態にされる。
 例えば、数値制御装置1iは、制御演算部30(図17参照)に代えて、制御演算部30iを備える。制御演算部30iは、機械制御信号処理部34、記憶部50、解析処理部40、仮想Y軸制御切換処理部38、スイッチ35、仮想Y軸制御処理部60に代えて、それぞれ、機械制御信号処理部34i、記憶部50i、解析処理部40i、仮想Y軸傾斜面加工切換処理部38i、スイッチ35i、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iを有する。
 記憶部50iは、機械構成パラメータ56iをさらに記憶している。機械構成パラメータ56iは、例えば、工具9061iの工具長t、工具9061iの根元位置からB軸回転中心までの距離を示すパラメータ(R,L)などを含む(図5参照)。
 解析処理部40iは、仮想Y軸傾斜面加工指令手段41i、仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段42i(図2参照)を有する。仮想Y軸傾斜面加工指令手段41iは、加工プログラム53中における仮想Y軸傾斜面加工を有効にすることを示すMコード(例えば、図8(b)に示すMコード「M37」)が含まれていれば、その解析結果を記憶部50i、機械制御信号処理部34iの仮想Y軸傾斜面加工モード信号処理手段34ai経由でPLC36へ渡す。また、仮想Y軸傾斜面加工指令手段41iは、加工プログラム53中における仮想Y軸傾斜面加工を有効にすることを示すMコードに含まれる傾斜面角度、傾斜面回転中心座標の情報(例えば、図8(b)に示す「B45. X0. Z0.」)を、記憶部50iの共有エリア55に一時記憶させる。
 PLC36は、仮想Y軸傾斜面加工モードONの解析結果(例えば、図8(b)に示すMコード「M37」)を受けた場合、機械制御信号処理部34i内の仮想Y軸傾斜面加工モード信号処理手段34aiが有するスタートアップモード信号をON状態にして記憶部50iの共有エリア55に一時記憶させる。これにより、数値制御装置1iでは、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードが開始され、各部が共有エリア55のスタートアップモード信号(ON状態)を参照することによりスタートアップモード中であることを認識する。
 仮想Y軸傾斜面加工切換処理部38iは、スタートアップモード中であることに応じて、加減速処理部37と軸データ出力部39とを接続するようにスイッチ35iを切り換える(図2参照)。
 仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段42iは、スタートアップモード中であることに応じて、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置をX-Z-H-B座標系での指令に変換し、変換した指令に従ってX軸、Z軸、H軸、及びB軸を連動駆動させて、スタートアップ動作を行う。スタートアップ動作は、ワークWの傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態にするとともに、工具9061iをワークWの加工開始位置に移動させる動作である(図5参照)。なお、スタートアップ動作は、非補間で行われる。
 例えば、仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段42iは、仮想平面極座標変換手段42i1、工具長処理手段42i2、及び傾斜面座標回転変換手段42i3を行う。仮想平面極座標変換手段42i1は、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置に応じて、プログラム座標系におけるH軸の極座標に算出する。H軸の極座標は、H軸の回転中心座標とH軸の回転角度とを含む。H軸の回転中心座標は、プログラム座標系におけるH軸の回転中心の座標を示すものである。H軸の回転角度は、H軸の回転中心を中心にしてH軸の基準回転位置からの回転角度を示す回転座標である。例えば、仮想平面極座標変換手段42i1は、プログラム座標系において、X-Y-Z軸指令位置をH軸の極座標へ変換する(図5参照)。
 工具長処理手段42i2は、算出されたH軸の回転中心座標に対して、工具9061iの工具長を考慮した補正を施し、補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータを傾斜面座標回転変換手段42i3へ供給する。
 傾斜面座標回転変換手段42i3は、記憶部50iの共有エリア55を参照して、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心を取得する。傾斜面座標回転変換手段42i3は、プログラム座標系における補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータを用いて、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に従ってB軸を回転させた場合におけるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令を求める。すなわち、傾斜面座標回転変換手段42i3は、プログラム座標系における補正されたH軸の回転中心座標と、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心とに応じて、実座標系としての機械座標系の移動位置指令であるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令とH軸の回転位置指令とB軸の回転位置指令とを求め、X軸、Z軸、H軸、B軸の各移動位置(Xr,Zr,Hr,Br)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90iを介して、X軸、Z軸、H軸、及びB軸を連動駆動させる。
 仮想Y軸傾斜面加工切換処理部38iは、その連動駆動(スタートアップ動作)が完了したことを認識すると、機械制御信号処理部34i内の仮想Y軸傾斜面加工モード信号処理手段34aiが有するスタートアップ信号をOFF状態にするとともに仮想Y軸傾斜面モード信号をON状態にして記憶部50iの共有エリア55に一時記憶させる。これにより、数値制御装置1iでは、仮想Y軸傾斜面加工モードにおける仮想Y軸傾斜面モードが開始され、各部が共有エリア55の仮想Y軸傾斜面モード信号(ON状態)を参照することにより仮想Y軸傾斜面モード中であることを認識する。
 仮想Y軸傾斜面加工切換処理部38iは、仮想Y軸傾斜面モード中であることに応じて、加減速処理部37と仮想Y軸傾斜面加工処理部60iとを接続するようにスイッチ35iを切り換える(図3参照)。
 解析処理部40i及び仮想Y軸傾斜面加工処理部60iは、仮想Y軸傾斜面モード中であることに応じて、加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-C座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びC軸を連動駆動させるための仮想Y傾斜面補間を行う。
 例えば、解析処理部40iは、仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43i(図3参照)をさらに有する。仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iは、補間処理部70を制御して、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じて、プログラム座標系におけるX-Y-Z軸位置を補間する。プログラム座標系における補間されたX-Y-Z軸位置は、加減速処理部37経由で仮想Y軸傾斜面加工処理部60iへ供給される。
 例えば、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iは、仮想平面極座標変換手段61i、工具長処理手段62i、及び傾斜面座標回転変換手段63iを有する。仮想平面極座標変換手段61iは、プログラム座標系における補間されたX-Y-Z軸位置を受ける。仮想平面極座標変換手段61iは、プログラム座標系における補間されたX-Y-Z軸位置に応じて、プログラム座標系におけるH軸の極座標を算出する。H軸の極座標は、H軸の回転中心座標とH軸の回転角度とを含む。H軸の回転中心座標は、プログラム座標系におけるH軸の回転中心の座標を示すものである。H軸の回転角度は、H軸の回転中心を中心にしてH軸の基準回転位置からの回転角度を示す回転座標である。例えば、仮想平面極座標変換手段61iは、プログラム座標系において、補間されたX-Y-Z軸位置をH軸の極座標へ変換する(図6参照)。
 工具長処理手段62iは、算出されたH軸の回転中心座標に対して、工具9061iの工具長を考慮した補正を施す。例えば、工具長処理手段62iは、工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1を有する。工具長処理手段62iは、工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1を用いてH軸の回転中心座標に工具長補正を施し、補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータを傾斜面座標回転変換手段63iへ供給する。
 傾斜面座標回転変換手段63iは、記憶部50iの共有エリア55を参照して、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心を取得する。傾斜面座標回転変換手段63iは、プログラム座標系における補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータを用いて、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に従ってB軸を回転させた場合におけるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令を求める。すなわち、傾斜面座標回転変換手段63iは、プログラム座標系における補正されたH軸の回転中心座標と、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心とに応じて、実座標系としての機械座標系の移動位置指令であるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令とH軸の回転位置指令とを求め、X軸、Z軸、H軸の各移動位置(Xr,Zr,Hr)を求める。例えば、傾斜面座標回転変換手段63iは、仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1、工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2、及び合成手段63i3を有し、仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1、工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2、及び合成手段63i3を用いて、X軸、Z軸、H軸の各移動位置(Xr,Zr,Hr)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90iを介して、X軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる。
 そして、PLC36は、仮想Y軸傾斜面加工モードOFFの解析結果(例えば、図8(b)に示すMコード「M38」)を受けた場合、機械制御信号処理部34i内の仮想Y軸制御モード信号処理部351が有する仮想Y軸傾斜面モード信号をOFF状態にして共有エリアに一時記憶させる。これにより、数値制御装置1iでは、仮想Y軸傾斜面加工モードがキャンセルされ、仮想Y軸傾斜面加工モード以外の制御モードになる。
 次に、実施の形態1にかかる数値制御装置1iの動作について図4及び図8(b)を用いて説明する。図4は、実施の形態1にかかる数値制御装置1iの動作を示すフローチャートである。図8(b)は、数値制御装置1iの記憶部50iに記憶された加工プログラム53における記述内容を示す図である。
 ステップS1では、数値制御装置1iが、加工に用いるべき工具として例えばフライス加工用の工具9051iを選択し交換させる。例えば、数値制御装置1iが、図8(b)に示す加工プログラム53における「T1010」の記述に従って、加工に用いるべき工具をフライス加工用の工具9051iに交換させる。
 ステップS2では、数値制御装置1iが、傾斜面角度、傾斜面の回転中心を指令して、仮想Y軸傾斜面加工モードを有効にする。例えば、数値制御装置1iが、図8(b)に示す加工プログラム53における「M37 B45. X0. Z0.」の記述に従って、傾斜面角度としてB軸の回転角度45度を指令し、傾斜面の回転中心としてプログラム座標系における位置(Xp,Zp)=(0,0)を指令し、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードをONする。
 ステップS3では、数値制御装置1iが、スタートアップモード中であることに応じて、スタートアップ動作を行う。スタートアップ動作の詳細については後述する。そして、数値制御装置1iが、スタートアップ動作を完了したことに応じて、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードをOFFするとともに、仮想Y軸傾斜面加工モードにおける仮想Y軸傾斜面モードをONする。
 ステップS4では、数値制御装置1iが、仮想Y軸傾斜面モード中であることに応じて、仮想Y傾斜面加工動作(例えば、フライス加工)を行う。仮想Y傾斜面加工動作の詳細については後述する。
 ステップS5では、数値制御装置1iが、仮想Y軸傾斜面加工モードをキャンセルする。例えば、数値制御装置1iが、図8(b)に示す加工プログラム53における「M38」の記述に従って、仮想Y軸傾斜面加工モードにおける仮想Y軸傾斜面モードをOFFする。
 次に、スタートアップ動作(ステップS3)の詳細について図5及び図8(b)を用いて説明する。図5は、スタートアップ動作(ステップS3)の詳細を示すフローチャートである。
 ステップS31では、数値制御装置1iが、ブロック終点の仮想座標位置、すなわちプログラム座標系における加工開始位置(Xp,Yp,Zp)=(xp,yp,zp)を算出する。例えば、数値制御装置1iが、図8(b)に示す加工プログラム53における「G0 X50. Y50. Z0.」の記述に従って、プログラム座標系における加工開始位置(Xp,Yp,Zp)=(50,50,0)を算出する。
 ステップS32では、数値制御装置1iにおける仮想平面極座標変換手段42i1(図2参照)が、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令に応じた移動開始位置(xp,yp,zp)に応じて、プログラム座標系におけるH軸の極座標(xh,h)に算出する。例えば、仮想平面極座標変換手段42i1は、次の数式1により、プログラム座標系における移動開始のX-Y軸位置(xp,yp)をプログラム座標系におけるH軸の極座標(xh,h)へ変換する。すなわち、仮想平面極座標変換手段42i1は、次の数式1により、仮想極座標変換を行う。
   (xh,h)=fr(xp,yp)・・・数式1
 数式1において、frは、座標変換に用いられる関数を示す。H軸の極座標(xh,h)は、H軸の回転中心座標xhとH軸の回転角度hとを含む。H軸の回転中心座標xhは、プログラム座標系におけるH軸の回転中心の座標(xh,0,zh)を示すものである。H軸の回転角度hは、H軸の回転中心(xh,0,zh)を中心にしてH軸の基準回転位置(回転中心から原点へ向かう位置)からの回転角度を示す回転座標である。仮想平面極座標変換手段42i1は、算出されたH軸の極座標(xh,h)を工具長処理手段42i2(図2参照)へ供給する。
 ステップS33では、工具長処理手段42i2が、仮想座標上の工具長補正量を考慮した、プログラム座標系におけるB軸回転中心位置(Xp,Zp)=(xb,zb)を算出する。例えば、工具長処理手段42i2が、次の数式2により、H軸の回転中心座標xh及び移動開始のZ軸位置(zp)に対して、工具長補正量を考慮したB軸回転中心位置(xb,zb)を算出する。
   (xb,zb)=(xh,zp)+(R-r,L+t)・・・数式2
 数式2において、tは工具の工具長を表し、rは工具の半径を表し、Rはタレット906iにおける工具の根元からB軸回転中心までX軸方向の距離を表し、Lはタレット906iにおける工具の根元からB軸回転中心までZ軸方向の距離を表す。工具長処理手段42i2が、工具長補正量を考慮したB軸回転中心位置(xb,zb)を、補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータとして傾斜面座標回転変換手段42i3へ供給する。
 ステップS34では、傾斜面座標回転変換手段42i3が、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に応じて、プログラム座標系におけるB軸回転中心位置を機械座標系におけるB軸回転中心位置に座標変換する。例えば、傾斜面座標回転変換手段42i3が、次の数式3により、プログラム座標系における工具長補正量を考慮したB軸回転中心位置(Xp,Zp)=(xb,zb)から、機械座標系におけるB軸回転中心位置fb(xb,zb)に座標変換する。fbは、座標変換に用いられる関数を示す。
 ステップS35では、傾斜面座標回転変換手段42i3が、機械構成パラメータ(R,L)を用いて実軸(Xr,Zr,Hr)の座標を算出する。例えば、傾斜面座標回転変換手段42i3が、次の数式3により、機械座標系におけるX-Z軸の座標(xr,zr)を求める。
   (xr,zr)=fb(xb,zb)-(R,L)・・・数式3
 そして、傾斜面座標回転変換手段42i3が、このX-Z軸の座標(xr,zr)と、ステップS32で求めたH軸の回転座標(h)と、ステップS34で求めた指令された傾斜面角度、すなわちB軸の回転座標(br)とを用いて、機械座標系における移動開始位置(Xr,Zr,Hr,Br)=(xr,zr,h,br)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90iを介して、X軸、Z軸、H軸、及びB軸を連動駆動させる。
 次に、仮想Y傾斜面加工動作(ステップS4)の詳細について図6、図7及び図8(b)を用いて説明する。図6は、仮想Y傾斜面加工動作(ステップS4)の詳細を示すフローチャートである。図7は、数値制御装置1iの仮想Y軸傾斜面モード時の各軸の動作を示す図である。
 ステップS41では、数値制御装置1iにおける仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43i(図3参照)が、加減速後の仮想座標位置、すなわちプログラム座標系における指令位置(Xp,Yp,Zp)=(xp,yp,zp)を算出する。仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iは、補間処理部70を制御して、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じて、補間周期毎に、プログラム座標系におけるX-Y-Z軸位置を補間する(図7参照)。例えば、数値制御装置1iが、図8(b)に示す加工プログラム53における「G1 X50. Y-50. F100」の記述に従って、工具9051iをプログラム座標系における加工開始位置(Xp,Yp,Zp)=(50,50,0)から加工終了位置(Xp,Yp,Zp)=(50,-50,0)まで、補間周期毎に、補間位置を求め、加減速処理を施して、例えば、プログラム座標系における指令位置(Xp,Yp,Zp)=(xp,yp,zp)を算出する(図7参照)。
 ステップS42では、数値制御装置1iにおける仮想平面極座標変換手段61i(図3参照)が、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令に応じた指令位置(xp,yp,zp)に応じて、プログラム座標系におけるH軸の極座標(xh,h)に算出する。例えば、仮想平面極座標変換手段61iは、上記の数式1により、プログラム座標系における指令位置(xp,yp)をプログラム座標系におけるH軸の極座標(xh,h)へ変換する。すなわち、仮想平面極座標変換手段42i1は、上記の数式1により、仮想極座標変換を行う。仮想平面極座標変換手段42i1は、算出されたH軸の回転中心座標(xh)を工具長処理手段62i(図3参照)へ供給する。
 ステップS43では、工具長処理手段62iにおける工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1(図3参照)が、仮想座標上の工具長補正量を考慮した、プログラム座標系における工具先端からB軸回転中心位置までのベクトルを算出する。例えば、工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1が、上記の数式2により、プログラム座標系におけるB軸回転中心位置(xb,zb)を算出し、次の数式4により、プログラム座標系における工具先端(xp,zp)からB軸回転中心位置(xb,zb)までのベクトル(Vx,Vz)を算出する。
   (Vx,Vz)=(xb,zb)-(xp,zp)・・・数式4
 工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1が、算出されたベクトル(Vx,Vz)を、補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータとして傾斜面座標回転変換手段63iへ供給する。
 ステップS44では、傾斜面座標回転変換手段42i3における仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1が、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に応じて、プログラム座標系における指令位置(xp,yp)を機械座標系における指令位置(xr’,yr’)に座標変換する。例えば、仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1が、次の数式5により、プログラム座標系における指令位置(xp,yp)から、機械座標系における指令位置(xr’,yr’)に座標変換する。
   (xr’,yr’)=fb(xp,yp)・・・数式5
 ステップS45では、傾斜面座標回転変換手段42i3における工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2が、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に応じて、プログラムにおける補正されたH軸の回転中心座標に応じたパラメータを機械座標系におけるパラメータに座標変換する。例えば、工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2が、ステップS43で求めたベクトル(Vx,Vz)を、指令された傾斜面角度(B軸の加減速後の角度)だけ回転して、機械座標系におけるベクトルfb’(Vx,Vz)に座標変換する。fb’は、ベクトルに対する座標変換に用いられる関数を示す。
 ステップS46では、傾斜面座標回転変換手段42i3における合成手段63i3が、ステップS44で求めた機械座標系における指令位置(xr’,yr’)と、ステップS45で求めた機械座標系におけるパラメータとを合成する。例えば、合成手段63i3が、ステップS44で求めた機械座標系における指令位置(xr’,yr’)に、ステップS45で求めた機械座標系におけるベクトルfb’(Vx,Vz)を加算して、機械座標系におけるB軸回転中心座標fb’(Vx,Vz)+(xr’,yr’)を求める。
 ステップS47では、傾斜面座標回転変換手段63iが、機械構成パラメータ(R,L)から実軸(Xr,Zr,Hr)の座標を算出する。例えば、傾斜面座標回転変換手段63iが、次の数式6により、機械座標系におけるX-Z軸の座標(xr,zr)を求める。
   (xr,zr)=fb’(Vx,Vz)+(xr’,yr’)-(R,L)・・・数式6
 そして、傾斜面座標回転変換手段63iが、このX-Z軸の座標(xr,zr)と、ステップS42で求めたH軸の座標(h)とを用いて、機械座標系における移動開始位置(Xr,Zr,Hr)=(xr,zr,h)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90iを介して、X軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる(図7参照)。
 次に、実施の形態1にかかる数値制御装置1iを用いたワークWの加工手順について、図8を用いて説明する。図8(a)は、数値制御装置1iを用いたワークWの加工手順に従ったタレット906i及びワークWの動作を示す図である。図8(b)は、数値制御装置1iの記憶部50iに記憶された加工プログラム53における記述内容を示す図である。図8(c)は、ワークWの加工手順を示す図である。
 手順(1)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G0 Z30. C0」の記述に従って、タレット906iを基準位置に移動させる。
 手順(2)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「T1010」の記述に従って、加工に用いるべき工具をフライス加工用の工具9061iに交換させる。
 手順(3)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「M37 B45. X0. Z0.」の記述に従って、傾斜面角度としてB軸の回転角度45度を指令し、傾斜面の回転中心としてプログラム座標系における位置(Xp,Zp)=(0,0)を指令し、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードをONする。
 手順(4)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G0 X50. Y50. Z0.」の記述に従って、スタートアップ動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態にするとともに、工具9061iをワークWの加工開始位置(Xp,Yp,Zp)=(50,50,0)に移動させる。そして、数値制御装置1iは、工具9061iの移動が完了したら、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードをOFFするとともに仮想Y軸傾斜面モードをONする。
 手順(5)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G1 X50. Y-50. F100」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にY軸(-)方向に移動させて切削加工を行う。例えば、数値制御装置1iが、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令「X50. Y-50.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる。
 手順(6)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G1 X-50. Y-50.」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にX軸(-)方向に移動させて切削加工を行う。例えば、数値制御装置1iが、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令「X-50. Y-50.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸及びZ軸を連動駆動させる。
 手順(7)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G1 X-50. Y50.」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にY軸(+)方向に移動させて切削加工を行う。例えば、数値制御装置1iが、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令「X-50. Y50.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる。
 手順(8)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G1 X50. Y50.」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にX軸(+)方向に移動させて切削加工を行う。例えば、数値制御装置1iが、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令「X50. Y50.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸及びZ軸を連動駆動させる。
 手順(9)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G0 Z30.」の記述に従って、工具9061iを退避させる。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にZ軸方向に移動させて傾斜面Waから退避させる。
 手順(10)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「M38」の記述に従って、仮想Y軸傾斜面加工モードをキャンセルする。例えば、数値制御装置1iは、仮想Y軸傾斜面加工モードにおける仮想Y軸傾斜面モードをOFFする。
 以上のように、実施の形態1では、数値制御装置1iにおいて、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iが、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態で傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にY軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行う。例えば、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iは、加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させるための仮想Y傾斜面補間を行う。これにより、Y軸を有さない工作機械900iによりX軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対してY軸に沿った加工を行うことができる。
 また、実施の形態1では、数値制御装置1iにおいて、仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iが、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に基づいて、プログラム座標系におけるX-Y-Z軸位置を補間する。仮想平面極座標変換手段61iが、プログラム座標系における補間されたX-Y-Z軸位置に応じて、プログラム座標系におけるH軸の回転中心座標とH軸の回転角度とを含む極座標を算出する。傾斜面座標回転変換手段63iが、プログラム座標系における算出された極座標に応じて、機械座標系におけるX-Z-H軸位置を補間する。これにより、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-H座標系での指令に変換できる。
 また、実施の形態1では、数値制御装置1iにおいて、仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段42iが、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置をX-Z-H-B座標系での指令に変換し、変換した指令に従ってX軸、Z軸、H軸、及びB軸を連動駆動させて、傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態にするとともに工具9061iをワークWの加工開始位置に移動させるスタートアップ動作を行う。これにより、Y軸を有さない工作機械900iによりX軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対してY軸に沿った加工が可能な状態にすることができる。
 なお、実施の形態1では、斜面角度、傾斜面回転中心座標の情報を加工プログラムから指令する場合を例示しているが、PLC36から指令してもよい。
 あるいは、仮想Y軸傾斜面加工モード中、B軸に対して指令してもよい。例えば、図8(b)に示す加工プログラムが下記のように変更されてもよい。
G0 Z30. C0
T1010
M37 B45. X0. Z0.
G0 X50. Y50. Z0.
G1 X50. Y-50.  F100
G1 X-25. Y-50.  F75
M37 B55. X0. Z0.
G0 X-25. Y-50. Z0.
G1 X-50. Y-50.  F25
G1 X-50. Y50.  F100
G1 X-25. Y50.  F25
M37 B45. X0. Z0.
G1 X50. Y50.  F75
G0 Z30. 
M38
 このように、B軸に対して繰り返し指令することで工具先端位置を中心にタレットが加工面の傾斜角が違う面に対して連続して加工することができる。
 あるいは、実施の形態1では、仮想Y傾斜面加工としてフライス加工を例示しているが、仮想Y傾斜面加工は、穴あけ、同期タップなどであってもよい。例えば、仮想Y傾斜面加工が穴あけである場合、数値制御装置1iを用いたワークWの加工手順は、例えば図9に示すようになる。図9(a)は、数値制御装置1iを用いたワークWの加工手順に従ったタレット906i及びワークWの動作を示す図である。図9(b)は、数値制御装置1iの記憶部50iに記憶された加工プログラム53における記述内容を示す図である。図9(c)は、ワークWの加工手順を示す図である。
 図9に示す実施の形態1の変形例では、手順(2),(4)~(9)に代えて、手順(11),(12),(13)が行われる。
 手順(11)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「T1111」の記述に従って、加工に用いるべき工具を穴あけ加工用の工具9062iに交換させる。
 手順(12)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G0 X30. Y15. Z30.」の記述に従って、スタートアップ動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具1062iを傾けた状態にするとともに、工具1062iをワークWの加工開始位置(Xp,Yp,Zp)=(30,15,30)に移動させる。そして、数値制御装置1iは、工具1062iの移動が完了したら、仮想Y軸傾斜面加工モードにおけるスタートアップモードをOFFするとともに仮想Y軸傾斜面モードをONする。
 手順(13)では、数値制御装置1iが、加工プログラム53における「G84 Z-10. S100 F1. D5」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1iが、ワークWの傾斜面Waに対して工具1062iを相対的にZ軸(-)方向に移動させて穴あけ加工を行う。例えば、数値制御装置1iが、加工プログラム53中のZ軸移動指令「Z-10.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる。
 あるいは、数値制御装置1jは、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、工具をワークWの加工開始位置に移動させる第1の動作と、工具を複数の工具における他の工具に交換する第2の動作とを同時並行的に行ってもよい。
 具体的には、数値制御装置1jは、図10に示すように、仮想Y軸傾斜面加工処理部60jが、指令軸判定部64j及び指令合成部65jをさらに有する。
 指令軸判定部64jは、仮想Y軸傾斜面加工モード中においては、記憶部50iに記憶された加工プログラム53を1ブロック(1行)毎に参照し、各ブロック(各行)の指令がX-Y-Z軸の移動量指令であるのか、それともH軸の単独回転量指令であるのかを判定する。指令軸判定部64jは、加工プログラム53による指令がX-Y-Z軸の移動量指令(例えば、図11に示す「G0 X-50. Y50. Z0.」による移動量指令)である場合、加減速処理部37から入力されたX-Y-Z軸の移動量指令を仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iへ供給し、H軸の単独回転量指令(例えば、図11に示す「T0202」)である場合、加減速処理部37から入力されたH軸の単独回転量指令を指令合成部65jへ供給する。別言すれば、指令軸判定部64jは、プログラム座標系で作成された加工プログラム53の指令を、1ブロック毎に、X-Y-Z軸の移動量指令を含む第1移動量指令と、H軸単独移動量指令を含む第2移動量指令とに分離し、第1移動量指令は仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iへ供給し、第2移動量指令は指令合成部65jへ供給する。
 指令合成部65jは、下記の数式7に示すように、H軸の単独回転指令ΔHr2(=ΔH2)を、傾斜面座標回転変換手段63iにより生成されたH軸の回転量指令ΔHr1と合成し、H軸の回転量指令ΔHrを生成する。
  ΔHr=ΔHr1+ΔHr2・・・数式7
 指令合成部65jは、合成したH軸の回転量指令ΔHrを軸データ出力部39へ供給する。
 この場合、数値制御装置1jを用いたワークWの加工手順は、例えば図11に示すようになる。図11(a)は、数値制御装置1jを用いたワークWの加工手順に従ったタレット906i及びワークWの動作を示す図である。図11(b)は、数値制御装置1jの記憶部50iに記憶された加工プログラム53における記述内容を示す図である。図11(c)は、ワークWの加工手順を示す図である。
 図11に示す実施の形態1の変形例では、手順(6)~(8)に代えて、手順(21)~(23)が行われる。
 手順(21)では、数値制御装置1jが、加工プログラム53における「G0 Z30.」の記述に従って、工具9061iを退避させる。例えば、数値制御装置1jが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にZ軸方向に移動させて傾斜面Waから退避させる。
 手順(22)では、数値制御装置1jが、加工プログラム53における「G0 X-50. Y50. Z0. T0202」の記述に従って、加工に用いられるべき工具を穴あけ加工用の工具9062iに交換させるとともに、工具9062iを加工開始位置に移動させる。
 手順(23)では、数値制御装置1jが、加工プログラム53における「G1 X50. Y-50. F100」の記述に従って、仮想Y傾斜面加工動作を行う。例えば、数値制御装置1jが、ワークWの傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にY軸(-)方向に移動させて切削加工を行う。例えば、数値制御装置1jが、加工プログラム53中のX-Y軸移動指令「X50. Y-50.」をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させる。
 このように、加工開始位置決めと工具交換とを同時に行うことによって、加工時間を短縮できる。
実施の形態2.
 次に、実施の形態2にかかる数値制御装置1kについて図12~図14を用いて説明する。図12(a)及び図12(b)は、それぞれ、実施の形態2にかかる数値制御装置1kにより制御される工作機械900kをZX平面及びXY平面に垂直な方向から見た場合の外観構成を示す図である。図13は、実施の形態2にかかる数値制御装置1kの仮想Y軸傾斜面モード時の動作に関連した構成を示すブロック図である。図14は、実施の形態2にかかる数値制御装置の仮想Y軸傾斜面モード時の各軸の動作を示す図である。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
 実施の形態1では、X軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させることで仮想的なY軸方向の移動を実現させているが、実施の形態2では、X軸、Z軸、及びC軸を連動駆動させることで仮想的なY軸方向の移動を実現させる。
 工作機械900kは、図12(a)、(b)に示すように、タレット906k、及びワーク支持部907iを有する。工作機械900kは、H軸を有さず、C軸をさらに有する。C軸は、Z軸に平行な回転中心線の周りにワークWを回転させる回転軸である。タレット906kには、例えば、1つの工具9061iが取り付けられている。
 工作機械900kは、図13に示すように、H軸サーボモータ902を有さず、C軸サーボモータ904をさらに有する。C軸サーボモータ904は、ワークWに対して、C軸の回転を行う。それに応じて、駆動部90kは、H軸サーボ制御部92を有さず、C軸サーボ制御部94をさらに有する。
 また、数値制御装置1kでは、スタートアップモード中において、仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段42iは、スタートアップモード中であることに応じて、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置をX-Z-C-B座標系での指令に変換し、変換した指令に従ってX軸、Z軸、C軸、及びB軸を連動駆動させて、スタートアップ動作を行う。
 例えば、仮想平面極座標変換手段42i1は、加工プログラム53中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置に応じて、プログラム座標系におけるC軸の極座標に算出する。C軸の極座標は、C軸の回転中心座標とC軸の回転角度とを含む。C軸の回転中心座標は、プログラム座標系におけるC軸の回転中心の座標を示すものである。C軸の回転角度は、C軸の回転中心を中心にしてC軸の基準回転位置からの回転角度を示す回転座標である。例えば、仮想平面極座標変換手段42i1は、プログラム座標系において、X-Y-Z軸指令位置をC軸の極座標へ変換する。
 工具長処理手段42i2は、算出されたC軸の回転中心座標に対して、工具9061iの工具長を考慮した補正を施し、補正されたC軸の回転中心座標に応じたパラメータを傾斜面座標回転変換手段42i3へ供給する。
 傾斜面座標回転変換手段42i3は、記憶部50iの共有エリア55を参照して、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心を取得する。傾斜面座標回転変換手段42i3は、プログラム座標系における補正されたC軸の回転中心座標に応じたパラメータを用いて、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に従ってB軸を回転させた場合におけるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令を求める。すなわち、傾斜面座標回転変換手段42i3は、プログラム座標系における補正されたC軸の回転中心座標と、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心とに応じて、実座標系としての機械座標系の移動位置指令であるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令とC軸の回転位置指令とB軸の回転位置指令とを求め、X軸、Z軸、C軸、B軸の各移動位置(Xr,Zr,Cr,Br)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90kを介して、X軸、Z軸、C軸、及びB軸を連動駆動させる。
 また、数値制御装置1kでは、仮想Y軸傾斜面モード中において、仮想平面極座標変換手段61iは、プログラム座標系における補間されたX-Y-Z軸位置に応じて、プログラム座標系におけるC軸の極座標を算出する。C軸の極座標は、C軸の回転中心座標とC軸の回転角度とを含む。C軸の回転中心座標は、プログラム座標系におけるC軸の回転中心の座標を示すものである。C軸の回転角度は、C軸の回転中心を中心にしたC軸の基準回転位置からの回転角度を示す回転座標である。例えば、仮想平面極座標変換手段61iは、プログラム座標系において、補間されたX-Y-Z軸位置をC軸の極座標へ変換する。
 工具長処理手段62iは、算出されたC軸の回転中心座標に対して、工具9061iの工具長を考慮した補正を施す。例えば、工具長処理手段62iは、工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1を有する。工具長処理手段62iは、工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段62i1を用いてC軸の回転中心座標に工具長補正を施し、補正されたC軸の回転中心座標に応じたパラメータを傾斜面座標回転変換手段63iへ供給する。
 傾斜面座標回転変換手段63iは、記憶部50iの共有エリア55を参照して、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心を取得する。傾斜面座標回転変換手段63iは、プログラム座標系における補正されたC軸の回転中心座標に応じたパラメータを用いて、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心に従ってB軸を回転させた場合におけるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令を求める。すなわち、傾斜面座標回転変換手段42i3は、プログラム座標系における補正されたC軸の回転中心座標と、指令された傾斜面角度及び傾斜面回転中心とに応じて、実座標系としての機械座標系の移動位置指令であるX軸の移動位置指令とZ軸の移動位置指令とC軸の回転位置指令とを求め、X軸、Z軸、C軸の各移動位置(Xr,Zr,Hr)を求める。例えば、傾斜面座標回転変換手段63iは、仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1、工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2、及び合成手段63i3を有し、仮想座標指令位置座標回転変換手段63i1、工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段63i2、及び合成手段63i3を用いて、X軸、Z軸、C軸の各移動位置(Xr,Zr,Hr)を求める。これにより、解析処理部40iは、駆動部90kを介して、X軸、Z軸、及びC軸を連動駆動させる(図14参照)。
 以上のように、実施の形態2では、数値制御装置1kにおいて、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iが、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、X軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対して中心軸が垂直になるように工具9061iを傾けた状態で傾斜面Waに対して工具9061iを相対的にY軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行う。例えば、仮想Y軸傾斜面加工処理部60iは、加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-C座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びC軸を連動駆動させるための仮想Y傾斜面補間を行う。これにより、Y軸を有さない工作機械900kによりX軸及びZ軸から傾斜した傾斜面Waに対してY軸に沿った加工を行うことができる。
 なお、工作機械900pは、H軸及びC軸の両方を有していてもよい。このとき、工作機械900pは、図15に示すように、H軸サーボモータ902及びC軸サーボモータ904の両方を有する。それに応じて、駆動部90pは、H軸サーボ制御部92及びC軸サーボ制御部94の両方を有する。なお、タレット906iは、実施の形態1と同様であってもよい。
 このとき、数値制御装置1pは、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、工具をワークWの加工開始位置に移動させる第1の動作と、工具を複数の工具における他の工具に交換する第2の動作、及びワークの位置決めを行う第3の動作の少なくとも一方の動作とを同時並行的に行ってもよい。
 具体的には、数値制御装置1pは、図15に示すように、仮想Y軸傾斜面加工処理部60jが、指令軸判定部64p及び指令合成部65pをさらに有する。
 指令軸判定部64pは、仮想Y軸傾斜面加工モード中においては、記憶部50iに記憶された加工プログラム53を1ブロック(1行)毎に参照し、各ブロック(各行)の指令(例えば、「G0 X-50. Y50. Z0. T0202 C180」)がX-Y-Z軸の移動量指令であるのか、それともH軸又はC軸の単独回転量指令であるのかを判定する。指令軸判定部64pは、加工プログラム53による指令がX-Y-Z軸の移動量指令(例えば、「G0 X-50. Y50. Z0.」による移動量指令)である場合、加減速処理部37から入力されたX-Y-Z軸の移動量指令を仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iへ供給し、H軸又はC軸の単独回転量指令(例えば、「T0202」や「C180」)である場合、加減速処理部37から入力されたH軸又はC軸の単独回転量指令を指令合成部65pへ供給する。別言すれば、指令軸判定部64pは、プログラム座標系で作成された加工プログラム53の指令を、1ブロック毎に、X-Y-Z軸の移動量指令を含む第1移動量指令と、H軸単独移動量指令及び/又はC軸単独移動量指令を含む第2移動量指令とに分離し、第1移動量指令は仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段43iへ供給し、第2移動量指令は指令合成部65pへ供給する。
 指令合成部65pは、下記の数式8に示すように、H軸の単独回転指令ΔHr2’(=ΔH2)を、傾斜面座標回転変換手段63iにより生成されたH軸の回転量指令ΔHr1’と合成し、H軸の回転量指令ΔHrを生成する。
  ΔHr=ΔHr1’+ΔHr2’・・・数式8
 同様に、指令合成部65pは、下記の数式9に示すように、C軸の単独回転量指令ΔCr2(=ΔC2)を、傾斜面座標回転変換手段63iにより生成されたC軸の回転量指令ΔCr1と合成し、C軸の回転量指令ΔCrを生成する。
  ΔCr=ΔCr1+ΔCr2・・・数式9
 指令合成部65pは、合成したH軸の回転量指令ΔHr及びC軸の回転量指令ΔCrを軸データ出力部39へ供給する。
 この場合、例えば、数値制御装置1pは、仮想Y軸傾斜面加工モード中に、加工プログラム53における「G0 X-50. Y50. Z0. T0202 C180」の記述に従って、加工に用いられるべき工具を穴あけ加工用の工具9062iに交換させるとともに、工具9062iを加工開始位置に移動させながら、ワークWを180°反転させることができる。
 このように、加工開始位置決めと工具交換とワークの位置決めとを同時に行うことによって、加工時間をさらに短縮できる。
 以上のように、本発明にかかる数値制御装置は、Y軸を有しない工作機械に有用である。
 1,1i,1j,1k,1p 数値制御装置、 10 表示部、 20 入力操作部、 30 制御演算部、 31 画面処理部、 32 入力制御部、 33 パラメータ設定部、 34,34i 機械制御信号処理部、 34a 仮想Y軸制御モード信号処理部、 34ai 仮想Y軸傾斜面加工モード信号処理手段、 35,35i スイッチ、 36 PLC、 37 加減速処理部、 38 仮想Y軸制御切換処理部、 38i 仮想Y軸傾斜面加工切換処理部、 39 軸データ出力部、 40,40i 解析処理部、 41i 仮想Y軸傾斜面加工指令手段、 42i 仮想Y軸傾斜面加工スタートアップ手段、 42i1 仮想平面極座標変換手段、 42i2 工具長処理手段、 42i3 傾斜面座標回転変換手段、 43i 仮想Y軸傾斜面指令位置作成手段、50,50i 記憶部、 51 パラメータ、 52 工具補正データ、 53 加工プログラム、 54 画面表示データ、 55 共有エリア、 56i 機械構成パラメータ、 60 仮想Y軸制御処理部、 60i,60j 仮想Y軸傾斜面加工処理部、 61i 仮想平面極座標変換手段、 62i 工具長処理手段、 62i1 工具先端→B軸回転中心ベクトル算出手段、 63i 傾斜面座標回転変換手段、 63i1 仮想座標指令位置座標回転変換手段、 63i2 工具先端→B軸回転中心座標回転変換手段、 63i3 合成手段、 64j,64p 指令軸判定部、 65j,65p 指令合成部、 70 補間処理部、 90,90i,90k,90p 駆動部、 91 X軸サーボ制御部、 92 H軸サーボ制御部、 93 Z軸サーボ制御部、 94 C軸サーボ制御部、 95 主軸制御部、 900,900i,900k 工作機械、 901 X軸サーボモータ、 902 H軸サーボモータ、 903 Z軸サーボモータ、 904 C軸サーボモータ、 905 主軸モータ、 906,906i タレット、 907,907i ワーク支持部。

Claims (9)

  1.  工具が取り付けられるタレットを移動させるX軸と、ワークを移動させるZ軸と、前記X軸及び前記Z軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるB軸とを有するとともに、前記B軸に垂直な中心線の周りに前記タレットを回転させるH軸と前記Z軸に平行な中心線の周りに前記ワークを回転させるC軸との少なくとも一方を有し、前記X軸及び前記Z軸に直交するY軸を有さない工作機械を制御する数値制御装置であって、
     加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に従って前記ワークに対して前記工具が相対的にX-Y-Z軸に沿って移動するように制御する仮想Y軸傾斜面加工モード中に、前記X軸及び前記Z軸から傾斜した傾斜面に対して中心軸が垂直になるように前記工具を傾けた状態で前記傾斜面に対して前記工具を相対的に前記Y軸に沿って移動させる仮想Y傾斜面加工を行う手段を備えた
     ことを特徴とする数値制御装置。
  2.  前記工作機械は、前記H軸を有し、
     前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-H座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びH軸を連動駆動させるための仮想Y傾斜面補間を行う手段を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
  3.  前記工作機械は、前記C軸を有し、
     前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令をX-Z-C座標系での指令に変換し、変換された指令に従ってX軸、Z軸、及びC軸を連動駆動させるための仮想Y傾斜面補間を行う手段を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
  4.  前記仮想Y傾斜面補間を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に基づいて、プログラム座標系におけるX-Y-Z軸位置を補間するX-Y-Z軸補間手段と、
     プログラム座標系における前記補間されたX-Y-Z軸位置に応じて、プログラム座標系におけるH軸の回転中心座標とH軸の回転角度とを含む極座標を算出する極座標変換手段と、
     プログラム座標系における前記算出された極座標に応じて、機械座標系におけるX-Z-H軸位置を補間するX-Z-H軸補間手段と、
     を有する
     ことを特徴とする請求項2に記載の数値制御装置。
  5.  前記仮想Y傾斜面補間を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に基づいて、プログラム座標系におけるX-Y-Z軸位置を補間するX-Y-Z軸補間手段と、
     プログラム座標系における前記補間されたX-Y-Z軸位置に応じて、プログラム座標系におけるC軸の回転中心座標とC軸の回転角度とを含む極座標を算出する極座標変換手段と、
     プログラム座標系における前記算出された極座標に応じて、機械座標系におけるX-Z-C軸位置を補間するX-Z-C軸補間手段と、
     を有する
     ことを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。
  6.  前記工作機械は、前記H軸を有し、
     前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置をX-Z-H-B座標系での指令に変換し、変換した指令に従ってX軸、Z軸、H軸、及びB軸を連動駆動させて、前記傾斜面に対して中心軸が垂直になるように前記工具を傾けた状態にするとともに前記工具を前記ワークの加工開始位置に移動させるスタートアップ動作を行う手段を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
  7.  前記工作機械は、前記C軸を有し、
     前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、
     前記加工プログラム中のX-Y-Z軸移動指令に応じた移動開始位置をX-Z-C-B座標系での指令に変換し、変換した指令に従ってX軸、Z軸、C軸、及びB軸を連動駆動させて、前記傾斜面に対して中心軸が垂直になるように前記工具を傾けた状態にするとともに前記工具を前記ワークの加工開始位置に移動させるスタートアップ動作を行う手段を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
  8.  前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、前記仮想Y軸傾斜面加工モード中に、前記工具を前記ワークの加工開始位置に移動させる第1の動作と、前記工具を交換する第2の動作及び前記ワークの位置決めを行う第3の動作の少なくとも一方の動作とを同時並行的に行う
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
  9.  前記仮想Y傾斜面加工を行う手段は、前記仮想Y軸傾斜面加工モード中に、前記工具を前記ワークの加工開始位置に移動させる第1の動作と、前記工具を交換する第2の動作及び前記ワークの位置決めを行う第3の動作の少なくとも一方の動作とを同時並行的に行う
     ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
PCT/JP2012/072501 2012-09-04 2012-09-04 数値制御装置 WO2014038002A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/072501 WO2014038002A1 (ja) 2012-09-04 2012-09-04 数値制御装置
US14/425,564 US9417620B2 (en) 2012-09-04 2012-12-04 Numerical control device
CN201280075624.9A CN104603702B (zh) 2012-09-04 2012-12-04 数控装置
PCT/JP2012/081415 WO2014038101A1 (ja) 2012-09-04 2012-12-04 数値制御装置
JP2014534151A JP5717926B2 (ja) 2012-09-04 2012-12-04 数値制御装置
DE112012006872.6T DE112012006872B4 (de) 2012-09-04 2012-12-04 Numeriksteuervorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/072501 WO2014038002A1 (ja) 2012-09-04 2012-09-04 数値制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014038002A1 true WO2014038002A1 (ja) 2014-03-13

Family

ID=50236655

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/072501 WO2014038002A1 (ja) 2012-09-04 2012-09-04 数値制御装置
PCT/JP2012/081415 WO2014038101A1 (ja) 2012-09-04 2012-12-04 数値制御装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/081415 WO2014038101A1 (ja) 2012-09-04 2012-12-04 数値制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9417620B2 (ja)
CN (1) CN104603702B (ja)
DE (1) DE112012006872B4 (ja)
WO (2) WO2014038002A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011253779A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-20 Canon Kabushiki Kaisha Estimation of shift and small image distortion
WO2014038002A1 (ja) * 2012-09-04 2014-03-13 三菱電機株式会社 数値制御装置
CN107077118B (zh) * 2014-09-30 2019-12-31 株式会社牧野铣床制作所 机床的控制装置以及机床
JP6396346B2 (ja) 2016-01-15 2018-09-26 ファナック株式会社 タレット回転による切込み制御機能を有する数値制御装置
JP6173628B1 (ja) * 2017-01-30 2017-08-02 株式会社ミツトヨ 形状測定装置の制御方法
CN109511273A (zh) * 2017-07-14 2019-03-22 三菱电机株式会社 数控装置及数控方法
CN111480128B (zh) * 2017-12-18 2022-12-20 三菱电机株式会社 数控装置
JP6730338B2 (ja) * 2018-02-16 2020-07-29 ファナック株式会社 パラメータ決定支援装置及びプログラム
US20230350384A1 (en) 2020-05-15 2023-11-02 Fanuc Corporation Numerical control device and control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0241801A (ja) * 1988-07-29 1990-02-13 Okuma Mach Works Ltd Y軸加工方法
JPH0333441B2 (ja) * 1983-08-05 1991-05-17 Indetsukusu Fuerubarutsungusu Gmbh
JP3959482B2 (ja) * 2000-09-20 2007-08-15 三菱電機株式会社 数値制御方法及びその装置
JP4888619B1 (ja) * 2011-06-14 2012-02-29 三菱電機株式会社 数値制御装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682319A (en) * 1991-06-04 1997-10-28 Anca Pty. Ltd. Computer numerically controlled machines
DE4291618C2 (de) * 1991-06-04 2002-08-22 Anca Pty Ltd Computernumerisch-gesteuerte Maschine mit einer manuellen Bedieneinheit zur Steuerung eines programmierten Verfahrwegs
JP3459516B2 (ja) * 1996-07-10 2003-10-20 ファナック株式会社 数値制御装置による重畳制御方法
US5933353A (en) * 1997-09-16 1999-08-03 New Focus, Inc. Method and apparatus for computer aided machining
DE19904253A1 (de) 1999-02-03 2000-08-10 Index Werke Kg Hahn & Tessky Werkzeugmaschine
JP3517403B2 (ja) * 2000-06-23 2004-04-12 ヤマザキマザック株式会社 複合加工工作機械
CN1158164C (zh) * 2001-09-27 2004-07-21 四川大学 两维移动三维转动虚拟轴机床
JP3994090B2 (ja) * 2004-01-29 2007-10-17 ファナック株式会社 数値制御装置
US7185412B2 (en) * 2005-05-02 2007-03-06 Precision Spherical Corp. Multi-axis, processor-controlled, toolhead positioner
JP5401757B2 (ja) * 2006-11-30 2014-01-29 株式会社ジェイテクト 加工装置
JP4673346B2 (ja) 2007-07-02 2011-04-20 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP4873082B2 (ja) 2010-01-07 2012-02-08 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP5595798B2 (ja) * 2010-06-10 2014-09-24 Dmg森精機株式会社 工作機械における工作物測定方法およびその装置
WO2012101790A1 (ja) * 2011-01-26 2012-08-02 三菱電機株式会社 数値制御装置
DE112011104832B4 (de) 2011-02-03 2022-12-01 Mitsubishi Electric Corporation Numerische-Steuerung-Vorrichtung
JP5749596B2 (ja) * 2011-07-27 2015-07-15 シチズンホールディングス株式会社 工作機械用制御装置
JP5160700B1 (ja) * 2011-08-24 2013-03-13 ヤマザキマザック株式会社 Nc工作機械システム
CN103348295B (zh) * 2012-02-08 2015-03-11 三菱电机株式会社 数控装置
WO2013179366A1 (ja) * 2012-05-28 2013-12-05 三菱電機株式会社 数値制御装置
WO2014038002A1 (ja) * 2012-09-04 2014-03-13 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP6266300B2 (ja) * 2013-10-24 2018-01-24 Dmg森精機株式会社 工作機械

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333441B2 (ja) * 1983-08-05 1991-05-17 Indetsukusu Fuerubarutsungusu Gmbh
JPH0241801A (ja) * 1988-07-29 1990-02-13 Okuma Mach Works Ltd Y軸加工方法
JP3959482B2 (ja) * 2000-09-20 2007-08-15 三菱電機株式会社 数値制御方法及びその装置
JP4888619B1 (ja) * 2011-06-14 2012-02-29 三菱電機株式会社 数値制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012006872B4 (de) 2018-08-16
CN104603702B (zh) 2016-06-15
DE112012006872T5 (de) 2015-05-21
US9417620B2 (en) 2016-08-16
DE112012006872T8 (de) 2015-06-03
US20150227130A1 (en) 2015-08-13
WO2014038101A1 (ja) 2014-03-13
CN104603702A (zh) 2015-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014038002A1 (ja) 数値制御装置
TWI448853B (zh) 數值控制裝置
JP4902816B1 (ja) 数値制御装置
JP4888619B1 (ja) 数値制御装置
JP4938119B2 (ja) 工具先端点位置を制御する多軸加工機用数値制御装置
JP5014515B1 (ja) 数値制御装置
JP2009266221A (ja) 加工シミュレーション方法及び加工シミュレーション装置
WO2013179366A1 (ja) 数値制御装置
JP6320668B1 (ja) 数値制御装置および数値制御方法
US20090112356A1 (en) Numerical control apparatus with manual shift operation functionality
CN102243486A (zh) 多轴加工机用数值控制装置
JP4580142B2 (ja) 数値制御旋盤、数値制御旋盤で使用する制御装置、数値制御旋盤の制御方法、及び数値制御旋盤における制御装置の加工プログラム記述方法
JPWO2013118169A1 (ja) 数値制御装置
JP2006085486A (ja) Nc加工シミュレーション方法及びnc加工シミュレーション装置
JPH06332524A (ja) 数値制御装置における速度制御方法
JP5717926B2 (ja) 数値制御装置
JP5669993B1 (ja) 数値制御装置
JP2007172325A (ja) 自由曲線加工法および数値制御装置
JP4734439B2 (ja) 4軸加工機用数値制御装置
JPH0736526A (ja) 数値制御装置
JP2013215862A (ja) アーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、及びアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12884333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12884333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP