WO2017051485A1 - ３ｄモデル生成方法および３ｄモデルを生成する工作機械 - Google Patents

３ｄモデル生成方法および３ｄモデルを生成する工作機械 Download PDF

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WO2017051485A1
WO2017051485A1 PCT/JP2015/077204 JP2015077204W WO2017051485A1 WO 2017051485 A1 WO2017051485 A1 WO 2017051485A1 JP 2015077204 W JP2015077204 W JP 2015077204W WO 2017051485 A1 WO2017051485 A1 WO 2017051485A1
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忠 笠原
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株式会社牧野フライス製作所
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/406—Numerical 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 monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen

Definitions

  • the present invention relates to a 3D model generation method for generating a 3D model used in an interference simulation executed on a machine tool, and a machine tool configured to generate a 3D model.
  • an entry prohibition region is set to prevent the workpiece and the tool, the tool holder or the spindle from interfering with each other.
  • the entry prohibition area is defined based on CAD data or 3D data for interference simulation sent from the CAM system to the machine tool.
  • a machining program for machining one workpiece while avoiding the entry prohibition area on the CAM system is generated and sent to the machine tool.
  • a plurality of workpieces are arranged on the table while shifting their positions or a jig is arranged on the table for multi-piece machining that processes the same workpiece with the same setup, they are machine tools. Since the designer who creates CAD data and the programmer who creates the machining program cannot know such circumstances, it cannot be reflected in the 3D data for interference simulation sent to the machine tool or the machining program. .
  • Patent Document 1 describes a method for setting an entry prohibition area in which interference between a lathe chuck and a tool is prevented.
  • the entry prohibition area is set by positioning the tool at two corners on each diagonal line of a plurality of rectangular areas corresponding to the chuck body and the chuck pawl. ing.
  • the entry prohibition area is defined by a plurality of rectangles in the ZX plane.
  • the machine tool of Patent Document 1 is a lathe, and the chuck and the workpiece held by the chuck rotate around the main axis, so that the entry prohibition area can be defined by a plurality of rectangles in the ZX plane.
  • a two-dimensional entry prohibition region as in Patent Document 1 is provided in a milling machine type machining center in which a rotary tool is attached to the tip of a spindle and the rotary tool is moved relative to a work attached to a table. Even if set, it is not possible to prevent interference between the rotary tool, the tool holder and the spindle and the table and the workpiece fixed to the table.
  • the present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, and includes a spindle-side component including a tool, a tool holder, and a spindle, and a table, a table-side component including a workpiece and a jig fixed to the table.
  • 3D model generation method and 3D model used to simulate a simple 3D model of a workpiece or jig fixed to a table, which can be easily generated by a machine tool operator.
  • the object is to provide a machine tool to generate above.
  • a 3D model generation method used in an interference simulation for confirming the presence or absence of interference between a spindle-side component and a table-side component on a machine tool The spindle-side component and the table-side component are positioned at at least two locations close to each other using a feed shaft that moves relative to the table, and the feed shaft positioned at at least two locations is positioned.
  • 3D model generation for acquiring the current position, generating the surface of the 3D model using the acquired current positions of at least two locations as reference points, and sweeping the surface in a predetermined direction to generate the 3D model A method is provided.
  • the 3D model and the 3D model A display unit that displays at least two reference points and a direction in which the 3D model is generated, and an operation unit that inputs a command to change relative movement with respect to a feed axis that relatively moves the spindle and the table; A position reading unit for acquiring a current position of the feed axis, and generating a 3D model surface using at least two current positions as reference points, and sweeping the surface in a direction to generate the 3D model to generate the 3D model.
  • a machine tool comprising a controller for generating a model is provided.
  • the operator positions the spindle-side component and the table-side component in at least two locations close to each other while visually checking, using a feed shaft that relatively moves the spindle and the table.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a machine tool controller for generating a 3D model according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. It is a simplified front view of an operation panel.
  • It is a flowchart of a 3D model generation method. It is an example of the screen displayed on a display part, and is a figure which shows the shape and sweep direction of a 3D model. It is an example of the screen displayed on a display part, and is a figure which shows the shape and sweep direction of a 3D model.
  • a machine tool 100 constitutes a vertical machining center, and includes a bed 110 as a base fixed to the floor of a factory, and a front portion of the bed 110 (in FIG. 1).
  • a saddle 140 that is movable in the left-right direction or the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) on the front surface of the column 120, and the vertical direction on the front surface of the saddle 140 Alternatively, it includes a spindle head 150 that is movably attached in the Z-axis direction and supports the spindle 160 rotatably.
  • the table 130 is provided so as to reciprocate along a pair of Y-axis guide rails (not shown) extending in the horizontal Y-axis direction (left-right direction in FIG. 1) on the upper surface of the bed 110.
  • 110 as a Y-axis feeding device for reciprocatingly driving the table 130 along the Y-axis guide rail, a ball screw (not shown) extending in the Y-axis direction, and a Y screw connected to one end of the ball screw
  • a shaft servomotor (not shown) is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the table 130.
  • a Y-axis scale (not shown) for measuring the coordinate position of the table 130 in the Y-axis direction is also attached to the table 130.
  • the saddle 140 is provided so as to reciprocate along a pair of X-axis guide rails (not shown) extending in the X-axis direction on the front surface of the upper portion of the column 120.
  • the column 120 is connected to a ball screw (not shown) extending in the X-axis direction and one end of the ball screw as an X-axis feeding device that reciprocates the saddle 140 along the X-axis guide rail.
  • An X-axis servomotor (not shown) is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the saddle 140.
  • An X-axis scale (not shown) for measuring the coordinate position of the saddle 140 in the X-axis direction is also attached to the column 120.
  • the spindle head 150 is provided so as to reciprocate along a pair of Z-axis guide rails extending in the Z-axis direction (vertical direction in FIG. 1) on the front surface of the saddle 140.
  • the saddle 140 is connected to a ball screw (not shown) extending in the Z-axis direction and one end of the ball screw as a Z-axis feeding device that reciprocates the spindle head 150 along the Z-axis guide rail.
  • a Z-axis servo motor is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the spindle head 150.
  • a Z-axis scale (not shown) for measuring the coordinate position of the spindle head 150 in the Z-axis direction is also attached to the saddle 140.
  • the rotary tool T is fed along its central axis by a Z-axis feeder.
  • the X-axis servo motor, Y-axis servo motor, Z-axis servo motor, X-axis scale, Y-axis scale, and Z-axis scale are connected to a control device 10 that controls the machine tool 100.
  • the control device 10 controls the power (current value) supplied to the X-axis servo motor, Y-axis servo motor, and Z-axis servo motor.
  • FIG. 2 shows another example of a machine tool to which the present invention is applied.
  • a machine tool 200 according to a second embodiment of the present invention constitutes a horizontal machining center, and a bed 210 as a base fixed to the floor of a factory, a front portion of the bed 210 (FIG. 1).
  • the table 230 is provided so as to be movable in the front-rear direction or the Z-axis direction (left-right direction in FIG. 2).
  • the rear end side (right-hand side in FIG.
  • the column 220 is provided so as to be movable in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG.
  • the saddle 240 is provided so as to be movable in the vertical direction or the Y-axis direction on the front surface of the column 220, and is attached to the saddle 240.
  • a spindle head 250 that rotatably supports the spindle 260.
  • a rotary table 270 provided so as to be rotatable in the B-axis direction around the rotation axis extending in the vertical direction is attached to the upper surface of the table 230.
  • an scale 280 having a mounting surface oriented in the vertical direction is mounted, and the workpiece W is mounted on the mounting surface 280a of the scale 280.
  • the table 230 is provided so as to reciprocate along a pair of Z-axis guide rails (not shown) extending in the horizontal Z-axis direction (left-right direction in FIG. 2) on the upper surface of the bed 210.
  • 210 includes a ball screw (not shown) extending in the Z-axis direction as a Z-axis feeding device that reciprocates the table 230 along the Z-axis guide rail, and a Z-screw connected to one end of the ball screw.
  • a shaft servomotor (not shown) is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the table 230.
  • a Z-axis scale (not shown) for measuring the coordinate position of the table 230 in the Z-axis direction is also attached to the table 230.
  • the column 220 is provided so as to be able to reciprocate along a pair of X-axis guide rails (not shown) extending in the X-axis direction on the upper surface of the bed 210.
  • the bed 210 is connected to a ball screw (not shown) extending in the X-axis direction and one end of the ball screw as an X-axis feeding device that reciprocates the column 220 along the X-axis guide rail.
  • An X-axis servomotor (not shown) is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the column 220.
  • An X-axis scale (not shown) that measures the coordinate position of the column 220 in the X-axis direction is also attached to the bed 210.
  • the saddle 240 is provided so as to reciprocate along a pair of Y-axis guide rails extending in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 2) on the front surface of the column 220.
  • the column 220 is connected to a ball screw (not shown) extending in the Y-axis direction and one end of the ball screw as a Y-axis feeding device that reciprocates the saddle 240 along the Y-axis guide rail.
  • a Y-axis servomotor (not shown) is provided, and a nut (not shown) that engages with the ball screw is attached to the saddle 240.
  • a Y-axis scale (not shown) for measuring the coordinate position of the saddle 240 in the Y-axis direction is also attached to the column 220.
  • the control device 10 includes a reading interpretation unit 12, a servo motor control unit 14, an interference simulation unit 16, a 3D model generation unit 18, a 3D model storage unit 20, and a display unit 22.
  • the reading interpretation unit 12 reads the machining program from the CAM system 300 and interprets it, and outputs a movement command to the servo motor control unit 14.
  • the servo motor control unit 14 issues a torque command value or a current command value to the servo motors 310 of the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the machine tools 100 and 200 based on the movement command.
  • the servo motor control unit 14 also outputs a torque command value or a current command value to the servo motor 310 based on the movement command from the operation unit 30.
  • the control device 10 further includes an interference simulation unit 16, a 3D model generation unit 18, a 3D model storage unit 20 that stores a plurality of 3D model shapes and sweep directions, a display unit 22, and an operation unit 30.
  • the position reading unit 320 sends the positions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis feed axes to the 3D model generation unit 18.
  • the position reading unit 320 can be configured by an X-axis scale, a Y-axis scale, and a Z-axis scale provided on each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis feed axes. Or you may comprise by the rotary encoder (not shown) provided in the servomotor 310.
  • FIG. Further, the basic shape and sweep direction of the 3D model to be generated are output from the 3D model storage unit 20 to the 3D model generation unit 18.
  • an operation panel 400 constituting the operation unit 30 includes a rectangular parallelepiped housing 402 containing electrical components such as an electronic circuit board, wiring, and connectors, and a liquid crystal panel attached to the front panel of the housing 402. And a display unit 404 such as a touch panel, a keyboard 406 for inputting necessary information to the control device 10 of the machine tools 100 and 200, an NC program, and a button for switching between a manual operation mode and an MDI mode.
  • a handle feeder 418 is connected to the operation panel 400 via a cable 416.
  • the handle feeding device 418 is a rectangular parallelepiped housing 420 that houses electrical components such as an electronic circuit board, wiring, and connectors, and a permission button that is provided on a side surface of the housing 420 and that can transmit a pulse signal while being pressed.
  • the keyboard 406, the button assembly 408, the jog feed button 410, the emergency stop button 412, the rotation knob 414, and the handle feed device 418 constitute input means for inputting necessary information and commands to the control device 10.
  • the display unit 404 is formed from a touch panel, the display unit 404 also constitutes an input unit of the control device 10.
  • step S10 the tool size of the tool T mounted on the spindles 160 and 260 is measured by an automatic tool size measuring device (not shown).
  • an automatic tool size measuring device not shown.
  • the machine tools 100 and 200 have a tool database in which information on the tool diameter and tool length of the tool T is stored in association with the tool number assigned to each tool, instead of the tool dimension measurement, The tool length and the tool diameter can be called from the tool number of the tool T.
  • the shape and sweep direction of the 3D model to be generated are selected (step S12). This is implemented by the operator of the machine tools 100 and 200 inputting from the operation panel 400 (operation unit 30).
  • the shape of the 3D model can be, for example, a triangular prism, a quadrangular prism (cube, rectangular parallelepiped), other polygonal columns, or a cylindrical columnar body.
  • the direction of the sweep is the direction of the axis of the columnar body.
  • step S16 information defining one end face of the columnar body of the selected 3D model and the sweep arrival position are input (step S16).
  • the information that defines the end face is the coordinates of the vertex of the polygon that forms the end face of the prism, when the 3D model column is a prism, and the circle that forms the end face of the cylinder if the pillar is a cylinder. Center coordinates and radius, or the coordinates of three points on the circumference.
  • the coordinates of the vertexes of the polygon, the center coordinates of the circle, and the coordinates of the three points on the circumference indicate the tip position of the tool T as the machine coordinate system of the machine tools 100, 200, that is, the X axis, the Y axis, and This is done by reading on the Z-axis scale.
  • a screen displayed on the display unit 404 including a touch panel is shown.
  • a dialog box 50 for selecting the shape and sweep direction of the 3D model, coordinates 52 of the vertices 1 to 4, a depth designation box 54 for designating the arrival position of the sweep, and acquisition of the tip position of the tool T are performed by the control device 10.
  • a button 56 for instructing the user and a 3D model generation start button 58 are displayed.
  • the generated 3D model is displayed in the screen.
  • the example in FIG. 6 is for a vertical machining center and is displayed so that the Z-axis is in the vertical direction.
  • FIG. 6 shows an example in which the end surface of the prism 500 is defined by placing the tip of the tool T at the apexes 1 to 4 of the end surface 502 of the quadrangular column 500.
  • the operator uses the jog feed button 410 of the operation panel 400 or the manual pulse generator 426 of the handle feed device 418 to give a movement command to each feed axis, thereby placing the tool T at an arbitrary position while actually observing the tip. can do.
  • the sweep direction is changed from the end face 502 to the Z axis.
  • the distance reaching the model 130 in the sweep direction is automatically selected. That is, the attachment surfaces 130a and 230a of the tables 130 and 230 are automatically selected as the sweep arrival position.
  • the tip of the tool T is arranged at one vertex 1 of the four vertices of the end face 512 of the rectangular parallelepiped 510, and the length (distance X, distance Y) is input from the vertex 1 in the X direction and the Y direction, for example.
  • An example in which the end surface 512 is defined by inputting from the keyboard 406 as a means is shown.
  • the sweep direction is the direction approaching the tables 130 and 230 along the Z axis from the end surface 512, and the sweep arrival positions are automatically selected by the mounting surfaces 130a and 230a of the tables 130 and 230. Is done.
  • FIG. 8 shows an example in which the end face 522 is defined by disposing the tip of the tool T at two vertices 1 and 2 on a diagonal line among the four vertices of the end face 522 of the rectangular parallelepiped 520.
  • the sweep direction is the direction of approaching the tables 130 and 230 along the Z axis from the end surface 522, and the mounting surfaces 130a and 230a of the tables 130 and 230 are automatically selected as the sweep arrival positions. Is done.
  • FIG. 9 shows an example in which the end surface 532 is defined by disposing the tip of the tool T at three points 1, 2, and 3 on the circumference of the circular end surface 532 of the cylinder 530.
  • the sweep direction is a direction approaching the tables 130 and 230 along the Z axis from the end face 522, but the depth designation box is designated as 100 in the distance column, so the sweep arrival is reached.
  • the position is not automatically selected from the mounting surfaces 130a and 230a of the tables 130 and 230 described above, but is 100 mm from the end surface 532 in the Z-axis direction.
  • FIG. 10 defines the end face 542 by placing the tip of the tool T at the center 1 of the circular end face 542 of the cylinder 540 and inputting the radius of the circular end face 542 from, for example, the keyboard 406 as input means.
  • the sweep direction is the direction approaching the tables 130 and 230 along the Z-axis from the end surface 542, and the sweep arrival positions are automatically selected by the mounting surfaces 130a and 230a of the tables 130 and 230. Is done.
  • FIG. 11 shows an example in which the end face of the triangular prism 550 is defined by disposing the tip of the tool T at the apexes 1 to 3 of the end face 552 of the triangular prism 550.
  • the sweep direction is a direction approaching the rotary table 270 along the Y axis from the end surface 552, and the mounting surface 270a of the rotary table 270 is automatically selected as the sweep arrival position.
  • the horizontal machining center 200 shown in FIG. 2 attaches a rotary table 270 that can rotate in the B-axis direction to the table 230, and attaches a three-sided scale to the upper surface or the mounting surface 270 a of the rotary table 270. This is advantageous when a workpiece is fixed to the three-surface scale. Since FIG. 11 is an example for a horizontal machining center, the Z axis is displayed in the horizontal direction.
  • FIG. 12 shows an example in which the end surface 562 is defined by disposing the tip of the tool T at two vertices 1 and 2 on a diagonal line among the four vertices of the end surface 562 of the rectangular parallelepiped 560, as in FIG. ing.
  • the sweep direction is a direction approaching the rotary table 270 along the Y axis from the end surface 562, and the mounting surface 270a of the rotary table 270 is automatically selected as the sweep arrival position.
  • FIG. 13 shows an example of simulating a workpiece W attached to a rectangular parallelepiped 3D model 560 (FIG. 12) simulating the scale 280 fixed to the attachment surface 270a of the rotary table 270.
  • the end surface 572 is defined by disposing the tip of the tool T at two vertices 1 and 2 on a diagonal line among the four vertices of the end surface 572 of the rectangular parallelepiped 570 as the work W attached to the scale 280.
  • the sweep direction is a direction approaching the rectangular parallelepiped 560 as the scale 280 along the Z axis from the end surface 572, and the attachment surface 564 of the rectangular parallelepiped 560 is automatically selected as the sweep arrival position. .
  • the rotary table 290 is mounted on the table 130 of the vertical machining center 100 in FIG. 1 instead of the B-axis direction, like the rotary table 270 in FIG. 2, with a rotary table that can rotate in the A-axis and C-axis directions. Shows the case.
  • the end surface 592 is defined by disposing the tip of the tool T at three points 1, 2, and 3 on the circumference of the circular end surface 592 of the cylinder 590, and the end surface 592 is rotated along the Z axis.
  • the turntable 290 After sweeping up to the mounting surface 290a of the turntable 290 in a direction approaching the table 290, the turntable 290 is rotated by -90 ° in the A-axis direction (90 ° clockwise) so that the center axis of the cylinder 590 becomes the Y-axis.
  • the cylinders 590 are oriented so as to be parallel.
  • the columnar bodies 500 and 510 of the 3D model are described with reference to FIGS. 3D by sweeping one end face 502, 512, 522, 532, 542, 552, 562, 572, 592 of 520, 530, 540, 550, 560, 570, 590 along the central axis of the columnar body.
  • a model is generated (step S18). By repeating Step S14 to Step S18 (in the case of Yes in Step S20), it becomes possible to generate a plurality of 3D models. When all 3D models are generated (No in step S20), the flowchart ends (step S22).
  • the tip of the tool T is actually arranged by inputting the respective offset amounts 60 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. It becomes possible to set a vertex or a center at a position C different from the set position.
  • FIG. 16 shows a screen for copying the 3D model generated as described above and arranging the copied 3D model at a desired position.
  • a copy button 62 and a paste button 64 are shown. Copying can be performed by selecting one point of the currently generated 3D model or a 3D model generated in the past, inputting the coordinates of the destination of the one point, and tapping or clicking the paste button 64. it can.
  • the 3D model generation unit 18 generates a 3D model
  • the interference simulation unit 16 uses the tool T, the tool holder, and the main shaft 160 as components on the main spindle side based on the generated 3D model.
  • 260 and the workpiece W as a component on the table side and / or the scale 280 as a jig for fixing the workpiece W, it is possible to perform an interference simulation for confirming the presence or absence of interference.
  • the information of the generated 3D model is output to the reading / interpretation unit 12, and the entry prohibition area of the tool T, the tool holder, and the spindles 160 and 260 can be set.
  • the operator of the machine tools 100, 200 arranges the tip of the tool T while actually observing the tip of the tool T using the jog feed button 410 of the operation panel 400 or the manual pulse generator 426 of the handle feed device 418.
  • 3D model by simply inputting a simple numerical value (X) such as distance X, Y (FIG. 7), sweep distance (FIG. 9) or radius (FIG. 10) after placing the tip of the tool T
  • a 3D model of a table-side component such as a work or jig attached to the tables 130 and 230 can be generated.
  • the 3D model can be generated on the machine tool, it is possible to prevent the interference caused by the setup work by the operator.

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Abstract

主軸（１６０、２６０）とテーブル（１３０、２３０）とを相対的に移動する送り軸を用いて、主軸側の構成物とテーブル側の構成物とを接近した少なくとも２ヶ所で位置決めし、少なくとも２ヶ所で位置決めされた送り軸の現在位置をそれぞれ取得し、取得した少なくとも２ヶ所の現在位置を基準点にして３Ｄモデルの表面を生成し、所定方向に表面をスイープさせることで、工作機械（１００、２００）上で、主軸側の構成物とテーブル側の構成物の干渉の有無を確認する干渉シミュレーションで用いる３Ｄモデルを生成するようにした。

Description

３Ｄモデル生成方法および３Ｄモデルを生成する工作機械
　本発明は、工作機械の機上において実行する干渉シミュレーションで用いる３Ｄモデルを生成する３Ｄモデル生成方法および３Ｄモデルを生成するようにした工作機械に関する。
　マシニングセンタのような数値制御工作機械では、ワークと工具、工具ホルダ或いは主軸とが干渉することを防止するために、進入禁止領域が設定される。通常、進入禁止領域は、ＣＡＤデータ或いはＣＡＭシステムから工作機械に送出される干渉シミュレーション用の３Ｄデータに基づいて定義される。または、ＣＡＭシステム上で進入禁止領域を回避して１個のワークを加工する加工プログラムを生成し、工作機械に送出する。然しながら、同一のワークを同一段取りで加工する多数個取りのためにテーブル上に複数のワークを位置をずらしながら配置したり、或いは、治具をテーブル上に配置する場合には、それらは工作機械のオペレータによって行われ、ＣＡＤデータを作る設計者や、加工プログラムを作るプログラマは、そうした事情を知ることができないので、工作機械へ送出する干渉シミュレーション用の３Ｄデータや加工プログラムに反映することができない。
　特許文献１には、旋盤のチャックと工具との干渉を防止した進入禁止領域の設定方法が記載されている。特許文献１の進入禁止領域の設定方法では、チャック本体とチャック爪に対応した複数の矩形領域の各々の対角線上の２つのコーナに工具を位置決めすることによって、進入禁止領域を設定するようになっている。
特開昭６３－０１０２０８号公報
　特許文献１の発明では、進入禁止領域をＺ－Ｘ平面内の複数の矩形によって定義している。特許文献１の工作機械は旋盤であり、チャックおよびチャックに保持されているワークは、主軸を中心として回転するため、進入禁止領域をＺ－Ｘ平面内の複数の矩形によって定義することができるが、主軸の先端に回転工具を装着し、該回転工具をテーブルに取り付けられたワークに対して相対移動させて加工するフライス盤形式のマシニングセンタでは、特許文献１のような二次元的な進入禁止領域を設定しても、回転工具、工具ホルダおよび主軸と、テーブルおよびテーブルに固定されたワークとの干渉を防止することができない。
　本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、工具、工具ホルダ、主軸を含む主軸側構成物と、テーブル、テーブルに固定されたワークや治具を含むテーブル側構成物との干渉をシミュレーションするために用いる、特に、テーブルに固定されたワークや治具の簡易的な３Ｄモデルを、工作機械のオペレータが簡単に生成できるようにした３Ｄモデル生成方法および３Ｄモデルを機上で生成する工作機械を提供することを目的としている。
　上述の目的を達成するために、本発明によれば、工作機械上で、主軸側の構成物とテーブル側の構成物の干渉の有無を確認する干渉シミュレーションで用いる３Ｄモデルの生成方法において、主軸とテーブルとを相対的に移動する送り軸を用いて、前記主軸側の構成物と前記テーブル側の構成物とを接近した少なくとも２ヶ所で位置決めし、少なくとも２ヶ所で位置決めされた前記送り軸の現在位置をそれぞれ取得し、取得した少なくとも２ヶ所の前記現在位置を基準点にして前記３Ｄモデルの表面を生成し、所定方向に前記表面をスイープさせることで、前記３Ｄモデルを生成する３Ｄモデル生成方法が提供される。
　更に、本発明によれば、工作機械の機上で、主軸側の構成物とテーブル側の構成物との干渉の有無を確認する３Ｄモデルを生成する工作機械において、３Ｄモデルと、３Ｄモデル上の少なくとも２ヶ所の基準点と、該３Ｄモデルを生成する方向とを表示する表示部と、主軸とテーブルとを相対移動する送り軸に対して、相対移動を変更する指令を入力する操作部と、前記送り軸の現在位置を取得する位置読取り部と、少なくとも２ヶ所の現在位置を基準点として３Ｄモデルの表面を生成し、該表面を前記３Ｄモデルを生成する方向にスイープすることで前記３Ｄモデルを生成する制御装置とを具備する工作機械が提供される。
　本発明によれば、オペレータが、主軸とテーブルとを相対的に移動する送り軸を用いて、目視しながら、主軸側の構成物とテーブル側の構成物とを接近した少なくとも２ヶ所で位置決めし、少なくとも２ヶ所で位置決めされた送り軸の現在位置をそれぞれ取得し、取得した少なくとも２ヶ所の現在位置を基準点にして３Ｄモデルの表面を生成し、所定方向に表面をスイープさせることで、実際の治具や多数個取りワークの数に即した３Ｄモデルを容易に生成することが可能となる。よって、準備に多くの時間を取られることなく、正確に干渉シミュレーションしながら、安全に加工を行うことができる。
本発明を適用する工作機械の一例を示す略示側面図である。 本発明を適用する工作機械の他の例を示す略示側面図である。 本発明の好ましい実施形態による３Ｄモデルを生成する工作機械の制御装置の略示ブロック図である。 操作盤の略示正面図である。 ３Ｄモデル生成方法のフローチャートである。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 表示部に表示される画面の一例であり、３Ｄモデルの形状およびスイープ方向を示す図である。 工具を基準点からオフセットするための画面の一例を示す図である。 生成した３Ｄモデルをコピー、貼り付けするための画面の一例を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
　図１を参照すると、本発明を適用する工作機械の一例が示されている。図１において、本発明の好ましい実施の形態による工作機械１００は、立形マシニングセンタを構成しており、工場の床面に固定された基台としてのベッド１１０、ベッド１１０の前方部分（図１では左側）の上面で前後方向またはＹ軸方向（図１では左右方向）に移動可能に設けられワークＷが固定されるテーブル１３０、ベッド１１０の後端側（図１では右側）で同ベッド１１０の上面に立設、固定されたコラム１２０、該コラム１２０の前面で左右方向またはＸ軸方向（図１では紙面に垂直な方向）に移動可能に設けられたサドル１４０、サドル１４０の前面で上下方向またはＺ軸方向に移動可能に取り付けられ、主軸１６０を回転可能に支持する主軸頭１５０を具備している。
　テーブル１３０は、ベッド１１０の上面において水平なＹ軸方向（図１の左右方向）に延設された一対のＹ軸案内レール（図示せず）に沿って往復動可能に設けられており、ベッド１１０には、テーブル１３０をＹ軸案内レールに沿って往復駆動するＹ軸送り装置として、Ｙ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＹ軸サーボモータ（図示せず）が設けられており、テーブル１３０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。テーブル１３０には、また、テーブル１３０のＹ軸方向の座標位置を測定するＹ軸スケール（図示せず）が取り付けられている。
　サドル１４０は、コラム１２０の上方部分の前面においてＸ軸方向に延設された一対のＸ軸案内レール（図示せず）に沿って往復動可能に設けられている。コラム１２０には、サドル１４０をＸ軸案内レールに沿って往復駆動するＸ軸送り装置として、Ｘ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＸ軸サーボモータ（図示せず）が設けられており、サドル１４０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。コラム１２０には、また、サドル１４０のＸ軸方向の座標位置を測定するＸ軸スケール（図示せず）が取り付けられている。
　主軸頭１５０は、サドル１４０の前面においてＺ軸方向（図１では上下方向）に延設された一対のＺ軸案内レールに沿って往復動可能に設けられている。サドル１４０には、主軸頭１５０をＺ軸案内レールに沿って往復駆動するＺ軸送り装置として、Ｚ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＺ軸サーボモータが設けられており、主軸頭１５０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。サドル１４０には、また、主軸頭１５０のＺ軸方向の座標位置を測定するＺ軸スケール（図示せず）取り付けられている。回転工具ＴはＺ軸送り装置によって、その中心軸線に沿って送られる。
　Ｘ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ、Ｚ軸サーボモータおよびＸ軸スケール、Ｙ軸スケール、Ｚ軸スケールは、工作機械１００を制御する制御装置１０に接続されている。制御装置１０によって、Ｘ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ、Ｚ軸サーボモータへ供給される電力（電流値）が制御される。
　図２を参照すると、本発明を適用する工作機械の他の例が示されている。図２において、本発明の第２の実施の形態による工作機械２００は、横形マシニングセンタを構成しており、工場の床面に固定された基台としてのベッド２１０、ベッド２１０の前方部分（図１では左側）の上面で前後方向またはＺ軸方向（図２では左右方向）に移動可能に設けられたテーブル２３０、ベッド２１０の後端側（図２では右側）で同ベッド２１０の上面に左右方向またはＸ軸方向（図２では紙面に垂直な方向）に移動可能に設けられたコラム２２０、該コラム２２０の前面で上下方向またはＹ軸方向に移動可能に設けられたサドル２４０、サドル２４０に取り付けられ、主軸２６０を回転可能に支持する主軸頭２５０を具備している。本実施形態では、テーブル２３０の上面には上下方向に延びる回転軸線周りのＢ軸方向に回転可能に設けられた回転テーブル２７０が取り付けられている。回転テーブル２７０の上面２７０ａには鉛直方向に配向された取付面を有したイケール２８０が取り付けられており、該イケール２８０の取付面２８０ａにワークＷが取り付けられる。
　テーブル２３０は、ベッド２１０の上面において水平なＺ軸方向（図２の左右方向）に延設された一対のＺ軸案内レール（図示せず）に沿って往復動可能に設けられており、ベッド２１０には、テーブル２３０をＺ軸案内レールに沿って往復駆動するＺ軸送り装置として、Ｚ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＺ軸サーボモータ（図示せず）が設けられており、テーブル２３０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。テーブル２３０には、また、テーブル２３０のＺ軸方向の座標位置を測定するＺ軸スケール（図示せず）が取り付けられている。
　コラム２２０は、ベッド２１０上面においてＸ軸方向に延設された一対のＸ軸案内レール（図示せず）に沿って往復動可能に設けられている。ベッド２１０には、コラム２２０をＸ軸案内レールに沿って往復駆動するＸ軸送り装置として、Ｘ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＸ軸サーボモータ（図示せず）が設けられており、コラム２２０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。ベッド２１０には、また、コラム２２０のＸ軸方向の座標位置を測定するＸ軸スケール（図示せず）が取り付けられている。
　サドル２４０は、コラム２２０の前面においてＹ軸方向（図２では上下方向）に延設された一対のＹ軸案内レールに沿って往復動可能に設けられている。コラム２２０には、サドル２４０をＹ軸案内レールに沿って往復駆動するＹ軸送り装置として、Ｙ軸方向に延設されたボールねじ（図示せず）と、該ボールねじの一端に連結されたＹ軸サーボモータ（図示せず）が設けられており、サドル２４０には、前記ボールねじに係合するナット（図示せず）が取り付けられている。コラム２２０には、また、サドル２４０のＹ軸方向の座標位置を測定するＹ軸スケール（図示せず）取り付けられている。
　図３を参照すると、工作機械１００、２００を制御する、本発明の好ましい実施形態による制御装置が示されている。制御装置１０は、読取り解釈部１２、サーボモータ制御部１４、干渉シミュレーション部１６、３Ｄモデル生成部１８、３Ｄモデル格納部２０、表示部２２を具備している。読取り解釈部１２は、ＣＡＭシステム３００からの加工プログラムを読取りこれを解釈し、サーボモータ制御部１４へ移動指令を出力する。サーボモータ制御部１４は、移動指令に基づいて工作機械１００、２００のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の送り装置の各々のサーボモータ３１０へトルク指令値または電流指令値を発する。サーボモータ制御部１４は、また、操作部３０からの移動指令に基づいて、サーボモータ３１０へトルク指令値または電流指令値を出力する。
　制御装置１０は、更に、干渉シミュレーション部１６、３Ｄモデル生成部１８、複数の３Ｄモデル形状およびスイープの方向とを格納する３Ｄモデル格納部２０、表示部２２および操作部３０を具備している。３Ｄモデル生成部１８へは、位置読取り部３２０からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各送り軸の位置が送出される。位置読取り部３２０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各送り軸に設けられたＸ軸スケール、Ｙ軸スケール、Ｚ軸スケールによって構成することができる。或いは、サーボモータ３１０に設けられたロータリエンコーダ（図示せず）によって構成してもよい。３Ｄモデル生成部１８へは、更に、３Ｄモデル格納部２０から生成すべき３Ｄモデルの基本的な形状およびスイープの方向が出力される。
　図４を参照すると、操作部３０を構成する操作盤４００は、電子回路板、配線、コネクタ等の電気部品を収納した直方体状の筐体４０２、筐体４０２の正面パネルに取り付けられた液晶パネルやタッチパネルのような表示部４０４、工作機械１００、２００の制御装置１０に必要な情報を入力したり、ＮＣプログラムを編集するためのキーボード４０６、手動運転モードとＭＤＩモードとを切換える釦を含む複数の釦集成体４０８、ジョグ送り釦４１０、非常停止釦４１２、ジョグ送りオーバーライド調節用の回転つまみ４１４を含んでいる。
　また、操作盤４００には、ケーブル４１６を介してハンドル送り装置４１８が接続されている。ハンドル送り装置４１８は、電子回路板、配線、コネクタ等の電気部品を収納した直方体状の筐体４２０、筐体４２０の側面に設けられ押している期間にパルス信号の送信が可能になる許可ボタンとしてのイネーブルボタン４２２、筐体４２０の正面パネルに取り付けられた送り軸選択スイッチ４２４、手動パルス発生器４２６を含む。
　キーボード４０６、釦集成体４０８、ジョグ送り釦４１０、非常停止釦４１２、回転つまみ４１４、ハンドル送り装置４１８は制御装置１０に必要な情報や指令を入力するための入力手段を構成する。また、表示部４０４がタッチパネルから形成される場合には、表示部４０４もまた制御装置１０の入力手段を構成する。
　以下、図５に示すフローチャートを参照して、本実施形態の制御装置１０、特に３Ｄモデル生成部１８の作用を説明する。
　３Ｄモデル生成プロセスが開始される（ステップＳ１０）と、自動工具寸法測定装置（図示せず）により主軸１６０、２６０に装着されている工具Ｔの工具寸法が測定される。工作機械１００、２００が、工具Ｔの工具径や工具長についての情報を各工具について割り当てられた工具番号に関連付けて格納した工具データベースを有している場合には、工具寸法測定に代えて、工具Ｔの工具番号から工具長、工具径を呼び出すようにできる。
　次いで、生成する３Ｄモデルの形状およびスイープ方向が選択される（ステップＳ１２）。これは、工作機械１００、２００のオペレータが、操作盤４００（操作部３０）から入力することによって実施される。３Ｄモデルの形状は、例えば、三角柱、四角柱（立方体、直方体）その他の多角柱や円柱の柱状体とすることができる。スイープの方向は、柱状体の軸線の方向である。
　次いで、選択された３Ｄモデルの柱状体の一方の端面を定義する情報と、スイープ到達位置が入力される（ステップＳ１６）。端面を定義する情報は、３Ｄモデルの柱状体が角柱である場合には、角柱の端面を形成する多角形の頂点の座標、柱状体が円柱である場合には、円柱の端面を形成する円の中心座標と半径、或いは、円周上の３点の座標とすることができる。本実施形態では、上記多角形の頂点の座標、円の中心座標および円周上の３点の座標は工具Ｔの先端位置を工作機械１００、２００の機械座標系、つまりＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸スケールで読み取ることによって行われる。
　図６を参照すると、タッチパネルから成る表示部４０４に表示される画面が示されている。画面内には、３Ｄモデルの形状とスイープ方向を選択するダイアログボックス５０、頂点１～４の座標５２、スイープの到達位置を指定する奥行き指定ボックス５４、工具Ｔの先端位置の取得を制御装置１０に指令するためのボタン５６、および、３Ｄモデル生成の開始ボタン５８が表示される。また、画面内には、生成された３Ｄモデルが表示される。図６の例は、立形マシニングセンタ用で、Ｚ軸が上下方向になるように表示される。
　図６は、四角柱５００の端面５０２の頂点１～４に工具Ｔの先端を配置することによって、角柱５００の端面を規定する例を示している。オペレーターは、操作盤４００のジョグ送り釦４１０またはハンドル送り装置４１８の手動パルス発生器４２６を用いて各送り軸に移動指令を与えることで工具Ｔの先端を実際に目視しながら任意の位置に配置することができる。また、図６の例では、ダイアログボックス５０でＺ方向が指定され、奥行き指定ボックス５４の自動の欄でモデルと指定されているため、スイープの方向（太い矢印）は、端面５０２からＺ軸に沿ってテーブル１３０、２３０に接近する方向であり、スイープ方向にあるモデルに届く距離が自動で選ばれる。つまり、スイープ到達位置は、テーブル１３０、２３０の取付面１３０ａ、２３０ａが自動的に選択される。
　図７は、直方体５１０の端面５１２の４つの頂点の１つの頂点１に工具Ｔの先端を配置し、該頂点１からＸ方向およびＹ方向に長さ（距離Ｘ、距離Ｙ）を、例えば入力手段としてのキーボード４０６から入力することによって、端面５１２を規定する例を示している。図７の例でも、スイープの方向は、端面５１２からＺ軸に沿ってテーブル１３０、２３０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、テーブル１３０、２３０の取付面１３０ａ、２３０ａが自動的に選択される。
　図８は、直方体５２０の端面５２２の４つの頂点のうち対角線上のある２つの頂点１、２に工具Ｔの先端を配置することによって、端面５２２を規定する例を示している。図８の例でも、スイープの方向は、端面５２２からＺ軸に沿ってテーブル１３０、２３０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、テーブル１３０、２３０の取付面１３０ａ、２３０ａが自動的に選択される。
　図９は、円柱５３０の円形の端面５３２の円周上の３点１、２、３に工具Ｔの先端を配置することによって、端面５３２を規定する例を示している。図９の例では、スイープの方向は、端面５２２からＺ軸に沿ってテーブル１３０、２３０に接近する方向であるが、奥行き指定ボックスは、距離の欄で１００と指定されているため、スイープ到達位置は、既述したテーブル１３０、２３０の取付面１３０ａ、２３０ａが自動的に選択されるのではなく、端面５３２からＺ軸方向に１００ｍｍの位置となっている。
　図１０は、円柱５４０の円形の端面５４２の中心１に工具Ｔの先端を配置し、該円形の端面５４２の半径を、例えば入力手段としてのキーボード４０６から入力することによって、端面５４２を規定する例を示している。図１０の例でも、スイープの方向は、端面５４２からＺ軸に沿ってテーブル１３０、２３０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、テーブル１３０、２３０の取付面１３０ａ、２３０ａが自動的に選択される。
　図１１は、三角柱５５０の端面５５２の頂点１～３に工具Ｔの先端を配置することによって、三角柱５５０の端面を規定する例を示している。図１１の例では、スイープの方向は、端面５５２からＹ軸に沿って回転テーブル２７０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、回転テーブル２７０の取付面２７０ａが自動的に選択される。特に、図１１の例は、図２に示した横形マシニングセンタ２００が、テーブル２３０にＢ軸方向に回転可能な回転テーブル２７０を取り付け、該回転テーブル２７０の上面または取付面２７０ａに三面イケールを取り付け、該三面イケールにワークを固定する場合に有利である。図１１は横形マシニングセンタ用の例であるため、Ｚ軸が左右方向になるように表示される。
　図１２は、図８と同様に、直方体５６０の端面５６２の４つの頂点のうち対角線上のある２つの頂点１、２に工具Ｔの先端を配置することによって、端面５６２を規定する例を示している。図１２の例では、スイープの方向は、端面５６２からＹ軸に沿って回転テーブル２７０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、回転テーブル２７０の取付面２７０ａが自動的に選択される。特に、図１２の例は、図２に示した横形マシニングセンタ２００が、テーブル２３０にＢ軸方向に回転可能な回転テーブル２７０を取り付け、該回転テーブル２７０の上面または取付面２７０ａにイケール２８０を取り付け、該イケール２８０にワークＷを固定する場合に有利である。つまり、図１２の例は図２のイケール２８０を模擬している。
　図１３は、回転テーブル２７０の取付面２７０ａに固定されたイケール２８０を模擬する直方体形状の３Ｄモデル５６０（図１２）に取り付けられたワークＷを模擬する例を示している。イケール２８０に取り付けられたワークＷとしての直方体５７０の端面５７２の４つの頂点のうち対角線上のある２つの頂点１、２に工具Ｔの先端を配置することによって、端面５７２が規定される。図１３の例では、スイープの方向は、端面５７２からＺ軸に沿ってイケール２８０としての直方体５６０に接近する方向であり、スイープ到達位置は、直方体５６０の取付面５６４が自動的に選択される。
　図１４は、回転テーブル２９０が図２の回転テーブル２７０のように、Ｂ軸方向ではなく、図１の立形マシニングセンタ１００のテーブル１３０上にＡ軸およびＣ軸方向に回転できるロータリテーブルを搭載している場合を示している。図１４では、円柱５９０の円形の端面５９２の円周上の３点１、２、３に工具Ｔの先端を配置することによって、端面５９２を規定し、該端面５９２をＺ軸に沿って回転テーブル２９０に接近する方向に回転テーブル２９０の取付面２９０ａまでスイープした後に、回転テーブル２９０をＡ軸方向に－９０°（時計回りの方向に９０°回転させ、円柱５９０の中心軸線がＹ軸に平行になるように円柱５９０が配向される。
　このように、３Ｄモデルの柱状体の一方の端面を定義する情報と、スイープ到達位置が入力されると、図６～図１４を参照しつつ説明したように、３Ｄモデルの柱状体５００、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５９０の一方の端面５０２、５１２、５２２、５３２、５４２、５５２、５６２、５７２、５９２を柱状体の中心軸線に沿ってスイープすることによって、３Ｄモデルが生成される（ステップＳ１８）。ステップＳ１４からステップＳ１８を繰り返す（ステップＳ２０においてYesの場合）ことによって複数の３Ｄモデルを生成することが可能となる。全ての３Ｄモデルが生成されると（ステップＳ２０においてNoの場合）、フローチャートは終了する（ステップＳ２２）。
　なお、工具Ｔが比較的太い工具である場合には、図１５に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の各オフセット量６０を入力することによって、実際に工具Ｔの先端が配置された位置とは異なる位置Ｃに頂点や中心を設定することが可能となる。
　また、図１６は、上述のようにして生成した３Ｄモデルをコピーして、該コピーした３Ｄモデルを所望の位置に配置するための画面を示している。図１６に示す画面には、コピーボタン６２、貼り付けボタン６４が示されている。コピーは、現在生成されている３Ｄモデルまたは過去に生成した３Ｄモデルの一点を選択して、該一点の移動先の座標を入力して、貼り付けボタン６４をタップまたはクリックすることによって行うことができる。
　このように、本実施形態では、３Ｄモデル生成部１８で３Ｄモデルを生成し、生成した３Ｄモデルに基づいて、干渉シミュレーション部１６において、主軸側の構成物としての工具Ｔ、工具ホルダ、主軸１６０、２６０と、テーブル側の構成物としてのワークＷおよび／またはワークＷを固定するための治具としてのイケール２８０との干渉の有無を確認するための干渉シミュレーションを行うことが可能となる。更に、生成した３Ｄモデルの情報を読取り解釈部１２に出力して、工具Ｔ、工具ホルダおよび主軸１６０、２６０の進入禁止領域を設定可能となる。その際、工作機械１００、２００のオペレーターは、操作盤４００のジョグ送り釦４１０またはハンドル送り装置４１８の手動パルス発生器４２６を用いて工具Ｔの先端を実際に目視しながら工具Ｔの先端を配置するだけで、或いは、工具Ｔの先端を配置した後に距離Ｘ、Ｙ（図７）、スイープ距離（図９）または半径（図１０）といった簡単な数値（Ｘ）を入力するだけで、３Ｄモデル、特にテーブル１３０、２３０に取り付けられたワークや治具といったテーブル側構成物の３Ｄモデルを生成することができる。このように、工作機械の機上で３Ｄモデルを生成することができるため、オペレータによる段取り作業に起因する干渉を防止することができる。
　１０　　制御装置
　１２　　読取り解釈部
　１４　　サーボモータ制御部
　１６　　干渉シミュレーション部
　１８　　３Ｄモデル生成部
　２０　　３Ｄモデル格納部
　２２　　表示部
　３０　　操作部
　１００　　工作機械
　１３０　　テーブル
　１６０　　主軸
　２００　　工作機械
　２３０　　テーブル
　２６０　　主軸
　２７０　　回転テーブル
　２８０　　イケール
　２９０　　回転テーブル
　３００　　ＣＡＭシステム
　３１０　　サーボモータ
　３２０　　位置読取り部

Claims (8)

  1. 　工作機械上で、主軸側の構成物とテーブル側の構成物の干渉の有無を確認する干渉シミュレーションで用いる３Ｄモデルの生成方法において、
    　主軸とテーブルとを相対的に移動する送り軸を用いて、前記主軸側の構成物と前記テーブル側の構成物とを接近した少なくとも２ヶ所で位置決めし、
    　少なくとも２ヶ所で位置決めされた前記送り軸の現在位置をそれぞれ取得し、
    　取得した少なくとも２ヶ所の前記現在位置を基準点にして前記３Ｄモデルの表面を生成し、
    　所定方向に前記表面をスイープさせることで、前記３Ｄモデルを生成することを特徴とした３Ｄモデル生成方法。
  2. 　前記３Ｄモデルは、柱状の形状を有している請求項１に記載の３Ｄモデル生成方法。
  3. 　生成した前記３Ｄモデルの１点を指定し、
    　生成した前記３Ｄモデル外の他の１点を指定し、
    　生成した前記３Ｄモデルの前記１点を該３Ｄモデル外の前記他の１点に重ね合わせるようにして、生成した前記３Ｄモデルの複製を生成し、複数の３Ｄモデルを生成するようにした請求項１または２に記載の３Ｄモデル生成方法。
  4. 　工作機械の機上で、主軸側の構成物とテーブル側の構成物との干渉の有無を確認する３Ｄモデルを生成する工作機械において、
    　３Ｄモデルと、３Ｄモデル上の少なくとも２ヶ所の基準点と、該３Ｄモデルを生成する方向とを表示する表示部と、
    　主軸とテーブルとを相対移動する送り軸に対して、相対移動を変更する指令を入力する操作部と、
    　前記送り軸の現在位置を取得する位置読取り部と、
    　少なくとも２ヶ所の現在位置を基準点として３Ｄモデルの表面を生成し、該表面を前記３Ｄモデルを生成する方向にスイープすることで前記３Ｄモデルを生成する制御装置と、
    　を具備することを特徴とした工作機械。
  5. 　前記工作機械は、複数の３Ｄモデル形状と、スイープの方向とを格納するモデル定義格納部を具備する請求項４に記載の工作機械。
  6. 　前記工作機械は、主軸に装着する工具の工具径と工具長とを含む工具データを格納した工具データベースを具備しており、オペレーターが目視にて位置決めした工具の先端点の座標を前記位置読取り部により読み取って前記３Ｄモデルの基準点とするようにした請求項４または５に記載の工作機械。
  7. 　前記３Ｄモデルは、柱状の形状を有している請求項４～６の何れか１項に記載の工作機械。
  8. 　前記制御装置は、更に、生成した前記３Ｄモデルの１点を指定し、生成した前記３Ｄモデル外の他の１点を指定し、生成した前記３Ｄモデルの前記１点を該３Ｄモデル外の前記他の１点に重ね合わせるようにして、生成した前記３Ｄモデルの複製を生成し、複数の３Ｄモデルを生成するようにした請求項４～７の何れか１項に記載の工作機械。
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