(57)【要約】【課題】  性能の異なるＮＣ工作機械毎に適したＮＣプログラムの作成に手間がかからず、加工精度を損なうことなく高速送り可能なＮＣ工作機械の性能を有効に活用して加工時間を短縮する工作機械の制御方法を提供する。【解決手段】  １次ＮＣプログラムをワークの仕上がり形状に基づいて作成する工程と、１次ＮＣプログラムを読み込ませる工程と、数値制御工作機械特有の加工条件を読み込ませる工程と、この特有の加工条件に対応するように１次ＮＣプログラムを書き直して２次ＮＣプログラムとする工程と、からなる。２次ＮＣプログラムとする工程は、調査対象部位を特定する対象部位特定工程と、基点座標算出工程と、加工対象部位特定工程と、基点を基に加工対象部位に送り速度を決定する速度制御工程と、を備える。【選択図】      図７
2006110674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汎用ＮＣプログラムを１次ＮＣプログラム、この１次ＮＣプログラムを適用する数値制御工作機械に応じて部分的に修正した修正ＮＣプログラムを２次ＮＣプログラムと呼び、互いに性能の異なる複数の数値制御工作機械を前記２次ＮＣプログラムで制御する工作機械の制御方法であって、
三次元座標及び送り速度を含む１次ＮＣプログラムをワークの仕上がり形状に基づいて作成する工程と、
１次ＮＣプログラムを数値制御工作機械の制御部に読み込ませる工程と、
この制御部に数値制御工作機械特有の加工条件を読み込ませる工程と、
この特有の加工条件に対応するように前記１次ＮＣプログラムの一部を書き直して２次ＮＣプログラムとする工程と、からなることを特徴とする工作機械の制御方法。
【請求項２】
前記２次ＮＣプログラムとする工程では、１次ＮＣプログラムに基づき、切削工具の軸線方向をＺ軸とするとき、曲面部の上り斜面向きをＺ軸＋として、切削工具の移動の向きが＋から−へ変わった点を自動探査することで、調査対象部位を特定する対象部位特定工程と、
調査対象部位の基点となる頂点を、１次ＮＣプログラムの情報に基づいて算出する基点座標算出工程と、
１次ＮＣプログラムに基づき、該基点を基準にした調査範囲内の切削工具の通過点における曲面部の円弧の半径と加工条件に設定した半径とを比較することで、加工対象部位を特定する加工対象部位特定工程と、
加工対象部位の基点から加工条件で設定した上り制御長だけ離れた座標を上り速度制御開始位置と決定し、上り速度制御開始位置の前後で加工条件にて設定した送り速度を決定し、該基点から加工条件で設定した下り制御長だけ離れた座標を下り速度制御完了位置と決定し、下り速度制御完了位置の後で加工条件にて設定した送り速度を決定する速度制御工程と、を備えることを特徴とする請求項１記載の工作機械の制御方法。
【請求項３】
前記加工対象部位特定工程では、設定した半径より曲面部の円弧の半径が等しいか大きいとき、加工対象部位であると特定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の工作機械の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械（ＮＣ工作機械）で使用するＮＣプログラムを作成した後、このＮＣプログラムの一部を修正することで、性能の異なるＮＣ工作機械に適したＮＣプログラムを作成するとともに、このＮＣプログラムの情報に基づいて工作機械を制御する工作機械の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加工形状に基づいて、例えば、ＣＡＤ・ＣＡＭ装置でＮＣプログラムを作成し、この作成したＮＣプログラムの一部を個別のＮＣ工作機械や切削工具に適したＮＣプログラムに修正する修正方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１５５２３３号公報（第５頁、図２）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１８は、従来の数値制御工作機械の加工データ修正方法の説明図であり、従来の加工データ修正方法は、第１〜第３の工程を備え、第１の工程（ステップＳ５）で設定した加工工具の速度と第２の工程（ステップＳ７）で設定した工作機械の最大速度とを第２の工程（ステップＳ８）で比較して値の小さい方の最大速度を選択し、第３の工程（ステップＳ９）で数値制御加工プログラムの加工データを選択された値に修正するので、加工実験を行うことなく、最適な加工データを得ることが可能となるというものである。
【０００４】
しかし、特許文献１の加工データ修正方法では、加工実験を行うことなく、速度を限界まで高めることは可能となるが、速度やワークの材質や形状など条件によっては、形状や表面粗さなど精度が低下することがあり、加工データを修正する工程で、更に条件を加味する必要がある。
例えば、ワークの曲面を切削する場合に、ＮＣ工作機械によっては、送り速度を自動的に減速制御し、精度を確保するものがある。ところが、速度と曲面の半径との関係において、送り速度を減速せずに、若しくは減速の遅れなどの要因により、結果的に、曲面にツールマーク（加工模様）や傷が生じることがあった。
特許文献１の技術と同等の技術で修正した加工データを引き続き、人手で修正することも可能ではあるが、人手で修正すると、うっかり見落としたり、送り速度を下げ過ぎたりすることがあり、手間がかかった。ＮＣプログラムの作成に手間をかけずに、加工精度を保ちながら切削の高速化を図れる技術が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、性能の異なるＮＣ工作機械毎に適したＮＣプログラムを作成するのに手間がかからず、加工精度を損なうことなく高速送り可能なＮＣ工作機械の性能を有効に活用して加工時間を短縮する工作機械の制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、汎用ＮＣプログラムを１次ＮＣプログラム、この１次ＮＣプログラムを適用する数値制御工作機械に応じて部分的に修正した修正ＮＣプログラムを２次ＮＣプログラムと呼び、互いに性能の異なる複数の数値制御工作機械を２次ＮＣプログラムで制御する工作機械の制御方法であって、三次元座標及び送り速度を含む１次ＮＣプログラムをワークの仕上がり形状に基づいて作成する工程と、１次ＮＣプログラムを数値制御工作機械の制御部に読み込ませる工程と、この制御部に数値制御工作機械特有の加工条件を読み込ませる工程と、この特有の加工条件に対応するように１次ＮＣプログラムの一部を書き直して２次ＮＣプログラムとする工程と、からなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、２次ＮＣプログラムとする工程では、１次ＮＣプログラムに基づき、切削工具の軸線方向をＺ軸とするとき、曲面部の上り斜面向きをＺ軸＋として、切削工具の移動の向きが＋から−へ変わった点を自動探査することで、調査対象部位を特定する対象部位特定工程と、調査対象部位の基点となる頂点を、１次ＮＣプログラムの情報に基づいて算出する基点座標算出工程と、１次ＮＣプログラムに基づき、該基点を基準にした調査範囲内の切削工具の通過点における曲面部の円弧の半径と加工条件に設定した半径とを比較することで、加工対象部位を特定する加工対象部位特定工程と、加工対象部位の基点から加工条件で設定した上り制御長だけ離れた座標を上り速度制御開始位置と決定し、上り速度制御開始位置の前後で加工条件にて設定した送り速度を決定し、該基点から加工条件で設定した下り制御長だけ離れた座標を下り速度制御完了位置と決定し、下り速度制御完了位置の後で加工条件にて設定した送り速度を決定する速度制御工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、加工対象部位特定工程では、設定した半径より曲面部の円弧の半径が等しいか大きいとき、加工対象部位であると特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明の加工条件を読み込ませる工程では、数値制御工作機械特有の加工条件及び制御する部位を特定する条件を含む加工条件を入力するので、これらの情報に基づいて、次工程で１次ＮＣプログラムを２次ＮＣプログラムへ変換処理するＮＣプログラム変換部を作動させることができるという利点がある。
【００１０】
続けて行う、２次ＮＣプログラムとする工程では、前工程で設定した加工条件に基づいて、ＮＣプログラム変換部で１次ＮＣプログラムの一部を書き直して２次ＮＣプログラムとするので、操作盤で行う操作作業は簡単になり、性能の異なるＮＣ工作機械毎に適したＮＣプログラムを作成するのに手間がかからないという利点がある。
【００１１】
２次ＮＣプログラムによって、特定の加工対象部位、例えば、曲面部を切削する際に、送り速度を制御することができ、特定の加工対象部位の加工精度を確保することができ、且つ、２次ＮＣプログラムによって各数値制御工作機械特有の性能、例えば、高速化を有効に活用して加工時間を短縮することができる。
【００１２】
さらに、２次ＮＣプログラムによって、特定の加工対象部位を検索することができ、例えば、既存の送り速度自動補正機能が機能しない部位に対して切削の送り速度を制御することができ、既存の送り速度自動補正機能が機能しな場合と比べ、加工精度の向上を図ることができるという利点がある。
【００１３】
請求項２に係る発明の対象部位特定工程では、切削工具の軸線方向をＺ軸とし、上り斜面向きをＺ軸＋として、＋から−へ変わった点を自動探査することで、調査対象部位を特定するので、ＮＣプログラム内から調査対象部位を特定することができる。
【００１４】
続けて行う、基点座標算出工程では、制御の対象となる曲面部の基点を算出して決定するので、確認などの操作作業は簡単になり、手間がかからない。また、以降の工程で所望の距離や所望の速度を設定するのに手間がかからない。
【００１５】
加工対象部位特定工程では、切削工具の通過点における曲面部の円弧の半径と加工条件に設定した半径とを比較することで、加工対象部位を特定するので、所望の円弧を有する曲面部を制御の対象にすることができる。従って、操作盤で行う操作作業は簡単になり、手間がかからない。
また、加工対象部位特定工程で作成した情報によって、既存の送り速度自動補正機能が機能しないことがある部位を速度制御の対象とすることができる。
【００１６】
引き続き行う、速度制御工程では、基点を基準に上り速度制御開始位置、下り速度制御完了位置、上り速度制御開始位置から下り速度制御完了位置までの間の切削の送り速度を設定するので、１次ＮＣプログラムの一部を書き替えて２次ＮＣプログラムとするのに操作盤で行う操作作業は簡単になり、性能の異なるＮＣ工作機械毎に適したＮＣプログラムを作成するのに手間がかからない。
【００１７】
また、速度制御工程で作成した情報によって、１次ＮＣプログラムに設定した送り速度に比べ、上り速度制御開始位置までの送り速度を速くするとともに、下り速度制御完了位置からの送り速度を速くすることができる。従って、頂点の前後で送り速度を速くすることができ、高速送り可能なＮＣ工作機械の性能を有効に活用して加工時間を短縮することができるいう利点がある。
【００１８】
請求項３に係る発明の対象部位特定工程では、設定した半径より曲面部の円弧の半径が大きいとき、対象部位であると特定するので、所望の円弧を有する曲面部をワークの形状から特定する際の操作盤で行う操作作業は簡単になり、手間がかからない。
また、平面に近似する曲面部に対して既存の送り速度自動補正機能が機能しないことがあっても、機能しない曲面部の頂点の前後で切削速度を制御することができる。従って、加工精度を確保することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、本発明の工作機械の制御方法を採用した機械加工システムの概念図である。
機械加工システム１１は、ＣＡＤ装置１２と、ＣＡＤ装置１２に接続したＣＡＭ装置１３と、ＣＡＭ装置１３に接続したＤＮＣ装置１４と、ＤＮＣ装置１４に接続した隅部加工ＮＣプログラム作成装置１５と、ＤＮＣ装置１４に接続した工作機械１６，１７，１８と、を備える。
【００２０】
なお、ＣＡＤは、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎの略語で、設計者がコンピュータの支援を得ながら設計を行うシステム。
ＣＡＭは、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇの略語で、数値制御装置に対する指令データの作成をコンピュータで支援するシステム。
ＤＮＣは、Ｄｉｒｅｃｔ  ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌの略語で、従来、紙テープやフロッピー（登録商標）ディスクで数値制御工作機械に送られていたＮＣプログラムを、コンピュータを使って直接オンラインで数値制御工作機械の制御装置に転送する工場内支援システム。
【００２１】
工作機械１６，１７，１８は共に、制御部であるところの数値制御装置２１，２２，２３を備えた工作機械（ＮＣ工作機械と呼称する。）であり、ワークＷの加工をＮＣプログラムに基づいて行う。
機械加工システム１１では、ワークＷを加工するために、まず、ＣＡＤ装置１２（設計システムのＣＡＤ装置を含む。）で設計したワークＷの情報に基づいてＣＡＭ装置１３で１次ＮＣプログラム５２（図１３（ａ）参照）を作成し、１次ＮＣプログラムをＤＮＣ装置（サーバー）１４に保管する。その次に、ＤＮＣ装置１４から各ＮＣ工作機械１６，１７，１８、又は、例えば一台のＮＣ工作機械１８に１次ＮＣプログラムを送る。
なお、必要に応じてＤＮＣ装置１４から隅部加工ＮＣプログラム作成装置１５へ１次ＮＣプログラムを呼び出し、隅部加工ＮＣプログラム作成装置１５で１次ＮＣプログラムを修正してもよい。
【００２２】
図右に示す軸は、ＮＣ工作機械１６，１７，１８に関する座標軸であり、Ｘは水平な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交する軸、ＺはＸ，Ｙに直交する鉛直軸、ＣはＺ軸の周りの旋回運動を示す軸である。
ＮＣ工作機械１６は、汎用機で、各軸方向の速度は遅い。
ＮＣ工作機械１７は、標準機で、各軸方向の速度は汎用機より速く、数値制御装置２２に送り速度自動補正機能を備える。
送り速度自動補正機能は、曲線状に切削工具を移動させる際に自動的に速度を減速する機能である。
ＮＣ工作機械１８は、高速機で、各軸方向の速度は標準機より速く、数値制御装置２３に送り速度自動補正機能を備える。２５はワークＷを載せるテーブル、２６は切削工具を回転させる主軸を示す。
【００２３】
次に、機械加工システム１１の数値制御装置２２，２３を具体的に説明する。
図２は、本発明の制御方法を用いる機械加工システムのブロック図であり、数値制御装置２２，２３を示す。
数値制御装置２３は、ＤＮＣ装置１４に接続し１次ＮＣプログラムを保管する１次ＮＣプログラム保管部３１と、操作盤３２と、操作盤３２に接続した加工条件保管部３３と、加工条件保管部３３に接続するとともに１次ＮＣプログラム保管部３１に接続したＮＣプログラム変換部３４と、ＮＣプログラム変換部３４に接続した２次ＮＣプログラム保管部３５と、を備え、操作盤３２でメニューから入力画面３６（図４参照）を呼び出し、入力画面３６の各項目に設定値を入力し、入力したそれぞれの値を加工条件保管部３３に保管し、ＮＣプログラム変換部３４で１次ＮＣプログラムの一部を入力画面３６で入力した値に書き替える（値の追加を含む）ことで、２次ＮＣプログラム５３（図１３（ｂ）参照）を作成し、２次ＮＣプログラムを２次ＮＣプログラム保管部３５に保管する。
ＮＣプログラム変換部３４は、変換プログラムを記憶させた変換プログラム記憶部３７を備える。
数値制御装置２２は、数値制御装置２３と同様であり、説明を省略する。
【００２４】
数値制御装置２３の操作盤３２で入力する加工条件について次に説明する。
図３は、本発明の制御方法で設定する加工条件の説明図であり、ワークＷの断面を示す。
ワークＷの仕上がり形状は、底部３８と、底部３８に連なる第１〜第３側部４１〜４３と、第２側部４２に対向する第４側部（図に示していない）と、底部３８の中央に連ねて形成した曲面部４５と、からなり、１次ＮＣプログラム若しくは２次ＮＣプログラムを用いることで得ることができる。４６・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）は隅部、４７は上り勾配、４８は下り勾配、５１は主軸２６（図１参照）に取り付けた切削工具（例えば、エンドミル）、５１ａは切削工具５１の軸線を示す。
【００２５】
このような仕上がり形状としたときに、Ｔを曲面部４５の頂点とし、Ｌ１は弦の長さで「上り制御長」とし、Ｃｕは弦の長さＬ１の端点の座標で「上り速度制御開始位置」とし、Ｌ２は弦の長さで「下り制御長」とし、Ｃｄは弦の長さＬ２の端点の座標で「下り速度制御完了位置」とし、Ｌｕは弦の長さで「上り調査長」とし、Ｌｄは弦の長さで「下り調査長」とし、Ｌｗｕは曲面部４５の弦の長さで頂点Ｔから算出した上り勾配４７側の弦の長さ、Ｌｗｄは曲面部４５の下り勾配４８側の弦の長さとする。
頂点Ｔの座標は、例えば、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１とする。
【００２６】
また、Ｆｍは、１次ＮＣプログラムに設定した切削工具５１の送り速度の最大値である。また、目的の面形状を得る際の切削工具５１の送り速度の最大値で、切削工具５１の特性など条件によって異なり、Ｆｍを「最高切削送り速度」とする。ここでは、切削工具５１の切削速度の上限は８０００（図５のＦｍｂの８０００参照）とした。
ＦＭは、１次ＮＣプログラムに設定したもので、工作機械が備える「機械の最高送り速度」とする。
Ｓは、切削工具５１の回転数を示すとともに、ＮＣプログラムのコードである。
図上の二点差線で示す切削工具５１は、つなぎ部（エアーカットともいう）の状態を示す。
なお、曲面部４５を１個のみ形成したが、曲面部４５を２山以上連続させた形状でもよい。
【００２７】
以上に述べた加工条件を入力するための入力画面の具体例を次に説明する。
図４は、本発明の制御方法で設定する加工条件及びその入力画面の説明図である。
入力画面３６は、Ｎｏ、項目、記号、設定値、単位及びＮｏに対応する部位の説明図５４からなり、設定値に所望の値を入れる。
加工条件は、Ｎｏ１の最高切削送り速度、Ｎｏ２の最高切削工具回転数、Ｎｏ３の対象速度制御値、Ｎｏ４の頂点速度制御値、Ｎｏ５の上り制御長、Ｎｏ６の下り制御長、Ｎｏ７の上り調査長、Ｎｏ８の下り調査長、Ｎｏ９の直線部判断半径、Ｎｏ１０のつなぎ部送り速度、Ｎｏ１１の限界速度規制ＯＮである。
【００２８】
「１最高切削送り速度  ＭＣＦ」は、既に述べたように、目的の面形状を得る際の切削工具の送り速度の上限値で、切削工具の特性など条件によって異なる上限の速度である。
「２最高切削工具回転数  ＭＣＳ」は、目的の面形状を得る際の切削工具の回転数の上限値で、切削工具の特性など条件によって異なる上限の回転数である。
【００２９】
「３対象速度制御値（Ｆ）  ＰＳＴＦ」は、「１最高切削送り速度  ＭＣＦ」より遅い速度であり、念のために、遅くした速度（例えば、ＭＣＦの値の７０％）である。また、例えば、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」まで切削する際の送り速度であるとともに、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」以降を切削する際の送り速度である。
【００３０】
「４頂点速度制御値（Ｆ）  ＰＳＣＦ」は、「３対象速度制御値（Ｆ）  ＰＳＴＦ」より遅い速度であり、目的の精度の面形状を得るために、遅くした速度である。つまり、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」から頂点Ｔを通過して「下り速度制御完了位置Ｃｄ」に達するまでの間に適用する切削の送り速度である。
「５上り制御長（弦）  ＰＳＢＬ」は、既に述べた弦の長さＬ１（図３参照）である。
「６下り制御長（弦）  ＰＳＦＬ」は、既に述べた弦の長さＬ２（図３参照）である。
「７上り調査長（弦）  ＰＳＢＣ」は、既に述べた弦の長さＬｕ（図３参照）である。
「８下り調査長（弦）  ＰＳＦＣ」は、既に述べた弦の長さＬｄ（図３参照）である。
【００３１】
「９直線部判断半径」は、ワークＷの曲面部４５の半径の大小を判断する際に用いる値である。
「１０つなぎ部送り速度」は、つなぎ部における送り速度であり、上述した「機械の最高送り速度」を設定する。ここでは、入力した１個の値を２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）に適用するが、２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）間で異なる場合は、例えば、Ｘ軸とＹ軸とをブランクで分けてもよい。
「１１限界速度規制ＯＮ」は、有効にすると、各ＮＣ工作機械が備える機械の最高送り速度以上の送り速度の指令が１次ＮＣプログラムであった場合に、送り速度の書き替えを行う。
【００３２】
入力画面から入力する値について変数を用いて次に説明する。
図５は、本発明の制御方法の説明に使用する主な変数を示した表である。
Ｆｍ，Ｓｍ，Ｆ１，Ｆ２，ＦＭは汎用機に使用する変数であるとともに、１次ＮＣプログラムに設定されるものである。
Ｆｍａ，Ｓｍａ，Ｆ１ａ，Ｆ２ａ，ＦＭａは標準機に使用する変数であるとともに、２次ＮＣプログラムに設定されるものである。
Ｆｍｂ，Ｓｍｂ，Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，ＦＭｂは高速機に使用する変数であるとともに、２次ＮＣプログラムに設定されるものである。
Ｒは、操作盤３２（図１、図２参照）で設定する半径とした。
加工条件を入力画面３６（図４参照）で設定し終えると、続いて、設定結果の一覧が表示される。
【００３３】
次に、設定結果の一覧を高速機の画面に表示し、設定結果について説明する。
図６は、本発明の制御方法に用いる加工条件の設定結果を示す図であり、値は一例である。
入力画面３６（図４参照）と操作盤３２（図１参照）で例えば、ＭＣＦを８０００、ＭＣＳを８０００、ＰＳＴＦを６０００、ＰＳＣＦを３０００、ＰＳＢＬを３０、ＰＳＦＬを３０、ＰＳＢＣを１００、ＰＳＦＣを５０、ＰＣＣＲを１００００、ＴＵＦを１００００、ＬＩＭＩＴをＯＮに設定した結果が表示される。
また、表示とほぼ同時に、これらの設定結果は、加工条件保管部３３（図２参照）に記憶される。
なお、Ｎｏ１，Ｎｏ２の「ＭＣ」は機械、Ｎｏ３〜Ｎｏ９の「ＰＳ」は頂点の前後での速度制御、Ｎｏ１０の「ＴＵ」は、つなぎ部の速度制御を示す記号とする。
【００３４】
以上に述べた手順を次に詳しく説明する。まず、概要フローチャートで説明し、その次に詳細フローチャートでより詳しく説明する。
図７は、本発明の制御方法の概要フローチャートである。
ＳＴ０１：ワークの形状をＣＡＤ装置で作図する。
ＳＴ０２：ワークの形状の情報に基づいてＣＡＭ装置で１次ＮＣプログラムを作成する。
【００３５】
ＳＴ０３：１次ＮＣプログラムに記号を追加する。記号は、２次ＮＣプログラムへ変換処理するための命令の記号である。記号については後述する。
【００３６】
ＳＴ０４：１次ＮＣプログラムの隅部の加工情報を修正するか否かを判断する。修正するときはＳＴ０７へ進む。修正しないときはＳＴ０５へ進む。
ＳＴ０５：工作機械を選択する。標準機又は高速機のときはＳＴ０８へ進む。汎用機のときはＳＴ０６へ進む。
ＳＴ０６：ＮＣ工作機械（汎用機）に１次ＮＣプログラムを入力する。
ＳＴ０７：ＳＴ０４で修正を選択した場合に、１次ＮＣプログラムに書き込んだ隅部４６（図３参照）を加工するための設定値を修正する。この修正した１次ＮＣプログラムを標準機又は高速機に使用することも可能となる。
ＳＴ０７：
【００３７】
ＳＴ０８：工作機械を選択する。高速機のときはＳＴ１２へ進む。標準機のときはＳＴ０９へ進む。
ＳＴ０９：ＮＣ工作機械（標準機）に１次ＮＣプログラムを入力する。１次ＮＣプログラムはＳＴ０７で修正した１次ＮＣプログラムか修正しない１次ＮＣプログラムかの何れかのＮＣプログラムである。
ＳＴ１０：操作盤３２（図１参照）と入力画面３６（図４参照）で加工条件を設定（図５、図６参照）する。
【００３８】
ＳＴ１１：１次ＮＣプログラム若しくは修正した１次ＮＣプログラムをＮＣプログラム変換部３４（図２参照）で変換する。標準機での変換処理は「頂点速度制御値  ＰＳＣＦ」のみが対象となる。
変換の操作は、例えば、操作盤３２（図１参照）に設定した開始ボタンとなるキーを押す。その後は、ＮＣプログラム変換部３４が作動し、１次ＮＣプログラムに加工条件の「頂点速度制御値  ＰＳＣＦ」を適用した２次ＮＣプログラムが完成する。
【００３９】
ＳＴ１２：ＳＴ０９と同様に行う。
ＳＴ１３：ＳＴ１０とほぼ同様に行う。
ＳＴ１４：１次ＮＣプログラム若しくは修正した１次ＮＣプログラムをＮＣプログラム変換部３４で変換する。変換の操作は、操作盤３２（図１参照）に設定した開始ボタンとなるキーを押す。その後は、ＮＣプログラム変換部３４が作動し、１次ＮＣプログラムに加工条件を適用した２次ＮＣプログラムが完成する。
【００４０】
このように、工作機械の制御方法は、三次元座標（例えば、頂点ＴのＸ１，Ｙ１，Ｚ１）及び送り速度を含む１次ＮＣプログラム５２（図１３参照、図１４参照），５４（図１５参照、図１６参照）をワークＷ（図３参照）の仕上がり形状に基づいて作成する工程（ＳＴ０１、ＳＴ０２）と、１次ＮＣプログラムを数値制御工作機械１７（図１参照），１８（図１参照）の制御部２２（図１参照），２３（図１参照）に読み込ませる工程（ＳＴ０９、ＳＴ１２）と、この制御部２２，２３に数値制御工作機械特有の加工条件（図４参照）を読み込ませる工程（ＳＴ１０、ＳＴ１３）と、この特有の加工条件に対応するように１次ＮＣプログラムの一部を書き直して２次ＮＣプログラム５３（図１３参照、図１４参照），５５（図１５参照、図１６参照）とする工程（ＳＴ１１、ＳＴ１４）と、からなることを特徴とする。
【００４１】
制御部２２，２３に加工条件（図４参照）を読み込ませる工程（ＳＴ１０、ＳＴ１３）では、数値制御工作機械特有の加工条件及び制御する部位を特定する条件を含む加工条件を入力するので、これらの情報に基づいて、ＮＣプログラム変換部を作動させることができる。
【００４２】
一部を書き直して２次ＮＣプログラムとする工程（ＳＴ１１、ＳＴ１４）では、前工程で設定した加工条件に基づいて、ＮＣプログラム変換部で１次ＮＣプログラムの一部を書き直して２次ＮＣプログラムとするので、操作盤で行う操作作業は簡単になり、手間がかからない。
【００４３】
ここで、ＳＴ０３で１次ＮＣプログラムに追加した命令の記号を説明する。
「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」（図１５（ａ）の行７７参照）は、ＦコードとＳコードに設定した値の書き替えを実行する。
「ＦＳＯＮ」（図１５（ａ）の行８１参照）は、書き替えの開始。
「ＦＳＯＦＦ」（図１５（ａ）の行８２参照）は、書き替えの終了。つまり、「ＦＳＯＮ」〜「ＦＳＯＦＦ」間にある特定のものを書き替える。
【００４４】
「ＰＳＣＴＬ  ＯＮ」（図１３（ａ）の行６１参照）は、曲面部を切削する際の速度に関する値の書き替えを実行する。
「ＰＳＯＮ」（図１３（ａ）の行６２参照）は、書き替えの開始。
「ＰＳＯＦＦ」は、書き替えの終了。つまり、「ＰＳＯＮ」〜「ＰＳＯＦＦ」間にある特定のものを書き替える。
【００４５】
「ＴＵＣＴＬ  ＯＮ」（図１５（ａ）の行７８参照）は、つなぎ部の送り速度の書き替えを実行する。
「ＴＵＯＮ」（図１６（ａ）の行９１参照）は、書き替えの開始。
「ＴＵＯＦＦ」（図１６（ａ）の行９２参照）は、書き替えの終了。つまり、「ＴＵＯＮ」〜「ＴＵＯＦＦ」間にある特定のものを書き替える。
【００４６】
なお、ＳＴ１０、ＳＴ１３の加工条件を設定するタイミングは一例であり、例えば、ＳＴ０１の前に行うことも可能である。
【００４７】
次にＳＴ１４の変換処理を詳細に説明する。
図８は、本発明の制御方法の詳細フローチャート（第１のページ）であり、制御方法を高速機（ＮＣ工作機械１８（図１参照））に用いた場合を説明する。
詳細フローチャートでは、まず、曲面部４５の頂点Ｔを対象に変換するフローチャートをＳＴ２１〜ＳＴ６２で説明し、引き続き、最高切削送り速度及び、つなぎ部を対象に変換するフローチャートをＳＴ６３〜ＳＴ８１で説明し、最後に限界速度規制をＳＴ８２〜ＳＴ８６で説明する。
【００４８】
ＳＴ２１：ＳＴ１２に相当し、ＮＣ工作機械（高速機）にＮＣプログラムを入力する。
ＳＴ２２：ＳＴ１３に相当し、加工条件を入力したか否かを判断する。入力したときはＳＴ２３へ進む。
ＳＴ２３：１次ＮＣプログラムの導入部に「ＰＳＣＴＬ  ＯＮ」の記号（図１３（ａ）の行６１参照）があるか否かを判断する。あるときはＳＴ２４へ進む。
ＳＴ２４：「ＰＳＯＮ」があるか（図１３（ａ）の行６２参照）判断する。ないときは実行しない。あるときはＳＴ２５へ進む。
【００４９】
ＳＴ２５：Ｎの行（例えば、図１３（ａ）の行６３参照）にＦの値を設定したか否かを判断する。設定したときはＳＴ２７へ進む。設定していないときはＳＴ２６へ進む。
ＳＴ２６：Ｆの値を設定していないＮの行（図１３（ａ）の行６３参照）にＦ２ｂを追加する。例えば、図１３の行６３及び行６４にそれぞれ「Ｆ６０００」を追加する。
なお、ここに示すようにＦの値を設定していないＮにＦの値を追加す目的は、Ｎ行を指示して途中から加工を開始することがあり、その際に、Ｆの値が入っていないと前のＦの値が有効になるため、あえて所望のＦの値を追加して、速度の最適化を図る。
図８に戻って説明を続ける。
【００５０】
ＳＴ２７：Ｆの値が加工条件で設定したＦ２ｂより大きいか小さいかを判断する。Ｆの値が大きいときはＳＴ２９へ進む。小さいときはＳＴ２８へ進む。
ＳＴ２８：Ｆの値を変更しない（図１３の行６５参照）。切削速度が遅いので曲面部の加工の精度が低下する心配はなく、変更せずに使用する。
【００５１】
ＳＴ２９：ＳＴ２７でＦの値が大きいときは、Ｆ２ｂに書き替える。値の小さいＦ２ｂに書き替えることで、曲面部の加工精度を確保することができる。
なお、「ＰＳＯＦＦ」があるときは、書き替えを終了し、ＳＴ４１（図９参照）へ進む。つまり、「ＰＳＯＮ」〜「ＰＳＯＦＦ」の間でのみ書き替えを行う。
【００５２】
図９は、本発明の制御方法の詳細フローチャート（第２のページ）であり、第１のページの続きを示す。
ＳＴ４１：ワーク曲面の頂点（基点）を、ＮＣプログラム上で探査する。Ｚ軸（切削工具の軸線５１ａ方向）の、曲面の上り斜面向きをＺ軸＋とすると、エ具の移動の向きが＋から−へ変わった点が頂点（基点）（図１４（ｂ）の行６６参照）と判断する。例えば、３点において、始めの点１と点２のベクトルが上向き（＋Ｚ）で、且つ、点２と点３のベクトルが下向き（−Ｚ）であればそこを頂点（点２の座標）とする。
ここでは、頂点Ｔが１つのＮＣプログラムとしたが、２点以上頂点があって谷と山が連続するような曲線のＮＣプログラムであってもよい。
なお、３点のＹ軸方向のピッチは、ＣＡＭ装置１３に予め設定した座標値を用いる。
【００５３】
ＳＴ４２：ワーク（ＮＣプログラム内）に頂点（基点）があったか否かを判断する。ＮＣプログラム（ＮＣデータ）の終わりまで頂点を探し、ないときは、加工対象部位がないと判断し、ＳＴ６１へ進む。あるときは、頂点（基点）を含む部位があると判断し、ＳＴ４３へ進む。
なお、ＮＣプログラム（ＮＣデータ）の終わりまで頂点を探した結果を記憶し、記憶した頂点を逐一、次のＳＴ４３以降で条件に合致するか否かを調べる。
【００５４】
ＳＴ４３：調査対象部位の基点（頂点Ｔ）の座標を特定する。具体的には、ＳＴ４１で探査した頂点（基点）の座標で、例えばＸ１，Ｙ１，Ｚ１と特定する。
【００５５】
ＳＴ４４：上り調査長の弦の長さＬｕだけ調査する長さがあるか判断する。まず、ＮＣプログラム上で、頂点Ｔを端点とし、頂点Ｔから前（上り）に連なる円弧の端を端点としてこれらの両端点間の距離である弦の長さＬｗｕ（図３参照）を算出する。この弦の長さＬｗｕが上り調査長の弦の長さＬｕよりも長いか否かを判断する。長いとき（以上のとき）は、調査することができると判断し、ＳＴ４６へ進む。否のとき（未満のとき）は、調査する長さが不足し、調査すことができないと判断し、ＳＴ４５へ進む。
【００５６】
ここで、数値を用いて、一例を簡単に説明する。例えば、ＮＣプログラム上で算出した結果、弦の長さＬｗｕが１３０ｍｍで、上り調査長の弦の長さＬｕが１００ｍｍのとき、１３０≧１００となり、弦の長さＬｗｕが長いので、上り調査長の弦の長さ１００ｍｍだけ調査することができる。逆に、弦の長さＬｗｕが８０ｍｍのときは、２０ｍｍ短く、上り調査長の弦の長さ１００ｍｍが取れず、調査することができない。従って、「頂点とならない」部位と判断し、本発明の目的の制御対象から除く。この結果、残りのＳＴ４６並びにＳＴ４７の処理を行う必要はなくなり、ＳＴ４５を介して次の切削部（Ｘ軸方向の隣のパス）を調べる。
【００５７】
ＳＴ４５：全ての座標を対象に頂点（基点）を調査したか否かを判断する。否のときはＳＴ４３に戻る。調査したときはＳＴ６１へ進む。
【００５８】
ＳＴ４６：下り調査長の弦の長さＬｄだけ調査する長さがあるか判断する。まず、ＮＣプログラム上で、頂点Ｔを端点とし、頂点Ｔから後（下り）に連なる円弧の端を端点としてこれらの両端点間の距離である弦の長さＬｗｄ（図３参照）を算出する。この弦の長さＬｗｄが下り調査長の弦の長さＬｄよりも長いか否かを判断する。長いとき（以上のとき）は、調査することができると判断し、ＳＴ４７へ進む。否のとき（未満とき）は、調査する長さが不足し、調査すことができないと判断し、ＳＴ４５へ進む。ＳＴ４５を介して次の切削部（Ｘ軸方向の隣のパス）を調べる。
【００５９】
ＳＴ４７：前工程で求めた点、即ちＮＣプログラム上で調査範囲内の調査点の１つと判断した切削エ具の通過点において、この切削エ具の通過点、即ち調査点とこの調査点の前後隣り合う２点、合わせて３点を通る円弧の半径Ｒｗは加工条件の「９直線判断半径  ＰＳＣＲ」に設定した半径Ｒ以上か否かを判断する。否のとき（未満のとき）はＳＴ４５へ進む。ここでは、ワークの円弧が小さいとき、つまり、きつい曲面のときは「送り速度自動補正機能」が予め設定した条件によって作動して、速度を減速するので、ＰＳＣＴＬの書き替えが必要ないので、無視して、ＳＴ４５へ進むことになる。
大きいとき（等しいときも含む）はＳＴ４８へ進む。ここでは、ワークの円弧が大きいとき、つまり、平面と近似する曲面のときは「送り速度自動補正機能」が予め設定した条件によって作動せず、速度を維持するので、ＰＳＣＴＬの書き替えが必要なので、ＳＴ４８へ進むことになる。また、３点を通る線が直線となる場合は、３点を通る円弧の半径Ｒｗは∞となって、やはりＳＴ４８へ進むことになる。
なお、切削工具の通過点のＸＹ軸平面の工具軌跡間ピッチは、ＣＡＭ装置１３に予め設定した間隔値を用いる。
【００６０】
調査点群のうち１つでも、Ｒｗが設定した半径Ｒより小さいとき、即ちワークの円弧が小さいとき、更に換言すると、きつい曲面のときは「送り速度自動補正機能」が予め設定した条件によって作動するので、ＰＳＣＴＬの書き替えが必要ない。
【００６１】
なお、既に述べたが、ＳＴ４４〜ＳＴ４７までの処理は、目的の円弧がＮＣプログラムに「存在するか？」「存在しないか？」を調べる処理であり、目的の円弧はＳＴ４４〜ＳＴ４７までの３条件を満たす必要がある。そして、３条件を満たした円弧（Ｙ軸方向の１パス内に存在する円弧）に本発明の制御方法を適用する頂点が存在し、３条件を満たさない円弧は、頂点が存在しないとみなし、「頂点とならない」とする。
３条件を満たすと、ＳＴ４８へ進む。
【００６２】
ＳＴ４８：頂点Ｔ（基点）（図３参照）に向かう際に通過する「上り速度制御開始位置Ｃｕ」を制御装置が自動決定する（図１４の行６７参照）。「上り速度制御開始位置Ｃｕ」は頂点Ｔから上り勾配４７側に弦の長さＬ１だけ離れた位置（座標）。
【００６３】
ＳＴ５１：頂点Ｔ（基点）（図３参照）から離れて行く際に通過する「下り速度制御完了位置Ｃｄ」を制御装置が自動決定する（図１４の行７１参照）。「下り速度制御完了位置Ｃｄ」は頂点Ｔから下り勾配４８側に弦の長さＬ２だけ離れた位置（座標）。
【００６４】
ＳＴ５２：「上り速度制御開始位置Ｃｕ」〜「下り速度制御完了位置Ｃｄ」間にあるＮの行（図１４の行７２参照）にＦの値を設定しない。上流のステップ（ＳＴ）で既に設定した場合には、Ｆの値を削除する。
【００６５】
ＳＴ５３：「上り速度制御開始位置Ｃｕ」に頂点速度制御値Ｆ１ｂ（図５参照）を設定（図１４（ｂ）の行６７参照）する。頂点速度制御値Ｆ１ｂは、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」〜「下り速度制御完了位置Ｃｄ」までの間を切削する際の切削送り速度である。
また、頂点速度制御値Ｆ１ｂは、既に述べた「頂点の前後での速度制御」の対象となる速度で、「頂点の前」が「上り速度制御開始位置Ｃｕ」〜頂点Ｔまでの間であり、「頂点の後」が頂点Ｔ〜「下り速度制御完了位置Ｃｄ」までの間である。
【００６６】
図１０は、本発明の制御方法の詳細フローチャート（第３のページ）であり、第２のページの続きを示す。
ＳＴ５４：ＮＣプログラムの導入部に「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」の記号（図１５の行７７参照）があるか否かを判断する。ないときはＳＴ５６へ進む。あるときはＳＴ５５へ進む。
ＳＴ５５：「ＦＳＯＮ」（図１５の行８１参照）があるか否かを判断する。ないときはＳＴ５６へ進む。あるときはＳＴ５７へ進む。
【００６７】
ＳＴ５６：ＳＴ５４並びにＳＴ５５で記号がないときは、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」に高速機の対象速度制御値Ｆ２ｂ（図５参照）を制御装置が自動決定（図１４の行７１参照）する。
【００６８】
ＳＴ５７：ＳＴ５４並びにＳＴ５５で記号があるときは、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」に高速機の最高切削送り速度Ｆｍｂ（図５参照）を制御装置が自動決定する。
オペレータの方で、１次ＮＣプログラム（汎用ＮＣプログラム）をＤＮＣ装置１４（図１参照）に保管する際に、工作機械の最高速度で効率よく加工したい場合は、「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」、「ＦＳＯＮ」を汎用ＮＣプログラムに付与しておけば、前記の工程で工作機械の最高速度で効率よく加工できるように、ＦＳＣＴＬの書き替えが行われる。付与しない場合は、前記の工程で念のために、比較的遅くした対象速度制御値が選択され、従来通りの効率で加エできるように、プログラムの書き替えが行われる。この付与は、ＣＡＭが自動的に行う場合もある。
【００６９】
ＳＴ６１：「ＰＳＯＦＦ」があるか否かを判断する。ないときはＳＴ４３に戻り、処理を繰り返す。「ＰＳＯＦＦ」があるときは１箇所目のＦＳＣＴＬの書き替えを終了すとともに、ＳＴ６２へ進む。
【００７０】
ＳＴ６２：２箇所目以降の「ＰＳＯＮ」があるか否かを判断する。あるときはＳＴ４２に戻り、２箇所目の書き替えを開始する。以降同様に書き替えを繰り返す。「ＰＳＯＮ」がないときはＳＴ６１での書き替えの終了状態が継続し、ＳＴ６３へ進む。
【００７１】
このように、制御方法では、特定の曲面部を切削する際の切削の速度を、制御装置が自
動決定するので、特定の曲面部を切削する際の切削の速度を自動決定する際に、例えば、
プログラム上の全ての座標のワークの円弧を比較して平面に近似する曲面の頂点を求める
制御に比べると、格段に制御装置が算出する計算量も少なく速い処理ができ、手間（時間）がかからない。
【００７２】
ＳＴ６３：１次ＮＣプログラムの導入部に「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」の記号（図１５の行７７参照）があるか否かを判断する。あるときはＳＴ６４へ進む。
ＳＴ６４：「ＦＳＯＮ」（図１５の行８１参照）があるか否かを判断する。あるときはＦ、Ｓの設定の書き替えを開始するとともに、ＳＴ６５（図１１参照）へ進む。
【００７３】
図１１は、本発明の制御方法の詳細フローチャート（第４のページ）であり、第３のページの続きを示す。
ＳＴ６５：１次ＮＣプログラムに記載された曲面部を切削する際の頂点速度制御値の切削送り速度Ｆ１と１次ＮＣプログラムに記載された最高切削送り速度Ｆｍが等しいか否かを判断する。等しいときはＳＴ６６へ進む。
最高切削送り速度Ｆｍ（例えば、図１５（ａ）の行７５参照）は、既に説明したように、切削する際の上限の送り速度であり、切削送り速度Ｆ１は、念のため、最高切削送り速度Ｆｍより遅くした送り速度（例えば、Ｆ１＝Ｆｍ×７０％）である。
【００７４】
ＳＴ６６：１次ＮＣプログラムに記載された曲面部を切削する際の切削工具の回転数Ｓ１と１次ＮＣプログラムに記載された最高切削工具回転数Ｓｍ（例えば、図１５（ａ）の行７６参照）が等しいか否かを判断する。等しくないときは（図１６の行８６参照）変換処理を終了する。
切削工具の回転数Ｓ１と最高切削工具回転数Ｓｍが等しいときはＳＴ６７へ進む。
つまり、ＳＴ６５で等しく且つＳＴ６６で等しいときにのみＳＴ６７へ進む。
最高切削工具回転数Ｓｍは、既に説明したように、切削する際の上限の回転数であり、切削工具の回転数Ｓ１は、念のため、最高切削工具回転数Ｓｍより下げた回転数（例えば、Ｆ１＝Ｆｍ×８０％）である。
【００７５】
ＳＴ６７：１次ＮＣプログラムの最高切削送り速度Ｆｍを高速機に設定した加工条件の最高切削送り速度Ｆｍｂに書き替える（図１５（ｂ）の行８４参照）。
【００７６】
このように、制御方法では処理するので、１次ＮＣプログラムの最高切削送り速度Ｆｍから高速のＮＣ工作機械１８（図１参照）に適合した最高切削送り速度Ｆｍｂに書き替えるのに手間がかからない。
高速のＮＣ工作機械１８（図１参照）に適合した最高切削送り速度Ｆｍｂに書き替えることで、加工時間の短縮を図ることができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００７７】
ＳＴ７１：１次ＮＣプログラムの最高切削工具回転数Ｓｍを高速機に設定した加工条件の最高切削工具回転数Ｓｍｂに書き替える（図１５の行８３参照）。
【００７８】
このように、制御方法では処理するので、１次ＮＣプログラムの最高切削工具回転数Ｓｍから高速のＮＣ工作機械１８（図１参照）に適合した最高切削工具回転数Ｓｍｂに書き替えるのに手間がかからない。
高速のＮＣ工作機械１８（図１参照）に適合した最高切削工具回転数Ｓｍｂに書き替えることで、加工時間の短縮を図ることができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００７９】
ＳＴ７２：「ＦＳＯＦＦ」があるか否かを判断する。ないときはＳＴ６５に戻り繰り返す。あるときは（図１５の行８２参照）１箇所目の書き替えを終了すとともに、ＳＴ７３へ進む。
ＳＴ７３：２箇所目の「ＦＳＯＮ」があるか否かを判断する。あるときはＳＴ６５に戻り、２箇所目の書き替えを開始する。以降同様に書き替えを繰り返す。「ＦＳＯＮ」が行間にないときはＳＴ７２での書き替えの終了状態が継続し、ＳＴ７４へ進む。
【００８０】
ＳＴ７４：１次ＮＣプログラムの導入部に「ＴＵＣＴＬ  ＯＮ」の記号（図１５の行７８参照）があるか否かを判断する。あるときはＳＴ７５へ進む。
ＳＴ７５：「ＴＵＯＮ」があるか否かを判断する。あるときは（（図１６の行９１参照）Ｆの設定の書き替えを開始するとともに、ＳＴ７６（図１２参照）へ進む。
【００８１】
図１２は、本発明の制御方法の詳細フローチャート（第５のページ）であり、第４のページの続きを示す。
ＳＴ７６：「ＴＵＯＮ」以降に送り速度（Ｆコード）の設定があるか否かを判断する。あるときはＳＴ７８へ進む。ないときはＳＴ７７へ進む。
ＳＴ７７：「ＴＵＯＮ」の行（（図１６の行９１参照）の直後につなぎ部送り速度ＦＭｂを追加する。
【００８２】
ＳＴ７８：ＳＴ７６であるときは（図１６（ａ）参照）、つなぎ部送り速度ＦＭを高速機に設定した加工条件のつなぎ部送り速度ＦＭｂ（図５参照）に書き替える（図１６の行９３参照）。
ＳＴ７９：「ＴＵＯＦＦ」があるか否かを判断する。ないときはＳＴ７６に戻り繰り返す。「ＴＵＯＦＦ」があるときは（図１６（ａ）の行９２参照）１箇所目の書き替えを終了するとともに、ＳＴ８１へ進む。なお、「ＴＵＯＦＦ」の後の行につなぎ部の速度設定がある場合は（図１６の行９５参照）、何もしない。
【００８３】
ＳＴ８１：２箇所目の「ＴＵＯＮ」が行間にあるか否かを判断する。あるときはＳＴ７６に戻り、２箇所目の書き替えを開始する。以降同様に書き替えを繰り返す。「ＴＵＯＮ」が行間にないときはＳＴ７９での書き替えの終了状態が継続し、ＳＴ８２へ進む。
【００８４】
このように、制御方法では、ＳＴ７４〜ＳＴ８１でつなぎ部における１次ＮＣプログラムの送り速度ＦＭから高速のＮＣ工作機械１８（図１参照）に適合したつなぎ部送り速度ＦＭｂに書き替えるので、書き替えに手間がかからない。
また、つなぎ部送り速度ＦＭを高速機に設定した加工条件のつなぎ部送り速度ＦＭｂに書き替えることで、高速送り可能なＮＣ工作機械の性能を有効に活用してつなぎ部における速度を上げることができ、つなぎ部に要する時間を削減することができる。
【００８５】
ＳＴ８２：入力画面で「限界速度規制」の「ＯＮ」を選択したか否かを判断する。「ＯＮ」を選択した場合（図４参照）、「限界速度規制」は有効となり、ＳＴ８３へ進む。
ＳＴ８３：１次ＮＣプログラムに記載されたＦの値が加工条件で設定した最高切削送り速度Ｆｍｂより大きいか小さいかを判断する。大きいときはＳＴ８４へ進む。
ＳＴ８４：Ｆの値を最高切削送り速度Ｆｍｂに書き替える。つまり、最高切削送り速度Ｆｍｂを超えないようにＦｍｂまで遅くする。その結果、上限超えの警告は出なくなり、加工中の加工停止時間を削減することができる。
【００８６】
ＳＴ８５：１次ＮＣプログラムに記載されたＳの値が加工条件で設定した最高切削工具回転数Ｓｍｂより大きいか小さいかを判断する。大きいときはＳＴ８６へ進む。
ＳＴ８６：Ｓの値を最高切削工具回転数Ｓｍｂに書き替える。つまり、最高切削工具回転数Ｓｍｂを超えないようにＳｍｂまで遅くする。その結果、上限超えの警告は出なくなり、加工中の加工停止時間を削減することができる。
ＳＴ８７：２次ＮＣプログラムへの変換が完了する。
【００８７】
このように、２次ＮＣプログラム５３（図１３参照、図１４参照），５５（図１５参照、図１６参照）とする工程（図７のＳＴ１４）では、１次ＮＣプログラムに基づき（詳しくは１次ＮＣプログラムの内容に対して）、切削工具５１の軸線５１ａ方向をＺ軸とするとき、曲面部４５（図３参照）の上り斜面（上り勾配４７）向き（図３の矢印ａ１の方向）をＺ軸＋として、切削工具５１の移動（図３のＺ軸方向）の向きが＋（図３の矢印ａ１の方向）から−（図３の矢印ａ２の方向）へ変わった点（例えば、図３のＴを参照）を、ＮＣプログラムに対して制御装置が自動探査することで、調査対象部位を特定する対象部位特定工程（ＳＴ２３〜ＳＴ４２）と、調査対象部位の基点となる頂点Ｔを、１次ＮＣプログラムの情報に基づいて、詳しくは１次ＮＣプログラムに対して制御装置が自動算出する基点座標算出工程（ＳＴ４３）と、を備える。
【００８８】
さらに、２次ＮＣプログラム５３とする工程では、１次ＮＣプログラムに基づき（詳しくは１次ＮＣプログラムの内容に対して）制御装置が自動で求めた、基点（頂点Ｔ）を基準にした調査範囲（例えば、図３の弦の長さＬｕ，Ｌｄ）内の切削工具５１の通過点における曲面部４５（図３参照）の円弧の半径Ｒｗ（図３参照）と、加工条件に設定した半径Ｒとを制御装置が自動比較することで、加工対象部位を特定する加工対象部位特定工程（ＳＴ４４〜ＳＴ４７）と、加工対象部位の基点（頂点Ｔ）から加工条件で設定した上り制御長（弦の長さＬ１（図３参照））だけ離れた座標（Ｃｕ（図３参照））を上り速度制御開始位置Ｃｕとして制御装置が自動決定し、上り速度制御開始位置Ｃｕの前で加工条件にて設定した送り速度をＦ２ｂ若しくはＦｍｂを制御装置が自動決定し、上り速度制御開始位置Ｃｕの後で加工条件で設定した送り速度Ｆ１ｂを制御装置が自動決定し、基点（頂点Ｔ）から加工条件で設定した下り制御長（弦の長さＬ２（図３参照））だけ離れた座標（Ｃｄ（図３参照））を下り速度制御完了位置Ｃｄとして制御装置が自動決定し、下り速度制御完了位置Ｃｄの後で加工条件にて設定した送り速度Ｆ２ｂ若しくはＦｍｂを制御装置が自動決定する速度制御工程（ＳＴ４８〜ＳＴ６２）と、を備える。
【００８９】
なお、図７で既に説明したが、操作盤３２（図１参照）に設定した開始ボタンとなるキーを押すと、ＮＣプログラム変換部３４が作動し、１次ＮＣプログラムに加工条件を適用した２次ＮＣプログラムが自動で完成する。すなわち、作業者（オペレータ）は開始ボタンを押すだけであり、作業者がフローに示した操作を逐一行うものではない。
また、１次ＮＣプログラムから２次ＮＣプログラムへの変換は、図７に示したＮＣプログラム変換部３４の変換プログラム記憶部３７が備える変換プログラムに基づいて行う。
「１次ＮＣプログラムに基づき」とは、１次ＮＣプログラムに記入した加工情報であり、例えば、座標や速度や回転数に基づくという意味である。
【００９０】
対象部位特定工程（ＳＴ２３〜ＳＴ４２）では、ワーク曲面の頂点（基点）を、プログラム上で探査する。（工具の軸線方向）Ｚ軸の、曲面の上り斜面向きをＺ軸＋とすると、工具の移動の向きが＋から−へ変わった点が項点（基点）と制御装置が自動判断し、ワークに項点（基点）があるか否かを制御装置が自動判断する。ないときは、加工対象部位がないと判断し、調査対象部位としないので、その分制御装置が算出する計算量が格段に減って、手間（時間）がかからない。あるときは、頂点（基点）を含む部位があると判断し、調査対象部位とするので、例えば、プログラム上の全ての座標を調査対象部位とする制御に比べると、格段に計算量も少なく速い処理ができるので、手間（時間）がかからない。
従って、制御装置が自動判断するので、操作盤３２で行う操作作業は簡単になり、オペレータの手間がかからない。
【００９１】
基点座標算出工程（ＳＴ４３）では、制御の対象となる曲面部の基点（頂点Ｔ）を制御装置が自動算出するので、確認などの操作作業は簡単になり、オペレータの手間がかからない。また、以降の工程で、制御装置が所望の距離や所望の速度を自動決定する際に、迅速に処理ができる。
【００９２】
加工対象部位特定工程（ＳＴ４４〜ＳＴ４７）では、設定した半径Ｒより、基点を基準にした調査範囲内の工具の通過点における曲面部４５（図３参照）の円弧の半径Ｒｗが大きいとき、加工対象部位の基点を制御装置が自動特定するので、制御装置が該自動特定するのに際し、操作盤３２で行う操作作業は簡単になり、オペレータの手間がかからない。  
【００９３】
また、調査点群（基点を基準にした調査範囲内の工具の通過点）のうち１つでも、Ｒｗが前記設定した半径Ｒより小さいとき、即ちワークの円弧が小さいとき、更に換言すると、きつい曲面のときは「送り速度自動補正機能」が予め設定した条件によって作動するので、当該工程で制御装置が自動特定しなかった頂点においては、ＰＳＣＴＬの書き替えが必要ないので、制御装置が自動書き替えせず、比較的データ量として軽量な２次ＮＣプログラムが作成できる。
【００９４】
これら、ＳＴ４４〜ＳＴ４７では、頂点Ｔを基点として、プログラム上で調査範囲内の近い調査点から順に制御装置が自動比較するので、例えば、プログラム上の全ての座標のワークの円弧を比較して平面に近似する曲面の頂点を求める制御に比べると、格段に計算量も少なく速い処理ができる。最初に基点（頂点Ｔ）を制御装置が自動比較する訳だが、これは頂点Ｔさえ、工具移動制御がうまくいくことを確認すれば、残りの調査範囲内の調査点で比較する必要がないので、計算量を少なくすることができ、速い処理ができ、あとは「送り速度自動補正機能」が予め設定した条件によって作動するので問題ない。故、制御装置が該自動特定するに際し、迅速に処理することができ、比較的処理能力として軽微なプロセッサーを使用することできる。
【００９５】
速度制御工程（ＳＴ４８〜ＳＴ６２）では、基点（頂点Ｔ）を基準に上り速度制御開始位置Ｃｕと、下り速度制御開始位置Ｃｄと、上り速度制御開始位置Ｃｕから下り速度制御開始位置Ｃｄまでの間の送り速度Ｆ１ｂと、を制御装置が自動決定するので、１次ＮＣプログラムの一部を書き替えて２次ＮＣプログラムへ制御装置が自動変換するに際し、操作盤３２で行うオペレータの操作作業は簡単になり、手間がかからない。
ここでは、ＳＴ１４の変換処理を詳しく説明したが、図７のＳＴ１１の変換処理はＳＴ１４の変換処理とほぼ同様であり、ＳＴ１１の詳しい説明を省略する。
【００９６】
次に、１次ＮＣプログラムの一例と２次ＮＣプログラムの一例について説明する。まず、曲面部を対象に書き替える場合を説明し、その次に、最高切削送り速度及び、つなぎ部を対象に書き替える場合を説明する。
図１３（ａ），（ｂ）は、本発明の制御方法に用いる１次ＮＣプログラムの一部と２次ＮＣプログラムの一部（曲面部を対象に書き替えたもの）である。（ａ）は１次ＮＣプログラム５２の一部、（ｂ）は（ａ）の１次ＮＣプログラム５２を変換処理して出力した２次ＮＣプログラム５３である。なお、これらの１次・２次ＮＣプログラム５２，５３は、説明のために模式的にＮＣプログラムの形態を示したもので、不完全なものである。また、内容を明確にするためにＮＣプログラムに説明文を記載した。「・・・」はプログラムを省略したことを示す。
【００９７】
（ａ）において、１次ＮＣプログラム５２に既にＳＴ２３で説明した「ＰＳＣＴＬ  ＯＮ」を行６１として追加し、「ＰＳＯＮ」を行６２としてＣＡＭ装置１３（図１参照）で追加した。
【００９８】
（ｂ）において、２次ＮＣプログラム５３は、行６２の「ＰＳＯＮ」の情報に基づいて行６３に「Ｆ６０００」が追加（ＳＴ２６参照）される。また、行６４に「Ｆ６０００」が追加される。一方、行６５の「Ｆ５０００」を変更しないで（ＳＴ２８参照）使用する。
【００９９】
図１４（ａ），（ｂ）は、図１３の続きを示すＮＣプログラムである。
（ｂ）において、２次ＮＣプログラムの続きは、行６６を頂点Ｔとし、行６７を「上り速度制御開始位置Ｃｕ」（ＳＴ４８参照）とするとともに、行６７に「Ｆ３０００」（ＳＴ５３参照）を追加した。
【０１００】
また、行７１を「下り速度制御完了位置Ｃｄ」（ＳＴ５１参照）とするとともに、行７１に「Ｆ６０００」（ＳＴ５６参照）を追加した。この一例の条件（ＳＴ５４〜ＳＴ５６）では、行７１に「Ｆ６０００」を追加したが、条件によっては（ＳＴ５４、ＳＴ５５、ＳＴ５７）、行７１の「下り速度制御完了位置Ｃｄ」にＦｍｂの「Ｆ８０００」を追加することがある（図１７（ｂ）縦軸のＦｍｂ及び二点差線を参照）。
【０１０１】
行７２は、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」〜「下り速度制御完了位置Ｃｄ」間にあるＮの行なので、Ｆが追加されない（ＳＴ５２参照）。
【０１０２】
図１５（ａ），（ｂ）は、本発明の制御方法に用いる１次ＮＣプログラムと２次ＮＣプログラム（最高切削送り速度及び、つなぎ部を対象に書き替えたもの）である。（ａ）は１次ＮＣプログラム５４の一部、（ｂ）は（ａ）の１次ＮＣプログラム５４を変換処理して出力した２次ＮＣプログラム５５である。なお、これらの１次・２次ＮＣプログラム５４，５５は、説明のために模式的にＮＣプログラムの形態を示したもので、不完全なものである。「・・・」はプログラムを省略したことを示す。
【０１０３】
（ａ）において、ＣＡＭ装置で１次ＮＣプログラム５４に行７５として「ＭＡＸＦ６０００」、行７６として「ＭＡＸＳ６０００」を含めた１次ＮＣプログラムを作成する。その次に、１次ＮＣプログラム５４に行７７として「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」、行７８として「ＴＵＣＴＬ  ＯＮ」を追加した。
また、行８１として「ＦＳＯＮ」、行８２として「ＦＳＯＦＦ」を追加した。
【０１０４】
行８３の「Ｓ６０００」及び行８４の「Ｆ６０００」は、三つの条件に合致するので変換の対象になる。詳しくは、第１の条件である「ＦＳＣＴＬ  ＯＮ」（ＳＴ６３参照）であり、第２の条件である「ＦＳＯＮ」（ＳＴ６４参照）であり、第３の条件であるＦとＳが共に最高の速度（ＳＴ６５、ＳＴ６６参照）であることに合致する。
【０１０５】
（ｂ）において、２次ＮＣプログラム５５は、行８３が「Ｓ６０００」から「Ｓ８０００」に書き替えられ、行８４が「Ｆ６０００」から「Ｆ８０００」に書き替えられる。また、１箇所目の「ＦＳＯＮ」から「ＦＳＯＦＦ」までの間での書き替えは終了する。
【０１０６】
図１６（ａ），（ｂ）は、図１５の続きを示すＮＣプログラムである。
（ａ）において、１箇所目の「ＦＳＯＮ」に続けて２箇所目の「ＦＳＯＮ」を行８５として設定した。２箇所目の「ＦＳＯＮ」の後には行８６の「Ｓ１７００」及び行８７の「Ｆ６０００」が存在しているが、書き替えの条件と一致していない（ＳＴ６５、ＳＴ６６参照）。つまり、行８６の「Ｓ１７００」は行７６の「ＭＡＸＳ６０００」と等しくない。
【０１０７】
また、行９１として「ＴＵＯＮ」を設定するとともに、行９２として「ＴＵＯＦＦ」を設定した。行９１の「ＴＵＯＮ」の後には命令の対象となる行９３の「Ｆ６０００」及び行９４の「Ｆ６０００」がある。
【０１０８】
（ｂ）において、行８６の「Ｓ１７００」は書き替えを実施する条件に一致していないので、行８６の「Ｓ１７００」及び行８７の「Ｆ６０００」は書き替えられない。
つなぎ部では、行９１の「ＴＵＯＮ」の後に出現する行９３に設定した１次ＮＣプログラムでのＦの値「Ｆ６０００」は「Ｆ１００００」に書き替えられる。
また、行９４に設定したＦの値「Ｆ６０００」も「Ｆ１００００」に書き替えられる。  行９２の「ＴＵＯＦＦ」の後では、行９５にＦとして設定した「Ｆ３００」は書き替えられない。
【０１０９】
なお、１次ＮＣプログラム５２と１次ＮＣプログラム５４とに分けて１次ＮＣプログラムを作成したが、１次ＮＣプログラム５２と１次ＮＣプログラム５４を組み合わせて一つのものとしてもよい。
【０１１０】
次に、制御方法を標準機（ＮＣ工作機械１７（図１参照））に適用させた場合について簡単に説明する。
標準機（ＮＣ工作機械１７）に用いる２次ＮＣプログラムは、曲面部４５の頂点Ｔを対象に書き替えたもので、フローチャートのＳＴ２３、ＳＴ２４、ＳＴ４２〜ＳＴ６２と図１３並びに図１４で説明した処理がなされる。なお、設定値は高速機とは異なる。
【０１１１】
標準機（ＮＣ工作機械１７（図１参照））で設定した２次ＮＣプログラムの送り速度及び高速機（ＮＣ工作機械１８（図１参照））で設定した２次ＮＣプログラムの送り速度について既に述べたが、２次ＮＣプログラムで曲面部を切削する際の減速を線図で次に説明する。
図１７（ａ），（ｂ）は、本発明の制御方法で加工した曲面部と切削の送り速度との関係を示すグラフであり、横軸を曲面部の送りの距離（円弧の距離）とし、縦軸を切削の送り速度としたものである。（ａ）は標準機、（ｂ）は高速機を示す。図３、図５を併用して説明する。
【０１１２】
（ａ）において、ワークＷの曲面部４５を切削する過程で、まず、底部３８から「上り速度制御開始位置Ｃｕ」までを対象速度制御値である送り速度Ｆ２ａ（例えば、４０００）で矢印ｙ１，ｙ１のように切削し、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」から「下り速度制御完了位置Ｃｄ」までを頂点速度制御値である送り速度Ｆ１ａ（例えば、３０００）で矢印ｙ２のように切削し、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」から底部３８までを対象速度制御値である送り速度Ｆ２ａ（例えば、４０００）で矢印ｙ３のように切削する。
その結果、本発明の制御方法を実施しない１次ＮＣプログラムの制御で「送り速度自動補正機能」が機能しない場合に比べ、曲面部４５の頂点Ｔの前後（上り制御長Ｌ１、下り制御長Ｌ２）で切削の送り速度を下げることができ、加工精度を確保することができる。
【０１１３】
（ｂ）において、ワークＷの曲面部４５を切削する過程で、まず、底部３８から「上り速度制御開始位置Ｃｕ」までを対象速度制御値である送り速度Ｆ２ｂ（例えば、６０００）で矢印ｙ１，ｙ１のように切削し、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」から「下り速度制御完了位置Ｃｄ」までを頂点速度制御値である送り速度Ｆ１ｂ（例えば、３０００）で矢印ｙ２のように切削し、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」から底部３８までを対象速度制御値である送り速度Ｆ２ｂ（例えば、６０００）で矢印ｙ３のように切削する。条件によっては、「下り速度制御完了位置Ｃｄ」から底部３８までを送り速度Ｆｍｂ（例えば、８０００）で矢印ｙ４のように切削する。
その結果、高速送り可能なＮＣ工作機械の性能を有効に活用して送り速度をＦ２ｂ（例えば、６０００）又はＦｍｂ（例えば、８０００）まで上げることができ、生産効率の向上を図ることができる。
【０１１４】
また、曲面部４５の頂点Ｔに対して、「上り速度制御開始位置Ｃｕ」及び「下り速度制御完了位置Ｃｄ」を設定するとともに、対象速度制御値である送り速度Ｆ２ｂ（例えば、６０００）を設定するので、曲面部４５の頂点Ｔの前後（上り制御長Ｌ１、下り制御長Ｌ２）で切削の送り速度を下げることができ、加工精度を確保することができる。
【０１１５】
また、曲面部４５の頂点Ｔに対して、エ作機械の「送り速度自動補正機能」が作動するきつい曲面のときは、ＮＣプログラムを書き替える必要がないので、前述の制御装置が自動書き替えしている速度制御工程のステップをスキップすることができ、その分制御装置が自動算出する計算量が少なくなり、迅速な処理ができ、またその分比較的処理能力として軽微なプロセッサーを使用することできる。
なお、曲面部４５を１個のみ形成したが、曲面部４５を２山以上連続させた形状でも同じ制御を行うことができる。
【０１１６】
尚、本発明の工作機械の制御方法は、実施の形態ではＮＣ工作機械の制御方法に適用したが、例えば、成形加工システムに含まれる新旧の成形機にも適用可能であり、一般の産業機械に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明の工作機械の制御方法は、高速化を図ったＮＣ工作機械の制御方法に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の工作機械の制御方法を採用した機械加工システムの概念図
【図２】本発明の制御方法を用いる機械加工システムのブロック図
【図３】本発明の制御方法で設定する加工条件の説明図
【図４】本発明の制御方法で設定する加工条件及びその入力画面の説明図
【図５】本発明の制御方法の説明に使用する主な変数を示した表
【図６】本発明の制御方法に用いる加工条件の設定結果を示す図
【図７】本発明の制御方法の概要フローチャート
【図８】本発明の制御方法の詳細フローチャート（第１のページ）
【図９】本発明の制御方法の詳細フローチャート（第２のページ）
【図１０】本発明の制御方法の詳細フローチャート（第３のページ）
【図１１】本発明の制御方法の詳細フローチャート（第４のページ）
【図１２】本発明の制御方法の詳細フローチャート（第５のページ）
【図１３】本発明の制御方法に用いる１次ＮＣプログラムの一部と２次ＮＣプログラムの一部（曲面部を対象に書き替えたもの）
【図１４】図１３の続きを示すＮＣプログラム
【図１５】本発明の制御方法に用いる１次ＮＣプログラムと２次ＮＣプログラム（最高切削送り速度及び、つなぎ部を対象に書き替えたもの）
【図１６】図１５の続きを示すＮＣプログラム
【図１７】本発明の制御方法で加工した曲面部と切削の送り速度との関係を示すグラフ
【図１８】従来の数値制御工作機械の加工データ修正方法の説明図
【符号の説明】
【０１１９】
１７，１８…数値制御工作機械（ＮＣ工作機械）、２２，２３…制御部（数値制御装置）、２５…曲面部、５１ａ…切削工具の軸線、５２，５４…１次ＮＣプログラム、５３，５５…１次ＮＣプログラム、Ｃｄ…下り速度制御完了位置、Ｃｕ…上り速度制御開始位置、Ｆｍ，Ｆ１，Ｆ２，ＦＭ…１次ＮＣプログラムの送り速度（１次ＮＣプログラムの切削の送り速度）、Ｆｍｂ，Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，ＦＭｂ…２次ＮＣプログラムの送り速度（２次ＮＣプログラムの切削の送り速度）、Ｌ１…上り制御長、Ｌ２…下り制御長、Ｒ…加工条件に設定した半径、Ｒｗ…曲面部の円弧の半径、Ｔ…頂点、Ｗ…ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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