(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置において、
ＮＣプログラムを解釈する解釈手段と、
前記解釈手段が解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断手段と、
前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行手段と、
前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行手段と
を備え、
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断手段を備えたこと
を特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が指示する前記早送りの前記移動開始位置と前記終了位置とを結ぶ仮想直線が、前記工具と前記被削材又は前記冶具とが干渉する可能性の有る加工領域と重なるか否か判断する第一判断手段を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記加工領域は前記複数の可動軸毎に設定し、
前記第一判断手段は、前記複数の可動軸毎に、前記仮想直線が前記加工領域と重なるか否か判断し、
前記補間型早送り実行手段、及び前記早送り実行手段は、前記第一判断手段が前記複数の可動軸毎に判断した判断結果に従い、前記複数の可動軸毎に、前記補間型早送り又は前記早送りを実行すること
を特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記シーケンス動作指令は、工具交換を指示する工具交換指令又は前記被削材の交換を指示するパレット割出指令又は原点復帰指令又はレファレンス点復帰指令であること
を特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、位置を固定するクランプ機構を備えた前記可動軸が有るか判断する第三判断手段を備え、
前記早送り実行手段は、
前記第三判断手段が前記クランプ機構を備えた前記可動軸が有ると判断した場合に、前記クランプ機構を備えた前記可動軸について前記早送りを実行するクランプ早送り実行手段を備えたこと
を特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の数値制御装置。
【請求項６】
工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置の制御方法において、
ＮＣプログラムを解釈する解釈工程と、
前記解釈工程で解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行工程と、
前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行工程と
を備え、
前記判断工程は、
前記解釈工程で解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断工程を備えたこと
を特徴とする数値制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御装置と数値制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の従来型の早送り移動は、同時に早送りを行う軸が夫々別個に最高速で移動する。故に移動経路は予め予測することが困難で、工具と被削材が衝突する可能性がある。特許文献１に記載の加減速制御方式は、補間型早送りを行う技術を提案する。補間型早送りは任意の位置まで高速で且つ直線で移動する早送り移動である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補間型早送りを用いた場合、状況によってはサイクルタイムが増加するという問題点があった。例えば軸の位置を固定するクランプ機構を備える軸と、クランプ機構は無い軸とで同時に補間型早送りを行う場合、クランプ機構のアンクランプが完了してから全軸の補間移動を開始する必要があるので、サイクルタイムは増加する。
【０００５】
本発明の目的は、状況に応じて不要な補間型早送りを行わないことで、サイクルタイムを短縮できる数値制御装置と数値制御装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る数値制御装置は、工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置において、ＮＣプログラムを解釈する解釈手段と、前記解釈手段が解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断手段と、前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行手段と、前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行手段とを備え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断手段を備えたことを特徴とする。工具と被削材又は冶具が干渉しない場合、数値制御装置は補間型早送りではなく、通常の早送りを行う。故に数値制御装置は補間型早送りを実行する場合に比べてサイクルタイムを短縮できる。数値制御装置は、補間型早送りによって被削材又は冶具と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
所定のシーケンス動作は、被削材から所定方向の可動軸について退避動作を行った後に、他の可動軸の早送りを行う動作であるので、工具と被削材又は冶具とが干渉しない。解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、数値制御装置は、工具と被削材又は冶具とが干渉する可能性が無いと判断できる。
【０００７】
請求項２に係る数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が指示する前記早送りの前記移動開始位置と前記終了位置とを結ぶ仮想直線が、前記工具と前記被削材又は前記冶具とが干渉する可能性の有る加工領域と重なるか否か判断する第一判断手段を備えたことを特徴とする。加工領域とは、工具と被削材又は冶具が干渉の可能性のある領域である。仮想直線が加工領域と重なるときは干渉の可能性があるので、数値制御装置は補間型早送りを行う。仮想直線が加工領域と重ならないときは、干渉の可能性が無いので、数値制御装置は通常の早送りを行う。数値制御装置は不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。
【０００８】
請求項３に係る数値制御装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記加工領域は前記複数の可動軸毎に設定し、前記第一判断手段は、前記複数の可動軸毎に、前記仮想直線が前記加工領域と重なるか否か判断し、前記補間型早送り実行手段、及び前記早送り実行手段は、前記第一判断手段が前記複数の可動軸毎に判断した判断結果に従い、前記複数の可動軸毎に、前記補間型早送り又は前記早送りを実行することを特徴とする。数値制御装置は可動軸毎に加工領域を設定する。数値制御装置は可動軸毎に干渉の可能性を判断するので、可動軸毎に補間型早送りと早送りを実行できる。数値制御装置は、干渉の可能性の無い可動軸については補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。
【０００９】
【００１０】
請求項４に係る数値制御装置は、請求項１から３の何れか一つに記載の発明の構成に加え、前記シーケンス動作指令は、工具交換を指示する工具交換指令又は前記被削材の交換を指示するパレット割出指令又は原点復帰指令又はレファレンス点復帰指令であることを特徴とする。工具交換指令、パレット割出指令、原点復帰指令、レファレンス点復帰指令は、被削材から所定方向の可動軸について退避動作を行った後に、他の可動軸の早送りを行う指令であるので、工具の退避を行った後は被削材又は冶具と干渉しない。数値制御装置は補間型早送りを行わないことで、サイクルタイムを短縮できる。
【００１１】
請求項５に係る数値制御装置は、請求項１から４の何れか一つに記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、位置を固定するクランプ機構を備えた前記可動軸が有るか判断する第三判断手段を備え、前記早送り実行手段は、前記第三判断手段が前記クランプ機構を備えた前記可動軸が有ると判断した場合に、前記クランプ機構を備えた前記可動軸について前記早送りを実行するクランプ早送り実行手段を備えたことを特徴とする。クランプ機構を備える可動軸は通常は回転軸である。三次元形状の加工以外の早送りでは、工具を一旦退避させてから移動するので、クランプ機構を備えた可動軸では、工具が被削材又は冶具と干渉する可能性が低い。数値制御装置はクランプ機構を備えた可動軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。クランプ機構の無い可動軸は、クランプ機構が有る可動軸の動作を待たずに同時並行で動作できる。故に数値制御装置はサイクルタイムを短縮できる。
【００１２】
請求項６に係る数値制御装置の制御方法は、工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置の制御方法において、ＮＣプログラムを解釈する解釈工程と、前記解釈工程で解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断工程と、前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行工程と、前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行工程とを備え、前記判断工程は、前記解釈工程で解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断工程を備えたことを特徴とする。数値制御装置は上記工程を行うことで、請求項１に記載の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】工作機械１の斜視図。
【図２】被削材支持装置８の斜視図。
【図３】数値制御装置４０と工作機械１の電気的構成を示すブロック図。
【図４】通常の早送りの経路Ｌ１と補間型早送りの経路Ｌ２を示す図。
【図５】Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の全軸で補間型早送りを行った場合と、Ｃ軸のみ通常の早送りを行った場合のサイクルタイムの差異を示す図。
【図６】加減速時定数ｔ１，ｔ２の説明図。
【図７】プログラム運転処理（第一実施例）の流れ図。
【図８】プログラム運転処理（第二実施例）の流れ図。
【図９】プログラム運転処理（第三実施例）の流れ図。
【図１０】プログラム運転処理（第四実施例）の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は夫々工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。図１に示す工作機械１は、被削材の切削加工と旋削加工ができる複合機である。
【００１５】
図１を参照して工作機械１の構造を説明する。工作機械１は基台２、Ｙ軸移動機構（図示略）、Ｘ軸移動機構（図示略）、Ｚ軸移動機構（図示略）、移動体１５、立柱５、主軸ヘッド６、主軸（図示略）、被削材支持装置８、工具交換装置９、制御箱（図示略）、数値制御装置４０（図２参照）等を備える。基台２は架台１１、主軸基台１２、右側基台１３、左側基台１４等を備える。架台１１は前後方向に長い略直方体状の構造体である。主軸基台１２は前後方向に長い略直方体状に形成し、架台１１上面後方に設ける。右側基台１３は架台１１上面右前方に設ける。左側基台１４は架台１１上面左前方に設ける。右側基台１３と左側基台１４は夫々、前側の支持台１３Ａ，１４Ａと、後側の支持台１３Ｂ，１４Ｂを備える。支持台１３Ａ，１３Ｂ、１４Ａ，１４Ｂは上下方向に延びる柱状に形成し、上面に被削材支持装置８を支持する。
【００１６】
Ｙ軸移動機構は主軸基台１２上面に設け、一対のＹ軸レール１６（図１は右側のＹ軸レール１６のみ図示）、Ｙ軸ボール螺子（図示略）、Ｙ軸モータ（図示略）等を備える。一対のＹ軸レール１６とＹ軸ボール螺子はＹ軸方向に延びる。一対のＹ軸レール１６は上面に移動体１５をＹ軸方向に案内する。移動体１５は略平板状に形成し、底部外面にナット（図示略）を備える。該ナットはＹ軸ボール螺子に螺合する。Ｙ軸モータがＹ軸ボール螺子を回転すると、移動体１５はナットと共に一対のＹ軸レール１６に沿って移動する。故にＹ軸移動機構は移動体１５をＹ軸方向に移動可能に支持する。
【００１７】
Ｘ軸移動機構は移動体１５上面に設け、一対のＸ軸レール（図示略）、Ｘ軸ボール螺子（図示略）、Ｘ軸モータ（図示略）等を備える。Ｘ軸レールとＸ軸ボール螺子はＸ軸方向に延びる。立柱５は上下方向に延び、移動体１５上面に設ける。立柱５は底部にナット（図示略）を備える。該ナットはＸ軸ボール螺子に螺合する。Ｘ軸モータがＸ軸ボール螺子を回転すると、立柱５はナットと共に一対のＸ軸レールに沿って移動する。故にＸ軸移動機構は立柱５をＸ軸方向に移動可能に支持する。立柱５は、Ｙ軸移動機構、移動体１５、Ｘ軸移動機構により、基台２上をＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。
【００１８】
Ｚ軸移動機構は立柱５前面に設け、一対のＺ軸レール（図示略）、Ｚ軸ボール螺子（図示略）、Ｚ軸モータ（図示略）等を備える。Ｚ軸レールとＺ軸ボール螺子はＺ軸方向に延びる。主軸ヘッド６は背面にナット（図示略）を備える。該ナットはＺ軸ボール螺子に螺合する。Ｚ軸モータはＺ軸ボール螺子の上端部の軸受（図示略）に固定する。Ｚ軸モータがＺ軸ボール螺子を回転すると、主軸ヘッド６は一対のＺ軸レールに沿って移動する。故にＺ軸移動機構は主軸ヘッド６をＺ軸方向に移動可能に支持する。主軸（図示略）は主軸ヘッド６内部に設け、主軸ヘッド６下部に工具装着穴（図示略）を備える。工具装着穴は工具を装着する。主軸は主軸ヘッド６上部に設けた主軸モータ６４で回転する。
【００１９】
被削材支持装置８は右側基台１３と左側基台１４の上面に固定する。被削材支持装置８は被削材（図示略）を回転可能に保持する。被削材支持装置８はＡ軸台２０と回転台４５を備える。Ａ軸台２０はＸ軸方向に対して平行な軸（図２に示す支軸３１）を中心に回転可能である。Ａ軸台２０を回転する軸はＡ軸である。回転台４５は円盤状に形成し、Ａ軸台２０上面略中央に設ける。回転台４５はＺ軸方向に平行な軸を中心に回転可能であり、上面に冶具２００（図２参照）を用いて被削材を固定する。回転台４５を回転する軸はＣ軸である。被削材支持装置８はＡ軸台２０をＡ軸回りに任意角度で傾けることで、主軸に装着する工具に対して被削材を任意方向に傾けることができる。被削材支持装置８の具体的構造は後述する。
【００２０】
工具交換装置９は工具マガジン（図示略）と保護カバー９Ａ等を備える。保護カバー９Ａは工具マガジンを覆って保護する。工具マガジンは立柱５と主軸ヘッド６周囲を取り巻く略円環状である。工具マガジンは複数のポット（図示略）、チェーン（図示略）、マガジンモータ（図示略）等を備える。ポットは工具を着脱可能に装着する。チェーンは工具マガジンに沿って環状に設ける。複数のポットはチェーンに沿って取り付ける。マガジンモータの駆動で、チェーンと共にポットは工具マガジンの形状に沿って移動する。工具交換位置は工具マガジン最下部に位置するポットの位置である。工具交換装置９はマガジンモータ６５（図３参照）の駆動により、主軸ヘッド６を加工領域からＺ軸原点まで上昇し、工具交換領域内において主軸ヘッド６を昇降する間に、工具交換位置のポットが保持する工具を、主軸に現在装着する工具と交換する。Ｚ軸原点とは、Ｚ軸の機械原点である。機械原点とは、Ｘ軸、Ｙ軸の機械座標が零である位置、Ｚ軸の機械座標が被削材を加工可能な上限位置となる位置である。加工領域とは、Ｚ軸原点よりも回転台４５側の領域である。工具交換領域とは、Ｚ軸原点に対して加工領域とは反対側の領域であり、ＡＴＣ原点との間の領域である。ＡＴＣ原点はマガジンモータ６５を駆動してポットが移動できる位置である。
【００２１】
制御箱は工作機械１を覆うカバー（図示略）の外壁に取り付ける。数値制御装置４０は制御箱の内側に格納する。数値制御装置４０はＮＣプログラムに基づき工作機械１の動作を制御する。ＮＣプログラムは複数の行で構成し、各行は制御指令を含む。制御指令は例えばＧコード、Ｍコード等である。工作機械１を覆うカバーは外壁面に操作盤１０を備える。操作盤１０は入力部１８と表示部１９を備える。入力部１８は数値制御装置４０の各種設定、入力等を行う。表示部１９は各種画面、メッセージ、アラーム等を表示する。
【００２２】
図２を参照して被削材支持装置８の具体的構造を説明する。被削材支持装置８はＡ軸台２０、左側支持台２７、右側駆動機構部２８、回転台４５、Ｃ軸駆動部５０等を備える。Ａ軸台２０は台部２１、右連結部２２、左連結部２３を備える。台部２１は、Ａ軸台２０の傾斜角度が０°で上面が水平面となる平面視略長方形状の板状部である。右連結部２２は台部２１の右端部から右斜め上方に延び且つ右側駆動機構部２８と回動可能に連結する。左連結部２３は台部２１の左端部から左斜め上方に延び且つ後述する左側支持台２７と回動可能に連結する。回転台４５は台部２１上面略中央に回転可能に設ける。
【００２３】
Ｃ軸駆動部５０は台部２１下面に設け且つ台部２１の略中央に設けた穴（図示略）を介して回転台４５と連結する。Ｃ軸駆動部５０は内部に回転軸（図示略）、Ｃ軸モータ６６（図３参照）、クランプ装置６８（図３参照）等を備える。回転軸は回転台４５に対して直交する方向に延びる。回転軸は回転台４５に固定する。Ｃ軸モータ６６は回転軸に固定する。故にＣ軸モータ６６が回転軸を回転すると、回転台４５は回転する。クランプ装置６８は、例えばコンプレッサ（図示略）から供給する圧縮空気を利用して、回転軸のクランプ、アンクランプを行う。回転台４５は上面に冶具２００を取付可能である。冶具２００は被削材（図示略）を保持する機構である。
【００２４】
左側支持台２７はＡ軸台２０の左側に位置する。左連結部２３はその左端面から左方に突出する略円柱状の支軸３１を有する。左側支持台２７は上方に突出する頂点部にて、支軸３１を回転可能に支持する。左側支持台２７の底部は、左側基台１４の支持台１４Ａ，１４Ｂ（図１参照）の上面に固定する。
【００２５】
右側駆動機構部２８はＡ軸台２０右側に位置する。右側駆動機構部２８は内側に、右側支持台（図示略）、減速機（図示略）、Ａ軸モータ６７（図３参照）等を格納する。右連結部２２はその右端面から右方に突出する略円柱状の支軸（図示略）を有する。右側支持台は右連結部２２の支軸を回転可能に支持し且つ減速機とＡ軸モータ６７を一体化して保持する。右連結部２２の支軸とＡ軸モータ６７の出力軸は、減速機を介して互いに連結する。減速機は歯車等で動力の回転速度を減じて出力する機械装置であり、出力として減速比に比例したトルクを得ることができる。故にＡ軸モータ６７の出力軸が回転すると減速機を介して、Ａ軸台２０は右連結部２２と一体して回転し、Ａ軸回りに任意方向に傾く。被削材支持装置８は、主軸に装着する工具に対して被削材を任意方向に傾けることができる。右側支持台の底部は、右側基台１３の支持台１３Ａ，１３Ｂ（図１参照）の上面に固定する。
【００２６】
図１，図２を参照して工作機械１による被削材の加工方法を説明する。被削材を切削する時、工作機械１は例えば回転台４５を回転、主軸（図示略）を非回転とする。被削材は治具３９を介して回転台４５と一体して回転する。工作機械１は回転する被削材に対し、主軸ヘッド６を移動して工具が接触することで、被削材の旋削加工を行うことができる。工作機械１は回転台４５を非回転、主軸を回転とし、静止した被削材に対し主軸と共に回転する工具が接触することでも、被削材の切削加工を行うことができる。工作機械１は主軸と回転台４５の両方を回転し、被削材と工具が接触することでも被削材を切削できる。
【００２７】
図３を参照して数値制御装置４０と工作機械１の電気的構成を説明する。数値制御装置４０はＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、記憶装置４４、Ｉ／Ｏ基板４６等を備える。ＣＰＵ４１は工作機械１の動作を制御する。ＲＯＭ４２は後述するプログラム運転処理（図７〜図１０参照）を実行する為の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ４３は各種処理実行中に発生する各種データを記憶する。記憶装置４４は不揮発性であり、ＮＣプログラム等を記憶する。Ｉ／Ｏ基板４６は工作機械１と各種信号の入出力を行う回路基板である。工作機械１は駆動回路５１〜５９を備える。駆動回路５１〜５９は数値制御装置４０のＩ／Ｏ基板４６に接続する。駆動回路５１はＣＰＵ４１の指令信号に従いＸ軸モータ６１に駆動電流（パルス）を出力する。エンコーダ７１はＸ軸モータ６１とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７１はＸ軸モータ６１の位置情報（モータの絶対位置情報）を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。
【００２８】
駆動回路５２はＣＰＵ４１の指令信号に従い、Ｙ軸モータ６２に駆動電流を出力する。エンコーダ７２はＹ軸モータ６２とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７２はＹ軸モータ６２の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。駆動回路５３はＣＰＵ４１の指令信号に従い、Ｚ軸モータ６３に駆動電流を出力する。エンコーダ７３はＺ軸モータ６３とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７３はＺ軸モータ６３の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。駆動回路５４はＣＰＵ４１の指令信号に従い、主軸モータ６４に駆動電流を出力する。エンコーダ７４は主軸モータ６４とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７４は主軸モータ６４の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。
【００２９】
駆動回路５５はＣＰＵ４１の指令信号に従い、マガジンモータ６５に駆動電流を出力する。エンコーダ７５はマガジンモータ６５とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７５はマガジンモータ６５の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。駆動回路５６はＣＰＵ４１の指令信号に従い、Ｃ軸モータ６６に駆動電流を出力する。エンコーダ７６はＣ軸モータ６６とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７６はＣ軸モータ６６の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。駆動回路５７はＣＰＵ４１の指令信号に従い、Ａ軸モータ６７に駆動電流を出力する。エンコーダ７７はＡ軸モータ６７とＩ／Ｏ基板４６に接続する。エンコーダ７７はＡ軸モータ６７の位置情報を検出し、該検出信号をＩ／Ｏ基板４６に入力する。
【００３０】
駆動回路５８はＣＰＵ４１の指令信号に従い、クランプ装置６８に駆動電流を出力する。駆動回路５９はＣＰＵ４１の指令信号に従い、表示部１９に駆動電流を出力する。入力部１８はＩ／Ｏ基板４６に接続する。Ｘ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、主軸モータ６４、マガジンモータ６５、Ｃ軸モータ６６、Ａ軸モータ６７は何れもサーボモータである。エンコーダ７１〜７７は一般的な絶対値エンコーダであり、回転位置の絶対位置を検出して出力する位置センサである。駆動回路５１〜５７はエンコーダ７１〜７７からフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。駆動回路５１〜５９は例えばＦＰＧＡ回路でもよい。
【００３１】
図４を参照して補間型早送りを説明する。数値制御装置４０は、ＮＣプログラムの制御指令に従い、主軸に装着する工具の様々な動作を制御する。制御指令は、工具を目的位置に移動させる移動指令を含む。移動指令は早送り指令と切削送り指令を含む。早送り指令は工具の移動経路に関係無く、軸毎に最高速で目的位置まで移動する指令である。切削送り指令は正確な切削経路をたどりながら移動する指令である。数値制御装置４０は切削を伴わないで工具を移動する時、サイクルタイムを短縮する為に早送り指令を用いる。通常の早送り指令は移動経路を考慮しないので、障害物（例えば被削材又は冶具２００）等に接触する可能性がある。その場合、本実施形態は補間型早送り指令を用いる。補間型早送り指令は、工具を任意位置まで高速且つ直線で移動する補間型早送りを指示する制御指令である。
【００３２】
例えば、図４に示す如く、Ｐ１（Ｘ０，Ｙ０）からＰ２（Ｘ３００，Ｙ２００）までの間を、通常の早送りで移動する時、工具は経路Ｌ１に沿って移動する。通常の早送りでは、Ｘ軸とＹ軸は夫々最高速で目的位置（Ｘ３００，Ｙ２００）まで移動する。この例では、Ｘ軸の移動距離よりもＹ軸の移動距離の方が短いので、工具はＸ３００よりも先にＹ２００に到達する。その結果、工具はＰ１からＰ３を経由してＰ２に移動するので、経路Ｌ１はＰ３で折れ曲がる。補間型早送りで移動する時、工具は経路Ｌ２に沿って移動する。経路Ｌ２は直線状である。補間型早送りでは、Ｘ軸とＹ軸はＰ１からＰ２まで直線で移動できる。補間型早送りでは、Ｐ１とＰ２の間に障害物等が無い限り、工具は障害物等に接触しないので、安全な早送りが可能である。
【００３３】
補間型早送りの欠点を説明する。以下三つの場面は、補間型早送りを用いると、通常の早送りに対してサイクルタイムが長くなるという欠点がある。
−第一場面−
第一場面は、クランプ機構が有る軸とクランプ機構が無い軸とで、補間型早送りを同時に行う場合である。例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の全軸において補間型早送りを同時に行う場合を想定する。Ｃ軸はクランプ機構の一種であるクランプ装置６８を備える。Ｘ軸とＹ軸はクランプ機構が無い。図５（１）に示す如く、先ず、ｔ０でＣ軸のクランプ装置６８のアンクランプ動作が開始する。Ｃ軸、Ｘ軸、Ｙ軸は、クランプ装置６８のアンクランプ動作が終わるｔ１を待ってから補間型早送りを行う必要がある。アンクランプ動作がｔ１で終了すると、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸が補間型早送りを同時に行う。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の補間型早送りがｔ３で終了すると、クランプ装置６８はＣ軸のクランプ動作を開始してｔ４で終了する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の補間型早送りはｔ４で終了する。
【００３４】
例えば三次元形状の加工以外の早送りでは、数値制御装置４０は工具を一旦退避させてから移動する。クランプ装置６８を備えたＣ軸においては、工具と被削材又は冶具２００とは干渉する可能性が低い。故に数値制御装置４０は、クランプ機構を備えた軸については、補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行してもよい。例えば、クランプ装置６８を備えるＣ軸のみ通常の早送りを行い、Ｘ軸とＹ軸は補間型早送りを行う場合を想定する。図５（２）に示す如く、Ｘ軸とＹ軸は、Ｃ軸のクランプ装置６８のアンクランプの終了を待たずにｔ０で移動を開始する。クランプ装置６８のアンクランプが終了するｔ１でＣ軸は通常の早送りを行う。Ｃ軸の通常の早送りが終了した後、クランプ装置６８はクランプ動作を開始する。Ｘ軸とＹ軸の補間型早送りが終了した後、クランプ装置６８はｔ２でクランプ動作を終了する。故に第一場面では、クランプ装置６８を有するＣ軸については、通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。
【００３５】
−第二場面−
第二場面は、移動に最も時間がかかる軸と、加減速時定数が最も長い軸とが異なる場合である。図６を参照して加減速時定数を説明する。数値制御装置４０は、ＮＣプログラム中の補間指令に基づき、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸、Ａ軸の軸毎に、目標位置、移動距離、移動速度、移動時間等を夫々演算する。補間指令は、アドレスで指定した移動速度で軸を動かす時に使用する制御指令である。数値制御装置４０は、演算した軸毎の移動速度に、移動平均フィルタ（以下、ＦＩＲフィルタと呼ぶ）を少なくとも二回以上通して速度変化を滑らかにする補間後加減速を行う。
【００３６】
図６は、Ｘ軸方向において移動する工具の移動速度を、ＦＩＲフィルタで二回処理した結果を示す図表である。ＦＩＲフィルタの加減速時定数（以下、時定数と呼ぶ）は、ＦＩＲフィルタが平均を行うサンプル数に相当する。例えば、サンプル時間が１ｍｓｅｃで、ＦＩＲフィルタの時定数が１０ｍｓｅｃの時、ＦＩＲフィルタは今回の補間指令を含めて１０個前までの指令の平均を今回の出力とする。一段目のＦＩＲフィルタ（ＦＩＲ１）の時定数をｔ１、二段目のＦＩＲフィルタ（ＦＩＲ２）の時定数をｔ２とする。
【００３７】
移動速度を二段のＦＩＲフィルタ（ＦＩＲ１、ＦＩＲ２）で処理した結果、加速度の変化は一定以下となるので、工具はｔ１＋ｔ２をかけて緩やかに速度を上げて最高速度に達し、その後、ｔ１＋ｔ２をかけて緩やかに速度を落として停止する。故に数値制御装置４０は、移動速度を複数のＦＩＲフィルタで処理することで、移動速度の急激な変化を吸収できるので、工作機械１の振動と、動作に必要な最大トルクを抑制できる。ｔ１＞ｔ２の時ｔ１は加速度の大きさ、ｔ２は加加速度の大きさを決定する。速度指令はｔ１＋ｔ２だけ長くなる（サイクルタイムが伸びる）。補間型早送りを行う全ての軸は時定数を同じにしなければいけない。理由は、時定数が異なる軸で補間型早送りを行うと加減速時に補間誤差が大きくなるからである。
【００３８】
例えば、図４に示すＰ１からＰ２までを早送りで移動する場面で、Ｘ軸とＹ軸の送り速度Ｆと時定数ｔ１、ｔ２を以下の条件で設定する。
・Ｘ軸：Ｆ５００００、ｔ１＝８０ｍｓ、ｔ２＝２０ｍｓ
・Ｙ軸：Ｆ５００００、ｔ１＝１０５ｍｓ、ｔ２＝２６ｍｓ
上記条件では、Ｙ軸の時定数の方が、Ｘ軸の時定数よりも長い。前述のとおり、補間型早送りでは全ての軸の時定数を同じにしなければならない。ここで、ｔ１は加速度の大きさを決定するので、Ｙ軸の加速度はＸ軸の加速度よりも小さい。Ｙ軸をＸ軸の加速度で動作させると、Ｙ軸の最大トルクを超える恐れがある。故にＸ軸とＹ軸の補間型早送りを行う場合、Ｙ軸のｔ１に揃える。ｔ２は加加速度の大きさを決定するので、Ｙ軸の加加速度はＸ軸の加加速度よりも小さい。Ｙ軸を駆動する機構に生じる振動が大きくなる可能性があるので、故にＸ軸とＹ軸の補間型早送りを行う場合、Ｙ軸のｔ２に揃える。よって、ｔ１＝１０５ｍｓ、ｔ２＝２６ｍｓとなる。
【００３９】
上記条件で、Ｘ軸とＹ軸について通常の早送りを行った場合、Ｘ軸のサイクルタイムは０．４６ｓ、Ｙ軸のサイクルタイムは０．３７１ｓである。他方、上記条件でＸ軸とＹ軸の補間型早送りを行った場合、Ｘ軸とＹ軸のサイクルタイムは０．４９１ｓである。上記条件では、移動距離の長いＸ軸によって移動時間は決まる。Ｙ軸の時定数に揃えると、位置決め時間は３１ｍｓｅｃ伸びてしまう。以上のことから、第二場面では、数値制御装置４０は工具が障害物等と干渉しなければ、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。
【００４０】
−第三場面−
第三場面は、制限加速度が最も小さな軸と、制限加加速度が最も小さい軸とが異なる場合である。制限加速度は、軸毎に予め設定し、各軸を移動する機構の振動等を考慮した加速度の制限値である。制限加加速度は、軸毎に予め設定し、各軸を移動する機構の振動等を考慮した加加速度の制限値である。ｔ１＞ｔ２の時ｔ１は制限加速度の大きさ、ｔ２は制限加加速度の大きさを決定する。例えばＸ軸とＹ軸の時定数ｔ１、ｔ２を以下の条件で設定する。
・Ｘ軸：ｔ１＝１００ｍｓ、ｔ２＝５０ｍｓ
・Ｙ軸：ｔ１＝９０ｍｓ、ｔ２＝６０ｍｓ
【００４１】
上記条件でＸ軸とＹ軸の補間型早送りを行う為に、数値制御装置４０は時定数を揃える必要がある。ｔ１はＸ軸が大きく、ｔ２はＹ軸が大きい。時定数をＸ軸に合わせた場合、ｔ１＝１００ｍｓ、ｔ２＝５０ｍｓとなるので、ｔ１＋ｔ２＝１５０ｍｓとなる。Ｙ軸のｔ２が１０ｍｓ短くなるので、加加速度は大きくなる。加加速度が大きくなると、Ｙ軸を駆動する機構に生じる振動が大きくなる可能性があるので好ましくない。時定数をＹ軸に合わせた場合、ｔ１＝９０ｍｓ、ｔ２＝６０ｍｓとなるので、ｔ１＋ｔ２＝１５０ｍｓとなる。Ｘ軸のｔ１が１０ｍｓ短くなるので、加速度は大きくなる。この場合、Ｘ軸を駆動する為のトルクが不足する可能性があるので好ましくない。
【００４２】
ｔ１をＸ軸、ｔ２をＹ軸に合わせた場合、ｔ１＝１００ｍｓ、ｔ２＝６０ｍｓとなるので、ｔ１＋ｔ２＝１６０ｍｓとなる。この場合、加速度及び加加速度の何れも制限加速度、制限加加速度より小さくなるので補間型早送りを行っても問題無い。但し、サイクルタイムが通常の早送りを行った時と比較して１０ｍｓ伸びてしまう。以上のことから、第三場面でも、数値制御装置４０は工具が障害物等と干渉しなければ、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。
【００４３】
図８を参照し、上記第一〜第三場面を考慮したプログラム運転処理を説明する。作業者は操作盤１０の入力部１８を用いて、記憶装置４４に記憶する複数のＮＣプログラムの中から一のＮＣプログラムを選択し、選択したＮＣプログラムの加工開始を指示する。ＣＰＵ４１は入力部１８から加工開始指示を受け付けると、ＲＯＭ４２に記憶する制御プログラムを読み出し、プログラム運転処理を実行する。本実施形態は、プログラム運転処理について四つの実施例を備える。上記第一〜第三場面で説明したように、数値制御装置４０は、工具が被削材又は冶具２００と衝突しなければ、補間型早送りではなく、通常の早送りを実行することでサイクルタイムを短縮できる。以下の第一〜第四実施例は、工具が被削材又は冶具２００と衝突する可能性を判断し、衝突する可能性が無ければ通常の早送りを行う。第一〜第四実施例では、工具が被削材又は冶具２００と衝突するか否かの判断手法が夫々異なる。
【００４４】
本実施形態は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸、Ａ軸について、補間型早送りを実行する補間型早送りモードを設定できる。ＮＣプログラムを実行する前に、作業者は操作盤１０の入力部１８により補間型早送りモードを設定できる。ＲＡＭ４３はモードフラグを記憶する。補間型早送りモードを設定した場合、ＣＰＵ４１はモードフラグをオンする。補間型早送りモードの設定を解除した場合、ＣＰＵ４１はモードフラグをオフする。ＣＰＵ４１はモードフラグのオンオフを確認することで、補間型早送りモードの設定の有無を判断できる。
【００４５】
図７を参照し、第一実施例を説明する。第一実施例は、所定のシーケンス動作を実行する場合に、補間型早送りを実行せずに、通常の早送りを実行する。所定のシーケンス動作とは、例えば工具交換動作の様に、工具のＺ軸方向への退避動作を行った後に、他の軸の早送りを行う様な複合動作を意味する。ＣＰＵ４１は、作業者が選択したＮＣプログラムを記憶装置４４から読み込み（Ｓ１）、一行解釈する（Ｓ２）。解釈した制御指令が終了指令か否か判断する（Ｓ３）。終了指令で無い場合（Ｓ３：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は解釈した制御指令が早送り指令か否か判断する（Ｓ４）。早送り指令ではない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は解釈した制御指令に従って実行する（Ｓ９）。制御指令を実行後、ＣＰＵ４１はＳ２に戻り次の一行を解釈する。
【００４６】
解釈した一行が早送り指令の場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は補間型早送りモードが設定されているか否か判断する（Ｓ５）。ＲＡＭ４３に記憶するモードフラグがオフの場合、補間型早送りモードは設定されていないので（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は早送り指令に従い、通常の早送りを実行する（Ｓ８）。
【００４７】
他方、ＲＡＭ４３に記憶するモードフラグがオンの場合、補間型早送りモードが設定されているので（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作指令で実行する早送りか否か判断する（Ｓ６）。所定のシーケンス動作指令とは、例えば、工具交換指令、原点復帰指令等である。工具交換指令は、主軸ヘッド６をＺ軸原点に復帰させ、安全な場所に退避してから、Ｚ軸原点とＡＴＣ原点との間の工具交換領域内を昇降させることで、工具マガジンとの間で工具交換を行う制御指令である。原点復帰指令は、主軸ヘッド６をＺ軸原点に復帰させ、安全な場所に退避してから、他の軸を機械原点に復帰する制御指令である。レファレンス点復帰指令は、設定によって、例えば主軸ヘッド７をレファレンス点（例えばＺ軸原点）へ復帰させ、安全なところに退避してから他の軸（ＸＹＡＣ軸）の機械原点へ復帰させることができる指令である。ＣＰＵ４１は解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作の早送り指令の場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、工具を特定の軸方向に一旦退避させた後に、それ以外の軸を移動するので、工具は被削材又は冶具２００と衝突しない。故に補間型早送りを実行する必要が無いので、ＣＰＵ４１は通常の早送りを実行する（Ｓ８）。故にＣＰＵ４１は補間型早送りを実行する場合と比較してサイクルタイムを短縮できる。
【００４８】
他方、解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作の早送り指令では無い場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は補間型早送りを実行する（Ｓ７）。工具は移動開始位置から移動終了位置まで直線で移動するので、被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現できる。ＣＰＵ４１はＳ２に戻って次の一行を解釈し、終了指令の場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は本処理を終了する。故に数値制御装置４０は、補間型早送りによって被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
【００４９】
図８を参照し、第二実施例を説明する。第二実施例は、クランプ機構を備えた可動軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。本実施形態のＣ軸はクランプ装置６８を有する。第二実施例のプログラム運転処理におけるＳ１〜Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。
【００５０】
ＣＰＵ４１はＮＣプログラムを一行解釈し（Ｓ１，Ｓ２）、解釈した制御指令が早送り指令であって（Ｓ４：ＹＥＳ）、補間型早送りモードが設定されている場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、早送り指令の対象となっている軸の中から一の軸を選択する（Ｓ１１）。例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸が早送り指令の対象軸であってそれらの中からＸ軸を選択した場合、ＣＰＵ４１はそのＸ軸にクランプ機構が有るか否か判断する（Ｓ１２）。Ｘ軸にはクランプ機構が無いので（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は選択したＸ軸の補間型早送りフラグをオンする（Ｓ１３）。補間型早送りフラグは、例えばＲＡＭ４３に記憶し、補間型早送りを実行する場合はオン、実行しない場合はオフする。ＣＰＵ４１は早送り指令の対象軸について全ての選択が完了したか否か判断する（Ｓ１５）。未だ選択していない軸が有る場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１はＳ１１に戻り、他の軸を選択する。
【００５１】
選択した軸がＣ軸である場合、Ｃ軸にはクランプ機構の一種であるクランプ装置６８が有るので（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は選択したＣ軸の補間型早送りフラグをオフする（Ｓ１４）。全ての軸の選択が完了した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は補間型早送りフラグをオンした軸のみ補間型早送りを実行し、オフした軸については通常の早送りを実行する（Ｓ１６）。故に上記の第一場面（図５（２）参照）で説明した様に、Ｃ軸のみ通常の早送りを行い、Ｘ軸とＹ軸については補間型早送りを行うことで、早送り指令の対象の全軸について補間型早送りを行った場合に比べて、サイクルタイムを大幅に短縮できる。故に数値制御装置４０は、補間型早送りによって被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
【００５２】
図９を参照し、第三実施例を説明する。第三実施例は、工具が干渉領域内を移動するときのみ全軸の補間型早送りを行う。干渉領域とは、工具と被削材又は冶具２００とが干渉する可能性の有る空間を意味する。干渉領域は、本発明の加工領域の一例である。第三実施例の干渉領域は、例えば以下の座標値で定義される空間である。各座標は機械座標であるがワーク座標で定義してもよい。
・Ｘ：（−５０，−１００，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ｙ：（−５０，−１００，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ｚ：（−５０，−１０，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ａ：（−５０，−１００，１００）（−１５０，−２００，２００）
・Ｃ：（−５０，−１００，１００）（−１５０，―２００，２００）
第三実施例のプログラム運転処理におけるＳ１〜Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。
【００５３】
ＣＰＵ４１はＮＣプログラムを一行解釈し（Ｓ１，Ｓ２）、解釈した制御指令が早送り指令であって（Ｓ４：ＹＥＳ）、補間型早送りモードが設定されている場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、早送り指令の移動開始始点と移動終了点を結ぶ仮想直線が干渉領域内を通過するか否か判断する（Ｓ２０）。仮想直線は移動開始点と移動終了点の各座標値から算出する。仮想直線が干渉領域内を通過しない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、工具は被削材又は冶具２００と衝突しないので補間型早送りを行う必要が無い。ＣＰＵ４１は早送り指令の対象となっている全軸について、補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する（Ｓ８）。故にＣＰＵ４１は補間型早送りを実行する場合と比較してサイクルタイムを短縮できる。
【００５４】
他方、仮想直線が干渉領域内を通過する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は補間型早送りを実行する（Ｓ７）。工具は移動開始位置から移動終了位置まで直線で移動するので、被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現できる。故に数値制御装置４０は、補間型早送りによって被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
【００５５】
図１０を参照し、第四実施例を説明する。第四実施例は、第三実施例の変形例である。第三実施例は、工具が干渉領域内を移動するときのみ全軸の補間型早送りを行うが、第四実施例は、軸毎に干渉領域を設定し、夫々の干渉領域の外側を移動する軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを行う。第四実施例の干渉領域は、例えば以下の様に軸毎に設定される領域である。各座標は機械座標であるがワーク座標で定義してもよい。
・Ｘ：（−５０，−１００，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ｙ：（−５０，−１００，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ｚ：（−５０，−１０，２００）（−１５０，−２００，４００）
・Ａ：（−５０，−１００，１００）（−１５０，−２００，２００）
・Ｃ：（−５０，−１００，１００）（−１５０，―２００，２００）
第四実施例のプログラム運転処理におけるＳ１〜Ｓ５、Ｓ８，Ｓ９の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。
【００５６】
ＣＰＵ４１はＮＣプログラムを一行解釈し（Ｓ１，Ｓ２）、解釈した制御指令が早送り指令であって（Ｓ４：ＹＥＳ）、補間型早送りモードが設定されている場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、早送り指令の対象軸の中から一の軸を選択する（Ｓ３１）。例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸が早送り指令の対象軸であってそれらの中からＸ軸を選択した場合、ＣＰＵ４１は早送り指令の移動開始始点と移動終了点を結ぶ仮想直線が、Ｘ軸の干渉領域内を通過するか否か判断する（Ｓ３２）。仮想直線がＸ軸の干渉領域内を通過しない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は選択したＸ軸の補間型早送りフラグをオフする（Ｓ３４）。補間型早送りフラグは第二実施例のものと同じものである。他方、仮想直線がＸ軸の干渉領域内を通過する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は選択したＸ軸の補間型早送りフラグをオンする（Ｓ３４）。ＣＰＵ４１は早送り指令の対象軸について全ての選択が完了したか否か判断する（Ｓ３５）。未だ選択していない軸が有る場合（Ｓ３５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１はＳ３１に戻り、その他のＹ軸、Ｚ軸、Ｃ軸、Ａ軸についてもＸ軸と同様に処理を行う（Ｓ３２〜Ｓ３４）。
【００５７】
全ての軸の選択が完了した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は補間型早送りフラグをオンした軸のみ補間型早送りを実行し、オフした軸については通常の早送りを実行する（Ｓ３６）。故に干渉領域の外側を通過する軸は、工具が被削材又は冶具２００と衝突する危険性が無いので、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムを短縮できる。故に数値制御装置４０は、補間型早送りによって被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
【００５８】
第四実施例では特に、数値制御装置４０は軸毎に干渉領域を指定することで、加工に関与する軸のみ補間型早送りを行うことができる。第四実施例は、例えば、基台２上にテーブルを設けた工作機械であって、そのテーブル上に複数のインデックス（回転テーブル）を載置し、夫々に被削材を取り付けた構成を備えた工作機械にも適用できる。干渉領域はインデックス毎に異なるので、現在加工に関与しないインデックスにおいては、補間を行わずに通常の早送りで軸を移動できるので、サイクルタイムを短縮できる。
【００５９】
以上説明にて、図２に示す回転台４５は本発明のテーブルの一例である。図７と図９のＳ７を実行するＣＰＵ４１、図８のＳ１３とＳ１６を実行するＣＰＵ４１、図１０のＳ３３とＳ３６を実行するＣＰＵ４１は本発明の補間型早送り実行手段の一例である。図７と図９のＳ８を実行するＣＰＵ４１、図８のＳ１４とＳ１６を実行するＣＰＵ４１、図１０のＳ３４とＳ３６を実行するＣＰＵ４１は本発明の早送り実行手段の一例である。図９のＳ２０と図１０のＳ３２を実行するＣＰＵ４１は本発明の第一判断手段の一例である。図７のＳ６を実行するＣＰＵ４１は本発明の第二判断手段の一例である。図８のＳ１２を実行するＣＰＵ４１は本発明の第三判断手段の一例である。Ｓ１４とＳ１６を実行するＣＰＵ４１は本発明のクランプ早送り実行手段の一例である。
【００６０】
図７と図９のＳ７、図８のＳ１３とＳ１６、図１０のＳ３３とＳ３６は本発明の補間型早送り実行工程の一例である。図７と図９のＳ８、図８のＳ１４とＳ１６、図１０のＳ３４とＳ３６は本発明の早送り実行工程の一例である。図９のＳ２０と図１０のＳ３２は本発明の第一判断工程の一例である。図７のＳ６は本発明の第二判断工程の一例である。図８のＳ１２は本発明の第三判断工程の一例である。Ｓ１４とＳ１６は本発明のクランプ早送り実行工程の一例である。
【００６１】
以上説明の如く、本実施形態の数値制御装置４０は工作機械１の動作を制御する。工作機械１は工具又は被削材を移動する為のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸、Ａ軸を有する。数値制御装置４０は補間型早送りを実行可能である。補間型早送りは二つ以上の軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して早送りを行うものである。数値制御装置４０のＣＰＵ４１はＮＣプログラムを一行毎に解釈する。解釈した制御指令が早送りを含む制御指令である場合、ＣＰＵ４１は複数の軸のうち全て又は一部について、工具が被削材又は冶具２００と干渉するか否か判断する。工具が被削材又は冶具２００と干渉すると判断した場合、ＣＰＵ４１は補間型早送りを実行する。工具が被削材又は冶具２００と干渉しないと判断した場合、ＣＰＵ４１は補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。故によって、数値制御装置４０は、補間型早送りによって被削材又は冶具２００と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。本実施形態は、補間型早送りを実行する際に、状況に応じて通常の早送りを実行することによってサイクルタイムを短縮できるので、生産性を落とさない数値制御装置４０及び工作機械１を提供できる。
【００６２】
上記実施形態の第一実施例は、工具が被削材又は冶具２００と干渉するか否かの判断について、解釈した制御指令が、所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否かを判断することで行う。所定のシーケンス動作とは、被削材又は冶具２００から所定方向の軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の軸の早送りを行う動作を意味する。所定のシーケンス動作では、工具と被削材又は冶具２００とが干渉しない。故に解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、ＣＰＵ４１は工具と被削材又は冶具２００とが干渉する可能性が無いと判断できる。数値制御装置４０は、解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、通常の早送りを行うことでサイクルタイムを短縮できる。所定のシーケンス動作は、例えば、工具交換指令、原点復帰指令、レファレンス点復帰指令等である。
【００６３】
上記実施形態の第二実施例は、工具が被削材又は冶具２００と干渉するか否かの判断について、位置を固定するクランプ機構を備えた軸が有るか判断することで行う。クランプ装置６８を備えたＣ軸においては、工具と被削材又は冶具２００とは干渉する可能性が低い。ＣＰＵ４１は、クランプ装置６８を備えたＣ軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。クランプ機構の無い軸は、クランプ装置の有るＣ軸の動作を待たずに同時並行で動作する。故に数値制御装置４０はサイクルタイムを短縮できる。
【００６４】
上記実施形態の第三実施例は、工具が被削材又は冶具２００と干渉するか否かの判断について、解釈した制御指令が指示する早送りの移動開始位置と終了位置とを結ぶ仮想直線が、干渉領域を通過するか否かを判断することで行う。干渉領域とは、工具が被削材又は冶具２００と干渉する可能性の有る空間である。仮想直線が干渉領域を通過しない場合、工具が被削材又は冶具２００と衝突する危険性は無いので、ＣＰＵ４１は、通常の早送りを行う。故に数値制御装置は、不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。
【００６５】
上記実施形態の第四実施例は、干渉領域を軸毎に設定する。ＣＰＵ４１は、軸毎に仮想直線が干渉領域を通過するか否か判断する。ＣＰＵ４１は仮想直線が干渉領域を通過しない軸については補間型早送りを行わないで、通常の早送りを行う。数値制御装置４０は軸毎に干渉領域を指定することで、加工に関与する軸のみ補間型早送りを行うことができる。
【００６６】
本発明は上記実施形態に限らず、各種変形が可能なことはいうまでもない。上記実施形態の工作機械１は、切削加工と旋削加工ができる複合機であるが、切削加工のみができる機械であってもよい。例えば工具を装着する主軸がＺ軸方向に移動可能であり、図１に示す基台２上に、Ｘ軸とＹ軸方向の二軸に移動可能なテーブル（図示略）を設けた機械でもよい。テーブルに対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に相対的に移動する工具４の移動機構の仕組みは上記実施形態に限定しない。例えば主軸はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の三軸に駆動するもので、テーブルは固定若しくは回転可能であってもよい。上記実施形態の工作機械１は主軸がＺ軸方向に対して平行な縦型の工作機械であるが、主軸が水平方向に延びる横型の工作機械であってもよい。
【００６７】
上記実施形態の第一実施例は、例えば基台２上に回転テーブル（図示略）を設けた工作機械であって、その回転テーブル上に複数のパレットを取り付けた工作機械にも適用可能である。複数のパレットは被削材を夫々支持する。複数のパレットを使用することで、加工中に平行して次の被削材の準備が可能である。加工終了後、数値制御装置のＣＰＵは、パレット割出指令に基づき、回転テーブルを回転することでパレットを交換する。パレット割出指令は、工具を被削材又は冶具２００から離れた安全な場所に退避してから回転テーブルを回転する。故にパレット割出指令は、第一実施例における所定のシーケンス動作に該当する。ＮＣプログラムを解釈して得た制御指令がパレット割出指令である場合、ＣＰＵは補間型早送りを行わないで、通常の早送りを行う。故に不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。
【００６８】
上記実施形態の駆動回路５１〜５９は工作機械１に設けているが、駆動回路５１〜５９を数値制御装置４０に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１    工作機械
４０    数値制御装置
４１    ＣＰＵ
４５    回転台
２００    冶具
【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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