(57)【要約】【課題】  ５軸ＮＣ工作機械によりワークの傾斜面に加工を施す場合、オペレータの作業性を向上し、迅速、正確に回転送り軸の割出しが行える制御方法及び装置を提供する。【解決手段】  データ入力部２３から、少なくとも傾斜面座標における傾斜面の法線ベクトルを入力することにより、演算部２７により少なくとも傾斜面が主軸の軸線と垂直となる２つの回転送り軸の割出し角度が求まり、演算結果表示部２９に表示される。また回転割出し指令部３１から割出し角度指令がＮＣ装置３３へ送出されて機械駆動部３５が駆動され、傾斜面が主軸の軸線と垂直になる。【選択図】      図１
2005305579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力し、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求め、
求めた前記２つの回転送り軸の割出し角度の値を表示することを特徴としたＮＣ工作機械の制御方法。
【請求項２】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力し、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求め、
求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面を前記主軸の軸線と垂直にし、
前記直線送り軸により前記傾斜面に対する加工を可能にすることを特徴としたＮＣ工作機械の制御方法。
【請求項３】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルを入力し、
前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記傾斜面座標系の原点座標値と前記２つの回転送り軸の回転中心位置を表わす座標値とを更に入力し、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度とワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と前記傾斜面座標系を定義する変数とを演算により求め、
求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面を前記主軸の軸線と垂直にし、
前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を演算して表示し、
前記直線送り軸により前記傾斜面に対する加工を可能にすることを特徴としたＮＣ工作機械の制御方法。
【請求項４】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力するデータ入力部と、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算する演算部と、
演算した前記２つの回転送り軸の割出し角度の値を表示する表示部と、
を具備することを特徴としたＮＣ工作機械の制御装置。
【請求項５】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力するデータ入力部と、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算する演算部と、
演算して求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直になるようＮＣ装置に割出し指令を送出する回転割出し指令部と、
を具備することを特徴としたＮＣ工作機械の制御装置。
【請求項６】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、
前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルとを、及び前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記傾斜面座標系の原点座標値を入力するデータ入力部と、
前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記２つの回転送り軸の回転中心位置の座標値を予め入力し記憶する記憶部と、
前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度とワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と前記傾斜面座標系を定義する変数とを演算する演算部と、
演算して求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直になるようＮＣ装置に割出し指令を送出する回転割出し指令部と、
前記データ入力部から入力されたデータと前記記憶部に記憶されたデータとから前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を演算する傾斜面座標系現在位置演算部と、
演算した前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を表示する表示部と、
を具備することを特徴としたＮＣ工作機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有する５軸以上のＮＣ工作機械において、ワークに設定した傾斜面が主軸に対して垂直となるよう回転送り軸を割出し、割出し後直線送り軸を用いて傾斜面に加工を施すＮＣ工作機械の制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば立形主軸とテーブル台との間でＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の相対直線送りを行ない、テーブル台上にＹ軸まわりの回転送り軸であるＢ軸とＺ軸まわりの回転送り軸であるＣ軸により回転送り可能なテーブルを有する５軸ＮＣ工作機械において、テーブルに固定したワークの傾斜面に主軸に装着した工具によって加工を施す場合を考える。このとき、ワークの傾斜面と主軸の軸線とが垂直になるようにＢ軸、Ｃ軸を割出して位置決めし、その後、ワークの傾斜面がＸＹ平面となるような傾斜面座標系に基づいてプログミングされたＮＣプログラムによりワークの傾斜面に加工を施す、いわゆる５軸割出し加工を行うのが一般的である。この５軸割出し加工を自動的に行わせる機能が最近のＮＣ装置には備えられている。
【０００３】
この５軸割出し加工を自動的に行わせる機能を使うためには、傾斜面の姿勢を表すオイラー角を予め求め、その値を入力することが必要である。そのため、回転送り軸を割出した後のワークの基準点の位置を演算により求めることが開示されている特許文献１の５軸ＮＣ工作機械の機能が利用される。この特許文献１の機能により求めた回転送り軸割出し後のワークの基準点の位置から手計算によりオイラー角を求めている。
【０００４】
【特許文献１】特公平６-８８１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オイラー角を求める方法は、簡易的には手計算するのであるが、計算が複雑で、計算ミスの発生する危険性がある。ＣＡＭ装置を用いる方法は、装置が大がかりとなり、入力作業も手間がかかる。また、従来の５軸割出し加工を自動的に行わせる機能は、この機能がＯＮになっている場合にのみ傾斜面座標系での各送り軸の現在位置の座標値が表示され、手動により傾斜面に加工を施す場合は表示されず、オペレータが不便であった。
【０００６】
そこで本発明は、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、回転送り軸を２軸以上含む５軸以上の軸数のＮＣ工作機械により回転送り軸を割出して直線送り軸で傾斜面に加工を施す割出し加工を、オペレータの負担を少なくして、迅速に、正確に行えるＮＣ工作機械の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力し、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求め、求めた前記２つの回転送り軸の割出し角度の値を表示したＮＣ工作機械の制御方法が提供される。
【０００８】
少なくとも傾斜面座標系における法線方向ベクトルを入力することにより、傾斜面が主軸の軸線と垂直となる２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求められ、その演算結果の割出し角度を表示する。オペレータはその割出し角度を知り、手動で回転送り軸を割出し、傾斜面を主軸の軸線に垂直にすることができる。
【０００９】
また本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力し、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求め、求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面を前記主軸の軸線と垂直にし、前記直線送り軸により前記傾斜面に対する加工を可能にするＮＣ工作機械の制御方法が提供される。
【００１０】
前述のＮＣ工作機械の制御方法と同様に、傾斜面が主軸の軸線と垂直となる２つの回転送り軸の割出し角度を演算により求められ、その求めた割出し角度になるようＮＣ装置を介して２つの回転送り軸に割出し指令を発する。するとＮＣ工作機械の２つの回転送り軸は割出され、自動的に傾斜面座標系における直線送り軸によるＮＣ加工を進行させることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御方法において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルを入力し、前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記傾斜面座標系の原点座標値と前記２つの回転送り軸の回転中心位置を表わす座標値とを更に入力し、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度とワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と前記傾斜面座標系を定義する変数とを演算により求め、求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面を前記主軸の軸線と垂直にし、前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を演算して表示し、前記直線送り軸により前記傾斜面に対する加工を可能にするＮＣ工作機械の制御方法が提供される。
【００１２】
入力したデータに基づき所定の演算をすることにより、傾斜面が主軸の軸線と垂直となる２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、オイラー角又はロール角、ピッチ角、ヨー角の傾斜面座標系を定義する変数を求められる。これらの演算結果と入力したデータとから、傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を刻々演算し、表示する。オペレータはその表示を見て、加工状態を認識したり、手動による加工を行うことができる。
【００１３】
また本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力するデータ入力部と、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算する演算部と、演算した前記２つの回転送り軸の割出し角度の値を表示する表示部を具備するＮＣ工作機械の制御装置が提供される。
【００１４】
また本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルのうち少なくとも法線方向ベクトルを入力するデータ入力部と、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度と、ワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と、前記傾斜面座標系を定義する変数とのうち少なくとも前記２つの回転送り軸の割出し角度を演算する演算部と、演算して求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直になるようＮＣ装置に割出し指令を送出する回転割出し指令部を具備するＮＣ工作機械の制御装置が提供される。
【００１５】
また本発明によれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの直線送り軸と、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうち少なくとも２つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械の前記回転送り軸を割出し位置決めし、テーブルに固定したワークと主軸に装着した工具との間で相対送り動作を行わせ前記ワークを加工するＮＣ工作機械の制御装置において、前記ワークに設定する傾斜面をＸＹ平面とする傾斜面座標系における前記傾斜面の法線方向ベクトルと接線方向ベクトルとを、及び前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記傾斜面座標系の原点座標値を入力するデータ入力部と、前記ＮＣ工作機械の機械座標系における前記２つの回転送り軸の回転中心位置の座標値を予め入力し記憶する記憶部と、前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直となる前記２つの回転送り軸の割出し角度とワーク座標系と前記傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角と前記傾斜面座標系を定義する変数とを演算する演算部と、演算して求めた割出し角度に前記２つの回転送り軸を割出して前記傾斜面が前記主軸の軸線と垂直になるようＮＣ装置に割出し指令を送出する回転割出し指令部と、前記データ入力部から入力されたデータと前記記憶部に記憶されたデータとから前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を演算する傾斜面座標系現在位置演算部と、演算した前記傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を表示する表示部を具備するＮＣ工作機械の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、オペレータは少なくとも傾斜面の法線方向ベクトルだけを入力すると、後は所定の演算により傾斜面が主軸の軸線と垂直となる２つの回転送り軸の割出し角度が演算で求まる。この演算結果を表示部に表示すれば、オペレータは２つの回転送り軸を手動で移動して傾斜面を主軸の軸線と垂直にでき、傾斜面に手動で加工を施すことができる。
また、演算結果をＮＣ装置に指令することにより、２つの回転送り軸は傾斜面が主軸の軸線と垂直となるように割出し位置決めされ、傾斜面座標系における直線送り軸によるＮＣ加工を進行させることができる。
更に、入力データと演算結果により、傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を刻々演算し表示させることができるので、オペレータはその表示を見て、加工状態を確認したり、手動による加工を行うことができる。
【００１７】
このように傾斜面座標系における法線方向ベクトルや接線方向ベクトルというワークの図面やＣＡＤデータやワーク測定データから比較的簡単に求まる値を入力すれば、従来は複雑な手計算や大がかりなＣＡＭ装置を必要としていた２つの回転送り軸の割出し角度や、ワーク座標系と傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角や、オイラー角又はロール角、ピッチ角、ヨー角である傾斜面座標系を定義する変数が迅速、正確に演算されるので、オペレータによる傾斜面割出し加工の作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明のＮＣ工作機械及びその制御装置の構成ブロック図、図２は本発明のＮＣ工作機械の制御方法の第１の実施形態を示すフロー図、図３は本発明のＮＣ工作機械の制御方法の第２の実施形態を示すフロー図、図４は本発明のＮＣ工作機械の送り軸の機械構成を示す部分斜視図、図５は本発明のＮＣ工作機械の制御方法で用いる機械座標系、ワーク座標系、傾斜面座標系の関係を示す説明図であり、（ａ）は割出し前を示し、（ｂ）は割出し後を示す。図６は本発明のＮＣ工作機械の制御装置の入力、表示画面の一例であり、図７は本発明のＮＣ工作機械の制御装置の傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を表示する表示画面の一例である。
【００１９】
まず、図４を参照して、本発明の実施形態で用いるＮＣ工作機械の機械構成を説明する。ＮＣ工作機械の主軸１は立形主軸であり、下向きに工具３を装着し、回転可能である。回転送り軸装置は、主軸１の軸線と平行な軸線５まわりのＣ軸方向に回転、位置決めされる回転テーブル７が、Ｙ軸と平行な水平な軸線９まわりのＢ軸方向に回転テーブル７を傾斜、位置決めさせるテーブル傾斜台１１上に設けられる。主軸１とテーブル傾斜台１１とは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向に相対的に直線送り可能である。本実施形態のＮＣ工作機械はこの５軸構成で成り、回転テーブル７上にワークＷを固定し、Ｂ軸、Ｃ軸を割出して位置決めし、工具３とワークＷとのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の相対送りによりワークを所望形状に加工する。
【００２０】
次に図５を参照して、ワークＷの傾斜面Ｓに加工を施す概念を説明する。まず（ａ）に示すように、回転テーブル７を水平な基準姿勢（Ｂ軸０゜、Ｃ軸０゜）にし、その上にワークＷを固定する。機械座標系Ｘ、Ｙ、Ｚ及びワーク座標系Ｘ1、Ｙ1、Ｚ1を指定する。機械座標系とワーク座標系とは同じ方向ベクトルを有する。ワークＷの加工すべき傾斜面Ｓに傾斜面座標系Ｘ2、Ｙ2、Ｚ2を設定する。傾斜面座標系のＺ2軸は、傾斜面Ｓに垂直であり、Ｘ2軸、Ｙ2軸は傾斜面Ｓ上で任意に設定可能である。
【００２１】
傾斜面Ｓに加工を施す場合、（ｂ）に示すように、傾斜面Ｓが主軸１の軸線と垂直になるようＢ軸をα、Ｃ軸をβ回転送りする。回転送り後の傾斜面座標系のＺ2軸は、機械座標系のＺ軸及びワーク座標系のＺ1軸と平行となる。傾斜面座標系のＸ2Ｙ2軸は、機械座標系のＸＹ軸やワーク座標系のＸ1Ｙ1軸と一般的には一致せず、Ｚ2軸まわりに角度γだけ回転している。傾斜面Ｓに加工を施す場合のＮＣプログラムは、傾斜面座標系で作成してあるので、ＮＣプログラムに記載の値を角度α、β、γに基づいて演算により傾斜面座標系の値に変換して実際の加工を行えば良いことがわかる。
【００２２】
図１を用いて本実施形態のＮＣ工作機械及び制御装置の構成を説明する。傾斜面座標系の法線方向ベクトル、つまりＺ2方向を表わすベクトルや、接線方向ベクトル、つまりＸ2方向又はＹ2方向を表すベクトルを入力するデータ入力部２３が設けられる。回転送り軸の機械座標系上での位置、つまりＸＺ平面におけるＢ軸中心９の座標値データやＸＹ平面におけるＣ軸中心５の座標値データを記憶したり、回転送り軸の中心ずれ量、つまりＢ軸中心９とＣ軸中心５とは厳密には一致していないので、そのずれ量等を予め記憶しておく記憶部２５が設けられる。演算開始指令部２１により、データ入力部２３から入力されたデータと記憶部２５のデータとから傾斜面Ｓが主軸１の軸線と垂直になる回転送り軸の割出し角度α、βや、オイラー角、ワーク座標系と傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角γ等を演算する演算部２７が設けられ、演算結果を表示する演算結果表示部２９がその後段に設けられる。
【００２３】
演算結果の回転送り軸の割出し角度α、βは回転割出し指令部３１へ送られ、ＮＣ装置３３へ割出し指令を送出し、回転送り軸の機械駆動部３５が駆動される。
一方、データ入力部２３のデータと記憶部２５のデータと演算部２７の演算結果とＮＣ装置３３から送られる刻々の座標情報とに基づき傾斜面Ｓが主軸１の軸線と垂直になった後、傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を刻々演算する傾斜面座標系現在位置演算部３７と、その後段に傾斜面座標系現在位置表示部３９が設けられる。
【００２４】
図２、６、７を用いて、第１の実施形態の制御方法について説明する。傾斜面座標系の法線方向ベクトルをワークＷの加工図面、ＣＡＤデータ、ワークの測定データ等から計算し、図６に示す専用画面から３軸方向の成分ａ1、ｂ1、ｃ1、の形で入力する。同様に接線方向ベクトル、例えばＸ2軸方向のベクトルを成分ａ2、ｂ2、ｃ2、の形で入力する。更に傾斜面座標系のベースとするワーク座標系の指定を、例えばＧ５４と入力する。傾斜面座標系の原点座標値をｌ1、ｍ1、ｎ1、と入力する。以上がステップＳ１である。ここで演算開始スイッチ４１をＯＮする（ステップＳ２）。記憶部２５には、予めＮＣ工作機械のタイプ、つまり回転送り軸が主軸側にある工具回転形か、図４のようにテーブル側にあるテーブル回転形か、その双方にある混合形かのデータが記憶されており、読み出される。回転送り軸の名称、例えばＢ軸やＣ軸のことであり、ＮＣ工作機械によってはＡ軸の場合もあり、この回転送り軸の名称も記憶されており、読み出される。回転送り軸の機械座標系上での位置や回転送り軸の中心ずれ量も記憶されており、読み出される。また機械座標系の現在位置の座標値も刻々ＮＣ装置３３から読み出される。以上がステップＳ３である。
【００２５】
そして演算部２７で傾斜面Ｓが主軸１の軸線と垂直となる回転送り軸の割出し角度α、βや、オイラー角Ｉ、Ｊ、Ｋや、ワーク座標系と傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角γや、回転送り軸割出し後の傾斜面座標系の原点座標値が演算される（ステップＳ４）。これらの演算結果は、演算結果表示部２９に図６の下段に示すような形で表示される（ステップＳ５）。オペレータは回転送り軸の割出し角度α1、β1を知って、Ｂ軸、Ｃ軸を回転割出しして、傾斜面Ｓを主軸１の軸線と垂直にする（ステップＳ６）。ステップＳ３の機械情報及び座標情報と、ステップＳ４で演算したオイラー角とから傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値が演算され（ステップＳ７）、その結果が時々刻々図７に示すように専用画面に表示される（ステップＳ８）。
【００２６】
次に、図３を用いて、第２の実施形態の制御方法について説明する。この実施形態は、ＣＡＭ装置等によりオイラー角がわかっている場合についての手順を示す。まず図６に示す専用画面から、オイラー角Ｉ、Ｊ、Ｋ、傾斜面座標系のベースとするワーク座標系の指定、傾斜面座標系の原点座標値を入力する（ステップＳ１１）。そして演算開始スイッチ４１をＯＮする（ステップＳ１２）。次に図２のステップＳ３と同様にＮＣ工作機械のタイプ、回転送り軸の名称、回転送り軸の機械座標系上での位置、回転送り軸の中心ずれ量を入力する。更に機械座標系の現在位置の座標値も刻々ＮＣ装置３３から読み出される（以上ステップＳ１３）。演算部２７で傾斜面Ｓが主軸１の軸線と垂直となる回転送り軸の割出し角度α、βや、ワーク座標系と傾斜面座標系とのＸＹ平面におけるＺ軸まわりの回転角γ、回転送り軸割出し後の傾斜面座標系の原点座標値が演算される（ステップＳ１４）。これらの演算結果は、演算結果表示部２９に図６の下段に示すような形で表示される（ステップＳ１５）。オペレータは回転送り軸の割出し角度α1、β1を知って、Ｂ軸、Ｃ軸を回転割出しして、傾斜面Ｓを主軸１の軸線と垂直にする（ステップＳ１６）。ステップＳ１３の機械情報及び座標情報とステップＳ１１で入力されたオイラー角とから傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値が演算され（ステップＳ１７）、その結果が時々刻々図７に示すように専用画面に表示される（ステップＳ１８）。
【００２７】
このように傾斜面座標系の法線方向ベクトルや接線方向ベクトルに代え、オイラー角がわかっている場合であっても、傾斜面Ｓを主軸１の軸線と垂直となる回転送り軸の割出し角度が求まり、しかも手動により傾斜面Ｓに加工を施す場合であっても、傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値が刻々表示されるのでオペレータの作業性は向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＮＣ工作機械及びその制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明のＮＣ工作機械の制御方法の第１の実施形態を示すフロー図である。
【図３】本発明のＮＣ工作機械の制御方法の第２の実施形態を示すフロー図である。
【図４】本発明のＮＣ工作機械の送り軸の機械構成を示す部分斜視図である。
【図５】本発明のＮＣ工作機械の制御方法で用いる機械座標系、ワーク座標系、傾斜面座標系の関係を示す説明図である。
【図６】本発明のＮＣ工作機械の制御装置の入力、表示画面の一例である。
【図７】本発明のＮＣ工作機械の制御装置の傾斜面座標系における各送り軸の現在位置の座標値を表示する表示画面の一例である。
【符号の説明】
【００２９】
１  主軸
３  工具
７  回転テーブル
１１  テーブル傾斜台
２３  データ入力部
２５  記憶部
２７  演算部
２９  演算結果表示部
３１  回転割出し指令部
３３  ＮＣ装置
３７  傾斜面座標系現在位置演算部
３９  傾斜面座標系現在位置表示部
Ｓ  傾斜面
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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