JP2000141164A - 数値制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】工具を垂直、水平位置に簡単に割り出して加工
を行うことが可能であり、工具の割り出し方向に応じて
刃先の工具補正値の各座標成分を自動的に変換すること
が可能な数値制御方法および装置を提供する。 【構成】固定工具装着部と回転工具装着部とを有するタ
レットが割り出し可能に設けられた刃物台を備えた工作
機械を制御する数値制御方法であって、前記タレットを
割り出して工具を選択する工具選択指令を、面割り出し
番号と工具番号とを含むものとし、前記面割り出し番号
により、前記固定工具装着部と前記回転工具装着部のい
ずれかを選択するとともに、選択した工具装着部の角度
を選択し、前記工具番号により、前記選択した工具装着
部に装着する工具を選択する。また、前記工具番号によ
って選択された工具の工具補正値を、前記面割り出し番
号によって選択された工具装着部の角度に応じて変換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刃物台の旋回割り
出し可能なタレットに回転工具装着部と固定工具装着部
とを配置したターニングセンタ等の工作機械を制御する
ための数値制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ターニングセンタ等の工作機械におい
て、刃物台に旋回割り出し可能なタレットを備え、タレ
ットの周辺部に取り付けられた複数の工具を適宜割り出
して加工を行うことは普通に行われている。このときの
所望の工具を加工位置に割り出すための工具選択指令
は、通常、タレットの所望の工具装着面を指定するため
の面割り出し番号と、工具を指定する工具番号とを含む
ものである。指定した工具装着面に指定した工具が装着
されていない場合は、自動工具交換装置により工具交換
が行われて指定の工具装着面に指定の工具が装着され、
その工具が加工位置に割り出される。

【０００３】ただし、加工位置の工具の角度は、通常は
決められた固定の角度である。加工位置の工具の角度を
変更可能なものとしては、特開平１０−６１７８号公報
に記載されたような技術がある。これは、工具の装着面
の番号と傾斜角度を合わせて指定することにより、指定
した装着面の工具を基本位置からさらに指定した角度だ
け傾斜させることができるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような角度指定
による工具の角度を変更するものは、工具を任意の角度
位置に傾斜させることができるという利点はあるが、工
具を垂直、水平の２方向あるいは３方向にのみ変更する
という場合には、かえって角度指定が煩わしく、ＮＣ加
工プログラムのＮＣ指令のパラメータも複雑となり、プ
ログラム上のミスも生じやすくなる。また、工具の方向
を変更すると、工具の刃先の基準位置からのオフセット
量の各座標成分が変化するため、工具の刃先位置を再計
測したりする必要も生じる。

【０００５】そこで、本発明は、工具を垂直、水平位置
に簡単に割り出して加工を行うことが可能であり、ま
た、工具の割り出し方向に応じて刃先のオフセット量の
各座標成分を自動的に計算して求めることが可能な数値
制御方法および装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の数値制御方法は、回転している工作物に対
して加工を行う固定工具を着脱可能に装着する固定工具
装着部と回転することによって工作物に加工を行う回転
工具を着脱可能に装着する回転工具装着部とを有するタ
レットが割り出し可能に設けられた刃物台を備えた工作
機械を制御する数値制御方法であって、前記タレットを
割り出して工具を選択する工具選択指令を、面割り出し
番号と工具番号とを含むものとし、前記面割り出し番号
により、前記固定工具装着部と前記回転工具装着部のい
ずれかを選択するとともに、選択した工具装着部の角度
を選択し、前記工具番号により、前記選択した工具装着
部に装着する工具を選択するものである。

【０００７】また、上記の数値制御方法において、前記
固定工具装着部または前記回転工具装着部に装着した前
記固定工具または前記回転工具の刃先位置の所定の基準
位置からのオフセット量を工具補正値として工具ごとに
記憶しておき、前記工具番号によって選択された工具の
前記工具補正値を、前記面割り出し番号によって選択さ
れた工具装着部の角度に応じて変換して新たな工具補正
値とすることが好ましい。

【０００８】また、本発明の数値制御装置は、回転して
いる工作物に対して加工を行う固定工具を着脱可能に装
着する固定工具装着部と回転することによって工作物に
加工を行う回転工具を着脱可能に装着する回転工具装着
部とを有するタレットが割り出し可能に設けられた刃物
台を備えた工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記タレットを割り出し動作させるための割り出し駆動
モータと、前記固定工具装着部または前記回転工具装着
部に装着される工具の刃先位置の所定の基準位置からの
オフセット量を工具補正値として工具ごとに記憶してい
る工具補正メモリと、工具を選択する工具選択指令によ
って、前記割り出し駆動モータを駆動して、前記タレッ
トの前記固定工具装着部または前記回転工具装着部を、
前記工作機械の主軸の軸線と平行な方向またはこの主軸
の軸線と直交する方向に割り出すとともに、前記固定工
具装着部または前記回転工具装着部に装着した工具に対
する前記工具補正値を前記割り出し方向に応じて変換す
る制御を行う工具制御手段とを有するものである。

【０００９】また、上記の数値制御装置において、前記
工具選択指令は、前記回転工具装着部の割り出しと、前
記固定工具装着部の割り出しとを判別可能な指令である
ことが好ましい。

【００１０】また、上記の数値制御装置において、前記
工作機械が正面主軸と背面主軸の二つの主軸を有するも
のであり、前記工具選択指令は、前記正面主軸側への割
り出しと前記背面主軸側への割り出しとを判別可能な指
令であることが好ましい。

【００１１】また、上記の数値制御装置において、前記
タレットは、前記固定工具装着部と前記回転工具装着部
とが１８０度異なる方向に設けられたものであり、前記
回転工具装着部は、その中心軸線と前記タレットの旋回
割出し中心線がほぼ交差するように配置されたものであ
ることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は、本発明を適用する工作機
械としてのターニングセンタの加工領域を示す概略図で
ある。このターニングセンタには、正面主軸（メイン主
軸）３８ｂと背面主軸（サブ主軸）３９ｂの二つの主軸
が設けられている。正面主軸３８ｂは正面主軸台（図示
せず）に回転可能に支持されている。また、背面主軸３
９ｂ背面主軸台（図示せず）に回転可能に支持されてい
る。

【００１３】正面主軸３８ｂの先端には正面側チャック
３８ａが設けられており、背面主軸３９ｂの先端には背
面側チャック３９ａが設けられている。正面主軸３８
ｂ、背面主軸３９ｂは、各々、主軸駆動モータによって
回転制御される。正面主軸３８ｂの軸線と、背面主軸３
９ｂの軸線は平行であり、これらの主軸の軸線と平行な
方向の制御軸をＺ軸とする。また、Ｚ軸方向と直交する
方向の制御軸をＸ軸とする。

【００１４】ターニングセンタの刃物台は、Ｘ軸方向お
よびＺ軸方向に移動可能であり、旋回割り出し可能なタ
レット４１を備えている。図１では、タレット４１の旋
回軸４２はＸ軸、Ｚ軸の両者に直交する方向（Ｙ軸方
向）に軸線が向くように設けられている。タレット４１
は、回転工具装着部４３と固定工具装着部４４とを備え
ている。回転工具装着部４３の中心軸線ＲＣと固定工具
装着部４４の中心軸線ＦＣとは、互いに平行に設けられ
ている。また、回転工具装着部４３と固定工具装着部４
４とは１８０度反対方向に向けて設けられている。

【００１５】また、回転工具装着部４３の中心軸線ＲＣ
とタレット４１の旋回軸４２の中心軸線は交差してい
る。そのため、工具の背面側の工作物に対する接近性が
向上する。タレット４１をその旋回軸４２を中心にして
旋回させることにより、回転工具装着部４３および固定
工具装着部４４を任意の角度位置に位置決めすることが
できる。ただし、よく使われるのはそれらの装着部の軸
線をＺ軸に平行にする場合とＸ軸に平行にする場合であ
る。

【００１６】このターニングセンタでは、正面側チャッ
ク３８ａに工作物Ｗ１を把持し、背面側チャック３９ａ
に工作物Ｗ２を把持して、正面側と背面側の加工を連続
して行うことができる。固定工具装着部４４は、固定工
具ＢＴ（例えば、バイト等をツールシャンクに取り付け
た工具）を着脱自在に装着することができる。固定工具
装着部４４は、回転している工作物に対して加工を行う
固定工具専用である。

【００１７】回転工具装着部４３は、工具自体が回転し
て工作物に加工を行う回転工具ＲＴ（例えば、ミーリン
グ工具等をツールシャンクに取り付けた工具）を着脱自
在に装着することができ、また、装着した回転工具ＲＴ
を回転駆動することができる。さらに回転工具装着部４
３の近傍には固定工具ＢＴ用の回り止めが設けられてお
り、固定工具ＢＴも回転工具装着部４３に装着して加工
を行うことができる。なお、ドリル、タップ等をツール
シャンクに取り付けた工具は、回転工具ＲＴとしても固
定工具ＢＴとしても使用されることがある。

【００１８】回転工具装着部４３、固定工具装着部４４
への工具の着脱は、図示しない自動工具交換装置（ＡＴ
Ｃ）によって行う。図１は、回転工具装着部４３に固定
工具ＢＴを装着して、背面側チャック３９ａに把持した
工作物Ｗ２の背面加工を行う様子を示している。

【００１９】図２は、ターニングセンタを制御する数値
制御装置（ＮＣ装置）１の構成を示すブロック図であ
る。ＮＣ装置１としては、ＮＣ専用機や、個人用小型コ
ンピュータ（以下、パソコンという）の拡張スロットに
サーボモータの制御、シーケンス制御等を行うＮＣボー
ド等を装備して数値制御機能とパソコン機能とを有する
いわゆるパソコンＮＣ装置が使用できる。ＮＣ装置１に
は、種々のデータ処理を行う情報処理手段としてのＣＰ
Ｕ１１が設けられており、ＣＰＵ１１にはバス１２を介
してＲＯＭ１３およびＲＡＭ１４が主記憶装置として接
続されている。

【００２０】ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されてい
るシステムプログラムおよびデータと、ＲＡＭ１４にロ
ード（メモリ中に読み込むこと）されたプログラムおよ
びデータに従って動作する。このようにＲＡＭ１４にロ
ードされるプログラムとしては、基本プログラムである
ＯＳ（オペレーティング・システム）や数多くの種類が
あるＮＣ指令の各ＮＣ指令に応じた処理を行うＮＣ指令
処理プログラム１４１、ＮＣ指令の中でも特に工具選
択、工具交換の制御に関連するＮＣ指令の処理を行うＴ
コード処理プログラム１４２、表示手段１８に対して文
字や図形の表示を行う表示制御プログラム等がある。

【００２１】さらに、ＣＰＵ１１にはバス１２を介して
ＮＣ加工プログラムメモリ１５、工具補正メモリ１６、
パラメータメモリ１７が接続されている。ＮＣ加工プロ
グラムメモリ１５には、タレット４１を所望の角度位置
に位置決めしたり、刃物台をＸ軸、Ｚ軸方向に移動制御
して加工を行うためのＮＣ加工プログラムが記憶されて
いる。工具補正メモリ１６には、各工具の刃先の基準位
置からのオフセット量を表す工具補正値が記憶されてい
る。パラメータメモリ１７には、加工に必要な各種パラ
メータが記憶されている。ＮＣ加工プログラムメモリ１
５、工具補正メモリ１６、パラメータメモリ１７は、不
揮発メモリを使用することによりＮＣ装置１の電源をオ
フにしても記憶内容を保持しておくことができる。

【００２２】ＣＰＵ１１にはバス１２を介して入出力機
器が接続されている。入出力機器としては、文字および
図形を表示する表示手段１８、作業者がデータを入力す
るための入力手段１９がインターフェース回路を介して
バス１２に接続されている。表示手段１８としてはＣＲ
Ｔ、ＥＬ表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用でき、
入力手段１９としてはキーボード、表示手段１８と一体
に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。

【００２３】また、ＣＰＵ１１にはバス１２を介して補
助記憶装置としての固定ディスク装置を接続するように
してもよい。その場合、固定ディスク装置にはＣＰＵ１
１によって実行されるべき種々のプログラム等を記憶し
ておき、適宜、これらのプログラム等を固定ディスク装
置からＲＡＭ１４やＮＣ加工プログラムメモリ１５にロ
ードすればよい。

【００２４】ＮＣ装置１は、Ｘ軸制御部２１、アンプ２
２を介してＸ軸モータ２に接続されており、刃物台のＸ
軸方向の移動を制御する。Ｘ軸モータ２の回転数と回転
角度は検出器２３を介してアンプ２２とＸ軸制御部２１
にフィードバックされ、刃物台のＸ軸方向の速度と位置
の制御に用いられる。同様にＮＣ装置１は、Ｚ軸制御部
３１、アンプ３２を介してＺ軸モータ３に接続されてい
る。Ｚ軸モータ３、Ｚ軸制御部３１、アンプ３２、検出
器３３の機能もＸ軸に対するものと同様であり、刃物台
のＺ軸方向の移動を制御する。さらに、ＮＣ装置１は、
Ｂ軸制御部５１、アンプ５２を介してＢ軸モータ５に接
続されている。Ｂ軸モータ５、Ｂ軸制御部５１、アンプ
５２、検出器５３の機能もＸ軸に対するものと同様であ
る。このＢ軸制御により、タレット４１を旋回し所望の
角度位置に割り出す制御を行う。

【００２５】また、ＮＣ装置１には、インターフェース
回路を介して工具刃先計測装置６が接続されている。こ
の工具刃先計測装置６は、工具刃先計測装置６の＋Ｘ，
−Ｘ，＋Ｚ，−Ｚ軸の各方向を向いた接触部に工具の刃
先を所定の方向より接触させ、この接触したときのタレ
ット４１のＸ，Ｚ軸方向の座標値から工具の刃先位置を
タレット４１の基準位置からの寸法として求めるもので
ある。すなわち、工具刃先計測装置６は、工具の刃先位
置のＸ軸、Ｚ軸方向の工具補正値を求めるための装置で
ある。

【００２６】工具刃先計測装置６は、正面側の主軸台に
設けられている。このように、工具刃先計測装置６を正
面側の主軸台にのみ設け、背面側の主軸台には設けずに
済むため、コストの低減が図れる。なお、工具刃先計測
装置６を正面側でなく背面側の主軸台に設けるようにし
てもよい。また、主軸台以外の他の箇所に設けるように
してもよい。

【００２７】次に、図４から図９により、このターニン
グセンタにおける種々の加工形態を説明する。図４は、
固定工具装着部４４に装着した固定工具ＢＴにより正面
側の工作物Ｗ１を加工する場合の概略図である。自動工
具交換装置によって、固定工具装着部４４に固定工具Ｂ
Ｔを装着し、固定工具装着部４４の中心軸線ＦＣをＺ軸
と平行にして、固定工具ＢＴを正面側チャック３８ａに
把持された工作物Ｗ１側に向ける。そして、工作物Ｗ１
を回転させるとともに、工作物Ｗ１に対して固定工具Ｂ
Ｔを相対的にＸ軸方向、Ｚ軸方向の少なくとも一方に移
動させることにより工作物Ｗ１の加工を行う。タレット
４１は旋回軸４２を中心として旋回する。

【００２８】タレット４１をこのような角度位置に割り
出すためのＮＣ指令は、工具指定のためのＴコードを使
い、「Ｔ０１ｎｎｍｍ」のように指定する。ここで、
「ｎｎ」は工具番号であり、固定工具ＢＴの工具番号が
１０であれば「１０」と指定する。「ｍｍ」は補正番号
であり、工具の刃先の基準位置からのオフセット量を表
す工具補正値を指定するためのものである。補正番号と
して「００」を指定するとその工具の工具番号に対応し
た工具補正値が使用されるので、通常は、補正番号とし
て「００」を指定する。

【００２９】Ｔコードの一般形式は、「Ｔｓｓｎｎｍ
ｍ」である。前述のように「ｎｎ」は工具番号であり、
「ｍｍ」は補正番号である。「ｓｓ」は面割り出し番号
を表し、タレット４１の所望の工具装着部を所望の方向
に割り出すための番号である。従来の工作機械において
は、面割り出し番号によって所望の工具装着部をあらか
じめ定められた方向に割り出すだけである。本発明にお
いては、面割り出し番号によって、工具装着部を指定す
るだけでなく、その工具装着部の方向も指定するもので
あり、工具の指定が簡単になる。

【００３０】図５は、回転工具装着部４３に装着した回
転工具ＲＴにより正面側の工作物Ｗ１の端部を加工する
場合の概略図である。タレット４１を旋回軸４２を中心
に旋回させ、自動工具交換装置によって回転工具装着部
４３に回転工具ＲＴを装着する。回転工具装着部４３の
中心軸線ＲＣをＺ軸と平行にして、回転工具ＲＴを正面
側チャック３８ａに把持された工作物Ｗ１の端面に向け
る。そして、回転工具ＲＴを回転させるとともに、工作
物Ｗ１に対して回転工具ＲＴを相対的にＸ軸方向、Ｚ軸
方向、Ｃ軸方向（Ｚ軸軸線の回り方向）の少なくとも一
つの軸方向に移動させることにより工作物Ｗ１の加工を
行う。

【００３１】タレット４１をこのような角度位置に割り
出すためのＮＣ指令は、Ｔコードにより「Ｔ０２ｎｎｍ
ｍ」のように指定する。ここで、「ｎｎ」は工具番号で
あり、回転工具ＲＴの工具番号が１５であれば「１５」
と指定する。「ｍｍ」は補正番号であり、前述のよう
に、通常は「００」を指定する。

【００３２】図６は、回転工具装着部４３に装着した回
転工具ＲＴにより正面側の工作物Ｗ１の外周部を加工す
る場合の概略図である。タレット４１を旋回軸４２を中
心に旋回させ、回転工具装着部４３の中心軸線ＲＣをＸ
軸と平行にして、回転工具ＲＴを正面側チャック３８ａ
に把持された工作物Ｗ１の外周部に向ける。そして、回
転工具ＲＴを回転させ、工作物Ｗ１に対して回転工具Ｒ
ＴをＸ軸方向、Ｚ軸方向、Ｃ軸方向の少なくとも一つの
軸方向に相対移動させることにより工作物Ｗ１の加工を
行う。タレット４１をこのような角度位置に割り出すた
めのＮＣ指令は、Ｔコードにより「Ｔ０４ｎｎｍｍ」の
ように指定する。ここで、「ｎｎ」、「ｍｍ」は前述の
通りである。

【００３３】図７は、ツールポスト４５の固定工具によ
り正面側の工作物Ｗ１を加工する場合の概略図である。
タレット４１の旋回軸４２に対して固定工具装着部４４
とは反対側の側面４１ａには、ツールポスト４５を取り
付けることが可能である。ツールポスト４５にはバイト
等の工具が取り付けられており、このツールポスト４５
の固定工具は自動工具交換装置によって交換することは
できない。ツールポスト４５の固定工具は取り付け剛性
が高く、また工具交換誤差が発生しないので、高精度の
旋削加工を行うことが可能である。

【００３４】タレット４１を旋回軸４２を中心に旋回さ
せ、ツールポスト４５の固定工具を正面側チャック３８
ａに把持された工作物Ｗ１側に向ける。このとき、回転
工具装着部４３の中心軸線ＲＣはＺ軸と平行になる。そ
して、ツールポスト４５の固定工具を工作物Ｗ１に対し
て相対的にＸ軸方向、Ｚ軸方向の少なくとも一つの軸方
向に移動制御して、回転している工作物Ｗ１に加工を行
う。タレット４１をこのような角度位置に割り出すため
のＮＣ指令は、Ｔコードにより「Ｔ０７ｎｎｍｍ」のよ
うに指定する。ここで、「ｎｎ」、「ｍｍ」は前述の通
りであるが、工具番号を指定しても自動工具交換装置に
よる工具交換を行うことはできない。また、バイト等の
工具をツールポスト４５の背面主軸３９ｂ側に取り付
け、背面側チャック３９ａに把持された工作物Ｗ２を加
工するようにしてもよい。

【００３５】図８は、回転工具装着部４３に装着した回
転工具ＲＴにより背面側の工作物Ｗ２の外周部を加工す
る場合の概略図である。タレット４１を旋回軸４２を中
心に旋回させ、自動工具交換装置によって回転工具装着
部４３に回転工具ＲＴを装着する。さらにタレット４１
を旋回させ、回転工具装着部４３の中心軸線ＲＣをＸ軸
と平行にして、回転工具ＲＴを背面側チャック３９ａに
把持された工作物Ｗ２の外周部に向ける。そして、回転
している回転工具ＲＴを工作物Ｗ２に対して相対的にＸ
軸方向、Ｚ軸方向、Ｃ軸方向に移動制御することにより
工作物Ｗ２の加工を行う。タレット４１をこのような角
度位置に割り出すためのＮＣ指令は、Ｔコードにより
「Ｔ０４ｎｎｍｍ」のように指定する。ここで、「ｎ
ｎ」、「ｍｍ」は前述の通りである。指定する工具装着
部と方向が同じであるので、図６におけるＴコードの指
定と同じになる。

【００３６】図９は、回転工具装着部４３に装着した固
定工具ＢＴにより背面側の工作物Ｗ２を加工する場合の
概略図である。タレット４１を旋回軸４２を中心に旋回
させ、自動工具交換装置によって回転工具装着部４３に
固定工具ＢＴを装着する。回転工具装着部４３の中心軸
線ＲＣをＺ軸と平行にして、固定工具ＢＴを背面側チャ
ック３９ａに把持された工作物Ｗ２側に向ける。そし
て、工作物Ｗ２を回転させるとともに、工作物Ｗ２に対
して固定工具ＢＴを相対的にＸ軸方向、Ｚ軸方向の少な
くとも一つの方向に移動させることにより工作物Ｗ２の
加工を行う。タレット４１をこのような角度位置に割り
出すためのＮＣ指令は、Ｔコードにより「Ｔ０６ｎｎｍ
ｍ」のように指定する。ここで、「ｎｎ」、「ｍｍ」は
前述の通りである。

【００３７】このように、同一の回転工具装着部４３を
指定するＴコードでも、正面側水平方向は「Ｔ０２ｎｎ
ｍｍ」、垂直方向は「Ｔ０４ｎｎｍｍ」、背面側水平方
向は「Ｔ０６ｎｎｍｍ」というように３種類の面割り出
し番号を割り当てている。このため、面割り出し番号に
より回転工具装着部４３の方向を指定することができ、
他に方向を指定するパラメータを追加する必要もないた
め、ＮＣ加工プログラムが簡単になる。

【００３８】次に、図１０から図１２により、回転工具
ＲＴおよび固定工具ＢＴの工具補正値について説明す
る。図１０は、回転工具装着部４３に装着した回転工具
ＲＴの工具補正値を示す図である。Ｘ軸方向の工具補正
値Ｏｘは刃先と回転工具装着部４３の中心軸線ＲＣとの
Ｘ軸方向の距離である。ただし、工具補正値Ｏｘの値は
直径表示ため、実際の距離の２倍の値となる。回転工具
ＲＴの場合、Ｏｘは通常０である。Ｚ軸方向の工具補正
値Ｏｚは刃先と回転工具装着部４３の先端面（ゲージラ
イン）とのＺ軸方向の距離である。旋回軸４２の中心線
からゲージラインまでのＺ軸方向の距離Ａは、タレット
４１の固有の寸法であり、ＮＣ装置１内のパラメータメ
モリ１７に記憶されている。

【００３９】図１１は、回転工具装着部４３に装着した
固定工具ＢＴの工具補正値を示す図である。Ｘ軸方向の
工具補正値Ｏｘは刃先と回転工具装着部４３の中心軸線
ＲＣとのＸ軸方向の距離である。ただし、工具補正値Ｏ
ｘの値は直径表示ため、実際の距離の２倍の値となる。
Ｚ軸方向の工具補正値Ｏｚは刃先と回転工具装着部４３
の先端面（ゲージライン）とのＺ軸方向の距離である。
距離Ａについては前述の通りである。

【００４０】図１２は、固定工具装着部４４に装着した
固定工具ＢＴの工具補正値を示す図である。Ｘ軸方向の
工具補正値Ｏｘは刃先と固定工具装着部４４の中心軸線
ＦＣとのＸ軸方向の距離である。ただし、工具補正値Ｏ
ｘの値は直径表示ため、実際の距離の２倍の値となる。
Ｚ軸方向の工具補正値Ｏｚは刃先と固定工具装着部４４
の先端面（ゲージライン）とのＺ軸方向の距離である。
旋回軸４２の中心線から固定工具装着部４４の先端面ま
でのＺ軸方向の距離Ｂ、および、中心軸線ＦＣと中心軸
線ＲＣとのＸ軸方向の距離Ｃは、タレット４１の固有の
寸法であり、ＮＣ装置１内のパラメータメモリ１７に記
憶されている。

【００４１】このような、工具補正値Ｏｘ，Ｏｚは、正
面側の主軸台に設けられた工具刃先計測装置６により計
測する。工具補正値の計測は、図１０から図１２のよう
に工具中心軸線をＺ軸と平行にし、刃先を正面側に向け
て行う。

【００４２】図１３は、タレット４１の旋回による工具
補正値Ｏｘ，Ｏｚの変換を示す図である。図１３の上部
に示すように、工具中心軸線をＺ軸と平行にし、刃先を
正面側に向けた状態（以下、正面側水平状態という）で
の工具補正値Ｏｘ，Ｏｚは、工具刃先計測装置６により
計測した工具補正値と一致する。この状態での工具補正
値Ｏｘ，Ｏｚの値をそれぞれ、Ｏｘ＝Ｐ，Ｏｚ＝Ｑとす
る。タレット４１を９０度旋回して、図１３の下部に示
すように、工具中心軸線をＸ軸と平行にした状態（以
下、垂直状態という）にすると、旋回後の工具補正値Ｏ
ｘ，Ｏｚは、Ｏｘ＝２Ｑ，Ｏｚ＝−Ｐ／２となる。Ｘ軸
方向の工具補正値が直径表示であるため、変換式におい
て係数（２）と係数（１／２）が必要となる。

【００４３】同様にして、タレットが垂直状態から正面
側水平状態に旋回した場合の変換式も求めることができ
る。また、工具中心軸線をＺ軸と平行にして刃先を背面
側に向けた状態を背面側水平状態ということにすると、
正面側水平状態、垂直状態、背面側水平状態の任意の状
態から他の状態に旋回した場合の変換式も同様に求める
ことができる。

【００４４】例えば、正面側水平状態から背面側水平状
態に旋回した場合の変換について、図１４により説明す
る。図１４の上部の正面側水平状態での工具補正値Ｏ
ｘ，Ｏｚの値をそれぞれ、Ｏｘ＝Ｐ，Ｏｚ＝Ｑとする。
タレット４１を１８０度旋回して、図１４の下部に示す
ように背面側水平状態にすると、旋回後の工具補正値Ｏ
ｘ，Ｏｚは、Ｏｘ＝−Ｐ，Ｏｚ＝−Ｑとなる。

【００４５】図１５が、各旋回状態による工具補正値Ｏ
ｘ，Ｏｚの変換式を示す図である。タレット４１がある
状態から他の状態に旋回した場合、図１５の各変換式に
従って、変換後の工具補正値Ｏｘ，Ｏｚを求め、工具補
正メモリ１６に記憶する。

【００４６】この変換処理は、Ｔコード処理プログラム
１４２によって自動的に行われる。このため、ＮＣ加工
プログラムを作成する際に工具補正値の変換を考慮する
必要がなく、プログラム作成が簡単になる。また、手動
でタレット４１を旋回させる際にも工具補正値の変換が
自動的に行われ、手動操作による工具補正値の不整合も
生じない。

【００４７】図３は、Ｔコード処理プログラム１４２の
処理を示すフローチャートである。ＮＣ加工プログラム
中にＴコードが出現すると、ＮＣ指令処理プログラム１
４１は、このＴコード処理プログラム１４２の処理を呼
び出す。Ｔコード処理プログラム１４２では、まず判断
１０１でＴコードの面割り出し番号が「０７」であるか
否かを判断する。「０７」であれば処理１０９に進み、
タレット４１を旋回して図７のようなツールポスト４５
の割り出し位置とする。そして処理１１０でツールポス
ト４５の固定工具の工具補正値を工具補正メモリ１６に
セットしてから呼び出し元であるＮＣ指令処理プログラ
ム１４１に戻る。

【００４８】判断１０１において、Ｔコードの面割り出
し番号が「０７」でなければ、判断１０２に進み、指定
した工具装着部に現在装着されている工具の工具番号と
Ｔコードの工具番号が一致するか否かを判断する。一致
していればそのまま次の判断１０３に進み、一致してい
なければ処理１０８によってＡＴＣ（自動工具交換）動
作を行い、Ｔコードで指定された工具に自動交換する。
その後、判断１０３に進む。なお、ＡＴＣ動作は、Ｔコ
ードの面割り出し番号が「０１」（固定工具装着部の場
合）、「０２」（回転工具装着部の場合）の状態にして
行われるので、工具マガジン側に戻される工具の工具補
正値も図１５の変換式に従って変換される。すなわち、
工具マガジンに戻された工具の工具補正値は、工具刃先
計測装置６で計測して求めた工具補正値の数値に戻され
ている。

【００４９】判断１０３では、Ｔコードの面割り出し番
号が「０１」であるか否かを判断する。「０１」であれ
ば処理１１１に進み、タレット４１を旋回して、図４の
ように固定工具装着部４４を正面側水平状態に割り出
す。そして処理１１２で固定工具装着部４４に装着され
た工具の工具補正値を工具補正メモリ１６にセットして
から呼び出し元に戻る。その際、旋回前と旋回後の状態
に対応した図１５の変換式に従って工具補正値を変換し
てから工具補正メモリ１６にセットする。また、処理１
０８によってＡＴＣ動作した後の面割り出し番号が「０
１」の場合には、工具補正値がそのままセットされる。

【００５０】判断１０３において、Ｔコードの面割り出
し番号が「０１」でなければ、判断１０４に進み、Ｔコ
ードの面割り出し番号が「０２」であるか否かを判断す
る。「０２」であれば処理１１３に進み、タレット４１
を旋回して、図５のように回転工具装着部４３を正面側
水平状態に割り出す。そして処理１１４で回転工具装着
部４３に装着された工具の工具補正値を工具補正メモリ
１６にセットする。その際、旋回前と旋回後の状態に対
応した図１５の変換式に従って工具補正値を変換してか
ら工具補正メモリ１６にセットする。その後、呼び出し
元に戻る。また、処理１０８によってＡＴＣ動作した後
の面割り出し番号が「０２」の場合には、工具補正値が
そのままセットされる。

【００５１】判断１０４において、Ｔコードの面割り出
し番号が「０２」でなければ、判断１０５に進み、Ｔコ
ードの面割り出し番号が「０４」であるか否かを判断す
る。「０４」であれば処理１１５に進み、タレット４１
を旋回して、図６のように回転工具装着部４３を垂直状
態に割り出す。そして処理１１６で回転工具装着部４３
に装着された工具の工具補正値を工具補正メモリ１６に
セットする。その際、旋回前と旋回後の状態に対応した
図１５の変換式に従って工具補正値を変換してから工具
補正メモリ１６にセットする。その後、呼び出し元に戻
る。

【００５２】判断１０５において、Ｔコードの面割り出
し番号が「０４」でなければ、判断１０６に進み、Ｔコ
ードの面割り出し番号が「０６」であるか否かを判断す
る。「０６」であれば処理１１７に進み、タレット４１
を旋回して、図９のように回転工具装着部４３を背面側
水平状態に割り出す。そして処理１１８で回転工具装着
部４３に装着された工具の工具補正値を工具補正メモリ
１６にセットする。その際、旋回前と旋回後の状態に対
応した図１５の変換式に従って工具補正値を変換してか
ら工具補正メモリ１６にセットする。その後、呼び出し
元に戻る。

【００５３】判断１０６において、Ｔコードの面割り出
し番号が「０６」でなければ、処理１０７で面割り出し
番号が不適正であるというアラーム信号を出力し、その
後、呼び出し元に戻る。

【００５４】このように、Ｔコードの面割り出し番号を
「０２」、「０４」、「０６」と指定することによっ
て、回転工具装着部４３を正面側水平状態、垂直状態、
背面側水平状態の３種類の状態に割り出すことができ、
ＮＣ加工プログラムが簡単になる。また、それぞれの割
り出し位置に応じて、工具補正値を自動的に変換して記
憶するようにしたので、ＮＣ加工プログラムが簡単にな
る。また、工具刃先計測装置も一つだけ設ければよく、
工作機械のコスト低減が図れる。

【００５５】なお、この実施の形態では、Ｘ軸方向を直
径表示で制御する装置として説明を行ったが、これに限
定されることはなく半径表示で制御するものであっても
よい。その場合、変換式において「２」，「１／２」の
係数がなくなり、符号の変換のみとなる。さらに、刃物
台がＸ軸、Ｚ軸方向に移動するターニングセンタで説明
を行っているが、正面主軸台と刃物台、背面主軸台と刃
物台が相対的にＸ軸方向、Ｚ軸方向に各々移動可能な構
成の工作機械であればよい。

【００５６】また、背面主軸台がない工作機械であって
もよい。さらに、刃物台は、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向と直交
するＹ軸方向に主軸台に対して相対的に移動可能な工作
機械であってもよい。また、タレットの旋回軸の軸線が
Ｙ軸方向を向くように設けられていると説明を行ってい
るが、Ｘ−Ｙ軸平面と平行な方向に旋回軸の軸線を有す
るタレットであればよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。

【００５８】面割り出し番号により工具装着部とその角
度を選択するようにしたので、同一の工具装着部を複数
の角度に割り出すことができ、ＮＣ加工プログラムが簡
単になり、プログラム作成時のミスも少なくなる。

【００５９】工具装着部の角度に応じて工具補正値を自
動的に変換するようにしたので、ＮＣ加工プログラムが
簡単になり、プログラム作成時のミスも少なくなる。ま
た、手動でタレットを旋回させる際にも工具補正値の変
換が自動的に行われ、手動操作による工具補正値の不整
合も生じない。さらに、工具刃先計測装置も一つだけ設
ければよく、工作機械のコスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を適用する工作機械としてのタ
ーニングセンタの加工領域を示す概略図である。

【図２】図２は、ターニングセンタを制御するＮＣ装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、Ｔコード処理プログラムの処理を示す
フローチャートである。

【図４】図４は、固定工具装着部に装着した固定工具に
より正面側の工作物を加工する場合の概略図である。

【図５】図５は、回転工具装着部に装着した回転工具に
より正面側の工作物の端部を加工する場合の概略図であ
る。

【図６】図６は、回転工具装着部に装着した回転工具に
より正面側の工作物の外周部を加工する場合の概略図で
ある。

【図７】図７は、ツールポストの固定工具により正面側
の工作物を加工する場合の概略図である。

【図８】図８は、回転工具装着部に装着した回転工具に
より背面側の工作物の外周部を加工する場合の概略図で
ある。

【図９】図９は、回転工具装着部に装着した固定工具に
より背面側の工作物を加工する場合の概略図である。

【図１０】図１０は、回転工具装着部に装着した回転工
具の工具補正値を示す図である。

【図１１】図１１は、回転工具装着部に装着した固定工
具の工具補正値を示す図である。

【図１２】図１２は、固定工具装着部に装着した固定工
具の工具補正値を示す図である。

【図１３】図１３は、タレットの旋回による工具補正値
の変換を示す図である。

【図１４】図１４は、工具補正値の変換の他の例を示す
図である。

【図１５】図１５は、各旋回状態による工具補正値の変
換式を示す図である。

【符号の説明】

１…ＮＣ装置 ２…Ｘ軸モータ ３…Ｚ軸モータ ５…Ｂ軸モータ ６…工具刃先計測装置 １１…ＣＰＵ １２…バス １３…ＲＯＭ １４…ＲＡＭ １５…ＮＣ加工プログラムメモリ １６…工具補正メモリ １７…パラメータメモリ １８…表示手段 １９…入力手段 ４１…タレット ４２…旋回軸 ４３…回転工具装着部 ４４…固定工具装着部 ４５…ツールポスト ＲＴ…回転工具 ＢＴ…固定工具 ＲＣ…中心軸線 ＦＣ…中心軸線 Ｏｘ…工具補正値 Ｏｚ…工具補正値 Ｗ１…工作物 Ｗ２…工作物 ３８ａ…正面側チャック ３８ｂ…正面主軸 ３９ａ…背面側チャック ３９ｂ…正面主軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C046 NN02 NN06 NN07 5H269 AB02 AB03 AB05 AB06 AB31 BB08 CC01 CC17 EE05 EE08 EE11 EE29 FF07 GG02 JJ18 QC01 QD02 QD03 QE01 QE11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転している工作物に対して加工を行う固
   定工具（ＢＴ）を着脱可能に装着する固定工具装着部
   （４４）と回転することによって工作物に加工を行う回
   転工具（ＲＴ）を着脱可能に装着する回転工具装着部
   （４３）とを有するタレット（４１）が割り出し可能に
   設けられた刃物台を備えた工作機械を制御する数値制御
   方法であって、 前記タレット（４１）を割り出して工具を選択する工具
   選択指令を、面割り出し番号と工具番号とを含むものと
   し、 前記面割り出し番号により、前記固定工具装着部（４
   ４）と前記回転工具装着部（４３）のいずれかを選択す
   るとともに、選択した工具装着部の角度を選択し、 前記工具番号により、前記選択した工具装着部に装着す
   る工具を選択する数値制御方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の数値制御方法であって、 前記固定工具装着部（４４）または前記回転工具装着部
   （４３）に装着した前記固定工具（ＢＴ）または前記回
   転工具（ＲＴ）の刃先位置の所定の基準位置からのオフ
   セット量を工具補正値として工具ごとに記憶しておき、 前記工具番号によって選択された工具の前記工具補正値
   を、前記面割り出し番号によって選択された工具装着部
   の角度に応じて変換して新たな工具補正値とする数値制
   御方法。
3. 【請求項３】回転している工作物に対して加工を行う固
   定工具（ＢＴ）を着脱可能に装着する固定工具装着部
   （４４）と回転することによって工作物に加工を行う回
   転工具（ＲＴ）を着脱可能に装着する回転工具装着部
   （４３）とを有するタレット（４１）が割り出し可能に
   設けられた刃物台を備えた工作機械を制御する数値制御
   装置であって、 前記タレット（４１）を割り出し動作させるための割り
   出し駆動モータ（５）と、 前記固定工具装着部（４４）または前記回転工具装着部
   （４３）に装着される工具の刃先位置の所定の基準位置
   からのオフセット量を工具補正値として工具ごとに記憶
   している工具補正メモリ（１６）と、 工具を選択する工具選択指令によって、前記割り出し駆
   動モータ（５）を駆動して、前記タレット（４１）の前
   記固定工具装着部（４４）または前記回転工具装着部
   （４３）を、前記工作機械の主軸の軸線と平行な方向ま
   たはこの主軸の軸線と直交する方向に割り出すととも
   に、前記固定工具装着部（４４）または前記回転工具装
   着部（４３）に装着した工具に対する前記工具補正値を
   前記割り出し方向に応じて変換する制御を行う工具制御
   手段（１４２）とを有する数値制御装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の数値制御装置であって、 前記工具選択指令は、前記回転工具装着部（４３）の割
   り出しと、前記固定工具装着部（４４）の割り出しとを
   判別可能な指令である数値制御装置。
5. 【請求項５】請求項３，４のいずれか１項に記載の数値
   制御装置であって、 前記工作機械が正面主軸（３８ｂ）と背面主軸（３９
   ｂ）の二つの主軸を有するものであり、 前記工具選択指令は、前記正面主軸（３８ｂ）側への割
   り出しと前記背面主軸（３９ｂ）側への割り出しとを判
   別可能な指令である数値制御装置。
6. 【請求項６】請求項３〜５のいずれか１項に記載の数値
   制御装置であって、 前記タレット（４１）は、前記固定工具装着部（４４）
   と前記回転工具装着部（４３）とが１８０度異なる方向
   に設けられたものであり、 前記回転工具装着部（４３）は、その中心軸線と前記タ
   レット（４１）の旋回割出し中心線がほぼ交差するよう
   に配置されたものである数値制御装置。