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    • 专利摘要:
    本發明係提供一種數值控制裝置，其係為了一面使工件旋轉一面對正面進行加工之同時，對端面之偏心位置進行加工，依據本發明之實施形態，NC裝置300係具備圓弧重疊內插控制部29，其係根據使用第1刀架一面進行正面加工一面控制工件旋轉軸之旋轉之基準軸程式的指令使工件旋轉軸旋轉之同時，使用相對於工件之相對座標來記述，且根據進行第2刀架之位置控制之重疊軸程式的指令，以將工件旋轉軸之旋轉重疊於前述相對座標上之第1加工路徑之第2加工路徑將第2刀架進行位置控制。
    公开号:TW201317727A
    申请号:TW101113908
    申请日:2012-04-19
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Koji Terada；Masakazu Sagasaki
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    數值控制裝置
    本發明係有關於一種數值控制裝置(以下稱NC裝置)，其係用以控制車床等進行車削加工的工具機。
    近年來，關於上述工具機，為了縮短加工時間，期望對於工件(work)之正面(外周面)之車削加工與工件之側面(端面)中之偏心位置同時進行加工。
    以關於對工件之正面或端面進行加工的技術而言，在專利文獻1中已揭示一種在工件之正面(外周面)或側面(端面)進行點、直線、圓、角、點群等之各種加工的技術。此等加工形狀係藉由進行工件旋轉與X軸1軸的合成，在端面上進行所命令之2維路徑(pass)控制來獲得。點加工係藉由鑽孔(drill)來進行，而磨碎(milling)加工係藉由磨碎工具來進行。
    此外，在專利文獻2中，已揭示一種使用重疊控制，同時對正面進行鍵(key)溝加工及對端面進行磨碎加工的技術。
    此外，在專利文獻3中，已揭示一種在可進行Y軸控制之梳子刀型自動車床中，同時對正面進行加工及對端面之偏心位置進行加工的技術。
    此外，在專利文獻4中，已揭示一種一面使工件旋轉，一面使刀架之圓運動中心與C軸/主軸中心錯開，藉此將與C軸/主軸之中心不同的中心之小徑的圓加工施行於前述工件之端面的技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]
    專利文獻1：日本特開昭60-044239號公報
    專利文獻2：日本特開2005-238379號公報
    專利文獻3：日本特開2000-117506號公報
    專利文獻4：日本特開2008-126391號公報
    然而，依據專利文獻1的技術，由於刀架只有一個，因此不可能同時對工件的正面及端面進行加工。
    此外，依據專利文獻2的技術，對正面進行長度方向的鍵溝加工及對端面進行磨碎加工係在C軸/主軸停止中進行。因此，即使使用此技術，亦無法同時對正面進行車削或旋轉加工及對端面進行偏心加工。
    此外，依據專利文獻3的技術，對於正面的偏心加工，係在C軸/主軸停止中進行。當要在C軸/主軸旋轉中偏離旋轉中心的位置進行鑽孔加工時，會對於鑽頭(drill bit)施加橫方向的力，造成鑽孔機折損。
    此外，專利文獻4的技術，係限定於端面加工，即使應用此技術，亦無法同時進行正面加工與端面加工。
    本發明係有鑑於上述課題而研創者，其目的在獲得一種數值控制裝置，可在一面旋轉工件一面對正面進行加工的同時，對端面中之偏心位置進行加工。
    為了解決上述問題而達成目的，本發明係提供一種用以控制工具機之數值控制裝置，該工具機係具備：被加工物旋轉軸，用以使被加工物旋轉；第1刀架，於前述被加工物旋轉時將該被加工物之正面進行加工；及第2刀架，以可驅動以前述被加工物旋轉軸之軸方向為法線之面上之方式構成，且從與前述被加工物相對向之端面之側將前述被加工物進行加工；該數值控制裝置係具備：加工程式儲存區域，用以記憶包括第1指令與第2指令之加工程式，該第1指令係使用前述第1刀架一面進行正面加工一面控制前述被加工物旋轉軸的旋轉，而該第2指令係使用相對於前述被加工物之相對座標來記述，用以進行前述第2刀架的位置控制；及圓弧重疊內插控制部，根據前述第1指令使前述被加工物旋轉軸旋轉之同時，以將前述被加工物旋轉軸之旋轉重疊於根據前述第2指令之第1加工路徑之第2加工路徑將前述第2刀架進行位置控制。
    本發明之數值控制裝置係可達成一面使工件旋轉一面對正面進行加工之同時，對端面之偏心位置進行加工的效果。
    以下根據圖式來詳細說明本發明之NC裝置之實施形態。另外，本發明並不限定於該實施形態。 (實施形態1)
    第1-1圖係為說明本發明之實施形態之NC裝置做為控制對象之車床之主要構成的圖，第1-2圖係為從工件之端面側觀看該車床的圖。如第1-1圖及第1-2圖所示，該車床100係具備：工件保持具110，用以使工件140旋轉；第1刀架120，至少可在X(X1)軸方向及Z(Z1)軸方向控制，且可於工件140之旋轉中進行工件140的正面加工；及第2刀架130，在與工件之端面相對向之位置可於X(X2)軸方向、Y(Y2)軸方向及Z(Z2)軸方向進行控制，且可在工件140之端面進行加工。第1刀架120及第2刀架130亦可具備使工具旋轉的工具主軸。另外，以下將用以使工件140旋轉的軸表示為工件旋轉軸。此外，在位置控制下驅動時係將工件旋轉軸表示為C(C1)軸，而在速度控制下驅動時則將工件旋轉軸表示為主軸。
    在此，第2刀架130與第1刀架120不同，係在與工件140之端面相對向的位置，可移動於以工件旋轉軸為法線的面(藉由X2軸及Y2軸伸展的面)。本案發明之實施形態之NC裝置，係使工件140旋轉且使用第1刀架120一面將工件140之正面進行加工，而且同時進行使用第2刀架130對於工件140之端面的任意位置進行任意加工的控制。以下將此控制稱為圓弧重疊內插。
    以前述任意之加工種類而言，可列舉例如開孔、同步攻牙、磨碎加工。第2圖係說明藉由圓弧重疊內插在工件140之端面進行溝加工之情形的圖。如圖所示，在進行溝加工時，係在第2刀架130之工具主軸裝設端銑刀(endmill)。再者，第2刀架130係藉由圓弧重疊內插，以在工件140之旋轉停止時之端銑刀之加工路徑重疊工件140之旋轉之路徑移動之方式來控制位置。
    第3圖係說明藉由圓弧重疊內插在工件140之端面進行開孔加工之情形的圖。如圖所示，在進行開孔加工時，係在第2刀架130之工具主軸裝設攻牙器。再者，第2刀架130係藉由圓弧重疊內插，以在工件140之旋轉停止時之開孔位置重疊工件140之旋轉之路徑移動之方式來控制位置。
    第4圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件140之端面進行同步攻牙加工之情形的圖。如圖所示，進行同步攻牙加工時，係在第2刀架130之工具主軸裝設攻牙器。再者，第2刀架130係與應用圓弧重疊內插之開孔加工時同樣地，藉由圓弧重疊內插，以在工件140之旋轉停止時進行同步攻牙加工之路徑重疊工件140之旋轉之路徑移動之方式來控制位置。
    第5圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件140之端面進行鏜削加工之情形的圖。如圖所示，在進行鏜削加工時，係在第2刀架130之工具主軸裝設端銑刀。再者，第2刀架130係藉由圓弧重疊內插，以在工件140之旋轉停止進行鏜削加工時之端銑刀之加工路徑重疊工件140之旋轉之路徑移動之方式來控制位置。更具體而言，第2刀架130係藉由圓弧重疊內插，以在以與工具主軸不同之軸為中心之端銑刀之旋轉之路徑重疊工件140之旋轉(所謂螺旋(helical)重疊)之路徑移動。
    第6圖係為說明進行圓弧重疊內插時之加工程式例的圖。第6圖所示之加工程式200係為在伴隨藉由第1刀架120進行工件140之旋轉的正面加工中，藉由第2刀架130在工件140之端面進行直線溝加工的程式。加工程式200係具備用以控制第1刀架120及工件140之旋轉的程式(基準軸程式210)及用以控制第2刀架130的程式(重疊軸程式220)。在此，茲將以第1軸為X1軸、第2軸為Z1軸、第3軸為C1軸之被控制系統稱為基準軸，及將以第1軸為X2軸、第2軸為Y2軸、第3軸為Z2軸之被控制系統稱為重疊軸。
    重疊軸程式220係使用相對於靜止狀態之工件140的相對座標來記述。依據此加工程式200，係以在將由重疊軸程式220所指定之工件140之端面上之相對座標上之加工路徑(第1加工路徑)重疊於藉由基準軸程式210進行工件140之旋轉之第2加工路徑上移動之方式進行X2、Y2軸之位置控制，並且進行Z2軸方向的切入。
    此外，圓弧重疊內插係藉由執行圓弧重疊內插指令而開始。在此，圓弧重疊內插指令係藉由「G155”基準軸之第3軸名稱”=”重疊軸之第1軸名稱”+”重疊軸之第2軸名稱”」之記述來構成。此外，圓弧重疊內插係藉由執行圓弧重疊內插取消(cancel)指令而結束。亦即，在第6圖所示之例中，「G155C1=X2+Y2」係相當於圓弧重疊內插指令，而「G155C1」係相當於圓弧重疊內插取消指令。
    此外，依據圓弧重疊內插指令，接續「G155C1=X2+Y2」的記述，再附加「,C θ XxaYya」的記述，可指定重疊加工之開始位置。「,C θ XxaYya」的記述係指在基準軸之θ到達重疊軸之XxaYya之位置的時間點起開始重疊加工。亦即，例如「G155C1=X2+Y2,C45.X-50.Y-50.」係指：第2刀架130之工具預先定位於X-50Y-50的位置，與工件140之θ(45度)之線通過的同時，配合工件140的旋轉一面進行圓運動一面將所期望之軌跡進行加工的指令。依據指定開始位置的記述，確定工件旋轉軸之座標系統與在重疊軸程式220所使用之相對座標系統之間的對應關係。
    本實施形態之NC裝置係將基準軸程式210及重疊軸程式220之各者並列讀入。再者，本實施形態之NC裝置係依據記述於基準軸程式210之圓弧重疊內插指令移行至圓弧重疊內插模式之後，藉由在基準軸程式210中記述於圓弧重疊內插指令之後的「！ 2L20」、與記述於重疊軸程式220之「！ 1L20」，使各者記述之後所記述之指令的執行時間點(timing)同步。亦即，本實施形態之NC裝置，係在開始執行「G91 G01 Z30.C-90.F360.」之指令的同時，開始執行「G01X-40.Y-40.F100」之指令。此時，如前所述，本實施形態之NC裝置係在「G91 G01 Z30.C-90.F360.」之指令重疊「G01X-40.Y-40.F100」之指令而執行。另外，當在完成「G91 G01.Z30.C-90.F360.」之指令之前完成「G01X-40.Y-40.F100」之指令時，與「G91 G01 Z30.C-90.F360.」之指令同時，將「G01X-40.Y-40.F100」之指令之下一個指令之「G00X40.Y40.」重疊於「G91 G01 Z30.C-90.F360.」之指令來執行。
    第7圖係為說明本發明實施形態1之NC裝置之構成的圖。如圖所示，NC裝置300係具備：控制運算部1；輸入操作部2，接受藉由操作器(operator)對NC裝置300進行操作輸入；顯示部3，將NC裝置300之控制狀態予以顯示輸出於操作器；伺服馬達(servo motor)5a至5f，分別驅動車床100所具備之各軸(C1、X1、Z1、X2、Y2、Z2)；及伺服控制部4a至4f，用以供給驅動伺服馬達5a至5f之電流。控制運算部1係用以解析透過輸入操作部2而從操作器所輸入之加工程式或移動操作指令而產生伺服驅動資訊，且將所產生之伺服驅動資訊予以輸出至伺服控制部4a至4f。伺服控制部4a至4f係根據所輸出之伺服驅動資訊而產生驅動伺服馬達5a至5f的電流，且將所產生的電流供給至伺服馬達5a至5f。另外，在伺服驅動資訊中，係例如採用每一控制循環的移動量。
    控制運算部1係具備：輸入控制部6、資料設定部7、記憶部8、機械控制信號處理部12、可程式控制器(programmable controller，PLC)13、畫面處理部16、解析處理部17、圓弧重疊內插速度箝制處理部21、內插處理部22、圓弧重疊內插開始處理部24、加減速處理部28、圓弧重疊內插控制部29、及軸資料輸出入部35。
    另外，控制運算部1典型而言係藉由具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及I/O(input/output輸入/輸出)介面(interface)的電腦來實現。具體而言，例如，CPU係藉由預先儲存於前述ROM之數值控制程式來執行，而發揮做為資料設定部7、機械控制信號處理部12、可程式控制器(PLC)13、畫面處理部16、解析處理部17、圓弧重疊內插速度箝制處理部21、內插處理部22、圓弧重疊內插開始處理部24、加減速處理部28、及圓弧重疊內插控制部29的功能。記憶部8係確保於ROM或RAM，而輸入控制部6及軸資料輸出入部35的功能係由I/O介面來實現。另外，控制運算部1典型而言亦可藉由硬體(hardware)、或者硬體及軟體(數值控制程式)的組合來實現做為在CPU上實現所列舉之功能部中的一部份或全部。
    從輸入操作部2輸入至控制運算部1的資料係透過屬於輸入介面的輸入控制部6來輸入至資料設定部7。資料設定部7係將所輸入的資料，根據在輸入操作部2所選擇之輸入模式而分配儲存在分別確保於記憶部8內之參數儲存區域9、工具修正資料儲存區域10、加工程式儲存區域11。在此，加工程式200係儲存於加工程式儲存區域11。
    另外，在車床100中，為了防止危險等目的，係連接有繼電器(relay)或電磁閥、顯示燈等周邊機器(未圖示)。此等周邊機器的控制，係與工件140之加工機構的控制共同作用來執行。用以將周邊機器之控制與工件140之加工機構之控制共同作用的資訊，係透過機械控制信號處理部12而對PLC13輸出入。PLC13係根據透過機械控制信號處理部12所輸入的資訊、及預先組入於內部的控制程式來執行前述周邊機器的控制。
    PLC13之控制、加工程式200之執行處理或NC裝置300之穩態處理，在共有區域14儲存或參照中間資訊來進行。用以使周邊機器之控制與工件140之加工機構之控制共同作用的資訊，係儲存於共有區域14。
    透過輸入操作部2輸入之與顯示要求對應的顯示內容，係被修整為顯示用而儲存於畫面顯示資料儲存區域15。畫面處理部16係藉由將儲存於前述畫面顯示資料儲存區域15之資料傳送至顯示部3，而使前述顯示內容顯示於顯示部3。
    解析處理部17係依序讀取儲存於加工程式儲存區域11之加工程式200進行解析，且從所讀取之程式區塊(block)，將從目前位置至所命令之位置的移動量、及所命令之饋送速度予以抽出。在此，從重疊軸程式220抽出之移動量及饋送速度，係分別以重疊前之座標系統記述者。所抽出之移動量或饋送速度，係透過共有區域14而輸入至圓弧重疊內插速度箝制處理部21。此外，解析處理部17係當在加工程式200之中檢測出「G155」的記述時，將包含「G155」之記述的程式區塊輸入至圓弧重疊內插指令解析部18。
    另外，工件旋轉軸做為主軸被控制，且工件旋轉軸之速度以旋轉數(指令旋轉數)給定時，解析處理部17係抽出工件旋轉軸之指令旋轉數，且將所抽出之指令旋轉數輸入至圓弧重疊內插控制部29，以取代工件旋轉軸之移動量及饋送速度。
    圓弧重疊內插指令解析部18係從所輸入之程式區塊取出圓弧重疊內插指令之開始位置之記述之「,C θ XxaYya」、及基準軸與重疊軸之定義資訊(軸編號資訊、極性資訊等)做為用以使第2刀架130進行與工件旋轉軸之旋轉同步之座標旋轉所需的資訊，且將所取出的內容做為座標轉換資料而儲存於記憶部8內之圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20。另外，先將「有重疊軸開始位置指定」及「有基準軸開始位置指定」的旗標(flag)(FG)定義在圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20內，而圓弧重疊內插指令解析部18亦可根據「,C θ XxaYya」的記述內容，將該旗標導通(on)、關斷(off)。此外，在「G155C1=X2+Y2」之記述之後沒有「,C θ XxaYya」的記述時，圓弧重疊內插指令解析部18亦可將C=0deg、XY的目前位置設為開始位置。
    另外，在座標轉換資料中，除上述之圓弧重疊內插之開始位置及各軸之定義資訊外，還包含從工件140之中心至目前位置之縱軸、橫軸之向量(vector)。該向量係藉由後述之圓弧重疊內插座標設定部27而記述(設定)於座標轉換資料。
    圓弧重疊內插速度箝制處理部21係對於由解析處理部17所抽出之第1刀架120之饋送速度及第2刀架130之重疊前之饋送速度分別施加速度箝制，且將施加速度箝制之饋送速度、與由解析處理部17所抽出之移動量輸入至內插處理部22，以使第1刀架120之饋送速度及重疊後之第2刀架130之饋送速度分別成為由參數所給定之最大容許速度以下。
    另外，為使重疊後之第2刀架130之饋送速度成為最大容許速度以下，動作模式別最大速度計算部26係在執行圓弧重疊模式之前，預先依動作模式(各刀架之停止、定位、切削之組合)算出第2刀架130之重疊前之饋送速度所容許之最大速度，且將所算出之最大速度予以儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19。關於動作模式別最大速度計算部26之功能將於後詳述。圓弧重疊內插速度箝制處理部21係以儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19之最大速度來箝制重疊前的速度資料。
    內插處理部22係與發揮做為相對座標速度算出部的功能，該相對座標速度算出部係與後述之加減速處理部28共同作用，且根據記述於重疊軸程式220之指令算出相對於靜止之工件140之相對座標中之每一控制循環之移動量。
    具體而言，內插處理部22係根據所輸入之移動量及饋送速度將該移動量進行粗內插，藉此來算出每一控制循環之移動量。所謂粗內插係例如以與饋送速度對應之控制循環數來單純地分割移動量。
    位於內插處理部22內之圓弧重疊內插開始位置移動部23係為了執行從第2刀架130之工具之目前位置至指定在工件140之端面上之圓弧重疊內插之開始位置之定位控制，而產生從第2刀架130之工具之目前位置至圓弧重疊內插之開始位置之每一控制循環之移動量。
    圓弧重疊內插開始處理部24係進行開始圓弧重疊內插時之準備及圓弧重疊內插之開始。圓弧重疊內插開始處理部24係具備圓弧重疊內插開始判定部25、動作模式別最大速度計算部26、及圓弧重疊內插座標設定部27。
    圓弧重疊內插開始判定部25係判定基準軸與重疊軸之會合是否已完成，當兩者的會合完成時，容許圓弧重疊內插之控制的開始。
    第8圖係為說明藉由第6圖所示之加工程式200進行圓弧重疊內插之開始位置的圖。如第6圖之基準軸程式210所示，藉由圓弧重疊開始指令以第2刀架130之開始位置(在此係X-50Y-50)與C軸之角度(在此係45deg)指定時，屬於重疊軸之第2刀架130的工具，係依照圓弧重疊內插開始位置移動部23所產生之每一控制循環的移動量來驅動各軸，藉此從初期位置(待機位置)朝向重疊軸之旋轉中心(X0Y0Z0)移動，最後在以重疊軸之旋轉中心為中心之第2刀架130之工具之旋轉半徑等於前述所指定之開始位置X-50Y-50之旋轉半徑的位置停止。另外，將此停止位置設為與開始位置對應的位置。圓弧重疊內插開始判定部25係判定旋轉中之工件140之旋轉角度(45deg)是否與以重疊軸之旋轉中心為始點且以與前述開始位置對應之位置為終點之向量的角度一致。換言之，圓弧重疊內插開始判定部25係判定所指定之開始位置所對應的位置與工件旋轉軸之位置是否一致。雙方角度一致之後，圓弧重疊內插開始判定部25即容許圓弧重疊內插之控制的開始。亦即，控制運算部1係可移行至圓弧重疊模式，使第2刀架130之工具朝Z軸方向切入。
    另外，以指定圓弧重疊內插之開始位置的技術而言，雖有自動記憶前述角度與第2刀架130之位置、XY座標值指令、圓弧重疊內插指令之執行位置等各種方法，但需要判定圓弧重疊內插開始者係如前述在工件旋轉中開始重疊加工時，且於工件停止中先將第2刀架130定位於指定位置，而與第1刀架120同時開始加工時，則不需要判定圓弧重疊內插開始。
    動作模式別最大速度計算部26係算出重疊前之饋送速度所容許的最大速度，以做為圓弧重疊內插速度箝制處理部21用以對於重疊前之饋送速度進行速度箝制之箝制值，且將所算出之最大速度儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19。最大速度係使用工件140之最大加工半徑、與就工件旋轉軸、X2軸、及Y2軸之各者所設定之快送(G0)中及切削饋送(G1)中之最大容許速度來算出，以使工件旋轉軸、X2軸、及Y2軸分別不超過最大容許速度。此外，最大速度係依基準軸之動作(G0、G1)與重疊軸之動作(停止、G0、G1)之每一組合(動作模式)，就基準軸及重疊軸之各者算出。另外，最大加工半徑之輸入方法並不限定於特定的方法，例如亦可從外部來設定做為儲存於參數儲存區域9之參數，亦可記述輸入於加工程式200。
    第9-1圖係顯示藉由圓弧重疊內插令使重疊軸執行G0之處理時之加工程式200之例的圖，第9-2圖係為顯示藉由圓弧重疊內插令使重疊軸執行G1之處理時之加工程式200之例的圖。依據第9-1圖之加工程式200，令重疊軸以速度100mm/min執行快送至X-40Y-40之位置的指令係重疊於基準軸的旋轉。依據第9-2圖之加工程式200，令重疊軸以速度100mm/min執行切削饋送至X-40Y-40之位置的指令係重疊於基準軸的旋轉。
    在此，參照第10-1圖至第10-3圖來說明藉由動作模式別最大速度計算部26算出最大速度的方法。第10-1圖係為說明儲存於參數儲存區域9之用以算出最大速度之參數的圖。如第10-1圖所示，在參數儲存區域9中，係就C1軸、X2軸、及Y2軸之各者，儲存有記述有快送中及切削饋送之最大容許速度的參數A、及記述有工件140之最大加工半徑的參數B。
    動作模式別最大速度計算部26係首先分別算出重疊軸同步最大速度、重疊軸饋送最大速度、及重疊軸實軸最大速度。再者，將所算出之各資訊代入以下公式來算出箝制率。
    箝制率=重疊軸實軸最大速度/(重疊軸同步最大速度+重疊軸饋送最大速度)………(公式1)
    首先，在對於基準軸之指令為快送之情形下，依重疊軸之每一指令說明重疊軸同步最大速度、重疊軸饋送最大速度、及重疊軸實軸最大速度、以及基準軸及重疊軸之最大速度的計算方法。
    第10-2圖係為說明藉由動作模式別最大速度計算部26算出最大速度之方法的圖。如第10-2圖所示，動作模式別最大速度計算部26係於對於重疊軸之指令為停止、快送、或切削饋送時，將(快送時之C1軸之最大容許速度)×π/180×(最大加工半徑)設為重疊軸同步最大速度。此外，對於重疊軸之指令為停止時，將重疊軸饋送最大速度設為零(zero)值，而對於重疊軸之指令為快送時，將X2軸之快送時之最大容許速度及Y2軸之快送時之最大容許速度中之任一較小者設為重疊軸饋送最大速度，而對於頂上軸之指令為切削饋送時，將X2軸之切削饋送時之最大容許速度及Y2軸之切削饋送時之最大容許速度中之任一較小者設為重疊軸饋送最大速度。此外，對於重疊軸之指令為停止或快送時，將X2軸之快送時之最大容許速度及Y2軸之快送時之最大容許速度中之任一較小者設為重疊軸實軸最大速度，而對於重疊軸之指令為切削饋送時，將X2軸之切削饋送時之最大容許速度及Y2軸之切削饋送時之最大容許速度中之任一較小者設為重疊軸實軸最大速度。
    再者，動作模式別最大速度計算部26係將所求出之重疊軸同步最大速度、重疊軸饋送最大速度、及重疊軸實軸最大速度代入公式1而求出箝制率Q。再者，將箝制率Q乘上快送時之C1軸之最大容許速度的值設為基準軸之最大速度(圓弧重疊中基準軸最大速度)。再者，對於重疊軸之指令為停止時，將重疊軸之最大速度(圓弧重疊中重疊軸最大速度)設為零值。此外，對於重疊軸之指令為快送時，將箝制率Q乘上X2軸之快送時之最大容許速度及Y2軸之快送時之最大容許速度中之任一較小者的值設為圓弧重疊中重疊軸最大速度。此外，對於重疊軸之指令為切削饋送時，將箝制率Q乘上X2軸之切削饋送時之最大容許速度及Y2軸之切削饋送時之最大容許速度中之任一較小者的值設為圓弧重疊中重疊軸最大速度。
    如此，動作模式別最大速度計算部26係在基準軸之動作為快送之情形下，於基準軸及重疊軸均以最大速度驅動時，為了使基準軸之快送速度及重疊軸之快速速度均與最大容許速度相等，依重疊軸之每一動作，算出基準軸及重疊軸的最大速度。藉此，可規定出基準軸之饋送速度及重疊軸之重疊前之饋送速度之最大速度，以使基準軸及重疊軸之速度在重疊軸之速度不超過最大容許速度之範圍內儘可能地較大。
    接著，在對於基準軸之指令為切削饋送之情形下，依重疊軸之每一指令說明重疊軸同步最大速度、重疊軸饋送最大速度、及重疊軸實軸最大速度、以及基準軸及重疊軸之最大速度之計算方法。
    如第10-2圖所示，動作模式別最大速度計算部26係將(切削饋送時之C1軸之最大容許速度)×π/180×(最大加工半徑)設為重疊軸同步最大速度。此外，將X2軸及Y2軸之快送時及切削饋送時之最大容許速度中之最小值設為重疊軸饋送最大速度，且將與該重疊軸饋送最大速度相同的值設為重疊軸實軸最大速度。
    再者，動作模式別最大速度計算部26係將所求出之重疊軸同步最大速度、重疊軸饋送最大速度、及重疊軸實軸最大速度代入公式1而求出箝制率Q。再者，將箝制率Q乘上切削饋送時之C1軸之最大容許速度的值設為圓弧重疊中基準軸最大速度。再者，對於重疊軸之指令為停止時，將圓弧重疊中重疊軸最大速度設為零值。此外，對於重疊軸之指令為快送或切削饋送時，將箝制率Q乘上X2軸及Y2軸之快送時及切削饋送時之最大容許速度中之最小值的值設為圓弧重疊中重疊軸最大速度。
    如此，動作模式別最大速度計算部26係在基準軸之動作為切削饋送之情形下，無論第2刀架130之動作為快送、切削饋送、及停止中之任一者，均以第2刀架130之最大速度成為切削饋送之最大容許速度及快送之最大容許速度中之最小值之方式算出基準軸及重疊軸之最大速度。藉此，由於基準軸之饋送速度之最大速度不會取決於重疊軸之動作(停止、快送、切削饋送)而成為固定的值，因此即使重疊軸側的動作在使用第1刀架120加工的期間中變化，也可確保藉由第1刀架120在加工面較高的加工品質。
    第10-3圖係說明使用第10-1圖所示之參數所算出之最大速度之算出結果例的圖。如第10-3圖所示，針對基準軸及重疊軸，依每一動作模式算出最大速度。
    圓弧重疊內插座標設定部27係將座標轉換資料中之從工件中心至目前位置之縱軸、橫軸的向量，設定於儲存於圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20之座標轉換資料。
    加減速處理部28係對藉由粗內插所產生之每一控制循環之移動量進行例如平滑化處理等預定的運算，藉此產生經考慮到各軸之加減速的移動量。具體而言，加減速處理部28係以使各軸平穩地加速至到達被速度箝制的饋送速度，且當各軸接近停止位置時使各軸平穩地減速之方式產生移動量。
    圓弧重疊內插控制部29係在根據記述於基準軸程式210之指令(第1指令)使工件旋轉軸旋轉的同時，以將工件旋轉軸之旋轉重疊於根據記述於重疊軸程式220之指令(第2指令)之加工路徑(第1加工路徑)之加工路徑將第2刀架130進行位置控制。
    具體而言，圓弧重疊內插控制部29係具備速度變動追隨方式判定部30、C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37、主軸FB旋轉角度算出部38、重疊座標系統位置座標算出部32、實際座標轉換部33、及重疊軸實際移動量算出部34。
    速度變動追隨方式判定部30係判定設定了要使產生之重疊軸之位置控制動作追隨基準軸之C軸之指令旋轉角度、還是追隨C軸之反饋(FB)旋轉角度、還是追隨屬於速度控制之主軸之指令旋轉角度、還是追隨主軸之反饋旋轉角度中之哪一追隨方式，且根據判定結果，選擇C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37、及主軸FB旋轉角度算出部38中之用在工件旋轉軸之指令旋轉角度之算出的功能部。具有以下特徵：在追隨指令旋轉角度時，可依該指令旋轉角度忠實地驅動工件旋轉軸，而在追隨反饋旋轉角度時，即使有因為加工負載變動導致實際角度的延遲亦可予以對應。另外，追隨方式的設定，係設為預先做為速度變動追隨方式參數而儲存於參數儲存區域9者，而速度變動追隨方式判定部30係根據該速度變動追隨方式參數而進行追隨方式的判定。
    C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37、或主軸FB旋轉角度算出部38係算出工件旋轉軸之指令旋轉角度或反饋旋轉角度。具體而言，C軸指令旋轉角度算出部31係使用屬於位置控制驅動軸之C軸做為基準軸來計算指令旋轉角度。同樣地，主軸指令旋轉角度算出部37係使用屬於速度控制驅動軸之主軸做為基準軸而從速度指令計算指令旋轉角度。此外，C軸FB旋轉角度算出部36係使用屬於位置控制驅動軸之C軸做為基準軸而從伺服馬達之位置反饋資料來計算反饋旋轉角度。同樣地，主軸FB旋轉角度算出部38係使用屬於速度控制驅動軸之主軸做為基準軸而從伺服馬達之速度反饋資料來計算反饋旋轉角度。
    重疊座標系統位置座標算出部32係根據所輸入之每一控制循環之移動量與目前位置，來算出下一個進行指令之各軸的位置(以下稱指令位置)。另外，在此就一例而言，重疊座標系統位置座標算出部32係藉由累計每一控制循環的移動量來求出目前位置。亦即，使用在前次控制循環中所算出之位置做為目前位置。在此之目前位置及所算出的位置，係位於根據記述於重疊軸程式220之指令所求出之重疊前之加工路徑上，且藉由重疊前之相對座標來記述。
    實際座標轉換部33係將重疊座標系統位置座標算出部32所算出之第2刀架130之指令位置，藉由進行座標旋轉達C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37及主軸FB旋轉角度算出部38中之由速度變動追隨方式判定部30所選擇之功能部所算出之指令旋轉角度或反饋旋轉角度的量，來算出第2刀架130之重疊後之指令位置。另外，實際座標轉換部33係使用記述於座標轉換資料之各軸之識別資訊，將基準軸之指令位置及重疊軸之重疊後之指令位置，從在加工程式200中所使用之程式座標系統轉換為機械座標系統。
    重疊軸實際移動量算出部34係根據實際座標轉換部33所算出之各軸之指令位置與各軸的目前位置，來算出對伺服控制部4a至4f進行指令的實際移動量。另外，亦可使用從伺服馬達5a至5f經由伺服控制部4a至4f所輸入之位置資訊做為目前位置，亦可使用所算出之實際移動量的累計值。
    軸資料輸出入部35係將用以驅動從重疊軸實際移動量算出部34所輸出之屬於重疊軸之第2刀架130之X軸Y軸或其他控制軸的實際移動量予以輸出至各軸之伺服控制部(4a至4f)。此外，將各軸馬達(5a至5f)之位置資訊等做為反饋(FB)資料而經由各軸伺服控制部(4a至4f)取入，且輸出至圓弧重疊內插控制部29。
    接著使用第11圖至第14圖來說明本發明之實施形態之NC裝置300的動作。
    第11圖係為說明移行至圓弧重疊內插修正模式時之NC裝置300之動作的流程圖。首先，當解析處理部17讀取加工程式(步驟S1)、解析處理部17檢測圓弧重疊內插指令時，圓弧重疊內插指令解析部18係執行該所檢測出之圓弧重疊內插指令之解析處理(步驟S2)。圓弧重疊內插指令解析部18係藉由此解析處理，取出開始位置的記述、及基準軸及重疊軸之定義資訊，且將所取出之內容做為座標轉換資料予以儲存於圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20。
    再者，圓弧重疊內插開始位置移動部23係產生用以使屬於重疊軸之第2刀架130之工具從目前位置(待機位置)移動至與開始位置對應之位置之每一控制循環的移動量(步驟S3)。該移動量係透過加減速處理部28、圓弧重疊內插控制部29、及軸資料輸出入部35而傳遞至伺服控制部4d、4f。結果，第2刀架130之位置(X2軸及Y2軸)，係如使用第8圖所說明，移動至與開始位置對應的位置。
    接下來，圓弧重疊內插開始判定部25係判定基準軸與重疊軸之會合是否已完成(步驟S4)。當會合完成時，如前所述，第2刀架130即到達與開始位置對應的位置，而且，在工件旋轉軸中所指定的角度，即與從工件140之旋轉中心至與前述開始位置對應之位置之向量的角度一致。會合未完成時(步驟S4，No(否))，圓弧重疊內插開始判定部25係再度執行步驟S4的判定處理。當會合完成時(步驟S4，Yes(是))，動作模式別最大速度計算部26係依每一動作模式就基準軸及重疊軸之各者計算最大速度，且將計算結果儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19(步驟S5)。
    第12圖係為進一步詳細說明步驟S5之處理之流程圖。如圖所示，動作模式別最大速度計算部26首先係根據顯示第10-2圖所說明之算出方法，算出對於基準軸之指令為快送時之基準軸之饋送速度及基準軸之重疊前之饋送速度之最大速度(步驟S11)。在步驟S11中，各個最大速度係依對於重疊軸之每一指令(停止、切削饋送、快送)來算出。所算出之最大速度係儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19。
    接著，動作模式別最大速度計算部26係算出對於基準軸之指令為切削饋送時之基準軸之饋送速度及重疊軸之重疊前之饋送速度之最大速度(步驟S12)。在步驟S12中，各者之最大速度亦依對於重疊軸之每一指令(停止、切削饋送、快送)來算出。所算出之最大速度，係儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19。
    在步驟S5處理之後，圓弧重疊內插座標設定部27係將座標轉換資料儲存於圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20(步驟S6)。具體而言，圓弧重疊內插座標設定部27係算出從工件140之旋轉中心至重疊軸之目前位置之縱軸、橫軸之向量，且將所算出之向量予以儲存於記憶部8之圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20。再者，圓弧重疊內插座標設定部27係從記憶部8之參數讀取基準軸、重疊軸之軸資訊(軸編號資訊、極性資訊等)，且進行資訊轉換並儲存於記憶部8之圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域20。
    由於圓弧重疊內插之運算及執行用之各種資料係藉由以上的處理而聚齊，因此圓弧重疊內插座標設定部27係設定執行圓弧重疊模式中之旗標(步驟S7)，而確立圓弧重疊模式。另外，執行圓弧重疊模式中的旗標，係例如儲存於共有區域14。
    第13圖係為說明移行至圓弧重疊模式之後之NC裝置300之動作的流程圖。
    首先，解析處理部17係讀取加工程式(步驟S21)，且將所讀取之1區塊指令進行解讀，並將各軸之移動量及饋送速度予以抽出(步驟S22)。
    接下來，圓弧重疊內插速度箝制處理部21係以儲存於圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域19之動作模式別的最大速度，將在步驟S22中所抽出之饋送速度進行速度箝制(步驟S23)。另外，特別指定要以哪一動作模式之最高速度箝制的方法並無特別限定。例如，亦可由解析處理部17先將基準軸及重疊軸之目前執行中之動作(停止、切削饋送、快送)先記錄於共有區域14，而圓弧重疊內插速度箝制處理部21則係根據記錄於共有區域14之各軸的動作，來決定要使用哪一動作模式的最高速度。
    接下來，內插處理部22係根據在步驟S22中抽出之移動量、及在步驟S23中被箝制速度之饋送速度，將基準軸及重疊軸之加工路徑進行粗內插，且算出每一單位控制循環的移動量(步驟S24)。
    再者，加減速處理部28係從藉由步驟S24之處理所算出之每一單位控制循環的移動量，來產生經考慮到加減速處理的移動量(步驟S25)。
    圓弧重疊內插控制部29係根據藉由步驟S25所產生的移動量，來產生基準軸及重疊軸的實際移動量(步驟S26)。
    第14圖係為進一步詳細說明步驟S26之處理的流程圖。由於基本軸之工件旋轉軸、X1軸、Z1軸所進行之控制係為基本的控制內容，因此以下省略此說明，僅就與工件旋轉軸之旋轉同步而控制重疊軸的技術進行說明。
    首先，速度變動追隨方式判定部30係判定使重疊軸之位置控制動作追隨工件旋轉軸之反饋旋轉角度還是追隨指令旋轉角度(步驟S31)、及工件旋轉軸係為C軸還是主軸(步驟S32、步驟S33)。此等判定處理係藉由檢查設定於參數儲存區域9等之速度變動追隨模式旗標來進行。例如，當此旗標顯示”0”時，此旗標係顯示追隨指令旋轉角度的設定，而顯示”1”時，則此旗標係顯示追隨反饋旋轉角度的設定。
    已進行了使重疊軸之位置控制動作追隨C軸之指令旋轉角度的設定時(步驟S31，否，步驟S32，是)，C軸指令旋轉角度算出部31係將所輸入之移動量中之C軸的移動量設為指令旋轉角度移動量Fc(步驟S34)。
    在進行了使重疊軸之位置控制動作追隨主軸之指令旋轉角度之設定時(步驟S31，否，步驟S32，否)，主軸指令旋轉角度算出部37係從解析處理部17所抽出之指令旋轉數來算出每一控制循環的移動量(步驟S35)，且將所算出之移動量設為指令旋轉角度移動量Fc(步驟S36)。
    在進行了使重疊軸之位置控制動作追隨C軸之反饋旋轉角度之設定時(步驟S31，是，步驟S33，否)，C軸FB旋轉角度算出部36係從自主軸/C1軸馬達5c經由主軸/C1軸伺服控制部4c而依每一預定時間反饋而來之位置資訊而算出反饋旋轉角度移動量Fc(步驟S37)。
    在進行了使重疊軸之位置控制動作追隨主軸之反饋旋轉角度之設定時(步驟S31，是，步驟S33，否)，主軸FB旋轉角度算出部38係藉由以單位速度控制時間將速度反饋資料進行積分來算出每一控制循環的移動量(步驟S38)，且將所算出之移動量設為反饋旋轉角度移動量Fc(步驟S39)。
    在步驟S34、步驟S36、步驟S37或步驟S39之處理之後，C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37、或主軸FB旋轉角度算出部38係將工件旋轉軸之指令旋轉角度移動量Fc或反饋旋轉角度移動量Fc加算在前一次位置(旋轉角度)Cp’，且算出新的基準軸旋轉角度Cp(步驟S40)。
    重疊座標系統位置座標算出部32係將加減速處理部28所算出之重疊軸之X2軸及Y2軸之移動量Fx、Fy加算在各軸之前次位置Xp’、Yp’，且將該加算所求出的值設為新的重疊軸座標位置Xp、Yp(步驟S41)。
    實際座標轉換部33係以基準軸旋轉角度Cp使重疊軸座標位置Xp、Yp座標旋轉，並且依據座標轉換資料將座標旋轉後的位置資訊轉換為機械座標系統，再求出在X2-Y2平面座標上的實軸位置Xr、Yr(步驟S42)。座標旋轉係使用以下所示之公式2及3來執行。
    Xr=Xp×cos(Cp)-Yp×sin(Cp)………(公式2)
    Yr=Xp×sin(Cp)-Yp×cos(Cp)………(公式3)
    重疊軸實際移動量算出部34係藉由從所算出之實軸位置Xr、Yr扣除前次所算出之實軸位置Xr’、Yr’，來求出重疊軸之實際移動量(步驟S43)。再者，重疊軸實際移動量算出部34係在實軸位置Xr、Yr更新實軸位置Xr’、Yr’(步驟S44)，而步驟S26的處理則結束。另外，實軸位置Xr’、Yr’之記錄目的地並未特別限制。例如可記錄於共有區域14。
    在步驟S26之處理之後，軸資料輸出入部35係將所算出之各軸之實際移動量輸出至伺服控制部4a至4f(步驟S27)，而動作即告結束。
    如上所述，依據本發明之實施形態，NC裝置300係構成為：具備圓弧重疊內插控制部29，其係根據使用第1刀架120一面進行正面加工一面控制工件旋轉軸之旋轉之基準軸程式210的指令而使工件旋轉軸旋轉，同時使用相對於工件140之相對座標來記述，且根據進行第2刀架130之位置控制之重疊軸程式220的指令，以將工件旋轉軸之旋轉重疊於前述相對座標上之第1加工路徑之第2加工路徑將第2刀架130進行位置控制；因此在一面使工件旋轉一面對正面執行加工之同時，可對端面之偏心位置進行加工。
    在進行圓弧重疊內插時，當以該工件旋轉軸之最大容許速度使工件旋轉軸動作而驅動重疊軸時，可能會有重疊軸之速度超過該重疊軸之最大容許速度，且工具折彎，切削力矩(torque)不足而無法加工之問題產生。依據本發明之實施形態，NC裝置300係構成為進一步具備以第2刀架130之重疊後之速度不超過預先設定之最大容許速度之方式算出工件旋轉軸之最大速度之動作模式別最大速度計算部26、及以動作模式別最大速度計算部26所算出之最大速度箝制旋轉軸之旋轉速度之圓弧重疊內插速度箝制處理部21，因此可抑制上述問題的發生。
    此外，動作模式別最大速度計算部26係構成為：將第1刀架120之動作及第2刀架130之動作均為快送時之工件旋轉軸之最大速度，設為第2刀架130之最大速度與快送之最大容許速度一致之工件旋轉軸的速度，且將第1刀架120之動作為快送，而第2刀架130之動作為切削饋送或停止時之工件旋轉軸之最大速度，設為第2刀架130之最大速度與切削饋送之最大容許速度一致之工件旋轉軸之速度；因此基準軸執行快送時，可將基準軸及重疊軸之速度儘可能地增大。
    另外，在以上的說明中，雖已說明了將各情形之最大速度設為第2刀架130之最大速度與快送或切削饋送之最大容許速度一致之工件旋轉軸的速度，但亦可將各情形之最大速度，設為第2刀架130之最大速度與以快送或切削饋送之最大容許速度為上限所規定之速度一致之工件旋轉軸的速度。例如，亦可將各情形之最大速度，設為第2刀架130之最大速度與從快送或切削饋送之最大容許速度扣除相當於預定之偏移(offset)量之速度一致之工件旋轉軸的速度。
    此外，動作模式別最大速度計算部26係構成為：無論第2刀架130之動作為快送、切削饋送、及停止中之任一種，均將第1刀架120之動作為切削饋送時之工件旋轉軸的最大速度，設為第2刀架130之最大速度與各個最大容許速度中之最小值一致之工件旋轉軸的速度；因此工件旋轉軸之速度與重疊軸之動作無關而成為固定，因此重疊軸之動作即使在使用第1刀架120進行加工之期間中變化，也可在不降低第1刀架120之加工面的品質下進行加工。
    此外，圓弧重疊內插指令係構成為包括第2刀架130之位置與工件旋轉軸的位置之記述，NC裝置300復具備圓弧重疊內插開始判定部25，用以判定記述於圓弧重疊內插指令之兩者之位置是否一致，雙方之位置一致之後，即許可圓弧重疊內插的開始，因此可決定藉由圓弧重疊內插指令在重疊軸程式220所使用之座標系統與在基準軸程式210所使用之座標系統之對應關係，因此可對工件140之端面之所期望的位置進行所希望的加工。
    NC裝置300係構成為：復具備相對座標速度算出部(內插處理部22、加減速處理部28)，其係根據重疊軸程式220而算出重疊前之座標系統中之每一控制循環之移動量，而圓弧重疊內插控制部29復具備：重疊座標系統位置座標算出部32，將重疊前之座標系統中之每一控制循環之移動量累計並算出第1加工路徑上之第2刀架130之指令位置；旋轉角度算出部(C軸指令旋轉角度算出部31、C軸FB旋轉角度算出部36、主軸指令旋轉角度算出部37、及主軸FB旋轉角度算出部38)，用以算出工件旋轉軸之旋轉角度；及實際座標轉換部33，其係將第2刀架130之指令位置進行座標旋轉達工件旋轉軸之旋轉角度並算出第2加工路徑上之指令位置。
    此外，旋轉角度算出部(C軸FB旋轉角度算出部36及主軸FB旋轉角度算出部38)係構成為用以根據來自伺服馬達5a至5f之反饋資訊來算出工件旋轉軸之旋轉角度，因此可排除工件旋轉軸之所指令之位置或速度的延遲，此外，即使工件旋轉軸之位置在加工中因為加工反作用力等而變動，仍可使第2刀架130之動作追隨該變動，因此可進行更高精確度的加工。 [產業上之可利用性]
    綜上所述，本發明之數值控制裝置係可適用於控制車床等進行車削加工之工具機的數值控制裝置。
    1‧‧‧控制運算部
    2‧‧‧輸入操作部
    3‧‧‧顯示部
    4a至4f‧‧‧伺服控制部
    5a至5f‧‧‧伺服馬達
    6‧‧‧輸入控制部
    7‧‧‧資料設定部
    8‧‧‧記憶部
    9‧‧‧參數儲存區域
    10‧‧‧工具修正資料儲存區域
    11‧‧‧加工程式儲存區域
    12‧‧‧機械控制信號處理部
    13‧‧‧PLC
    14‧‧‧共有區域
    15‧‧‧畫面顯示資料儲存區域
    16‧‧‧畫面處理部
    17‧‧‧解析處理部
    18‧‧‧圓弧重疊內插指令解析部
    19‧‧‧圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域
    20‧‧‧圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域
    21‧‧‧圓弧重疊內插速度箝制處理部
    22‧‧‧內插處理部
    23‧‧‧圓弧重疊內插開始位置移動部
    24‧‧‧圓弧重疊內插開始處理部
    25‧‧‧圓弧重疊內插開始判定部
    26‧‧‧動作模式別最大速度計算部
    27‧‧‧圓弧重疊內插座標設定部
    28‧‧‧加減速處理部
    29‧‧‧圓弧重疊內插控制部
    30‧‧‧速度變動追隨方式判定部
    31‧‧‧C軸指令旋轉角度算出部
    32‧‧‧重疊座標系統位置座標算出部
    33‧‧‧實際座標轉換部
    34‧‧‧重疊軸實際移動量算出部
    35‧‧‧軸資料輸出入部
    36‧‧‧C軸FB旋轉角度算出部
    37‧‧‧主軸指令旋轉角度算出部
    38‧‧‧主軸FB旋轉角度算出部
    100‧‧‧車床
    110‧‧‧工件保持具
    120‧‧‧第1刀架
    130‧‧‧第2刀架
    140‧‧‧工件
    200‧‧‧加工程式
    210‧‧‧基準軸程式
    220‧‧‧重疊軸程式
    300‧‧‧NC裝置
    Cp‧‧‧基準軸旋轉角度
    Fc‧‧‧旋轉角度移動量
    Fx、Fy‧‧‧移動量
    Q‧‧‧箝制率
    Xp、Yp‧‧‧重疊軸座標位置
    Xp’‧‧‧前次位置
    Xr、Yr‧‧‧實軸位置
    第1-1圖係為說明本發明之實施形態之NC裝置做為控制對象之車床之主要構成的圖。
    第1-2圖係為從工件之端面側觀看該車床的圖。
    第2圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件之端面進行溝加工之情形的圖。
    第3圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件之端面進行開孔加工之情形的圖。
    第4圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件之端面進行同步攻牙(tapping)加工之情形的圖。
    第5圖係為說明藉由圓弧重疊內插在工件之端面進行鏜削加工之情形的圖。
    第6圖係為說明進行圓弧重疊內插時之加工程式例的圖。
    第7圖係為說明本發明實施形態1之NC裝置之構成的圖。
    第8圖係為說明圓弧重疊內插之開始位置的圖。
    第9-1圖係為顯示藉由圓弧重疊內插使重疊軸執行G0之處理時之加工程式之例的圖。
    第9-2圖係為顯示藉由圓弧重疊內插使重疊軸執行G1之處理時之加工程式之例的圖。
    第10-1圖係為說明用來算出最大速度之參數的圖。
    第10-2圖係為說明依動作模式(mode)藉由最大速度計算部算出最大速度之方法的圖。
    第10-3圖係為說明最大速度之算出結果例的圖。
    第11圖係為說明移行至圓弧重疊內插模式時之NC裝置之動作的流程圖。
    第12圖係為更進一步詳細說明步驟S5之處理之流程圖。
    第13圖係為說明移行至圓弧重疊內插模式後之NC裝置之動作的流程圖。
    第14圖係為更進一步詳細說明步驟S26之處理的流程圖。
    1‧‧‧控制運算部
    2‧‧‧輸入操作部
    3‧‧‧顯示部
    4a至4f‧‧‧伺服控制部
    5a至5f‧‧‧伺服馬達
    6‧‧‧輸入控制部
    7‧‧‧資料設定部
    8‧‧‧記憶部
    9‧‧‧參數儲存區域
    10‧‧‧工具修正資料儲存區域
    11‧‧‧加工程式儲存區域
    12‧‧‧機械控制信號處理部
    13‧‧‧PLC
    14‧‧‧共有區域
    15‧‧‧畫面顯示資料儲存區域
    16‧‧‧畫面處理部
    17‧‧‧解析處理部
    18‧‧‧圓弧重疊內插指令解析部
    19‧‧‧圓弧重疊模式別最大速度資料儲存區域
    20‧‧‧圓弧重疊模式別座標轉換資料儲存區域
    21‧‧‧圓弧重疊內插速度箝制處理部
    22‧‧‧內插處理部
    23‧‧‧圓弧重疊內插開始位置移動部
    24‧‧‧圓弧重疊內插開始處理部
    25‧‧‧圓弧重疊內插開始判定部
    26‧‧‧動作模式別最大速度計算部
    27‧‧‧圓弧重疊內插座標設定部
    28‧‧‧加減速處理部
    29‧‧‧圓弧重疊內插控制部
    30‧‧‧速度變動追隨方式判定部
    31‧‧‧C軸指令旋轉角度算出部
    32‧‧‧重疊座標系統位置座標算出部
    33‧‧‧實際座標轉換部
    34‧‧‧重疊軸實際移動量算出部
    35‧‧‧軸資料輸出入部
    36‧‧‧C軸FB旋轉角度算出部
    37‧‧‧主軸指令旋轉角度算出部
    38‧‧‧主軸FB旋轉角度算出部
    300‧‧‧NC裝置
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] 一種數值控制裝置，係用以控制工具機者，該工具機係具備：被加工物旋轉軸，用以使被加工物旋轉；第1刀架，於前述被加工物旋轉時將該被加工物之正面進行加工；及第2刀架，以可驅動以前述被加工物旋轉軸之軸方向為法線之面上之方式構成，且從與前述被加工物相對向之端面之側將前述被加工物進行加工；該數值控制裝置係具備：加工程式儲存區域，用以記憶包括第1指令與第2指令之加工程式，該第1指令係使用前述第1刀架一面進行正面加工一面控制前述被加工物旋轉軸的旋轉，而該第2指令係使用相對於前述被加工物之相對座標來記述，用以進行前述第2刀架的位置控制；及圓弧重疊內插控制部，根據前述第1指令使前述被加工物旋轉軸旋轉之同時，以將前述被加工物旋轉軸之旋轉重疊於根據前述第2指令之第1加工路徑之第2加工路徑將前述第2刀架進行位置控制。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之數值控制裝置，復具備：最大速度算出部，用以算出前述被加工物旋轉軸的最大速度，以使前述第2刀架在前述第2加工路徑上移動的速度不超過預先設定之最大容許速度；及速度箝制(clamp)部，以前述最大速度算出部所算出的最大速度來箝制前述被加工物旋轉軸之旋轉速度。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之數值控制裝置，其中，前述第2刀架之最大容許速度係針對快送及切削饋送之各者預先設定；前述最大速度算出部係將前述第1刀架之動作及前述第2刀架之動作均為快送時之前述被加工物旋轉軸之最大速度，設為前述第2刀架在前述第2加工路徑上移動之最大速度與以前述快送之最大容許速度為上限所規定之速度一致之前述被加工物旋轉軸的速度；並且將前述第1刀架的動作為快送且前述第2刀架之動作為切削饋送或停止時之前述被加工物旋轉軸之最大速度，設為前述第2刀架在前述第2加工路徑上移動之最大速度與以前述切削饋送之最大容許速度為上限所規定之速度一致之前述被加工物旋轉軸的速度。
    [4] 如申請專利範圍第2項所述之數值控制裝置，其中，前述第2刀架之最大容許速度係針對快送及切削饋送之各者預先設定；前述最大速度算出部係將即使前述第2刀架之動作為快送、切削饋送、及停止中之任一者，前述第1刀架之動作仍為切削饋送時之前述被加工物旋轉軸之最大速度，設為前述第2刀架在前述第2加工路徑上移動之最大速度與以前述各者之最大容許速度中之最小值為上限所規定之速度一致之前述被加工物旋轉軸的速度。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之數值控制裝置，其中，前述加工程式係包含第3指令，該第3指令係用以指定前述第2刀架之前述相對座標中之第1位置與前述被加工物旋轉軸之第2位置；復具備圓弧重疊內插開始判定部，用以判定前述第2刀架之第1位置與前述被加工物旋轉軸之第2位置是否一致，在雙方位置一致之後，容許前述圓弧重疊內插控制部開始前述第1指令之控制及前述第2指令之位置控制。
    [6] 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之數值控制裝置，復具備相對座標速度算出部，其係根據前述第2指令來算出前述相對座標中之每一控制循環(cycle)之移動量；前述圓弧重疊內插控制部復具備：重疊座標系統位置座標算出部，將前述相對座標中之每一控制循環之移動量相加來算出前述第1加工路徑上之前述第2刀架之指令位置；旋轉角度算出部，算出前述被加工物旋轉軸之旋轉角度；及實際座標轉換部，使前述第2刀架之指令位置進行座標旋轉達前述被加工物旋轉軸之旋轉角度並算出前述第2加工路徑上的指令位置。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之數值控制裝置，其中，前述被加工物旋轉軸係將位置或速度做為反饋(feedback)資訊予以輸出；前述旋轉角度算出部係根據前述反饋資訊來算出前述被加工物旋轉軸之旋轉角度。
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