数値制御工作機械におけるワークの加工方法及びそのプログラム

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【発明の名称】	数値制御工作機械におけるワークの加工方法及びそのプログラム
【発明者】	【氏名】藤縄正
【要約】	【課題】工具の切り換え時間を短縮することによって加工時間を短縮し、ワークの加工コストの削減を図ることができるワークの加工方法を提供する。【解決手段】今回工具を指定するステップＳ７１と、今回工具を割り出し、ワーク側に移動させて前記ワークの加工を行うステップＳ７３，Ｓ７４と、次回工具を指定するステップＳ７２と、次回工具を所定位置に割り出すステップＳ７７と、今回工具によるワークの加工終了後に、ＮＣプログラムの実行について待ち合わせを行うステップＳ７９と、今回工具のワークからの退避移動と同時に次回工具をワークに向けて移動させることについて移動許可が存在するかどうかを判断するステップＳ８０と、移動許可が存在する場合に、前記今回工具のワークからの退避移動と同時に、次回工具をワークに向けて移動させるステップＳ８２，Ｓ８５と、次回工具によるワークの加工を開始させるステップＳ８４とを有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数の工具を備え、割り出し動作によって所定の工具を所定位置に割り出すことが可能な刃物台を複数有し、複数の刃物台の複数の工具を切り換えがらワークの加工を行う数値制御工作機械におけるワークの加工方法において、一の前記刃物台に装着された今回使用する今回工具を指定するステップと、この指定に基づいて今回工具を割り出し、ワーク側に移動させて前記ワークの加工を行うステップと、他の前記刃物台に装着された次回使用する次回工具を指定するステップと、指定された次回工具を所定位置に割り出すステップと、今回工具によるワークの加工終了後に、ＮＣプログラムの実行について待ち合わせを行うステップと、今回工具のワークからの退避移動と同時に次回工具をワークに向けて移動させることについて移動許可が存在するかどうかを判断するステップと、前記移動許可が存在する場合に、前記今回工具のワークからの退避移動と同時に、次回工具をワークに向けて移動させるステップと、次回工具によるワークの加工を開始させるステップと、を有することを特徴とするワークの加工方法。
【請求項２】前記今回工具が、加工終了後にワークから第一の距離まで移動したときに、次回工具が、前記ワークから第二の距離まで接近していることを特徴とするワークの加工方法。
【請求項３】前記今回工具が退避移動を開始してから前記第一の距離まで達する時刻と、前記次回工具が前記ワーク側への移動を開始してから前記第二の距離まで達する時刻とが同じであることを特徴とする請求項２に記載のワークの加工方法。
【請求項４】前記第一の距離及び前記第二の距離が共に等しいことを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載のワークの加工方法。
【請求項５】前記今回工具の移動速度と、前記次回工具の移動速度を同一にしたことを特徴とする請求項１に記載のワークの加工方法。
【請求項６】複数の工具を備え、割り出し動作によって所定の工具を所定位置に割り出すことが可能な刃物台を複数有し、複数の刃物台の複数の工具を切り換えがらワークの加工を行う数値制御工作機械におけるワーク加工のためのプログラムにおいて、今回工具と次回工具とを指定し、今回工具の移動中における次回工具の移動を許容し、今回工具の退避移動の開始とともに次回工具のワーク側への移動を指令することを特徴とするプログラム。
【請求項７】前記今回工具が退避を開始して予め設定された第一の位置まで達する時刻と、前記次回工具がワーク側への移動を開始して予め設定された第二の位置まで達する時刻とが同じになるように、前記今回工具の移動と前記次回工具の移動について補間指令を行うことを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項８】前記今回工具の退避移動と、前記次回工具のワーク側への移動とを同期させることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項９】前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容する指令を、特定の宣言コードを用いて行うことを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１０】前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容する指令を、特定のプログラム文によって定義することを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１１】前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容するかどうかを、プログラムごと、工具ごと又は移動軸ごとにパラメータ化して設定することを特徴とする請求項６～１０のいずれかに記載のプログラム。

【発明の詳細な説明】【０００１】本発明は、複数の刃物台を有する数値制御旋盤等の数値制御工作機械に関し、特に、ワークの加工を行う工具の切り換えを迅速に行い、無駄時間を短縮又は無くすことができる数値制御工作機械におけるワークの加工方法及びそのＮＣプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１に、二つの刃物台を有する数値制御（ＮＣ）旋盤の概略平面図を示す。このＮＣ旋盤２００は、主軸２２０を回転自在に支持する主軸台２１０と、主軸２２０の軸線Ｃの両側に配置された二つの刃物台、すなわち、櫛刃形の第一の刃物台２４０及び第二の刃物台２６０とを有している。第一の刃物台２４０は、図１１の紙面に直交する方向であるＹ軸方向に移動できるようにサドル２４１に設けられ、第二の刃物台２６０は、Ｙ軸方向に移動できるように、サドル２６１に設けられている。サドル２４１，２６１は、主軸軸線Ｃと水平面内で直交するＸ軸方向に移動できるように、刃物台本体２３０，２５０に設けられている。刃物台本体２３０，２５０は、主軸軸線Ｃと同方向のＺ軸方向に移動できるように、ＮＣ旋盤のベッド２０１に設けられている。
【０００３】主軸２２０の回転中心には図示しない貫通孔が形成されていて、長尺棒状のワークＷが、主軸２２０のこの貫通孔を挿通するようになっている。ワークＷは、主軸２２０の前方（図面の左側）に設けられたガイドブッシュ２７１から所定長さ先端を突出させた状態で、主軸２２０の先端に設けられた図示しないチャックによって把持される。工具Ｔ１，Ｔ２は、刃物台２４０，２６０のＹ軸方向の移動によって所定位置に割り出され、刃物台本体２３０，２５０のＺ軸方向の移動及びサドル２４１，２６１のＸ方向の移動の組み合わせにより、ワークＷに対して位置決めがなされる。
【０００４】上記構成のＮＣ旋盤２００においては、一定の条件下では、工具Ｔ１，Ｔ２を同時にワークＷに当接させ、工具Ｔ１，Ｔ２に対してワークＷを相対回転させることで、二つの工具Ｔ１，Ｔ２による加工を同時に行うことができる。しかしながら、種類の異なる工具Ｔ１，Ｔ２でワークＷの加工を行うには、工具Ｔ１，Ｔ２に対するワークＷの相対回転速度などの切削条件が異なるため、多くの場合、種類の異なる工具Ｔ１，Ｔ２でワークＷの同時加工を行うことはできない。
【０００５】また、今回工具Ｔ１がワークＷの外周面の切削を行うバイト等の切削工具で、次回工具Ｔ２がワークＷの外周面に穴あけ加工を行うドリル等の回転工具である場合、今回工具Ｔ１から次回工具Ｔ２に切り換える際には、ワークＷの回転を停止させ、所定の回転角度位置に位置決めして固定しなければならない。このように、工具Ｔ１，Ｔ２によるワークＷの同時加工を行うことができない場合は、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工中には、今回工具Ｔ１及びワークＷと干渉が生じない位置（待機位置）で次回工具Ｔ２を待機させておき、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工終了後に、今回工具Ｔ１を次回工具Ｔ２に切り換えて加工を行う必要がある。
【０００６】上記したような場合における、今回工具Ｔ１から次回工具Ｔ２への工具の切り換えの手順を図１２（ａ）～（ｃ）に示す。図１２（ａ）に示すように、第一の刃物台２４０の今回工具Ｔ１によるワークＷの加工中には、第二の刃物台２６０の次回工具Ｔ２は、今回工具Ｔ１及びワークＷと干渉が生じない位置Ｂ２で待機している。図１２（ｂ）に示すように、第一の刃物台２４０の今回工具Ｔ１によるワークＷの加工が終了すると、今回工具Ｔ１がワークＷから退避して予め設定された所定の位置Ａ１まで移動する。そして、第一の刃物台２４０がこの位置Ａ１まで移動して停止したときに、次回工具Ｔ２が位置Ｂ２からワークＷに向けて移動を開始する。この後、図１２（ｃ）に示すように、次回工具Ｔ２によるワークＷの加工が開始される。
【０００７】ところで、近年では、ワーク加工のためのさらなるコスト削減の要求から、刃物台による工具の割り出し時間を短縮したり、主軸の回転速度を高速化したりして、加工時間の短縮を図るなどの手段が講じられている。しかしながら、割り出し時間の短縮や主軸の回転速度の高速化等による加工時間の短縮は、近年では実質的に限界に達していて、これまで以上の大幅な加工時間の短縮はほとんど期待することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題にかんがみてなされたもので、複数の刃物台の工具を交互に切り換えながらワークの加工を行う場合に、工具の切り換え時間を短縮することによって加工時間を短縮し、ワークの加工コストのさらなる削減を図ることができる数値制御工作機械におけるワークの加工方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、工具の切り換え時に発生するいわゆる無駄時間を短縮又は無くすことにより、加工時間の大幅な短縮を図ることを見出した。すなわち、上記したような従来の工具Ｔ１，Ｔ２の切り換え工程では、図１２（ｂ）に示すように、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２のいずれによってもワークＷの加工が行われていない、いわゆる無駄時間が発生する。そこで、このような無駄時間の短縮又は無駄時間を無くすことによって、加工時間の大幅な短縮を図った。
【００１０】このような無駄時間をグラフで示したものが図１３である。図１３（ａ）は今回工具Ｔ１の退避移動開始からの経過時間と移動速度との関係を示し、図１３（ｂ）は次回工具Ｔ２の移動開始からの経過時間と移動速度との関係を示している。今回工具Ｔ１によるワークＷの加工が終了し、今回工具Ｔ１は（ａ）に示すような速度変化曲線を描きながら、時間ｔ１でワークＷから所定距離離れた位置Ａ１まで移動する。そして、今回工具Ｔ１が位置Ａ１まで移動して停止すると同時に、次回工具Ｔ２が移動を開始し、図１３（ｂ）に示すような速度変化曲線を描きながら、時間ｔ２でワークＷまで達する。したがって、今回工具Ｔ１が退避移動を開始する時刻０から、次回工具Ｔ２の移動が終了する時刻ｔ２までの時間が、無駄時間として発生する。
【００１１】さらに発明者は、ワークＷの形状にともなう現状の工具の待機位置にも着目した。例えば、図１４に示すような場合においては、工具Ｔ１，Ｔ２の待機位置である位置Ｂ１，Ｂ２が、ワークＷの形状にかかわらず一定であった。すなわち、図１４（ａ）に示すように、大径部Ｗａと小径部Ｗｂとを有するワークＷの加工を行う場合に、ワークＷの外径Ｗｚを基準として距離Ｌ１，Ｌ２のところに位置Ｂ１，Ｂ２を設定している。そのため、小径部Ｗｂの加工を行う際には工具Ｔ１，Ｔ２からワークＷまでの距離が遠すぎて、工具Ｔ１，Ｔ２がワークＷに到達するまでに長時間を要し、多大な無駄時間が発生することになる。そこで、ワークＷの形状に応じて待機位置を設定するようにして、加工時間の短縮を図った。本発明では、上記の目的を達成するために、今回工具である今回工具Ｔ１が加工を終えてワークＷから退避移動を開始すると同時に、次回工具Ｔ２がワークに向けて移動を開始するようにした。
【００１２】具体的には、請求項１に記載の発明は、複数の工具を備え、割り出し動作によって所定の工具を所定位置に割り出すことが可能な刃物台を複数有し、複数の刃物台の複数の工具を切り換えがらワークの加工を行う数値制御工作機械におけるワークの加工方法において、一の前記刃物台に装着された今回使用する今回工具を指定するステップと、この指定に基づいて今回工具を割り出し、ワーク側に移動させて前記ワークの加工を行うステップと、他の前記刃物台に装着された次回使用する次回工具を指定するステップと、指定された次回工具を所定位置に割り出すステップと、今回工具によるワークの加工終了後に、ＮＣプログラムの実行について待ち合わせを行うステップと、今回工具のワークからの退避移動と同時に次回工具をワークに向けて移動させることについて移動許可が存在するかどうかを判断するステップと、前記移動許可が存在する場合に、前記今回工具のワークからの退避移動と同時に、次回工具をワークに向けて移動させるステップと、次回工具によるワークの加工を開始させるステップとを有する加工方法である。この方法では、今回工具の終了後に今回工具の退避移動の開始と同時に次回工具をワークに向けて移動させるようにしているので、無駄時間を短縮することができる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、前記今回工具が、加工終了後にワークから第一の距離まで移動したときに、次回工具が、前記ワークから第二の距離まで接近している加工方法である。本発明においては、請求項３に記載するように、補間指令によって、前記今回工具が退避移動を開始してから前記第一の距離まで達する時刻と、前記次回工具が前記ワーク側への移動を開始してから前記第二の距離まで達する時刻とが同じになるようにするとよい。前記第一の距離及び第二の距離を可能な限り小さく設定することで、無駄時間を０に近づけることができる。
【００１４】また、今回工具がワークや次回工具と干渉することの無い位置に前記第一の距離を設定することで、今回工具を安全な位置に確実に退避させた後で次回工具によるワークの加工を開始させることができるようになる。また、請求項４に記載するように、前記第一の距離及び前記第二の距離が共に等しくなるようにしてもよい。
【００１５】請求項５に記載の発明は、前記今回工具の移動速度と、前記次回工具の移動速度を同一にした加工方法である。このように、今回工具と次回工具とを同期移動させることで、今回工具と次回工具の距離を一定に保ったまま、今回工具をワークから所定位置まで退避させ、次回工具をワークまで移動させることができる。
【００１６】上記加工方法は請求項６～１１に記載のプログラムをＮＣ装置に読み込ませることで実行が可能である。すなわち、請求項６に記載の発明は、複数の工具を備え、割り出し動作によって所定の工具を所定位置に割り出すことが可能な刃物台を複数有し、複数の刃物台の複数の工具を切り換えがらワークの加工を行う数値制御工作機械におけるワーク加工のためのプログラムにおいて、今回工具と次回工具とを指定し、今回工具の移動中における次回工具の移動を許容し、今回工具の退避移動の開始とともに次回工具のワーク側への移動を指令するプログラムである。
【００１７】このプログラムによれば、今回工具の退避移動中に、次回工具の移動を許容することができ、両工具を同時に移動させることが可能になる。そのため、工具切り換え時における無駄時間を短縮することができる。この場合、請求項７に記載するように、前記今回工具が退避を開始して予め設定された第一の位置まで達する時刻と、前記次回工具がワーク側への移動を開始して予め設定された第二の位置まで達する時刻とが同じになるように、前記今回工具の移動と前記次回工具の移動について補間指令を行うようにするとよい。前記した第一の位置及び第二の位置は、ワークから同一の距離のところにあってもよく、また、ワークに可能な限り近いところに設けるとよい。このようにすることで、無駄時間を可能な限り小さくすることができる。
【００１８】また、請求項８に記載するように、前記今回工具の退避移動と、前記次回工具のワーク側への移動とを同期させるようにしてもよい。さらに、請求項９に記載の発明は、前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容する指令を、特定の宣言コードを用いて行うプログラムである。また、請求項１０に記載の発明は、前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容する指令を、特定のプログラム文によって定義するプログラムである。このように、次回工具の移動制限を解除して、今回工具の退避移動中に次回工具の移動を許容するのは、所定の宣言コードであってもよいし、所定のプログラム文であってもよい。この発明では、請求項１１に記載するように、前記次回工具の前記ワーク側への移動を許容するかどうかを、プログラムごと、工具ごと又は移動軸ごとにパラメータ化して設定することも可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、適宜に、図１１のＮＣ旋盤を参照するものとする。
［第一の実施形態］図１は、本発明における加工方法の第一の実施形態を説明するためのフローチャートである。ＮＣプログラムの実行開始とともに、今回工具Ｔ１の指定と次回工具Ｔ２の指定が行われる（ステップＳ７１，Ｓ７２）。今回工具Ｔ１及び次回工具Ｔ２の指定は、それぞれ別系統で行われる。今回工具Ｔ１及び次回工具Ｔ２の指定は同時であってもよいが、次回工具Ｔ２の指定は遅くとも今回工具Ｔ１によるワークＷの加工終了前までに行われるようにしてある。
【００２０】今回工具Ｔ１の指定があったときは、第一の刃物台２４０（図１１参照）が今回工具Ｔ１を所定位置に割り出す（ステップＳ７３）。そして、今回工具Ｔ１をワークＷ側へ移動させて、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工を開始する（ステップＳ７４）。次回工具Ｔ２については、次回工具Ｔ２の指定があったときに、第二の刃物台２６０の割り出し動作が可能かどうかを判断して（ステップＳ７６）、可能であれば次回工具Ｔ２を所定位置に割り出し、当該割り出しを行った位置又はこの位置よりもワークに近い所定の位置で工具Ｔ２を待機させる（ステップＳ７７）。割り出し動作が可能でなければ（ステップＳ７６）、割り出しが可能になるまで待機する。今回工具Ｔ１によるワークＷ１の加工が終了すれば（ステップＳ７５）、今回工具Ｔ１側と次回工具Ｔ２との間でプログラムの実行を待ち合わせる（ステップＳ７８，７９）。
【００２１】待ち合わせ終了後に、次回工具Ｔ２については、今回工具Ｔ１の移動中に次回工具Ｔ２を移動させることについて、移動許可がなされているかどうかを判断し（ステップＳ８０）、許可がなされていなければ、今回工具Ｔ１の退避移動が完了するまで待機する（ステップＳ８１）。許可がなされていれば、今回工具Ｔ１の退避移動の開始と同時に、次回工具Ｔ２のワークＷ側への移動を開始させる（ステップＳ８２，Ｓ８５）。今回工具Ｔ１は、例えば、第一の刃物台２４０の割り出し動作が可能な位置まで移動して退避移動を終了する（ステップＳ８６）。次回工具Ｔ２は、ワークＷに当接するまで移動する（ステップＳ８３）。そして、次回工具Ｔ２によるワークＷの加工が開始される（ステップＳ８４）。
【００２２】図２は、図１の加工方法を実行するためのＮＣプログラムの一例を示す図である。図２のプログラムのブロックＢ５では、今回工具Ｔ１の指定が「Ｔ１２００」で行われる。次回工具Ｔ２の指定は、別タスク（別系統）で独自に「Ｔ２１００」で行われる。ブロックＢ６は今回工具Ｔ１によるワークＷの加工のための移動指令で、ブロックＢ７は、次回工具Ｔ２の移動を許可する指令である。このブロックＢ７では、再度、工具Ｔ１，Ｔ２の指定を「Ｔ１２００Ｋ１Ｒ２１００」で行うことで、今回工具Ｔ１の退避移動と、次回工具Ｔ２のワークＷ側への移動とを指令している。コード「Ｋ１」は、今回工具Ｔ１の移動中における次回工具Ｔ２の移動を許可するためのものである。このような指定によれば、異なるコードを同一のブロックで同時に指令できるので、工具Ｔ１，Ｔ２を同時に移動させることができるという利点がある。また、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工終了後に、今回工具Ｔ１側のブロックＢ８と次回工具Ｔ２側のブロックＢ１５に準備指令「Ｇ４」を設け、これに続くブロックＢ９，Ｂ１６に待ち合わせ指令「！２Ｌ１０」「！１Ｌ１０」を設けている。これにより、待ち合わせ終了後に、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とが同時に移動を開始する。
【００２３】なお、ブロックＢ１０，Ｂ１７の「Ｇ１Ｘ２０．０」は、今回工具Ｔ１をＸ２０．０のところまで早送りによって移動させるとともに、次回工具Ｔ２をＸ２０．０のところまで早送りで移動させることを指令するものである。今回工具Ｔ１の退避移動開始位置からこのＸ２０．０の位置までの距離、及び次回工具の移動開始位置からＸ２０．０までの距離を同じにし、かつ、工具Ｔ１，Ｔ２の移動速度を同じにすることで、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とが同時刻にＸ２０．０に到達するようにすることが可能である。この後、今回工具Ｔ１には、ブロックＢ１１の「Ｇ１Ｘ＊＊＊＊」により、Ｘ２０．０の位置からさらに離間した所定の位置（例えば、刃物台の割り出しが可能な位置）まで移動するように指令が出力され、次回工具Ｔ１には、例えばＸ１０．０の位置まで早送りによってワークＷに接近するように指令が出力される。
【００２４】次に、今回工具Ｔ１の移動のタイミングと次回工具Ｔ２の移動タイミングの設定の一例を、図３～図５を参照しながら説明する。図３～図５は、今回工具Ｔ１の移動のタイミングと、次回工具Ｔ２の移動のタイミングをグラフで示したものである。各図において（ａ）は今回工具Ｔ１の移動速度と時間との関係を示し、（ｂ）は次回工具Ｔ２の移動速度と時間との関係を示している。
【００２５】図３に示す移動のタイミングは、本発明における最も基本的な移動制御を示している。すなわち、今回工具Ｔ１の退避移動の開始と同時に、次回工具Ｔ２の移動が開始され、今回工具Ｔ１及び次回工具Ｔ２が、それぞれ、指定された速度で移動する。この図３では、グラフの面積が工具Ｔ１，Ｔ２の移動距離を示している。したがって、今回工具Ｔ１が、予め定められた第一の位置（例えば、後述の図７の距離δ１で示される位置）を通過する時刻は、図３（ａ）のグラフ中斜線で示す面積が、今回工具Ｔ１の退避移動の開始位置と前記第一の位置との間の距離と等しくなる時刻ｔ１で示される。同様に、次回工具Ｔ２が予め定められた第二の位置（例えば、後述の図７の距離δ２で示される位置）を通過する時刻は、図３（ｂ）のグラフ中斜線で示す面積が、次回工具Ｔ２の移動開始位置と前記第二の位置との間の距離に等しくなる時刻ｔ２で示される。先にも説明したように、今回工具Ｔ１の退避移動開始位置から前記第一の位置までの距離と、次回工具の移動開始位置から前記第二の位置まで距離を同じにし、かつ、工具Ｔ１，Ｔ２の速度変化パターン（グラフ形状）を同じにすることで、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とを同時刻に前記第一の位置及び第二の位置に到達させることが可能になる。
【００２６】図３に示す移動制御は、最も簡単な移動制御であるものの、次回工具Ｔ２が移動を開始する位置の設定によっては、未だ多大な無駄時間が生じる可能性がある。また、今回工具Ｔ１が、ワークＷや次回工具Ｔ１等と干渉しない第一の位置まで退避しきらないうちに、次回工具Ｔ２がワークＷの加工を開始するという不都合が生じるおそれがある。そこで、このような場合には、図４に示すような補間移動制御を利用するとよい。図４に示す補間移動制御では、今回工具Ｔ１が退避移動を開始して予め設定された前記第一の位置まで達する時刻ｔ１と、次回工具Ｔ２が移動を開始して予め設定された前記第二の位置まで達する時刻ｔ２とが同じになるように制御している。
【００２７】このような補間移動制御では、今回工具Ｔ１が前記第一の位置を通過する時刻と、次回工具Ｔ２が前記第二の位置を通過する時刻とを、前記第一の位置と前記第二の位置との関係にかかわらず、必ず同時刻に合わせることができる。また、前記第一の位置及び前記第二の位置を可能な限りワークに近づけることで、無駄時間を０に近づけることができる。さらに、前記第一の位置を今回工具Ｔ１が次回工具Ｔ２やワークＷと干渉する等の不都合を生じない安全な位置に設定することで、今回工具Ｔ１が安全位置まで退避しきらないうちに、次回工具Ｔ２がワークＷの加工を開始するという不都合を防止することができる。
【００２８】また、図５に示すような同期移動制御によって、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２との距離を一定に保ちながら移動させることが可能である。図５の移動制御では、工具Ｔ１，Ｔ２とが同じ速度変化曲線を描くように移動を制御している。したがって、今回工具Ｔ１が退避移動を開始するときと、次回工具がワークに向けて移動を開始するときの、両工具Ｔ１，Ｔ２間の距離が、次回工具Ｔ２によるワークＷの加工が開始させるまで保持されるので、今回工具Ｔ１が安全位置まで退避しきらないうちに、次回工具Ｔ２がワークＷの加工を開始するという不都合を防止することができる。
【００２９】図２のブロックＢ７における次回工具Ｔ２の移動許可は、プログラムごと、工具ごと又は移動軸ごとに設定が可能である。図６は、プログラムごと、工具ごと又は移動軸ごとに次回工具Ｔ２の移動許可を設定する設定画面の一例を示すものである。図６に示すように、今回工具Ｔ１の移動中に次回工具Ｔ２の移動を許可するかどうかは、パラメータで設定することができる。図６（ａ）は、プログラムごとに設定を行うことができるようにしたもので、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２の双方の移動が設定されている全てのプログラムについて、次回工具Ｔ２の移動許可の設定及びその解除が可能である。図６（ｂ）は、工具ごとに設定を行うことができるようしたもので、全ての工具について、次回工具Ｔ２の移動許可の設定及びその解除が可能である。図６（ｃ）は、移動軸ごとに設定を行うことができるようにしたもので、全ての移動軸において移動許可の設定及びその解除が可能である。
【００３０】図７は、図１及び図２を参照しながら説明した第一の実施形態の加工方法及びそのプログラムによるワークＷの加工の一例を示す図である。図７（ａ）に示すように、第一の刃物台２４０及び第二の刃物台２６０の割り出し動作によって、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とが所定位置に割り出される。そして、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工が開始される。このとき、次回工具Ｔ２は、ワークＷから離間した位置Ｂ１で待機している。図７（ｂ）に示すように、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工が終了して、今回工具Ｔ１がワークＷから退避すると同時に、次回工具Ｔ２の移動が許可されていることを条件に、次回工具Ｔ２がワークＷに向けて移動を開始する。
【００３１】図７（ｃ）に示すように、次回工具Ｔ２がワークＷに対して予め設定された距離δ２のところまで接近したときに、今回工具Ｔ１がワークＷから予め設定された距離δ１のところまで退避している。距離δ1，δ２は、図２のＮＣプログラムではＸ＝２０．０である。以後、次回工具Ｔ２がワークＷに当接して、図７（ｄ）に示すように、次回工具Ｔ２によるワークＷの加工が行われる。
【００３２】［第二の実施形態］図８は、本発明における加工方法の第二の実施形態を説明するためのフローチャートである。この第二の実施形態においても、図１１のＮＣ旋盤を適宜参照するものとする。この第二の実施形態では、第一の刃物台２４０（図１１参照）の移動を制御するための制御系（第一の制御系）と、第二の刃物台２６０の移動を制御するための制御系（第二の制御系）とが別々に設けられている。ＮＣプログラムの実行を開始する前に、第一の制御系と第二の制御系とでＮＣプログラムの実行開始タイミングの待ち合わせが行われる（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
【００３３】この後、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とを指定し（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）、今回工具Ｔ１を所定位置に割り出して（ステップＳ１１１）ワークＷ側に移動させ、今回工具Ｔ１によるワークＷの加工を開始する（ステップＳ１１２）。一方、次回工具Ｔ２については、第二の刃物台２６０の割り出し動作が可能であるか否かを判断し（ステップＳ１０４）、可能であれば、次回工具Ｔ２を所定位置に割り出して待機させ（ステップＳ１０６）、可能でなければ、次回工具Ｔ２の割り出しが可能になるまで待機させる（ステップＳ１０５）。今回工具Ｔ１によるワークＷの加工が終了すれば（ステップＳ１１３）、再び第一の制御系と第二の制御系とでＮＣプログラムの実行開始タイミングの待ち合わせが行われる（ステップＳ１０８，Ｓ１１４）。待ち合わせ終了後、今回工具Ｔ１がワークＷから退避を開始し（ステップＳ１１７）、所定距離離れた位置まで移動する。一方、次回工具Ｔ２は、移動許可が設定されていることを条件に（ステップＳ１０９）、ワークＷに向けて移動を開始する（ステップＳ１１５）。移動許可が存在しなければ、今回工具Ｔ１が移動を終了するまで待機する（ステップＳ１１０）。以後、次回工具Ｔ２によるワークＷの加工が開始される（ステップＳ１１６）。
【００３４】［プログラムの説明］図９は、図８の加工方法を実行するためのＮＣプログラムの一例を示す図である。このＮＣプログラムは、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２の指定を行うブロックＢ５，Ｂ１４の前に、第一の制御系と第二の制御系とでＮＣプログラムの実行開始タイミングの待ち合わせを行う「！２Ｌ１０」「！１Ｌ１０」を設けている。これ以外は、図２のＮＣプログラムと基本的に同じである。従って、図２のＮＣプログラムと同一のブロックには同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。この実施形態においても、次回工具Ｔ２の移動許可を行うコードは上記の「Ｋ１」に限られず、他のコードや宣言文を使って移動許可の設定を行うことが可能である。
【００３５】図１０は、図８及び図９を参照しながら説明した第二の実施形態の加工方法及びプログラムによるワークＷの加工の一例を示す図である。図１０の加工例では、今回工具Ｔ１で小径部Ｗｂの粗加工を行った後、次回工具Ｔ２で同一部分の仕上げ加工を行い、次いで、今回工具Ｔ１で大径部Ｗａの粗加工を行った後、次回工具Ｔ２で同一部分の仕上げ加工を行うものとして説明する。図１０（ａ）に示すように、今回工具Ｔ１と次回工具Ｔ２とが割り出され、まず、今回工具Ｔ１によるワークＷの小径部Ｗｂの加工が開始される。このとき、次回工具Ｔ２は、ワークＷの小径部Ｗｂから十分に離間した位置で待機している。
【００３６】今回工具Ｔ１によるワークＷの加工終了後に、今回工具Ｔ１が退避移動を開始すると、次回工具Ｔ２の移動が許可されていることを条件に、次回工具Ｔ２がワークＷに向けて移動を開始する。図３～図５で説明したように、今回工具Ｔ１及び次回工具Ｔ２の移動のタイミングを適宜に設定することで、図１０（ｂ）に示すように、今回工具Ｔ１が小径部Ｗｂの表面から距離δ３のところまで退避したときに、次回工具Ｔ２を小径部Ｗｂの表面から距離δ４のところまで接近させることができる。図１０（ｃ）に示すように、次回工具Ｔ２による小径部Ｗｂの加工が行われている間、今回工具Ｔ１はワークＷから十分に離間した位置で待機している。これ以後、次回工具Ｔ２が今回使用する工具である今回工具Ｔ２となり、待機している今回工具Ｔ１が次回工具Ｔ１となる。
【００３７】今回工具Ｔ２による小径部Ｗｂの加工終了後に、今回工具Ｔ２が退避移動を開始すると、次回工具Ｔ１の移動許可がなされていることを条件に、次回工具Ｔ１が大径部Ｗａに向けて移動を開始する。そして、図１０（ｄ）に示すように、今回工具Ｔ２が小径部Ｗｂの表面から距離δ４のところまで退避したときに、次回工具Ｔ１が大径部Ｗａの表面から距離δ３のところまで接近している。このようにすることで、ワークＷの形状にかかわらず、最良のタイミングで今回工具Ｔ１（Ｔ２）と次回工具Ｔ２（Ｔ１）の切り換えを行うことができる。また、距離δ３，δ４の設定によっては、無駄時間を０に可能な限り近づけることができる。
【００３８】本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。例えば、対向する二つの櫛刃形の刃物台を有する数値制御旋盤を例に挙げて説明したが、本発明は櫛刃形に限らずタレット形の刃物台を有する旋盤にも適用が可能であるし、また、旋盤に限らずマシニングセンタ等の他の数値制御工作機械にも適用が可能である。また、刃物台の数は二つに限らず３つ以上であってもよい。さらに、本発明の加工方法を実行するためのＮＣプログラムは上記のものに限られず、他の形態のＮＣプログラムも用いることが可能である。
【００３９】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているので、工具切り換えの際の無駄時間を可能な限り少なくすることによって加工時間を短縮し、ワーク加工のコストの大幅な削減を図ることができる。また、ワークの形状にかかわらず、最良のタイミングで今回工具と次回工具の切り換えを行うことができ、複雑な形状を有するワークの加工において、工具の切り換えを行う際の無駄時間の発生を抑制し、加工時間を短縮して加工コストを低減することが可能である。

【出願人】	【識別番号】０００００１９６０【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
【出願日】	平成１３年５月１６日（２００１．５．１６）
【代理人】	【識別番号】１０００８６７５９【弁理士】【氏名又は名称】渡辺喜平
【公開番号】	特開２００２－３４１９１３（Ｐ２００２－３４１９１３Ａ）
【公開日】	平成１４年１１月２９日（２００２．１１．２９）
【出願番号】	特願２００１－１４６９９７（Ｐ２００１－１４６９９７）