JPH054149A

JPH054149A - Ｃ軸制御旋盤

Info

Publication number: JPH054149A
Application number: JP23398091A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Nagae; 昭充長江; Toshihiko Inoue; 利彦井上; Kimimasa Ishiguro; 公正石黒
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】加工基準点に対するＣ軸値が角度により指定
されたＣ軸値指定形状を有るワークについて加工基準点
のＣ軸原点からの角度が検出でき、Ｃ軸値指定形状に対
して正確な位置関係を保ってＣ軸加工を伴う加工ができ
る旋盤を提供する。【構成】ワーク２０の形状が、加工基準点ＭＰに対す
るＣ軸値が角度γにより指定されたＣ軸値指定形状を有
する特殊な形状であるとき、Ｃ軸値指定形状のＣ軸方向
の両側の計測点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３、Ｍ４などについて、
Ｃ軸原点ＣＺＰからの角度α，β及びＣ軸値指定形状の
加工基準点ＭＰに対する指定角度γから、加工基準点Ｍ
ＰのＣ軸原点ＣＺＰからの角度θを求めて、Ｃ軸制御に
よるミーリング加工などの加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

【０００１】本発明は、加工基準点に対するＣ軸値が角
度により指定されたＣ軸値指定形状を有するワークを、
Ｃ軸原点を基準としたＣ軸制御により加工する旋盤に関
する。

【従来の技術】

【０００２】従来、Ｃ軸制御旋盤では、加工基準点から
のＣ軸方向の角度が指定された突起や窪みが、ワークの
内外周部や端面にあって、ワークが軸対称ではない特殊
形状であるとき、Ｃ軸制御の基準となるＣ軸原点に対し
て、加工プログラムにおいて指示された加工基準点を正
確に設定する必要があった。そのため、この種の旋盤で
は、特殊な治具を用いて特殊形状のワークのセッティン
グを行ってＣ軸制御を伴うミーリングなどの加工を行な
っていた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかし上記旋盤では、ワークの形状が異な
る毎に、当該ワーク専用の特殊治具を用意しなけらばな
らず、手間がかかり加工効率がきわめて悪いという問題
があり、小量多品種生産の趨勢にある今日、コストの点
や時間の点で大きな不都合を生じている。もちろん、特
殊治具を用いないでワークのセッティングを行うことも
考えられるが、この場合にはセッティングに多大な時間
を要すると共に、正確なセッティングが困難である。

【０００４】そこで本発明の目的は、加工基準点に対す
るＣ軸値が角度により指定されたＣ軸値指定形状を有す
るワークについて、加工基準点のＣ軸原点からの角度が
容易に検出でき、Ｃ軸値指定形状に対して正確な位置関
係を保ちながらＣ軸加工を伴うミーリングなどの加工を
上記上記特殊形状のワークに行うことができる旋盤を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】

【０００５】本発明の要旨とするところは、加工基準点
に対するＣ軸値が角度により指定されたＣ軸値指定形状
を有するワークを、Ｃ軸原点を基準としたＣ軸制御によ
り加工する旋盤において、所定のサーチプログラムに基
づいて前記ワークをＣ軸制御により回転させることによ
り、前記Ｃ軸値指定形状のＣ軸方向の両側の計測点にお
ける前記Ｃ軸原点からの角度を測定する測定手段と、前
記測定された角度及び前記Ｃ軸値指定形状の加工基準点
に対する指定角度から、前記加工基準点のＣ軸原点から
の角度を求める算出手段と、を備えたことを特徴とする
Ｃ軸制御旋盤にある。

【作用】

【０００６】以上のように構成された本発明のＣ軸制御
旋盤によれば、ワークには、加工基準点に対するＣ軸値
が角度により指定されたＣ軸値指定形状があり、このよ
うな特殊形状のワークを、Ｃ軸制御旋盤が加工する。こ
の加工の際には、測定手段が、所定のサーチプログラム
に基づいてワークをＣ軸制御により回転させることによ
り、上記Ｃ軸値指定形状のＣ軸方向の両側での計測点に
ついて、Ｃ軸原点からの角度を測定する。続いて、算出
手段が、測定された角度及びＣ軸値指定形状の加工基準
点に対する指定角度から、加工基準点のＣ軸原点からの
角度を求める。すると、旋盤では、Ｃ軸値指定形状に対
して正確な位置関係を保ちながらＣ軸加工を伴うミーリ
ングなどの加工をワークに対して行う。

【実施例】

【０００７】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１は本発明を適用した旋盤の構成を表すブ
ロック図、図２はワークにおけるＣ軸原点と加工基準点
及びＣ軸値指定形状との関係を表す正面図、図３は外径
サーチプログラムの一例を示すフローチャート、図４及
び図５はＣ軸値指定形状のワーク外周におけるサーチ態
様を表す工程図、図６は外径計測においてＣ軸の移動角
度を計算するための拡大図、図７は外周計測プログラム
における計測ステップを表す説明図、図８は外周計測プ
ログラムにおける計測態様を表す拡大図、図９は内径・
端面サーチプログラムの一例を示すフローチャート、図
１０及び図１１はＣ軸値指定形状のワーク端面における
サーチ態様を表す工程図、図１２は内径・端面計測にお
いてＣ軸の移動角度を計算するための拡大図、図１３は
内径・端面計測プログラムにおける計測ステップを表す
説明図、図１４は内径・端面計測プログラムによる計測
態様を表す拡大図である。

【０００８】図１に示すように、Ｃ軸制御機能を有する
旋盤１は、主制御部２を有しており、主制御部２にはバ
ス線３を介して、キーボード５、Ｃ軸駆動制御部６、加
工基準点メモリ７、Ｃ軸角度演算部９、センサ駆動制御
部１０、計測プログラムメモリ１１、センサ制御部１
２、工具メモリ１３、基準点演算部１５及び加工プログ
ラムメモリ２１などが接続されている。Ｃ軸駆動制御部
６には、Ｃ軸駆動モータ１６が接続され、Ｃ軸駆動モー
タ１６にはトランスデューサ１７が設けられている。こ
のトランスデューサ１７は、Ｃ軸駆動モータ１６の回転
角度量を検出するためのもので、検出信号Ｓ２を、Ｃ軸
角度演算部９へ出力する。センサ駆動制御部１０には、
接触形のセンサ１９がセンサ駆動制御部１０により移動
駆動自在に接続されている。また、センサ１９はセンサ
制御部１２にも接続されている。なお、旋盤１の主軸は
Ｃ軸駆動モータ１６により駆動されるが、図２に示すよ
うに、ワーク２０が図示しないチャック装置により着脱
自在に把持されており、ワーク２０の外周には外方に突
出した座部２０ａが形成されている。

【０００９】上記構成を有する旋盤１では、主制御部２
が、加工プログラムメモリ２１から、加工すべきワーク
２０に対応した加工プログラムＰＲＯを読み出し実行す
ることで、加工作業のための制御を行う。その加工プロ
グラムＰＲＯにおいて、Ｃ軸制御を伴うミーリングなど
の加工作業が、ワーク２０の加工基準点ＭＰを基準に指
定されている場合には、ワーク２０が軸対称部品である
ならばワーク２０のどの角度位置から加工を開始しても
よい。しかし図２に示すように、ワーク２０の外周に座
部２０ａなどの突起があって軸対称部品でない場合で、
且つ当該突起などが加工基準点ＭＰに対してＣ軸値とし
ての角度γが指定されている場合には、加工作業を適切
に行うことはできない（以下、この種のＣ軸値が指定さ
れた形状を「Ｃ軸値指定形状という」）。詳しく述べる
ならば、当該加工基準点ＭＰが、Ｃ軸を制御するうえで
の原点となるＣ軸原点ＣＺＰに対して、どの角度θにあ
るかを検出しないかぎり、Ｃ軸値指定形状（例えば、座
部２０ａ）に対するＣ軸制御を伴う加工を適正な状態で
行うことができなくなるのである（即ち、Ｃ軸値指定形
状と、ミーリングにより形成される形状とについては、
それらの位置関係が加工基準点ＭＰを介して拘束されて
いるからである）。

【００１０】そこで本実施例では、例えば、加工プログ
ラムＰＲＯの中で、座部２０ａと加工基準点ＭＰとのＣ
軸値として角度γが指定されている場合には、主制御部
２は直ちに加工基準点ＭＰのサーチを実行する。なお、
加工プログラムＰＲＯにおいて、Ｃ軸値指定形状と加工
基準点ＭＰとの間のＣ軸値を指示する場合には、加工プ
ログラムＰＲＯは、角度γの他に、Ｃ軸値指定形状の角
度位置を測定するための種々の測定情報ＩＮＦを指示す
る。この測定情報ＩＮＦは、次のようなデータから構成
される。・測定すべきＣ軸値指定形状がワーク２０の外周部又は
端面・内径部の何れに存在するのかを示す位置情報。・センサ１９の計測開始点の座標。・ワーク２０の回転中心ＣＬ（Ｚ軸）に対して直角方向
（Ｘ軸方向）における計測点Ｍ１及びＭ２の距離（回転
中心ＣＬから計測点Ｍ１，Ｍ２までの距離）Ｒ_x （又
は、ワーク端面から計測点Ｍ３及びＭ４までのＺ軸方向
の距離Ｒ_z ）。・Ｃ軸値指定形状の幅Ｗ。・計測に使用するセンサ１９の種類指定情報など。まず主制御部２は、加工プログラムＰＲＯから、上記列
挙した測定情報ＩＮＦを読み出し、また計測プログラム
メモリ１１から、測定情報ＩＮＦに指定されたＣ軸値指
定形状の存在位置に対応した計測プログラムを読み出
す。例えば、指定されたＣ軸値指定形状の存在位置が、
ワーク２０の外周部であるときには、最初に、主制御部
２は計測プログラムメモリ１１から外径サーチプログラ
ムＯＰＲを読み出す。

【００１１】続いて、その外径サーチプログラムＯＰＲ
に基づいて、Ｃ軸値指定形状のＣ軸原点ＣＺＰに対する
角度位置を求めることで、加工基準点ＭＰのＣ軸原点Ｃ
ＺＰに対する角度θを求める。詳しくは、図２に示すよ
うに、Ｃ軸原点ＣＺＰに対する座部２０ａのＣ軸方向両
側の角度位置α及びβを、センサ１９により計測し、そ
の計測角度α，βに基づいて、加工基準点ＭＰのＣ軸原
点ＣＺＰに対する角度θを、次式から求める。 θ＝｛（α＋β）／２｝−β ・・・（１）このようにして角度θを求めると、主制御部２は、外径
サーチプログラムＯＰＲに基づいて外径計測のための処
理を実行する。以下、図３のフローチャートに沿って順
次説明する。最初のステップＳ１で、センサ駆動制御部
１０に指令して、センサ１９を移動させる。即ち、セン
サ１９を、まず加工プログラムＰＲＯの中の測定情報Ｉ
ＮＦによって指定された計測開始位置に移動させて位置
決めし、次いでＸ軸−方向（図４において下方）に移動
させて上記距離Ｒ_x 相当する座標位置（測定情報ＩＮＦ
により指定された）へ送る（図４及び図５において、参
照番号１で表示される工程に当たる）。

【００１２】このＸ軸サーチ送りの際、図５に示すよう
に、センサ１９の真下にＣ軸指定形状が位置していたと
きには、センサ１９が距離Ｒ_x に到達する前に、座部２
０ａがセンサ１９に当接する。したがって、センサ１９
がＯＮとなり、センサ制御部１２を介して主制御部２へ
検出信号Ｓ１を出力する。すると、主制御部２はスッテ
ップＳ２からスッテップＳ３へ進み、センサ１９による
座部２０ａの検出が、１回目の検出か否かを判断する。
ステップＳ３で１回目の検出であると肯定判断されたと
きには、ステップＳ４へ進み、センサ駆動制御部１０に
指令して、センサ１９を、Ｘ軸＋方向（図５において上
方）へ計測開始位置まで、早送りで戻す（図５におい
て、参照番号２で表示される工程）。続くステップＳ５
では、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、Ｃ軸駆動モータ１
６を、所定角度一定方向へ、即ち時計方向へ回転させ
る。つまり、座部２０ａをセンサ１９の下から退避させ
る（図５において、参照番号３で表示される工程）。

【００１３】なお図６に示すように、ステップＳ５にお
けるＣ軸の回転角度δは、測定情報ＩＮＦに指定された
Ｃ軸値指定形状の幅Ｗ、Ｘ軸方向における計測点から回
転中心ＣＬまでの距離Ｒ_x 及びセンサ１９の検出部の直
径２ｒ（工具メモリ１３の中に予め格納されている）の
各データと、次式とから求めることができる。 δ＝δ₁＋δ₂＝tan^-1(Ｗ／２Ｒ_x)＋tan^-1{(Ｗ＋４ｒ)／２Ｒ_x}・・・（２）ステップＳ５の処理実行により、Ｃ軸値指定形状がセン
サ１９の真下位置から退避されると、ステップＳ１へ戻
る。ステップＳ１では、センサ駆動制御部１０に指令し
て、センサ１９を、Ｘ軸−方向へ、距離Ｒ_x の位置まで
移動させる。この移動過程で、センサ１９が再度ＯＮと
なり、センサ制御部１２を介して検出信号Ｓ１を主制御
部２へ出力する。主制御部２は、検出信号Ｓ１が入力さ
れると、ステップＳ２からステップＳ３へ進む。ステッ
プＳ３では、この信号入力が２回目であるので、、測定
情報ＩＮＦで指定された距離Ｒ_x などのデータの設定に
誤りがあるものと判断して、ステップＳ６へ進む。ステ
ップ６では、図示しない警報手段に指令して所定のアラ
ームをオペレータなどに対して表示させる。

【００１４】一方ステップＳ２にて、センサ１９から検
出信号Ｓ１の入力がないと否定判断されたときには、ス
テップＳ７へ進む。即ち、Ｃ軸指定形状が退避されたか
（ステップ５の処理が実行された後か）否かにかかわら
ず、測定情報ＩＮＦで指示された計測座標位置にセンサ
１９が到達すると、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７
では、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、Ｃ軸駆動モータ１
６を駆動しＣ軸を＋方向（図４及び図５において、反時
計方向）へ回転させ、続くステップＳ８で、センサ１９
から検出信号Ｓ１が入力されるのを待ってＣ軸駆動モー
タ１６を停止させる（図４及び図５において、参照番号
４で表示される工程）。なお、ステップＳ７でのＣ軸回
転速度は、通常の計測動作のときよりも大きく、且つ早
送りのときよりも小さく設定される。つまり、Ｃ軸値指
定形状の概略位置を検出するのに適したサーチ送り速度
範囲に設定される。Ｃ軸値指定形状が、センサ１９に接
触して検出信号Ｓ１が入力されると、ステップＳ８から
ステップＳ９へ進み、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、Ｃ
軸を−方向へ所定の角度量だけ回転させて、センサ１９
を所定のアプローチ点ＡＰ１へ移動させる。つまり、Ｃ
軸を逆転させてセンサ１９の先端とＣ軸値指定形状とを
離反させる。

【００１５】また、ステップＳ８にて、Ｃ軸を最大３６
０度回転させても、Ｃ軸値指定形状がセンサ１９に接触
せず検出信号Ｓ１が入力されないと否定判断されたとき
には、ステップＳ６へ移行し、測定情報ＩＮＦに指示さ
れた計測開始位置のＺ座標や、距離Ｒ_x の設定に誤りが
あるものとして所定のアラームを表示させる。主制御部
２は、ステップＳ８が終了すると、外周計測プログラム
ＯＭＰに基づく実計測動作へ移行する。即ち、計測プロ
グラムメモリ１１から外周計測プログラムＯＭＰを読み
出し、直ちにＣ軸値指定形状の角度位置の計測動作に入
る。以下、上記の計測動作について、図７に示す動作ス
テップに沿って説明する。各ステップの番号は、実行順
を表している。まずステップ番号１で、Ｃ軸を＋方向
へ、前述のスッテプＳ８のサーチ送りより遅い回転速
度、即ち計測用の計測送り速度で回転させる（図８にお
いて、参照番号１で表示される工程）。Ｃ軸が回転し
て、Ｃ軸値指定形状が、センサ１９に、計測点Ｍ１で当
接すると、センサ１９が検出信号Ｓ１を出力する。

【００１６】すると、主制御部２は、Ｃ軸角度演算部９
に指令して、計測点Ｍ１のＣ軸原点ＣＺＰに対する角度
αを求めさせる。即ち、Ｃ軸駆動モータ１６に装着され
たトランスデューサ１７から、Ｃ軸駆動モータ１６の所
定回転角度毎に出力される回転信号Ｓ２に基づいて、角
度αを求めさせ基準点演算部１５へ出力する。一方、セ
ンサ制御部１２からの検出信号Ｓ１が入力されると、ス
テップ番号２で、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、直ちに
Ｃ軸を−方向へ、センサ１９がアプローチ点ＡＰ１に達
するまでの所定回転角度だけ回転させる。つまり、セン
サ１９とＣ軸値指定形状とを離反させる（図８におい
て、参照番号２で表示された工程）。離反が完了する
と、ステップ番号３で、センサ駆動制御部１０に指令し
て、センサ１９をＸ軸＋方向（図８において、上方）
へ、所定距離だけ早送りで移動させる（図８において、
参照番号３で表示される工程）。

【００１７】続いてステップ番号４で、Ｃ軸を、＋方向
へ所定角度だけ早送りで回転させて、センサ１９を点Ｐ
１へ移動させる（図８において、参照番号４で表示され
る工程）。図６に示すように、ステップ番号４における
Ｃ軸の移動角度量εは、アプローチ点ＡＰ１，ＡＰ２
と、Ｃ軸値指定形状における計測点Ｍ１，Ｍ２との距離
をａとすると、次式により求められる。 ε＝２tan^-1{(Ｗ＋２ａ)／２Ｒ_x} ・・・（３）このようにして点Ｐ１にセンサ１９が移動すると、ステ
ップ番号５で、センサ駆動制御部１０に指令して、セン
サ１９を、Ｘ軸−方向へ早送り速度で移動させ、Ｃ軸値
指定形状の座部２０ａのアプローチ点ＡＰ２（図８にお
いて、座部２０ａの右側面から右方へ所定距離だけ離れ
た点）に位置決めする（図８において、参照番号５で表
示される工程）。続いてステップ番号６で、前述のステ
ップ番号１と同様にして、計測送り速度でＣ軸を−方向
へ駆動し、計測点Ｍ２とセンサ１９とが接触しセンサ１
９から検出信号Ｓ１が入力されたところで駆動を停止す
る（図８において、参照番号６で表示される工程）。そ
して、Ｃ軸角度演算部９に指令して、計測点Ｍ２のＣ軸
原点ＣＺＰに対する角度βを求めさせ、その角度βを基
準点演算部１５へ出力する。

【００１８】一方、センサ制御部１２からの検出信号Ｓ
１が入力されると、ステップ番号７で、Ｃ軸駆動制御部
６に指令して、直ちにＣ軸を＋方向へ、センサ１９がア
プローチ点ＡＰ２に達するまでの所定回転角度だけ回転
させる。つまり、センサ１９とＣ軸値指定形状とを離反
させる（図８において、参照番号７で表示された工
程）。離反が完了すると、ステップ番号８で、センサ駆
動制御部１０に指令して、センサ１９を、Ｘ軸＋方向
（図８において、上方）へ所定距離だけ早送りで、点Ｐ
１まで移動させる（図８において、参照番号８で表示さ
れる工程）。これで、外周計測プログラムＯＭＰによる
Ｃ軸値指定形状の計測点Ｍ１，Ｍ２のＣ軸原点ＣＺＰに
対する角度α，βの計測動作を終了する。このようにし
て、上記角度α，βが計測されると、基準点演算部１５
は、前述の（１）式から、加工基準点ＭＰのＣ軸原点Ｃ
ＺＰに対する角度θを演算して求め、その角度θを加工
基準点メモリ７に格納する。すると、ミーリング加工な
どにおいて、当該加工基準点ＭＰを基準にして加工プロ
グラムＰＲＯの中で指示された角度に対して、上記角度
θを考慮した形で、Ｃ軸をＣ軸原点ＣＺＰを基準に位置
決めする。そして、その位置決めによって、加工基準点
ＭＰ、したがってＣ軸値指定形状に対して、正確な位置
関係を保持しながらミーリング加工などを行うことがで
きる。

【００１９】次ぎに、測定情報ＩＮＦから指定されたＣ
軸値指定形状の存在位置がワーク２０の端面又は内周部
であるときについて説明する。まず主制御部２は、計測
プログラムメモリ１１から内径・端面サーチプログラム
ＩＲＯを読み出す。続いて、その内径・端面サーチプロ
グラムＩＲＯに基づいて、Ｃ軸値指定形状のＣ軸原点Ｃ
ＺＰに対する角度位置を求めることで、加工基準点ＭＰ
のＣ軸原点ＣＺＰに対する角度θを求める。その角度θ
を求めるには、図９に示すように、内径・端面サーチプ
ログラムＩＲＯにおいては、前述した外周部の計測のと
きＣ軸値指定形状を求める際に設定された距離Ｒ_x に代
えて、計測点Ｍ１，Ｍ２のワーク２０の端面からＺ軸方
向における距離Ｒ_z を示す値を設定する必要がある。上
記角度θを求めると、主制御部２は、内径・端面サーチ
プログラムＩＲＯに基づいて内径・端面計測のための処
理を実行する。以下、図９のフローチャートに沿って順
次説明する。

【００２０】最初のステップＳ１０で、センサ駆動制御
部１０に指令して、センサ１９を移動させる。即ち、セ
ンサ１９を、まず加工プログラムＰＲＯの中の測定情報
ＩＮＦによって指定された計測開始位置に移動させて位
置決めし、次いでＺ軸＋方向（図１０において下方）に
移動させて上記距離Ｒ_z 相当する座標位置（測定情報Ｉ
ＮＦにより指定された座標位置）へ送る（図１０及び図
１１において、参照番号１で表示される工程）。このＺ
軸サーチ送りの際、図１１に示すように、センサ１９の
正面にＣ軸指定形状が位置していたときには、センサ１
９が距離Ｒ_z に到達する前に、座部２０ａがセンサ１９
に当接する。したがって、センサ１９がＯＮとなり、セ
ンサ制御部１２を介して主制御部２へ検出信号Ｓ１を出
力する。すると、主制御部２はスッテップＳ１１からス
ッテップＳ１２へ進み、センサ１９による座部２０ａの
検出が、１回目の検出か否かを判断する。ステップＳ１
２で１回目の検出であると肯定判断されたときには、ス
テップＳ１３へ進み、センサ駆動制御部１０に指令し
て、センサ１９を、Ｚ軸−方向（図１１において上方）
へ計測開始位置まで、早送りで戻す（図１１において、
参照番号２で表示される工程）。

【００２１】続くステップＳ１４では、Ｃ軸駆動制御部
６に指令して、Ｃ軸駆動モータ１６を、所定角度一定方
向へ、即ち時計方向へ回転させる。つまり、座部２０ａ
をセンサ１９の下から退避させる（図１１において、参
照番号３で表示される工程）。なお図１２に示すよう
に、ステップＳ１４におけるＣ軸の回転角度δは、測定
情報ＩＮＦに指定されたＣ軸値指定形状の幅Ｗ、計測点
のＺ軸からのＸ軸方向へのｘ及びセンサ１９の検出部の
直径２ｒ（工具メモリ１３の中に予め格納されている）
のデータと、次式とから求めることができる。 δ＝δ₁＋δ₂＝tan^-1(Ｗ／２ｘ)＋tan^-1{(Ｗ＋４ｒ)／２ｘ}・・・（４）ステップＳ１４の処理実行により、Ｃ軸値指定形状がセ
ンサ１９の正面位置から退避されると、ステップＳ１０
へ戻る。ステップＳ１０では、センサ駆動制御部１０に
指令して、センサ１９を、Ｚ軸＋方向へ、距離Ｒ_z の位
置まで移動させる。この移動過程で、センサ１９が再度
ＯＮとなり、センサ制御部１２を介して検出信号Ｓ１を
主制御部２へ出力する。主制御部２は、検出信号Ｓ１が
入力されると、ステップＳ１１からステップＳ１２へ進
む。ステップＳ１２では、この信号入力が２回目である
ので、、測定情報ＩＮＦで指定された距離Ｒ_z などのデ
ータの設定に誤りがあるものと判断して、ステップＳ１
５へ進む。ステップ１５では、図示しない警報手段に指
令して所定のアラームをオペレータなどに対して表示さ
せる。

【００２２】一方ステップＳ１１にて、センサ１９から
検出信号Ｓ１の入力がないと否定判断されたときには、
ステップＳ１６へ進む。即ち、Ｃ軸値指定形状が退避さ
れたか（ステップ１４の処理が実行された後か）否かに
かかわらず、測定情報ＩＮＦで指示された計測座標位置
にセンサ１９が到達すると、ステップＳ１６へ進む。ス
テップＳ１６では、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、Ｃ軸
駆動モータ１６を駆動しＣ軸を＋方向（１０４及び図１
１において、Ｘ−Ｙ面における反時計方向）へ回転さ
せ、続くステップＳ１７で、センサ１９から検出信号Ｓ
１が入力されるのを待ってＣ軸駆動モータ１６を停止さ
せる（図１０及び図１１において、参照番号４で表示さ
れる工程）。なお、ステップＳ１６でのＣ軸回転速度
は、通常の計測動作のときよりも大きく、且つ早送りの
ときよりも小さく設定される。つまり、Ｃ軸値指定形状
の概略位置を検出するのに適したサーチ送り速度範囲に
設定される。Ｃ軸値指定形状がセンサ１９に接触して検
出信号Ｓ１が入力されると、ステップＳ１７からステッ
プＳ１８へ進み、Ｃ軸駆動制御部６に指令して、Ｃ軸を
−方向へ所定の角度量だけ回転させ、センサ１９を所定
のアプローチ点ＡＰ１へ移動させる。つまり、Ｃ軸を逆
転させてセンサ１９の先端とＣ軸値指定形状とを離反さ
せる。

【００２３】また、ステップＳ１７にて、Ｃ軸を最大３
６０度回転させても、Ｃ軸値指定形状がセンサ１９に接
触しないために、センサ１９から検出信号Ｓ１が入力さ
れないと否定判断されたときには、ステップＳ１５へ移
行し、測定情報ＩＮＦに指示された計測開始位置のＺ座
標や、距離Ｒ_z の設定に誤りがあるものとして所定のア
ラームを表示させる。主制御部２は、ステップＳ１８が
終了すると、内径・端面計測プログラムＩＭＰに基づく
実計測動作へ移行する。即ち、計測プログラムメモリ１
１から内径・端面計測プログラムＩＭＰを読み出し、直
ちにＣ軸値指定形状の角度位置の計測動作に入る。以
下、上記の計測動作について、図１３に示す動作ステッ
プに沿って説明する。各ステップの番号は、実行順を表
している。まずステップ番号１で、Ｃ軸を＋方向へ、前
述のスッテプＳ１８のサーチ送りより遅い回転速度、即
ち計測用の計測送り速度で回転させる（図１４におい
て、参照番号１で表示される工程）。Ｃ軸が回転する
と、Ｃ軸値指定形状がアプローチ点ＡＰ３から移動し、
計測点Ｍ１でセンサ１９に当接する。すると、センサ１
９が検出信号Ｓ１を出力する。センサ１９から検出信号
Ｓ１が入力されると、主制御部２は、Ｃ軸角度演算部９
に指令して、計測点Ｍ３のＣ軸原点ＣＺＰに対する角度
αを求めさせる。即ち、Ｃ軸駆動モータ１６に装着され
たトランスデューサ１７から、Ｃ軸駆動モータ１６の所
定回転角度毎に出力される回転信号Ｓ２に基づいて、角
度αを求めさせ基準点演算部１５へ出力する。

【００２４】一方、センサ制御部１２からの検出信号Ｓ
１が入力されると、ステップ番号２で、Ｃ軸駆動制御部
６に指令して、直ちにＣ軸を−方向へ、センサ１９がア
プローチ点ＡＰ３に達するまでの所定回転角度だけ回転
させる。つまり、センサ１９とＣ軸値指定形状とを離反
させる（図１４において、参照番号２で表示された工
程）。離反が完了すると、ステップ番号３で、センサ駆
動制御部１０に指令して、センサ１９をＺ軸−方向（図
１４において、上方）へ、所定距離だけ早送りで移動さ
せる（図１４において、参照番号３で表示される工
程）。続いてステップ番号４で、Ｃ軸を、＋方向へ所定
角度だけ早送りで回転させて、センサ１９を点Ｐ４へ移
動させる（図１４において、参照番号４で表示される工
程）。図１２に示すように、ステップ番号４におけるＣ
軸の移動角度量εは、アプローチ点ＡＰ３，ＡＰ４と、
Ｃ軸値指定形状における計測点Ｍ３，Ｍ４との距離をａ
とすると、次式により求められる。 ε＝２tan^-1{(Ｗ＋２ａ)／２ｘ_x} ・・・（５）

【００２５】このようにして点Ｐ４にセンサ１９が移動
すると、ステップ番号５で、センサ駆動制御部１０に指
令して、センサ１９を、Ｚ軸＋方向へ早送り速度で移動
させ、Ｃ軸値指定形状の座部２０ａのアプローチ点ＡＰ
４（図１４において、座部２０ａの右側面から右方へ所
定距離だけ離れた点）に位置決めする（図１４におい
て、参照番号５で表示される工程）。続いてステップ番
号６で、前述のステップ番号１と同様にして、計測送り
速度でＣ軸を−方向へ駆動し、計測点Ｍ４とセンサ１９
とが接触しセンサ１９から検出信号Ｓ１が入力されたと
ころで駆動を停止する（図１４において、参照番号６で
表示される工程）。そして、Ｃ軸角度演算部９に指令し
て、計測点Ｍ２のＣ軸原点ＣＺＰに対する角度βを求め
させ、その角度βを求めさせ基準点演算部１５へ出力す
る。一方、センサ制御部１２からの検出信号Ｓ１が入力
されると、ステップ番号７で、Ｃ軸駆動制御部６に指令
して、直ちにＣ軸を＋方向へ、センサ１９がアプローチ
点ＡＰ２に達するまでの所定回転角度だけ回転させる。
つまり、センサ１９とＣ軸値指定形状とを離反させる
（図１４において、参照番号７で表示された工程）。離
反が完了すると、ステップ番号８で、センサ駆動制御部
１０に指令して、センサ１９をＺ軸−方向（図１４にお
いて、上方）へ、所定距離だけ早送りで点Ｐ４へ移動さ
せる（図１４において、参照番号８で表示される工
程）。これで、内径・端面計測プログラムＩＭＰによる
Ｃ軸値指定形状の計測点Ｍ３，Ｍ４のＣ軸原点ＣＺＰに
対する角度α，βの計測動作を終了する。

【００２６】このようにして、上記角度α，βが計測さ
れると、基準点演算部１５は、前述の（１）式から、加
工基準点ＭＰのＣ軸原点ＣＺＰに対する角度θを演算し
て求め、その角度θを加工基準点メモリ７に格納する。
すると、ミーリング加工などにおいて、当該加工基準点
ＭＰを基準にして加工プログラムＰＲＯの中で指示され
た角度に対して、上記角度θを考慮した形で、Ｃ軸をＣ
軸原点ＣＺＰを基準に位置決めする。そして、その位置
決めによって、加工基準点ＭＰ、したがってＣ軸値指定
形状に対して、正確な位置関係を保持しながらミーリン
グ加工などを行うことができる。以上説明したように本
実施例では、ワーク２０の形状が、加工基準点ＭＰに対
するＣ軸値が角度γにより指定されたＣ軸値指定形状を
有する特殊な形状であるとき、Ｃ軸値指定形状のＣ軸方
向の両側の計測点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３、Ｍ４などについ
て、Ｃ軸原点ＣＺＰからの角度α，β及びＣ軸値指定形
状の加工基準点ＭＰに対する指定角度γから、加工基準
点ＭＰのＣ軸原点ＣＺＰからの角度θを求めて、Ｃ軸制
御によるミーリング加工などの加工を行う。それゆえ、
上記特殊形状のワーク２０における加工基準点ＭＰを、
容易に検出することができると共に、Ｃ軸値指定形状に
対して正確な位置関係を保ちながらＣ軸制御を伴うミー
リングなどの加工を行うことができる。したがって、従
来のように特殊治具を用いる必要はまったくないので、
効率的な加工が行え、ワークのセッティングに多大な時
間を費やすこともなく加工コストの削減にも功を奏す
る。

【発明の効果】

【００２７】以上詳述したように本発明によれば、ワー
クが、加工基準点に対するＣ軸値が角度により指定され
たＣ軸値指定形状を有する特殊な形状であるとき、Ｃ軸
値指定形状のＣ軸方向の両側の計測点について、Ｃ軸原
点からの角度及びＣ軸値指定形状の加工基準点に対する
指定角度から、加工基準点のＣ軸原点Ｐからの角度を求
めて、Ｃ軸制御によるミーリング加工などの加工を行
う。それゆえ、加工基準点のＣ軸原点からの角度が容易
に検出でき、Ｃ軸値指定形状に対して正確な位置関係を
保ちながらＣ軸加工を伴うミーリングなどの加工を特殊
形状のワークに行うことができる。したがって、従来の
ように特殊治具を用いる必要はまったくないので、効率
的な加工が行え、ワークのセッティングに多大な時間を
費やすこともなく加工コストの削減にも功を奏する。

【図面の簡単な説明】

【００２８】

【図１】実施例の旋盤の構成を表すブロック図である。

【図２】ワークにおけるＣ軸原点と加工基準点及びＣ軸
値指定形状との関係を表す正面図である。

【図３】主制御部で実行される外径サーチプログラムの
一例を示すフローチャートである。

【図４】Ｃ軸値指定形状のワーク外周におけるサーチ態
様を表す工程図である。

【図５】Ｃ軸値指定形状のワーク外周におけるサーチ態
様を表す工程図である。

【図６】外径計測においてＣ軸の移動角度を計算するた
めの拡大説明図である。

【図７】外周計測プログラムにおける計測ステップを表
す説明図である。

【図８】外周計測プログラムにおける計測態様を表す拡
大説明図である。

【図９】主制御部で実行される内径・端面サーチプログ
ラムの一例を示すフローチャートである。

【図１０】Ｃ軸値指定形状のワーク端面におけるサーチ
態様を表す工程図である。

【図１１】Ｃ軸値指定形状のワーク端面におけるサーチ
態様を表す工程図である。

【図１２】内径・端面計測においてＣ軸の移動角度を計
算するための拡大説明図である。

【図１３】内径・端面計測プログラムにおける計測ステ
ップを表す説明図である。

【図１４】内径・端面計測プログラムによる計測態様を
表す拡大説明図である。

【符号の説明】

１・・・旋盤２・・・主制御部２０・・・ワークＣＺＰ・・・Ｃ軸原点ＭＰ・・・加工基準点 α，β，γ，δ・・・角度 θ・・・加工基準点のＣ軸原点に対する角度Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４・・・計測点

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】加工基準点に対するＣ軸値が角度により
指定されたＣ軸値指定形状を有するワークを、Ｃ軸原点
を基準としたＣ軸制御により加工する旋盤において、所
定のサーチプログラムに基づいて前記ワークをＣ軸制御
により回転させることにより、前記Ｃ軸値指定形状のＣ
軸方向の両側の計測点における前記Ｃ軸原点からの角度
を測定する測定手段と、前記測定された角度及び前記Ｃ
軸値指定形状の加工基準点に対する指定角度から、前記
加工基準点のＣ軸原点からの角度を求める算出手段と、
を備えたことを特徴とするＣ軸制御旋盤。