本發(fā)明涉及數(shù)控裝置和控制方法。

背景技術(shù)：

機(jī)床的現(xiàn)有快速進(jìn)給移動(dòng)使同時(shí)進(jìn)行快速進(jìn)給的軸分別以最高速移動(dòng)。因此，很難事先預(yù)測(cè)移動(dòng)路徑，工具與被切削件可能會(huì)發(fā)生碰撞。日本專(zhuān)利特許公開(kāi)1996年第76287號(hào)公報(bào)所記載的加減速控制方式提出了進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的技術(shù)。插補(bǔ)型快速進(jìn)給是使工具高速地沿直線移動(dòng)至任意位置的快速進(jìn)給移動(dòng)。為了沿直線移動(dòng)，移動(dòng)的軸必須在同一時(shí)刻到達(dá)目的地。因此，當(dāng)各軸的移動(dòng)距離不同時(shí)，各軸的移動(dòng)速度有時(shí)會(huì)設(shè)定得比指令速度慢。

因此，當(dāng)使用插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，根據(jù)情況，有時(shí)會(huì)增加加工周期。此外，在同時(shí)對(duì)具有將軸的位置固定的夾持機(jī)構(gòu)的軸和不具有夾持機(jī)構(gòu)的軸進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)松開(kāi)后，機(jī)床需要開(kāi)始所有軸的插補(bǔ)移動(dòng)，因此，會(huì)增加加工周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種不進(jìn)行不必要的插補(bǔ)型快速進(jìn)給從而能縮短加工周期的數(shù)控裝置和控制方法。

技術(shù)方案1的數(shù)控裝置對(duì)具有使工具或被切削件移動(dòng)的多個(gè)可動(dòng)軸的機(jī)床進(jìn)行控制，且能執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，該插補(bǔ)型快速進(jìn)給在兩個(gè)以上的可動(dòng)軸的快速進(jìn)給中對(duì)移動(dòng)開(kāi)始位置至結(jié)束位置的范圍進(jìn)行直線插補(bǔ)以實(shí)施所述快速進(jìn)給，其特征在于，包括：解釋部，該解釋部對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行解釋?zhuān)慌袛嗖?，?dāng)所述解釋部解釋的控制指令是包含所述快速進(jìn)給的控制指令時(shí)，該判斷部針對(duì)多個(gè)所述可動(dòng)軸中的所有軸或一部分軸，對(duì)所述工具是否可能會(huì)與所述被切削件或?qū)⑺霰磺邢骷潭ㄔ谂_(tái)上的夾具發(fā)生干涉進(jìn)行判斷；插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行部，當(dāng)所述判斷部判斷為所述工具可能會(huì)與所述被切削件或所述夾具發(fā)生干涉時(shí)，該插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行部執(zhí)行所述插補(bǔ)型快速進(jìn)給；以及快速進(jìn)給執(zhí)行部，當(dāng)所述判斷部判斷為所述工具不會(huì)與所述被切削件或所述夾具發(fā)生干涉時(shí)，該快速進(jìn)給執(zhí)行部不進(jìn)行所述插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行所述快速進(jìn)給。當(dāng)工具與被切削件或夾具不會(huì)發(fā)生干涉時(shí)，數(shù)控裝置不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，而是進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。因此，與執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)相比，數(shù)控裝置能縮短加工周期。數(shù)控裝置能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具不會(huì)與被切削件或夾具發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。

技術(shù)方案2的數(shù)控裝置的特征在于，所述判斷部具有第一判斷部，該第一判斷部對(duì)假想直線是否與加工區(qū)域重疊進(jìn)行判斷，所述假想直線是指連接所述解釋部解釋的所述控制指令所指示的所述快速進(jìn)給的所述移動(dòng)開(kāi)始位置與所述結(jié)束位置的直線，所述加工區(qū)域是指所述工具與所述被切削件或所述夾具可能會(huì)發(fā)生干涉的區(qū)域。加工區(qū)域是指工具與被切削件或夾具可能會(huì)發(fā)生干涉的區(qū)域。當(dāng)假想直線與加工區(qū)域重疊時(shí)，可能會(huì)發(fā)生干涉，因此，數(shù)控裝置進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。當(dāng)假想直線不與加工區(qū)域重疊時(shí)，不會(huì)發(fā)生干涉，因此，數(shù)控裝置進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。數(shù)控裝置不進(jìn)行不必要的插補(bǔ)型快速進(jìn)給，從而能縮短加工周期。

技術(shù)方案3的數(shù)控裝置的特征在于，所述加工區(qū)域按多個(gè)所述可動(dòng)軸中的每一個(gè)進(jìn)行設(shè)定，所述第一判斷部按多個(gè)所述可動(dòng)軸中的每一個(gè)對(duì)所述假想直線是否與所述加工區(qū)域重疊進(jìn)行判斷，所述插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行部和所述快速進(jìn)給執(zhí)行部根據(jù)所述第一判斷部按多個(gè)所述可動(dòng)軸中的每一個(gè)進(jìn)行判斷的判斷結(jié)果，按多個(gè)所述可動(dòng)軸中的每一個(gè)執(zhí)行所述插補(bǔ)型快速進(jìn)給或所述快速進(jìn)給。數(shù)控裝置按各可動(dòng)軸設(shè)定加工區(qū)域。數(shù)控裝置按各軸判斷干涉的可能性，因此，能按各可動(dòng)軸執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給和快速進(jìn)給。數(shù)控裝置對(duì)不會(huì)發(fā)生干涉的可動(dòng)軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，從而能縮短加工周期。

技術(shù)方案4的數(shù)控裝置的特征在于，所述判斷部具有第二判斷部，該第二判斷部對(duì)所述解釋部解釋的所述控制指令是否是順序動(dòng)作指令進(jìn)行判斷，所述順序動(dòng)作指令包含如下的動(dòng)作：在對(duì)規(guī)定方向的所述可動(dòng)軸進(jìn)行了使所述工具從所述被切削件或所述夾具退避規(guī)定距離的退避動(dòng)作之后，進(jìn)行其它所述可動(dòng)軸的所述快速進(jìn)給。順序動(dòng)作是在對(duì)規(guī)定方向的可動(dòng)軸進(jìn)行了使工具從被切削件退避的退避動(dòng)作之后進(jìn)行其它可動(dòng)軸的快速進(jìn)給的動(dòng)作，因此，工具與被切削件或夾具不會(huì)發(fā)生干涉。當(dāng)所解釋的控制指令是順序動(dòng)作指令時(shí)，數(shù)控裝置能判斷為不存在工具與被切削件或夾具發(fā)生干涉的可能性。

技術(shù)方案5的數(shù)控裝置的特征在于，所述順序動(dòng)作指令是指示工具進(jìn)行更換的工具更換指令或指示所述被切削件進(jìn)行更換的托盤(pán)轉(zhuǎn)位指令或返回原點(diǎn)指令或返回參考點(diǎn)指令。工具更換指令、托板轉(zhuǎn)位指令、返回原點(diǎn)指令、返回參考點(diǎn)指令是在對(duì)規(guī)定方向的可動(dòng)軸進(jìn)行了使工具從被切削件退避的退避動(dòng)作之后進(jìn)行其它可動(dòng)軸的快速進(jìn)給的指令，因此，在進(jìn)行工具的退避之后，工具與被切削件或夾具不會(huì)發(fā)生干涉。數(shù)控裝置不進(jìn)行不必要的插補(bǔ)型快速進(jìn)給，從而能縮短加工周期。

技術(shù)方案6至10的數(shù)控裝置的特征在于，所述判斷部具有第三判斷部，當(dāng)所述解釋部解釋的所述控制指令是包含所述快速進(jìn)給的控制指令時(shí)，該第三判斷部對(duì)是否存在具有將位置固定的夾持機(jī)構(gòu)的所述可動(dòng)軸進(jìn)行判斷，所述快速進(jìn)給執(zhí)行部具有夾持快速進(jìn)給執(zhí)行部，當(dāng)所述第三判斷部判斷為存在具有所述夾持機(jī)構(gòu)的所述可動(dòng)軸時(shí)，該夾持快速進(jìn)給執(zhí)行部對(duì)具有所述夾持機(jī)構(gòu)的所述可動(dòng)軸執(zhí)行所述快速進(jìn)給。具有夾持機(jī)構(gòu)的可動(dòng)軸通常是轉(zhuǎn)軸。在三維形狀的加工以外的快速進(jìn)給中，使工具退避后移動(dòng)，因此，在具有夾持機(jī)構(gòu)的可動(dòng)軸中，工具與被切削件或夾具不會(huì)發(fā)生干涉。數(shù)控裝置對(duì)具有夾持機(jī)構(gòu)的可動(dòng)軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。沒(méi)有夾持機(jī)構(gòu)的可動(dòng)軸能不等待具有夾持機(jī)構(gòu)的可動(dòng)軸的動(dòng)作而同時(shí)并行地進(jìn)行動(dòng)作。因此，能縮短數(shù)控裝置的加工周期。

技術(shù)方案11的控制方法是數(shù)控機(jī)床的控制方法，所述數(shù)控裝置對(duì)具有使工具或被切削件移動(dòng)的多個(gè)可動(dòng)軸的機(jī)床進(jìn)行控制，且能執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，該插補(bǔ)型快速進(jìn)給在兩個(gè)以上的可動(dòng)軸的快速進(jìn)給中對(duì)移動(dòng)開(kāi)始位置至結(jié)束位置的范圍進(jìn)行直線插補(bǔ)以實(shí)施所述快速進(jìn)給，其特征在于，包括：解釋工序，該解釋工序?qū)?shù)控程序進(jìn)行解釋?zhuān)慌袛喙ば?，?dāng)所述解釋工序解釋的控制指令是包含所述快速進(jìn)給的控制指令時(shí)，該判斷工序針對(duì)多個(gè)所述可動(dòng)軸中的所有軸或一部分軸，對(duì)所述工具是否可能會(huì)與所述被切削件或?qū)⑺霰磺邢骷潭ㄔ谂_(tái)上的夾具發(fā)生干涉進(jìn)行判斷；插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行工序，當(dāng)所述判斷工序判斷為所述工具可能會(huì)與所述被切削件或所述夾具發(fā)生干涉時(shí)，該插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行工序執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給；以及快速進(jìn)給執(zhí)行工序，當(dāng)所述判斷工序判斷為所述工具不會(huì)與所述被切削件或所述夾具發(fā)生干涉時(shí)，該快速進(jìn)給執(zhí)行工序不進(jìn)行所述插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行所述快速進(jìn)給。數(shù)控裝置通過(guò)進(jìn)行上述工序，能獲得技術(shù)方案1所述的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是機(jī)床1的立體圖。

圖2是被切削件支承裝置8的立體圖。

圖3是表示數(shù)控裝置40和機(jī)床1的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是表示通常的快速進(jìn)給的路徑L1和插補(bǔ)型快速進(jìn)給的路徑L2的圖。

圖5是表示在X軸、Y軸、C軸這所有的軸上進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)和僅在C軸上進(jìn)行通常的快速進(jìn)給時(shí)的加工周期的差異的圖。

圖6是加減速時(shí)間常數(shù)t1、t2的說(shuō)明圖。

圖7是程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理(第一實(shí)施例)的流程圖。

圖8是程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理(第二實(shí)施例)的流程圖。

圖9是程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理(第三實(shí)施例)的流程圖。

圖10是程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理(第四實(shí)施例)的流程圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，使用圖中用箭頭表示的左右、前后、上下。機(jī)床1的左右方向、前后方向、上下方向分別是機(jī)床1的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向。圖1所示的機(jī)床1是能對(duì)被切削件進(jìn)行切削加工和車(chē)削加工的復(fù)合機(jī)床。

參照?qǐng)D1，對(duì)機(jī)床1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。機(jī)床1包括基臺(tái)2、Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)、X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)、移動(dòng)體15、立柱5、主軸頭6、主軸(未圖示)、被切削件支承裝置8、工具更換裝置9、控制箱(未圖示)、數(shù)控裝置40(參照?qǐng)D3)等?；_(tái)2包括臺(tái)架11、主軸基臺(tái)12、右側(cè)基臺(tái)13、左側(cè)基臺(tái)14等。臺(tái)架11是呈前后方向長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體狀的結(jié)構(gòu)體。主軸基臺(tái)12形成為前后方向長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體，且設(shè)于臺(tái)架11的上表面后方。右側(cè)基臺(tái)13設(shè)于臺(tái)架11的上表面右前方，左側(cè)基臺(tái)14設(shè)于臺(tái)架11的上表面左前方。右側(cè)基臺(tái)13包括支承臺(tái)13A和支承臺(tái)13B，左側(cè)基臺(tái)14包括支承臺(tái)14A和支承臺(tái)14B。支承臺(tái)13A、13B、14A、14B形成為沿上下方向延伸的柱狀，且在其上表面支承被切削件支承裝置8。

Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于主軸基臺(tái)12的上表面，且包括一對(duì)Y軸軌道16(圖1僅圖示右側(cè)的Y軸軌道16)、Y軸滾珠絲杠(未圖示)、Y軸馬達(dá)62(參照?qǐng)D3)等。一對(duì)Y軸軌道16和Y軸滾珠絲杠沿Y軸方向延伸。一對(duì)Y軸軌道16在其上表面沿Y軸方向引導(dǎo)移動(dòng)體15。移動(dòng)體15形成為大致平板狀，在其底部的外表面具有螺母(未圖示)。該螺母與Y軸滾珠絲杠螺合。若Y軸馬達(dá)62使Y軸滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，則移動(dòng)體15與螺母一起沿一對(duì)Y軸軌道16移動(dòng)。因此，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)將移動(dòng)體15支承成能沿Y軸方向移動(dòng)。

X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于移動(dòng)體15的上表面，且包括一對(duì)X軌道(未圖示)、X軸滾珠絲杠(未圖示)、X軸馬達(dá)61(參照?qǐng)D3)等。X軸軌道和X軸滾珠絲杠沿X軸方向延伸。立柱5沿上下方向延伸，且設(shè)于移動(dòng)體15的上表面。立柱5在其底部具有螺母(未圖示)。該螺母與X軸滾珠絲杠螺合。若X軸馬達(dá)61使X軸滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，則立柱5與螺母一起沿一對(duì)X軸軌道移動(dòng)。因此，X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)將立柱5支承成能沿X軸方向移動(dòng)。立柱5因Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、移動(dòng)體15和X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)而能在基臺(tái)2上沿X軸方向和Y軸方向移動(dòng)。

Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于立柱5的前表面，且包括一對(duì)Z軸軌道(未圖示)、Z軸滾珠絲杠(未圖示)、Z軸馬達(dá)63(參照?qǐng)D3)等。Z軸軌道和Z軸滾珠絲杠沿Z軸方向延伸。主軸頭6在其背面具有螺母(未圖示)。該螺母與Z軸滾珠絲杠螺合。Z軸馬達(dá)63固定于Z軸滾珠絲杠上端部的軸承(未圖示)。若Z軸馬達(dá)63使Z軸滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，則主軸頭6沿一對(duì)Z軸軌道移動(dòng)。因此，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)將主軸頭6支承成能沿Z軸方向移動(dòng)。主軸(未圖示)設(shè)于主軸頭6內(nèi)部，在主軸頭6的下部具有工具安裝孔(未圖示)。工具安裝孔用于安裝工具。主軸因設(shè)于主軸頭6上部的主軸馬達(dá)64而旋轉(zhuǎn)。

被切削件支承裝置8固定于右側(cè)基臺(tái)13和左側(cè)基臺(tái)14的上表面。被切削件支承裝置8將被切削件(未圖示)保持成能旋轉(zhuǎn)。被切削件支承裝置8包括A軸臺(tái)20和C軸臺(tái)45。A軸臺(tái)20能以與X軸方向平行的軸(圖2所示的支軸31)為中心旋轉(zhuǎn)。使A軸臺(tái)20旋轉(zhuǎn)的軸是A軸。C軸臺(tái)45形成為圓盤(pán)狀，且設(shè)于A軸臺(tái)20上表面的大致中央處。在圖2中，C軸臺(tái)45能以與Z軸方向平行的軸為中心旋轉(zhuǎn)，在其上表面使用夾具200(參照?qǐng)D2)來(lái)固定被切削件。使C軸臺(tái)45旋轉(zhuǎn)的軸是C軸。被切削件支承裝置8通過(guò)使A軸臺(tái)20繞A軸傾斜任意角度，能使被切削件相對(duì)于安裝在主軸上的工具向任意方向傾斜。被切削件支承裝置8的結(jié)構(gòu)會(huì)在后面說(shuō)明。

工具更換裝置9包括工具庫(kù)(未圖示)和保護(hù)罩9A等。保護(hù)罩9A覆蓋工具庫(kù)。工具庫(kù)呈圍住立柱5和主軸頭6的大致圓環(huán)狀。工具庫(kù)包括多個(gè)座(未圖示)、鏈條(未圖示)、庫(kù)馬達(dá)65(參照?qǐng)D3)等。座能拆裝地安裝工具。鏈條沿工具庫(kù)設(shè)成環(huán)狀。多個(gè)座沿著鏈條安裝。因庫(kù)馬達(dá)65的驅(qū)動(dòng)，座與鏈條一起沿工具庫(kù)的形狀移動(dòng)。工具更換位置是位于工具庫(kù)最下部的座的位置。工具更換裝置9通過(guò)Z軸馬達(dá)63的驅(qū)動(dòng)使主軸頭6從加工區(qū)域上升至Z軸原點(diǎn)。在工具更換區(qū)域內(nèi)使主軸頭6升降的期間，工具更換裝置9對(duì)工具更換位置的座所保持的工具與安裝于主軸的工具進(jìn)行更換。Z軸原點(diǎn)是Z軸的機(jī)床原點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)是X軸、Y軸的機(jī)床坐標(biāo)為0且Z軸的機(jī)床坐標(biāo)為能對(duì)被切削件進(jìn)行加工的上限位置的位置。加工區(qū)域是比Z軸原點(diǎn)靠C軸臺(tái)45側(cè)的區(qū)域。工具更換區(qū)域是相對(duì)于Z軸原點(diǎn)位于與加工區(qū)域相反的一側(cè)的區(qū)域，且是Z軸原點(diǎn)與ATC(自動(dòng)工具更換)原點(diǎn)之間的區(qū)域。ATC原點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)庫(kù)馬達(dá)65后座能經(jīng)過(guò)的位置。

控制箱固定于將機(jī)床1覆蓋的罩(未圖示)的外壁。數(shù)控裝置40收納于控制箱內(nèi)側(cè)。數(shù)控裝置40根據(jù)數(shù)控程序?qū)C(jī)床1的動(dòng)作進(jìn)行控制。數(shù)控程序由多行構(gòu)成，各行包含控制指令?？刂浦噶钍抢鏕代碼、M代碼等。覆蓋機(jī)床1的罩在其外壁面上具有操作面板10。操作面板10具有輸入部18和顯示部19。輸入部18進(jìn)行數(shù)控裝置40的各種設(shè)定、輸入等。顯示部19顯示各種畫(huà)面、消息、警報(bào)等。

參照?qǐng)D2，對(duì)被切削件支承裝置8的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。被切削件支承裝置8包括A軸臺(tái)20、左側(cè)支承臺(tái)27、右側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部28、C軸臺(tái)45、C軸驅(qū)動(dòng)部50等。A軸臺(tái)20包括臺(tái)部21、右連接部22、左連接部23。臺(tái)部21是A軸臺(tái)20的傾斜角度為0°時(shí)上表面為水平面且俯視呈大致長(zhǎng)方形的板狀部。右連接部22從臺(tái)部21的右端部向右斜上方延伸，且能旋轉(zhuǎn)地與右側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部28連接。左連接部23從臺(tái)部21的左端部向左斜上方延伸，且能旋轉(zhuǎn)地與左側(cè)支承臺(tái)27連接。C軸臺(tái)45能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在臺(tái)部21上表面的大致中央處。

C軸驅(qū)動(dòng)部50設(shè)于臺(tái)部21的下表面，且經(jīng)由設(shè)于臺(tái)部21的大致中央處的孔(未圖示)與C軸臺(tái)45連接。C軸驅(qū)動(dòng)部50在其內(nèi)部具有轉(zhuǎn)軸(未圖示)、C軸馬達(dá)66(參照?qǐng)D3)、夾持機(jī)構(gòu)68(參照?qǐng)D3)等。轉(zhuǎn)軸沿與C軸臺(tái)45正交的方向延伸，且固定于C軸臺(tái)45。C軸馬達(dá)66固定于轉(zhuǎn)軸。因此，若C軸馬達(dá)66使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，則C軸臺(tái)45旋轉(zhuǎn)。夾持機(jī)構(gòu)68例如利用從壓縮機(jī)(未圖示)供給來(lái)的壓縮空氣進(jìn)行轉(zhuǎn)軸的夾持、松開(kāi)。C軸臺(tái)45能在其上表面安裝夾具200。夾具200是對(duì)被切削件(未圖示)進(jìn)行保持的機(jī)構(gòu)。

左側(cè)支承臺(tái)27位于A軸臺(tái)20的左側(cè)。左連接部23具有從其左端面向左方突出的大致圓柱狀的支軸31。左側(cè)支承臺(tái)27利用其向上方突出的頂點(diǎn)部將支軸31支承成能旋轉(zhuǎn)。左側(cè)支承臺(tái)27的底部固定于左側(cè)基臺(tái)14的支承臺(tái)14A、14B(參照?qǐng)D1)上表面。

右側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部28位于A軸臺(tái)20的右側(cè)。右側(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部28在其內(nèi)側(cè)收納有右側(cè)支承臺(tái)(未圖示)、減速機(jī)(未圖示)、A軸馬達(dá)67(參照?qǐng)D3)等。右連接部22具有支軸(未圖示)。支軸呈從右連接部22的右端面向右方突出的大致圓柱狀。右側(cè)支承臺(tái)將右連接部22的支軸支承成能旋轉(zhuǎn)，且將減速機(jī)與A軸馬達(dá)67一體化地予以保持。右連接部22的支軸與A軸馬達(dá)67的輸出軸經(jīng)由減速機(jī)相互連接。減速機(jī)是用齒輪等將動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)速度減小后輸出的機(jī)械裝置，作為輸出能得到與減速比成比例的轉(zhuǎn)矩。因此，若A軸馬達(dá)67的輸出軸旋轉(zhuǎn)，則經(jīng)由減速機(jī)，A軸臺(tái)20與右連接部22一體地旋轉(zhuǎn)，并繞A軸向任意方向傾斜。被切削件支承裝置8能使被切削件相對(duì)于安裝在主軸上的工具向任意方向傾斜。右側(cè)支承臺(tái)的底部固定于右側(cè)基臺(tái)13的支承臺(tái)13A、13B(參照?qǐng)D1)上表面。

參照?qǐng)D1、圖2，對(duì)利用機(jī)床1加工被切削件的方法進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)對(duì)被切削件進(jìn)行車(chē)削時(shí)，機(jī)床1例如使C軸臺(tái)45旋轉(zhuǎn)，使主軸(未圖示)不旋轉(zhuǎn)。被切削件經(jīng)由夾具200而與C軸臺(tái)45一體地旋轉(zhuǎn)。機(jī)床1使主軸頭6移動(dòng)，通過(guò)使工具與旋轉(zhuǎn)的被切削件接觸來(lái)進(jìn)行被切削件的車(chē)削加工。當(dāng)對(duì)被切削件進(jìn)行切削時(shí)，機(jī)床1例如使C軸臺(tái)45不旋轉(zhuǎn)，使主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床1通過(guò)使與主軸一起旋轉(zhuǎn)的工具接觸靜止的被切削件來(lái)進(jìn)行被切削件的加工。機(jī)床1例如通過(guò)使主軸和C軸臺(tái)45旋轉(zhuǎn)并使被切削件與工具接觸，也能對(duì)被切削件進(jìn)行切削。

參照?qǐng)D3，對(duì)數(shù)控裝置40和機(jī)床1的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。數(shù)控裝置40包括CPU41、ROM42、RAM43、存儲(chǔ)裝置44、I/O基板46等。CPU41對(duì)機(jī)床1的動(dòng)作進(jìn)行控制。ROM42對(duì)用于執(zhí)行后述程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理(參照?qǐng)D7至圖10)的控制程序等進(jìn)行存儲(chǔ)。RAM43對(duì)執(zhí)行各種處理的過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。存儲(chǔ)裝置44是非易失性的，且對(duì)數(shù)控程序等進(jìn)行存儲(chǔ)。I/O基板46是進(jìn)行機(jī)床1和各種信號(hào)的輸入輸出的電路基板。機(jī)床1具有驅(qū)動(dòng)電路51至59。驅(qū)動(dòng)電路51至59與數(shù)控裝置40的I/O基板46連接。驅(qū)動(dòng)電路51根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向X軸馬達(dá)61輸出驅(qū)動(dòng)電流(脈沖)。編碼器71與X軸馬達(dá)61及I/O基板46連接。編碼器71檢測(cè)出X軸馬達(dá)61的位置信息(馬達(dá)的絕對(duì)位置信息)，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。

驅(qū)動(dòng)電路52根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向Y軸馬達(dá)62輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器72與Y軸馬達(dá)62及I/O基板46連接。編碼器72檢測(cè)出Y軸馬達(dá)62的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。驅(qū)動(dòng)電路53根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向Z軸馬達(dá)63輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器73與Z軸馬達(dá)63及I/O基板46連接。編碼器73檢測(cè)出Z軸馬達(dá)63的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。驅(qū)動(dòng)電路54根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向主軸馬達(dá)64輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器74與主軸馬達(dá)64及I/O基板46連接。編碼器74檢測(cè)出主軸馬達(dá)64的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。

驅(qū)動(dòng)電路55根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向庫(kù)馬達(dá)65輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器75與庫(kù)馬達(dá)65及I/O基板46連接。編碼器75檢測(cè)出庫(kù)馬達(dá)65的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。驅(qū)動(dòng)電路56根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向C軸馬達(dá)66輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器76與C軸馬達(dá)66及I/O基板46連接。編碼器76檢測(cè)出C軸馬達(dá)66的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。驅(qū)動(dòng)電路57根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向A軸馬達(dá)67輸出驅(qū)動(dòng)電流。編碼器77與A軸馬達(dá)67及I/O基板46連接。編碼器77檢測(cè)出A軸馬達(dá)67的位置信息，且將該檢測(cè)信號(hào)輸入I/O基板46。

驅(qū)動(dòng)電路58根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向夾持機(jī)構(gòu)68輸出驅(qū)動(dòng)電流。驅(qū)動(dòng)電路59根據(jù)CPU41的指令信號(hào)向顯示部19輸出驅(qū)動(dòng)電流。輸入部18與I/O基板46連接。X軸馬達(dá)61、Y軸馬達(dá)62、Z軸馬達(dá)63、主軸馬達(dá)64、庫(kù)馬達(dá)65、C軸馬達(dá)66、A軸馬達(dá)67全都是伺服馬達(dá)。編碼器71至77是絕對(duì)值編碼器，是一種對(duì)旋轉(zhuǎn)位置的絕對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)后輸出的位置傳感器。驅(qū)動(dòng)電路51至57從編碼器71至77接收反饋信號(hào)，對(duì)位置和速度進(jìn)行反饋控制。驅(qū)動(dòng)電路51至59也可以是例如FPGA電路。

參照?qǐng)D4，對(duì)插補(bǔ)型快速進(jìn)給進(jìn)行說(shuō)明。數(shù)控裝置40根據(jù)數(shù)控程序的控制指令對(duì)安裝于主軸的工具的各種動(dòng)作進(jìn)行控制?？刂浦噶畎构ぞ咭苿?dòng)至目標(biāo)位置的移動(dòng)指令。移動(dòng)指令包含快速進(jìn)給指令和切削進(jìn)給指令?？焖龠M(jìn)給指令有通常的快速進(jìn)給指令和插補(bǔ)型快速進(jìn)給指令。通常的快速進(jìn)給指令與工具的移動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，是按各軸以最高速度使工具移動(dòng)至目標(biāo)位置的指令。插補(bǔ)型快速進(jìn)給指令是指示使工具高速地沿直線移動(dòng)至目標(biāo)位置的插補(bǔ)型快速進(jìn)給的控制指令。切削進(jìn)給指令是使工具一邊沿準(zhǔn)確的切削路徑一邊進(jìn)行移動(dòng)的指令。數(shù)控裝置40在不伴隨切削地使工具移動(dòng)時(shí)，為了縮短加工周期而采用快速進(jìn)給指令。通常的快速進(jìn)給指令不考慮移動(dòng)路徑，因此，工具可能會(huì)接觸障礙物(例如被切削件或夾具200)等。因此，本實(shí)施方式采用插補(bǔ)型快速進(jìn)給指令。

如圖4所示，在以通常的快速進(jìn)給從P1(X0，Y0)移動(dòng)至P2(X300，Y200)時(shí)，工具沿路徑L1移動(dòng)。在通常的快速進(jìn)給中，在X軸和Y軸上以最高速度使工具移動(dòng)至目標(biāo)位置(X300，Y200)。由于Y軸的移動(dòng)距離比X軸的移動(dòng)距離短，因此工具在到達(dá)X300之前先到達(dá)Y200。因此，工具從P1經(jīng)由P3移動(dòng)至P2，路徑L1在P3處折曲。在以插補(bǔ)型快速進(jìn)給進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，工具沿路徑L2移動(dòng)。路徑L2呈直線狀。在插補(bǔ)型快速進(jìn)給中，在X軸和Y軸上能使工具沿直線從P1移動(dòng)至P2。在插補(bǔ)型快速進(jìn)給中，只要P1與P2之間沒(méi)有障礙物，工具就不會(huì)接觸障礙物，因此，能實(shí)施安全的快速進(jìn)給。

對(duì)插補(bǔ)型快速進(jìn)給的缺點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在以下三種情形下，若采用插補(bǔ)型快速進(jìn)給，則存在加工周期相對(duì)于通常的快速進(jìn)給變長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

第一種情形是在具有夾持機(jī)構(gòu)68的軸和沒(méi)有夾持機(jī)構(gòu)68的軸上同時(shí)進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的時(shí)候。例如假定在X軸、Y軸、C軸這所有的軸上同時(shí)進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的情況。C軸具有夾持機(jī)構(gòu)68，X軸和Y軸沒(méi)有夾持機(jī)構(gòu)68。如圖5(1)所示，t0時(shí)開(kāi)始C軸的夾持機(jī)構(gòu)68的松開(kāi)動(dòng)作。C軸、X軸、Y軸需要在夾持機(jī)構(gòu)68的松開(kāi)動(dòng)作結(jié)束的t1之后進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。若松開(kāi)動(dòng)作在t1時(shí)結(jié)束，則X軸、Y軸、C軸同時(shí)進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。若X軸、Y軸、C軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給在t3時(shí)結(jié)束，則夾持機(jī)構(gòu)68開(kāi)始C軸的夾持動(dòng)作且在t4時(shí)結(jié)束。X軸、Y軸、C軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給在t4時(shí)結(jié)束。

例如在三維形狀的加工以外的快速進(jìn)給中，通常，數(shù)控裝置40在使工具退避之后進(jìn)行轉(zhuǎn)軸即C軸的快速進(jìn)給。此時(shí)，在具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸中，工具與被切削件或夾具200不會(huì)干涉。因此，對(duì)于具有夾持機(jī)構(gòu)68的軸，數(shù)控裝置40也可不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。例如，假定僅在具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸上進(jìn)行通常的快速進(jìn)給而在X軸和Y軸上進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的情況。如圖5(2)所示，X軸和Y軸在C軸的夾持機(jī)構(gòu)68的松開(kāi)結(jié)束之前在t0時(shí)就開(kāi)始移動(dòng)。在夾持機(jī)構(gòu)68的松開(kāi)結(jié)束的t1時(shí)，C軸進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。C軸的通常的快速進(jìn)給結(jié)束之后，夾持機(jī)構(gòu)68開(kāi)始夾持動(dòng)作。X軸和Y軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給結(jié)束之后，夾持機(jī)構(gòu)68在t2時(shí)結(jié)束夾持動(dòng)作。因此，在本實(shí)施方式中，在第一種情形下，通過(guò)對(duì)具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸進(jìn)行通常的快速進(jìn)給，能縮短加工周期。

第二種情形是移動(dòng)所需時(shí)間最長(zhǎng)的軸與加減速時(shí)間常數(shù)最大的軸不同的時(shí)候。參照?qǐng)D6對(duì)加減速時(shí)間常數(shù)進(jìn)行說(shuō)明。數(shù)控裝置40根據(jù)數(shù)控程序中的插補(bǔ)指令，按X軸、Y軸、Z軸、C軸、A軸中的每個(gè)軸運(yùn)算目標(biāo)位置、移動(dòng)距離、移動(dòng)速度、移動(dòng)時(shí)間等。插補(bǔ)指令是以地址指定的移動(dòng)速度對(duì)軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)使用的控制指令。數(shù)控裝置40進(jìn)行插補(bǔ)后加減速。插補(bǔ)后加減速是通過(guò)移動(dòng)平均濾波器(以下稱(chēng)之為FIR濾波器)對(duì)運(yùn)算出的各軸的移動(dòng)速度處理至少兩次以上而使速度變化變得平滑的處理。

圖6是表示使用FIR濾波器對(duì)在X軸方向上移動(dòng)的工具的移動(dòng)速度處理兩次而得到的結(jié)果的圖表。FIR濾波器的加減速時(shí)間常數(shù)(以下稱(chēng)之為時(shí)間常數(shù))相當(dāng)于由FIR濾波器進(jìn)行平均的取樣數(shù)。例如，當(dāng)取樣時(shí)間是1msec且FIR濾波器的時(shí)間常數(shù)為10msec時(shí)，F(xiàn)IR濾波器將包括此次插補(bǔ)指令在內(nèi)的前十個(gè)指令的平均作為此次的輸出。將第一級(jí)FIR濾波器(FIR1)的時(shí)間常數(shù)設(shè)為t1，將第二級(jí)FIR濾波器(FIR2)的時(shí)間常數(shù)設(shè)為t2。

使用兩級(jí)FIR濾波器(FIR1、FIR2)對(duì)移動(dòng)速度進(jìn)行處理的結(jié)果是，加速度的變化成為一定值以下，因此，工具經(jīng)t1+t2緩慢地加速至最高速度，之后，經(jīng)t1+t2緩慢地減速后停止。因此，數(shù)控裝置40通過(guò)使用多個(gè)FIR濾波器對(duì)移動(dòng)速度進(jìn)行處理，能使移動(dòng)速度不發(fā)生劇烈變化，且能對(duì)機(jī)床1的振動(dòng)和動(dòng)作所需的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行抑制。當(dāng)t1＞t2時(shí)，t1確定加速度的大小，t2確定急動(dòng)度的大小。速度指令變長(zhǎng)t1+t2(加工周期延長(zhǎng))。進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的所有軸將時(shí)間常數(shù)設(shè)成相同。這是因?yàn)?，若在時(shí)間常數(shù)不同的軸上進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，則加減速時(shí)插補(bǔ)誤差會(huì)變大。

如圖4所示，當(dāng)從P1以快速進(jìn)給的方式移動(dòng)至P2時(shí)，X軸和Y軸的快速進(jìn)給速度F和時(shí)間常數(shù)t1、t2按以下條件進(jìn)行設(shè)定。

X軸：F50000，t1＝80ms，t2＝20ms。

Y軸：F50000，t1＝105ms，t2＝26ms。

在上述條件中，Y軸的時(shí)間常數(shù)比X軸的時(shí)間常數(shù)大。如上所述，在插補(bǔ)型快速進(jìn)給中，將所有軸的時(shí)間常數(shù)設(shè)為相同。t1確定加速度的大小。Y軸的加速度比X軸的加速度小。若使Y軸以X軸的加速度進(jìn)行動(dòng)作，則可能會(huì)超過(guò)Y軸的最大轉(zhuǎn)矩。因此，在進(jìn)行X軸和Y軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，使X軸的t1與Y軸的t1一致。t2確定急動(dòng)度的大小。Y軸的急動(dòng)度比X軸的急動(dòng)度小。在驅(qū)動(dòng)Y軸的機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生的振動(dòng)可能會(huì)變大，因此，在進(jìn)行X軸和Y軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，使X軸的t2與Y軸的t2一致。因此，t1＝105ms，t2＝26ms。

在按上述條件對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行通常的快速進(jìn)給時(shí)，X軸的加工周期為0.46s，Y軸的加工周期為0.371s。在按上述條件進(jìn)行X軸和Y軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，X軸和Y軸的加工周期為0.491s。在上述條件中，由移動(dòng)距離長(zhǎng)的X軸確定移動(dòng)時(shí)間。若使X軸的時(shí)間常數(shù)與Y軸的時(shí)間常數(shù)一致，則定位時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)31msec。因此，在本實(shí)施方式中，在第二種情形下，若工具不與障礙物等發(fā)生干涉，則通過(guò)不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給，能縮短加工周期。

第三種情形是限制加速度最小的軸與限制急動(dòng)度最小的軸不同的時(shí)候。限制加速度是按各軸預(yù)先設(shè)定且對(duì)使各軸移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的振動(dòng)等作了考慮的加速度限制值。限制急動(dòng)度是按各軸預(yù)先設(shè)定且對(duì)使各軸移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的振動(dòng)等作了考慮的急動(dòng)度限制值。在t1＞t2時(shí)，t1確定限制加速度的大小，t2確定限制急動(dòng)度的大小。例如，X軸和Y軸的時(shí)間常數(shù)t1、t2按以下條件進(jìn)行設(shè)定。

X軸：t1＝100ms，t2＝50ms。

Y軸：t1＝90ms，t2＝60ms。

為了按上述條件進(jìn)行X軸和Y軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給，數(shù)控裝置40需要使X軸和Y軸的時(shí)間常數(shù)一致。t1是X軸較大，t2則是Y軸較大。使時(shí)間常數(shù)與X軸一致時(shí)，t1＝100ms，t2＝50ms，因此，t1+t2＝150ms。Y軸的t2縮短10ms，因此，急動(dòng)度變大。若急動(dòng)度變大，則在驅(qū)動(dòng)Y軸的機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生的振動(dòng)可能會(huì)變大，因此不理想。使時(shí)間常數(shù)與Y軸一致時(shí)，t1＝90ms，t2＝60ms，因此，t1+t2＝150ms。X軸的t1縮短10ms，因此，加速度變大。此時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)X軸的轉(zhuǎn)矩可能會(huì)不足，因此不理想。

在使t1與X軸的時(shí)間常數(shù)一致且使t2與Y軸的時(shí)間常數(shù)一致時(shí)，t1＝100ms，t2＝60ms，因此，t1+t2＝160ms。此時(shí)，加速度和急動(dòng)度分別比限制加速度和限制急動(dòng)度小。因此，即使進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給也不成問(wèn)題。但是，加工周期會(huì)比進(jìn)行通常的快速進(jìn)給時(shí)延長(zhǎng)10ms。因此，在本實(shí)施方式中，在第三種情形下，若工具不與障礙物等發(fā)生干涉，則通過(guò)不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給，能縮短加工周期。

對(duì)考慮了上述第一種至第三種情形的程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理進(jìn)行說(shuō)明。操作者使用操作面板10的輸入部18從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置44的多個(gè)數(shù)控程序中選擇一個(gè)數(shù)控程序，并指示所選擇的數(shù)控程序的加工開(kāi)始。若CPU41從輸入部18接收到加工開(kāi)始指示，則讀出ROM42所存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理。在本實(shí)施方式中，程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理有四個(gè)實(shí)施例。像在上述第一種至第三種情形中說(shuō)明的那樣，若工具不與被切削件或夾具200碰撞，則數(shù)控裝置40能通過(guò)不執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給來(lái)縮短加工周期。在以下第一至第四實(shí)施例中，在工具執(zhí)行通常的快速進(jìn)給時(shí)，對(duì)與被切削件或夾具200碰撞的可能性進(jìn)行判斷，若沒(méi)有碰撞的可能性，則執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。

在本實(shí)施方式中，能設(shè)定插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式。插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式是對(duì)X軸、Y軸、Z軸、C軸和A軸執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給的模式。在執(zhí)行數(shù)控程序之前，操作者能使用操作面板10的輸入部18設(shè)定插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式。RAM43存儲(chǔ)模式標(biāo)志。在設(shè)定插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式時(shí)，CPU41開(kāi)啟模式標(biāo)志。在解除插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式時(shí)，CPU41關(guān)閉模式標(biāo)志。CPU41通過(guò)確認(rèn)模式標(biāo)志的開(kāi)關(guān)，能判斷有無(wú)插補(bǔ)型進(jìn)給模式的設(shè)定。

參照?qǐng)D7對(duì)第一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在執(zhí)行規(guī)定順序動(dòng)作時(shí)，第一實(shí)施例不執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。規(guī)定順序動(dòng)作是例如與工具更換動(dòng)作相同地在使工具沿Z軸方向進(jìn)行退避動(dòng)作之后進(jìn)行其它軸的快速進(jìn)給的復(fù)合動(dòng)作。CPU41從存儲(chǔ)裝置44讀入操作者所選擇的數(shù)控程序(S1)，并解釋一行(S2)。CPU41對(duì)所解釋的控制指令是否是結(jié)束指令進(jìn)行判斷(S3)。當(dāng)不是結(jié)束指令時(shí)(S3：否)，CPU41對(duì)所解釋的控制指令是否是快速進(jìn)給指令進(jìn)行判斷(S4)。當(dāng)不是快速進(jìn)給指令時(shí)(S4：否)，CPU41執(zhí)行所解釋的控制指令(S9)。在執(zhí)行控制指令之后，CPU41回到S2對(duì)下一行進(jìn)行解釋。

當(dāng)所解釋的一行是快速進(jìn)給指令時(shí)(S4：是)，CPU41對(duì)是否設(shè)定了插補(bǔ)型快速進(jìn)給進(jìn)行判斷(S5)。當(dāng)RAM43所存儲(chǔ)的模式標(biāo)志關(guān)閉時(shí)，沒(méi)有設(shè)定插補(bǔ)型快速進(jìn)給(S5：否)，因此，CPU41根據(jù)快速進(jìn)給指令執(zhí)行通常的快速進(jìn)給(S8)。

當(dāng)RAM43所存儲(chǔ)的模式標(biāo)志開(kāi)啟時(shí)，設(shè)定了插補(bǔ)型快速進(jìn)給(S5：是)，因此，CPU41對(duì)所解釋的快速進(jìn)給指令是否是用規(guī)定順序動(dòng)作指令執(zhí)行的快速進(jìn)給進(jìn)行判斷(S6)。規(guī)定順序動(dòng)作是例如工具更換指令、返回原點(diǎn)指令、返回參考點(diǎn)指令。工具更換指令是與工具庫(kù)之間進(jìn)行工具更換的控制指令。工具更換指令在使主軸頭6返回至Z軸原點(diǎn)而向安全的地方退避之后，在主軸頭6在Z軸原點(diǎn)與ATC原點(diǎn)之間的工具更換區(qū)域內(nèi)進(jìn)行升降的期間對(duì)工具進(jìn)行更換。返回原點(diǎn)指令是如下的控制指令：在使主軸頭6返回至Z軸原點(diǎn)而使工具退避至安全的地方之后，使其它軸返回至機(jī)床原點(diǎn)。返回參考點(diǎn)指令是如下的指令：通過(guò)操作面板10的設(shè)定，在例如使主軸頭6返回至參考點(diǎn)(例如Z軸原點(diǎn))而退避至安全的地方之后，能使其它軸(X軸、Y軸、A軸、C軸)返回至機(jī)床原點(diǎn)。當(dāng)所解釋的快速進(jìn)給指令是規(guī)定順序動(dòng)作的快速進(jìn)給指令時(shí)(S6：是)，CPU41在使工具沿特定軸方向退避之后使工具沿除此之外的軸進(jìn)行移動(dòng)，因此，工具不與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞。因此，不必執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，因而CPU41執(zhí)行通常的快速進(jìn)給(S8)。因此，與執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)相比，CPU41能縮短加工周期。

當(dāng)所解釋的快速進(jìn)給指令不是規(guī)定順序動(dòng)作的快速進(jìn)給動(dòng)作時(shí)(S6：否)，CPU41執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給(S7)。工具從移動(dòng)開(kāi)始位置沿直線移動(dòng)至移動(dòng)結(jié)束位置，因此，能實(shí)現(xiàn)不會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給。CPU41回到S2對(duì)下一行進(jìn)行解釋。當(dāng)是結(jié)束指令時(shí)(S3：是)，CPU41結(jié)束本處理。因此，數(shù)控裝置40能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。

參照?qǐng)D8對(duì)第二實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在第二實(shí)施例中，對(duì)具有夾持機(jī)構(gòu)68的可動(dòng)軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。本實(shí)施方式的C軸具有夾持機(jī)構(gòu)68。第二實(shí)施例的程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理中的S1至S5、S8、S9處理與第一實(shí)施例相同，因此，省略或簡(jiǎn)化說(shuō)明。

CPU41對(duì)數(shù)控程序解釋一行(S1、S2)。在所解釋的控制指令是快速進(jìn)給指令(S4：是)且設(shè)定了插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式時(shí)(S5：是)，CPU41從快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸中選擇一個(gè)軸(S11)。例如，在從快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸即X軸、Y軸、C軸中選擇X軸時(shí)，CPU41對(duì)X軸是否具有夾持機(jī)構(gòu)68進(jìn)行判斷(S12)。由于X軸沒(méi)有夾持機(jī)構(gòu)68(S12：否)，因此CPU41開(kāi)啟所選擇的X軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給(S13)。插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志例如存儲(chǔ)于RAM43，在執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)開(kāi)啟，在不執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)關(guān)閉。CPU41對(duì)快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸是否都已選擇進(jìn)行判斷(S15)。當(dāng)存在還沒(méi)有選擇的軸時(shí)(S15：否)，CPU41回到S11選擇其它軸。

當(dāng)所選擇的軸為C軸時(shí)，由于C軸具有夾持機(jī)構(gòu)68(S12：是)，因此CPU41關(guān)閉所選擇的C軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志(S14)。當(dāng)所有的軸都已選擇時(shí)(S15：是)，CPU41僅對(duì)開(kāi)啟插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志的軸執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，對(duì)關(guān)閉插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志的軸則執(zhí)行通常的快速進(jìn)給(S16)。因此，像在上述第一種情形(參照?qǐng)D5(2))中說(shuō)明的那樣，數(shù)控裝置40在開(kāi)始松開(kāi)C軸的同時(shí)對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，僅對(duì)C軸進(jìn)行通常的快速進(jìn)給，籍此，與對(duì)作為快速進(jìn)給指令的對(duì)象的所有軸進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)相比，能大幅縮短加工周期。因此，數(shù)控裝置40能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。

參照?qǐng)D9對(duì)第三實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在第三實(shí)施例中，僅當(dāng)工具在干涉區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)才進(jìn)行所有軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給。干涉區(qū)域是如下的空間：工具與被切削件或夾具200可能會(huì)發(fā)生干涉，但若執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，則不會(huì)發(fā)生上述干涉。干涉區(qū)域是本發(fā)明的加工區(qū)域的一例。第三實(shí)施例的干涉區(qū)域例如按各軸如下所述地設(shè)定干涉區(qū)域。X軸是-50至-100為干涉區(qū)域，Y軸是-100至-200為干涉區(qū)域，Z軸是200至400為干涉區(qū)域，A軸是-60至60為干涉區(qū)域。

第三實(shí)施例的程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理中的S1至S5、S7至S9處理與第一實(shí)施例相同，因此，省略或簡(jiǎn)化說(shuō)明。CPU41對(duì)數(shù)控程序解釋一行(S1、S2)。在所解釋的控制指令是快速進(jìn)給指令(S4：是)且設(shè)定了插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式時(shí)(S5：是)，CPU41對(duì)連接快速進(jìn)給指令的移動(dòng)開(kāi)始點(diǎn)與移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)的假想直線是否通過(guò)干涉區(qū)域內(nèi)進(jìn)行判斷(S20)。假想直線根據(jù)移動(dòng)開(kāi)始點(diǎn)和移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)的各坐標(biāo)值計(jì)算出。當(dāng)假想直線不通過(guò)干涉區(qū)域內(nèi)時(shí)(S20：否)，工具不與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞，因此，不必進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。CPU41對(duì)作為快速進(jìn)給指令的對(duì)象的所有軸都不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給(S8)。因此，與執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)相比，CPU41能縮短加工周期。

當(dāng)假想直線通過(guò)干涉區(qū)域內(nèi)時(shí)(S20：是)，CPU41執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給(S7)。工具從移動(dòng)開(kāi)始位置沿直線移動(dòng)至移動(dòng)結(jié)束位置，因此，能實(shí)現(xiàn)不會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給。因此，數(shù)控裝置40能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。

參照?qǐng)D10對(duì)第四實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。第四實(shí)施例是第三實(shí)施例的變形例。在第三實(shí)施例中，僅當(dāng)工具在干涉區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)才進(jìn)行所有軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給。在第四實(shí)施例中，對(duì)工具在干涉區(qū)域的外側(cè)移動(dòng)的軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。第四實(shí)施例的干涉區(qū)域與第三實(shí)施例相同。

第四實(shí)施例的程序運(yùn)轉(zhuǎn)處理中的S1至S5、S8、S9處理與第一實(shí)施例相同，因此，省略或簡(jiǎn)化說(shuō)明。

CPU41對(duì)數(shù)控程序解釋一行(S1、S2)。在所解釋的控制指令是快速進(jìn)給指令(S4：是)且設(shè)定了插補(bǔ)型快速進(jìn)給模式時(shí)(S5：是)，CPU41從快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸中選擇一個(gè)軸(S31)。例如，在從快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸即X軸、Y軸、C軸中選擇X軸時(shí)，CPU41對(duì)連接快速進(jìn)給指令的移動(dòng)開(kāi)始點(diǎn)與移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)的假想直線是否通過(guò)X軸的干涉區(qū)域內(nèi)進(jìn)行判斷(S32)。當(dāng)假想直線不通過(guò)X軸的干涉區(qū)域內(nèi)時(shí)(S32：否)，CPU41關(guān)閉所選擇的X軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志(S34)。插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志與第二實(shí)施例相同。當(dāng)假想直線通過(guò)X軸的干涉區(qū)域內(nèi)時(shí)(S32：是)，CPU41開(kāi)啟所選擇的X軸的插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志(S33)。CPU41對(duì)快速進(jìn)給指令的對(duì)象軸是否都已選擇進(jìn)行判斷(S35)。當(dāng)存在還沒(méi)有選擇的軸時(shí)(S35：否)，CPU41回到S31，對(duì)其它的Y軸、Z軸、C軸、A軸也進(jìn)行與X軸相同的處理(S32～S34)。

當(dāng)所有的軸都已選擇時(shí)(S35：是)，CPU41僅對(duì)開(kāi)啟插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志的軸執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給，對(duì)關(guān)閉插補(bǔ)型快速進(jìn)給標(biāo)志的軸則執(zhí)行通常的快速進(jìn)給(S36)。因此，由于在工具通過(guò)干涉區(qū)域外側(cè)的軸上工具不會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞，因此能通過(guò)不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給來(lái)縮短加工周期。因此，數(shù)控裝置40能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。

在第四實(shí)施例中，數(shù)控裝置40通過(guò)按各軸指定干涉區(qū)域，能僅對(duì)參與加工的軸進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。第四實(shí)施例是例如在基臺(tái)3上設(shè)有臺(tái)的機(jī)床。第四實(shí)施例也能應(yīng)用于具有在臺(tái)上載置多個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)且在各個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有被切削件的結(jié)構(gòu)的機(jī)床。干涉區(qū)域因旋轉(zhuǎn)臺(tái)不同而不同，因此，在不參與加工的旋轉(zhuǎn)臺(tái)中，能不進(jìn)行插補(bǔ)而用通常的快速進(jìn)給來(lái)使軸移動(dòng)，從而能縮短加工周期。

在以上說(shuō)明中，圖2所示的C軸臺(tái)45是本發(fā)明的臺(tái)的一例。執(zhí)行圖7和圖9的S7的CPU41、執(zhí)行圖8的S13和S16的CPU41、執(zhí)行圖10的S33和S36的CPU41是本發(fā)明的插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行部的一例。執(zhí)行圖7和圖9的S8的CPU41、執(zhí)行圖8的S14和S16的CPU41、執(zhí)行圖10的S34和S36的CPU41是本發(fā)明的快速進(jìn)給執(zhí)行部的一例。執(zhí)行圖9的S20和圖10的S32的CPU41是本發(fā)明的第一判斷部的一例。執(zhí)行圖7的S6的CPU41是本發(fā)明的第二判斷部的一例。執(zhí)行圖8的S12的CPU41是本發(fā)明的第三判斷部的一例。執(zhí)行圖8的S14和S16的CPU41是本發(fā)明的夾持快速進(jìn)給執(zhí)行部的一例。

圖7和圖9的S7、圖8的S13和S16、圖10的S33和S36是本發(fā)明的插補(bǔ)型快速進(jìn)給執(zhí)行工序的一例。圖7和圖9的S8、圖8的S14和S16、圖10的S34和S36是本發(fā)明的快速進(jìn)給執(zhí)行工序的一例。圖9的S20和圖10的S32是本發(fā)明的第一判斷工序的一例。圖7的S6是本發(fā)明的第二判斷工序的一例。圖8的S12是本發(fā)明的第三判斷工序的一例。圖8的S14和S16是本發(fā)明的夾持快速進(jìn)給執(zhí)行工序的一例。

如上述說(shuō)明，本實(shí)施方式的數(shù)控裝置40對(duì)機(jī)床1的動(dòng)作進(jìn)行控制。機(jī)床1具有用于使工具或被切削件移動(dòng)的X軸、Y軸、Z軸、C軸、A軸。數(shù)控裝置40能執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。插補(bǔ)型快速進(jìn)給在兩個(gè)以上的軸的快速進(jìn)給中對(duì)移動(dòng)開(kāi)始位置與移動(dòng)結(jié)束位置之間進(jìn)行直線插補(bǔ)以實(shí)施快速進(jìn)給。數(shù)控裝置40的CPU41對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行逐行解釋。當(dāng)所解釋的控制指令是包含快速進(jìn)給的控制指令時(shí)，CPU41針對(duì)多個(gè)軸中的所有軸或一部分軸，對(duì)工具是否會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為工具與被切削件或夾具200發(fā)生干涉時(shí)，CPU41執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。當(dāng)判斷為工具不會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉時(shí)，CPU41不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。因此，數(shù)控裝置40能用插補(bǔ)型快速進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生碰撞的安全的快速進(jìn)給，且能將加工周期因插補(bǔ)型快速進(jìn)給而增加的量控制在最小限度。在本實(shí)施方式中，在執(zhí)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給時(shí)，能通過(guò)根據(jù)情況執(zhí)行通常的快速進(jìn)給來(lái)縮短加工周期，因此，能提供不降低生產(chǎn)率的數(shù)控裝置40和機(jī)床1。

在上述實(shí)施方式的第一實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)所解釋的控制指令是否是指示規(guī)定順序動(dòng)作的順序動(dòng)作指令進(jìn)行判斷，來(lái)對(duì)工具是否會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉進(jìn)行判斷。規(guī)定順序動(dòng)作是如下的動(dòng)作：在對(duì)規(guī)定方向的軸進(jìn)行了使工具從被切削件或夾具200退避規(guī)定距離的退避動(dòng)作之后，進(jìn)行其它軸的快速進(jìn)給。在規(guī)定順序動(dòng)作中，工具與被切削件或夾具200不發(fā)生干涉。因此，當(dāng)所解釋的控制指令是順序動(dòng)作指令時(shí)，CPU41能判斷為工具與被切削件或夾具200不會(huì)發(fā)生干涉。當(dāng)所解釋的控制指令是順序動(dòng)作指令時(shí)，數(shù)控裝置40能通過(guò)進(jìn)行通常的快速進(jìn)給來(lái)縮短加工周期。規(guī)定順序動(dòng)作是例如工具更換指令、返回原點(diǎn)指令、返回參考點(diǎn)指令等。

在上述實(shí)施方式的第二實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)是否存在具有將位置固定的夾持機(jī)構(gòu)68的軸進(jìn)行判斷，來(lái)對(duì)工具是否會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉進(jìn)行判斷。在具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸上，工具與被切削件或夾具200不發(fā)生干涉。CPU41對(duì)具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而執(zhí)行通常的快速進(jìn)給。CPU41使沒(méi)有夾持機(jī)構(gòu)68的軸在具有夾持機(jī)構(gòu)68的C軸動(dòng)作之前以同時(shí)并行的方式進(jìn)行動(dòng)作。因此，能縮短數(shù)控裝置40的加工周期。

在上述實(shí)施方式的第三實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)連接所解釋的控制指令指示的快速進(jìn)給的移動(dòng)開(kāi)始位置與結(jié)束位置的假想直線是否通過(guò)干涉區(qū)域進(jìn)行判斷，來(lái)對(duì)工具是否會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉進(jìn)行判斷。干涉區(qū)域是工具可能會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生干涉的空間。在假想直線不通過(guò)干涉區(qū)域時(shí)，工具不會(huì)與被切削件或夾具200發(fā)生碰撞，因此，CPU41進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。因此，數(shù)控裝置不進(jìn)行不必要的插補(bǔ)型快速進(jìn)給，從而能縮短加工周期。

在上述實(shí)施方式的第四實(shí)施例中，按各軸設(shè)定干涉區(qū)域。CPU41按各軸對(duì)假想直線是否通過(guò)干涉區(qū)域進(jìn)行判斷。CPU41對(duì)假想直線不通過(guò)干涉區(qū)域的軸不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。數(shù)控裝置40通過(guò)按各軸指定干涉區(qū)域，能僅對(duì)參與加工的軸進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給。

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能進(jìn)行各種變形。上述實(shí)施方式的機(jī)床1是能進(jìn)行切削加工和車(chē)削加工的復(fù)合機(jī)床，但也可以是僅能進(jìn)行切削加工的機(jī)床。例如，也可以是如下的機(jī)床：安裝工具的主軸能沿Z軸方向移動(dòng)，在圖1所示的基臺(tái)2上設(shè)置有能沿X軸和Y軸方向這兩個(gè)軸移動(dòng)的臺(tái)(未圖示)。相對(duì)于臺(tái)在X軸、Y軸、Z軸方向上相對(duì)移動(dòng)的工具的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造不限于上述實(shí)施方式。例如也可以是如下的機(jī)床：主軸在X、Y、Z軸方向這三個(gè)軸上驅(qū)動(dòng)，且臺(tái)固定或能旋轉(zhuǎn)。上述實(shí)施方式的機(jī)床1是主軸與Z軸方向平行的立式機(jī)床，但也可以是主軸沿水平方向延伸的臥式機(jī)床。

上述實(shí)施方式的第一實(shí)施例也能應(yīng)用于例如在基臺(tái)2上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺(tái)(未圖示)且在該旋轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有多個(gè)托盤(pán)的機(jī)床。多個(gè)托盤(pán)分別對(duì)被切削件進(jìn)行支承。通過(guò)使用多個(gè)托盤(pán)，能與被切削件的加工并行地準(zhǔn)備下一個(gè)被切削件。加工結(jié)束之后，數(shù)控裝置的CPU根據(jù)托盤(pán)旋轉(zhuǎn)指令，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)來(lái)更換托盤(pán)。托盤(pán)旋轉(zhuǎn)指令在使工具向遠(yuǎn)離被切削件或夾具200的安全的地方退避之后，使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)。因此，托盤(pán)旋轉(zhuǎn)指令屬于第一實(shí)施例中的規(guī)定順序動(dòng)作。當(dāng)解釋數(shù)控程序而獲得的控制指令是托盤(pán)旋轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU不進(jìn)行插補(bǔ)型快速進(jìn)給而進(jìn)行通常的快速進(jìn)給。因此，機(jī)床不進(jìn)行不必要的插補(bǔ)型快速進(jìn)給，從而能縮短加工周期。

上述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路51至59設(shè)于機(jī)床1，但驅(qū)動(dòng)電路51至59也可設(shè)于數(shù)控裝置40。