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1、(10)申请公布号 CN 102301292 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102301292 A *CN102301292A* (21)申请号 200980155821.X (22)申请日 2009.02.17 G05B 19/4103(2006.01) G05B 19/4093(2006.01) (71)申请人 三菱电机株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 小野俊郎 长冈弘太朗 佐藤智典 藤野大助 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 何立波 张天舒 (54) 发明名称 数控装置、 数控装置的控制方法、 以及系统程 序 (5。
2、7) 摘要 CPU(41) 读取下一个程序块 (S1)， 判断读 取到的程序块是否为刀具前端点控制结束指令 “G49” (S2)。在判断为是刀具前端点控制结束指 令 “G49” 的情况下， 结束刀具前端点控制。在判 断为不是刀具前端点控制结束指令 “G49” 的情况 下， 判断读取到的程序块是否为坐标系变换指令 “P1” (S3)。然后， 在判断为不是坐标系变换指令 “P1”的情况下， 不进行坐标系变换， 根据该程序 块的指令， 进行刀具前端点控制 (S11)。然后返回 S1， 执行 S1 以后的处理。在判断为是坐标系变换 指令 “P1” 的情况下， 将该程序块的非机械坐标系 上的起点 (xs。
3、， ys， zs， bs， cs)、 终点 (xe， ye， ze， be， ce)， 分别变换为机械坐标系上的起点 (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs)、 终点 (Xe， Ye， Ze， Be， Ce)(S4)。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.07.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2009/000628 2009.02.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/095164 JA 2010.08.26 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 CN 10230。
4、1303 A1/2 页 2 1. 一种数控装置， 其用于基于加工程序， 对具有多个直线移动轴和至少 1 个使工作台 旋转的旋转移动轴的工作机械进行控制， 利用刀具对固定在所述工作台上的工件进行加 工， 其特征在于， 具有 ： 中央处理装置 ； 记录介质， 其记录加工程序， 该加工程序包含加工动作所涉及的插补指令和带有预先 定义的指令代码的非加工动作所涉及的非机械坐标系上的插补指令 ； 以及 伺服放大器， 其根据基于所述插补指令由所述中央处理装置所求出的与所述各轴对应 的移动量， 对与所述各轴对应的伺服电动机进行驱动。 2. 根据权利要求 1 所述的数控装置， 其特征在于， 所述指令代码是用于发。
5、出下述指令的代码， 即， 将带有所述指令代码的所述非加工动 作所涉及的非机械坐标系上的插补指令向机械坐标系上的插补指令变换。 3. 一种数控装置的控制方法， 该数控装置对具有多个直线移动轴和至少 1 个使工作 台旋转的旋转移动轴的工作机械进行控制， 利用刀具对固定在所述工作台上的工件进行加 工， 该数控装置的控制方法的特征在于， 具有 ： 插补指令读取步骤， 其读取加工程序中包含的插补指令 ； 插补指令判断步骤， 其判断所述插补指令读取步骤中读取到的插补指令是否为非加工 动作所涉及的非机械坐标系上的插补指令 ； 第 1 驱动步骤， 其在所述插补指令判断步骤中判断为所述插补指令不是非加工动作所 。
6、涉及的非机械坐标系上的插补指令的情况下， 根据所述插补指令， 驱动与所述各移动轴对 应的伺服电动机 ； 以及 第 2 驱动步骤， 其在所述插补指令判断步骤中判断为所述插补指令是非加工动作所涉 及的非机械坐标系上的插补指令的情况下， 将所述插补指令向机械坐标系上的插补指令变 换， 驱动与所述各移动轴对应的伺服电动机， 以利用插补使所述刀具在直线轨道上从所述 插补指令的起点坐标移动至终点坐标。 4. 根据权利要求 3 所述的数控装置的控制方法， 其特征在于， 在所述插补指令判断步骤中， 判断在所述插补指令读取步骤中读取到的插补指令中， 是否带有将所述插补指令从非机械坐标系上的插补指令向机械坐标系上。
7、的插补指令变换 的坐标系变换指令。 5. 一种系统程序， 其用于由数控装置的中央处理装置执行， 该数控装置用于基于加工 程序， 对具有多个直线移动轴和至少 1 个使工作台旋转的旋转移动轴的工作机械进行控 制， 利用刀具对固定在所述工作台上的工件进行加工， 该系统程序的特征在于， 使所述中央处理装置执行下述步骤， 即 ： 插补指令读取步骤， 其读取加工程序中包含的插补指令 ； 坐标系变换指令判断步骤， 其判断在所述插补指令读取步骤中读取到的插补指令中， 是否带有将所述插补指令从非机械坐标系上的插补指令向机械坐标系上的插补指令变换 的坐标系变换指令 ； 第 1 插补步骤， 其在所述坐标系变换指令判。
8、断步骤中判断为所述插补指令中不带有所 权 利 要 求 书 CN 102301292 A CN 102301303 A2/2 页 3 述坐标系变换指令的情况下， 根据所述插补指令， 求出与所述各移动轴对应的第 1 移动量 ； 第 2 插补步骤， 其在所述坐标系变换指令判断步骤中判断为所述插补指令中带有所述 坐标系变换指令的情况下， 将所述插补指令变换为机械坐标系上的插补指令， 根据所述变 换后的插补指令， 求出与所述各移动轴对应的第 2 移动量 ； 以及 驱动步骤， 其基于所述第1移动量或者所述第2移动量， 驱动所对应的所述各移动轴的 伺服电动机。 6. 根据权利要求 5 所述的系统程序， 其特。
9、征在于， 在所述第 2 插补步骤中， 将带有所述坐标系变换指令的插补指令中的非机械坐标系上 的起点坐标以及终点坐标， 分别变换为机械坐标系上的起点坐标以及终点坐标。 7. 根据权利要求 5 或 6 所述的系统程序， 其特征在于， 带有所述坐标系变换指令的插补指令是非加工动作所涉及的非机械坐标系上的插补 指令。 权 利 要 求 书 CN 102301292 A CN 102301303 A1/7 页 4 数控装置、 数控装置的控制方法、 以及系统程序 技术领域 0001 本发明涉及一种数控装置、 数控装置的控制方法、 以及用于由中央处理装置执行 的系统程序， 该数控装置用于基于加工程序， 对具有。
10、多个直线移动轴和至少 1 个使工作台 旋转的旋转移动轴的工作机械进行控制， 利用刀具对固定在上述工作台上的工件进行加 工。 背景技术 0002 当前， 作为具有至少 1 个使固定有工件的工作台旋转的旋转轴的工作机械， 已知 下述结构， 即， 具有多个直线轴和 1 个工作台旋转轴， 还具有至少 1 个工作台旋转轴或者至 少 1 个刀具旋转轴。例如， 如图 1 所示， 已知 5 轴加工机， 其利用彼此正交的 X、 Y、 Z 轴这 3 个直线轴驱动刀具 2， 并且利用绕 Y 轴旋转的旋转轴 B 对刀具 2 进行旋转控制， 并且利用绕 Z 轴旋转的旋转轴 C 对工作台 1 进行控制， 由此对载置固定在。
11、工作台 1 上的工件 3 进行加 工。 0003 另外， 在具有至少 1 个工作台旋转轴的工作机械中， 有时为了确保使刀具相对于 随着工作台的旋转而旋转的工件按照加工程序所指示的轨迹及速度移动， 预先在与工作机 械中设定的机械坐标系不同的坐标系上使刀具移动。 例如以使加工程序所指示的工件上的 轨迹及速度与刀具前端点(刀具的刃尖位置)在工件上的轨迹及速度一致的方式进行控制 的刀具前端点控制， 除了机械坐标系之外， 还在固定于工作台上与工作台的旋转一起旋转 的工作台坐标系， 或者不与工作台的旋转一起旋转的工件坐标系上使刀具移动。 0004 例如在专利文献 1 中， 公开了通过在工作台坐标系上进行插。
12、补， 由此在工件上切 削加工出直线的刀具前端点控制。 0005 通常， 数控装置按照使用被称为 G 代码的指令代码写成的加工程序， 向使驱动 X、 Y、 Z、 B、 C 轴等的伺服电动机旋转的伺服放大器发送指令。由加工程序指示的动作有加工动 作和加工动作之外的动作 ( 以下称为非加工动作 ) 这两种。加工动作是刀具直接对工件进 行切削加工等的动作， 非加工动作例如有用于工件分度的工作台旋转轴的定位、 使刀具移 动至在工件上开孔的位置的动作、 以及使刀具接近工件的动作等。 0006 以下的加工程序是刀具前端点控制中的非加工动作指令的一个例子， 示出用于对 工件的相反侧的面进行分度的工作台坐标系上。
13、的 C 轴的定位指令。此外， 为了简化说明， 没 有示出切削加工等加工指令。另外， 作为工作台旋转轴的 C 轴的位置预先位于 0 度。 0007 0008 N100 G28 XYZ ： 返回机械原点 0009 N200 G54 G00 X100.Y100. ： 选择工件坐标系， 向起点定位 0010 N300 G43.4 ： 刀具前端点控制开始 0011 N400 G00 C180. ： ( 工作台坐标系 ) 定位 0012 N500 G49 ： 刀具前端点控制结束 0013 利用上述的 “现有的加工程序例 1” ， 工作机械如图 2 所示进行动作。此外， 图 2 是 说 明 书 CN 102。
14、301292 A CN 102301303 A2/7 页 5 从Z轴+方向观察的图， 在工作台1上载置固定未图示的工件3。 在N100的程序块中，“G28” 是返回机械原点的返回指令代码， 如图2(a)所示， 刀具2移动至机械坐标系上的原点(0.0， 0.0， 0.0)。另外， 在 N200 的程序块中，“G54” 是工件坐标系选择指令的代码。在 N200 的程 序块中，“G00” 是定位指令的代码， 是在非加工动作时希望使刀具或工作台迅速移动至所指 示的终点的情况下所使用的指令。因此， N200 的程序块如图 2(b) 所示， 是使刀具 2 移动至 工件坐标系上的终点 (100.0， 100。
15、.0， 0.0) 的指令。在这里， 图 2 的粗线箭头表示刀具 2 的 轨迹， 另外， 为了方便， 工件坐标系上的位置(100.0， 100.0， 0.0)由矢量表示。 另外， N200的 程序块的终点成为通过接下来的 N300 的程序块开始的刀具前端点控制的起点。在 N300 的 程序块中，“G43.4” 是刀具前端点控制开始指令的代码， 随后在读取到刀具前端点控制结束 指令的代码即 “G49” 的程序块之前， 执行刀具前端点控制。 0014 N400 的程序块是如图 2(c) 所示利用定位指令代码 “G00” 将 C 轴的终点设为 180 度， 使 C 轴旋转至该终点的工作台坐标系上的定位。
16、指令。因此， C 轴从起点 0 度至终点 180 度为止旋转 180 度。这时， 刀具 2 一边保持与工作台 1 的相对位置， 一边追随工作台 1 绕 C 轴的旋转， 因此， 在以粗线箭头表示的圆弧轨迹上移动。在 NS00 的程序块中，“G49” 是刀具 前端点控制结束指令的代码， 使刀具前端点控制结束。 0015 如上述 “现有的加工程序例 1” 的 N400 的程序块所示， 在工作台坐标系上的指令 中， 为了使工作台旋转轴以及刀具前端点移动至终点， 而只要指示出工作台旋转轴的终点 即可。因此， 加工程序的生成容易。在如上述所示刀具前端点控制中， 不仅是加工动作， 在 非加工动作中， 发出与。
17、机械坐标系不同的坐标系 ( 以下称为非机械坐标系 ) 上的指令的情 况也很多。 0016 但是， 如果发出上述的非机械坐标系上的指令， 则工作台旋转， 刀具前端点在圆弧 轨道上从起点移动至终点， 因此， 刀具前端点不在从起点连结至终点的直线轨道上移动。 因 此， 对于生成加工程序的人员及操作工作机械的人员， 特别是在非加工动作时， 无法预测刀 具伴随着工作台的旋转将如何移动， 有可能使刀具脱离软限制的范围而移动， 或使刀具与 周边的设备等干涉。 0017 另一方面， 在非加工动作时不需要保持工作台和刀具的相对位置。 因此， 为了解决 上述问题， 只要使刀具在从起点连结至终点的直线轨道上移动即可。
18、。 但是， 为了利用非机械 坐标系上的指令使刀具如上述所示移动， 可以取代上述 “现有的加工程序例 1” 的 N400 的程 序块， 而置换为将上述直线轨道上的每个微小线段的位置分别作为终点进行指示的多个程 序块， 但加工程序的程序块数量增大。 0018 另外， 为了使刀具在直线轨道上移动， 可以取代 “现有的加工程序例1” 而生成以下 的加工程序。以下的加工程序是刀具前端点控制中的非加工动作指令的一个例子， 示出机 械坐标系上的用于对工件的相反侧的面进行分度的刀具以及 C 轴的定位指令。 0019 0020 N100 G28 XYZ ： 返回机械原点 0021 N200 G54 G00 X1。
19、00.Y100. ： 选择工件坐标系， 向起点定位 0022 N300 G43.4 ： 刀具前端点控制开始 0023 N400 G53 X-210.Y-150.C180. ： ( 机械坐标系 ) 定位 0024 N500 G49 ： 刀具前端点控制结束 说 明 书 CN 102301292 A CN 102301303 A3/7 页 6 0025 该 “现有的加工程序例 2” 与 “现有的加工程序例 1” 的不同点在于， 对于 N400 的 程序块， 在 “现有的加工程序例 1” 中为 “G00C180.” ， 但在 “现有的加工程序例 2” 中为 “G53 X-210.Y-150.C180.。
20、” 。利用上述的 “现有的加工程序例 2” 的 N400 的程序块， 工作机械如图 3 所示进行动作。此外， 图 3 是从 Z 轴 + 方向观察的图， 在工作台 1 上载置固定未图示的工 件 3。该 N400 的程序块以外的程序块相同。 0026 在该 “现有的加工程序例 2” 的 N400 的程序块中，“G53” 是机械坐标系选择指令 的代码。因此， 在 N400 的程序块中， 如图 3 所示， 是利用定位指令代码 “G00” 将 C 轴的终点 设为 180 度， 使 C 轴旋转至该终点， 并且使刀具 2 移动至机械坐标系上的 (-210.0， -150.0， 0.0) 的定位指令。该机械坐。
21、标系上的 (-210.0， -150.0， 0.0) 是 “现有的加工程序例 1” 的 N400 程序块的刀具 2 的机械坐标系上的终点。因此， 对于 “现有的加工程序例 1” 的 N400 的程序块和 “现有的加工程序例 2” 的 N400 的程序块， 机械坐标系上的起点及终点相同， 但 前者是使刀具2在保持与工作台1的相对位置的同时， 在圆弧轨道上从起点移动至终点， 与 此相对， 后者是使刀具2在直线轨道上从起点移动至终点， 而不保持其与工作台1的相对位 置。 0027 专利文献 1 ： 日本特开 2003-195917 号公报 发明内容 0028 根据现有的数控装置， 如上述的 “现有的。
22、加工程序例 2” 所示， 在采用伴随着工作 台 1 的旋转的机械坐标系上的定位指令的情况下， 生成加工程序的人员需要预先求出机械 坐标系上的刀具 2 的终点 (-210.0， -150.0， 0.0)， 在此基础上， 将所求出的终点指定在该加 工程序中， 但存在下述问题， 即， 对于求出该终点需要时间及成本。 0029 为了解决上述课题， 本发明所涉及的数控装置用于基于加工程序， 对具有多个直 线移动轴和至少 1 个使工作台旋转的旋转移动轴的工作机械进行控制， 利用刀具对固定在 所述工作台上的工件进行加工， 其特征在于， 具有 ： 中央处理装置 ； 记录介质， 其记录加工 程序， 该加工程序包。
23、含加工动作所涉及的插补指令和带有预先定义的指令代码的非加工动 作所涉及的非机械坐标系上的插补指令 ； 以及伺服放大器， 其根据基于所述插补指令由所 述中央处理装置所求出的与所述各轴对应的移动量， 对与所述各轴对应的伺服电动机进行 驱动。 0030 另外， 另一个本发明所涉及的数控装置的特征在于， 所述指令代码是用于发出下 述指令的代码， 即， 将带有所述指令代码的所述非加工动作所涉及的非机械坐标系上的插 补指令向机械坐标系上的插补指令变换。 0031 另外， 在本发明所涉及的数控装置的控制方法中， 该数控装置对具有多个直线移 动轴和至少 1 个使工作台旋转的旋转移动轴的工作机械进行控制， 利用。
24、刀具对固定在所述 工作台上的工件进行加工， 该数控装置的控制方法的特征在于， 具有 ： 插补指令读取步骤， 其读取加工程序中包含的插补指令 ； 插补指令判断步骤， 其判断所述插补指令读取步骤中 读取到的插补指令是否为非加工动作所涉及的非机械坐标系上的插补指令 ； 第 1 驱动步 骤， 其在所述插补指令判断步骤中判断为所述插补指令不是非加工动作所涉及的非机械坐 标系上的插补指令的情况下， 根据所述插补指令， 驱动与所述各移动轴对应的伺服电动机 ； 以及第 2 驱动步骤， 其在所述插补指令判断步骤中判断为所述插补指令是非加工动作所涉 说 明 书 CN 102301292 A CN 10230130。
25、3 A4/7 页 7 及的非机械坐标系上的插补指令的情况下， 将所述插补指令向机械坐标系上的插补指令变 换， 驱动与所述各移动轴对应的伺服电动机， 以利用插补使所述刀具在直线轨道上从所述 插补指令的起点坐标移动至终点坐标。 0032 另外， 另一个本发明所涉及的数控装置的控制方法的特征在于， 在所述插补指令 判断步骤中， 判断在所述插补指令读取步骤中读取到的插补指令中， 是否带有将所述插补 指令从非机械坐标系上的插补指令向机械坐标系上的插补指令变换的坐标系变换指令。 0033 另外， 本发明所涉及的系统程序用于由数控装置的中央处理装置执行， 该数控装 置用于基于加工程序， 对具有多个直线移动轴。
26、和至少 1 个使工作台旋转的旋转移动轴的工 作机械进行控制， 利用刀具对固定在所述工作台上的工件进行加工， 该系统程序的特征在 于， 使所述中央处理装置执行下述步骤， 即 ： 插补指令读取步骤， 其读取加工程序中包含的 插补指令 ； 坐标系变换指令判断步骤， 其判断在所述插补指令读取步骤中读取到的插补指 令中， 是否带有将所述插补指令从非机械坐标系上的插补指令向机械坐标系上的插补指令 变换的坐标系变换指令 ； 第 1 插补步骤， 其在所述坐标系变换指令判断步骤中判断为所述 插补指令中不带有所述坐标系变换指令的情况下， 根据所述插补指令， 求出与所述各移动 轴对应的第1移动量 ； 第2插补步骤，。
27、 其在所述坐标系变换指令判断步骤中判断为所述插补 指令中带有所述坐标系变换指令的情况下， 将所述插补指令变换为机械坐标系上的插补指 令， 根据所述变换后的插补指令， 求出与所述各移动轴对应的第 2 移动量 ； 以及驱动步骤， 其基于所述第 1 移动量或者所述第 2 移动量， 驱动所对应的所述各移动轴的伺服电动机。 0034 另外， 另一个本发明所涉及的系统程序的特征在于， 在所述第 2 插补步骤中， 将带 有所述坐标系变换指令的插补指令中的非机械坐标系上的起点坐标以及终点坐标， 分别变 换为机械坐标系上的起点坐标以及终点坐标。 0035 另外， 另一个本发明所涉及的系统程序的特征在于， 带有所。
28、述坐标系变换指令的 插补指令是非加工动作所涉及的非机械坐标系上的插补指令。 0036 发明的效果 0037 本发明在执行加工程序的过程中， 可以将非机械坐标系上的指令向机械坐标系上 的指令变换， 因此， 在加工程序的生成人员生成加工程序时， 不需要求出对工作台的旋转进 行指示的程序块的机械坐标系上的终点， 可以容易且低成本地生成不会使刀具脱离软限制 的范围而移动、 及不会使刀具与周边的设备等干涉的加工程序。 附图说明 0038 图 1 是表示 5 轴加工机的一个例子的图。 0039 图 2 是按照 动作的工作机械的动作说明图。 0040 图 3 是按照 或者 动作的工作机 械的动作说明图。 0。
29、041 图 4 是表示本实施例所涉及的数控装置 40 的结构的框图。 0042 图 5 是表示本实施例所涉及的数控装置 40 的动作的流程图。 0043 符号的说明 0044 1 工作台 0045 2 刀具 说 明 书 CN 102301292 A CN 102301303 A5/7 页 8 0046 3 工件 0047 40 数控装置 0048 41CPU 0049 42ROM 0050 43 加工程序存储部 0051 50 54 移动量输出部 0052 60 64 伺服放大器 具体实施方式 0053 参照图 4 及图 5， 说明本发明所涉及的第 1 实施例。图 4 是表示本实施例所涉及的 。
30、数控装置 40 的结构的框图。图 5 是表示本实施例所涉及的数控装置 40 的动作的流程图。 0054 在图 4 中， 40 是数控装置。CPU(Central Processing Unit)41 经由总线 45 读出 ROM(Read-Only Memory)42 中存储的系统程序， 根据该系统程序， 控制数控装置 40 整 体。由作为记录介质的 RAM(Random-Access Memory) 构成的加工程序存储部 43 存储经由 I/F(Interface) 部 44 或者手动数据输入装置 46 输入的加工程序等。I/F 部 44 可以将数 控装置 40 和 FCA(Fiber Ca。
31、ble Adapter) 等外部设备 45 之间连接。CRT/MDI(Cathode Ray Tube/Multiple Document Interface) 等手动数据输入装置 46 具有显示器及键盘等。 0055 对于加工程序， 输入例如以下的内容。以下的加工程序是刀具前端点控制中的非 加工动作指令的一个例子， 示出坐标系变换指令以及用于对工件的相反侧的面进行分度的 C轴定位指令。 此外， 为了简化说明， 没有示出切削加工等的加工指令。 另外， 作为工作台旋 转轴的 C 轴的位置预先设为 0 度。 0056 0057 N100 G28 XYZ ： 返回机械原点 0058 N200 G54。
32、 G00 X100.Y100. ： 选择工件坐标系， 向起点定位 0059 N300 G43.4 ： 刀具前端点控制开始 0060 N400 G00 C180.P1 ： 定位， 坐标系变换 0061 N500 G49 ： 刀具前端点控制结束 0062 该 “本发明的加工程序例” 与 “现有的加工程序例 1” 以及 “现有的加工程序例 2” 的不同点在于， 对于 N400 的程序块， 在 “现有的加工程序例 1” 中为 “G00 C180.” ， 在 “现有 的加工程序例 2” 中为 “G53 X-210.Y-150.C180.” ， 但在 “本发明的加工程序例” 中为 “G00 C180.P1。
33、” 。利用上述的 “本发明的加工程序例” 的 N400 的程序块， 工作机械如图 3 所示进 行动作。该 N400 的程序块以外的程序块相同。 0063 在该 “本发明的加工程序例” 的 N400 的程序块中， 作为指令代码的 “P1” 是将非 机械坐标系上的指令变换为机械坐标系上的指令的坐标系变换指令的代码。在 N400 的程 序块中， 将以 180 度作为 C 轴的终点， 使 C 轴旋转至该终点的工作台坐标系上的定位指令 “G00C180.” 变换为机械坐标系上的指令。 0064 在图 4 中， 分别与 X、 Y、 Z、 B、 C 轴对应的移动量输出部 50 54， 将由 CPU 41 求。
34、出 的从刀具 2 以及工作台 1 的当前位置至插补点位置为止的移动量， 分别向伺服放大器 60 64 输出。与各轴对应的伺服放大器 60 64 根据移动量输出部 50 54 所输出的移动量， 说 明 书 CN 102301292 A CN 102301303 A6/7 页 9 分别使各轴的伺服电动机 70 74 旋转。与各轴对应的伺服电动机 70 74 分别驱动工作 机械的 X、 Y、 Z、 B、 C 轴。另外， 主轴速度输出部 55 将 CPU 41 所指示的指令旋转速度向主轴 放大器 65 输出。主轴电动机 75 根据主轴放大器 65 输出的指令旋转速度， 使主轴电动机 75 旋转。主轴电。
35、动机 75 使刀具 2 的主轴 2a 旋转。 0065 下面， 说明数控装置 40 的动作。CPU 41 从存储在加工程序存储部 43 中的加工程 序中每次读出 1 个程序块， 并判断读取的程序块是否为刀具前端点控制开始指令 “G43.4” 。 在判断为不是刀具前端点控制开始指令 “G43.4” 的情况下， 根据该程序块的指令， 进行刀具 前端点控制以外的控制， 例如返回机械原点、 向起点定位、 工件设置误差校正等控制。 0066 在判断为是刀具前端点控制开始指令 “G43.4” 的情况下， 进行图 5 所示的处理。 图 5 是表示在 CPU 41 读取到刀具前端点控制开始指令 “G43.4”。
36、 后进行的处理的流程图。 首先， CPU 41 读取下一个程序块 (S1)， 判断读取的程序块是否为刀具前端点控制结束指令 “G49” (S2)。在判断为是刀具前端点控制结束指令 “G49” 的情况下， 结束刀具前端点控制。 在判断为不是刀具前端点控制结束指令 “G49” 的情况下， 判断读取的程序块是否为坐标系 变换指令 “P1” (S3)。 0067 然后， 在判断为不是坐标系变换指令 “P1” 的情况下， 不进行坐标系变换， 根据该程 序块的指令， 进行刀具前端点控制 (S11)。然后返回 S1， 执行 S1 以后的处理。在判断为是 坐标系变换指令 “P1” 的情况下， 将该程序块的非机。
37、械坐标系上的起点 (xs， ys， zs， bs， cs)、 终点 (xe， ye， ze， be， ce)， 分别变换为机械坐标系上的起点 (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs)、 终点 (Xe， Ye， Ze， Be， Ce)(S4)。将该非机械坐标系上的坐标变换为机械坐标系上的坐标的方法可以 与当前使用的方法 ( 例如， 专利文献 1 的式 (18) (20) 相同。 0068 例如，“本发明的加工程序例” 的 N400 的程序块中的坐标系变换的流程如下述所 示。首先， 将工作台坐标系上的起点 (100.0， 100.0， 0.0， 0.0， 0.0) 变换为机械坐标系上的 起点 (-。
38、90.0， -50.0， 0.0， 0.0， 0.0)。然后， 将工作台坐标系上的终点 (100.0， 100.0， 0.0， 0.0， 180.0)， 变换为使机械坐标系上的起点 (-90.0， -50.0， 0.0， 0.0， 0.0) 以机械坐标系上 的 C 轴的位置 (-150.0， -100.0， 0.0) 为旋转中心旋转 180 度后的、 机械坐标系上的终点 (-210.0， -150.0， 0.0， 0.0， 180.0)。因此， 在 N400 的程序块中， 刀具 2 与 “现有的加工程序 例 2” 的 N400 的程序块相同地， 在图 3 的粗线箭头所示的直线轨迹上移动。 00。
39、69 然后， 基于所求出的机械坐标系上的起点 (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs)、 终点 (Xe， Ye， Ze， Be， Ce)， 求出该程序块中的整体移动量即程序块长度 L(S5)。程序块长度 L 是将机械坐标 系上的起点 (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs) 和终点 (Xe， Ye， Ze， Be， Ce) 连结而成的线段的长度， 可以 利用以下的式子求出。 0070 0071 下面， 将时刻 t 0 时的刀具前端点以及工作台的位置 X(0)， Y(0)， Z(0)， B(0)， C(0) 作为起点 (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs) 而如下述所示设定 (S6)。 007。
40、2 X(0)， Y(0)， Z(0)， B(0)， C(0) (Xs， Ys， Zs， Bs， Cs) 0073 然后， 针对每个插补周期 t， 利用以下的式子求出从当前时刻开始经过插补周期 t后的刀具前端点的插补点位置(S7)。 以下的式子表示当前时刻t时的当前位置X(t)， Y(t)， Z(t)， B(t)， C(t) 和从当前时刻 t 开始经过插补周期 t 后的插补时刻 t+1 时的刀 具前端点的插补点位置 X(t+1)， Y(t+1)， Z(t+1)， B(t+1)， C(t+1) 之间的关系。F 是刀具 说 明 书 CN 102301292 A CN 102301303 A7/7 页。
41、 10 前端点相对于工件 3 的指令相对速度。 0074 X(t+1) Ft(Xe-Xs)/L+X(t) 0075 Y(t+1) Ft(Ye-Ys)/L+Y(t) 0076 Z(t+1) Ft(Ze-Zs)/L+Z(t) 0077 B(t+1) Ft(Be-Bs)/L+B(t) 0078 C(t+1) Ft(Ce-Cs)/L+C(t) 0079 然后， 将从当前时刻 t 至时刻 t+1 为止的移动量、 即上述式子的时刻 t+1 的插补点 位置 X(t+1)， Y(t+1)， Z(t+1)， B(t+1)， C(t+1) 减去当前时刻 t 的当前位置 X(t)， Y(t)， Z(t)， B(t)。
42、， C(t) 后得到的与各轴对应的差值， 分别向各轴的伺服放大器 60 64 输出 (S8)。然后， 将位置 X(t+1)， Y(t+1)， Z(t+1)， B(t+1)， C(t+1) 作为当前位置 X(t)， Y(t)， Z(t)， B(t)， C(t) 而存储 (S9)， 并对刀具前端点是否到达该程序块的终点 (Xe， Ye， Ze， Be， Ce) 进行检查 (S10)。在这里， 例如对以下的式子是否成立进行检查。 0080 X(t)， Y(t)， Z(t)， B(t)， C(t) (Xe， Ye， Ze， Be， Ce) 0081 在 S10 中判断为已经到达终点 (Xe， Ye， 。
43、Ze， Be， Ce) 的情况下， 接下来返回 S1， 执行 S1 以后的处理。 0082 此外， 在本实施例中， 对刀具前端点控制中的从工作台坐标系上的指令向机械坐 标系上的指令的变换进行了说明， 但也可以进行刀具前端点控制中的从工件坐标系上的指 令向机械坐标系上的指令的变换。另外， 从非机械坐标系上的指令向机械坐标系上的指令 的变换， 也可以不在刀具前端点控制中进行， 而在例如工件设置误差校正等具有至少 1 个 工作台旋转轴的工作机械所涉及的各种控制中进行。 0083 另外， 在本实施例中， 作为坐标系变换指令的代码而使用 “P1” ， 但指令代码不限于 此。例如， 可以利用新的 G 代码。
44、发出指令， 也可以通过将地址作为自变量进行传递而发出指 令， 也可以使用参数发出指令。另外， 例如在 “G00” 的指令代码中， 也可以始终利用机械坐 标系进行插补。即， 对于将 “G00” 作为机械坐标系上的指令而给出的程序块， 可以不进行坐 标系变换， 进行符合该程序块的指令的处理， 对于将 “G00” 作为非机械坐标系上的指令而给 出的程序块， 可以在将该指令变换至机械坐标系后， 进行符合该指令的处理。 0084 另外， 在本实施例中， 说明了数控装置执行加工程序的过程中进行坐标系变换的 情况， 但也可以在预先进行所输入的加工程序的坐标系变换的基础上， 存储该坐标系变换 后的加工程序， 。
45、在实际进行加工时， 取代该输入的加工程序而执行该坐标系变换后的加工 程序。由此， 可以减少一部分加工程序执行中的数控装置的处理。 0085 根据本实施例， 在数控装置的 CPU 执行加工程序的过程中， 可以将非机械坐标系 上的指令向机械坐标系上的指令变换， 因此， 在加工程序的生成人员生成加工程序时， 不需 要求出对工作台的旋转进行指示的程序块的机械坐标系上的终点， 可以容易且低成本地生 成不会使刀具脱离软限制的范围而移动、 及不会使刀具与周边的设备等干涉的加工程序。 说 明 书 CN 102301292 A CN 102301303 A1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102301292 A CN 102301303 A2/4 页 12 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102301292 A CN 102301303 A3/4 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 102301292 A CN 102301303 A4/4 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 102301292 A 。