特開 2024-137262 数値制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137262

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】数値制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/18 20060101AFI20240927BHJP

   B23Q 15/18 20060101ALI20240927BHJP

   G05B 19/404 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G05B19/18 X

B23Q15/18

G05B19/404 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048717

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104178

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 尚

(72)【発明者】

【氏名】倉橋 優伍

【テーマコード（参考）】

3C001

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C001KA05

3C001KB04

3C001TA04

3C269AB05

3C269BB11

3C269CC02

3C269EF10

3C269EF14

3C269EF39

3C269PP02

3C269PP15

(57)【要約】

【課題】工具交換を正しく行えない可能性がある場合に工具交換を実行しないように制御できる数値制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】ＡＴＣ動作を実行する場合において、数値制御装置のＣＰＵは、Ｘ軸に対する熱変位補正を行う設定となっている場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、Ｘ軸の熱変位補正量がＸ軸下限値以上且つＸ軸上限値以下でなければ（Ｓ５２：ＮＯ）、ＡＴＣ動作の実行を不可（ＡＴＣ実行＝ＮＧ）に設定する（Ｓ５３）。ＣＰＵは、Ｚ軸及びＹ軸に対する熱変位補正を行う場合においても同様に、ＡＴＣ動作の実行の可不可を判断する。ＡＴＣ動作の実行を不可（禁止）とする場合、ＣＰＵはアラームによる報知を行う。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置において、
前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断部と、
前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断部と、
実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断部が判断し、且つ前記熱補正判断部が前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断した場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止部と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。

【請求項2】

前記禁止部は、
前記熱変位補正指令が補正対象とする前記螺子軸の前記軸方向への前記主軸ヘッドの移動量の補正値である熱変位補正量が、所定の限界補正量の範囲内であるか否かを判断する限界判断部を含み、
実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断部が判断し、且つ前記熱補正判断部が前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断し、更に前記限界判断部が前記限界補正量の範囲を超えると判断した場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止すること
を特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。

【請求項3】

前記禁止部が前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止した場合に、禁止したことを報知する報知部を備えたこと
を特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。

【請求項4】

前記主軸ヘッドは、工具交換時に、前記工具による前記被削材の加工終了後に移動する位置であり前記工具が前記被削材に衝突しない復帰位置から、前記工具交換装置が前記主軸に保持する前記工具を次に使用する工具である次工具と交換する位置である交換位置へ移動する過程で、前記主軸ヘッドが前記工具を前記工具交換装置の工具保持部に保持させるため移動する方向である交換方向とは反対の方向において前記交換位置から離れた位置である準備位置を経由する移動を行い、
前記工具交換指令は、
前記主軸ヘッドを前記復帰位置から前記準備位置へ移動する指令である第一移動指令と、
前記主軸ヘッドを前記準備位置から前記交換位置へ移動する指令である第二移動指令と
を含み、
前記工具交換判断部は、実行中の指令が前記第二移動指令であるか否かに基づいて、実行する指令が前記工具交換指令であるか否かを判断すること
を特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。

【請求項5】

前記工具交換判断部は、実行を開始する指令が前記第二移動指令であるか否かに基づいて、実行する指令が前記工具交換指令であるか否かを判断すること
を特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。

【請求項6】

前記限界判断部は、
前記主軸ヘッドが前記準備位置に位置する場合の前記交換方向に沿う方向における前記熱変位補正量が前記限界補正量の範囲内であるか否かを判断すること
を特徴とする請求項５に記載の数値制御装置。

【請求項7】

工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置の制御方法において、
前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、
前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、
実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップと
を備えたことを特徴とする制御方法。

【請求項8】

工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置を機能させるプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、
前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、
実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。

【請求項9】

工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置を機能させるプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、
前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、
実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップと
を実行させるプログラム
を記憶することを特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、数値制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械は、工具を装着する主軸を回転可能に保持する主軸ヘッドと、主軸ヘッドに連結するナットと、転動体を介してナットに螺合する螺子軸を備える。モータの駆動により螺子軸が回転することで、主軸は螺子軸に沿って移動する。駆動時、螺子軸とナットとの間で生ずる摩擦熱及びモータの駆動によって生ずる熱により螺子軸が延びると、主軸の移動位置が変位する。引用文献１に記載の工作機械の数値制御装置は、螺子軸の発熱量と、螺子軸に連結したモータの発熱量とに基づいて、螺子軸の熱変位量を演算する。数値制御装置は演算結果に基づいて螺子軸を駆動し、補正後の位置へ主軸を移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５８２５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

熱変位量に応じた主軸の移動位置の補正を行って被削材の加工を行う場合において、プログラムで指定した加工位置と、実際に加工される位置との間にずれが生じた場合に、ユーザは、主軸の移動位置に対して調整を行う場合がある。特許文献１の数値制御装置は、軸移動の動作パターン等から推測に基づく演算によって熱変位量を演算するため、特に環境温度等の使用環境の影響を受けた場合に、熱変位量に推測誤差が含まれる。このため、ユーザが調整を誤って設定してしまった場合や、熱変位量の推定誤差分の移動量が加えられると、加工位置だけでなく工具交換を行う位置がずれてしまい、工具交換を正しく行えない可能性がある。

【0005】

本発明の目的は、工具交換を正しく行えない可能性がある場合に工具交換を実行しないように制御できる数値制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第一態様によれば、工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置において、前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断部と、前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断部と、実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断部が判断し、且つ前記熱補正判断部が前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断した場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止部とを備えたことを特徴とする数値制御装置が提供される。数値制御装置は、工具交換指令を実行する場合に、主軸ヘッドの移動量を補正する熱変位補正指令による指示が有効であれば、工具交換動作を実行しない。故に数値制御装置は、熱変位量の演算結果に基づく補正量に含まれる推測誤差と、ユーザによる主軸ヘッドの移動量の調整によって、主軸ヘッドの移動位置が、仮に、工具交換装置による工具交換の位置に対して大きくずれていたとしても、工具交換動作の実行を禁止すれば、工具交換装置を破損することはない。

【0007】

第一態様の前記禁止部は、前記熱変位補正指令が補正対象とする前記螺子軸の前記軸方向への前記主軸ヘッドの移動量の補正値である熱変位補正量が、所定の限界補正量の範囲内であるか否かを判断する限界判断部を含み、実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断部が判断し、且つ前記熱補正判断部が前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断し、更に前記限界判断部が前記限界補正量の範囲を超えると判断した場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止してもよい。工具交換装置は、工具交換の位置に対する主軸ヘッドの移動位置のずれに対して許容し得る機械的なずれの範囲を有する。数値制御装置は、工具交換指令を実行する場合に、主軸ヘッドの移動量を補正する熱変位補正指令による指示が有効であっても、熱変位補正量が許容量である限界補正量の範囲内に納まれば、工具交換動作を実行する。即ち数値制御装置は、主軸ヘッドの移動位置が、工具交換装置による工具交換の位置に対して限界補正量の範囲を超えてずれていれば、工具交換動作の実行を禁止するので、工具交換装置を破損することはない。

【0008】

第一態様において、前記禁止部が前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止した場合に、禁止したことを報知する報知部を備えてもよい。数値制御装置は、工具交換動作の実行を禁止した場合、その旨の報知を行う。故にユーザは、主軸ヘッドの移動位置がずれていることを認識し、工具交換を正しく行えるように調整する作業を行うことができる。

【0009】

第一態様の前記主軸ヘッドは、工具交換時に、前記工具による前記被削材の加工終了後に移動する位置であり前記工具が前記被削材に衝突しない復帰位置から、前記工具交換装置が前記主軸に保持する前記工具を次に使用する工具である次工具と交換する位置である交換位置へ移動する過程で、前記主軸ヘッドが前記工具を前記工具交換装置の工具保持部に保持させるため移動する方向である交換方向とは反対の方向において前記交換位置から離れた位置である準備位置を経由する移動を行い、前記工具交換指令は、前記主軸ヘッドを前記復帰位置から前記準備位置へ移動する指令である第一移動指令と、前記主軸ヘッドを前記準備位置から前記交換位置へ移動する指令である第二移動指令とを含み、前記工具交換判断部は、実行中の指令が前記第二移動指令であるか否かに基づいて、実行する指令が前記工具交換指令であるか否かを判断してもよい。数値制御装置は、主軸ヘッドの準備位置から交換位置への移動中に、工具交換動作の実行を禁止するか否かを判断する。よって数値制御装置は、復帰位置から準備位置への主軸ヘッドの移動を制限なく行うことができる。

【0010】

第一態様の前記工具交換判断部は、実行を開始する指令が前記第二移動指令であるか否かに基づいて、実行する指令が前記工具交換指令であるか否かを判断してもよい。数値制御装置は、主軸ヘッドが準備位置から交換位置への移動を開始する場合に、工具交換動作の実行を禁止するか否かを判断する。よって数値制御装置は、復帰位置から準備位置への主軸ヘッドの移動を制限なく行うことができる。

【0011】

第一態様の前記限界判断部は、前記主軸ヘッドが前記準備位置に位置する場合の前記交換方向に沿う方向における前記熱変位補正量が前記限界補正量の範囲内であるか否かを判断してもよい。準備位置は、主軸ヘッドが交換位置に移動する直前に経由する位置である。故に数値制御装置は、交換位置に近いため熱変位補正量の誤差がより小さい準備位置における熱変位補正量を用い、限界補正量の範囲内であるか否かを判断することができる。

【0012】

本発明の第二態様によれば、工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置の制御方法において、前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップとを備えたことを特徴とする制御方法が提供される。故に第二態様は、第一態様と同様の効果を奏する。

【0013】

本発明の第三態様によれば、工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置を機能させるプログラムにおいて、コンピュータに、前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップとを実行させることを特徴とするプログラムが提供される。故に第三態様は、第一態様と同様の効果を奏する。

【0014】

本発明の第四態様によれば、工具を装着可能な主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記工具で切削加工を行う被削材を保持するテーブルに対する前記主軸ヘッドの相対的な移動に用いられ、互いに交差する三軸方向に延びる複数の螺子軸と、前記主軸に装着する前記工具の工具交換を行う工具交換装置とを備えた工作機械を、制御指令を有する複数のブロックで構成したＮＣプログラムに基づき制御する上で、前記複数の螺子軸のうちの少なくとも一つの螺子軸の軸方向における熱変位量の演算結果に基づく前記主軸ヘッドの移動量の補正を行う数値制御装置を機能させるプログラムにおいて、コンピュータに、前記螺子軸の軸方向における前記主軸ヘッドの移動量の補正を指示する熱変位補正指令による指示が有効であるか否かを判断する熱補正判断ステップと、前記ＮＣプログラムに従い実行する指令が前記工具の交換を指示する工具交換指令か否かを判断する工具交換判断ステップと、実行する指令が前記工具交換指令であると前記工具交換判断ステップにおいて判断され、且つ前記熱補正判断ステップにおいて前記熱変位補正指令による指示が有効であると判断された場合に、前記工具交換指令に基づく工具交換動作の実行を禁止する禁止ステップとを実行させるプログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体が提供される。故に第四態様は、第一態様と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】後方右上方から見た工作機械１の斜視図である。

【図2】工作機械１の右側面図である。

【図3】Ｘ軸移動機構１１、Ｚ軸移動機構１２、Ｙ軸移動機構１３を模式的に示す斜視図である。

【図4】グリップアーム３５の斜視図である。

【図5】加工領域、ＡＴＣ領域、各基準点を示す図である。

【図6】工作機械１の電気的構成を示すブロック図である。

【図7】ＮＣ制御処理（自動）のフローチャートである。

【図8】ＡＴＣ実行確認処理のフローチャートである。

【図9】ＮＣ制御処理（手動）のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、上下方向、前後方向は夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。図１に示す工作機械１は、主軸７が前後方向（Ｚ軸方向）に延びる横形であり、コラム５がＸ軸方向とＺ軸方向に移動するコラムトラバース型の工作機械である。本実施形態に記載する「ＡＴＣ」とは「Automatic Tool Changer」の略称である。また、本実施形態に記載する「ＮＣ」とは「Numerical Control」の略称である。

【0017】

工作機械１の構造を説明する。図１、図２に示すように、工作機械１は基台２、コラム５、Ｘ軸移動機構１１、Ｚ軸移動機構１２、Ｙ軸移動機構１３（図３参照）、主軸ヘッド６、主軸７、制御箱８、回転テーブル９、ＡＴＣ装置３０等を備える。

【0018】

基台２はＺ軸方向に長い略直方体状の鉄製土台である。Ｘ軸移動機構１１は基台２上面後部に設け、移動体１５をＸ軸方向に移動可能に支持する。Ｚ軸移動機構１２は移動体１５上面に設ける。Ｚ軸移動機構１２はコラム５をＺ軸方向に移動可能に支持する。コラム５は上下方向に延びる立柱である。コラム５は前面に縦長矩形状の貫通口５Ａを備える。貫通口５Ａはコラム５を前後方向に貫通する。Ｙ軸移動機構１３はコラム５前面に設け、主軸ヘッド６をＹ軸方向に移動可能に支持する。

【0019】

図３に示すように、Ｘ軸移動機構１１、Ｚ軸移動機構１２、Ｙ軸移動機構１３はボール螺子駆動系の機構である。図３は、図１に示すＸ軸移動機構１１、Ｚ軸移動機構１２、Ｙ軸移動機構１３夫々の主要部分を簡略化して図示する。Ｘ軸移動機構１１は、基台２の上面に、一対のＸ軸リニアガイド１１Ａ、Ｘ軸ボール螺子１１Ｂ、Ｘ軸モータ６２を備える。Ｘ軸リニアガイド１１ＡはＸ軸方向に延出し、移動体１５をＸ軸方向に案内する。Ｘ軸ボール螺子１１ＢはＸ軸方向に延び、一対のＸ軸リニアガイド１１Ａの間に配置する。移動体１５は下面にナット（図示略）を備える。ナットはＸ軸ボール螺子１１Ｂに螺合する。Ｘ軸モータ６２はＸ軸ボール螺子１１Ｂを正逆方向に回転する。故に移動体１５はナットと共にＸ軸方向に移動する。

【0020】

Ｚ軸移動機構１２は、移動体１５の上面に、一対のＺ軸リニアガイド１２Ａ、Ｚ軸ボール螺子１２Ｂ、Ｚ軸モータ６３を備える。Ｚ軸リニアガイド１２ＡはＺ軸方向に延出し、コラム５をＺ軸方向に案内する。Ｚ軸ボール螺子１２ＢはＺ軸方向に延び、一対のＺ軸リニアガイド１２Ａの間に配置する。コラム５は下面にナット（図示略）を備える。ナットはＺ軸ボール螺子１２Ｂに螺合する。Ｚ軸モータ６３はＺ軸ボール螺子１２Ｂを正逆方向に回転する。故にコラム５はナットと共にＺ軸方向に移動し、更に移動体１５を介してＸ軸方向にも移動する。Ｙ軸移動機構１３は、コラム５に、Ｙ軸ボール螺子１３Ｂ、Ｙ軸モータ６４を備える。Ｙ軸ボール螺子１３ＢはＹ軸方向に延び、コラム５の前面に配置する。主軸ヘッド６は貫通口５Ａ内に位置する。主軸ヘッド６はナット（図示略）を備える。ナットはＹ軸ボール螺子１３Ｂに螺合する。Ｙ軸モータ６４はＹ軸ボール螺子１３Ｂを正逆方向に回転する。故に主軸ヘッド６はナットと共にＹ軸方向に移動し、更に、コラム５及び移動体１５を介してＺ軸方向及びＸ軸方向にも移動する。

【0021】

図１、図２に示すように、主軸ヘッド６はＺ軸方向に延び、Ｙ軸移動機構１３によりコラム５前面に沿ってＹ軸方向に移動可能に設ける。主軸ヘッド６はＹ軸方向において加工領域と工具交換領域（以下「ＡＴＣ領域」という。図２参照）の間を移動可能である。加工領域はＹ軸原点よりも基台２側（下側）の空間に設けられる。Ｙ軸原点はＹ軸の機械座標が０の位置（Ｙ＝０ｍｍ）である。加工領域は回転テーブル９に固定された被削材（ワーク）の加工を行う領域である。ＡＴＣ領域は、Ｙ軸原点に対して加工領域とは反対側（上側）の空間であり、Ｚ軸方向にて加工領域と重なる位置に設けられる。ＡＴＣ領域はＡＴＣ装置３０による工具交換を行う領域である。工作機械１は主軸ヘッド６を上下動させることで、主軸７を加工領域とＡＴＣ領域の夫々に移動できる。

【0022】

主軸７は主軸ヘッド６内にて主軸ヘッド６と同軸上に設ける。主軸ヘッド６は主軸７を回転可能に支持する。主軸ヘッド６後部にはモータ保持箱２９を固定する。モータ保持箱２９は主軸ヘッド６後部から後方に延び、主軸モータ６１（図３参照）を内側に保持する。モータ保持箱２９はコラム５の貫通口５Ａから後方に突出する。主軸モータ６１の出力軸は前方に延び、主軸７の後端部と同軸上に連結する。

【0023】

主軸７は工具装着穴３８、ホルダ保持部材１９（図２参照）を備える。工具装着穴３８は主軸７先端部（前端部）に設ける。工具装着穴３８は主軸７の先端部に向けて略円錐状に拡径する。ホルダ保持部材１９は工具装着穴３８の奥側に設ける。工具装着穴３８には、工具ホルダ９０（図２参照）が着脱自在に装着する。工具ホルダ９０は被把持部９４、テーパ部９２、プルスタッド９３（図２参照）を備える。被把持部９４は工具ホルダ９０の一端側に円筒状に形成し、内部に工具９１を保持する。被把持部９４は、外周面を一周する溝部９５を有する。溝部９５の側壁部分はテーパ状である。被把持部９４は、後述するグリップアーム３５の把持部３５８に把持される部位である。溝部９５の幅は、グリップアーム３５のローラ部３５６，３５７（後述）の幅よりも大きい。工具ホルダ９０は他端側にテーパ部９２とプルスタッド９３（図２参照）を備える。テーパ部９２は略円錐状であり、主軸７の工具装着穴３８に密着する。プルスタッド９３はテーパ部９２の頂上部から後方に突出する。工具装着穴３８にテーパ部９２を装着すると、ホルダ保持部材１９はプルスタッド９３を保持し、工具９１を保持する工具ホルダ９０を主軸７に装着する。

【0024】

基台２後部には一対の支持部材１７，１８を設ける。支持部材１７，１８は左右方向に互いに離間し且つ上方に延び、制御箱８を下方から支持する。制御箱８は内部に制御盤（図示略）を収納する。制御盤は工作機械１の動作を制御する。基台２上面前側には固定台１６を回転可能に設ける。回転テーブル９は固定台１６に固定する。回転テーブル９は主軸ヘッド６の前方に位置する。回転テーブル９は上面にワークを治具（図示略）で固定し、Ｙ軸方向に平行な回転軸を中心に３６０度回転可能である。

【0025】

基台２上面前側で且つ左右両側には一対の支持柱２１，２２を設ける。支持柱２１と２２の互いに対向する夫々の上部の間には連結板２３（図１参照）を固定する。ＡＴＣ装置３０は連結板２３前面に固定する。故にＡＴＣ装置３０は支持柱２１，２２により、コラム５と回転テーブル９の間で且つ主軸ヘッド６上方に位置する。ＡＴＣ装置３０は工具マガジン３１、減速機３２、マガジンモータ３３等を備える。工具マガジン３１はマガジンベース３７と複数のグリップアーム３５を備える。マガジンベース３７は略円盤状であり、前後方向に延び前側が後側に対して下方に傾斜する旋回軸（図示略）を中心に連結板２３前面にて回転可能に支持する。減速機３２とマガジンモータ３３は工具マガジン３１に取り付ける。マガジンモータ３３の出力軸（図示略）は減速機３２を介してマガジンベース３７の旋回軸に噛合する。マガジンモータ３３の動力は減速機３２を介してマガジンベース３７の旋回軸に伝達する。

【0026】

複数のグリップアーム３５はマガジンベース３７の外周部に沿って並んで設け、径方向外側に向けて放射状に延びる。グリップアーム３５は、工具ホルダ９０を水平に寝かせた姿勢で、工具ホルダ９０に直交するＹ軸方向から工具ホルダ９０を把持する。図４に示すように、グリップアーム３５は、基台３５１、一対の爪部材３５２，３５３、バネ部材３５５を備える。基台３５１は上下方向に延びる。基台３５１の上端部はマガジンベース３７の外周部に複数の螺子で固定する。基台３５１の下端部には係合部３５４を形成する。係合部３５４は工具ホルダ９０の溝部９５内に上方から係合する部分である。

【0027】

一対の爪部材３５２，３５３は上下方向に延び、左右方向に並べて配置する。爪部材３５２，３５３は夫々、上下方向略中央において、前後方向を回転軸として回動可能に基台３５１に支持する。爪部材３５２，３５３の下端部は前後方向を回転軸とするローラ部３５６，３５７を備える。バネ部材３５５は爪部材３５２，３５３の夫々の上端部間に配置し、ローラ部３５６とローラ部３５７とが互いに接近する方向に付勢する。

【0028】

係合部３５４と一対の爪部材３５２，３５３は、工具ホルダ９０を把持する把持部３５８である。把持部３５８は、工具ホルダ９０の被把持部９４の溝部９５内に係合部３５４を係合させ、一対の爪部材３５２，３５３のローラ部３５６，３５７を溝部９５内に配置して、付勢力によって被把持部９４を挟み込むことで被把持部９４を把持する。主軸７と工具交換を行うグリップアーム３５は、工具マガジン３１のＡＴＣ位置（後述）に移動する。ＡＴＣ位置は工具マガジン３１の最下部の位置である。ＡＴＣ位置において、グリップアーム３５の上下方向、左右方向、前後方向は夫々、工作機械１のＹ軸方向、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に配置する。

【0029】

熱の影響により、グリップアーム３５の工具受渡位置に対する主軸７のＡＴＣ位置にずれが生ずると、工具ホルダ９０の被把持部９４は、グリップアーム３５の把持部３５８に対して位置がずれる。Ｚ軸方向において、グリップアーム３５は、ローラ部３５６，３５７が工具ホルダ９０の溝部９５のテーパ状の側壁部分から底壁部分に案内されることで、Ｚ軸方向のずれを機械的に補正できる。Ｘ軸方向において、グリップアーム３５は、工具ホルダ９０の溝部９５をローラ部３５６，３５７で夫々＋Ｘ方向，－Ｘ方向に押圧し、押圧力が釣り合うことで、Ｘ軸方向のずれを機械的に補正できる。Ｙ軸方向において、グリップアーム３５は、工具ホルダ９０の溝部９５をローラ部３５６，３５７でＹ軸方向に押圧し、係合部３５４に対して押し付けることで、Ｙ軸方向のずれを機械的に補正できる。

【0030】

図１、図２に示すように、支持柱２１，２２の夫々の上部の前面には、マガジンカバー（図示略）を固定する。マガジンカバーは箱状であり工具マガジン３１の周囲を覆う。マガジンカバーは切粉と切削液の飛沫が工具マガジン３１に付着するのを防止する。マガジンカバーの底壁には開口部（図示略）を設ける。開口部は底面視矩形状であり、工具マガジン３１の最下部であるＡＴＣ位置の直下に位置する。開口部にはシャッタ（図示略）を設ける。シャッタは制御盤の制御により開口部を開閉する。シャッタの開放時、主軸７は開口部を通過し、ＡＴＣ位置に移動することができる。

【0031】

図５を参照し、機械原点、及びＡＴＣ領域に設定される複数の基準点について説明する。工作機械１の機械原点は、Ｘ軸とＹ軸の夫々の機械座標が０の位置で且つＺ軸の機械座標が加工領域の後端位置であり、工作機械１の構造に応じて決まる。Ｘ軸の機械原点はＸ軸原点（Ｘ＝０ｍｍ）、Ｙ軸の機械原点はＹ軸原点（Ｙ＝０ｍｍ）、Ｚ軸の機械原点はＺ軸原点（Ｚ＝後端位置）である。なお、機械原点は工作機械１の構造によって位置が変わるので、その機械原点を基準に設定される加工領域とＡＴＣ領域の大きさも工作機械１の構造によって変わる。

【0032】

ＡＴＣ領域には、工具交換位置（以下「ＡＴＣ位置」という）、ＡＴＣ原点、ＡＴＣ準備位置が設定される。これらＡＴＣ位置、ＡＴＣ原点、ＡＴＣ準備位置は、工具交換動作（以下「ＡＴＣ動作」という）を行うときに、主軸７を移動して位置決めする基準点である。ＡＴＣ位置は、工具マガジン３１における工具受渡位置に割出されたグリップアーム３５との間で工具を受け渡しする位置である。ＡＴＣ原点は、ＡＴＣ位置からＺ軸＋方向（後方）に移動した位置であり、ＡＴＣ領域の後端の位置である。ＡＴＣ原点は、グリップアーム３５が把持する工具と主軸７が干渉せずに工具マガジン３１が旋回可能な位置である。ＡＴＣ準備位置は、ＡＴＣ位置からＹ軸－方向（下方）に移動した位置であり、加工領域とＡＴＣ領域の境界の位置である。ＡＴＣ準備位置は、ＡＴＣ位置とＺ軸方向において同一座標の位置である。

【0033】

上記３つの基準点に基づき、ＡＴＣ領域には、工具交換経路５１，５２が設定される。工具交換経路５１，５２は逆Ｌ字状の経路を形成する。工具交換経路５１は、ＡＴＣ準備位置からＡＴＣ位置までＹ軸＋方向に（上方）に延びる経路である。工具交換経路５２は、ＡＴＣ位置からＡＴＣ原点までＺ軸＋方向（後方）に延びる経路である。工具交換経路５１，５２は、ＡＴＣ動作時に主軸ヘッド６を移動させる経路である。本実施形態では原則、ＡＴＣ領域において、主軸７は工具交換経路５１，５２上のみ移動でき、それ以外は移動できないように動作制限がかけられている。

【0034】

工作機械１のＡＴＣ動作の一例を説明する。本実施形態はＡＴＣ動作中における主軸７の位置を説明する為、主軸ヘッド６の移動を「主軸７の移動」と表現して説明する。また、以下説明において、Ｘ軸におけるＡＴＣ位置をＡＴＣ位置Ｘ軸、Ｙ軸におけるＡＴＣ位置をＡＴＣ位置Ｙ軸、Ｚ軸におけるＡＴＣ位置をＡＴＣ位置Ｚ軸という。

【0035】

ワーク加工終了時、主軸７は例えば加工領域内のＰ０点に位置する。このとき、マガジンカバーのシャッタは閉じた状態である。主軸７は工具９１を保持する工具ホルダ９０を工具装着穴３８に装着する（図２参照）。主軸７のホルダ保持部材１９は工具ホルダ９０のプルスタッド９３を保持する。

【0036】

工作機械１は、Ｐ０点に位置する主軸７のＺ軸をＺ軸原点に向けて後退しつつ（矢印Ａ１参照）、主軸７のオリエント動作を行う。オリエント動作とは、主軸７の角度を基準位置（例えば０度）に戻す動作である。主軸７はＰ１点に到達する。次いで、マガジンカバーのシャッタを開き、Ｐ１点に位置する主軸７のＸ軸をＡＴＣ位置Ｘ軸まで移動しつつＹ軸をＹ軸原点（Ｙ＝０ｍｍ）まで移動する（矢印Ａ２参照）。主軸７はＰ２点に到達する。次いで、Ｐ２点に位置する主軸７のＺ軸をＡＴＣ位置Ｚ軸まで前進する（矢印Ａ３参照）。主軸７はＡＴＣ準備位置に到達する。

【0037】

次いで、主軸７をＡＴＣ準備位置から工具交換経路５１に沿って上昇させる（矢印Ａ４参照）。このとき、マガジンカバーの開口部を介して、工具受渡位置に割出されたグリップアーム３５が下方に向けて露出する。主軸７の上昇により、主軸７に装着された工具ホルダ９０はマガジンカバーの開口部を通過し、グリップアーム３５に対して下方から押し込まれる。主軸７がＡＴＣ位置に到達すると、主軸７に装着された工具ホルダ９０がグリップアーム３５に係合して把持される。これと同時に、主軸７内のホルダ保持部材１９はプルスタッド９３の保持を解除する。これで、工具ホルダ９０は主軸７から取り外し可能となる。

【0038】

工作機械１は、グリップアーム３５が主軸７に装着する工具ホルダ９０を挟持した状態で、主軸７をＡＴＣ位置から工具交換経路５２に沿って後退させる（矢印Ａ５参照）。主軸７がＡＴＣ原点に到達すると、主軸７から工具ホルダ９０が抜ける。次いで、ＡＴＣ装置３０は工具マガジン３１を時計回り方向（正転）又は反時計回り方向（逆転）に旋回し、次に装着する工具（以下「次工具」という）の工具ホルダを保持するグリップアーム３５を工具受渡位置に割り出す（旋回する矢印Ａ６１（正転），Ａ６２（逆転）参照）。これにより、次工具の工具ホルダはＺ軸方向において主軸７の前方に配置される。

【0039】

次いで、工作機械１は、主軸７をＡＴＣ原点から工具交換経路５２に沿って前進させる（矢印Ａ７参照）。これにより、次工具の工具ホルダが主軸７に挿入される。ＡＴＣ位置に到達すると同時に、次工具の工具ホルダが主軸７に装着される。主軸７内のホルダ保持部材１９は工具ホルダのプルスタッド９３を保持する。

【0040】

次いで、工作機械１は、次工具の工具ホルダが装着された主軸７をＡＴＣ位置から工具交換経路５１に沿って下降させ、ＡＴＣ準備位置に位置決めする（矢印Ａ８参照）。これで主軸７のＡＴＣ動作が完了する。工作機械１はワーク加工を引き続き行う為、次工具の工具ホルダが装着された主軸７をＡＴＣ準備位置から加工領域内の次の指令点に向けて移動させる。指令点とは、ＡＴＣ動作完了後に主軸７を移動させる目標位置であり、例えばＮＣプログラムの制御コマンドで設定してもよい。

【0041】

なお、上記の例では、Ｐ０点に位置する主軸７のＺ軸をＺ軸原点まで後退させたが、例えば主軸７に装着された工具９１が回転テーブル９上のワーク及び治具に接触しないＲ点（復帰点）を設定し、そのＲ点まで後退させてもよい。この場合、Ｒ点はＡＴＣ位置Ｚ軸（Ｚ軸におけるＡＴＣ位置）よりも前方に位置してもよい。Ｒ点がＡＴＣ位置Ｚ軸よりも前方に位置する場合、主軸７は、Ｒ点からＡＴＣ準備位置へＰ２点を経由せずに移動してもよい。

【0042】

図６を参照し、工作機械１の電気的構成について説明する。工作機械１は、数値制御装置４０、主軸モータ６１、Ｘ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｙ軸モータ６４、マガジンモータ３３、駆動回路７１～７５、エンコーダ６１Ａ，６２Ａ，６３Ａ，６４Ａ，３３Ａ、操作パネル２５、スピーカ２８等を備える。

【0043】

数値制御装置４０はＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、記憶装置４４、通信Ｉ／４５、入出力インターフェイス４６等を備える。ＣＰＵ４１は数値制御装置４０を統括制御する。ＲＯＭ４２は、ＮＣ制御プログラム等の各種プログラム等を記憶する。ＮＣ制御プログラムは、後述のＮＣ制御処理（図７参照）を実行するものである。ＲＡＭ４３は各種処理実行中の各種データを記憶する。記憶装置４４は不揮発性メモリであり、例えば加工するためのＮＣプログラムの他、各種データを記憶する。通信Ｉ／Ｆ４５は、有線又は無線で端末（図示略）と接続可能である。入出力インターフェイス４６は操作パネル２５とスピーカ２８と駆動回路７１～７５に接続する。

【0044】

記憶装置４４には、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々に対する熱変位補正量の許容範囲に対する設定値と、ユーザによる熱変位補正量の調整値とが記憶される。許容範囲の設定値は、工具受渡位置に割出されたグリップアーム３５が工具ホルダ９０を把持する場合における把持部３５８と被把持部９４とのずれに対する機械的な許容量である。Ｚ軸方向の許容範囲は、工具ホルダ９０の溝部９５の幅の範囲に基づく。Ｘ軸方向の許容範囲は、グリップアーム３５の一対の爪部材３５２，３５３の回動可能な範囲に基づく。Ｙ軸方向の許容範囲は、グリップアーム３５の一対の爪部材３５２，３５３の回動可能な範囲に基づく。許容範囲の設定値は、＋Ｘ方向、－Ｘ方向、＋Ｚ方向、－Ｚ方向、＋Ｙ方向、－Ｙ方向の夫々において、０．０００～９．９９９ｍｍの範囲で、グリップアーム３５及び工具ホルダ９０の仕様に基づきユーザが設定可能である。調整値は、熱変位補正量の誤差によるグリップアーム３５の工具受渡位置と主軸７のＡＴＣ位置とのずれに対し、ユーザが補正を行う場合に設定する調整量であり、熱変位補正量に対して乗算する効き具合（％）が設定される。

【0045】

主軸モータ６１は工具を装着した主軸７を回転する。Ｘ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｙ軸モータ６４は、ワークと主軸７をＸ軸、Ｚ軸、Ｙ軸方向に相対的に移動する。マガジンモータ３３は工具マガジン３１を回転する。主軸モータ６１、Ｘ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｙ軸モータ６４、マガジンモータ３３はサーボモータである。駆動回路７１はＣＰＵ４１からの制御信号に基づき主軸モータ６１を制御する。駆動回路７２はＣＰＵ４１からの制御信号に基づきＸ軸モータ６２を制御する。駆動回路７３はＣＰＵ４１からの制御信号に基づきＺ軸モータ６３を制御する。駆動回路７４はＣＰＵ４１からの制御信号に基づきＹ軸モータ６４を制御する。駆動回路７５はＣＰＵ４１からの制御信号に基づきマガジンモータ３３を制御する。

【0046】

エンコーダ６１Ａは主軸モータ６１の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路７１に送信する。駆動回路７１は検出信号に基づき主軸モータ６１のフィードバック制御を行い、回転位置に応じた主軸７の回転角度をＣＰＵ４１に出力する。エンコーダ６２ＡはＸ軸モータ６２の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路７２に送信する。駆動回路７２は検出信号に基づきＸ軸モータ６２のフィードバック制御を行い、回転位置に応じたＸ軸方向における主軸７の位置をＣＰＵ４１に出力する。エンコーダ６３ＡはＺ軸モータ６３の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路７３に送信する。駆動回路７３は検出信号に基づきＺ軸モータ６３のフィードバック制御を行い、回転位置に応じたＺ軸方向における主軸７の位置をＣＰＵ４１に出力する。エンコーダ６４ＡはＹ軸モータ６４の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路７４に送信する。駆動回路７４は検出信号に基づきＹ軸モータ６４のフィードバック制御を行う。エンコーダ３３Ａはマガジンモータ３３の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路７５に送信する。駆動回路７５は検出信号に基づきマガジンモータ３３のフィードバック制御を行う。ＣＰＵ４１は駆動回路７５から受信したエンコーダ３３Ａの検出信号に基づき工具マガジン３１の旋回位置を検出する。操作パネル２５は表示部２６と操作部２７を備える。表示部２６はタッチパネルであり、ＣＰＵ４１からの制御信号に基づき各種情報を表示すると共に各種入力を受付けてＣＰＵ４１に送信する。操作部２７は例えば物理的な押下キー（図示略）を複数備え、各種操作を受付けてＣＰＵ４１に送信する。スピーカ２８は、各種音声を出力する。

【0047】

ＡＴＣ動作の指令形式について説明する。ＡＴＣ動作は、ＮＣプログラムの制御指令で設定できる。指令形式は、例えば、Ｇ１００やＭ０６等のコマンドを使用できる。指令点の座標値、Ｐ１点又はＲ点のＺ軸の座標値は、工具交換指令に含めて指定される。Ｇ１００とＭ０６の具体例は以下の通りである。
・Ｇ１００Ｔ＿Ｌ＿Ｘ＿Ｙ＿Ｚ＿Ｒ＿
・Ｍ０６Ｔ＿Ｌ＿Ｘ＿Ｙ＿Ｚ＿Ｒ＿
Ｔ、Ｌ、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒはアドレスである。Ｔは工具番号、ポット番号、又はグループ番号である。ＬはＧ１００後のＴモーダル値を指定する。Ｔモーダル値は以降の工具交換指令において、交換する工具番号又はポット番号を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは指令点の座標値である。ＲはＰ１点又はＲ点のＺ軸の座標値であって、工具がテーブル上のワーク及び治具に接触しない位置の座標値である。また、Ｐ１点又はＲ点への主軸７の位置決めについて、ＣＰＵ４１は工具長オフセットをかけて動作する。工具長オフセットとは、工具の先端が基準点になるように、Ｚ軸の座標値を補正することである。工具長オフセット値は、例えば、工具を工具ホルダ９０に保持し、工具ホルダ９０を主軸７に装着した状態で、工具の先端の位置と主軸７の機械座標の位置との間のＺ軸方向の長さを予め計測した値である。工具オフセット値は、上記のように、工具交換指令に含めて指定してもよいし、あるいは、予めユーザがパラメータとして設定し、工具番号と関連付けて記憶装置４４に記憶させてもよい。

【0048】

また、指令形式は、Ｍ３５３及びＭ３５５のコマンドを使用できる。Ｍ３５３のコマンドはＸ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々に対する熱変位補正の実行を許可する指令である。Ｘ軸ボール螺子１１Ｂ、Ｚ軸ボール螺子１２Ｂ、Ｙ軸ボール螺子１３Ｂの各螺子軸は、Ｘ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｙ軸モータ６４の各モータの駆動によって生ずる熱と、各螺子軸と各ナットとの間で生ずる摩擦熱の影響を受けて延び、主軸７の移動先は変位する。熱変位補正は、熱の影響によって生じた各軸の変位を補正するための処理である。

【0049】

熱変位補正については公知であるので詳細な説明は省略するが、概略的には以下の通りに熱変位補正量の演算が行われる。ＣＰＵ４１は、各モータ側で各螺子軸を支持するベアリングの発熱量と、各モータとは反対側で各螺子軸を支持するベアリングの発熱量と、各螺子軸において各ナットが移動する範囲（ベアリング間）を複数の区間に分割した分割区間ごとの発熱量とを算出する。ＣＰＵ４１は、各分割区間の発熱量、各ベアリングの発熱量、各螺子軸の長さ、径等の機械構造に関するパラメータ、密度、比熱等の物理的性質に関するパラメータに基づいて、各螺子軸の温度分布を算出する。そしてＣＰＵ４１は、算出した各螺子軸の温度分布に基づき、各分割区間の熱変位量を夫々算出する。ＣＰＵ４１は、各分割区間の熱変位量に基づいて、各螺子軸における各ナットの移動元の位置に対する移動先の位置の熱変位量を熱変位補正量として算出する。なお、ユーザによる調整値が設定されている場合、熱変位補正量には調整値（効き具合（％））が乗算される。Ｍ３５３のコマンドは、Ｇ１００又はＭ０６のコマンドの実行前に実行される。Ｍ３５３のコマンドが実行されると、続くＧ１００又はＭ０６のコマンドによる主軸７の移動は、チェック位置の座標に対する熱変位補正がなされた座標に対して行われる。また、Ｍ３５５のコマンドは、熱変位補正の実行をキャンセルする指令である。Ｍ３５５のコマンドも、Ｇ１００又はＭ０６のコマンドの実行前に実行される。Ｍ３５５のコマンドが実行されると、続くＧ１００又はＭ０６のコマンドによる主軸７の移動は、チェック位置の座標に対する熱変位補正をキャンセルした状態で（熱変位補正を実行せずに）行われる。

【0050】

図７～図９を参照し、ＮＣ制御処理について説明する。ＣＰＵ４１は、数値制御装置４０の電源がオンになるとＮＣ制御プログラムをＲＯＭ４２から読み出し、ＮＣ制御処理を実行する。なお、ＮＣ制御処理では、熱変位補正フラグ及びＡＴＣ実行フラグが使用される。熱変位補正フラグ及びＡＴＣ実行フラグはＲＡＭ４３に記憶されている。熱変位補正フラグは、主軸７の移動において、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々に対する熱変位補正の実行の有無についての判断に用いられる。ＡＴＣ実行フラグは、ＡＴＣ動作の実行の可否についての判断に用いられる。ＮＣ制御処理において、ユーザは操作パネル２５でＮＣプログラムを選択する。ＣＰＵ４１は、操作パネル２５で選択されたＮＣプログラムの実行の操作を受付けると、ＲＯＭ４２からＮＣプログラムを読み出し、本処理を実行する。なお、図７のフローは、ＮＣ制御を自動で実行する場合のフローである。

【0051】

図７に示すように、ＣＰＵ４１は選択されたＮＣプログラムを記憶装置４４から読み込む（Ｓ１１）。ＣＰＵ４１は読み込んだＮＣプログラムの先頭行から１ブロック解釈する（Ｓ１２）。ＣＰＵ４１は解釈したブロックの制御指令がＭ３０（終了コマンド）か否か判断する（Ｓ１３）。解釈した制御指令がＭ３０でなかった場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は解釈した制御指令がＭ３５３であるか否か判断する（Ｓ１４）。解釈した制御指令がＭ３５３でない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は処理をＳ２１に移行する。解釈した制御指令がＭ３５３であった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶した熱変位補正フラグをオンする（Ｓ１６）。熱変位補正フラグがオン（図７では熱変位補正＝ＯＫ）の場合、Ｇ１００又はＭ０６のコマンドにおいてＸ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々に対し熱変位補正を行った上での主軸７の移動を行うことを示す。ＣＰＵ４１はチェック位置における熱変位補正量を、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々について演算する（Ｓ１７）。チェック位置はＡＴＣ準備位置であり、即ち（Ｘ，Ｚ，Ｙ＝ＡＴＣ位置Ｘ軸，ＡＴＣ位置Ｚ軸，０）の位置である。ＣＰＵ４１はＸ軸、Ｚ軸、Ｙ軸夫々の熱変位補正量をＲＡＭ４３に記憶し（Ｓ１８）、熱変位補正（Ｓ１９）を行う。ＣＰＵ４１は、チェック位置の各座標に対して熱変位補正量を加算し、調整値が設定されている場合は調整値（効き具合）を乗算することによって、チェック位置の座標を補正する。ＣＰＵ４１は次ブロックに移動し（Ｓ３２）、Ｓ１２に戻って上記処理を繰り返す。

【0052】

ＣＰＵ４１は解釈した制御指令がＭ３５５であるか否か判断する（Ｓ２１）。解釈した制御指令がＭ３５５でない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は処理をＳ２６に移行する。解釈した制御指令がＭ３５５であった場合（２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶した熱変位補正フラグをオフする（Ｓ２２）。熱変位補正フラグがオフ（図７では熱変位補正＝ＮＧ）の場合、Ｇ１００又はＭ０６のコマンドにおいてＸ軸、Ｚ軸、Ｙ軸の夫々に対する熱変位補正をキャンセルすることを示す。ＣＰＵ４１は、熱変位補正をキャンセルする処理を行う（Ｓ２３）。ＣＰＵ４１は、チェック位置の各座標に対して補正しない座標に設定する。ＣＰＵ４１は次ブロックに移動し（Ｓ３２）、Ｓ１２に戻って上記処理を繰り返す。

【0053】

ＣＰＵ４１は解釈した制御指令がＧ１００若しくはＭ０６であるか否か判断する（Ｓ２６）。Ｇ１００及びＭ０６の何れでもない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は解釈した制御指令を実行する（Ｓ３１）。ＣＰＵ４１は次ブロックに移動し（Ｓ３２）、Ｓ１２に戻って上記処理を繰り返す。解釈したブロックの制御指令がＧ１００若しくはＭ０６であった場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＡＴＣ実行確認処理を実行する（Ｓ２７）。

【0054】

図８を参照し、ＡＴＣ実行確認処理について説明する。ＡＴＣ実行確認処理が実行される時、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶したＡＴＣ実行フラグをオン（図８ではＡＴＣ実行＝ＯＫ）する（Ｓ５０）。ＣＰＵ４１は、Ｓ２２の処理でＸ軸に対する熱変位補正をキャンセルする旨（Ｘ軸の熱変位補正＝ＮＧ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合は（Ｓ５１：ＮＯ）、処理をＳ５６に移行する。Ｓ１６の処理でＸ軸に対する熱変位補正を行った上での主軸７の移動を行う旨（Ｘ軸の熱変位補正＝ＯＫ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶するＸ軸の熱変位補正量が、－Ｘ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｘ軸下限値」という）以上であり、且つ＋Ｘ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｘ軸上限値」という）以下であるか否か判断する（Ｓ５２）。ＣＰＵ４１は、Ｘ軸の熱変位補正量がＸ軸下限値以上且つＸ軸上限値以下である場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、処理をＳ５６に移行する。ＣＰＵ４１は、Ｘ軸の熱変位補正量がＸ軸下限値より小さい場合、又はＸ軸の熱変位補正量がＸ軸上限値より大きい場合（Ｓ５２：ＮＯ）、ＲＡＭ４３に記憶したＡＴＣ実行フラグをオフ（図８ではＡＴＣ実行＝ＮＧ）し（Ｓ５３）、処理をＳ５６に移行する。ＡＴＣ実行フラグはオンの場合はＡＴＣ動作の実行を許可することを示し、オフの場合はＡＴＣ動作の実行を不可（禁止）とすることを示す。

【0055】

ＣＰＵ４１は、Ｓ２２の処理でＺ軸に対する熱変位補正をキャンセルする旨（Ｚ軸の熱変位補正＝ＮＧ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合は（Ｓ５６：ＮＯ）、処理をＳ６１に移行する。Ｓ１６の処理でＺ軸に対する熱変位補正を行った上での主軸７の移動を行う旨（Ｚ軸の熱変位補正＝ＯＫ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶するＺ軸の熱変位補正量が、－Ｚ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｚ軸下限値」という）以上であり、且つ＋Ｚ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｚ軸上限値」という）以下であるか否か判断する（Ｓ５７）。ＣＰＵ４１は、Ｚ軸の熱変位補正量がＺ軸下限値以上且つＺ軸上限値以下である場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、処理をＳ６１に移行する。ＣＰＵ４１は、Ｚ軸の熱変位補正量がＺ軸下限値より小さい場合、又はＺ軸の熱変位補正量がＺ軸上限値より大きい場合（Ｓ５７：ＮＯ）、ＲＡＭ４３に記憶したＡＴＣ実行フラグをオフ（図８ではＡＴＣ実行＝ＮＧ）し（Ｓ５８）、、処理をＳ６１に移行する。

【0056】

ＣＰＵ４１は、Ｓ２２の処理でＹ軸に対する熱変位補正をキャンセルする旨（Ｙ軸の熱変位補正＝ＮＧ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合は（Ｓ６１：ＮＯ）、処理をＳ６６に移行する。Ｓ１６の処理でＹ軸に対する熱変位補正を行った上での主軸７の移動を行う旨（Ｙ軸の熱変位補正＝ＯＫ）がＲＡＭ４３に記憶されている場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶するＹ軸の熱変位補正量が、－Ｙ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｙ軸下限値」という）以上であり、且つ＋Ｙ方向における許容範囲の設定値（以下「Ｙ軸上限値」という）以下であるか否か判断する（Ｓ６２）。ＣＰＵ４１は、Ｙ軸の熱変位補正量がＹ軸下限値以上且つＹ軸上限値以下である場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、処理をＳ６６に移行する。ＣＰＵ４１は、Ｙ軸の熱変位補正量がＹ軸下限値より小さい場合、又はＹ軸の熱変位補正量がＹ軸上限値より大きい場合（Ｓ６２：ＮＯ）、ＲＡＭ４３に記憶したＡＴＣ実行フラグをオフ（図８ではＡＴＣ実行＝ＮＧ）し（Ｓ６３）、処理をＳ６６に移行する。

【0057】

ＡＴＣ動作の実行が不可（禁止）である場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、アラーム報知を行う（Ｓ６７）。ＣＰＵ４１は、スピーカ２８から警告音を発音し、表示部２６にエラー内容及び復旧方法を表示することよりアラーム報知を行う。エラー内容の表示は、例えば「熱変位自動補正量がＡＴＣ時の補正限界値を超えました。」等の表示である。復旧方法の表示は、例えば「［リセット］を押してアラームを解除してください。その後、メモリ運転でＭ３５５／動作呼出し３５５を実行し熱変位補正量をキャンセルしてください。」、「ユーザパラメータ（熱変位自動補正）を誤って設定している可能性があります。パラメータを確認してください。」、「運転条件（各軸の移動が極端に多くないか）を見直してください。」、「ロードモニタで各軸停止中の負荷を確認し、干渉などがないか確認してください。」、「メモリ運転時に頻発する場合、工具交換指令の前にＭ３５５／動作呼出し３５５（熱変位補正量キャンセル）を追加してください。」等である。ＣＰＵ４１はＮＣプログラムの実行を終了する。ユーザは、メモリ運転において表示された復旧方法に従い、エラーを解消する。

【0058】

Ｓ６６の判断でＡＴＣ動作の実行が許可されている場合（Ｓ６６：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、処理をＳ２８に移行する。図７のフローに戻り、ＣＰＵ４１は上記したＡＴＣ動作を開始し（Ｓ２８）、ＡＴＣ動作の終了を待機する（Ｓ２９：ＮＯ）。ＣＰＵ４１はＧ１００又はＭ０６の一連のＡＴＣ動作が終了すると（Ｓ２９：ＹＥＳ）、次ブロックに移動し（Ｓ３２）、その次ブロックについて解釈する（Ｓ１２）。解釈した次ブロックがＭ３０であった場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＮＣプログラムの実行を終了する。Ｓ６６において、ＣＰＵ４１はＡＴＣ動作の実行が許可されているか否かはＲＡＭ４３に記憶されているＡＴＣ実行フラグがオンかオフかで判断する。

【0059】

次に、ユーザの操作に従ってＮＣ制御処理を実行する場合について説明する。ユーザは操作パネル２５でＮＣプログラムを選択する。ＣＰＵ４１は、操作パネル２５で選択されたＮＣプログラムの実行の操作を受付けると、ＲＯＭ４２からＮＣプログラムを読み出し、本処理を実行する。なお、図９のフローは、ＮＣ制御を手動で実行する場合のフローである。

【0060】

図９に示すように、ＣＰＵ４１は操作部２７のタッチパネルにおいてユーザによるキーの操作を受付ける（Ｓ８１）。ＣＰＵ４１は、キー操作が行われるまで待機する（Ｓ８２：ＮＯ）。キー操作があった場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、操作されたキーの内容が、［工具交換単動］、［マガジン正転］及び［マガジン逆転］の何れかの操作であるか否かを判断する（Ｓ８３）。操作されたキーの内容が、［工具交換単動］、［マガジン正転］及び［マガジン逆転］の何れでもない場合（Ｓ８３：ＮＯ）、［終了］の操作であれば（Ｓ８８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＮＣプログラムの実行を終了する。操作されたキーの内容が、［工具交換単動］、［マガジン正転］、［マガジン逆転］及び［終了］の何れでもない場合（Ｓ８８：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、操作されたキーに対応する動作を実行する（Ｓ８９）。動作実行後、ＣＰＵ４１はＳ８１に戻ってユーザによるキー操作を受付ける。

【0061】

操作されたキーの内容が、［工具交換単動］、［マガジン正転］及び［マガジン逆転］の何れかの操作である場合（Ｓ８３：ＹＥＳ）、動作パターンを決定する（Ｓ９１）。［工具交換単動］の操作の場合、ＣＰＵ４１は、Ｐ０点からＰ１点又はＲ点へ移動する動作（図５のＡ１）、Ｐ１点又はＲ点からＡＴＣ準備位置、ＡＴＣ位置を経由し、ＡＴＣ原点へ移動する動作（図５のＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５）、ＡＴＣ原点からＡＴＣ位置を経由してＡＴＣ準備位置へ移動する動作（図５のＡ７，Ａ８）に応じた動作パターンを決定する。［マガジン正転］又は［マガジン逆転］の操作の場合、ＣＰＵ４１は、工具マガジン３１を旋回する場合（図５のＡ６１又はＡ６２）に工具マガジン３１と主軸７との干渉を避けるための主軸７の動作に応じた動作パターンを決定する。

【0062】

ＣＰＵ４１は、決定した動作パターンがＡＴＣ領域内の動作を含むか否かを判断する（Ｓ９６）。Ｐ０点からＰ１点又はＲ点へ移動する動作（図５のＡ１）は、ＡＴＣ領域内の動作が含まれないので（Ｓ９６：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、動作パターンを実行し、主軸７を移動する（Ｓ９８）。ＣＰＵ４１はＳ８１に戻ってユーザによるキー操作を受付ける。

【0063】

Ｐ０点又はＲ点からＡＴＣ準備位置、ＡＴＣ位置を経由し、ＡＴＣ原点へ移動する動作（図５のＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５）、ＡＴＣ原点からＡＴＣ位置を経由してＡＴＣ準備位置へ移動する動作（図５のＡ７，Ａ８）は、ＡＴＣ領域内の動作を含むので（Ｓ９６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、最初に、前述したＡＴＣ実行確認処理を実行する（Ｓ９７）。なお、事前に実行されたＮＣプログラムにおいてＭ３５３コマンドが実行されていれば、ＲＡＭ４３に「熱変位補正＝ＯＫ」が記憶されている。この場合、熱変位補正量が許容範囲内であればＡＴＣ動作の実行は許可され、熱変位補正量が許容範囲外であればＡＴＣ動作の実行は不可（禁止）とされる。また、事前に実行されたＮＣプログラムにおいてＭ３５５コマンドが実行されていれば、ＲＡＭ４３に「熱変位補正＝ＮＧ」が記憶されており、ＡＴＣ動作の実行は許可される。ＡＴＣ実行確認処理を終えると、ＣＰＵ４１は動作パターンを実行し、主軸７を移動する（Ｓ９８）。ＣＰＵ４１はＳ８１に戻ってユーザによるキー操作を受付ける。

【0064】

以上説明したように、数値制御装置４０は、Ｇ１００又はＭ０６コマンドを実行する場合に、Ｍ３５３コマンドによって熱変位補正を実行した上で主軸７の移動を行う旨がＲＡＭ４３に記憶されていれば、ＡＴＣ動作を実行しない。故に数値制御装置４０は、熱変位量の演算結果に基づく補正量に含まれる推測誤差と、ユーザによる主軸ヘッド６の移動量の調整によって、主軸ヘッド６の移動位置が、仮に、ＡＴＣ装置３０による工具交換の位置に対して大きくずれていたとしても、ＡＴＣ動作の実行を禁止すれば、ＡＴＣ装置３０を破損することはない。

【0065】

ＡＴＣ装置３０は、工具交換の位置に対する主軸ヘッド６の移動位置のずれに対して許容し得る機械的なずれの範囲を有する。数値制御装置４０は、Ｇ１００又はＭ０６コマンドを実行する場合に、Ｍ３５３コマンドによって熱変位補正を実行した上で主軸７の移動を行う旨がＲＡＭ４３に記憶されていても、熱変位補正量が許容範囲の設定値の範囲（Ｘ軸下限値以上且つＸ軸上限値以下である範囲、Ｚ軸下限値以上且つＺ軸上限値以下である範囲、及びＹ軸下限値以上且つＹ軸上限値以下である範囲の何れかの範囲）内であれば、ＡＴＣ動作を実行する。即ち数値制御装置４０は、主軸ヘッド６の移動位置が、ＡＴＣ装置３０による工具交換の位置に対して許容範囲の設定値の範囲を超えてずれていれば、ＡＴＣ動作の実行を禁止するので、ＡＴＣ装置３０を破損することはない。

【0066】

数値制御装置４０は、ＡＴＣ動作の実行を禁止した場合、その旨の報知を行う。故にユーザは、主軸ヘッド６の移動位置がずれていることを認識し、工具交換を正しく行えるように調整する作業を行うことができる。

【0067】

ＡＴＣ準備位置は、主軸ヘッド６がＡＴＣ位置に移動する直前に経由する位置である。故に数値制御装置４０は、ＡＴＣ位置に近いため熱変位補正量の誤差がより小さいＡＴＣ準備位置をチェック位置として、ＡＴＣ準備位置における熱変位補正量を用い、熱変位補正量が許容範囲の設定値の範囲内であるか否かを判断することができる。

【0068】

上記説明において、Ｘ軸ボール螺子１１Ｂ，Ｚ軸ボール螺子１２Ｂ，Ｙ軸ボール螺子１３Ｂは、本発明の「複数の螺子軸」の一例である。ＡＴＣ装置３０は、本発明の「工具交換装置」の一例である。Ｍ３５３コマンドは、本発明の「熱変位補正指令」の一例である。Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸のうちの少なくとも一軸に対し熱変位補正を行った上での主軸７の移動を行う旨（熱変位補正＝ＯＫ）がＲＡＭ４３に記憶されている状態が、本発明の「熱変位補正指令による指示が有効」である状態の一例である。Ｓ５１，Ｓ５６，Ｓ６１の処理を実行するＣＰＵ４１は、本発明の「熱補正判断部」の一例である。Ｇ１００又はＭ０６コマンドは、本発明の「工具交換指令」の一例である。Ｓ２６の処理を実行するＣＰＵ４１は、本発明の「工具交換判断部」の一例である。Ｓ５３，Ｓ５８，Ｓ６３の処理を実行するＣＰＵ４１は、本発明の「禁止部」の一例である。Ｘ軸下限値以上且つＸ軸上限値以下である範囲、Ｚ軸下限値以上且つＺ軸上限値以下である範囲、Ｙ軸下限値以上且つＹ軸上限値以下である範囲が、本発明「限界補正量の範囲」の一例である。Ｓ５２，Ｓ５７，Ｓ６２の処理を実行するＣＰＵ４１は、本発明の「限界判断部」の一例である。Ｓ６７の処理を実行するＣＰＵ４１は、本発明の「報知部」の一例である。Ｐ１点又はＲ点は、本発明の「復帰位置」の一例である。ＡＴＣ位置は、本発明の「交換位置」の一例である。グリップアーム３５は、本発明の「工具保持部」の一例である。ＡＴＣ準備位置は、本発明の「準備位置」の一例である。

【0069】

本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更を加えることができる。工作機械１は、コラム５をＸ軸方向、主軸７をＺ軸方向、主軸７をＹ軸方向に移動することで、ワークと工具９１を相対的にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に移動するが、これ以外の構造であってもよく、例えば、コラム５をＸ軸方向とＺ軸方向の２軸方向に移動し、主軸７をＹ軸方向に移動するようにしてもよい。

【0070】

ＮＣ制御処理（手動）における［工具交換単動］の動作パターンのうち、Ｐ１点又はＲ点からＡＴＣ準備位置、ＡＴＣ位置を経由し、ＡＴＣ原点へ移動する動作（図５のＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５）は、Ｐ０点又はＲ点からＡＴＣ準備位置へ移動する動作と（図５のＡ２，Ａ３）、ＡＴＣ準備位置からＡＴＣ位置を経由してＡＴＣ原点へ移動する動作（図５のＡ４，Ａ５）とに分けた動作パターンとしてもよい。数値制御装置４０は、主軸７がＡＴＣ準備位置からＡＴＣ位置への移動を開始する場合（最初）に、ＡＴＣ動作の実行を禁止するか否かを判断するので、Ｐ１点又はＲ点からＡＴＣ準備位置への主軸ヘッド６の移動を制限なく行うことができる。

【0071】

上記の場合において、更に、Ｐ０点又はＲ点からＡＴＣ準備位置へ移動する動作と（図５のＡ２，Ａ３）、ＡＴＣ準備位置からＡＴＣ位置へ移動する動作（図５のＡ４）と、ＡＴＣ位置からＡＴＣ原点へ移動する動作（図５のＡ５）とに分けた動作パターンとしてもよい。また、ＡＴＣ原点からＡＴＣ位置を経由してＡＴＣ準備位置へ移動する動作（図５のＡ７，Ａ８）は、ＡＴＣ原点からＡＴＣ位置へ移動する動作（図５のＡ７）と、ＡＴＣ位置からＡＴＣ準備位置へ移動する動作（図５のＡ８）とに分けた動作パターンとしてもよい。

【0072】

数値制御装置４０は、主軸７のＡＴＣ準備位置からＡＴＣ位置への移動の開始時に限らず、移動中に、ＡＴＣ実行確認処理を行って、ＡＴＣ動作の実行を禁止するか否かを判断してもよい。この場合においても、数値制御装置４０は、Ｐ１点又はＲ点からＡＴＣ準備位置への主軸ヘッド６の移動を制限なく行うことができる。工作機械１は、主軸の軸方向が上下方向である立形の工作機械であってもよい。立形の工作機械の場合、ＮＣ制御処理（自動）におけるＡＴＣ実行確認処理は、Ｇ１００コマンドを実行する場合に、最初の処理として実行すればよい。また、例えば特公平７－８０１０９号公報に記載されるような立形の工作機械の場合、上下方向に延びるＺ軸ボール螺子のみがＡＴＣ動作における主軸７の移動に関与する。故に、チェック位置は、Ｚ軸における「Ｚ＝機械原点」の位置とし、Ｘ軸、Ｙ軸については、ＡＴＣ実行確認処理における熱変位補正の実行の有無を確認する対象としなくてもよい。また、ＮＣ制御処理（手動）におけるＡＴＣ実行確認処理は、動作パターンがＡＴＣ領域内に含まれるか否かによって判断し、動作パターンの最初に実行すればよい。即ち、主軸７が加工終了位置からＺ軸機械原点に移動する動作の動作パターンの場合はＡＴＣ実行確認処理の対象とせず、主軸７がＺ軸機械原点からＡＴＣ原点に移動する動作、マガジンを旋回する動作、及びＡＴＣ原点からＺ軸機械原点に移動する動作の動作パターンにおいて、ＡＴＣ実行確認処理の対象とすればよい。

【0073】

工作機械１は、立形ダブルアーム式の工作機械であってもよい。立形ダブルアーム式の工作機械の場合においても、ＮＣ制御処理（自動）におけるＡＴＣ実行確認処理は、Ｇ１００コマンドを実行する場合に、最初の処理として実行すればよい。なお、立形ダブルアーム式の工作機械の場合、チェック位置は、「Ｘ，Ｚ，Ｙ＝０，Ｚ軸機械原点，０」の位置である。また、ＮＣ制御処理（手動）におけるＡＴＣ実行確認処理は、動作パターンがＡＴＣ領域内に含まれるか否かによって判断し、動作パターンの最初に実行すればよい。即ち、主軸７が加工終了位置からＺ軸ＡＴＣ原点に移動する動作、主軸７がＺ軸ＡＴＣ原点からＡＴＣ原点に移動する動作、主軸７に装着した工具を交換する動作、主軸７がＡＴＣ原点からＺ軸機械原点に移動する動作の何れの動作パターンも、ＡＴＣ実行確認処理の対象とすればよい。

【符号の説明】

【0074】

１ 工作機械
６ 主軸ヘッド
７ 主軸
９ 回転テーブル
１１Ｂ Ｘ軸ボール螺子
１２Ｂ Ｚ軸ボール螺子
１３Ｂ Ｙ軸ボール螺子
３０ ＡＴＣ装置
３５ グリップアーム
４０ 数値制御装置
４１ ＣＰＵ
９１ 工具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】