JPH01271147A - Ｎ／ｃ加工プログラム編集機能付数値制御工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｎ／Ｃ加工プログラム編集機能付数値制御工
作機械に関する。

（従来の技術） 例えば、航空機産業の機械加工の分野では、空力形状の
要求から、ねじれ面を有する部品を加工する必要がある
。その加工のためには、例えば同時５軸数値制御加工を
行わなければならない。このような、同時多軸数値制御
加工用プログラムの加工情報データを最適化するのに、
高度な知識と多くの費用を要していた。

従来、数値制御工作機械のための加工プログラムを最適
化に向けて修正する方法として、例えば特開昭５８−１
３２４３９号公報に記載の方法がある。その方法は、加
工プログラム中に設定された主軸回転速度及び送り軸送
り速度等のＮ／Ｃデータを手動操作によって書き換える
ようにしたものである。即ち、実際の加工に先立って、
加工プログラム中に設定された主軸回転速度や送り軸送
り速度等のＮ／Ｃデータが適切でない場合には、オーバ
ーライドスイッチの手動操作により主軸回転速度や送り
軸送り速度を変える。その後、プログラム修正のための
スイッチの手動操作により、上記の如くして変化させた
後の主軸回転速度や送り軸送り速度を読み込み、読み込
んだ値となるように前記加工プログラム中の主軸回転速
度や送り軸送り速度を書き変える。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術には、以下のような各種の問題点がある。

（１）　　Ｎ／Ｃデータを変更するに際し、各種のスイ
ッチを手動で操作する必要があり、面倒である。

（２）実加工の際の主軸回転数や送り軸送り速度は、加
工の状況に合わせて時々刻々と変動するものである。従
って、加工状況を適切に再現するには、主軸回転数等を
時間的に連続して検出し、その検出した値に応じてＮ／
Ｃデータを時間的に連続させて変更する必要がある。こ
れに対し、上記従来技術においては、プログラム修正用
スイッチ操作により、ある−時刻における主軸回転数等
のみを取り込んでＮ／Ｃデータの書き変えを行っている
。そのため、上記従来技術によっては、加工状況を適切
に再現するのは実際上困難である。

（３）連続して変動する加工条件は、Ｎ／Ｃデータの送
りや回転数の設定値を書き換えることによっては実現で
きず、Ｎ／Ｃ移動指令による移動動作中の回転数の変更
や送り速度の変更に対応する必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、
より適正な加工が行えるＮ／Ｃ加工プログラムを得るこ
とができると共に、そのようなＮ／Ｃ加工プログラムを
自動的に得ることのできるＮ／Ｃ加工プログラム編集機
能付数値制御工作機械を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のＮ／Ｃ加工プログラム編集機能付数値制御工作
機械は、Ｎ／Ｃ加工プログラムに含まれるＮ／Ｃデータ
に基づいて主軸回転数及び送り軸送り速度等の加工条件
を決定して加工を行うと共に前記加工条件をオーバーラ
イドするオーバーライド手段を有する数値制御工作機械
において、加工時における実際の主軸回転数及び送り軸
送り速度等のデータを所定時間毎に実測して実ｎｌデー
タを得る実測データ検出手段と、前記実ｎｌデータを読
み込む実測データ読み込み手段と、前記実測データと前
記Ｎ／Ｃデータとを突き合わせる突き合せ手段と、その
突き合わせの結果に応じて前記Ｎ／Ｃ加工プログラム中
に含まれる前記Ｎ／Ｃデータを前記実測データに応じた
新たなＮ／Ｃデータに書き換えて新たなＮ／Ｃ加工プロ
グラムを創生ずるＮ／Ｃ加工プログラム編集手段と、を
備えるものとして構成される。

（作　用） Ｎ／Ｃ加工プログラム中のＮ／Ｃデータに基づいて主軸
回転数及び送り軸送り速度が決定され、その加工条件で
加工が行われる。その加工中においてオーバーライド手
段を操作することにより、上記加工条件がオーバーライ
ドされ、前記Ｎ／Ｃデータとはやや異なる加工条件で加
工が行われる。

その加工における実際の主軸回転数や送り軸送り速度が
実測データ検出手段によって所定時間毎に実測データと
して得られる。このようにして、得られた離散分布デー
タとしての実測データは読み込み手段によって読み込ま
れる。さらに、突き合わせ手段によって実測データとＮ
／Ｃデータとが突き合わせられる。その突き合わせの結
果に応じて、Ｎ／Ｃ加工プログラム編集手段によって、
Ｎ／Ｃデータが実測データに応じて書き換えられて新た
にＮ／Ｃデータとなり、その新たなＮ／Ｃデータを含む
新たなＮ／Ｃ加工プログラムが創生される。その新たな
Ｎ／Ｃ加工プログラムを用いて次の部品についての加工
を行うことにより、その加工はより適正なものとして行
われる。

なお、請求項２記載の発明においては、Ｎ／Ｃデータ検
出手段はＮ／Ｃ装置を介することなく直接的に実測デー
タを検出する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例の全体構成図である。同図
において、１はＮ／Ｃ加工プログラム転送用中央処理装
置（ＣＰＵ）で、Ｎ／Ｃ加工プログラム記憶部２を有し
ている。そのＣＰＵＩにはＮ／Ｃ装置３を介して工作機
械４が接続されている。工作機械４には、オーバーライ
ドスイッチ５が接続されている。オーバーライドスイッ
チ５は、主軸回転数オーバーライドスイッチ５ａと送り
軸送り速度オーバーライドスイッチ５ｂを有する。

Ｎ／Ｃ装＠装色３作機械４にはデータ収集用中央処理装
置（ＣＰＵ）６が接続されている。そのＣＰＵ６はデー
タ記憶部７を有する。さらに、そのＣＰＵ６はＮ／Ｃ加
工プログラム編集用中央処理装置（ＣＰＵ）８を介して
前記Ｎ／Ｃ加工プログラム転送用ＣＰＵ８に接続されて
いる。

次に、上記構成の装置の動作を説明する。先ず、部品加
工の開始に際して加工プログラム転送用ＣＰＵＩにプロ
グラム選択用の指示を与える（図示せず）。ＣＰＵＩは
、その指示に応じた加工プログラムを加工プログラム記
憶部２．より読み出１７、読み出した加工プログラム１
］をＮ／Ｃ装置３に伝えると共にデータ収集用ＣＰＵ６
を介してデータ記憶部７に格納する。加工プログラム１
１を受けることによりＮ／Ｃ装置３は加工開始の準備が
整った状態となる。そして、Ｎ／Ｃ装置から送られる信
号に基づいて、工作機械において部品加工が行われる。

その加工に際しては、オーバーライドスイッチ５　（５
ａ、５ｂ）の操作によって、主軸回転速度や送り軸送り
速度がオーバーライドされる。それにより、実加工にお
いては、主軸回転速度等は加工プログラム１１での設定
値（Ｎ／Ｃデータ）とは異った値のものとなる。即ち、
加工プログラム１１での設定値をオーバーライドした新
たな値に基づいて主軸回転速度等が決められ、その状態
で加工が行われる。

而して、上記部品加工の開始に際してＮ／Ｃ装置３から
加工開始信号（サイクルスタート信号）１２がデータ収
集用ＣＰＵ６に伝えられる。そのＣＰＵ６は、その後一
定のサイクルで、実加工における工作機械４の主軸回転
速度及び各送り軸毎の送り速度専の実測データ１３を実
測により読み込み、読み込んだ実測データ１３をデータ
記憶部７に格納する。その実測データ１３の読み込み、
格納は、部品加工の終了に際して、Ｎ／ＣＩ置３装らデ
ータ収集用ＣＰυ６に加工終了信号１４が伝えられるま
で行われる。その後、データ記憶部７に格納された実測
データ１３及び加工プログラム１１は互いに対応させた
状態で加工プログラム編集用ＣＰＵ８へ送られる。その
ＣＰＵ８は、実測データ１３が加工プログラム１１のど
の部分に対応するデータであるかを分析する。その分析
結果に応じて、実測データ１３と加工プログラム１１（
Ｎ／Ｃデータ）とを突き合わせ、照合する。

そして、両者が異っているときには加工プログラム１１
のＮ／Ｃデータを実、１１１データ１３により近いもの
に書き変え、新たに第２番目の加工プログラム１，５を
創生ずる。その新たな第２番目の加工プログラム１５は
、加工プログラム転送用ＣＰＵ１によって加工プログラ
ム記憶部２に格納される。

この後に行われる第２番目の部品加工においては、上記
新たな第２番目の加工プログラム１５が用いられる。そ
の第２番目の部品加工りの終了により、上記と同様にし
て、第２番目の加工プログラム１５からさらに新たな第
３番目の加工プログラムが創生される。これを順次繰り
返してその都度加工プログラムを修正する。そして、最
終的には任意数番目の修正加工プログラムを用いてそれ
以後の部品加工を行う。

第２図は、」二足Ｎ／Ｃ加工プログラム編集用ＣＰＵ８
の動作を示すものである。即ち、そのＣＰＵ８は、前述
のように、Ｎ／Ｃ加工プログラム１５と実測データ１３
とを突き合わせる（ステップ１）。この後、Ｎ／Ｃ加工
プログラム１５を実測データ１３に応じて編集する（ス
テップ２）。

第３図は、上述のＮ／Ｃ加工プログラム１５と実測デー
タ１３との突き合わせの原理を説明する原理説明図であ
る。同図に示すように、加工は、サイクルスタート信号
（加工開始信号）１２が出力された時刻から加工終了信
号１４が出力される時刻まで行われる。それらの時刻に
挾まれた時間内において、上述したように、一定のサイ
クルで実測データ（送り軸送り速度）１３が読み込まれ
る。それらの実測データ１３に基づいて実測データ線１
３Ａが描かれる。同図において、１１は上記実測データ
１３と突き合わせさせられるＮ／Ｃ加工プログラムを示
す。このＮ／Ｃ加工プログラム１３は、同図に示すよう
に、ある命令を形成する複数のブロックｌｌａ〜ｌｌｄ
を有する。オーバーライドの操作を行なった場合、各ブ
ロック１１ａ〜ｌｌｄの命令が含むＮ／Ｃデータ（送り
速度設定値）１１Ａ〜１１Ｄがオーバーライドの操作を
加えられず送り速度設定値により作動した理論時間に対
して、サイクルスタート（加工開始信号）と加工終了信
号とに挾まれた時間とには差が生ずることになる。した
がって、各送り軸毎の送り速度１３の実４Ｉｌｊデータ
から各輔毎の比を算出し動作の方向ベクトルを得て、各
ブロックｌｌミル１１ｄ内で各々一定となる動作ベクト
ルと比較判別して、実７１Ｐ１データがどのブトツクに
対応するかの突き合わせを可能としている。

第４図は、第３図のようにして行った突き合わせの結果
に基づいて加工プログラム１１を編集する原理を説明す
る原理説明図である。同図は、第３図の一部、即ち、Ｎ
／Ｃ加工プログラム１１のブロックｌｌｃに対応する部
分のみを拡大して例示しものである。この第４図かられ
かるように、Ｎ／Ｃ加工プログラム１１のブロック１１
ｃの表わす時間、即ち、時刻ｔ　と時刻ｔ５との間の時
間を例えば等時間間隔に第１〜第４の時間帯Ｉ〜■に区
画する。各時間帯■〜■において、実測データ線１３Ａ
に基づいて新たなＮ／Ｃデータを定める。例えば、各時
間帯Ｉ〜■において、実測データ線１３Ａの最低値をそ
れらの時間帯Ｉ〜■における新たなＮ／ＣデータｌＩＣ
−１〜１１Ｃ−４と定める。それらの新たなＮ／Ｃデー
タ１１Ｃ−１〜ｌＩＣ−４と、元のＮ／Ｃデータ１１Ｃ
とを突き合わせる。両者が違っている場合には、元のＮ
／Ｃデータ１１Ｃを新たなＮ／Ｃデータに書き換える。

また、両者が一致している場合には元のＮ／Ｃデータを
そのままの値としておく。

このようにして、新たなＮ／Ｃデータ１１Ｃ−１〜ｌＩ
Ｃ−４が設定される。而して、このような新たなＮ／Ｃ
データｌＩＣ−１〜ｌＩＣ−４が図示の時間軸との関係
で再現されるようにＮ／Ｃ加工プログラムのブロック１
１ｃが新たな第２のＮ／Ｃ加工プログラムのブロック１
１ｃ１〜１１ｃ４に編集される。即ち、従来の加工プロ
グラム１１のブロック１１ｃは、時刻ｔ１〜時刻ｔ５の
時間の送り速度を一律のＮ／Ｃデータ１１Ｃとするもの
であった。これに対し、そのブロック１１Ｃの編集によ
り形成された新たなブロック１１０〜１１Ｃは、時刻ｔ
　〜時刻ｔ５の間を第１〜第４の時間帯Ｉ〜■に分割し
、それらの各時間帯１〜■における送り速度の設定値を
それぞれ別々のＮ／ＣデータｌＩＣ−１〜ｌＩＣ−４に
設定する。つまり、各時間帯１〜■における送り速度の
設定値がＮ　／　Ｃ’データｌＩＣ−１〜１１Ｃ−４と
なるように加工プログラム１１のブロックｌｌｃを編集
して新たなブロック１１０１〜１１Ｃ４を形成する。

第３図に示したＮ／Ｃ加エシェラログラム１１のブロッ
クｌｌａ、ｌｌｂ、ｌｌｄも、上５己とほぼ同様にして
編集される。このようにして得られた新たなＮ／Ｃ加工
プログラムの解読により、第３図に示す時間軸との関連
で、新たなＮ／Ｃデータが実測データ１３により近づい
たものとして得られる。よって、その新たなＮ／Ｃデー
タに基づいて加工を行うことにより、より適正な加工が
行われる。

なお、第４図においては時刻ｔ１〜時刻ｔ５の間の時間
を４つの時間帯に分割したが、第５図（ａ）に示すよう
に、より多くの時間帯に分割して上記と同様の処理を行
うこともできる。その際、隣り合う時間帯の新たなＮ／
Ｃデータが等しいかあるいは差が小さいときには、同図
（ｂ）に示すように、それらを合体してＮ／Ｃデータの
値の等しいより広い時間帯を形成することもできる。こ
のようにすれば、加工プログラム〕１ｃの新たに形成さ
れるブロックの数が多くなり過ぎるのを防止しつつＮ／
Ｃデータを実測データにより近づけることができる。

上記実施例によれば、以下の効果が得られる。

即ち、先にも述べたように、航空機産業の機械加工の分
野では、空力形状の要求からねじれ面を有する部品形状
加工のため、同時５軸数値制御加工を必要とする。この
ような同時多軸数値制御加工用プログラムの加工情報デ
ータを最適化するには、高度な知識と多（の費用を要す
る。しかしながら、上記実施例によれば、適正な加工情
報データ（主軸回転数、送り速度）で各種Ｎ／Ｃ装置の
機能に依存しない汎用性のある方法でデータ収集が可能
となる。このようにして収集したデータをＮ／Ｃ元デー
タに編入することによって、適正な加工が再現され、ね
じれ面を有する部品加工用のＮ／Ｃ加工プログラムの適
性化が容易になる。さらに、上記実施例はＮ／Ｃ工作機
械の種類や制御軸等に限定されず全てのＮ／Ｃ工作機械
に適用可能であり、それにより著しい効果を発揮するこ
とができる。

（発明の効果） 本発明によれば、Ｎ／Ｃ加工プログラム中のＮ／Ｃデー
タを実際の加工に応じてきめ細かくより適正なものに自
動的に書き換えることができるので、以後に適正な加工
を行うのを書き換えた新たなＮ／Ｃデータに基づいて容
易なものとすることができる。

さらに、請求項２に記載の発明によれば、主軸回転数と
送り軸送り速度との実測データをＮ／Ｃ装置を介さずに
機械側より独立して収集するようにしたので、各種Ｎ／
Ｃ装置の特性機能に依存しない実測データを得ることが
でき、よって、その実測データに基づいて創生じた新た
なＮ／Ｃ加工プログラムをより適正なものとして得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図はその
要部の動作を示すフローチャート、第３図は加工プログ
ラムと実測データの突き合わせの原理を示す突きへわせ
原理説明図、第４図は加工プログラムの編集の原理を示
す編集原理説明図、第５図はその編集の異なる例を示す
編集原理説明図である。 １・・・Ｎ／Ｃ加工プログラム転送用ＣＰＵ、２・・・
Ｎ／Ｃ加工プログラム記憶部、３・・・Ｎ／Ｃ装置、 ４・・工作機械、 ５・・・オーバーライドスイッチ、 ６・・・データー収集用ＣＰＵ。 ７・・・データ記憶部、 ８・・・Ｎ／Ｃ加工プログラム編集用ＣＰＵ。 １１・・・Ｎ／Ｃ加工プログラムｄ１ １１ａ〜ｌｉｄ・・・ブロック、 １１ｃＩ〜１１ｃ４・・・ブロック、 １１Ａ〜１］、Ｄ・・・Ｎ／Ｃデータ、１、　Ｉ　Ｃ−
１〜ｌＩＣ−４・・・Ｎ／Ｃデータ、１２・・・加工開
始信号、 １３・・・実測データ、１３Ａ・・・実測線、１４・・
・加工終了信号・、 １５・・・Ｎ／Ｃ加工プログラム。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＩＩＣ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎ／Ｃ加工プログラムに含まれるＮ／Ｃデータに基
   づいて主軸回転数及び送り軸送り速度等の加工条件を決
   定して加工を行うと共に前記加工条件をオーバーライド
   するオーバーライド手段を有する数値制御工作機械にお
   いて、 加工時における実際の主軸回転数及び送り軸送り速度等
   のデータを所定時間毎に実測して実測データを得る実測
   データ検出手段と、 前記実測データを読み込む実測データ読み込み手段と、 前記実測データと前記Ｎ／Ｃデータとを突き合わせる突
   き合せ手段と、 その突き合わせの結果に応じて前記Ｎ／Ｃ加工プログラ
   ム中に含まれる前記Ｎ／Ｃデータを前記実測データに応
   じた新たなＮ／Ｃデータに書き換えて新たなＮ／Ｃ加工
   プログラムを創生するＮ／Ｃ加工プログラム編集手段と
   、 を備えることを特徴とするＮ／Ｃ加工プログラム編集機
   能付数値制御工作機械。 ２、実測データ検出手段は、Ｎ／Ｃ装置を介することな
   く直接的に実測データを検出するものであることを特徴
   とする請求項１記載のＮ／Ｃ加工プログラム編集機能付
   数値制御工作機械。