JPH0212403A - 数値制御装置 - 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］ この発明は例えば自動プログラミング機能付の旋盤用の
数値制御装置、特に素材の内径穴加工の加工能率の向上
に関するものである。

口従来の技術］ 第５図は従来の自動プログラミング機能付旋盤用の数値
制御装置（以下、ＮＣ装置という）を示す構成図であり
、図において（１）は加工プログラムであり、加工プロ
グラム（１）には素材形状（１ａ）、最終仕上形状（ｌ
ｂ）、切込み点（ｌｃ）、切込み量（１ｄ）からなる−
群の指令が与えられている。（２）は加工プログラム（
１）で与えられた指令により素材から最終仕上形状を削
り出すための工具の全移動経路を算出し、機械制御機構
（３）に順次工具の移動量を送り出す加工プログラム解
読手段である。

この加工プログラム解読手段（２）は、機械（４）に取
゛付けられた工具の現在位置から切込み点までの移動量
を算出する切込み点までの移動量算出部（２ａ）、切込
み量分の移動量を算出する切込み量分移動量算出部（２
ｂ〉、水平方向の移動量を算出する水平切削移動量算出
部（２ｃ）、最終仕上形状までの移動量を算出する仕上
形状に沿った移動量算出部（２ｄ）、戻り移動量を算出
する戻り移動量算出部（２ｅ）及び各移動量を解読し、
機械制御機構（３）に工具の移動量を送る解読制御部（
２ｆ）とを有する。

上記のように構成されたＮＣ装置において、加工プログ
ラム（１）で指令する素材形状（１ａ）と最終仕上形状
（ｌｂ）の定義の一例を第６図の素材（５）を示す断面
図を参照して説明する。

素材形状（ｌａ）は素材長さ（ｇ）、素材外径Ｘ　ｍａ
ｘ及び素材内径Ｘ　ｗｉｎを指定して定義する。

一方、最終仕上形状（ｌｂ）は直線、テーパ、凸円弧と
凹円弧の４つめ形状要素を第１表に示す定義の方法によ
って定義し、これらの形状要素を組合せすることにより
指定する。

第 表 この形状要素を定義するときの座標系は第６図に示す座
標原点Ｒを中心にして素材（５）の径方向をＸ軸、軸方
向をＺ軸としたＸ−Ｚ座標系を用いる。

第６図に示す最終仕上形状（ｔｂ）は直線、凹円弧及び
テーバの組合せで構成されている。

次に第５図に示したＮＣ装置により第６図に示した素材
（５）を加工する場合の動作を、第７図の加工プログラ
ム解読手段（２）の動作を示すフローチャート及び第８
図の工具経路を示す説明図を参照して説明する。

まず、加工プログラム解読手段（２）の解読制御部（２
ｒ）は加工プログラム（１）に指令された素材（５）の
素材形状（ｌａ）、最終仕上形状（１ｂ）、切込み点（
ＩＣ）、切込みｆｆｉ　（ｌｄ）を読込む。この読込ま
れた一群の指令から現在の工具位置から切込み点までの
移動量を切込み点までの移動量算出部（２ａ）で算出す
る（ステップＳ　１１）。この算出にあたり、加工開始
時の工具位置が座標原点（Ｒ）にあるとすると、切込み
点は素材内径の端部である点Ｐ　（ｘ　ｏ　。

０）であるから切込み点Ｐまでの工具移動量はＸＯとな
る。

次に切込みｆｆｉ　（ｌｄ）で指定された切込み量の値
りにより切込み量分移動量算出部（２ｂ）で各加工段階
の切込み量分の移動量を算出する（ステップ５１２）。

この切込み量分の移動量は第７図に示すように切込み量
りによる切削が３段階により行なわれるときは、第１回
目の切削は点Ｐ（ｘ、０）からＤだけ離れた点Ｑ（ｘ、
０）であるからＤ１１つ目目の切削は点Ｐ（ｘ、Ｏ）か
ら点Ｑ４（ｘ４，０）までであるから２Ｄ、最終回の切
削は点Ｑ（ｘ、０）から点Ｑ（ｘ、ｏ）１　　　１　　
　　　　　　　　　　　Ｂ　　　　ＢであるからＤから
２Ｄの間となる。

次に水平切削移動量算出部（２ｃ）で点Ｑ１　（Ｘｌ。

０）から最終仕上形状（１ｂ）と交わる点Ｑ２　（Ｘｌ
。

Ｚ２）までのＺ軸方向の移動量を算出する（ステップ３
１３）。その後、仕上形状に沿った移動量算出部（２ｄ
）で点Ｑ　　（Ｘ　　、Ｚ２）から最終仕上形状（ｔｂ
）に沿ってＸ軸方向にＤだけ移動した点Ｑ３（ｘ、ｚ３
）までの移動量を算出しくステップ５１４）、戻り移動
量算出部（２ｅ）で点Ｑ３　（Ｘｏ。

２　）から点Ｐ（ｘ、０）までのＺ軸方向の戻りの移動
量を算出する（ステップ５１５）。このようにして算出
した各移動量を解読制御部（２ｒ）から順次機械制御機
構（３）に送り、機械制御、’ｍ、　購（３）で機械（
４）を駆動して切削を行なう。この処理が最終仕上形状
（ｌｂ）のＸ軸方向の底Ｑ（ｘ、０）Ｂ −Ｑ　　（ｘ　　、ｚ　　）　−Ｑ　　（ｘ　　、ｚ　
　）まで７Ｇ７　　　５４５ 繰返し行ない（ステップ５ｌＢ）、内径穴の切削処理を
終了する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来のＮＣ装置においては素材
の穴内径を切削するときに常に穴の奥まで均一に切削し
ているため、特に止り穴の場合に切削くずが穴の奥に次
々と押しこまれてしまう。

このため切削途中で運転を中止してオペレータが切削く
ずを除去するか、あるいは切削くず除去用の工具に交換
して除去してやる必要があった。したがって、全体の加
工時間が長くなってしまうという問題点があった。

この問題点を解決するために、穴の入口から奥まで順次
いくつかのブロックに分け、そのブロック毎に加工プロ
グラムに指令を組込んで、穴の入口に近いブロックから
順に穴内径を拡げてゆくようにすると、切削くずは短く
なり、穴入口も広いので切削くずは容易に外へ排除され
て穴の奥に押しここまれることを防ぐことができる。し
かし、各ブロック毎に加工プログラムを組んで指令する
ようにすると、加工プログラムが複雑になり加工プログ
ラム作成の時間も増大するという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、−素材の内径穴を繰り拡げるときに全体の加工
時間を短縮すると共に、加工プログラムを組むのも簡単
にできる数値制御装置を得ることを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段〕 この発明に係る数値制御装置は、加工プログラムに穴の
入口から奥までの加工範囲を穴の入口から順次複数のブ
ロックに分割するための分割回数を指令するブロック分
割指令部を設け、加工プログラム解読手段に設けたブロ
ック分割処理部で、加工プログラムに指令された素材形
状、最終加工形状等の一群の指令と分割回数とにより、
各分割ブロック毎の分割仕上形状を作成して、穴入口の
ブロックから順次切削を行なう。

［作用］ この発明においては、加工プログラムに指令された一群
の指令と分割回数とにより、穴入口から奥まで順次分割
したブロック毎の分割仕上形状を作成゛し、この分割仕
上形状により各ブロック毎の工具の移動量を算出して入
口のブロックから順次切削を行なう。

口実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、図に
おいて第５図に示した従来例と同一符号は同一のものを
示す。（１ｅ）は加工プログラム（１）に設けられたブ
ロック分割指令部であり、ブロック分割指令部（１ｅ）
には素材の切削する穴の入口から奥まで順次分割するブ
ロックの分割回数Ｎを指令する。（２ｇ）は加工プログ
ラム解読部（２）に設けられたブロック分割処理部であ
り、ブロック分割処理部（２ｇ）は加工プログラム（１
）で指令された指令内容により素材の切削位置を分割し
た各ブロック毎の分割仕上形状を作成する。

上記のように構成されたＮＣ装置により第６図に示した
素材（５）を第３図に示すように３分割したブロックに
分けて加工する場合の動作を第２図に示した加工プログ
ラム解読手段（２）の動作を示すフローチャートを参照
して説明する。

まず、加工プログラム解読手段（２）の解読制御部（２
ｆ）は加工プログラム（１）に指令された素材（５）の
素材形状（１ａ）、最終仕上形状（１ｂ）、切込み点（
１ｃ）、切込み量（１ｄ）及びブロック分割指令部（１
ｅ）に指令された指令内容を読込む。この読込まれた一
Ｆｆの指令から切込み点までの移動量算出部（２ａ）で
現在の工具位置から切込み点Ｐ（ｘ、０）までの移動量
を算出する（ステップＳｌ）。次にブロック分割処理部
（２ｇ）で加工プログラム（１）のブロック分割指令部
（１ｅ）で指令された分割回数Ｎ−３と素材形状（１ａ
）、最終仕上形状（１ｂ）をもとに素材（５）の加工部
を第３図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）に示すように３つ
のブロックに分割し、各ブロック毎の新切込み点Ｐ　　
、Ｐ　　を算出して各ブロック毎の分割仕上形状を作成
する（ステップＳ２）。この分割仕上形状は第３図にお
いて第１のブロック（６）では（Ｑ　　−Ｑ７−Ｐ１’
）となり、第２のブロック（７）では（Ｑ　−Ｑ２−Ｐ
２）、第３のブロック（８）では（Ｑ２−Ｑ３）となる
。

次に、第１のブロック（６）の分割仕上形状を読出しく
ステップＳ３）、この分割仕上形状（Ｑ８−Ｑ　　−Ｐ
ｌ）と加工プログラム（１）に指定された切込み量の値
りにより切込み量分移動量算出部（２ｂ）で第４図（ａ
）に示すように切込み点Ｐ　（ｘ　ｏ　。

０）から点Ｑ（ｘ、Ｏ）までの切込み量分の移動量を算
出する（ステップＳ５）。その後、水平切削移動量算出
部（２Ｃ）で点Ｑ（ｘ、０）から分割仕上形状の点Ｑ（
ｘ、ｚ、）までのＺ軸方向の移動量を算出する（ステッ
プＳ６）。その後、仕上形状に沿った移動量算出部（２
ｄ）で点Ｑ　　（Ｘ　　、ｚ７）から分割仕上形状に沿
ってＸ軸方向にＤだけ移動した点Ｐ（ｘ、ｚ）までの移
動量を算出しくステップＳ７）、戻り移動量算出部（２
ｅ）で点Ｐ１から点Ｐまでの２軸方向の戻り移動量を算
出する（ステップ８ｇ）。

このようにして算出した各移動量を解読制御部（２ｒ）
から機械制御機構（３）に出力し、機械（４）を制御し
て第１のブロック（８）の（Ｐ−Ｑｌ−Ｑ８−Ｐｌ）を
切削する。同様な処理を分割仕上形状のＸ軸方向底（Ｑ
６−Ｑ７）まで切削するまで繰返して（ステップＳ９）
、第１のブロック（６）の分割仕上形状の切削を終了す
る。

次に、第２のブロック（７）の分割仕上形状（Ｑ７−Ｑ
２−Ｐ２）を読出しくステップＳ３）、第１のブロック
（６）の切削を終了したときの工具位置Ｑ（ｘ、０）か
ら新切込み点Ｐ　（ｘｏ。

ｚ７）までの移動量を算出しくステップＳ４）、以下第
１のプロ・シフ（６）と同様に第２のブロック（７）の
処理を行なう。

これらの処理が最終ブロックまで行なわれ、最終仕上形
状の２軸方向の底（Ｑ２−Ｑ３）まで切削が行なわれる
と（ステップＳ　１０）処理を終了する。

なお、上記実施例においては加工プログラム（１）のブ
ロック分割指令部（１ｅ）でブロックの分割回数Ｎを指
令する場合について説明したが、分割するＺ軸方向の長
さを指令しても上記実施例と同様に処理を行なうことが
できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、加工プログラムに指令
された一群の指令とブロック分割指令とにより穴入口か
ら奥まで順次分割したブロック毎の分割仕上形状を加工
プログラム解読手段のブロック分割処理部で作成し、こ
の分割仕上形状により各ブロック毎の工具の移動量を算
出して、穴入口のブロックから順次切削を行なうように
したので、素材の内径を繰り拡げるときに、切削くずを
容易に外に排出することができ全体の加工時間を短縮す
ることができる。

また、加工プログラムには一群の指令と共に分割回数ま
たは分割長さを指令するだけで良いから、加工プログラ
ムも非常に簡単に組むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は上記
実施例の動作を示すフローチャート、第３図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）　、第４図（ａ）　、（ｂ）　、　（ｃ）
は各々上記実施例の動作を示し、第３図（ａ）　、（ｂ
）　、（ｃ）は素材の分割ブロックを示す説明図、第４
図（ａ）　、　（ｂ）　。 （ｃ）は工具の経路を示す説明図、第５図は従来例を示
す構成図、第６図は素材と最終仕上形状を示す断面図、
第７図は従来例の動作を示、すフローチャート、第８図
は従来例における工具の経路を示す説明図である。 ＜１）・・・加工プログラム、Ｕｅ）・・・ブロック分
割指令部、（２）・・・加工プログラム解読手段、（２
ｇ）・・・ブロック分割処理部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 素材形状、最終仕上形状、切込み点及び切込み量の一群
   の指令を加工プログラムとして与え、この加工プログラ
   ムにより素材から最終仕上形状を削り出すための工具の
   全移動経路を算出し、移動量を順次機械制御機構に送る
   加工プログラム解読手段を備えた自動プログラミング機
   能付の穴加工用数値制御装置において、 穴の入口から穴の奥までの加工範囲を穴入口から順次複
   数のブロックに分割するための分割回数を指令するブロ
   ック分割指令部を加工プログラムに設け、素材形状、最
   終仕上形状等の一群の指令と上記ブロック分割指令部で
   指令した分割回数とにより、分割ブロック毎の分割仕上
   形状を作成するブロック分割処理部を、加工プログラム
   解読手段に設けたことを特徴とする数値制御装置。