JPH0255181B2 - - Google Patents

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JPH0255181B2
JPH0255181B2 JP57045168A JP4516882A JPH0255181B2 JP H0255181 B2 JPH0255181 B2 JP H0255181B2 JP 57045168 A JP57045168 A JP 57045168A JP 4516882 A JP4516882 A JP 4516882A JP H0255181 B2 JPH0255181 B2 JP H0255181B2
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JP
Japan
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tool
cutting edge
workpiece
barrier
main axis
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57045168A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58165952A (ja
Inventor
Hiroyuki Kanematsu
Hajime Oohashi
Shuichi Hashimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamazaki Mazak Corp filed Critical Yamazaki Mazak Corp
Priority to JP4516882A priority Critical patent/JPS58165952A/ja
Publication of JPS58165952A publication Critical patent/JPS58165952A/ja
Publication of JPH0255181B2 publication Critical patent/JPH0255181B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/401Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G05B19/4015Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50008Multiple, multi tool head, parallel machining

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、4軸数値制御旋盤において、2個の
刃物台同士の干渉を防止するために設定されるツ
ールバリアの設定制御方法に関する。
通常、2個の刃物台を有する4軸数値制御旋盤
においては、刃物台相互の干渉を防止するため
に、刃物台の周囲にツールバリアが設定される。
これは、一方の刃物台が他方の刃物台のツールバ
リア内に入るような移動指令が出されたり、手動
運転にてツールバリア内に入ろうとすると、バリ
ア設定領域の境界で刃物台の移動を禁止させる機
能を有するものである。
従来、ツールバリアの設定は、加工プログラム
とは全く別個に、オペレータが工具の刃物台にお
ける装着方向や工具の幅や長さをキーボードから
工具毎に入力する必要があり、使用工具数の多い
4軸数値制御旋盤においては、設定に多くの時間
を要するばかりか、オペレータの負担が大きい欠
点があつた。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、オペレー
タが加工を開始する際に何らかの方法で必ず行な
わなければならない刃先位置及び加工プログラム
原点の登録動作によつて、ツールバリアが自動的
に設定される4軸数値制御旋盤におけるツールバ
リアの設定制御方法を提供することを目的とする
ものである。
即ち、本発明は、被加工物を把持しうるワーク
保持手段を回転自在に設け、複数の工具が、その
刃先方向が相違する形で装着され、かつ移動自在
に設けられた2個の刃物台及びそれ等刃物台の位
置を検出する刃物台位置検出部を有する4軸数値
制御旋盤において、刃物台に装着された工具の工
具形状を示す工具データを格納した工具データメ
モリ及び、刃物台の形状、旋盤固有の距離を格納
したツールバリアメモリを設け、加工作業を開始
する際に、被加工物を前記ワーク保持手段に保持
させて回転させ、前記2個の刃物台に装着された
工具の刃先を前記被加工物の外周に接触させ、そ
の際の被加工物の直径を入力することにより、刃
先の主軸に直角な方向の位置を登録し、刃先を被
加工物の端面に接触させることにより刃先の主軸
方向の位置を登録し、前記刃先の主軸に直角な方
向の位置の登録により、刃先の刃物台に対する主
軸に直角な方向の距離を算出すると共に、刃先の
主軸方向の位置の登録により、ワークを加工する
際の加工基準位置を設定し、前記刃物台位置検出
手段により求めた刃物台の主軸方向の座標、被加
工物の主軸軸方向の長さ及び前記ツールバリアメ
モリ中の旋盤固有の距離から、刃先の刃物台に対
する主軸方向の距離を算出し、更に前記刃物台位
置検出部によつて検出された刃物台位置、刃先の
刃物台に対する距離、ツールバリアメモリ中の刃
物台形状及び工具データメモリ中の工具データか
ら、ツールバリアを刃物台及び該刃物台に装着さ
れた工具の外形に沿つた形で各刃物台について設
定し、被加工物に対する加工基準位置の設定と各
刃物台の刃先位置登録動作および各刃物台におけ
るツールバリアの設定動作を同時に行なうように
制御して構成される。
以下、図面に示す実施例に基き、本発明を具体
的に説明する。
第1図は本発明が適用された4軸数値制御旋盤
の制御部分のブロツク図、第2図はツールバリア
の設定状態を示す図である。
4軸数値制御旋盤1は、第1図に示すように、
主制御部2を有しており、主制御部2にはキーボ
ード3、ツールセツト制御部5、ツールバリア制
御部6及び送り軸制御部7が接続している。ツー
ルセツト制御部5にはツールバリア制御部6に接
続されたツールセツトメモリ9が接続しており、
ツールバリア制御部6にはツールバリアメモリ1
0及び後述の刃物台17,19に装着された工具
21の工具幅W、切刃角等の工具形状を示す工具
データDATAが格納された工具データメモリ1
1が接続している。一方、刃物台制御部7には刃
物台駆動用の複数台のモータ12が接続してお
り、モータ12にはツールバリア制御部6及び送
り軸制御部7に接続された刃物台位置検出部16
が接続している。モータ12には、第2図に示す
ように、2個の刃物台17,19がモータ12に
接続された図示しない送り軸を介して、Z軸であ
る主軸20及び主軸20に直角な方向であるX軸
方向、即ち図中矢印A、B及び、C、D方向に移
動駆動自在に接続しており、各刃物台17,19
上には1個以上の工具21がその刃先の向く方向
が相違する形で刃物台の各辺にそれぞれ装着され
ている。また、旋盤1の主軸台23には、被加工
物22を保持するチヤツク25が回転駆動自在に
設けられている。
4軸数値制御旋盤1は、以上のような構成を有
するので、被加工物22を加工プログラムに従つ
た所定形状に加工するためには、オペレータは加
工を開始する際に、刃物台17,19に装着され
た工具21の使用状態におけるX軸方向の刃先2
1aの位置、即ち、刃物台中心TSC1,TSC2
からの距離TX及び、加工プログラムPZPを登録
する必要がある。即ち、刃物台17,19はモー
タ12によつて矢印A、B及びC、D方向に移動
駆動され、刃物台17,19の中心TSC1,
TSC2のそれぞれの機械点MZP1,MZP2に対
する座標BX、BZは、刃物台位置検出部16が、
モータ12の回転角度量を回転方向も含んだ形で
正負方向に積算することにより求められる。従つ
て、X軸方向の刃先位置は、工具刃先21aを被
加工物22の外周に僅かに接触させて切削し、そ
の時の刃物台17,19の中心TSC1,TSC2
のX座標BXをツールバリアメモリ9に記録して
おき、次に、刃先21aによつて切削された被加
工物22の外径DIを測定してキーボード3から
入力すると、主軸20の原点MZP1,MZP2に
対するX座標MXは予め判明しているので、刃先
21aのX軸方向の位置、即ち距離TXは、各刃
物台17,19について、 TX=MX−(DI/2+BX) ………(1) となる。これ等の値はツールセツトメモリ9に格
納され、主制御部2が加工プログラムに従つて工
具刃先21aに移動させる際に、そのX軸方向の
刃先位置を、刃物台中心TSC1,TSC2の座標
BX及び距離TXから直ちに演算決定することが
でき、正確な加工が可能となる。
工具21の刃先位置の登録が完了すると、刃先
21aを被加工物22の端面22aに軽く接触さ
せ、その時の刃物台中心TSC1,TSC2のZ座
標BZを、プログラム原点PZPのZ座標に対応す
るものとしてツールセツトメモリ9に記録する。
各刃物台17,19上の工具21は、加工時にお
いては刃物台17,19に対して固定されている
ので、刃物台中心TSC1,TSC2の座標BZは工
具21の刃先21aの位置、即ち原点PZPの位置
に1対1に対応する。
こうして、刃物台17,19に装着された全て
の工具21について刃先位置及びプログラム原点
PZPの登録が完了したところで、ツールバリア制
御部6は、各工具21の刃先21aの刃物台中心
TSC1,TSC2からのZ軸方向の距離TZを、ツ
ールセツトメモリ9中のプログラム原点PZPに対
応したZ座標BZから演算する。即ち、ツールバ
リアメモリ10には、刃物台17,19の中心
TSC1,TSC2を基準とした形状、機械原点
MZP1,MZP2と主軸台端面23a間の距離LS
及び端面23aとチヤツク25の、被加工物22
と当接する端面25a間の距離LC等が格納され
ており、制御部6は、加工プログラムにおいて指
示された被加工物22の主軸20方向の長さLW
から距離TZを、刃物台17,19について、 TZ=LS−(BZ+LW+LC) ………(2) として算出する。次に、制御部6は、刃物台位置
検出部16から刃物台中心TSC1,TSC2の座
標BX、BZを取り込むと共に、工具データメモリ
11を検索し、工具データDATAから刃物台1
7,19に装着された工具21の工具幅Wや切刃
角等の工具形状を読み出し、更に、メモリ10か
ら刃物台17,19の形状を読み出して各工具2
1の刃先21aを基準にして、第2図に示すよう
に、工具21及び刃物台17,19の外形に沿つ
た形でツールバリアTBAを設定する。
ツールバリアTBAが設定されると、主制御部
2により送り軸制御部7が駆動され、制御部7は
モータ12を回転駆動して、刃物台17,19、
従つて工具21を加工プログラムに従つて矢印
A、B及びC、D方向に適宜移動させて加工動作
を開始するが、バリア制御部6は刃物台位置検出
部16によつて検出される刃物台17,19の中
心TSC1,TSC2の座標BX、BZを周期的に取
り込み、バリアTBAを刃物台17,19の移動
に合わせて平行移動させる形で周期的に設定し直
す。刃物台17,19が互いに接近し、各刃物台
17,19に張られたバリアTBAが互いに干渉
し、刃物台17,19相互に干渉の危険が生じた
ところで、制御部6は警報信号WSを主制御部2
に出力する。主制御部2は直ちに送り軸制御部7
を介してモータ12の駆動を停止し、刃物台相互
間の干渉を未然に防止する。
以上説明したように、本発明によれば、被加工
物22を把持しうるチヤツク25等のワーク保持
手段を回転自在に設け、複数の工具21が、その
刃先方向が相違する形で装着され、かつ移動自在
に設けられた2個の刃物台17,19及びそれ等
刃物台の位置を検出する刃物台位置検出部16を
有する4軸数値制御旋盤において、刃物台に装着
された工具21の工具形状を示す工具データを格
納した工具データメモリ11及び、刃物台の形
状、機械原点MZP1,MZP2と主軸台端面23
a間、主軸台端面23aとチヤツク25の被加工
物22と当接する端面25a間の距離LS,LC等
の旋盤固有の距離を格納したツールバリアメモリ
10を設け、加工作業を開始する際に、被加工物
を前記ワーク保持手段に保持させて回転させ、前
記2個の刃物台に装着された工具の刃先21aを
前記被加工物の外周に接触させ、その際の被加工
物の直径を入力することにより、刃先の主軸に直
角な方向の位置を登録し、刃先を被加工物の端面
22aに接触させることにより刃先の主軸方向の
位置を登録し、前記刃先の主軸に直角な方向の位
置の登録により、刃先の刃物台に対する主軸に直
角な方向の距離を算出すると共に、刃先の主軸方
向の位置の登録により、ワークを加工する際のプ
ログラム原点PZP等の加工基準位置を設定し、前
記刃物台位置検出手段により求めた刃物台の主軸
方向の座標、被加工物の主軸方向の長さ及び前記
ツールバリアメモリ中の旋盤固有の距離から、刃
先の刃物台に対する主軸方向の距離を算出し、更
に前記刃物台位置検出部によつて検出された刃物
台位置、刃先の刃物台に対する距離、ツールバリ
アメモリ中の刃物台形状及び工具データメモリ中
の工具データから、ツールバリアTBAを刃物台
及び該刃物台に装着された工具の外形に沿つた形
で各刃物台について設定し、被加工物に対する加
工基準位置の設定と各刃物台の刃先位置登録動作
および各刃物台におけるツールバリアの設定動作
を同時に行なうように制御して構成したので、ツ
ールバリアTBAを、オペレータが加工を開始す
る際に何らかの方法で必ず行なわなければないな
い刃先位置の登録及び加工プログラム原点PZP等
の加工基準位置の登録動作と同時にオペレータが
何ら意識することなく設定することが可能とな
り、従来のようにバリア設定のための入力動作が
全く不要となり、オペレータの負担の極めて少な
いツールバリアの設定制御方法の提供が可能とな
る。
なお、ツールバリTBAは、第2図に示すよう
に、各刃物台17,19及び該刃物台に装着され
た工具21の外形に沿つた形で設定されるので、
ツールバリアは、刃物台及び工具が実際に存在す
る部分にのみ設定され、それ以外の部分には設定
されることがないので、ただ単に工具刃先を含む
形でバリアを設定する方法のように、実際の干渉
の危険がない領域についてまで広範にバリアが設
定されることはなく、実際に干渉の危険の生じる
範囲についてのみ設定される。従つて、図示しな
いテールストツクを用いたセンタ作業や、一方の
刃物台で外形加工を行ないつつ他方の刃物台で内
径加工を行なうような両刃物台が接近した状態で
の加工作業等において、実際には干渉の危険がな
いにも拘らず警報信号WSが出力されて加工が行
なえなくなるような事態の発生を未然に防止する
ことが出来、極めて実用性に富むものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用された4軸数値制御旋盤
の制御部分のブロツク図、第2図はツールバリア
の設定状態を示す図である。 1……4軸数値制御旋盤、10……ツールバリ
アメモリ、11……工具データメモリ、16……
刃物台位置検出部、17,19……刃物台、20
……主軸、21……工具、21a……刃先、22
……被加工物、22a……端面、DI……直径、
PZP……加工プログラム原点、DATA……工具
データ、MZP1,MZP2……機械原点、TX,
TZ,LS,LC……距離、TBA……ツールバリア。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被加工物を把持しうるワーク保持手段を回転
    自在に設け、 複数の工具が、その刃先方向が相違する形で装
    着され、かつ移動自在に設けられた2個の刃物台
    及びそれ等刃物台の位置を検出する刃物台位置検
    出部を有する4軸数値制御旋盤において、 刃物台に装着された工具の工具形状を示す工具
    データを格納した工具データメモリ及び、刃物台
    の形状、旋盤固有の距離を格納したツールバリア
    メモリを設け、 加工作業を開始する際に、 被加工物を前記ワーク保持手段に保持させて回
    転させ、 前記2個の刃物台に装着された工具の刃先を前
    記被加工物の外周に接触させ、その際の被加工物
    の直径を入力することにより、刃先の主軸に直角
    な方向の位置を登録し、 刃先を被加工物の端面に接触させることにより
    刃先の主軸方向の位置を登録し、 前記刃先の主軸に直角な方向の位置の登録によ
    り、刃先の刃物台に対する主軸に直角な方向の距
    離を算出すると共に、 刃先の主軸方向の位置の登録により、ワークを
    加工する際の加工基準位置を設定し、 前記刃物台位置検出手段により求めた刃物台の
    主軸方向の座標、被加工物の主軸方向の長さ及び
    前記ツールバリアメモリ中の旋盤固有の距離か
    ら、刃先の刃物台に対する主軸方向の距離を算出
    し、 更に前記刃物台位置検出部によつて検出された
    刃物台位置、刃先の刃物台に対する距離、ツール
    バリアメモリ中の刃物台形状及び工具データメモ
    リ中の工具データから、ツールバリアを刃物台及
    び該刃物台に装着された工具の外形に沿つた形で
    各刃物台について設定し、 被加工物に対する加工基準位置の設定と各刃物
    台の刃先位置登録動作および各刃物台におけるツ
    ールバリアの設定動作を同時に行なうようにして
    制御して構成した4軸数値制御旋盤におけるツー
    ルバリアの設定制御方法。
JP4516882A 1982-03-19 1982-03-19 4軸数値制御旋盤におけるツ−ルバリアの設定制御方法 Granted JPS58165952A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4516882A JPS58165952A (ja) 1982-03-19 1982-03-19 4軸数値制御旋盤におけるツ−ルバリアの設定制御方法

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JP4516882A JPS58165952A (ja) 1982-03-19 1982-03-19 4軸数値制御旋盤におけるツ−ルバリアの設定制御方法

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Publication Number Publication Date
JPS58165952A JPS58165952A (ja) 1983-10-01
JPH0255181B2 true JPH0255181B2 (ja) 1990-11-26

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JP4516882A Granted JPS58165952A (ja) 1982-03-19 1982-03-19 4軸数値制御旋盤におけるツ−ルバリアの設定制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5538686A (en) * 1978-09-13 1980-03-18 Pioneer Video Corp Tracking controller of optical information reader

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JPS58165952A (ja) 1983-10-01

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