JPH0366513A - ポケット加工の切込方法 - 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、エンドミル等の工具で工具軸線方向に切り込
む加工を要するポケット加工の切込方法に関し、特に対
話形自動プログラミングにおけるポケット加工の切込方
法に関する。

〔従来の技術〕

エンドミル等の工具で閉曲線に囲まれたくぼみ領域を所
定の深さに領域切削加工を行なうポケット加工を行なう
には、はじめに工具を工具軸線方向に所定の深さまで切
り込む必要がある。

従来、ポケット加工の切込方法は次の２つの方法が広く
適用されている。

第１の方法は、そのまま直線状に工具軸線方向に切り込
む方法である。

第２の方法は、所定深さのポケット底面まで達する切込
案内用下穴を設けておき、この案内用下穴内を工具軸線
方向に切り込む方法である。

〔発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら、従来のポケット加工の切込方法では次の
問題があった。

第１の方法の例では、工具端面に工具軸線方向の大きな
切削抵抗を受けると共に、工具中心がら工具径までの工
具に及ぼす切削速度が一定でないので工具端面では加工
に適した切削速度を得ることは難しく、工具寿命が短く
なり加工精度を低下させるという問題があった。

第２の方法の例では、切込案内用下穴を加工するＮＣデ
ータを手動で作成してポケット加工用のＮＣデータの前
に挿入しなければならず、非常に面倒であるという問題
があった。また、自動プログラミングシステムにより切
込案内用下穴を加工するＮＣデータを自動作成して挿入
することは、システム処理を非常に複雑にしてしまうと
いう問題があった。

さらに、予め切込案内用下穴を加工する方法では、切込
案内用下穴加工用の工具とポケット加工用の工具とが異
なることから、工具を交換する時間が必要となり、総じ
て加工時間、工数が増加してしまうといった問題があっ
た。

本発明は前記課題に鑑みて創案されたものであり、その
目的は予め切込案内用下穴を明ける必要がなく、しかも
、ポケット加工用の工具だけを用いて切り込んでも工具
軸線方向にかかる切削抵抗を小さくすることのできるポ
ケット加工の切込方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明にかかるポケット加
工の切込方法は、アプローチ位置の座標値を指定すると
共に記憶するステップと、切り込みの終点の座標値を指
定すると共に記憶するステップと、前記アプローチ位置
から前記切り込みの終点までの切り込みの切込方法を指
定すると共に記憶するステップとを有し、前記切込方法
の指定に従って、工具軸線方向の移動と工具軸線方向以
外の方向の移動との合成移動で切り込むことを特徴とす
る。

また、本発明にかかるポケット加工の切込方法は、ワー
クの材質と工具の指定により、メモリに記憶されたワー
クの材質と工具とのデータを用いて、工具軸線方向の１
回分の切込量を求めると共に記憶するステップと、円弧
による切込方法の指定により、前記所定のクリアランス
量と前記１回分の切込量とを用いて、円弧の半径を求め
ると共に記憶するステップと、前記切り込みの終点に対
応する座標値の指定により、指定した座標値と円弧の半
径を用いてアプローチ位置の座標値を求めて記憶するス
テップと、前記アプローチ位置から前記円弧の半径に沿
って切り込みの終点まで切り込むＮＣデータを作成する
ステップとを有する自動プログラミングで前記ＮＣデー
タを作成し、このＮＣデータにより円弧状に切り込む加
工を行なう。

〔作用〕

アプローチ位置Ｐｓ２　　（第３図（ｂ）参照）からワ
ーク上面までの工具軸線方向の距離αをクリアランス量
としてパラメータ設定しておき、つぎに、工具ＴＬの指
定により、この工具ＴＬのデータとワークの材質を用い
て、工具軸線方向の１回分の切り込み量βｌを求めて記
録する。ついで、円弧による切り込みの指定と円弧によ
る切り込みの終点ＰＳＩの座標値（ｘ＋　、ｙ＋　）の
指定によリ、前記設定したクリアランス量αと１回分の
切り込み量β１とを用いて円弧の半径ｒ　　（＝α＋β
１）を求めるとともに、この円弧補間機能の半径ｒと指
定した座標値（ｘ＋　、ｙ＋　）とを用いてアプローチ
位置Ｐｓ！の座標値（ＸＩ　”ｒ＋　　＞’ｌ　ｒ　　
ｚｔ＋ｒ）を求め、このアプローチ位置Ｐｓ２から円弧
の半径ｒに沿って切り込みの終点Ｐｓ、まで切り込むＮ
Ｃデータを作成する。

このＮＣデータを数値制御装置で実行することにより工
具軸線方向の移動と工具軸線方向以外の方向との合成移
動である円弧状の切り込みを行なう。

〔実施例〕

以下、本発明にかかるポケット加工の切込方法の一実施
例である工具軸線とＺ軸とが平行な場合の自動プログラ
ミングによるＮＣデータ作作成ついて図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明のポケット加工の切込方法を実現する自
動プロゲラξングシステムのブロック図である。

第１図において、ｌはプロセッサ（ＣＰ　Ｕ）、２は各
データ入力のステップにおける所望の対話型画面を表示
するグラフィックデイスプレィ装置（ＣＲＴ）　、３は
キーボード、４は制御プログラムを記憶するプログラム
メモリ　（ＲＯＭ）　、５は使用工具の１回分の切り込
み量等のデータ等を記憶する工具ファイルメモリ　（Ｒ
ＡＭ）　、６はアプローチ位置からワーク上面までのＺ
軸方向の距離（クリアランスりα等の各種パラメータを
記憶するパラメータメモリ　（ＲＡＭ）　、７は作成さ
れたＮＣデータを記憶する作成データメモリ　（ＲＡＭ
）である。なお、パラメータメモリ６には予めクリアラ
ンス量α（第３図（ｂ）参照）がパラメータ設定されて
いるものとする。

第２図は本発明のポケット加工の切込方法を用いたＮＣ
データ自動作成処理の流れ図である。以下、第２図の流
れ図に沿って本発明におけるＮＣデータ自動作成処理を
説明する。なお、すでに対話型自動プロゲラξングの処
理がすすんで、被加工物（ワーク）の材質や、第３図（
ａ）および同図（ｂ）に示すポケット加工の領域ＡＲと
ワークＷ上面の位置および深さＤＰを有する加工形状（
ポケット形状）ＰＫＴの定義が終了し、そのワーク材質
のデータやポケット形状ＰＫＴのデータが作成データメ
モリ７に記憶されているものとする。また、ポケット加
工の加工方向（例えば、内側から外側への螺旋切削）も
すでに特定されているものとする。

今、使用工具を特定するステップの対話画面で、オペレ
ータが工具（例えばエンドミル）ＴＬを入力すると、プ
ロセッサ１は工具ファイルメモリ５の中からこの工具Ｔ
Ｌに対応するデータを求め、このデータと作成データメ
モリ７に記憶されているワーク材質のデータとを用いて
Ｚ軸方向の１回分の切り込み量βＩを求める。ついで、
この１回分の切り込み量β１を工具ＴＬのデータととも
に作成データメモリ７に記憶する（ステップ１０）。

ついで、オペレータがＣＲＴ２において、ポケット加工
の切込方法を人力する対話画面を選択すると、ＣＲＴ２
に第４図に示す切込方法のメニューが表示される。なお
、このメニューにおいて「１０通常の切り込みＪＡＰＭ
、は工具を直線補間によりＺ軸方向に直線状に切り込む
切込方法を意味し、「２．案内用下穴のある場合の切込
み」Ａ　Ｐ　Ｍ　ｔは予め案内用下穴を加工しておいて
から工具を直線補間によりＺ軸方向に案内用下穴内を切
り込む切込方法を意味し、上記以外のＡＰＭ３゜Ａ　Ｐ
　Ｍ４　、　Ａ　Ｐ　ＭＳ　、　Ａ　Ｐ　Ｍｈは第５図
（ａ）および同図（ｂ）に示すように、工具をそれぞれ
のアプローチ位置Ｐｓ３．Ｐｓ、、Ｐｓ５．Ｐｓ。

からＸ−２平面或いはＹ−Ｚ平面に沿って切り込みの終
点Ｐｓ、まで円弧補間により円弧状に切り込む切込方法
を意味する。

そこで、オペレータはキーボード３を操作して所定の切
込方法を入力する（ステップ１１）。すると、プロセッ
サ１は入力された切込方法が円弧補間による切込方法〈
例えばＡＰＭ３　、ＡＰＭ４　。

ＡＰＭｓ　、ＡＰＭ＆　）かどうか判断しくステップ１
２）、判断の結果、円弧補間による切込方法でなければ
、換言すれば、直線補間による切込方法（例えばＡＰＭ
＋　、ＡＰＭｚ　）であれば、ステップ１５以降の処理
を行う。

一方、円弧補間による切込方法であれば、プロセッサ１
はＣＲＴ２に円弧補間機能による切り込みの終点ＰＳｌ
のＸ軸方向およびＹ軸方向の座標値を問う設問文、例え
ば「円弧補間の終点のＸ。

Ｙ座標値を入力して下さい」を表示する。そこで、オペ
レータは円弧補間の切り込みの終点のＸ、　Ｙ座標値を
入力する（ステップ１３）。すると、プロセッサ１は作
成データメモリ７に記憶された１回分の切り込み量β、
とパラメータメモリ６に記憶されているクリアランス量
αとを用いて円弧補間機能の半径ｒ　（＝α＋βＩ）を
求めて作成データメモリ７に記録する（ステップ１４）
。

つぎに、プロセッサｌは円弧補間の方法が特定された場
合は、ステップ１３にて入力した座標値と作成データメ
モリ７に記録された円弧補間機能の半径ｒとを用いて、
円弧補間機能によるアプローチ位置の座標値を求めると
ともに、このアプローチ位置から円弧補間機能の半径ｒ
に沿って切り込みの終点ＰＳ１まで切り込むＮＣデータ
を作成する。一方、ステップ１２の判断において直線補
間の方法が特定された場合は、従来の技術と同様に所定
のアプローチ位’ｆｌｐｓ０からクリアランス量αと１
回分の切り込み量β１を加えた量だけＸ軸方向に切り込
むＮＣデータを作成する。

例えば、オペレータがステップ１１において、「４．Ｘ
マイナス方向への円弧補間切り込み」ＡＰＭ、を選択し
、ステップ１３において、切り込みの終点ＰｓｌのＸ軸
方向およびＹ軸方向の座標値（ｘｔ、ｙｉ）を入力する
と、プロセッサ１はワーク上面の位置データと１回分の
切り込み量β１を用いて切り込みの終点ＰｓｌのＺ方向
の座標値ｚｌを求め、つぎにＸ−２平面に沿ってＸ軸プ
ラス方向に円弧補間機能の半径ｒ分だけ移動し、Ｚプラ
ス方向に半径ｒ分だけ移動したアプローチ位置Ｐｓｚの
座標（直（ｘｌ　＋ｒ＋　　ｙｉ　＋　　２１　＋ｒ）
を求めるとともに、円弧補間の切り込みのＮＣデータ Ｇｏｏ　　Ｘ　　（ｘｌ　　＋ｒ）Ｙｙ＋　　　　ＨＨ
（イ〉Ｇｏｏ　　Ｚ　（ｚｌ　＋ｒ）　　　　　　　・
　・　（イ）ＧＯ２Ｘｘ＋　　ＺＺ＋　　Ｒｒ　　　　
　　・　・　（ロ）を作成する（ステップ１５）、なお
、（イ）及び（イ）′は工具ＴＬを所定の位置からアプ
ローチ位置ｐｓ２まで早送りにより移動させるＮＣデー
タを意味し、（ロ）は工具ＴＬをアプローチ位置ＰＳｌ
からＸマイナス方向に円弧補間の半径ｒに沿って切り込
みの終点ＰＳｌまで移動させるＮＣデータを意味する。

つぎにプロセッサ１は作成したＮＣデータを作成データ
メモリ７のＮＣデータ記憶エリアに登録する（ステップ
１６）とともに、ステップ１１およびステップ１３にお
いてオペレータが入力した切込方法、切り込みの終点の
Ｘ、Ｙ座標値等のデータを作成データメモリ７の入力デ
ータ記憶エリアに登録し、本発明のＮＣデータ自動作成
処理を終了する。

なお、前記説明においては、ポケットの深さＤＰと１回
分の切り込み量β１とが一致した例を述べたが、ボケッ
）ＰＫＴがかなり深く、切り込みを何回かに分けて加工
する場合は、１回目の切り込みの終点ＰｓｌのＺ方向の
座標値Ｚｌを新たなワーク上面の位置データとして更新
し、作成データメモリ７の入力データ記憶エリアに登録
された切込方法、切り込みの終点のＸ、Ｙ座標値等のデ
ータを用いて２回目の加工における円弧補間の切り込み
のＮＣデータを作成する。

また、本発明の実施例においては、円弧補間の切込方法
を述べたが、同時２．５軸制御や同時３軸制御が可能な
数値制御装置であればヘリカル補間ａ能を用いたポケッ
ト加工の切込方法によりＮＣデータを作成できるように
構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、切り込みを工具軸方向の移動と、
工具軸線方向以外の方向の移動との合成移動により行う
ように構成したから、工具にかかる工具軸線方向の切削
抵抗を少なくし、工具寿命を長くすることができるとと
もに、案内用下穴を予め加工する必要がないため、加工
時間の短縮、工数、工具数の削減が大幅に可能となる。

また、本発明によれば、工具軸線方向の移動と、工具軸
線方向以外の方向の移動との合成移動により切り込むＮ
Ｃデータ、例えば円弧状に切り込むＮＣデータを自動プ
ログラミングの対話人力で作成するように構成したから
、人力ミスをなくすことができ、信頼性の高いＮＣデー
タの作成が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すポケット加工の切込方法
を実現する自動プログラミングシステムのブロック図、
第２図はこの方法を用いたＮＣデータ自動作作成理の流
れ図、第３図はこの方法を用いてポケット加工のＮＣデ
ータを作成する場合の説明図であり、同図（ａ）はその
平面図、同図（ｂ）はその側面図、第４図は本発明の切
込方法を選択する場合の対話画面例図、第５図はポケッ
ト加工の切込方法の説明図であり、同図（ａ）はそのＸ
軸方向の説明図、同図（ｂ）はそのＹ軸方向の説明図で
ある。 ｌ・・・プロセッサ（ＣＰ　Ｕ）、 ２・・・グラフィ・ノクディスプレイ ３・・・キーボード、 ４・・・プログラムメモリ、 ５・・・工具ファイルメモリ、 ６・・・パラメータメモリ、 ７・・・作成データメモリ。 装置、 第１図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）閉曲線に囲まれたくぼみ領域を所定の深さに領域
   切削加工を行なうポケット加工において、工具をワーク
   の上面より工具軸線方向に所定のクリアランス量だけ離
   れたアプローチ位置から切り込みの終点まで工具軸線方
   向に切り込むポケット加工の切込方法であって、 前記アプローチ位置の座標値を指定すると共に記憶する
   ステップと、 前記切り込みの終点の座標値を指定すると共に記憶する
   ステップと、 前記アプローチ位置から前記切り込みの終点までの切り
   込みの切込方法を指定すると共に記憶するステップとを
   有し、 前記切込方法の指定に従って、工具軸線方向の移動と工
   具軸線方向以外の方向の移動との合成移動で切り込むこ
   とを特徴とするポケット加工の切込方法。
2. （２）ワークの材質と工具の指定により、メモリに記憶
   されたワークの材質と工具とのデータを用いて、工具軸
   線方向の１回分の切込量を求めると共に記憶するステッ
   プと、 円弧による切込方法の指定により、前記所定のクリアラ
   ンス量と前記１回分の切込量とを用いて、円弧の半径を
   求めると共に記憶するステップと、前記切り込みの終点
   に対応する座標値の指定により、指定した座標値と円弧
   の半径を用いてアプローチ位置の座標値を求めて記憶す
   るステップと、前記アプローチ位置から前記円弧の半径
   に沿って切り込みの終点まで切り込むＮＣデータを作成
   するステップとを有する自動プログラミングで前記ＮＣ
   データを作成し、このＮＣデータにより円弧状に切り込
   む加工を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のポケット加工の切込方法。