JPH06312340A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他の加工との相対的な位置関係が容易に把握
でき、また、旋削加工中に端面図が表示されるという無
駄がなく、また、細かな部分までチェックでき、また、
表示用データメモリも大容量を必要とせず、表示速度も
従来の描画と変わらない数値制御装置の提供。 【構成】 端面図と旋削図と円筒展開図とを一画面に同
時に表示し、端面図と旋削図と円筒展開図の図のうち、
いずれか二つの図の表示倍率が同じであり、他の一つの
図の表示倍率が前記表示倍率より大きく、三つの図を表
示する画面と、前記旋削図のみを表示する画面とを、オ
ペレータの指示により切り換え、あるいは加工プログラ
ム中のコマンドにより切り換える装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの加工形状を表
示画面に描画する数値制御装置、特に、回転軸を用いて
加工される加工形状のチェックが出来る数値制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の旋盤用数値制御装置には加工チェ
ックを行うための以下のようなシミュレーション描画の
方法（１）、（２）、（３）等がある。

【０００３】（１）図６（ａ）乃至図６（ｃ）のように
旋削図３０、端面図３１、円筒展開図３２をそれぞれ別
画面に持ち、旋削加工中には旋削図３０を、回転軸を制
御して加工しているとき（以後Ｃ軸加工中と呼ぶ）には
端面図３１を、Ｃ軸加工中でも特に円筒補間中には円筒
展開図３２をそれぞれ表示する描画方法と、（２）図７
のように一つの画面に旋削図３４と端面図３５を同時に
表示する描画方法と、（３）図８のように３次元描画図
３６を表示する描画方法等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）の描画方法では、各加工プロセスにより画面が異
なるため、他の加工プロセス画面との相対的な位置関係
が把握できないという課題がある。

【０００５】また、Ｃ軸加工中でも円筒補間中にしか円
筒展開図３２が表示されないため、円筒側面への穴開け
加工中のチェックは、図６（ｂ）のような端面図３１に
よるチェックになってしまい、回転軸心方向（以後Ｚ軸
方向という）の位置関係が把握できないという課題があ
る。

【０００６】また、円筒展開図３２は図６（ｃ）のよう
に加工形状３３を表示するために展開方向の円周の長さ
が、表示画面１１の横方向に最適な大きさに表示される
ように表示倍率を決定している。その結果、円筒側面に
段差があるワークにおいてそれぞれの段差部分で円筒補
間による加工がある場合は、段差部分で展開方向の長さ
が異なるためそれぞれの円筒補間において表示倍率が変
化するので、画面がリフレッシュされてしまう。従っ
て、他の円筒補間との位置関係も把握できないという課
題がある。

【０００７】上記（２）の描画方法では旋削図３４と端
面図３５とを同時に表示しているが円筒展開図が分から
ないという課題がある。

【０００８】また、通常、旋削加工中は端面図３５を見
る必要がないので、旋削加工中は端面図３５が無駄であ
るともいえる。

【０００９】また、円筒側面へのＣ軸加工は全て端面図
３５によるチェックになるためＺ軸方向の位置関係が把
握できないという課題がある。

【００１０】上記（３）の描画方法では、表示用データ
メモリを大容量必要とし、データの処理にも時間がかか
るため、描画速度が遅くなりチェックに時間がかかると
いう課題がある。

【００１１】本発明は、このような従来の数値制御装置
の描画方法の課題を考慮し、他の加工との相対的な位置
関係が容易に把握でき、また、旋削加工中に端面図が表
示されるという無駄がなく、また、細かな部分までチェ
ックでき、また、表示用データメモリも大容量を必要と
せず、表示速度も従来の描画と変わらないという数値制
御装置の描画方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、端
面図と旋削図と円筒展開図とを一画面に同時に表示する
数値制御装置である。

【００１３】請求項２の本発明は、端面図と旋削図と円
筒展開図の図のうち、いずれか二つの図の表示倍率が同
じであり、他の一つの図の表示倍率が前記表示倍率より
大きい数値制御装置である。

【００１４】請求項３の本発明は、前記三つの図を表示
する画面と、前記旋削図のみを表示する画面とを、オペ
レータの指示により切り換え、あるいは加工プログラム
中のコマンドにより切り換える数値制御装置である。

【００１５】請求項４の本発明は、前記旋削図と円筒展
開図との位置関係を相対的に対応させた数値制御装置で
ある。

【００１６】請求項５の本発明は、前記円筒展開図にお
ける展開方向の長さが、角度を基準にした数値制御装置
である。

【００１７】請求項６の本発明は、円筒側面における全
てのＣ軸加工を円筒展開図に表示する数値制御装置であ
る。

【００１８】

【作用】請求項１の本発明では、端面図と旋削図と円筒
展開図とを一画面に同時に表示できるので、三者の関係
が把握し易い。

【００１９】請求項２の本発明では、例えば、端面図を
大きくすることによって、その図の細部をチェックする
ことが容易となり、同時に三者の関係も把握しやすい。

【００２０】請求項３の本発明では、旋削図の描画にお
いて、無駄な他の図面の表示をする必要が無い。

【００２１】請求項４の本発明では、旋削図と円筒展開
図との位置関係を把握し易い。

【００２２】請求項５の本発明では、円筒展開図におけ
る展開方向の長さが角度を基準にしたので、ワークに段
差があっても表示倍率は変わらない。

【００２３】請求項６の本発明では、円筒側面における
全てのＣ軸加工が円筒展開図に表示できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２５】図３乃至図４は、本発明の数値制御装置の
一実施例における旋削画面の一例を示す図である。まず
旋削加工中には、図３のような旋削画面が表示される。
図において、１１は表示画面、１７ａは旋削図、１２ａ
は加工形状、１３ａは素材形状、１４はチャック、１５
ａは旋削工具形状、１６ａはツールパスである。図３
は、旋削工具により素材の外径を加工している状態を表
している。

【００２６】次にＣ軸加工中に表示される画面を図４に
示す。旋削加工とＣ軸加工との切り換えは通常Ｍ指令
（補助機能）により行われる。従って、このＭ指令によ
って、図３の旋削画面と図４のＣ軸画面とを切り換え
る。

【００２７】図４において、１８は図６（ｂ）のような
従来の端面図と同じ大きさの端面図であり位置を表示画
面１１の左側にずらして表示している。その横に旋削図
１７ｂと円筒展開図１９を少し縮小して、Ｚ軸方向の長
さが一致するように上下に並べて表示している。円筒展
開図１９は展開方向（図４では上下方向）の長さが角度
を基準に表示されている（点Ａが０度、点Ｂが９０度、
点Ｃが１８０度、点Ｄが２７０度にそれぞれ対応してい
る）ので、図４に示すように段差付円筒の場合でも、大
径の部分と小径の部分との対応関係が崩れず（表示倍率
が変わらず）、リフレッシュする必要が無い。

【００２８】又、加工中の工具が円筒側面をＣ軸加工す
る工具かどうかを判断し、Ｃ軸加工する工具であれば、
それを円筒展開図に描画する。従って、円筒補間加工中
の場合ももちろん、それ以外による円筒側面へのＣ軸加
工（穴あけ加工やＺ軸方向の溝加工）も円筒展開図１９
に全て表示できる。１２ｂ及び１２ｃは加工形状、１３
ｂは素材形状、１５ｂ及び１５ｃは穴あけ工具形状、１
６ｂは円筒側面に加工された穴あけ加工のツールパス、
１６ｃは円筒側面に加工された溝加工のツールパス、１
６ｄは円筒側面に加工された穴あけ加工の位置を表す印
である。図は穴あけ工具により円筒側面に穴あけ加工を
している状態を表している。なお、図中のＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄは、本実施例の説明のため付けたものであり、実際に
は、表示されない。図５は、図４の画面を各図面の表示
領域に区分けしたもので、表示画面１１に端面図２０と
旋削図２１と円筒展開図２２とを同時に表示する画面
（Ｃ軸画面）を示している。描画領域は長方形であるが
端面図３１、３５は正方形の領域であれば良いことに着
目し、図５のように表示画面１１に端面図２０と旋削図
２１と円筒展開図２２とを同時に表示する画面を設けた
ものである。旋削図２１と円筒展開図２２を上下に配置
した。

【００２９】図１は、本発明の数値制御装置の一実施例
を示すブロック図である。図において、数値制御情報１
ａには加工を行うための加工手順や、切削条件、工具交
換指令、工具の移動経路など、装置に指令すべきデータ
が書き込まれている。また、工具情報１ｂには工具に関
するデータが書き込まれている。通常、ＲＡＭ、ディス
ク等のハード装置に格納されている。

【００３０】解析演算部２は上記データを数値制御情報
１ａから入力し、工具情報１ｂと工具の移動経路とを演
算して工具刃先の移動に関するデータを算出し、また、
旋削加工とＣ軸加工との切り換えデータを読み取り加工
状態を判断し、また、工具交換指令と工具情報からどの
加工用工具であるかを判断し、これら解析データを描画
処理部３に出力する手段である。

【００３１】描画処理部３は、その解析演算部２から得
た解析データを、旋削図描画部４、端面図描画部５、円
筒展開図描画部６にそれぞれ必要に応じて分配出力する
手段である。

【００３２】それら旋削図描画部４、端面図描画部５、
円筒展開図描画部６は、それぞれ素材形状メモリ、工具
形状メモリ、ツールパスメモリ等複数のメモリを持ち、
描画処理部３から分配されてきた解析データを各メモリ
を利用しながら処理し、それらの処理結果を重ね合わせ
ることにより一つの描画図を作成する手段である。

【００３３】画面選択部７は描画処理部３からＣ軸加工
であるかどうかの指令を受け、Ｃ軸加工であれば、上記
旋削図描画部４、端面図描画部５、円筒展開図描画部６
で作成された描画図をすべて同時表示する画面データ
を、また、旋削加工であれば旋削描画部４で作成された
描画図のみを表示制御部９へ出力する。なお、描画図を
同時表示するかしないかの選択はキーボード８からの入
力により制御することもできるようになっている。

【００３４】表示制御部９は画面選択部７から出力され
たデータに基づき、表示装置１０にそのデータを可視表
示させる制御手段である。

【００３５】図２は、上記本実施例の処理を表すフロー
チャート図である。図において、Ｓに続く数値はステッ
プ番号を示す。 （Ｓ１） 予め数値制御情報１ａ、工具情報１ｂ等を作
成してメモリに格納しておく。 （Ｓ２） サイクルスタート釦が押されるまでＳ２で待
つ。 （Ｓ３） 解析演算部１は、数値制御情報１ａから各種
データを入力し、解析演算を行いその解析データを描画
処理部３に出力する。画像処理部３は、その解析データ
をその内容に応じて、旋削図描画部４、端面図描画部
５、円筒展開図描画部６へそれぞれのデータを送る。 （Ｓ４） 旋削図描画部４は、送られてきた解析データ
に従って旋削図のための描画データを以下のように作成
し出力する。

【００３６】旋削加工時：加工形状と工具形状とツール
パスとを描画。

【００３７】Ｃ軸加工時：加工形状と素材形状と工具形
状とを描画。 （Ｓ５） 端面図描画部５は、送られてきた解析データ
に従って端面図のための描画データを以下のように作成
し出力する。

【００３８】旋削加工時：径の変化に伴う描画や段差が
できた場合の段差線の描画。

【００３９】Ｃ軸加工時：加工形状と工具形状とツール
パスとを描画。 （Ｓ６） 円筒展開図描画部６は、送られてきた解析デ
ータに従って円筒展開図のための描画データを以下のよ
うに作成し出力する。

【００４０】旋削加工時：端面旋削によるＺ軸方向の長
さの変化に伴う描画や段差ができた場合の段差線の描
画。

【００４１】円筒側面Ｃ軸加工時：ミーリング工具の場
合はツールパスを、穴あけ工具の場合は穴あけ位置に印
を描画。

【００４２】上記ステップＳ４乃至Ｓ６における、旋削
加工時かＣ軸加工時かについての情報は、描画処理部３
から入力されている。 （Ｓ７） 画面選択部７は、描画処理部３から送られて
きた解析データにより、あるいはキーボード８からの指
令により、旋削図描画部４、端面図描画部５、円筒展開
図描画図６を同時表示する場合はＳ８へ、そうでなけれ
ばＳ９へ進む。 （Ｓ８） 表示制御部９は表示装置１０に、旋削図、端
面図、円筒展開図を同時表示する。 （Ｓ９） 表示制御部９は表示装置１０に、旋削図のみ
を表示する。 （Ｓ１０） 次のブロックがプログラムエンドかリセッ
トならば処理を終了し、そうでなければＳ３へ戻り、上
記処理を繰り返す。

【００４３】なお、上記実施例では、端面図の表示倍率
が大きいが、本発明は、これに限らず、旋削図あるい
は、円筒展開図の表示倍率が大きいものでもかまわな
い。

【００４４】また、本発明の端面図、旋削図、円筒展開
図の画面上での配置は、上記実施例のものに限られな
い。

【００４５】また、本発明の各手段は、コンピュータを
用いてソフトウェア的に実現し、あるいはそれら各機能
を有する専用のハード回路を用いて実現する事が出来
る。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
請求項１の本発明は、端面図に旋削図と円筒展開図とを
同時に表示するようにした画面を設けたので、他の加工
との相対的な関係が容易に把握できる。

【００４７】また、請求項２の本発明は、例えば、端面
図を大きくすることによって、その図の細部をチェック
することが容易となり、同時に三者の関係も把握しやす
い。

【００４８】また、請求項３の本発明では、旋削図の描
画において、無駄な他の図面の表示をする必要が無い。
また、表示用データメモリも大容量を必要とせず、表示
速度も従来の描画と変わらない。

【００４９】また、請求項４の本発明は、旋削図と円筒
展開図との位置関係を把握し易い。

【００５０】また、請求項５の本発明は、円筒展開図に
おける展開方向の長さが角度を基準にしたので、ワーク
に段差があっても表示倍率は変わらない。

【００５１】また、請求項６の本発明は、円筒側面にお
ける全てのＣ軸加工が円筒展開図に表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の数値制御装置の動作を説明するための
フローチャートである。

【図３】本発明の数値制御装置の一実施例における旋削
画面の一例を示す図である。

【図４】本発明の数値制御装置の一実施例におけるＣ軸
加工における一例を示す図である。

【図５】図４の画面を領域的に区分けしたもので、表示
画面に端面図と旋削図と円筒展開図とを同時に表示する
画面（Ｃ軸画面）を示す図である。

【図６】従来の旋盤用数値制御装置における加工チェッ
クを行うためのシミュレーション描画の方法の一例を示
す図である。

【図７】従来の旋盤用数値制御装置における加工チェッ
クを行うためのシミュレーション描画の方法の他の例を
示す図である。

【図８】従来の旋盤用数値制御装置における加工チェッ
クを行うためのシミュレーション描画の方法の他の例を
示す図である。

【符号の説明】

１ａ 数値制御情報 １ｂ 工具情報 ２ 解析演算部（手段） ３ 描画処理部（手段） ４ 旋削図描画部（手段） ５ 端面図描画部（手段） ６ 円筒展開図描画部（手段） ７ 画面選択部（手段） ８ キーボード ９ 表示制御部（手段） １０ 表示装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも数値制御情報を解析する解析
   演算手段と、その解析に基づき、端面データ、旋削デー
   タ又は円筒展開データを分配出力する描画処理手段と、
   その描画処理手段から分配されてきた描画データを入力
   し、端面図データを生成する端面図描画手段と、前記描
   画処理手段から分配されてきた描画データを入力し、旋
   削図データを生成する旋削図描画手段と、前記描画処理
   手段から分配されてきた描画データを入力し、円筒展開
   図データを生成する円筒展開図描画手段と、それら端面
   図描画手段、旋削図描画手段、円筒展開図描画手段から
   送られて来る端面図データと旋削図データと円筒展開図
   データを図面として表示することが出来る表示手段とを
   備えた数値制御装置において、前記表示手段は、前記端
   面図と旋削図と円筒展開図とを一画面に同時に表示でき
   ることを特徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】 前記端面図と旋削図と円筒展開図の図の
   うち、いずれか二つの図の表示倍率が同じであり、他の
   一つの図の表示倍率が前記表示倍率より大きいことを特
   徴とする請求項１記載の数値制御装置。
3. 【請求項３】 前記三つの図を表示する画面と、前記旋
   削図のみを表示する画面とを、オペレータの指示により
   切り換え、あるいは加工プログラム中のコマンドにより
   切り換えることの出来る画面選択手段を備えたことを特
   徴とする請求項１、又は２記載の数値制御装置。
4. 【請求項４】 前記旋削図と円筒展開図との位置関係を
   相対的に対応させたことを特徴とする請求項１、又は２
   記載の数値制御装置。
5. 【請求項５】 前記円筒展開図における展開方向の長さ
   は、角度を基準にしたことを特徴とする請求項１、又は
   ２記載の数値制御装置。
6. 【請求項６】 円筒側面における全てのＣ軸加工を円筒
   展開図に表示することを特徴とする請求項１、又は２記
   載の数値制御装置。