JPH0659714A - 数値制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タップ加工中に加工が中断して再開される際
に、タップ工具を被加工物から自動的に且つ効果的に取
り出すことができ、これにより効率的なタップ加工を可
能にする。 【構成】 ＮＣプログラムを記憶する読み書き可能な不
揮発性メモリ４４と、システムパラメータおよびタップ
加工データ、すなわちタップ加工中であること、タップ
工具のピッチ、主軸の周速等を記憶する読み書き可能な
不揮発性メモリ４６と、タップ加工中に加工作業が中断
して再開される際に、タップ工具のピッチと主軸の周速
とに基づいて、前記主軸の加工方向とは逆方向の退避条
件を演算するＣＰＵ４２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械によ
るタップ加工中に、この加工が中断して再開される際に
タップ工具を所定の位置に復帰させる数値制御方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、数値制御工作機械により、タ
ップ加工等の種々の加工作業が、自動的に且つ効率的に
行われている。このタップ加工では、例えば、加工中に
切り屑等が下穴に詰まって主軸に連結されているモータ
に過負荷が発生する等の理由で加工作業が中断されるこ
とがある。

【０００３】この場合、タップ加工を再開する際に、タ
ップ工具や被加工物に破損が生ずるおそれが多い。この
ため、通常、タップ工具と主軸との結合状態を解除した
後に作業者が、このタップ工具を保持して手動により加
工方向とは逆方向に回転させて被加工物から取り出し、
さらに主軸を所定の原点位置に復帰させるとともに、こ
の主軸に前記タップ工具を取り付ける作業が行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タップ
加工中にその加工が中断される毎に、作業者が上記の作
業を手作業により遂行しなければならず、タップ加工が
再開されるまでに相当の時間と労力を要することにな
り、極めて非効率的であるという問題が指摘されてい
る。

【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、タップ加工中に加工が中断して再開される際に、
タップ工具を被加工物から自動的に且つ効果的に取り出
すことができ、これにより効率的なタップ加工を可能に
する数値制御方法および装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、タップ工具のピッチを記憶する過程
と、タップ加工中に加工作業が中断して再開される際
に、前記記憶されているタップ工具のピッチと、予め記
憶されている主軸の周速とに基づいて、前記主軸の加工
方向とは逆方向の退避条件を演算する過程と、前記退避
条件に基づいて前記タップ工具を被加工物から離脱させ
る過程と、前記被加工物から離脱されたタップ工具を所
定の位置に早戻しさせる過程とを有することを特徴とす
る。

【０００７】さらにまた、本発明は、タップ工具のピッ
チを記憶する手段と、タップ加工中に加工作業が中断し
て再開される際に、前記記憶されているタップ工具のピ
ッチと、予め記憶されている主軸の周速とに基づいて、
前記主軸の加工方向とは逆方向の退避条件を演算する手
段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の本発明に係る数値制御方法では、タップ
加工中に加工作業が中断して再開される際に、タップ工
具のピッチと予め記憶されている主軸の周速とに基づい
て前記主軸の加工方向とは逆方向の退避条件が演算され
るため、このタップ工具や被加工物に損傷を与えること
なく前記タップ工具を被加工物から自動的に且つ迅速に
離脱させることができる。

【０００９】さらにまた、本発明に係る数値制御装置で
は、タップ工具のピッチを記憶する手段と、主軸の退避
条件を演算する手段とが備えられるため、簡単な情報で
タップ工具の退避作業を安全に且つ効率的に遂行するこ
とが可能になる。

【００１０】一般にタップ工具は、工具径が小さいとき
はピッチが小さく、工具径が大きいときはピッチは大き
いものであるが、加工中段後に工具を逆転させる時の工
具引き戻し速度は、ピッチ×主軸周速を演算することに
より求まる。よってピッチの異なる工具を使用したとし
ても、工具引き戻し速度が適正な値に変化されてワーク
が損傷したり、タップが折損することがない。また、前
期周速は、使用が予測される全ての工径の標準的なタッ
プについて、タップが折れない程度の所定の周速度とし
て設定記憶されているものである。なお、加工中断（タ
ップ加工の際の回転トルクが所定の値を越えた時の中
断）後の、主軸逆転は、それに要する回転トルクが、前
期所定の値よりも小さいため可能であることはもちろん
である。

【００１１】

【実施例】本発明に係る数値制御方法および装置につい
て実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説明す
る。図２において、参照符号１０は、本実施例に係る数
値制御装置が適用される加工ユニットを示す。この加工
ユニット１０は、ハウジング１２内に軸線方向に摺動自
在に配置される中空軸１４を備え、この中空軸１４に
は、第１中空ロータ１６が同軸的に外装される。中空軸
１４の外周と第１中空ロータ１６の内周とにより、ボー
ルねじ１８が構成されるとともに、この第１中空ロータ
１６には、正逆両方向に回転可能な第１サーボモータ２
０が連結されている。第１中空ロータ１６の後端部外周
面に、この第１中空ロータ１６の回転位置や回転速度を
検出するための第１エンコーダ２２が配置されている。

【００１２】中空軸１４内に、主軸２４が同軸的に且つ
回転自在に配置され、この主軸２４の先端側にチャック
２６を介してタップ工具２８が装着されている。主軸２
４の後端部には、スプライン軸３０が同軸的に設けら
れ、このスプライン軸３０の外周にボールスプライン３
２が係合される。このボールスプライン３２は、第２中
空ロータ３４に固定されるとともに、この第２中空ロー
タ３４が、正逆両方向に回転可能な第２サーボモータ３
６に連結されている。第２中空ロータ３４の後端部外周
面に、この第２中空ロータ３４の回転位置や回転速度を
検出するための第２エンコーダ３８が配置されている。

【００１３】図１に示すように、本実施例に係る数値制
御装置４０は、ＣＰＵ４２と、ＮＣプログラムを記憶す
る読み書き可能な不揮発性メモリ４４と、システムパラ
メータおよびタップ加工データ、すなわちタップ加工中
であること、タップ工具２８のピッチ、主軸２４の周速
等を記憶する読み書き可能な不揮発性メモリ４６とを有
する制御回路４８を備えている。この不揮発性メモリ４
４を、指令データとこれを読取るテープリーダとで構成
してもよい。

【００１４】この制御回路４８に、インターフェース回
路５０を介して手動データ入力装置５２が接続されると
ともに、軸制御回路５４およびサーボアンプ５６を介し
て第１および第２サーボモータ２０，３６と、第１およ
び第２エンコーダ２２，３８とが接続されている。

【００１５】次に、このように構成される加工ユニット
１０並びに数値制御装置４０の動作について、本実施例
に係る数値制御方法との関連で説明する。先ず、図３に
おいて、加工ユニット１０が、穴あけ開始位置決めブロ
ックＡでＰ１に位置決めされ、次のブロックＢで被加工
物表面位置（Ｐ２）まで早送りで移動される。次いで、
タップ加工指令が入力されると、不揮発性メモリ４６
に、タップ加工中であることおよびタップ工具２８のピ
ッチが記憶されるとともに、不揮発性メモリ４４に記憶
されているＮＣプログラム等が読み出され、ＣＰＵ４２
から軸制御回路５４に駆動信号が出力される。このた
め、サーボアンプ５６を介して第２サーボモータ３６が
駆動されて第２中空ロータ３４が所定の方向に回転さ
れ、さらにボールスプライン３２、スプライン軸３０を
介して主軸２４が正回転される。

【００１６】この時、第２中空ロータ３４の回転位置及
び速度が、第２エンコーダ３８により検出され、軸制御
回路５４を介して制御回路４８に入力され、その検出結
果に基づいて第２中空ロータ３４の回転と同期して第１
サーボモータ２０が駆動される。従って、第１中空ロー
タ１６が所定の方向に回転され、中空軸１４が、ボール
ねじ１８を介して軸線方向（図２中、矢印Ｘ方向）に移
動される。これにより、主軸２４は、正方向に回転しな
がら矢印Ｘ方向に移動され、第１および第２サーボモー
タ２０，３６を同期させることによって、この主軸２４
の先端に装着されているタップ工具２８が、指令された
回転数および送りピッチでブロックＣのタップ加工を遂
行する。

【００１７】タップ工具２８が、被加工物の穴底Ｐ３に
至ると、ＣＰＵ４２から軸制御回路５４に駆動信号が出
力されて第１および第２サーボモータ２０，３６が逆方
向に回転駆動される。このため、主軸２４が、前記とは
逆方向に回転されながらＰ２まで引き抜かれた後に、第
２サーボモータ３６の回転が停止されて、ブロックＥで
Ｐ１まで早戻しで復帰する。なお、主軸２４が、タップ
加工終了位置であるＰ２に至ると、不揮発性メモリ４６
に記憶されていたタップ加工中であるという情報が消去
される。

【００１８】このようなタップ加工作業中に、図３のＬ
（切削送り距離）内のいずれかの位置で何らかの理由に
より加工が中断された時には、図４に示す手順に基づい
てこのタップ加工作業が再開される。すなわち、加工中
断後に、手動データ入力装置５２等を介して制御回路４
８に加工再開信号が入力されると、ＣＰＵ４２は、先
ず、不揮発性メモリ４６に記憶されているタップ加工デ
ータ、具体的にはタップ加工中であるか否かという情報
と、タップ工具２８のピッチとを読み出す（ステップ
１）。そして、ステップ２で、タップ加工中であると判
断されると、不揮発性メモリ４６に予め記憶されている
主軸２４の周速、タップ工具２８のピッチおよびその時
のタップの指令コード等に基づいて、ＣＰＵ４２で主軸
２４の回転数、回転方向および引き抜きピッチ等の退避
条件が演算される（ステップ３）。

【００１９】この退避条件に基づいて、タップ工具２８
が、被加工物から所定の距離だけ引き抜かれる（ステッ
プ４）。この距離は、手動データ入力装置５２から入力
された距離、又はタップ加工指令が入力された時に同時
に記憶された切削送り距離である。次いで、このタップ
工具２８が、早戻しで所定の位置Ｐ１に移動される（ス
テップ５）。

【００２０】この場合、本実施例では、タップ加工中に
加工作業が中断された際に、従来のようにタップ工具２
８を主軸２４から取り外す等の作業が不要になり、加工
再開時に伴う作業が一挙に簡素化するという効果が得ら
れる。しかも、タップ工具２８のピッチ等を介して主軸
２４の最適退避条件が演算されるため、このタップ工具
２８を被加工物から自動的に且つ確実に抜き取ることが
できる。これにより、タップ工具２８や被加工物の損傷
を有効に阻止することが可能になるとともに、加工再開
作業が一挙に効率的に遂行されるという効果が得られ
る。

【００２１】一方、タップ工具２８が、タップ加工中で
ない位置で停止された時（ステップ２でＮＯと判断され
た時）には、ステップ５に直接進んでタップ工具２８の
早戻しが行われる。これにより、タップ加工作業を即座
に再開することができるという利点が得られる。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る数値制御方法および装置に
よれば、以下の効果が得られる。タップ加工中に加工作
業が中断して再開される際に、タップ工具のピッチと予
め記憶されている主軸の周速とに基づいて、前記主軸の
加工方向とは逆方向の退避条件が演算されるため、この
タップ工具や被加工物に損傷を与えることなく前記タッ
プ工具を被加工物から自動的に且つ迅速に離脱させるこ
とができる。さらにまた、本発明に係る数値制御装置で
は、タップ工具のピッチを記憶する手段と、主軸の退避
条件を演算する手段とが備えられるため、簡単な情報で
タップ工具の退避作業を安全に且つ効率的に遂行するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る数値制御方法を実施するための装
置の概略構成図である。

【図２】前記数値制御装置が適応される加工ユニットの
縦断説明図である。

【図３】タップ加工作業の加工工程図である。

【図４】前記数値制御方法のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 加工ユニット １４ 中空軸 １６ 中空ロータ ２０ サーボモータ ２２ エンコーダ ２４ 主軸 ２８ タップ工具 ３４ 中空ロータ ３６ サーボモータ ４０ 数値制御装置 ４２ ＣＰＵ ４４，４６ 不揮発性メモリ ４８ 制御回路 ５２ 手動データ入力装置 ５４ 軸制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タップ工具のピッチを記憶する過程と、 タップ加工中に加工作業が中断して再開される際に、前
   記記憶されているタップ工具のピッチと、予め記憶され
   ている主軸の周速とに基づいて、前記主軸の加工方向と
   は逆方向の退避条件を演算する過程と、 前記退避条件に基づいて前記タップ工具を被加工物から
   離脱させる過程と、 前記被加工物から離脱されたタップ工具を所定の位置に
   早戻しさせる過程とを有することを特徴とする数値制御
   方法。
2. 【請求項２】 タップ工具のピッチを記憶する手段と、 タップ加工中に加工作業が中断して再開される際に、前
   記記憶されているタップ工具のピッチと、予め記憶され
   ている主軸の周速とに基づいて、前記主軸の加工方向と
   は逆方向の退避条件を演算する手段とを備えることを特
   徴とする数値制御装置。