JPH10105221A - 加工手順設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熟練加工技術者のノウハウを簡単な方法で数
値制御装置に反映させ精度の良い加工を行う。 【解決手段】 入力手段２またはメモリ３から得た被加
工物８の加工パターンの加工変更点から加工変更点を結
ぶ輪郭線に加えて輪郭線の両端から伸びた延長線をディ
スプレイ４の画面に表示し、加工手順にしたがって選択
すべき輪郭線の加工開始側の延長線を画面上で選択し、
次いで次に選択すべき輪郭線の加工開始側の延長線を画
面上で選択することを繰り返して被加工物の加工手順を
設定する。この結果、簡単に加工手順を設定でき、従っ
て熟練加工技術者のノウハウを容易に数値制御装置に反
映できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の旋盤加
工を自動的に行う数値制御装置の加工手順を設定する加
工手順設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、数値制御装置を用いて自動的に
旋盤加工を行う場合、利用者（即ち、加工技術者）は旋
盤加工の対象となるワークの加工図面中の各座標データ
等をＮＣデータとして数値制御装置にインプットする。
次いで数値制御装置に切削モードを入力する。すると、
数値制御装置では予め設けられている加工プログラムを
実行し、入力した切削モード及び各座標データに基づい
て自動的に被加工物であるワークの加工を行うものとな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、加工技術者は、
加工の順序を変えることにより加工時間を短縮できるこ
とや、加工時にバリの出る方向を考慮に入れた精度の良
い切削等が可能なこと等については熟知している。しか
し、従来の数値制御装置では、予め定められた加工手順
に従ってワークの加工を行うものであるため、長年の経
験により蓄積された加工技術者の上述したノウハウを十
分反映できないという問題があった。従って本発明は、
加工技術者の上述したノウハウを簡単な方法で数値制御
装置に反映させ精度の良い加工を短時間で行うことを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、入力手段と、ディスプレイと、メモ
リと、バイト及びサーボ機構の動作を制御する手段と、
これらの制御を行う制御手段とを有し被加工物の旋盤加
工を自動的に行う数値制御装置において、制御手段の制
御の下に、入力手段或いはメモリから得た被加工物の加
工パターンの加工変更点に関するデータを含む加工デー
タパターンに基づいて、加工変更点並びに加工変更点を
結ぶ輪郭線に加えて輪郭線の両端から伸びた延長線をデ
ィスプレイの画面に表示し、加工手順にしたがって、選
択すべき輪郭線の加工開始側の延長線を画面上で選択
し、次いで次に選択すべき輪郭線の加工開始側の延長線
を画面上で選択することを繰り返して被加工物の加工手
順を設定する方法である。従ってディスプレイの画面上
で簡単に被加工物の加工手順を設定することができ、こ
の結果、熟練加工技術者のノウハウを容易に数値制御装
置に反映させることが可能になる。また、選択すべき輪
郭線の延長線を選択したときに、その輪郭線の加工を行
うバイト及び加工種別をディスプレイの画面に表示され
たコマンドシンボルから選択する。この結果、各加工部
分に応じて適切なバイトを簡単に選択できる。また、選
択された輪郭線の加工は、輪郭線の加工開始側の延長線
上から開始され、輪郭線の他方の延長線が伸びる加工変
更点或いは他方の加工延長線上にバイトが移動したとき
に終了する。従って、設定された加工手順に従って適切
な加工を行うことができる。また、入力手段には画面上
のカーソルを移動させかつ画面上に表示されたコマンド
シンボルを選択できる手段が含まれる。従って、入力手
段として既存のマウス等を用いることができる。また、
加工変更点並びに加工変更点を結ぶ輪郭線に加えて輪郭
線の両端から伸びた延長線を前記ディスプレイの画面に
表示する第１の手順と、加工手順に従って選択すべき輪
郭線の加工開始側の延長線を画面上で選択すると共に、
その延長線及び対応の輪郭線に沿って輪郭線上の加工変
更点或いはその輪郭線の他端側の加工延長線上まで選択
指示する第２の手順と、次いで次に選択すべき輪郭線の
加工開始側の延長線を画面上で選択すると共に、その延
長線及び対応の輪郭線に沿って輪郭線上の加工変更点或
いはその輪郭線の他端側の加工延長線上まで選択指示す
る第３の手順と、第２の手順と第３の手順とを繰り返す
第４の手順とから被加工物の加工手順を設定し、第１な
いし第４の手順はコンピュータにより実行されるプログ
ラムとして媒体に記録されるものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明を適用した数値制御装置の
構成を示すブロック図である。同図において、旋盤加工
を行う上記数値制御装置にはＣＰＵ１が設けられ、ＣＰ
Ｕ１には、マウスやキーボード等からなる入力手段２、
ＣＰＵ１により実行されるプログラムデータの格納領域
を有すると共に，一般のデータ等を格納する領域を有す
るメモリ３、及び被加工対象である丸棒等のワーク外形
図を表示するディスプレイ４が接続されている。また、
ＣＰＵ１には、被加工物８を回転駆動するためのモータ
やスピンドル等からなるサーボ機構５、及び被加工物８
を加工するバイト６の駆動を行う駆動回路７も接続され
ている。

【０００６】こうした数値制御装置を用いて被加工物８
の自動加工を行う場合は、まずディスプレイ４に被加工
物８の外形を表示させ、入力手段２を用いて表示中の外
形図のうち切削すべき部分を加工変更点である座標デー
タ等により入力する。すると、ＣＰＵ１はその加工変更
点を結ぶ輪郭線を生成し、ディスプレイ４にワーク外形
図として表示すると共に、その各輪郭線データをメモリ
３に記憶する。そして、未加工の被加工物８がサーボ機
構５に取り付けられ、入力手段２から加工指示が行われ
ると、ＣＰＵ１はサーボ機構５を制御して被加工物８を
回転させ、かつメモリ３の輪郭線データに基づいてバイ
ト６の移動制御を行うことにより、被加工物８であるワ
ークの加工を行うようにしている。

【０００７】次に、図２及び図３を参照し本数値制御装
置の要部を詳細に説明する。図２は外径５０ｍｍ，内径
１５ｍｍの円筒状の生の被加工物８を加工する場合の作
図例を示す図である。本装置において、図２（ａ）及び
図２（ｂ）に示す寸法に従って被加工物８の作図を行う
場合、これらの寸法データは上述の座標データ等として
本装置のメモリ３に記憶される。また、このとき被加工
物８の各寸法データに従った輪郭線による外形がワーク
外形図としてディスプレイ４に表示され、かつこのとき
各輪郭線の延長線がＣＰＵ１により自動的に作図されメ
モリ３に記憶されると共にディスプレイ４に表示され
る。

【０００８】また、被加工物８の加工図面が他の装置で
作図された場合、その寸法データが本装置に入力される
と、本装置では、各寸法データをメモリ３に記憶し、か
つ被加工物８の各寸法データに従った輪郭線による外形
をワーク外形図としてディスプレイ４に表示すると共
に、同様に各輪郭線の延長線をＣＰＵ１により自動的に
作図し、これをメモリ３に記憶しかつディスプレイ４に
表示する。

【０００９】図３はこのような被加工物８のディスプレ
イ４上における表示状況を示す図である。この例は、被
加工物８をサーボ機構５内のチャック５Ｂで挟んで、ス
ピンドル５Ａの軸Ｓ１を中心とした回転により加工が行
われる例を示している。ここで、図中の斜線部８Ａを囲
む線が輪郭線であり、生の被加工物８から切削部分８Ｂ
が切削され斜線部８Ａが加工物として生成される。な
お、図中の，’，，’，・・・が延長線を示
し、８ａはネジ加工部分を示している。また、ディスプ
レイ４に表示されている４Ａは荒加工ボタン、４Ｂは仕
上加工ボタン、４Ｃは各種のバイト６1 〜６8 をそれぞ
れ示す。

【００１０】このようにディスプレイ４に表示された被
加工物８に対し、本発明では加工手順を設定すると共
に、設定された加工手順に従って自動的に加工を行うこ
とができるものである。即ち、入力手段２を構成するマ
ウスを操作することによりディスプレイ画面中のまず荒
加工ボタン４Ａにカーソルを当ててマウスをクリックす
ることにより荒加工を選択し、ついで表示中の各延長線
の何れかにディスプレイ画面中の所望のバイト（コマン
ドシンボル）をマウスで掴んで移動させ、かつその延長
線の位置からその延長線及びこれに対応した輪郭線に沿
ってバイトをマウスで掴んだままマウス（即ち、マウス
の移動に連動するカーソル）をその輪郭線の他端の延長
線まで移動させるような操作を各延長線毎に繰り返し行
うことにより、ＣＰＵ１は被加工物８の荒加工の加工手
順及び加工方向をメモリ３に設定する。

【００１１】つぎに仕上加工の手順を設定する場合は、
仕上加工ボタン４Ｂを同様にマウスで選択した後、所望
のバイトを選択して各延長線上の何れかに移動させ、マ
ウス及び選択したバイトを対応の輪郭線に沿って移動さ
せる動作を繰り返し行う。このようにして仕上加工の加
工手順及び加工方向がメモリ３に設定された後、生の被
加工物８をチャック５Ｂに取り付け、図示しないスター
トボタンを押下すると、メモリ３に設定された加工手順
及び加工方向に従って被加工物８の自動加工がＣＰＵ１
の制御の下で自動的に行われる。

【００１２】なお、ディスプレイ４の表示領域４ｃに表
示中の上記の各バイト６1 〜６8 のうち、バイト６1 〜
６4 は被加工物８の内部の中空部分９から被加工物８を
切削するバイトであり、バイト６5 〜６8 は外部から被
加工物８を切削するバイトである。ここで、バイト６1
，６5 は荒加工用、バイト６2 ，６4 ，６7 ，６8 は
仕上加工用であり、そのうちバイト６2 ，６7 はネジ加
工用のバイトである。また、バイト６3 ，６6 は溝加工
用のバイトである。

【００１３】図３を用いて加工手順及び加工方向の設定
動作をさらに具体的に説明する。上述したように荒加工
ボタン４Ａをマウスで選択した後、表示中の各バイトの
中からまずバイト６5 にカーソルを当ててマウスをクリ
ックすることによりバイト６5 をマウスで掴む。そし
て、延長線の位置まで移動させてその位置でマウスを
クリックし、さらにバイト６5 を掴んだまま対応の輪郭
線に沿ってマウス（即ち、マウスに連動するカーソル）
をその輪郭線の他端側の延長線’の位置まで移動した
後マウスをクリックする。このように操作することで、
荒加工の第１加工手順がＣＰＵ１によりメモリ３に設定
される。

【００１４】つぎに、同一のバイト６5 をマウスで同様
に掴んだまま図中の延長線上に移動しマウスをクリッ
クする。そして延長線及び対応の輪郭線に沿ってマウ
スをその輪郭線の他端側の延長線’まで移動させ、延
長線’上にマウスが到達した時点でマウスをクリック
する。この結果、荒加工の第２加工手順がメモリ３に設
定される。つぎに、バイト６5 をマウスで同様に選択し
図中の延長線上に移動させてマウスをクリックする。
そして延長線及び対応の輪郭線に沿ってマウスを移動
させ、延長線’上にマウスが到達した時点でマウスを
クリックする。この結果、荒加工の第３加工手順がメモ
リ３に設定される。

【００１５】ここで、実際に被加工物８の加工が行われ
る場合は、まず第１加工手順が実行され、バイト６5 が
選択されて延長線から’の方向に加工が行われ、延
長線，’及び対応の輪郭線で囲まれる部分が切削さ
れる。続いて、第２加工手順が実行され、その手順設定
時のバイトが選択されて延長線から’の方向に加工
が行われ、延長線，’及び対応の輪郭線で囲まれる
部分が切削される。次いで第３加工手順が実行され、そ
の手順設定時のバイトが選択されて延長線から’の
方向に加工が行われ、延長線，’及び対応の輪郭線
で囲まれる部分が切削される。

【００１６】ここで再び加工手順の設定に説明を戻す
と、荒加工の第３加工手順が上述したようにメモリ３に
設定された後は、延長線’上のバイト６5 をマウスで
掴んだままディスプレイ４の表示領域４ｃの元の位置ま
で移動し、マウスを２回クリックすることでバイト６5
を元の位置に戻す。次に、表示領域４ｃ内の溝加工用バ
イト６6 をマウスで同様に選択して図中の延長線上に
移動しマウスをクリックする。そして延長線及び対応
の輪郭線に沿ってバイト６6 をマウスで掴んで底部８ｂ
まで移動させた後、マウスをクリックし、さらに一旦延
長線上の位置までバイト６6 を引き戻してマウスを再
度クリックする。

【００１７】続いてバイト６6 を延長線’までマウス
で掴んで移動させてマウスをクリックしたのち、延長線
’及び対応の輪郭線に沿ってバイト６6 をマウスで掴
んで底部８ｂまで移動させマウスをクリックする。その
後、一旦延長線’上まで引き戻してマウスをクリック
した後、次に延長線，’間にバイト６6 をマウスで
掴んで平行移動させマウスをクリックする。そして、同
様に底部８ｂまで図中垂直方向に移動させたのち、再度
延長線，’間の元の位置に戻すような操作を行う。
すると、荒加工の第４加工手順がメモリ３に設定され
る。

【００１８】なお、こうした溝加工バイト６6 を用いた
加工手順を設定する場合、最初に延長線，’間の位
置から底部８ｂへのバイト６6 の垂直移動操作を行い、
次に延長線から対応輪郭線に沿った底部８ｂへの移動
操作を行った後、最後に延長線’から対応輪郭線に沿
った底部８ｂへの移動操作を行う等、その移動操作の順
序は被加工物８の加工状況に応じて加工技術者が任意に
定めることができる。そして、こうしたバイト６6 の移
動操作の順序にしたがった設定がメモリ３に記憶され、
この結果、その設定順序にしたがった加工が行われる。

【００１９】次に、溝加工用バイト６6 をマウスで掴ん
だまま図中の延長線’上に移動してマウスをクリック
する。そして延長線’及び対応の輪郭線に沿ってバイ
ト６6 をマウスで掴んで底部８ｃまで移動させた後、マ
ウスをクリックし、さらに一旦延長線’上までバイト
６6 を引き戻してマウスを再度クリックする。続いてバ
イト６6 をマウスで掴んで延長線まで平行移動させて
マウスをクリックしたのち、延長線及び対応の輪郭線
に沿ってバイト６6 をマウスで掴んだまま底部８ｃまで
移動させマウスをクリックする。その後、一旦延長線
上までバイト６6 を引き戻してマウスをクリックする。

【００２０】次に、延長線’，間にバイト６6 をマ
ウスで掴んで平行移動させた後、同様に底部８ｃまで垂
直移動させたのち延長線’，間の元の位置にバイト
６6を戻すような操作を行う。すると、荒加工の第５加
工手順がメモリ３に設定される。なお、この第５加工手
順の場合も、第４加工手順の場合と同様に、最初に延長
線’，間から底部８ｃへのバイト６6 の移動操作を
行い、次に延長線’から底部８ｃへの移動操作を行っ
た後、最後に延長線から底部８ｃへの移動操作を行う
等、その移動操作の順序は、被加工物８の加工状況に合
わせて任意に定めることができる。こうして、溝加工用
バイト６6 を用いた第４，第５の加工手順がメモリ３に
設定された後、バイト６6 をマウスで掴んだままディス
プレイ４の表示領域４ｃの元の位置まで移動し、マウス
を２回クリックすることでバイト６6 を元の位置に戻
す。

【００２１】なお、第４加工手順と第５加工手順の順序
を逆にしても良く、さらに上記の第１〜第５の各加工手
順において、被加工物８の加工の状況に応じ、加工技術
者はマウスによるバイトの移動方向を逆方向に設定する
こともでき、従って切削方向を状況に応じて任意に設定
することができる。こうして第５加工手順まで設定した
後、次にバイト６1 ，６3 を選択して被加工物８を内部
の中空部分９側から荒加工するための加工手順の設定が
同様に行われる。

【００２２】そしてその後、仕上加工ボタン４Ｂを選択
すると共に、かつバイト６8 を選択しそれぞれ各延長線
，，，及び対応の輪郭線に沿ってバイト６8 を
マウスで掴んで移動する操作を行うことにより、仕上加
工の各加工手順を設定する。仕上加工の手順の設定が終
了すると、バイト６7 を選択してネジ加工部分８ａにマ
ウス及びバイト６7 の移動操作を行うことでネジ加工の
手順が設定される。そして最後に被加工物８の内部の中
空部分９側から同様の操作を行うことで中空部分９側の
仕上加工手順が設定される。

【００２３】なお、ＣＰＵ１は、図面を作成するＣＡＤ
の一般的な機能であるラインのキャッチ機能を有してお
り、マウスがディスプレイ４内の各輪郭線やその延長線
をドラッグされている間に、マウスがディスプレイ４の
これらの線分から多少ずれてドラッグされても、ＣＰＵ
１はメモリ３の各線分（輪郭線及び延長線）の記憶状況
からマウスの正確な位置を認識して自動的にその位置を
メモリ３の線分位置に修正することができる。

【００２４】このように、本数値制御装置では加工手順
及び加工方向を自在に設定できるようにしたものであ
る。この結果、被加工物８であるワークの加工を行う場
合、熟練加工技術者のノウハウを容易に数値制御装置に
反映させることができる。また、被加工物８であるワー
クの引目を考慮に入れた切削を行うことが可能になり、
従って被加工物８の加工精度を向上させることができ
る。また、加工時にはバリの出る方向を考慮に入れた切
削が可能になり、同様に被加工物８の品質を向上でき
る。また、加工順序を変えることにより加工時間を短縮
することも可能になる。

【００２５】なお、本実施の形態では、バイトが移動す
ることにより被加工物８を加工する例について述べた
が、バイトの位置を固定したままサーボ機構５を設定加
工手順及び加工方向に従って移動することによっても被
加工物８の加工を行うことが可能である。また、本実施
の形態では、入力手段２としてマウスを用いるようにし
たが、トラックボールタイプでも良く、要は、ディスプ
レイ画面上のカーソルを移動させかつ画面表示されてい
る荒加工ボタン４Ａやバイト等のコマンドシンボルを選
択できるものであれば何でも良い。

【００２６】また、本実施の形態では、ＣＰＵ１がメモ
リ３内のプログラムを実行することにより、被加工物の
加工手順を設定しているが、こうした加工手順のプログ
ラムは他の媒体に記録された状態で提供することができ
る。即ち例えば、フレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ
及びメモリカードなどに記録して提供することができ
る。従って、他のハードウェアシステムでは、そのシス
テム内のＣＰＵが提供された記録媒体をアクセスするこ
とにより、同様に加工手順を設定できると共に、加工手
順に従った被加工物の自動加工を行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力手段或いはメモリから得た被加工物の加工パターンの
加工変更点に関するデータを含む加工データパターンに
基づいて、加工変更点並びに加工変更点を結ぶ輪郭線に
加えて輪郭線の両端から伸びた延長線をディスプレイの
画面に表示し、加工手順にしたがって、選択すべき輪郭
線の加工開始側の延長線を画面上で選択し、次いで次に
選択すべき輪郭線の加工開始側の延長線を画面上で選択
することを繰り返して被加工物の加工手順を設定するよ
うにしたので、ディスプレイの画面上で簡単に被加工物
の加工手順を設定することができ、この結果、熟練加工
技術者のノウハウを容易に数値制御装置に反映させるこ
とが可能になる。また、選択すべき輪郭線の延長線を選
択したときに、その輪郭線の加工を行うバイト及び加工
種別をディスプレイの画面に表示されたコマンドシンボ
ルから選択するので、各加工部分に応じて適切なバイト
を簡単に選択できる。また、選択された輪郭線の加工
を、輪郭線の加工開始側の延長線上から開始さし、輪郭
線の他方の延長線が伸びる加工変更点或いは他方の加工
延長線上にバイトが移動したときに終了するようにした
ので、設定された加工手順に従って適切な加工を行うこ
とができる。また、入力手段として、画面上のカーソル
を移動させかつ画面上に表示されたコマンドシンボルを
選択できる手段を含むため、入力手段として既存のマウ
ス等を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した数値制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】 本装置により加工手順が設定される被加工物
の加工外形を示す図である。

【図３】 上記装置における被加工物の加工手順の設定
状況を説明する図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…入力手段、３…メモリ、４…ディスプ
レイ、５…サーボ機構、６…バイト、７…駆動回路、８
…被加工物。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力手段と、ディスプレイと、メモリ
   と、バイト及びサーボ機構の動作を制御する手段と、こ
   れらの各手段を制御する制御手段とを備え、被加工物の
   旋盤加工を自動的に行う数値制御装置において、 前記制御手段の制御の下に、前記入力手段或いはメモリ
   から得た被加工物の加工パターンの加工変更点に関する
   データを含む加工データパターンに基づいて、加工変更
   点並びに加工変更点を結ぶ輪郭線に加えて輪郭線の両端
   から伸びた延長線を前記ディスプレイの画面に表示し、
   加工手順にしたがって、選択すべき輪郭線の加工開始側
   の延長線を画面上で選択し、次いで次に選択すべき輪郭
   線の加工開始側の延長線を画面上で選択することを繰り
   返して前記被加工物の加工手順を設定するようにしたこ
   とを特徴とする加工手順設定方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 選択すべき輪郭線の延長線を選択したときに、その輪郭
   線の加工を行うバイト及び加工種別を前記ディスプレイ
   の画面に表示されたコマンドシンボルから選択するよう
   にしたことを特徴とする加工手順設定方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 選択された輪郭線の加工は、輪郭線の加工開始側の延長
   線上から開始され、輪郭線の他方の延長線が伸びる加工
   変更点或いは他方の加工延長線上にバイトが移動したと
   きに終了するようにしたことを特徴とする加工手順設定
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れかの請求
   項において、 前記入力手段は、画面上のカーソルを移動させかつ画面
   上に表示されたコマンドシンボルを選択できる手段を含
   む加工手順設定手段であることを特徴とする加工手順設
   定方法。
5. 【請求項５】 入力手段と、ディスプレイと、メモリ
   と、バイト及びサーボ機構の動作を制御する手段と、こ
   れらの各手段を制御する制御手段とを備え、被加工物の
   旋盤加工を自動的に行う数値制御装置において、 前記制御手段の制御の下に、 前記入力手段或いはメモリから得た被加工物の加工パタ
   ーンの加工変更点に関するデータを含む加工データパタ
   ーンに基づいて加工変更点並びに加工変更点を結ぶ輪郭
   線に加えて輪郭線の両端から伸びた延長線を前記ディス
   プレイの画面に表示する第１の手順と、 加工手順に従って選択すべき輪郭線の加工開始側の延長
   線を画面上で選択すると共に、その延長線及び対応の輪
   郭線に沿って輪郭線上の加工変更点或いはその輪郭線の
   他端側の加工延長線上まで選択指示する第２の手順と、 次いで次に選択すべき輪郭線の加工開始側の延長線を画
   面上で選択すると共に、その延長線及び対応の輪郭線に
   沿って輪郭線上の加工変更点或いはその輪郭線の他端側
   の加工延長線上まで選択指示する第３の手順と、 前記第２の手順と第３の手順とを繰り返す第４の手順と
   から前記被加工物の加工手順を設定し、 前記第１ないし第４の手順をコンピュータにより実行さ
   れるプログラムとして記録した媒体。