JPH1043992A - 多面加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加工プログラムの入力作業が簡単に短時間で行
うことができ、かつ、加工時間を短縮することができる
多面加工方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】テーブル上に載置された複数の加工面を有する
工作物を、加工面を順次割り出しながら加工する加工方
法であって、使用工具、加工形状等を示す加工プログラ
ムを、加工面の割り出しを考慮せずに加工面ごとに一括
して入力し、全ての加工面の加工プログラムを入力して
原加工プログラムとし、原加工プログラムの同じ工具に
よる部分工程をまとめて、工具交換動作が少なくなるよ
うに原加工プログラムの各部分工程の順番を入れ換える
とともに必要な位置に加工面の割り出し指令を挿入して
修正加工プログラムを作成し、修正加工プログラムに基
づいて加工を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ（数値制御）
装置によって制御される横形マシニングセンタ、５面加
工機等の複数の加工面の加工を行う工作機械による多面
加工方法および装置に関し、特に、加工プログラム作成
用データの入力作業が簡単な対話型ＮＣを有する工作機
械による多面加工方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】横形マシニングセンタや５面加工機等の
複数の加工面の加工を行う工作機械においては、加工プ
ログラムを作成するのがかなり複雑な作業であり熟練を
要していた。たとえば、図１のような横形マシニングセ
ンタについて説明する。横形マシニングセンタの主軸１
には、図示しない自動工具交換装置により加工に必要な
工具２が取り付けられ、工作物６１〜６４に所望の加工
を施す。工作物６１〜６４は、パレット４に載置固定さ
れている４面取付治具５の０°面５１〜２７０°面５４
の４つの加工面にそれぞれ取り付けられている。パレッ
ト４は割り出しテーブル３上に位置決め固定されてお
り、割り出しテーブル３の割り出し動作によって４面取
付治具５の０°面５１〜２７０°面５４が工具２に対向
され、加工が行われる。

【０００３】このような加工においては、工具の交換動
作は割り出しテーブルの割り出し動作に比べて時間がか
かるため、同じ種類の工具による加工をまとめて行うよ
うにする必要がある。互いに異なる工作物６１〜６４に
同じ工具による加工が存在する場合は、加工プログラム
に割り出しテーブルの割り出し指令を挿入し、同じ工具
による加工をまとめて行うようにする。それにより、工
具交換装置による工具交換動作の回数が減少し、加工時
間が短縮する。そこで、作業者は工作物６１〜６４の加
工順序、加工に使用する工具を考慮に入れながら、割り
出しテーブルの割り出し指令を必要な箇所に挿入しつつ
加工プログラムを作成していた。

【０００４】また、特開昭６１−２５７４８号公報に記
載されているような、加工プログラムを加工ユニット
（複数種類の工具による互いに関連のある加工をまとめ
たもの）単位で入力し、加工ユニットで使用する工具に
それぞれ優先モードを指定する領域を設定しておき、工
作機械による加工実行時に加工の実行順序を決定して工
具交換回数を減少させるような技術も存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のように、作業者
が工作物の加工順序、加工に使用する工具の種類、割り
出しテーブルの割り出し指令を考慮に入れながら、加工
プログラムを作成することは、非常に煩雑かつ時間のか
かる作業であり、また、その煩雑さ故に加工プログラム
に誤りが混入する可能性が大きかった。また、特開昭６
１−２５７４８号公報に記載されているような技術を使
用するにしても、割り出しテーブルの割り出しを考慮し
ながら加工ユニット単位で入力をするので入力が煩雑で
あった。さらに、加工ユニットとして設定されていない
加工工程に関しては作業者が個々に作業順序まで指定し
て入力する必要があった。さらに、加工順序を加工実行
時に決定しているため、作業者が制御装置の決定した加
工順序をさらに変更することができず、作業者の蓄積し
ている加工ノウハウが十分に発揮できないという事態が
生じていた。

【０００６】そこで、本発明は、加工プログラムの入力
作業が簡単に短時間で行うことができ、かつ、加工時間
を短縮することができる多面加工方法および装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の多面加工方法は、テーブル上に載置された
複数の加工面を有する工作物、または、前記テーブル上
に載置された複数の取り付け面を有する工作物取り付け
装置に取り付けられた工作物を、前記テーブルまたは主
軸を順次割り出しながら加工する多面加工方法であっ
て、前記工作物の素材形状、加工形状等の加工プログラ
ム作成用データを、前記テーブルまたは主軸の割り出し
を考慮せずに加工面毎または取り付け面毎に一括して入
力し、前記加工プログラム作成用データより各加工面毎
または取り付け面毎の工程を並べた原加工プログラム作
成用データを作成し、前記原加工プログラム作成用デー
タの同じ工具による部分工程をまとめて、工具交換動作
が少なくなるように前記原加工プログラム作成用データ
を並び換えた修正加工プログラム作成用データを作成
し、前記加工プログラム作成用データおよび前記修正加
工プログラム作成用データに基づくとともに、必要な位
置にテーブル割り出し指令または主軸割り出し指令を挿
入してＮＣ加工プログラムを作成し、前記ＮＣ加工プロ
グラムに基づいて加工を実行することを特徴とする。

【０００８】また、上記の多面加工方法において、前記
ＮＣ加工プログラムは、前記加工プログラム作成用デー
タより作成した原ＮＣ加工プログラムを、前記修正加工
プログラム作成用データに基づいて並び換えるととも
に、必要な位置にテーブル割り出し指令または主軸割り
出し指令を挿入して作成されるようにすることが好まし
い。

【０００９】また、上記の多面加工方法において、前記
原加工プログラム作成用データの各部分工程の並び換え
は、現在並び換えを行っている部分工程と同じ工具を使
用する未処理で先頭の部分工程を各加工面の中から検索
し、検索結果があれば、検索した部分工程を現在配置し
ている部分工程の次に配置するものであることが好まし
い。

【００１０】また、上記の多面加工方法において、前記
検索時に複数の部分工程が該当した場合は、現在の加工
面に一番近い割り出し位置の加工面の部分工程を検索結
果とすることが好ましい。

【００１１】また、上記の多面加工方法において、前記
修正加工プログラム作成用データの各部分工程間の必要
な位置に対応するＮＣ加工プログラム位置に加工面の割
り出し指令を挿入するものであることが好ましい。

【００１２】また、上記の多面加工方法において、前記
修正加工プログラム作成用データを、さらに作業者が編
集して必要な部分工程を並べ換えるものであることが好
ましい。

【００１３】本発明の多面加工装置は、テーブル上に載
置された複数の加工面を有する工作物、または、前記テ
ーブル上に載置された複数の取り付け面を有する工作物
取り付け装置に取り付けられた工作物を、前記テーブル
を順次割り出しながら加工する多面加工装置であって、
文字および図形を表示する表示手段と、作業者がデータ
入力する手段であって、前記表示手段に表示される画面
に従って、素材形状、加工形状等の加工プログラム作成
用データを、前記テーブルの割り出しを考慮せずに加工
面毎または取り付け面毎に一括して入力することができ
る入力手段と、全ての加工面の加工プログラム作成用デ
ータより、各加工面毎または取り付け面毎の工程を並べ
た原加工プログラム作成用データを記憶する原加工プロ
グラム作成用データ記憶手段と、前記原加工プログラム
作成用データの各部分工程の順番を並べ換えて作成され
た修正加工プログラム作成用データを記憶する修正加工
プログラム作成用データ記憶手段と、前記原加工プログ
ラム作成用データ記憶手段に記憶された前記原加工プロ
グラム作成用データの同じ工具による部分工程をまとめ
て、工具交換動作が少なくなるように、前記原加工プロ
グラム作成用データの各部分工程の順番を並べ換えた前
記修正加工プログラム作成用データを作成するととも
に、前記加工プログラム作成用データより作成した原Ｎ
Ｃ加工プログラムを前記修正加工プログラム作成用デー
タに基づいて並び換えるとともに、必要な位置にテーブ
ル割り出し指令を挿入してＮＣ加工プログラムを作成す
るＮＣ加工プログラムデータ修正手段とを有し、前記Ｎ
Ｃ加工プログラムに基づいて加工を実行するものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１に本発明の多面加工方法を実
施する工作機械の一例として横形マシニングセンタを示
す。横形マシニングセンタの主軸１には、図示しない自
動工具交換装置により加工に必要な工具２が取り付けら
れ、工作物６１〜６４に所望の加工を施す。工作物６１
〜６４は、パレット４に載置固定されている４面取付治
具５の０°面５１〜２７０°面５４の４つの加工面にそ
れぞれ取り付けられている。パレット４は割り出しテー
ブル３上に位置決め固定されており、割り出しテーブル
３の割り出し動作によって４面取付治具５の０°面５１
〜２７０°面５４が工具２に対向され、所望の加工が行
われる。

【００１５】このような加工を行うための加工プログラ
ムは、対話型の入出力機能を有するＮＣ装置７により作
成され実行される。図２は、ＮＣ装置７の構成を示すブ
ロック図である。ＮＣ装置７はＣＰＵ７０を有してお
り、ＣＰＵ７０により種々のデータ処理を行う。ＣＰＵ
７０にはバス７１を介して、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、
固定ディスク装置７４が接続されている。ＣＰＵ７０
は、ＲＯＭ７２に記憶されているシステムプログラムお
よびデータと、ＲＡＭ７３にロードされたプログラムお
よびデータに従って動作する。

【００１６】ＲＡＭ７３の中には、作業者により入力さ
れた原加工プログラム作成用データ（以下、原加工プロ
グラムという）を記憶する原加工プログラム作成用デー
タ記憶手段としての原加工プログラム領域７３１が設け
られている。また、ＲＡＭ７３中にはこの他に、原加工
プログラムの加工順を並べ換えて修正した修正加工プロ
グラム作成用データ（以下、修正加工プログラムとい
う）を記憶する修正加工プログラム作成用データ記憶手
段としての修正加工プログラム領域（以下、修正領域と
いう）７３２と、修正加工プログラムより作成された実
際にＮＣ工作機械を制御するＮＣ加工プログラムを記憶
するＮＣ加工プログラム領域７３３が設けられている。
固定ディスク装置７４には、ＲＡＭ７３にロードされＣ
ＰＵ７０によって実行されるべき種々のアプリケーショ
ンプログラムや、登録済みの加工プログラム等が記憶さ
れている。

【００１７】ＮＣ装置７のバス７１にはインターフェー
ス回路を介して、表示手段７５、入力手段７６が接続さ
れており、作業者との情報の入出力を対話的に行うこと
ができる。表示手段７５としてはＣＲＴや液晶表示板等
が使用でき、入力手段７６としてはキーボードや回転ダ
イヤル等が使用できる。作業者は表示装置７５に次々に
表示されるメニューに従って、素材材質、素材形状、加
工形状等を入力手段７６から入力していき、原ＮＣ加工
プログラムを作成する。原ＮＣ加工プログラムは部分工
程の並べ換え等の修正を加えられ、修正加工プログラム
よりＮＣ加工プログラムが作成され、最終的にＮＣ加工
プログラムとしてＮＣ加工プログラム領域７３３に記憶
される。

【００１８】ＮＣ装置７はＮＣ加工プログラムに従っ
て、駆動・位置決め手段８に指令を送り、工具２を装着
した主軸を回転駆動する主軸モータ８１、工具２と工作
物とをＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対的に直線駆動するＸ軸モ
ータ８２、Ｙ軸モータ８３、Ｚ軸モータ８４、割り出し
テーブル３を回転割り出しするＢ軸モータ８５の各モー
タを駆動および位置決め制御する。入出力装置７７は、
フレキシブルディスク装置、紙テープ読取装置等を含
み、予め作成しておいたＮＣ加工プログラムを外部記憶
媒体より読み込んだり、逆にＮＣ装置７内のＮＣ加工プ
ログラムをフレキシブルディスク等の外部記憶媒体を備
えた外部記憶装置に保存したりすることができる。

【００１９】作業者の対話型のＮＣ加工プログラム作成
は、図３から図７のような画面表示に沿って行われる。
図３は、対話型のＮＣ加工プログラム作成の初期画面で
ある「自動プログラム操作選択」画面であり、入力手段
７６の「運転／自動プロ」キーを押すことでこの画面が
現れる。画面にはＮＣ加工プログラム作成までの手順が
示されており、この画面から任意の手順を開始すること
ができる。その手順のデータ入力が終了すると、また図
３の画面に戻ってくるので、ここから次の手順を選択し
てデータ入力を行う。

【００２０】図３の「自動プログラム操作選択」画面
で、「Ｆ２」キーを押して「プログラム初期設定」を選
択すると、図４に示すような「プログラム作成初期設
定」画面となる。ここでは、メインプログラム番号、プ
ログラム名、素材材質等を入力する。この画面での各項
目を「Ｆ７」、「Ｆ８」キーにより入力枠部分を上下さ
せて選択し、その中で「多数個取指定」の項目を選択す
ると、「Ｆ３：横」キーにより横形マシニングセンタの
複数個割り出し加工が指定できるようになっている。必
要な項目を入力し、「Ｆ９：終了」キーを押すと、「多
数個取指定」が「無」の場合はすぐに図３の画面に戻る
が、「多数個取指定」が「有」、「横」の場合は図５の
ような「多数個取設定」画面となる。

【００２１】図５は、図４における「多数個取指定」が
「横」の場合の「多数個取設定」画面である。「横」の
場合は、右側に０°面から２７０°面の割り出し位置を
示す画像を表示するとともに、画面の「加工面」の欄に
カーソル移動することが可能となるから、この欄に
「０」、「９０」等のように加工面の割り出し位置を入
力する。また、「旋回位置」Ｘ、Ｙ、Ｚは、割り出しテ
ーブル３が回転して割り出し動作を行う時の工具等と干
渉を生じない旋回位置を指定するために入力するもので
ある。図５の画面で加工面の数または工作物の数だけの
これらの欄の入力を完了して、「Ｆ９：終了」キーを押
せば、図３の「自動プログラム操作選択」画面に戻るこ
とになる。なお、「多数個取指定」が「有」の場合も、
図５と同様な画面となるが説明は省略する。

【００２２】図３の「自動プログラム操作選択」画面に
おいて「Ｆ３：素材形状」キーを押すと、「多数個取指
定」が「横」の場合は、図６のような「素材形状入力」
画面になる。最初は画面上部に示されているように加工
面が０°面に設定されているが、入力手段７６のページ
キーによって加工面を変更することができる。加工面を
変更しつつ、各加工面の素材形状を「Ｆ１：四角形
状」、「Ｆ２：円形状」等から選択し、その寸法を入力
する。全ての入力が完了すれば、「Ｆ９：終了」キーを
押すことにより、再び図３の画面に戻る。

【００２３】図３の「自動プログラム操作選択」画面に
おいて「Ｆ４：加工選択」キーを押すと、「多数個取指
定」が「横」の場合は、図７のような「加工選択」画面
となる。画面上部に示されているように加工面の設定表
示欄があり、最初は０°面に設定されている。ここで、
０°面に取り付けられた工作物の加工形状を全て逐次入
力する。加工選択を順次対話的に行うことにより、加工
工具の選択・切削条件設定等が行われる。

【００２４】まず、加工が「穴加工」、「カム加工」、
「フライス加工」のどれかと表示されるので、どの加工
かを「Ｆ１」〜「Ｆ３」のキー入力で選択する。例え
ば、フライス加工を選択すると、「平面加工」、「側面
加工」、「溝加工」のどれかと表示されるので、どの加
工かを「Ｆ１」〜「Ｆ３」（図示せず）のキー入力で選
択する。例えば、平面加工を選択すると、四角形状、額
縁形状等の選択、最終形状等の入力を続けて行う。これ
らの入力をすると、使用工具名と切削条件、カッターパ
ス等が決定され、原ＮＣ加工プログラムが作成される。

【００２５】次に、穴加工がある場合には、穴加工を選
択すると、図８のような「穴加工選択」画面となり、
「ドリル加工」、「タップ加工」、「リーマ加工」、
「ボーリング加工」のどれかと表示されるので、どの加
工かを「Ｆ１」〜「Ｆ４」のキー入力で選択する。穴の
座の有無、穴の深さ、穴のＸ，Ｙ方向の位置等の入力を
行う。これらの入力をした後、使用工具・切削条件の自
動決定をさせると、使用工具名（例えば、ボーリング加
工を選択した場合には、センタツール、ツイストドリ
ル、荒ボーリングバー、仕上ボーリングバー）、切削条
件、カッターパス等が決定され、原ＮＣ加工プログラム
が作成される。このように、０°面について、全加工部
位の加工選択を行う。

【００２６】ここでの加工形状の入力は、立形マシニン
グセンタにおける入力作業と同じであって、加工面の割
り出し位置の切り換えを考慮せずに行うことができるた
め、作業者の入力作業が簡単になる。この面の入力が全
部終了したら「Ｆ８：１面設定完了」キーを押す。する
と、次は９０°面の入力画面になるので、同様にこの加
工面の加工形状を全て入力し、９０°面における工具ま
とめ処理済の使用工具が並べられた部分工程が作成され
る。

【００２７】このようにして２７０°面までの全ての加
工面の加工形状の入力が終了したら、「Ｆ９：終了」キ
ーを押した後、各加工面ごとの工具まとめ処理、サブプ
ログラム処理等を行う。すなわち、例えば０°面におけ
る同一の工具のまとめ処理を行う。この処理について
は、特開平４−３１７１０２号に詳細に説明してある。
ようするに、同一の工具のまとめを行うとともに、内部
に記憶された加工順位に従って、加工面毎に、荒加工、
仕上げ加工のように加工順番が並び換えられる。この工
具まとめ処理、サブプログラム処理等が終了すると、再
び図３の画面に戻る。この工具まとめ処理、サブプログ
ラム処理は、各面の入力が終了したときに押される「Ｆ
８：１面設定完了」キーで各面毎に実行されてもよい。

【００２８】加工面ごとに工具まとめ処理がされた部分
工程は、図９のような、加工面ごとに分離した原加工プ
ログラムとなる。「原Ｎｏ．」欄は原加工プログラムの
各部分工程の番号を示す。ここでの１つの部分工程は、
同じ工具（工具名、工具径の両方が同じ）によって加工
される一連の工程を表すものである。「工具名」欄はそ
の部分工程で使用する工具の名前を表しており、例え
ば、「荒正面」は荒加工用正面フライスを、「仕正面」
は仕上加工用正面フライスを表す。「工具径」欄は工具
の直径を表す。

【００２９】図９には部分工程として工具径、工具名の
みを表示しているが、切削条件や工具経路等のＮＣ加工
に必要なデータ（原ＮＣ加工プログラム）も当然ＮＣ装
置７に記憶されている。なお、この原加工プログラム
は、必ずしも作業者の入力した順番の通りではなく、Ｎ
Ｃ装置７内部に記憶された加工優先順位に従って、加工
面ごとに荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工のように加
工順番が整列されたものであることが望ましい。

【００３０】図９のような加工面ごとに分離した原加工
プログラムに従った原ＮＣ加工プログラムを、加工面ご
とにそのまま実行すると、自動工具交換装置による工具
交換動作の回数が多くなり、加工能率が低下する。工具
交換動作に比較すると、割り出しテーブルの割り出し動
作の方が短時間で行えるため、同じ工具によって加工可
能な複数の加工面の部分工程をまとめて行うようにすれ
ば、加工時間が短縮し加工能率を向上させることができ
る。そこで、図９のような原加工プログラムの順番を入
れ換えて、同じ工具の加工をまとめ、図１０のような修
正加工プログラムを作成する。

【００３１】図１０において「修Ｎｏ．」欄は、修正加
工プログラムの各部分工程の番号を示す。「工具径」
欄、「工具名」欄は図９と同じであり、「加工面」欄は
加工面の割り出し位置（角度）を示す。「原Ｎｏ．」欄
は参考のために付けたものであり、原加工プログラムに
おける部分工程の番号である。「割出指令」欄は割り出
し指令が挿入される位置を示すものである。原加工プロ
グラムから修正加工プログラムの作成は、ＮＣ装置７に
よって自動的に行われる。

【００３２】図１１は、ＮＣ装置７が原加工プログラム
から修正加工プログラムへと部分工程を並び換えるアル
ゴリズムを示すフローチャートである。最初は加工面と
して０°面に着目して処理を開始するので、処理７００
において加工面を表す変数Ｓ（０，９０，１８０，２７
０の値をとる）に「０」を代入する。次に処理７０１に
おいて、加工面Ｓの未処理の先頭工程（「原Ｎｏ．」の
小さい側からの最初の部分工程）を検索し、先頭工程の
値を部分工程を表す変数Ｘ（「原Ｎｏ．」の値をとる）
に代入する。次の判断７０２において、先の検索におい
て先頭工程が存在したかどうか、すなわち加工面Ｓに未
処理の部分工程（未処理工程）が有ったかどうかを判断
する。

【００３３】最初は全ての部分工程が未処理であるの
で、未処理工程が有り、処理７０３に進む。処理７０３
では、全ての加工面について工程Ｘと同一の工具を使用
する部分工程（同一工具工程）を検索し、同一工具工程
の前の未処理工程（前工程）が存在すればそれを検索す
る。さらに、工程Ｘの工具より優先順位の高い工具を使
用する未処理工程が存在すればそれを検索する。工具の
優先順位は、高い方から荒加工用正面フライス、穴加
工、エンドミル、仕上加工用正面フライスのように予め
設定されており、優先順位の高い工具の工程を先に配置
する。検索した部分工程が複数存在すれば、加工面Ｓに
最も割り出し位置の近いものが検索結果となる。同じ割
り出し距離のものが複数存在すれば正回転方向（０°面
から９０°面に回転する方向）優先となる。その検索結
果の部分工程の番号が変数Ｙに代入され、加工面の値が
変数Ｔに代入される。

【００３４】次に判断７０４において、検索結果が存在
したかどうかを判断する。検索結果が有れば、処理７０
５に進み、変数Ｓに変数Ｔの値を代入し変数Ｘに変数Ｙ
の値を代入して、処理７０６に進む。判断７０４で検索
結果がなければ、変数Ｓと変数Ｘの値はそのままにし
て、処理７０６に進む。処理７０６では、工程Ｘの部分
工程データを修正領域７３２に追加記憶する。さらに処
理７０７において、工程Ｘのフラグ領域（図示せず）に
処理済みフラグを立てて、工程Ｘを処理済みとする。

【００３５】次に処理７０８において、全ての加工面に
ついて工程Ｘの同一工具工程で先頭のものを検索する。
ここでも、検索した部分工程が複数存在すれば、加工面
Ｓに最も割り出し位置の近いものが検索結果となる。同
じ割り出し距離のものが複数存在すれば正回転方向優先
となる。その検索結果の存在する加工面の値が変数Ｔに
代入される。次に判断７０９において、検索結果が存在
したかどうかを判断する。検索結果がなければ、加工面
Ｓをそのままとして処理７０１に戻り、検索結果が有れ
ば、処理７１０に進み、変数Ｓに変数Ｔの値を代入し
て、さらに処理７１１で加工面Ｓの先頭工程の値を変数
Ｘに代入してから処理７０６に戻る。

【００３６】このようにして原加工プログラムの並べ換
えが進行していくが、加工面Ｓの部分工程が全て処理済
みとなると、判断７０２において、未処理工程がなしと
なり、処理７１２に進んで全ての加工面から未処理工程
を検索する。ここでも、検索した未処理工程が複数存在
すれば、加工面Ｓに最も割り出し位置の近いものが検索
結果となる。同じ割り出し距離のものが複数存在すれば
正回転方向優先となる。その検索結果の存在する加工面
の値が変数Ｔに代入される。次に判断７１３において、
未処理工程が有ったかどうかを判断する。未処理工程が
なければ、原加工プログラムの全ての部分工程の並べ換
え処理が終了したということになり、アルゴリズムを終
了する。判断７１３において、未処理工程が有れば、処
理７１４に進み、変数Ｓに変数Ｔの値を代入して、さら
に処理７０１に戻る。

【００３７】以上のようなアルゴリズムが終了すると、
修正領域７３２に同一工具工程をまとめた修正加工プロ
グラムが全て記憶されることになる。図１１のアルゴリ
ズムの処理過程を、図９、図１０の加工プログラムを例
にして、具体的に説明する。最初は加工面Ｓは０°面と
され（処理７００）、工程Ｘは原Ｎｏ．１とされる（処
理７０１）。工程Ｘの同一工具工程は原Ｎｏ．１０と原
Ｎｏ．２５があるが、それらの前工程はない。また、工
程Ｘより優先順位の高い部分工程もない（処理７０
３）。そこで工程Ｘ（原Ｎｏ．１）のデータを修正領域
７３２に、図１０の修Ｎｏ．１のように記憶し（処理７
０６）、原Ｎｏ．１を処理済みとする（処理７０７）。

【００３８】次に、工程Ｘの同一工具工程を検索し、原
Ｎｏ．１０と原Ｎｏ．２５が該当するが割り出し距離の
近い原Ｎｏ．１０が検索結果となり、変数Ｔには「９
０」が代入される（処理７０８）。そして変数Ｓに変数
Ｔの値が代入されて加工面Ｓは９０°面となり（処理７
１０）、工程Ｘは原Ｎｏ．１０となって（処理７１
１）、図１０の修Ｎｏ．２には原Ｎｏ．１０のデータが
記憶され（処理７０６）、原Ｎｏ．１０は処理済みとさ
れる（処理７０７）。同様に修Ｎｏ．３には原Ｎｏ．２
５のデータが記憶される。

【００３９】原Ｎｏ．２５が処理済みとされた後は、原
Ｎｏ．２５の同一工具工程はなく（処理７０８）、加工
面Ｓは２７０°面のまま、その加工面の先頭工程である
原Ｎｏ．２６が工程Ｘとなる（処理７０１）。原Ｎｏ．
２６の同一工具工程は、原Ｎｏ．３と原Ｎｏ．１８があ
り、それらの未処理の前工程として原Ｎｏ．２と原Ｎ
ｏ．１７がある。ここでは割り出し距離の近い原Ｎｏ．
２が検索結果となり、変数Ｙには「２」、変数Ｔには
「０」が代入される（処理７０３）。そして変数Ｓに変
数Ｔの値が代入されて加工面Ｓは０°面となり、変数Ｘ
に変数Ｙの値が代入されて、工程Ｘは原Ｎｏ．２となる
（処理７０５）。そして、図１０の修Ｎｏ．４には原Ｎ
ｏ．２のデータが記憶され（処理７０６）、原Ｎｏ．２
は処理済みとされる（処理７０７）。以下同様に修Ｎ
ｏ．５，６，７・・・には、原Ｎｏ．１７，１８，２６
・・・のデータが記憶される。

【００４０】工具の優先順位が考慮される例としては、
修Ｎｏ．１６から修Ｎｏ．１７への工程移行がある。修
Ｎｏ．１６が修正領域７３２に記憶された時点では、加
工面９０°面の原Ｎｏ．１３まで並べ換えが終了してい
る。原Ｎｏ．１３が処理済みとされた後は、原Ｎｏ．１
３の同一工具工程はなく（処理７０８）、加工面Ｓは９
０°面のまま、その加工面の先頭工程である原Ｎｏ．１
４が工程Ｘとなる（処理７０１）。原Ｎｏ．１４の同一
工具工程の前工程はないが、原Ｎｏ．１４の荒エンドミ
ルよりも優先順位の高い穴加工工具であるドリルを使用
する原Ｎｏ．１９がある。よって変数Ｙには「１９」、
変数Ｔには「１８０」が代入される（処理７０３）。そ
して変数Ｓに変数Ｔの値が代入されて加工面Ｓは１８０
°面となり、変数Ｘに変数Ｙの値が代入されて、工程Ｘ
は原Ｎｏ．１９となる（処理７０５）。そして、図１０
の修Ｎｏ．１７には原Ｎｏ．１９のデータが記憶され
（処理７０６）、原Ｎｏ．１９は処理済みとされる（処
理７０７）。

【００４１】このようにして、原加工プログラムの全て
の部分工程を並べ換えて修正加工プログラムが作成され
る。修正加工プログラムの加工面が変化する位置には、
後述するＮＣ加工プログラム作成時に割り出しテーブル
３を割り出し駆動するための割り出し指令が挿入され
る。割り出し指令の挿入位置は、図１０の「割出指令」
欄の矢印によって示されている。ＮＣ装置７によって自
動的に作成された修正加工プログラムに対して、作業者
が必要に応じて工程順序の入れ換え等の追加編集を行う
ことが可能である。これは図３の「自動プログラム操作
選択」画面において「Ｆ５：工程編集」キーを押すこと
によって編集用の画面となる。交差する穴の加工等の自
動的に加工順序を決定することが困難な場合に、作業者
がノウハウを生かして追加編集することにより、適切な
ＮＣ加工プログラムを作成することができる。この修正
加工プログラムまたは追加編集の行われた修正加工プロ
グラムは、修正領域７３２に記憶される。

【００４２】素材形状、加工形状等が入力され、各加工
選択毎に作成された原ＮＣ加工プログラムは、修正加工
プログラムまたは追加編集の行われた修正加工プログラ
ムに従って並び換えが行われ、この時に、加工面が変化
する位置にテーブル割り出し指令が挿入されていく。

【００４３】割り出し指令を挿入し、必要に応じて追加
編集を行ったＮＣ加工プログラムは、図３の「自動プロ
グラム操作選択」画面において、「Ｆ６：描画動画」キ
ーを押すことにより、描画チェックを行うことができ
る。描画チェックの終了したＮＣ加工プログラムは、図
３の「自動プログラム操作選択」画面において「Ｆ７：
プログラム転送」キーを押すことによって横形マシニン
グセンタで実行可能なＮＣ加工プログラムとしてＮＣ加
工プログラム領域７３３に転送記憶される。

【００４４】なお、以上の実施の形態では、多面加工の
工作機械として横形マシニングセンタを例に挙げたが、
５面加工機にも適用できる。５面加工機の場合には、加
工面が変化する位置には主軸を回転自在に支持している
主軸頭の割り出し指令を挿入することになる。また、工
作物としても複数の取り付け面を備えた工作物取り付け
装置、例えば、４面取付治具等に複数個の工作物を取り
付けたものだけに限らず、１つの工作物の複数の加工面
を加工するものを含む。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。

【００４６】原加工プログラムの入力が加工面ごとに一
括して行えるため、加工面の割り出し位置の切り換えを
考慮せずに行うことができ、作業者の入力作業が簡単に
誤りなく短時間で行える。

【００４７】原加工プログラムを工具交換動作の回数が
減らすように自動的に並べ換えることができ、加工時間
が短く効率のよい加工プログラムを簡単に作成すること
ができる。

【００４８】原加工プログラムの自動的に並べ換えて作
成した修正加工プログラムを、作業者がさらに編集して
変更することができ、作業者のノウハウを生かした適切
な加工プログラムを作成することができる。

【００４９】加工面ごとに、異なる材質の工作物が取り
付けられていても、加工面ごとに加工プログラム作成用
データを入力した後、工具交換動作が少なくなるように
並び換えているので処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、横形マシニングセンタの加工状態を示
す図である。

【図２】図２は、ＮＣ装置７の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図３は、ＮＣ装置７における対話型の加工プロ
グラム作成の初期画面である「自動プログラム操作選
択」画面を示す。

【図４】図４は、「プログラム作成初期設定」画面を示
す。

【図５】図５は、「多数個取設定」画面を示す。

【図６】図６は、「素材形状入力」画面を示す。

【図７】図７は、「加工選択」画面を示す。

【図８】図８は、「穴加工選択」画面を示す。

【図９】図９は、原加工プログラムを示す図である。

【図１０】図１０は、修正加工プログラムを示す図であ
る。

【図１１】図１１は、ＮＣ装置７が部分工程を並び換え
るアルゴリズムを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…主軸 ２…工具 ３…割り出しテーブル ４…パレット ５…４面取付治具 ７…ＮＣ装置 ８…駆動・位置決め手段 ５１…０°面 ５４…２７０°面 ６１，６４…工作物 ７０…ＣＰＵ ７１…バス ７２…ＲＯＭ ７３…ＲＡＭ ７４…固定ディスク装置 ７５…表示手段 ７６…入力手段 ７７…入出力装置 ７３１…原加工プログラム領域 ７３２…修正加工プログラム領域 ７３３…ＮＣ加工プログラム領域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テーブル（３）上に載置された複数の加工
   面を有する工作物、または、前記テーブル（３）上に載
   置された複数の取り付け面を有する工作物取り付け装置
   に取り付けられた工作物を、前記テーブル（３）または
   主軸を順次割り出しながら加工する多面加工方法であっ
   て、 前記工作物の素材形状、加工形状等の加工プログラム作
   成用データを、前記テーブルまたは主軸の割り出しを考
   慮せずに加工面毎または取り付け面毎に一括して入力
   し、 前記加工プログラム作成用データより各加工面毎または
   取り付け面毎の工程を並べた原加工プログラム作成用デ
   ータを作成し、 前記原加工プログラム作成用データの同じ工具による部
   分工程をまとめて、工具交換動作が少なくなるように前
   記原加工プログラム作成用データを並び換えた修正加工
   プログラム作成用データを作成し、 前記加工プログラム作成用データおよび前記修正加工プ
   ログラム作成用データに基づくとともに、必要な位置に
   テーブル割り出し指令または主軸割り出し指令を挿入し
   てＮＣ加工プログラムを作成し、 前記ＮＣ加工プログラムに基づいて加工を実行する多面
   加工方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載した多面加工方法におい
   て、前記ＮＣ加工プログラムは、前記加工プログラム作
   成用データより作成した原ＮＣ加工プログラムを、前記
   修正加工プログラム作成用データに基づいて並び換える
   とともに、必要な位置にテーブル割り出し指令または主
   軸割り出し指令を挿入して作成されることを特徴とする
   多面加工方法。
3. 【請求項３】請求項１〜２のいずれか１つに記載した多
   面加工方法であって、前記原加工プログラム作成用デー
   タの各部分工程の並び換えは、 現在並び換えを行っている部分工程と同じ工具を使用す
   る未処理で先頭の部分工程を各加工面の中から検索し、 検索結果があれば、検索した部分工程を現在配置してい
   る部分工程の次に配置するものである多面加工方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載した多面加工方法であっ
   て、前記検索時に複数の部分工程が該当した場合は、現
   在の加工面に一番近い割り出し位置の加工面の部分工程
   を検索結果とするものである多面加工方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載した多面加工方法であっ
   て、前記修正加工プログラム作成用データの各部分工程
   間の必要な位置に対応するＮＣ加工プログラム位置に加
   工面の割り出し指令を挿入するものである多面加工方
   法。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つに記載した多
   面加工方法であって、前記修正加工プログラム作成用デ
   ータを、さらに作業者が編集して必要な部分工程を並べ
   換えるものである多面加工方法。
7. 【請求項７】テーブル（３）上に載置された複数の加工
   面を有する工作物、または、前記テーブル上に載置され
   た複数の取り付け面を有する工作物取り付け装置に取り
   付けられた工作物を、前記テーブルを順次割り出しなが
   ら加工する多面加工装置であって、 文字および図形を表示する表示手段（７５）と、 作業者がデータ入力する手段であって、前記表示手段
   （７５）に表示される画面に従って、素材形状、加工形
   状等の加工プログラム作成用データを、前記テーブルの
   割り出しを考慮せずに加工面毎または取り付け面毎に一
   括して入力することができる入力手段（７６）と、 全ての加工面の加工プログラム作成用データより、各加
   工面毎または取り付け面毎の工程を並べた原加工プログ
   ラム作成用データを記憶する原加工プログラム作成用デ
   ータ記憶手段（７３１）と、 前記原加工プログラム作成用データの各部分工程の順番
   を並べ換えて作成された修正加工プログラム作成用デー
   タを記憶する修正加工プログラム作成用データ記憶手段
   （７３２）と、 前記原加工プログラム作成用データ記憶手段（７３１）
   に記憶された前記原加工プログラム作成用データの同じ
   工具による部分工程をまとめて、工具交換動作が少なく
   なるように、前記原加工プログラム作成用データの各部
   分工程の順番を並べ換えた前記修正加工プログラム作成
   用データを作成するとともに、前記加工プログラム作成
   用データより作成した原ＮＣ加工プログラムを前記修正
   加工プログラム作成用データに基づいて並び換えるとと
   もに、必要な位置にテーブル割り出し指令を挿入してＮ
   Ｃ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラムデータ
   修正手段（７０）とを有し、 前記ＮＣ加工プログラムに基づいて加工を実行する多面
   加工装置。