JP2002304203A - Ｎｃ工作機械および加工方法 - Google Patents
Ｎｃ工作機械および加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 互いに直交する３軸の直線送り軸と、少なく
とも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械におい
て、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した
工具経路を自動生成する。 【解決手段】 加工形状情報１２、素材情報１４、工具
情報１６および機械情報１８に基づき回転送り軸のため
の割出角度事例を作成し、割出角度事例による加工を数
値化して加工経済性を評価することにより、最適な割出
角度を演算し、この割出角度に基づき、最大同時３軸の
直線送り軸制御によりワークを加工するようにした。
とも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械におい
て、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した
工具経路を自動生成する。 【解決手段】 加工形状情報１２、素材情報１４、工具
情報１６および機械情報１８に基づき回転送り軸のため
の割出角度事例を作成し、割出角度事例による加工を数
値化して加工経済性を評価することにより、最適な割出
角度を演算し、この割出角度に基づき、最大同時３軸の
直線送り軸制御によりワークを加工するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリテーブ
ル、傾斜テーブル、インデックステーブル、チルティン
グ主軸等を有するマシニングセンタやパラレルリンク機
構でなるマシニングセンタのようにＸ、Ｙ、Ｚ軸の直線
送り軸に加えてＡ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも
１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械およびそのＮＣ
工作機械を用いた加工方法に関する。
ル、傾斜テーブル、インデックステーブル、チルティン
グ主軸等を有するマシニングセンタやパラレルリンク機
構でなるマシニングセンタのようにＸ、Ｙ、Ｚ軸の直線
送り軸に加えてＡ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも
１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械およびそのＮＣ
工作機械を用いた加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金型などの凹部や凸部のある曲面を加工
するために、近時、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸に加えて
Ａ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも１つの回転送り
軸を有するＮＣ工作機械が用いられるようになってい
る。これは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸しか備えない３
軸ＮＣ工作機械による加工に比較して、ワークの段取り
替えをすることなく、様々な形状のワークが加工可能で
あるばかりではなく、回転送り軸を用いて主軸の軸方向
を変化させたり、ワークの傾斜を変えることによりワー
クと工具の相対位置、方位を変更して、ワークと工具お
よび工具ホルダとの干渉を回避しつつ、工具の突き出し
を短くすることができるからである。
するために、近時、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸に加えて
Ａ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも１つの回転送り
軸を有するＮＣ工作機械が用いられるようになってい
る。これは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸しか備えない３
軸ＮＣ工作機械による加工に比較して、ワークの段取り
替えをすることなく、様々な形状のワークが加工可能で
あるばかりではなく、回転送り軸を用いて主軸の軸方向
を変化させたり、ワークの傾斜を変えることによりワー
クと工具の相対位置、方位を変更して、ワークと工具お
よび工具ホルダとの干渉を回避しつつ、工具の突き出し
を短くすることができるからである。
【０００３】図４は、工具ホルダＴＨを介して主軸Ｓの
先端に装着された工具Ｔ、例えばボールエンドミルを示
している。図４（ａ）に示すように、工具ホルダＴＨの
端面から工具Ｔの先端までの突き出し長さを工具長Ｌ、
工具の直径をＤとした場合に、工具長Ｌと工具径Ｄとの
比Ｌ／Ｄが小さな図４（ｃ）の場合は、Ｌ／Ｄが大きな
図４（ｂ）の場合に比べ工具Ｔの剛性が高く、加工速度
および加工精度を高くすることが可能となり、工具の突
き出し長さＬを短くすることには大きな利点がある。
先端に装着された工具Ｔ、例えばボールエンドミルを示
している。図４（ａ）に示すように、工具ホルダＴＨの
端面から工具Ｔの先端までの突き出し長さを工具長Ｌ、
工具の直径をＤとした場合に、工具長Ｌと工具径Ｄとの
比Ｌ／Ｄが小さな図４（ｃ）の場合は、Ｌ／Ｄが大きな
図４（ｂ）の場合に比べ工具Ｔの剛性が高く、加工速度
および加工精度を高くすることが可能となり、工具の突
き出し長さＬを短くすることには大きな利点がある。
【０００４】図５は、ボールエンドミル等の工具Ｔによ
りワークＷに比較的深い凹所Ｒを形成する場合を模式的
に示した図である。回転送り軸を備えていないＮＣ工作
機械の場合には、図５（ａ）に示すように工具ホルダＴ
Ｈからの工具Ｔの突き出しを長くして工具ホルダＴＨと
ワークＷとの干渉を回避しなければならない。そのため
にＬ／Ｄが大きくなり、工具Ｔの剛性が低下して加工効
率が低下し、場合によっては工具Ｔに発生するビビリ振
動により加工が不可能となる。これに対して回転送り軸
を備えたＮＣ工作機械では、図５（ｂ）に示すように、
ワークＷを主軸Ｓに対して傾斜させることにより、工具
ホルダＴＨとワークＷとの干渉を回避しつつ工具ホルダ
ＴＨからの工具Ｔの突き出し長さＬを短くして凹所Ｒの
加工が可能となる。
りワークＷに比較的深い凹所Ｒを形成する場合を模式的
に示した図である。回転送り軸を備えていないＮＣ工作
機械の場合には、図５（ａ）に示すように工具ホルダＴ
Ｈからの工具Ｔの突き出しを長くして工具ホルダＴＨと
ワークＷとの干渉を回避しなければならない。そのため
にＬ／Ｄが大きくなり、工具Ｔの剛性が低下して加工効
率が低下し、場合によっては工具Ｔに発生するビビリ振
動により加工が不可能となる。これに対して回転送り軸
を備えたＮＣ工作機械では、図５（ｂ）に示すように、
ワークＷを主軸Ｓに対して傾斜させることにより、工具
ホルダＴＨとワークＷとの干渉を回避しつつ工具ホルダ
ＴＨからの工具Ｔの突き出し長さＬを短くして凹所Ｒの
加工が可能となる。
【０００５】更に、図６（ａ）に示すように、ボールエ
ンドミルは工具Ｔの先端は加工性が悪く、特に、仕上加
工のように切込み量が小さい場合には切削ができないこ
とがある。こうした場合でも回転送り軸を備えたＮＣ工
作機械では主軸Ｓに対してワークＷを傾斜させることに
より工具Ｔの先端による切削を回避して高い加工速度、
精度にてワークＷを加工可能となる。
ンドミルは工具Ｔの先端は加工性が悪く、特に、仕上加
工のように切込み量が小さい場合には切削ができないこ
とがある。こうした場合でも回転送り軸を備えたＮＣ工
作機械では主軸Ｓに対してワークＷを傾斜させることに
より工具Ｔの先端による切削を回避して高い加工速度、
精度にてワークＷを加工可能となる。
【０００６】回転送り軸を有するＮＣ工作機械による加
工方法には、適当な角度に回転送り軸を割り出しＸ、
Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで加工する方法と、Ｘ、
Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸と回転送り軸とによる同時４軸以
上の送りで加工する方法とがある。本発明は、前者の適
当な角度に回転送り軸を割り出し、加工中に回転送り軸
を変化させずにＸ、Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで加工
する方法に関する。
工方法には、適当な角度に回転送り軸を割り出しＸ、
Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで加工する方法と、Ｘ、
Ｙ、Ｚ軸の直線送り軸と回転送り軸とによる同時４軸以
上の送りで加工する方法とがある。本発明は、前者の適
当な角度に回転送り軸を割り出し、加工中に回転送り軸
を変化させずにＸ、Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで加工
する方法に関する。
【０００７】こうした加工方法では、ＮＣ加工プログラ
ムを作成するオペレータは、ワークの全加工範囲を複数
の加工範囲に分割して、加工工程を決定し、各工程にお
ける回転送り軸の割出角度を決定する。最適な割出角度
を求めるには、加工形状や要求される加工精度等の加工
条件に関する諸情報、ワーク素材の材質、形状、位置、
方位等に関する素材情報、工具の形状、寸法、切削速
度、工具ホルダの形状等に関する工具情報、使用する工
作機械の主軸まわりの形状、寸法、主軸最高回転速度、
送り軸構成、特に回転送り軸の構成や送り軸の位置関係
等に関する機械情報などを全て勘案しなければならな
い。こうした情報からオペレータが適切な割出角度や工
具の運用方法等を選択するには深い経験が必要である。
また、ワークと工具、機械との間で干渉が生じる限界付
近では、オペレータは、安全性を優先して加工範囲を細
分化したり、選択された工具やその運用法により加工が
可能であるか否かを判別するために、実際のワークを機
械に取り付け実際に加工を想定した工具を装着し、オペ
レータが機前において機械を操作しワークと工具、機械
との干渉を目視で確認したりする。加工範囲を細分化す
れば加工プログラムを作成する回数が増加し、実機にお
いて確認作業を行うためには加工を停止しなければなら
ず、これらは納期を増大する原因となる。すなわち経済
性が高められなかった。
ムを作成するオペレータは、ワークの全加工範囲を複数
の加工範囲に分割して、加工工程を決定し、各工程にお
ける回転送り軸の割出角度を決定する。最適な割出角度
を求めるには、加工形状や要求される加工精度等の加工
条件に関する諸情報、ワーク素材の材質、形状、位置、
方位等に関する素材情報、工具の形状、寸法、切削速
度、工具ホルダの形状等に関する工具情報、使用する工
作機械の主軸まわりの形状、寸法、主軸最高回転速度、
送り軸構成、特に回転送り軸の構成や送り軸の位置関係
等に関する機械情報などを全て勘案しなければならな
い。こうした情報からオペレータが適切な割出角度や工
具の運用方法等を選択するには深い経験が必要である。
また、ワークと工具、機械との間で干渉が生じる限界付
近では、オペレータは、安全性を優先して加工範囲を細
分化したり、選択された工具やその運用法により加工が
可能であるか否かを判別するために、実際のワークを機
械に取り付け実際に加工を想定した工具を装着し、オペ
レータが機前において機械を操作しワークと工具、機械
との干渉を目視で確認したりする。加工範囲を細分化す
れば加工プログラムを作成する回数が増加し、実機にお
いて確認作業を行うためには加工を停止しなければなら
ず、これらは納期を増大する原因となる。すなわち経済
性が高められなかった。
【０００８】こうした問題を解決するために、回転送り
軸を予め割り出してＸ、Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで
加工する方法の従来技術として、特開平９−４７９３９
号公報には、指定した加工範囲の平均傾斜角度θを演算
し、回転送り軸の割出角度を角度θとしてワークと工具
系との干渉チェックを行い、干渉が生じる場合には干渉
を回避する角度γを所定の手順に従って演算するように
した加工方法が開示されている。
軸を予め割り出してＸ、Ｙ、Ｚ軸の最大同時３軸送りで
加工する方法の従来技術として、特開平９−４７９３９
号公報には、指定した加工範囲の平均傾斜角度θを演算
し、回転送り軸の割出角度を角度θとしてワークと工具
系との干渉チェックを行い、干渉が生じる場合には干渉
を回避する角度γを所定の手順に従って演算するように
した加工方法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−４７９３９
号公報に開示の発明では、干渉を回避する回転送り軸の
割出角度を自動的に設定することはできても、その割出
角度が最適な値であるか否かの判断がなされない問題が
ある。
号公報に開示の発明では、干渉を回避する回転送り軸の
割出角度を自動的に設定することはできても、その割出
角度が最適な値であるか否かの判断がなされない問題が
ある。
【００１０】本発明は、こうした従来技術の問題点を解
決することを技術課題としており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線
送り軸に加えてＡ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも
１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械において、回転
送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した工具径路
を自動生成できるようにしたＮＣ工作機械を提供するこ
とを目的としている。
決することを技術課題としており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直線
送り軸に加えてＡ、Ｂ、Ｃ軸の回転送り軸の少なくとも
１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械において、回転
送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した工具径路
を自動生成できるようにしたＮＣ工作機械を提供するこ
とを目的としている。
【００１１】更に本発明は、上記ＮＣ工作機械におい
て、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した
工具径路を自動生成する方法および該方法を実施するた
めのプログラムを提供することを目的としている。
て、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適合した
工具径路を自動生成する方法および該方法を実施するた
めのプログラムを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば、互いに直交する３軸の直線送り
軸と少なくとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機
械において、加工すべきワークの加工形状、寸法に関す
る情報を含む加工形状情報を記憶する加工形状情報記憶
手段と、前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が
装着される工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む
工具情報を記憶する工具情報記憶手段と、前記加工形状
情報記憶手段および工具情報記憶手段がそれぞれ記憶し
た加工形状情報および工具情報、ならびに予め与えられ
た加工対象の素材の形状、寸法を含む素材情報および前
記ＮＣ工作機械の主軸まわりの形状、寸法を含む機械情
報に基づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸まわり
とが干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出角度を
演算する割出角度演算手段と、前記加工形状情報記憶手
段および工具情報記憶手段がそれぞれ記憶した加工形状
情報および工具情報、ならびに前記割出角度演算手段か
ら送出される割出角度に基づき、当該割出角度における
直線送り軸制御による加工用の数値制御データを演算す
る工具径路演算手段と、前記割出角度演算手段が演算し
た割出角度および前記工具径路演算手段が演算した数値
制御データに基づき回転送り軸および直線送り軸を数値
制御する数値制御手段とを具備することを特徴としたＮ
Ｃ工作機械が提供される。
めに、本発明によれば、互いに直交する３軸の直線送り
軸と少なくとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機
械において、加工すべきワークの加工形状、寸法に関す
る情報を含む加工形状情報を記憶する加工形状情報記憶
手段と、前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が
装着される工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む
工具情報を記憶する工具情報記憶手段と、前記加工形状
情報記憶手段および工具情報記憶手段がそれぞれ記憶し
た加工形状情報および工具情報、ならびに予め与えられ
た加工対象の素材の形状、寸法を含む素材情報および前
記ＮＣ工作機械の主軸まわりの形状、寸法を含む機械情
報に基づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸まわり
とが干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出角度を
演算する割出角度演算手段と、前記加工形状情報記憶手
段および工具情報記憶手段がそれぞれ記憶した加工形状
情報および工具情報、ならびに前記割出角度演算手段か
ら送出される割出角度に基づき、当該割出角度における
直線送り軸制御による加工用の数値制御データを演算す
る工具径路演算手段と、前記割出角度演算手段が演算し
た割出角度および前記工具径路演算手段が演算した数値
制御データに基づき回転送り軸および直線送り軸を数値
制御する数値制御手段とを具備することを特徴としたＮ
Ｃ工作機械が提供される。
【００１３】本発明の他の特徴によれば、互いに直交す
る３軸の直線送り軸と少なくとも１つの回転送り軸とを
有するＮＣ工作機械を用いた加工方法において、加工す
べきワークの形状、寸法に関する情報を含む加工形状情
報を記憶するステップと、加工対象の素材の形状、寸法
に関する情報を含む素材情報を記憶するステップと、前
記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着される
工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報を
記憶するステップと、前記ＮＣ工作機械の主軸まわりの
形状、寸法に関する情報を含む機械情報を記憶するステ
ップと、前記加工形状情報、素材情報、工具情報および
機械情報に基づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸
まわりとが干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出
角度を演算するステップと、前記加工形状情報、工具情
報および前記演算された割出角度に基づき、当該割出角
度における直線送り軸制御による加工用の数値制御デー
タを演算するステップと、前記演算した割出角度および
数値制御データに基づき回転送り軸および直線送り軸を
数値制御するステップとを含んで成ることを特徴とした
加工方法が提供される。
る３軸の直線送り軸と少なくとも１つの回転送り軸とを
有するＮＣ工作機械を用いた加工方法において、加工す
べきワークの形状、寸法に関する情報を含む加工形状情
報を記憶するステップと、加工対象の素材の形状、寸法
に関する情報を含む素材情報を記憶するステップと、前
記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着される
工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報を
記憶するステップと、前記ＮＣ工作機械の主軸まわりの
形状、寸法に関する情報を含む機械情報を記憶するステ
ップと、前記加工形状情報、素材情報、工具情報および
機械情報に基づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸
まわりとが干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出
角度を演算するステップと、前記加工形状情報、工具情
報および前記演算された割出角度に基づき、当該割出角
度における直線送り軸制御による加工用の数値制御デー
タを演算するステップと、前記演算した割出角度および
数値制御データに基づき回転送り軸および直線送り軸を
数値制御するステップとを含んで成ることを特徴とした
加工方法が提供される。
【００１４】更に本発明によれば、前記加工方法をコン
ピュータを用いて実行させるためのプログラムが提供さ
れる。
ピュータを用いて実行させるためのプログラムが提供さ
れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図３を参照する
と、本発明に係るＮＣ工作機械の一例が斜視図にて示さ
れている。ＮＣ工作機械１００は、水平面内で直交する
Ｘ軸およびＺ軸方向に延設されたベッド１０２、１０４
を具備している。ワーク（図示せず）を固定するロータ
リテーブル１１４を有したテーブルベース１１２がベッ
ド１０２のＸ軸方向の案内面１０２ａに沿って往復移動
可能に設けられ、ベッド１０４のＺ軸方向の案内面１０
４ａに沿ってコラム１０６が往復移動可能に設けられて
いる。コラム１０６には、主軸頭１０８がＸ、Ｚ軸に対
して垂直なＹ軸方向に往復移動可能に設けらており、Ｎ
Ｃ工作機械１００はＸ、Ｙ、Ｚ軸の３つの直線送り軸を
有している。
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図３を参照する
と、本発明に係るＮＣ工作機械の一例が斜視図にて示さ
れている。ＮＣ工作機械１００は、水平面内で直交する
Ｘ軸およびＺ軸方向に延設されたベッド１０２、１０４
を具備している。ワーク（図示せず）を固定するロータ
リテーブル１１４を有したテーブルベース１１２がベッ
ド１０２のＸ軸方向の案内面１０２ａに沿って往復移動
可能に設けられ、ベッド１０４のＺ軸方向の案内面１０
４ａに沿ってコラム１０６が往復移動可能に設けられて
いる。コラム１０６には、主軸頭１０８がＸ、Ｚ軸に対
して垂直なＹ軸方向に往復移動可能に設けらており、Ｎ
Ｃ工作機械１００はＸ、Ｙ、Ｚ軸の３つの直線送り軸を
有している。
【００１６】ロータリテーブル１１４は、テーブルベー
ス１１２に対してＸ軸回りの回転送り軸Ａ1と、Ｘ軸に
垂直な軸線回りの回転送り軸Ｂとを有している。主軸頭
１０８にはＺ軸回りの回転送り軸Ｃを有する主軸１０９
が内蔵されており、主軸１０９の先端にはＺ軸に垂直な
軸線回りの回転送り軸Ａ2を有するアングルヘッド１１
０が取り付けられ、該アングルヘッド１１０の先端に工
具Ｔが装着される。従って、ＮＣ工作機械１００は、
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の３つの直線送り軸に加えてＡ1軸、Ａ
2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸を有しており、７
軸制御のマシニングセンタを構成している。回転送り軸
は、連続的に回転角度制御可能なタイプでも、１度置き
や５度置きの割り出しのみ可能なインデックスタイプで
もよい。
ス１１２に対してＸ軸回りの回転送り軸Ａ1と、Ｘ軸に
垂直な軸線回りの回転送り軸Ｂとを有している。主軸頭
１０８にはＺ軸回りの回転送り軸Ｃを有する主軸１０９
が内蔵されており、主軸１０９の先端にはＺ軸に垂直な
軸線回りの回転送り軸Ａ2を有するアングルヘッド１１
０が取り付けられ、該アングルヘッド１１０の先端に工
具Ｔが装着される。従って、ＮＣ工作機械１００は、
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の３つの直線送り軸に加えてＡ1軸、Ａ
2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸を有しており、７
軸制御のマシニングセンタを構成している。回転送り軸
は、連続的に回転角度制御可能なタイプでも、１度置き
や５度置きの割り出しのみ可能なインデックスタイプで
もよい。
【００１７】次に、ＮＣ工作機械１００の機械制御装置
のブロック図を示す図１を参照すると、機械制御装置１
０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
入出力ポートを双方向バスにより接続したコンピュータ
により形成することができ、ＣＡＤ等により生成される
加工すべきワークの最終的な加工形状情報１２を受け取
りこれを記憶する加工形状情報記憶部２０、ロータリテ
ーブル１１４に取り付けられるワーク素材の形状、寸
法、取付位置、方位等を含む素材情報１４を受け取りこ
れを記憶する素材情報記憶部２２、アングルヘッド１１
０先端に取り付けられる工具Ｔの形状、寸法、切削速
度、１刃当たりの送り量、工具Ｔを装着する工具ホルダ
の形状、寸法等を含む工具情報１６を受け取りこれを記
憶する工具情報記憶部２４、ＮＣ工作機械１００の主軸
まわりの形状、寸法、主軸最高回転速度、最高送り速
度、主軸モータ出力、送り軸構成、回転送り軸の割出可
能な角度範囲や最小割出角度、ＮＣ工作機械１００の各
部の温度変化に対する姿勢変化量等を含む機械情報１８
を受け取りこれを記憶する機械情報記憶部２６を備えて
いる。
のブロック図を示す図１を参照すると、機械制御装置１
０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
入出力ポートを双方向バスにより接続したコンピュータ
により形成することができ、ＣＡＤ等により生成される
加工すべきワークの最終的な加工形状情報１２を受け取
りこれを記憶する加工形状情報記憶部２０、ロータリテ
ーブル１１４に取り付けられるワーク素材の形状、寸
法、取付位置、方位等を含む素材情報１４を受け取りこ
れを記憶する素材情報記憶部２２、アングルヘッド１１
０先端に取り付けられる工具Ｔの形状、寸法、切削速
度、１刃当たりの送り量、工具Ｔを装着する工具ホルダ
の形状、寸法等を含む工具情報１６を受け取りこれを記
憶する工具情報記憶部２４、ＮＣ工作機械１００の主軸
まわりの形状、寸法、主軸最高回転速度、最高送り速
度、主軸モータ出力、送り軸構成、回転送り軸の割出可
能な角度範囲や最小割出角度、ＮＣ工作機械１００の各
部の温度変化に対する姿勢変化量等を含む機械情報１８
を受け取りこれを記憶する機械情報記憶部２６を備えて
いる。
【００１８】加工形状情報記憶部２０、素材情報記憶部
２２、工具情報記憶部２４、機械情報記憶部２６に記憶
された諸情報に基づき割出角度演算部２８が、Ａ1軸、
Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸の各々に関し
て、当該加工範囲を加工するために最適な割出角度を演
算する。割出角度演算部２８により演算された最適な割
出角度に基づき回転送り軸制御装置５０が、Ａ1軸、Ａ2
軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸の各々を割り出す。
他方、工具径路演算部３０は、割出角度演算部２８が演
算した最適な割出角度および上述した加工形状情報記憶
部２０、素材情報記憶部２２、工具情報記憶部２４、機
械情報記憶部２６に記憶された諸情報に基づきＸ、Ｙ、
Ｚ軸の３つの直線送り軸による３軸制御加工用の数値制
御データを演算する。回転送り軸制御装置５０から出力
された４つの回転送り軸の割出角度データおよび工具径
路演算部３０から出力された３軸制御加工用数値制御デ
ータ３２に基づき数値制御装置３６がＮＣ工作機械１０
０のＡ1、Ａ2、Ｂ、Ｃの４つの回転送り軸を割り出した
後、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸の送り軸サーボモータ（図示せ
ず）を制御しワークＷが加工される。
２２、工具情報記憶部２４、機械情報記憶部２６に記憶
された諸情報に基づき割出角度演算部２８が、Ａ1軸、
Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸の各々に関し
て、当該加工範囲を加工するために最適な割出角度を演
算する。割出角度演算部２８により演算された最適な割
出角度に基づき回転送り軸制御装置５０が、Ａ1軸、Ａ2
軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸の各々を割り出す。
他方、工具径路演算部３０は、割出角度演算部２８が演
算した最適な割出角度および上述した加工形状情報記憶
部２０、素材情報記憶部２２、工具情報記憶部２４、機
械情報記憶部２６に記憶された諸情報に基づきＸ、Ｙ、
Ｚ軸の３つの直線送り軸による３軸制御加工用の数値制
御データを演算する。回転送り軸制御装置５０から出力
された４つの回転送り軸の割出角度データおよび工具径
路演算部３０から出力された３軸制御加工用数値制御デ
ータ３２に基づき数値制御装置３６がＮＣ工作機械１０
０のＡ1、Ａ2、Ｂ、Ｃの４つの回転送り軸を割り出した
後、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸の送り軸サーボモータ（図示せ
ず）を制御しワークＷが加工される。
【００１９】ここで素材情報記憶部２２および機械情報
記憶部２６は必ずしもなくて良い。素材の形状、寸法は
ワークの加工形状に最大取代１mmが加わった形状、寸法
であることが予め与えられている場合は、素材情報記憶
部２２を設けず、加工形状情報記憶部２０からの形状情
報を全方位へ１mmオフセットした形状情報を数学的に生
成し、それを素材情報とすることができる。また、使用
するＮＣ工作機械が特定の１台に限られている場合は、
主軸まわりの形状、寸法、送り軸構成等の情報を機械情
報記憶部２６を設けず、割出角度演算部２８の演算プロ
グラムに予め与えておくことができる。この場合が請求
項１や２の構成に当たる。
記憶部２６は必ずしもなくて良い。素材の形状、寸法は
ワークの加工形状に最大取代１mmが加わった形状、寸法
であることが予め与えられている場合は、素材情報記憶
部２２を設けず、加工形状情報記憶部２０からの形状情
報を全方位へ１mmオフセットした形状情報を数学的に生
成し、それを素材情報とすることができる。また、使用
するＮＣ工作機械が特定の１台に限られている場合は、
主軸まわりの形状、寸法、送り軸構成等の情報を機械情
報記憶部２６を設けず、割出角度演算部２８の演算プロ
グラムに予め与えておくことができる。この場合が請求
項１や２の構成に当たる。
【００２０】更に、工具経路演算部３０における３軸制
御加工用数値制御データ３２の演算、すなわち工具経路
データの生成のためには、必ずしも素材情報１４や機械
情報１８を必要としない。
御加工用数値制御データ３２の演算、すなわち工具経路
データの生成のためには、必ずしも素材情報１４や機械
情報１８を必要としない。
【００２１】こうして１つの加工範囲の加工プロセスが
終了すると、次の加工範囲につき上述した手順に従って
最適な割出角度と工具径路が演算される。その際、新た
な割出角度を算出するために、従前の加工プロセスによ
り変化した素材の形状を更新する必要がある。１つの実
施形態では、機械制御装置１０はシミュレーション演算
部３４を備えており、シミュレーション演算部３４は、
３軸制御加工用数値制御データ３２および加工前の素材
情報１４に基づき加工プロセスのシミュレーションを行
い、加工終了後のワーク形状を演算する。シミュレーシ
ョン演算部３４において演算された加工終了後のワーク
形状に基づき素材情報１４が更新され、更新された素材
情報１４に基づき、新たな加工範囲に対して割出角度演
算部２８が最適な割出角度を演算し、これに対して工具
径路演算部３０が工具径路を演算する。
終了すると、次の加工範囲につき上述した手順に従って
最適な割出角度と工具径路が演算される。その際、新た
な割出角度を算出するために、従前の加工プロセスによ
り変化した素材の形状を更新する必要がある。１つの実
施形態では、機械制御装置１０はシミュレーション演算
部３４を備えており、シミュレーション演算部３４は、
３軸制御加工用数値制御データ３２および加工前の素材
情報１４に基づき加工プロセスのシミュレーションを行
い、加工終了後のワーク形状を演算する。シミュレーシ
ョン演算部３４において演算された加工終了後のワーク
形状に基づき素材情報１４が更新され、更新された素材
情報１４に基づき、新たな加工範囲に対して割出角度演
算部２８が最適な割出角度を演算し、これに対して工具
径路演算部３０が工具径路を演算する。
【００２２】また、シミュレーション演算部３４による
加工終了後のワーク形状の演算に代えて、ワーク測定装
置３８により加工後のワークＷを直接測定してもよい。
ワーク測定装置３８の一例としては、タッチプローブが
測定対象物に接触した瞬間にタッチ信号を発する所謂タ
ッチセンサとすることができる。こうしたタッチセンサ
を用いて、当該加工範囲の加工プロセス終了後に、アン
グルヘッド１１０の先端に装着されている工具Ｔを前記
タッチセンサに交換し、数値制御装置３６によりＸ、
Ｙ、Ｚの３軸を制御して前記タッチセンサのプローブを
ワークＷの表面に接触させ、タッチ信号を受信したとき
のＸ、Ｙ、Ｚ軸の座標を読み取り、読み取られた座標値
に基づき、ワーク形状演算部４０が加工後のワークＷの
形状を演算し、これに基づき素材情報１４が更新され
る。
加工終了後のワーク形状の演算に代えて、ワーク測定装
置３８により加工後のワークＷを直接測定してもよい。
ワーク測定装置３８の一例としては、タッチプローブが
測定対象物に接触した瞬間にタッチ信号を発する所謂タ
ッチセンサとすることができる。こうしたタッチセンサ
を用いて、当該加工範囲の加工プロセス終了後に、アン
グルヘッド１１０の先端に装着されている工具Ｔを前記
タッチセンサに交換し、数値制御装置３６によりＸ、
Ｙ、Ｚの３軸を制御して前記タッチセンサのプローブを
ワークＷの表面に接触させ、タッチ信号を受信したとき
のＸ、Ｙ、Ｚ軸の座標を読み取り、読み取られた座標値
に基づき、ワーク形状演算部４０が加工後のワークＷの
形状を演算し、これに基づき素材情報１４が更新され
る。
【００２３】また、加工プロセスが進むと工具Ｔは摩耗
し寸法が小さくなる。そこで、工具径路を演算するため
に、この工具Ｔの寸法の変化を考慮することが高精度に
加工するためには望ましい。そこで、工具測定装置４２
により工具Ｔの寸法を測定し工具情報１６を更新するこ
とにより加工精度の低下を防止できる。これは、例え
ば、工具測定装置４２として既述のタッチセンサをロー
タリテーブル１１４またはテーブルベッド１１２の所定
位置に固定し、タッチセンサに工具Ｔを接触させタッチ
信号を受信したときのＸ、Ｙ、Ｚ軸の座標を読み取り、
読み取られた座標値に基づき、工具情報演算部４４が工
具Ｔの寸法を演算し、これに基づき工具情報１６が更新
される。
し寸法が小さくなる。そこで、工具径路を演算するため
に、この工具Ｔの寸法の変化を考慮することが高精度に
加工するためには望ましい。そこで、工具測定装置４２
により工具Ｔの寸法を測定し工具情報１６を更新するこ
とにより加工精度の低下を防止できる。これは、例え
ば、工具測定装置４２として既述のタッチセンサをロー
タリテーブル１１４またはテーブルベッド１１２の所定
位置に固定し、タッチセンサに工具Ｔを接触させタッチ
信号を受信したときのＸ、Ｙ、Ｚ軸の座標を読み取り、
読み取られた座標値に基づき、工具情報演算部４４が工
具Ｔの寸法を演算し、これに基づき工具情報１６が更新
される。
【００２４】更に、ＮＣ工作機械１００は加工プロセス
が進むにつれ、各部の温度が変化して熱変形のために姿
勢が変化する。これも加工精度を低下する原因となる。
そこで、機械測定装置４６を設けてＮＣ工作機械１００
の各部の温度や寸法を測定し、その測定値に基づいて機
械情報１８を更新することが好ましい。機械測定装置４
６がＮＣ工作機械１００の各部の温度を測定する温度セ
ンサを具備する場合には、機械情報演算部４８が、前記
温度センサによる測定値に基づき、予め格納されている
校正表を参照してＮＣ工作機械１００の各部の寸法を算
出し機械情報１８を更新する。これは、機械情報１８の
中のＮＣ工作機械１００の各部の寸法を直接書き換えて
もよいし、補正値を更新するようにしてもよい。また、
ワーク測定装置３８において説明したように、機械測定
装置４６はタッチセンサとして、ＮＣ工作機械１００の
所定部位にタッチセンサのプローブを接触させたときの
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標を読み取り、この読み取られた座標値に
基づいて機械情報演算部４８において補正値を演算し
て、機械情報１８中の補正値を更新するようにしてもよ
い。
が進むにつれ、各部の温度が変化して熱変形のために姿
勢が変化する。これも加工精度を低下する原因となる。
そこで、機械測定装置４６を設けてＮＣ工作機械１００
の各部の温度や寸法を測定し、その測定値に基づいて機
械情報１８を更新することが好ましい。機械測定装置４
６がＮＣ工作機械１００の各部の温度を測定する温度セ
ンサを具備する場合には、機械情報演算部４８が、前記
温度センサによる測定値に基づき、予め格納されている
校正表を参照してＮＣ工作機械１００の各部の寸法を算
出し機械情報１８を更新する。これは、機械情報１８の
中のＮＣ工作機械１００の各部の寸法を直接書き換えて
もよいし、補正値を更新するようにしてもよい。また、
ワーク測定装置３８において説明したように、機械測定
装置４６はタッチセンサとして、ＮＣ工作機械１００の
所定部位にタッチセンサのプローブを接触させたときの
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標を読み取り、この読み取られた座標値に
基づいて機械情報演算部４８において補正値を演算し
て、機械情報１８中の補正値を更新するようにしてもよ
い。
【００２５】以下、図２を参照して、割出角度演算部２
８における最適な割出角度の演算方法を説明する。割出
角度演算部２８は、加工形状情報記憶部２０、素材情報
記憶部２２、工具情報記憶部２４、機械情報記憶部２６
からの諸情報に基づき、割出角度事例を作成する（ステ
ップＳ１０）。本実施形態ではＮＣ工作機械１００は、
Ａ1軸、Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸を有して
いるが、工作機械毎に各回転送り軸の割出可能な角度範
囲および最小割出角度が決まっている。そこで、例え
ば、各回転送り軸につき最小割出角度または最小割出角
度の整数倍を増分単位として割出可能な角度範囲の最小
値から全角度範囲について割出角度を作成する。こうし
て作成した各回転送り軸に関する割出角度を漏れなく組
合せて割出角度事例を作成する。
８における最適な割出角度の演算方法を説明する。割出
角度演算部２８は、加工形状情報記憶部２０、素材情報
記憶部２２、工具情報記憶部２４、機械情報記憶部２６
からの諸情報に基づき、割出角度事例を作成する（ステ
ップＳ１０）。本実施形態ではＮＣ工作機械１００は、
Ａ1軸、Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸を有して
いるが、工作機械毎に各回転送り軸の割出可能な角度範
囲および最小割出角度が決まっている。そこで、例え
ば、各回転送り軸につき最小割出角度または最小割出角
度の整数倍を増分単位として割出可能な角度範囲の最小
値から全角度範囲について割出角度を作成する。こうし
て作成した各回転送り軸に関する割出角度を漏れなく組
合せて割出角度事例を作成する。
【００２６】こうして作成した割出角度事例の各々につ
き加工可能な領域を試算し（ステップＳ１４）、加工経
済性を評価する（ステップＳ１６）。ここで、加工経済
性とは、Ａ1軸、Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸
の各々につき、ある割出角度とした割出角度事例が決定
されると、その割出角度における加工可能な領域、使用
可能な工具、当該工具を用いた場合の単位時間当たりの
切削量、それによる加工時間、工具コスト等が試算でき
るが、こうした各項目につき数値化することを意味す
る。ステップＳ１６において評価（数値化）された加工
経済性は、割出角度事例に関連付けて加工経済性リスト
に追加される。上記プロセスを全ての割出角度事例につ
き行い、割出角度事例が無くなると（ステップＳ１２に
おいてＮｏの場合）、ステップＳ２０において加工経済
性リストから経済性が最も高い割出角度が選択される。
ステップＳ２０における割出角度の選択は、機械制御装
置１０により経済性評価の最も高い割出角度事例を自動
的に選択するようにしても、或いは、オペレータが各項
目についての評価を勘案して最も好ましいと考えられる
割出角度事例を選択するようにしてもよい。例えば、後
者の場合、工具コストが高いためにトータルの経済性評
価は低くても、納期が迫っているために加工時間の短く
なる割出角度事例を選択したいときに、オペレータが個
々の場合に応じて柔軟に対応可能となる。つまり経済性
が高いとは、加工が可能で、かつ振動が発生せずに能率
よく所望精度の加工を行え、所定納期内に加工が終了
し、コストが低いという諸条件を総合的に評価したと
き、最も妥当性があるということである。ステップＳ２
２において各回転送り軸に関する割出角度が決定される
と、この割出角度は工具径路演算部３０に送出される。
き加工可能な領域を試算し（ステップＳ１４）、加工経
済性を評価する（ステップＳ１６）。ここで、加工経済
性とは、Ａ1軸、Ａ2軸、Ｂ軸、Ｃ軸の４つの回転送り軸
の各々につき、ある割出角度とした割出角度事例が決定
されると、その割出角度における加工可能な領域、使用
可能な工具、当該工具を用いた場合の単位時間当たりの
切削量、それによる加工時間、工具コスト等が試算でき
るが、こうした各項目につき数値化することを意味す
る。ステップＳ１６において評価（数値化）された加工
経済性は、割出角度事例に関連付けて加工経済性リスト
に追加される。上記プロセスを全ての割出角度事例につ
き行い、割出角度事例が無くなると（ステップＳ１２に
おいてＮｏの場合）、ステップＳ２０において加工経済
性リストから経済性が最も高い割出角度が選択される。
ステップＳ２０における割出角度の選択は、機械制御装
置１０により経済性評価の最も高い割出角度事例を自動
的に選択するようにしても、或いは、オペレータが各項
目についての評価を勘案して最も好ましいと考えられる
割出角度事例を選択するようにしてもよい。例えば、後
者の場合、工具コストが高いためにトータルの経済性評
価は低くても、納期が迫っているために加工時間の短く
なる割出角度事例を選択したいときに、オペレータが個
々の場合に応じて柔軟に対応可能となる。つまり経済性
が高いとは、加工が可能で、かつ振動が発生せずに能率
よく所望精度の加工を行え、所定納期内に加工が終了
し、コストが低いという諸条件を総合的に評価したと
き、最も妥当性があるということである。ステップＳ２
２において各回転送り軸に関する割出角度が決定される
と、この割出角度は工具径路演算部３０に送出される。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、３つの直線送り軸に加
えて少なくとも１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械
において、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適
合した工具径路を自動生成できるようになる。これによ
り、オペレータの経験、能力に左右されることなく、加
工時間、精度に対して最適な加工方法を自動的に求める
ことができる。そしてこれを用いたＮＣ工作機械によっ
て実加工の能率向上と所望精度のワークを得ることがで
きる
えて少なくとも１つの回転送り軸を有するＮＣ工作機械
において、回転送り軸の最適な割出角度およびそれに適
合した工具径路を自動生成できるようになる。これによ
り、オペレータの経験、能力に左右されることなく、加
工時間、精度に対して最適な加工方法を自動的に求める
ことができる。そしてこれを用いたＮＣ工作機械によっ
て実加工の能率向上と所望精度のワークを得ることがで
きる
【図１】本発明の好ましい実施形態によるＮＣ工作機械
の機械制御装置のブロック図である。
の機械制御装置のブロック図である。
【図２】割出角度演算部における最適な割出角度の演算
方法を説明するフローチャートである。
方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明に係るＮＣ工作機械の一例を示す斜視図
である。
である。
【図４】工具長を短くする利点を説明するための図であ
り、工具ホルダを介して主軸の先端に装着された工具を
示す模式図である。
り、工具ホルダを介して主軸の先端に装着された工具を
示す模式図である。
【図５】回転送り軸を有するＮＣ工作機械の利点を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】回転送り軸を有するＮＣ工作機械の利点を説明
するための図である。
するための図である。
１００…ＮＣ工作機械 １０２…ベッド １０４…ベッド １０６…コラム １０８…主軸頭 １０９…主軸 １１２…テーブルベース １１４…ロータリテーブル １１０…アングルヘッド １０…機械制御装置 １２…加工形状情報 １４…素材情報 １６…工具情報 １８…機械情報 ２０…加工形状情報記憶部 ２２…素材情報記憶部 ２４…工具情報記憶部 ２６…機械情報記憶部 ２８…割出角度演算部 ３０…工具径路演算部 ３２…３軸制御加工用数値制御データ ３４…シミュレーション演算部 ３６…数値制御装置 ３８…ワーク測定装置 ４０…ワーク形状演算部 ４２…工具測定装置 ４４…工具情報演算部 ４６…機械測定装置 ４８…機械情報演算部 ５０…回転送り軸制御装置 Ｔ…工具 ＴＨ…工具ホルダ Ｗ…ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増宮 泰徳 東京都目黒区中根２丁目３番19号 株式会 社牧野フライス製作所内 Ｆターム(参考） 5H269 AB01 AB31 BB14 CC07 CC13 CC15 DD01 FF06 FF07 FF09 QA05
Claims (15)
- 【請求項１】 互いに直交する３軸の直線送り軸と少な
くとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械におい
て、 加工すべきワークの加工形状、寸法に関する情報を含む
加工形状情報を記憶する加工形状情報記憶手段と、 前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着され
る工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報
を記憶する工具情報記憶手段と、 前記加工形状情報記憶手段および工具情報記憶手段がそ
れぞれ記憶した加工形状情報および工具情報、ならびに
予め与えられた加工対象の素材の形状、寸法を含む素材
情報および前記ＮＣ工作機械の主軸まわりの形状、寸法
を含む機械情報に基づき、素材と工具、工具ホルダまた
は主軸まわりとが干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸
の割出角度を演算する割出角度演算手段と、 前記加工形状情報記憶手段および工具情報記憶手段がそ
れぞれ記憶した加工形状情報および工具情報、ならびに
前記割出角度演算手段から送出される割出角度に基づ
き、当該割出角度における直線送り軸制御による加工用
の数値制御データを演算する工具径路演算手段と、 前記割出角度演算手段が演算した割出角度および前記工
具径路演算手段が演算した数値制御データに基づき回転
送り軸および直線送り軸を数値制御する数値制御手段
と、 を具備することを特徴としたＮＣ工作機械。 - 【請求項２】 互いに直交する３軸の直線送り軸と少な
くとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械におい
て、 加工すべきワークの加工形状、寸法に関する情報を含む
加工形状情報を記憶する加工形状情報記憶手段と、 加工対象の素材の形状、寸法に関する情報を含む素材情
報を記憶する素材情報記憶手段と、 前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着され
る工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報
を記憶する工具情報記憶手段と、 前記加工形状情報記憶手段、素材情報記憶手段および工
具情報記憶手段がそれぞれ記憶した加工形状情報、素材
情報および工具情報、ならびに前記ＮＣ工作機械の予め
与えられた主軸まわりの形状、寸法を含む機械情報に基
づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸まわりとが干
渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出角度を演算す
る割出角度演算手段と、 前記加工形状情報記憶手段および工具情報記憶手段がそ
れぞれ記憶した加工形状情報および工具情報、ならびに
前記割出角度演算手段から送出される割出角度に基づ
き、当該割出角度における直線送り軸制御による加工用
の数値制御データを演算する工具径路演算手段と、 前記割出角度演算手段が演算した割出角度および前記工
具径路演算手段が演算した数値制御データに基づき回転
送り軸および直線送り軸を数値制御する数値制御手段
と、 を具備することを特徴としたＮＣ工作機械。 - 【請求項３】 互いに直交する３軸の直線送り軸と少な
くとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械におい
て、 加工すべきワークの加工形状、寸法に関する情報を含む
加工形状情報を記憶する加工形状情報記憶手段と、 加工対象の素材の形状、寸法に関する情報を含む素材情
報を記憶する素材情報記憶手段と、 前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着され
る工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報
を記憶する工具情報記憶手段と、 前記ＮＣ工作機械の主軸まわりの形状、寸法に関する情
報を含む機械情報を記憶する機械情報記憶手段と、 前記加工形状情報記憶手段、素材情報記憶手段、工具情
報記憶手段および機械情報記憶手段がそれぞれ記憶した
加工形状情報、素材情報、工具情報および機械情報に基
づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸まわりとが干
渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出角度を演算す
る割出角度演算手段と、 前記加工形状情報記憶手段および工具情報記憶手段がそ
れぞれ記憶した加工形状情報および工具情報、ならびに
前記割出角度演算手段から送出される割出角度に基づ
き、当該割出角度における直線送り軸制御による加工用
の数値制御データを演算する工具径路演算手段と、 前記割出角度演算手段が演算した割出角度および前記工
具径路演算手段が演算した数値制御データに基づき回転
送り軸および直線送り軸を数値制御する数値制御手段
と、 を具備することを特徴としたＮＣ工作機械。 - 【請求項４】 前記割出角度演算手段は、回転送り軸の
１または複数の割出角度事例を作成し、 前記割出角度事例の各々に関して前記加工形状情報、素
材情報、工具情報および機械情報に基づき加工可能な加
工範囲を試算し、 その結果に基づき当該割出角度における加工の可否、効
率、時間、コストの少なくとも１つを数値化して加工の
経済性を評価し、最も経済性の高い割出角度事例を選択
して前記工具径路演算手段に送出する請求項１から３の
何れか１項に記載のＮＣ工作機械。 - 【請求項５】 前記ＮＣ工作機械は、更に前記素材情報
および前記工具径路演算手段が演算した工具径路に基づ
き加工のシミュレーションを行い、加工終了後のワーク
形状を演算するシミュレーション演算手段を具備してお
り、 前記シミュレーション演算手段の結果に基づき次工程に
おける素材情報を更新する請求項１から４の何れか１項
に記載のＮＣ工作機械。 - 【請求項６】 前記ＮＣ工作機械は、加工終了後におけ
るワークの寸法を測定するワーク測定手段と、 前記ワーク測定手段による測定結果に基づき加工後のワ
ーク形状を演算するワーク形状演算手段とを具備してお
り、 前記ワーク形状演算手段の結果に基づき次工程における
素材情報を更新する請求項１から４の何れか１項に記載
のＮＣ工作機械。 - 【請求項７】 前記ＮＣ工作機械は、更に工具の寸法を
測定する工具測定手段を具備しており、 前記工具測定手段による測定結果に基づき次工程におけ
る工具情報を更新する請求項１から６の何れか１項に記
載のＮＣ工作機械。 - 【請求項８】 前記ＮＣ工作機械は、更に前記ＮＣ工作
機械の各部の温度または寸法を測定する機械測定手段
と、 前記機械測定手段による測定結果に基づいて前記ＮＣ工
作機械の各部の寸法を演算する機械情報演算手段とを具
備しており、 前記機械情報演算手段による演算結果に基づき次工程に
おける機械情報を更新する請求項１から７の何れか１項
に記載のＮＣ工作機械。 - 【請求項９】 互いに直交する３軸の直線送り軸と少な
くとも１つの回転送り軸とを有するＮＣ工作機械を用い
た加工方法において、 加工すべきワークの形状、寸法に関する情報を含む加工
形状情報を記憶するステップと、 加工対象の素材の形状、寸法に関する情報を含む素材情
報を記憶するステップと、 前記ＮＣ工作機械が備える工具および該工具が装着され
る工具ホルダの形状、寸法に関する情報を含む工具情報
を記憶するステップと、 前記ＮＣ工作機械の主軸まわりの形状、寸法に関する情
報を含む機械情報を記憶するステップと、 前記加工形状情報、素材情報、工具情報および機械情報
に基づき、素材と工具、工具ホルダまたは主軸まわりと
が干渉せず、かつ適切な前記回転送り軸の割出角度を演
算するステップと、 前記加工形状情報、工具情報および前記演算された割出
角度に基づき、当該割出角度における直線送り軸制御に
よる加工用の数値制御データを演算するステップと、 前記演算した割出角度および数値制御データに基づき回
転送り軸および直線送り軸を数値制御するステップと、 を含んで成ることを特徴とした加工方法。 - 【請求項１０】 前記割出角度を演算するステップは、
回転送り軸の１または複数の割出角度事例を作成するス
テップと、 前記割出角度事例の各々に関して前記加工形状情報、素
材情報、工具情報および機械情報に基づき加工可能な加
工範囲を試算するステップと、 その結果に基づき当該割出角度における、加工の可否、
効率、時間、コストの少なくとも１つを数値化して加工
の経済性を評価し、最も経済性の高い割出角度事例を選
択するステップと、 を含んで成る請求項９に記載の加工方法。 - 【請求項１１】 更に、前記素材情報および前記演算さ
れた工具径路に基づき加工のシミュレーションを行い加
工終了後のワーク形状を演算するステップと、 前記演算結果に基づき次工程における素材情報を更新す
るステップと、 を含んで成る請求項９または１０に記載の加工方法。 - 【請求項１２】 更に、加工終了後におけるワークの寸
法を測定するステップと、 前記測定結果に基づき加工後のワーク形状を演算するス
テップと、 前記演算結果に基づき次工程における素材情報を更新す
るステップと、 を含んで成る請求項９または１０に記載の加工方法。 - 【請求項１３】 更に、工具の寸法を測定するステップ
と、 前記測定結果に基づき次工程における工具情報を更新す
るステップと、 を含んで成る請求項９から１２の何れか１項に記載の加
工方法。 - 【請求項１４】 更に前記ＮＣ工作機械の各部の温度ま
たは寸法を測定するステップと、 前記測定された温度または寸法に基づいて前記ＮＣ工作
機械の各部の寸法を演算するステップと、 前記演算結果に基づき次工程における機械情報を更新す
るステップと、 を含んで成る請求項９から１３の何れか１項に記載の加
工方法。 - 【請求項１５】 請求項９から１４の何れか１項に記載
の加工方法をコンピュータを用いて実行させるためのプ
ログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109106A JP2002304203A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Ｎｃ工作機械および加工方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109106A JP2002304203A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Ｎｃ工作機械および加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002304203A true JP2002304203A (ja) | 2002-10-18 |
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ID=18961113
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001109106A Pending JP2002304203A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Ｎｃ工作機械および加工方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002304203A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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