JP3450065B2 - Nc旋盤 - Google Patents
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Description
刃物台とそそれらを制御する制御ユニットを有し、互い
に関連して動作する主軸と刃物台の組み合せが複数組あ
り、その複数の主軸において同時加工を行うことが可能
なNC旋盤に関する。
ムにしたがって主軸の回転及びその主軸中心線方向(Z
方向)の移動と、刃物台のX,Y方向(Z方向に直交す
る面内で互いに直交する2方向)への移動を制御して、
刃物台に取り付けられた工具(刃物)によって、主軸に
保持された材料(ワーク)を加工する工作機械であり、
最近ではコンピュータを搭載したCNC旋盤が主流にな
りつつある。
高速化,加工工程の高能率化,加工精度の高度化が進
み、且つ機能の拡大(汎用性),フレキシビリティ及び
安全性の向上等も計られ、広範な部品加工に使用されて
いる。NC旋盤の軸配置には、正面加工のための主軸が
1本だけの単軸,2本備えた2軸,多数備えた多軸等が
あり、この正面加工のための主軸に対向して背面加工に
使用する背面主軸を備えたものもある。複数の主軸を備
えたNC装置では、その各主軸で専用にあるいは複数の
主軸で共通に使用できるように複数の刃物台も備えてい
る。
NC旋盤によって部品を加工するためには加工プログラ
ムが必要であるが、従来は系統分けもしない1本の加工
プログラムを作成してそれを表示するか、任意の主軸と
刃物台を組み合せて構成した系統毎に加工プログラムを
作成して表示していた。
ムであるパートプログラムを、図2に示すように3系統
に分けて表形式で表示することは行われていたが、その
各系統1〜3の各表示欄には、主軸として主軸1,主軸
2,背面主軸を使用する加工プログラム、刃物台として
刃物台1,刃物台2,背面刃物台を使用する加工プログ
ラムが混在して表示されていた。
うな従来のNC旋盤における加工プログラムの表示機能
では、どの主軸とどの刃物台が組み合されて加工するの
か(加工中の表示であれば加工しているのか)が一見し
て判りにくかった。そのため、作成した加工プログラム
の確認あるいは加工中の主軸と刃物台との組み合せの確
認がしにくいという問題があった。また、各工程毎ある
いは全加工工程に要する時間が判らないという問題もあ
った。
おける問題点を解決して、操作盤のディスプレイにおけ
る加工プログラムの表示を見れば、組み合されて加工す
る主軸と刃物台が一目で判るようにすることを目的とす
る。また、各加工工程毎の所要加工時間や全工程の加工
時間、あるいは加工中の時間配分の状況なども一目で判
るようにすることを目的とする。
と複数の刃物台とそれらを制御する制御ユニットを有
し、互いに関連して動作する主軸と刃物台の組み合せが
複数組あり、上記複数の主軸において同時加工を行うこ
とが可能なNC旋盤であって、上記の目的を達成するた
め、上記制御ユニットが、該制御ユニット全体を統括制
御するシステム制 御部と、ディスプレイと、各軸系統に
対応する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プ
ログラム表示データを記憶する表示データ記憶部とを備
えており、そのシステム制御部が、上記表示データ記憶
部に記憶している工程サブプログラム表示データ及び工
程編集プログラム表示データを用いて、図1の(A)に
示すように上記複数の主軸それぞれについて、組み合せ
可能なすべての刃物台を上記ディスプレイの画面に表示
させる機能と、一連のNC加工プログラムをその各工程
で使用する主軸と刃物台の組み合せ毎に、P11,P1
2,P21,P22,P23,P32,P33のように
分けて該ディスプレイの同じ画面に表示させる機能とを
有する
ータ記憶部に記憶している工程サブプログラム表示デー
タ及び工程編集プログラム表示データを用いて、一連の
NC加工プログラムであるパートプログラムを加工工程
毎にまとめた工程サブプログラムを、図1の(B)に示
すように、それぞれの加工工程で使う主軸毎にN1,N
2,N3のように上記ディスプレイの画面に表示させる
機能と、そのパートプログラムをそれぞれの加工で使う
刃物台毎にP1,P2,P3のように該ディスプレイの
上記主軸毎の工程サブプログラムを表示している画面に
表示させる機能とを有するようにしてもよい。その場
合、上記システム制御部がさらに、上記ディスプレイの
画面に上記主軸毎に表示させた複数の工程サブプログラ
ムのいずれかが指示されたとき、その指示された工程サ
ブプログラムを構成するパートプログラムを、上記画面
上のその加工で使う刃物台に対応するウインドウ内に表
示させる機能をよ有するとよい。
C加工プログラムであるパートプログラムを加工工程毎
にまとめた工程サブプログラムのプログラム番号を、そ
れぞれの加工工程で使う主軸毎に上記ディスプレイの画
面に表示させる機能と、その各工程サブプログラムによ
る加工時間を該ディスプレイの同じ画面に表示させる機
能を有してもよい。また、上記システム制御部が、その
工程サブプログラムのプログラム番号を、それぞれの加
工工程で使う主軸毎にその実行する順番に並べて上記デ
ィスプレイの画面に表示させる機能と、その各工程サブ
プログラムを順次実行したときの累積加工時間を該ディ
スプレイの同じ画面に表示させる機能を有することもで
きる。そして、その累積加算時間を表示させる機能が、
累積加算時間を各工程サブプログラムによる加工時間の
比率を示すグラフで表示させる機能であってもよい。
それぞれについて、組み合せ可能なすべての刃物台をデ
ィスプレイの画面に表示し、そこに一連のNC加工プロ
グラムをその各工程で使用する主軸と刃物台の組み合せ
毎に分けて表示するので、各加工工程における主軸と刃
物台の組み合せを一見して確認することができる。
ートプログラムを加工工程毎にまとめた工程サブプログ
ラムを、それぞれの加工工程で使う主軸毎にディスプレ
イの画面に表示し、その内容を示すパートプログラムを
それぞれの加工で使う刃物台毎に同一の画面にウインド
ウ表示等によって表示するようにしても、確認したい工
程サブプログラムにおける主軸と刃物台の組み合せを一
見して確認することができる。
ラム番号をそれぞれの加工工程で使う主軸毎にディスプ
レイの画面に表示し、その各工程サブプログラムによる
加工時間を同一の画面に表示すれば、各工程毎の加工に
要する時間を一見して知ることができる。そしてまた、
その工程サブプログラムのプログラム番号を実行する順
番に並べてディスプレイの画面に表示し、その各工程サ
ブプログラムを順次実行したときの累積加工時間を同一
の画面に表示すれば、全加工に要する時間と加工中の時
間配分を知ることができる。その累積加算時間を各工程
サブプログラムによる加工時間の比率を示すグラフで表
示れば、その時間配分が一目で判る。
る。図3はこの発明によるNC旋盤の一例を示す外観斜
視図である。
盤であり、2主軸と1背面主軸を備えている。すなわ
ち、図3に示すようにベッド10の上面後部に、第1主
軸台11A及び第2主軸台(図示せず)が、主軸中心線
に平行なZ軸方向(矢示Z1,Z2方向)に図示しない
ガイドレールに沿って摺動可能に載置されており、この
第1主軸台11Aと第2主軸台は、それぞれ図示しない
Z1軸用サーボモータ及びZ2軸用サーボモータによっ
て、図示しない送りねじ機構を介して相互に独立して矢
示Z1,Z2方向へ移動される。
れぞれ回転自在に支承され、かつそれぞれ第1主軸用ス
ピンドルモータ12A及び図示しない第2主軸用スピン
ドルモータによって独立して回転される第1主軸(中心
線のみをAで示す)及び第2主軸(中心線のみをBで示
す)が所定の間隔だけ離れて相互に平行に設けられてい
る。
物台ベース13がベッド10に固定されてその全幅に亘
って立設されている。その刃物台ベース13には、前述
の第1主軸及び第2主軸の各中心線と同心の位置に第1
ガイドブッシュ14A及び第2ガイドブッシュ14Bが
配設されており、第1主軸及び第2主軸にそれぞれ把持
されたワーク15A,15Bは、第1及び第2ガイドブ
ッシュ14A,14BによってZ軸方向に摺動可能にガ
イドされる。
第2主軸の各中心線A,Bの双方に直交するように交わ
る線(以下「基準直線」という)Lの両側(図3では上
側と下側)にそれぞれ第1刃物台17A及び第2刃物台
17Bが配設されている。この第1,第2刃物台17
A,17Bは、刃物台ベース13の前面にその全幅に亘
って基準直線Lに平行に形成されたガイドレール16
A,16Bに嵌合して、基準直線Lに平行なY軸方向
(矢示Y1,Y2方向)に摺動するY軸テーブル18
A,18B上に設けられ、そのY軸及び前述したZ軸の
双方に直交するX軸方向(矢示X1,X2方向)に摺動
するX軸テーブル19A,19B上に装着されている。
ス13に取り付けられたY1軸用サーボモータ20Aに
よって矢示Y1方向に、Y軸テーブル18Bは刃物台ベ
ース13に取り付けられたY2軸用サーボモータ20B
によって矢示Y2方向に、それぞれ送りねじ機構によっ
てガイドレール16A,16Bに沿って駆動され、略そ
の全長に亘って往復移動可能である。
に取り付けられたX1軸用サーボモータ21Aによって
Y軸テーブル18Aに対してX1方向に、X軸テーブル
19BはY軸テーブル18Bに取り付けられたX2軸用
サーボモータ21BによってY軸テーブル18Bに対し
てX2方向に、それぞれ送りねじ機構によって駆動さ
れ、所定ストローク往復移動可能である。
れぞれ複数(図示の例では4本)ずつの工具22A,
…,22B,…がY軸方向に所定の間隔で櫛歯状に取り
付けられている。なお、図示の例では、工具22A,
…,22B,…がいずれもバイトなどの外径切削工具で
ある場合を示している。
の基準線Lの延長位置に背面刃物台23を固設してお
り、この背面刃物台23に、複数(図示の例では3本)
の工具24,…をその各中心が基準線Lの延長線上に所
定の間隔で並ぶように配設している。この工具24,…
は背面加工用の工具であり、例えばドリル,エンドミル
などの相対回転工具で、必ずしも工具24,…が回転し
なくても、後述する背面主軸にチャックされたワークが
回転すれば加工可能である。
は、上記Y軸方向にその全幅に亘る溝10aが形成され
ており、その溝10aの手前側の段部上面に基準線Lに
平行な方向に延びるガイドレール25を形成しており、
このガイドレール25に背面主軸台ベース26を摺動自
在に嵌合させ、その上に背面主軸台27をその内部に設
けられている背面主軸の中心線に平行な矢示Z3方向に
摺動可能に設けている。この矢示Z3の方向は、前述し
た第1,第2主軸台の移動方向である矢示Z1,Z2の
方向と平行である。
り付けられたY3軸用サーボモータ28によって、図示
しない送りねじ機構を介して矢示Y3方向(水平面内で
矢示Z3方向に直交する方向)に駆動され、ベッド10
の略全幅に亘って往復移動可能である。背面主軸台27
は、背面主軸台ベース26に取り付けられたZ3軸用サ
ーボモータ29によって図示しない送りねじ機構を介し
て駆動され、背面主軸台ベース26に対して矢示Z3方
向に所定ストローク往復移動可能である。
軸は、その中心線が基準線Lの高さにあり、先端部には
ワークをつかむチャックを備えており、背面主軸用のス
ピンドルモータ30によって回転される。その背面主軸
に保持されたワークは、主として前述した背面刃物台2
3に取り付けられた工具24,…によって加工される
が、第1刃物台17A又は第2刃物台17Bに背面加工
用の工具を取り付けた場合には、それらによって加工す
ることも可能である。
の側面には、対向刃物台31が固設されており、そこに
複数(図示の例では3本)の工具32,…が背面主軸と
同じ高さで矢示Y3方向に所定の間隔で並ぶように取り
付けられている。この工具32,…も例えばドリル,エ
ンドミルなどの相対回転工具であり、第1又は第2主軸
に保持された回転するワークの前端面に対して、孔あけ
やねじ切り等の加工をすることが可能である。
は、相互に平行に所定の間隔だけ離れて設けられた第1
主軸及び第2主軸(刃物台ベース13の後ろ側に設けら
れ、その中心線A,B)と、それぞれこの第1主軸及び
第2主軸と組み合わせて加工可能な第1刃物台17A及
び第2刃物台17Bと、第1主軸及び第2主軸に対向し
て配設され、その両主軸の軸心を結ぶ方向(矢示Y3方
向)と両主軸に対して接近・離間する方向(矢示Z3方
向)へ相対移動可能な背面主軸(背面主軸台27内に設
けられている)と、その背面主軸と組み合せて加工可能
な背面刃物台23とを備えていることである。
図4に示す形状のワーク(部品)をこの発明による加工
方法で加工する際の工程を説明する。この場合の、第
1,第2刃物台17A,17B、背面刃物台23、及び
対向刃物台31の工具レイアウトの一例を図5に示す。
図4に示したワークW(図3に示したワーク15A,1
5Bに相当する)の加工に使用する工具には斜線を施し
てあり、その各工具に1〜12(図中では丸付きの数
字)を付している。
ドリル,2:ドリル,3:前挽きバイト,4:ネジ切り
バイト,5:前挽きバイト,6:溝入れバイト,7:エ
ンドミル,8:後挽きバイト,9:突っ切りバイト,1
0:背面センタドリル,11:背面ドリル,12:背面
タップ
第1,第2主軸に通して第1ガイドブッシュ14A及び
第2ガイドブッシュ14Bにガイドさせて若干突出させ
る。そして、第1ガイドブッシュ14Aのある第1主軸
側と、第2ガイドブッシュ14Bとで、加工工程を半サ
イクルずらして同時加工を行う。
て説明すると、先ず第1主軸にチャックされて第1ガイ
ドブッシュ14Aから突出する丸棒(ワークW)の前端
面の中心に対向刃物台31のセンタドリル1が対向する
ように背面主軸台27を移動させ、第1主軸用スピンド
ルモータ12Aによって第1主軸を回転させてワークW
を回転させながら、第1主軸台11A又は背面主軸台2
7をZ軸方向へ移動させて、ワークWの前端面に中心孔
をあける。次いで、対向刃物台31のドリル2を使用し
て上述と同様な動作を行って、ワークWの前端に所定の
内径及び深さの孔をあける。
3が第1主軸の中心線A上に位置するように移動させ、
矢示X1方向に下降させてワークWのねじ部の外周を所
定の径及び長さに加工する。そして、第1刃物台17A
のネジ切りバイト4を使用してその外周にネジをきる。
5(3と同じ)を使用してワークWの大径部を所定の径
に加工した後、第1刃物台17Aを第2主軸側へ、第2
刃物台17Bを第1主軸側へ移動させて主軸と刃物台の
組み合せを切り替える。そして、第2刃物台17Bの溝
入れバイト6を使用してワークWの大径部の後部に所定
深さの溝を切り、次いでワークWを固定してエンドミル
7を使用し、第1刃物台を矢示X1方向へ往復移動させ
てワークWの溝より後方の大径部の外周の対向する位置
に平行な平面部を形成する。そしてワークWを再び回転
させ、第2刃物台17Bの後挽きバイト8を使用して、
後方の小径部を所定の径に加工する。
移動させて背面主軸のチャックでワークWの前端部を掴
んで保持し、突っ切りバイト9を使用して第2刃物台1
7Bを矢示X1方向に往復移動させて突っ切り加工を行
い、ワークWを丸棒から切り離す。このワークWの受渡
しをピックオフという。
と対向する位置へ移動させると共に背面主軸を回転さ
せ、その背面センタドリル10を使用して、ワークWの
背面(後端面)に中心孔をあける。さらに、背面ドリル
11を使用して所定の内径及び深さの孔をあけ、背面タ
ップ12を使用してその内周にタツプを切って、ワーク
Wに対する全加工工程を終了する。
主軸側でも、図1によって説明したように半サイクル遅
れて開始し、背面主軸側での加工は第1主軸側の1個目
の全工程が終わってから開始する。それ以後は、第1主
軸側と第2主軸側でワークの加工が終わる度に、背面主
軸側でそのワークを受け取ってその背面加工を主軸側の
全工程の半サイクル以内で交互に行う。
降の各軸側での前述した各工具の使用順序とその各加工
に要する時間の関係を示す。この図において、$1は第
1主軸側,$2は第2主軸側,$3は背面主軸側の加工
を示し、丸付きの数字は図4,図5と同じく使用する工
具の符号であり、$3における「ピックオフ」は第1主
軸側又は第2主軸側で突っ切り加工されるワークを背面
主軸側で把持して受け取る工程である。縦軸は時間
(秒)であり、斜線を施した各枠の縦方向の長さは各工
具(枠内の丸付き数字で示す)による加工時間に比例し
ている。
加工工程(ピックオフ工程も含む)に要する時間が、第
1,第2主軸側の加工工程に要する時間の半分以下にな
っているが、半分に近い方が待ち時間が少なくなるので
効率がよい。半分を超えると主軸側で待ち時間が生じる
ことになるが、若干長い程度であれば実用上差し支えな
い。第1主軸側と第2主軸側の加工工程を半サイクルず
らすために、その全工程をこの実施例のように前半と後
半とが丁度1/2(1:1)になるように分けられれば
理想的であるが、略半分ずつに分けられれば、多少の違
いがあっても少し待ち時間が生じるだけで問題はない。
ための他の工具レイアウトの例を示す。背面刃物台23
には、図5の例と同じく背面加工用の工具10〜12が
取り付けられているが図示を省略している。この例で
は、対向刃物台31は使用せず、第1刃物台17Aと第
2刃物台17Bにそれぞれ第1,第2主軸側での加工に
必要な全ての工具1〜9を取り付けており、センタドリ
ル1とドリル2は工具ホルダ33を介して紙面と直交す
る方向でワークWの前端面に対向する向きに取り付けら
れている。したがって、この工具レイアウトによれば、
第1主軸側及び第2主軸側の加工工程の途中で第1刃物
台17Aと第2刃物台17Bを交替させる必要はなくな
るので、その分だけ加工時間を短縮することが可能であ
る。
トの構成を図8のブロック図によって説明する。この制
御ユニットは、CPUを含むシステム制御部40,プロ
グラム入力部41,キーボード42a及びスイッチ42
bとディスプレイ43を備えた操作盤44,その入出力
制御部45,システム制御用プログラムメモリ(RO
M)46,自動プログラミング部47,加工プログラム
メモリ48,表示データ記憶部49,その他のデータを
記憶するRAM50,加工プログラム処理部51,通信
制御部52,加工動作制御部53とからなり、その加工
動作制御部53を介して図3に示した機構部を直接駆動
制御する駆動部60を制御する。
モータ(20A,20B,21A,21B,28,29
等)の各軸モータのサーボ機構61を駆動制御する各軸
の制御駆動部62、各主軸のスピンドルモータ(12
A,30等)63を駆動制御するスピンドルモータ制御
駆動部64、及び各センサ(各スピンドルモータの回転
速度センサ,各テーブルの位置センサ等)65の検出信
号を入力するセンサ入力部66等からなる。
全体ひいてはNC旋盤全体を統括制御する部分で、自動
プログラミング部47と共にこの発明に係る加工プログ
ラムの作成処理、加工プログラム処理部51と共に作成
された加工プログラムの系統判別,変換,分割,編集等の
処理、入出力制御部45を介して操作盤44のキーボー
ド42a又はスイッチ42bからのデータや指令の入
力、及びディスプレイ43への加工プログラムその他の
後述する各種表示に関する処理、加工動作制御部53と
共に加工プログラムメモリ48に格納されている加工プ
ログラムに基づいて駆動部60を動作させてNC加工を
行うための処理などを行う。
ム作成装置(パソコン等)によって作成された加工プロ
グラムを、紙テープやフロッピディスクから入力する紙
テープリーダ,フロッピディスク装置(FDD)などで
ある。操作盤44は、NC加工を行う際にキーボード4
2aあるいはスイッチ42bから動作指令を行い、ディ
スプレイ43の表示によって動作を確認したりする運転
操作手段となる。また、自動プログラミング部47の機
能を使用してこのNC旋盤自体で必要な加工プログラム
を作成する際には、対話形自動プログラミングを行なう
ための対話入力手段となる。
ーボード42aあるいはスイッチ42bからの指令や入
力の判別、表示データ記憶部49に記憶された表示デー
タをディスプレイ43に表示するための制御等を行う。
システム制御用プログラムメモリ46は、この制御ユニ
ットの動作を制御するためにシステム制御部40のCP
Uが使用するプログラム及び固定データを格納したRO
Mである。
と共にこの発明に係る加工プログラムの作成を行う機能
部であり、実際にはシステム制御部40が持つ機能であ
るが、判り易くするために別のブロックとして図示して
いる。加工プログラムメモリ48は、後述するパートプ
ログラム及び工程サブプログラムを格納する加工プログ
ラム格納部48a、この発明による方法で作成した工程
編集プログラムを格納する工程編集プログラム格納部4
8b、及びトラブル発生時に使用するバックアッププロ
グラムを格納するバックアッププログラム格納部48c
等を有するRAMである。
40が、操作盤44のディスプレイ43の画面に後述す
る種々の表示をさせるための各種のデータを格納するメ
モリ(RAM)であり、この発明に係わる各軸系統に対
応する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プロ
グラム表示データもここに記憶する。RAM50は、加
工に使用する各工具(ツール)のデータや各種の初期セ
ットデータ等を記憶するメモリである。加工プログラム
メモリ48と表示データ記憶部49も、このRAM50
の記憶容量が充分あればこれを兼用することができる。
加工プログラムの系統判別,変換,分割,編集等の処理を
行う機能部であり、これも実際にはシステム制御部40
が持つ機能である。通信制御部52は、DNC装置等の
外部システムとの通信を制御する回路であり、作成した
加工プログラムを外部システムに転送してその記憶媒体
に格納させたり、外部システムから加工プログラムを取
り込んだりする際に使用する。
作成方法について説明する。加工プログラムの作成は、
前述のように図8に示した制御ユニットのシステム制御
部40及び自動プログラミング部47と操作盤44によ
って、オペレータとの対話形式で作成される。その際の
作成手順を図9のフローチャートに示す。また、作成さ
れるパートプログラムとその工程サブプログラムの例を
図10に、工程編集プログラムの例を図11に示す。
加工プログラム作成手順を説明すると、まず、NC加工
の通常のプログラムであるパートプログラムを作成し、
図8に示した加工プログラムメモリ48の加工プログラ
ム格納部48aに格納する。このパートプログラムを外
部の装置で作成して、プログラム入力部41あるいは通
信制御部52から取り込んで、加工プログラム格納部4
8aに格納することもできる。
(A)に示すように、目的とする部品1個を加工するた
めに必要な各工程のプログラムを、どの主軸側で実行す
るかを考慮せずに作業順に記述した一連のプログラムで
ある。ここで、N0010,N0020等のNと4桁の
数字によるコードは工程毎のプログラム番号である。G
00,G50のようにGの後に数字を付したコードは準
備機能(G機能)の指令内容を示し、G00は早送り、
G50はオフセット位置を示す。
したコードは補助機能(G機能)、すなわちサーボモー
タ以外のモータなどのON/OFFを行うなど、実際に
何らかの動作を行う機能の指令内容で、M03は主軸時
計方向回転を、M06は工具交換を指令する。S520
0のようにSと4桁の数字によるコードは、主軸の回転
数を選択するS機能のコードで、S5200は主軸の回
転速度を5200rpmにする指令である。
X,Y,Zの各方向への移動距離を示し、その数値の正
負は移動方向の正を示す。Fの後の数値は送り速度を指
令する。Tとその後の数字によるコードは工具選択指令
を示す。このパートプログラムを、図10の(B)に示す
ように各加工工程毎(N0010,N0020等のプロ
グラム番号毎)に工程サブプログラムとしてまとめる。
工時間を算出する。その加工時間は工程サブプログラム
に記述されているワークあるいは工具の送り速度と送り
距離及び予め記憶した初期データ等によって算出するこ
とができるが、この各工程サブプログラム毎の加工時間
を算出する前に、第1刃物台17Aと第2刃物台17B
に取り付ける工具の種類を決める工具レイアウトを行っ
ておけば、実際の工具交換に要する時間も考慮した加工
時間を算出することができる。
工時間、及びその累積加工時間を操作盤44のディスプ
レイ43に表示することもできるが、その表示例につい
ては後述する。その後、その全工程サブプログラムを主
軸側と背面主軸側の加工時間が約2:1に分けられるか
どうかを判断する。これはシステム制御部40が自動的
に判断してもよいが、オペレータがディスプレイ43に
表示される累積加工時間を見て判断した結果を入力する
こともできる。
プログラムを主軸側と背面主軸側の加工時間が約2:1
になるように、主軸系統と背面主軸系統に分割して、工
程編集プログラムを作成する。さらに、その主軸系統の
工程編集プログラムをその合計加工時間の略半分の所で
工程サブプログラム単位で分けられるかどうかを判断す
る。この判断も前述の判断と同様に自動あるいは対話入
力によってなされる。
工程編集プログラムを前半と後半にその加工時間が略
1:1になるように分け、その後半・前半の順にコピー
してもう一つの主軸系統の工程編集プログラムを作成
し、これらの3系統の工程編集プログラムを各軸側での
加工プログラムとして加工プログラムメモリ48の工程
編集プログラム格納部48bに格納する。
図11に示す。ここで、主軸系統1,2,3は、それぞ
れ第1主軸系統,第2主軸系統,及び背面主軸系統であ
る。各系統の破線で示すところが前半と後半の分割ライ
ンであり、主軸系統1と主軸系統2では、前半と後半の
工程サブプログラムが入れ替わっている。また、主軸系
統3(背面主軸系統)では前半と後半が同じ工程サブプ
ログラムによって構成されてる。
る各工程サブプログラムはプログラム番号(N001
0,N0020等)で配列し、そのプログラム番号とそ
の工程で使用する工具コード(T1200,T1300
等)とを対にして記憶している。なお、M02は加工プ
ログラムの終わりを示す指令である。この工程編集プロ
グラムをディスプレイ43に表示させて、確認すること
ができる。
面主軸のそれぞれにプログラム系統を設け、その第1主
軸のプログラム系統には上記主軸側工程の工程サブプロ
グラムを前半・後半の順に、第2主軸のプログラム系統
には主軸側工程の工程サブプログラムを後半・前半の順
に、背面主軸側のプログラム系統には上記背面主軸側工
程の工程サブプログラムを、各々工程順に配列して加工
プログラムとする。
の工程サブプログラムを主軸側と背面側の加工時間が
2:1になるように工程サブプログラム単位で分けられ
ない場合、及び主軸系統の工程編集プログラムを加工時
間の約半分で分けられない場合には、工程サブプログラ
ム再編集を行い、その分けたい所の前後にまたがる工程
サブプログラムを2分割して別個の工程サブプログラム
とし、その後再び工程サブプログラム単位の加工時間の
算出以降の処理を実行して、工程編集プログラムの作成
を行う。
い工程サブプログラムの各系統への振り分けを行うこと
ができ、加工効率を最大限に高めることが可能になる。
図11の工程編集プログラムを親プログラムとし、図1
0のパートプログラムあるいは工程サブプログラムを子
プログラムとして見ることができる。それによって、工
具のパスの詳細と工程の並べ方の全体との2つの思考を
分解して、操作を整理することができる。
系統のプログラムとして子プログラムを考え、工程の順
番や工程間の待ち合せ関係などを多系統に展開したプロ
グラムとして親プログラムを考える。編集時や実行時に
は親プログラムだけを見ても、全体の様子は理解できる
が個別の動作は理解しにくい。そこで、親プログラムが
表示されている状態で、必要によりそのプログラム番号
(N0010,N0020等)を指示することにより、
その子プログラム(工程サブプログラム)をウインドウ
表示させることもできる。
の一層構造の加工プログラム表示例を示し、各主軸系統
別に表形式でパートプログラム(子プログラム)を表示
し、上下方向にスクロールすることによってその各子プ
ログラムの全体を表示することができる。これによっ
て、各主軸系統のパートプログラムの詳細を確認するこ
とが可能である。ここで、各主軸系統毎に使用する刃物
台を全て表示し、その各表示欄に、対応する工程のパー
トプログラムを表示するようにすれば、図1の(B)に
示したこの発明による加工プログラム表示例になる。
グラムを実行したときの累積加工時間を、各工程サブプ
ログラム(N****)による加工時間の比率を示すグ
ラフで表示した例を示す図である。各工程サブプログラ
ムの番号が表示されている斜線を施した領域の縦方向の
長さがその工程の加工時間に比例している。
10〜N0030が前半で、N0040〜N0070が
後半であり、主軸系統2ではその前半と後半が入れ替わ
っているだけである。主軸系統3(背面主軸系統)の全
工程サブプログラムの加工時間は、主軸系統1及び2の
全工程サブプログラムの加工時間の半分より若干短くな
っており、主軸系統1及び2でそれぞれ1回の加工を行
う間に2回同じ加工を行うことが判る。
の二層構造の加工プログラム表示例を示す図である。こ
の場合は、各主軸系統別に表形式で工程編集プログラム
(親プログラム)を各工程サブプログラムのプログラム
番号(N****)とその工程で使用する工具番号(T
****)で表示し、それを構成する工程サブプログラ
ムのプログラム番号のいずれかをカーソルで指定する
と、その子プログラム(工程サブプログラムの内容を示
すパートプログラム)が、その主軸系統の表示欄の下部
にウインドウ表示される。
を枠で囲んで斜線を施して示しているが、実際には白黒
反転表示にするとよい。この例では、主軸系統1ではN
0010,主軸系統2ではN0040,主軸系統3では
N0080の各子プログラムを、各系統別表示欄の各ウ
インドウ内にそれぞれ表示している。この各系統毎のウ
インドウを各系統で主に使用する刃物台と対応させるこ
とができ、それによって、図1の(B)に示したこの発
明による加工プログラム表示例になる。
す。この例では主軸系統1でプログラム番号N0010
の子プログラムを自己の欄のウインドウ内に表示すると
共に、第2刃物台の工具(T2600)を使用して同時
加工を行うプログラム番号N0200の子プログラムを
主軸系統2の表示欄のウインドウ内に表示している。こ
のように、同一主軸系統の複数の工程サブプログラムの
子プログラムを他の主軸系統のウインドウも利用して同
時に表示させることもできる。この場合、同じ主軸系統
の子プログラムを表示するウインドウは、枠の種類を同
じにしたり、カラー表示が可能なディスプレイの場合は
同じ表示色にしたりすれば、同じ系統であることが判り
易くなる。
には親プログラム上のカーソルで指示したプログラム番
号の子プログラムをウインドウ内に表示するが、加工中
に表示する場合は、実行中(実行ポインタの位置する)
の工程サブプログラムの子プログラムを、順次ウインド
ウ内に表示する。
グラムの主軸系統2を作成する前の各工程サブプログラ
ム毎の加工時間の表示例を示す図である。これは、表示
画面の下部に表示されている選択キーのうちの「工程編
集」をタツチして指定した後、「時表示」を1回タッチ
すると表示される。すなわち、各主軸系統毎の表示欄に
設けられた時間表示のウインドウ内に、各プログラム番
号と対応して秒単位で表示される。これによって、各工
程サブプログラム毎に算出された加工時間が判る。
チすると、図17に示すように主軸系統毎の各工程サブ
プログラムの加工による累積加工時間が、各主軸系統毎
の表示欄に設けられた時間表示のウインドウ内表示され
る。これによって、その全工程を加工時間の略半分で分
けるにはどの工程サブプログラムの所でわければよいか
を容易に判断することができる。
ム作成後の各主軸系統毎の累積加工時間の表示例を示す
図である。ここで、さらにもう一度「時表示」のキーを
タッチすると、各主軸系統の加工プログラムを実行した
ときの累積加工時間を、図13に示したような各工程サ
ブプログラムによる加工時間の比率を示すグラフで、各
主軸系統毎の表示欄に設けられた時間表示のウインドウ
内に表示する。
ログラム表示機能について、従来のNC旋盤による表示
機能と比較してさらに説明する。例えば、図19に示す
ように、主軸Aと背面主軸B及び刃物台Cと刃物台Dを
任意に組み合わせて加工を行うことができるNC旋盤に
おいて、従来のNC旋盤による加工プログラム表示機能
では、図20に示すように加工プログラムを3系統$
1,$2,$3に分けて表示する場合でも、その各系統
の表示欄に異なる主軸及び刃物台の組み合せによる加工
プログラムが混在して表示される。図中の丸付きのA〜
Dの組み合せは、その軸と刃物台の組み合せによる加工
プログラム(工程サブプログラム)の表示を意味する。
工プログラム表示機能によれば、図21に示すように各
主軸A,Bの系統別に、且つその各主軸系統で使用する
刃物台C,D及び刃物台を使用しない主軸B単独も全て
分けて表示し、その各表示欄に該当する組み合せによる
加工プログラム(工程サブプロクラムのプログラム番号
又はパートプログラム)を表示する。
NC旋盤の各主軸の位置を丸付きの数字で示し、第1刃
物台及び第2刃物台の位置を丸付きのC,Dで、背面刃
物台の工具(背面3本軸)を小さい3個の×印で、背面
主軸台と同動する対向刃物台の工具を小さい3個の丸印
でそれぞれ示している。第1刃物台C及び第2刃物台D
と背面主軸及び対向刃物台は図で左右方向(図3では
Y方向)に大きく移動できる。それによって、四角で囲
んだ数字の符号を付けて示すように、各主軸,との
各種の組み合せが可能である。
の表示は、図23に示すようになり、各主軸系統1〜3
及びその各系統内で使用可能な各刃物台毎にその組み合
せによる加工プログラム(工程単位プログラムの番号又
はそのパートプログラム)を丸印を付けた表示欄に表示
する。
るNC旋盤によれば、複数の主軸それぞれについて、組
み合せ可能なすべての刃物台をディスプレイの画面に表
示し、そこに一連のNC加工プログラムをその各工程で
使用する主軸と刃物台の組み合せ毎に分けて表示するの
で、各加工工程における主軸と刃物台の組み合せを一見
して確認することができる。さらに、その各工程毎の加
工時間や全工程に亘る累積加工時間もそのディスプレイ
の同じ画面に表示することができ、各工程及び全加工に
要する時間と加工中の時間配分を知ることができて便利
である。
の基本的な表示例を示す図である。
を示す図である。
斜視図である。
ク(部品)の一例とその加工工程の説明図である。
する工具レイアウトの一例を示す図である。
用して行なう場合の工具レイアウトの一例を示す図であ
る。
行なったときの各軸側での各工具による加工時間の関係
を示す図である。
示すブロック図である。
手順を示すフローチャートである。
ラムとその工程サブプログラムの例を示す図である。
グラムの例を示す図である。
加工プログラム表示例を示す図である。
したときの累積加工時間を各工程サブプログラムによる
加工時間の比率を示すグラフで表示した例を示す図であ
る。
加工プログラム表示例を示す図である。
系統2を作成する前の各工程サブプログラム毎の加工時
間の表示例を示す図である。
ある。
後の各主軸系統毎の累積加工時間の表示例を示す図であ
る。
C旋盤の概略図である。
来の表示例を示す図である。
ラムの表示例を示す図である。
ム表示例を説明するためのNC装置の複数の主軸と複数
の刃物台の種々の組み合わせを示す模式図である。
のNC旋盤による他の加工プログラム表示例を示す図で
ある。
0a:溝 11A:第1主軸台 12A:第1主軸用スピンドル
モータ 13:刃物台ベース 14A:第1ガイドブッシュ 14B:第2ガイドブッシュ 15A,15B:ワー
ク 16A,16B,25:ガイドレール 17A:第1
刃物台 17B:第2刃物台 18A,18B:Y軸テーブル 19A,19B:X軸テーブル 20A:Y1軸用サ
ーボモータ 20B:Y2軸用サーボモータ 21A:X1軸用サ
ーボモータ 21B:X2軸用サーボモータ 22A,22B,2
4,32:工具 23:背面刃物台 26:背面主軸台ベース 2
7:背面主軸台 28:Y3軸用サーボモータ 29:Z3軸用サーボ
モータ 30:背面主軸用のスピンドルモータ 31:対向刃
物台 32:工具ホルダ 40:システム制御部 41:
プログラム入力部 42a:キーボード 42b:スイッチ 43:デ
ィスプレイ 44:操作盤 45:入出力制御部 46:システム制御用プログラムメモリ(ROM) 47:自動プログラミング部 48:加工プログラム
メモリ 49:表示データ記憶部 50:RAM 51:加
工プログラム処理部 52:通信制御部 53:加工動作制御部 60:駆動部 61:各軸モータのサーボ機構 62:各軸の制御駆動部 63:各主軸のスピンドル
モータ 64:スピンドルモータ制御駆動部 65:各センサ
66:センサ入力部
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の主軸と複数の刃物台とそれらを制
御する制御ユニットを有し、互いに関連して動作する主
軸と刃物台の組み合せが複数組あり、前記複数の主軸に
おいて同時加工を行うことが可能なNC旋盤であって、前記制御ユニットが、該制御ユニット全体を統括制御す
るシステム制御部と、ディスプレイと、各軸系統に対応
する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プログ
ラム表示データを記憶する表示データ記憶部とを備え 、前記システム制御部が、 前記表示データ記憶部に記憶し
ている工程サブプログラム表示データ及び工程編集プロ
グラム表示データを用いて、前記複数の主軸それぞれに
ついて、組み合せ可能なすべての刃物台を前記ディスプ
レイの画面に表示させる機能と、一連のNC加工プログ
ラムをその各工程で使用する主軸と刃物台の組み合せ毎
に分けて該ディスプレイの同じ画面に表示させる機能と
を有することを特徴とするNC旋盤。 - 【請求項2】 複数の主軸と複数の刃物台とそれらを制
御する制御ユニットを有し、互いに関連して動作する主
軸と刃物台の組み合せが複数組あり、前記複数の主軸に
おいて同時加工を行うことが可能なNC旋盤であって、前記制御ユニットが、該制御ユニット全体を統括制御す
るシステム制御部と、ディスプレイと、各軸系統に対応
する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プログ
ラム表示データを記憶する表示データ記憶部とを備え 、 前記システム制御部が、前記表示データ記憶部に記憶し
ている工程サブプログラム表示データ及び工程編集プロ
グラム表示データを用いて、一連のNC加工プログラム
であるパートプログラムを加工工程毎にまとめた工程サ
ブプログラムを、それぞれの加工工程で使う主軸毎に前
記ディスプレイの画面に表示させる機能と、前記パート
プログラムをそれぞれの加工で使う刃物台毎に、該ディ
スプレイの前記主軸毎の工程サブプログラムを表示して
いる画面に表示させる機能とを有することを特徴とする
NC旋盤。 - 【請求項3】 請求項2記載のNC旋盤において、前記
システム制御部がさ らに、前記ディスプレイの画面に前
記主軸毎に表示させた複数の工程サブプログラムのいず
れかが指示されたとき、その指示された工程サブプログ
ラムを構成するパートプログラムを、前記画面上のその
加工で使う刃物台に対応するウインドウ内に表示させる
機能を有することを特徴とするNC旋盤。 - 【請求項4】 複数の主軸と複数の刃物台とそれらを制
御する制御ユニットを有し、互いに関連して動作する主
軸と刃物台の組み合せが複数組あり、前記複数の主軸に
おいて同時加工を行うことが可能なNC旋盤であって、前記制御ユニットが、該制御ユニット全体を統括制御す
るシステム制御部と、ディスプレイと、各軸系統に対応
する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プログ
ラム表示データを記憶する表示データ記憶部とを備え 、 前記システム制御部が、前記表示データ記憶部に記憶し
ている工程サブプログラム表示データ及び工程編集プロ
グラム表示データを用いて、一連のNC加工プログラム
であるパートプログラムを加工工程毎にまとめた工程サ
ブプログラムのプログラム番号を、それぞれの加工工程
で使う主軸毎に前記ディスプレイの画面に表示させる機
能と、その各工程サブプログラムによる加工時間を該デ
ィスプレイの前記工程サブプログラムのプログラム番号
を表示している画面に表示させる機能とを有することを
特徴とするNC旋盤の加工プログラム表示方法。 - 【請求項5】 複数の主軸と複数の刃物台とそれらを制
御する制御ユニットを有し、互いに関連して動作する主
軸と刃物台の組み合せが複数組あり、前記複数の主軸に
おいて同時加工を行うことが可能なNC旋盤であって、前記制御ユニットが、該制御ユニット全体を統括制御す
るシステム制御部と、ディスプレイと、各軸系統に対応
する工程サブプログラム表示データ及び工程編集プログ
ラム表示データを記憶する表示データ記憶部とを備え 、 前記システム制御部が、前記表示データ記憶部に記憶し
ている工程サブプログラム表示データ及び工程編集プロ
グラム表示データを用いて、一連のNC加工プログラム
であるパートプログラムを加工工程毎にまとめた工程サ
ブプログラムのプログラム番号を、それぞれの加工工程
で使う主軸毎にその実行する順番に並べて前記ディスプ
レイの画面に表示させる機能と、その各工程サブプログ
ラムを順次実行したときの累積加工時間を該ディスプレ
イの同一の画面に表示させる機能 とを有することを特徴
とするNC旋盤。 - 【請求項6】 請求項5記載のNC旋盤において、前記
累積加工時間を前記ディスプレイの前記同一の画面に表
示させる機能が、前記累積加算時間を各工程サブプログ
ラムによる加工時間の比率を示すグラフで表示させる機
能であることを特徴とするNC旋盤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27700994A JP3450065B2 (ja) | 1994-10-16 | 1994-10-16 | Nc旋盤 |
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JP27700994A JP3450065B2 (ja) | 1994-10-16 | 1994-10-16 | Nc旋盤 |
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Family Applications (1)
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JP27700994A Expired - Fee Related JP3450065B2 (ja) | 1994-10-16 | 1994-10-16 | Nc旋盤 |
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JP4233583B2 (ja) | 2007-04-03 | 2009-03-04 | ファナック株式会社 | 複数系統のプログラムの編集機能を有する数値制御装置 |
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-
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