JPH03136743A - 数値制御装置付立削り盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、被加工物に対してバイトを上下往復させて
切削する数値制御（ＮＣ）装置付立削り盤に関する。

［従来技術］ 従来、数値制御装置を備えた立削り盤では、製作図面に
表わされた溝加工部、例えばキー溝を形成するために必
要な加工手順、工具経路などを人が決定し、Ｎ　Ｃ加工
のプログラミングしている。

［発明が解決しようとする課題］ そのため、従来、ＮＣ加工のプログラミングおよび立削
り盤による加工手順、工具経路などの加工方法を習熟し
ている者でなければ、数値制御装置を扱うことは困難で
あった。また、習熟した者でも、加工プログラム作成は
かなり手間がかかり、プログラム作成ミスのおそれもあ
る。

この発明の目的は、キー溝の寸法などを入力するだけで
正確なキー溝加工が短時間にできる数値制御装置付立削
り盤を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明は次のような手段
を採る。

角度割出しのために設けられた割出し装置と、この割出
し装置に被加工物を装着するために設けられな固定部材
と、 この固定部材に装着された被加工物に溝削り加工を施す
ために設けられたバイトと、 このバイトを装着して昇降自在に駆動される刃物台と、 前記割出軸線に直交し、かつ互いに直交する第１および
第２の方向における被加工物と前記バイトとの相対的位
置関係を決めるための第１の軸位置決め＃Ｒ構および第
２の軸位置決め機構とを備えている立削り盤において、 希望する満削り加工の加工条件を入力する加工条件入力
手段と、 この加工条件入力手段から入力された加工条件の溝削り
加工を施すための加工プログラムを自動的に作成するた
めの機能を記憶するための自動プログラミング機能メモ
リと、 この自動プログラミング機能メモリに記憶された自動プ
ログラミング機能により、入力された加工条件の溝加工
を施すための加工プログラムを自動的に作成し、その加
工１０グラムにより前記割出し装置、刃物台、第１の軸
位置決め機構、第２の軸位置決め機構を制御する指令を
出力する演算制御手段とを有する数値制御装置と、 を備えてなる数値制御装置付立削り盤である。

工具貯蔵マガジンと前記刃物台の前記バイトを自動的に
交換するための自動工具交換装置である。

［作用］ 立削り盤の数値制御装置において、希望するキー溝の寸
法などの加工条件を入力し、この入力された加工条件か
らのキー溝を加工するための加工プログラムを自動的に
作成し、その加工プログラムにより割出し装置、刃物台
、第１の軸位置決め機構、第２の軸位置決め機構および
工具交換装置に指令を発してキー溝を加工する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図にしたがって説明する。ま
ず、立削り盤の一例を第１．２図を参照して説明する。

工作機械の本体であるベツド１上には、被加工物を載せ
て第１の軸（Ｙ軸）の軸線方向にＹ軸サーボモータ（図
示せず）により駆動されるテーブル２が設けである。こ
のテーブル２上には、希望の角度回転させて位置決め（
角度割出し）するための割出し装置４が設けられている
。

この割出し装置４上には、被加工物を装着するための固
定部材であるチャック３が設けられている。割出し装置
４の割出回転軸は、Ｚ軸線と平行な軸である。前記チャ
ック３に保持され被加工物は、バイトＴによりキー溝加
工される。バイ１−　Ｔは、刃物台９に自動工具交換可
能に装着されている。刃物台９は、ラム５の下端に設け
られている。ラム５は、Ｚ軸線方向すなわち上下方向に
Ｚ軸サーボモータにより往復動自在に駆動され制御され
る。

この往復運動によりキー溝加工が行われる。ラム５は、
左右移動台６に設けられている。左右移動台６は第２の
軸（Ｘ軸）のＸ軸サーボモータフによりコラム８上を移
動する。すなわち、左右移動台６とテーブル２とは、そ
れぞれＸ軸およびＹ軸の方向に被加工物とバイトＴとの
相対的な位置関係を決めるための第２の軸（Ｘ軸）位置
決め機構および第１の軸（Ｙ軸）位置決め機構である。

また、前記バイトＴを自動的に交換するための自動工具
交換装置ｌＯを備えており、工具貯蔵マガジン１１およ
び交換アーム１２が設けられている。これらの横遣、ｆ
ｉ能はマシニングセンタなどに設けられるそれと同様で
あり、すでに周知のものであるのでここでは説明をしな
い。第３図に示す機能ブロック図は、この立削り盤の動
作を数値制御するための数値制御装置である。中央演算
処理装置２０は、後記する各メモリ、データなどを統括
制御するものであり、マイクロプロセッサなどと呼ばれ
ているものである。

ＣＲＴ画面２１とキーボード２２は、希望するキー溝の
寸法などの加工条件を入力するための加工条件入力およ
び表示を行う手段である。加工条件メモリ２３は、後記
するような命令形態で入力された加工条件を記憶するた
めのメモリである。

また座標の原点など数値制御の動作させるときの基本と
なる座標位置を記憶している座標系メモリ２４が設けら
れている。自動プログラミング機能メモリ２５は、入力
された加工条件のキー溝を形成するためのプログラムを
自動的に作成するためのプログラムを記憶するためのプ
ログラムメモリである。

ＣＰＵ　（中央演算処理装置）２０は、この自動プログ
ラミング機能メモリ２５に記憶された自動プログラミン
グ機能により、キー溝を形成するために入力された加工
条件から加工プログラムを自動的に作成し、その加工プ
ログラムにより前記テーブル２、割出し装置４、ラム５
、左右移動台６および自動工具交換装置１０などを制御
する指令を後記する位置制御回路２６に発する。

位置制御回路２６の後段には、サーボドライブ回路２７
が接続され、その後段にはサーボモータ２８が接続され
、このサーボモータ２８の回転速度と回転位置とをそれ
ぞれ検出してフィードバックするための速度検出器２９
と位置検出器３０とが設けられている。図示していない
が、この実施例では、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸と割出し装置の割出
用のサーボドライブ機構をそれぞれ有している。

釦灸膨ｌ 自動プログラミング機能は、カスタムマクロプログラム
（ユーザが任意に定義できるプログラム命令）を使用す
る。

次の命令形式でカスタムマクロプログラムを実行するこ
とで自動的に加工プログラムを作成し、キー溝加工を行
う。

Ｇ６５　　Ｐ４Ｏ１０Ｘ　　Ｙ　　Ｚ　　Ｉ　　ＲＱＴ
　　（Ｗ）（Ｕ）（Ｃ）（Ｊ）（Ｆ）（Ｅ）（Ｍ＞（Ｋ
） ただし、ここでの各アドレスは、次のように定義した。

Ｘ：キー深さ １等配、３等配などの奇数等配は加工内径にキー溝深さ
を加えた値、２等配、４等配などの偶数等配は、加工内
径にキー深さの２倍を加えた値である。

Ｙ：加工内径 被加工物のキー講加工部の内径である。

Ｚ：キー溝の加工長さ Ｚ軸線方向のキー溝の長さである。キー溝が貫き抜ける
タイプの通し加工の時には、バイトの抜は長さを加えた
値を入力する。

■＝キー溝仕上げ幅 キー溝の仕上げ幅の寸法である。

Ｒ：等記数 １等配とは、キー溝を１か所有する加工であり、２等配
は等角度に２か所のキー溝を意味し、以下、３．４も同
様に等角度に３．４か所のキー溝加工を意味する。

Ｑ：仕上方法 キー溝加工の仕上方法を指定するものである。

Ｑｌ：総形バイトにて幅１回加工 Ｇ２：幅の狭いバイトにて、両サイド加工Ｔ：加エツー
ルポット番号 加工に使用するツールポット番号を指定するものである
。

Ｗ：Ｚ加工開始位置 Ｚ軸方向の加工開始位置を指定するものである。指定を
省略すると、自動的に被加工物の端面すなわち入口の端
面を加工開始位置とする。

Ｕ：切込み量 バイトの１往復の切込み量を指定するものである。省略
すると、自動的にあらかじめ被加工物の材質毎に設定さ
れた切込み量とする。

Ｃ：次加工ツールポット番号 次加工（仕上加工〉に使用するツールポット番号を指定
するものである。省略すると、荒加工用のバイトで仕上
加工を行う。

Ｊ：荒バイト幅 荒加工用のバイトの幅がキー溝の仕上幅より狭い場合（
総形バイト以外の場合）に荒加工用のバイトの幅を入力
するものである。このバイトの幅とキー溝の幅より、キ
ー溝加工時の工具経路を決定する。

Ｆ二荒加工用バイトの送り速度 荒加工用バイトのＺ軸方向の送り速度である。

この指定を省略すると、自動的にあらかじめ被加工物の
材質毎に設定された送り速度とする。

Ｅ：仕上加工用バイＩ・の送り速度 仕上加工用バイトの送り速度である。指定を省略すると
、自動的にあらかじめ被加工物の材質毎ごとに設定され
た送り速度とする。

Ｍ：座標 最初のキー溝加工位置の座標を設定するものである。

Ｋ：材質 被加工物の材質を指定するものである。この指定を省略
すると、鋳鉄と判断する。

Ｋ１：鋳鉄 に２：鋼 に３ニアルミ 第５図は、荒加工の工具経路自動決定の例を示す。前記
命令形態により入力されたキー溝の仕上げ幅Ｈが荒加工
バイトＴａの幅より広く、約３倍あるので、最初にキー
溝の中心から加工を開始する。その後、両サイドを加工
する。この例では、３分割しているが、キー溝の幅が荒
加工用のバイトの幅の何倍であるかを演算して、最適な
分割数を自動決定している。また総形バイトを使用して
分割せずに加工しても良い。

この荒加工後、仕上加工をする。第６図（ａ＞は、総形
バイトＴｂで仕上加工する。第６図（ｂ）は、キー溝の
幅より幅の狭いバイトで仕上加工する例である。

プログラム例 この例では、幾通りかの加工方法が考えられるが一例を
次に示す。

第４図（ａ＞、（ｂ）に示すように、■１等配（シング
ル）、■キー溝幅１０．０ｍｍ、■加工長さ４０ｍｍ、
■貫通したキー溝、■材質鋳鉄である。

［ｒ！４］ 粂　件 ■荒、仕上げのツール２本使用：荒ツール１番、仕上げ
ツール２番 ■荒は幅の狭いバイト：幅５ｍｍ ■仕上げは総形バイト プログラム Ｇ６５　　Ｐ４Ｏ１０Ｘ５５．ＯＹ２Ｏ，０Ｚ４３．０ １１０、Ｏ−ＲＩ　　ＱＩ　　ＴＩ　　Ｊ５．０　　Ｃ
ム この例では、１等配であるが、（Ｒ）等記数を変えるこ
とにより複数等配の加工も可能である。

上記のように構成された実施例の作動を第７図のステッ
プにしたがって説明する。まず、ステップＰ鳳において
、製作図面をみながらキーボード２２から希望する加工
内径、加工長さなどの加工条件を入力する。条件によっ
ては指定を省略された場合にも、ステップＰ２において
自動的に所定値が設定される。例えば、切込み量の指定
が省略された場合に被加工物の材質毎に所定の切込み量
が設定される。入力された加工条件は、第３図の加工条
件メモリ２３ば記憶される。

この加工条件メモリ２３に記憶された加工条件のキー溝
を作成するための加工プログラムを、自動プログラミン
グ機能メモリ２５に記憶されな自動プログラミング機能
（カスタムマクロプログラム）により、ＣＰＵ２０が作
成する。この加工プログラム作成時、ステップＰ３にお
いて入力されたキー溝の幅とバイト幅から加工回数が決
定され（第５図の例ではキー溝の幅Ｈに対してバイト幅
Ｉの場合、加工回数は３回である）、加工回数が決定さ
れると次にステップＰ４において加工順序が決定される
（第５図の例では中央、一端側、他端側の順）。

そして、第３図のＣＰＵ２０は、その加工プログラムに
基づく指令を位置制御回路２６に伝送して、サーボドラ
イブ回路２７を介してサーボモータ２８を制御し、第１
，２図に示されたテーブル２、割出し装置４、ラム５、
左右移動台６、および自動工具交換装置１０を制御する
。

すなわち、ステップＰ５において自動工具交換装置１０
により刃物台に荒加工用バイトを装着して、ステップＰ
６において割出し装置４を回転させて角度割出しを行い
、ステップＰ７において前に決定された加工回数および
加工順序にしたがつて荒加工し、ステップＰ８において
終了切込量まで荒加工を続け、ステップＰ９において終
了角度まで、つまりキー渦全数の割出しを行い、荒加工
を終了する。

その後、ステップＰ１ｏにおいて荒加工用バイトを仕上
げ加工用バイトに交換し、ステップｐＨにおいて角度割
出しを行い、ステップＰ１□１Ｐ１３゜ＰＩ３において
前記仕上げ加工用バイトが総形バイトならば第６図（ａ
）に示されているようにキー溝両側面を１回加工で行い
、幅狭バイトならば第６図（ｂ）に示されているように
キー溝片側面づつ両サイド２回加工を行うものである。

そして、ステップＰ１５において終了切り込み量まで仕
Ｆげ加工を行い、ステップＰＩ６においてキー満全数の
割出しを行い、全加工を終了する。

製作図面を見ながらキーボード２２から希望するキー溝
の寸法などの加工条件を入力する（第３図）という簡単
な操作をするだけで、加工プログラムを自動的に短時間
で正確に作成し、その加工プログラムにより立削り盤を
制御して加工できる。また、条件の指定を省略した場合
にも、自動的に所定値が設定されるので、入力も楽にで
きる。

［他の実施例］ 前記実施例は、ラムのＺ軸線方向の往復動作を制御した
が、この方向はカム機構でも代用できるものであり、必
ずしもこの方向は制御する必要はない。

また、自動プログラミング機能はカスタムマクロプログ
ラムで説明したが、これに限定されるものではなく、Ｃ
ＲＴ画面に表示された図を見ながら対話式に入力する周
知の対話式自動プログラミング形式にしても良い。

本実施例ではキー溝加工について説明したが、四角穴、
六角穴などの多角形の穴加工などに応用することも可能
である。

［発明の効果］ この発明では、キー溝の寸法などの加工条件を入力する
という簡単な操作をするだけで、加工プログラムを自動
的に短時間で正確に作成して、キー溝加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る立削り盤の平面図、
第２図は前記立削り磐の正面図、第３図は前記実施例の
数値制御装置、第４図（ａ）は加工例を示す加工物端面
図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）のｂ−ｂ線縦断面図、
第５図は荒加工バイトを使用した場合の加工順序を示す
図、第６図（ａ）、（ｂ）は仕上バイトを使用した場合
を示す図、第７図はこの実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、角度割出しのために設けられた割出し装置と、この
   割出し装置に被加工物を装着するために設けられた固定
   部材と、 この固定部材に装着された被加工物に溝削り加工を施す
   ために設けられたバイトと、 このバイトを装着して昇降自在に駆動される刃物台と、 前記割出軸線に直交し、かつ互いに直交する第１および
   第２の方向における被加工物と前記バイトとの相対的位
   置関係を決めるための第１の軸位置決め機構および第２
   の軸位置決め機構とを備えている立削り盤において、 希望する溝削り加工の加工条件を入力する加工条件入力
   手段と、 この加工条件入力手段から入力された加工条件の溝削り
   加工を施すための加工プログラムを自動的に作成するた
   めの機能を記憶するための自動プログラミング機能メモ
   リと、 この自動プログラミング機能メモリに記憶された自動プ
   ログラミング機能により、入力された加工条件の溝加工
   を施すための加工プログラムを自動的に作成し、その加
   工プログラムにより前記割出し装置、刃物台、第１の軸
   位置決め機構、第２の軸位置決め機構を制御する指令を
   出力する演算制御手段とを有する数値制御装置と、 を備えてなることを特徴とする数値制御装置付立削り盤
   。 ２、請求項１において、工具貯蔵マガジンと前記刃物台
   の前記バイトを自動的に交換するための自動工具交換装
   置を備えたことを特徴とする数値制御装置付立削り盤。