JPH0679580A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JPH0679580A JPH0679580A JP25372092A JP25372092A JPH0679580A JP H0679580 A JPH0679580 A JP H0679580A JP 25372092 A JP25372092 A JP 25372092A JP 25372092 A JP25372092 A JP 25372092A JP H0679580 A JPH0679580 A JP H0679580A
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- JP
- Japan
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- data
- machining
- numerical control
- tool
- processing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 数値制御装値において、加工負荷の変動が少
なくなるように送り速度を自動的に決定しながら数値制
御を行なう。 【構成】 工具形状データと、素材形状データと単位時
間加工量データを送り速度決定手段1の各記憶手段に登
録し、数値制御プログラム解釈手段10から受けた加工
軌跡データから切削長データを評価し、前記加工軌跡デ
ータと工具形状データから加工可能領域データを評価す
る。そして、送り速度評価手段9によって、前記切削長
データと被加工領域体積データと単位時間加工量データ
から、加工負荷が一定になる最適送り速度を自動的に決
定して数値制御を行なう。
なくなるように送り速度を自動的に決定しながら数値制
御を行なう。 【構成】 工具形状データと、素材形状データと単位時
間加工量データを送り速度決定手段1の各記憶手段に登
録し、数値制御プログラム解釈手段10から受けた加工
軌跡データから切削長データを評価し、前記加工軌跡デ
ータと工具形状データから加工可能領域データを評価す
る。そして、送り速度評価手段9によって、前記切削長
データと被加工領域体積データと単位時間加工量データ
から、加工負荷が一定になる最適送り速度を自動的に決
定して数値制御を行なう。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御プログラムを
入力し、所望の加工形状へと加工するための数値制御装
置に関する。
入力し、所望の加工形状へと加工するための数値制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の数値制御装置の一例を示す
ブロック図であり、素材形状から所望する加工形状まで
数値制御加工するのに、従来においては数値制御プログ
ラム入力手段12を介して入力された数値制御プログラ
ムNCは数値制御プログラム解釈手段10により逐次解
釈され、加工軌跡データCPと送り速度データFPとが
作成され、動作軸駆動手段11に送られる。そして、そ
れをうけた動作軸駆動手段11によって、動作軸が送り
速度データFPに示される速度で加工軌跡に沿って駆動
され、加工が実現されるようになっている。
ブロック図であり、素材形状から所望する加工形状まで
数値制御加工するのに、従来においては数値制御プログ
ラム入力手段12を介して入力された数値制御プログラ
ムNCは数値制御プログラム解釈手段10により逐次解
釈され、加工軌跡データCPと送り速度データFPとが
作成され、動作軸駆動手段11に送られる。そして、そ
れをうけた動作軸駆動手段11によって、動作軸が送り
速度データFPに示される速度で加工軌跡に沿って駆動
され、加工が実現されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置に
おいては、加工時の工具送り速度は入力される数値制御
プログラムに記載されているものをそのまま使用し、加
工途中での変更が不可能なため、次のような問題があっ
た。従来の数値制御装置では、加工の進行と共に変化し
ていく素材の形状に関わらず、加工時の工具送り速度が
一様に定められていた。そのため、図5のような加工形
状の凹部や図6のような各切り込み高さでの最初の加工
などのときには加工負荷が大きくなり工具送り速度を上
げられないので、そこでの送り速度がネックとなり全体
の加工効率が悪くなっていた。また、常に最適な加工条
件とはならないため加工面の精度や工具寿命などへも悪
い影響を与えていた。従って数値制御プログラムを作成
する際には、より加工負荷の変化が少なくなるように、
加工に適切な工具送り速度が同じとみなせる加工範囲毎
に数値制御プログラムを部分的に作ってから、数値制御
プログラムを編集して部分的に作ったプログラムをまと
めるか、或いはとりあえず加工範囲内全体を一括で作
り、その後で工具送り速度を編集しなければならなかっ
た。本発明は上述した事情より成されたものであり、本
発明の目的は、加工負荷の変動が少なくなるように最適
送り速度を自動的に決定しながら数値制御を行う数値制
御装置を提供することにある。
おいては、加工時の工具送り速度は入力される数値制御
プログラムに記載されているものをそのまま使用し、加
工途中での変更が不可能なため、次のような問題があっ
た。従来の数値制御装置では、加工の進行と共に変化し
ていく素材の形状に関わらず、加工時の工具送り速度が
一様に定められていた。そのため、図5のような加工形
状の凹部や図6のような各切り込み高さでの最初の加工
などのときには加工負荷が大きくなり工具送り速度を上
げられないので、そこでの送り速度がネックとなり全体
の加工効率が悪くなっていた。また、常に最適な加工条
件とはならないため加工面の精度や工具寿命などへも悪
い影響を与えていた。従って数値制御プログラムを作成
する際には、より加工負荷の変化が少なくなるように、
加工に適切な工具送り速度が同じとみなせる加工範囲毎
に数値制御プログラムを部分的に作ってから、数値制御
プログラムを編集して部分的に作ったプログラムをまと
めるか、或いはとりあえず加工範囲内全体を一括で作
り、その後で工具送り速度を編集しなければならなかっ
た。本発明は上述した事情より成されたものであり、本
発明の目的は、加工負荷の変動が少なくなるように最適
送り速度を自動的に決定しながら数値制御を行う数値制
御装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御プロ
グラムを入力し、その数値制御プログラムを解釈する数
値制御プログラム解釈手段を備え、解釈した加工軌跡デ
ータを動作軸駆動手段に送り、前記動作軸駆動手段によ
り動作軸を駆動して加工を行う数値制御装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、工具形状データ,素材
形状データ及び単位時間加工量データを入力し、それぞ
れのデータを記憶する記憶手段と、前記加工軌跡データ
に基づいて切削長データを作成する切削長評価手段と、
前記加工軌跡データと工具形状データに基づいて加工可
能領域データを作成する加工可能領域評価手段と、前記
加工可能領域データと素材形状データに基づいて被加工
領域の体積データを作成するとともに、前記素材形状デ
ータと被加工領域の体積データに基づいて加工後の素材
形状データを作成し、前記記憶手段の素材形状データを
更新する被加工領域評価手段と、前記切削長データ,被
加工領域体積データ及び単位時間加工量データに基づい
て前記加工軌跡データに示される加工軌跡の部分に対す
る工具送り速度を自動的に決定し、送り速度データを作
成して前記動作軸駆動手段に送出する送り速度評価手段
とを備えることによって達成される。
グラムを入力し、その数値制御プログラムを解釈する数
値制御プログラム解釈手段を備え、解釈した加工軌跡デ
ータを動作軸駆動手段に送り、前記動作軸駆動手段によ
り動作軸を駆動して加工を行う数値制御装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、工具形状データ,素材
形状データ及び単位時間加工量データを入力し、それぞ
れのデータを記憶する記憶手段と、前記加工軌跡データ
に基づいて切削長データを作成する切削長評価手段と、
前記加工軌跡データと工具形状データに基づいて加工可
能領域データを作成する加工可能領域評価手段と、前記
加工可能領域データと素材形状データに基づいて被加工
領域の体積データを作成するとともに、前記素材形状デ
ータと被加工領域の体積データに基づいて加工後の素材
形状データを作成し、前記記憶手段の素材形状データを
更新する被加工領域評価手段と、前記切削長データ,被
加工領域体積データ及び単位時間加工量データに基づい
て前記加工軌跡データに示される加工軌跡の部分に対す
る工具送り速度を自動的に決定し、送り速度データを作
成して前記動作軸駆動手段に送出する送り速度評価手段
とを備えることによって達成される。
【0005】
【作用】本発明の数値制御装置によれば、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となるように工具送り速度を自
動的に決定して数値制御するので、加工の始めから終わ
りまで常に最適な加工条件で加工することができる。そ
のため、加工効率が良くなるとともに、加工負荷によっ
て生じる加工精度や工具寿命などへの悪影響がなくな
る。
して常に加工負荷が一定となるように工具送り速度を自
動的に決定して数値制御するので、加工の始めから終わ
りまで常に最適な加工条件で加工することができる。そ
のため、加工効率が良くなるとともに、加工負荷によっ
て生じる加工精度や工具寿命などへの悪影響がなくな
る。
【0006】
【実施例】図1は本発明の数値制御装置の一例を図4に
対応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符
号を付けて説明を省略する。加工に用いる工具形状デー
タTS、加工される素材形状データWK、単位時間加工
量データUQを入力手段2を介して入力し、それぞれの
記憶手段:工具形状記憶手段3、素材形状記憶手段4、
単位時間加工量記憶手段5に登録する。通常、数値制御
プログラムNCには複数個の加工軌跡データCP,C
P’,CP”,...が示されているが、切削長評価手
段6では、まず加工軌跡データCPを数値制御プログラ
ム解釈手段10から受け取って切削長を求め、それを切
削長データLCとして送り速度評価手段9へ送る。
対応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符
号を付けて説明を省略する。加工に用いる工具形状デー
タTS、加工される素材形状データWK、単位時間加工
量データUQを入力手段2を介して入力し、それぞれの
記憶手段:工具形状記憶手段3、素材形状記憶手段4、
単位時間加工量記憶手段5に登録する。通常、数値制御
プログラムNCには複数個の加工軌跡データCP,C
P’,CP”,...が示されているが、切削長評価手
段6では、まず加工軌跡データCPを数値制御プログラ
ム解釈手段10から受け取って切削長を求め、それを切
削長データLCとして送り速度評価手段9へ送る。
【0007】一方、加工可能領域評価手段7では、数値
制御プログラム解釈手段10から加工軌跡データCP
を、工具形状記憶手段3から工具形状データTSをそれ
ぞれ受け取って、工具を加工軌跡データCPに沿って移
動させたときにできる包絡体を求め、それを加工可能領
域データENVとして被加工領域評価手段8に送る。被
加工領域評価手段8では、素材形状記憶手段4から素材
形状データWKを、加工可能領域評価手段7から加工可
能領域データENVを受け取って被加工領域の体積を求
め、それを被加工領域体積データVCとして送り速度評
価手段9へ送ると共に、素材形状から被加工領域を除去
した後の新たな素材形状データWK’を素材形状記憶手
段4へ送り、素材形状記憶手段4の素材形状データWK
を更新する。送り速度評価手段9では、切削長評価手段
6から切削長データLCを、単位時間加工量記憶手段5
から単位時間加工量UQを、被加工領域評価手段8から
被加工領域の体積データVCをそれぞれ受け取って最適
送り速度を求め、それを最適送り速度データFとして動
作軸駆動手段11に送る。
制御プログラム解釈手段10から加工軌跡データCP
を、工具形状記憶手段3から工具形状データTSをそれ
ぞれ受け取って、工具を加工軌跡データCPに沿って移
動させたときにできる包絡体を求め、それを加工可能領
域データENVとして被加工領域評価手段8に送る。被
加工領域評価手段8では、素材形状記憶手段4から素材
形状データWKを、加工可能領域評価手段7から加工可
能領域データENVを受け取って被加工領域の体積を求
め、それを被加工領域体積データVCとして送り速度評
価手段9へ送ると共に、素材形状から被加工領域を除去
した後の新たな素材形状データWK’を素材形状記憶手
段4へ送り、素材形状記憶手段4の素材形状データWK
を更新する。送り速度評価手段9では、切削長評価手段
6から切削長データLCを、単位時間加工量記憶手段5
から単位時間加工量UQを、被加工領域評価手段8から
被加工領域の体積データVCをそれぞれ受け取って最適
送り速度を求め、それを最適送り速度データFとして動
作軸駆動手段11に送る。
【0008】動作軸駆動手段11では、加工軌跡データ
CPと、すでに送り速度評価手段9で求められた最適送
り速度データFに基づき動作軸を駆動する。例えば図3
に示すように、同図(A)の形状から同図(B)の形状
に素材を加工する場合、工具位置データTPに示される
工具の位置から加工軌跡データCPに沿って工具を切削
長データLC分移動したときの加工量は、同図(B)の
斜線部に示した体積(被加工領域体積データVC)とな
り、そのときの最適送り速度データFを、登録されてい
る単位時間加工量UQを用いてF=UQ*LC/VCに
より求める。すなわち、同図(C)に示すように、加工
軌跡データCPの部分を送り速度F=UQ*LC/VC
で、加工軌跡データCP’の部分を送り速度F’=UQ
*LC’/VC’でそれぞれ切削することにより、加工
量に応じた工具送り速度で素材が切削され、加工負荷が
一定で且つ最適送り速度の加工が自動的に行われる。そ
の後、数値制御プログラム解釈手段12によって次の加
工軌跡データCP’が送り速度決定手段1に送出される
ときには、素材形状データWKは更新されているので、
送り速度決定手段1における処理は同様となる。以上の
動作が加工軌跡データ毎に繰り返され、数値制御プログ
ラムNCの最後の行まで続けられる。
CPと、すでに送り速度評価手段9で求められた最適送
り速度データFに基づき動作軸を駆動する。例えば図3
に示すように、同図(A)の形状から同図(B)の形状
に素材を加工する場合、工具位置データTPに示される
工具の位置から加工軌跡データCPに沿って工具を切削
長データLC分移動したときの加工量は、同図(B)の
斜線部に示した体積(被加工領域体積データVC)とな
り、そのときの最適送り速度データFを、登録されてい
る単位時間加工量UQを用いてF=UQ*LC/VCに
より求める。すなわち、同図(C)に示すように、加工
軌跡データCPの部分を送り速度F=UQ*LC/VC
で、加工軌跡データCP’の部分を送り速度F’=UQ
*LC’/VC’でそれぞれ切削することにより、加工
量に応じた工具送り速度で素材が切削され、加工負荷が
一定で且つ最適送り速度の加工が自動的に行われる。そ
の後、数値制御プログラム解釈手段12によって次の加
工軌跡データCP’が送り速度決定手段1に送出される
ときには、素材形状データWKは更新されているので、
送り速度決定手段1における処理は同様となる。以上の
動作が加工軌跡データ毎に繰り返され、数値制御プログ
ラムNCの最後の行まで続けられる。
【0009】このような構成において、その動作例を図
2のフローチャートに従って説明する。まず加工に用い
る工具形状データTS、加工される素材形状データW
K、単位時間加工量データUQを入力手段2を介して入
力し、それぞれの記憶手段:工具形状記憶手段3、素材
形状記憶手段4、単位時間加工量記憶手段5に登録する
(ステップS1)。次に、数値制御プログラム解釈手段
10によって最初に解釈された加工軌跡データCPを受
け取った送り速度決定手段1は、まず切削長評価手段6
がそれを受けて切削長データLCを作成し送り速度評価
手段9に送る(ステップS2)。次に加工可能領域評価
手段7によって、工具形状記憶手段3に登録されている
工具形状データTSと、加工軌跡データCPから、工具
形状を加工軌跡データCPに沿って移動させたときにで
きる包絡体として、加工可能領域データENVが求めら
れる(ステップS3)。
2のフローチャートに従って説明する。まず加工に用い
る工具形状データTS、加工される素材形状データW
K、単位時間加工量データUQを入力手段2を介して入
力し、それぞれの記憶手段:工具形状記憶手段3、素材
形状記憶手段4、単位時間加工量記憶手段5に登録する
(ステップS1)。次に、数値制御プログラム解釈手段
10によって最初に解釈された加工軌跡データCPを受
け取った送り速度決定手段1は、まず切削長評価手段6
がそれを受けて切削長データLCを作成し送り速度評価
手段9に送る(ステップS2)。次に加工可能領域評価
手段7によって、工具形状記憶手段3に登録されている
工具形状データTSと、加工軌跡データCPから、工具
形状を加工軌跡データCPに沿って移動させたときにで
きる包絡体として、加工可能領域データENVが求めら
れる(ステップS3)。
【0010】次に被加工領域評価手段8によって、素材
形状データWKとステップ3で求めた加工可能領域デー
タENVから被加工領域の体積が算出され、被加工領域
の体積データVCが作成される(ステップS4)。また
被加工領域評価手段8によって、素材形状データWKか
ら加工可能領域データENVを除去した素材形状データ
WK’が作成される。新しく作成された素材形状データ
WK’は、素材形状記憶手段4に再登録される(ステッ
プS5)。そして、送り速度評価手段9によって、被加
工領域評価手段8で求められた被加工領域の体積データ
VCと、単位時間加工量記憶手段5に登録されている単
位時間加工量UQと、切削長評価手段6で求めた切削長
データLCとから、最適送り速度データFがF=UQ*
LC/VCにより求められる。
形状データWKとステップ3で求めた加工可能領域デー
タENVから被加工領域の体積が算出され、被加工領域
の体積データVCが作成される(ステップS4)。また
被加工領域評価手段8によって、素材形状データWKか
ら加工可能領域データENVを除去した素材形状データ
WK’が作成される。新しく作成された素材形状データ
WK’は、素材形状記憶手段4に再登録される(ステッ
プS5)。そして、送り速度評価手段9によって、被加
工領域評価手段8で求められた被加工領域の体積データ
VCと、単位時間加工量記憶手段5に登録されている単
位時間加工量UQと、切削長評価手段6で求めた切削長
データLCとから、最適送り速度データFがF=UQ*
LC/VCにより求められる。
【0011】求められた最適送り速度データFは、加工
軌跡データCPと共に動作軸駆動手段11に送られる
(ステップS6)。その後、数値制御プログラム解釈手
段6によって次の加工軌跡データCP’が送り速度決定
手段1に送出されるときには、素材形状データWKは更
新されているので、ステップ2に戻り、新たな素材形状
データWK’に対して上記の処理が繰り返される(ステ
ップS7,S8)。以上のことが、数値制御プログラム
NCの最後の行まで続けられる。
軌跡データCPと共に動作軸駆動手段11に送られる
(ステップS6)。その後、数値制御プログラム解釈手
段6によって次の加工軌跡データCP’が送り速度決定
手段1に送出されるときには、素材形状データWKは更
新されているので、ステップ2に戻り、新たな素材形状
データWK’に対して上記の処理が繰り返される(ステ
ップS7,S8)。以上のことが、数値制御プログラム
NCの最後の行まで続けられる。
【0012】なお、本実施例では工具の種類が単一の場
合について述べたが、複数の工具中から予め数値制御プ
ログラムに示された番号により工具を選択するような場
合については、工具形状記憶手段3に、例えばn本の工
具の、工具番号N(k),k=1,...,n,とそれ
に対応する工具形状データTS(N(k)),k=
1,...,n,とを登録し、工具番号Nの示す工具形
状データTS(N)を加工可能領域評価手段7に送るよ
うにすることで対応できる。また、数値制御プログラム
に示された軌跡を、必要に応じ、分割基準値を登録する
手段を設けるなどして加工軌跡データCPを複数データ
CP(j),j=1,...,m,に分割し、各加工軌
跡データCP(j)に対し順次上記実施例の処理を行
い、各小データ毎に、求めた送り速度F(j)と、分割
後の加工軌跡データCP(j)とを動作軸駆動手段11
に順次出力するようにしてもよい。
合について述べたが、複数の工具中から予め数値制御プ
ログラムに示された番号により工具を選択するような場
合については、工具形状記憶手段3に、例えばn本の工
具の、工具番号N(k),k=1,...,n,とそれ
に対応する工具形状データTS(N(k)),k=
1,...,n,とを登録し、工具番号Nの示す工具形
状データTS(N)を加工可能領域評価手段7に送るよ
うにすることで対応できる。また、数値制御プログラム
に示された軌跡を、必要に応じ、分割基準値を登録する
手段を設けるなどして加工軌跡データCPを複数データ
CP(j),j=1,...,m,に分割し、各加工軌
跡データCP(j)に対し順次上記実施例の処理を行
い、各小データ毎に、求めた送り速度F(j)と、分割
後の加工軌跡データCP(j)とを動作軸駆動手段11
に順次出力するようにしてもよい。
【0013】更に、単位時間加工量UQのかわりに単位
時間加工量の上限UQ1と下限UQ2を入力することに
より、予め数値制御プログラムNCに示された送り速度
データFPが単位時間加工量の指定範囲条件を満たせ
ば、送り速度FとしてFPをそのまま採用し、あるいは
単位時間加工量の指定範囲条件を満たし、例えばFPに
もっとも近い値を最適送り速度データFとして採用し、
動作軸駆動手段11に出力するようにしてもよい。ま
た、数値制御プログラムNCに示された送り速度データ
FPを最適送り速度データFに変更した数値制御プログ
ラムNC’を出力することも可能である。
時間加工量の上限UQ1と下限UQ2を入力することに
より、予め数値制御プログラムNCに示された送り速度
データFPが単位時間加工量の指定範囲条件を満たせ
ば、送り速度FとしてFPをそのまま採用し、あるいは
単位時間加工量の指定範囲条件を満たし、例えばFPに
もっとも近い値を最適送り速度データFとして採用し、
動作軸駆動手段11に出力するようにしてもよい。ま
た、数値制御プログラムNCに示された送り速度データ
FPを最適送り速度データFに変更した数値制御プログ
ラムNC’を出力することも可能である。
【0014】
【発明の効果】本発明の数値制御装置によれば、加工途
中の時々刻々変化する素材の形状を求め、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となる送り速度を自動的に決定
して数値制御を行うので、最適送り速度による加工がで
き、加工効率が向上する。しかも加工の始めから終わり
まで常に最適な加工条件で加工することができ、加工面
の精度安定や工具の寿命などに良い影響を与えることが
できる。また、オペレータによる数値制御プログラムの
再編集操作が不要になるため、その時のミスによる誤り
データの発生を防止することもできる。
中の時々刻々変化する素材の形状を求め、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となる送り速度を自動的に決定
して数値制御を行うので、最適送り速度による加工がで
き、加工効率が向上する。しかも加工の始めから終わり
まで常に最適な加工条件で加工することができ、加工面
の精度安定や工具の寿命などに良い影響を与えることが
できる。また、オペレータによる数値制御プログラムの
再編集操作が不要になるため、その時のミスによる誤り
データの発生を防止することもできる。
【図1】本発明の数値制御装置の一例を示すブロック図
である。
である。
【図2】本発明装置の動作例を説明するフローチャート
である。
である。
【図3】本発明の実施例を説明するための図である。
【図4】従来の数値制御装置の一例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図5】従来装置において問題となる加工の第1の例を
示す図である。
示す図である。
【図6】従来装置において問題となる加工の第2の例を
示す図である。
示す図である。
1 送り速度決定手段 2 入力手段 3 工具形状記憶手段 4 素材形状記憶手段 5 単位時間加工量記憶手段 6 切削長評価手段 7 加工可能領域評価手段 8 被加工領域評価手段 9 送り速度評価手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年4月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御プログラムを
入力し、所望の加工形状へと加工するための数値制御装
置に関する。
入力し、所望の加工形状へと加工するための数値制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の数値制御装置の一例を示す
ブロック図であり、素材形状から所望する加工形状まで
数値制御加工するのに、従来においては数値制御プログ
ラム入力手段12を介して入力された数値制御プログラ
ムNCは数値制御プログラム解釈手段10により逐次解
釈され、加工軌跡データCPと送り速度データFPとが
作成され、動作軸駆動手段11に送られる。そして、そ
れをうけた動作軸駆動手段11によって、動作軸が送り
速度データFPに示される速度で加工軌跡に沿って駆動
され、加工が実現されるようになっている。
ブロック図であり、素材形状から所望する加工形状まで
数値制御加工するのに、従来においては数値制御プログ
ラム入力手段12を介して入力された数値制御プログラ
ムNCは数値制御プログラム解釈手段10により逐次解
釈され、加工軌跡データCPと送り速度データFPとが
作成され、動作軸駆動手段11に送られる。そして、そ
れをうけた動作軸駆動手段11によって、動作軸が送り
速度データFPに示される速度で加工軌跡に沿って駆動
され、加工が実現されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置に
おいては、加工時の工具送り速度は入力される数値制御
プログラムに記載されているものをそのまま使用し、加
工途中での変更が不可能なため、次のような問題があっ
た。従来の数値制御装置では、加工の進行と共に変化し
ていく素材の形状に関わらず、加工時の工具送り速度が
一様に定められていた。そのため、図5のような加工形
状の凹部や図6のような各切り込み高さでの最初の加工
などのときには加工負荷が大きくなり工具送り速度を上
げられないので、そこでの送り速度がネックとなり全体
の加工効率が悪くなっていた。また、常に最適な加工条
件とはならないため加工面の精度や工具寿命などへも悪
い影響を与えていた。従って数値制御プログラムを作成
する際には、より加工負荷の変化が少なくなるように、
加工に適切な工具送り速度が同じとみなせる加工範囲毎
に数値制御プログラムを部分的に作ってから、数値制御
プログラムを編集して部分的に作ったプログラムをまと
めるか、或いはとりあえず加工範囲内全体を一括で作
り、その後で工具送り速度を編集しなければならなかっ
た。本発明は上述した事情より成されたものであり、本
発明の目的は、加工負荷の変動が少なくなるように最適
送り速度を自動的に決定しながら数値制御を行う数値制
御装置を提供することにある。
おいては、加工時の工具送り速度は入力される数値制御
プログラムに記載されているものをそのまま使用し、加
工途中での変更が不可能なため、次のような問題があっ
た。従来の数値制御装置では、加工の進行と共に変化し
ていく素材の形状に関わらず、加工時の工具送り速度が
一様に定められていた。そのため、図5のような加工形
状の凹部や図6のような各切り込み高さでの最初の加工
などのときには加工負荷が大きくなり工具送り速度を上
げられないので、そこでの送り速度がネックとなり全体
の加工効率が悪くなっていた。また、常に最適な加工条
件とはならないため加工面の精度や工具寿命などへも悪
い影響を与えていた。従って数値制御プログラムを作成
する際には、より加工負荷の変化が少なくなるように、
加工に適切な工具送り速度が同じとみなせる加工範囲毎
に数値制御プログラムを部分的に作ってから、数値制御
プログラムを編集して部分的に作ったプログラムをまと
めるか、或いはとりあえず加工範囲内全体を一括で作
り、その後で工具送り速度を編集しなければならなかっ
た。本発明は上述した事情より成されたものであり、本
発明の目的は、加工負荷の変動が少なくなるように最適
送り速度を自動的に決定しながら数値制御を行う数値制
御装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御プロ
グラムを入力し、その数値制御プログラムを解釈する数
値制御プログラム解釈手段を備え、解釈した加工軌跡デ
ータを動作軸駆動手段に送り、前記動作軸駆動手段によ
り動作軸を駆動して加工を行う数値制御装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、工具形状データ,素材
形状データ及び単位時間加工量データを入力し、それぞ
れのデータを記憶する記憶手段と、前記加工軌跡データ
に基づいて切削長データを作成する切削長評価手段と、
前記加工軌跡データと工具形状データに基づいて加工可
能領域データを作成する加工可能領域評価手段と、前記
加工可能領域データと素材形状データに基づいて被加工
領域の体積データを作成するとともに、前記素材形状デ
ータと被加工領域の体積データに基づいて加工後の素材
形状データを作成し、前記記憶手段の素材形状データを
更新する被加工領域評価手段と、前記切削長データ,被
加工領域体積データ及び単位時間加工量データに基づい
て前記加工軌跡データに示される加工軌跡の部分に対す
る工具送り速度を自動的に決定し、送り速度データを作
成して前記動作軸駆動手段に送出する送り速度評価手段
とを備えることによって達成される。
グラムを入力し、その数値制御プログラムを解釈する数
値制御プログラム解釈手段を備え、解釈した加工軌跡デ
ータを動作軸駆動手段に送り、前記動作軸駆動手段によ
り動作軸を駆動して加工を行う数値制御装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、工具形状データ,素材
形状データ及び単位時間加工量データを入力し、それぞ
れのデータを記憶する記憶手段と、前記加工軌跡データ
に基づいて切削長データを作成する切削長評価手段と、
前記加工軌跡データと工具形状データに基づいて加工可
能領域データを作成する加工可能領域評価手段と、前記
加工可能領域データと素材形状データに基づいて被加工
領域の体積データを作成するとともに、前記素材形状デ
ータと被加工領域の体積データに基づいて加工後の素材
形状データを作成し、前記記憶手段の素材形状データを
更新する被加工領域評価手段と、前記切削長データ,被
加工領域体積データ及び単位時間加工量データに基づい
て前記加工軌跡データに示される加工軌跡の部分に対す
る工具送り速度を自動的に決定し、送り速度データを作
成して前記動作軸駆動手段に送出する送り速度評価手段
とを備えることによって達成される。
【0005】
【作用】本発明の数値制御装置によれば、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となるように工具送り速度を自
動的に決定して数値制御するので、加工の始めから終わ
りまで常に最適な加工条件で加工することができる。そ
のため、加工効率が良くなるとともに、加工負荷によっ
て生じる加工精度や工具寿命などへの悪影響がなくな
る。
して常に加工負荷が一定となるように工具送り速度を自
動的に決定して数値制御するので、加工の始めから終わ
りまで常に最適な加工条件で加工することができる。そ
のため、加工効率が良くなるとともに、加工負荷によっ
て生じる加工精度や工具寿命などへの悪影響がなくな
る。
【0006】
【実施例】図1は本発明の数値制御装置の一例を図4に
対応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符
号を付けて説明を省略する。加工に用いる工具形状デー
タTS、加工される素材形状データWK、単位時間加工
量データUQを入力手段2を介して入力し、それぞれの
記憶手段:工具形状記憶手段3、素材形状記憶手段4、
単位時間加工量記憶手段5に登録する。通常、数値制御
プログラムNCには複数個の加工軌跡データCP,C
P’,CP”,...が示されているが、切削長評価手
段6では、まず加工軌跡データCPを数値制御プログラ
ム解釈手段10から受け取って切削長を求め、それを切
削長データLCとして送り速度評価手段9へ送る。
対応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符
号を付けて説明を省略する。加工に用いる工具形状デー
タTS、加工される素材形状データWK、単位時間加工
量データUQを入力手段2を介して入力し、それぞれの
記憶手段:工具形状記憶手段3、素材形状記憶手段4、
単位時間加工量記憶手段5に登録する。通常、数値制御
プログラムNCには複数個の加工軌跡データCP,C
P’,CP”,...が示されているが、切削長評価手
段6では、まず加工軌跡データCPを数値制御プログラ
ム解釈手段10から受け取って切削長を求め、それを切
削長データLCとして送り速度評価手段9へ送る。
【0007】一方、加工可能領域評価手段7では、数値
制御プログラム解釈手段10から加工軌跡データCP
を、工具形状記憶手段3から工具形状データTSをそれ
ぞれ受け取って、工具を加工軌跡データCPに沿って移
動させたときにできる包絡体を求め、それを加工可能領
域データENVとして被加工領域評価手段8に送る。被
加工領域評価手段8では、素材形状記憶手段4から素材
形状データWKを、加工可能領域評価手段7から加工可
能領域データENVを受け取って被加工領域の体積を求
め、それを被加工領域体積データVCとして送り速度評
価手段9へ送ると共に、素材形状から被加工領域を除去
した後の新たな素材形状データWK’を素材形状記憶手
段4へ送り、素材形状記憶手段4の素材形状データWK
を更新する。送り速度評価手段9では、切削長評価手段
6から切削長データLCを、単位時間加工量記憶手段5
から単位時間加工量UQを、被加工領域評価手段8から
被加工領域の体積データVCをそれぞれ受け取って最適
送り速度を求め、それを最適送り速度データFとして動
作軸駆動手段11に送る。
制御プログラム解釈手段10から加工軌跡データCP
を、工具形状記憶手段3から工具形状データTSをそれ
ぞれ受け取って、工具を加工軌跡データCPに沿って移
動させたときにできる包絡体を求め、それを加工可能領
域データENVとして被加工領域評価手段8に送る。被
加工領域評価手段8では、素材形状記憶手段4から素材
形状データWKを、加工可能領域評価手段7から加工可
能領域データENVを受け取って被加工領域の体積を求
め、それを被加工領域体積データVCとして送り速度評
価手段9へ送ると共に、素材形状から被加工領域を除去
した後の新たな素材形状データWK’を素材形状記憶手
段4へ送り、素材形状記憶手段4の素材形状データWK
を更新する。送り速度評価手段9では、切削長評価手段
6から切削長データLCを、単位時間加工量記憶手段5
から単位時間加工量UQを、被加工領域評価手段8から
被加工領域の体積データVCをそれぞれ受け取って最適
送り速度を求め、それを最適送り速度データFとして動
作軸駆動手段11に送る。
【0008】動作軸駆動手段11では、加工軌跡データ
CPと、すでに送り速度評価手段9で求められた最適送
り速度データFに基づき動作軸を駆動する。例えば図3
に示すように、同図(A)の形状から同図(B)の形状
に素材を加工する場合、工具位置データTPに示される
工具の位置から加工軌跡データCPに沿って工具を切削
長データLC分移動したときの加工量は、同図(B)の
斜線部に示した体積(被加工領域体積データVC)とな
り、そのときの最適送り速度データFを、登録されてい
る単位時間加工量UQを用いてF=UQ*LC/VCに
より求める。すなわち、同図(C)に示すように、加工
軌跡データCPの部分を送り速度F=UQ*LC/VC
で、加工軌跡データCP’の部分を送り速度F’=UQ
*LC’/VC’でそれぞれ切削することにより、加工
量に応じた工具送り速度で素材が切削され、加工負荷が
一定で且つ最適送り速度の加工が自動的に行われる。そ
の後、数値制御プログラム解釈手段12によって次の加
工軌跡データCP’が送り速度決定手段1に送出される
ときには、素材形状データWKは更新されているので、
送り速度決定手段1における処理は同様となる。以上の
動作が加工軌跡データ毎に繰り返され、数値制御プログ
ラムNCの最後の行まで続けられる。
CPと、すでに送り速度評価手段9で求められた最適送
り速度データFに基づき動作軸を駆動する。例えば図3
に示すように、同図(A)の形状から同図(B)の形状
に素材を加工する場合、工具位置データTPに示される
工具の位置から加工軌跡データCPに沿って工具を切削
長データLC分移動したときの加工量は、同図(B)の
斜線部に示した体積(被加工領域体積データVC)とな
り、そのときの最適送り速度データFを、登録されてい
る単位時間加工量UQを用いてF=UQ*LC/VCに
より求める。すなわち、同図(C)に示すように、加工
軌跡データCPの部分を送り速度F=UQ*LC/VC
で、加工軌跡データCP’の部分を送り速度F’=UQ
*LC’/VC’でそれぞれ切削することにより、加工
量に応じた工具送り速度で素材が切削され、加工負荷が
一定で且つ最適送り速度の加工が自動的に行われる。そ
の後、数値制御プログラム解釈手段12によって次の加
工軌跡データCP’が送り速度決定手段1に送出される
ときには、素材形状データWKは更新されているので、
送り速度決定手段1における処理は同様となる。以上の
動作が加工軌跡データ毎に繰り返され、数値制御プログ
ラムNCの最後の行まで続けられる。
【0009】このような構成において、その動作例を図
2のフローチャートに従って説明する。まず加工に用い
る工具形状データTS、加工される素材形状データW
K、単位時間加工量データUQを入力手段2を介して入
力し、それぞれの記憶手段:工具形状記憶手段3、素材
形状記憶手段4、単位時間加工量記憶手段5に登録する
(ステップS1)。次に、数値制御プログラム解釈手段
10によって最初に解釈された加工軌跡データCPを受
け取った送り速度決定手段1は、まず切削長評価手段6
がそれを受けて切削長データLCを作成し送り速度評価
手段9に送る(ステップS2)。次に加工可能領域評価
手段7によって、工具形状記憶手段3に登録されている
工具形状データTSと、加工軌跡データCPから、工具
形状を加工軌跡データCPに沿って移動させたときにで
きる包絡体として、加工可能領域データENVが求めら
れる(ステップS3)。
2のフローチャートに従って説明する。まず加工に用い
る工具形状データTS、加工される素材形状データW
K、単位時間加工量データUQを入力手段2を介して入
力し、それぞれの記憶手段:工具形状記憶手段3、素材
形状記憶手段4、単位時間加工量記憶手段5に登録する
(ステップS1)。次に、数値制御プログラム解釈手段
10によって最初に解釈された加工軌跡データCPを受
け取った送り速度決定手段1は、まず切削長評価手段6
がそれを受けて切削長データLCを作成し送り速度評価
手段9に送る(ステップS2)。次に加工可能領域評価
手段7によって、工具形状記憶手段3に登録されている
工具形状データTSと、加工軌跡データCPから、工具
形状を加工軌跡データCPに沿って移動させたときにで
きる包絡体として、加工可能領域データENVが求めら
れる(ステップS3)。
【0010】次に被加工領域評価手段8によって、素材
形状データWKとステップ3で求めた加工可能領域デー
タENVから被加工領域の体積が算出され、被加工領域
の体積データVCが作成される(ステップS4)。また
被加工領域評価手段8によって、素材形状データWKか
ら加工可能領域データENVを除去した素材形状データ
WK’が作成される。新しく作成された素材形状データ
WK’は、素材形状記憶手段4に再登録される(ステッ
プS5)。そして、送り速度評価手段9によって、被加
工領域評価手段8で求められた被加工領域の体積データ
VCと、単位時間加工量記憶手段5に登録されている単
位時間加工量UQと、切削長評価手段6で求めた切削長
データLCとから、最適送り速度データFがF=UQ*
LC/VCにより求められる。
形状データWKとステップ3で求めた加工可能領域デー
タENVから被加工領域の体積が算出され、被加工領域
の体積データVCが作成される(ステップS4)。また
被加工領域評価手段8によって、素材形状データWKか
ら加工可能領域データENVを除去した素材形状データ
WK’が作成される。新しく作成された素材形状データ
WK’は、素材形状記憶手段4に再登録される(ステッ
プS5)。そして、送り速度評価手段9によって、被加
工領域評価手段8で求められた被加工領域の体積データ
VCと、単位時間加工量記憶手段5に登録されている単
位時間加工量UQと、切削長評価手段6で求めた切削長
データLCとから、最適送り速度データFがF=UQ*
LC/VCにより求められる。
【0011】求められた最適送り速度データFは、加工
軌跡データCPと共に動作軸駆動手段11に送られる
(ステップS6)。その後、数値制御プログラム解釈手
段6によって次の加工軌跡データCP’が送り速度決定
手段1に送出されるときには、素材形状データWKは更
新されているので、ステップ2に戻り、新たな素材形状
データWK’に対して上記の処理が繰り返される(ステ
ップS7,S8)。以上のことが、数値制御プログラム
NCの最後の行まで続けられる。
軌跡データCPと共に動作軸駆動手段11に送られる
(ステップS6)。その後、数値制御プログラム解釈手
段6によって次の加工軌跡データCP’が送り速度決定
手段1に送出されるときには、素材形状データWKは更
新されているので、ステップ2に戻り、新たな素材形状
データWK’に対して上記の処理が繰り返される(ステ
ップS7,S8)。以上のことが、数値制御プログラム
NCの最後の行まで続けられる。
【0012】なお、本実施例では工具の種類が単一の場
合について述べたが、複数の工具中から予め数値制御プ
ログラムに示された番号により工具を選択するような場
合については、工具形状記憶手段3に、例えばn本の工
具の、工具番号N(k),k=1,...,n,とそれ
に対応する工具形状データTS(N(k)),k=
1,...,n,とを登録し、工具番号Nの示す工具形
状データTS(N)を加工可能領域評価手段7に送るよ
うにすることで対応できる。また、数値制御プログラム
に示された軌跡を、必要に応じ、分割基準値を登録する
手段を設けるなどして加工軌跡データCPを複数データ
CP(j),j=1,...,m,に分割し、各加工軌
跡データCP(j)に対し順次上記実施例の処理を行
い、各小データ毎に、求めた送り速度F(j)と、分割
後の加工軌跡データCP(j)とを動作軸駆動手段11
に順次出力するようにしてもよい。
合について述べたが、複数の工具中から予め数値制御プ
ログラムに示された番号により工具を選択するような場
合については、工具形状記憶手段3に、例えばn本の工
具の、工具番号N(k),k=1,...,n,とそれ
に対応する工具形状データTS(N(k)),k=
1,...,n,とを登録し、工具番号Nの示す工具形
状データTS(N)を加工可能領域評価手段7に送るよ
うにすることで対応できる。また、数値制御プログラム
に示された軌跡を、必要に応じ、分割基準値を登録する
手段を設けるなどして加工軌跡データCPを複数データ
CP(j),j=1,...,m,に分割し、各加工軌
跡データCP(j)に対し順次上記実施例の処理を行
い、各小データ毎に、求めた送り速度F(j)と、分割
後の加工軌跡データCP(j)とを動作軸駆動手段11
に順次出力するようにしてもよい。
【0013】更に、単位時間加工量UQのかわりに単位
時間加工量の上限UQ1と下限UQ2を入力することに
より、予め数値制御プログラムNCに示された送り速度
データFPが単位時間加工量の指定範囲条件を満たせ
ば、送り速度FとしてFPをそのまま採用し、あるいは
単位時間加工量の指定範囲条件を満たし、例えばFPに
もっとも近い値を最適送り速度データFとして採用し、
動作軸駆動手段11に出力するようにしてもよい。ま
た、数値制御プログラムNCに示された送り速度データ
FPを最適送り速度データFに変更した数値制御プログ
ラムNC’を出力することも可能である。
時間加工量の上限UQ1と下限UQ2を入力することに
より、予め数値制御プログラムNCに示された送り速度
データFPが単位時間加工量の指定範囲条件を満たせ
ば、送り速度FとしてFPをそのまま採用し、あるいは
単位時間加工量の指定範囲条件を満たし、例えばFPに
もっとも近い値を最適送り速度データFとして採用し、
動作軸駆動手段11に出力するようにしてもよい。ま
た、数値制御プログラムNCに示された送り速度データ
FPを最適送り速度データFに変更した数値制御プログ
ラムNC’を出力することも可能である。
【0014】
【発明の効果】本発明の数値制御装置によれば、加工途
中の時々刻々変化する素材の形状を求め、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となる送り速度を自動的に決定
して数値制御を行うので、最適送り速度による加工がで
き、加工効率が向上する。しかも加工の始めから終わり
まで常に最適な加工条件で加工することができ、加工面
の精度安定や工具の寿命などに良い影響を与えることが
できる。また、オペレータによる数値制御プログラムの
再編集操作が不要になるため、その時のミスによる誤り
データの発生を防止することもできる。
中の時々刻々変化する素材の形状を求め、加工全体に対
して常に加工負荷が一定となる送り速度を自動的に決定
して数値制御を行うので、最適送り速度による加工がで
き、加工効率が向上する。しかも加工の始めから終わり
まで常に最適な加工条件で加工することができ、加工面
の精度安定や工具の寿命などに良い影響を与えることが
できる。また、オペレータによる数値制御プログラムの
再編集操作が不要になるため、その時のミスによる誤り
データの発生を防止することもできる。
Claims (1)
- 【請求項1】 数値制御プログラムを入力し、その数値
制御プログラムを解釈する数値制御プログラム解釈手段
を備え、解釈した加工軌跡データを動作軸駆動手段に送
り、前記動作軸駆動手段により動作軸を駆動して加工を
行う数値制御装置において、工具形状データ,素材形状
データ及び単位時間加工量データを入力し、それぞれの
データを記憶する記憶手段と、前記加工軌跡データに基
づいて切削長データを作成する切削長評価手段と、前記
加工軌跡データと工具形状データに基づいて加工可能領
域データを作成する加工可能領域評価手段と、前記加工
可能領域データと素材形状データに基づいて被加工領域
の体積データを作成するとともに、前記素材形状データ
と被加工領域の体積データに基づいて加工後の素材形状
データを作成し、前記記憶手段の素材形状データを更新
する被加工領域評価手段と、前記切削長データ,被加工
領域体積データ及び単位時間加工量データに基づいて前
記加工軌跡データに示される加工軌跡の部分に対する工
具送り速度を自動的に決定し、送り速度データを作成し
て前記動作軸駆動手段に送出する送り速度評価手段とを
備えたことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04253720A JP3131045B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04253720A JP3131045B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0679580A true JPH0679580A (ja) | 1994-03-22 |
JP3131045B2 JP3131045B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=17255210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04253720A Expired - Lifetime JP3131045B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3131045B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5950283A (en) * | 1997-05-16 | 1999-09-14 | Sato; Hisao | Clip |
US6374463B1 (en) | 2000-10-04 | 2002-04-23 | Kenneth J. Kaufman | Corner clip |
US6942436B2 (en) * | 2002-03-11 | 2005-09-13 | Yoshiaki Kakino | NC program generating method, NC apparatus, computer memory product, and computer program product |
US7070368B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-07-04 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisja | Method for setting a machining feed rate and a machine tool using the same |
CN113741352A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-03 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种数控自适应控制加工方法、***、设备及其存储介质 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP04253720A patent/JP3131045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5950283A (en) * | 1997-05-16 | 1999-09-14 | Sato; Hisao | Clip |
US6374463B1 (en) | 2000-10-04 | 2002-04-23 | Kenneth J. Kaufman | Corner clip |
US7070368B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-07-04 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisja | Method for setting a machining feed rate and a machine tool using the same |
US6942436B2 (en) * | 2002-03-11 | 2005-09-13 | Yoshiaki Kakino | NC program generating method, NC apparatus, computer memory product, and computer program product |
CN113741352A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-03 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种数控自适应控制加工方法、***、设备及其存储介质 |
CN113741352B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-01-06 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种数控自适应控制加工方法、***、设备及其存储介质 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3131045B2 (ja) | 2001-01-31 |
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