JPS6118005A - 工作物の機械加工の際の切削条件を選択して実施する方法 - 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】 明　　の　　　　　　景 この発明は、工具オペレータが馬力が異なる工作機械で
、種々の材料の内のどれに対しても、妥当な切削条件を
選択して実施することが出来る様にすることにより、機
械加工技術の改良を提供する。この発明は手作業又は数
値制御による機械加工の何れにも適している。「数値制
御」と云う言葉をこの明細書では、再利用可能なプログ
ラミング媒質（例えば穿孔テープ、磁気テープ、７０ツ
ピ・ディスク）に機械言語でプログラムされた命令、又
は計算機を組入れた数値制御工作機械のメモリに貯蔵さ
れた命令の何れかに応答して、工作機械の動作を制御す
ることを指すものとする。

然し、機械加工が手動制御であるか数値制御であるかに
関係なく、従来切削条件の選択は、工作機械の能力を十
分利用しない形で行なわれていた。

即ち、工作機械のオペレータに与えられる指示、又はプ
ログラマから数値制御プログラムに送込まれる命令は、
行なう機械加工の種類、機械加工する材料、その硬さと
状態、及び切削工具の材料に応ＬＥＴ、速度、送り（ｆ
ｅｅｄ）及び切込み（ＤＯＣ）の推奨値に基づいている
。こういうｍ買値（並びに切削用流体の選択、工具のジ
オメトリ−（即ち工作物に対する工具の姿勢）及び特定
の作業に必要な動力を計算する為の一般的な情報）は、
［マシーニングφデータ・ハンドブック（Ｍ　ａｃｈｉ
ｎｉｎｇＱａｔａ　ｌ−１ａｎｄｂｏｏｋ　）第２版（
１９７２年、オハイオ州のメトカット・リサーチ・アソ
シエイツ・インコーホレーテッドのマシーニング・デー
タ・センター発行）の様なハンドブックから決定される
。こういう方式はその性格から硬直性があり、都合の悪
いことに、この様にして得られた速度、送り及び切込み
の値は不必要に保守的で、その結果工作機械の利用度が
著しく低いことがある。この問題は、多くのパードブＯ
グラマ（即ち、作ろうとする）部品の機械加工のプログ
ラミングを担当する個人）が機械加工技術に熟練してい
ないことによって、更に面倒になる。

この発明の方法は、特定の機械加工作業（叩朽、粗加工
又は仕上げ加工）に対して、成る制約（ＣＯｎｓｔｒａ
ｉｎｔ）を充たしながら、選ばれた工作機械を更に十分
に活用する切削条件を繰返しく　１ｔｅｒａｔｉｖｅ）
方式で決定することが出来るようにすることにより、工
作機械の利用率が低いという当面の問題を解決しようと
するものである。更に、この発明の方法は訓練を受けた
オペレータが所要のｆｆ１　ｍを実施して工作機械を適
切に手動で調節することが出来る様に、送り及び切込み
を決定する為の簡単な計算を用いるが、数値制御形工作
機械の場合は、プログラミング・タスクを工作機械オペ
レータの手に委ねるという非常に望ましい選択を提供す
る。

この為、所定の部品を製造する為に順次実行すべき一連
の機械加工作業の各々に対する切削条件を選択して実施
する為のこの発明の繰返し方法は、全体的な計算機支援
プロセスの一部分にすることが出来る。このようなプロ
セスでは、一旦部品の設計が出来ると、この部品の製造
を担当する工作機械オペレータが、対話形グラフィック
を用いてこの部品（又はその構成部分）の図面を描ぎ、
この部品を要素に分割し、機械加工作業のシーケンスを
選択し、切削条件を選択し、数値制御プログラムを書き
、このプログラムに従って工作機械で機械加工作業を実
施することにより、このプ１］グラムを実行することが
出来る。上に述べたタスクを工作機械オペレータの制御
に委ねることは、工作機械の利用率がよくなるという利
点の他に、生産性の向」二及びコストの低下をもたらず
と予想される。

発　　明　　の　　説　　明 異なる規模の工作機械で種々の材料のどれを機械加工す
る場合でも、終始効果的な送り及び切込みの値を工作機
械オペレータが決定覆ることが出来る様にする繰返し方
法を提供する。一旦こ）で定義する制約が加えられると
、送りを調節する手段及び切込みを調節する手段を介し
て、送り及び切込みの値に対する設定値が、オペレータ
によって手作業で工作機械に対して課せられる。この代
りに、送り及び切込みを手作業で調節する代りに、機械
言語で作成された、又はそれに変換された数値制御テー
プの様なプログラミング媒質に応答する制御装置を介し
て、これらの調節する手段を自動的に決め直ずことが出
来る。機械加工すべぎ部品に対する送り及び切込みの最
終データをプログラムした媒質が機械のコントローラに
装入されて、工作物に所定の形状の変化を作り出づ為に
所定回数のパスに対する切削条件を設定する。

この方法は、最大及び最小の送りと最大及び最小の切込
み対送り比を定める一連の制約値を適用することにより
、繰返し式に実施される。最終的な送り及び切込みは、
馬力（ＨＰ）条件を変えずに、制約値を満足する様に決
定される。課せられた条件を充たす為、最終的な送り（
ｆｆ　）は＋”＋　７「に等しくすべきであり、最終的
な切込み＜　Ｌ　）はｆ−１７−ゴ〒−Ｔ−に等しくす
べきである。こ）で１＝　（ｄ／ｌ　）ｍａ−であり、
ｆ。

及びｄｌ　は最小（又は最大）送り基準及び１−ＩＰ条
件を充たした後に選ばれる初期送り及び初期切込みであ
る。

旋削、フライス削り、中ぐり又はその他の作業の為の送
り及び切込みの決定を開始するには、次の式から、送り
の第１近似を計算することが出来る様に、成るデータを
選択し又は計算しなけれはならない。

ｆ　　−（トＩＰｃ　　　）　　／　　（ＶＸ　　１　
２ｘｄ　　　ｘｕｈｐ　　　）こ）でＨＰ　ｃは工具挿
着体（１ｎｓｅｒｔ）の切れ刃に於ける馬力、■は切削
速度、ｄは切込みの第１近似値、ｕｈｐは単位馬力であ
る。ＨＰｃはモータの馬力よりもずっと小さな値を持ち
、その差は伝動損失並びに工具挿着体が摩耗した時にか
かる余分の荷重を打消すのに必要な動力である。この後
、第１近似値として決定された［の値をｆｍ　ｌ　ｎ〈
送りに対して許容し得る最小値〉とｆｍａえ（送りに対
して許容し得る最大値）との間にある送りの許容し得る
値の範囲と比較する。機械加工作業の種類（粗加工又は
仕上げ加工）が送りの制約値を決定する。即ら、ｆｍ　
ｉ　ｎは、それより切込みが小さいと、工具と工作物の
間に過大な擦れ合いが生ずる様な切込みの最小値に関係
し、「□ａ６は作られる面の許容し得る粗さに関係する
。前者の値は工具挿着体のノーズ半径及び横切れ刃角（
ＳＣＥＡ）に関係し、後者の値は工具挿着体のノーズ半
径（Ｒ）に関係する（即ち、送りは［に比例する。こ）
でＲａは必要な仕上げの痺術平均である）。

「がｆｍ　ｌ　ｎより小さい場合、ｆの値をｆｍ　ｉ。

の値まで増加し、これが送りの初期値「１になる。ｄの
値（切込みの第１近似値）が、使われる切削挿着体の形
状、平面図で児た挿着体の内接円の直径、ノーズ半径及
び挿着体を使う時の５ＣＥＡに基づいて決定される。

次に次の式を用いて、ｄの初期値（ｄｉ）を定める。

ｄ、　　ｆ、　＝ｄｆ（こ）で「１の値はｆｍ　＋　ｎ
である） ｄ、　−（Ｉｆ／　ｆｍｌ　。

ｄ、の値を使って、次の基準、即ち予め設定した切込み
対送り比の許容し得る範囲に適用する為にｄ、　／　ｆ
、を計算する。（ｄｉ　／　ｒＩ　　）＞（ｄ／ｆ）□
ａｘであれば、一応最終値（ｆｆ）と考えられる送りの
値は、次の式を用いて、ｒＩ　の値を増加することによ
って得られる。

「、−ｆ−酊−］〒下７Ｔ−（こ）でＬは（ｄ／ｆ　）
ｍａｘである） 一応最終値（ｄｆ）と考えられる切込みの値は、次の式
を使ってｄｌ　を減少することによって得られる。

（Ｌ＝ｓｒゴＴゴ了下（こ）でｌ−は（ｄ　／ｆ　）□
ａオである） 送り（ｆ　）の第１近似値がｆｍ　ａ工より大ぎい場合
、ｆの値をｆｍ　ａ　ｘの値まで減少し、これが送りの
初期値ｆ、になる。

次にｄｌ　の値を次の式から決定する。

ｄ、　　ｆ、　＝ｄｆ（こ）でｆＩの値はｆｍ　ａ　ｘ
である） ｄｔ　＝ｃＨ／　ｆｍａ　ｘ　　（ｄはＭ１近似値を持
つ）（ｄ／　ｒ、　）が（ｄ／ｆ）ｍ、ｎより小ざな値
であれば、（ｄ／　ｆ１）は（ｄ／ｆ）ｍ＋ｎの値にす
る。航の条件が成立するから、ｄはｄｍ　ａ　ｘに等し
く、これより大きな値を持つことは出来ない。

従って、送りの値を更に減少して、ｆ、　−ｄ／（ｄ／
ｆ）ｎ＋＋ｎにすることが必要である。Ｉｄ終的な切込
み（ｄｔ　）はｄの値を持つ。

送り（「）の第１近似値がｆｍ　Ｉ　ｎに等しいがそれ
より大きく、口つｆ□ａ７に等しいかそれより小さく、
また切込み対送り比の最初の値が（ｄｉｆｆｆｌＩｏ）
に等しいかそれより大きく、且つ（ｄ／　ｆｍａ、ｅ）
に等しいかそれより小さい場合、ｆ及びｄの値を変える
必要はない。

ｆがｒｍ　ａ。より大きいか、或いは（ｄ／　ｒ、　）
が（ｄ／ｆ）ｍ＋。より小さな値を持つ場合の様に、ｆ
を減少する必要があった場合、これらの送り及び切込み
の値を使うと、挿着体の切れ刃に利用し得る馬力は最大
限に使われない。切削挿着体を一層高い速度で機械加工
作業に使うことが出来る場合（例えば炭化物の工具挿着
体を用いてアルミニウムを機械加工する場合）、且つ機
械が一層高い速度（Ｖ）で動作し得る場合、オペレータ
はそうする選択の余地がある。一層高い速度で動作させ
るように選択した場合、速度Ｖの新しい値に対して、上
に述べた解析を繰返す。

次に、工作物から除去すべき材ｒ１の厚さく　ｄｓ　）
と最終的な切込み（ｄｆ）が判れば、機械加工のパスの
所要回数を決定することが出来る（パスの回数−ｄｓ　
／　ｄｆ）ｏこうして決定された値が整数でなければ、
パスの回数は次に大きな整数の値に増加すべきであり、
新しい切込み（ｄｎｅ＝）及び新しい送り窯（ｆｎｅＷ
）を決定する。新しい送りはｄ。ｅ　ｗ／（ｄ／ｆ　）
ｍ　＋　ｎ又はｄ、　　ｒ。

／　ｄｎ　ｅ　ｗの内の小さい方である。然し、ｆｎ　
ｅッはｆｍ　＋　ｎより小さかったり或いはｆｍ　ａ　
Ｘより大きくてはならない。極端な状態では、即ち、ｆ
ｎ　ｅ　ｗがｆｍ　Ｉ　ｎより小さいかｒｍ　ａ　Ｘよ
り大きい場合、ｄｎ　ｅ　Ｗ　／　ｒｎ　ｅ　Ｗが（ｄ
／ｆ）ｍ＋。より小さいか或いは（ｄ／ｆ）ｍａえより
大きいことが起り得る。この結果は、切込み対送り比が
（ｄｉｒ　）。、。に等しいか又はそれより大きく、口
つ、・（ｄ／ｆ　）ｍ　ａ　ｘに等しいか又はぞれ」。

り小さいという一般用に違反する。そこで、一般用から
のずれによって悪影響があるかどうかは、オペレータが
判断することになる。

使うべき送り及び切込みの現実的な値に到達したら、こ
の時オペレータは選択した動作条件を反映する様に切込
みを決め直し、機械加工作業に進むことが出来る。工作
機械にその備えがあれば、手動調節を用いる代りに、こ
ういう調節手段は、−〇オペレータがこの動作情報を機
械加ニブログラムに入れ）ば、自動的に決め直ずことが
出来る。

普通の数値制御では、この為には、オペレータが数値制
御テープに機械加工用プログラムを作成し、穿孔テープ
の精度を検証し、正しく穿孔したテープをコントローラ
に送り込み、このコントローラが前述の調節手段を決め
直すサーボ装置を作動することにより、プログラムを実
行する。同様に、更に高級な計算機を用いた数値制御の
場合、送り及び切込みに関するデータが工作機械内にあ
るメモリに機械加ニブログラムの一部分として（普通は
穿孔テープを読取ることによって）記憶される。

装置を作動すると、プログラムがコントローラに装入さ
れ、送り及び切込みを設定する手段を決め直すサーボ装
置の作動を含めて、プログラムが実行される。

この発明ににれば、プロセス立案者、生産技術者及びパ
ート・プログラマの知識をコントローラのソフトウェア
に取入れ、そして最も実施し易い切削条件を決定する際
に、このデータをオペレータの経験で補うことが可能に
なる。

この発明の新規であって、従来から容易に考えられない
と思われる特徴は、特許請求の範囲に具体的に記載しで
あるが、この発明の構成、作用、及び目的並びに利点は
、以下図面について説明する所から、最もよく理解され
よう。

−の　れ　にゝ−な、、　の°定 工作機械の製造業者から提供されるデータ（例えば機械
特性表）を参照ずれば、工作機械の馬力（ＨＰ）と連続
運転に基づく機械利用率（η）が判る。ηの典型的な値
は８０％である。これらの２つの量の積（ＨＰＸη）が
スピンドル（主軸）の馬力の目安になる。

次に工具摩耗補正係数（Ｃｗ）を次の式から決定する。

ＣＷ　＝　１−１（０，ＩＸＩ具摩耗基準）　／　０．
０１０この式は、工具挿着体の逃げ面摩耗がｏ、ｏｉ。

吋である毎に、切削力の消費但が１０％増加するという
仮定に基づいている。工具摩耗基準のデータ源の１例が
表１に示されている。これは１９６９年にプレンティス
・ホール・インコーホレーテッド礼から出版されたアー
マレボ及びブラウンの著書「ザ・マシーニング・オブ・
メタルズ（Ｔ　ｈｅＭａｃｈｉｎｉｎｏ　ｏｆ　Ｍｅｔ
ａｌｓ　）　Ｊの第２１２頁の後枠である。同じ様なデ
ータは、機械加工に関する他の著書又は前述の７シーニ
ング・データ・ハンドブックの様なハンドブックから得
られる。

表■ 工具摩耗基準は、工具挿着体の所定の材料を用いた所定
の機械加工作業で許容し得る■貝の摩耗を反映したもの
である。

−２１−Ａ。

上に挙げた情報を用いて、切れ刃に於ける馬力（ＨＰｃ
　）は次の式から計算することが出来る。

ＨＰｃ　＝ｈｐｘη／Ｃｗ 切込み（ｄ　）の第１近似の決定 切込みを決定１°る為の公式が第１図に示されており、
一旦使う工具挿着体が選択されたら、適当な式を用いる
。第１図に示す記号は次の意味を持つ。すなわち、 １、Ｃ，は平面図で見て、挿着体に内接し得る円の直径
、 Ｒはノーズ半径、 ５ＣＥＡは横切れ刃角である。

第１図の種々の工具挿着体の形は好ましい階層的な順序
で示されている。即ち、円形の工具挿着体を使うことは
（特定の機械加工作業で使うことが出来れば）、これに
続くどの形を使うのよりも最も好ましい。円形を使うこ
とが出来なければ、次に続く形、即ち４角形の挿着体を
考えるという様になっている。

使うべき５ＣＥＡの値は、工具挿着体の製ｙＩｉ業者か
ら提供される情報に基づいて、オペレータが定める。旋
削作業に於ける送り及び切込み（ｄ　）に対するその関
係が第２図に示されている。一般的に推奨される最大の
５ＣＥＡを使うことが好ましい。然し、具体的な値は、
機械加工される部品の部分の形状に関係することがある
。フライス削りの場合、］−す角（第３図に示す）の値
が５ＣＥＡとして作用する。Ｒの値も工具挿着体の製造
業者から提供される。

例として云うと、所定の工具に対する切込みは次の様に
計算される。

形＝４角形 寸法＝１／２吋平方で厚さ３／１６吋 ノーズ半径Ｒ：　３／６４吋 ＳＣＥ△：１５６ 第１図から適当な公式を選択した後、切込みの４掠が行
なわれる。

ｄ　＝０．４　（１，Ｃ，−Ｒ）ｃｏｓ　５ＣＥＡｄ　
＝０．４　（０，５−３／６４　）ｃｏｓ　１５゜ｄ＝
０．１７５吋 送り（ｆ）の第１゛似の１算 ｒ　＝　（ＨＰＸ７７／（、Ｉ　）　／　（Ｖｘ１２ｘ
ｄ　ｘｕｈｐ　）ｕｈｐの値は、表■、■及びＩＶ　（
何れもゼネラル・エレクトリック・カンパニのカーボロ
ジー・システムズ・デパートメントから出版された「ミ
リング・ハンドブック・オブ・ハイ・エフィシャンシイ
会メタル・カッティング（Ｍ　１ｌｌｉｎｏ　　Ｈａｎ
ｄｂｏｏｋ　ｏｆ　　Ｈｉｇｈ−［Ｊｆｉｃｉｅｎｃｙ
　Ｍｅｔａｌ　　Ｃｕｔｔｉｎｇ）　Ｊの第５３頁の抜
粋）に示される様に、機械加工される材料の種類及び硬
さによって変わる。これらの表は工具挿着体及び工具ホ
ルダーの製造業者や、機械加工のハンドブックから一般
的に入手し得る情報の種類を表わすものとして提供した
ものにすぎない。種々の硬度に対して表■の縦列に挙げ
た数字はｕｈｐの値である。こういう材料を機械加工す
る時、切削速度が臨界的な値まで高くなると、因子ｕｈ
ｐの大きさが減少する。この臨界的な切削速度を越えて
切削速度を高めても、ｕｈｐの値に目立った影響はない
。

■の値は、工具挿着体の製造業者が推奨する値にしても
よいし、或いはこれまでの実証された工具の寿命及び全
体的なコストに基づいて、工作機械のオペレータが結論
した値であってもよい。切削速度Ｖは臨界値になる程高
くなることもあるが、普通はそれより幾分低い値である
。

ＬＪ 非鉄金属と合金 真鍮　　　　　　　　　　　　　　　助り硬φ・・・・
・・・・・・・・・０，８３中争・−争・拳・・・・・
・・中０．５０軟・・・・１・・φ・＠φ−−０．３３
快肖１ト・・・・・・・φ・・・・０．２５青銅 硬会・・・・争・・・・・・・・０．８３中・会・・・
拳令φ・１争・争０，５０軟拳自−・・・・・・Φ・ψ
・０．３３銅 （純）・・・・・・・・・・・・０．９０アルミニウム 鋳造争　・　Φ　・　・　◆　・　・　・　・　Φ　・
　・　０．２５硬（圧延）・・・・・・・・・・０．３
３モネル （圧延）・・・・・・・・・・１．０ 去−■ 高温合金 Ａ　２８６　　　１Ｅｉ５　　　　０，８２Ａ　２８６
　　　２８５　　　　０．９３クロモロイ　　　　　　
２００　　　　　　　　　０．７８クロモロイ　　　　
　　３１０　　　　　　　　　１．１８ハステロイＢ２
３０　　　　　　　　　１，１０ＩＮＣＯ７００３３０
１，１２ ＩＮＣＯ７０２２３０１，１０ Ｍ−２５２２３０１，１０ Ｍ−２５２３１０１，２０ ＴＩ−１５０Ａ　　　　　　３４０　　　　　　　　　
０．６５Ｕ−５００３７５１，１０ ４３４０２０００，７８ 最終的な送り及び最終的な切込みに達する為には、所定
の機械加工作業で充たさなければならないこれらのパラ
メータの制約値を定めることが重要である。こういう制
約値（これは工作物の材料、及び機械加工作業の種類、
即ち粗加工か仕上げ加■かに関係し、定ｍ的には第４図
のグラフに示される）はオペレータによって定められる
。粗旋削の場合の１例として　ｒｍ　＋　ｎ、ｒｍ　ａ
　２、（ｄ／ｆ）ｍ１ｏ及び（ｄ／ｆ　）ｍ　ａ　ｘに
対する一紺の制約値を挙げると次の通りである。

最大送り：０．０２５吋／回転（ｉｐｒ）最小送り：０
．００５ｉｐｒ 最大（ｄ／ｆ）：１５ 最小（ｄ／ｆ）：１０ 最終的な送り（ｆｔ　）及び最終的な切込み（ｄ＋　）
の値に達するには、交代的な２つの紅路がある。使う工
作機械の規模（即ち馬力）、その利用率、機械加工すべ
き材料（即ち工作物の材料）、問題の工具挿着体の材料
、提唱された切削速度（Ｖ）、及び機械加工の種類（粗
加工又は仕上げ加工）に対する送りと切込みの制約値を
前轍に入れた表が作成された場合、この表を参照して、
既に計算された最終的な送り及び切込みの値を選択する
だけでよい。表Ｖ乃至ＸｒＶは、「ず及びｄ。

に対する妥当な値を記載したこの様に作成された表の例
である。７ｆ！類のＩＡＩの工作機械及び６種類の工作
物の材料が考えられており、この内の４種類の工作物の
材料の各々に対する値が、２種類の機械加工速度に対し
て記載されている。これらの表中のデータは、相異なる
２ｇｉ類の工具挿着体材料（即ち、焼結炭化タングステ
ン合金及びセラミック）を使う場合の典型である。

当然ながら、適当な表を利用することが出来ない場合、
送り及び切込みの第１近似値を決めて、上に述べた計算
順序を実施すること（即１う、その後設定した制約値を
守りながら、ｆ、　、ｄ、、（Ｌ　／　ｆｔ　を定め、
最終的にｆｆ及びｄｆをみつ番プること）が必要である
。

＝４３− 材料の所要の深さを除去するのに必要なパスの回数が自
然数であるかないかに応じて、更にもう１回の繰返しが
必要になることがある。オペレータは、除去すべき材料
の深さをｄ、の値で除すことにＪ：す、パスの回数を求
めることが出来る。こうして得られた商が自然数でない
場合、所要のパス回数は次に大きな整数に増加し、新し
い切込み（ｄｎｅｗ）を計算する。新しい送り（ｆｏｅ
Ｗ）はｄｎｅ　ｗ　／　（ｄ／ｆ　）ｍＩｎ又はｄｆ　
ｒｆ／ｄｏｅｗの内、小さな方の値であるが、オペレー
タの判断で、制約値を無視してよいことにならない場合
、ｆｎ　ｅ　ｗはｆｍ　＋　ｎより小さく又はｆｍａオ
より大きくすることは出来ない。

前に述べた様に機械加工作業の種類（即ち、粗加工又は
仕上げ加工）が送りの制約値を決定する。

ｆｍ　ａ　Ｘは作られる面の許容し得る粗さに関係し、
ｒｍ　＋　ｎは切込みの最小値に関係し、切込みをそれ
より小さくすると、工具と工作物の間に過大な擦れ合い
が生ずる値である。ｄを決定する為に使われる公式の判
断基準は、工具の寸法と強度、除去する材料の量、工作
機械の剛性、利用し得る馬力、並びに切削力を加えた時
の工作物に対する工具挿着体の許容し得る撓みを考慮に
入れている。

仕上げ加工では、粗加工よりも、一般的にｄ及び「の値
が一層小さい。

粗加工 ｆｍ０．００５乃至０．０５０ ｄ／ｆ＝５乃至１５ 仕上げ加工 ｆｍｏ、ｏｏｌ乃至０．０５０ ｄ／ｆ＝２乃至２５ 例− 機械加工の種類二組旋削 工作物の材料：Ａｒ５Ｉ　　４３４０鋼（３００Ｂｈｎ
） ｕｈｐ：１．５１ 工具：炭化物 工具の仕様二０．５吋平方で厚さ３／１６吋の挿着体、
５ＦＣＡは１５°、 ノーズ半径３／６４吋 切削速度：６００ｓｆｍ 工作機械の定格ＨＰｍ　ニア、５ｈ１１機械利用率η：
８０％ 工具摩耗基！￥：０．０３吋逃げ面摩耗１、スピンドル
の馬力ＨＰＸη ＝　７．５ｘ　０８８＝　６．０ ２、Ｃｗ ＝　　１＋（０，１ｘ　　Ｏ，０３／　　０．（Ｎ　　
）　−１，３３、切れ刃の馬力ＨＰｃ　＝　６／　１．
３−４．６４、切込みｄ＝　０．４（１，Ｃ，−Ｒ）ｃ
ｏｓｓｃＥＡ ＝　０．４（０，５−０，０４６’Ｊ　）００８１５” ＝　　０．１７５吋 ５、送り＝ＨＰｃ　／　（ＶＸ１２Ｘｄ　ｘｕｈｌ））
＝　４．Ｇ／　（６００ｘ１２ｘ　０９１７５ｘ　　１
．５１　）＝　０，００２４１ｐｒ ６、　　（ｄ／ｆ　）　＝　０．１７５／　０．００２
４　＝７２．９２７、制約値 ｆｍ　＋　ｎ　＝　０．００５ｉｐｒ　。

ｆｍ　ａ　ｘ　　＝　　０，０２５ｉｐｒ　　。

（ｄ／ｆ　　）　ｍ　　＋　　ｎ　　＝１０、（ｄ／ｆ
　　）ｍ　　ａ　　ｘ　　＝１５８、観察ｒ＜ｒｌｌｌ
（。、 ｄ／ｆ　　＞　　（ｄ／ｆ　　）ｍ　　ａ　　ｘ処置：
ｒを「□Ｉｎまで増加し、ｄを適当に減少して、積（ｄ
ｆ）が一定にとずまる裸にする。

９　、ｆ、　＝　０．００５ｉｐｒ （Ｌ　＝　０．１７５Ｘ　（０，００２４／　０．００
５＞＝＋　０．０８４１吋 １０、　　（ｄｔ　／　ｆ＋　）　＝　０．０８４／　
０，００５＝１６．８１１、　　（ｄｔ　／　ｆ＋　）
＞（ｄ／ｆ　）ｍａｘ１２、　　（ｄｔ　／　ｆｔ　）
＝　（ｄ／ｆ　）ｌＩｌａ−且つｄ、　　ｆ、　＝　ｄ
、　　ｆ、となる様に、下記の公式を用いて、送りの最
終値「ｆ及び切込みの最終値ｄ、を計算する。

ｆｆ＝　　　＋＋　　　、ｄｆ＝ｒゴｒゴ「Ｔ（こ）で
Ｌ−（ｄ／ｆ　）ｍａ。） ｆｆ＝　　　、Ｘ　　、　　／ｆＪ ＝　　０．００５２９＋１）ｒ ｄ、　　＝　　　　、　　　ｘ　　、　　　ｘｌ　　＝
　　０．０７９３７吋オペレータは、所定の機械加工作
業（例えば、工作物の寸法を、所定の部品を製造する為
に新しい一組の値に変えること）に使うべき送りと切込
みの値を決定したら、次にそれに応じて工作機械を調節
しなければならない。送り制御手段及び切込み制御手段
の調節は手動で行なってもよいし、或いはこれらの調節
は、第５図及び第６図の流れ図に示す様に自動的に行な
ってもよい。何れの場合も、数値制御プログラミング媒
質（例えば穿孔紙又はポリエステル・テープ）を機械言
語で作成する。こうしてプログラムされた媒質を繰返し
用いて、各々の部品を！ＦＪＴｉする為にコントローラ
に直接的に入力してもよい（第５図）。或いは、一度読
取って、計算機を用いた数値制御形工作機械のメモリに
プログラムを記憶してもよい（第６図）。後の場合、穿
孔テープの様なプログラミング媒質を繰返して使うこと
によって誤りが発生する慣れが著しく小さくなる。

この発明の方法の主な利点は、現在でも利用出来るが、
十分に活用されていない工作機械の容量の利用度を高め
ることである。更に、工作機械オペレータが使うべき切
削条件のプログラミングに参加することが出来る様にす
ることにより、この発明は通常のプログラマ側に機械加
工のプロセスについての経験が欠如している点を解決し
、プログラムの作成と最初の部品の製造の間の遅延が短
くなり、オペレータの機械加工の専門知識及び技量が更
に十分に活用される。更に、（別個のパート・プログラ
マではなく）オペレータによって部品のプログラミング
が行なわれる結果、特に、別個のパート・プログラマを
採用する程でもない小さな工作所で、コストを目立って
節約することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は普通便われる一連の工具挿着体の形に対する切
込みの第１近似値を決定する公式を記載した工具の図表
、第２図は機械加工される回転“１作物の簡略平面図で
、それに対する工具挿着体の位置を示す図、第３図はフ
ライス削りに於けるカッタ及び■具挿着体の位置ぎめを
一部分断面で示す略図、第４図はこの発明を実施するの
に用いられる制約値を表わす送り及び切込み対送り比の
範囲を示ずグラフ、第５図はプログラムされたテープに
よる数値制御で、送り及び切込みの調節を行なうシーケ
ンスを図式的に示す流れ図、第６図は計篩機を用いた数
値制御を採用する時に、送り及び切込みの調節を実施す
る順序を図式的に示す流れ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工具挿着体の送りを調節する手段、及び該工具挿着
   体の切込みを調節する手段を持っていて、工具挿着体を
   用いる工作機械で、工作物を機械加工する為の切削条件
   を選択し且つ実施する方法に於て、 イ）前記工具挿着体の切り刃に必要な馬力（ＨＰｃ）を
   計算し、 ロ）使うべき切込み（ｄ）の値の第１近似を計算し、 ハ）使うべき送り（ｆ）の値の第１近似を計算し、 ニ）比ｄ／ｆの値を決定し、 ホ）ｆ及びｄ／ｆの値を、予め設定した制約値ｆ＿ｍ＿
   ｉ＿ｎ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ、（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ及び
   （ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘの値と比較し、 ヘ）ｆがｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎより小さい値を持っていれば、
   ｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎの値を送りの初期値（ｆ＿ｉ）として割
   当て、ｄの値を切込みの初期値（ｄ＿ｉ）として、ｄ＿
   ｉ×ｆ＿ｉ＝ｄ×ｆとなる様に減少し、（ｄ＿ｉ／ｆ＿
   ｉ）の値を計算し、（ｄ＿ｉ／ｆ＿ｉ）が（ｄ／ｆ）＿
   ｍ＿ａ＿ｘより大きな値を持てば、Ｌ＝（ｄ／ｆ）＿ｍ
   ＿ａ＿ｘとして、次の式 ｆ＿ｆ＝√［（ｄ＿ｉ×ｆ＿ｉ）／Ｌ］ ｄ＿ｆ＝√（ｄ＿ｉ×ｆ＿ｉ×Ｌ） から、最終的な送りの値（ｆ＿ｆ）及び最終的な切込み
   の値（ｄ＿ｆ）を計算し、 ト）ｆが　ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘより大きな値を持てば、ｆ＿
   ｍ＿ａ＿ｘの値をｆ＿ｉの値として割当てて、（ｄ／ｆ
   ＿ｉ）の値を計算し、（ｄ／ｆ＿ｉ）が（ｄ／ｆ）＿ｍ
   ＿ｉ＿ｎより小さな値を持てば、（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿
   ｎの値をｄ／ｆ＿ｉ）に割当て、次の式 ｆ＿ｆ＝ｄ／（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ からｆ＿ｆの値を計算し、前の工程のｄの値をｄ＿ｆに
   割当て、 チ）ｆがｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎに等しいか又はそれより大きく
   且つｆ＿ｍ＿ａ＿ｘより小さいか又はそれに等しい値を
   持ち、（ｄ／ｆ）が（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎに等しいか
   又はそれより大きく且つ（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘに等し
   いか又はそれより小さい値を持てば、ｆ＿ｆ＝ｆ及びｄ
   ＿ｆ＝ｄとし、 リ）工作物に対する工具挿着体の送りを調節する手段を
   、ｆ＿ｆの値を持つ送りに決め直し、ヌ）前記工作物に
   対する工具挿着体の切込みを調節する手段を、ｄ＿ｆの
   値を持つ切込みに決め直し、 ル）機械加工作業を進める工程から成る方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、粗加
   工を行なう場合、制約値をｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝０．００５
   ｉｐｒ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ＝０．０５０ｉｐｒ、（ｄ／ｆ
   ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝５及び（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘ＝１５
   とする方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、仕上
   げ加工を行なう場合、制約値をｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝０．０
   ０１ｉｐｒ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ＝０．０５０ｉｐｒ、（ｄ
   ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝２及び（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘ＝
   ２５とする方法。 ４、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、送り
   を調節する手段及び切込みを調節する手段の決め直しを
   手作業で行なう方法。 ５、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、決め
   直しが数値制御プログラムに応答して行なわれる方法。 ６、特許請求の範囲第５項に記載した方法に於て、コン
   トローラに供給される数値制御プログラムが第１のサー
   ボ駆動機構を作動して送りを調節すると共に第２のサー
   ボ駆動機構を作動して切込みを調節する方法。 ７、特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、機械
   加工タスクが旋削中ぐり及び正面フライス削りから成る
   群から選ばれる方法。 ８、工具挿着体の送りを調節する手段及び工具挿着体の
   切込みを調節する手段を持っていて、工具挿着体を用い
   る工作機械で、工作物を機械加工する切削条件を選択し
   て実施する方法に於て、イ）前記工具挿着体の切り刃に
   必要な馬力（ＨＰｃ）を計算し、 ロ）使うべき切込み（ｄ）の値の第１近似を計算し、 ハ）使うべき送り（ｆ）の値の第１近似を計算し、 ニ）比ｄ／ｆの値を決定し、 ホ）ｆ及びｄ／ｆの値を予め設定した制約値ｆ＿ｍ＿ｉ
   ＿ｎ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ、（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ及び（
   ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘと比較し、 ヘ）ｆがｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎより小さい値を持てば、ｆ＿ｍ
   ＿ｉ＿ｎの値を送りの初期値（ｆ＿１）として割当て、
   ｄ＿ｉ×ｆ＿ｉ＝ｄ×ｆとなる様に、ｄの値を切込みの
   初期値（ｄ＿ｉ）として減少し、（ｄ＿ｉ／ｆ＿ｉ）の
   値を計算し、（ｄ＿ｉ／ｆ＿ｉ）が（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ
   ＿ｘより大きな値を持てば、Ｌ＝（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿
   ｘとして、次の式 ｆ＿ｆ＝√［（ｄ＿ｉ×ｆ＿１）／Ｌ］ ｄ＿ｆ＝√（ｄ＿ｉ×ｆ＿ｉ×Ｌ） から、最終的な送りの値（ｆ＿ｆ）及び最終的な切込み
   の値（ｄ＿ｆ）を計算し、 ト）ｆがｆ＿ｍ＿ａ＿ｘより大きな値を持てば、ｆ＿ｍ
   ＿ａ＿ｘの値をｆ＿１の値として割当てて、（ｄ／ｆ＿
   ｉ）の値を計算し、（ｄ／ｆ＿ｉ）が（ｄ／ｆ）＿ｍ＿
   ｉ＿ｎより小さな値を持てば、（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ
   の値を（ｄ／ｆ＿ｉ）に割当て、次の式 ｆ＿ｆ＝ｄ／（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ からｆ＿ｆの値を計算し、前の工程のｄの値をｄ＿ｆに
   割当て、 チ）ｆが　ｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎに等しいか又はそれより大き
   く且つｆ＿ｍ＿ａ＿ｘより小さいか又はそれに等しく、
   （ｄ／ｆ）が（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎに等しいか又はそ
   れより大きく且つ（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘに等しいか又
   はそれより小さい値を持てば、ｆ＿ｆ＝ｆ及びｄ＿ｆ＝
   ｄとし、 リ）各々のパスに対してｄ＿ｆの値を使って、工作物か
   ら除去すべき材料の厚さの機械加工を完了するのに必要
   なパスの回数を計算し、 ヌ）パスの回数が整数値を持っていれば、前記工作物に
   対する工具挿着体の送りを調節する手段をｆ＿ｆの値を
   持つ送りに決め直し、前記工作物に対する工具挿着体の
   切込みを調節する手段をｄ＿ｆの値を持つ切込みに決め
   直し、 ル）パスの回数が整数値を持たなければ、パスの回数を
   次に大きな整数に増加して、前記一層大きな整数回のパ
   スを行なうのに必要な新しい切込み（ｄ＿ｎ＿ｅ＿ｗ）
   を計算すると共に、必要とする新しい送り（ｆ＿ｎ＿ｅ
   ＿ｗ）を計算し、前記工作物に対する工具挿着体の送り
   を調節する手段をｆ＿ｎ＿ｅ＿ｗの値を持つ送りに決め
   直し、前記工作物に対する工具挿着体の切込みを調節す
   る手段をｄ＿ｎ＿ｅ＿ｗの値を持つ切込みに決め直し、 オ）機械加工作業を進める工程から成る方法。 ９、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、粗加
   工を行なう場合、制約値はｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝０．００５
   ｉｐｒ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ＝０．０５０ｉｐｒ、（ｄ／ｆ
   ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝５及び（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘ＝１５
   とする方法。 １０、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、仕
   上げ加工を行なう場合、制約値はｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝０．
   ００１ｉｐｒ、ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ＝０．０５０ｉｐｒ、（
   ｄ／ｆ）＿ｍ＿ｉ＿ｎ＝２及び（ｄ／ｆ）＿ｍ＿ａ＿ｘ
   ＝２５とする方法。 １１、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、送
   りを調節する手段及び切込みを調節する手段を手作業で
   決め直す方法。 １２、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、数
   値制御プログラムに応答して決め直しが行なわれる方法
   。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載した方法に於て、
   コントローラに供給される数値制御プログラムが第１の
   サーボ駆動機構を作動して送りを調節すると共に、第２
   のサーボ駆動機構を作動して切込みを調節する方法。 １４、特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、機
   械加工タスクが旋削、中ぐり及び正面フライス削りから
   成る群から選ばれる方法。