JPS6186153A

JPS6186153A - 工作機械

Info

Publication number: JPS6186153A
Application number: JP59206883A
Authority: JP
Inventors: Koichi Asakura; 朝倉　功市
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1984-10-02
Publication date: 1986-05-01
Also published as: JPH0448572B2; KR920006233Y1; KR860004621U

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、所定本数の工具を保有し、コンピュータの
制御によってそれらの工具を取換えながら複数種類の加
工を連続して行う工作機械に関する。

「従来の技術」従来、工具自動交換装置を備える工作機械においては、
予め、設計図面に示された最終加工に至るまでのすべて
の加工に使用されるであろう工具を抽出し、それらの工
具を工具マガジンに装着して、その装着位置を決め、加
工プログラムの際に各工程毎に工具マ〃クンにおける装
着位置をコンピュータへ入力しなければならなかった。

このように、加工プログラムの際に加工工具およびその
装着位置を考慮しなければならないので、加ニブログラ
ミングが面倒であり、また、すべての加工について工具
の種類、形状を予め定め、工具マガジン番二Ｉ、Ｗする
こと１尖難しく、かつ誤りを生ずるおそれもあった。

［発明が解決しようとする問題息」この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、
加工の位置および形状を加工プログラムとして入力する
ことにより、その加工プログラムの中で使用される工具
が自動的に選択されて表示される工作ｆｉ械を提供する
ことを目的とする。

［問題息を解決するための手段」しかして、この発明によれば、第１図に示すように、所
定本数よりも多い多数の工具数の夫々の種類・形状を記
憶する第一の記憶手段１と、加工工程順に加工の位置・
形状を指令する加工プログラムを記憶する第二の記憶手
段２と、前記加工プログラムの中で使用される工具を第
一の記憶手段１の工具の中から選択して表示する演算手
段３とを備えていることを特徴とする工作機械が提供さ
れる。　　。

「作泪」上記構成においては、第二の記憶手段２に加工プログツ
ムを記憶させれば、演算子段３がその加工プログラムの
中で使用される工具を第一の記憶手段１の工具の中から
選択して表示を行わせろように演算するため、機械使用
者はそれらの表示された工具を工具マ〃ノンに装着すれ
ば、加工工程順に加工を行うことができる。したがって
、工具の選択および装着が容易になり且つ正確に装着す
ることができ、また加工プログラムがｌｌ！ｌ潔に打い
うる。

「実施例」次に、この発明の実施例の構成を図面についで説明する
。

第２図はこの実施例になる工作機械の構成を示すブロッ
ク図であり、符号５はランダムアクセスメモ１７（ＲＡ
Ｍ）であり、工具情報１＆、最終加工に対する前加工工
程１ｂ、および加工プログラム２などを記憶するもので
ある。工具情報１ａは、工具の夫々の種類・形状を記憶
する第一の記憶手段（１）に相当する。最終加工に対す
る前加工工程１ｂは、工具情報１ａを補助する記憶であ
り、加工プログラム２が最終加工の加工工程順に加工の
位置・形状を指令するものである場合に、該加工プログ
ラム２の記憶内容から前加工工程の種類・形状を使用工
具とともに読み出すためのものである。３は演算手段（
３）をなす中央処理装［（ＣＰｔｌ）である、４は表示
器をなｆ陰極線Ｗ（ＣＲＴ）であり、ＣＩ’ｔ１３　　
により制ｍされる。６はキーボード、７は一リードオン
１７メモリ（ＲＯＭ）　、８は工具のステップの回転遠
度で回転させるための□主輪モータである。

ＲＯＭ　７　　は加工プログラム２に従ってＣＰＵ　３
　　を制御し、工具情報１ａお上り最終加工に対する前
加工工程１ｂの記憶内容を読出し、加工プログラム２に
使用される工具を選択してＣＲＴ　４　　に表示するよ
うに演算を行わせる。

工具情報１ａの記憶内容は、第３図図示の工具一覧表に
表わされたように、例えば各工具番号０１〜０６毎につ
いての工具名、必要寸法、工兵長、および使用残時１ｉ
ｔ（分）である１ｍ３図図示の工具一覧表に、ドリル、
センタ穴ドリル、面取工Ｘ、タップおよび座付ドリルな
どの各種工具を登録する時に必要とされる必要寸法は、
上記各種至兵についで第３図中に記入されているごとく
、例えばドリルであれば、先端角ａ、外径−〇、および
刃！ｔ１などがあり、座付ドリルであれば更に小径−ｄ
お上り小径長ｌ、が必要とされ、またセンタ穴ドリルに
ついてはこれらの他にセンタ角θが必要とされる。タッ
プについては、くい付部ｆｆ１Ｌ、外径・呼び、ピッチ
・山数、刃長ｌ、およびねじ方向が登録時必要寸法とな
る６面取り工具の必要寸法は、小径φｄ、センタ角θお
よび外径−〇などである。

これらの工具登録時の必要寸法についでは、第４図（ａ
）〜（ｅ）にそれぞれセンタ穴ドリル、ドリル。

タップ、面取り工具およ□び座付ドリルなどの各種工具
毎に図示した。　　″ なお、第３図図示の工具一覧表に記憶される工具は実際
には６０本程である。

前加工工程１ｂの記憶内容の１つは、第５図に示す工具
パターンー蒐表に表わされたように、例えば面取り有り
、おｇＶ面取り熊しの各場合について、センタ穴、穴明
、タップ、座付穴明、座付り”ツブ、上面削り、リーマ
、および座付リーマ加工などの各種加工（Ｒ終加工）に
必要な工具パターンを登録したものであり、例えば面取
り有りのタップ加工については、１．センタ穴ドリル、
２．トリまた、前加工工程１ｂの記憶内容の、１つとし
ては、第６図に示すタップ下穴ドリル径一覧表に表わさ
れたように、例えば／−トル並目ねじについては、最終
加工工程時における呼びおよびピッチに対する下穴ドリ
ル径を一覧表として登録し記憶させておくものであり、
例えば呼ＶＮ　６　＋　ピッチ１のタップの下穴ドリル
径は５　、０　（１）である。

加工プログラム２の編集は、工具径（孔径）などの図面
データを入力するステップ、加工順を選定するステップ
、工具パターンの変更ステップ、工具の割当て・変更ス
テップ、切削条件の変更ステップ、　　　　　　　　−
プログラムとメモリの使用量と空きの表示・削除・整列
ステップ。

および外部プログラム記憶装置との入出カステップなど
の各ステップを、第２図図示のキーボード６を操作する
ことにより行われる。

ｆＩＳ７図はこの実施例になる工具自動交換装置な悄え
た工作機械の１７１遺を示しており、１０は送りモータ
８によって回転される送りねじであり、１１は送りねじ
１０によって往復駆動される主軸ヘッドである。主軸へ
ラド１１上には主軸モータ９が取付けられでおり、１２
はこの主軸モータ９によって回松駆動される主軸、１３
は主軸１２に取付けられたドリルなどの加工共である。

１４は工具マガジンであり、７レーム１５に対し主軸１
２の軸線方向に移動可能に支持された工具支持台１６上
に、回転割出し可能に支承されている。

第８図は前記工作機械の外観を示す斜視図であり、８は
送りモータ、９は主軸モータ、１４は工具マ〃ジンであ
り、この工具マ〃ノン１４にはカバーが被せられている
。１５はフレームであり、この７レーム１５には、キー
ボード６を備えるコンピュータ１７が支持アーム１８に
よって固定されている。コンピュータ１７の内部には前
記ＣＰＵ３　、　ＲＡＭ５　、　ＲＯＭ７などが収納さ
れている。

第９図はコンピュータ１７の正面図である。このフンピ
ユータ１７には、キーボード６および陰極線管（ＣＲＴ
）　４　画面が設けられている。コンピュータ１７は、
ＣＲＴ４　　ｍ面の表示をコントロールする機能をも有
する。また、キーボード６には、プログラム記集キー６
１．テンキー６２．設定キー６３上下移動キー６４．削
除キー６５．澹中人キー６６、およびキー人力運転キー
６７などが設けられている。

この実施例１こなる工作機械においで、工具の表示を行
うためには、第１０図に示された７０−チャートによる
ごとく、加工プログラムの入力を竹うステップ１０１を
経たのち、工具の１！４当を実行するステップ１０２に
おいて語用ニブログラムに使用される工具をＣＲＴ　４
　　画面に表示するものである。

そして、ＣＲＴ４　　両面に表示された工具を正しく工
具マがジン１４に装着し終れば、加工開始ステップ１０
３を行うことがでさる。

なお、この実施例において説明する最終加工は第１１図
に示す通りであり、呼び８６．ピッチ１の′タップ加工
と、穴径５１１１１１＋座径８．５Ｉの座付穴明加工を
７−り１９の図示の寸法位置に行うものである。

したがって、この実施例における加工プログラムは第１
２図に示された加工プログラム表によるごと（、工程番
号０１と表示した第１工程にお一一では図示諸元による
タップ加工を行ｔ１、工程番号０２の第２工程では図示
諸元による座付穴明加工を行うことになる。

「作動」次に、この実施例になる工作機械の作動を第１３図から
第２３図に表わされたＣＲＴ４　１１面の表示および７
０−チャートを使用しで説明する。

まず、加工プログラムの入力を行うには、第９図図示の
キーボード６におけるところの、プログラム編集キー６
１が押されると、プログラム編集キ−ドの画面が選択さ
れ、第１３図に示すごとく、ＣＲＴ４　ｍ１面上部のプ
ログラム表示エリアに７つのメニューが表示される。ま
た、入力要求表示エリアにあるカーソル４＆でメニュ一
番号を入力することが要求される。第１２図図示の加工
プログラムを入力するためには、メニュ一番号（１）の
加工データモードを選択すべきであるため、第９図図示
のテンキー６２の番号（１）を押し、また設定キー６３
を押して入力を行う、加工データモードを人力すると、
第１４図図示の表示がＣＲＴ４　１面に表われ、カーソ
ル４ａでプログラムＮＯ０を要求してくる。また、輝点
４ｂが、α滅する。そこで、プログラムＮｏ、を（１０
００）とした時は、テンキー６２により（１０００）と
入力し、また設定キー６３を押す。

プログラムＮＯ０がＣＲＴ４　　ｇｍ面上部のプログラ
ム表示エリアに移り、ＣＲＴ　４　　画面は第１５図図
示に変り、加工原意のＸ値が要求されるので、ｔｔＳ１
２図図示の加工プログラムによるごとく加工原息のＸ値
（１００）をテンキー６２によって入力し、かつ設定キ
ー６３を押す、続いて、加工原息のＹ値が要求されるの
で、同様にしてＹ値（１００）を入力し、また設定キー
６３を押すと画面１９は第１６図図示に変る。ここでは
、ワーク数の入力が要求されるため、第１２図図示のご
とくワーク数が１個の場合であるため、テンキー６２に
より個数（１）を入力し、設定キー６３を押す、ＣＲ７
４１面は第１７図図示に変りワーク材質を入力すること
が要求される。材質が炭素鋼５４５Ｃであるため、ＣＲ
Ｔ４画面下部の教示データ表示エリアにおけるメニュー
から番号（１）を選択しテンキー６２により番号（１）
を入力するとともに設定キー６３を押す、ＣＲＴ４１１
面は第１８図図示に変り、ＣＲＴ４　　Ｉｔ画面部の教
示データ表示エリアに図示の如く加エバターン一覧表が
表示され、カーソル４ａｔ’Ｐｔ５１工程の加工の種類
がセンタ穴加工か、穴加工か、タップ加工か、座付穴明
加工であるかなどの別を入力することが要求される。第
１２図図示の加工プログラムによる如＜、１６１工程（
工程番号０１）ではタップ加工をする場合であるので、
タップ加工の番号（３）およＶ「設定」を入力する。続
いて、ＣＲＴ４　　ｍ１面は第１９図図示に変り、ネジ
種類を入力することが要求される０メートル並目ネジを
加工する場合であるので、その番号（１）を入力しかつ
「設定」を入力すると、呼びを入力することが要求され
るため、第１２図図示の加工プログラムに従い「６」お
よび「設定」を入力するとプログラム表示エリアの表示
「タップ」の後に「Ｍ６」と表示され、続いてピッチを
入力することが要求されるため、「ＩＪおより「設定」
を入力する。

以下、同様にして、ｆｊＳ１２図図示の加工プログラム
に従いＣＲＴ４　　ｍ面の問いかけに応じで、面取り「
有Ｊ、　２輪端「通し穴」、下孔の深さ「３０Ｊｍｍ、
加工深さｒ２５Ｊｓ鵬、ワーク高さ「４〇九−１復帰高
さ「４５」ａｍ、ｎＪ、（／ＸＹ位ｆｉｌ：ツィテｌ！
ｒＸ＝２０Ｊｗ　ｒＹ＝２０Ｊを入力するすることによ
り、第１工程のタップ加工について加工プログラムを入
力することができる。

また、第２工程についても一様にして、第１２図図示の
加工プログラムに従って、工程番号ｒｏｚＪｔ加工方法
「座付穴」、穴径「５九−９座径［８，５Ｊ−艶。

面取りｒなしＪ、　　Ｚ結端「通し穴」、加工深さ［２
５Ｊｍ−。

ワーク高３ｒ４０Ｊｍｍｔ　６！帰高！ｒ４５Ｊｇｎ、
　座深す１１０Ｊ１１Ｊ　ＸＹＹ値ｉ？ｒＸ＝６０Ｊｙ
　ｒＹ＝３５Ｊｍｍｅ入力スルコとがで入力ジルコラム
ＥＮＤとなる。

つぎに、第１０図図示のステップ１ｏ２　「工具の割当
を大背」を行う、このス、テップ１０２を打う７０−チ
ャートは第２０図に示した通りである。

第２０図において、命令２０１により工Ａ１！Ｉ４当て
をスタートさせると、命令２０２では割当で回数Ｎ千〇
が登録され、命令２０３では割当て回数Ｎ＝Ｎ＋１と登
録される。命令２０４においては、加工プログラムのＮ
（＝１＞番号の加工の種類（この実施例ではタップ加工
）を読み出す、命令２０５では、加工の種類に応じた（
第５図に示された）工具パターン一覧表より（前加工）
データを読み込む、この実施例に与ける第１工程は、面
取り有りのタップ加工であるため、このタップ加工に必
要な工具が「１．センタ穴ドリルＪ、ｒ２．　　ドリル
Ｊ、ｒ３．面取り工具」、および「４．タップ」である
ことが第５図図示の工具パターン一覧表から前加工デー
タとして読み込まれる。命令２０６においては、加工の
種類に応じた工具を（第３図図示の）工具一覧表より（
加工プログラムに合せて）−選択し、工具番号を用いて
使用工具エリアに（工具情報として）８１Ｆ込む１分岐
命令２０７では、プログラムエンドか否がか演算され、
否定Ｎｏとの結果が得られると命令２０３にリターンし
、命＋２０３から命令２０６が繰返し実行され、この実
施例では第２工程の座付穴明加工（面取り無し）につい
て、第５図図示の工具パターン一覧表から「１．センタ
穴ドリル」、および「２．座削付ドリル」が前加工デー
タとしで読み込まれ、第３図図示の工具一覧表から該当
する工具名の工具が選ばれ、加工プログラムエリアから
加工の種類に応じた工具が工具番号を用いて使用工具エ
リアに工具情報として書き込まれる。そして、分岐命令
２０？において、プログラムエンドが否かの演算に上り
庁定ＹＥＳの結果が得られると、命令２０８において使
用工具エリアにデータを並べで表示する。そして、工具
割当てプログラムがエンドＥＮＤとなる。

このようにして、工具割当での実行が済んだのち、第９
図図示のキー人力運転キー６７を押しキー人力モードを
選択すると、勢示七寺−ＣＲＴ４　　ｍ１面にマガジン
工ＡｊＷ面が表示される。これから運転しようとするプ
ログラム番号（１０００）をテンキー６２で入力すると
、そのプログラム（１０００）に必要な工具が使用され
る順番に、第２１図に示すように、ＣＲＴ４　画面の下
部の教示データ表示エリアに表示される。

したがって、機械使用者はＣＲＴ４８面の表示通りの順
番に、第一図および第８図図示の工具マ〃ジン１４のマ
〃ノン番号（１〜１０）の所に、使用工具を取付ければ
、所望の加工を開始することがでべろ。

加工プログラムの実行（開始）は、ｆｉ２２図に示すフ
ローチャートによってなされる。命令３０１により加工
プログラムを実行するプログラムがスタートし、命令３
０２において実行回数Ｎ＝０が登録され、命令３０３で
は実行回数Ｎ＝Ｎ＋１と登ｊｉされる。命令３０４にお
いては、Ｎ番号の工程の加工の種類を読み出す、命令３
０５では、その加工の種類に応じて（第５図図示の）工
具パターン一覧表よりデータを読み込み、前加工工程が
読み出される。そして、命令３０６では、加工の種類に
応じ（指定された工具番号の）工具を（第３図図示の）
工具一覧表より選択し順次加工を行う。

分岐命令３０７では、加工プログラムがエンドか否かを
演拌し、否定Ｎｏとの結果が得られると命令３０３にリ
ターンし、命令３０３から命令３０７をｎ返し実行し、
分岐命令３０７においてプログラムエンドが１１定ＹＥ
Ｓとされると、加工プログラムの実行が終了ＥＮＤとな
る。加工プログラムの実行の様子は簡潔に述べると以上
の如くであるが、タップ加工を実行する一例を更に第２
３図図示の７０−チャートについて説明する。

第２３図において、命令４０１によりタップの加工を実
行するプログラムがスタートされると、命令４０２では
タップ加工の加エバターンを第５図図示の工具パターン
一覧表から、　［１，センタ穴ドリルＪ、ｒ２．　　ド
リルＪ、ｒ３．面取り工具］。

「４．タップ」の順に工具が必要であることを読み込み
、前加工工程を読み出す、命令４０３では、タップの下
穴の径を（第６図図示の）タップ下穴ドリル径一覧表よ
り求め、例えばこの実施例におけるように呼びＭ６．ピ
ッチ１のメートル並目ネジを加工する時は下穴ドリル径
が５６０１であることを前加工（データ）としで読み出
す、続いて、命令４０４では、センタ穴ドリルの先端径
がタップ下穴径（５，Ｏｓ＋ａ）よりも小さなセンタ穴
ドリルの工具番号が０３であることを工具情報を示す第
３図図示の工具一覧表の中から選択し、そのセンタ穴ド
リルの使用工具エリアよりマ〃クン取付位置を求め、工
具交換する。そして、命令４０５では加工プログラムで
指定された所定の位置にセンタ穴の加工を実施する。命
令４０６により、第６図図示の前記タップ下穴ドリル径
一覧表より求めた下穴ドリル径（５−論）と同じで且つ
工具長が下穴の深さく３０−ｍ）よりも長いドリル（工
具番号０２）を第３図図示の工具一覧表から選択し、使
用工具エリアより取付位置を求め工具交換する。そして
、命令４０７で下穴の加工を実施する。命令４０８にお
いては、下穴（５１）よりも外狂が大きく小径が下穴上
りも小さく、面取り角が９０°の面取り工具（工具番号
０４）を第３図図示から選択し、使用工具エリアより取
付位置を求め、工具交換する。命令４０９では面取の加
工実施を行う、続いて、命令４１０においでは、加工深
さく２５＋ａｍ＞よりも刃長が長く、呼び（Ｎ６）と同
じタップ（工具番号０５）をｔＩＳ３図図示から選択し
、使用工ｆ１．エリアより取付位置を求め、工具交換す
る。命令４１１ではタップ加工の実施を行う、命令４１
２においては、復帰高さく４５ａｍ）に合った位置に主
軸を移動して停止する８以上により、加工プログラムの
第１工程として入力したタップ加工の実行が終了ＥＮＤ
する。また、第２工程の座付穴明加工も同様にして行う
ことができる。

上記の実施例によれば、機械使用者は図面に示される最
終加工工程と関連寸法をＣＲ７５１面の問いかけに応じ
て順次入力すれば加工プログラムの扁集ができるから、
機械使用者によるプログラミングが簡単になるという利
点がある。また、最終加工工程などの入力に際してＮＣ
１ｆｆ語を必要としないから、−眉にプログラミングが
容易である。

そして、その加工のための工具の順序、工具の選択など
は別途その機械・の工具情報１ａおよび前加工工程１ｂ
などの記憶手段にデータとして入力することができると
いう利点がある。さらに、各加工に必要な工具を使用順
に使用される工程と共に表示されるため、工具マ〃ノン
への工具の取付けが容易になるという利、６がある。

「その他の実施例」なお、上記の実施例においては、主にタップ加工につい
て説明したが、センタ穴加工、ドリル加工、座付タップ
加工、上面削り加工、リーマ加工。

および座付リーマ加工などについても本発明機械により
同様にして簡単に加工プログラムを入力して各加工に必
要な工具を表示し、これらの加工を実行することができ
る。また、この発明は通常のＮＣ工作機械およびその他
の工作機械においでも、この発明の特許請求の範囲に記
載しｒ−構成を備えることにより良好に実施することが
で忽る。

「効果」以上述べたように、この発明になる工作機械は上記のｌ
戊を有するから、加工の位置・形状を加工プログラムと
して入力するだけでその加工プログラムの中で使用され
る工具が自動的に選択されて表示されるため、それらの
工具を工具マ〃ノンに容易に且つ正確にＨ着することが
できるという優れた効果がある。また、加工プログラム
の際に工具装着位置を考慮しなくてもよいから、加ニブ
ログラミングが簡潔である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の実施例になる工作機械の構成を示すブロック、図、Ｆ
Ａ３図は工具情報の記憶内容を示す工具一覧表、第４図
は工具登録時の必要寸法を各種、工具毎眸示す正面図、
第５図は前加工工程の記憶ドリル径一覧表、第一図はこ
の実施例になる工作機械の構造を示す断面図、第８甲は
前記工作学械の外観を示す斜視図、第９図（よ前記工作
機械中のコンピュータの正面図、第１，０図は前記工作
機械を用いて、工具の割当、およびワークの加工を行う
！法を示す７０−チャート、第１１図（ａ）、（ｂ）は
この実施例において説明する最終加工を示す平薗図お上
り断面図、第１２図はこの実施例における加工プログラ
ムの内容を示す加工プログラム表、第１３図から第１９
図は加工プログラムを入力する様子を示すＣＲＴ　ｇ面
の正面図、第２０図は工具割当てを実行するプログラム
を示す７０−チャート、１２１図は工具を表示する状想
を示すＣＲＴ　１面の正面図、第２２図は加工プログラ
ムの実行を示す７０−チャート、第２３図はタップの加
工を実行するプログラムを示す７ｅｌ−チャートである
。１・・・工具の夫々の種類・形状を記憶する第一の記憶
手段、２・・・加工プログラムを記憶する第二の記憶手
段、３・・・演算手段。第１　口第２シ第６図タ、７丁穴ドリル径一覧表第一０第８図第９図第１０図第１１図第１２図印ニブログラム表第１３図第１４図第１５図１ｑ第１６０ｑ第１７図ム第１８図ｑ第１９図第２０２工珪θｊ当て、７０−チャート第２１図第２２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定本数の工具を保有し、それらの工具を取換え
ながら複数種類の加工を行う工作機械において、前記所定本数よりも多い工具数の夫々の種類・形状を記
憶する第一の記憶手段と、加工工程順に加工の位置・形状を指令する加工プログラ
ムを記憶する第二の記憶手段と、前記加工プログラムの中で使用される工具を第一の記憶
手段の中の工具の中から選択し表示する演算手段とを備
えていることを特徴とする工作機械。
（２）前記第一の記憶手段が、最終加工に対する前加工
工程および工具情報を記憶する記憶手段であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の工作機械。