JPS6365469B2 - - Google Patents

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JPS6365469B2
JPS6365469B2 JP9136980A JP9136980A JPS6365469B2 JP S6365469 B2 JPS6365469 B2 JP S6365469B2 JP 9136980 A JP9136980 A JP 9136980A JP 9136980 A JP9136980 A JP 9136980A JP S6365469 B2 JPS6365469 B2 JP S6365469B2
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JP
Japan
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tool
machining
evacuation
block
determined
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JP9136980A
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Japanese (ja)
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Priority to DE3126276A priority patent/DE3126276A1/en
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Publication of JPS6365469B2 publication Critical patent/JPS6365469B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は工作機械における工具の退避、復帰経
路の決定方法に関する。 従来、NC工作機械の自動運転中に工具異常が
発生した場合には、機械を停止させた後、手動操
作により所定の退避位置まで工具を移動させて工
具の交換を行なつている。そして加工を再開する
場合には、前記機械を停止させた時点における部
分に該当するプログラムのブロツクの先頭位置ま
で工具とNCテープとを手動操作により戻すよう
にしている。 かかる操作は、非常に手間が掛り、かつめんど
うである。 そこで、上記操作を自動的に行なわせることが
提案されているが、特開昭51−147077号に示す如
く単に工具を一方向に退避、復帰させるだけでは
工具とワークとの干渉を生じる危険性が高く、ま
た特公昭45−37709号に示すように加工面の輪郭
に倣う態様で工具を退避、復帰させようとする
と、大容量の記憶手段を用意して加工開始位置か
ら退避開始位置に至るツールパスを該記憶手段に
全て記憶させなければならないので、装置構成が
複雑かつ高価となる。 本発明はかかる点に鑑み、大容量の記憶手段を
用いることなく干渉のない適正な工具の退避、復
帰経路を決定することができる方法を提供しよう
とするものである。 そのため本発明では、NC工作機械における工
具の異常発生時に、該工具の現在位置Cからワー
クの加工面に沿つて予設定距離lだけ加工開始側
に寄つた第1の位置Dと、上記加工面から遠ざか
る方向に沿つたNC軸に平行しかつ上記第1の位
置Dを通る線分上であつて、上記第1の位置Dか
ら予設定距離だけ上記加工面から離れた第2の位
置Eとを求め、上記現在位置Cから上記第2の位
置Eを経由して工具を退避させ、上記工具の異常
解除後に上記第2の位置Eを経由して上記第1の
位置Dまで工具を復帰させるようにしている。 以下、図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。 本発明を実施する場合には、先ずNCテープの
中の工具の退避、復帰を行なわせる必要があるブ
ロツクもしくはそのブロツクに対して有効に作用
するブロツクに工具退避、復帰モード選択用の
NC情報、例えばM81,M82,M83等のM
コードを挿入し、これにより退避、復帰を行なわ
せるときのモード、すなわち基本的な工具の動き
方を決める。なお、この実施例において、M81
は外径加工についての、またM82は端面加工に
ついての、さらにM83は内径加工についての退
避、復帰モード選択用NC情報をそれぞれ表わ
す。 外径加工、端面加工、内径加工等の加工の種類
に応じてそれぞれ工具退避、復帰モードが決めら
れており、これらの各モードはそれぞれ工具の移
動手順および主軸回転等の制御手順をも含有して
いる。 また、各モードには移動手順中において必要と
される退避開始位置、退避位置等の数値が変数と
して保有される。なお退避開始位置は、工具退避
位置信号を受けたときの工具の現在位置を読み取
ることにより決定され、また退避位置はNCテー
プの退避、復帰を行なわせたいブロツク中もしく
はこのブロツク以前のブロツク中に予め格納され
るか、あるいは手動入力例えば手動スイツチによ
りその都度挿入される。 さらに、各モードには工具退避、復帰経路中に
おいて必要な逃げ量l等のパラメータが退避、復
帰を行なわせたいブロツク中もしくはこのブロツ
ク以前の所定のブロツク中に格納される。 第1図のフローチヤートは、後述するNC装置
等で実行される手順を示している。NC装置で
は、工具移動指令が入力される毎にその指令値を
記憶手段に記憶(セツト)する。また、NCテー
プ中に退避位置A(第3図、第4図および第5図
参照)をセツトするための例えばGコードあるい
はMコード等のNC情報と退避位置Aとが格納さ
れている場合には、その退避位置を記憶する。な
お、退避位置をセツトするか否かは、前記Gコー
ド等のNC情報がブロツク中にあるか否かにより
判断される。 また、NCテープ中にパラメータをセツトする
ためのNC情報と、該パラメータ例えば工具の逃
げ量lとが格納されている場合には、そのパラメ
ータlをセツトする。このパラメータのセツト
も、上記退避位置の場合と同様にGコード等の
NC情報がブロツク中にあるか否かにより判断さ
れる。 つぎに退避信号があるか否かが判断される。こ
の判断は、例えばMコード等のNC情報の有無に
基づき判断実行される。退避信号が入力されない
場合には、通常のNC動作を行なう。すなわち第
2図に示す外径加工の場合には、工具1が位置P
から切削位置P1に移動され、ついで位置P1から
破線で示す経路10に沿つて移動されるが、退避
信号が入力されない場合には、この経路10に沿
つての切削加工が続行される。 一方、例えば第2図に示す切削位置Cにおいて
何らかの原因により工具異常が発生し、退避信号
が入力されたとすると、この場合、加工を実行中
のブロツクに退避モード選択用のNC情報が格納
されているか否かが判断される。 そして、モード選択コードMがある場合にはこ
のモードMにしたがい、現在位置(異常発生位
置)、NC指令位置(NCプログラムの該当ブロツ
クにおける目標位置、つまり該当ブロツクについ
ての加工終了位置)、退避位置、前記逃げ量等
のパラメータ等を使用して、下記第1表に示すよ
うな工具の退避、復帰経路が決定される。
The present invention relates to a method for determining a tool evacuation and return path in a machine tool. Conventionally, when a tool abnormality occurs during automatic operation of an NC machine tool, the tool is replaced by stopping the machine and manually moving the tool to a predetermined evacuation position. When machining is restarted, the tool and NC tape are manually returned to the starting position of the program block corresponding to the part at the time the machine was stopped. Such operations are very time-consuming and troublesome. Therefore, it has been proposed to perform the above operations automatically, but as shown in JP-A-51-147077, simply retracting and returning the tool in one direction may cause interference between the tool and the workpiece. In addition, if the tool is to be retracted and returned in a manner that follows the contour of the machining surface as shown in Japanese Patent Publication No. 45-37709, a large-capacity memory means must be prepared to move from the machining start position to the retraction start position. Since all tool paths must be stored in the storage means, the device configuration becomes complicated and expensive. In view of this, the present invention provides a method capable of determining an appropriate tool evacuation and return path without interference without using a large-capacity storage means. Therefore, in the present invention, when an abnormality occurs in a tool in an NC machine tool, the first position D is moved from the current position C of the tool to the machining start side by a preset distance l along the machining surface of the workpiece, and a second position E, which is on a line segment parallel to the NC axis along the direction away from and passing through the first position D, and is away from the machined surface by a predetermined distance from the first position D; , the tool is evacuated from the current position C via the second position E, and after the abnormality of the tool is cleared, the tool is returned to the first position D via the second position E. That's what I do. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. When carrying out the present invention, first, a block for tool evacuation and return mode selection is set in a block in the NC tape that requires the evacuation and return of the tool, or a block that effectively acts on that block.
NC information, such as M81, M82, M83, etc.
A code is inserted and this determines the mode for evacuation and return, that is, the basic way the tool moves. In addition, in this example, M81
indicates NC information for external diameter machining, M82 for end face machining, and M83 for evacuation and return mode selection for internal diameter machining. Tool retreat and return modes are determined depending on the type of machining, such as external machining, end face machining, and internal machining, and each of these modes also includes control procedures such as tool movement procedures and spindle rotation. ing. Further, each mode holds numerical values such as the evacuation start position and evacuation position required during the movement procedure as variables. The evacuation start position is determined by reading the current position of the tool when the tool evacuation position signal is received, and the evacuation position is set in the block where the NC tape is to be ejected or returned, or in the block before this block. It can be pre-stored or it can be inserted each time by manual input, for example a manual switch. Further, in each mode, parameters such as the necessary escape amount l during the tool evacuation and return path are stored in the block in which the evacuation and return are to be performed, or in a predetermined block before this block. The flowchart in FIG. 1 shows a procedure executed by an NC device, etc., which will be described later. In the NC device, each time a tool movement command is input, the command value is stored (set) in a storage means. Also, when NC information such as a G code or M code for setting the evacuation position A (see Figs. 3, 4, and 5) and evacuation position A are stored in the NC tape, stores its evacuation position. Note that whether or not to set the evacuation position is determined depending on whether or not the NC information such as the G code is present in the block. Further, if the NC information for setting a parameter and the parameter, for example, tool relief amount l, are stored in the NC tape, the parameter l is set. This parameter set is also similar to the above evacuation position, such as G code, etc.
This is determined based on whether or not NC information is included in the block. Next, it is determined whether there is an evacuation signal. This determination is made based on the presence or absence of NC information such as the M code, for example. If no save signal is input, normal NC operation is performed. That is, in the case of outer diameter machining shown in FIG.
It is moved from position P 1 to cutting position P 1 and then moved from position P 1 along a path 10 shown by a broken line. However, if the evacuation signal is not input, cutting along this path 10 is continued. On the other hand, for example, if a tool abnormality occurs for some reason at cutting position C shown in Fig. 2 and an evacuation signal is input, in this case, the NC information for evacuation mode selection is stored in the block currently being processed. It is determined whether or not there is. If there is a mode selection code M, then according to this mode M, the current position (abnormality occurrence position), NC command position (target position in the relevant block of the NC program, that is, the machining end position for the relevant block), and evacuation position Using parameters such as the escape amount, etc., the tool evacuation and return paths are determined as shown in Table 1 below.

【表】 すなわち、第3図に示す外径加工時に退避信号
が入力され、そのさいNCプログラムにおける現
在実行中のブロツクに外径モードを示すコードM
81がある場合には、同図に示す現在位置C
(XC,ZC)から移動位置E(XD+2a,ZD)、F
(XA,ZD)を経て退避位置A(XA,ZA)に至る工
具退避経路C→E→F→Aが決定される。また退
避位置Aから移動位置F,Eを経て加工再開位置
D(XD,ZD)に至る復帰経路A→F→E→Dも同
時に決定される。 工具10は、上記退避経路に沿つて退避位置ま
で移動され、ここで正常な工具と交換される。そ
して、復帰信号が入力された時点で復帰経路に沿
つて加工再開位置Dまで移動される。 第4図および第5図は、それぞれ端面加工およ
び内径加工時の工具退避、復帰経路を示してい
る。 端面加工の場合には、第1表に示す端面モード
を示すコードM82に基づき、現在位置C(XC
ZC)→移動位置E(XD,ZD+a)→移動位置F
(XD,ZA)→退避位置A(XA,ZA)という退避経
路が決定され、また位置A→F→E→加工再開位
置D(XD,ZD)という工具復帰経路が決定され
る。 また内径加工時には、第1表に示す内径モード
を示すコードM83に基づき、現在位置C(XC
ZC)→移動位置E(XD−2a,ZD)→移動位置F
(XD−2a,ZA)→退避位置A(XA,ZA)という工
具退避経路が決定され、また位置A→F→E→加
工再開位置D(XD,ZD)という工具復帰経路が決
定される。 このように、この実施例によれば、各加工モー
ドに適応した工具退避、復帰経路が決定され、こ
れにより工具1とワーク2とが干渉しない態様で
工具1を退避および復帰させることができる。 また、加工再開位置Dが工具異常発生位置Cよ
りも逃げ量だけ加工開始側に寄つた位置に設定
されるので、区間C,Dが再加工されて工具異常
に伴なう同区間の痕跡が除去される。 なお、区間C,Dにおいて工具が斜め方向に移
動されるが、これは以下の理由による。すなわ
ち、たとえば工具が第2図に示す如くX軸に対し
反時計方向に傾斜して取付けられている場合、工
具の刃先側面が接したワークの側端面もこの該刃
先側面に沿つて傾斜することになる。かかる場合
に工具をX軸に平行する方向に退避させると、該
工具がワークと干渉してその退避が不可能になる
からである。 第3図、第4図および第5図において、位置
(XB,ZB)は、上記該当ブロツクにおけるNC指
令位置(加工終了点の位置)であり、これは後述
するように上記加工再開位置D(XD,ZD)を決定
するために使用される。 さらに、aは位置Eを決定するためのパラメー
タであり、逃げ量とともにワークの加工形状に
応じて予め設定される。 なお、第1表において、「早」は工具の早送り
を表わし、「切」は工具の切削送りを表わす。ま
た、同表および第3図〜第5図において、X軸に
ついての値は「直径値」で表記してあり、したが
つてXZ座標上における実際の大きさは表記値の
1/2である。たとえば、第5図の位置Eの実際の
座標値は(XD−2a)/2である。 ここで、上記加工再開位置D(XD,ZD)の求め
方を第8図を参照して説明する。 外径加工の場合、第8図に示すように加工面が
Z軸に対して若干テーパをなすように加工を行な
うのが通常である。 同図においては、下記の関係が成立する。 d1′/d1=XB−XC/XC−XD=l′/l …(1) そして、d1′≪d2′である場合、l′は ′=(d12+d221/2 =|d1′|+|d2′| …(2) と表わされる。XB,XCが前記した直径値で表記
されていることを考慮した場合、 |d1′|=|XB−XC|/2 …(3) である。また |d2′|=|ZB−ZC| …(4) であるから、(2),(3)、および(4)式より l′=|XB|−|XC|/2+|ZB−ZC| …(5) という関係が得られる。 (1),(5)式より XB−XC/XC−XD=|XB−XC|/2/l+|ZB−ZC|/
l…(6) なる関係が得られ、これより XC−XD=2l(XB−XC)/|XB−XC|+2|ZB−ZC|…
(7) それゆえ、加工再開位置DのX座標XDは、下
式(8)から求められる。 XD=XC+2l(XC−XB)/|XB−XC|+2|ZB−ZC|…
(8) 一方、同図においては下記の関係も成立する。 d2′/d2=ZB−ZC/ZC−ZD=l′/l …(9) したがつて(5),(9)式から ZB−ZC/ZC−ZD=|XB−XC|/2/l+|ZB−ZC|/
l…(10) という関係が得られ、これより ZC−ZD=2l(ZB−ZC)/|XB−XC|+2|ZB−ZC|…
(11) と表わされる。 したがつて、加工再開位置DのZ座標ZDは、下
式(12)から求められる。 ZD=ZC+2l(ZC−ZB)/|XB−XC|+2|ZB−ZC|…
(12) かくして、加工再開位置Dの座標(XD,ZD
は(8),(12)式から求めることができる。 第5図に示した内径加工における加工再開位置
D(XD,ZD)が(8),(12)式で表わされることも以上
の説明から明らかである。 第4図に示す端面加工における加工再開位置D
(XD,ZD)も下記する理由から上式(8),(12)によつ
て求められる。 すなわち、第4図の場合は、第8図のX軸およ
びZ軸をそれぞれZ軸およびX軸に入れ替えて考
えればよい。この場合、(1),(3)および(4)式に対応
する次式(13),(14),(15)および(16)が成立
する。 d1′/d1=ZB−ZC/ZC−ZD=l′/l …(13) |d1′|=|ZB−ZC| …(14) |d2′|=|XB−XC|/2 …(15) l′=|ZB−ZC|+|XB−XC|/2 …(16) したがつて(15),(16)式より ZB−ZC/ZC−ZD=|ZB−ZC|/l+|XB−XC|/2/
l という関係、つまり(10)式と同じ関係が成立し、こ
れより(12)式が導かれる。 また、(9)式に対応する関係 d2′/d2=XB−XC/XC−XD=l′/l …(17) が成立するので、この(17)式と(16)式とから XB−XC/XC−XD=|ZB−ZC|/l+|XB−XC|/2/
l という関係、つまり(6)式と同じ関係が成立し、こ
れより(8)式が導かれる。 以上のように、(8),(12)式の関係は端面加工の場
合にも成立する。 次に本発明を実施する場合の制御装置について
説明する。 第6図において、数値制御工作機械10は回転
駆動されるチヤツク11と、ガイド12に沿つて
Z方向に往復動する移動台13と、この移動台1
3上をX方向に往復動する刃物台14とを備えて
おり、刃物台14には工具1が取付けられてい
る。 自動工具交換装置16は、退避位置Aまで退避
された工具1を工具マガジン内に格納された正常
な工具またはチツプと自動交換するものである。 数値制御装置(以下NC装置という)17は、
テープを介して入力される加工プログラムに基づ
き、数値制御工作機械10および自動工具交換装
置16に所定の動作指令を与える。また、工具異
常検出機構18は、たとえば主軸モータ等の電流
あるいは振動等に基づいて工具異常を検出する作
用をなす。 工具1によりワーク2の外径加工を行なう場合
には、NC装置17に外径加工用プログラムが入
力される。このプログラムに基づいてNC装置1
7から出力される制御信号は、第7図に示す切換
スイツチ20、パルス分配器21を通して刃物台
駆動用の送りモータ(以下X軸サーボモータとい
う)22および移動台13の駆動モータ(以下Z
軸サーボモータという)23に加えられ、これに
よつて工具1が第2図に示す原点P(Xp,Zp)か
ら移動されてワーク2の外径加工が行なわれる。 NC装置17には、加工プログラムが単位ブロ
ツク毎に順次入力される。そして現在加工に供し
ているブロツクに含まれた目標位置が該ブロツク
についての加工終了点Bの位置(XB,ZB)とし
て記憶装置25のレジスタ27に格納される。 加工中において、ある位置C(第3、第4およ
び第5図参照)で工具異常が発生した場合、工具
異常検出機構18がこれを検出して異常信号R1
を出力し、この信号はNC装置17とと切換スイ
ツチ20の双方に加えられる。 切換スイツチ20は異常信号R1が入力される
と、通常位置すなわち、NC装置からの制御信号
をパルス分配器21に送る位置から異常位置、す
なわちシーケンスコントローラ24からの指令を
パルス分配器21に加える位置に切換えられる。 一方、NC装置17は異常信号R1が入力される
と、出力を停止するとともに、このときの工具1
の現在位置、すなわち異常発生位置Cの座標を記
憶装置25の中の現在位置記憶レジスタ26に格
納する。また、この記憶装置25には自動工具交
換装置16の工具交換位置すなわち工具1の退避
位置Aの座標(XA,ZA)を格納した工具退避位
置記憶レジスタ28、前記値aを記憶するレジス
タ29およびワーク2の形状によつて決定される
前記逃げ量を記憶する逃げ量記憶レジスタ30
を具備している。 これらの各レジスタ26〜30の内容は、演算
回路31に加えられる。 演算回路31は、NC装置17からのモード信
号R2に基づいて外径モード、端面モード、内径
モードのいずれかを選択し、かつ演算開始指令信
号R3により各入力値に基づいて前記第1表に示
す退避、復帰経路の位置E,F,Dを演算すると
ともに、その演算結果と記憶装置25の記憶内容
とに基づいて、前記工具退避経路および工具復帰
経路を決定する。そして、まず退避経路について
の情報をシーケンスコントローラ24に加える。 シーケンスコントローラ24は、入力値に対応
した信号を出力して切換スイツチ20、パルス分
配器21に加える。この結果、パルス分配器21
はX軸、Z軸の各サーボモータ22,23に所定
のパルス信号を加え、工具1を異常発生位置Cか
ら第1の移動位置Eに斜めに早送りで移動させ、
次いで、この第1移動位置Eから第2の移動位置
Fに移動させた後、この第2移動位置FからZ軸
方向に退避位置Aまで移動させる。そして、この
退避位置Aに達したときに自動工具交換装置16
に交換指令R4を加え、工具を自動交換させる。 工具交換装置16が工具交換完了信号R5を出
力すると演算回路31より工具復帰経路情報がシ
ーケンスコントローラ24に加えられる。これに
よりシーケンスコントローラ24は、工具1を再
び第2の移動位置F、第1の移動位置Eへと早送
りで移動させ、この位置Eから前記加工再開位置
Dに切削送りで該工具1を移動させる。 工具1が加工再開位置Dに移動した後、シーケ
ンスコントローラ24は異常発生位置すなわち退
避開始位置Cまで工具1を切削送りする。なお、
この切削送りにより区間D,C(長さl)の前記
痕跡が除去される。る 上記切削送りの終了時点でシーケンスコントロ
ーラ24より作動完了信号R7が出力され、この
信号に基づいてNC装置17に再起動指令が与え
られるとともに切換スイツチ20が前記通常位置
に切換えられ、これにより再び加工プログラムに
基づいた外径加工が開始される。 以上説明したように、本発明によれば、加工中
における工具の移動経路を記憶することなく干渉
のない適正な工具の退避、復帰経路を決定するこ
とができる。したがつて大容量の記憶手段を必要
としない。 また退避開始位置よりも所定の距離だけ加工開
始側に寄つた位置から加工が開始されるので、工
具の異常に伴なう切削面の痕跡を除去することが
できる。
[Table] In other words, when the save signal is input during the outer diameter machining shown in Fig. 3, the code M indicating the outer diameter mode is sent to the block currently being executed in the NC program.
81, the current position C shown in the figure
(X C , Z C ) to movement position E (X D +2a, Z D ), F
A tool retraction path C→E→F→A is determined, which reaches the retraction position A (X A , Z A ) via (X A , Z D ). Also, a return path A→F→E→D from the retreat position A through the movement positions F and E to the machining restart position D (X D , Z D ) is also determined at the same time. The tool 10 is moved along the above-described retraction path to the retraction position, where it is replaced with a normal tool. Then, when the return signal is input, the machine is moved along the return path to the machining restart position D. FIG. 4 and FIG. 5 show tool retraction and return paths during end face machining and inner diameter machining, respectively. In the case of end face processing, the current position C (X C ,
Z C ) → Movement position E (X D , Z D +a) → Movement position F
An evacuation path (X D , Z A ) → evacuation position A (X A , Z A ) is determined, and a tool return path from position A → F → E → machining restart position D (X D , Z D ) is determined. be done. In addition, during inner diameter machining, the current position C (X C ,
Z C ) → Movement position E (X D -2a, Z D ) → Movement position F
(X D -2a, Z A ) → Retract position A (X A , Z A ) is determined, and the tool return path is determined as position A → F → E → machining restart position D (X D , Z D ). A route is determined. In this manner, according to this embodiment, the tool retraction and return paths adapted to each machining mode are determined, and thereby the tool 1 can be retracted and returned in a manner that does not interfere with the tool 1 and the workpiece 2. In addition, since the machining restart position D is set to a position closer to the machining start side by the escape amount than the tool abnormality occurrence position C, sections C and D are reworked and the traces in the same section due to the tool abnormality are removed. removed. Note that the tool is moved diagonally in sections C and D for the following reason. In other words, for example, if the tool is installed obliquely counterclockwise with respect to the X-axis as shown in Fig. 2, the side end surface of the workpiece that the side surface of the cutting edge of the tool touches will also be inclined along the side surface of the cutting edge. become. This is because, in such a case, if the tool is retracted in a direction parallel to the X-axis, the tool will interfere with the workpiece, making it impossible to retract it. In Figures 3, 4, and 5, the position (X B , Z B ) is the NC command position (machining end point position) in the corresponding block, which is the machining restart position as described later. used to determine D(X D , Z D ). Furthermore, a is a parameter for determining the position E, and is set in advance according to the machining shape of the workpiece together with the relief amount. In Table 1, "fast" represents the rapid feed of the tool, and "cut" represents the cutting feed of the tool. Also, in the same table and Figures 3 to 5, the values for the X axis are expressed as "diameter values," so the actual size on the XZ coordinates is 1/2 of the indicated value. . For example, the actual coordinate value of position E in FIG. 5 is (X D -2a)/2. Here, the method of determining the machining restart position D (X D , Z D ) will be explained with reference to FIG. 8. In the case of outer diameter machining, it is usual to perform the machining so that the machined surface is slightly tapered with respect to the Z axis, as shown in FIG. In the figure, the following relationship holds true. d 1 ' / d 1 = _ _ _ +d 22 ) 1/2 = | d 1 ′ | + | d 2 ′ | …(2). Considering that X B and X C are expressed using the diameter values described above, |d 1 '|=|X B −X C |/2 (3). Also, |d 2 ′|= |Z B −Z C | …(4), so from equations (2), (3), and (4), l′= |X B |−|X C |/2+ The following relationship is obtained: |Z B −Z C | …(5). From equations (1) and (5), X B −X C /X C −X D = |X B −X C |/2/l+|Z B −Z C |/
l…(6) The following relationship is obtained, and from this, X C −X D = 2l(X B −X C )/|X B −X C |+2|Z B −Z C |…
(7) Therefore, the X coordinate X D of the machining restart position D can be obtained from the following equation (8). X D = _ _ _ _ _
(8) On the other hand, in the same figure, the following relationship also holds. d 2 ′/d 2 =Z B −Z C /Z C −Z D =l′/l …(9) Therefore, from equations (5) and (9), Z B −Z C /Z C −Z D = |X B −X C |/2/l+|Z B −Z C |/
l…(10) From this, Z C −Z D = 2l(Z B −Z C )/|X B −X C |+2|Z B −Z C |…
(11) Therefore, the Z coordinate Z D of the machining restart position D can be obtained from the following equation (12). Z D =Z C +2l(Z C −Z B )/|X B −X C |+2|Z B −Z C |…
(12) Thus, the coordinates of the machining restart position D (X D , Z D )
can be obtained from equations (8) and (12). It is also clear from the above explanation that the machining restart position D (X D , Z D ) in the internal diameter machining shown in FIG. 5 is expressed by equations (8) and (12). Machining restart position D in end face machining shown in Fig. 4
(X D , Z D ) can also be obtained from the above equations (8) and (12) for the following reasons. That is, in the case of FIG. 4, the X-axis and Z-axis in FIG. 8 may be replaced with the Z-axis and the X-axis, respectively. In this case, the following equations (13), (14), (15), and (16), which correspond to equations (1), (3), and (4), hold true. d 1 ′/d 1 =Z B −Z C /Z C −Z D =l′/l …(13) |d 1 ′|=|Z B −Z C | …(14) |d 2 ′|= |X B −X C |/2 …(15) l′=|Z B −Z C |+|X B −X C |/2 …(16) Therefore, from equations (15) and (16), Z B −Z C /Z C −Z D = |Z B −Z C |/l+|X B −X C |/2/
The relationship l, that is, the same relationship as equation (10), holds, and equation (12) is derived from this. Also, since the relationship d 2 ′/d 2 =X B −X C /X C −X D =l′/l (17) corresponding to equation (9) holds, this equation (17) and (16 ) equation, X B −X C /X C −X D = |Z B −Z C |/l+|X B −X C |/2/
The relationship l, that is, the same relationship as equation (6), holds, and from this, equation (8) is derived. As described above, the relationships in equations (8) and (12) also hold true in the case of end face processing. Next, a control device for implementing the present invention will be described. In FIG. 6, the numerically controlled machine tool 10 includes a chuck 11 that is rotationally driven, a movable table 13 that reciprocates in the Z direction along a guide 12, and this movable table 1.
The tool rest 14 is provided with a tool rest 14 that reciprocates on the tool rest 3 in the X direction, and the tool 1 is attached to the tool rest 14. The automatic tool exchanger 16 automatically exchanges the tool 1 that has been retracted to the retracted position A with a normal tool or chip stored in a tool magazine. The numerical control device (hereinafter referred to as NC device) 17 is
Based on the machining program input via the tape, predetermined operation commands are given to the numerically controlled machine tool 10 and the automatic tool changer 16. Further, the tool abnormality detection mechanism 18 functions to detect tool abnormality based on, for example, current or vibration of the spindle motor or the like. When machining the outer diameter of the workpiece 2 using the tool 1, an outer diameter machining program is input to the NC device 17. NC device 1 based on this program
The control signal output from 7 is passed through the changeover switch 20 and pulse distributor 21 shown in FIG.
23 (referred to as an axis servo motor), the tool 1 is moved from the origin P (X p , Z p ) shown in FIG. 2 and the outer diameter of the workpiece 2 is machined. A machining program is sequentially input to the NC device 17 for each unit block. Then, the target position included in the block currently being processed is stored in the register 27 of the storage device 25 as the position (X B , Z B ) of the processing end point B for the block. During machining, if a tool abnormality occurs at a certain position C (see Figures 3, 4, and 5), the tool abnormality detection mechanism 18 detects this and issues an abnormality signal R1.
This signal is applied to both the NC device 17 and the changeover switch 20. When the abnormality signal R1 is input, the changeover switch 20 changes from the normal position, that is, the position that sends the control signal from the NC device to the pulse distributor 21, to the abnormal position, that is, the position that applies the command from the sequence controller 24 to the pulse distributor 21. can be switched to the position. On the other hand, when the abnormal signal R 1 is input, the NC device 17 stops outputting and the tool 1 at this time
The current position of , ie, the coordinates of the abnormality occurrence position C, is stored in the current position storage register 26 in the storage device 25 . The storage device 25 also includes a tool retraction position storage register 28 that stores the tool exchange position of the automatic tool changer 16, that is, the coordinates (X A , Z A ) of the retraction position A of the tool 1, and a register that stores the value a. 29 and an escape amount storage register 30 that stores the escape amount determined by the shape of the workpiece 2.
Equipped with: The contents of each of these registers 26 to 30 are applied to an arithmetic circuit 31. The arithmetic circuit 31 selects one of the outer diameter mode, end face mode, and inner diameter mode based on the mode signal R2 from the NC device 17, and selects the first mode based on each input value using the arithmetic start command signal R3 . The positions E, F, and D of the evacuation and return paths shown in the table are calculated, and the tool evacuation path and tool return path are determined based on the calculation results and the contents stored in the storage device 25. First, information about the evacuation route is added to the sequence controller 24. The sequence controller 24 outputs a signal corresponding to the input value and applies it to the changeover switch 20 and the pulse distributor 21. As a result, the pulse distributor 21
applies a predetermined pulse signal to each of the X-axis and Z-axis servo motors 22 and 23 to move the tool 1 diagonally from the abnormality occurrence position C to the first movement position E in rapid traverse,
Next, after moving from this first movement position E to a second movement position F, it is moved from this second movement position F to a retreat position A in the Z-axis direction. When the retracted position A is reached, the automatic tool changer 16
Add exchange command R 4 to cause the tool to be automatically exchanged. When the tool changer 16 outputs the tool change completion signal R 5 , the arithmetic circuit 31 adds tool return path information to the sequence controller 24 . As a result, the sequence controller 24 moves the tool 1 again in rapid traverse to the second movement position F and the first movement position E, and moves the tool 1 from this position E to the machining restart position D by cutting feed. . After the tool 1 moves to the machining restart position D, the sequence controller 24 cuts and feeds the tool 1 to the abnormality occurrence position, that is, the retreat start position C. In addition,
This cutting feed removes the traces in sections D and C (length l). At the end of the cutting feed, the sequence controller 24 outputs an operation completion signal R7, and based on this signal, a restart command is given to the NC device 17, and the changeover switch 20 is switched to the normal position. Outer diameter machining based on the machining program is started again. As described above, according to the present invention, it is possible to determine an appropriate tool evacuation and return path without interference without storing the movement path of the tool during machining. Therefore, there is no need for large capacity storage means. Furthermore, since machining is started from a position that is a predetermined distance closer to the machining start side than the retraction start position, it is possible to remove traces on the cutting surface due to tool abnormalities.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る工具退避、復帰経路の決
定方法の実施例を示したフローチヤート、第2図
はワークの加工パターンの一例を示した概念図、
第3図、第4図および第5図はそれぞれ外径加
工、端面加工および内径加工時の工具の退避、復
帰経路を示した概念図、第6図は本発明が適用さ
れる数値制御工作機械の一例を示した概念図、第
7図は本発明の方法を実施するための制御装置の
一例を示したブロツク図、第8図は加工再開位置
を求めるために用いた説明図である。 1……工具、2……ワーク、10……数値制御
工作機械、16……自動工具交換装置、17……
NC装置、18……工具異常検出機構、20……
切換スイツチ、21……パルス分配器、22,2
3……モータ、24……シーケンスコントロー
ラ、25……記憶装置、31……演算回路。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the method for determining tool retraction and return paths according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a machining pattern for a workpiece.
Figures 3, 4, and 5 are conceptual diagrams showing the retraction and return paths of tools during outer diameter machining, end face machining, and inner diameter machining, respectively, and Figure 6 is a numerically controlled machine tool to which the present invention is applied. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a control device for carrying out the method of the present invention, and FIG. 8 is an explanatory diagram used to determine the machining restart position. 1... Tool, 2... Workpiece, 10... Numerical control machine tool, 16... Automatic tool changer, 17...
NC device, 18... Tool abnormality detection mechanism, 20...
Changeover switch, 21... Pulse distributor, 22, 2
3...Motor, 24...Sequence controller, 25...Storage device, 31...Arithmetic circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 NC工作機械における工具の異常発生時に、
該工具の現在位置Cからワークの加工面に沿つて
予設定距離lだけ加工開始側に寄つた第1の位置
Dと、上記加工面から遠ざかる方向に沿つたNC
軸に平行しかつ上記第1の位置Dを通る線分上で
あつて、上記第1の位置Dから予設定距離だけ上
記加工面から離れた第2の位置Eとを求め、 上記現在位置Cから上記第2の位置Eを経由し
て工具を退避させ、 上記工具の異常解除後に上記第2の位置Eを経
由して上記第1の位置Dまで工具を復帰させるこ
と を特徴とする工作機械における工具退避・復帰経
路の決定方法。
[Claims] 1. When an abnormality occurs in a tool in an NC machine tool,
A first position D that is closer to the machining start side by a preset distance l along the machining surface of the workpiece from the current position C of the tool, and NC along the direction away from the machining surface.
A second position E, which is on a line parallel to the axis and passes through the first position D, and is away from the machined surface by a predetermined distance from the first position D, is determined, and the current position C is determined. A machine tool characterized in that the tool is evacuated from the machine via the second position E, and after the abnormality of the tool is cleared, the tool is returned to the first position D via the second position E. How to determine the tool evacuation/return path.
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