本发明的目的是一举解决以上的问题,第一,提供一种不要求作业人员输入复杂的设定值、使用以普通顺序编制的加工程序、能够自动决定最佳待机位置、自动进行引出运动并自动决定后退位置、以及拥有能够进行各种各样加工且加工效率优良的、设有对置刀具台的NC床车;第二,提供一种可以在多个刀具台的刀具相互切换着加工制品时能够通过缩短刀具的切换时间来削减无用时间、进而缩短加工时间的数控床车对相应的制品的加工方法。本发明的技术方案
为达成第一点目的,本发明的技术方案在于一种设有梳齿形相对刀具台的数控床车,其包括对置的一对梳齿形刀具台,其中在所说的梳齿形刀具台的一端和/或两端所装备的刀具的刀尖位置呈参差错开状;在控制所说的梳齿形刀具台移动的数控装置中,依据加工程序中所指定的刀具情报,决定当规定刀具引出至加工位置时可能会发生干涉的刀具组,同时,依据加工程序中设定的加工情报,在进行首加工的一端刀具台的刀具移动至最接近制品后,同时求出上述每个刀具组的各刀尖间的距离、和其次进行加工的另一端刀具台的下次刀具与制品间的距离,从所求得的这些距离中,选择规定的上述距离,并根据选定的上述距离,输出使上述另一端刀具台向上述制品侧移动的指令。
这样的构成,根据有关NC装置在加工程序中被指定的刀具的情报,例如刀具长度和装载有刀具的支柱,并通过引出各刀具的刀尖位置,决定可能会发生干涉的刀具组。当一端刀具台的刀具在加工制品时,NC装置演算求出该刀具台刀具的刀尖可移动到的位置,并引出各组刀具刀尖之间距离、和从下次刀具的刀尖到制品的距离。这里,“距离”是指制品加工时与刀具台移动方向同向的X方向(参照图29)的距离。由此,能够自动判断另一端刀具台可以前进到什么位置。
另外,本发明的一种设有梳齿形相对刀具台的数控床车,其包括对置的一对梳齿形刀具台,其中在所说的梳齿形刀具台的一端和/或两端所装备的刀具的刀尖位置呈参差错开状;在控制所说的梳齿形刀具台移动的数控装置中,依据加工程序中所指定的刀具情报,判断装载在各刀具台的刀具中长度最长的刀具,并根据加工程序中的加工情报,输出在进行加工的一端刀具台的刀具移动至最接近制品侧的状态下保证两端刀具台的最长刀具的刀尖距离至少大于0(不相碰撞),使上述另一端刀具台向上述制品侧移动的指令。
通过这种构成,根据与NC装置加工程序中指定的刀具有关的情报,例如刀具的长度,算出最长刀具。当一端刀具台的刀具在加工制品途中,NC装置演算求出该刀具台刀具的刀尖可移动到的位置,并算出最长刀具刀尖之间的距离。这里,“刀尖之间的距离”是指加工制品时与刀具台移动方向同向的X方向(参照图29)的距离。然后由此,能够自动判断另一端刀具台可以前进至什么位置。
本发明的权利要求第3项的记载中,所说的刀尖之间的距离,应大于制品的直径D,但小于上述制品直径D加上规定的设定值α的值。
通过这种构成,不仅在加工制品时,在引出刀具时也不会使刀具之间和刀具与制品间发生干涉。由于设定值α是可以根据制品的加工形态或刀具种类任意设定的,可以设定为0.1mm也可。
本发明能够通过极简单的步骤,决定当一端刀具台的刀具加工制品时另一端刀具台的刀具的待机位置、以及进行刀具引出时刀具台的后退位置。
本发明的权利要求第4项的记载了,一种制品的加工方法,其通过设置有对置的一对梳齿形刀具台的数控床车上的刀具加工的,此刀具为多个,并装在所说的梳齿形刀具台的一端或两端,且其刀尖位置可变,其中根据加工程序的刀具情报,将先使用的本次刀具引出至加工位置,下次刀具引出至加工位置时,判断与一端梳齿形刀具台的刀具分别对应的另一端梳齿形刀具台的对应刀具,根据加工程序中的加工情报,求出在所说的本次刀具加工制品时本次刀具处于最前端位置的情况下其他刀具的刀尖位置、与另一端梳齿形刀具台处于后退位置时上述对应刀具的刀尖位置之间的距离,同时求出下次刀具与制品间的距离,从这些距离中选择最小的距离,根据所选择出的距离,使上述另一端梳齿形刀具台向制品侧移动,并使上述下次刀具待机在制品的跟前。
根据这种方法,根据与NC装置加工程序中指定的刀具有关的情报,例如刀具长度和安装刀具的支柱,在引导出各刀具刀尖位置时,决定可能与一端刀具台刀具发生干涉的另一端刀具台的刀具(对应刀具)。当一端刀具台的刀具加工制品时,NC装置演算求出该刀具台刀具的刀尖可移动到的位置。然后,求出每个相互对应的刀具刀尖间的距离,再求出下次刀具的刀尖与制品间的距离。NC装置根据所求得的各距离中的最小值,能够自动判断出另一端刀具台可以前进到的位置。
本发明的权利要求第5项的记载了,判断所说的本次刀具的刀尖的最大前进位置是否从制品出突出至另一端梳齿形刀具台侧,判断结果为突出时,求出处于最大前进位置的本次刀具的刀尖位置、与另一端梳齿形刀具台处于后退位置时的上述下次刀具的刀尖位置之间距离的。
通过这种方法,本发明也能适用于以钻头在制品外周面形成贯穿孔的场合。也就是说,由于从贯穿孔突出的钻头刀尖(标准待机位置)是已决定的,所以两刀具台的刀具不会发生相互干涉。
本发明的权利要求第6项的记载了,在本次刀具结束对制品的加工后,使一端梳齿形刀具台从上述制品侧向远方移动的同时,在装配在上述一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置、与装配在另一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置之间的距离保持预先设定的距离的位置处,将一端梳齿形刀具台引出。
此时,本发明的权利要求第7项的记载了,装设在两梳齿形刀具台的上述最长刀具的刀尖的间距,大于本次刀具开始加工制品前的制品直径D,但小于上述制品直径D加上任意设定值α的值。
由此,在引出时,不会发生刀具之间的干涉和刀具与制品之间的干涉。
本发明的权利要求第8项的记载了,所说的下次刀具在没有从制品侧突出至一端的梳齿形刀具台侧的情况下,本次刀具加工制品结束后,使一端梳齿形刀具台从上述制品侧向远方移动的同时,在装配于一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置、与上述制品轴心之间的距离至少大于上述下次刀具开始加工制品时该制品半径+任意设定值β的值的位置处,将一端梳齿形刀具台引出。
根据这种方法,能够在引出刀具台的刀具与制品不发生干涉的最小距离,进行刀具台的引出动作,即使在制品的加工时间很短的情况下,也能够将无用时间最小化,甚至消除无用时间。
本发明的权利要求第9项的记载了,所说的本次刀具加工制品结束后,所说的下次刀具加工制品途中,引出装配有上述本次刀具的一端刀具台时,判断两刀具台的最长刀具,求出下次刀具加工制品时另一端刀具台的最大移动量;同时,在上述另一端刀具台移动至最接近制品侧的位置时,判断上述另一端刀具台的最长刀具的刀尖是否会从制品突出至一端刀具台侧,当判断结果为否时,设定上述一端刀具台的后退位置与制品轴心之间的距离至少大于制品半径;当判断结果为是时,设定与处于上述最前进位置的另一端刀具台最长刀具的刀尖不发生干涉的位置为上述一端刀具台的后退位置。
根据这种方法,进行引出动作使一端刀具台后退至两刀具台的刀具之间和刀具与制品之间不发生干涉的最小后退位置处成为可能,即使在下次刀具加工制品时间很短的情况下,也能够迅速地使引出刀具向制品移动并开始加工,从而能够缩短无用时间,甚至消除无用时间。
本发明的权利要求第10项的记载了,在本次刀具加工结束后,下次刀具加工制品的途中,使装配有上述本次刀具的一端刀具台后退引出时,装载在一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置、与装载在上述另一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置之间的距离,应大于下次刀具开始加工制品时该制品的直径D,小于直径D加上任意设定值α的值。
通过确保最长刀具刀尖之间的距离至少大于制品的直径,即使在加工制品时进行引出动作,两刀具台的刀具之间和刀具与制品之间也不会发生干涉。根据这种方法,能够以最简单的方法避免刀具之间和刀具与制品之间的相互干涉,从而缩短无用时间。
本发明的权利要求第11项的记载了,一种制品的加工方法,其通过设置有对置的一对梳齿形刀具台的数控床车上的刀具加工的,此刀具为多个,并装在所说的梳齿形刀具台的一端或两端,且其刀尖位置可变,其中在本次刀具加工制品时,使上述另一端梳齿形刀具台向制品侧移动,在本次刀具置处于最前进位置时,在使装载在一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置与装载另一端梳齿形刀具台的最长刀具的刀尖位置之间的距离大于本次刀具开始加工制品前该制品的直径D、但小于该直径D加上任意设定值α的值的位置处,使另一端梳齿形刀具台停止,下次刀具待机在该位置。
通过确保最长刀具刀尖之间的距离至少大于制品的直径,在加工制品时和进行引出动作时,两刀具台的刀具之间、和刀具与制品之间不会发生干涉。根据这种方法,能够以最简单的方法避免刀具之间、和刀具与制品间的干涉,缩短无用时间。
为达成本发明的第二目的,本发明将无用时间进一步缩短或消除,其着眼点在于切换刀具时发生的无用时间。
进一步,发明者着重于与制品W的形状相应的刀具的待机位置。如图33所示,刀具TL2、TR2的待机位置B1、B2与制品W的形状无关,而是一定的。也就是说,如图33(a)所示,在对拥有大径部Wa和小径部Wb的制品进行加工时,以制品W的外径Wz为基准在距离L1、L2处设定待机位置B1、B2。因此,对小径部Wb进行加工时,由于刀具TL2、TR2与制品W相距过远,刀具TL2、TR2移动到达制品W处需很长时间,从而发生大量的无用时间。因此,希望通过对应于制品外形设定待机位置,以达成缩短加工时间的目的。
本发明为达成上述目的,在本次刀具TL1加工结束仅离开制品W规定距离时,使下次刀具TR2接近至距制品W的规定距离处。
具体说,如本发明的权利要求第12项所记载的,一种制品的加工方法,其是由具有多个刀具、多个能够通过引出动作将所定刀具引出至所定位置的刀具台、以及在切换多个刀具台的多个刀具的同时能够加工制品的数控床车来加工的,其包括以下各步骤:指定装载在一个上述刀具台的首先使用的本次刀具、和装载在另一刀具台的其次使用的下次刀具的步骤;根据该指定,引出本次刀具使其移动至制品侧然后进行加工的步骤;在引出上述本次刀具的同时,或在本次刀具加工制品的途中,引出下次刀具的步骤;上述本次刀具在加工制品途中、或从制品侧退避移动途中,判断是否到了下次刀具向制品侧移动的时机的步骤;如果判断结果为是时,将下次刀具向制品侧移动的步骤;在上述本次刀具结束加工制品后,使上述本次刀具从制品侧退避移动的步骤;通过退避移动在使上述本次刀具从制品侧离开的同时、或刚离开之后,立刻使下次刀具开始加工制品的步骤。
根据这种方法,通过事先同时指定的本次刀具与下次刀具,能够在估算本次刀具加工状况的同时,决定下次刀具向制品侧移动的时机。
然后,通过加工程序预测本次刀具加工制品的结束时间,使下次刀具开始向制品侧移动,从而能够在最佳时机进行本次刀具与下次刀具的切换,将本次刀具与下次刀具间的切换时间最短化,以缩短无用时间。另外,通过设定下次刀具开始移动的时机,将上述无用时间在实际操作中降为0也成为了可能。
如本发明的权利要求第13项所记载的,所说的本次刀具结束加工制品后,从制品侧移动至第一距离处时,所说的下次刀具移动接近至距制品侧为第二距离处的位置。
根据这种加工方法,在本次刀具刀尖退避到距制品的第一距离处时,也可以设定下次刀具刀尖移动接近至距制品为第二距离处。
此时,如本发明的权利要求第14项所记载的,所说的第一距离和第二距离均为相等,且等于0。
另外,与制品的外形无关,能够在最佳时机进行本次刀具与下次刀具的切换。
如本发明的权利要求第15项所记载的,所说的下次刀具向制品侧移动的时机,是根据所说的本次刀具对制品的加工程序预先设定的。
由此,本发明在本次刀具开始加工制品时,由于下次刀具被预先指定,根据本次刀具的加工程序,能够预测本次刀具加工制品的结束时间,而且还能够预先设定下次刀具开始移动的时机。
如本发明的权利要求第16项所记载的,所说的时机的设定,是根据各刀具开始移动的时间和结束移动的时间的输入、或移动的开始位置的输入、以及结束移动的位置的输入来进行的。
由此,时机的设定能够通过下次刀具的时间或位置输入。
特别是,如要求事项第17项所述,当所说的时机的设定,是在通过各刀具开始移动的时间和结束移动的时间的输入进行的情况下,将本次刀具加工制品的时间、本次刀具结束加工制品后从制品侧的退避时间、和下次刀具从待机位置移动到制品侧的时间,用本次刀具与下次刀具对比后的图表来表示,然后,在此图表上设定上述下次刀具的移动时机。
由此,可以在图表上估计本次刀具的加工状况及开始退避的时机的同时,还可以简单地设定下次刀具开始移动的时机。
如本发明的权利要求第18项所记载的,所说的下次刀具向制品侧移动的时机,是根据本次刀具对制品的加工尺寸、加工中本次刀具的位置、本次刀具的输送速度等、以及下次刀具与制品间的距离、下次刀具的移动速度等数据,通过演算自动求出的。
本次刀具结束加工时,能够从本次刀具对制品的加工尺寸、加工中本次刀具的位置、输送速度等进行预测。另外,根据下次刀具与制品间的距离、下次刀具的移动速度等可以预测出到下次刀具开始加工为止的时间。然后,根据这些条件,通过演算可以自动求得下次刀具开始移动的时机。
另外,如本发明的权利要求第19项所记载的,一种制品的加工方法,其是由具有多个刀具、多个能够通过引出动作将所定刀具引出至所定位置的刀具台、以及在切换多个刀具台的多个刀具的同时能够加工制品的数控床车来加工的,其包括以下各步骤:指定装载在一个刀具台的首次使用的本次刀具的步骤;根据该指定引出本次刀具,使其向制品侧移动并进行加工的步骤;指定装载在另一刀具台的其次使用的下次刀具的步骤;将指定的下次刀具引出至规定位置的步骤;在本次刀具结束对制品的加工后,对NC程序的实施予以等待调整的步骤;判断在本次刀具从制品侧退避移动的同时,下次刀具能否被许可向制品侧移动的步骤;如果判断结果为是时,在本次刀具从制品侧退避移动的同时,使下次刀具向制品侧移动的步骤;使下次刀具开始加工制品的步骤。
这种加工方法,由于在本次刀具结束加工后,在本次刀具开始退避的同时使下次刀具向制品侧移动,以缩短无用时间。
如本发明的权利要求第20项所记载的,所说的本次刀具在结束加工后,从制品侧移动至第一距离处时,所说的下次刀具接近移动至距制品为第二距离处,并且,本次刀具开始退避移动至第一距离处的时间、和下次刀具开始向制品侧移动至第二距离处的时间相同。
通过尽可能小的设置上述第一距离和第二距离的数值,能够使无用时间接近0。
另外,通过将本次刀具与制品或下次刀具之间互不发生干涉的位置设定为上述的第一距离处,可以使本次刀具退避到确实安全的位置后,下次刀具再开始进行加工。
另外,如本发明的权利要求第21项所记载的,所说的第一距离和第二距离相等。
如本发明的权利要求第22项所记载的,设定所说的本次刀具的移动速度与所说的下次刀具的移动速度相等。
由此,通过使本次刀具与下次刀具同步移动,确保本次刀具与下次刀具之间有一定距离,能够使本次刀具从制品侧退避至规定距离的位置,下次刀具移动到制品。
本发明的最佳实施例
以下,参照附图详细说明本发明所适用的实施例。
在以下的说明中,“待机位置”是指在本次刀具加工制品时,处于停止状态的下次刀具所处的位置;“后退位置”是指刀具台进行引出动作的位置。[NC床车的说明]
图1是本发明一实际例中的NC床车的概略图。
如图1所示,在主轴台3中支撑有能够自由旋转的主轴4,在主轴4的前端设置有(图中未显示)卡盘。通过该卡盘将制品W抓住,使之与主轴4保持一体。
主轴4的两侧配置有一对梳齿形的刀具台240、260。一端的刀具台240可以在与主轴轴线垂直相交的平面内沿X1轴方向和Y1轴方向自由移动,而另一端的刀具台260可以在与X1轴同向的X2轴方向和与Y1轴同向的Y2轴方向上自由移动。刀具台240沿X1轴方向和Y1轴方向的移动、以及刀具台260沿X2轴方向和Y2轴方向的移动,是由图中未示的NC装置来控制的。
刀具台240中装有多个刀具TL1~TL3(这些统称为TL),刀具台260中亦装有多个刀具TR1~TR3(这些统称为TR)。如图1所示,在刀具台240、260中,分别装有3个刀具TL1~TL3、TR1~TR3(当然也能安装3个以上的刀具)。另外,在刀具台240、260上,除车刀等切削刀具外也可以安装钻头等旋转刀具。
这些刀具TL1~TL3、TR1~TR3的刀尖位置宜以不同的方式分别安装在刀具台240、260上。
然后,通过Y1轴方向的移动将刀具台240上的刀具TL1~TL3中的任一个引出至制品W的加工位置A,同时通过Y2轴方向的移动将刀具台260上的刀具TR1~TR3中的任一个引出至制品W的加工位置B。在本实施形态中 ,此引出动作是在刀具台240、260后退至距制品W最远位置(以下简称为最退后位置,该位置被分别定为各刀具台240、260的原点位置GLO、GRO)时进行的。
本发明的NC床车通过NC装置来决定刀具台260的待机位置:当用一端的刀具台240的刀具TL(例如TL2)对制品W进行加工时,另一端刀具台260的刀具TR1~TR3在不干涉刀具TL1~TL3的范围内,从上述的最退后位置尽可能地接近制品W,并待机于该处;当用一端刀具台240的刀具TL1对制品W的加工结束后,在尽可能短的时间内使另一端刀具台260的刀具TR(例如TR2)开始对制品W进行加工。
以下参照图2~图4对通过NC装置来决定待机位置的步骤进行说明。[决定待机位置的步骤的说明]
图2是说明决定另一端刀具台待机位置的步骤流程图,图3是为谋求一端刀具台的刀具与另一端刀具台的刀具的对应关系的方法图,图4是按图2流程图的步骤12~步骤18进行处理时对两刀具台及各刀具的位置关系的说明图。
首先,NC装置根据加工程序来判断本次刀具台240的刀具、和下次刀具台260的刀具(步骤S11)。该判断可以根据包含在加工程序中的刀具指定代码(例如T代码)来实施。
加工程序包含有在刀具台240、260的何处安装刀具TL1~TL3、TR1~TR3的情报。因此,NC装置就一端刀具台240和另一端刀具台260,分别将一个刀具(例如刀具TL2、TR2)引出至加工位置A、B时(参照图1),能够判断分别位于与一端刀具台240的刀具TL1~TL3对应的另一端刀具台260的刀具(对应刀具)是什么(步骤12)。在此,“对应刀具”是指当用作为本次刀具TL2来加工制品W的同时,作为下次刀具TR2亦移向制品W侧的情况下,可能与刀具台240的刀具TL1、TL3发生干涉的另一端刀具台260的刀具TR1、TR3。
图3是表示进行这种判断时的考虑方法。
图3(a)所示的是将一端刀具台240的刀具TL2作为本次刀具引出,另一端刀具台260的刀具TR2作为下次刀具引出时的状况。
从图3(a)可以判断出刀具TL1的对应刀具是刀具TR1,刀具TL3的对应刀具是刀具TR3。
图3(b)所示的是将一端刀具台240的刀具TL2作为本次刀具引出,另一端刀具台260的刀具TR3作为下次刀具引出时的状况。
从图3(b)可以判断出刀具TL1的对应刀具是刀具TR2,刀具TL3的对应刀具不存在,不需要考虑干涉问题。
图3(c)所示的是将一端刀具台240的刀具TL3作为本次刀具引出,另一端刀具台260的刀具TR1作为下次刀具引出时的状况。
从图3(b)可以立即判断出刀具TL1、TL2的对应刀具不存在,故不需要考虑干涉问题。
图3所示的方法也能适用于刀具台240、260装载有4个以上的刀具,以及在刀具台240、260上装载有数量不同的刀具TL、TR的场合。而且,通过利用图3所示的方法,能够简单且迅速地求出可能产生相互干涉的刀具(相互对应的刀具)的组合。
如图2所示,在步骤12判断对应刀具后,NC装置通过演算求出本次刀具TL2的最大移动量——即刀具台240的最大移动量(步骤S13)。在此,“最大移动量”是指,刀具台240从最退后位置移动到刀具TL2结束加工制品W时刀具台240的最前进位置(图1中破折线所示位置)的距离ML2。
然后,以另一端刀具台260的最退后位置为基准,求出除下次刀具TR2外的安装在另一端刀具台260的刀具TR1、TR3的刀尖位置;并当一端刀具台240位于最前进位置时,求出另一端刀具台260的刀具TR1、TR3刀尖位置与一端刀具台240的刀具TL1、TL3刀尖位置间的距离(步骤S14)。
另外,NC装置从加工程序中判断本次刀具TL2是否为钻头类对制品W进行穿透加工的刀具(步骤S15)。这可以通过代码T等由被指定的刀具TL2的种类与长度、制品W的直径、一端刀具台240的最大移动量ML2来进行判断。
在步骤S15中,判断本次刀具TL2为车刀类等刀具,而不是对制品W进行穿透加工的刀具时,演算求出刀具TL2与制品W之间的距离(步骤S17)。
当判断本次刀具TL2是钻头等旋转刀具——即对制品W进行穿透加工的刀具时,演算求出处于最大前进位置时的刀具TL2的刀尖、与下次刀具TR2刀尖之间的距离(步骤S16)。
接着,从在步骤S14~步骤17中所求得的一个或者多个距离中,选择最小值(步骤S18)。然后,根据所选择的距离,决定下次刀具TR2的待机位置(步骤S19)。
下面参照图3和图4,进一步具体说明决定待机位置的步骤。
如图3所示,NC装置在判断各刀具台240、260刀具TL、TR的对应关系的同时,将相互对应的刀具TL1~TL3、TR1~TR3的刀尖之间的距离、及下次刀具与制品之间的距离指定为距离①②③。在此,距离①②③是指与在加工制品W时刀具台240、260的移动方向同向的X方向距离。
如图3(a)所示,指定相互对应的刀具TL1和刀具TR1的刀尖之间的距离为距离①,刀具TL3和刀具TR3的刀尖之间的距离为距离③,指定制品W与下次刀具TR2刀尖之间的距离为距离②。
如图3(b)所示,指定相互对应的刀具TL1与刀具TR2各刀尖之间的距离为距离①,制品W与下次刀具TR3刀尖之间的距离为距离②。
如图3(c)所示,由于不存在相互对应的刀具,故指定制品W与下次刀具TR1刀尖之间的距离为距离①。
上述距离①②③的值可以通过以下方法求得。
各刀具TL1~TL3、TR1~TR3的长度11~13,r1~r3作为刀具情报预先包含在加工程序中。由此,如图4(a)所示,能够演算求出以刀具台240、260的原点位置GLO、GRO为基准的各刀具TL1~TL3、TR1~TR3的刀尖位置,和刀具台240、260在移动所定距离时各刀具TL1~TL3、TR1~TR3的刀尖位置。
如图4(b)所示,本次刀具TL2与刀具台240同时移动至最前进位置。此时,由于刀具台240的移动量是最大移动量ML2,故能够通过各刀具TL1~TL3、TR1~TR3刀尖的坐标位置,求出相互对应的刀具TL1与TR1的刀尖之间的距离①、和刀具TL3与TR3刀尖之间的距离③。
具体的说,如图4(b)所示的距离①可以从原点位置GLO与GRO间的距离LO,减去刀具TL1与刀具TR1的长度l1、r21以及一端刀具台240的最大移动量ML2。也就是说,能够通过公式LO-(l1+r1+ML2)来求得。
同样如图4(b)所示的距离③也能够通过公式LO-(l3+r3+ML2)来求得。
另外,图4(b)所示的制品W与下次刀具TR2的刀尖之间的距离②,是根据本次刀具TL2加工制品W前的该制品W的直径D,由原点位置GRO与制品W的轴心之间的距离R1减去刀具TR2的长度r2和D/2求出。也就是说,距离②=R1-(r2+D/2)
在本次刀具TL2为穿透制品W并突出至刀具台260侧的钻头类刀具的场合下,如图2的步骤S16所示,演算求出位于最前进位置时的本次刀具与下次刀具刀尖之间的距离,关于此点,在后文中将会举例说明。
如上文所述求得距离①②③的话,可以按步骤S18所示,比较距离①、②、③,选择其中的最小值。图4所示的例中,由于距离②是最小值,故选择距离②。
刀具台260可以从最退后位置向制品W侧移动距离②-α的距离。α可以根据刀具TR的种类及制品W的加工形态任意设定,但推荐该设定值是大于0的尽可能小的数值。例如,在车刀等刀具对制品W的外周面进行处理时,推荐设定值为0.3mm~0.5mm。
由此,能够使下次刀具待机在尽可能接近制品W表面的位置(其间距离等同于设定值α),从而能够在短时间内进行本次刀具与下次刀具间的切换。
设定值α可以通过对话型画面由作业人员输入,也可以预先设定在加工程序中。另外,也可以由NC装置或NC床车的生产厂商作为出厂前的初期设定预先设定。[其它加工例的说明]
图4是对引出本次刀具TL2和下次刀具TR2时的说明。以下,参照图5及图6对将其它刀具引出至加工位置情况下的说明。
在图5和图6中,(a)所示的是刀具台240、260处于最退后位置时的状况,(b)所示的是一端刀具台240移动至最前进位置时的状况,(c)所示的是在不产生干涉的范围内使另一端刀具台260向制品W侧移动时的状况。
如图5所示,将作为本次刀具的切削刀具TL2、作为下次刀具的切削刀具TR3引出至规定位置。
此时,必须考虑会发生干涉的刀具是如图3所示的刀具TL1与TR2。对于刀具TL3来说,由于处于与其相对位置的另一端刀具台260的刀具不存在,故可以不用考虑干涉问题。
NC装置将相互对应的刀具TL1和刀具TR2的各刀尖之间的距离指定为距离①,制品W与刀具TR2的刀尖之间的距离指定为距离②。
如上所述,通过公式LO-(l1+r2+ML2)求得如图5(b)所示的状态距离①,通过公式R1-(r3+D/2)求得如图5(b)所示状态的距离②。然后,比较距离①、②,选择小的一项。在图5所示的例中,由于距离①<距离②,故刀具台260可由原点位置GRO向制品W侧移动距离①-α(例如设定值α为0.3mm~0.5mm)的距离。
由此,下次刀具TR3待机于远离制品W处(距离②-距离①+α)。该待机位置比图4所示的加工例中距制品W的距离要大,但应是在刀具TL2加工制品W时的一端刀具台240的刀具TL1、TL3与另一端刀具台的刀具TR1、TR2不发生干涉的最小距离。
在图6所示的例中,将作为本次刀具的钻头TL2与作为其次使用刀具的切削刀具TR3引出至规定位置。
此时,如图3所示,必须考虑会发生干涉的刀具为刀具TL1与刀具TR2。
与上述的相同,在图6(b)所示的状态下,求出相互对应的刀具TL1与刀具TR1之间的距离①。由于钻头TL2径向贯穿制品W,且其前端从制品W向刀具台260侧突出有所定长度,故可以根据图2的流程图的步骤S15的判断,求出位于最前进位置的刀具TL2的刀尖与刀具TR3刀尖之间的距离(图6(b)所示的状态下的距离②)。
此时的距离②可以通过公式LO-(ML2+l2+r3)来求得。
然后,比较距离①、②的大小,选择其中小的一项。在图6所示的例中,由于距离①>距离②,故可以使刀具台260向制品W侧移动距离②-α(例如设定值α为0.3mm~0.5mm)的距离。
由此可以使刀具台260接近制品W至刀具台240的刀具TL1、TL2与刀具台260的刀具TR2、TR3不会发生干涉的距离,同时使刀具TR3待机于该位置。[刀具台的引出]
在上述的NC床车和加工方法的说明中,就刀具台240、260的引出是在各自的最退后位置时而说明的。但是,如上文所述,伴随从最退后的位置进行引出的话,会无端地浪费时间。以下参照图7和图8,对尽可能缩短这种无用时间的刀具台240、260的引出动作进行说明。
图7是说明本实施形态的引出动作步骤的流程图,图8是用以说明在根据图7的流程图进行引出动作时两刀具台和各刀具位置关系的概略图。
首先,图8(a)所示的是用于说明刀具台260的最长刀具TR2的刀尖不从制品W突出至刀具台240侧的场合。
在进行引出时,NC装置从刀具台240的刀具TL1、TL2、TL3中判断出最长刀具TL1的刀尖位置,同时从刀具台260的刀具TR1、TR2、TR3中判断出最长刀具TR2的刀尖位置(步骤S31、S32)。最长刀具TL1、TR2的刀尖位置可以通过刀具台240、260的现在位置(刀具TL2结束加工制品W时的位置)和刀具长度l1、r2来求出。
接着,当刀具TR2加工制品W时,可以根据加工程序求出刀具台260的最大移动量MR2(步骤S33)。
根据该最大移动量MR2,判断出最长刀具TR2在最前进位置时是否从制品W突出至刀具台240侧(步骤S34)。在图8(a)所示的例中,由于刀具TR2在最前进位置未从制品W突出至刀具台240侧,所以使刀具台240后退,直至刀具台240的最长刀具TL1的刀尖与制品W的轴心之间保持σ1的距离(步骤S35)。
假设制品W的直径为D,则距离σ1可以设定为D/2+α(α>0)。α的设定值可以根据刀具的种类等任意设定,以尽可能接近0为佳。例如,当刀具是车刀等切削刀具时,设定为0.3mm~0.5mm为宜。
然后,在此位置进行刀具台240的引出动作(步骤S37)。由于将最长刀具TL1从制品W侧引向原点位置GLO,故刀具台240的刀具TL1~TL3与制品W之间不会发生干涉。
接着,如图8(b)所示的是用于说明刀具台260的最长刀具TR3从制品W突出至刀具台240侧的场合。
此时,刀具台240有必要后退至刀具台240的最长刀具TL1与刀具台260的最长刀具TR3不会发生干涉的位置。步骤S31~S34的操作与上述的说明相同,在步骤S34中根据加工程序判断出刀具TR3从制品W突出至刀具台240侧,此时宜使刀具台240后退,直至刀具TL1的刀尖与在刀具台260移动到最前进位置时的刀具TR3的刀尖之间保持σ2的距离(步骤S36)。
然后,在此位置进行刀具台240的引出动作(步骤S37)。
距离σ2以尽可能接近0为佳。例如,宜设为0.1mm左右。
由于最长刀具TL1从制品W移向原点位置GLO,而且其与最长刀具TR3之间也保持有一定的距离,故刀具台240的刀具TL1~TL3与制品W之间不会发生干涉,并且刀具台240的刀具TL1~TL3与刀具台260的刀具TR1~TR3之间也不会发生干涉。实施例2
下面参照图9和图10对本发明实施例2进行说明。
图9是在本实施例的NC床车中,对决定刀具台260待机位置的步骤进行说明的流程图;图10是用以说明刀具台240、260及各刀具TL1~TL3、TR1~TR3的位置关系图。
与实施例1相同,指定本次刀具和下次刀具(步骤S51),用图3所示的相同方法来决定对应刀具(步骤S52)。另外,根据加工程序,在本次刀具TL2加工制品W时,演算求出一端刀具台240的最大移动量(步骤S53)。
另外,根据加工程序的T代码等,从装载在一端刀具台240的刀具TL1~TL3中求出长度最长的刀具,同样,从装载在另一端刀具台260的刀具TR1~TR3中也求出长度最长的刀具(步骤S54)。在本实施例中如图10所示,将刀具TL1和TR3作为最长刀具予以说明。
然后,以原点位置GLO、GRO为基准,由刀具TL1的长度l1和刀具TR3的长度r3求出各刀具台240、260的刀具TL1、TR3刀尖位置(步骤S55)。
接着,在本次刀具TL2加工制品W时,根据加工程序求出刀具台240的最大移动距离ML2(步骤S56)。
最后,当刀具TL2随同刀具台240移动了最大移动距离ML2时,决定刀具TR3的待机位置,使刀具TR3的刀尖位置与此时的刀具TL1的刀尖之间仅保持所定的距离σ即可。上述距离σ应至少设定为本次刀具TL2开始加工制品W前该制品W的直径D加上任意设定值α,也就是说,σ=D+α。而且,设定值α可以根据刀具种类和制品的加工形态等任意设定,宜设定为大于0的尽可能小的数值。例如,在使用车刀等刀具对制品W的外周面进行加工时,其设定值宜为0.3mm~0.5mm。
图10说明的是本实施例的作用,图10(a)所示的是本次刀具TL2加工制品W时的状况;图10(b)所示的是本次刀具TL2加工制品W途中,刀具台260的引出动作状况;图10(c)所示的是下次刀具TR3加工制品W时,刀具台240的引出动作状况。
如图10所示的本实施例中,由于保证了最长刀具TL1、TR3的刀尖距离至少大于制品W的直径D(应为直径D+任意的设定值β),故无论在加工制品W时,还是在引出动作时,两刀具台240、260的刀具TL1~TL3与刀具TR1~TR3之间不会发生干涉,刀具与制品W之间亦不会发生干涉。由此,可以通过最简单的方法来缩短无用时间。实施例3
下面,参照图11~图16对本发明的实施例3进行说明,在以下的说明中还适当地参照图1。
在实施例1和实施例2是为了使梳齿形刀具台中的一端刀具台的刀具结束对制品W的加工后,另一端刀具台的刀具能够立即开始加工制品W,故将另一端刀具台的刀具尽可能地接近制品W。而实施例3及其以下的实施例比实施例1和实施例2的思路更进一步,通过测量一端刀具台的刀具从制品W退避移动的时机和另一端刀具台的刀具向制品W接近移动的时机,进一步削减无用时间。
图11是本实施例的步骤流程图。
在本实施例的加工方法中,首先在刀具TL1~TL3中指定本次刀具TL2,同时在刀具TR1~TR3中指定下次刀具TR2(步骤S111)。
然后,引出刀具台240(参照图1),使本次刀具TL2引出到规定位置(步骤S112),在刀具台240移向制品W的同时由本次刀具TL2开始加工制品W(步骤S113)。
关于下次刀具TR2,如果能够通过刀具台260引出下次刀具TR2的话(步骤S114),引出刀具台260使下次刀具TR2引出到规定位置(步骤S115)。此时,由于刀具台260处于可能进行引出动作的位置,且下次刀具TR2远离制品W和本次刀具TL2,所以刀具TR2不会与刀具TL2和制品W发生干涉。
然后,例如为了使刀具TL1~TL2与刀具TR1~TR3的位置关系如图4(c)所示,将下次刀具TR2移动到距制品W表面规定的距离处(但是,在本实施例中,此距离为γ,且γ>α),并在该位置待机(步骤S116)。
如果将本次刀具TL2对制品W的加工即将结束前的时机,设置为下次刀具TR2移向制品W侧的时机的话(S117),在预先设定本次刀具TL2加工制品W即将结束前许可下次刀具TR2移动的条件下(步骤S118),可以使下次刀具TR2按照预先设定的速度移向制品W(步骤S120)。如果没有获得上述的许可的话,其次使用TR2的刀具则必须待机至本次刀具TL2的退避动作结束为止(步骤S119)。
步骤S120中,在使下次刀具TR2开始向制品W移动的同时或者开始移动后,如果本次刀具TL2结束了对制品W的加工(步骤S121)的话,本次刀具TL2则随同刀具台240向远离制品W的方向移动——即从制品W侧退避(步骤S122)。
在本次刀具TL2以预先设定的速度向远离制品W的方向移动,且移至规定的距离时,下次刀具TR2与制品W接触。而且,在本次刀具TL2离开制品W的同时,根据下次刀具TR2的加工程序,来变更制品W的旋转速度等。由此,下次刀具TR2则可以加工制品W(步骤S123)。
下次刀具TR2与本次刀具TL2的位置关系,可以根据预先设定的由本次刀具TL2的制品W的加工长度、送入速度、从制品W侧退避时的移动速度等、以及下次刀具TR2至制品W止的移动距离、下次刀具移向制品W的移动速度等来演算并求出。由此,在本次刀具TL2从制品W处退避至规定距离止时,若要将下次刀具TR2接近至距制品W为规定距离处的话,则可以根据上述条件,在步骤S117中设定下次刀具TR2的开始移动时机。[程序的说明]
图12所示的是为实施图11所示加工方法的加工程序的一例。
区段B11中,用[T1200]指定本次刀具TL2,同时用[R2100]指定下次刀具TR2,由此,则能够引出本次刀具TL2和下次刀具TR2。而且,在本实施例中下次刀具TR2引出时、以及本次刀具TL2的移动中,下次刀具TR2的控制由其它的任务令B14来执行。
区段B12是与在进行制品W的加工时本次刀具TL2的移动指令有关的部分。该区段B12包含本次刀具TL2的坐标位置和送入速度等指令。
区段B13是与加工结束后本次刀具TL2的退避指令有关的部分。末尾的[K1]是在本次刀具TL2移动中(加工中),许可下次刀具TR2移动的代码。上文所述的图11流程图的步骤S117中,根据该代码是否存在,来判断本次刀具TL2在加工制品W时下次刀具TR2是否能够移动。
区段B13的[X21.0]是指,在本次刀具TL2移动至X=21.0的位置时,将下次刀具TR2移动到距制品W的X=21.0处,也就是说,使本次刀具TL2与下次刀具TR2在同一时间通过X=21.0的位置。由此,决定下次刀具TR2开始移动的时机。
另外,本次刀具TL2在移动中,对许可下次刀具TR2移动的识别代码不仅限于上述的[K1]。例如,在区段B13中,设定到X=21.0为止的表示快进的代码[G0 X21.0],将该在加工结束后的快进指令定义为许可下次刀具TR2移动的指令亦可。
下次刀具TR2的移动许可以按照每个程序、每个刀具或者每个移动轴进行设定。
图13所示的是按照每个程序、每个刀具或者每个移动轴设定下次刀具TR2的移动许可的设定画面的一例。如图13所示,在本次刀具TL2的移动中,是否许可下次刀具TR2的移动可以用参数来设定。
图13(a)所示的是可以按每个程序进行设定的示意图,对于设定本次刀具TL2和下次刀具TR2的移动指令的所有程序来说,既可设定和亦可解除下次刀具TR2移动许可设置。
图13(b)所示的是可以按每个刀具进行设定的示意图,可以设定和解除关于所有刀具TL21~TR23被指定为下次刀具时的移动许可设置。
图13(c)所示的是可以按每个移动轴进行设定的示意图,可以设定和解除所有移动轴的移动许可设置。
图14是参照图11和图12说明的实施例3的加工方法及根据该程序加工制品W的例。
如图14(a)所示,通过刀具台240和刀具台260的引出,将本次刀具TL2与下次刀具TR2引出至规定位置。然后,用本次刀具TL2开始加工制品W,此时,下次刀具TR2待机在远离制品W的B1位置。
如图14(b)所示,本次刀具TL2结束对制品W的加工后,从制品W侧退避的同时,下次刀具TR2在获得移动许可的条件下,开始移向制品W。
如图14(c)所示,当下次刀具TR2接近至距制品W的预设距离δ2处时,本次刀具TL2退避至与制品W相距预设距离δ1处。在图12的NC程序中,距离δ1、δ2是X=21.0。
然后,下次刀具TR2与制品W相接,如图14(d)所示由下次刀具TR2加工制品W。
下次刀具TR2开始移动的时机,虽然适宜预先设定并写入NC程序中,但还可以通过以下条件演算求出:即,本次刀具TL2对制品W的加工尺寸、在加工途中的本次刀具TL2的位置、制品W的加工途中本次刀具TL2的移动速度和本次刀具TL2离开制品W时的移动速度、下次刀具TR2至制品W的距离和下次刀具TR2的移动速度等、以及上述的距离δ1、δ2。
另外,根据时机的设定,可以设定δ1=δ2=0,由此可以将无用时间降低为0。
距离δ1、δ2的设定、使本次刀具TL2和下次刀具TR2同时到达该距离δ1、δ2的时机设定,能够在互不干涉的条件下,对装载在刀具台上的所有刀具TL1~TL3、TR1~TR3进行设定。
图15是关于装载在刀具台240、260的各刀具TL1~TL3、TR1~TR3的移动时机设定的画面例。
在图15(a)的设定画面中,对于装载在刀具台240的刀具TL1~TL3、装载在刀具台260的刀具TR1~TR3来说,设定了移动开始时机和移动完成时机。
在此设定画面中,根据适当设置的本次刀具TL2开始退避移动的时间、退避移动结束的移动完成时间、下次刀具TR2从待机位置开始移向制品W的移动开始时间以及移动结束的时间,能够设定距离δ1、δ2及本次刀具TL2与下次刀具TR2同时到达距离δ1、δ2的时机。
如图15(a)所示的设定画面,为了便于作业人员将设定值输入,也可以制作成如图16所示的图表。图16所示的设定画面中,可以较容易地在估计本次刀具TL2的加工状况和开始退避移动的时机的同时,设定下次刀具TR2开始移动的时机。
如图16(a)所示,刀具TL2在时间点t1时结束加工制品W,开始从制品W侧退避移动。刀具TL2在经过时间点t2继续退避移动,但在时间点t2上本次刀具TL2到达距离δ1(参照图14)。
下次刀具TR2从待机位置开始向制品W移动的开始时间,几乎等于或略迟于刀具TL2从制品W开始退避的时间t1,将其设为t3。通过这种设定,可以防止在本次刀具TL2未结束对制品W的加工的时候发生下次刀具TR2与制品W的相接,从而能够进行安全加工。
下次刀具TR2在时间点t4到达距离δ2(参照图14),然后结束移动开始加工制品W。此时间点t4可以在画面上设定为与本次刀具TL2到达δ1的时间点t2相同。
在图16(a)所示设定中,多少会产生部分无用时间,即本次刀具TL2与下次刀具TR2未对制品W进行加工的时间。
因此,如图16(b)所示,下次刀具TR2开始移动的时间t3提早,即在本次刀具TL2加工制品W的途中,开始使下次刀具TR2移动。此时,为了防止本次刀具TL2与下次刀具TR2在同一时间接触制品W,在图表上至少设定使下次刀具TR2的移动结束时间点t4位于本次刀具TL2开始退避的时间点t1的右侧,也就是说稍迟于开始退避的时间t1。
另外,本次刀具TL2与下次刀具TR2的移动时机的设定,如图15(b)所示,可以以距离来设定。图1 5(b)是以距离方式来设定装载在刀具台240的刀具TL1~TL3、和装载在刀具台260的刀具TR3~TR3的移动时机。
该设定画面中,通过适当设置的本次刀具TL2开始退避移动的移动开始位置、结束退避移动的移动完成位置、下次刀具TR2从待机位置开始移向制品W的移动开始位置和移动完成位置,可以设定使本次刀具TL2与下次刀具TR2能够同时到达距离δ1、δ2的待机位置。实施例4
图17是说明本发明实施例3及实施例4的流程图,实施例4亦参照图1。
在实施例4中,分别设置有控制刀具台240(参照图1)移动的控制系统(第一控制系统)、和控制刀具台260移动的控制系统(第二控制系统)。
在开始加工制品W前,将对第一控制系统与第二控制系统的开始运行加工程序的时机调整一致(步骤S131、S151)。
然后,指定本次刀具TL2与下次刀具TR2(步骤S132,S152),将本次刀具TL2引出移向制品W到规定的位置(步骤S133),并开始通过本次刀具TL2加工制品W(步骤S134)。
另一方面,对于下次刀具TR2来说,判断刀具台260是否可以引出(步骤S153),如果可以的话,将下次刀具TR2引出到规定位置(步骤S155),如果不可以的话,使下次刀具TR2待机直至能够引出为止(步骤S154)。
本次刀具TL2加工制品W时,如果使下次刀具TR2向制品W移动的时机来临(步骤S156),在设定了移动许可的前提下(步骤S157),下次刀具TR2开始移向制品W(步骤S158),调整一致第一控制系统与第二控制系统的程序运行终了的时机(步骤S138、S160)。由此,可以同时结束本次刀具TL2的退避移动和下次刀具TR2移动动作。
另外,在没获得移动许可的场合下(步骤S137、S157),本次刀具TL2与下次刀具TR2则不需将程序运行结束的时机调整一致后进行移动(步骤S136、S159),而是分别结束各自的移动动作。
第一控制系统在本次刀具TL2结束加工制品W后(步骤S135),开始使本次刀具TL2退避移动(步骤S136),并根据是否有下次刀具TR2的移动许可,判断是否需要与第二控制系统调整一致(步骤S137)。下次刀具TR2如果有移动许可,则需要等待程序运行结束的时机(步骤S138、S160)。[程序的说明]
图18是表示实施图17所示的加工方法的加工程序的一例。
在第一控制系统的首行的区段B21与第二控制系统首行的区段B24中,设定有[!2L10]与[!1L10],将两控制系统的加工程序开始运行的时机调整一致。并通过区段B21,来调整一致如图17所示的步骤S131、S151。
第一控制系统的区段B21与上述的实施例相同,由[T1200R1200]同时指定本次刀具TL2与下次刀具TR2。在本实施例中,由于下次刀具TR2的移动控制是由第二控制系统来控制,在第二控制系统加工程序的起始部分设定有指定下次刀具TR2的[T2100]。
第一控制系统的区段B22是有关在加工制品W时的本次刀具TL2的移动指令的部分。该区段B22中包含本次刀具TL2的坐标位置或引送速度等。
区段B23是有关加工结束后本次刀具TL2的退避指令的部分。末尾的[K2]是表示与附在第二控制系统的区段B25(同样在末尾设有[K2])进行调整一致指令的代码。在图17流程图的步骤S157和步骤S137中,根据该代码的存在与否,判断在本次刀具TL2加工制品W时下次刀具TR2是否许可移动。
在本实施例中,决定下次刀具TR2是否可以移动的代码不仅限于[K2],也可以使用其它的代码或表示方法来进行移动许可的设定。
图19是通过参照图17和图18对实施例3的加工方法和程序来加工制品W的一例。
图19所示的加工例说明的是,在用本次刀具TL2对小径部Wb进行粗加工后,用下次刀具TR2对同一部分进行精加工,接着,在用本次刀具TL2对大径部Wa进行粗加工后,再用下次刀具TR2对同一部分进行精加工。
如图19(a)所示,引出本次刀具TL2和下次刀具TR2,首先由本次刀具TL2开始加工制品W的小径部Wb,此时,下次刀具TR2待机在远离制品W的小径部Wb的位置B2处。
在本次刀具TL2加工制品W时,如果下次刀具TR2的移动时机来临,并在下次刀具TR2被许可移动的条件下,开始使下次刀具TR2向制品W侧移动。然后,如图19(b)所示,本次刀具TL2结束加工小径部Wb后,退避至与小径部Wb表面相距δ3处时,下次刀具TL2接近到距小径部Wb表面δ4处。
如图19(c)所示,在下次刀具TR2加工小径部Wb的过程中,当前先使用的刀具TL2待机在远离制品W的待机位置B1处。
然后,原下次刀具TR2转变成为本次刀具TR2,处于待机状态的原本次刀具TL2转变成为下次刀具TL2。
本次刀具TR2结束对小径部Wb的加工后,如果本次刀具TR2开始退避移动的话,下次刀具TL2在获得移动许可的前提下,开始向大径部Wa侧移动。然后,如图19(d)所示,本次刀具TR2结束对小径部Wb的加工,并在本次刀具TR2退避至距小径部Wb表面δ4处时,下次刀具TL2接近至距大径部Wa表面δ4处的位置。
由此,本实施例与制品W的形状无关,能够在最佳时机进行本次刀具TL2(TR2)与下次刀具TR2(TL2)的切换。另外,通过设定下次刀具TR2(TL2)或者本次刀具TL2(TR2)的开始移动时机,可以将无用时间降低为0。实施例5
接着,参照图20~图25,对本发明的实施例5进行说明,以下的说明是适当的参照了图1。
图20是说明本发明实施例5的流程图。
在开始运行NC程序的同时,指定本次刀具TL2和下次刀具TR2(步骤S171、S172),而本次刀具TL2和下次刀具TR2的指定分别由各自的系统进行。可以同时指定本次刀具TL2和下次刀具TR2,也可以稍缓指定下次刀具TR2,但必须在本次刀具TL2结束加工制品W之前。
在指定本次刀具TL2后,刀具台240(参照图1)将本次刀具TL2引出至规定位置(步骤S173)。然后,使本次刀具TL2向制品W侧移动,开始加工制品W(步骤S174)。
对于下次刀具TR2来说,在指定下次刀具TR2后,判断刀具台260的引出动作是否为可能(步骤S176),判断结果为可能的话,将下次刀具TR2引出至规定位置,使下次刀具TR2待机于该引出时的位置或更接近制品的规定位置(步骤S177);如果引出动作为不可能的话(步骤S176),则待机直至引出成为可能为止。
如果本次刀具TL2结束了对制品W的加工(步骤S175),则本次刀具TL2与下次刀具TR2相互等待调整程序的运行(步骤S178、S179)。
等待调整结束后,对于下次刀具TR2来说,在本次刀具TL2移动时,判断有无使下次刀具TR2移动的移动许可(步骤S180),如果判断结果是没有许可,则必须使其待机直至本次刀具TL2的退避移动结束为止(步骤S181);如果有许可,则可以在本次刀具TL2开始退避移动的同时,使下次刀具TR2开始向制品W侧移动(步骤S182、S185)。
这样,本次刀具TL2,例如刀具台240在移动到可能引出的位置,结束退避移动(步骤S186)。下次刀具TR2移动至与制品W相接(步骤S183)。然后,下次刀具TR2开始加工制品W(步骤S184)。
图21所示的是为实施图20中加工方法而采取的NC程序的一例。
在图21程序的B5区段用[T1200]来指定本次刀具TL2,而下次刀具TR2的指定是通过其他的系统独自用[T2100]来进行的;B6区段是本次刀具TL2加工制品W的移动指令;B7区段是许可下次刀具TR2移动的指令。在此B7区段中,再次用[T1200 K1 R2100]来指定刀具TL2、TR2,并由此指挥本次刀具TL2的退避移动、和下次刀具TR2向制品W侧的移动。
代码[K1]是在本次刀具TL2移动时许可下次刀具TR2移动的指令。这样,由于不同的代码可以在同一区段同一时间发出指令,故可以使刀具TL2、TR2同时移动。
另外,本次刀具TL2结束对制品W的加工后,在本次刀具TL2侧的B8区段和下次刀具TR2侧的B15区段内,设有准备指令[G4],接着在B9、B16区段内设等待调整指令[!2L10][!1L10]。由此,在等待调整结束后,本次刀具TL2与下次刀具TR2可同时开始移动。
另外,B10、B17区段的[G1 X20.0]是使本次刀具TL2移动至X20.0位置的同时,使下次刀具TR2移动至X20.0的指令。
从本次刀具TL2的退避移动开始位置到X20.0位置止的距离、和从下次刀具TR2的开始移动位置到X20.0的距离相等,而且,通过使刀具TL2、TR2的移动速度相等,可以使本次刀具TL2和下次刀具TR2同时到达X20.0的位置。
然后,对于本次刀具TL2,通过B11区段的[G1 X****],输出向进一步离开X20.0位置的规定位置移动(例如,刀具台可能引出至的位置)的指令;对于下次刀具TR2,输出使之接近制品W到X10.0位置的指令。
接着,参照图22~图24,对本次刀具TL2的移动时机和下次刀具TL2的移动时机的设定进行说明。
图22~图24所示的是以图表表示本次刀具TL2的移动时机和下次刀具TL2的移动时机。在各图中,(a)是表示本次刀具TL2的移动速度与时间的关系,(b)是表示下次刀具TR2的移动速度和时间的关系。
图22所示的移动时机表示了本发明最基本的移动控制。也就是说,在本次刀具TL2开始退避移动的同时,下次刀具TR2的移动也开始了,本次刀具TL2和下次刀具TR2分别以指定的速度移动。
图22中,图表的面积表示了刀具TL2、TR2的移动距离,由此,本次刀具TL2通过预设的第一点位置(例如,由后文所提及图7的距离δ1所表示的位置)的时间是以时间t1表示,而且图22(a)中斜线所示的面积也是从本次刀具TL2开始退避移动的位置到上述第一点位置之间的距离。
同样的,下次刀具TR2通过预设的第二点位置(例如,由后文所提及图25的距离δ2所表示的位置)的时间是以时间t2表示,而且图22(b)中斜线所示面积是下次刀具TR2开始移动的位置与上述第二点位置之间的距离。
如上所述,从本次刀具TL2的退避移动的开始位置至上述第一点位置的距离、和从下次刀具TR2的移动开始位置到上述第二点位置的距离相等,而且,通过使刀具TL2、TR2的速度变化模式(图表形状)相同,可以使本次刀具TL2和下次刀具TR2在同一时间到达上述的第一点位置和第二点位置。
图22所示的移动控制虽然是最简单的移动控制,但通过对下次刀具TR2开始移动的位置的设定,还会产生大量的无用时间。另外,在本次刀具TL2还未退避到不干涉制品W或下次刀具TL2等的第一点位置前,可能会发生下次刀具TR2已开始加工制品W的不良情况。
因此,此时可以利用图23所示的内插法移动控制。
图23所示的内插法移动控制是,使本次刀具TL2从开始退避移动至预设的上述第一点位置时的时间t1、和下次刀具TR2从开始移动至预设的第二点位置时的时间t2相等的控制。
这种内插法移动控制在不考虑上述第一点位置与第二点位置关系的情况下,能够确定地将本次刀具TL2通过上述第一点位置的时间、与下次刀具TR2通过上述第二点位置的时间相吻合。另外,通过使上述第一点位置和第二点位置尽可能地接近制品W,能够使无用时间降低为0。进一步,通过将上述第一点位置设定在本次刀具TL2与下次刀具TR2或制品W都不产生干涉的安全位置,可以防止在本次刀具TL2在未退避至安全位置前,下次刀具TR2就开始加工制品W的不良情况。
另外,通过图24所示的同期移动控制,能够使本次刀具TL2与下次刀具TR2之间保持一定的距离的同时进行移动。
图24的移动控制是控制刀具TL2、TR2使其以相同的速度变化曲线移动。
由此,在本次刀具TL2开始退避移动、和下次刀具TR2开始向制品W移动时,由于刀具TL2、TR2之间的距离被保持至下次刀具TR2开始加工制品W,故可以防止发生在本次刀具TL2还未退避至安全位置前,下次刀具TR2就开始加工制品W的不良情况。
与上述的实施例相同,可以在图21的B7区段按每个程序、每个刀具或每个移动轴来设定下次刀具TR2的移动许可。
也就是说,如图13所示的按每个程序、每个刀具或每个移动轴对下次刀具TR2的移动许可进行设定的设定画面的例中,在本次刀具TL2移动的途中是否许可下次刀具TR2移动,可以通过参数来设定。
图25是通过参照图20及图21说明的实施例5的加工方法及其程序来加工制品W的一例。
如图25(a)所示,通过刀具台240和刀具台260的引出动作,将本次刀具TL2和下次刀具TR2引出至规定位置。然后,本次刀具TL2开始加工制品W,此时,下次刀具TR2待机于远离制品W的位置B1处。
如图25(b)所示,在本次刀具TL2结束对制品W的加工,从制品W侧退避的同时,下次刀具TR2在获得移动许可的前提下开始向制品W侧移动。
如图25(c)所示,当下次刀具TR2向制品W接近,至相距制品W的预设距离δ2处时,本次刀具TL2则从制品W侧退避到相距制品W的预设距离δ1处。距离δ1、δ2在图2的NC程序中是X=20.0。
以后,当下次刀具TR2与制品W相接时,如图25(d)所示,下次刀具TR2开始加工制品W。实施例6
图26是说明本发明实施例6的流程图。而且,实施例6是适当的参照了图29的NC床车。
在本实施例中分别设置有控制刀具台240(参照图1)移动的控制系统(第一控制系统)、和控制刀具台260移动的控制系统(第二控系统)。
在NC程序开始运行前,在第一控制系统与第二控制系统,进行NC程序开始运行的时机的等待调整(步骤S201、S202)。
然后,指定本次刀具TL2和下次刀具TR2(步骤S203、S204),将本次刀具TL2引出到规定位置(步骤S211)并向制品W移动,本次刀具TL2则开始加工制品W(步骤S212)。
另一方面,对于下次刀具TR2来说,判断是否可以引出刀具台260(步骤S204),如果判断结果是可以的话,则将下次刀具TR2引出并待机在规定位置(步骤S206),如果判断结果是不可以的话,则使下次刀具TR2待机直至可以引出(步骤S205)。
如果本次刀具TL2结束了对制品W的加工(步骤S213),在第一控制系统和第二控制系统,再次进行NC程序开始运行时机的等待调整(步骤S208、S214)。等待调整结束后,本次刀具TL2开始从制品W侧退避(步骤S217),移动至离开规定距离的位置。另一方面,下次刀具TR2以设定移动许可为条件(步骤S209),开始向制品W侧移动(步骤S215)。如果不存在移动许可的话,待机直至本次刀具TL2的移动结束(步骤S210)。
然后,下次刀具TR2开始加工制品W(步骤S216)。[程序的说明]
图27所示的是实施图26的加工方法的NC程序的一例。
本NC程序,在指定本次刀具TL2与下次刀具TR2的B5区段、B14区段前端,设有[!2L10][!1L10],对第一控制系统与第二控制系统的NC程序开始运行的时机进行等待调整。除此以外,基本与图21的NC程序相同。因此,在与图21的NC程序相同的区段内使用了相同的符号,并省略详细的说明。
即使在本实施例中,下次刀具TR2移动许可的表示代码并不限于上述的[K1],也可以使用其它的代码和表示方法进行设定。
图28是通过参照图26及图27说明本实施例的加工方法及程序来加工制品W的一例。
图28所示的加工例中,在本次刀具TL2对小径部Wb进行粗加工后,下次刀具TR2对同一部分进行精加工;接着,在本次刀具TL2对大径部Wb进行粗加工后,下次刀具TR2对同一部分进行精加工。
如图28(a)所示,引出本次刀具TL2和下次刀具TR2,首先,开始由本次刀具TL2加工制品W的小径部Wb。此时,下次刀具TR2待机于远离制品W小径部Wb的位置。
本次刀具TL2结束对制品W的加工后,本次刀具TL2开始退避移动,且在下次刀具TR2获得移动许可的条件下,下次刀具TR2开始向制品W侧移动。图22~图24中,由于适当地设定了本次刀具TL2和下次刀具TR2的移动时机,如图28(b)所示,在本次刀具TL2退避移动至与小径部Wb的表面相距δ3处时,下次刀具TR2则接近至与小径部Wb相距δ4处。
如图28(c)所示,在下次刀具TR2加工小径部Wb时,本次刀具TL2则待机在远离制品W的位置。
然后,下次刀具TR2转变为本次刀具TR2,处于待机状态的本次刀具TL2则转变为下次刀具TL2。
在本次刀具TR2结束对小径部Wb的加工后,本次刀具TR2开始退避移动,此时,下次刀具TL2在获得移动许可的条件下,开始向大径部Wa侧移动。然后,如图28(d)所示,在本次刀具TR2退避至与小径部Wb的表面相距δ4处时,下次刀具TL2接近至与大径部Wa的表面相距δ3处。
由此,与制品W的形状无关,本次刀具TL2(TR2)和下次刀具TR2(TL2)能够在最佳的时机进行切换。另外,通过距离δ3、δ4的设定,能够使无用时间尽可能降低为0。
以上对本发明的较好实施例进行了说明,但并不仅限于上述的说明。
例如,虽然举例说明了设有相对的二个梳齿形刀具台的数控床车,但本发明不仅限于梳齿形,也适用于设有六角形刀具台的床车、和多工序数控机床等其它数控床车。
而且,用于实施本发明加工方法的加工程序也不仅限于上文所述,其它形态的加工程序也可以使用。
另外,例如在上述的实施例1中,由于在刀具台240的刀具TL结束对制品W的加工而转为刀具台260的刀具TR来加工制品W时,保持最长刀具的刀尖之间的距离至少大于制品W的直径D的作法,适用于刀具台240的引出,所以引出动作不会在刀具TL与刀具TR、刀具TL与制品W之间发生干涉的情况下进行。
由于本发明是由上述所构成的,故不需要统一调整装载在刀具台上刀具的刀尖位置,从而能够大幅度增加可以装载的刀具种类,在能够使用这些刀具进行各种加工的基础上,还可以缩短无用时间。
另外,特别是在加工小件制品时,能够确保相对的梳齿形刀具台的刀具与刀具之间的规定空隙,使得回收装置的插入变得容易。
而且,一端刀具台的刀具在加工制品时,能够自动决定另一端刀具台的刀具的最佳待机位置、和引出时的后退位置,从而不须要求作业人员输入复杂的设定值,也不须在编写加工程序时进行复杂的程序编写。
由此,根据本发明,可以进行更多种的加工,且能够得到加工效率优良的NC床车、和适用于此NC床车的制品的加工方法及程序。
另外,通过尽可能地削减或完全消除刀具切换时的无用时间,缩短了加工时间,从而大幅降低了制品加工的成本。
不论制品为何种形状,均能够在最佳时机进行本次刀具和下次刀具的切换,对于复杂形状制品的加工,能够抑制刀具切换时无用时间的发生,从而缩短加工时间,降低加工成本。实际应用
本发明是能够适用于所有形态的梳齿形刀具台的数控床车,另外,本发明的加工方法不仅限于设有梳齿形刀具台的数控床车,也能适用于设有六角形刀具台的数控床车。