JP2000015542A - 数値制御工作機械 - Google Patents
数値制御工作機械Info
- Publication number
- JP2000015542A JP2000015542A JP10187518A JP18751898A JP2000015542A JP 2000015542 A JP2000015542 A JP 2000015542A JP 10187518 A JP10187518 A JP 10187518A JP 18751898 A JP18751898 A JP 18751898A JP 2000015542 A JP2000015542 A JP 2000015542A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- work
- center hole
- spindle
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
- B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
- B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
- B23Q1/623—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50357—Tool tangential to path or surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/12—Radially moving rotating tool inside bore
- Y10T82/125—Tool simultaneously moving axially
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2502—Lathe with program control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 一つの回転工具で複数の穴径のボーリング加
工を可能として、工具の準備費用および工具交換時間を
削減することができる数値制御工作機械を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明による数値制御工作機械１０は、
中心穴４０ｈを有するワーク４０を保持するワーク保持
部１１と、Ｚ軸方向に移動してワーク４０の中心穴４０
ｈに挿入される工具２０とを備えている。工具２０は、
回転主軸２１と、回転主軸２１に対して横方向に突出し
た加工刃２２とを有している。工具２０は、駆動制御部
１３によって制御される駆動機構１２によって、Ｘ−Ｙ
平面内で略円弧状軌跡を描くように平行移動する。さら
に、工具の加工刃とワークの中心穴との接触点における
加工刃の移動方向が、ワークの中心穴の内周接線に略一
致するように制御される。
工を可能として、工具の準備費用および工具交換時間を
削減することができる数値制御工作機械を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明による数値制御工作機械１０は、
中心穴４０ｈを有するワーク４０を保持するワーク保持
部１１と、Ｚ軸方向に移動してワーク４０の中心穴４０
ｈに挿入される工具２０とを備えている。工具２０は、
回転主軸２１と、回転主軸２１に対して横方向に突出し
た加工刃２２とを有している。工具２０は、駆動制御部
１３によって制御される駆動機構１２によって、Ｘ−Ｙ
平面内で略円弧状軌跡を描くように平行移動する。さら
に、工具の加工刃とワークの中心穴との接触点における
加工刃の移動方向が、ワークの中心穴の内周接線に略一
致するように制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機械
に係り、とりわけ、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸を有するマシニン
グセンタにおいて、Ｘ−Ｙ軸の運動によって異なる径の
工具の代用を可能にする数値制御工作機械に関する。
に係り、とりわけ、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸を有するマシニン
グセンタにおいて、Ｘ−Ｙ軸の運動によって異なる径の
工具の代用を可能にする数値制御工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタにおいてワークにボー
リング加工をする方法として、従来、加工する穴径の回
転工具を用意し、ワークの穴中心と回転工具中心とを位
置合わせして、回転工具を回転させながらワークを穴深
さ方向に相対的に送るという方法が用いられている。
リング加工をする方法として、従来、加工する穴径の回
転工具を用意し、ワークの穴中心と回転工具中心とを位
置合わせして、回転工具を回転させながらワークを穴深
さ方向に相対的に送るという方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では、加工する穴径毎に対応する穴径の回転工具を
用意する必要があり、加工する穴径が多様な場合、工具
準備の費用が膨大となる。また、加工する穴径が多様な
場合、工具交換のための時間も積重なり、全体の加工時
間が長くなるという問題もある。
方法では、加工する穴径毎に対応する穴径の回転工具を
用意する必要があり、加工する穴径が多様な場合、工具
準備の費用が膨大となる。また、加工する穴径が多様な
場合、工具交換のための時間も積重なり、全体の加工時
間が長くなるという問題もある。
【０００４】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、一つの回転工具で複数の穴径のボーリン
グ加工を可能として、工具準備の費用および工具交換時
間を削減することができる数値制御工作機械を提供する
ことを目的とする。
たものであり、一つの回転工具で複数の穴径のボーリン
グ加工を可能として、工具準備の費用および工具交換時
間を削減することができる数値制御工作機械を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、中心穴を有す
るワークを保持するワーク保持部と、回転主軸と、回転
主軸に対して横方向に突出した加工刃とを有し、ワーク
の中心穴に挿入される工具と、工具の回転主軸とワーク
保持部のうち少なくとも一方を、他方に対して相対的に
略円弧状軌跡を描くように移動させる駆動機構と、駆動
機構を制御する駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、
工具の加工刃とワークの中心穴との接触点における加工
刃の移動方向が、ワークの中心穴の内周接線に略一致す
るように、駆動機構を制御することを特徴とする数値制
御工作機械である。
るワークを保持するワーク保持部と、回転主軸と、回転
主軸に対して横方向に突出した加工刃とを有し、ワーク
の中心穴に挿入される工具と、工具の回転主軸とワーク
保持部のうち少なくとも一方を、他方に対して相対的に
略円弧状軌跡を描くように移動させる駆動機構と、駆動
機構を制御する駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、
工具の加工刃とワークの中心穴との接触点における加工
刃の移動方向が、ワークの中心穴の内周接線に略一致す
るように、駆動機構を制御することを特徴とする数値制
御工作機械である。
【０００６】本発明によれば、工具の回転主軸またはワ
ーク保持部が略円弧状軌跡を描くように移動して加工刃
の移動方向をワーク中心穴の内周接線方向に維持するこ
とにより、ワークの中心穴を任意の穴径まで拡大するこ
とが可能である。
ーク保持部が略円弧状軌跡を描くように移動して加工刃
の移動方向をワーク中心穴の内周接線方向に維持するこ
とにより、ワークの中心穴を任意の穴径まで拡大するこ
とが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【０００８】図１乃至図５は、本発明による一実施の形
態の数値制御工作機械を示す図である。図１に示すよう
に、数値制御工作機械１０は、中心穴４０ｈを有するワ
ーク４０を保持するワーク保持部１１と、Ｚ軸方向に移
動してワーク４０の中心穴４０ｈに挿入される工具２０
と、工具２０をＸ−Ｙ平面内で平行移動させる駆動機構
１２と、駆動機構１２を制御する駆動制御部１３とを備
えている。
態の数値制御工作機械を示す図である。図１に示すよう
に、数値制御工作機械１０は、中心穴４０ｈを有するワ
ーク４０を保持するワーク保持部１１と、Ｚ軸方向に移
動してワーク４０の中心穴４０ｈに挿入される工具２０
と、工具２０をＸ−Ｙ平面内で平行移動させる駆動機構
１２と、駆動機構１２を制御する駆動制御部１３とを備
えている。
【０００９】図１に示すように、工具２０は、回転主軸
２１と、回転主軸２１に対して横方向に突出した加工刃
２２とを有している。回転主軸２１は、主軸モータ２３
によって駆動されるようになっている。また、駆動機構
１２は、送りモータ１３を有し、送りモータ１３の駆動
により、工具２０がワーク保持部１１に対してＸ−Ｙ平
面内で略円弧状の軌跡を描くようになっている。
２１と、回転主軸２１に対して横方向に突出した加工刃
２２とを有している。回転主軸２１は、主軸モータ２３
によって駆動されるようになっている。また、駆動機構
１２は、送りモータ１３を有し、送りモータ１３の駆動
により、工具２０がワーク保持部１１に対してＸ−Ｙ平
面内で略円弧状の軌跡を描くようになっている。
【００１０】また駆動制御部３０は、制御プログラムを
記憶するプログラム記憶部３１と、制御指令を入力する
入力部３２と、入力部３２からの制御指令に基づいてプ
ログラム記憶部３１に記憶された制御プログラムを実行
するプログラム実行部３３とを有している。
記憶するプログラム記憶部３１と、制御指令を入力する
入力部３２と、入力部３２からの制御指令に基づいてプ
ログラム記憶部３１に記憶された制御プログラムを実行
するプログラム実行部３３とを有している。
【００１１】プログラム記憶部３１には、モード切換指
令、円弧状平行移動速度及び切削加工指令等を含む制御
プログラムが予め記憶され、プログラム実行部３３は、
制御モードを切換えたり、回転主軸２１の回転数Ｓを決
定するようになっている。
令、円弧状平行移動速度及び切削加工指令等を含む制御
プログラムが予め記憶され、プログラム実行部３３は、
制御モードを切換えたり、回転主軸２１の回転数Ｓを決
定するようになっている。
【００１２】さらに、図２に示すように、プログラム実
行部３３には、モード判別部３４、Δθ算出部３５及び
ＸＹ位置算出部３６が接続されている。また、モード判
別部３４はΔθ算出部３５に接続され、Δθ算出部３５
はＸＹ位置算出部３６に接続され、ＸＹ位置算出部３６
は主軸位置制御部３７に接続され、主軸位置制御部３７
はモード判別部３４とともに出力制御部３８に接続され
ている。
行部３３には、モード判別部３４、Δθ算出部３５及び
ＸＹ位置算出部３６が接続されている。また、モード判
別部３４はΔθ算出部３５に接続され、Δθ算出部３５
はＸＹ位置算出部３６に接続され、ＸＹ位置算出部３６
は主軸位置制御部３７に接続され、主軸位置制御部３７
はモード判別部３４とともに出力制御部３８に接続され
ている。
【００１３】Δθ算出部３５は、モード判別部３４によ
って制御モードが旋回モードであると判別された場合、
回転数Ｓに基づいて単位時間あたりの円弧回転量Δθを
算出するようになっている。
って制御モードが旋回モードであると判別された場合、
回転数Ｓに基づいて単位時間あたりの円弧回転量Δθを
算出するようになっている。
【００１４】ＸＹ位置算出部３６は、制御プログラムに
従うＺ位置とＸ指令とに基づいて、工具２０の各Ｚ位置
での移動半径ｒを算出し、円弧回転量Δθを用いて工具
２０のＸ位置、Ｙ位置を算出するようになっている。本
実施の形態では、Ｘ位置、Ｙ位置は次式から求められ
る。
従うＺ位置とＸ指令とに基づいて、工具２０の各Ｚ位置
での移動半径ｒを算出し、円弧回転量Δθを用いて工具
２０のＸ位置、Ｙ位置を算出するようになっている。本
実施の形態では、Ｘ位置、Ｙ位置は次式から求められ
る。
【００１５】Ｘ＝ｒ×ｃｏｓ（θ） Ｙ＝ｒ×ｓｉｎ（θ） 主軸位置制御部３７は、円弧回転量Δθに基づいて単位
時間あたりの回転主軸２１の回転位置を制御するように
なっている。
時間あたりの回転主軸２１の回転位置を制御するように
なっている。
【００１６】出力制御部３８は、前記のＸ位置、Ｙ位置
に基づいて、駆動機構１２の送りモータ１３を制御する
ようになっている。また、出力制御部３８は、主軸位置
制御部３７による回転主軸２１の回転位置に基づいて、
工具２０の回転主軸２１を駆動する主軸モータ２３も制
御するようになっている。これにより、工具２０の加工
刃２２とワーク４０の中心穴４０ｈとの接触点における
加工刃２２の移動方向が、ワーク中心穴４０ｈの内周４
０ｐの接線に継続的に一致するように制御される。
に基づいて、駆動機構１２の送りモータ１３を制御する
ようになっている。また、出力制御部３８は、主軸位置
制御部３７による回転主軸２１の回転位置に基づいて、
工具２０の回転主軸２１を駆動する主軸モータ２３も制
御するようになっている。これにより、工具２０の加工
刃２２とワーク４０の中心穴４０ｈとの接触点における
加工刃２２の移動方向が、ワーク中心穴４０ｈの内周４
０ｐの接線に継続的に一致するように制御される。
【００１７】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
図３（ａ）は、工具２０の運動軌跡についてのＸ−Ｙ平
面図であり、図３（ｂ）は、工具２０の運動軌跡につい
てのＸ−Ｚ平面図である。
態の作用について図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
図３（ａ）は、工具２０の運動軌跡についてのＸ−Ｙ平
面図であり、図３（ｂ）は、工具２０の運動軌跡につい
てのＸ−Ｚ平面図である。
【００１８】まずワーク保持部１１に、中心穴４０ｈを
有するワーク４０が取付けられる。中心穴４０ｈは、最
終的に加工する径より小径である一方、加工刃２２の回
転主軸２１の中心からの長さより大径であることが必要
である。
有するワーク４０が取付けられる。中心穴４０ｈは、最
終的に加工する径より小径である一方、加工刃２２の回
転主軸２１の中心からの長さより大径であることが必要
である。
【００１９】次に、駆動制御部３０は、駆動機構１２を
制御して、ワーク４０の中心穴４０ｈの中心に回転主軸
２１の中心を位置決めする。この位置決め点は、プログ
ラム点として、各制御工程における基準となる。
制御して、ワーク４０の中心穴４０ｈの中心に回転主軸
２１の中心を位置決めする。この位置決め点は、プログ
ラム点として、各制御工程における基準となる。
【００２０】続いて、回転刃２２の初期位置に基づい
て、回転主軸２１に直行するＸ−Ｙ平面の極座標を設定
する（オリエンテーション）。例えば、図３（ａ）にお
いてハッチングで示す位置は、９０°として設定でき
る。
て、回転主軸２１に直行するＸ−Ｙ平面の極座標を設定
する（オリエンテーション）。例えば、図３（ａ）にお
いてハッチングで示す位置は、９０°として設定でき
る。
【００２１】そして旋回モードに切替える制御指令が入
力部１５に入力されると、プログラム点を０とする加工
刃２２のＸ−Ｙ座標と、前記した加工刃２２の極座標と
が確立される。一方、ワーク４０の中心穴４０ｈに対し
ては、通常の旋盤加工と同様、穴中心をｒ＝０とし、穴
深さ方向をＺとするＺ−ｒ座標が確立される。
力部１５に入力されると、プログラム点を０とする加工
刃２２のＸ−Ｙ座標と、前記した加工刃２２の極座標と
が確立される。一方、ワーク４０の中心穴４０ｈに対し
ては、通常の旋盤加工と同様、穴中心をｒ＝０とし、穴
深さ方向をＺとするＺ−ｒ座標が確立される。
【００２２】続いて、プログラム実行部３３による制御
プログラムの実行により、旋盤系と略同様に、Ｚ−ｒ座
標での穴径ｒと穴深さ方向Ｚとを指令して加工部の形状
を指定する。例えば、図３（ｂ）に示すような形状が指
定される。なお、Ｚ−ｒ座標は、従来のＺ−Ｘ座標と等
価である。
プログラムの実行により、旋盤系と略同様に、Ｚ−ｒ座
標での穴径ｒと穴深さ方向Ｚとを指令して加工部の形状
を指定する。例えば、図３（ｂ）に示すような形状が指
定される。なお、Ｚ−ｒ座標は、従来のＺ−Ｘ座標と等
価である。
【００２３】その後、制御プログラムに従って、回転主
軸２１の回転数Ｓ、回転方向及び移動開始タイミング等
の各種パラメータが制御され、回転主軸２１が回転した
状態で工具２０が円弧移動し、加工刃２２がワーク４０
の中心穴４０ｈの内周４０ｐに接触して加工が開始され
る。
軸２１の回転数Ｓ、回転方向及び移動開始タイミング等
の各種パラメータが制御され、回転主軸２１が回転した
状態で工具２０が円弧移動し、加工刃２２がワーク４０
の中心穴４０ｈの内周４０ｐに接触して加工が開始され
る。
【００２４】加工開始後、図２に示す駆動制御部３０
は、図４に示すフローを実施する。すなわち、まずΔθ
算出部３５が、モード判別部３４によって制御モードが
オービットモードであると判別された場合、回転数Ｓに
基づいて単位時間あたりの円弧回転量Δθを算出する
（ＳＴＥＰ１）。
は、図４に示すフローを実施する。すなわち、まずΔθ
算出部３５が、モード判別部３４によって制御モードが
オービットモードであると判別された場合、回転数Ｓに
基づいて単位時間あたりの円弧回転量Δθを算出する
（ＳＴＥＰ１）。
【００２５】この時、Δθの目標速度Δθｎが、制御プ
ログラムとして与えられ得る。例えば、単位時間ｔ×１
／１０００（ミリ秒）あたりのΔθｎ（°）は、回転数
Ｓ（ｒｐｍ）によって次式で表される。
ログラムとして与えられ得る。例えば、単位時間ｔ×１
／１０００（ミリ秒）あたりのΔθｎ（°）は、回転数
Ｓ（ｒｐｍ）によって次式で表される。
【００２６】 Δθｎ＝（Ｓ／６０）×３６０×（ｔ／１０００） なお、Δθｎには通常主軸オーバーライドも考慮され
る。そしてΔθは、Δθｎに対する加減速処理がなされ
る。この加減速値Ａｎも制御プログラムによって与えら
れ得る。例えば、加減速値Ａｎは、円弧最大速度Ｆｎ及
びパラメータＴｎ（ｍｓ）を用いて次式で表される。
る。そしてΔθは、Δθｎに対する加減速処理がなされ
る。この加減速値Ａｎも制御プログラムによって与えら
れ得る。例えば、加減速値Ａｎは、円弧最大速度Ｆｎ及
びパラメータＴｎ（ｍｓ）を用いて次式で表される。
【００２７】 Ａｎ＝Ｆｎ／（Ｔｎ／ｔ）＝ｔ×Ｆｎ／Ｔｎ 次に、ＸＹ位置算出部３６は、制御プログラムに従うＺ
位置とｒ指令とに基づいて、工具２０の移動半径ｒを算
出する（ＳＴＥＰ２）。Ｚ、ｒ分配は、従来の制御方法
と同様になされ、通常送りオーバーライド％Ｆが考慮さ
れる。
位置とｒ指令とに基づいて、工具２０の移動半径ｒを算
出する（ＳＴＥＰ２）。Ｚ、ｒ分配は、従来の制御方法
と同様になされ、通常送りオーバーライド％Ｆが考慮さ
れる。
【００２８】続いてＸＹ位置算出部３６は、円弧回転量
Δθを用いて工具２０のＸ位置、Ｙ位置を算出する。す
なわち、θがθ＋Δθとして更新され、 Ｘ＝ｒ×ｃｏｓ（θ） Ｙ＝ｒ×ｓｉｎ（θ） からＸ位置、Ｙ位置が求められる（ＳＴＥＰ３）。出力
制御部３８は、前記のＸ位置、Ｙ位置に基づいて、駆動
機構１２の送りモータ１３を制御する。前回制御時のＸ
位置、Ｙ位置との差分が分配量となる。
Δθを用いて工具２０のＸ位置、Ｙ位置を算出する。す
なわち、θがθ＋Δθとして更新され、 Ｘ＝ｒ×ｃｏｓ（θ） Ｙ＝ｒ×ｓｉｎ（θ） からＸ位置、Ｙ位置が求められる（ＳＴＥＰ３）。出力
制御部３８は、前記のＸ位置、Ｙ位置に基づいて、駆動
機構１２の送りモータ１３を制御する。前回制御時のＸ
位置、Ｙ位置との差分が分配量となる。
【００２９】主軸位置制御部３７は、回転主軸の回転位
置ＳｐをＳｐ＋Δθとして更新する（ＳＴＥＰ４）。
置ＳｐをＳｐ＋Δθとして更新する（ＳＴＥＰ４）。
【００３０】これにより、工具２０の加工刃２２とワー
ク４０の中心穴４０ｈとの接触点における加工刃２２の
移動方向が、ワーク中心穴４０ｈの内周４０ｐの接線に
略一致するように制御される。
ク４０の中心穴４０ｈとの接触点における加工刃２２の
移動方向が、ワーク中心穴４０ｈの内周４０ｐの接線に
略一致するように制御される。
【００３１】従って、駆動制御部３０による駆動機構１
２の制御により、図３（ａ）に示すように、工具２０が
ワーク４０に対してＸ−Ｙ平面内で略円弧状の軌跡２１
ｒを描くように移動されて、工具２０の加工刃２２はワ
ーク中心穴４０ｈの内周４０ｐの接線方向に移動する。
従って、加工刃２２はワーク４０の内周４０ｐに略垂直
に当接した状態を維持して加工を継続する。
２の制御により、図３（ａ）に示すように、工具２０が
ワーク４０に対してＸ−Ｙ平面内で略円弧状の軌跡２１
ｒを描くように移動されて、工具２０の加工刃２２はワ
ーク中心穴４０ｈの内周４０ｐの接線方向に移動する。
従って、加工刃２２はワーク４０の内周４０ｐに略垂直
に当接した状態を維持して加工を継続する。
【００３２】加工が進むにつれてワーク４０の内周４０
ｐの径は徐々に大きくなるが、加工刃２２は、加工中の
それぞれの径に応じた接線方向に移動していく。すなわ
ち、工具２０の軌跡２１ｒは、加工刃２２とワーク４０
との切込み深さに応じて徐々に径が増大していく円弧状
の軌跡となる。円弧状の軌跡の径は、断続的に増大して
も良いし、連続的に微量ずつ増大してもよい。断続的に
大きくなる場合、工具２０の軌跡は、円弧状の軌跡と径
増大時の軌跡とが複合された軌跡となり、連続的に増大
する場合は、いわゆるインボリュート曲線状の軌跡とな
る。
ｐの径は徐々に大きくなるが、加工刃２２は、加工中の
それぞれの径に応じた接線方向に移動していく。すなわ
ち、工具２０の軌跡２１ｒは、加工刃２２とワーク４０
との切込み深さに応じて徐々に径が増大していく円弧状
の軌跡となる。円弧状の軌跡の径は、断続的に増大して
も良いし、連続的に微量ずつ増大してもよい。断続的に
大きくなる場合、工具２０の軌跡は、円弧状の軌跡と径
増大時の軌跡とが複合された軌跡となり、連続的に増大
する場合は、いわゆるインボリュート曲線状の軌跡とな
る。
【００３３】一方、工具２０は、ワーク４０に対してＺ
方向にも軌跡２１Ｚに従って移動され、結果的に本実施
の形態によって図３（ｂ）に示すような３軸方向の加工
が実現される。前記のＸ−Ｙ平面内加工とＺ軸方向加工
との組合せ制御（分配）に関しては、従来のＸ−Ｙ平面
内加工とＺ軸方向加工との組合せ制御に準じて任意の方
法が適用できる。
方向にも軌跡２１Ｚに従って移動され、結果的に本実施
の形態によって図３（ｂ）に示すような３軸方向の加工
が実現される。前記のＸ−Ｙ平面内加工とＺ軸方向加工
との組合せ制御（分配）に関しては、従来のＸ−Ｙ平面
内加工とＺ軸方向加工との組合せ制御に準じて任意の方
法が適用できる。
【００３４】なお、工具２０の回転主軸２１は、通常は
一定の角速度Ｓで回転されるが、加工刃２２のワーク４
０の内周４０ｐに対する送り量が略一定となるような角
速度で回転されることが好ましい。回転主軸２１の回転
速度制御は、主軸位置制御部３７および出力制御部３８
による主軸モータ２３の制御によって実現され得る。
一定の角速度Ｓで回転されるが、加工刃２２のワーク４
０の内周４０ｐに対する送り量が略一定となるような角
速度で回転されることが好ましい。回転主軸２１の回転
速度制御は、主軸位置制御部３７および出力制御部３８
による主軸モータ２３の制御によって実現され得る。
【００３５】以上のように本実施の形態によれば、工具
２０の回転主軸２１が略円弧状軌跡を描くように移動し
て加工刃２２の移動方向をワーク中心穴４０ｈの内周４
０ｐ接線方向に維持することにより、ワーク４０の中心
穴４０ｈを任意の穴径まで拡大することが可能である。
２０の回転主軸２１が略円弧状軌跡を描くように移動し
て加工刃２２の移動方向をワーク中心穴４０ｈの内周４
０ｐ接線方向に維持することにより、ワーク４０の中心
穴４０ｈを任意の穴径まで拡大することが可能である。
【００３６】なお、制御プログラムの一実施例を図５に
示す。このプログラムの作用について以下に簡単に説明
する。
示す。このプログラムの作用について以下に簡単に説明
する。
【００３７】(1) のＭ８４６で主軸位置制御モードにす
る。
る。
【００３８】(2) で穴中心にＸ−Ｙの位置決めをする。
【００３９】(3) でＺ軸方向の位置決めをする。
【００４０】(4) のＧ１５１で旋回モードに切り換え
る。Ｑ指令はこのときの主軸角度（工具の向きがＸ軸プ
ラス方向と成す角度）を指定する。これによりＣＮＣは
主軸角度の初期化を行い、Ｑがないときは０とみなす。
また、自動的に現在のＸ，Ｙを０にする座標を設定し、
平面をＧ１８（Ｚ−Ｘ）平面に切り換える。
る。Ｑ指令はこのときの主軸角度（工具の向きがＸ軸プ
ラス方向と成す角度）を指定する。これによりＣＮＣは
主軸角度の初期化を行い、Ｑがないときは０とみなす。
また、自動的に現在のＸ，Ｙを０にする座標を設定し、
平面をＧ１８（Ｚ−Ｘ）平面に切り換える。
【００４１】(5) から旋削指令の開始となる。(5) では
旋盤系での工具位置オフセットＴｘｘを指定する。
旋盤系での工具位置オフセットＴｘｘを指定する。
【００４２】(7) のＳ指令で回転数を指令し、Ｍ０３
（Ｇ０２）、またはＭ０４（Ｇ０３）で回転方向を指令
する。このブロックからＸ−Ｙの円弧運動と主軸位置制
御がスタートする。
（Ｇ０２）、またはＭ０４（Ｇ０３）で回転方向を指令
する。このブロックからＸ−Ｙの円弧運動と主軸位置制
御がスタートする。
【００４３】(8) のブロツクから旋削の移動開始で、Ｚ
とＸの指令によりｒの位置が求まり、そのｒと円弧角度
からＸ，Ｙの位置が求まる。
とＸの指令によりｒの位置が求まり、そのｒと円弧角度
からＸ，Ｙの位置が求まる。
【００４４】(9) で工具位置オフセットをキャンセルす
る。
る。
【００４５】(10)のＭ０５でＸ−Ｙ円弧移動と主軸回転
を停止させる。Ｑが指令されていると、その角度位置で
停止し、Ｑが指令されていなければＧ１５１開始の位置
で停止する。
を停止させる。Ｑが指令されていると、その角度位置で
停止し、Ｑが指令されていなければＧ１５１開始の位置
で停止する。
【００４６】(11)のＧ１５０で旋回モードをキャンセル
する。Ｇ１５０では自動的に、Ｇ１５１で設定した座標
を元に戻し、平面をＧ１７（Ｘ−Ｙ）平面にする。
する。Ｇ１５０では自動的に、Ｇ１５１で設定した座標
を元に戻し、平面をＧ１７（Ｘ−Ｙ）平面にする。
【００４７】(12)のＭ８４７で主軸位置制御モードをオ
フする。
フする。
【００４８】その他制御プログラムは、毎回転送り、工
具位置オフセット、刃先Ｒ補正、複合切削サイクル、単
一切削サイクルなどの他の旋削指令を含むことができ
る。
具位置オフセット、刃先Ｒ補正、複合切削サイクル、単
一切削サイクルなどの他の旋削指令を含むことができ
る。
【００４９】なお、以上に説明した実施の形態は、加工
刃２２が回転主軸２１の外側に向いているが、回転主軸
２１を中空筒状とし、中空内面側に加工刃２２を設ける
構成とすることにより、同様の制御方法でワークの外形
を任意の径に切削することも可能である。
刃２２が回転主軸２１の外側に向いているが、回転主軸
２１を中空筒状とし、中空内面側に加工刃２２を設ける
構成とすることにより、同様の制御方法でワークの外形
を任意の径に切削することも可能である。
【００５０】また、以上に説明した実施の形態は、工具
２０が略円弧状に移動するが、ワーク保持部１１が工具
２０に対して略円弧状に移動してもよい。
２０が略円弧状に移動するが、ワーク保持部１１が工具
２０に対して略円弧状に移動してもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、工具の回
転主軸またはワーク保持部が略円弧状軌跡を描くように
移動して加工刃の移動方向をワーク中心穴の内周接線方
向に維持することにより、ワークの中心穴を任意の穴径
まで拡大することが可能である。
転主軸またはワーク保持部が略円弧状軌跡を描くように
移動して加工刃の移動方向をワーク中心穴の内周接線方
向に維持することにより、ワークの中心穴を任意の穴径
まで拡大することが可能である。
【００５２】従って、一つの回転工具で複数の穴径のボ
ーリング加工が可能となり、工具の費用および工具交換
時間を削減することができるさらに、加工刃を中空筒状
の回転主軸の内側に設ければ、ワークの外形を任意の径
に切削することも可能である。
ーリング加工が可能となり、工具の費用および工具交換
時間を削減することができるさらに、加工刃を中空筒状
の回転主軸の内側に設ければ、ワークの外形を任意の径
に切削することも可能である。
【図１】本発明による一実施の形態の数値制御工作機械
を示す概略図。
を示す概略図。
【図２】図１の数値制御工作機械における駆動制御部を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】図１の数値制御工作機械の動作状態を示す概略
図。
図。
【図４】図１の数値制御工作機械の制御工程を示すフロ
ー図。
ー図。
【図５】図１の数値制御工作機械の制御プログラムの一
例を示す図。
例を示す図。
１０ 数値制御工作機械 １１ ワーク保持部 １２ 駆動機構 １３ 送りモータ ２０ 工具 ２１ 回転主軸 ２２ 加工刃 ２３ 主軸モータ ３０ 駆動制御部 ３１ プログラム記憶部 ３２ 入力部 ３３ プログラム実行部 ３４ モード判別部 ３５ Δθ算出部 ３６ ＸＹ位置算出部 ３７ 主軸位置制御部 ３８ 出力制御部 ４０ ワーク ４０ｈ 中心穴 ４０ｐ 内周
Claims (4)
- 【請求項１】中心穴を有するワークを保持するワーク保
持部と、 回転主軸と、回転主軸に対して横方向に突出した加工刃
とを有し、ワークの中心穴に挿入される工具と、 工具の回転主軸とワーク保持部のうち少なくとも一方
を、他方に対して相対的に略円弧状軌跡を描くように移
動させる駆動機構と、 駆動機構を制御する駆動制御部と、を備え、 駆動制御部は、工具の加工刃とワークの中心穴との接触
点における加工刃の移動方向が、ワークの中心穴の内周
接線に略一致するように、駆動機構を制御することを特
徴とする数値制御工作機械。 - 【請求項２】駆動制御部は、制御プログラムを記憶する
プログラム記憶部と、制御指令を入力する入力部と、入
力部からの制御指令に基づいてプログラム記憶部に記憶
された制御プログラムを実行するプログラム実行部とを
有することを特徴とする請求項１に記載の数値制御工作
機械。 - 【請求項３】工具の回転主軸は、一定の角速度で回転す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御
工作機械。 - 【請求項４】工具の回転主軸は、加工刃のワークに対す
る送り量が略一定となるような速度で回転することを特
徴とする請求項１または２に記載の数値制御工作機械。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187518A JP2000015542A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 数値制御工作機械 |
| US09/347,197 US20020053264A1 (en) | 1998-07-02 | 1999-07-02 | Numerically controlled machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187518A JP2000015542A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 数値制御工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015542A true JP2000015542A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16207486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10187518A Pending JP2000015542A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 数値制御工作機械 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020053264A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000015542A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143227A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御工作システム |
| JP2011206895A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kitamura Machinery Co Ltd | 工作機械の旋削機構 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6782779B2 (en) * | 2001-09-21 | 2004-08-31 | General Electric Co. | Method and apparatus for machining turbine component internals |
| JP2013020436A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jatco Ltd | 加工装置および加工方法 |
| CN106560279A (zh) * | 2015-10-02 | 2017-04-12 | 株式会社松浦机械制作所 | 针对工件的内周面或外周面的切削方法 |
| FR3066710A1 (fr) * | 2017-05-23 | 2018-11-30 | Cofim Industrie | Tour destine a une utilisation in-situ pour l'usinage d'une piece industrielle, et procede d'usinage associe |
| CN111085821B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-18 | 车金喜汽配股份有限公司 | 内球笼的内孔加工方法 |
| CN112427665A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-02 | 上海中船三井造船柴油机有限公司 | 一种用于气缸体格兰孔的背镗刀具及加工方法 |
| CN112475328B (zh) * | 2020-11-16 | 2021-11-05 | 大连理工大学 | 一种切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划方法 |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187518A patent/JP2000015542A/ja active Pending
-
1999
- 1999-07-02 US US09/347,197 patent/US20020053264A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143227A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御工作システム |
| JP2011206895A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kitamura Machinery Co Ltd | 工作機械の旋削機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020053264A1 (en) | 2002-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5104268A (en) | Screw cutting machine | |
| JPH0351548B2 (ja) | ||
| KR100432364B1 (ko) | 공작기계 | |
| JP2000015542A (ja) | 数値制御工作機械 | |
| JP4443026B2 (ja) | インコーナ切削加工方法および数値制御装置 | |
| KR880001305B1 (ko) | 수치 제어 가공 방법 | |
| JPH08126938A (ja) | バイト工具による主軸回転角制御式切削加工方法 | |
| JPS6384845A (ja) | 非真円形工作物の加工方法 | |
| JPH033716A (ja) | デバリング方法 | |
| JP4266791B2 (ja) | 機械加工方法 | |
| KR100490008B1 (ko) | 복합가공공작기계 | |
| JP2001198775A (ja) | 数値制御工作機械及び数値制御工作機械のための工具設定角度測定方法 | |
| JPH1190773A (ja) | スクロール板の加工方法及び加工装置 | |
| JPH01316102A (ja) | 旋盤工作機 | |
| JPH0621637Y2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH08187643A (ja) | 回転切削工具を用いた切削加工方法 | |
| WO2021235346A1 (ja) | 数値制御装置及び制御方法 | |
| CN109129176B (zh) | 控制装置 | |
| JPH0276664A (ja) | 主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法 | |
| JPH0761557B2 (ja) | レ−ザ加工装置 | |
| JP2566180B2 (ja) | 数値制御装置の直線軸と回転軸の補間方法 | |
| JPH07299696A (ja) | Ｃｎｃ工作機械における輪郭加工方法 | |
| CN117355801A (zh) | 数值控制装置以及加工方法 | |
| JPH06259123A (ja) | 機械加工方法 | |
| CN115279547A (zh) | 机床的控制装置、控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050218 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051007 |