JP2000105606A

JP2000105606A - 数値制御装置

Info

Publication number: JP2000105606A
Application number: JP10276125A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fukaya; 安司深谷; Kenji Ito; 健二伊藤; Masato Riyouki; 正人領木
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】切り込み量の変更は、加工プログラム自体を
書き換えなければならず、加工実行時に加工状況を確認
しながら適宜切り込み量の最適値を見つけ出すことがで
きなかった。【解決手段】ツールパスの生成・実行時に加工サイク
ルの切り込み量を変更するための切り込み量変更手段１
６と、その切り込み量変更手段により変更された切り込
み量に従ってツールパスを生成し実行させるツールパス
を生成し実行させるツールパス生成手段１５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め指示された切
り込み量を含んだ加工サイクル情報に基づいてツールパ
スを生成・実行する数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工プログラムに従って数値制御しなが
ら加工実行する数値制御工作機械において、加工プログ
ラムには、切り込み量を含んだ加工サイクル指令やこの
加工サイクルを実行する際の送り速度指令、主軸回転速
度指令が組み込まれている。この加工プログラムに従っ
て加工実行する際、オペレータは、送り速度オーバーラ
イドスイッチや主軸オーバーライドスイッチ等を用いて
加工実行時の実際の送り速度や主軸回転速度が最適にな
るように調整することができる。

【０００３】以下、この従来技術を図面を用いて説明す
る。図１１は従来の数値制御装置を示すブロック図であ
る。加工プログラム記憶部１には、加工プログラムＰＲ
が記憶され、図１２に示すように、加工プログラムＰＲ
の中には切り込み量指令Ｄと最終加工形状指令ＳＰなど
を含んだ加工サイクル指令ＣＩや送り速度指令Ｆ、主軸
回転速度指令Ｓ、主軸回転・停止指令Ｍなどが含まれて
いる。尚、図１２では、ＩＳＯ／ＥＩＡプログラムを例
に用いているが、対話プログラムでも同様な情報が含ま
れていることに相違はない。

【０００４】加工プログラム解釈部２は、加工プログラ
ムＰＲを解釈し、切り込み量指令Ｄと最終加工形状指令
ＳＰなどを含んだ加工サイクル指令ＣＩと送り速度指令
Ｆなどをツールパス生成部３へ送出する。また、主軸回
転速度指令Ｓや主軸回転・停止指令Ｍを主軸指令実行部
４へ送出する。ツールパス生成部３は、加工サイクル指
令ＣＩの中の切り込み量指令Ｄと最終加工形状指令ＳＰ
などから図１３に示すツールパスＬｎを順次生成し、送
り速度指令Ｆと共に、補間指令実行部５へ送出する。
（尚、図１２、図１３は、旋削における外径荒加工サイ
クルを例に示してある。）主軸指令実行部４は、主軸の回転・停止指令Ｍや主軸回
転速度指令Ｓに従って、主軸制御指令ＳＣを生成し主軸
制御部９へ送出する。補間指令実行部５は、ツールパス
Ｌｎと送り速度指令Ｆとに従って補間点ＩＰを順次算出
し、サーボ制御部６へ送出する。サーボ制御部６では、
補間点ＩＰに従って位置制御・速度制御等を行ない、サ
ーボアンプ７を介してサーボモータ８を駆動させる。主
軸制御部９は、主軸制御指令ＳＣに従って、速度制御等
を行ない、主軸アンプ１０を介して主軸モータ１１を所
望の速度で回転させたり停止させたりする。

【０００５】加工実行スタート釦１２は、オペレータに
よって操作され、加工プログラム記憶部１に記憶されて
いる加工プログラムＰＲの加工実行をスタートさせる釦
である。送り速度オーバーライドスイッチ１３は、加工
実行中にオペレータによって操作され、送り速度指令Ｆ
の送り速度オーバーライド値ＦＯＶを指示するスイッチ
である。従って、補間指令実行部５は、送り速度指令Ｆ
と送り速度オーバーライドスイッチ１３からの送り速度
オーバーライド値ＦＯＶとから加工実行時の送り速度を
決定し、補間点ＩＰを算出する。例えば、送り速度指令
Ｆが１ｍ／分、送り速度オーバーライド値ＦＯＶが９０
％であれば、加工時の送り速度は、０．９ｍ／分にな
る。主軸オーバーライドスイッチ１４は、加工実行中に
オペレータによって操作され、主軸回転速度指令Ｓの主
軸オーバーライド値ＳＯＶを指示するスイッチである。
従って、主軸指令実行部４は、主軸回転速度指令Ｓと主
軸オーバーライドスイッチ１４からの主軸オーバーライ
ド値ＳＯＶとから加工実行時の主軸回転速度を決定し、
主軸制御指令ＳＣを生成する。例えば、主軸回転速度指
令が１０００ｒｐｍ、主軸オーバーライド値が１１０％
であれば、加工実行時の主軸回転速度は、１１００ｒｐ
ｍになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
には以下のような問題点がある。加工サイクルの切削条
件である切り込み量や送り速度、主軸回転速度などは、
工具材料・工具形状、ワークピース材料、機械の許容切
削動力などをベースに工具の寿命、加工能率などを勘案
して決定され、加工プログラム上に指示されている。し
かしながら、これら指示されたデータは、あくまで理論
的あるいは経験的なものであり、ワークピースを保持す
る治具の保持力、加工に使用する工具の摩耗状況、加工
実行時に発生する振動、熱の問題などを完全に考慮した
ものではない。そのため、加工実行時にオペレータがこ
ういった加工状況に合わせて切削条件の調整を行なわな
ければならない事が頻繁に発生する。

【０００７】前述したように従来技術においては、送り
速度や主軸回転速度は、送り速度オーバーライドスイッ
チ、主軸オーバーライドスイッチで変更可能であった
が、切り込み量は変更可能になっていない。すなわち、
切削条件である切り込み量や送り速度、主軸回転速度な
どは加工実行時に加工状況に合わせて適宜調整する必要
があったにも関わらず、送り速度と主軸回転速度のみが
加工実行時に変更可能で、加工状況を確認しながら最適
値を見つけ出すことができた。一方、切り込み量は、加
工プログラム自体を書き換えなければならず、加工実行
時に加工状況を確認しながら適宜切り込み量の最適値を
見つけ出すことができなかった。また、送り速度オーバ
ーライドスイッチ、主軸オーバーライドスイッチを用い
て、送り速度、主軸回転速度を各々独立して変更するこ
とはできるが、オペレータが両者のバランスをとって最
適値に変更することは困難であった。

【０００８】本発明は、従来の数値制御装置のこのよう
な課題を考慮し、例えば、加工実行中に送り速度や主軸
回転速度と同様に切り込み量を変更可能にした数値制御
装置、さらには、例えば、切り込み量の変更に従属して
送り速度や主軸回転速度を自動的に変更したり、送り速
度や主軸回転速度の変更に従属して切り込み量を自動的
に変更したり、送り速度と主軸回転速度のどちらか一方
の変更に従属して他方を自動的に変更する数値制御装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、予
め指示された切り込み量を含んだ加工サイクル情報に基
づいてツールパスを生成・実行する数値制御装置におい
て、ツールパスの生成・実行時に加工サイクルの切り込
み量を変更するための切り込み量変更手段と当該切り込
み量変更手段により変更された切り込み量に従ってツー
ルパスを生成し実行させるツールパス生成手段とを備え
た数値制御装置である。請求項２の本発明は、前記切り
込み量変更手段は、切り込み量を手動で変更可能な切り
込み量手動変更手段である数値制御装置である。請求項
３の本発明は、前記切り込み量変更手段は、加工負荷を
監視した結果に基づいて切り込み量を変更する切り込み
量適応制御手段である数値制御装置である。請求項４の
本発明は、予め指示された切り込み量を含んだ加工サイ
クル情報に基づいてツールパスを生成し、当該ツールパ
スに従って予め指示された送り速度で加工実行する数値
制御装置において、切削断面積を一定にして加工を行う
場合に、前記切り込み量の変更に従って前記送り速度を
変更する送り速度従属変更手段あるいは、前記送り速度
の変更に従って前記切り込み量を変更する切り込み量従
属変更手段の少なくとも一方を備える事を特徴とする数
値制御装置である。請求項５の本発明は、予め指示され
た切り込み量を含んだ加工サイクル情報に基づいてツー
ルパスを生成し、当該ツールパスに従って予め指示され
た送り速度と主軸回転速度で加工実行する数値制御装置
において、切削除去体積を一定にして加工を行う場合
に、前記切り込み量の変更に従って前記送り速度あるい
は主軸回転速度の少なくとも一方を変更する第１送り速
度・主軸回転速度従属変更手段あるいは、前記送り速度
あるいは前記主軸回転速度の少なくとも一方の変更に従
って前記切り込み量を変更する切り込み量従属変更手段
の少なくとも一方を備えることを特徴とする数値制御装
置である。請求項６の本発明は、予め指示された切り込
み量を含んだ加工サイクル情報に基づいてツールパスを
生成し、当該ツールパスに従って予め指示された送り速
度と主軸回転速度にて加工実行する際に、前記送り速度
を変更する送り速度変更手段と前記主軸回転速度を変更
する主軸回転速度変更手段とを有する数値制御装置にお
いて、前記送り速度変更手段を用いた送り速度の変更後
も切削除去体積が変更前と同一になるように主軸回転速
度を変更し、また、前記主軸回転速度変更手段を用いた
主軸回転速度の変更後も切削除去体積が変更前と同一に
なるように送り速度を変更する第２送り速度・主軸回転
速度従属変更手段を備えた数値制御装置である。

【００１０】

【作用】本発明では、切り込み量変更手段により切り込
み量を変更し、ツールパス生成手段は、変更された切り
込み量に従って、ツールパスを生成し実行させる。ま
た、本発明では、切り込み量手動変更手段は、手動で切
り込み量を変更可能にする。また、本発明では、切り込
み量適応制御手段は、加工負荷を監視して切り込み量を
変更する。さらに、本発明では、切削断面積を一定にし
て加工を行う場合に、送り速度従属変更手段は、切り込
み量の変更に従属して送り速度を変更し、または、切り
込み量従属変更手段は、送り速度の変更に従属して切り
込み量を変更する。さらに、本発明では、切削除去体積
を一定にして加工を行う場合に、第１送り速度・主軸回
転速度従属変更手段は、切り込み量の変更に従属して送
り速度または主軸回転速度を変更し、または、切り込み
量従属変更手段は、送り速度の変更または主軸回転速度
の変更に従属して切り込み量を変更する。さらに、本発
明では、第２送り速度・主軸回転速度従属変更手段は、
送り速度と主軸回転速度の一方の変更に従属して、切削
除去体積が変更前と同一になるように他方を変更する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の数値制御装置の第
１の実施形態を示すブロック図である。尚、前述の従来
技術の説明で用いた図１１中のブロックと同一機能を果
たすブロックに関しては、同一番号を付し、説明を省略
する。切り込みオーバーライドスイッチ１６は、加工実
行中にオペレータによって操作され、切り込み量指令Ｄ
の切り込みオーバーライド値ＤＯＶを指示するスイッチ
である。従って、ツールパス生成部１５は、切り込み量
指令Ｄと切り込みオーバーライドスイッチ１６からの切
り込みオーバーライド値ＤＯＶとから加工実行時の切り
込み量を決定し、ツールパスＬｎを生成し、補間指令実
行部５にて実行させる。

【００１２】以下、ツールパス生成部１５の動作を図２
のフローチャート，及び図３のツールパス例を用いて説
明する。Ｓ１にて、加工基準点（ＸＳ，ＺＳ）まで早送
りツールパスを生成する。次にＳ２にて、加工基準点Ｘ
Ｓを前回の切り込み点ＸＬとして記憶し、Ｓ３にて、切
り込み回数カウンタＣを０に初期化しておく。以上、Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３が初期処理である。次にＳ４にて、切り
込み回数カウンタＣを＋１カウントアップし、Ｓ５に
て、今回の切り込み量ＤＣを算出する。算出式は、次式
（ａ）の通りである。尚、図３では、１回目の切り込み
時の切り込みオーバーライド値ＤＯＶが１００％、２回
目が１２０％、３回目が１００％、４回目が８０％、５
回目が１００％の例を示している。（ａ）…今回の切り込み量ＤＣ＝切り込み量指令Ｄ×切
り込みオーバーライド値ＤＯＶ（％）

【００１３】次にＳ６にて、前回の切り込み点ＸＬとＳ
５にて算出した今回の切り込み量ＤＣとから今回の切り
込み点ＸＣを算出する。この切り込み点ＸＣが切り込み
終点Ｘ１を越えていないかどうかをＳ７にてチェック
し、越えていなければＳ８へ、越えていればＳ１６へジ
ャンプする。越えていなければ、Ｓ８にて、今回の切り
込み点（ＸＣ，ＺＳ）まで早送りツールパスを生成す
る。次にＳ９にて、（ＸＣ，ＺＳ）からＺ軸に平行な直
線と最終加工形状ＳＰとの交点（ＸＣ，ＺＣ）を算出
し、Ｓ１０にて（ＸＣ，ＺＳ）からＳ９にて算出した交
点（ＸＣ，ＺＣ）までの切削送りツールパスを生成す
る。この切削送りツールパスにより、ワークピースが切
り込み量ＤＣで切削される。次にＳ１１にて、前回の切
り込み点（ＸＬ，ＺＳ）からＺ軸に平行な直線と最終加
工形状ＳＰとの交点（ＸＬ，ＺＬ）を算出し、Ｓ１２に
て、（ＸＣ，ＺＣ）からＳ１１にて算出した交点（Ｘ
Ｌ，ＺＬ）まで最終加工形状ＳＰに沿った切削送りツー
ルパスを生成する。次にＳ１３にて、（ＸＬ，ＺＬ）か
らＸ／Ｚ軸に微小距離（Ｅ）だけ逃げた点（ＸＬ＋Ｅ，
ＺＬ＋Ｅ）まで早送りツールパスを生成し、Ｓ１４に
て、（ＸＬ＋Ｅ，ＺＬ＋Ｅ）から（ＸＬ＋Ｅ，ＺＳ）ま
で早送りツールパスを生成する。そして、Ｓ１５にて、
今回の切り込み点ＸＣを前回の切り込み点ＸＬとして記
憶しておく。以上、Ｓ４からＳ１５までが、１回の切り
込みツールパス生成処理である。この切り込みツールパ
ス生成処理が、前述Ｓ７にて説明したように切り込み点
が切り込み終点を越えないと判定される限り繰り返され
る。

【００１４】今回の切り込み点ＸＣが切り込み終点Ｘ１
を越える場合は、Ｓ１６にて、最終切り込み終点（Ｘ
１，ＺＳ）まで早送りツールパスを生成する。次にＳ１
７にて、前回の切り込み点（ＸＬ，ＺＳ）からＺ軸に平
行な直線と最終加工形状ＳＰとの交点（ＸＬ，ＺＬ）を
算出し、Ｓ１８にて、（Ｘ１、ＺＳ）からＳ１７にて算
出した交点（ＸＬ，ＺＬ）まで最終加工形状ＳＰに沿っ
た切削送りツールパスを順次生成する。そしてＳ１９に
て、（ＸＬ，ＺＬ）からＸ／Ｚ軸に微小距離（Ｅ）だけ
逃げた点（ＸＬ＋Ｅ，ＺＬ＋Ｅ）まで早送りツールパス
を生成し、最後にＳ２０にて、（ＸＬ＋Ｅ，ＺＬ＋Ｅ）
から加工基準点（ＸＳ，ＺＳ）まで早送りのツールパス
を生成する。以上の動作にて、図３に示すようなツール
パスＬｎが切り込みオーバーライドスイッチ１６に応じ
て順次生成され、実行される。

【００１５】図４は本発明の数値制御装置の第２の実施
形態を示すブロック図である。切り込み量適応制御部１
７は、加工実行中の主軸負荷電流に応じて、切り込みオ
ーバーライド値を算出し、ツールパス生成部１５へ送出
する。以下、切り込み量適応制御部１７の動作を図５の
フローチャートを用いて説明する。

【００１６】Ｓ２１にて、加工サイクルが開始されるま
で待ち、加工サイクルが開始されたら、Ｓ２２にて、切
り込みオーバーライド値ＤＯＶを１００％にして、ツー
ルパス生成部１５へ送出する。次に、Ｓ２３にて、ツー
ルパス生成部１５から現状の切り込みオーバーライド値
ＤＯＶＣを取り込み、また、Ｓ２４にて、切り込み点
（ＸＣ，ＺＳ）からの切削送りツールパス実行時の平均
主軸負荷電流値ＳＬを主軸アンプ１０から取り込む。Ｓ
２５では、ＳＬが主軸負荷電流許容最大値ＳＬＭＡＸと
主軸負荷電流許容最小値ＳＬＭＩＮとのあいだか否かを
チェックし、範囲内であれば、Ｓ２８へジャンプする。
Ｓ２６では、主軸負荷電流値ＳＬが許容範囲内でないの
で、以下の式（ｂ）により、主軸負荷電流適正値ＳＬＳ
Ｔを基準として、切り込みオーバーライド値ＤＯＶを算
出する。（ｂ）…今回の切り込みオーバーライド値ＤＯＶ＝ＤＯ
ＶＣ×ＳＬＳＴ÷ＳＬ（％）

【００１７】次にＳ２７にて、Ｓ２６で算出した切り込
みオーバーライド値ＤＯＶをツールパス生成部１５に送
出する。一方、前述Ｓ２５にて、主軸負荷電流値ＳＬが
許容範囲内にあると判定された場合は、Ｓ２８にて現状
の切り込みオーバーライド値ＤＯＶＣをそのまま切り込
みオーバーライド値ＤＯＶとしてツールパス生成部１５
に送出する。上記Ｓ２３からＳ２７までの処理あるいは
Ｓ２８の処理をＳ２９にて加工サイクルが終了したと判
定されるまで繰り返す。以上の動作にて、主軸負荷電流
値に応じてツールパスが順次生成される。尚、この切り
込み量適応制御部１７を用いる場合、ツールパス生成部
１５は図２のフローチャートにおいて、Ｓ５とＳ６の間
で、今回の切り込み量ＤＣの算出に用いた切り込みオー
バーライド値ＤＯＶを現在の切り込みオーバーライド値
ＤＯＶＣとして切り込み量適応制御部１７へ通知するこ
とになる。

【００１８】前述までの説明では旋削における外径荒加
工サイクルを例に用いたが、ミーリング加工において
も、図６に示すようなポケット荒加工で同様な手段を用
いれば、図７に示したように切り込み幅ＤＷを適宜変更
できるようになる。また、穴あけ加工やポケット荒加工
での切り込み深さに対しても同様な手段を用いれば、適
宜変更できるようになる。

【００１９】図８及び図９は各々本発明の数値制御装置
の第３の実施形態及び第４の実施形態を示すブロック図
である。一般的に旋削加工においては、切削抵抗主分力
（切削方向の切削抵抗）は、次式（ｃ）によって算出さ
れることが知られている。また、切削動力は、次式
（ｄ）によって算出されることも知られている。（ｃ）…切削抵抗主分力ＦＨ＝Ｋ×ｄ×ｆここで、Ｋ：比切削抵抗（加工物の削り易さを示す１つ
の目安で加工物の材料によって決まる。）ｄ：切り込み量（ｍｍ）ｆ：送り速度（ｍｍ／ｒｅｖ）（ｄ）…切削動力Ｎ＝（π×ＤＩ×ｓ÷１０００）×Ｋ
×ｄ×ｆ÷（７５×６０）×０．７３６［ＫＷ］ここで、ＤＩ：加工物直径（ｍｍ）ｓ：主軸回転速度（ｒｐｍ）１ＰＳ：７５ｋｇ・ｍ／ｓｅｃ１ＰＳ：０．７３６ｋｗ上記式（ｃ）においてｄ×ｆは切削断面積に相当し、上
記式（ｄ）において（π×ＤＩ×ｓ÷１０００）×Ｋ×
ｄ×ｆは切削除去体積に相当する。このことから切削抵
抗を一定に保つためには、切削断面積を一定に保てばよ
く、切削動力を一定に保つためには、切削除去体積を一
定に保てばよい。切削断面積は、送り速度ｆと切り込み
量ｄとの積であるため、送り速度オーバーライド値ＦＯ
Ｖと切り込みオーバーライド値ＤＯＶとの積が１（基準
値１００％×１００％）になるように制御すれば、切削
断面積すなわち切削抵抗を一定に保つことができる。ま
た、切削除去体積は、送り速度ｆと切り込み量ｄと主軸
回転速度ｓとをパラメータとした次式（ｅ）で表される
ので、送り速度オーバーライド値ＦＯＶと切り込みオー
バーライド値ＤＯＶと主軸回転速度ＳＯＶとの積が１
（基準値１００％×１００％×１００％）になるように
制御すれば、切削除去体積すなわち切削動力を一定に保
つことができる。（ｅ）…切削除去体積ＣＤＦＳ＝Ｃ×ｄ×ｆ×ｓここで、Ｃ＝（π×ＤＩ÷１０００）×Ｋ

【００２０】先に第８図を用いて切削断面積を一定にし
て加工を行う場合について説明する。第８図には、第１
図に対して送り速度従属変更部１８と切り込み量従属変
更部１９が追加されている。送り速度従属変更部１８
は、切り込みオーバーライドスイッチ１６から切り込み
オーバーライド値ＤＯＶを受け取り、１を切り込みオー
バーライド値ＤＯＶで除すことにより、変更すべき送り
速度オーバーライド値ＦＯＶを算出し、補間指令実行部
５に送出する。例えば、切り込みオーバーライド値ＤＯ
Ｖが８０％であれば、送出する送り速度オーバーライド
値ＦＯＶは１２５％になる。

【００２１】切り込み量従属変更部１９は、送り速度オ
ーバーライドスイッチ１３から送りオーバーライド値Ｆ
ＯＶを受け取り、１を送り速度オーバーライド値ＦＯＶ
で除すことにより、変更すべき切り込みオーバーライド
値ＤＯＶを算出し、ツールパス生成部１５に送出する。
例えば、送り速度オーバーライド値ＦＯＶが１１０％で
あれば、切り込みオーバーライド値ＤＯＶは９１％にな
る。以上により、切り込みオーバーライド値に応じて、
切削断面積すなわち切削抵抗が一定になるように送り速
度オーバーライド値が決定され補間指令実行部５に送出
される。または、送り速度オーバーライド値に応じて、
切削断面積すなわち切削抵抗が一定になるように切り込
みオーバーライド値が決定され、ツールパス生成部１５
に送出される。尚、第８図では説明の便宜上、同一構成
上に送り速度従属変更部１８と切り込み量従属変更部１
９を記載したが、少なくともどちらか一方を備えていれ
ば本発明の効果を十分に得ることが可能である。

【００２２】次に、第９図を用いて切削除去体積を一定
にして加工を行う場合について説明する。第９図には、
第１図に対して第１送り速度・主軸回転速度従属変更部
２０と切り込み量従属変更部１９が追加されている。
尚、切削除去体積を一定に保つ場合は、上記式（ｅ）か
ら分かるように送り速度を変更せずに主軸回転速度を変
更するか、その逆にするか、あるいは、両者を変更する
かの三者択一の方法が考えられるが、実施時に適宜好適
な方法を選択すればよく、本例では、送り速度を変更せ
ずに主軸回転速度を変更する場合を説明する。この場合
は、第１送り速度・主軸回転速度従属変更部２０は、切
り込みオーバーライドスイッチ１６から切り込みオーバ
ーライド値ＤＯＶを受け取り、１を切り込みオーバーラ
イド値ＤＯＶで除し、さらに送り速度オーバーライド値
ＦＯＶ１００％（基準値）で除すことにより、変更すべ
き主軸オーバーライド値ＳＯＶを算出し、主軸指令実行
部４に送出する。また、送り速度オーバーライド値ＦＯ
Ｖを補間指令実行部５に送出する。例えば、切り込みオ
ーバーライド値ＤＯＶが１２５％であれば、主軸オーバ
ーライド値ＳＯＶが８０％、送り速度オーバーライド値
ＦＯＶが１００％になる。

【００２３】切り込み量従属変更部１９は、送り速度オ
ーバーライドスイッチ１３と主軸オーバーライドスイッ
チ１４とからそれぞれ送り速度オーバーライド値ＦＯＶ
と主軸オーバーライド値ＳＯＶとを受け取り、１を送り
速度オーバーライド値ＦＯＶと主軸オーバーライド値Ｓ
ＯＶとで除すことにより、切り込みオーバーライド値Ｄ
ＯＶを算出し、ツールパス生成部１５に送出することに
なる。例えば、送り速度オーバーライド値ＦＯＶが１１
０％、主軸オーバーライド値ＳＯＶが１２０％であれ
ば、切り込みオーバーライド値ＤＯＶは７６％になる。
以上により、切り込みオーバーライド値に応じて、切削
除去体積すなわち切削動力が一定になるように送り速度
オーバーライド値、主軸オーバーライド値が決定され、
それぞれ、補間指令実行部５、主軸指令実行部４に送出
される。または、送り速度オーバーライド値と主軸オー
バーライド値に応じて、切削除去体積すなわち切削動力
が一定になるように切り込みオーバーライド値が決定さ
れ、ツールパス生成部１５に送出される。尚、第９図で
は説明の便宜上、同一構成上に第１送り速度・主軸回転
速度従属変更部２０と切り込み量従属変更部１９を記載
したが、少なくともどちらか一方を備えていれば本発明
の効果を十分に得ることが可能である。

【００２４】図１０は本発明の数値制御装置の第５の実
施形態を示すブロック図である。第２送り速度・主軸回
転速度従属変更部２０は、送り速度オーバーライドスイ
ッチ１３と主軸オーバーライドスイッチ１４とからそれ
ぞれ送りオーバーライド値ＦＯＶと主軸オーバーライド
値ＳＯＶとを受け取る。これらのデータから、切削除去
体積が一定になるように送り速度オーバーライド値ＦＯ
ＶＮと主軸オーバーライド値ＳＯＶＮを算出し、それぞ
れを補間指令実行部５、主軸指令実行部４に送出する。

【００２５】具体的には、前述したように切削除去体積
は、送り速度ｆと切り込み量ｄと主軸回転速度ｓとの積
に比例する。このため、切り込み量が変わらなければ、
送り速度オーバーライド値ＦＯＶと主軸回転速度ＳＯＶ
との積が１（基準値１００％×１００％）になるように
制御すれば、切削除去体積を一定に保つことができる。
送り速度オーバーライドスイッチ１３を有効にして主軸
回転速度を算出するか、主軸オーバーライドスイッチ１
４を有効にして送り速度オーバーライドを算出するか
は、実施時に好適な方法を選択すればよいが、本例で
は、送り速度オーバーライドスイッチを有効にした場合
について説明する。

【００２６】この場合、第２送り速度・主軸回転速度従
属変更部２０は、送り速度オーバーライドスイッチから
読み込んだ送り速度オーバーライド値ＦＯＶにて１を除
すことにより、変更すべき主軸回転速度のオーバーライ
ド値ＳＯＶＮを算出する。この算出値を主軸指令実行部
４に送出し、また、算出に使用した送り速度オーバーラ
イド値ＦＯＶをＦＯＶＮとして補間指令実行部５に送出
することにより、切削除去体積を一定にすることができ
る。例えば、送り速度オーバーライドスイッチからの値
ＦＯＶが７０％であれば、主軸回転速度のオーバーライ
ド値ＳＯＶＮは１４３％になる。

【００２７】以上、本発明の数値制御装置の実施形態に
ついて、第１から第５まで説明してきた。本発明の第１
から第５までの実施形態を旋削加工のみでなくミーリン
グ加工や穴あけ加工にも適用できることは前述した通り
である。また、主軸回転速度を変更する手段は、切削速
度が主軸回転速度に比例する関係から、切削速度変更手
段に置き換えてもよい。また、切り込み量を変更する手
段、送り速度を変更する手段、主軸回転速度（または切
削速度）を変更する手段は、本実施例では、指令値に対
して乗ずべきオーバーライド値を出力することとした
が、変更値自体を出力してもよい。また、変更値を用い
て指令値自体を書き換えてもよい。また、切り込み量や
送り速度や主軸回転速度（または切削速度）の変更に従
属して切り込み量や送り速度や主軸回転速度（または切
削速度）を算出する手段は、本実施例では、おのおのの
オーバーライド値を入力としたが、変更された値自体を
入力としてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、送り速
度や主軸回転速度と同様に、オペレータが加工実行時に
切り込み量を加工状況に合わせて適時調整し最適値を見
つけだすことができる。また、加工状況を監視しながら
適時最適値に自動調整することができる。さらに、切り
込み量を変更しても、切削抵抗や切削動力が一定に保た
れるように送り速度や主軸回転速度を自動的に変更する
ので、安全かつ安定した加工を行えるようになる。さら
に、送り速度や主軸回転速度を変更しても、切削抵抗や
切削動力が一定に保たれるように切り込み量を自動的に
変更するので、安全かつ安定した加工が行えるようにな
る。さらに、送り速度や主軸回転速度を変更しても、切
削抵抗や切削動力が一定に保たれるように送り速度や主
軸回転速度を自動的に変更するので、安全かつ安定した
加工を行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明のツールパス生成部１５の動作を示す
フローチャートである。

【図３】本発明のツールパス生成部１５が生成したツ
ールパスを示した図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を示すブロック図で
ある。

【図５】本発明の切り込み量適応制御部１７の動作を
示すフローチャートである。

【図６】本発明が適用可能なミーリング加工における
ポケット荒加工を示す図である。

【図７】本発明を適用したミーリング加工におけるポ
ケット荒加工を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施形態を示すブロック図で
ある。

【図９】本発明の第４の実施形態を示すブロック図で
ある。

【図１０】本発明の第５の実施形態を示すブロック図
である。

【図１１】従来技術を示すブロック図である。

【図１２】加工サイクル指令を含んだ加工プログラム
の例を示す図である。

【図１３】ツールパスの例を示す図である。

【符号の説明】

１加工プログラム記憶部、２加工プログラム解釈
部、４主軸指令実行部、５補間指令実行部、６サ
ーボ制御部、８サーボモータ、９主軸制御部、１１
主軸モータ、１３送り速度オーバーライドスイッ
チ、１４主軸オーバーライドスイッチ、１５ツール
パス生成部、１６切り込みオーバライドスイッチ、１
７切り込み量適応制御部、１８送り速度従属変更
部、１９切り込み量従属変更部、２０送り速度・主
軸回転速度従属変更部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者領木正人愛知県丹羽郡大口町下小口５丁目25番地の１オークマ株式会社大口工場内Ｆターム(参考） 3C001 KB01 KB02 KB04 TA03 TA05 TA06 TB05 TC01 5H269 AB02 AB05 BB07 CC01 CC17 EE01 EE16 MM06 NN07 QA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め指示された切り込み量を含んだ加工
サイクル情報に基づいてツールパスを生成・実行する数
値制御装置において、ツールパスの生成・実行時に加工
サイクルの切り込み量を変更するための切り込み量変更
手段と当該切り込み量変更手段により変更された切り込
み量に従ってツールパスを生成し実行させるツールパス
生成手段とを備えたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】前記切り込み量変更手段は、切り込み量
を手動で変更可能な切り込み量手動変更手段であること
を特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項３】前記切り込み量変更手段は、加工負荷を
監視した結果に基づいて切り込み量を変更する切り込み
量適応制御手段であることを特徴とする請求項１記載の
数値制御装置。
【請求項４】予め指示された切り込み量を含んだ加工
サイクル情報に基づいてツールパスを生成し、当該ツー
ルパスに従って予め指示された送り速度で加工実行する
数値制御装置において、切削断面積を一定にして加工を
行う場合に、前記切り込み量の変更に従って前記送り速
度を変更する送り速度従属変更手段あるいは、前記送り
速度の変更に従って前記切り込み量を変更する切り込み
量従属変更手段の少なくとも一方を備える事を特徴とす
る数値制御装置。
【請求項５】予め指示された切り込み量を含んだ加工
サイクル情報に基づいてツールパスを生成し、当該ツー
ルパスに従って予め指示された送り速度と主軸回転速度
で加工実行する数値制御装置において、切削除去体積を
一定にして加工を行う場合に、前記切り込み量の変更に
従って前記送り速度あるいは主軸回転速度の少なくとも
一方を変更する第１送り速度・主軸回転速度従属変更手
段あるいは、前記送り速度あるいは前記主軸回転速度の
少なくとも一方の変更に従って前記切り込み量を変更す
る切り込み量従属変更手段の少なくとも一方を備えるこ
とを特徴とする数値制御装置。
【請求項６】予め指示された切り込み量を含んだ加工
サイクル情報に基づいてツールパスを生成し、当該ツー
ルパスに従って予め指示された送り速度と主軸回転速度
にて加工実行する際に、前記送り速度を変更する送り速
度変更手段と前記主軸回転速度を変更する主軸回転速度
変更手段とを有する数値制御装置において、前記送り速
度変更手段を用いた送り速度の変更後も切削除去体積が
変更前と同一になるように主軸回転速度を変更し、ま
た、前記主軸回転速度変更手段を用いた主軸回転速度の
変更後も切削除去体積が変更前と同一になるように送り
速度を変更する第２送り速度・主軸回転速度従属変更手
段を備えたことを特徴とする数値制御装置。