JP2002132318A - 自動プログラミング方法及び自動プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物の作製に必要な複数の工程を複数の系
統に効率良く適正に自動割付して、高品質の多系統プロ
グラムを迅速に自動作成できるようにする。 【解決手段】 自動プログラミング装置１０の記憶部１
８には、複数の系統への割付を考慮せずに作成した複数
のプログラム２２と、複数種類の工具の属性に関する工
具データ２４と、刃物台上の複数の工具装着部の位置に
関する工具装着部データ２６と、複数種類の工具ホルダ
の属性に関する工具ホルダデータ２８と、複数のプログ
ラム２２で指定される指定工具の取付場所を工具装着部
に割振るための工具配置決定アルゴリズム３０とが格納
されている。プログラム割付処理部２０は、工具配置決
定アルゴリズム３０に従い、複数の指定工具の取付場所
として、関連するプログラム２２を実行可能な工具装着
部を特定するとともに、特定した工具装着部に対応の指
定工具を取付ける工具ホルダを選定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の系統におけ
る制御下で動作可能な少なくとも１つの主軸及び少なく
とも１つの刃物台を有するＮＣ（数値制御）工作機械で
実行される多系統プログラムを自動作成するための自動
プログラミング方法及び自動プログラミング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＮＣ工作機械の分野では、複雑か
つ多彩な形状の工作物を自動加工できるようにするため
に、バイト、ドリル、フライス等の多種類の工具を刃物
台に交換可能に装備して、旋削加工、穴あけ加工、フラ
イス加工等の多様な加工工程を実施可能とする複合機械
化が進められている。また、ＮＣ旋盤に代表される自動
旋盤（すなわち自動加工可能な旋盤）においては、加工
時間の短縮を図るべく、１つの旋盤機台に、複数の系統
における制御下で動作可能な少なくとも１つの主軸及び
少なくとも１つの刃物台を集約的に搭載し、同一の棒材
（すなわち加工対象素材）に対する異種（例えば外径削
りと中ぐり）同時加工や、異なる棒材に対する同時加工
を実施できるようにした多機能型のＮＣ旋盤が、種々提
案されている。なお、「系統」という用語は、１つの加
工プログラムで制御する制御軸群の組合せ（制御軸が１
つしか無い場合も含む）を意味するものであり、１台の
ＮＣ工作機械上でそのような制御軸群の組合せを複数種
類設定できる場合、このＮＣ工作機械における制御方式
を一般に「多系統制御 (multi-path control) 」と称す
る。

【０００３】他方、ＮＣ工作機械の分野では、加工プロ
グラムの作成に際してオペレータに要求される労力を軽
減するために、ＮＣ装置に関連して装備される様々な構
成の自動プログラミング装置が提案されている。この種
の自動プログラミング装置は通常、ＣＰＵ、メモリ、キ
ーボード、ディスプレイ等を備え、加工工程を実施する
ために必要なデータを、ディスプレイに順繰りに表示さ
れる種々の選択項目や要求事項に対するオペレータから
の対話式指示及び入力データ、並びに必要に応じてＣＡ
Ｄのような図形入力装置を介して図面形式で入力された
工作物の幾何学的データから獲得し、それにより所要の
加工プログラムを自動的に生成するようになっている。
このような自動プログラミング装置によれば、オペレー
タが加工プログラムを逐語的に入力する作業が排除され
るので、プログラム作成技術に劣るオペレータであって
も、複雑な加工プログラムを比較的短時間で作成するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の自動プ
ログラミング装置においては、オペレータによる加工プ
ログラムの作成時間が効果的に短縮されるものの、プロ
グラム生成に必要な種々のデータ（工具の種類、刃先の
移動位置、刃先の相対的切削速度、刃物台の相対的切削
送り量等）は、オペレータが工作物の設計図面を参照し
て判断し、設定するものであるから、加工工程や工具属
性に対する十分な知識がオペレータに要求されることに
なる。さらに、例えば前述した多軸多系統型のＮＣ旋盤
で、１つの工作物に対する種々の自動切削加工を複数の
系統で並行して実施するための多系統プログラムを作成
するような場合には、オペレータは、工作物の設計図面
から加工に必要な工程種類を読取った後、個々の工程を
どの系統でどの時期に実施することが作業効率上最も有
利であるかを、適正に判断して指定しなければならな
い。特に、各切削加工工程で使用される指定工具を刃物
台上の工具装着部に取付ける際に、指定工具の種類や刃
物台の構成によっては専用の工具ホルダを使用する必要
が生じるが、その場合オペレータは、１つ以上の刃物台
に設けた複数の工具装着部に複数の指定工具をどのよう
に割振って取付けるかを、複数種類の工具ホルダの種類
別在庫数や各々の属性（装着可能な刃物台の種類、使用
対象工程の種類、使用対象工具の属性等）と照らし合せ
て決定しなければならない。

【０００５】このように、従来の自動プログラミング装
置で高効率の多系統プログラムを作成するためには、オ
ペレータは、対象となるＮＣ工作機械の機械構成を熟知
し、かつ当該ＮＣ工作機械で使用できる複数種類の工具
ホルダの属性及び在庫数を正確に把握したうえで、複数
の指定工具の取付場所を１つ以上の刃物台の複数の工具
装着部に適正に割振って指定しなければならない。その
結果、多系統プログラムの作成に多大な時間と労力を消
費することになり、また、自動作成された多系統プログ
ラムの品質（サイクル時間の長さ、工具配置の妥当性、
加工精度等）は、オペレータの知識や経験の多寡によっ
て著しく左右される傾向がある。

【０００６】したがって本発明の目的は、多軸多系統型
のＮＣ工作機械で実行される多系統プログラムを自動作
成するための自動プログラミング方法及び自動プログラ
ミング装置において、工作物の作製に必要な複数の工程
を複数の系統に効率良く適正に自動割付でき、以って、
オペレータの知識や経験の多寡によって左右されること
なく、高品質の多系統プログラムを迅速に自動作成でき
る自動プログラミング方法及び自動プログラミング装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、複数の系統における制御
下で動作可能な少なくとも１つの主軸及び少なくとも１
つの刃物台を有するＮＣ工作機械で実行される多系統プ
ログラムを自動作成するための自動プログラミング方法
であって、前記ＮＣ工作機械で工作物を作製するために
必要な複数の工程を制御する複数のプログラムを、前記
複数の系統への割付を考慮せずに個々に作成して予め登
録し、前記ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類の切削加
工工程で使用できる複数種類の工具の属性に関する工具
データを予め登録し、前記少なくとも１つの刃物台に設
けた複数の工具装着部の該刃物台上での位置に関する工
具装着部データを予め登録し、前記複数の工具装着部に
装着できる複数種類の工具ホルダの属性に関する工具ホ
ルダデータを予め登録し、前記複数のプログラムのうち
幾つかが前記複数の系統のうち少なくとも２つの系統で
並行して実行されることを前提に、該複数のプログラム
で指定される複数の指定工具の取付場所を前記複数の工
具装着部に割振るための、工具配置決定アルゴリズムを
予め設定、登録し、前記工具配置決定アルゴリズムに従
い、前記複数の指定工具の取付場所として、前記複数の
工具装着部のうちでそれら指定工具に関連するプログラ
ムを実行可能な複数の工具装着部を、前記工具データ及
び前記工具装着部データに基づき特定するとともに、特
定した該複数の工具装着部に対応の該複数の指定工具を
取付けるために使用される複数の工具ホルダを、該工具
データ及び前記工具ホルダデータに基づき選定し、前記
複数の工具ホルダの選定が完了した後に、特定した前記
複数の工具装着部を指定する指令を前記複数のプログラ
ムに記述して、該複数のプログラムを前記複数の系統へ
自動的に割付けること、を特徴とする自動プログラミン
グ方法を提供する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の自動プログラミング方法において、工具配置の予設定
データ優先、多系統プログラムのサイクル時間短縮及び
加工精度の向上の、３つの割付条件から選択したいずれ
か１つの割付条件の下で、前記複数のプログラムを前記
複数の系統へ割付ける自動プログラミング方法を提供す
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の自動プログラミング方法において、前記少なく
とも１つの主軸と前記少なくとも１つの刃物台とを適宜
組合わせて加工動作させる複数種類の加工パターンを予
め設定、登録し、該複数種類の加工パターンから選択し
た幾つかの加工パターンに基づいて、前記複数のプログ
ラムを前記複数の系統へ割付ける自動プログラミング方
法を提供する。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記工具ホルダデータは、前記複数種類の工具ホル
ダの各々に固有の工具刃先偏倚量を含み、前記複数の工
具ホルダの選定が完了した後に、選定したそれら工具ホ
ルダの各々の該工具刃先偏倚量に基づいて、前記複数の
プログラムに位置補正指令を記述する自動プログラミン
グ方法を提供する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記工具ホルダデータは、前記複数種類の工具ホル
ダの属性別の在庫数を含み、該在庫数を考慮して前記複
数の工具ホルダを選定する自動プログラミング方法を提
供する。

【００１２】請求項６に記載の発明は、複数の系統にお
ける制御下で動作可能な少なくとも１つの主軸及び少な
くとも１つの刃物台を有するＮＣ工作機械で実行される
多系統プログラムを自動作成するための自動プログラミ
ング装置であって、前記ＮＣ工作機械で工作物を作製す
るために必要な複数の工程を制御するべく前記複数の系
統への割付を考慮せずに個々に作成した複数のプログラ
ム、該ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類の切削加工工
程で使用できる複数種類の工具の属性に関する工具デー
タ、前記少なくとも１つの刃物台に設けた複数の工具装
着部の該刃物台上での位置に関する工具装着部データ、
該複数の工具装着部に装着できる複数種類の工具ホルダ
の属性に関する工具ホルダデータ、及び該複数のプログ
ラムのうち幾つかが該複数の系統のうち少なくとも２つ
の系統で並行して実行されることを前提に該複数のプロ
グラムで指定される複数の指定工具の取付場所を該複数
の工具装着部に割振るための工具配置決定アルゴリズム
を予め格納してある記憶部と、前記記憶部に格納された
前記工具配置決定アルゴリズムに従い、前記複数の指定
工具の取付場所として、前記複数の工具装着部のうちで
それら指定工具に関連するプログラムを実行可能な複数
の工具装着部を、該記憶部に格納された前記工具データ
及び前記工具装着部データに基づき特定するとともに、
特定した該複数の工具装着部に対応の該複数の指定工具
を取付けるために使用される複数の工具ホルダを、該記
憶部に格納された該工具データ及び前記工具ホルダデー
タに基づき選定し、該複数の工具ホルダの選定が完了し
た後に、特定した該複数の工具装着部を指定する指令を
該記憶部に格納された前記複数のプログラムに記述し
て、該複数のプログラムを前記複数の系統へ自動的に割
付けるプログラム割付処理部と、を具備することを特徴
とする自動プログラミング装置を提供する。

【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の自動プログラミング装置において、工具配置の予設定
データ優先、多系統プログラムのサイクル時間短縮及び
加工精度の向上の、３つの割付条件のうちいずれか１つ
の割付条件を選択する指定を受付ける入力部をさらに具
備し、前記プログラム割付処理部は、該入力部で指定さ
れた該割付条件の下で、前記複数のプログラムを前記複
数の系統へ割付ける自動プログラミング装置を提供す
る。

【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項６又は７
に記載の自動プログラミング装置において、前記記憶部
は、前記少なくとも１つの主軸と前記少なくとも１つの
刃物台とを適宜組合わせて加工動作させる複数種類の加
工パターンを予め格納してあり、前記プログラム割付処
理部は、該記憶部に格納された該複数種類の加工パター
ンから選択した幾つかの加工パターンに基づいて、前記
複数のプログラムを前記複数の系統へ割付ける自動プロ
グラミング装置を提供する。

【００１５】請求項９に記載の発明は、請求項６〜８の
いずれか１項に記載の自動プログラミング装置におい
て、前記記憶部に格納された前記工具ホルダデータは、
前記複数種類の工具ホルダの各々に固有の工具刃先偏倚
量を含み、前記プログラム割付処理部は、前記複数の工
具ホルダの選定が完了した後に、選定したそれら工具ホ
ルダの各々の該工具刃先偏倚量を該工具ホルダデータか
ら読出し、読出した該工具刃先偏倚量に基づいて、前記
複数のプログラムに位置補正指令を記述する自動プログ
ラミング装置を提供する。

【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９
のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置におい
て、前記記憶部に格納された前記工具ホルダデータは、
前記複数種類の工具ホルダの属性別の在庫数を含み、前
記プログラム割付処理部は、該工具ホルダデータから読
出した該在庫数を考慮して、前記複数の工具装着部を特
定するとともに前記複数の工具ホルダを選定する自動プ
ログラミング装置を提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一
又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。図１
は、本発明の一実施形態による自動プログラミング装置
１０の全体構成を示すブロック図である。自動プログラ
ミング装置１０は、本発明に係る自動プログラミング方
法を遂行して、複数の系統における制御下で動作可能な
少なくとも１つの主軸及び少なくとも１つの刃物台を有
する図示しないＮＣ工作機械で実行される多系統加工プ
ログラムを自動作成するものであり、ＮＣ工作機械に装
備されるＮＣ装置（図示せず）が、自動プログラミング
装置１０から受取った多系統プログラムに従ってＮＣ工
作機械の動作を制御する。

【００１８】図１に示すように、自動プログラミング装
置１０は、入力部１２、表示部１４、制御部１６、記憶
部１８及びプログラム割付処理部２０を備える。概説す
れば、入力部１２は、図示しない数値キー付きのキーボ
ードやマウス等のポインティングデバイスを有し、表示
部１４に表示された後述する様々な画面を参照しなが
ら、オペレータが対話式の指示やデータ入力を行なえる
ようになっている。表示部１４は、図示しないＣＲＴや
ＬＣＤ等のディスプレイを有し、オペレータによる対話
式入力を可能にすべく、記憶部１８に格納された後述す
る種々のデータに関連する各種画面を選択的に表示する
とともに、後述する手順に従って自動作成した多系統プ
ログラムを表示する。

【００１９】制御部１６は、例えば図示しないコンピュ
ータのＣＰＵを有し、入力部１２で入力された各種の指
示やデータを記憶部１８に記憶させたり、表示部１４に
前述した各種画面を適宜表示させたり、プログラム割付
処理部２０に後述する種々の処理を実行させたりといっ
た、自動プログラミング装置１０における多系統プログ
ラム自動作成に関わるあらゆる動作を制御する。記憶部
１８は、例えば図示しないコンピュータのＲＯＭ、ＲＡ
Ｍやフロッピー（登録商標）ディスク等の外部記憶媒体
を有し、多系統プログラム自動作成に関わる後述する種
々のデータ、画面等を予め格納するとともに、入力部１
２で入力されたデータや自動作成した多系統プログラム
を記憶する。プログラム割付処理部２０は、例えば図示
しないコンピュータのＣＰＵによって構成でき、制御部
１６の制御下で、入力部１２、表示部１４及び記憶部１
８との間でデータや指示の授受を行ない、所望の多系統
プログラムを生成する。

【００２０】さらに詳述すると、記憶部１８には、ＮＣ
工作機械で工作物を作製するために必要な複数の工程を
制御するべく複数の系統への割付を考慮せずに個々に作
成した複数のプログラム２２と、ＮＣ工作機械で実施可
能な複数種類の切削加工工程で使用できる複数種類の工
具の属性に関する工具データ２４と、ＮＣ工作機械の少
なくとも１つの刃物台に設けた複数の工具装着部の刃物
台上での位置に関する工具装着部データ２６と、複数の
工具装着部に装着できる複数種類の工具ホルダの属性に
関する工具ホルダデータ２８と、複数のプログラム２２
のうち幾つかが複数の系統のうち少なくとも２つの系統
で並行して実行されることを前提にそれらプログラム２
２で指定される複数の指定工具の取付場所を複数の工具
装着部に割振るための工具配置決定アルゴリズム３０と
が、予め格納されている。

【００２１】また、プログラム割付処理部２０は、制御
部１６の制御下で、記憶部１８に格納された工具配置決
定アルゴリズム３０に従い、複数の指定工具の取付場所
として、複数の工具装着部のうちでそれら指定工具に関
連するプログラム２２を実行可能な複数の工具装着部
を、記憶部１８に格納された工具データ２４及び工具装
着部データ２６に基づき特定するとともに、特定した複
数の工具装着部に対応の複数の指定工具を取付けるため
に使用される複数の工具ホルダを、記憶部１８に格納さ
れた工具データ２４及び工具ホルダデータ２８に基づき
選定し、複数の工具ホルダの選定が完了した後に、特定
した複数の工具装着部を指定する指令を記憶部１８に格
納された複数のプログラム２２に記述して、それらプロ
グラム２２を複数の系統へ自動的に割付けるように処理
する。

【００２２】上記した自動プログラミング装置１０の構
成をさらに具体的に説明するために、まず図２を参照し
て、自動プログラミング装置１０を適用可能なＮＣ工作
機械の一例としての、多軸多系統型ＮＣ旋盤の構成を概
説する。このＮＣ旋盤は、旋盤外部から供給された棒材
を把持して回転する主要な（又は正面側の）第１主軸３
２と、第１主軸３２に軸線方向へ同軸状に対向して配置
でき、第１主軸３２から受け渡された一部加工済みの棒
材を把持して回転する補助的な（又は背面側の）第２主
軸３４と、複数の工具３６、３８をそれぞれに装備して
独立動作する第１及び第２刃物台４０、４２と、複数の
工具３８を装備して固定的に配置される第３刃物台４４
とを備える。このＮＣ旋盤では、第１主軸３２、第２主
軸３４、第１刃物台４０及び第２刃物台４２が、後述す
る３つの系統における制御下で動作し、それにより、同
時加工を含む多様な自動加工が遂行される。

【００２３】第１主軸３２は、それ自体の回転軸線３２
ａに平行な送り制御軸（Ｚ１軸）に沿って直線移動する
ように構成される。第１主軸３２の軸線方向前方の所定
位置には、第１主軸３２に把持された棒材をその先端の
被加工部位の近傍で支持する補助支持装置としてのガイ
ドブッシュ４６が、第１主軸３２に対し同軸状に設置さ
れる。

【００２４】第１刃物台４０は、第１主軸３２の軸線方
向前方でガイドブッシュ４６の側方に近接して配置さ
れ、第１主軸３２のＺ１軸に直交する送り制御軸（Ｘ１
軸）並びにＺ１軸及びＸ１軸の両者に直交する送り制御
軸（Ｙ１軸）に沿って直線移動するように構成される。
第１刃物台４０は、複数の工具３６、３８を並列配置で
保持する複数の工具装着部４８を備えたいわゆるくし歯
刃物台であり、バイト、ドリル等の旋削工具やフライス
等の回転工具を、第１主軸３２の回転軸線３２ａに対し
直交して位置決め可能な配置で装備できる。第１刃物台
４０は基本的に、第１の系統で制御されるそれ自体のＹ
１軸移動で割出選択した所望の工具３６、３８の刃先
を、同じ第１の系統で制御される第１刃物台４０自体の
Ｘ１軸移動と第１主軸３２のＺ１軸移動との協働によ
り、ＮＣプログラムに従い補間動作させることができ、
それによって、第１主軸３２に把持された棒材に所望の
切削加工が施される。なお、第１刃物台４０のＹ１軸移
動は、工具選択動作であるだけでなく、例えば回転工具
を選択した場合には棒材外周面の切削加工（Ｄカット）
動作としても機能する。また、第１刃物台４０の所定の
工具装着部４８には、図示しない複数種類の工具ホルダ
を用いて、穴あけ工具や回転工具を装着できる。

【００２５】第２刃物台４２は、ガイドブッシュ４６を
挟んで第１刃物台４０の略反対側に配置され、第１主軸
３２のＺ１軸に直交する送り制御軸（Ｘ２軸）及びＺ１
軸に平行な送り制御軸（Ｚ２軸）に沿って直線移動する
ように構成される。第２刃物台４２は、複数の工具３
６、３８を周方向等間隔配置で保持する複数の工具装着
部５０を備えたいわゆるタレット刃物台であり、Ｚ２軸
に平行な回転割出制御軸（ＴＩ軸）を有するとともに、
バイト、ドリル等の旋削工具やフライス等の回転工具
を、第１主軸３２の回転軸線３２ａに対し直交して又は
平行に位置決め可能な配置で装備できる。第２刃物台４
２は基本的に、第２の系統で制御されるそれ自体のＴＩ
軸回転で割出選択した所望の工具３６、３８の刃先を、
同じ第２の系統で制御される第２刃物台４２自体のＸ２
軸移動とＺ２軸移動との協働により、ＮＣプログラムに
従い補間動作させることができ、それによって、第１主
軸３２に把持された棒材に所望の切削加工が施される。

【００２６】第２刃物台４２の各工具装着部５０には、
複数種類の工具ホルダ５２を用いて、様々な種類の工具
３６、３８を装着できる。このとき、工具ホルダ５２の
構成によっては、１つの工具装着部５０に、第１主軸３
２に把持した棒材と第２主軸３４に把持した棒材との双
方を同時に加工できるように方向付けして一対の工具を
装着することもできる。

【００２７】第２主軸３４は、第１主軸３２の回転軸線
３２ａに平行な回転軸線３４ａを有して、第１主軸３２
の軸線方向前方にガイドブッシュ４６を挟んで対向可能
に配置され、第１主軸３２のＺ１軸に直交する送り制御
軸（Ｘ３軸）及びＺ１軸に平行な送り制御軸（Ｚ３軸）
に沿って直線移動するように構成される。これに対し、
第３刃物台４４は、複数の工具３８を並列配置で保持す
る複数の工具装着部５４を備えたくし歯刃物台の構成を
有し、ドリル等の旋削工具やエンドミル等の回転工具
を、第２主軸３４の回転軸線３４ａに対し平行に位置決
め可能な配置で装備して、第２主軸３４のＸ３軸移動経
路に対向配置される。なお第３刃物台４４は、その構成
から例えば背面三本軸と呼称できる。第２主軸３４は基
本的に、第３の系統で制御されるそれ自体のＸ３軸移動
により第３刃物台４４上の所望の工具３８を選択すると
ともに、同じ第３の系統で制御されるそれ自体のＸ３軸
移動とＺ３軸移動との協働により、当該工具３８の刃先
をＮＣプログラムに従い相対的に補間動作させることが
でき、それによって、第１主軸３２から第２主軸３４に
受け渡された棒材に所望の切削加工が施される。なお、
第３刃物台４４の各工具装着部５４には、図示しない複
数種類の工具ホルダを用いて、穴あけ工具や回転工具を
装着できる。

【００２８】さらに、第１主軸３２及び第２主軸３４
は、それぞれに回転角度制御軸（Ｃ１軸及びＣ２軸）を
有することができる。したがって第１及び第２主軸３
２、３４は、それぞれのＣ１軸及びＣ２軸の位置決め割
出動作により、それぞれに把持した棒材の端面や外周面
の所望位置に、所望の刃物台４０、４２、４４に装備し
た回転工具を用いた多様な加工を施すことを可能にす
る。

【００２９】このように、上記したＮＣ旋盤は、３系統
プログラムに従って各主軸３２、３４及び各刃物台４
０、４２、４４の動作を多数の制御軸に沿って制御する
ことにより、３つの刃物台４０、４２、４４上で選択し
た最多で３個の工具３６、３８を同時使用して、両主軸
３２、３４に把持した棒材をそれぞれに自動加工するこ
とができる。

【００３０】次に、図３及び図４に示すフローチャー
ト、図５に示す工作物加工例、並びに図６〜図１２に示
す各種表示画面を参照して、自動プログラミング装置１
０及びそこで遂行される自動プログラミング方法の具体
例を、上記したＮＣ旋盤に関連して説明する。

【００３１】まず、図３及び図４のフローチャートのス
テップＳ１で、オペレータは、ＮＣ旋盤で工作物を作製
するために必要な複数の工程を、その工作物の設計図面
から読取って、それら工程を制御する複数のプログラム
２２を、ＮＣ旋盤の３つの系統への割付を考慮せずに
（すなわち各プログラムで指定される工具の取付場所を
指定せずに）個々に作成する。図５の加工例では、
（１）外径切削工程、（２）外径ネジ切り工程、（３）
Ｄカット工程、（４）クロス穴センタ工程、（５）クロ
ス穴工程（以上、棒材を正面側の第１主軸３２に把
持）、（６）突切りピックオフ工程（棒材を第１主軸３
２から第２主軸３４へ受渡す）、（Ｂ−１）端面穴セン
タ工程、（Ｂ−２）端面穴工程、（Ｂ−３）端面穴タッ
プ工程、（Ｂ−４）外径切削工程（以上、棒材を背面側
の第２主軸３４に把持）の、計１０個の切削加工工程
（工具経路を矢印で略示する）が設計図面から読取られ
る。

【００３２】またオペレータは、所望の工具の取付場所
を、いずれか１つの刃物台４０、４２、４４上の予め定
めた工具装着部４８、５０、５４に指定する指令を意図
的に記述して、プログラム２２を作成することもでき
る。この場合、以下の多系統プログラム自動作成フロー
で、使用者側で設定したこのような工具配置の予設定デ
ータを優先的に保持しつつ、予設定データの無い工具に
対してのみ、残りの工具装着部へ取付場所を自動的に割
振るように構成できる。さらに、多系統プログラムの自
動作成を開始する前に、そのような工具配置予設定デー
タを優先保持するか否かをオペレータが指定できるよう
にすることが有利である。これについては、「割付条件
の選択」という事項に関連してさらに後述する。

【００３３】設計図面から読取った各工程のプログラム
２２は、オペレータが手作業で作成するか、又は他の公
知の自動プログラミング装置を用いて作成することがで
きる。或いは、自動プログラミング装置１０に、そのよ
うな工程ごとの自動プログラミング機能を付加すること
もできる。作成された１０種類のプログラム２２は、加
工順序（上記説明順）に従って、かつ加工順序の最初に
準備工程を追加するとともに最後に背面回収工程及び終
了工程を追加して、記憶部１８に予め格納される。な
お、図５で各工程に付記したＴコードは、自動プログラ
ミング装置１０で作成された多系統プログラムに記述さ
れる各指定工具の取付場所を示す工具番号である。

【００３４】記憶部１８には、１つの工作物の加工に必
要な全ての工程を列記する工程一覧画面５６（図６参
照）が予め格納されており、記憶部１８に格納された上
記工程毎のプログラム２２は、制御部１６の制御下で、
工程一覧画面５６に列記して随時、表示部１４のディス
プレイに一覧表示される。図６に示すように、表示部１
４のディスプレイには、工程一覧画面５６に並列して、
工程一覧画面５６で指定した工程（図では端面穴工程）
に関連する諸データを入力できるデータ入力画面５８
と、その工程のプログラム（図では端面穴あけプログラ
ム）を記述したプログラム画面６０とを表示することが
できる。なお、図示のプログラム画面６０に記述された
プログラムでは、まだ工具番号が指定されていない。

【００３５】次にステップＳ２で、制御部１６はまず、
記憶部１８に格納された複数のプログラム２２をＮＣ旋
盤の３つの系統へ仮に割付ける。このような仮割付作業
は、以下のステップにおけるプログラム割付手順を円滑
に進めるためのものであり、必須ではないが、例えば適
当な仮割付手順を工具配置決定アルゴリズム３０に設定
しておくことが有利である。ここで、図２に示すＮＣ旋
盤の機械構成では、系統１における第１刃物台４０上の
工具３６、３８による切削加工工程を主工程と規定し、
他の系統２及び３における第２及び第３刃物台４２、４
４上の工具３６、３８による切削加工工程を補助的な工
程と規定することが適当である。そのような観点で設定
した図示実施形態における仮割付手順を概略説明する。

【００３６】まず、最初に実施される工程（準備工程）
のプログラムを、系統１に対応する記憶部１８内のプロ
グラム記述領域＄１の１番目に配置し、その後に続け
て、第１主軸３２に把持した棒材に対する一連の正面加
工工程（１）〜（５）のプログラムを加工順に配置す
る。そしてその後段に、突切りピックオフ工程（６）の
プログラムのうち第１主軸３２を動作させる部分（ブロ
ック列）を配置する。系統２に対応する記憶部１８内の
プログラム記述領域＄２には、第２主軸３４に把持した
棒材に対する一連の背面加工工程（Ｂ−１）〜（Ｂ−
４）のプログラムを加工順に配置し、その後段に、背面
回収工程のプログラムを配置する。系統３に対応する記
憶部１８内のプログラム記述領域＄３には、突切りピッ
クオフ工程（６）のプログラムのうち第２主軸３４を動
作させる部分（ブロック列）を配置する。そして各プロ
グラム記述領域＄１、＄２、＄３内のブロック列の最後
に、終了工程のプログラムを配置して、仮割付が完了す
る。仮割付の段階では、プログラム記述領域＄３には切
削加工工程のプログラムを割付けない。

【００３７】プログラムの仮割付が完了すると、前述し
たようにプログラム割付処理部２０は、制御部１６の制
御下で、仮割付した複数のプログラムにおける指定工具
３６、３８の取付場所を、３つの刃物台４０、４２、４
４上の複数の工具装着部４８、５０、５４から選択して
特定する（ステップＳ３）。ここで、図示実施形態にお
ける工具配置決定アルゴリズム３０を簡単に説明する。
まず、各プログラム記述領域＄１、＄２に記述される複
数のプログラムに対し、指定工具３６、３８の取付場所
を、プログラムの配置順序に従って第１刃物台４０と第
２刃物台４２とから交互に選択していく。この場合、選
択の基準となる工具取付場所を特定するために、複数の
指定工具３６、３８の中で突切りバイトの取付場所を、
第１及び第２刃物台４０、４２のいずれかの工具装着部
４８、５０に予め指定しておく。突切りバイトをこのよ
うな基準工具とする理由は、棒材を突切りバイトで突切
って形成した棒材端面の位置を基準として、全ての位置
座標データが作成されるからである。なお、突切りバイ
トの取付場所は、例えば図７に示すような、加工対象素
材の材質を指定するための材質指定画面６２を利用し
て、材質指定と同時に基本データ（図では「突切りバイ
ト番号」）として指定することができる。材質指定画面
６２は、例えば個々の工程のプログラムを自動作成する
際に利用できるものであり、予め記憶部１８に格納して
おくことができる。

【００３８】そこでプログラム割付処理部２０は、予め
指定した突切りバイトの取付場所が第１刃物台４０上の
工具装着部４８（工具装着部データ２６にて例えばＴ１
０番台の識別番号を付す）である場合は、準備工程の次
の工程（図５の加工例では（１）外径切削工程）におけ
る指定工具の取付場所を、第２刃物台４２上の工具装着
部５０（同様に例えばＴ２０番台の識別番号を付す）か
ら選択して特定し、さらに後続の工程へ順次交互にＴ１
０番台、Ｔ２０番台を特定していく。逆に、突切りバイ
トの取付場所がＴ２０番台である場合は、準備工程の次
の工程における指定工具の取付場所をＴ１０番台から特
定し、さらに後続の工程へ順次交互にＴ２０番台、Ｔ１
０番台を特定していく。このようにして、全ての指定工
具３６、３８の取付場所を、第１及び第２刃物台４０、
４２上の工具装着部４８、５０に割振る。

【００３９】同時にプログラム割付処理部２０は、前述
したように、それら指定工具３６、３８を対応の工具装
着部４８、５０に取付けるために使用される複数の工具
ホルダ（例えば工具ホルダ５２）を、工具ホルダデータ
２８に基づき選定する（ステップＳ４）。ここで、工具
ホルダデータ２８は、複数種類の工具ホルダをそれらの
名称別に登録してあり、また各工具ホルダの属性とし
て、装着対象の刃物台の種類、装着可能な工具装着部の
位置、使用対象工程の種類、使用対象工具の属性、工具
刃先偏倚量（いわゆるシフト量）等が登録されている。
したがってプログラム割付処理部２０は、工具データ２
４に登録された指定工具３６、３８の属性と工具装着部
データ２６に登録された工具装着部４８、５０の位置と
を参照しつつ、工具ホルダを選定することができる。な
お、指定工具の属性及び工具装着部の位置によっては、
工具ホルダの使用を要しないものもあることは勿論であ
る。

【００４０】なお図示実施形態では、前述したようにオ
ペレータが所望の指定工具に関して取付場所の予設定デ
ータをプログラムに登録している場合、プログラム割付
処理部２０は、オペレータの指示により、そのような指
定工具の取付場所を予設定データに従って特定するとと
もに、予設定データの無い他の指定工具の取付場所を、
残りの工具装着部４８、５０、５４へ適当に割振るよう
に構成される。また、予設定データに従って取付場所を
特定した指定工具に対し、プログラム割付処理部２０
は、特定した工具装着部に装着できる工具ホルダを優先
的に、工具ホルダデータ２８から選定する。

【００４１】一般に、工具ホルダを選定する際には、選
定しようとする工具ホルダの在庫の有無を確認する必要
がある。そこで図示実施形態では、ＮＣ旋盤の各刃物台
４０、４２、４４に装着可能な種々の工具ホルダの在庫
数を、それら工具ホルダの属性別に、工具ホルダデータ
２８に予め登録しておく。工具ホルダの在庫数の登録
は、例えば図８に示すようなホルダ在庫画面６４を用い
て行なうことができる。ホルダ在庫画面６４は、予め記
憶部１８に格納しておくことができ、オペレータが入力
部１２を操作して表示部１４のディスプレイに表示させ
ることができる。

【００４２】プログラム割付処理部２０は、ステップＳ
４で複数の工具ホルダを選定した後、それら工具ホルダ
の在庫の有無を工具ホルダデータ２８から読出すことに
より確認し（ステップＳ５）、選定した全ての工具ホル
ダの在庫が有ると判断したときに、ホルダ選定を完了し
て次のステップへ進む。選定した工具ホルダのうち、在
庫が無いものが存在した場合には、ステップＳ３及びＳ
４に戻り、在庫の無い工具ホルダを選定した指定工具
を、他の在庫の有る工具ホルダを用いて他の取付場所に
取付けることができるように、工具装着部４８、５０の
特定及び工具ホルダの選定を全ての指定工具に対してや
り直す。そのようにして指定工具と工具装着部と工具ホ
ルダとの組合せを可能な範囲で全て試行しても、在庫の
無い工具ホルダが生じてしまう場合には、エラーと判断
してプログラム作成フローを停止する。

【００４３】このようにして全ての指定工具に対し工具
装着部４８、５０の特定及び工具ホルダの選定を行なう
際には、一部又は全部の指定工具に対する工具配置の予
設定データを優先するか否かの判断だけでなく、多系統
プログラムのサイクル時間を可及的に短縮するための工
具配置や、加工精度を可及的に向上させるための工具配
置を、十分に検討した上で決定することが、ＮＣ旋盤の
３つの系統の全てを効率良く使用すべく、個々の工程を
作業効率上最も有利な形態で系統に割付ける点で肝要で
ある。そこで図示実施形態では、工具配置の予設定デー
タ優先、多系統プログラムのサイクル時間短縮及び加工
精度の向上の、３つの割付条件から選択したいずれか１
つの割付条件を、前述した工具配置決定アルゴリズム３
０に付加し、選択した割付条件の下で、複数のプログラ
ムをＮＣ旋盤の３つの系統へ割付けることができるよう
に構成している。

【００４４】この場合、オペレータは、例えば自動プロ
グラミング装置１０におけるプログラム作成フローの最
初の段階で、入力部１２を操作して、上記した３つの割
付条件のうちいずれか１つの割付条件を選択する指令を
入力することができる。それにより制御部１６は、入力
部１２で指定された割付条件を、記憶部１８に格納され
た工具配置決定アルゴリズム３０に付加し、そしてプロ
グラム割付処理部２０は、指定された割付条件の下で、
上記したようにして工具装着部４８、５０の特定及び工
具ホルダの選定を行なう。

【００４５】概説すると、「工具配置の予設定データ優
先」を割付条件として指定した場合には、前述したよう
に、オペレータが登録した予設定データを優先して工具
装着部の特定及び工具ホルダの選定を行なう。また、
「多系統プログラムのサイクル時間短縮」を割付条件と
して指定した場合は、オペレータによる予設定データの
有無に関わらず、サイクル時間（１回の多系統並行制御
の開始から終了までの総計時間）の短縮を最優先に、全
ての加工工程に対して工具装着部の特定及び工具ホルダ
の選定を行なう。また、「加工精度の向上」を割付条件
として指定した場合には、所定の精度が要求される加工
工程（予め記憶部１８に格納）で使用する工具の工具装
着部及び工具ホルダ並びに主軸を、高精度加工が可能な
刃物台と主軸との組合せ（予め記憶部１８に格納）で優
先的に特定した後、残りの加工工程に対して工具装着部
の特定及び工具ホルダの選定を行なう。このようにし
て、最終的に複数のプログラムをＮＣ旋盤の３つの系統
へ効率良く割付けることが可能になる。

【００４６】ここで、図２に示すＮＣ旋盤の機械構成に
おいて作業効率を向上させるための、３系統の使い分け
に関する基本的考え方の例を簡単に説明する。例えば、
第１刃物台４０（くし歯）と第２刃物台４２（タレッ
ト）とは、第２刃物台４２における工具選択動作に時間
を要することを考慮して、前述したようにプログラムの
配置順に交互に使用する（すなわち工具配置する）こと
が有利である。このとき、背面加工工程における穴あ
け、タップ等の工程で第３刃物台４４（背面三本軸）を
有効に使用すれば、その間に正面加工工程では第１刃物
台４０と第２刃物台４２とを交互に使用できるので、工
具選択時間を有効に削減できる。なお、背面加工工程に
おける内外径旋削工程は、第２刃物台４２上の工具でし
か実施できないので、その間は正面加工工程で第１刃物
台４０を使用する。また、正面加工工程における外径ネ
ジ切り工程は、ネジ切り動作を反復する必要があるの
で、基本的には第１刃物台４０（Ｚ軸移動不能）ではな
く第２刃物台４２（Ｚ軸移動可能）を使用する。外径ネ
ジ切り工程で第１刃物台４０を用いる場合には、第１主
軸３２をＺ軸移動させるので、棒材の被加工部位がガイ
ドブッシュ４６内に反復して引き込まれることを承知し
ておく必要がある。

【００４７】このように、工作物の作製に要する複数の
工程をＮＣ旋盤の複数の系統に割付ける際に、ＮＣ旋盤
における作業効率を考慮するためには、第１及び第２主
軸３２、３４と第１〜第３刃物台４０、４２、４４とを
適宜組合わせて加工動作させる複数種類の加工パターン
を予め設定しておくことが有利である。そこで図示実施
形態では、そのような複数種類の加工パターン６６（図
１）を予め設定して記憶部１８に格納しておき、プログ
ラム割付処理部２０は、記憶部１８に格納されたそれら
複数種類の加工パターン６６から、前述した指定の割付
条件の下で適当な幾つかの加工パターンを選択し、それ
ら選択した加工パターンに基づいて、複数のプログラム
をＮＣ旋盤の３つの系統へ割付けるように処理してい
る。

【００４８】このような加工パターンの例として、図示
実施形態では、「ツインタレット加工」、「ツーサドル
加工」、「背面正面同時加工」、「３系統同時加工」及
び「ピックオフ／センタサポート」の、５種類の加工パ
ターンが記憶部１８に格納されている。ツインタレット
加工は、最も多用される標準的加工パターンであって、
プログラム割付処理部２０は基本的にこの加工パターン
を選択した後、他の組合せ可能な加工パターンを選択す
る。ツインタレット加工によって規定される加工動作
は、系統１で第１刃物台４０（くし歯）と第２刃物台４
２（タレット）とを交互に用いる正面加工動作であっ
て、その間に、系統３で第３刃物台４４（背面三本軸）
により背面加工を行なうことができる。ツーサドル加工
は、系統１と系統２とで粗／仕上げ加工や同時ネジ切り
（異ピッチ）等の正面同時加工を行なったり、第１主軸
３２のＣ１軸位置決め動作を第１刃物台４０（系統１）
と第２刃物台４２（系統２）とのいずれかに割振ったり
する加工パターンであって、その間に、系統３で第３刃
物台４４を用いて背面加工を行なうことができる。背面
正面同時加工は、正面加工と背面加工とを互いに独立し
て行なう加工パターンであって、複数の工程中に背面加
工工程が含まれている場合、プログラム割付処理部２０
は基本的にこの加工パターンも選択する。背面正面同時
加工では、系統２と系統３とで第２刃物台４２と第３刃
物台４４とを交互に用いて背面加工を行なうことができ
る。３系統同時加工は、３つの系統における同時加工
（例えば正面外径加工と正面背面センタ加工）を行なう
場合に選択する。ただし３系統同時加工では、第３刃物
台４４は使用できない。ピックオフ／センタサポート
は、第１主軸３２から第２主軸３４への棒材の受渡し
や、第２主軸３４を用いたセンタサポートを行なう場合
に選択する。

【００４９】このように自動プログラミング装置１０で
は、予め設定した加工パターンに基づいて複数の工程を
３系統に割付けているが、背面加工工程の有無によっ
て、加工パターンの最も効率的な組合せを決定する手順
が若干相違することになる。再び図３及び図４のフロー
チャートを参照すると、ステップＳ３〜Ｓ５で、全ての
指定工具に対して工具装着部４８、５０の特定及び工具
ホルダの選定が完了した後、制御部１６は次のステップ
Ｓ６で、複数のプログラムの中に背面加工工程のプログ
ラムが有るか否かを判断し、背面加工工程が有る場合に
は、全ての工程をどのような加工パターンの組合せで行
なうかを仮に決定する（ステップＳ７）。そして、仮決
定された加工パターンの組合せに基づいて複数のプログ
ラムを３系統に割付けた後、正面加工工程と背面加工工
程との個々のプログラム実行時間を算出して、さらに効
率が改善される（すなわち並行作業時間が増える）最善
の加工パターンの組合せに変更できるか否かを、前述し
た指定の割付条件下で再検討し、そのような変更が可能
なときには最善の加工パターンの組合せを採用する（ス
テップＳ８）。他方、複数のプログラムの中に背面加工
工程のプログラムが無い場合には、加工パターンの仮決
定のステップは不要であり、直ちにステップＳ８で加工
パターンの組合せを決定する。

【００５０】上記のようにして、工具装着部４８、５０
の特定及び工具ホルダの選定が完了し、さらに加工パタ
ーンの組合せが決定されると、記憶部１８に格納された
複数のプログラム２２が作業効率上最も有利な形態で、
ＮＣ旋盤の３つの系統に割付けられる（ステップＳ
９）。このとき、プログラム割付処理部２２は、記憶部
１８に格納された複数のプログラム２２に、それぞれの
指定工具に対して特定した工具装着部４８、５０、５４
を指定する工具配置指令（Ｔコード）を記述する。確定
したＴコード並びに対応の指定工具及び工具ホルダの名
称等は、例えば図９に示すような工具配置決定画面６８
を用いて、表示部１４のディスプレイに表示できる。

【００５１】前述したように、ＮＣ旋盤で使用される種
々の工具ホルダは、それぞれに異なる固有の工具刃先偏
倚量（シフト量）を属性として有している。そこで図示
実施形態では、ステップＳ９で、個々の切削加工プログ
ラムにおける工具配置指令が確定した後に、プログラム
割付処理部２０は、ステップＳ３〜Ｓ５で選定した複数
の工具ホルダの各々の工具刃先偏倚量（シフト量）を、
記憶部１８に格納した工具ホルダデータ２８から読出
し、読出した工具刃先偏倚量に基づいて、各切削加工プ
ログラムに工具刃先の位置補正指令を記述する（ステッ
プＳ１０）ように構成される。このようにして、多系統
プログラムの自動作成が完了する。作成された多系統プ
ログラムは、例えば図１０に示すような多系統プログラ
ム画面７０を用いて、表示部１４のディスプレイに表示
できる。

【００５２】自動プログラミング装置１０は、上記のよ
うにして自動作成した多系統プログラムを、オペレータ
の指示により表示部１４のディスプレイにグラフィック
表示するグラフィック機能を有することができる。この
場合、記憶部１８には、多系統プログラムをグラフィッ
ク表示するためのグラフィック画面が予め格納されてお
り、制御部１６は、プログラム割付処理部２０によって
３つの系統に割付けられた複数のプログラムを、それら
系統毎に時系列で複数の帯に整列配置してグラフィック
画面に表示させる。グラフィック画面は、図１１及び図
１２に例示する画面構成を有する。図１１に示すグラフ
ィック画面７２は、図１０の多系統プログラム画面７０
で表示した多系統プログラムをグラフィック表示したも
のであり、この多系統プログラムは、前述したプログラ
ム作成フローに従って「工具配置の予設定データ優先」
の割付条件の下で自動作成したものである。

【００５３】図示のように、ＮＣ旋盤の系統１に対応す
るグラフィック画面７２内のプログラム記述領域＄１に
は、図５の加工例における正面加工工程（１）〜（５）
のプログラムが、複数の帯の形で図の左から右へと加工
順に配置されている。この表示例では、各帯の直上にプ
ログラムの内容を表す絵が表示されており、外径切削工
程（１）、Ｄカット工程（３）、クロス穴センタ工程
（４）及びクロス穴工程（５）が第１刃物台４０（くし
歯）上の工具によって行なわれるとともに、外径ネジ切
り工程（２）が第２刃物台４２（タレット）上の工具に
よって行なわれることが、各工程の経過時間を含めて一
見して理解されるようになっている。そして、これら正
面加工工程の帯群の後方（図で右方）に、突切りピック
オフ工程（６）のプログラムのうち第１主軸３２を動作
させる部分に対応する帯が配置されている。

【００５４】また、系統３に対応するプログラム記述領
域＄３には、図５の加工例における背面加工工程のう
ち、端面穴センタ工程（Ｂ−１）、端面穴工程（Ｂ−
２）及び端面穴タップ工程（Ｂ−３）のプログラムが、
複数の帯の形で、それらプログラムの内容を表す絵と共
に図の左から右へと加工順に配置されている。これらの
背面加工工程は、系統１で実施される正面加工工程が終
了した後にピックオフ工程を経て第１主軸３２から第２
主軸３４へ受け渡された棒材に対して実施されるもので
ある。この表示例では、これら背面加工工程がいずれも
第３刃物台４４（背面三本軸）を用いることが、各工程
の経過時間を含めて一見して理解される。そして、これ
ら背面加工工程の帯群の後方（図で右方）に、突切りピ
ックオフ工程（６）のプログラムのうち第２主軸３４を
動作させる部分に対応する帯が配置されている。なお、
系統１における１〜２番目の加工工程は「ツインタレッ
ト加工」の加工パターンで割付けられており、これら２
つの正面加工工程に並行して、１〜２番目の背面加工工
程が同時加工となるように系統３に割付けられている。

【００５５】また、系統２に対応するプログラム記述領
域＄２には、図５の加工例における背面加工工程の最後
の外径切削工程（Ｂ−４）のプログラムと、その後の背
面回収工程のプログラムとが、複数の帯の形で、それら
プログラムの内容を表す絵と共に図の左から右へと加工
順に配置されている。この表示例では、これら背面工程
のいずれも第２刃物台４２（タレット）を用いること
が、各工程の経過時間を含めて一見して理解される。ま
た、系統２における背面加工工程が、系統３における背
面加工工程の終了後に、適正な待合せを行なったうえで
実行されることも、一目で理解される。なお、系統１に
おける３〜５番目の正面加工工程と系統３における３番
目の背面加工工程と系統２における背面加工工程とは、
「背面正面同時加工」の加工パターンでそれら系統に割
付けられている。さらに、加工パターンが切替わる位置
でも、３つの系統間で待合せ処理が行なわれていること
が理解されよう。このように、多系統プログラムをグラ
フィック表示すれば、系統間の並行ないし同時性及び待
合せの有無が、一目で容易に理解される利点がある。

【００５６】図１１のグラフィック画面７２に表示した
多系統プログラムは、前述したように「工具配置の予設
定データ優先」を割付条件として作成したものであり、
正面加工工程における外径ネジ切り工程（２）が、オペ
レータが指定した予設定データに従って第２刃物台４２
（タレット）上の工具により実施されている。この多系
統プログラムにおけるサイクル時間は、図示のように４
２．５秒である。これに対し、図１２のグラフィック画
面７４に表示した多系統プログラムは、図１１の多系統
プログラムと同一の工程群を有する多系統プログラム
を、「多系統プログラムのサイクル時間短縮」を割付条
件として作成したものである。この多系統プログラムで
は、図１１の多系統プログラムに比べて、指定された条
件通り、サイクル時間が図示のように４０．７秒と短縮
されている。しかし、正面加工工程における外径ネジ切
り工程（２）は、オペレータによる予設定データの有無
に関わらず、第１刃物台４０（くし歯）を用いて実施さ
れている。

【００５７】なお、自動プログラミング装置１０におい
ては、オペレータが入力部１２を適宜操作して、表示部
１４に表示されたグラフィック画面上で、加工パターン
の組合せの変更を指令できるように構成することが有利
である。それにより、オペレータの経験や知識を生かし
て、自動作成した多系統プログラムを自由に修正するこ
とが可能になる。

【００５８】上記したように、自動プログラミング装置
１０によれば、１つの工作物を作製するために必要な複
数の工程をＮＣ工作機械の複数の系統で並行して実施す
るための多系統プログラムを作成する際に、オペレータ
は、個々の工程をどの系統に割付けるかを詳細に検討す
る必要がない。しかも自動プログラミング装置１０で
は、１つ以上の刃物台に設けた複数の工具装着部への複
数の指定工具の割振りが、複数種類の工具ホルダの種類
別在庫数や各々の属性と照らし合せて自動的に決定され
るとともに、所望の割付条件の下で、全ての工程が作業
効率上最も有利な形で複数の系統に割付けられるので、
知識や経験に劣るオペレータであっても品質（サイクル
時間の長さ、工具配置の妥当性、加工精度等）に優れた
多系統プログラムを自動作成することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、多軸多系統型のＮＣ工作機械で実行される多
系統プログラムを自動作成するための自動プログラミン
グ方法及び自動プログラミング装置において、工作物の
作製に必要な複数の工程を複数の系統に効率良く適正に
自動割付することが可能になり、したがって、オペレー
タの知識や経験の多寡によって左右されることなく高品
質の多系統プログラムを迅速に自動作成することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による自動プログラミング
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の自動プログラミング装置を適用可能なＮ
Ｃ旋盤の主要部の構成を概略で示す図である。

【図３】図１の自動プログラミング装置で実行される自
動プログラミング方法のフローチャートである。

【図４】図１の自動プログラミング装置で実行される自
動プログラミング方法のフローチャートである。

【図５】図１の自動プログラミング装置で作成される多
系統プログラムによる加工例を示す図である。

【図６】図１の自動プログラミング装置における工程一
覧画面、データ入力画面及びプログラム画面の図であ
る。

【図７】図１の自動プログラミング装置における材質指
定画面の図である。

【図８】図１の自動プログラミング装置におけるホルダ
在庫画面の図である。

【図９】図１の自動プログラミング装置における工具配
置決定画面の図である。

【図１０】図１の自動プログラミング装置における多系
統プログラム画面の図である。

【図１１】図１の自動プログラミング装置で作成した１
つの多系統プログラムを表示するグラフィック画面の図
である。

【図１２】図１の自動プログラミング装置で作成した他
の多系統プログラムを表示するグラフィック画面の図で
ある。

【符号の説明】

１０…自動プログラミング装置 １２…入力部 １４…表示部 １６…制御部 １８…記憶部 ２０…プログラム割付処理部 ２２…プログラム ２４…工具データ ２６…工具装着部データ ２８…工具ホルダデータ ３０…工具配置決定アルゴリズム ３２…第１主軸 ３４…第２主軸 ３６、３８…工具 ４０…第１刃物台 ４２…第２刃物台 ４４…第３刃物台 ４８、５０、５４…工具装着部 ５２…工具ホルダ ６６…加工パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C002 EE01 HH01 KK01 LL02 5H269 AB02 AB31 BB08 CC01 CC18 DD01 EE01 EE11 EE29 QB15 QC01 QC03 QD02 QD03 QE05 QE07 QE08 QE13 QE15 QE18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の系統における制御下で動作可能な
   少なくとも１つの主軸及び少なくとも１つの刃物台を有
   するＮＣ工作機械で実行される多系統プログラムを自動
   作成するための自動プログラミング方法であって、 前記ＮＣ工作機械で工作物を作製するために必要な複数
   の工程を制御する複数のプログラムを、前記複数の系統
   への割付を考慮せずに個々に作成して予め登録し、 前記ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類の切削加工工程
   で使用できる複数種類の工具の属性に関する工具データ
   を予め登録し、 前記少なくとも１つの刃物台に設けた複数の工具装着部
   の該刃物台上での位置に関する工具装着部データを予め
   登録し、 前記複数の工具装着部に装着できる複数種類の工具ホル
   ダの属性に関する工具ホルダデータを予め登録し、 前記複数のプログラムのうち幾つかが前記複数の系統の
   うち少なくとも２つの系統で並行して実行されることを
   前提に、該複数のプログラムで指定される複数の指定工
   具の取付場所を前記複数の工具装着部に割振るための、
   工具配置決定アルゴリズムを予め設定、登録し、 前記工具配置決定アルゴリズムに従い、前記複数の指定
   工具の取付場所として、前記複数の工具装着部のうちで
   それら指定工具に関連するプログラムを実行可能な複数
   の工具装着部を、前記工具データ及び前記工具装着部デ
   ータに基づき特定するとともに、特定した該複数の工具
   装着部に対応の該複数の指定工具を取付けるために使用
   される複数の工具ホルダを、該工具データ及び前記工具
   ホルダデータに基づき選定し、 前記複数の工具ホルダの選定が完了した後に、特定した
   前記複数の工具装着部を指定する指令を前記複数のプロ
   グラムに記述して、該複数のプログラムを前記複数の系
   統へ自動的に割付けること、を特徴とする自動プログラ
   ミング方法。
2. 【請求項２】 工具配置の予設定データ優先、多系統プ
   ログラムのサイクル時間短縮及び加工精度の向上の、３
   つの割付条件から選択したいずれか１つの割付条件の下
   で、前記複数のプログラムを前記複数の系統へ割付ける
   請求項１に記載の自動プログラミング方法。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの主軸と前記少なく
   とも１つの刃物台とを適宜組合わせて加工動作させる複
   数種類の加工パターンを予め設定、登録し、該複数種類
   の加工パターンから選択した幾つかの加工パターンに基
   づいて、前記複数のプログラムを前記複数の系統へ割付
   ける請求項１又は２に記載の自動プログラミング方法。
4. 【請求項４】 前記工具ホルダデータは、前記複数種類
   の工具ホルダの各々に固有の工具刃先偏倚量を含み、前
   記複数の工具ホルダの選定が完了した後に、選定したそ
   れら工具ホルダの各々の該工具刃先偏倚量に基づいて、
   前記複数のプログラムに位置補正指令を記述する請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の自動プログラミング方
   法。
5. 【請求項５】 前記工具ホルダデータは、前記複数種類
   の工具ホルダの属性別の在庫数を含み、該在庫数を考慮
   して前記複数の工具ホルダを選定する請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の自動プログラミング方法。
6. 【請求項６】 複数の系統における制御下で動作可能な
   少なくとも１つの主軸及び少なくとも１つの刃物台を有
   するＮＣ工作機械で実行される多系統プログラムを自動
   作成するための自動プログラミング装置であって、 前記ＮＣ工作機械で工作物を作製するために必要な複数
   の工程を制御するべく前記複数の系統への割付を考慮せ
   ずに個々に作成した複数のプログラム、該ＮＣ工作機械
   で実施可能な複数種類の切削加工工程で使用できる複数
   種類の工具の属性に関する工具データ、前記少なくとも
   １つの刃物台に設けた複数の工具装着部の該刃物台上で
   の位置に関する工具装着部データ、該複数の工具装着部
   に装着できる複数種類の工具ホルダの属性に関する工具
   ホルダデータ、及び該複数のプログラムのうち幾つかが
   該複数の系統のうち少なくとも２つの系統で並行して実
   行されることを前提に該複数のプログラムで指定される
   複数の指定工具の取付場所を該複数の工具装着部に割振
   るための工具配置決定アルゴリズムを予め格納してある
   記憶部と、 前記記憶部に格納された前記工具配置決定アルゴリズム
   に従い、前記複数の指定工具の取付場所として、前記複
   数の工具装着部のうちでそれら指定工具に関連するプロ
   グラムを実行可能な複数の工具装着部を、該記憶部に格
   納された前記工具データ及び前記工具装着部データに基
   づき特定するとともに、特定した該複数の工具装着部に
   対応の該複数の指定工具を取付けるために使用される複
   数の工具ホルダを、該記憶部に格納された該工具データ
   及び前記工具ホルダデータに基づき選定し、該複数の工
   具ホルダの選定が完了した後に、特定した該複数の工具
   装着部を指定する指令を該記憶部に格納された前記複数
   のプログラムに記述して、該複数のプログラムを前記複
   数の系統へ自動的に割付けるプログラム割付処理部と、
   を具備することを特徴とする自動プログラミング装置。
7. 【請求項７】 工具配置の予設定データ優先、多系統プ
   ログラムのサイクル時間短縮及び加工精度の向上の、３
   つの割付条件のうちいずれか１つの割付条件を選択する
   指定を受付ける入力部をさらに具備し、前記プログラム
   割付処理部は、該入力部で指定された該割付条件の下
   で、前記複数のプログラムを前記複数の系統へ割付ける
   請求項６に記載の自動プログラミング装置。
8. 【請求項８】 前記記憶部は、前記少なくとも１つの主
   軸と前記少なくとも１つの刃物台とを適宜組合わせて加
   工動作させる複数種類の加工パターンを予め格納してあ
   り、前記プログラム割付処理部は、該記憶部に格納され
   た該複数種類の加工パターンから選択した幾つかの加工
   パターンに基づいて、前記複数のプログラムを前記複数
   の系統へ割付ける請求項６又は７に記載の自動プログラ
   ミング装置。
9. 【請求項９】 前記記憶部に格納された前記工具ホルダ
   データは、前記複数種類の工具ホルダの各々に固有の工
   具刃先偏倚量を含み、前記プログラム割付処理部は、前
   記複数の工具ホルダの選定が完了した後に、選定したそ
   れら工具ホルダの各々の該工具刃先偏倚量を該工具ホル
   ダデータから読出し、読出した該工具刃先偏倚量に基づ
   いて、前記複数のプログラムに位置補正指令を記述する
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の自動プログラミン
   グ装置。
10. 【請求項１０】 前記記憶部に格納された前記工具ホル
    ダデータは、前記複数種類の工具ホルダの属性別の在庫
    数を含み、前記プログラム割付処理部は、該工具ホルダ
    データから読出した該在庫数を考慮して、前記複数の工
    具装着部を特定するとともに前記複数の工具ホルダを選
    定する請求項６〜９のいずれか１項に記載の自動プログ
    ラミング装置。