JP2003117765A - 数値制御工作機械の運転制御方法および数値制御工作機械 - Google Patents

数値制御工作機械の運転制御方法および数値制御工作機械

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JP2003117765A JP2001307815A JP2001307815A JP2003117765A JP 2003117765 A JP2003117765 A JP 2003117765A JP 2001307815 A JP2001307815 A JP 2001307815A JP 2001307815 A JP2001307815 A JP 2001307815A JP 2003117765 A JP2003117765 A JP 2003117765A
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Kazuhiro Shiba
和広 斯波
▲濱▼村　　実
Minoru Hamamura
Katsuto Endo
克仁 遠藤
Takao Date
隆夫 伊達
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑排出装置の運転を必要最小限にして切屑
排出装置による切屑の自動排出と切屑排出装置の運転に
伴う加工精度、面品質の低下回避とを両立する。 【解決手段】 加工プログラムに記述される指令に応じ
て切屑排出装置の運転を許可するか否か禁止するかの切
屑排出ルールを予め定義しておき、加工プログラムの実
行時に切屑排出ルールに従って切屑排出装置の運転を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１ 】
【発明の属する技術分野】この発明は、数値制御工作機
械の運転制御方法および数値制御工作機械に関し、特
に、切削加工を行う数値制御工作機械であって付帯装置
として切屑排出装置を具備した切削加工を行う数値制御
工作機械の運転制御方法および数値制御工作機械に関す
るものである。
【０００２ 】
【従来の技術】マシニングセンタ、旋盤等、切削加工を
行う数値制御工作機械には、切削加工により発生する切
屑（切粉）を機外に排出する切粉送りスパイラル装置等
の切屑排出装置を具備したものがある。
【０００３ 】数値制御工作機械では、切屑排出装置の
運転は、数値制御装置が内蔵しているプログラマブル・
ロジック・コントローラの出力によって制御され、従来
一般に、切屑排出装置は、機械稼働中、常時運転され
る。
【０００４ 】
【発明が解決しようとする課題】切粉送りスパイラル装
置等の切屑排出装置は、切削加工によって発生する切屑
を自動排出するために必要なものであるが、しかし、運
転により、特に、切粉送りスパイラル装置はスパイラル
部材の回転によって振動するから、切屑排出装置の運転
に伴いワークの切削加工部が加振され、加工精度、面品
質の低下を招く原因になる。
【０００５ 】切屑排出装置の運転に伴う振動は、特
に、面粗度の悪化を招き、近年の益々の高品質化傾向に
より高い面粗度を要求される加工では、切屑排出装置の
運転に伴う振動が問題になる。
【０００６ 】この発明は、上述の如き問題点を解消す
るためになされたもので、切屑排出装置の運転を必要最
小限にして切屑排出装置による切屑の自動排出と切屑排
出装置の運転に伴う加工精度、面品質の低下回避とを両
立する数値制御工作機械の運転制御方法および数値制御
工作機械を提供することを目的としている。
【０００７ 】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による数値制御工作機械の運転制御方法
は、加工プログラムを実行して切削加工を行い、切削加
工により発生する切屑を切屑排出装置によって機外に排
出する数値制御工作機械の運転制御方法において、加工
プログラムに記述される指令に応じて前記切屑排出装置
の運転を許可するか否か禁止するかの切屑排出ルールを
予め定義しておき、加工プログラムの実行時に前記切屑
排出ルールに従って前記切屑排出装置の運転を制御す
る。
【０００８ 】この発明による数値制御工作機械の運転
制御方法は、加工プログラムを先読みし、先読みした加
工プログラムに記述されている指令が切屑排出装置の運
転を許可するものか禁止するものかを前記切屑排出ルー
ルに従って判別し、先読みした加工プログラムの指令
が、切屑排出装置の運転を許可するものであれば、その
指令の実行時に前記切屑排出装置の運転を許可し、切屑
排出装置の運転を禁止するものであれば、その指令の実
行時に前記切屑排出装置の運転を禁止する制御を行うこ
とができる。
【０００９ 】この発明による数値制御工作機械の運転
制御方法では、前記切屑排出ルールを、切削指令では前
記切屑排出装置の運転を禁止し、それ以外の指令では前
記切屑排出装置の運転を許可するように定義することが
でき、切削加工時には前記切屑排出装置を停止状態にす
ることができる。
【００１０ 】また、この発明による数値制御工作機械
の運転制御方法は、前記切屑排出ルールによって定義さ
れた運転禁止時も、前記切屑排出装置の運転を許可する
全運転モードを有し、当該全運転モードをユーザ選択で
きる。
【００１１ 】また、上述の目的を達成するために、こ
の発明による数値制御工作機械は、加工プログラムを実
行して切削加工を行い、切削加工により発生する切屑を
切屑排出装置によって機外に排出する数値制御工作機械
において、加工プログラムに記述される指令に応じて前
記切屑排出装置の運転を許可するか否か禁止するかの切
屑排出ルールを予め定義され、加工プログラムの実行時
に前記切屑排出ルールに従って前記切屑排出装置の運転
を制御するものである。
【００１２ 】この発明による数値制御工作機械は、加
工プログラムを先読みし、先読みした加工プログラムに
記述されている指令が切屑排出装置の運転を許可するも
のか禁止するものかを前記切屑排出ルールに従って判別
し、先読みした加工プログラムの指令が、切屑排出装置
の運転を許可するものであれば、その指令の実行時に前
記切屑排出装置の運転を許可し、切屑排出装置の運転を
禁止するものであれば、その指令の実行時に前記切屑排
出装置の運転を禁止するものである。
【００１３ 】この発明による数値制御工作機械におけ
る切屑排出ルールは、切削指令では前記切屑排出装置の
運転を禁止し、それ以外の指令では前記切屑排出装置の
運転を許可するように定義されている。
【００１４ 】また、この発明による数値制御工作機械
は、前記切屑排出ルールによって定義された運転禁止時
も、前記切屑排出装置の運転を許可する全運転モードを
有し、当該全運転モードをユーザ選択できる。
【００１５ 】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６ 】図１はこの発明による数値制御工作機械
の一つの実施の形態を示している。数値制御工作機械
は、数値制御装置２０により制御されるＮＣ工作機械で
あり、軸送りのために各軸毎に設けられているサーボモ
ータ１０と、主軸回転駆動用の主軸モータ１１と、クー
ラント供給装置１２、切粉送りスパイラル装置（切粉送
スクリュ装置）１３、その他、工具交換装置、パレット
チェンジャ等の付帯設備の駆動制御を行う強電回路１４
とを有している。
【００１７ 】数値制御装置２０は、コンピュータ式の
ものであり、装置本体２１に、加工プログラムを格納す
るプログラム用メモリ２２と、プログラム用メモリ２２
より読み出した加工プログラムを解析する加工プログラ
ム解析処理部２３と、プログラム解析結果に基づいて各
軸の補間処理を行う補間処理部２４と、補間処理部部２
４より位置指令をサーボモータ１０のサーボアンプ１５
に出力する軸制御インタフェース部２５と、機械制御用
のプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）
を含む機械制御部２６と、機械制御部２６よりの主軸制
御用の出力信号を主軸ドライブユニット１６へ出力する
主軸制御インタフェース部２７と、機械制御部２６より
の機械制御用の出力信号を強電回路１４へ出力する強電
制御インタフェース部２８とを有している。
【００１８ 】数値制御装置２０の装置本体２１には、
操作入力ボタン類３１と、ＣＲＴ、ＬＣＤ等による表示
器３２を有する操作盤３０が接続されている。
【００１９ 】数値制御装置２０は、加工プログラムに
記述される指令に応じて切粉送りスパイラル装置１３の
運転を許可するか否か禁止するかの切屑排出ルールを予
め定義され、加工プログラムの実行時に、予め定義され
た切屑排出ルールに従って切粉送りスパイラル装置１３
の運転を制御する選択運転モードを有しており、選択運
転モードを操作盤３０にてユーザ選択することができ
る。
【００２０ 】また、数値制御装置２０は、選択運転モ
ード以外に、切屑排出ルールによって定義された運転禁
止時も、切粉送りスパイラル装置１３の運転を許可する
全運転モードと、切粉送りスパイラル装置１３の運転を
全面的に禁止する強制停止モードを有し、これらの運転
モードも操作盤３０にてユーザ選択できる。
【００２１ 】加工プログラム解析処理部２３は、加工
プログラムを先読みする機能を有しており、選択運転モ
ード時には、加工プログラムを、数ブロック分、先読み
し、先読みした加工プログラムに記述されている指令が
切粉送りスパイラル装置１３の運転を許可するものか禁
止するものかを、予め定義されている切屑排出ルールに
従って判別し、先読みした加工プログラムの指令が、切
粉送りスパイラル装置１３の運転を許可するものであれ
ば、その指令の実行時に切粉送りスパイラル装置１３の
運転を許可し、切粉送りスパイラル装置１３の運転を禁
止するものであれば、その指令の実行時に切粉送りスパ
イラル装置１３の運転を禁止する信号を機械制御部２６
へ送信する。
【００２２ 】切屑排出ルールは、加工プログラムに記
述される指令コードが、Ｇ０１（直線補間）、Ｇ０２
（円弧補間）のような切削指令であれば、切粉送りスパ
イラル装置１３の運転を禁止し、Ｇ００（位置決め）、
Ｍ００（プログラムストップ）、Ｍ０６（工具交換）
等、それ以外の指令コードでは切粉送りスパイラル装置
１３の運転を許可するように定義されている。
【００２３ 】つぎに、図２に示されているフローチャ
ートを参照して数値制御工作機械の切粉送りスパイラル
装置１３の運転制御について説明する。
【００２４ 】まず、切粉送りスパイラル装置１３の運
転モードが、選択運転モードか、全運転モードか、強制
停止モードの何れに設定されているかを判別する（ステ
ップＳ１１）。
【００２５ 】全運転モードであれば、切屑排出ルール
に関係なく、切粉送りスパイラル装置１３を運転する
（ステップＳ１２）。全運転モードでは、切削時も、切
粉送りスパイラル装置１３が運転されるから、全運転モ
ードは、さほど高度な面品質を要求されず、切粉の排出
量が多い重切削加工時に選択設定されればよい。
【００２６ 】強制停止モードであれば、切屑排出ルー
ルに関係なく、切粉送りスパイラル装置１３を運転の運
転を全面的に停止する（ステップＳ１３）。
【００２７ 】選択運転モードであれば、加工プログラ
ムを、数ブロック分、先読みし（ステップＳ１４）、先
読みした加工プログラムに記述されている指令コードが
切粉送りスパイラル装置１３の運転を許可するものか禁
止するものかを、予め定義されている切屑排出ルールに
従って判別する（ステップＳ１５）。
【００２８ 】先読みした加工プログラムの指令コード
が、Ｇ００、Ｍ０６のように、切粉送りスパイラル装置
１３の運転を許可するものであれば、運転許可フラグを
立て（ステップＳ１６）、これに対し、指令コードが、
Ｇ０１、Ｇ０２のように、切粉送りスパイラル装置１３
の運転を禁止するものであれば、運転禁止フラグを立て
る（ステップＳ１７）。
【００２９ 】指令コードの実行開始時に（ステップＳ
１８）、フラグチェックを行い（ステップＳ１９）、そ
の指令コードが、Ｇ００、Ｍ０６のように、切削を行わ
ない指令コードであることにより、運転許可フラグが立
てられていれば、切粉送りスパイラル装置１３の運転す
る（ステップＳ２０）。
【００３０ 】これに対し、指令コードが、Ｇ０１、Ｇ
０２のように、切削を行う指令コードであることによ
り、運転禁止フラグが立てられていれば、切粉送りスパ
イラル装置１３の運転を停止する（ステップＳ２１）。
これにより、切削加工時には、切粉送りスパイラル装置
１３の運転が停止され、切粉送りスパイラル装置１３の
運転に伴う加工精度、面品質の低下が回避される。
【００３１ 】この切粉送りスパイラル装置１３の運転
停止は、切削加工開始時には、既に切粉送りスパイラル
装置１３の運転が完全に停止され、振動を生じない状態
するために、Ｇ０１、Ｇ０２のような指令コードが実行
されることに先立って行われる。
【００３２ 】なお、上述した実施の形態では、選択運
転モードにおいて、Ｇ０１、Ｇ０２のような切削を行う
指令コードでは、切粉送りスパイラル装置１３の運転を
全面的に停止することにしたが、加工プログラムに記述
される送り速度（Ｆ）や切り込み量に応じて切粉送りス
パイラル装置１３の運転を選択的に停止させることもで
きる。
【００３３ 】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による数値制御工作機械の運転制御方法および数値制
御工作機械によれば、加工プログラムに記述された指令
に応じて切粉送りスパイラル装置のような切屑排出装置
の運転を選択的に行うから、切屑排出装置の運転を必要
最小限にして切屑排出装置による切屑の自動排出と切屑
排出装置の運転に伴う加工精度、面品質の低下回避とを
両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による数値制御工作機械の一つの実施
の形態を示すブロック線図である。
【図２】この発明による数値制御工作機械における切粉
送りスパイラル装置の運転制御を示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
１０ サーボモータ １１ 主軸モータ １２ 強電回路 ２０ 数値制御装置 ２３ 加工プログラム解析処理部 ２４ 補間処理部 ２６ 機械制御部 ３０ 操作盤
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 克仁 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社内 (72)発明者 伊達 隆夫 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H269 AB01 BB03 EE07 PP03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工プログラムを実行して切削加工を行
    い、切削加工により発生する切屑を切屑排出装置によっ
    て機外に排出する数値制御工作機械の運転制御方法にお
    いて、 加工プログラムに記述される指令に応じて前記切屑排出
    装置の運転を許可するか否か禁止するかの切屑排出ルー
    ルを予め定義しておき、 加工プログラムの実行時に前記切屑排出ルールに従って
    前記切屑排出装置の運転を制御することを特徴とする数
    値制御工作機械の運転制御方法。
  2. 【請求項２】 加工プログラムを先読みし、先読みした
    加工プログラムに記述されている指令が切屑排出装置の
    運転を許可するものか禁止するものかを前記切屑排出ル
    ールに従って判別し、先読みした加工プログラムの指令
    が、切屑排出装置の運転を許可するものであれば、その
    指令の実行時に前記切屑排出装置の運転を許可し、切屑
    排出装置の運転を禁止するものであれば、その指令の実
    行時に前記切屑排出装置の運転を禁止する制御を行うこ
    とを特徴とする請求項１記載の数値制御工作機械の運転
    制御方法。
  3. 【請求項３】 前記切屑排出ルールを、切削指令では前
    記切屑排出装置の運転を禁止し、それ以外の指令では前
    記切屑排出装置の運転を許可するように定義し、切削加
    工時には前記切屑排出装置を停止状態にすることを特徴
    とする請求項１または２記載の数値制御工作機械の運転
    制御方法。
  4. 【請求項４】 前記切屑排出ルールによって定義された
    運転禁止時も、前記切屑排出装置の運転を許可する全運
    転モードを有し、当該全運転モードをユーザ選択できる
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の数値
    制御工作機械の運転制御方法。
  5. 【請求項５】 加工プログラムを実行して切削加工を行
    い、切削加工により発生する切屑を切屑排出装置によっ
    て機外に排出する数値制御工作機械において、 加工プログラムに記述される指令に応じて前記切屑排出
    装置の運転を許可するか否か禁止するかの切屑排出ルー
    ルを予め定義され、 加工プログラムの実行時に前記切屑排出ルールに従って
    前記切屑排出装置の運転を制御することを特徴とする数
    値制御工作機械。
  6. 【請求項６】 加工プログラムを先読みし、先読みした
    加工プログラムに記述されている指令が切屑排出装置の
    運転を許可するものか禁止するものかを前記切屑排出ル
    ールに従って判別し、先読みした加工プログラムの指令
    が、切屑排出装置の運転を許可するものであれば、その
    指令の実行時に前記切屑排出装置の運転を許可し、切屑
    排出装置の運転を禁止するものであれば、その指令の実
    行時に前記切屑排出装置の運転を禁止することを特徴と
    する請求項５記載の数値制御工作機械。
  7. 【請求項７】 前記切屑排出ルールは、切削指令では前
    記切屑排出装置の運転を禁止し、それ以外の指令では前
    記切屑排出装置の運転を許可するように定義されている
    ことを特徴とする請求項５または６記載の数値制御工作
    機械。
  8. 【請求項８】 前記切屑排出ルールによって定義された
    運転禁止時も、前記切屑排出装置の運転を許可する全運
    転モードを有し、当該全運転モードをユーザ選択できる
    ことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項記載の数値
    制御工作機械。
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