JP2010247246A

JP2010247246A - 数値制御装置

Info

Publication number: JP2010247246A
Application number: JP2009097054A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kunimoto; 和則國本; Toshio Harada; 敏夫原田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】ねじの再加工を行なう時、ねじの再加工時間を従来のものより短くできるＮＣ装置を得る。
【解決手段】通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段１８と、当該ねじ切りの仕上げパスを記憶する仕上げパス情報記憶手段３７と、ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、仕上げパス情報記憶手段３７から仕上げパスを読み出して仕上げパスを復元する復元手段３８とを設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、数値制御（Numerical Control；以下ＮＣという）装置によるねじの再加工に関するものである。

図７は、例えば特公昭５９−３９２５０号公報（特許文献１）に示されたねじ切り方法の説明図であり、図において、１はワーク、２はねじ切り用の工具（バイト）である。図は数値制御装置の指令によるねじ切りサイクルにおいてテーパねじを切る場合を示している。
数値制御装置により実行されるねじ切りサイクルは、例えば
Ｇ７６Ｘ…Ｚ…Ｉ…Ｋ…Ｄ…Ｆ…Ａ…＊（１）
の様にプログラムすることにより行われる。
ここで、Ｇ７６はねじ切りサイクルを指定する準備機能命令、Ｘ，Ｚは図７に於けるＤ点（理想ねじ終点）の座標値、Ｉはねじ部に於ける半径差で、Ｉ＝０とすることによりストレートねじ切りとなる。Ｋはねじ山の高さであり、ねじの切込方向（Ｘ軸方向）の距離を指定することにより決定される。Ｄは第１回目のねじの切込量、Ｆはねじのリード（ワーク１回転当りのＺ軸方向のバイト移動量mm/回転である）、Ａはバイト刃先の角度（ねじ山の角度）、＊は当該指令ブロックの終りを示すエンド・オブ・ブロック記号である。

前記加工プログラムのねじ切り指令ブロックを実行する場合の動作を簡単に説明する。当該ブロックはねじ切りサイクルの動作を規定するものであり、当該ブロックを実行する前にバイト２を事前にねじ加工の開始位置Ｓに移動させるための位置決めが行われる。続いて前記ねじ切りサイクル指令により、第１のねじ切り工程に於いてＳ→Ｓ１→Ｂ１→Ｄ１→Ｅ→Ｓを辿って移動し、Ｂ１→Ｄ１間では前記Ｆに基づく送り速度で送られて切込量Ｄのねじを切り、Ｄ１→Ｅ間、Ｅ→Ｓ間では早送りで送られてねじ切り開始点に高速で復帰する。

前記Ｓ、Ｓ１、Ｓ２を結ぶ線はバイト２の刃先角度に基づくものであり、Ｂ、Ｂ１、Ｂ２の関係と同一である。また、バイト２がＢ１からＤ１”に到達すると、ここはねじ部終点の、別途指定されているチャンファリング量だけ手前となる、バイトの引抜動作を始めるチャンファリング点であり、この点からバイト２を引き上げながらＤ１に向かって移動する。第２のねじ切り工程以降に於いても演算によって同様のパスを求めて実行し、図８に示すように、最後にパラメータとして別途記憶されている仕上げ代αを増分の最終切込量として切削することによりねじ切りサイクルを終了する。ここでは図面上で解り易くするために、Ｘ軸方向についてはねじ中心を０とし、ねじ切りバイトは＋方向にあるＳ点を基準にして増分値で切り込んでくるものとする。
このねじ切りサイクルに於いては、毎回のねじ切込量は、切削負荷を平準化するために、プログラムで指定された切込量Δｄに基づいて所定の計算式（一般的には第１回目はΔｄ、第２回目はΔｄ×√２、…、第ｎ回目はΔｄ×√ｎとすることが多い）により切込量の増分を漸減させて行く。図８に示すように、ねじ切込量が“（Δｄ×√ｎ）≦（ねじ径＋α）”と、仕上げ代の領域に入った時は“ねじ径＋α”で仕上げ代αを残した量をねじ切込量として一連の位置を計算し、パスを生成して実行する。続いて仕上げ代を０とした最終パス（仕上パス）を生成・実行し、ねじ切りサイクルが完了する。

なお、ねじ切りサイクルの指令方法、切込方法や切込量算出方法については各種方法が提案されている。前記特許文献１もその一例であり、他に仕上げ代を複数回に分けて切り込んだり、仕上げ代を省いたものもある。

特公昭５９−３９２５０号公報（第１−２頁、第１図、第２図）

従来、ねじ加工を行い、ワークを機械にチャッキングしたままで当該ねじの計測を行い、再度仕上げ加工が必要と判断した場合には、当該指令ブロックを再度実行させれば１回転位置もずれることなくねじの再加工ができる。
しかしながら、従来のＮＣ装置では、加工プログラムの前記ねじ切り指令ブロックを再実行する場合、既に削り取られている第１回目のパスから第ｎ回目のパス、そして仕上げパスまで、前回と同様に加工パスを計算・生成して空送りでバイトを動かすため、その分、加工時間が長くなるという課題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、ねじの再加工を行なう時、ねじの再加工時間を従来のものより短くできるＮＣ装置を得ることを目的としている。

この発明は前記課題を解決するために、ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、仕上げパスまたは仕上げパスの所定回数前のパスから仕上げパスまでのパスを、復元または生成する手段とを備えたものである。

またこの発明は、ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、当該ねじ切りの仕上げパスを記憶する仕上げパス情報記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記仕上げパス情報記憶手段から仕上げパスを読み出して仕上げパスを復元する復元手段とを備えたものである。

またこの発明は、前記のものに、再加工を行なうねじ切り指令を特定するための情報を記憶するねじ切り指令情報記憶手段を設けたものである。

またこの発明は、ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、ねじ切りパスの計算に必要な情報を記憶するねじ切り指令情報記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記ねじ切り指令情報記憶手段に記憶されたねじ切りパスの計算に必要な情報及び前記ねじ切り指令に基づいて、仕上げパスのみを計算し生成する再計算手段とを備えたものである。

またこの発明は、ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、ねじ切りパスの計算に必要な情報を記憶するためのねじ切り指令情報記憶手段、再仕上げ加工時に仕上げパスの何巡前のパスからパス生成を実行するかを示す回数を記憶する再仕上げ繰返し回数記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記ねじ切り指令情報記憶手段に記憶されたねじ切りパスの計算に必要な情報、前記ねじ切り指令及び前記再仕上げ繰返し回数記憶手段に予め設定された回数に基づいて、仕上げパスの所定回数前のパスから仕上げパスまでを計算し生成する再計算手段とを備えたものである。

またこの発明は、前記ねじ切り指令情報記憶手段が、当該ねじ切り指令を特定するための情報をも記憶するものである。

またこの発明は、前記のものに、再加工するねじ部が既に加工済みであるか否か、及びまたは、再加工するねじ部と選択したねじ切り指令が同一か否かをチェックして、ねじ部が未加工、及びまたは、ねじ部と選択したねじ切り指令が不一致の場合はエラーメッセージを設定表示手段に表示し、加工済み、及びまたはねじ切り指令が一致している場合には、ねじ切りパス実行前に前記設定表示手段に確認メッセージを表示し、オペレータの許可操作により再仕上げのためのねじ切りパスを実行する実行確認手段を、設けたものである。

この発明によれば、ねじを再加工する場合、既に削り取られている第１回目のパスから少なくとも仕上げパスの直前まで、前回と同様に加工パスを計算・生成して空送りでバイトを動かすことがないため、再加工のための時間が短縮でき、生産性が向上する。

またこの発明によれば、再仕上げ加工時に仕上げパスの何巡前のパスからパス生成を実行するかを示す回数を記憶するように構成したので、所望の巡目からの再加工ができ、ひいてはオペレータが望むねじの再加工を行うことができる。

またこの発明によれば、再加工を行なうねじ切り指令を特定するための情報を記憶するように構成したので、再加工時のワークのねじ部とプログラムの対応が確認でき、且つ未加工部への加工が防止できる。

更にまたこの発明によれば、再加工するねじ部にねじが既に加工されているか否かをチェックしてねじが未加工の時はエラーメッセージを、及びまたは、再加工するねじ部と選択したねじ切り指令が同一か否かをチェックして不一致の場合はエラーメッセージを設定表示部に表示し、対象ねじ部が加工済みで且つサーチしたねじ切り指令が一致している場合には、仕上パス実行前に設定表示部に確認メッセージを表示し、オペレータの許可操作により再仕上げ加工を実行する実行確認手段を備えるように構成したので、ねじ部の再加工時にオペレータの負担が軽減されると共にワークやバイトの破損、誤加工が防止でき、生産性が向上する。

この発明の実施例１に係るねじ切り再仕上げ加工時の加工パスを示す図である。この発明の実施例１に係る数値制御装置を示すブロック図である。この発明の実施例１に係る、ねじ切り再仕上げ加工の可否チェックを行なうフローチャートである。この発明の実施例１に係る、データ復元によりねじ切り再仕上げ加工パスを生成するフローチャートである。この発明の実施例２に係る数値制御装置を示すブロック図である。この発明の実施例２に係る、ねじ切り再仕上げ加工パスを生成するフローチャートである。従来のＮＣ装置によるねじ切りの加工パス例を示す図である。従来のＮＣ装置のねじ切りの切込量生成例を示す図である。

実施例１．
以下、この発明の実施例１を図１〜図４を用いて説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る、ねじの再加工のためのねじ切りバイトの加工パスの一例を示す図である。
本図では図７と比べると分かるように、切込量を徐々に変えるためのＳ−Ｓ１−Ｂ１−Ｄ１”−Ｄ１−ＥやＳ−Ｓ２−Ｂ２−Ｄ２”−Ｄ２−Ｅ等の最終仕上げパスに至る途中の加工パスが無い。つまり、この発明の実施例１によるねじの再仕上げ加工では、ワークはチャックから取り外されていないため、当該加工をそのまま実行できるが、途中の加工は既に終わっているためにそれらをスキップさせ、Ｓ−Ｓ’−Ｂ’−Ｄ”−Ｄ’−Ｅの最終仕上げパスのみを生成し、再度実行することにより仕上げ加工のみを再度行なうものである。

図２は図１に示すバイトのパスの加工制御を行なうためのＮＣ装置の関連部分の構成を示すブロック図である。１１は設定表示部、１２は設定表示Ｉ／Ｆ、１３は制御プログラム部、１４は記憶部、１５は駆動部である。制御プログラム部１３は、プログラム解析部１６、ねじ切り制御部１８、補間部２１、移動制御部２２、Ｓ指令制御部２５、主軸制御部２６、復元部３８で構成される。また記憶部１４は、加工プログラム記憶部（以下では各要件の“記憶部”を省略することがある）１７、パラメータ１９、切込カウンタ２０、確認メッセージ３１、エラーメッセージ３２、ねじ切り指令情報３３、仕上げパス情報３７を含む。そして駆動部１５は、Ｘ軸サーボ駆動部２３、Ｚ軸サーボ駆動部２４、主軸駆動部２７から成るが、これらによって駆動されるモータや機械装置は図示しない。

次にこの構成のＮＣ装置によるねじ切り制御及び再仕上げ加工制御の動作について、図２〜図４を用いて説明する。
設定表示部１１は、ＮＣ装置内の記憶部１４に記憶された内容をオペレータに報知するために所定のフォームで表示し、また、オペレータが所定の操作により各種データを記憶部１４に書き込んだりＮＣ装置の状態切換等を行なう。これらの表示情報や操作情報は、設定表示Ｉ／Ｆ１２を介して制御プログラム部１３や記憶部１４とやり取りされる。

ＮＣ装置は、オペレータが設定操作する設定表示部１１から入力された加工プログラム番号と起動信号により、制御プログラム部１３のプログラム解析部１６が記憶部１４に格納されている指定された加工プログラム１７を１ブロックずつ順次読み出して、Ｇ（準備）指令、Ｍ（補助）指令、Ｓ（主軸）指令、Ｔ（工具）指令等の指令コードの解析を行なう。ここで、従来例で挙げたようなねじ切り指令が読み取られると、このねじ切り指令で指令された各アドレスの情報をねじ切り制御部１８に入力する。ねじ切り制御部１８は前記各アドレスに指定された情報と、パラメータ１７からねじ切りに必要なパラメータを取り込み、切込カウンタ２０を用いてねじ切り制御を行なう。この時の各切込サイクルに於ける加工パスの生成方法については従来と同じであるので詳細な説明は割愛する。

前記ねじ切り制御部１８は、加工プログラム１７で指令されたねじ切り指令、必要なパラメータ及び切込カウンタ２０により、加工パスの折れ点であるＸ軸指令値やＺ軸指令値を算出して補間部２１に出力し、補間部２１は、前記各指令値と速度指令（ねじの１回転当りのリードとして与えらる）より各軸の移動量を移動制御部２２に出力する。この移動制御部２２では前記各軸移動量を制御単位時間ごとの移動量に変換し、Ｘ軸サーボ駆動部２３及びＺ軸サーボ駆動部２４でモータ駆動電力に変換して図示しないＸ軸及びＺ軸のモータを駆動し、図示しない旋盤の制御軸を所望の軌跡を描く様に駆動する。
再仕上げ時にはねじ切り制御部１８は復元部３８の作用により、前回加工時の仕上げパスの計算時に記憶した仕上げパスデータを読み出して所定のメモリ上に復元したパスデータを用い、仕上げパスの各セグメントの移動指令を順次生成出力してねじ切り制御を行う。この結果、再仕上げ加工時には図１に示すＳ−Ｓ’−Ｂ’−Ｄ”−Ｄ’−Ｅの最終パスである仕上げパスのみを実行できる。

一方、ねじ切りに於ける主軸に関する回転速度は加工プログラム中にＳ指令としてプログラムされており、プログラム解析部１６からＳ指令制御部２５を介して主軸制御部２６に出力される。ここで主軸モータの回転数に相当するデータが主軸駆動部２７に入力されると、主軸駆動部２７は前記データを駆動電力に変換して図示しない主軸モータを駆動し、ワークを回転させる。実際の加工に当たっては前記主軸モータが回転すると、主軸モータに取り付けられたエンコーダ（位置検出器）の所定位置で１回転につき一つの基準パルスが１回転パルスとして出力され、ＮＣ装置に取り込まれる。移動制御部２２ではこの１回転パルスが入力されることによって移動量の出力を始め、ねじはこの位置を基準にして生成される。このようにして主軸は加工プログラムで指令された回転速度でワークを回転させ、Ｘ軸、Ｚ軸でバイトを所望のパスで動かすことにより所望のねじ切り加工が実行される。

ねじ切り加工を含むワークの加工が終了後、このワークを取り外さない状態でねじの加工精度等を測定し、測定結果が要求を満たしていなければ、当該ねじ部に対して再度ねじ切り（再仕上）加工を行なう。このときワークは主軸にチャッキングしたままなので、対応するプログラムブロックを再度実行させれば、ねじ切り開始位置がずれることもなく加工できる。然し、従来方法では再加工であっても最初のねじ切り加工と同じ加工サイクルを全て繰り返すので、既に削り取った箇所であっても再度バイトが空送りで通過することになり、その間は無駄時間となる。これを解消するためには、先に実行した加工プログラムのねじ切り指令で実行した仕上げパスのみを実行すればよく、当該指令を実行するための所定の情報を記憶しておき、途中の空送りとなる加工パスを省略するように制御を行なう。

更に、未加工箇所に誤って過大切込量で加工することがないように、所望のねじ切り指令をプログラムサーチした時に、当該ブロックが既に実行されているか否かをチェック（具体的には、例えばねじ切り指令を実行したときに当該ブロックに関する情報をねじ切り指令情報の一部としてねじ切り指令情報記憶部３３に記憶させ、この情報が存在するか否かで判断）したり、再仕上げしようとしているねじ部とプログラムサーチしたねじ切り指令が同じものであるか否かをチェックし、問題が無ければ記憶部１４の確認メッセージ記憶部３１に格納されているメッセージを設定表示Ｉ／Ｆ１２を介して設定表示部１１に表示し、オペレータに作業続行か否かを確認する。前記チェック結果に問題があれば同様にエラーメッセージ記憶部３２に格納されているエラーメッセージを設定表示部１１に表示して作業不可能であることをオペレータに報知する。

空送りを省いたねじの再仕上げを行なうために、ねじ切り加工中に、前記加工プログラムの所定の情報（例えばプログラム番号、シーケンス番号、ブロック番号、開始点位置情報、ブロック内容、途中経過情報等）をねじ切り指令情報記憶部３３に格納しておく。ねじ加工後の精度測定結果により、オペレータが、再仕上げが必要と判断すると、オペレータは設定表示部１１でねじ切りモードを通常加工モードから再仕上げモードに切替え、当該ねじ切り指令（開始点への位置決め指令からでもよい）をサーチし、起動ボタンを押す。なお、前記ねじ切り指令情報記憶部３３に記憶された内容は、計測を行なう場合には一時保存しておくことも必要なので、新しいプログラム番号が検出された時の様に加工内容が変わる場合にクリアする等、作業条件を考慮した処理内容にしておくことは言うまでもない。

図３はこの発明によるねじ切りサイクルを実行するにあたり、再仕上げモードでねじ切りを行なうときの前記再加工可否のチェックを行なうフローチャートの一例である。
なおこのチェックは、ねじ切り制御部１８、確認メッセージ記憶部３１、設定表示部１１等、複数の構成要素によって行う。
先ずＳｔｅｐ１で、設定表示部１１で再仕上げモードが選択されているか否かをチェックし、再仕上げモードであればＳｔｅｐ２に進み、通常加工モードであれば処理を終了する。Ｓｔｅｐ２では読み込まれたプログラムブロックがねじ切り指令であるか否かをチェックし、ねじ切り指令であればＳｔｅｐ３に進み、それ以外であれば処理を終了する。

Ｓｔｅｐ３では今回実行しようとしている加工プログラムのプログラム番号、ねじ切り指令のシーケンス番号及びブロック番号等を、プログラム解析部１６より読み出し、Ｓｔｅｐ４に進む。
Ｓｔｅｐ４では前回実行した（現在チャッキングしている、再仕上げ加工を施すワークの）加工プログラムのねじ切り指令に関する情報を記憶したねじ切り情報記憶部３３より、加工プログラムのプログラム番号、実行したねじ切り指令のシーケンス番号及びブロック番号等を読み出し、Ｓｔｅｐ５に進む。加工プログラムのねじ切り指令ブロックに関するプログラム番号、シーケンス番号、ブロック番号、ねじ切り開始位置、ねじ山角度、ねじ高さ等（同時に別ブロックで指令される補助データも含む）の各種情報は、加工プログラム実行時にねじ切り指令情報記憶部３３に記憶される。

Ｓｔｅｐ５では前記Ｓｔｅｐ４で読み出した時に記憶データが有るか無いかをチェックする。これは図示していないが、当該加工プログラムでねじ切りを実行した時にこのねじ切り指令に関するブロック情報が記憶され、別の加工プログラムを実行するときに消去されるものである。従ってこの情報が無い時はねじ切り加工が行なわれていないことを示す。ここで記憶情報があると判断されるとＳｔｅｐ６に進み、記憶情報が無いと判断されるとＳｔｅｐ９に分岐する。

Ｓｔｅｐ６では前記加工プログラムから読み取ったねじ切り指令ブロックに関する情報（例えばプログラム番号、シーケンス番号、ブロック番号）と、前記ねじ切り情報記憶部３３より読み取った情報を比較し、両者が一致すればチャッキングしているワークのねじ部に対するねじ切り指令に間違いがないと判断し、Ｓｔｅｐ７に進む。もしも両者の情報が一致しなければＳｔｅｐ８に分岐する。
Ｓｔｅｐ７では前記両者の情報が一致しているので、“一致しました”や“実行しますか”のメッセージデータを確認メッセージ記憶部３１から読み出し、設定表示Ｉ／Ｆ１２を介して設定表示部１１内の表示用メモリに書き込み、更に再仕上げ実行可否のオペレータの判断待ち中であることを示す確認中ＦＧをセットして処理を終了する。この結果、ワークと加工プログラムが一致しており、確認ボタンを押せば、ねじ加工済みワークに対してねじの仕上げ加工が再加工できることが設定表示部１１を介してオペレータに報知される。

Ｓｔｅｐ８では前記両者のデータに不一致があるので、実行すれば現在のワークに異なる加工が行われる可能性があると判断し、再仕上げエラーＦＧ（フラグ）をセットしてオペレータへの報知を行なう準備をし、エラーメッセージ記憶部３２から例えば“指令不一致”というメッセージデータを読み出し、設定表示Ｉ／Ｆ１２を介して設定表示部１１内の表示用メモリに書き込んで処理を終了する。この結果、ワークと加工プログラムが一致しないことが設定表示部１１を介してオペレータに報知される。

Ｓｔｅｐ９はねじが未加工である場合にＳｔｅｐ５から分岐してきて実行される。もしもねじの未加工部位に仕上げ加工を行なうと、切削量が多いため過負荷でワークやバイトが破損する虞がある。そこで再仕上げエラーＦＧをオンにしてオペレータに報知する準備をすると共に、エラーメッセージ記憶部３２から例えば“ねじ未加工”というメッセージデータを読み出し、設定表示Ｉ／Ｆ１２を介して設定表示部１１内の表示用メモリに書き込んで処理を終了する。この結果、ねじが加工されていないところに直接ねじの仕上げ加工をしようとしていることが設定表示部１１を介してオペレータに報知される。

図４はこの発明によるねじ切りサイクルに於いて、ねじ切り指令からバイトの通路（パス）を生成し、更に再仕上げに於いては先に実行した仕上げパスのデータからねじ切りパスを復元するための処理を示すフローチャートであり、以下この処理について説明する。
なおこの処理は、主にねじ切り制御部１８、復元部３８が行う。
Ｓｔｅｐ１１では確認中フラグがセットされているか否かをチェックし、確認中でなければＳｔｅｐ１２に進む。確認中フラグは、再仕上げ実行時に再仕上げ加工をしようとするワークのねじ部と加工プログラムブロックが一致している場合に、オペレータに対してメッセージを報知し、再仕上げ作業の実行／キャンセルの指示を求めて処理を停止していることを示すフラグである。Ｓｔｅｐ１２ではねじ切り中フラグがセットされているかどうかをチェックする。ねじ切り中フラグはねじ切りサイクルの演算・制御処理中は“１”になるフラグである。ねじ切り処理の初回は当該フラグが“０”（オフ）であるのでＳｔｅｐ１３に進む。Ｓｔｅｐ１３では初期設定としてねじ切り中フラグを“１”（オン）にし、更に切込カウンタを初期化（１にセット）し、Ｓｔｅｐ１４に進む。
Ｓｔｅｐ１２でねじ切り中フラグがオンの時（２回目以降）はＳｔｅｐ１４に分岐する。

Ｓｔｅｐ１４ではねじ切りが再仕上げか否かを再仕上げＦＧによってチェックする。通常加工（再仕上ＦＧオフ）であれば“Ｎｏ”であるのでＳｔｅｐ１５に進む。再仕上げＦＧがオンであれば“Ｙｅｓ”でＳｔｅｐ２２に分岐する。Ｓｔｅｐ２２では、復元部３８が再仕上げ加工を行おうとしているねじ部に対応する仕上げパス情報記憶部３７より仕上げ加工に使ったパスの位置データを読み出し、仕上げ加工を行なうためのパスデータに復元する。更に再仕上げＦＧをオフに、再仕上げ実行ＦＧをオンに、ねじ切り中ＦＧをオフにして処理を終了する。図４による処理を行なった後、前記復元されたパスデータを参照してねじ切り制御部１８はねじ切りパスの各セグメントの移動指令を順次生成し、補間部２１に出力して機械を駆動させる。

Ｓｔｅｐ１５では仕上げパスの生成処理を行なうか否かを示すフラグである仕上げパスメモフラグ（ＦＧ）をチェックし、セットされておればＳｔｅｐ２０に分岐して仕上げパスを生成する。切込カウンタの内容に基づいて通常のねじ切りサイクルを行なう場合は“Ｎｏ”でＳｔｅｐ１６に進む。

Ｓｔｅｐ１６では切込カウンタ２０の内容ｎ、ねじ切り指令ブロックの各アドレスデータ及びパラメータに基づいて、ねじ切りサイクルのパスの折点であるＳｎ，Ｂｎ，Ｄｎ”，Ｄｎの各座標値を、図４の処理を通過する毎に順次計算し、パスデータとしてねじ切り指令情報部３３に記憶する。Ｓｔｅｐ１７では前記で求めた切込量Ｂｎの座標値が図８に示す仕上げ代αの領域に入ったか否かをチェックする。当該領域に入っていなければＳｔｅｐ１８に分岐して切込カウンタ２０をインクリメント（＋１）し、処理を終了する。この結果、切込量Ｂｎが仕上げ代αの領域に入るまで、図４の処理を通過する毎に毎回＋１される前記カウンタ値ｎに対応する切込量Ｂｎ（＝Δｄ×√ｎ）に基づいた前記各パスの折点が求められ、この値で各サイクルのパスデータが更新される。

前記処理の後、ねじ切り指令情報部３３に記憶されたパスデータを用いて、ねじ切り制御部１８はねじ切りパスの各セグメントの移動指令を生成し、補間部２１以降の各制御部の作用によりバイトが駆動され、ねじ切りが行なわれる。

Ｓｔｅｐ１７で切込量Ｂｎが仕上げ代αの領域に入ったと判定されると“Ｙｅｓ”でＳｔｅｐ１９に進み、仕上げ代αを残したねじ切りパス、つまり、切り込みのＸ軸座標値を〔ねじ半径＋α〕とするＺ軸座標値他ねじ切りパスの各折点を再計算し、既にＳｔｅｐ１６で記憶されているパスデータを書き換える。更にこのパスを実行すると次回は仕上げパスの生成を行なうので、その準備として仕上げパスメモフラグをセットし、Ｓｔｅｐ１８に進む。

Ｓｔｅｐ２０、Ｓｔｅｐ２１は最終加工パスである仕上げパスを生成する処理であり、Ｓｔｅｐ１５に於いて仕上げパスメモフラグがセットされていると判断された場合に実行される。この処理を実行するのを１回だけにするためにＳｔｅｐ２０で先ず仕上げパスメモフラグをオフにする。
Ｓｔｅｐ２１では、記憶部１４より各ねじ毎に記憶した各アドレスデータ及びパラメータを読み出し、これらの情報に基づいてねじ切り仕上げパスの各折点の座標値を計算し、パスデータとして記憶する。この時、復元部３８は同じデータを各ねじ部に対応した仕上げパス情報記憶部３７にも記憶させる。これは１ワークに複数のねじ切りが行なわれる可能性を考慮し、各ねじ別に必要な情報を記憶しておくための処置である。続いてねじ切り中フラグをオフにして処理を終了する。

Ｓｔｅｐ２３以降は再仕上げ加工の実行待ち中の処理である。Ｓｔｅｐ１１でねじ切り再仕上げ加工実行可否の確認中であると判断されると、Ｓｔｅｐ２３でオペレータが再仕上げ加工の実行を承認したことを示す確認ボタンを押したか否かを判定する。確認ボタンが押されなければ、押されるまで本図に示す処理を無作業で終了し、確認ボタンが押されればＳｔｅｐ２４に進み、確認中フラグをオフにし、再仕上げＦＧをオンにして処理を終了する。この後、次の処理タイミングからねじ切りの再仕上げ実行に備えた処理を行なう。
なお、図示していないがオペレータへの確認中にオペレータにより再仕上げがキャンセルされると、確認中ＦＧはオフにされると共にねじ切り再仕上げ加工はキャンセルされる。

なお、本実施例に於いて、再仕上げ加工しようとしているねじ部が加工済みか否かや、再仕上げ加工を行なうブロックと読み込んだねじ切り指令ブロックが対応するものかどうかをチェックし、正常加工ができる場合にオペレータの確認をとる実行確認手段は、ねじ切り制御部１８、確認メッセージ記憶部３１、設定表示部１１等、複数の構成要素によって構成されるものである。

実施例２．
図５及び図６は実施例２に関するブロック図及びフローチャートである。図３に示したねじ部の再仕上げ加工実行可否のチェック処理は、実施例１と同様に行なわれる。
図５に於いて、１１は設定表示部、１２は設定表示Ｉ／Ｆ、１３は制御プログラム部、１４は記憶部、１５は駆動部である。制御プログラム部１３は、プログラム解析部１６、ねじ切り制御部１８、補間部２１、移動制御部２２、Ｓ指令制御部２５、主軸制御部２６、再計算部３６で構成される。また記憶部１４は、加工プログラム記憶部（以下では各要件の“記憶部”を省略することがある）１７、パラメータ１９、切込カウンタ２０、確認メッセージ３１、エラーメッセージ３２、ねじ切り指令情報３３、切込カウンタ内容３４、再仕上げ繰返し回数３５を含む。そして駆動部１５は、Ｘ軸サーボ駆動部２３、Ｚ軸サーボ駆動部２４、主軸駆動部２７から成るが、これらによって駆動されるモータや機械装置は図示しない。

図５の基本構成は図２のそれと同じであるので、以下では特徴的に異なるねじの再加工制御に関する部分について説明する。
ねじ切り制御部１８は、従来同様に、プログラム解析部１６から入力されるねじ切り指令のブロック情報、各種パラメータおよび切込カウンタ２０の内容によってねじ切り制御を行なう。ねじ切り指令情報記憶部３３は加工プログラム上のねじ切り指令ブロックに関する各種情報を記憶しておくもの、再計算部３６はプログラムサーチされたねじ切り指令ブロックと、前記ねじ切り指令情報記憶部３３に記憶されたねじ切り指令ブロックに関する情報とパラメータを用い、切込カウンタ２０の内容を任意の値に初期化して演算し、順次切込量を求めてねじ切りサイクルの加工パスを生成するものである。

ここで切込カウンタ２０の初期値を１として計算した値をそのまま使ってねじ切りを行なうと、通常のねじ切りサイクルの１回目のパスを生成するが、初期値を任意に変えることで所望のサイクルの加工パスから生成できる。この作用を利用して、ねじの再加工制御時には、切込カウンタ内容記憶部３４に記憶しているｎ値（例えばｎ＝５）を読み出し、この値で切込カウンタ２０を初期化して再計算及び実行させることで途中（“５”の場合は５回目）のパスからの加工が実現できる。具体的な例としては、切込カウンタ２０の内容ｎを切込カウンタ内容記憶部３４に記憶する際に、所定値ｍを減じておき、仕上げパスのｍ回前の加工パスから生成する方法が考えられる。前記所定値ｍは再仕上げ繰返し回数として、記憶部１４内の再仕上げ繰返し回数記憶部３５に予め設定される。従って、ｍ＝０であれば仕上げパスから、ｍ＝１であれば仕上げ代を残したパスから、ｍ＝２であればその前のパスから…というふうに再仕上開始巡目パスを任意に決めておくことができる。

以下、図５及び図６を用いて前記特徴的な処理について説明する。なお、図６に示す処理は、主にねじ切り制御部１８、再計算部３６が行う。
加工プログラムのねじ切り指令ブロックに関するプログラム番号、シーケンス番号、ブロック番号、ねじ切り開始位置、ねじ山角度、ねじ高さ等（同時に別ブロックで指令される補助データも含む）の各種情報は、加工プログラム実行時にねじ切り指令情報記憶部３３に記憶される。ねじ加工の加工パス生成に伴って変化する切込カウンタ２０の内容ｎは、仕上げパスを生成した時に切込カウンタ内容記憶部３４へ、再仕上げ繰返し回数記憶部３５に設定されている値ｍを減じて記憶される。

図６のフローチャートに於いて、Ｓｔｅｐ３１では確認中フラグがセットされているか否かをチェックし、確認中でなければＳｔｅｐ３２に進む。確認中フラグは、再仕上げ実行時に再仕上げ加工をしようとするワークのねじ部と加工プログラムブロックが一致している場合に、オペレータに対してメッセージを報知し、作業の続行／中止の指示を求めて処理を停止していることを示すフラグである。Ｓｔｅｐ３２ではねじ切り中フラグがセットされているかどうかをチェックする。ねじ切り中フラグはねじ切りサイクルの演算・制御処理中は“１”になるフラグである。ねじ切り処理の初回は当該フラグが“０”（オフ）であるのでＳｔｅｐ３３に進む。Ｓｔｅｐ３３では初期設定としてねじ切り中フラグを“１”（オン）にし、更に切込カウンタを初期化（１にセット）し、Ｓｔｅｐ３４に進む。

Ｓｔｅｐ３４ではねじ切りが再仕上げか否かを再仕上げＦＧによってチェックする。通常加工（再仕上ＦＧオフ）であれば“Ｎｏ”であるのでＳｔｅｐ３６に分岐する。再仕上げＦＧがオンであればＳｔｅｐ３５に進み、切込カウンタ内容記憶部３４に記憶されている値で切込カウンタ２０を初期化し、Ｓｔｅｐ３６に進む。
Ｓｔｅｐ３２でねじ切り中フラグがオンの時（２回目以降）はＳｔｅｐ３６に分岐する。

Ｓｔｅｐ３６では再仕上げのための再計算を制御するために、再度再仕上げＦＧをチェックする。Ｓｔｅｐ３６で再仕上げＦＧがオフであれば、Ｓｔｅｐ３７に進んで通常加工のためのパス生成を行なう処理を行ない、再仕上げＦＧがオンであれば“Ｙｅｓ”でＳｔｅｐ４２に分岐し、再仕上げに関する処理を行なう。

Ｓｔｅｐ３７では仕上げパスの生成処理を行なうか否かを示すフラグである仕上げパスメモフラグ（ＦＧ）をチェックし、セットされておればＳｔｅｐ４２に分岐して仕上げパスを生成する。切込カウンタの内容に基づいて順次通常のねじ切りサイクルを行なう場合は“Ｎｏ”でＳｔｅｐ３８に進む。

Ｓｔｅｐ３８では切込カウンタ２０の内容ｎ、ねじ切り指令ブロックの各アドレスデータ及びパラメータに基づいて、ねじ切りサイクルのパスの折点であるＳｎ，Ｂｎ，Ｄｎ”，Ｄｎの各座標値を、図６の処理を通過する毎に順次計算し、パスデータとしてねじ切り指令情報部３３に記憶する。更に、通常加工には関与しないが再仕上げ実行ＦＧをセットしてＳｔｅｐ３９に進む。

Ｓｔｅｐ３９ではＳｔｅｐ３８で求めた切込量Ｂｎの座標値が図８に示す仕上げ代αの領域に入ったか否かをチェックする。当該領域に入っていなければＳｔｅｐ４０に分岐して切込カウンタ２０をインクリメント（＋１）し、処理を終了する。この結果、切込量Ｂｎが仕上げ代αの領域に入るまで、図６の処理を通過する毎に毎回＋１される前記カウンタ値ｎに対応する切込量Ｂｎ（＝Δｄ×√ｎ）に基づいた前記各パスの折点が求められ、この値で各サイクルのパスデータが更新される。

前記処理の後、ねじ切り指令情報部３３に記憶されたパスデータを用いてねじ切りサイクルの加工パスが生成され、補間部２１以降の各制御部の作用によりバイトが駆動され、ねじ切りが行なわれる。

Ｓｔｅｐ３９で切込量Ｂｎが仕上げ代αの領域に入ったと判定されると“Ｙｅｓ”でＳｔｅｐ４１に進み、仕上げ代αを残したねじ切りパス、つまり、切り込みのＸ軸座標値を〔ねじ半径＋α〕とするＺ軸座標値他ねじ切りパスの各折点を再計算し、既にＳｔｅｐ３８で記憶されているパスデータを書き換える。更にこのパスを実行すると次回は仕上げパスの生成を行なうので、続いて仕上げパスメモフラグをセットし、Ｓｔｅｐ４０に進む。

Ｓｔｅｐ４２、Ｓｔｅｐ４３は最終加工パスである仕上げパスを生成する処理であり、Ｓｔｅｐ３７に於いて仕上げパスメモフラグがセットされていると判断された場合に実行される。この処理を実行するのを１回だけにするためにＳｔｅｐ２０で先ず仕上げパスメモフラグをオフにする。また、切込カウンタ２０の内容ｎから再仕上げ繰返し回数記憶部３５に設定された値ｍを減じた“ｎ−ｍ”を切込カウンタ内容記憶部３４に記憶する。この値は１ワークに複数のねじ切りが行なわれる可能性を考慮し、各ねじ別に記憶しておく。

Ｓｔｅｐ４３では、記憶部１４より各ねじ毎に記憶した切込カウンタの内容、各アドレスデータ及びパラメータを読み出し、これらの情報に基づいてねじ切り仕上げパスの各折点の座標値を計算し、パスデータとして記憶する。この時、同じデータを各ねじ部に対応した仕上げパス情報記憶部３７にも記憶させる。続いて複数回ＦＧと再仕上げＦＧをオフにし、再仕上げ実行ＦＧをオンにして処理を終了する。

Ｓｔｅｐ３６で再仕上げＦＧがオンになっていると、Ｓｔｅｐ４４に分岐し、更に再仕上げを複数回で行なうか否（１回で再仕上げする）かを複数回ＦＧによりチェックする。Ｓｔｅｐ４４で複数回ＦＧがオンになっていると判断されると通常のパス生成処理に戻り、前記所定回数に初期化された巡目からねじ切りパスの生成を行なう。Ｓｔｅｐ４４で複数回ＦＧがオフであると判断されるとＳｔｅｐ４２に進み、仕上げパスの計算を行なう。

Ｓｔｅｐ３１で確認中ＦＧがオンになっている場合は、オペレータの再仕上げ実行指示待ちであるのでＳｔｅｐ４５に分岐し、確認ボタンが押されたか否かをチェックする。確認ボタンが押されていなければ、ボタンが押されるまでこの処理を無処理で通過する。確認ボタンが押されるとＹｅｓでＳｔｅｐ４６に進み、前記確認中ＦＧをオフにすると共に再仕上げを実行制御するために再仕上げフラグをオンにし、Ｓｔｅｐ４７に進む。
なお、図示していないがオペレータへの確認中にオペレータにより再仕上げがキャンセルされると確認中ＦＧはオフされると共にねじ切り再仕上げ加工はキャンセルされる。

Ｓｔｅｐ４７では再仕上げを、最終仕上げの１回だけで完了させるか指定回数前から複数回に分けて行なうかを判別する。具体的には再仕上げ繰返し回数記憶部３５に設定されている値“ｍ”を読み出し、ｍが“０”か否かでチェックする。ｍ＝０であれば最終仕上げ１回だけの加工を意味するので一旦処理を終了するが、この後の処理タイミングでＳｔｅｐ４３が実行され、仕上げパス計算が行われる。ｍ≧１であれば最終仕上げの１回以上前からねじ切りパスを生成する処理を行なわせるために、複数回ＦＧをオンにして処理を終了する。この場合にはこの後の処理タイミングでＳｔｅｐ３６からＳｔｅｐ３７経由で所定回数のねじ切りパスと仕上げパスが生成実行される。

前記セットされた複数回ＦＧ及び再仕上げＦＧはＳｔｅｐ４３の最後でオフにされ、所定の計算によって得られた各ねじ切りパスデータは、Ｓｔｅｐ３８とＳｔｅｐ４３の最後でセットされる再仕上げ実行ＦＧによって、ねじ切り制御部１８で各セグメントの移動情報を順次生成し、補間部２１に出力して機械を駆動させる。

なお、本実施例に於いて、再仕上げ加工を行なうブロックと読み込んだねじ切り指令ブロックが対応するものかどうかをチェックした場合にオペレータの確認をとる実行確認手段は確認メッセージ記憶部３１、設定表示部１１等、複数の要件によって構成されるものである。
また、ねじ指令ブロックの指定方法については、前記実施例ではオペレータがプログラム番号、シーケンス番号、ブロック番号等の当該ねじ部を特定できる情報を指定してプログラムサーチするようにしているが、１ワーク中にねじ部が複数ある場合には下記のような指定方法も有効である。
（１）トレース形状またはシミュレーション形状と当該形状中に表示される当該ねじ部の対応セグメントを、態様を変えて識別可能に表示し、指令ブロックをプログラムサーチした時に対応するセグメントを認識させる、及びまたはプログラムブロック情報を同一画面上に表示することにより確実に可否を判断させる。
（２）トレース形状またはシミュレーション形状とねじ部の対応セグメントを、態様を変えて識別可能に表示し、ポインティング手段で再仕上げ加工するセグメントを指示し、このセグメントに対応した指令ブロックのプログラムサーチを行うことにより加工部位に対応するブロックを容易且つ的確に指示する。

また、この発明の実施例ではワーク加工後に、ワークをチャッキングしたまま計測を行い、再仕上げ加工を行なっているが、一旦ワークを取り外して計測を行ない、再取り付け・再仕上げ加工を行なう場合は、Ｘ軸方向に於いては最初のワーク取り付け時と再取り付け時で誤差が無視できる程度（チャックの奥まで突き当てていること等）であること、取り外し時に主軸オリエント等を行なってワークにＺ相のマーキング等を行なっておき、再取り付け時に同じ位置になるように取り付ければ同様に仕上げパスのみの加工を行わせることができ、同等の効果が得られる。
また、一旦ワークをチャックより取り外して計測を行ない、再取り付け・再仕上げ加工を行なう場合、前記作業を行わなくても、再ねじ切り加工時にも前回のねじ切り加工時と同一位置（角度）から行うことができる、種々提案されている公知の手段を用いれば、前記作業を行うことなく、同様に仕上げパスのみの加工を行わせることができ、同等の効果が得られる。

また、この発明の実施例では、ねじ切り指令情報中には、ねじ切り開始位置も含まれている（実施例１の段落番号００３１、実施例２の段落番号００４８に記載）ので、必要であれば、ねじ切り開始位置までの位置決め指令をサーチしなくても、ねじ切り指令を直接プログラムサーチし、例えば確認ボタンにより、現在位置からねじ切り開始位置までの位置決め指令を自動的に生成して実行させるように構成することもできる。

更にまた、この発明の実施例では、復元または再作成した仕上げパスデータを補間部２１に渡し、この補間部２１で補間するものについて説明したが、補間後のバイナリデータを保存し、これを利用するようにしてもよい。

この発明に係る数値制御装置は、ねじの再加工に使用されるのに適している。

１ワーク、２ねじ切りバイト、１１設定表示部、１２設定表示Ｉ／Ｆ、１６プログラム解析部、１７加工プログラム、１８ねじ切り制御部、１９パラメータ、２０切込カウンタ、２１補間部、２２移動制御部、２５Ｓ指令制御部、２６主軸制御部、３１確認メッセージ記憶部、３２エラーメッセージ記憶部、３３ねじ切り指令情報記憶部、３４切込カウンタ内容記憶部、３５再仕上げ繰返し回数記憶部、３６再計算部、３７仕上げパス情報記憶部、３８復元部。

Claims

ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、仕上げパスまたは仕上げパスの所定回数前のパスから仕上げパスまでのパスを、復元または生成する手段とを備えてなる数値制御装置。
ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、当該ねじ切りの仕上げパスを記憶する仕上げパス情報記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記仕上げパス情報記憶手段から仕上げパスを読み出して仕上げパスを復元する復元手段とを備えてなる数値制御装置。
再加工を行なうねじ切り指令を特定するための情報を記憶するねじ切り指令情報記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数値制御装置。
ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、ねじ切りパスの計算に必要な情報を記憶するねじ切り指令情報記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記ねじ切り指令情報記憶手段に記憶されたねじ切りパスの計算に必要な情報及び前記ねじ切り指令に基づいて、仕上げパスのみを計算し生成する再計算手段とを備えてなる数値制御装置。
ねじ切り加工済みワークに必要に応じてねじ部を再加工する制御を行なう数値制御装置に於いて、通常加工と再仕上げ加工の二つのねじ切りモードを選択するねじ切りモード選択手段と、加工プログラム中のねじ切り指令に基づいて一連のねじ切り制御を行なうねじ切り制御手段と、ねじ切りパスの計算に必要な情報を記憶するためのねじ切り指令情報記憶手段、再仕上げ加工時に仕上げパスの何巡前のパスからパス生成を実行するかを示す回数を記憶する再仕上げ繰返し回数記憶手段と、前記ねじ切りモード選択手段にて再仕上げ加工モードが選択されているとき、前記ねじ切り指令情報記憶手段に記憶されたねじ切りパスの計算に必要な情報、前記ねじ切り指令及び前記再仕上げ繰返し回数記憶手段に予め設定された回数に基づいて、仕上げパスの所定回数前のパスから仕上げパスまでを計算し生成する再計算手段とを備えてなる数値制御装置。
前記ねじ切り指令情報記憶手段は、当該ねじ切り指令を特定するための情報をも記憶するものであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の数値制御装置。
再加工するねじ部が既に加工済みであるか否か、及びまたは、再加工するねじ部と選択したねじ切り指令が同一か否かをチェックして、ねじ部が未加工、及びまたは、ねじ部と選択したねじ切り指令が不一致の場合はエラーメッセージを設定表示手段に表示し、加工済み、及びまたはねじ切り指令が一致している場合には、ねじ切りパス実行前に前記設定表示手段に確認メッセージを表示し、オペレータの許可操作により再仕上げのためのねじ切りパスを実行する実行確認手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の数値制御装置。