JP2014213434A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切り屑の発生量に応じて切削液を噴出できる数値制御装置を提供する。【解決手段】数値制御装置は切削液噴出機構の動作を制御可能である。切削液噴出機構は保護カバー内に設けたチップシャワーから切削液を噴出する。制御指令が切削送りの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵは工具種類に応じて、ワーク加工に伴って発生する切り屑の体積を算出する（Ｓ６，Ｓ７、Ｓ８）。ＣＰＵはＲＡＭに記憶した体積の累積値を更新し（Ｓ９）、該累積値が基準値以上か否か判断する（Ｓ１０）。累積値が基準値以上の場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵは１０秒間ポンプを駆動しチップシャワーから切削液を噴出する（Ｓ１２）。故に数値制御装置は切削液の噴出を保護カバー内に堆積する切り屑の量に応じて行うことができる。数値制御装置は切り屑の少ない加工で電力を無駄に浪費するのを防止でき且つ省エネルギー効果を向上できる。【選択図】図７

Description

本発明は数値制御装置に関する。

工作機械はスプラッシュカバーを備える。スプラッシュカバーは工作機械の加工領域を少なくとも覆い、内側に複数のチップシャワーを取り付けている。チップシャワーは切削液を噴出しスプラッシュカバー内に付着して堆積する切り屑を洗い流す。特許文献１は、切削液ノズルに切削液を供給する為の配管を無駄のない長さで配策できる工作機械を開示する。チップシャワーを用いたカバー内の洗浄方法は、例えば、ＮＣプログラムにて、プログラム先頭で切削液の噴出を開始し、プログラム終了時に噴出を停止するのが一般的である。

特開２００７−３０１３５号公報

上記洗浄方法は、切削液の噴出を一度開始すると、常に切削液を流すので、特に切り屑の少ない加工では切削液を無駄に流してしまい、切削液と電力を浪費するという問題点があった。

本発明の目的は、切り屑の発生量に応じて切削液を噴出できる数値制御装置を提供することである。

本発明の請求項１に係る数値制御装置は、工作機械の加工領域を少なくとも覆うカバー内に切削液を噴出することによって、前記工作機械の主軸に装着した工具によるワーク加工に伴って発生し且つ前記カバー内に堆積した切り屑を洗い流す噴出機構を制御可能な数値制御装置において、前記ワーク加工に伴って発生する前記切り屑の発生量を推定する推定手段と、前記推定手段が推定した前記発生量の累積値が基準値以上か否か判断する判断手段と、前記判断手段が前記累積値は前記基準値以上と判断した場合、第一所定時間の間、前記切削液を噴出するように前記噴出機構を制御する第一噴出制御手段とを備えたことを特徴とする。故に数値制御装置は切削液の噴出を切り屑の発生量に応じて行うことができる。数値制御装置は切り屑の少ない加工で電力を無駄に浪費するのを防止でき且つ省エネルギー効果を期待できる。

請求項２に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記主軸に装着し前記ワーク加工に使用する前記工具の種類を判定する判定手段を備え、前記推定手段は、前記判定手段が判定した前記種類に基づき、前記発生量を推定することを特徴とする。切り屑の発生量は工具の種類によって異なる。推定手段は工具の種類に基づき、ワーク加工における切り屑の発生量を推定する。故に数値制御装置は切り屑の発生量を適切に推定できる。

請求項３に係る発明の数値制御装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記判定手段が前記種類はドリルと判定した場合、前記推定手段は、円周率πに、前記ドリルの工具径の二乗と、前記ワーク加工における前記工具の移動距離とを乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする。故に工具がドリルであった場合、ドリルを用いた穴空け加工で発生する切り屑の量を良好に推定できる。

請求項４に係る発明の数値制御装置は、請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記判定手段が前記種類はタップと判定した場合、前記推定手段は、円周率πに、前記タップの工具径の二乗と、前記ワーク加工における前記工具の移動距離とを乗じ、さらに係数を乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする。工具がタップであった場合、ドリルを用いた穴空け加工に比較して切り屑の発生量は少ない。推定手段は円周率πにタップの工具径の二乗とワーク加工における工具の移動距離とを乗じて得た値に、さらに係数を乗じることで、タップ加工で発生する切り屑の量を良好に推定できる。

請求項５に係る発明の数値制御装置は、請求項２から４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記判定手段が前記種類はフライスと判定した場合、前記推定手段は、前記フライスの工具径に、前記ワーク加工における前記工具の移動距離と、前記ワークに対して前記フライスの刃が切り込む深さとを乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする。数値制御装置はワークに対してフライスの刃が切り込む深さを予め規定する。故に、工具がフライスであった場合でも、数値制御装置はフライス加工で発生するおける切り屑の量を良好に推定できる。

請求項６に係る発明の数値制御装置は、請求項１から５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記第一噴出制御手段による制御によって、前記噴出機構が前記第一所定時間の間、前記切削液を噴出する場合、前記累積値を零に初期化する初期化手段を備えたことを特徴とする。切削液の累積値が基準値以上となって切削液をカバー内に噴出した場合、カバー内に堆積していた切り屑は洗い流されている。数値制御装置は切り屑の発生量の累積値を零に初期化することで、次回のワーク加工で発生する切り屑の量を良好に推定できる。

請求項７に係る発明の数値制御装置は、請求項１から６の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ワーク加工が終了したか否か判断する終了判断手段と、前記終了判断手段が前記ワーク加工は終了と判断した場合、第二所定時間の間、前記切削液を噴出するように前記噴出機構を制御する第二噴出制御手段とを備えたことを特徴とする。ワーク加工が終了した場合、噴出機構は切削液を第二所定時間の間噴出する。数値制御装置はカバー内に堆積する切り屑を洗い流すことができる。故に数値制御装置はワーク加工終了時においてカバー内を綺麗に保つことができる。

工作機械１の後方から見た斜視図。 工作機械１の正面図。 工作機械１の平面図。 図３に示すI−I線矢視方向断面図。 数値制御装置３０と工作機械１の電気的構成を示すブロック図。 工具情報テーブル３４１の概念図。 制御処理の流れ図。 ドリル加工の流れ図。 フライス加工の流れ図。 タップ加工の流れ図。

本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。以下説明は、図２の紙面手前方向、紙面奥行き方向、左方、右方、上方、下方を、工作機械１の前方、後方、左方、右方、上方、下方とする。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。

図１〜図４を参照し、工作機械１の構造の概略を説明する。工作機械１は、基台２、機械本体３、スプラッシュカバー４、テーブル８（図３参照）、工具交換装置１３（図４参照）、制御箱１５等を備える。基台２は略直方体状の鉄製土台である。機械本体３は基台２上部後方に設け、テーブル８上面に保持したワーク（図示略）を切削加工する。切削加工の種類は、例えばドリル、タップ、フライス加工等である。スプラッシュカバー４は基台２上部に設け、機械本体３周囲と基台２上部を覆う略直方体の箱状である。スプラッシュカバー４は切り屑と切削液の飛沫等が外部に飛散するのを防止する。図４に示す如く、テーブル８は基台２上部中央に設け、Ｘ軸モータ５３（図５参照）、Ｙ軸モータ５４（図５参照）、Ｘ軸ガイド機構及びＹ軸ガイド機構（図示略）等により、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。各ガイド機構はリニアガイド、ボール螺子、ナット（図示略）等を備える。テーブル８は上面にワーク（図示略）を治具等で固定可能である。

図４に示す如く、工具交換装置１３はタレット式の工具マガジン１４を備える。円盤状の工具マガジン１４は外周に複数のグリップアーム１４Ａを備える。グリップアーム１４Ａは先端部に工具を把持し、機械本体３の後述する主軸７（図８参照）との間を揺動可能である。工具交換装置１３は工具交換位置にあるグリップアーム１４Ａを揺動させ、主軸７に装着する工具の着脱を行う。工具交換位置は工具マガジン１４の最下部の位置で且つ主軸７に最も近接する位置である。図１に示す如く、制御箱１５はスプラッシュカバー４背面側に設け、数値制御装置３０（図５参照）を内側に格納する。数値制御装置３０は工作機械１の動作を制御する。

図１〜図４，図８を参照し、機械本体３の構成を説明する。機械本体３は、コラム５、主軸ヘッド６、主軸７（図８参照）等を備える。コラム５は基台２上部後方に立設する。主軸ヘッド６はＺ軸移動機構でコラム５前面に沿ってＺ軸方向に昇降可能である。Ｚ軸移動機構は、リニアガイド、ボール螺子、ナット（図示略）等を備える。図８に示す如く、主軸ヘッド６は内部に主軸７を回転可能に支持する。主軸７は下端部に工具Ｔ１を装着し、主軸モータ５２（図３，図５参照）の駆動により回転する。工作機械１はテーブル８上面に保持したワークと主軸７に装着した工具との相対移動によって、ワークに切削加工を施すことができる。

図１〜図４を参照し、スプラッシュカバー４の構造を説明する。スプラッシュカバー４は前壁４１、左壁４２、右壁４３、左背壁４４（図３，図４参照）、右背壁４５（図３，図４参照）を備え、略直方体の箱状に形成する。各壁４１〜４５の下端部は基台２上部に固定する。図３，図４に示す如く、左背壁４４と右背壁４５はスプラッシュカバー４の背壁を構成する。左背壁４４はコラム５左側面前端部に固定し左側方に延出する。右背壁４５はコラム５右側面前端部に固定し右側方に延出する。スプラッシュカバー４は工作機械１の加工領域を覆う。加工領域とは、工作機械１がワーク加工の為に必要とする領域であり、少なくとも主軸ヘッド６及び主軸７のＺ軸方向における可動範囲、及びテーブル８のＸＹ方向における可動範囲を包含する領域である。スプラッシュカバー４は切削液噴出機構（本発明の噴出機構に相当）を備える。切削液噴出機構はスプラッシュカバー４内にて切削液を噴出する。故に工作機械１はワーク加工で発生しスプラッシュカバー４内に付着して堆積する切り屑を洗い流すことができる。尚、切削液噴出機構の構造は後述する。

図２に示す如く、前壁４１は、開口部４６、開閉扉４７、操作盤１０を備える。開口部４６は前壁４１略中央に設け正面視矩形状である。開閉扉４７は開口部４６において左右方向にスライド可能に設ける。例えば作業者は開閉扉４７を開き、テーブル８上面においてワークの着脱が可能である。操作盤１０は開口部４６の右側に設ける。操作盤１０はハーネス（図示略）で数値制御装置３０（図５参照）に接続する。操作盤１０は入力部１１と表示部１２を備える。入力部１１は、工作機械１の各種動作指示、ＮＣプログラム、工具種類、工具径、各種パラメータ等を入力可能とする機器である。ＮＣプログラムは各種制御指令を含む複数のブロックで構成し、工作機械１の軸移動、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御するものである。表示部１２は数値制御装置３０の指示を受け、各種入力画面又は操作画面等を表示可能である。

図１，図３，図４を参照し、切削液噴出機構の構造を説明する。切削液噴出機構は噴出部と供給部で構成する。噴出部はスプラッシュカバー４内側に設け、スプラッシュカバー４内にて切削液を噴出する部分である。供給部はスプラッシュカバー４外側に設け、噴出部に対して切削液を供給する部分である。

図４を参照し、噴出部の構成を説明する。噴出部は、一対のフレキシブルパイプ７１，７２、一対の切削液ノズル７４，７５、一対の切削液配管８１，８２、複数のチップシャワー８３，８４等で構成する。フレキシブルパイプ７１は左背壁４４に設けた貫通穴９４からテーブル８上面に向けて延出する。貫通穴９４は左背壁４４の右端側の上下方向略中段位置に設ける。切削液ノズル７４はフレキシブルパイプ７１先端に設ける。フレキシブルパイプ７２は右背壁４５に設けた貫通穴９２からテーブル８上面に向けて延出する。貫通穴９２は右背壁４５の左端側の上下方向略中段位置に設ける。切削液ノズル７５はフレキシブルパイプ７２先端に設ける。切削液ノズル７４，７５はフレキシブルパイプ７１，７２を屈曲させてテーブル８上面に向ける。

切削液配管８１は、左背壁４４の左端側上部に設けた貫通穴９３（図３参照）から前方且つ水平に延出する。切削液配管８２は右背壁４５の右端側上部に設けた貫通穴９１（図３参照）から前方且つ水平に延出する。切削液配管８１は下部において所定間隔毎に複数の穴（図示略）を備える。チップシャワー８３は切削液配管８１下部に設けた複数の穴に夫々取り付ける。切削液配管８２も下部において所定間隔毎に複数の穴（図示略）を備える。チップシャワー８４は切削液配管８２下部に設けた複数の穴に夫々取り付ける。チップシャワー８３，８４は切削液の噴出方向を下方に向ける。

図１，図３を参照し、供給部の構成を説明する。図１に示す如く、供給部は、タンク２０、ポンプ２２，２３、主ホース２５，２６、分岐ホース２７，２８、Ｔ字継手６１，６２、継手６３，６４（図３参照）等で構成する。タンク２０は基台２後方に設置し切削液を貯留する。ポンプ２２，２３はタンク２０右側に隣接して設ける。主ホース２５はポンプ２２に接続する。主ホース２６はポンプ２３に接続する。ポンプ２２はタンク２０内の切削液を汲み上げ主ホース２５に供給する。ポンプ２３はタンク２０内の切削液を汲み上げ主ホース２６に供給する。

Ｔ字継手６１は、右背壁４５右端側上部に設けた貫通穴９１に対しスプラッシュカバー４外側から接続する。Ｔ字継手６２は、右背壁４５の左端側上下方向中段位置に設けた貫通穴９２に対しスプラッシュカバー４外側から接続する。図３に示す如く、継手６３は、左背壁４４左端側上部に設けた貫通穴９３に対しスプラッシュカバー４外側から接続する。継手６４は、左背壁４４右端側上下方向中段位置に設けた貫通穴９４（図４参照）に対しスプラッシュカバー４外側から接続する。

Ｔ字継手６１には主ホース２５と分岐ホース２７が夫々接続する。分岐ホース２７はコラム５上部背面側に設けた切欠部５Ａ（図１参照）の背面側を介してコラム５左側に延出し、左背壁４４に設けた継手６３に接続する（図３参照）。切欠部５Ａはコラム５上部背面側を斜めに切り欠いた部分である。Ｔ字継手６２には主ホース２６と分岐ホース２８が夫々接続する。分岐ホース２８はコラム５に設けた穴５Ｂ（図１参照）を挿通してコラム５左側に延出し、左背壁４４に設けた継手６４に接続する（図３参照）。穴５Ｂはコラム５上下方向中段位置に設け左右方向に貫通する。

図１，図３，図４を参照し、切削液供給機構の動作を説明する。ポンプ２３が駆動すると、切削液は主ホース２６を流れる。切削液はＴ字継手６２で分岐し、一方は貫通穴９２を介してフレキシブルパイプ７２に流れ、他方は分岐ホース２８に流れる。フレキシブルパイプ７２に流れた切削液は切削液ノズル７５から勢いよく噴出する。分岐ホース２８に流れた切削液は、コラム５を挟んで反対側の継手６４から貫通穴９４を介してフレキシブルパイプ７１を流れ、切削液ノズル７４から勢いよく噴出する。切削液ノズル７４，７５は、テーブル８上面に治具等で固定したワークの被加工部分（図示略）に対し、切削液を左右両側から直接当てることができる。切削液は被加工部分に付着する切り屑を洗い落とすことができる。

ポンプ２２が駆動すると、切削液は主ホース２５を流れる。切削液はＴ字継手６１で分岐し、一方は貫通穴９１を介して切削液配管８２を流れ、他方は分岐ホース２７に流れる。切削液配管８２に流れた切削液は複数のチップシャワー８４から下方に勢いよく噴出する。分岐ホース２７に流れた切削液は、コラム５を挟んで反対側の継手６３から貫通穴９３を介して切削液配管８１を流れ、複数のチップシャワー８３から下方に勢いよく噴出する。故に切削液はスプラッシュカバー４の内側に付着して堆積する切り屑を洗い落とすことができる。

図５を参照し、数値制御装置３０と工作機械１の電気的構成を説明する。数値制御装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、不揮発性記憶装置３４、入出力部３５、駆動回路５１Ａ〜５７Ａ等を備える。ＣＰＵ３１は数値制御装置３０を統括制御する。ＲＯＭ３２は制御プログラム等を記憶する。制御プログラムは後述する制御処理（図７参照）を実行する。ＲＡＭ３３は、主軸７に現在装着している工具（以下、現工具と呼ぶ）の工具情報、切り屑の体積の累積値の他、各種処理実行中の各種データを一時的に記憶する。累積値は後述する計算式で推定した切り屑の体積を累積した値である。不揮発性記憶装置３４は作業者が操作盤１０の入力部１１で入力して登録した複数のＮＣプログラム、工具情報テーブル３４１（図６参照）等を記憶する。

駆動回路５１ＡはＺ軸モータ５１とエンコーダ５１Ｂに接続する。駆動回路５２Ａは主軸モータ５２とエンコーダ５２Ｂに接続する。駆動回路５３ＡはＸ軸モータ５３とエンコーダ５３Ｂに接続する。駆動回路５４ＡはＹ軸モータ５４とエンコーダ５４Ｂに接続する。駆動回路５５Ａはマガジンモータ５５とエンコーダ５５Ｂに接続する。駆動回路５６Ａはポンプ２２に接続する。駆動回路５７Ａはポンプ２３に接続する。駆動回路５１Ａ〜５５ＡはＣＰＵ３１から指令を受け、対応する各モータ５１〜５５に駆動電流を夫々出力する。駆動回路５１Ａ〜５５Ａはエンコーダ５１Ｂ〜５５Ｂからフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。入出力部３５は入力部１１と表示部１２に夫々接続する。駆動回路５６Ａ，５７ＡはＣＰＵ３１から指令を受け、対応するポンプ２２，２３に駆動電流を夫々出力する。ポンプ２２，と２３は駆動電流で夫々駆動する。

作業者は複数のＮＣプログラムの中から一のＮＣプログラムを入力部１１で選択可能である。ＣＰＵ３１は選択したＮＣプログラムを表示部１２に表示する。

図６を参照し、工具情報テーブル３４１を説明する。工具情報テーブル３４１は工具情報を記憶する。工具情報は工具マガジン１４が保持する各工具の情報である。工具情報は例えば、工具番号、種類、工具径、切込深さ、係数等を含む。工具情報は作業者が予め入力部１１で入力して登録する。工具番号は入力する工具毎に割り振る。種類は、例えば、ドリル、フライス、タップ等である。エンドミルはフライス用工具の一例である。切込深さは、フライス加工時において工具の刃がワーク表面に対して厚さ方向に切り込む時の深さ（ｍｍ）である。故に切込深さはフライス用の工具Ｔ２のみ設定する。係数は、タップ加工時に発生する切り屑の体積を計算する際に用いる。故に係数はタップ加工用の工具Ｔ３のみ設定する。

図８を参照し、ドリル加工時に発生する切り屑の体積について説明する。ドリル加工はＰ１〜Ｐ４の各ステップを順に行う。Ｐ１，Ｐ２で、主軸ヘッド６及び主軸７を移動し、工具Ｔ１をワークＷ１の加工開始位置に位置決めする。Ｐ３で、主軸７を回転しながら下方に移動しドリル加工を実行する。Ｐ４で、加工終了後、主軸ヘッド６及び主軸７を引き上げ、ワークＷ１に形成した穴９５から工具Ｔ１を引き抜く。主軸ヘッド６及び主軸７の加工開始位置から加工終了位置までの移動距離はＬ_１である。移動距離Ｌ_１はＮＣプログラムの制御指令に基づき算出可能である。工具径はｒ_１である。穴９５の容積は切り屑の体積と略同一とみなすことができる。この場合、穴９５の加工に伴って発生する切り屑の体積Ｖ_１（ｍｍ^３）は以下の式で算出可能である。
・Ｖ_１＝Ｌ_１×π×ｒ_１ ^２ ・・・（１）式

図９を参照し、フライス加工時に発生する切り屑の体積について説明する。フライス加工はＱ１〜Ｑ３の各ステップを順に行う。Ｑ１，Ｑ２で、主軸ヘッド６及び主軸７を移動し、工具Ｔ２の位置をワークＷ２の切削する表面の深さに合わせる。切削する表面の深さは切込み深さであり、入力部１１で自由に設定可能である。切込み深さはＦ_１である。Ｑ３で、主軸７を回転しながら横方向（例えばＸ軸方向）に移動しフライス加工を実行する。主軸ヘッド６及び主軸７の加工開始位置から加工終了位置までの移動距離はＬ_２である。移動距離Ｌ_２はＮＣプログラムの制御指令に基づき算出可能である。工具径はｒ_２である。この場合、フライス加工に伴って発生する切り屑の体積Ｖ_２（ｍｍ^３）は以下の式で算出可能である。
・Ｖ_２＝Ｌ_２×ｒ_２×Ｆ_１・・・（２）式

図１０を参照し、タップ加工時に発生する切り屑の体積について説明する。タップ加工はＲ１，Ｒ２の各ステップを順に行う。先ず、主軸ヘッド６及び主軸７を移動し、工具Ｔ３をワークＷ３に先に形成した穴９５に位置決めする。Ｒ１で、主軸７を回転しながら下方に移動しタップ加工を実行する。加工終了後、Ｒ２で、主軸ヘッド６及び主軸７を逆回転しながら引き上げ、ワークＷ３に形成した螺子穴９６から工具Ｔ３を引き抜く。主軸ヘッド６及び主軸７のタップ加工開始位置からタップ加工終了位置までの移動距離はＬ_３である。移動距離Ｌ_３はＮＣプログラムの制御指令に基づき算出可能である。工具径はｒ_３である。係数はα_１とする。この場合、タップ加工に伴って発生する切り屑の体積Ｖ_３（ｍｍ^３）は以下の式で算出可能である。
・Ｖ_３＝（Ｌ_３×π×ｒ_３ ^２）×α_１・・・（３）式
タップ加工はドリル加工に比較して切り屑の発生量は極端に少ない。そこで、ドリル加工で用いる（１）式に係数αを乗じることで、タップ加工で発生する切り屑の体積を容易に推定できる。係数αはタップ用工具の種類に合わせて夫々設定するのがよい。

図７の流れ図を参照し、制御処理を説明する。作業者が入力部１１で一のＮＣプログラムを選択し開始指示を入力すると、ＣＰＵ３１は入力部１１で選択したＮＣプログラムを不揮発性記憶装置３４から読み出し、ＲＯＭ３２から制御プログラムを読み込んで本処理を実行する。尚、本実施形態では、チップシャワー８３，８４の制御動作を中心に説明する。ＣＰＵ３１はＲＡＭ３３に記憶する累積値を零にして初期化する。

ＣＰＵ３１は１ブロック解釈する（Ｓ１）。ＣＰＵ３１は解釈した１ブロック中の制御指令が切削送り指令か否か判断する（Ｓ２）。切削送り指令でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は工具交換指令か否か判断する（Ｓ１６）。工具交換指令であった場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は工具交換指令が指定する次工具の工具番号の工具種類を、不揮発性記憶装置３４に記憶した工具情報テーブル３４１（図６参照）から取得し、ＲＡＭ３３に記憶する（Ｓ１７）。次工具は主軸７に次に装着する工具である。例えば、次工具の工具番号がＴ１であった場合、工具情報テーブル３４１によるとＴ１はドリルである。今回の工具交換によって次工具は現工具となるので、ＣＰＵ３１は現工具がドリルであることを工具種類情報としてＲＡＭ３３に記憶する。ＣＰＵ３１は工具交換装置１３を駆動して工具交換を実行する（Ｓ１９）。主軸７に次工具が装着する。次工具は現工具となる。ＣＰＵ３１は次ブロックがＭ３０か否か判断する（Ｓ１４）。Ｍ３０は終了指令である。次ブロックがＭ３０でない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ３１はＳ１に戻って次ブロックについて処理を繰り返す。

解釈した１ブロック中の制御指令が切削送り指令であった場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１はＲＡＭ３３から現工具の工具種類情報を読み出し現工具の種類を判定する（Ｓ３）。ＣＰＵ３１は現工具の種類がドリル、タップ、フライスの何れであるか判断する（Ｓ４，Ｓ５）。現工具の種類がドリルであった場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は不揮発性記憶装置３４に記憶した工具情報テーブル３４１から現工具Ｔ１の工具径ｒ_１を取得し、上記（１）式を用いて切り屑の体積を算出する。

現工具の種類がフライスであった場合（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は不揮発性記憶装置３４に記憶した工具情報テーブル３４１から現工具Ｔ２の工具径ｒ_２、切込み深さＦ_１を取得し、上記（２）式を用いて切り屑の体積を算出する。現工具の種類がタップであった場合（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は不揮発性記憶装置３４に記憶した工具情報テーブル３４１から現工具Ｔ３の工具径ｒ_３、係数α_１を取得し、上記（３）式を用いて切り屑の体積を算出する。

ＣＰＵ３１は、算出した切り屑の体積値をＲＡＭ３３に記憶する累積値に加算し、累積値を更新する（Ｓ９）。累積値はスプラッシュカバー４内に堆積する切り屑の体積を推定した値である。ＣＰＵ３１は累積値が基準値以上か否か判断する（Ｓ１０）。基準値は不揮発性記憶装置３４に記憶する。基準値は作業者が入力部１１で設定可能である。累積値が基準値未満であった場合（Ｓ１０：ＮＯ）、スプラッシュカバー４内に堆積する切り屑は少量である。故にＣＰＵ３１はチップシャワー８３，８４から切削液を噴出することなく、切削送り指令に従い、切削送りを実行する（Ｓ１３）。

これに対し、累積値が基準値以上であった場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、スプラッシュカバー４内は切削液を噴出して堆積する切り屑を洗い落とすのが望ましい状況である。故にＣＰＵ３１は累積値を零に初期化し（Ｓ１１）、ポンプ２２を駆動することによってチップシャワー８３，８４から切削液を１０秒間噴出する（Ｓ１２）。故に切削液はスプラッシュカバー４内に付着して堆積する切り屑を洗い落とすことができる。切削液の噴出時間は入力部１１で自由に設定可能である。切削液噴出開始と同時に、ＣＰＵ３１は切削送り指令に従い切削送りを実行する（Ｓ１３）。ＣＰＵ３１は次ブロックがＭ３０か否か判断する（Ｓ１４）。次ブロックがＭ３０でない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、Ｓ１に戻って次ブロックについて処理を繰り返す。尚、解釈した１ブロック中の制御指令が切削送り指令、工具交換指令の何れでもない場合（Ｓ２：ＮＯ、Ｓ１６：ＮＯ）、制御指令に基づき、動作を実行する（Ｓ２０）。

次ブロックがＭ３０であった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１はポンプ２２を駆動することによって、チップシャワー８３，８４から切削液を１０秒間噴出する（Ｓ１５）。故に数値制御装置３０は切削加工終了後においても、スプラッシュカバー４内に堆積する切り屑を綺麗に洗い落とすことができる。ＣＰＵ３１は本処理を終了する。

上記説明にて、図１に示すスプラッシュカバー４が本発明のカバーに相当する。図７のＳ６，Ｓ７，Ｓ８の各処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の推定手段に相当する。Ｓ１０の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の判断手段に相当する。Ｓ１２の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の第一噴出制御手段に相当する。Ｓ１１の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の初期化手段に相当する。Ｓ１４の処理を実行するＣＰＵ３１が終了判断手段に相当する。Ｓ１５の処理を実行する第二噴出制御手段に相当する。

以上説明したように、本実施形態の数値制御装置３０は工作機械１の切削液噴出機構の動作を制御可能である。切削液噴出機構は工作機械１のスプラッシュカバー４内に設けたチップシャワー８３，８４、ポンプ２２、主ホース２５、分岐ホース２７を備える。ＣＰＵ３１はワーク加工に伴って発生する切り屑の体積を推定し、推定した体積の累積値が基準値以上か否か判断する。累積値が基準値以上と判断した場合、ＣＰＵ３１は１０秒間、チップシャワー８３，８４から切削液を噴出するようにポンプ２２の駆動を制御する。故に数値制御装置３０は切削液の噴出をスプラッシュカバー４内に堆積する切り屑の量に応じて行うことができる。数値制御装置３０は切り屑の少ない加工で電力を無駄に浪費するのを防止でき且つ省エネルギー効果を向上できる。

本実施形態は更に、ＣＰＵ３１は主軸７に装着しワーク加工に使用する工具の種類を判定し、判定した工具の種類に基づき、切り屑の発生量を推定する。切り屑の発生量は工具の種類によって異なる。故に数値制御装置３０は工具の種類に基づき、切り屑の発生量を推定することで、切り屑の発生量を適切に推定できる。

本実施形態では更に、工具種類がドリルであった場合、ＣＰＵ３１は上記（１）式で切り屑の堆積を算出して推定し、工具種類がフライスであった場合、ＣＰＵ３１は上記（２）式で切り屑の堆積を算出して推定し、工具種類がタップであった場合、ＣＰＵ３１は上記（３）式で切り屑の堆積を算出して推定する。故に数値制御装置３０は工具の種類に応じて切り屑の体積を良好に推定できる。

本実施形態では更に、切り屑の体積の累積値が基準値以上になったことによって、チップシャワー８３，８４から切削液を噴出する場合、ＲＡＭ３３に記憶する累積値を零クリアする。切削液の累積値が基準値以上となって切削液をスプラッシュカバー４内に噴出した後、スプラッシュカバー４内において切り屑は堆積していない。故に累積値を零クリアすることで、次回のワーク加工で発生する切り屑の体積を良好に推定できる。

本実施形態では更に、ＣＰＵ３１はワーク加工が終了したか否か判断し、終了と判断した場合、１０秒間、チップシャワー８３，８４から切削液を噴出するようにポンプ２２の駆動を制御する。故に数値制御装置３０はワーク加工終了時においてスプラッシュカバー４内に切り屑が残らずに綺麗に保つことができる。

尚、本実施形態では説明しなかったが、切削液ノズル７４，７５からの切削液の噴出動作は、例えば、少なくとも工具がワークに接触する切削加工中は駆動するようにすればよい。

尚、本発明は上記実施形態に限らず種々の変更が可能である。上記実施形態では、タップ加工の場合、ドリル加工の（１）式に係数を乗じた（３）式で切り屑の体積を推定しているが、例えば、タップ加工の回数が予め設定した基準回数以上となった場合に、ポンプ２２を駆動し、チップシャワー８３，８４から切削液を噴出するようにしてもよい。

上記実施形態では、切削加工終了後に、チップシャワー８３，８４から１０秒間、切削液を噴出するようにしているが、切削加工終了後はそのまま終了するようにしてもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ３１は工具種類に応じて（１）〜（３）式を使い分け、夫々の切削加工で発生する切り屑の体積を推定しているが、これ以外の計算式で算出するようにしてもよい。

上記実施形態では、チップシャワー８３，８４の切削液の噴出時間を一律で１０秒間に設定しているが、例えば、ワークの材質に応じて噴出時間を異ならせてもよい。切り屑は同一体積でもワークの材質によって重量が異なる。そこで、重い材質のワークを加工する場合は、軽い材質のワークを加工する場合に比べ、噴出時間を長くすることによって、スプラッシュカバー４内に切り屑が残るのを効果的に防止できる。また、軽い材質のワークを加工する場合は、重い材質のワークを加工する場合に比べ、噴出時間を短くできるので、切削液及び電力消費をさらに節約できる。

１ 工作機械
４ スプラッシュカバー
７ 主軸
２０ タンク
２２ ポンプ
２５ 主ホース
２７ 分岐ホース
３０ 数値制御装置
３１ ＣＰＵ
３３ ＲＡＭ
３４ 不揮発性記憶装置
５６Ａ 駆動回路
６１ Ｔ字継手
６３ 継手
８１，８２ 切削液配管
８３，８４ チップシャワー
９１，９３ 貫通穴

Claims (7)

1. 工作機械の加工領域を少なくとも覆うカバー内に切削液を噴出することによって、前記工作機械の主軸に装着した工具によるワーク加工に伴って発生し且つ前記カバー内に堆積した切り屑を洗い流す噴出機構を制御可能な数値制御装置において、
   前記ワーク加工に伴って発生する前記切り屑の発生量を推定する推定手段と、
   前記推定手段が推定した前記発生量の累積値が基準値以上か否か判断する判断手段と、
   前記判断手段が前記累積値は前記基準値以上と判断した場合、第一所定時間の間、前記切削液を噴出するように前記噴出機構を制御する第一噴出制御手段と
   を備えたことを特徴とする数値制御装置。
2. 前記主軸に装着し前記ワーク加工に使用する前記工具の種類を判定する判定手段を備え、
   前記推定手段は、
   前記判定手段が判定した前記種類に基づき、前記発生量を推定することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記判定手段が前記種類はドリルと判定した場合、
   前記推定手段は、円周率πに、前記ドリルの工具径の二乗と、前記ワーク加工における前記工具の移動距離とを乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
4. 前記判定手段が前記種類はタップと判定した場合、
   前記推定手段は、円周率πに、前記タップの工具径の二乗と、前記ワーク加工における前記工具の移動距離とを乗じ、さらに係数を乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする請求項２又は３に記載の数値制御装置。
5. 前記判定手段が前記種類はフライスと判定した場合、
   前記推定手段は、前記フライスの工具径に、前記ワーク加工における前記工具の移動距離と、前記ワークに対して前記フライスの刃が切り込む深さとを乗じて得た値を、前記発生量として推定することを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の数値制御装置。
6. 前記第一噴出制御手段による制御によって、前記噴出機構が前記第一所定時間の間、前記切削液を噴出する場合、前記累積値を零に初期化する初期化手段を備えたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の数値制御装置。
7. 前記ワーク加工が終了したか否か判断する終了判断手段と、
   前記終了判断手段が前記ワーク加工は終了と判断した場合、第二所定時間の間、前記切削液を噴出するように前記噴出機構を制御する第二噴出制御手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の数値制御装置。

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