JP2637478B2 - V字形状溝加工機の切込み軸制御方法 - Google Patents

V字形状溝加工機の切込み軸制御方法

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JP2637478B2 JP15358088A JP15358088A JP2637478B2 JP 2637478 B2 JP2637478 B2 JP 2637478B2 JP 15358088 A JP15358088 A JP 15358088A JP 15358088 A JP15358088 A JP 15358088A JP 2637478 B2 JP2637478 B2 JP 2637478B2
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一哲 空閑
宝 木部
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はV字形状溝加工機の切込み軸制御方法に関す
る。
(従来の技術) 従来より、折曲げ加工の事前処理として、折曲部に断
面V字形状の溝を加工することが行われている。
ところが、シェーパーなど汎用機によるV字形状溝の
加工では、板材の途中から切削開始を行ったり、又、板
材の途中で切削を終了したりする特殊加工をすることが
できないという不都合がある。
そこで、本発明者等は、切削工具を備えた切込み軸を
細かに制御可能のV字形状溝加工用の専用機を開発中で
ある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、開発中の専用機において切込み軸を細
かく制御しようとするとき、ユーザーが種々切削工具を
交換しながら切込み軸を駆動することになるので、ユー
ザ側の不注意により切削工具とワークテーブルを干渉さ
せてしまう恐れがある。
そこで、本発明は、ユーザ側の不注意により切削工具
とワークテーブルを干渉させてしまうことがないV字形
状溝加工機の制御方法を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記課題を解決する本発明のV字形状溝加工機の制御
方法は、第1図にその概要を示すように、ワークテーブ
ル11上で位置決めされた板材Wに対し切削工具39(バイ
ト53)を接近離反自在とする切込み軸2を有し、前記切
削工具39を前記ワークテーブル11に沿って移動させるこ
とにより前記板材Wに直線状のV字形状溝を加工するV
字形状溝加工機の切込み軸制御方法において、前記切込
み軸につきあらゆる切削工具が前記ワークテーブル11と
干渉することがない安全領域STAを定め、一般には前記
安全領域外STAでは自動運転を禁止すると共に、入力さ
れたパートプログラムが正規のものであるときNC装置67
のマクロプログラム67Cにより、前記パートプログラム
に該当パートプログラムの実行中は前記禁止を解くべき
コードC1,C2を挿入し、正規のパートプログラムの実行
中は前記禁止を解除することを特徴とする。
(作用) 上記構成により、本発明のV字形状溝加工機の制御方
法では、あらゆる切削工具に対しワークテーブルと干渉
する恐れがない安全領域以外の領域(非安全領域)では
自動運転を禁止し、正規のパートプログラムではこの禁
止を解除するので、非正規のパートプログラムによる自
動運転で切削工具とワークテーブルを干渉させてしまう
恐れがない。
(実施例) 第2図〜第4図を参照するに、本実施例に用いる溝加
工機1は、左右方向(第4図においては紙面の表裏方
向)に比較的長く延伸した箱状の下部フレーム3を備え
ており、この下部フレーム3の左右両側部にはそれぞれ
左右の側板5が立設してある。左右の側板5の上部は、
垂直な中間フレーム7によって一体的に連結されてい
る。
加工すべき板材W(第2図〜第4図には図示せず)を
支持するために、下部フレーム3上にはワークテーブル
11が取付けてあり、このワークテーブル11には、ワーク
テーブル11の板材Wを支持するための補助テーブル13が
取付けられている。
さらに、下部フレーム3の後側には適宜間隔で複数の
ブラケット15が取付けてある。各ブラケット15の上部に
は、ブラケット15を介して前記ワークテーブル11に近接
した位置まで延伸したガイドレール19が敷設してあり、
このガイドレール19には、板材Wを把持し前後方向(Y
方向)に位置決めするY軸位置決め装置が支承されてい
る。
すなわち、前記ブラケット15のうち中間部分の2枚の
台座の上にはそれぞれギアボックス21が敷設され、これ
らギアボックス21と前方側の軸受25との間にボールねじ
27が回転自在に支承されている。両ギアボックス21には
両ボールねじ25を連動回転させる適宜の連結機構が組み
込まれている。又、右側のボールねじ27の後端にはプー
リ29が固定され、該プーリ29は前記ブラケット15に固定
されたサーボモータMYにタイミングベルト31を介して回
転可能に接続されている。
さらに前記ガイドレール19には、複数のワーククラン
プ装置33を備えたY軸キャリッジ35が前後方向に移動可
能に支承されている。又、キャリッジ35の下方には、前
記ボールねじ27と螺合されるナット部材37が取付けられ
ている。
したがって、サーボモータMYを駆動しボールねじ27を
適宜方向へ回転することにより、キャリッジ35を前後方
向へ移動させることができる。言い換えれば、ワークク
ランプ装置33で把持した板材WをY軸上で任意の位置に
位置決めすることができる。
上記Y軸位置決め装置で位置決めされた板材Wの上面
にV字形状の溝を加工するために、前記ワークテーブル
11の上方位置には、切削工具39を備えたスライダー41を
上下方向(Z方向)に位置調整自在、かつ左右方向へ移
動自在とするZ軸及びX軸位置決め装置が設けられてい
る。
より詳細には、前記上部フレーム7には左右方向に延
伸したガイドレール43が取付けてあり、このガイドレー
ル43に前記スライダー41を上下移動自在に支持したカッ
ティングヘッド45が支承されている。カッティングヘッ
ド45を左右方向に移動するために、左右の側板5の間に
は、ガイドレール43と平行なボールねじ47が設けられて
いる。このボールねじ47は、図示しないサーボモータMX
と適宜の連結機構を介して接続され、カッティングヘッ
ド45の内部に備えたナット部材(図示せず)を螺合させ
ている。したがって、前記サーボモータMXを駆動するこ
とにより前記カッティングヘッド45の内部に備えたナッ
トを回転させ、カッティングヘッド45を任意の位置に任
意の速度で移動させることができる。
又、前記スライダー41の上部には、上端部を適宜ギア
を介してサーボモータMZに接続されると共に、その中間
部を前記カッティングヘッド45に固定された軸受部材49
に螺合されたホールねじ51が回転自在に支承されてい
る。したがって、サーボモータMZを駆動することによ
り、下端に切削工具39を備えたスライダー41を任意の高
さに任意の速度で移動させることができる。
前記切削工具39は、本実施例においては複数(5本)
のバイト53とこれらバイト53を一体的に結合するバイト
ホルダ55よりなるものであって、バイト53の先端部はV
字形状に形成してある。上記各バイト53は、バイトホル
ダ55に着脱自在かつ位置調節自在に取付けてある。本実
施例においては、板材Wの上面にV溝を形成するとき、
先行するバイト53よりも後続のバイト53の方が深く切削
するように、後側程下側へ突出してある。したがって、
板材Wに溝加工を行うとき、各バイト53に作用する抵抗
は小さなものである。また、スライダー41の1ストロー
ク動作でもって粗切削から精切削を加工ができる。
板材Wの位置決め後、板材Wをワークテーブル11に強
固に固定するために、前記上部フレーム7の下部には板
押え装置57が設けられている。又、該板押え装置57に
は、この動作を検出し、板材Wを押え込んだ状態で板材
Wの厚みtを検出する板厚検出器St(第5図参照)が付
属されている。
したがって、板押え装置57を例えば油圧シリンダで作
動させ、該装置57のアーム先端部を板材Wの上面に押圧
することにより、ワークテーブル11の上面側で板材Wを
強固に固定することができる。又、板材Wを押圧した状
態で板厚tを検出できる。
前記X軸のボールねじ47が自重によって撓むのを防ぐ
ため、通常は前記ボールねじ47を下方側から支持すると
共に、カッティングヘッド45の通過時は、後方側に後退
してカッティングヘッド45との干渉を避けるねじ支持装
置59が左右方向に適宜間隔で複数設けられている。
上記溝加工機1の右側の側板5の側面には水平部分を
前記側板5の高さより高くした逆凹字形のアーム61の一
端が許容角だけ回転自在とされる態様で取付けられ、該
アーム61の他端には垂直軸の回りに許容角だけ回転自在
とされる操作盤63が設けられている。したがって、操作
盤63は許容の範囲で左右に移動させることができ、かつ
その操作面を作業者の見易い方向に向けることができ
る。
第5図を参照すると、制御装置65は、その内部にマク
ロプログラム67Cを備えたNC装置67を主体として構成さ
れ、これに、前記操作盤63、及び各モータMX,MY,MZを駆
動するドライバDX,DY,DZ、並びに入出力インタフェイス
69,71が接続されている。
前記マクロプログラム67Cには、入力されたパートプ
ログラムが正規のものであるとき、即ち、手順書に従う
形式のものであるとき、切削工具39を非安全領域でも作
動可能とするため、この先頭にコードC1(Mコード)を
挿入すると共に、次いでラッチ用コードC1X、末端にコ
ードC2を挿入するプログラムが内蔵されている。各モー
タMX,MY,MZには、その動作結果を検出する位置検出機
EX,EY,EZ及び速度検出器TGX,TGY,TGZが接続されてい
る。
入力インタフェイス69には前記板厚センサStが接続さ
れ、出力インタフェイス71には、前記ワーククランプ装
置33を3つのグループに分けて所定の組合せで作動させ
るソレノイドSOL1,SOL2,SOL3が接続されている。
上記構成により、NC装置67はサーボモータMX,MY,MZ
駆動させ、Y軸キャリッジ35,カッティングヘッド45,ス
ライダー41をそれぞれ任意の速度で任意の位置へ制御す
ることができる。すなわち、Y軸キャリッジ35の駆動に
よりワーククランプ装置33の把持した板材Wの加工位置
をバイト53の直下に位置させることができる。又、カッ
ティングヘッド45及びスライダー41の駆動により、スラ
イバー41を所定高さに制御しつつバイト53をX軸方向に
移動させることができる。さらに、Y軸キャリッジ35を
移動させつつ同時にバイト53を上昇させることもでき
る。
次に、第6図のフローチャート及び第7図のタイムチ
ャートを用いて、切込み軸(Z軸)の制御方式を示す。
まず、本制御を行う前提として、前記ワークテーブル
11の上部に位置するスライダー41には、ユーザ側で任意
に選択されるバイト53が取付けられる。
そこで、最長のバイト53を取付けても、ワークテーブ
ル11と干渉することがない安全領域STAを設定する。
又、前記NC装置67のマクロプログラム67Cには、入力
されたパートプログラムが作業手順書で示すところの正
規のものであるか否かを判別し、正規のものであれば先
頭にいわゆる準備コード(Mコード)C1を挿入し、次い
でラッチ用の補助コードC1Xを挿入し、終端にコードC2
を挿入するプログラムを記憶させておく。
そこで、自動運転のモードが選択され、スタートボタ
ンが押されると、第6図に示すフローチャートのステッ
プ601で、パートプログラムの先頭に前記コードC1が挿
入されているか否かを判別し、挿入されていればステッ
プ606へ、挿入されていなければステップ602へ移行す
る。
ステップ602では、コードC1が挿入されていないの
で、ステップ603で安全領域STA内であるか否かの判定を
行いつつ、安全領域STAを外れたらステップ604でNCアラ
ームを出力し、ステップ605で自動運転を休止する。
一方、ステップ606側では、コードC1が挿入されてい
るので、当該パートプログラムを最後まで実行し、その
後ステップ607でコードC2を認識し、原点位置で移動停
止する。
以上の処理の具体例を第7図のタイムチャートで示す
と、自動運転モード(AUTM)で、自動運転中(OP)、先
頭コード(C1)によってラッチ用補助コード(C1X)で
終端コード(C2)が出力されるまでの時所定のフラグが
立てられ、この間に安全領域信号(LPCZ)がオンオフし
ても自動運転が停止されることはない。
一方、前記フラグが立てられていない場合には、安全
領域STKAを外れた位置でプログラムアラーム(PRGAL)
が出力され、次いでNCアラーム(PALM)が出力され、自
動運転休止信号(QSP)が出力される。
したがって、第6図及び第7図に示すZ軸の制御によ
り、正規でないパートプログラムによってバイト53をワ
ークテーブルと干渉させることがない。
第8図及び第9図にV字形状溝の加工例を示した。
第8図は、板材Wをワークテーブル11上に固定後、バ
イト53をX軸方向に位置X1まで移動させ、その後XZ2軸
の円弧補間により、バイト53を上昇させて途中切削終了
のV字形状溝75を加工した例である。
第7図は、同じく板材Wを固定後、XZ2軸の直線補間
によりバイト53を位置X2まで下降させ、その後X軸のみ
を駆動し、位置X3から再度XZ2軸の直線補間によりバイ
ト53を上昇させ途中切削開始及び途中切削終了のV字形
状溝75を加工した例である。図中の矢印はバイト53の移
動方向を示している。
これらの例に示されるように、本例の溝加工機1で
は、板材Wの途中から切削を開始したり、又板材Wの途
中で切削を終了することができる。
第10図の例は、X軸のみの制御からXZ2軸の補間に移
るとき、両制御共にバイト53の切削速度を同一速度Fと
したものである。途中切削開始でXZ2軸制御からX軸の
みの制御に移行するときも同じである。言い換えれば、
途中切削開始及び終了では、少なくとも屈折点において
板材Wの切削面に対する切削速度(2軸補間では合成速
度)を一定とするのがよい。このように、屈折点で切削
速度を一定とすれば、加工精度が良好となり、かつ各軸
の制御を容易に行うことができる。
本発明は、上記実施例に限定されたものではなく、適
宜の設計的変更を行うことにより、この他適宜の態様で
実施し得るものである。
[発明の効果] 以上の通り、本発明のV字形状溝加工機の制御方法で
は、一般に、あらゆる切削工具に対しワークテーブルと
干渉する恐れがない安全領域に以外の領域(非安全領
域)では自動運転を禁止し、正規のパートプログラムで
はこの禁止を解除するので、非正規のパートプログラム
による自動運転まで切削工具とワークテーブルを干渉さ
せてしまう恐れがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要を示す図、第2図及び第3図は本
発明を実施するV字形状溝加工機の平面図及び正面図、
第4図は第3図のIV−IV断面側面図、第5図は制御装置
のブロック図、第6図は切込み軸の制御方式を示すフロ
ーチャート、第7図は切込み軸の制御方式を示すタイム
チャート、第8図は途中切削終了による加工例の説明
図、第9図は途中切削開始及び途中切削終了による加工
例の説明図、第10図は直線補間の好適例を示す説明図で
ある。 1……溝加工機 11……ワークテーブル 39……切削工具 53……バイト 65……制御装置 67C……マクロプログラム C1,C1x,C2……コード W……板材 Z……切込み軸

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークテーブル上で位置決めされた板材に
    対し切削工具を接近離反自在とする切込み軸を有し、前
    記切削工具を前記ワークテーブルに沿って移動させるこ
    とにより前記板材に直線状のV字形状溝を加工するV字
    形状溝加工機の切込み軸制御方法において、前記切込み
    軸につきあらゆる切削工具が前記ワークテーブルと干渉
    することがない安全領域を定め、一般には前記安全領域
    外では自動運転を禁止すると共に、入力されたパートプ
    ログラムが正規のものであるときNC装置のマイクロプロ
    グラムにより前記パートプログラムに当該パートプログ
    ラムの実行中は前記禁止を解くべきコードを挿入し、正
    規のパートプログラムの実行中は前記禁止を解除するこ
    とを特徴とするV字形状溝加工機の切込み軸制御方法。
JP15358088A 1988-06-23 1988-06-23 V字形状溝加工機の切込み軸制御方法 Expired - Lifetime JP2637478B2 (ja)

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