JP2646034B2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、固定サイクル指令を含むプログラムに基づ
いて凹部を含む仕上げ形状を加工するための数値制御装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第７図は従来の数値制御装置の構成図であり、図にお
いて、１は数値制御装置（以下、NCと記す）本体、２は
固定サイクル指令等を含む加工プログラムである。NC本
体１は、入力回路3,加工プログラム２を解読する指令解
読回路4,1つの加工ブロックの固定サイクル指令により
呼び出される仕上げ形状を解読する仕上げ形状解読回路
5,仕上げ形状を凹部切削有り／無しモードにより判別し
て形状を求め直す切削形状作成回路6,切削形状を長手方
向または端面方向に切削する経路を計算して求める切削
経路作成回路7,及び出力回路８により構成されている。
９はこのNC本体１により制御される工作機械である。

次に動作について説明する。NC本体１の入力回路３に
よって読み込まれた固定サイクル指令を含む加工プログ
ラム２は、指令解読回路４により解読され、次に呼び出
している仕上げ形状を切削形状作成回路６により切削可
能な切削形状として求め直す。これは、仕上げ形状が不
正で切削不可能な形状の場合、切削可能な形状に修正し
たうえで切削形状として求めたり、その他工具の特徴、
例えばその工具が凹部切削可能か、または不可能かによ
り、あらかじめ指定されている凹部切削有り／無しモー
ドを判別し、凹部切削無しモードなら凹部を除いた形状
を切削形状として求める必要があるからである。そし
て、切削経路作成回路７により実際の切削経路を求め、
出力回路８より工作機械９に対して出力し加工を行わし
める。

ところで、例えば第８図（ａ）に示すような断面形状
（仕上げ形状）のワークを加工しようとした場合、その
仕上げ形状21は円弧状の凹部22,23を含んでいる。仕上
げ形状21は指令された１つの加工ブロックで呼び出され
るものである。なお、第８図中のN1〜N9は加工のシーケ
ンス番号である。

直線的な仕上げ形状21の各部分は刃先角度の大きいＡ
のような工具で切削が可能であるが、円弧状凹部22,23
の加工はワーク20と工具Ａが干渉するため加工ができな
い。そこで、円弧状凹部22,23は第８図（ｂ）に示すよ
うに、Ｂのような錐状の工具を用いて加工しなければな
らない。このような理由から、従来は凹部の加工は別個
のプログラムとして指令していた。すなわち、１回目の
指令では凹部切削不可能な工具Ａで、２回目の指令では
凹部切削可能な工具Ｂでそれぞれ切削していた。この場
の切削経路を示すと、それぞれ第９図（ｂ）及び第10図
（ｂ）のようになる。第９図（ｂ）は凹部切削無しモー
ドの場合の固定サイクル指令による１回目の切削経路を
示したものであり、第10図（ｂ）は凹部切削有りモード
の場合の固定サイクル指令による２回目の切削経路を示
したものである。ここで、２回というのは使用工具数に
対応した回数であり、仕上げ形状21が第８図（ｂ）に示
すように、細線部21aと太線部21bの２種類にプログラム
が分割できるときは２回である。

第７図及び第９図において、まず、１回目の切削は凹
部切削無しモードにして仕上げ形状21を指定する。する
と、切削形状作成回路６により凹部切削無しモードを判
別して凹部22,23を除いた形状、すなわち第８図（ｂ）
の細線部21aを切削形状24として求める。そして、実際
の切削経路は第９図（ｂ）の25になる。

次に、２回目の切削は上記で削り残された凹部22,23
の切削をする。まず、工具をＡからＢに交換し、つまり
凹部切削可能とし、凹部切削有りモードにして仕上げ形
状21を指定する。これは削り残された凹部22,23を含む
１回目の仕上げ形状の一部分である。これに対する切削
形状26は第10図（ａ）の太線部となり、切削経路は同図
（ｂ）の27になる。このように２回目の切削経路27は１
回目で切削済みの部分まで切削している。

第11図は第９図、第10図の切削のプログラムフォーマ
ットの例であるが、１回目の指令は仕上げ形状として第
９図（ａ）の21を指令する。つまり、の加工ブロック
からの加工ブロックまでを指定する。よって、加工ブ
ロックの指令の番号（第11図のｅ）を開始番号（第11
図のａ），加工ブロックの指令の番号（第11図のｇ）
を終了番号（第11図のｂ）として指定する。

２回目の指令は、仕上げ形状として第10図（ａ）の21
を指令する。つまり、の加工ブロックからの加工ブ
ロックまでを指定する。よって、加工ブロックの指令
の番号（第11図のｆ）を開始番号（第11図のｃ），加工
ブロックの指令の番号（第11図のｇ）を終了番号（第
11図のｄ）として指定する。

次に、第10図のように２回目の切削の時に１回目の切
削で切削済みの部分を切削しないようにするためには、
凹部を第12図（ａ）の22a,23aのように２つに分け、２
回指定する。この場合には仕上げ形状を必要な部分のみ
指定するため改めてプログラムを作成し直さなくてはな
らない。これに対する切削形状は第12図（ｂ）の28a,28
bとなり、切削経路は同図（ｂ）の29a,29bとなる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように従来の数値制御装置は、使用工具により
決定される複数の仕上げ形状プログラムを組合せて加工
を行うように構成されていたので、２回目の切削指令の
ときは仕上げ形状を指定し直さなくてはならず、また、
１回目と２回目の切削では重複部分があるので、２回目
の切削に無駄があり、時間がかかるといった課題があっ
た。

また、このような切削の無駄を省くためには必要な仕
上げ形状のみ改めてプログラムを作成し直す必要があ
り、そのうえ作成し直したプログラムに基づいて数回切
削の指令を指定しなければならないので、手数や時間が
大いにかかるといった課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、１つの仕上げ形状プログラムを所定回数指令するこ
とにより加工を完了させようとするものであり、指令を
より簡単に、かつ無駄のない切削ができるようにした数
値制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る数値制御装置は、少なくとも固定サイク
ル指令を含む加工プログラムに４基づいて、仕上げ形状
プログラムを実行し、凹部を含む仕上け形状を加工する
ための数値制御装置において、最初の指令情報により指
定された仕上げ形状プログラムの実行情報を記憶する指
令記憶手段と、２回目以降の指令情報が前記指令記憶手
段に記憶された実行情報の仕上げ形状プログラムと同じ
仕上げ形状プログラムを指定しているとき、指令記憶手
段に記憶されている実行情報の仕上げ形状プログラム中
から凹部を探索する凹部探索手段と、凹部探索手段によ
り探索された凹部のみを対象としたプログラムを自動生
成する凹部プログラム生成手段とを備えたものである。

［作 用］ 本発明においては、指令記憶手段を設けることにより
最初の指令で指定された仕上げ形状プログラムの実行情
報を記憶しておく。そして、最初の指令では凹部は無い
ものとして従来と同様に、すなわち第９図（ｂ）に示し
たように加工を行い、続いて別の工具で、指令された仕
上げ形状プログラムが前回と同じであるとき（これは指
令記憶手段に記憶された情報により判別する）は、凹部
探索手段によって凹部のプログラムを先に記憶した実行
情報の仕上げ形状プログラムから探索し、この凹部のみ
の固定サイクル指令としてプログラムを自動的に生成・
実行する。したがって、改めて凹部のプログラムを作る
必要がなく、仕上げ形状プログラムを例えばシーケンス
番号の指定だけで流用できるので、プログラムが簡単に
なる。また、荒削りにおいても凹部のみを対象とするた
め加工時間が短くなる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。第１図
は本発明の一実施例によるNCの構成図であり、図におい
て、符号１〜９は従来例を示した第７図と同じものであ
る。10は指令を記憶する指令記憶手段、11は２回目以降
の指令の場合、先に記憶されている仕上げ形状プログラ
ム中より凹部を検索する凹部検索手段である。ここで、
指令記憶手段10は、仕上げ形状プログラムの全てを記憶
するものではなく、少なくとも、初めて指令されたとい
うことを記憶するフラグ、その仕上げ形状プログラムの
開始位置を示す、例えばシーケンス番号（Ｎ番号）及び
その仕上げ形状プログラムの終了位置を示す、例えばシ
ーケンス番号を記憶するものである。また、凹部探索手
段11は、最初の加工で削り残した凹部のプログラムの開
始位置を示す、例えばシーケンス番号と終了位置を示す
シーケンス番号を探索する手段である。

次に動作について説明する。主として従来と異なる点
をあげる。

１回目の指令は、指令記憶手段10にその情報が格納さ
れる。格納される内容としては、１回目の指令があった
ことを示す１回目の指令フラグ12,1回目の指令の仕上げ
形状の開始を示す番号13,1回目の指令の仕上げ形状の終
了を示す番号14である。

第２図はこの指令記憶手段10の構成を示してある。

次に、２回目の指令の場合、１回目の指令で記憶され
ている仕上げ形状より必要な情報を取り出すのが凹部検
索手段11である。

第３図はこの凹部検索手段11での動作を示すフローチ
ャートであり、次にこれについて説明する。

まず、指令記憶手段10より１回目の指令フラグ12がセ
ットされているかどうかにより、２回目の指令かどうか
を判別する（ステップS1）。１回目の指令フラグ12がセ
ットされている、つまり２回目の指令であるときは、２
回目の仕上げ形状が１回目の仕上げ形状と同じかどうか
を判別する（ステップS2）。つまり、指令記憶手段10に
格納されている１回目の指令の仕上げ形状の開始番号1
3,終了番号14が２回目と同じかどうかを判別する。同じ
なら次に、凹部切削有りモードかどうかを判別する（ス
テップS3）。そして、凹部切削有りモードならば、凹部
検索手段11により仕上げ形状より凹部を検索する（ステ
ップS4）。これは、縦軸座標（ｘ軸座標）について減少
する加工ブロックがあれば、そのブロックを先頭とし、
そのブロックから次へ順番に調べていき、縦軸座標が先
頭のブロックの縦軸座標と同じになるまでを凹部と判定
する。

さらに具体例で説明する。第４図（ａ）は第９図
（ａ）で示した仕上げ形状と同一のものを表している。
このような凹部を含む仕上げ形状を加工しようとする場
合、１回目の切削については従来と同じであるので、説
明は省略する（第４図（ｂ）参照）。

２回目の切削の場合、工具を凹部切削可能な工具Ｂに
交換し、凹部切削有りモードにして仕上げ形状21を指定
する（第５図参照）。これは、第９図（ａ）の仕上げ形
状21と同じである。よって、２回目の指令は１回目の指
令と同じでよいことになる。この仕上げ形状に対する切
削形状31,32は切削形状作成回路６により作成され、第
５図（ｂ）に示すように凹部のみを対象とした形状とな
る。

次に、切削経路作成回路７により第５図（ｂ）に示す
ように切削経路33を作る。この切削経路33は１回目の切
削で削り残した部分、すなわち凹部のみを対象としたも
ので、これにより必要最小限の切削を行うことができ
る。なお、この場合、切削形状作成回路６及び切削経路
作成回路７が凹部のみを対象としたプログラムの自動生
成手段を構成する。

第６図は上記切削のプログラムフォーマットの例であ
り、１回目の指令は、仕上げ形状として第４図（ａ）の
21を指定する。つまり、第６図においての加工ブロッ
クからの加工ブロックまでを指定する。よって、加工
ブロックの指令の番号（第６図のｅ）を開始番号（第
６図のａ），加工ブロックの指令の番号（第６図の
ｇ）を終了番号（第６図のｂ）として指令する。２回目
の指令は１回目の指令と同じでよいことになる。

なお、上記実施例では、使用工具が異なる２回の切削
の場合について説明したが、工具は凹部切削可能で、２
回とも同じ工具であってもよい。また、２回以上の指令
の場合であってもよく、さらに１回の指令の中に工具を
２回指定できるようにして１回目の指定の工具で凹部を
除いた部分の切削を行い、２回目の指定の工具で凹部の
みを切削するようにしてもよいものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、指令記憶手段と凹部探
索手段を設けたので、改めて凹部を加工するプログラム
を作成する必要がなくなりプログラムがきわめて簡単と
なり、凹部のみを対象とした加工であるので、加工時間
も著しく短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による数値制御装置の構成
図、第２図は指令記憶手段の構成図、第３図は凹部探索
手段の動作を示すフローチャート、第４図（ａ），
（ｂ）は仕上げ形状と１回目の切削の場合の切削経路を
示した図、第５図（ａ），（ｂ）は１回目の指令で記憶
されている仕上げ形状と２回目の切削の場合の切削経路
を示した図、第６図はプログラムフォーマットの例を示
した図、第７図は従来の数値制御装置の構成図、第８図
（ａ），（ｂ）は、凹部を含む仕上げ形状の加工例を示
した図、第９図（ａ），（ｂ）は第８図の仕上げ形状に
対する従来の１回目の切削の場合の切削経路図、第10図
（ａ），（ｂ）は同じく２回目の切削の場合の切削経路
図、第11図は従来の切削の場合のプログラムフォーマッ
トの例を示した図、第12図は従来の複数回の指令による
凹部切削経路図である。 １……数値制御装置本体 ２……加工プログラム ３……入力回路 ４……指令解読回路 ５……仕上げ形状解読回路 ６……切削形状作成回路 ７……切削経路作成回路 ８……出力回路 ９……工具機械 10……指令記憶手段 11……凹部探索手段 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも固定サイクル指令を含む加工プ
   ログラムに基づいて、仕上げ形状プログラムを実行し、
   凹部を含む仕上げ形状を加工するための数値制御装置に
   おいて、 最初の指令情報により指定された仕上げ形状プログラム
   の実行情報を記憶する指令記憶手段と、 ２回目以降の指令情報が前記指令記憶手段に記憶された
   実行情報の仕上げ形状プログラムと同じ仕上げ形状プロ
   グラムを指定しているとき、前記指令記憶手段に記憶さ
   れている実行情報の仕上げ形状プログラム中から前記凹
   部を探索する凹部探索手段と、 前記凹部探索手段により探索された凹部のみを対象とし
   たプログラムを自動生成する凹部プログラム生成手段と を備えたことを特徴とする数値制御装置。