JP3076466B2

JP3076466B2 - 汎用フライス盤

Info

Publication number: JP3076466B2
Application number: JP04340930A
Authority: JP
Inventors: 堅一大野; 修吉川
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JPH06143091A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ，Ｙ，Ｚ軸の手動ハン
ドルを有し、工具とワークを相対的に移動させて所望の
加工を行う汎用フライス盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の汎用フライス盤は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸
の各送り軸に設けられた送りねじとナット機構により、
主軸に取付けた工具とテーブル上に取付けたワークとを
相対的に移動可能にして、手動ハンドルの操作によって
機械を動作させるものである。一方、高度に自動化され
た数値制御（ＮＣ）フライス盤は、工具の移動を数値情
報によって指令するＮＣ装置と、各送り軸にサーボモー
タを設けて、ＮＣプログラムによって自動運転するもの
である。更に、これらの両者の機能を兼ね備えたＮＣ工
作機械が、特開平２−１２４２４７公報によって開示さ
れている。これはＮＣプログラムによる本来のＮＣ自動
加工に加え、手動のスイッチ操作・ハンドル操作・デー
タ設定等により、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動範囲、斜線送りの
角度、円弧送りの中心位置等を入力し、種々の加工を行
えるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の汎用フライス盤
においては、通常Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の相互の直線移動によっ
て工具とワークとを相対的に移動させてワークを加工す
るものであり、それらの移動軸に平行でない斜線方向の
移動や円弧等の移動の加工は相当の熟練者でも困難であ
った。それらの形状を高精度に加工する機械として、例
えばＮＣフライス盤が開発されている。しかし、ＮＣフ
ライス盤を扱うにはＮＣプログラミングの技術の修得が
必要であると共にＮＣプログラムの作成に時間がかか
り、簡単な形状の加工や単品生産の加工等のとき準備に
時間がかかり過ぎ非生産的であった。

【０００４】また、上記両者の機能を兼ね備えた前記特
開平２−１２４２４７公報で開示さているＮＣ工作機械
は、数値入力等の操作が複雑で習熟が必要である。例え
ば、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動量や位置、斜線動作の角度等の
数値を入力する場合、操作盤上の英数字キーを一々押さ
なければならず、誤入力時にはクリアキーでリセットし
再入力など行う等、操作はかなり面倒である。更に、装
置自体も高価となるなど利用目的によっては非経済的で
あった。

【０００５】そこで本発明の目的は、従来の汎用フライ
ス盤に簡単な形状に沿って送り軸を自動的に移動可能と
する機能を付加し、ＮＣプログラムによることなくＸ，
Ｙ，Ｚ軸の手動ハンドルの操作のみで、各種の比較的簡
単な形状動作を行わせ、使い易さと作業能率の向上を図
った改良形の汎用フライス盤を提供することにある。ま
た、操作盤に設けたパルス発生器付きの数値設定ダイヤ
ルを用いて簡単に種々の数値を入力し、その数値を表示
部に直視的に表示することにより誤入力をなくし、操作
性と作業能率を向上するようにした新規な工作機械を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、（１）Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の手動ハンドルの操作によって工具
とワークとを相対的に移動させて種々の加工を行う汎用
フライス盤において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動を手動操作に
よって行わせる各軸の手動ハンドルと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の各軸の送りモー
タと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な移動を行う通常の直線
動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行でない斜線に沿って移
動を行う斜線動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のいずれか２軸
又は３軸の移動による円弧に沿って移動を行う円弧動作
との、少なくとも１つの動作を選択することができる動
作選択スイッチと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各軸の移動を制
御する送り制御部とを具備し、前記送り制御部は、前記
動作選択スイッチで斜線動作を選択した場合、前記各軸
の手動ハンドルのうちの１つの手動ハンドルを操作した
とき工具又はワークの移動が設定した斜線に沿った方向
に移動し、他の１つの手動ハンドルを操作したとき工具
又はワークの移動が設定した斜線と直角の方向に移動す
るように前記各軸の送りモータを制御する汎用フライス
盤より構成したものである。

【０００７】（２）Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の手動ハンドルの操作
によって工具とワークとを相対的に移動させて種々の加
工を行う汎用フライス盤において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動
を手動操作によって行わせる各軸の手動ハンドルと、前
記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の各
軸の送りモータと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な移動を行
う通常の直線動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行でない斜
線に沿って移動を行う斜線動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の
いずれか２軸又は３軸の移動による円弧に沿って移動を
行う円弧動作との、少なくとも１つの動作を選択するこ
とができる動作選択スイッチと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各
軸の移動を制御する送り制御部とを具備し、前記送り制
御部は、前記動作選択スイッチで円弧動作を選択した場
合、前記各軸の手動ハンドルのうちの１つの手動ハンド
ルを操作したとき工具又はワークの移動が設定した円弧
中心を中心とする円弧に沿った方向に移動し、他の１つ
の手動ハンドルを操作したとき工具又はワークの移動が
設定した円弧の法線の方向に移動するように前記各軸の
送りモータを制御する汎用フライス盤より構成したもの
である。

【０００８】（３）前記各軸の移動の手動送りと自動送
りとを選択する自動送りスイッチを設け、該自動送りス
イッチを操作することにより前記送り制御部が、前記動
作選択スイッチによって選択した所望の動作を前記Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の各軸の送
りモータを制御して動作させるようにした上記（１）又
は（２）に記載の汎用フライス盤より構成したものであ
る。（４）また、前記動作選択スイッチで斜線動作を選択し
た場合において、前記Ｘ軸の手動ハンドルを操作したと
き工具又はワークの移動が設定した斜線に沿った方向に
移動し、前記Ｙ軸の手動ハンドルを操作したとき工具又
はワークの移動が設定した斜線と直角の方向に移動する
ようにした上記（１）に記載の汎用フライス盤より構成
したものである。

【０００９】（５）前記動作選択スイッチで円弧動作を
選択した場合において、前記Ｘ軸の手動ハンドルを操作
したとき工具又はワークの移動が設定した円弧中心を中
心とする円弧に沿った方向に移動し、前記Ｙ軸の手動ハ
ンドルを操作したとき工具又はワークの移動が設定した
円弧の法線の方向に移動するようにした上記（２）に記
載の汎用フライス盤より構成したものである。（６）前記斜線動作又は円弧動作において、設定すべき
角度データ、円弧中心位置データ等の数値を入力するパ
ルス発生器付きの数値設定ダイヤルと、前記数値設定ダ
イヤルの回転量に対応したパルス数を計数するカウンタ
とを更に具備する上記（１）から（５）のいずれか１項
に記載の汎用フライス盤より構成したものである。（７）前記数値設定ダイヤルは、円弧中心位置等の距離
を表わす数値を入力するときは前記数値設定ダイヤル１
回転が１０ｍｍに相当し、斜線動作の角度の数値を入力
するときは前記数値設定ダイヤル１回転が１０度に相当
するように設定した上記（６）に記載の汎用フライス盤
より構成したものである。

【００１０】

【作用】本発明において、動作選択スイッチを「通常」
に選択すれば、従来の汎用フライス盤と同様に各軸の手
動ハンドルの操作によって、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な直線
動作が可能である。また、動作選択スイッチを「角度」
に選択すれば、各軸の手動ハンドルの操作によって、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の軸線に平行でない斜線動作が可能とな
る。更に動作選択スイッチを「円弧」に選択すれば、各
軸の手動ハンドルの操作によって、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のいず
れか２軸又は３軸の移動による円弧動作が可能となる。
機械の移動は、従来の汎用フライス盤と同様に機械本体
前面にあるハンドル操作部の各軸の手動ハンドルを操作
することにより行われ、手動ハンドルの回転方向や回転
速度に応じて工具又はワークが、その手動ハンドルの回
転方向に、その手動ハンドルの回転速度に応じた移動速
度で移動するようになっている。

【００１１】また、各軸に自動送り用送りモータを連結
しているので、各軸毎の自動送りスイッチを操作するこ
とにより、自動送り速度設定ダイヤルで設定した所望の
送り速度で自動送りをかけることができる。更に、機械
操作装置の表示部に表示されるＸ，Ｙ，Ｚ軸の移動量、
斜線動作の角度、円弧動作の中心位置等の数値を、数値
設定ダイヤルを適宜回すことにより入力、設定し、各種
数値入力、設定操作をし易くしている。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。図１は本発明汎用フライス盤の一実施例を示す
外観正面図である。ベース１上にコラム２が立設され、
コラム２の前面の案内面に沿ってニー３が上下移動可能
に装架されている。ニー３はＺ軸手動ハンドル６を操作
すると上下移動可能でＺ軸を形成している。そのＺ軸に
は図示されてないＺ軸送りモータが設けられ、自動送り
も可能になっている。テーブル７はニー３の上面の案内
面に沿って左右移動可能で、Ｘ軸手動ハンドル４の操作
で左右に動くように設けられ、Ｘ軸を形成している。そ
のＸ軸はＺ軸と同様に図示されてないＸ軸送りモータの
駆動によっても自動送りが可能になっている。

【００１３】コラム２の上にラムベース８が取付けら
れ、ラムベース８の上面の案内面に沿ってラム９が前後
移動可能に装着されており、Ｙ軸手動ハンドル５を操作
することにより前後に移動し、Ｙ軸を形成している。そ
のＹ軸は他の軸と同様に図示してないＹ軸送りモータの
駆動によっても自動送りが可能になっている。ラム９の
前面に主軸ヘッド１０が取付けられ、その中に主軸１１
が回転可能で、しかもＺ軸と平行に装着されている。主
軸１１の先端に工具１２が装着され、主軸モータ１３に
よって回転力が与えられる。本実施例では各軸の手動ハ
ンドルの操作によるか又は各軸の送りモータによる自動
送りによって、工具１２とワーク１４とを相対的に移動
させて所望の加工を行うようになっている。

【００１４】手動ハンドル操作部２０には、Ｘ軸手動ハ
ンドル４，Ｙ軸手動ハンドル５，Ｚ軸手動ハンドル６が
設けられている。手動ハンドル操作部２０の近傍に自動
送り速度設定ダイヤル２１，Ｘ軸自動送りスイッチ２
２，Ｙ軸自動送りスイッチ２３，Ｚ軸自動送りスイッチ
２４が設けられ、それらのスイッチを操作することによ
り、手動送りか自動送りかの選択が可能になっている。
更に非常停止の場合等に使用する停止釦２５が設けられ
ている。

【００１５】機械本体の右側には機械制御装置３０があ
り、その中に機械制御部と送り制御部が装填されてい
る。機械制御装置３０の上部には機械操作装置３１が設
けられ後述する種々の操作機器が取付けられている。更
にＸ，Ｙ，Ｚ軸の各送り軸には機械の位置を読取るＸ軸
スケール３２，Ｙ軸スケール３３，Ｚ軸スケール３４が
取付けられ、同スケールからの読取り出力によって機械
の位置を機械操作装置３１内の表示部３５に表示できる
ようになっている。

【００１６】図２は機械操作装置３１の外観図であり、
動作選択スイッチ４０，数値設定ダイヤル４１，数値設
定スイッチ４２，主軸速度設定ダイヤル４３，主軸回転
ＯＮスイッチ４４，主軸回転ＯＦＦスイッチ４５，位置
設定スイッチ４６，後述のそれぞれの目的の制限方向設
定スイッチ群４７，表示部３５等が設けられている。数
値設定ダイヤルは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動量、斜線動作の
角度、円弧動作の中心位置等の数値を入力、設定する場
合に用いる回転式の入力手段である。

【００１７】図３は本発明汎用フライス盤の一実施例の
構成ブロック図を示す。前記機械操作装置３１に機械操
作部７０と表示部３５が組込まれ、前記機械制御装置３
０に機械制御部７２と送り制御部７３が組込まれてい
る。手動ハンドル操作部２０は図１と同様にＸ軸手動ハ
ンドル４，Ｙ軸手動ハンドル５，Ｚ軸手動ハンドル６が
設けられ、各送り軸の送りねじに連結されている。それ
ぞれの送り軸に手動送り、自動送りの切換え時に作動す
るクラッチ８１，８２，８３が設けられている。また各
軸の手動ハンドル４，５，６に後述する目的のために図
示してない手動パルス発生器が内蔵されており、その手
動ハンドル４，５，６の操作に応じて各軸の送りモータ
７８，７９，８０を駆動可能になっている。機械本体７
７は主軸モータ１３，Ｘ軸送りモータ７８，Ｙ軸送りモ
ータ７９，Ｚ軸送りモータ８０を包含し、更に各送り軸
の機械位置を読取る各軸のスケール３２，３３，３４を
有している。

【００１８】図４は本発明汎用フライス盤の他の実施例
の構成ブロック図を示す。図中の構成要素で、図３と同
一のものは同一番号で図示している。図４において手動
ハンドル操作部２０のＸ軸手動ハンドル４，Ｙ軸手動ハ
ンドル５，Ｚ軸手動ハンドル６は機械本体７７の各送り
軸の送りねじに連結されていない。各軸の手動ハンドル
４，５，６には図示されてない手動パルス発生器が内蔵
されており、その手動パルス発生器のハンドルの操作に
より各軸の送りモータが駆動される。

【００１９】次に図２，図３及び図４に示す本実施例の
機能及び動作を説明する。図２において、動作選択スイ
ッチ４０は、「通常」，「角度」，「円弧」のモード選
択が可能になっており、汎用フライス盤として通常の
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な３軸の直線動作で加工を行う場合
は、動作選択スイッチ４０を「通常」に選択する。Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸の軸に平行でない傾斜した角度を有する斜線に
沿ってワークを加工したい場合は、動作選択スイッチ４
０を「角度」に選択する。更にＸ，Ｙ，Ｚ軸のいずれか
２軸あるいは３軸の合成運動による円弧動作でワークを
加工したい場合は、動作選択スイッチ４０を「円弧」に
選択する。

【００２０】動作選択スイッチ４０で「通常」を選択し
た場合は、図３の実施例においては各軸の手動ハンドル
４，５，６を操作することにより、そのハンドルが機械
本体の各軸の送りねじに連結されているので通常の汎用
フライス盤と何ら変わりなく操作できる。また各軸につ
いて自動送りをかけたいときは、図１に示す各軸の自動
送りスイッチ２２，２３，２４の操作によって自動送り
を可能にする。その時の送り速度は自動送り速度設定ダ
イヤル２１によって設定した所望の速度によって送られ
る。図３及び図４における送り制御部７３は、機械位置
の情報等を記憶するメモリ７４と、後述する斜線の角度
等を計算する演算部７５と、各軸の手動ハンドルの操作
に応じて各軸の送りモータへ移動指令を発生する関数発
生器７６とからなっている。

【００２１】図１０（ａ）に、この「通常」を選択した
ときの表示部３５の画面表示例を示す。移動量欄に、移
動させたい目標位置のＸ，Ｙ，Ｚ軸の座標を数値設定ダ
イヤル４１によって入力、設定する。これは数値設定ダ
イヤル４１に内蔵されたパルス発生器から発生するパル
ス数をアップダウンカウンタ（図示せず）によって計数
し、数値設定スイッチ４２を押した時の計数値を目標位
置の座標値として送り制御部７３のメモリ７４に記憶さ
せることである。

【００２２】このようにして目標位置の座標値を入力、
設定後に、手動ハンドル４，５または６を回すと現在位
置点ａから目標位置（点ｂ，ｃまたはｄ）へ向かって軸
送りが開始され、目標位置に到達すると送りが停止す
る。不用意に手動ハンドルを回し過ぎても目標位置を越
えて移動することはない。点ｄへは斜めに送られる。な
お、自動送りスイッチ２２，２３または２４を用いて送
ることもできる。この場合も、目標位置で停止する。こ
れらの送りは、送り制御部７３で制御されている。

【００２３】図３，図４の実施例において、動作選択ス
イッチ４０で「角度」を選択し、加工したい所望のある
角度を設定する場合は、図２に示す数値設定ダイヤル４
１により所望の角度値を入力し数値設定スイッチ４２を
押すと、数値設定ダイヤル４１に内蔵されたパルス発生
器からパルスが発生し、その数をアップダウンカウンタ
が計数し、数値設定スイッチ４２を押したときの計数結
果が送り制御部７３内のメモリ７４に、選んだ所望の角
度として記憶される。このときの表示部３５の画面表示
例を図１０（ｂ）に示す。この表示面のθの欄に角度値
を入力、設定する。

【００２４】また角度の設定は、図７に示す後述する別
の方法でも設定可能になっている。例えば本実施例で
は、図５に示す加工したい斜線ＡのＸ軸に対する角度Ｂ
が前記操作により設定される。動作選択スイッチ４０を
「角度」に選択している場合、Ｘ軸手動ハンドル４を操
作すると工具１２とワーク１４の相対運動は斜線Ａと平
行な方向、即ち矢印Ｃの方向に移動する。Ｙ軸手動ハン
ドル５を操作すると斜線Ａと直角な方向、即ち矢印Ｄの
方向に移動する。従って斜線加工の場合は切削送りをＸ
軸手動ハンドル４で行い、切込み送りをＹ軸手動ハンド
ル５で行うようになっている。

【００２５】図１０（ｂ）の画面表示例において、現在
位置点ａにおける矢印Ｘ＋，Ｘ−はＸ軸手動ハンドルに
よる動きと方向を表示し、矢印Ｙ＋，Ｙ−はＹ軸手動ハ
ンドルによる動きと方向を表示するようにし、作業者の
視覚に訴え、誤動作をなくし操作し易くしている。動作
選択スイッチ４０で「円弧」を選択している場合は、例
えば図６に示すような円弧Ｆを加工できるようになる。
図６において後述する方法で円弧中心Ｅを設定し、Ｘ軸
手動ハンドル４を操作すると工具１２とワーク１４の相
対移動は円弧Ｆと同じ中心をもつ円弧に沿った方向、即
ち矢印Ｇの方向に移動する。Ｙ軸手動ハンドル５を操作
すると円弧Ｆの法線方向、即ち矢印Ｈの方向に移動す
る。従って円弧加工の場合は切削送りをＸ軸手動ハンド
ル４で行い、切込み送りをＹ軸手動ハンドル５で行うよ
うになっている。

【００２６】図１０（ｃ）に、この「円弧」を選択した
ときの表示部３５の画面表示例を示す。Ｘ₀，Ｙ₀，Ｚ
₀の欄に円弧中心の座標を数値設定ダイヤル４１によっ
て入力、設定する。これは数値設定ダイヤル４１に内蔵
されたパルス発生器から発生るパルス数をアップダウン
カウンタによって計数し、数値設定スイッチ４２を押し
た時の計数値を円弧動作の中心座標として送り制御部７
３のメモリ７４に記憶させることである。送り制御部７
３の働きにより、この設定した座標値を中心とした円弧
運動を行うことができる。このとき、画面表示例の図形
にあるように、矢印Ｘ＋，Ｘ−はＸ軸手動ハンドルによ
る動きと方向を表示し、矢印Ｙ＋，Ｙ−はＹ軸手動ハン
ドルによる動きと方向を表示するようにし、作業者の視
覚に訴え、誤動作をなくし操作し易くしている。

【００２７】次に、図７は斜線加工を行う場合の角度設
定の手順を示すフローチャートである。まず角度を設定
する場合は、動作選択スイッチ４０を「角度」に選択す
る。本実施例では角度設定の方法にはＡ，Ｂの２種類が
ある。Ａの方法は、ダイヤルで直接角度を指定する方法
で、表示部３５に表示された斜線動作の画面を見なが
ら、前述したように数値設定ダイヤル４１を所望の角度
値になるまで回して数値設定スイッチ４２をＯＮすると
所望の角度が設定でき送り制御部７３内のメモリ７４
に、その角度値を記憶する。

【００２８】Ｂの方法は、２点を指定して角度を計算す
る方法で、各軸の手動ハンドル４，５の操作で工具１２
を図５に示す、ある点Ｐ₁へ移動し、図２に示す位置設
定スイッチ４６をＯＮする。次に手動ハンドル４，５の
操作で工具１２をある点Ｐ₂へ移動し、位置設定スイッ
チ４６をＯＮする。この時機械本体に取付けてある各軸
のスケール３２，３３，３４によって各軸の機械位置が
読取られ、そのデータが送り制御部７３内の演算部７５
に送られ、その２点の位置データから斜線の角度値が計
算され、メモリ７４に角度値が記憶される。斜線の角度
値が記憶されると、送り制御部７３は工具又はワーク
を、その斜線に沿う角度で移動するように送りモータを
制御する。

【００２９】図１０（ｂ）の画面表示例において、角度
の値を入力するθの欄に入力せず、Ｘ及びＹの欄に、こ
こで説明したとおりの数値を数値設定ダイヤル４１及び
数値設定スイッチによって入力、設定すればよい。こ
のように数値設定ダイヤル４１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動
量、斜線動作の角度、円弧動作の中心位置等の数値を入
力、設定する場合に用いるが、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動量、
円弧動作の中心位置等の距離を表わす数値を入力、設定
するときは、数値設定ダイヤル１回転が、例えば１０mm
に相当し、斜線動作の角度の数値を入力するときは数値
設定ダイヤル１回転が、例えば１０度に相当するという
ように、丁度、切れのよい数値、いわゆるラウンドナン
バーに設定するとよい。

【００３０】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動量、円弧動作の
中心位置等の距離を表わす数値を入力、設定するとき
は、数値設定ダイヤルを右回転すると正で、左回転する
と負とし、斜線動作の角度の数値を入力するときは、数
値設定ダイヤルを左回転すると正で、右回転すると負と
設定すると判り易い。これにより、作業者が機械操作装
置３１を見ないで数値設定ダイヤル４１を適切な量だ
け、適切な方向へ回すことができ、もって加工状態を見
ることに集中できるのである。これも、操作性向上に寄
与している。

【００３１】なお、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）の画
面表示例から判るように、１画面中に数値設定ダイヤル
４１によって入力、設定する欄は複数個所あるが、入力
欄の選択は機械操作装置３１に設けられるカーソルキー
（図示せず）によって行う。また、数値設定スイッチ４
２は、必ずしも必要でなく、数値設定ダイヤル４１で数
値を入力後、カーソルキーで他の欄を選択すると、その
時の数値が設定されるようにしても良いことは、いうま
でもない。前述の、機械操作装置３１の表示部３５に表
示されるＸ，Ｙ，Ｚ軸の移動量、斜線動作の角度、円弧
動作の中心位置等の数値を、数値設定ダイヤル４１によ
って入力、設定する技術は、ＮＣフライス盤など、他の
ＮＣ工作機械に広く適用できる。

【００３２】図８は円弧加工を行う場合の円弧設定の手
順を示すフローチャートである。まず、動作選択スイッ
チ４０を「円弧」に選択する。本実施例では円弧設定の
方法としてＣ，Ｄの２種類がある。Ｃの方法は、円弧の
中心を指定する方法で、図６に示す円弧中心Ｅに各軸の
手動ハンドル４，５の操作によって主軸中心を移動し、
図２に示す位置設定スイッチ４６をＯＮすると前述のよ
うに角度値設定と同様に送り制御部７３内のメモリ７４
に円弧中心位置が記憶される。

【００３３】または、あらかじめ円弧中心位置の座標が
わかる場合は、主軸中心をわざわざ移動させずに数値と
して入力、設定することもできる。これは、表示部に表
示された円弧動作の画面を見ながら、円弧の中心座標値
を数値設定ダイヤル４１と数値設定スイッチ４２とによ
って入力、設定させ、その結果を送り制御部７３内のメ
モリ７４に記憶させるものである。

【００３４】Ｄの方法は、任意の３点を指定して円弧中
心位置を計算する方法で、各軸の手動ハンドル４，５を
操作して主軸中心又は工具を図６に示すある３点の点Ｐ
₃，Ｐ₄，Ｐ₅に移動させ、それらの各点について図２
に示す位置設定スイッチ４６をＯＮする。それらの３点
の位置データが入力されると送り制御部７３の演算部７
５は、その位置データから円弧中心Ｅの位置を計算しメ
モリ７４に、その円弧中心位置を記憶する。円弧中心位
置が記憶されると、送り制御部７３は工具又はワークを
その円弧中心位置と工具の位置との距離を半径とする円
弧で移動するように送りモータを制御する。

【００３５】図９は、工具１２とワーク１４の相対移動
の動作に制限を設定したい場合の手順を示すフローチャ
ートである。動作選択スイッチ４０で「通常」を選択し
ている場合、まず例えば図示してないＸ軸の左側の点Ｑ
₁と右側の点Ｑ₂との間のみ工具が移動可能にリミット
を設定するとき、Ｘ軸の手動ハンドル４で工具を左側制
限位置Ｑ₁に移動し、図２に示す制限方向設定スイッチ
（−Ｘ）４９をＯＮする。次にＸ軸の手動ハンドル４で
工具を右側制限位置Ｑ₂に移動し制限方向設定スイッチ
（＋Ｘ）４８をＯＮする。

【００３６】この時、送り制御部７３のメモリ７４に動
作制限範囲として機械の座標位置が記憶される。Ｙ軸，
Ｚ軸についても動作制限をかけたいときには、同様の操
作でＹ軸，Ｚ軸について動作制限範囲を設定する。送り
制御部７３内メモリ７４に動作制限範囲が記憶される
と、工具とワークとは、その制限範囲内のみ移動可能と
なり、作業者の誤操作による事故等がなくなり安全に加
工が行い得るのである。尚、動作制限は設定した機械の
座標位置がメモリ７４に記憶されているので、その位置
に機械が移動したとき停止し、各軸のハンドルの操作が
無効になるものである。

【００３７】動作選択スイッチ４０で「角度」を選択し
ている場合、まず図７に示す方法で斜線の角度値を設定
しメモリに記憶する。各軸の手動ハンドル４，５の操作
で工具を斜線の切込み方向の制限位置、例えば図５に示
すＰ₁₀の位置に移動し、図２に示す制限方向設定スイッ
チ（−Ｙ）５１をＯＮする。これにより、工具は斜線Ａ
の内側Ｊに移動することがなくなる。次に手動ハンドル
４，５の操作で工具を斜線の長さ方向の制限位置Ｐ₁₁に
移動し、制限方向設定スイッチ（−Ｘ）４９をＯＮす
る。これにより、工具は点Ｐ₁₁を通る斜線Ａに直角な線
より左側Ｋに移動しなくなる。更に手動ハンドルの操作
で工具を斜線の長さ方向の制限位置Ｐ₁₂に移動し、制限
方向設定スイッチ（＋Ｘ）４８をＯＮする。これにより
前記と同様工具は右側Ｌに移動しなくなる。この時、前
述と同様に送り制御部７３のメモリに動作制限範囲が記
憶される。

【００３８】動作選択スイッチ４０で「円弧」を選択し
ている場合、まず、図８に示す方法で円弧中心を設定し
メモリに記憶する。各軸の手動ハンドル４，５の操作で
工具を円弧の切込み方向の制限位置、例えば図６に示す
Ｐ₁₃の位置に移動し、図２に示す制限方向設定スイッチ
（内）５４をＯＮする。次に手動ハンドル４，５の操作
で工具を円弧の長さ方向の制限位置Ｐ₁₄に移動し、制限
方向設定スイッチ（−Ｘ）４９をＯＮする。更に手動ハ
ンドル４，５の操作で工具を円弧の長さ方向制限位置Ｐ
₁₅に移動し、制限方向設定スイッチ（＋Ｘ）４８をＯＮ
する。この時、前述と同様に送り制御部７３のメモリ７
４に動作制限範囲が記憶される。上記の円弧の切込み方
向の制限は、図６に示すようなワーク１４を加工する場
合の内側過切込み防止のための制限であるが、外側加工
の場合で外側過切込み防止の制限を行う場合は、制限方
向設定スイッチ（外）５５をＯＮすることにより行われ
る。

【００３９】以上説明した本実施例における各操作に対
しても、図９のフローチャートに示し、これに基づいて
述べた相対移動動作制限の機能が排除されるものではな
い。上記した動作範囲制限の設定は、それぞれ直線，斜
線，円弧の場合について説明したが、ワークの加工の状
態においては、それらの制限を組合せて設定することも
可能である。尚本発明は、実施例として立形フライス盤
について説明したが、他の形式のフライス盤、例えば横
形フライス盤，ベッド形フライス盤等各種フライス盤に
も適用可能なものである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による汎用
フライス盤は、従来の汎用フライス盤と同等の操作性と
使い易さを持ちながら、しかも簡単な形状の加工を手動
ハンドルの操作のみで加工できるので、作業能率の向上
が図れる。斜線加工や円弧加工のときでも切削送りをＸ
軸の手動ハンドルで操作し、切込み送りをＹ軸の手動ハ
ンドルで操作することにより簡単に加工ができること
と、必要に応じて自動送りできるので、操作性が非常に
良い。パルス発生器付き数値設定ダイヤル，数値設定ス
イッチまたは位置設定スイッチの操作により通常動作の
目標位置や、斜線動作の角度や、円弧動作の円弧中心等
が設定できるので操作が簡単である。

【００４１】また、表示部を設けて上記の設定値を視覚
的に表示するので誤入力がなくなり数値設定作業を能率
的に行うことができる。更に加工に際し工具又はワーク
の動作範囲を制限してリミットをかけられるので、作業
者が手動ハンドルの操作を誤って加工ミスをすることが
なくなり安全であるばかりでなく生産性も向上した。更
に従来の汎用フライス盤を使用していた作業者が簡単に
操作できる機械であり、ＮＣ工作機械の操作やＮＣプロ
グラミングの知識がまったくない作業者でも、簡単な形
状の自動加工ができるようになったので作業能率が大幅
に向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明汎用フライス盤の一実施例を示す外観正
面図である。

【図２】本発明汎用フライス盤の実施例の機械操作装置
の外観図である。

【図３】本発明汎用フライス盤の一実施例を示す構成ブ
ロック図である。

【図４】本発明汎用フライス盤の他の実施例を示す構成
ブロック図である。

【図５】本発明汎用フライス盤で斜線加工を行う場合の
説明図である。

【図６】本発明汎用フライス盤で円弧加工を行う場合の
説明図である。

【図７】本発明汎用フライス盤で斜線加工を行う場合の
角度設定の手順を示すフローチャートである。

【図８】本発明汎用フライス盤で円弧加工を行う場合の
円弧設定の手順を示すフローチャートである。

【図９】本発明汎用フライス盤で加工するに際し予め工
具又はワークの移動の動作制限をかけたい場合の動作範
囲制限設定の手順を示すフローチャートである。

【図１０】本発明フライス盤の実施例の機械操作装置の
表示部における表示の各例示を示す。

【符号の説明】

４Ｘ軸手動ハンドル５Ｙ軸手動ハンドル６Ｚ軸手動ハンドル 20 手動ハンドル操作部 22 Ｘ軸自動送りスイッチ 23 Ｙ軸自動送りスイッチ 24 Ｚ軸自動送りスイッチ 31 機械操作装置 32，33，34 各軸のスケール 35 表示部 40 動作選択スイッチ 41 数値設定ダイヤル 46 位置設定スイッチ 47 制限方向設定スイッチ群 73 送り制御部 78，79，80 各軸の送りモータ 81，82，83 クラッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 15/00 305 G05B 19/18 G05B 19/409 B23C 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の手動ハンドルの操作によ
って工具とワークとを相対的に移動させて種々の加工を
行う汎用フライス盤において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動を手動操作によって行わせる各軸の
手動ハンドルと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の
各軸の送りモータと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な移動を行う通常の直線動作
と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行でない斜線に沿って移動を
行う斜線動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のいずれか２軸又は
３軸の移動による円弧に沿って移動を行う円弧動作と
の、少なくとも１つの動作を選択することができる動作
選択スイッチと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各軸の移動を制御する送り制御部と
を具備し、前記送り制御部は、前記動作選択スイッチで斜線動作を
選択した場合、前記各軸の手動ハンドルのうちの１つの
手動ハンドルを操作したとき工具又はワークの移動が設
定した斜線に沿った方向に移動し、他の１つの手動ハン
ドルを操作したとき工具又はワークの移動が設定した斜
線と直角の方向に移動するように前記各軸の送りモータ
を制御することを特徴とした汎用フライス盤。
【請求項２】Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の手動ハンドルの操作によ
って工具とワークとを相対的に移動させて種々の加工を
行う汎用フライス盤において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動を手動操作によって行わせる各軸の
手動ハンドルと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の
各軸の送りモータと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な移動を行う通常の直線動作
と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行でない斜線に沿って移動を
行う斜線動作と、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のいずれか２軸又は
３軸の移動による円弧に沿って移動を行う円弧動作と
の、少なくとも１つの動作を選択することができる動作
選択スイッチと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各軸の移動を制御する送り制御部と
を具備し、前記送り制御部は、前記動作選択スイッチで円弧動作を
選択した場合、前記各軸の手動ハンドルのうちの１つの
手動ハンドルを操作したとき工具又はワークの移動が設
定した円弧中心を中心とする円弧に沿った方向に移動
し、他の１つの手動ハンドルを操作したとき工具又はワ
ークの移動が設定した円弧の法線の方向に移動するよう
に前記各軸の送りモータを制御することを特徴とした汎
用フライス盤。
【請求項３】前記各軸の移動の手動送りと自動送りと
を選択する自動送りスイッチを設け、該自動送りスイッ
チを操作することにより前記送り制御部が、前記動作選
択スイッチによって選択した所望の動作を前記Ｘ，Ｙ，
Ｚ軸の少なくとも２軸に設けた軸移動用の各軸の送りモ
ータを制御して動作させるようにした請求項１又は２に
記載の汎用フライス盤。
【請求項４】前記動作選択スイッチで斜線動作を選択
した場合において、前記Ｘ軸の手動ハンドルを操作した
とき工具又はワークの移動が設定した斜線に沿った方向
に移動し、前記Ｙ軸の手動ハンドルを操作したとき工具
又はワークの移動が設定した斜線と直角の方向に移動す
るようにした請求項１に記載の汎用フライス盤。
【請求項５】前記動作選択スイッチで円弧動作を選択
した場合において、前記Ｘ軸の手動ハンドルを操作した
とき工具又はワークの移動が設定した円弧中心を中心と
する円弧に沿った方向に移動し、前記Ｙ軸の手動ハンド
ルを操作したとき工具又はワークの移動が設定した円弧
の法線の方向に移動するようにした請求項２に記載の汎
用フライス盤。
【請求項６】前記斜線動作又は円弧動作において、設
定すべき角度データ、円弧中心位置データ等の数値を入
力するパルス発生器付きの数値設定ダイヤルと、前記
数値設定ダイヤルの回転量に対応したパルス数を計数す
るカウンタとを更に具備する請求項１から５のいずれか
１項に記載のフライス盤。
【請求項７】前記数値設定ダイヤルは、円弧中心位置
等の距離を表わす数値を入力するときは前記数値設定ダ
イヤル１回転が１０mmに相当し、斜線動作の角度の数値
を入力するときは前記数値設定ダイヤル１回転が１０度
に相当するように設定した請求項６に記載の汎用フライ
ス盤。