JP4537138B2 - Nc加工方法、nc加工機、及びnc加工プログラム - Google Patents
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Description
(2)主軸回転数を指定(主軸回転数はプログラムの途中でも随時変更可)。
(3)機械原点から、ワークへの切込み開始点付近でワークから若干離れた位置まで、早送り位置決めを指定。
(4)切削速度(毎分送り/毎回転送り)を指定し、切込み量を考慮した位置指定で切り上がり点までの送り動作を指定。
(5)ワークから若干離れた位置まで早送り指定し、切込み開始点まで早送りを指定し戻る。
(6)この時点で、目標の加工形状に仕上げしろを残した形状まで至っておらず、更に深い位置までの切込みが必要な場合は、再び同程度の切込み量を考慮した位置まで指定し、その深さでの切り上がり点までの送り動作を指定。
(7)上記の(5)と同様、切込み開始点まで早送りを指定し、戻る。
(9)G71(外径荒削りサイクル)などの動作軌跡の自動生成機能が使用可能な場合は上記(4)〜(8)までの指定は必要なく、目標加工形状を構成する各ブロック(直線/円弧)の端点(円弧の場合は更に円弧半径あるいは円弧中心座標)を加工順に指定する。
(10)仕上げ送り速度を指定し、目標加工形状に沿った直線/円弧補間動作を指定し、仕上げ加工とする。
(11)送り軸が一斉に(あるいは順番に)機械原点方向に移動しても刃物がワークに接触しない位置まで早送り指定し、刃物を逃がす。
(12)機械原点まで早送り指定し、機械を初期位置に戻す。
加工するワークのサイズを入力した切削前のワークの形状をモニタ上に表示すると共に、このワーク形状の表示の中に、切削しようとする形状を直線と円弧を使って連続的に描く手段と、直線或いは円弧の形状要素からなる各ブロックの端点を指定した際に、NC加工データの登録も同時に行う手段と、全加工工程の動作軌跡を生成し、この生成された軌跡通りに刃物を動作させて、実際に入力された形状を切削する手段と、から構成される。
オペレータは、刃物の加工点と機械の加工原点のオフセット距離(工具長)を設定する。具体的には、以下の手順で行う。
(1)一度機械を原点復帰させる(NCコントローラなどの原点復帰コマンドを使う)。
(2)主軸を(切削可能な向きに)回転させ、刃物を徐々にワークの端面、外周面に近づけていき、接触した瞬間の位置(エンコーダの値)を読み取っておく。この数値をテキストファイルなどに保存しても良い。
図2は、ワークサイズ設定画面の例を示している。図示のような設定画面を用いて、これから加工するワークのサイズを入力する。
上記のオペレータ入力が終了すると、NCソフトは、図3に示すように、切削前のワークの形状をモニタ上に表示する。図3は、加工前のワークを表示したところの例を示している。
図4は、ワークにマウスで形状を入力したところの例を示す図である。オペレータは、図示したように、ワークの絵の中に切削しようとする形状を、例えば、以下に示すように、直線と円弧を使って連続的に描く。
(2)次に直線か円弧かを選び、直線であればそのまま終点としたい位置でもう一度マウスをクリックすれば直線とみなし、円弧であればキーボードのCtrlなどのキーを押しながら次の点を押すとその点を終点とする円弧とみなすようにする。
(3)円弧の場合は終点を選ぶと次に円弧半径を選ぶ必要がある。そのままマウスを絵の上で動かすとその動きに合わせて、直前とその一つ前に入力された点を円弧の開始点、終了点とした円弧を描画するようにし、希望の大きさの円弧が表示された時点でもう一度クリックすると、その時の円弧半径を登録するようにする。
(4)直線も円弧も直前に登録されたブロック(直線/円弧の形状要素)の終点を次のブロックの開始点とする。
(5)再びワークの外側の領域でマウスをクリックするまでブロックの登録を繰り返す。
(6)最後にワークの外側の領域でマウスをクリックすると、そこを切削形状の終点とする。
マウスのクリック動作により各ブロック(直線/円弧の形状要素)の端点を指定した際に、NCソフトの内部でNC加工データの登録も同時に行う。このとき、以下のデータを登録する。
1. ブロック端点となるX座標(mm単位など)
2. ブロック端点となるY座標(mm単位など)
3. 円弧中心X座標(mm単位など。直線であれば初期値0など)
4. 円弧中心Y座標(mm単位など。直線であれば初期値0など)
5. ブロックの種類(直線/時計回り円弧/反時計回り円弧)
図5は、座標値以外のNC加工データ参照/変更画面の例を示す図である。上述以外の切削条件データは予めほぼどんなワーク材質、バイトの種類でも安全に加工できる値に設定しておき、必要があれば変更できるようにする。
図6は、座標値のNC加工データ設定変更画面の例を示す図である。マウスクリックによって登録された座標データも必要があれば後から変更できるようにする。この変更は、ブロック単位で行うようにする。ブロックとは、切削形状を構成する各直線或いは各円弧のことを意味している。
図7は、ツールパスが生成された例を示す図である。「軌跡生成」といった名前のボタンを押すだけで、全加工工程の動作軌跡(ツールパス)が生成できるようにする。
(2)上記(カ)で指定された速度で主軸を回転するように動作コマンドを作る。
(3)入力された切削目標形状と(カ)で指定された仕上げ切込み量を基に、切削目標形状に仕上げしろを残した形状を構成するブロック端点を求める。
(4)上記(カ)で指定された切込み量で切込み、切削目標形状に仕上げしろを残した形状にぶつかる点まで指定された粗削り速度でその切込みを行い、僅かに切りあがって、切込み開始点に戻るという動作コマンドを作る。
(5)その時点でまだ切込み量分の切込みが可能であれば切込み、同様に荒削り速度で切り込んだ後、切り上がり、切込み開始点まで戻るという動作コマンドを繰り返す。
(6)荒削りが終わると、一旦、一番初めの切削開始点に戻るようにする。
(7)切削開始点から、指定された仕上げ削り速度で、仕上げしろを残した形状をなぞった後、再び切削開始点に戻るように動作コマンドを作る。
(8)切削開始点から、仕上げ削り速度で、切削目標形状をなぞって、また開始点に戻るように動作コマンドを作る。
(9)最後に主軸の回転を止め、原点復帰をするようにコマンドを作る。
図8は、動作確認の様子の例を示す図である。生成された軌跡に沿ってイラストで登録された刃物を動かして、実際の動きを事前にシミュレートできるようにする。
「実行」などのボタンを押すと、生成された軌跡通りに機械が動作して、実際にマウス入力された形状が切削できるようにする。
(2)以上まとめると、NC加工データのフォーマットは、以下のように表せる。
1. ブロック端点となるX座標(mm単位など)
2. ブロック端点となるY座標(mm単位など)
3. X方向送り速度(mm/minなど)
4. Y方向送り速度(mm/minなど。これはX方向速度に代表されることも多い)
5. 円弧中心X座標(mm単位など)
6. 円弧中心Y座標(mm単位など)
7. ブロックの種類(直線/時計回り円弧/反時計回り円弧)
8. 主軸回転数(rev/min単位など)
9. 主軸の補間動作移動量(mm単位など)
(3)9番目の主軸の補間動作移動量は、X軸やY軸などとの主軸の同期動作が必要な際に使われるもので、これによりX軸と主軸の同期によりネジ切りなどもマウス入力で指定可能とする。
・形状の種類として「端面のみ」「外周のみ」「内周のみ」「端面・外周」「端面・内周」を判断
・ポケットの種類として「径方向にポケット」「軸方向にポケット」「ポケットなし」を判断
・切削方向の種類として「端面方向から」「チャック面から」を判断
荒削り仕上げ形状のデータテーブルを作成する(S33)。仕上げ形状のデータテーブルを作成する(S34)。ワーク外周面および端面から若干外側の点を基点として、連続軌跡の基点の登録をする(S35)。一定切込荒削り用連続軌跡の生成をする(S36)。仕上げ削り用連続軌跡の生成をする(S37)。
Claims (5)
- 刃物の加工点と機械の加工原点のオフセット距離を設定し、
加工するワークのサイズを入力し、
切削前のワークの形状をモニタ上に表示し、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の開始点とし、
ワークの形状の前記表示の中に、この表示に重ねて、切削しようとする形状を直線と円弧を使って連続的に描き、
直線或いは円弧の形状要素からなる各ブロックの端点をマウスをクリックすることにより指定した際に、NC加工データの登録も同時に行い、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の終点とするまで、全加工工程の動作軌跡を生成し、
生成された軌跡通りに刃物を動作させて、実際に入力された形状を切削することから成るNC加工方法。 - 前記生成された軌跡に沿って登録された刃物を動かして、実際の動きを事前にシミュレート可能にした請求項1に記載の、NC加工方法。
- 前記登録されたNC加工データを、後から変更できるようにした請求項1に記載の、NC加工方法。
- 刃物の加工点と機械の加工原点のオフセット距離を設定する手段と、
加工するワークのサイズを入力した切削前のワークの形状をモニタ上に表示する手段と、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の開始点とし、このワーク形状の表示の中に、この表示に重ねて、切削しようとする形状を直線と円弧を使って連続的に描く手段と、
直線或いは円弧の形状要素からなる各ブロックの端点をマウスをクリックすることにより指定した際に、NC加工データの登録も同時に行う手段と、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の終点とするまで、全加工工程の動作軌跡を生成し、この生成された軌跡通りに刃物を動作させて、実際に入力された形状を切削する手段と、
を備えることから成るNC加工機。 - 刃物の加工点と機械の加工原点のオフセット距離を設定し、
加工するワークのサイズを入力し、
切削前のワークの形状をモニタ上に表示し、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の開始点とし、
ワークの形状の前記表示の中に、この表示に重ねて、切削しようとする形状を直線と円弧を使って連続的に描き、
直線或いは円弧の形状要素からなる各ブロックの端点をマウスをクリックすることにより指定した際に、NC加工データの登録も同時に行い、
ワークの外側の領域でマウスをクリックして、そこを切削形状の終点とするまで、全加工工程の動作軌跡を生成し、
生成された軌跡通りに刃物を動作させて、実際に入力された形状を切削する、
各手順をコンピュータに実行させることから成るNC加工プログラム。
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