JP5059360B2 - Rapid feed control method for machine tools - Google Patents

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Description

この発明は、複数の刃物台(工具ヘッドと呼ばれるものを含む。)や切削移動や早送り移動することのある主軸台(以下「刃物台等」と言う。)を備えた工作機械における当該刃物台等の早送り制御方法に関するものである。   The present invention relates to a turret in a machine tool provided with a plurality of turrets (including what is called a tool head) and a head stock (hereinafter referred to as “the turret”) that can be moved by cutting or fast-forwarding. The present invention relates to a fast-forward control method.

工作機械は、ワークに対する工具の相対移動により、ワークの加工を行っている。従って、ワーク加工中は、工具を保持している刃物台や工具ヘッド又はワークを保持している主軸やテーブルが工作機械のフレーム上で移動する。これらの機械ユニットは、非常に大きな質量を有している。   A machine tool processes a workpiece by moving the tool relative to the workpiece. Therefore, during machining of the workpiece, the tool post holding the tool, the tool head, the spindle holding the workpiece, or the table moves on the frame of the machine tool. These mechanical units have a very large mass.

ワーク加工中における工具の送り速度は、加工の種類、ワーク及び工具刃先の材質、要求される加工後の面精度などによって決定される。同じワークに対する加工であっても、加工面精度が要求されない粗加工では、工具の送り速度が速く、高い加工面精度が要求される仕上げ切削では、工具の送り速度が遅い。NC工作機械では、NCプログラムに記述された工具送り速度が実現されるように、制御装置が刃物台等を移動させる送りモータの速度を制御している。   The feed rate of the tool during workpiece machining is determined by the type of machining, the material of the workpiece and the tool edge, the required surface accuracy after machining, and the like. Even when machining the same workpiece, in rough machining where machining surface accuracy is not required, the tool feed rate is high, and in finishing cutting where high machining surface accuracy is required, the tool feed rate is slow. In the NC machine tool, the control device controls the speed of the feed motor that moves the tool post and the like so that the tool feed speed described in the NC program is realized.

工作機械の刃物台等は、切削送りの前後に位置決めのための移動やホームポジションに復帰する移動を行う。この移動に要する時間は、ワークに対する加工が行われない損失時間となるので、これらの移動を高速で行って(一般に「早送り」と言われている。)、加工時間の短縮を図っている。早送り速度や早送り開始及び終了時の刃物台等の加速度を規定する時定数は、各刃物台等毎にNC装置に登録されている。   A tool post or the like of a machine tool performs a movement for positioning and a return to a home position before and after cutting feed. Since the time required for this movement is a loss time during which machining on the workpiece is not performed, these movements are performed at high speed (generally referred to as “fast-forward”) to reduce the machining time. The time constant that defines the rapid feed rate and the acceleration of the tool post at the start and end of fast feed is registered in the NC unit for each tool post.

複数の刃物台を備えた工作機械では、通常、各刃物台ごとに準備された加工プログラムに従ってそれぞれが個別に動作している(複数の刃物台等を同期動作させるときは、同期動作を指令するブロックの前にウエイト指令を置いて同期を取る。)。たとえば、図6に示す3個の刃物台4a、4b、4cを備えた2主軸対向旋盤では、3個の刃物台4a、4b、4cのそれぞれを制御するためのNCプログラム11a、11b、11cと、移動側主軸台5bを制御するNCプログラム11dとがNC装置1に登録され、各刃物台4a、4b、4c及び移動側主軸台5bは、それぞれのプログラムに従って個別に動作する。従って、各刃物台等は、他の刃物台等がどのような動作を行っているかを認識することができない。   In a machine tool provided with a plurality of turrets, each is normally operated individually according to a machining program prepared for each turret (when a plurality of turrets are operated synchronously, a synchronous operation is commanded. Put a wait command before the block to synchronize.) For example, in a two-spindle opposed lathe equipped with three tool rests 4a, 4b, 4c shown in FIG. 6, NC programs 11a, 11b, 11c for controlling each of the three tool rests 4a, 4b, 4c; The NC program 11d for controlling the moving-side head stock 5b is registered in the NC device 1, and the respective tool rests 4a, 4b, 4c and the moving-side head stock 5b operate individually according to the respective programs. Therefore, each turret cannot recognize what operation the other turrets are performing.

なお、図6において、5は固定側主軸台、5bは移動側主軸台、6a及び6bはそれぞれの主軸台5a、5bに軸支された主軸の対向端に装着されたチャック、7a、7bはそれぞれのチャックに把持されたワーク、3a、3b、3c及び3dは各刃物台4a、4b、4c及び移動側主軸台5bの送りモータで、刃物台4a、4b、4cには複数の送りモータが設けられるが、図ではZ軸方向(主軸軸線方向)の送りモータのみが示されている。   In FIG. 6, reference numeral 5 denotes a fixed-side main spindle base, 5b denotes a moving-side main spindle base, 6a and 6b denote chucks attached to opposite ends of the main spindles supported by the main spindle bases 5a and 5b, and 7a and 7b denote The workpieces 3a, 3b, 3c and 3d held by the respective chucks are feed motors of the respective tool rests 4a, 4b and 4c and the moving side headstock 5b, and the tool rests 4a, 4b and 4c have a plurality of feed motors. Although provided, only the feed motor in the Z-axis direction (spindle axis direction) is shown in the figure.

図の2主軸対向旋盤は、主軸軸線Aの下に配置された左右の刃物台4a、4bが工具タレット8a、8bを備えたタレット刃物台で、左側の刃物台4aが左側のワーク7aを加工し、右側の刃物台4bが右側のワーク7bを加工する。主軸軸線の上方に配置された刃物台4cは、Y軸(図の紙面直角方向の軸)回りに旋回可能な回転工具軸9を備えた刃物台で、必要に応じて左右のワーク7a、7bに対向する位置に移動して、回転工具軸9に装着したドリルやフライスカッタでワーク周面の穴開け加工や平面加工を行う。   The two-spindle counter lathe shown in the figure is a turret turret having tool turrets 8a and 8b arranged on the left and right turrets 4a and 4b arranged below the spindle axis A, and the left turret 4a machining the left workpiece 7a. Then, the right tool post 4b processes the right workpiece 7b. The tool post 4c disposed above the spindle axis is a tool post provided with a rotary tool shaft 9 that can be swiveled around the Y axis (axis perpendicular to the drawing in the drawing), and the left and right workpieces 7a, 7b as required. Is moved to a position opposite to the center of the workpiece, and a drill or a milling cutter mounted on the rotary tool shaft 9 is used to perform drilling or flattening of the workpiece peripheral surface.

図6に示したような工作機械では、同一機械上で2個のワーク7a、7bの加工が並行して行われる。そして、各刃物台等の動作が個別に制御されているため、たとえば右下の刃物台4bで右側のワーク7bの仕上げ切削を行っているときに、他の刃物台等4a、4c、5bが早送り動作するということが起る。刃物台等は質量が大きいため、早送り速度を高くすると、刃物台等の早送り動作中、特にその加減速中に大きな慣性力が作用し、これが機械フレームを振動させる。そしてこの機械フレームの振動が、刃物台4bによる仕上げ切削の面精度の低下をもたらす。そのため、いずれかの刃物台等でワークの仕上げ切削が行われるときは、当該ワークを加工する際の刃物台等の早送り速度及びその加減速の時定数を、早送り中に生ずる機械フレームの振動によって仕上げ切削の精度に悪影響が生じない程度の値に設定する必要があった。   In the machine tool as shown in FIG. 6, two workpieces 7a and 7b are processed in parallel on the same machine. Since the operation of each tool post or the like is individually controlled, for example, when finishing cutting of the right workpiece 7b with the lower right tool post 4b, the other tool post 4a, 4c, 5b It happens that fast-forwarding works. Since the tool post or the like has a large mass, when the rapid feed speed is increased, a large inertia force acts during the fast feed operation of the tool post or the like, particularly during acceleration / deceleration thereof, and this vibrates the machine frame. And the vibration of this machine frame brings about the fall of the surface precision of the finish cutting by the tool post 4b. Therefore, when finishing cutting of a workpiece with any turret, etc., the rapid feed speed and acceleration / deceleration time constant of the turret when machining the workpiece are determined by the vibration of the machine frame that occurs during rapid feed. It was necessary to set the value so as not to adversely affect the accuracy of finish cutting.

ワーク加工中における工作機械の損失時間を短縮し、加工能率を上げるためには、刃物台等の早送り速度を速くし、加減速時の時定数を短くするのが好ましい。しかし、早送り速度を速くしたり加減速時間を短くすると、早送りに伴う機械フレームの振動が大きくなって、仕上げ切削の面精度を低下させるから、この点から早送り速度の高速化が制限される。   In order to shorten the loss time of the machine tool during workpiece machining and increase the machining efficiency, it is preferable to increase the rapid feed speed of the tool post and shorten the time constant during acceleration / deceleration. However, if the rapid feed speed is increased or the acceleration / deceleration time is shortened, the vibration of the machine frame accompanying the rapid feed increases and the surface accuracy of the finish cutting is reduced.

刃物台等の早送り速度やその加減速時の時定数などの設定値は変更可能であるから、精密な仕上げ切削が行われないワークを加工するときは、早送り速度の設定値を上げ、精密な仕上げ切削が行われるワークを加工するときは、早送り速度の設定値を下げるという操作も可能であるが、ワークに応じて早送り速度の設定値を一々変更するのは面倒であるし、仕上げ切削を行うワークの加工能率が低くなるという問題は解決されない。   Setting values such as the rapid feed speed of the turret and the time constant during acceleration / deceleration can be changed. When machining a workpiece for which finish cutting is performed, it is possible to reduce the rapid feed speed setting value, but it is troublesome to change the rapid feed speed setting value according to the workpiece. The problem that the machining efficiency of the workpiece to be performed is not solved.

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、個別に移動を制御されている複数の刃物台等を備えた工作機械において、仕上げ切削を伴うワークを加工する際に、仕上げ切削の加工精度を低下させることなく、早送り速度を高速化して、ワークの加工能率を向上させる技術手段を提供することを課題としている。   The present invention has been made to solve the above-described problem. In a machine tool including a plurality of tool rests whose movements are individually controlled, the finish cutting is performed when a workpiece with finish cutting is processed. It is an object of the present invention to provide a technical means for improving the machining efficiency of a workpiece by increasing the rapid feed speed without reducing the machining accuracy.

この発明は、刃物台等の早送り速度及びその加減速時の時定数として、高速側と低速側との2組の設定値をNC装置に設定し、いずれかの刃物台等が仕上げ切削中であるときは、他の刃物台等の早送りを低速側の設定値に基づいて実行し、いずれの刃物台等も仕上げ切削を行っていないときは、刃物台等の早送りを高速側の設定値に基づいて行うことにより、上記課題を解決したものである。   In the present invention, two sets of high speed side and low speed side set values are set in the NC device as the fast feed speed of the turret and the acceleration / deceleration time constant, and one of the turrets is finishing cutting. In some cases, fast feed of other turrets is executed based on the set value on the low speed side, and when none of the turrets are finishing, the fast feed of the turret etc. is set to the set value on the high speed side. By performing based on the above, the above-described problems are solved.

すなわち、この出願の請求項1の発明に係る複数の刃物台を備えた工作機械の早送り制御方法は、NCプログラムで制御される複数の刃物台を備えた工作機械の刃物台の早送り制御方法において、NC装置に速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作用のパラメータと速度又は加減速時の加速度が小さい早送り動作用のパラメータとの2種類の早送り動作用のパラメータを登録し、一の刃物台又は主軸台に早送り動作を開始させるときに他の刃物台又は主軸台が仕上げ切削中であることが検出されたときは、当該一の刃物台又は主軸台に速度又は加速度が小さい早送り動作を実行させ、他のいずれの刃物台及び主軸台も仕上げ切削中でないときは、当該一の刃物台又は主軸台に速度又は加速度が大きい早送り動作を実行させ、一の刃物台又は主軸台に仕上げ切削動作を開始させるときに他の刃物台又は主軸台が速度又は加速度の大きい早送り動作中であることが検出されたときは、当該早送り動作が終了するまで待機したあと当該仕上げ切削動作を開始することを特徴とするものである。   That is, the fast-forward control method for a machine tool having a plurality of tool rests according to the invention of claim 1 of the present application is a fast-feed control method for a tool rest of a machine tool having a plurality of tool rests controlled by an NC program. Two types of parameters for fast-forwarding operation, a parameter for fast-forwarding operation with a large speed or acceleration during acceleration and a parameter for fast-forwarding operation with a small acceleration during acceleration or deceleration, are registered in the NC device. When it is detected that the other turret or headstock is finishing cutting when starting the rapid traverse operation on the platform or headstock, the one turret or headstock is moved at a low speed or acceleration. If none of the other turrets and headstocks are in the finish cutting process, the one turret or headstock is caused to execute a fast feed operation with a large speed or acceleration, If it is detected that the other turret or headstock is in fast-forward operation with high speed or acceleration when the headstock starts the finishing cutting operation, it waits until the rapid-feeding operation is finished and then finishes the finishing. The cutting operation is started.

また、本願の請求項2の発明に係る早送り制御方法は、上記請求項1記載の複数の刃物台を備えた工作機械の早送り制御方法において、仕上げ切削動作を開始するときに仕上げ切削中フラグをオンにして当該切削動作が終了したときに当該フラグをオフにし、速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作を開始するときに早送り中フラグをオンにして当該早送り動作が終了したときに当該早送り中フラグをオフにし、早送りが指令されたときに仕上げ切削中フラグがオフであることを条件として速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作を実行し、オンの仕上げ切削中フラグがあるときは速度又は加減速時の加速度の小さい早送り動作を実行し、仕上げ切削が指令されたときは早送り中フラグがオフであることを条件にして当該仕上げ切削を実行することを特徴とするものである。   A fast-forward control method according to claim 2 of the present application is the fast-feed control method for a machine tool having a plurality of tool rests according to claim 1, wherein a finish-cutting flag is set when a finish-cut operation is started. Turn on to turn off the flag when the cutting operation ends, turn on the fast-forwarding flag to start a fast-forward operation with high speed or acceleration during acceleration / deceleration, and turn on the fast-forward operation when the fast-forward operation ends. When the intermediate flag is turned off and a fast-feed operation with a high speed or acceleration at the time of acceleration / deceleration is executed on condition that the finish-cutting flag is off when rapid feed is commanded, and the finish-cutting flag is on Executes a rapid traverse operation with low acceleration during acceleration or deceleration, and when finishing cutting is commanded, the finish is performed on condition that the rapid traverse flag is off. It is characterized in performing a cutting.

刃物台等の早送り(位置決め)動作や仕上げ切削動作は、NCプログラムのGコードによって指令される。切削加工時の刃物台等の送り速度は、それを指定するGコードのF機能によって指定される。また、加工に使われる工具は、T機能によって指定される。仕上げ切削は、それに適した工具を用いて粗加工より遅い送り速度で行われる。従って、使用される工具や送り速度の閾値を定めておくことによって、NC装置がNCプログラムのブロックを読み込んだときに、当該ブロックで指令された加工動作が工具の種類や送り速度の閾値で定められた仕上げ切削に該当するかどうかをNC装置で自動判定させることができる。また、刃物台等の早送りによる位置決めは、特定のGコード(通常はG00)に割り当てられているので、NC装置がNCプログラムのブロックを読み込んだときに、次の動作が早送りを伴う動作であるかどうかは、NC装置に自動判定させることができる。   The fast feed (positioning) operation and finish cutting operation of the tool post and the like are instructed by the NC program G code. The feed rate of the tool post or the like at the time of cutting is specified by the F function of the G code that specifies it. A tool used for machining is specified by the T function. Finish cutting is performed at a slower feed rate than roughing with a tool suitable for it. Therefore, by determining the threshold value of the tool to be used and the feed rate, when the NC device reads the block of the NC program, the machining operation commanded by the block is determined by the tool type and the feed rate threshold value. It can be automatically determined by the NC device whether it corresponds to the finished cutting performed. In addition, since the positioning of the tool post or the like by fast-forwarding is assigned to a specific G code (usually G00), when the NC device reads a block of the NC program, the next operation is an operation involving fast-forwarding. It can be automatically determined by the NC device.

読み込んだNCプログラムのブロックが早送り動作を伴うものであるとき、他の刃物台等が仕上げ切削中であるかどうかをNC装置に自動判定(仕上げ切削中はNC装置のメモリに仕上げ切削中であることを示すフラグを立てること、NC装置から各刃物台等の送りモータに与えられている速度指令を設定された閾値と比較すること、各刃物台等で実行されるGコードのF機能やT機能で指定された値をNC装置のメモリに記憶しておいてその値と設定された閾値とを比較することなどにより、自動判定できる。)させ、もし、いずれかの刃物台等が仕上げ切削中であれば、低速側の設定値を用いて早送り動作を実行する。これにより、刃物台等の早送り動作により他の刃物台等が行っている仕上げ切削の精度低下を防止できる。   When the read NC program block is accompanied by a fast-forward operation, the NC device automatically determines whether other turrets are finishing cutting (during finishing cutting, the NC device memory is finishing cutting) To set a flag indicating that this is the case, to compare the speed command given from the NC device to the feed motor of each turret, etc., with a set threshold value, to the F function or T of the G code executed by each turret The value specified by the function is stored in the memory of the NC device and can be automatically determined by comparing the value with the set threshold value.) If any of the turrets are finished cut If medium, the fast-forward operation is executed using the set value on the low speed side. As a result, it is possible to prevent a reduction in the accuracy of finish cutting performed by another tool post or the like by a rapid feed operation of the tool post or the like.

また、読み込んだブロックが仕上げ切削動作を指令するものであるときは、他の刃物台等が早送り動作中であるかをNC装置に自動判定(早送り動作中はNC装置のメモリに早送り動作中であることを示すフラグを立てること、各刃物台等の送りモータに与えられている速度指令を参照することなどにより自動判定できる。)させて、いずれかの刃物台等が早送り動作中であるときは、その早送り動作が終了するまで待機した後、仕上げ切削動作を開始する。これにより、仕上げ切削と高速側での早送り動作とが並行して行われるのを避けることができる。   In addition, when the read block is a command for finishing cutting operation, it is automatically determined by the NC device whether another tool post or the like is in fast-forwarding operation (during fast-forwarding operation, fast-forwarding operation is in progress in the NC device memory) It can be automatically determined by setting a flag indicating that it is present, referring to the speed command given to the feed motor of each tool post, etc.) Waits until the fast-forward operation is completed, and then starts the finishing cutting operation. Thereby, it is possible to avoid the finish cutting and the rapid feed operation on the high speed side being performed in parallel.

なお、一般的な工作機械では、主軸台を定位置に固定して刃物台のZ及びX方向の送りによりワークを加工するが、主軸台がZ方向に移動可能な工作機械では、刃物台のX方向送りと主軸台のZ方向送りとによりワークを加工することもある。このような工作機械では、主軸台の移動により仕上げ切削が行われる場合が生ずる。   In general machine tools, the headstock is fixed at a fixed position and the workpiece is machined by feed in the Z and X directions of the tool rest. However, in a machine tool in which the head stock can move in the Z direction, The workpiece may be processed by X-direction feed and Z-direction feed of the headstock. In such a machine tool, there is a case where finish cutting is performed by movement of the headstock.

上記のこの発明の方法により、いずれかの刃物台等が仕上げ切削を行っているときの他の刃物台等の早送り動作は、常に低速側の設定値に基づいて行われることになる。従って、この低速側の早送り動作の設定値を機械フレームに仕上げ切削の精度を低下させるおそれがあるような振動を生じさせることのない値に設定しておけば、他の刃物台等の早送り動作によって仕上げ切削の加工精度が低下することを回避できる。   By the above-described method of the present invention, the rapid feed operation of another turret or the like when one of the turrets or the like is performing finish cutting is always performed based on the set value on the low speed side. Therefore, if the set value of the low-speed side fast-forwarding operation is set to a value that does not cause vibration that may reduce the accuracy of finish cutting on the machine frame, the fast-forwarding operation of other turrets, etc. As a result, it is possible to avoid a reduction in finishing cutting accuracy.

この発明の方法では、他の刃物台等の早送りが終了するまで仕上げ切削が開始されないので、この待機時間が加工能率を低下させると考えられるが、早送り動作は短時間で終了するので、この待ち時間による加工能率の低下は、ワーク加工中の総ての早送り速度を低速にする従来方法に比べれば、遥かに小さい。   In the method of the present invention, since the finish cutting is not started until the rapid feed of the other tool post or the like is finished, it is considered that this standby time decreases the machining efficiency, but the fast feed operation is finished in a short time, so The decrease in machining efficiency due to time is much smaller than in the conventional method in which all the rapid feed speeds during workpiece machining are reduced.

なお、刃物台等の数が多く、1つの刃物台等の早送りが終了する前に次の刃物台等の早送りが開始して、仕上げ切削の待ち時間が長くなるおそれが生ずるような場合には、ある刃物台等に仕上げ切削が指令された時点で仕上げ切削中を示すフラグを立てて待機するようにすれば、それ以後に指令された早送りは総て低速側の早送りとなるので、現に実行中の早送りが終了した時点で仕上げ切削を開始することができる。   When there is a large number of tool rests etc., the fast feed of the next tool rest etc. starts before the rapid feed of one tool rest etc. is completed, and there is a possibility that the waiting time for finishing cutting may become longer. If, after a finish cutting command is given to a tool post or the like, a flag indicating that the finish cutting is in progress is set to stand by, all the fast feed commands issued thereafter will be fast feeds on the low speed side. Finishing cutting can be started when the fast-forwarding is completed.

この発明の方法によれば、複数の刃物台を備えた工作機械において、ある刃物台等の早送り動作と仕上げ切削動作とが並行して行われたときの早送り動作に伴う機械振動に起因する仕上げ切削精度の低下を回避することができる。   According to the method of the present invention, in a machine tool provided with a plurality of tool rests, finishing caused by machine vibration accompanying fast-forwarding operation when fast-forwarding operation and finishing cutting operation of a certain tool post or the like are performed in parallel. A reduction in cutting accuracy can be avoided.

また、刃物台等の送り速度が低速側で行われるのは、他の刃物台等が仕上げ切削を行っているときのみであり、その他の場合には、高速側の設定値に基づいて早送りが行われるので、低速で早送りすることによる加工能率の低下を最小限にできる。   Also, the feed rate of the turret etc. is performed on the low speed side only when other turrets are performing finish cutting.In other cases, fast feed is performed based on the set value on the high speed side. As a result, the reduction in machining efficiency due to rapid feed at low speed can be minimized.

更に、ワークの加工に仕上げ切削が含まれているかどうかによって、早送り速度の設定値を変更するという作業も不要になり、この変更作業を忘れて加工能率を低下させたり、仕上げ切削精度を低下させるおそれがない。   Furthermore, depending on whether finishing cutting is included in the workpiece processing, it is not necessary to change the setting value of the rapid feed speed. Forgetting this changing operation reduces the machining efficiency and decreases the finishing cutting accuracy. There is no fear.

次に図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1及び2は、第1実施形態を示す制御ブロック図及び制御フローチャートで、NC装置から各刃物台等の送りモータへ出力されている指令値を参照して制御を行う例を示した図である。図1のブロック図において、1はNC装置、2(2a、2b、2c)はサーボアンプ、3(3a、3b、3c)は送りモータであり、添え字のa、b、cは、例えば図6に示した3個の各刃物台4a、4b、4cを制御するものであることを示している。なお、各刃物台4a、4b、4cには、複数のサーボアンプ及び送りモータが設けられているが、ここでは図6と同様に、そのうちの1個のみを示している。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are a control block diagram and a control flowchart illustrating the first embodiment, and are diagrams illustrating an example in which control is performed with reference to a command value output from an NC apparatus to a feed motor such as each tool post. is there. In the block diagram of FIG. 1, 1 is an NC device, 2 (2a, 2b, 2c) is a servo amplifier, 3 (3a, 3b, 3c) is a feed motor, and subscripts a, b, c are for example 6 indicates that the three tool rests 4a, 4b, and 4c shown in FIG. Each tool post 4a, 4b, 4c is provided with a plurality of servo amplifiers and feed motors, but only one of them is shown here as in FIG.

NC装置1には、刃物台等の数に対応する数のNCプログラムデータ11(11a、11b、11c)が登録されている。NC装置1は、NCプログラムデータを1ブロックずつ読み取り、NC文解釈部12で構文解釈を行い、その結果を対応する刃物台の指令処理部13(13a、13b、13c)に出力する。各指令処理部13a、13b、13cは、受取ったデータに基づいて指令信号を対応するサーボアンプ2a、2b、2cに送り、各刃物台などの送りモータ3a、3b、3cを制御している。   The NC apparatus 1 has a number of NC program data 11 (11a, 11b, 11c) corresponding to the number of tool posts and the like. The NC device 1 reads NC program data block by block, interprets the syntax by the NC sentence interpretation unit 12, and outputs the result to the command processing unit 13 (13a, 13b, 13c) of the corresponding tool post. Each command processing unit 13a, 13b, 13c sends a command signal to the corresponding servo amplifier 2a, 2b, 2c based on the received data, and controls feed motors 3a, 3b, 3c such as each tool post.

たとえば刃物台4aが早送り動作しているときは、その送りモータ3aを制御している指令処理部13aから、その早送り速度に対応する速度指令が出力されている。また、刃物台4bが仕上げ切削を行っているときは、その送りモータ3bを制御している指令処理部13bから仕上げ切削用の送り速度に対応する速度指令が出力されている。   For example, when the tool post 4a is fast-forwarding, a speed command corresponding to the fast-forwarding speed is output from the command processing unit 13a that controls the feed motor 3a. Further, when the tool post 4b is performing finish cutting, a speed command corresponding to the feed speed for finishing cutting is output from the command processing unit 13b that controls the feed motor 3b.

NC装置1には、仕上げ切削の判定基準となる送り速度の閾値を登録する閾値設定部14が設けられている。またNC装置1には、パラメータ変更処理部15と、低速側の早送り速度と加減速時の時定数とを登録する低速早送り用のパラメータ設定部16が設けられている。高速側の早送りには、指令処理部13a、13b、13cに設定されている通常速度(高速)での早送り用のパラメータが用いられる。   The NC device 1 is provided with a threshold value setting unit 14 for registering a threshold value of a feed rate that is a criterion for finishing cutting. Further, the NC device 1 is provided with a parameter change processing unit 15 and a parameter setting unit 16 for low-speed fast-forwarding for registering a low-speed side fast-forwarding speed and a time constant during acceleration / deceleration. For fast feed on the high speed side, parameters for fast feed at the normal speed (high speed) set in the command processing units 13a, 13b, and 13c are used.

パラメータ変更処理部15は、ある刃物台を制御している指令処理部13a、13b、13cがNC文解釈部12から新たなデータを受けたときに、そのデータが早送り指令又は仕上げ切削指令のデータであるかどうかを調べる。そして早送り指令又は仕上げ切削指令のデータであるときは、他の刃物台の指令処理部から出力されている速度指令を参照する。受取ったデータが早送りデータであって、かつ参照した速度指令の中に閾値設定部14に設定された値より低い速度指令値のものがあるときは、当該早送り動作のパラメータを低速早送り用のパラメータ設定部16に登録されているパラメータに変更する。また、受取ったデータが仕上げ切削のデータであって、かつ参照した速度指令の中に低速早送りパラメータ設定部に設定された早送り速度より高い速度指令値のものがあるときは、当該速度指令値による動作が終了するまで仕上げ切削の実行を待機させる。   When the command processing units 13a, 13b, and 13c that control a tool post receive new data from the NC sentence interpretation unit 12, the parameter change processing unit 15 receives the fast-forward command or the finish cutting command data. Check if it is. And when it is the data of a rapid feed command or a finish cutting command, the speed command output from the command processing part of another tool post is referred. When the received data is fast-forwarding data and there is a speed command value that is lower than the value set in the threshold setting unit 14 in the referenced speed command, the parameter for the fast-forwarding operation is set as the parameter for low-speed fast-forwarding. The parameter is changed to a parameter registered in the setting unit 16. Also, if the received data is finish cutting data and there is a speed command value that is higher than the rapid feed speed set in the low speed rapid feed parameter setting section in the referenced speed command, the speed command value The finish cutting is made to wait until the operation is completed.

図1のブロック図に対応するNC装置の制御手順は、図2に示されている。NCプログラムから1ブロックのデータが読み込まれると、早送り指令であるかどうかが判断され、早送り指令であれば、パラメータ変更処理部15が閾値設定部14に設定された送り速度より遅い速度で送られている刃物台があるかどうかを調べ、もしあれば、早送り指令のパラメータを低速早送りパラメータ設定部16に設定されている値に変更して、当該早送りを実行し、その早送りが終了したら、早送り指令のパラメータを元に戻す。また、読み込まれた1ブロックのデータが切削指令で、かつその送り速度が閾値設定部14に設定された閾値より小さいときは、仕上げ切削指令であると判断し、低速早送りパラメータ設定部16に設定されている早送り速度を越える速度で移動している刃物台などがあるかどうかを調べ、もしあれば、その終了を待ってから指令された処理を実行する。早送り指令でも仕上げ切削指令でもないときは、当該ブロックで指令されている他の動作を実行する。   The control procedure of the NC device corresponding to the block diagram of FIG. 1 is shown in FIG. When one block of data is read from the NC program, it is determined whether or not it is a fast-forward command. If it is a fast-forward command, the parameter change processing unit 15 is sent at a speed slower than the feed speed set in the threshold setting unit 14. If there is a tool post that is in use, change the fast-forward command parameter to the value set in the low-speed fast-forward parameter setting unit 16 and execute the fast-forward. Restore the command parameters. Further, when the read data of one block is a cutting command and the feed speed is smaller than the threshold set in the threshold setting unit 14, it is determined that it is a finishing cutting command and is set in the low speed rapid feed parameter setting unit 16. It is checked whether there is a tool post moving at a speed exceeding the fast-forwarding speed, and if there is, the commanded processing is executed after waiting for the end. When it is neither a rapid feed command nor a finish cutting command, another operation commanded in the block is executed.

図3及び図4は、この発明の第2実施形態を示す図で、図3は制御ブロック図、図4は制御フローチャートを示す図である。この実施形態は、NCプログラム11a、11b、11cから読み込んだ1ブロックのデータをNC文解釈部12で解釈し、Gコードのコード番号やF機能、T機能のデータをパラメータ変更処理部15に渡し、パラメータ変更処理部15は、そのデータが早送り指令又は仕上げ切削指令であるときは、必要なフラグを立てることにより、仕上げ送りや早送り状態を判定するものである。   3 and 4 are views showing a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a control block diagram, and FIG. 4 is a control flowchart. In this embodiment, one block of data read from the NC programs 11a, 11b, and 11c is interpreted by the NC sentence interpretation unit 12, and the G code number, F function, and T function data are passed to the parameter change processing unit 15. When the data is a fast feed command or a finish cutting command, the parameter change processing unit 15 determines a finish feed or fast feed state by setting a necessary flag.

この第2実施形態のものにおいては、図5に示すように、早送り動作を指令するG00コードが読込まれたとき、NC装置の内部機能でその前後にM*1及びM*2と表示したコードを付加する処理を行っている。ここでM*1は、他の刃物台の仕上げ切削中フラグが立っている(オンになっている)ときは、早送り指令のパラメータを低速早送りパラメータ設定部16に設定されたパラメータに変更し、そうでないときは、早送り中フラグを立てることを処理内容とするMコードであり、M*2は、M*1で処理を元に戻すことを内容とするMコードである。また、G01で指令される切削送り指令が読込まれたときには、M*3と表示したM機能を付加する。M*3は、F機能で指令されている送り速度が閾値設定部14に設定された送り速度以下のときに、仕上げ切削中フラグを立てて、早送り中フラグが立っているかどうかを調べ、当該フラグが立っているときは、そのフラグが戻るまで指令された切削加工の実行を待機させるMコードである。またM*4は、M*3で立てたフラグを元に戻すMコードである。   In the second embodiment, as shown in FIG. 5, when the G00 code for instructing the fast-forward operation is read, the codes displayed as M * 1 and M * 2 before and after the internal function of the NC device. Processing to add. Here, M * 1 changes the parameter of the rapid feed command to the parameter set in the low speed rapid feed parameter setting unit 16 when the finish cutting flag of another tool post is on (turned on), Otherwise, it is an M code whose processing content is to set a fast-forwarding flag, and M * 2 is an M code whose content is to return processing to the original with M * 1. When the cutting feed command commanded in G01 is read, the M function indicated as M * 3 is added. M * 3, when the feed speed commanded by the F function is equal to or less than the feed speed set in the threshold setting unit 14, raises a flag during finishing cutting and checks whether the fast feed flag is set. When the flag is set, the M code waits for execution of the commanded cutting until the flag returns. M * 4 is an M code for returning the flag set in M * 3 to the original state.

図4は第2実施形態の制御フローチャートを示した図で、NCプログラムから読み込んだ1ブロックがM*1であるときは、他の刃物台の仕上げ切削中フラグを調べ、仕上げ切削中フラグが立っていれば、早送り速度及び時定数のパラメータを低速早送りパラメータ設定部16の設定値に変更し、どの刃物台にも仕上げ切削中フラグが立っていなければ、早送り中フラグをたてる。読み込んだブロックがM*2であるときは、早送り中フラグをオフにし、早送りの速度及び時定数のパラメータを元に戻す。また、読み込んだブロックがM*3であるときは、仕上げ切削中フラグをオンにし、他の刃物台の早送り中フラグを調べ、早送り中フラグオンの刃物台等があれば、そのフラグがオフになるまで待機する。またM*4であれば、仕上げ切削中フラグをオフに戻す。読み込んだ1ブロックがM*1、M*2、M*3及びM*4以外のブロックであれば、指令された処理を実行し、次のブロックを読み込む。プログラムの終了であれば、加工動作を終了する。   FIG. 4 shows a control flowchart of the second embodiment. When one block read from the NC program is M * 1, the finishing cutting flag of another tool post is checked, and the finishing cutting flag is set. If so, the rapid feed speed and time constant parameters are changed to the set values of the low speed rapid feed parameter setting unit 16, and if no finish cutting flag is set on any turret, the fast feed flag is set. When the read block is M * 2, the fast-forwarding flag is turned off, and the fast-forward speed and time constant parameters are restored. When the read block is M * 3, the finishing cutting flag is turned on, the fast-forwarding flag of another turret is checked, and if there is a turret with the fast-forwarding flag on, the flag is turned off. Wait until. If M * 4, the finishing cutting flag is turned off. If the read block is a block other than M * 1, M * 2, M * 3, and M * 4, the commanded process is executed and the next block is read. If the program ends, the machining operation ends.

この第2形態のものでは、早送りパラメータの変更処理や仕上げ切削の待機処理が、各刃物台の状態を示すフラグを参照して行われるので、どのような条件でフラグを立てるかを自由に選択することができ、より柔軟でかつ正確な制御が可能である。   In the second embodiment, the fast feed parameter changing process and the finish cutting standby process are performed with reference to the flag indicating the state of each tool post, so it is possible to freely select under what conditions the flag is set. More flexible and accurate control is possible.

第1実施形態の制御ブロック図Control block diagram of the first embodiment 第1実施形態の制御フローチャートControl flowchart of the first embodiment 第2実施形態の制御ブロック図Control block diagram of the second embodiment 第2実施形態の制御フローチャートControl flowchart of the second embodiment 第2実施形態のプログラムリストの要部を示す図The figure which shows the principal part of the program list of 2nd Embodiment. この発明の方法が実施される工作機械の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the machine tool with which the method of this invention is implemented

符号の説明Explanation of symbols

1 NC装置
3a,3b,3c 送りモータ
4a,4b,4c 刃物台
7a,7b ワーク
14 閾値設定器
16 低速早送りパラメータ設定部
1 NC device
3a, 3b, 3c feed motor
4a, 4b, 4c Turret
7a, 7b Workpiece
14 Threshold setting device
16 Low-speed rapid feed parameter setting section

Claims (2)

NCプログラムで制御される複数の刃物台を備えた工作機械の刃物台の早送り制御方法において、NC装置に速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作用のパラメータと小さい早送り動作用のパラメータとの2種類の早送り動作用のパラメータを登録し、一の刃物台又は主軸台に早送り動作を開始させるときに他の刃物台又は主軸台が仕上げ切削中であることが検出されたときは、当該一の刃物台又は主軸台に速度又は加速度が小さい早送り動作を実行させ、他のいずれの刃物台及び主軸台も仕上げ切削中でないときは、当該一の刃物台又は主軸台に速度又は加速度が大きい早送り動作を実行させ、一の刃物台又は主軸台に仕上げ切削動作を開始させるときに他の刃物台又は主軸台が速度又は加速度の大きい早送り動作中であることが検出されたときは、当該早送り動作が終了するまで待機したあと当該仕上げ切削動作を開始することを特徴とする、複数の刃物台を備えた工作機械の早送り制御方法。   In a rapid feed control method for a tool post of a machine tool having a plurality of tool rests controlled by an NC program, the NC device includes a parameter for fast feed operation with a large speed or acceleration during acceleration / deceleration and a parameter for fast feed operation with a small speed. When parameters for two types of rapid traverse operations are registered and when one turret or headstock starts a rapid traverse operation, when it is detected that the other turret or headstock is in the finish cutting, When a fast-forward operation with a low speed or acceleration is executed on the tool post or headstock, and no other tool post or headstock is being finished, fast-forwarding with a high speed or acceleration is made to the one tool post or headstock. When one of the turrets or headstock starts the finishing cutting operation, it is detected that the other turret or headstock is in fast-forward operation with high speed or acceleration. Been time is characterized in that the rapid-traverse operation starts after the finishing cutting operation waits until the end of the machine tool of fast-forward control method having a plurality of tool rests. 仕上げ切削動作を開始するときに仕上げ切削中フラグをオンにして当該切削動作が終了したときに当該フラグをオフにし、速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作を開始するときに早送り中フラグをオンにして当該早送り動作が終了したときに当該早送り中フラグをオフにし、早送りが指令されたときに仕上げ切削中フラグがオフであることを条件として速度又は加減速時の加速度が大きい早送り動作を実行し、オンの仕上げ切削中フラグがあるときは速度又は加減速時の加速度の小さい早送り動作を実行し、仕上げ切削が指令されたときは早送り中フラグがオフであることを条件にして当該仕上げ切削を実行することを特徴とする、請求項1記載の早送り制御方法。   Turn on the finish cutting flag when starting the finish cutting operation, turn the flag off when the cutting operation ends, and set the fast feed flag when starting the fast feed operation with a high speed or acceleration during acceleration / deceleration. Turn on and turn off the fast-forwarding flag when the fast-forwarding operation is complete, and perform fast-forwarding operations with high speed or acceleration during acceleration / deceleration on condition that the finishing cutting flag is off when fast-forwarding is commanded. If there is a finish cutting flag that is on, a fast-forward operation with a low speed or acceleration during acceleration / deceleration is executed, and when finishing cutting is commanded, the finish is performed on condition that the fast-feed flag is off. The fast-forward control method according to claim 1, wherein cutting is performed.
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