JP7032615B1 - 数値制御装置、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
マルチエッジ工具を用いた加工では、予め各エッジのエッジ番号とオフセット情報を設定し、加工プログラムにてエッジ番号を選択し、プログラム指令点(エッジ回転中心)から対応するオフセット量を適用することで、選択されたマルチエッジ工具のエッジを加工対象のワークの切削面に合わせている。
図11は、工具情報データの一例を示す図である。
図12は、マルチエッジ工具のエッジをワークの切削面に合わせるための加工プログラムの一例を示す図である。
図13は、マルチエッジ工具とワークとが合わさった場合の一例を示す図である。
図11に示すように、数値制御装置は、数値制御装置に含まれるメモリ等の記憶部に、例えば、登録されるマルチエッジ工具毎に付与される「100」等の工具番号、マルチエッジ工具毎の各エッジに付与される「1」、「2」、「3」等のエッジ番号、エッジ毎に予め設定されたX軸方向とZ軸方向との工具位置オフセット量、及び刃先R補正量を格納した工具情報データを有する。
なお、図12に示す加工プログラムでは、シーケンス番号「N1」において、工具番号「100」のマルチエッジ工具が選択され、エッジ番号「1」のエッジ1が選択される。また、シーケンス番号「N2」において、「D99」で予め対応付けられているエッジ番号「1」の工具位置オフセット量、及び刃先R補正量が設定され、シーケンス番号「N3」において主軸回転数が設定される。また、シーケンス番号「N4」において、選択されたエッジがワークに当たるようエッジ割り出し軸(以下、断りのない限り「B軸」ともいう)の位置決め角度が設定され、シーケンス番号「N5」において、加工開始位置にアブソリュートで位置決めが行われる。また、シーケンス番号「N6」において切削加工指令が出力される。シーケンス番号「N10」において、エッジ番号「2」の工具位置オフセット量と刃先R補正量とが有効にされる。
あるいは、数値制御装置は、図15に示すように、特許文献2に記載の方法を用いて、工具回転軸の位置決め角度の変化に応じて、ブロックの途中においても時々刻々に工具長補正をかけ、エッジが指令された経路に沿って動くように制御するようにしてもよい。
図14は、特許文献1に記載の方法の一例を示す図である。図15は、特許文献2に記載の方法の一例を示す図である。
また、数値制御装置は、一度B軸を適切に位置決めしたとしても、XZ平面における切削面垂直方向の変化に応じて、選択したエッジがワークの切削面に合うようにB軸を位置決めし直すことが必要となる場合がある。
図16は、XZ平面における切削面垂直方向が変化する切削加工の一例を示す図である。なお、図16の上段はワーク全体の形状を示し、図16の下段は図16の上段の破線の矩形部分におけるワークのXZ平面の断面を示す。
図16の上段に示すように、ワークは、例えば、円柱W1と、円柱W1より半径が大きい円柱W2と、の形状を有する。マルチエッジ工具がワークの円柱W1の側面を切削する場合、マルチエッジ工具のエッジ1のエッジ方向は、円柱W1の側面のX軸方向の切削面垂直方向となる。一方、マルチエッジ工具がワークの円柱W2の上面を切削する場合、マルチエッジ工具のエッジ1のエッジ方向は、円柱W2の上面のZ軸方向の切削面垂直方向となる。すなわち、数値制御装置は、切削加工の工具経路が円柱W1の側面から円柱W2の上面に進む場合、図16の下段に示すように、マルチエッジ工具のエッジ1のエッジ方向を変化させるようにB軸を位置決めする必要がある。
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、数値制御装置は、加工プログラムの指令を解読し、解読された加工プログラムの指令に基づいてマルチエッジ工具とワークとの相対移動方向情報、及びマルチエッジ工具とワークとの位置関係情報を取得する。数値制御装置は、取得した相対移動方向情報及び位置関係情報を用いて旋削加工の形状に関する加工形状情報を生成する。数値制御装置は、マルチエッジ工具の形状に係る工具形状情報と生成した加工形状情報とから、加工形状が変化する加工形状変化点毎にマルチエッジ工具のエッジ方向を決定し、加工形状変化点毎のマルチエッジ工具のエッジ方向に基づいて、加工形状変化点間の工具経路におけるマルチエッジ工具のエッジ方向を変化させながら旋削加工を制御する。
以上が本実施形態の概略である。
図1は、一実施形態に係る数値制御装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
数値制御装置10、及び工作機械20は、図示しない接続インタフェースを介して、互いに直接接続されてもよい。なお、数値制御装置10、及び工作機械20は、LAN(Local Area Network)やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、数値制御装置10、及び工作機械20は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
図1に示すように、数値制御装置10は、制御部100、及び工具情報メモリ200を有する。さらに、制御部100は、NC指令解読部110、補間処理部120、工具補正部130、パルス分配部140、及び工具形状記憶・生成部150を有する。さらに、NC指令解読部110は、加工形状情報生成部111、エッジ番号指令解読部112、エッジ方向決定部113、及び加工制御部114を有する。また、エッジ方向決定部113は、干渉判定部1131、及びアラーム発生部1132を有する。
工具情報メモリ200は、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等の記憶部である。工具情報メモリ200は、工具情報データ210を記憶する。
図2に示すように、工具情報データ210は、例えば、登録されるマルチエッジ工具毎に付与される工具番号、マルチエッジ工具毎の各エッジに付与されるエッジ番号、エッジ間角度、及びエッジ長等を格納する格納領域を有する。
なお、工具情報データ210は、マルチエッジ工具毎の工具位置オフセット量、及び刃先R補正量等を格納する格納領域を有してもよい。
また、工具情報データ210では、工具番号「100」のマルチエッジ工具に対してエッジ番号「1」から「3」が付与され格納されている。このことから、工具番号「100」のマルチエッジ工具は、3つのエッジを有することを示す。一方、工具番号「102」及び工具番号「103」のマルチエッジ工具に対してエッジ番号「1」から「4」が付与され格納されている。このことから、工具番号「102」及び工具番号「103」のマルチエッジ工具は、4つのエッジを有することを示す。
図3Aは、工具番号「100」のマルチエッジ工具を示す。工具番号「100」のマルチエッジ工具は、エッジ番号「1」に荒加工用のエッジ、エッジ番号「2」に中仕上げ加工用のエッジ、エッジ番号「3」に仕上げ加工用のエッジをそれぞれ有する。これにより、図3Aのマルチエッジ工具は、B軸を(Y軸周りに)回転させることで、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工を連続的に行うことができる。そして、工具情報データ210では、エッジ番号「1」から「3」それぞれのエッジ間角度及びエッジ長に、「0」、「αE2」、「αE3」、及び「L1E1」、「L1E2」、「L1E3」が予め格納されている。
なお、エッジ間角度は、例えば、マルチエッジ工具の回転中心(B軸)からエッジ番号1のエッジ1の先端を結ぶ直線を基準とした場合、マルチエッジ工具の回転中心(B軸)から他のエッジ(例えばエッジ2(E2)又はエッジ3(E3))の先端を結ぶ直線との例えば時計周りの角度を示す。このため、エッジ1(E1)のエッジ間角度は0度となる。
また、エッジ長は、マルチエッジ工具の回転中心(B軸)からエッジ1(E1)からエッジ3(E3)それぞれの先端までの距離である。
そして、工具情報データ210では、エッジ番号「1」から「4」それぞれのエッジ間角度及びエッジ長に、「0」、「ΘE2」、「ΘE3」、「ΘE4」、及び「L2E1」、「L2E2」、「L2E3」、「L2E4」が予め格納される。
制御部100は、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
CPUは数値制御装置10を全体的に制御するプロセッサである。CPUは、ROMに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、前記システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って数値制御装置10全体を制御する。これにより、図1に示すように、制御部100は、NC指令解読部110、補間処理部120、工具補正部130、パルス分配部140、及び工具形状記憶・生成部150の機能を実現するように構成される。また、NC指令解読部110は、加工形状情報生成部111、エッジ番号指令解読部112、エッジ方向決定部113、及び加工制御部114の機能を実現するように構成される。また、エッジ方向決定部113は、干渉判定部1131、及びアラーム発生部1132の機能を実現するように構成される。RAMには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。CMOSメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置10の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
次に、制御部100の説明をする。まず、工具形状記憶・生成部150について説明する。
工具形状記憶・生成部150は、後述するエッジ番号指令解読部112により解読された加工プログラム30において指令されるマルチエッジ工具に対応して、工具情報メモリ200に登録された工具情報データ210に基づいて、マルチエッジ工具の形状に係る幾何学的情報を工具形状情報として記憶し生成する。
具体的には、工具形状記憶・生成部150は、加工プログラム30において指令されるマルチエッジ工具毎に、工具情報データ210に基づいて、(a)各エッジ先端から他のエッジ先端へのベクトルVENEMを算出し、(b)加工することができないエッジに対して加工不可フラグを付加し、(c)各エッジの先端角をセンタリング(すなわち、先端角の2等分線がX軸方向と一致)するための割り出し角度(βEN)を算出し、マルチエッジ工具の工具形状情報として生成する。なお、N、Mは1以上の整数であり、N≠Mである。
図4Aに示すように、工具形状記憶・生成部150は、エッジ1(E1)のエッジ先端から他のエッジ、すなわちエッジ2(E2)、エッジ3(E3)、エッジ4(E4)の各先端へのベクトルVE1E2、VE1E3、VE1E4を算出する。なお、工具形状記憶・生成部150は、エッジ2(E2)、エッジ3(E3)、エッジ4(E4)のエッジ先端から他のエッジへのベクトルVENEMを、ベクトルVE1E2、VE1E3、VE1E4の場合と同様に算出してもよい。
また、工具形状記憶・生成部150は、上述したように、図3Bのマルチエッジ工具のエッジ4が凹んで切削加工に使用することができないことから、エッジ4に対して加工不可フラグを付加する。
また、工具形状記憶・生成部150は、図4Bに示すように、エッジ2の先端角をセンタリングするための割出し角度βE2を、例えばエッジ1(E1)を基準にして算出する。なお、工具形状記憶・生成部150は、エッジ3(E3)の先端角をセンタリングするための割出し角度βE3についても、エッジ2(E2)の場合と同様に算出してもよい。
工具形状記憶・生成部150は、生成した工具形状情報を後述するNC指令解読部110及び工具補正部130に出力する。
なお、工具形状記憶・生成部150は、予め、工具情報メモリ200に登録された(マルチエッジ工具に係る)工具情報データ210毎に、工具形状情報を生成し、生成したマルチエッジ工具の工具形状情報を工具情報メモリ200に記憶するようにしてもよい。
NC指令解読部110は、例えば、CAD/CAM装置等の外部装置により生成された加工プログラム30を取得し、取得した加工プログラム30を解析する。
なお、加工プログラム30には、マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されているものと、マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されていないものと、がある。以下、(1)マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されている加工プログラム30の場合と、(2)マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されていない加工プログラム30の場合と、について説明する。
図5Aは、マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されている加工プログラム30の一例を示す図である。図5Bは、図5Aの加工プログラム30で切削されるワークWの仕上げ形状の一例を示す図である。
図5Bに示すように、NC指令解読部110は、例えば、シーケンス番号「N101」からシーケンス番号「N110」の順番の工具経路で、仕上げ加工を行うことを解析する。換言すれば、図5Bに示す工具経路は、図5Aの加工プログラム30の指令値通りの経路である。
ここで、図5Aの加工プログラム30の1番目のブロックの「G42.9」は、エッジ方向自動決定モードを実行し、図5Bの工具経路において、マルチエッジ工具は移動方向の右側を通る。なお、図5Aの加工プログラム30の1番目のブロックが「G41.9」の場合、図5Bの工具経路において、マルチエッジ工具は移動方向の左側を通る。すなわち、「G41.9」、「G42.9」は、マルチエッジ工具とワークWとの位置関係情報の一例である。
図6Aは、マルチエッジ工具による加工の工具経路が明示されていない加工プログラム30の一例を示す図である。図6Bは、図6Aの加工プログラム30で切削されるワークWの工具経路の一例を示す図である。なお、図6Bに示す破線は、図5Bと同様に、ワークWの仕上げ形状を示す。
図6Aに示すように、加工プログラム30は、15個のブロックを有するプログラムである。2番目のブロックの「Gxx」は、簡略化されたプログラム指令であり、図6Bの破線で示す仕上げ形状にワークWを切削するメインプログラムである。
なお、「Gxx」の引数「P101」は、仕上げ形状を決める最初のブロックのシーケンス番号を示す。また、「Gxx」の引数「Q110」は、仕上げ形状を決める最後のブロックのシーケンス番号を示す。なお、図6Aの加工プログラム30のシーケンス番号「101」からシーケンス番号「110」は、図5Aの加工プログラム30と同じである。
また、「Gxx」の引数「U2.0」は、工具の切り込み量を示す。また、「Gxx」の引数「F0.1」は、工具の送り速度を示す。また、「Gxx」の引数「S1000」は、1分間あたりの主軸回転数を示す。また、「Gxx」の引数「T100」は、工具番号を示す。また、「Gxx」の引数「E1」は、後述する往路用のエッジ番号を示す。また、「Gxx」の引数「H2」は、後述する復路用のエッジ番号を示す。
具体的には、NC指令解読部110は、例えば、図6Aの加工プログラム30の複数のブロックそれぞれのNC指令から図6Bの破線で示す仕上げ形状の経路を算出する。ただし、マルチエッジ工具の切り込み量には限界があることから、最初から図6Bの破線で示す仕上げ形状に沿って切削することは不可能である。そこで、NC指令解読部110は、図6Aの加工プログラム30の複数のブロックそれぞれのNC指令に基づいて、マルチエッジ工具の切り込み量の範囲内で切削が可能な、図6Bに示す工具経路を算出する。
すなわち、図6A及び図6Bに示すように、NC指令解読部110は、Z軸方向に往復しながら-X軸方向に設定された切り込み量でワークWを切削する工具経路を算出する。
換言すれば、図6Bに示す工具経路は、図6Aの加工プログラム30の指令値通りの経路ではなく、数値制御装置10内部で生成された経路である。
加工形状情報生成部111は、旋削加工の加工プログラム30に指令されるマルチエッジ工具とワークとの相対移動方向情報及びマルチエッジ工具とワークとの位置関係情報から、当該旋削加工の形状に関する加工形状情報を生成する。
具体的には、加工形状情報生成部111は、エッジ方向自動決定モード(G41.9/G42.9)中のエッジ移動方向指令(X_Z_)を読み取り、マルチエッジ工具先端の位置ベクトルとして記憶する。
加工形状情報生成部111は、図5Bの工具経路(又は図6Bの破線で示す仕上げ形状)上を移動する移動指令を位置ベクトル(加工形状情報)として全て記憶する。
なお、加工形状情報生成部111は、直接のG00/G01/G02/G03指令でなくても、固定サイクル等内部的にG00/G01/G02/G03で動作する指令についても位置ベクトル(加工形状情報)を記憶するようにしてもよい。また、加工形状情報生成部111は、エッジ割り出し軸位置決めモードキャンセル(G40)を読み取るまでブロックの読み込みを行なうようにしてもよい。
エッジ番号指令解読部112は、例えば、加工プログラム30におけるエッジ番号指令を解読し、指令されたエッジ番号を後述するエッジ方向決定部113に出力する。
エッジ方向決定部113は、前述したように、指令されたエッジ番号に対して工具形状記憶・生成部150により生成された工具形状情報と加工形状情報生成部111により生成された加工形状情報とから、加工形状が変化する加工形状変化点毎にマルチエッジ工具のエッジ方向を決定する。なお、以下の説明では、マルチエッジ工具40のエッジ1のエッジ方向の場合について例示するが、エッジ2等の他のエッジのエッジ方向についても同様である。
図7は、加工形状情報に基づく加工形状の一例を示す図である。
図7に示すように、例えば、NC指令解読部110により工具経路A1~A3が算出され、工具経路A1~A3は、マルチエッジ工具40がワークWを順番に切削する経路である。
エッジ方向決定部113は、例えば、工具経路A1の始点、及び工具経路A3の終点とともに、工具経路A1から工具経路A2に切り換わる点(以下、「加工形状変化点」ともいう)P1、及び工具経路A1から工具経路A2に切り換わる加工形状変化点P2においてエッジ方向を決定する。
なお、エッジ方向決定部113は、工具経路A1の始点において工具経路A1の切削面垂直方向(すなわち、-Z軸方向)がマルチエッジ工具40のエッジ1のエッジ先端角の中心と一致するようにエッジ方向を決定する。また、エッジ方向決定部113は、工具経路A3の終点において工具経路A3の切削面垂直方向(すなわち、+Z軸方向)がマルチエッジ工具40のエッジ1のエッジ先端角の中心と一致するようにエッジ方向を決定する。
これにより、後述する補間処理部120は、工具経路A1の始点、工具経路A3の終点、及び加工形状変化点P1、P2におけるエッジ方向、すなわちエッジ割り出し軸の位置決め角度を用いて、工具経路A1の始点から加工形状変化点P1までの間の工具経路A1、加工形状変化点P1から加工形状変化点P2の間の工具経路A2、及び加工形状変化点P2から工具経路A3の終点までの間の工具経路A3におけるエッジ割り出し軸の位置決め角度を、公知の補間処理により補間することができる。そうすることで、加工プログラム30において、ユーザがエッジ割り出し軸の位置決め角度を指令する必要がなくなり、ユーザの負担を軽減することができる。
図8Aは、工具経路間の角度が180度未満の場合の一例を示す図である。
図8Aに示すように、エッジ方向決定部113は、図7の場合と同様に、加工形状変化点Piにおける工具経路C(i)と工具経路C(i+1)とがなす角度の2等分線がマルチエッジ工具40のエッジ先端角の中心と一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、iは1以上の整数であり、θvは加工形状変化点Piにおける工具経路C(i)と工具経路C(i+1)とがなす角度の2等分線方向(中心線ワーク方向)とX軸方向との角度差(時計回り方向)を示す。
図8Bは、工具経路間の角度が180度以上の場合の一例を示す図である。
図8Bに示すように、エッジ方向決定部113は、加工形状変化点Piにおける工具経路C(i)、C(i+1)それぞれの切削面垂直方向(破線)とマルチエッジ工具40のエッジ先端角の中心とが一致するようにエッジ方向を決定する。ここで、θv1、θv2は加工形状変化点Piにおける工具経路C(i)、C(i+1)それぞれの切削面垂直方向(ワーク側)とX軸方向との角度差(時計回り方向)を示す。
これまでに説明したエッジ方向決定の方法は一例であり、他にも加工面の垂直方向に対するエッジ先端点の中心線の角度を指定する方法や、後述の干渉判定部で干渉が発生すると判定されない限り一度決定したエッジ方向を維持する方法等が考えられる。
干渉判定部1131は、例えば、工具形状情報及び加工形状情報と、エッジ方向決定部113により決定された各加工形状変化点のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)と、に基づいて加工形状とマルチエッジ工具40との干渉が発生するか否かを判定する。干渉判定部1131は、干渉が発生すると判定した場合、前記干渉を回避するために干渉が発生する加工形状変化点のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)を変更する。
図9A及び図9Bは、干渉判定部1131の動作を説明する一例を示す図である。
具体的には、干渉判定部1131は、図9Aに示すように、例えば、各加工形状変化点において決定されたエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)でマルチエッジ工具40をワークWの切削面に合わせる。干渉判定部1131は、工具形状情報のエッジ1(E1)のエッジ先端からエッジ2(E2)、エッジ3(E3)、エッジ4(E4)の各先端へのベクトルVE1E2、VE1E3、VE1E4の少なくとも1つが加工形状情報の工具経路D(i)~D(i+3)のいずれかと交わるか否かを判定する。干渉判定部1131は、ベクトルVE1E2、VE1E3、VE1E4の少なくとも1つがいずれかの工具経路D(i)~D(i+3)と交わる場合、加工形状とマルチエッジ工具40とが干渉すると判定する。この場合、エッジ方向決定部113は、図9Bに示すように、干渉を回避するために、加工形状変化点P(i+1)におけるマルチエッジ工具40のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)を変更するようにしてもよい。
これまでに説明した干渉判定の方法は一例であり、他にもCAD(Computer Aided Design)により作成された詳細な工具形状情報及び加工形状情報を用いて干渉を判定する方法等が考えられる。
アラーム発生部1132は、例えば、干渉判定部1131により加工形状とマルチエッジ工具40との干渉が回避できない場合、アラームを発生させて加工プログラム30の解読及び実行を停止する。この場合、発生されたアラームは、数値制御装置10に含まれる液晶ディスプレイ等の表示装置(図示しない)に表示されてもよく、数値制御装置10に含まれるスピーカ(図示しない)を介して音で出力されてもよい。
また、アラーム発生部1132は、例えば、工具形状情報において図3Bに示すマルチエッジ工具の加工不可フラグが付加されたエッジ4を加工に使用しようとした場合、アラームを発生させて加工プログラムの解読及び実行を停止するようにしてもよい。
加工制御部114は、加工形状変化点毎のマルチエッジ工具40のエッジ方向に基づいて、後述する補間処理部120による補間処理に応じて加工形状変化点間のマルチエッジ工具のエッジ方向を変化させながら工作機械20の旋削加工を制御する。
補間処理部120は、NC指令解読部110から受信した工具経路に対して補間処理を行い、指令位置や指令速度を算出する。また、補間処理部120は、エッジ方向決定部113により決定された各加工形状変化点のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)に基づいて、各加工形状変化点間のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)を補間する。
工具補正部130は、選択されたマルチエッジ工具40の位置オフセット量、及び刃先R補正量と、工具形状記憶・生成部150により生成されたマルチエッジ工具40の工具形状情報と、を用いて、工具補正量を計算する。
パルス分配部140は、計算された工具補正の各軸移動分のパルスが工作機械20に含まれる各サーボモータ(図示しない)に出力する。
次に、マルチエッジ工具40のエッジを用いて加工処理する加工プログラム30に基づく切削加工を行う場合の、数値制御装置10のNC指令実行処理に係る動作の一例について説明する。
図10は、数値制御装置10のNC指令実行処理の一例について説明するフローチャートである。
また、数値制御装置10は、切削面とマルチエッジ工具40の干渉をチェックし、自動的に回避し、また、干渉が回避できない場合にはアラームを発生させ運転を停止するため、複雑な形状の加工も安全に行なえるようになる。
また、数値制御装置10は、1つの工具に複数のエッジを持つ旋削加工用のマルチエッジ工具40を使用して加工する場合、選択されたエッジが切削面垂直方向の変化に応じて、常に切削面に当たるようエッジ割り出し軸(B軸)を制御する。これにより、加工形状が複雑な場合でも切削面垂直方向を意識することなく加工プログラム30を作成することができ、CAMを使用せずに加工プログラム30の作成が容易に行うことができる。
また、数値制御装置10は、加工プログラム30においてマルチエッジ工具40のエッジ方向(エッジ割り出し軸の位置決め角度)の決定が不要であることから、既存の加工プログラムの加工形状指令部分を再利用することができる。
上述の実施形態では、数値制御装置10は、工作機械20と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、数値制御装置10は、工作機械20に含まれてもよい。
この数値制御装置10によれば、ワークと工具の干渉を回避しつつ、選択されたエッジが常に切削面に当たるよう容易にエッジ割り出し軸を位置決めすることができる。
そうすることで、数値制御装置10は、加工形状とマルチエッジ工具40との干渉が発生するか否かを判定することができる。
そうすることで、数値制御装置10は、複雑な形状の加工も安全に行うことができる。
そうすることで、数値制御装置10は、複雑な形状の加工も安全に行うことができる。
そうすることで、数値制御装置10は、複雑な形状の加工も安全に行うことができる。
この制御方法によれば、(1)と同様の効果を奏することができる。
100 制御部
110 NC指令解読部
111 加工形状情報生成部
112 エッジ番号指令解読部
113 エッジ方向決定部
1131 干渉判定部
1132 アラーム発生部
114 加工制御部
120 補間処理部
130 工具補正部
140 パルス分配部
150 工具形状記憶・生成部
200 工具情報メモリ
210 工具情報データ
Claims (6)
- 旋削加工用のマルチエッジ工具を使用してワークを旋削加工する工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記マルチエッジ工具の形状に係る幾何学的情報を工具形状情報として生成して記憶する工具形状情報記憶・生成部と、
前記旋削加工のプログラムに指令される前記マルチエッジ工具と前記ワークとの相対移動方向情報及び前記マルチエッジ工具と前記ワークとの位置関係情報から、当該旋削加工の形状に関する加工形状情報を生成する加工形状情報生成部と、
生成された前記工具形状情報と生成された前記加工形状情報とから、加工形状が変化する加工形状変化点毎に前記マルチエッジ工具のエッジ方向を決定するエッジ方向決定部と、
前記加工形状変化点毎の前記マルチエッジ工具のエッジ方向に基づいて、前記加工形状変化点間の前記マルチエッジ工具のエッジ方向を変化させながら前記旋削加工を制御する加工制御部と、
を備える数値制御装置。 - 前記幾何学的情報は、少なくとも前記マルチエッジ工具に含まれるエッジ間のなす角度及び回転中心からエッジ先端までの距離を含み、エッジ番号に関連づけて前記数値制御装置に含まれる記憶部に記憶される、請求項1に記載の数値制御装置。
- 前記工具形状情報記憶・生成部は、前記工具形状情報から前記マルチエッジ工具のエッジのうち加工に使用できないエッジを判定し、加工に使用できない前記エッジに対して加工不可フラグを付加し、
前記エッジ方向決定部は、前記加工不可フラグが付加された前記エッジを加工に使用しようとした場合アラームを発生させて加工プログラムの解読及び実行を停止する、請求項1又は請求項2に記載の数値制御装置。 - 前記マルチエッジ工具と前記ワークとの位置関係情報は、前記マルチエッジ工具の移動方向に対して前記ワークが右側又は左側に位置するかを指定する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の数値制御装置。
- 前記エッジ方向決定部は、前記マルチエッジ工具と前記ワークとが干渉しないようにエッジ方向を決定し、前記干渉を回避できない場合アラームを発生させて加工プログラムの解読及び実行を停止する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の数値制御装置。
- コンピュータにより実現される、旋削加工用のマルチエッジ工具を使用してワークを旋削加工する工作機械の制御方法であって、
前記マルチエッジ工具の形状に係る幾何学的情報を工具形状情報として生成して記憶し、
前記旋削加工のプログラムに指令される前記マルチエッジ工具と前記ワークとの相対移動方向情報及び前記マルチエッジ工具と前記ワークとの位置関係情報から、当該旋削加工の形状に関する加工形状情報を生成し、
生成された前記工具形状情報と生成された前記加工形状情報とから、加工形状が変化する加工形状変化点毎に前記マルチエッジ工具のエッジ方向を決定し、
前記加工形状変化点毎の前記マルチエッジ工具のエッジ方向に基づいて、前記加工形状変化点間の前記マルチエッジ工具のエッジ方向を変化させながら前記旋削加工を制御する
制御方法。
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