JPH01199211A - Ｃｎｃ工作機械の形状データの生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はＣＮＣ工作機械における切削工具の刃先形状
に起因する削残部の形状データの自動生成方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

コンピュータ数値制御装Ｒ（以下ＣＮＣと記す）を用い
た工作機械の一つである従来のＣＮＣ旋盤は被加工物の
最終加工形状（以下最終形状と記す）データと切削工具
の刃先形状データ等を入力することにより、上記切削工
具の加工パスを自動的に生成して上記被加工物を旋削し
ていた。

第１３図は一般的なＯＮＣ旋盤の全体システム構成図で
あり２図において（１）はＣＮＣであり。

ＣＰＴ７（中央処理装置）＋２）、　コントロールプロ
グラムや加ニブログラムが格納されたメモリー（３）。

入出力手段を構成するキーボード（４）とｃ　ＲＴ　＋
５）。

軸移動制御部やサーボ増巾器等からなるサーボ駆動手段
（６）等忙て構成されている。（７）は上記ＣＮＣ（１
）にて制御される旋盤であり、被加工物（８）を掴むチ
ャック（９）、このチャック（９）を介して上記被加工
物（８）を旋回させる主軸モータＱｌ、上記被加工物を
旋削する切削工具ｒ１０．この切削工具ａ９を保持する
工具保持体１１３．　この工具保持体０を介して上記切
削工具Ｉを上記被加工物（８）の回転軸方向、すなわち
Ｘ軸方向と、上記回転軸に直角方向、すなわちｚ軸方向
にそれぞれ独立して移動させる。上記サーボ駆動手段（
６）にて駆動制御される２台のサーボモータ（図示せず
）等にて構成されている。

次に第１３図に示した構成を利用して従来の形状データ
の生成方法の動作について説明する。

ＯＰ　Ｕ　＋２）はあらかじめメモリー（３）に格納さ
れているコントロールプログラムをアクセスし、順次−
含分づつ実行して一連の処理を行なうが、上記ｃ　ｐ　
ｔｙ　（２）はまたこのコントロールプログラムＫｌ。

たがって同じく上記メモリー（３）に格納されている加
ニブログラムをアクセスし、この加ニブログラムにより
、旋盤１７）における切削工具＋１ｍｌのＸ−Ｚ座標面
上の移動距離を演算してその移動距離量をサーボ駆動手
段（６）に入力し、このサーボ駆動手段（６）により上
記旋盤（７）における２台のサーボモータ（図示せず）
をパルス制御により駆動して被加工物（８）を旋削する
。すなわち上記加ニブログラムにしたがってキーボード
（４）から入力された上記被加工物（８）のｉＩ＃終形
状形状データ削工具Ｉの刃先形状データを基に、この切
削工具（８）の刃先角を考慮し九刃先補正形状に上記被
加工物（８）を加工する。例えば、第１４図に示すごと
く、被加工物（８）である丸棒の、その軸を含んだ最終
形状断面が点ｐｏ。

’９１＊　１）２　、　ｐ３　　を結ぶ形状となる最終
形状データブロック列Ｔｏｏ　−Ｔ’ｓを入力すると、
同じく断面が点ｐａ　、　ｑｏ　ｔ　１）２　、　ｐ５
　　を結ぶ形状となる刃先補正形状データブロック列ｐ
ｏ　ｔ　（ｔｏ　ｅ　ｐ２　ｔ　ｐ３　　がメモリー（
３）上に生成され、この刃先補正形状データブロック列
を基にして上記切削工具ａ９の加工パスが自動的に生成
され、上記被加工物（８）が旋削される。

しかし、この刃先補正形状の旋削結果、上記層状形状に
比較して断面が三角形ｐ１）　−１）１−　（ｉＱ　の
リング状の削残部を生じるので、別途この削残部の形状
データを計算等により求めて、キーボード（４）からあ
らかじめ入力しておき、第１５図に示すごとく、上記刃
先補正形状の旋削加工の場合とは逆向きの刃先を有す工
具保持体（１２ａ）に設けられた切削工具（１１ａ）を
逆向きに移動させて上記被加工物（８）の削残部を旋削
除去する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように構成されている従来のＯＮＣ旋盤のごとき
ＣＮＣ工作機械においては、切削工具α１）の刃先形状
に起因する被加工物（８）の削残部を除去するために、
この削残部の形状データを別途作成してあらかじめ入力
しなければならず、きわめて煩雑であるという問題点か
あつ念。

この発明は上記のような問題点を解消するため罠なされ
たもので、切削工具の刃先補正に起因する削残部の形状
データを自動的に生成する方法を得ることを目的きする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るｃＨｃ工作機械の形状データの生成方法
は、ＣＰＵと、メモリーと、入出力手段と、サーボ駆動
手段とからなるＣＮＣを備え、入力された被加工物の層
状形状データを基に、切削工具の刃先形状を考慮した刃
先補正形状データブロック列を生成するとともに、刃先
形状補正に起因した上記被加工物の削残部の形状データ
を自動的に生成しようとするものである。

さらに、この発明に係る方法は、補正対象部の補正デー
タブロックを作成して刃先補正形状データブロック列に
加えるに際し、上記補正対象部に対応する前終形状デー
タを保管する保管データブロックと、この保管データブ
ロックのアドレスを上記補正データブロックのインデッ
クス情報によりサーチする変換テーブルとを作成してお
き、上記刃先補正形状データブロック列の補正対象部の
補正データブロックと上記変換テーブルを介して得られ
る上記補正対象部対応の保管データブロックのデータを
抽出して刃先形状補正に起因した上記被加工物の削残部
の形状データを生成する方法である。

さらにまな、この発明に係るＣＮＣ工作機械の形状デー
タの方法は、入力された被加工物の最終形状データ列を
基に、切削工具の刃先形状を考慮し九刃先補正形状デー
タ列を生成して上記被加工物を自動的に切削するＯＮＣ
工作機械にあって。

上記被加工物における切削工具の刃先形状補正対象部の
補正データを作成して上記刃先補正形状データ列に加え
るに際し、上記補正データおよびこのデータの作成に係
わる上記最終形状データ列のデータを保管する削残部デ
ータ列を作成し、このデータ列から刃先形状補正に起因
した上記被加工物の削残部の形状データを生成する方法
である。

〔作用〕

この発明においては、ｃｐａが入力された被加工物の最
終形状データを基に、切削工具の刃先形状を考慮した刃
先補正形状データブロック列を生成するととも忙、刃先
形状補正に起因した上記被加工物の削残部の形状データ
を自動的に生成しようとするものである。

さらに、この発明においては、ＣＰＵが前終形状データ
のデータブロック列を切削工具の補正対象部であるか否
かを順番にチエツクし、補正対象部であれば補正データ
ブロックを作成して刃先補正形状データブロック列に加
えると共に、保管データブロックを作成して上記補正対
象部対応の最終形状データを保管し、かつ変換テーブル
を作成して上記補正データブロックのインデックス情報
により上記保管データブロックのアドレスをサーチ可能
とし、補正対象部でなければ上記最終形状データを転写
することにより上記刃先補正形状データブロック列を完
成させる。次に上記ｃｐｔｒが上記刃先補正形状データ
ブロック列を補正対象部であるか否かを順番にチエツク
し、補正対象部であれば対応する補正データブロックか
ら補正データを、および上記変換テーブルを介して得ら
れる上記補正対象部対応の保管データブロックから最終
形状データを抽出して、これ等を基に被加工物の削残部
の形状データを生成する。

さらに！た。この発明忙おいては、ＣＰＵが最終形状デ
ータ列における切削工具の刃先補正対象部の有無を順番
にチエツクし、補正対象部でなければチエツクした前終
形状データを刃先補正形状データ列に転写し、補正対象
部であれば補正データを作成して上記チエツクした最終
形状データの代りに上記刃先補正形状データ列に転写す
ると共に、上記補正データの作成にあたり、その補正の
始点と終点の情報を与えた上記最終形状データ列内の二
つのデータと、この二つのデータに狭まれて存在する最
終形状データおよび上記補正データを削残部データ列に
転写する。次に上記削残部データ列を順番にアクセスし
て変換テーブルを参照すること々く被加工物の削残部の
形状データを生成する。

〔実施例〕

以下、この発明の第１の実施例を第１図〜第６図により
説明する。なお、第１図〜第６図に於て。

第１３図に示した符号と同一符号は同−又は相当部分を
示し、以下第１３図をも参照しながら説明する。

第１図は被加工物（８０）の削残部の形状データの生成
の基礎となる一連の上記被加工物（８０）の旋削用デー
タブロック列の説明図であり、第２図８に示した被加工
物（８０）の加工断面説明図と対応したものである。第
１図において、（Ａ）は第１３図に示すＯＮ　Ｃ！　（
１）のキーボード（４）からキーインされた上記被加工
物（８０）のｆｉ、１！形状データに基づく最終形状デ
ータブロック列であり、上記被加工物（８０）の加工後
の最終形状が例えば第２図ＮＣ示すごとき場合において
、データブロックＰＱ〜Ｐ６　には第２図ａｌｃ示す上
記被加工物（８０）の断面における点ｐｏ−Ｐ６のＸ−
Ｚ座標値がそれぞれ格納され、最前段のブロックｐ（１
を除いて、各ブロックが示す点とその前段のブロックが
示す点間の形状データ（後述）が格納されている。

第１図のｔＢ）は上記最終形状データブロック列（Ａ）
を基に切削工具ｆｉｌ＋の刃先形状を考慮して実際の加
工用に作成した刃先補正形状データブロック列であり、
データブロックＰＯ＊　’Ｌ１　ｓ　Ｐ２　ｐ　Ｃ２＊
　Ｐ５　＊　〜Ｐ６　には第２図ａ（Ｃ示す点ＴＩＯＦ
　ｑｌｔ　ｐ２　ｅ　ｑ２　ｅ　ｐ３　ゝｐ６　のＸ−
Ｚ座標値がそれぞれ格納され、最前段のブロックＰＱ　
　を除いて、各ブロックが示す点とその前段のブロック
が示す点間の形状データが格納されている。なお、ブロ
ックＱ１＊　Ｃ２は補正対象部にて作成された補正デー
タを納めたブロック（以下補正データブロックと称す）
であｊｌＪ、Ｐａ〜Ｐ６　は補正対象部外で上記最終形
状データブロック列（Ａ）の対応するブロックを転写し
たものである。

第１図の（Ｃ）は上記最終形状データブロック列（Ａ）
のうち、上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の補
正対象部に対応したデータブロックを保管するための保
管データブロック列であシ、具体的には上記刃先補正形
状データブロック列（Ｂ）の作成時に。

例えば補正対象部の補正データブロックＱ１　の作成に
よシ、上記最終形状データブロック列（Ａ）の。

上記刃先補正データブロック列（Ｂ）へは転写されない
対応ブロックＰ１　　とこのＰ、と連続した補正終了点
を含むブロックＰ２　が保管される。第１図の（ＤＪは
被加工物（８０）の削残部の形状データの作成にあ九り
、上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の補正対象
部の補正データブロックのインデックス情報（後述）に
より、上記保管データブロック列（Ｃ）の対応するデー
タブロックをｉｇ！出す変換テーブルである。なお上記
最終形状データブロック列（Ａ）、刃先補正形状データ
ブロック列（Ｂ）、保管データブロック列（Ｃ）および
変換テーブル（Ｄ）は上記０ＮＯ（１）のメモリー（３
）に構築され格納されている。第３図８は上記データブ
ロック列（Ａ）〜（Ｃ１に共通な個々ノテータブロック
の構造説明図であり２図において、データブロック（１
３はモード部ａ４．インデックス部ａ！９およびデータ
格納部ａｅで構成されている。

上記データ格納部ａｅ忙はこのブロック０が示す点のｘ
−ｚ座標値（ｘｌ　ｔ　ｚｔ）　　と、この座標点（ｘ
ｌ。

ｚｌ）とその前段の座標点（Ｘｌ−１ｅ　ｚｌ−１）間
を結ぶ線の形状データ、例えば直線の場合はその傾斜角
α１　と切片ｂ１　、円弧の場合はその中心座標（ＣＸ
Ｌｃｚｉ）　　と半径ｒ１　等の情報が格納されている
。上記モード部ｔｉ４１１Ｃは第３図すに示すごとく、
最下位の２ビツトが上記データ格納部ｔｔｅＶＣ格納し
である形状データの種別を表示し９例えばこの２ピツト
が“０１″の場合は直線、“１０′の場合は時計回り（
凹）円弧、１１″の場合は反時計回り（凸）円弧である
ことを示す。

ナオ″００″の場合はこのブロックはブロック列の景初
のブロックであシ、形状データは存在しないことを示す
。また上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）におい
ては、上記モード部０着の所定のビットｎ（例えばピッ
ト３）をフラグとして利用し、このピットが１”（ＯＮ
）の場合はこのデータブロックが補正データブロックで
あることを示す。

上記インデックス部ａ９は上記刃先補正形状データブロ
ック列（Ｂ）　において、このデータブロックが補正デ
ータブロックである場合、すなわちこのブロックのモー
ド部（１４のビットｎが”１″（ＯＮ）の場合に上記変
換テーブル列（Ｄ）のテーブル番号が０番から順番忙格
納されており、この対応する変換テーブルを呼出すこと
ができる。第４図は上記変換テーブル列（Ｄ）の各テー
ブルの構造を示し９図において変換テーブルａηはフラ
グ部αもナンバー部０９．ポインター（至）とで構成さ
れており、ポインター（至）は上記保管データブロック
列（Ｃ）の対応するブロックのアドレスが格納されてお
り、ナンバー部ａ９には上記保管データブロック列（Ｑ
）において。

上記ポインター（至）が示すアドレスのデータブロック
以降の取出すべきブロック数が格納されている。

次に被加工物（８０）の削残部の形状データ作成の手順
について説明する。第２図すに示す上記被加工物（８０
）の前終形状と第２図Ｃに示す刃先補正形状の差に相当
する部分がこの被加工物（８０）の削残部であり、この
例では第２図ａにおいて断面が三角形ｐＱ　−（１１−
ｐｌ　　のリング状の＠１の削残部き断面が円弧形ｐ２
−９２のリング状の第２の削残部が生じる。上記第１の
削残部は刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の補正デ
ータブロックＱ１およびその前後段のデータブロックＰ
Ｑ、Ｐ２　　と最終形状データブロック列（Ａ）のデー
タブロックＰ１のデータを用いてその形状データが作成
される。

すなわち。

ブロックＰＱ　は断面形状の始点座標ＰＱ　　をブロッ
クＰ１　　は座標Ｐ１　　と直線ＰＧ　−ｐｌの形状デ
ータ（回転軸に垂直）を ブロックＰ２　は直線Ｐ１−　ｐ２の形状データ（回転
軸に平行）を ブロックＱ１　　は座標ｑ仁と直線ｐＧ−ｑ１の形状デ
ータ（勾配α）を 有し、これ等のデータより、上記第１の削残部の形状デ
ータを算出する。同様に上記第２の削残部は補正データ
ブロックＱ２とその前後段のブロックＰ２　およびＰ３
　　のデータを用いてその形状データが作成される。す
々わち ブロックＰ２　は断面形状の始点座標Ｐ２　　をブロッ
クＰ３　は円弧Ｐ２Ｐ３　の形状データ（半径と中心座
標）を ブロックＱ２　は座標ｑ２　　と直線ｐ２−（１２の形
状データ（勾配α）を を有し、これ等のデータより上記第２の削残部の形状デ
ータを算出する。しかるに、上記最終形状データブロッ
ク列（Ａ）はこれを基に上記刃先補正形状データブロッ
ク列（Ｂ）が作成された後には２通常。

メモリー（２）の節約のために削除されて消滅するので
２例えば上記最終形状データブロック列（Ａ）のブロッ
クＰ１　　のごとく、補正データブロックＱ１　　の作
成により上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）に転
写されなかったデータブロックは削残部の形状データの
作成に備えて別途保管を必要とする。

また上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）における
補正データブロックＱ１．　Ｑ２　　のそれぞれの後段
のブロックＰ２　、　ｐ３　　も、削残部形状データの
作成のためにこれ等のデータブロックの座標値データを
加工する必要があるため、すなわち、ブロックＰ２９　
ｐ３　の座標値データをそれぞれ前段のブロックＱ１ｔ
　Ｑ２　　の座標値データに一致させる必要があるため
、削残部の形状データの作成に備えて別途保管を必要と
する。それゆえに、削残部の形状データ作成の＠１ステ
ップとして、上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）
の作成時に、このデータブロック列（Ｂ）に転写されな
かった上記最終形状データブロック列（（転）における
補正対象部対応のデータブロック、例えば上記第１削残
部に関しては補正データブロックＱ１　　に対応するブ
ロックＰ１　　と上記ブロックＱ１　　の後段のブロッ
クＰ２　　を、上記第２の削残部に関しては補正データ
ブロックＱ２　の後段のブロックＰ３　　を別途保管デ
ータブロック列（Ｃ）を作成して保管し、かつ変換テー
ブルを作成して上記データブロックＱ１．　Ｑ、２　の
インデックス情１１により上記保管データブロックのア
ドレスをサーチ可能としておく。第２のステップとして
、上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の補正対象
部ごとに、上記第１の削残部に関しては補正データブロ
ックＱ１　　とその前段のブロックＰＱ、および上記変
換テーブルを介して得られる上記保管データブロック列
（０）におけるブロックＰ１．Ｐ２　　を取出して、ま
た上記第２の削残部に関しては補正データブロックＱ２
　　とそ゛の前段のブロックＰ２．および上記保管デー
タブロック列（（りＫおけるブロックＰ３　　をな出し
て、それぞれの削残部の形状データを生成する。

第５図は上記第１のステップのフローチャートであり、
刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の作成にあたり、
最終形状データブロック列＋Ａ）を順番にチエツクして
補正対象部をさがし、補正データブロックを作成すると
共に、保管データブロック列（Ｃ）、変換テーブル（Ｄ
）を作成するものであり、上記フロー図において“調査
ブロック”とは上記最終形状データブロック列（Ａ）に
おけるチエツク対象ブロックｐｎ　である。まず始にス
テップＱＤでスタートし、ステップ（至）でこの第１ス
テツプのスタートにあたり調査ブロックを最初の段Ｐ。

に設定し。

ステップ（至）へ進む。ステップ（至）は調査ブロック
を次段に進めるもので、実際にはブロックＰＯからブロ
ックＰ１　　へ進められ、ブロックＰ１　　から調査を
開始する。次にステップ（財）で調査ブロックが終了し
たかを判定し、ブロックＰ１　　は終点ブロックでない
ので２次のステップ（至）の補正対象か否かの判定を行
うステップへ進む。ステップ（至）による調査ブロック
が補正対象か否かの判断はこの調査ブロックＰｎ（＝Ｐ
１）の座標点Ｐｎ（ｘｎ　ｅ　ｚｎ）　　とその前段の
ブロックＰｎ−１座標点Ｐｎ−１（Ｘｎ−１、Ｚｆｉ−
１）を結ぶ直線の勾配ａｆｉ　と切削工具Ｉの刃先角α
との比較によりなされ、α（ａｆｉ　の場合に補正対象
と判断される。その結果、補正対象でなければ（Ｎｏ）
　。

この調査ブロックＰｎ、すなわち前終形状データブロッ
クを刃先補正形状データブロック列（Ｂ）に転写して刃
先補正形状データブロックＰｎ　を作成後にステップ（
至）へ戻るが、フロー図においてこのステップの図示を
省略している。

次にその結果が補正対象の場合（ＹＥＳ）には。

ステップ（至）でその前段のブロックＰＯ（＝Ｐｎ−１
）から補正開始点となる座標情報ｐ、）　　を求めてお
き次のステップ＠で補正終了ブロックか否かを判定し、
補正終了でなければステップ（至）でこの調査ブロック
Ｐ１　　を別に作成した保管データブロックＰ１　　に
保管し、ステップ翰で調査ブロックを次段Ｐ２　へ進め
てステップ（５）へ戻る。再度補正終了ブロックか否か
をステップ＠で判定して上記ブロックＰ２　が補正終了
ブロックであるので、ステップ（至）でこのブロックＰ
２　　を先に設けた保管データブロックＰ１ＶＣ続くブ
ロックＰ２　に保管し、ステップｃ４１１で補正データ
ブロックＱ１　　を作成し、かつこの補正データブロッ
クＱ１　　のモード部におけるビットｎｔ−“１”（Ｏ
Ｎ）にしてフラグを立てる。

なお、第１図の刃先補正形状データブロック列（Ｂ）で
はこのフラグが立った状態を＊印にて示している。次に
ステップυで上記補正データブロックＱ１　　のインデ
ックス部の数値により上記保管データブロックＰ１　　
のアドレスをサーチするための変換テーブルを作成し、
上記補正データブロックＱ１　　を上記刃先補正形状デ
ータブロック列（Ｂｌへ追加して、ステップ（至）に戻
るが、このステップの図示を省略している。以下調査ブ
ロックの最終段に至るまで続行する。

なお、補正終了ブロックか否かの判断ステップ鰭は、こ
のブロックが含む位置情報の座標点が上記補正開始点を
通り、その勾配が切削工具ｏｎの刃先角αとする直線に
対していずれの側にあるかによるもので、第２図ａにお
いて直線の左側にあれば補正終了ブロックと判断される
ものである。

第６図は第２のステップのフローチャートであり、刃先
補正形状データブロック列（Ｂ）を順番にチエツクして
各補正対象部における補正データブロック、例えばブロ
ックＱ１　　とその前段のブロックＰｏト上記ブロック
Ｑ、１　　のインデックス情報より変換テーブル（Ｄ）
を介して、保管データブロック列（Ｃ）のブロックＰ１
　、　Ｐ２　　を得て、被加工物（８０）の削残部の形
状データを生成するものであり、このフロー図忙おいて
“調査ブロック”とは上記刃先補正形状データブロック
列（Ｂ）におけるチエツク対象ブロックである。

まず始めにステップ（財）でスタートし、ステップ（至
）で第２のステップのスタートにあたり調査ブロックを
最初の段ＰＱ　　に設定してステップ（至）へ進む。

ステップ（至）ではこの調査ブロックを次段に進めてブ
ロックＱ１　　から調査を開始する。次にステップ（ロ
）で調査ブロックが終了したか否かを判定し、終了でな
ければ（Ｎｏ）、次のステップ（至）で補正データブロ
ックか否かをそのブロックのモード部のフラグ（第１図
刃先補正形状データブロック列（Ｂ）Ｋおけるブロック
Ｑ１　およびＱ２　の＊印）にて判定する。ステップ（
至）の判定結果が補正データブロックでなければステッ
プ（至）に戻シ、補正データブロックであればステップ
（至）でその前段のブロックＰｏ　　から削残部断面の
開始点ＰＧ　　を求め、ステップ匍で上記補正データブ
ロックＱ１　　のインデックス部番号（０）に相当する
番号（０）の変換テーブルのポインタ一部へ９より保管
データブロックＰ１　　のアドレスと、同じく上記変換
テーブル（０）のナンバ一部■の数値（２）に等しい数
の上記保管データブロックＰ１　　に続くブロックをを
出すが、この場合、上記変換テーブルαηのナンバ一部
へ９の数値が２であるから、上記保管データブロック列
（０）のブロックＰ１オよびＰｌ　　を増Ｗす。次のス
テップ（４１）では上記保管データブロックｐ２　、す
なわち削残部形状の前終ブロックの座標データを補正デ
ータブロックＱ１　　の座標データで書換えて、ステッ
プｔＡ３で上記データブロックＰＧ　、　ＰＩ　、　ｐ
２　およびＱｌ　　より削残部の形状データを演算して
求め、ステップ（至）へ戻り、以下調査ブロックが終了
するまで続行する。

以上の方法により、被加工物（８０）における刃先補正
に起因する全ての削残部の形状データが生成されるので
、ＯＮＧ旋盤は上記削残部形状データを用い、加ニブロ
グラムに従って切削工具αＤの加工パスを自動生成し、
上記被加工物（８０）の削残部を旋削する。また上記削
残部の形状データを第１図に示すｃ　ＲＴ　（５）へ出
力表示するととＫより。

上記削残部の形状等の情報を加工前に知ることができる
。

次に、この発明の第２の実施例を第７図〜第１２図によ
シ説明する。々お、この第２の実施例は。

第１の実施例が第１図に示した変換テーブルＤを利用し
た方法であるのに対し、変換テーブルを利用せずに被加
工物の削残部の形状データを生成するよう１ｃＬ７’ｔ
ものであり、第７図〜第１２図に於て第１図〜第６図に
示した符号と同一符号は同一。

又は相当部分を示す。

第１図は被加工物（８０）の削残部の形状データの生成
の基礎となる一連の上記被加工物（８０）の旋削用デー
タ列をデータブロック列で示した説明図であり、第８図
ａに示した被加工物（８ｏ）の加工断面説明図と対応し
たものである。第１図において、（Ａ）は第１３図に示
したｃ　ｓ　Ｏ（１）のキーボード＋４１から牟−イン
され九上記被加工物（８０）の最終形状データに基づ（
前終形状データブロック列であり、上記被加工物（８０
）の加工後の電絡形状が例えば第８図ｂＫ示すごとき場
合において、データブロックＰａ　％　ｐ６には＠８図
ａＫ示す上記被加工物（８０）　（Ｄ断面における点ｐ
、）　−Ｐ６のＸ−Ｚ座標値がそれぞれ格納され、最前
段のブロックＰＱ　　を除いて、各ブロックが示す点と
その前段のブロックが示す点間の形状データ（後述）が
格納されている。第１図の（Ｂ）は上記最終形状データ
ブロック列（（転）を基に切削工具ａＩ］の刃先形状を
考慮して実際の加工用に作成した刃先補正形状データブ
ロック列であり、データブロックＰＯｐ　Ｑｌ　ｅ　Ｐ
ｌ　ｔにＬ２　ｐ　Ｐｓ　〜Ｐ６　には第８図ａｉｃ示
す点ｐｏ　、　ｑｌ。

ｐ２　ｐ　ｑ２　＊　　Ｐ５〜Ｐ６のＸ−Ｚ座標値がそ
れぞれ格納され、最前段のブロックＰｏ　　を除いて、
各ブロックが示す点とその前段のブロックが示す点間の
形状データが格納されている。なお、ブロックＱ１．　
にＬ２　は補正対象部にて作成された補正データを納め
たブロック（以下補正データブロックと称す）であｔｙ
　、　　ｐＯ−ｐ６は補正対象部外で上記最終形状デー
タブロック列（Ａ）の対応するブロックを転写したもの
である。

第１図の（０）は削残部形状データの生成に必要なデー
タブロックの全てを保管した削残部データブロック列で
あシ、上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）におけ
る補正データブロックＱ１．　Ｑ、２　　およびその前
段および後段のデータブロックと同一の上記前終形状デ
−タブロック列（Ａ）の一対のデータブロックおよびこ
の一対のデータブロックに狭まれた全てのデータブロッ
ク、例えば第８図ａにおいて、第１の補正対象部対応に
て、データブロックＰＯｅ　Ｐｌ　＃　Ｐｌ　およびＱ
ｌ、第２の補正対象部対応にてデータブロックＰ２　、
　Ｐｓ　ｅ　Ｑ２　　を保管している。

なお上記最終形状データブロック列（Ａ）、刃先補正形
状データブロック列（Ｂ）および削残部データブロック
列（Ｃ）は上記ＯＮ　Ｃ（１）のメモリー（３）に構築
され格納されている。第９図ａは上記データブロック列
（（転）〜（Ｃ）に共通な個々のデータブロックの構造
説明図であり２図においてデータブロック（＋１はモー
ド部Ｉ、インデックス部ａＳおよびデータ格納部舖から
なる。上記データ格納部ｒｉｅにはこのブロックα１が
示す点のＸ−Ｚ座標値（ｘｔ　ｔ　ｚｉ）　　と、この
座標点（ＸＩ　ｅ　ｚｉ）　　とその前段の座標点（Ｘ
ｔ−１゜ｚｌ−１）間を結ぶ線の形状データ、例えば直
線の場合はその傾斜角α１　と切片ｂｌ　、円弧の場合
はその中心座標（Ｃｘ１．Ｃ２１）と半径ｒ１　等の情
報が格納されている。上記モード部ａ４には第９図すに
示すごとく、最下位の２ピツトが上記データ格納部特に
格納しである形状データの種別を表示し１例えばこの２
ピツトが０１″の場合は直線、“１０″の場合は時計回
り（凹）円弧、”ｔｔ″の場合は反時計回り（凸）円弧
であることを示す。なおＯＯ′の場合はこのブロックは
ブロック列の最初のブロックであり、形状データは存在
しないことを示す。また上記刃先補正形状データブロッ
ク列（Ｂ）　においては、上記モード部Ｉの所定のビッ
トｎ（例えばビット３）をフラグとして利用し、このビ
ットが“１”（ＯＮ）の場合はこのデータブロックが補
正データブロックであることを示すし。

第１の実施例の第３図と同様である。

次に被加工物（８０）の削残部の形状データ作成の手順
について説明する。

第８図ｂＦｃ示す上記被加工物（８０）の最終形状と第
８図ｃｌｃ示す刃先補正形状の差に相当する部分がこの
被加工物（８０）の削残部であり、この例では第８図ａ
において断面が三角形ｐｏ　１ｎ　−ｐｉのリング状の
第１の削残部と断面が円弧形ｐ２−　（１２のリング状
の第２の削残部が生じる。上記第１の削残部は刃先補正
形状データブロック列（Ｂ）の補正データブロックＱ１
　　および最終形状データブロック列（Ａ）のデータブ
ロックＰＱ　、　Ｐｌ　、　Ｐ２　　のデータを用いて
その形状データが作成される。すなわち。

ブロックｐ（１は断面形状の始点座標ｐｏ　　をブロッ
クＰ１　　は座標ｐ１　　と直線ｐＯ−１）ｉの形状デ
ータ（回転軸に垂直）を ブロックＰ２　は直線Ｐｉ　−ｐ２の形状データ（回転
軸に平行）を ブロックＱ１　　は座標ｑ１　　と直線ｐａ　−（ｌｉ
の形状データ（勾配α）を 有し、これ等のデータより、上記第１の削残部の形状デ
ータを算出する。

同様忙上記第２の削残部は補正データブロックＱ２　　
と最終形状データブロック列（Ａ）のブロックＰ２　お
よびＰＳ　　のデータを用いてその形状データが作成さ
れる。すなわち ブロックＰ２　は断面形状の始点座標ｐ２　　をブロッ
クＰ３　は円弧ｐ２ｐＳ　の形状データ（半径と中心座
標）を ブロックＱ２　は座標ｑ２　　と直線Ｐ２−　（１２の
形状データ（勾配α）を 有し、これ等のデータより上記第２の削残部の形状デー
タをＩＥ出する。

削残部の形状データ作成の第１ステツプとして。

上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）の作成時に。

上記最終形状データブロック列（Ａ）における補正対象
部対応のデータブロック、例えば上記第１削残部に関し
ては補正データブロックＱ１　　とこれに対応するブロ
ックＰｏ、Ｐｌ、Ｐ２　　を、上記第２の削残部に関し
ては補正データブロックＱ２　　とこれに対応するブロ
ックＰ２　ｅ　ＰＳ　　を別途削残部データブロック列
（０）を作成して保管しておき、第２のステップとして
上記削残部形状データブロック列（０）を初段から順番
にアクセスして上記第１の削残部に関してはフラグ（＊
）にてその存在が確認できる補正データブロックＱ１　
　が出現するまでの全てのデータブロックＰＱ　、　Ｐ
ｌ　、　Ｐ２　およびＱｌ　　のデータを取込んで、上
記第２の削残部に関しては次のフラグ（＊）Ｋてその存
在が確認できる補正データブロックＱ２　が出現するま
での全てのデータブロックＰ２゜ＰＳ　およびＱ２　の
データを取込んで、それぞれの削残部の形状データを生
成する。

第１０図は上記第１のステップのフローチャートであり
、第７図における刃先補正形状データブロック列（Ｂ）
の作成にあたり、］！終形状データブロック列＋Ａ）を
順番にチエツクして補正対象部を捜し。

補正データブロックを作成すると共に削残部デ−タブロ
ック列（Ｃ）を作成するものであシ、上記フロー図にお
いて“調査ブロック”とは上記最終形状データブロック
列＋Ａ）におけるチエツク対象ブロックＰｎ　である。

まず始めにステップＱ９でスタートし、ステップ力でこ
の第１ステツプのスター）Ｋあたり調査ブロックを最初
の段ｐ（、に設定し、ステップ（至）へ進む。ステップ
（ハ）はこの調査ブロックを次段に進めるもので、実際
にはブロックＰｏ　　からブロックＰ１へ進められ、ブ
ロックＰ１　　から調査を開始する。

次にステップ２Ｑで調査ブロックが終了したかを判定し
、ブロックＰ１は終点ブロックでないので。

次のステップ（至）の補正対象か否かの判定を行なうス
テップへ進む。ステップ■による調査ブロックが補正対
象か否かの判断はこの調査ブロックＰｎ（＝Ｐ１）　　
の座標点Ｐｎ　（Ｘｎ　、　Ｚｎ）とその前段のブロッ
クｐｎ−１座標点Ｐｎ　１（ｘｎ−１ｅ　Ｘｎ−ｔ）　
　を結ぶ直線の勾配ａＱ　と切削工具αＤの刃先角αと
の比較によりなされ、α〈Ｉｉｎ　の場合に補正対象と
判断される。その結果、補正対象でなければ（Ｎｏ）。

この調査ブロックＰ１（＝Ｐｎ）、すなわち最終形状デ
ータブロックをステップ［有］ｋよシ刃先補正形状デー
タブロック列（Ｂ）に転写してステップ（至）へ戻る。

次にその結果が補正対象である場合（ＹＢ２）には、ス
テップ力でその前段のブロックＰａ　（−Ｐｎ−ｔ）か
ら補正開始点となる座標情報を求めると共Ｋ。

このブロックＰｏ　　を削残部データブロック列（０）
に転写して保管し２次のステップ＠で補正終了ブロック
か否かを判定し、補正終了でなければステップ（至）で
この調査ブロックＰ１　　も上記削残部データブロック
列に保管し、ステップ（至）で調査ブロックを次段Ｐ２
　へ進めステップ−へ戻る。再度補正終了ブロックか否
かをステップ罰で判定し、′この例ではブロックＰ２　
が補正終了ブロックであるので。

ステップ（至）でこのブロックＰ２　　も上記削残部デ
ータブロック列（０）へ転写して保管し、ステップｔ３
１で上記データブロックＰＧ　−Ｐ２を基に補正データ
ブロックＱ１　　を作成し、かつこの補正データブロッ
クＱ１　　のモード部におけるビットｎを“１”（ＯＮ
）にセットしてフラグを立て、ステップυでこの補正デ
ータブロックＱ１　　も上記削残部データブ四ツク列＋
Ｃ１に転写して保管する。なお、第７図の削残部データ
ブロック列（Ｃ）ではこのフラグが立った状態を（＊）
印れ示す。次にステップ（至）で上記補正データブロッ
クＱ１　　を上記刃先補正形状データブロック列（Ｂ）
へも転写してステップｃ！ＩＫ戻り、以下調査ブロック
の最終に至るまで続行する。

なおチエツク中の調査データブロックが補正終了ブロッ
クか否かの判断ステップ■はこのブロックが含む位置情
報の座標点が上記補正開始点を通り、その勾配が切削工
具ｆｉ９の刃先角αとする直線に対していずれの側にあ
るかによるもので、第８図６において直線の左側に上記
座標点があれば補正終了ブロックと判断される。

第１１図は上記第２のステップのフローチャートであり
、第７図における削残部形状データブロック列（０）を
順番にチエツクして補正データブロックＱ１　　のフラ
グ（＊）を１印にデータブロックＰＯ〜Ｑ１　　をアク
セスして被加工物（８０）の削残部の形状データを生成
するものであり、このフロー図における“調査ブロック
”とは上記削残部データブロック列（Ｃ）におけるチエ
ツク対象ブロックである。

まず始めにステップ圀でスタートシ、ステップ（５１）
でこの第２のステップのスタートと共に。

調査ブロックを最初の段ｐ（、に設定してこのデータを
取込み、ステップ（５２）で調査ブロックを次段Ｐ１　
へ進め、ステップ（５３）で調査終了か否かを判定する
。その結果、調査終了でなければ（ＮＯ）ステップ（５
４）でこの調査ブロックのデータを取込み、ステップ（
５５）でかつこの調査ブロックのフラグを調べる。その
結果、フラグが立っていなければステップ（５２）へ戻
り、上記のステップ（５２）〜（５５）を繰返す。上記
フラグが立っておれば（ｙＩＩ！ｓ）；　ステップ（５
６）でチエツク中の調査データブロックは補正データブ
ロックＱ１　　であり、第１の゛削残部対応の全てのデ
ータブロックＰｏ　＝　Ｐ２　ｖ　Ｑｌのデータが取込
まれたことになり。

上記データブロックＰ２．すなわち補正終了ブロツクの
座標データを上記補正データブロックＱ１の座標データ
で書換え、ステップ（５７）で上記データを基に上記第
１の前桟部の形状データを算出しステップ（５２）へ戻
ガ、以下調査ブロックが終了するまで続行する。この結
果、断面形状が円弧状の第２の前桟部の形状データも得
られることに々る。

上記実施例では、第２のステップにて前桟部データブロ
ック列（Ｃ）を順番にアクセスして、取込んだデータを
もとに前桟部データを算出する方法を示したが、上記前
桟部データブロック列（０）を作成する第１のステップ
の段階でよシ完成されたデータブロック列に仕上げてお
き、第２のステップでこの前桟部データブロック列（Ｃ
）のアクセスにて即前桟部形状データが得られる方法を
、以下、その他の実施例として第１２図を用いて説明す
る。第１０図に示したフロー図において、補正ブロック
Ｑ１　　もしくはＱ２　を刃先補正形状データブロック
列（Ｂ）に転写（ステップ（至））後１作成済の前桟部
データブロック列（０）に関して、第１２図に示すよう
に、ステップ（４９で補正データブロックの座標データ
をその前段の補正終了点データブロックの座標データ部
へ転写する。例えば第１の前桟部に関してはブロックＱ
１　　の座標データｑ１　をブロックＰ２　の座標デー
タ部へ、および第２の前桟部に関してはブロックＱ２　
の座標データｑ２　　をブロックＰ３　　の座標データ
部へ転写する。この結果、上記ブロックＰ２　ｔ　ｐ３
　それぞれの元の座標データＰ２゜Ｐ３　は消滅する。

次にステップ（至）で各前桟部の最初のデータブロック
の座標データを量後段の上記補正データブロックの座標
データ部へ転写する。

例えば第１の前桟部に関してはブロックＰＱ　の座標デ
ータＰＱ　　をブロックＱ１　　の座標データ部へ。

第２の前桟部に関してはブロックＰ２　の座標データＰ
２　をブロックＱ２　の座標データ部へそれぞれ転写す
る。次にステップｏｎで各前桟部の上記壷終段のデータ
ブロックのモード部０番の最上位ビットを１”、すなわ
ち各前桟部のデータブロック列の前終ブロックを示す終
了フラグを立てる。例えば上記ブロックＱ１　　および
Ｑ２　のモード部ａ４の最上位ビットを１″にする。な
お第１２図において、このステップＧ４ηの実行結果を
（Δ）印で示している。最後に、ステップ咽で各前桟部
の上記最初のデータブロックのモード部の最下位の２つ
のビットをＯＯ”ｉＣ書換えて、このデータブロックが
対応するそれぞれの前桟部の始点座標値を含む最初のデ
ータブロックであることを示す。例えば上記第１の前桟
部の最初のデータブロックＰＱのモード部の最下位の２
つのビットは最初から１００″であシ、このステップ禰
を省略してもよいが、第２の前桟部では上記最初のデー
タブロックＰ２　のモード部Ｉの最下位２ビツトが０１
”であるのでこれを“ＯＯ″に書換える。なお第６図に
おいてこのステップＯｓの実行結果を（０）印にて示し
ている。

以上の結果、第１の前桟部対応の上記データブロックＰ
２　には座標点ｑ１　　を示す座標データと。

この座標点ｑ１　　と前段の座標点ｐ１　を結ぶ直線の
形状データが格納され、上記データブロックＱ１にはブ
ロックｐ（、の始点ｐｏ　の座標データと同じ終点ｐ（
、の座標データと、このｐｏ　点と前段の座標点ｑ１　
を結ぶ直線の形状データが格納される。

−１念、第２の前桟部対応の上記データブロックＰ３　
　鴫は座標点ｑ２　　を示す座標データと、この座標点
ｑ２　　と前段の座標点ｐ２　　を結ぶ円弧の形状デー
タが格納され、上記データブロックＱ２　　にはブロッ
クＰ２　の始点ｐ２　の座標データと同じ終点ｐ２　の
座標データと、とのｐ２　点と前段の座標点ｑ２　　を
結ぶ直線の形状データが格納される。そしてこの前桟部
データブロック列（Ｃ）における各前桟部対応のデータ
ブロック列の最初のブロックはこのブロックのモード部
Ｉの最下位の２ビツトが“ＯＯ″であることにより、最
後のブロックはこのブロックのモード部の終了フラグに
よシ判別される。また上記最初のブロックと最後のブロ
ックの座標データ、すなわち、リング状の各前桟部の断
面形状に関して、その始点と終点が一致した閉ループ状
の形状が表示される。それゆえに、第２ステツプにおい
て、上記前桟部データブロック列（０）を最初のデータ
ブロックから順番にアクセスすることによシ、第１１図
に示すフロー図のステップ（５６）　、　（５７）　　
を実行することなく各削残部の形状データを生成できる
。

なお、上記いずれの実施例においても、被加工物（８０
）における刃先補正に起因する全ての削残部の形状デー
タが生成されるので、０８０旋盤は上記削残部形状デー
タを用い、加ニブログラムに従って切削工具ｒｉυの加
工バスを自動生成し、上記被加工物（８０）の削残部を
旋削する。ま九上記削残部の形状データをｃ　ＲＴ　（
５１へ出力表示することにより、上記削残部の形状等の
情報を加工前に知ることができる。

上記実施例はＣＮＣ旋盤にこの発明を適用したものであ
ったが、ＯＮＣ！旋盤だけに限定されるものではなく２
例えば平削り盤のごとき、切削工具（バイト）を使用し
、この切削工具を被加工物に対し、相対的に移動させて
切削加工する工作機械にも適用し同様に削残部の形状デ
ータを生成し。

上記被加工物の削残部を自動切削したシ、ま九上記削残
部の形状データを出力表示できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば切削工具の刃先形状に
起因する被加工物の削残部の形状データを自動的に生成
するので、上記被加工物の削残部の切削除去のため、こ
の削残部形状データを別途算出して入力する煩雑さが省
ける効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の第１の実施例を説明するた
めの図であって、第１図はある削残部形状データ生成に
必要表刃光補正形状および保管データブロック列および
変換テーブル列の関係を示す説明図、第２図は被加工物
の断面形状および外形図、第３図はデータブロック構造
図、第４図は変換テーブル構造図、第５図は削残部形状
データ生成の第１ステツプである刃先補正形状および保
管テーブルデータブロックおよび変換テーブル作成を示
すフローチャート、第６図は削残部形状データ生成の第
２ステツプである必要データブロックの取出しと削残部
形状データの作成を示すフローチャートである。 第７図〜第１２図はこの発明の第２の実施例を説明する
図であって、第７図はある削残部形状データの生成に関
連する最終形状、刃先補正形状および削残部データブロ
ック列の説明図、第８図１．ａ）は被加工物の断面図、
第８図（ｂ）は前桟部加工後の第８図ｃｃコは前桟部加
工前の外形図、第９図はデータブロックの構造図、第１
０図は刃先補正形状および削残部データブロック列の作
成（第１ステツプ）を示すフローチャート、第１１図は
削残部データブロック列のデータから削残部形状データ
の作成（第２ステツプ）を示すフローチャート、第１２
図はその他の実施例における削残部データブロック列の
作成方法を示す説明図、第１３図は本発明による実施例
および従来例に共通な一般的なＣＮＣ旋盤の説明図、第
１４図は被加工物における前桟部発生の説明図、第１５
図は前桟部削除方法の説明図である。 図において、（Ａ）は最終形状データブロック列。 （Ｂ）は刃先補正形状データブロック列、（Ｃ）は削残
部データブロック列、（Ｄ）は変換テーブル列、（１）
は０ＮＣ（コンピュータ数値制御装置）、（２）はＣＰ
Ｕ（中央処理装置）、（３）はメモリー、（４）はキー
ボード、（５）は（！ＲＴ、（６）はサーボ駆動手段、
（７）は旋盤。 （８０）は被加工物、　（Ｉｌｌは切削工具、（Ｉ３は
データブロックを示す。 なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、入出力手段、
   サーボ駆動手段からなるＣＮＣ（コンピュータ数値制御
   装置）を備え、入力された被加工物の最終形状データを
   基に、切削工具の刃先形状を考慮した刃先補正形状デー
   タブロック列を生成するとともに、刃先形状補正に起因
   した上記被加工物の削残部の形状データを自動的に生成
   するようにしたことを特徴とするＣＮＣ工作機械の形状
   データの生成方法。
2. （２）ＣＰＣ（中央処理装置）、メモリ、入出力手段、
   サーボ駆動手段からなるＣＮＣ（コンピュータ数値制御
   装置）を備え、入力された被加工物の最終形状データを
   基に、切削工具の刃先形状を考慮した刃先補正形状デー
   タブロック列を生成して上記被加工物を自動的に切削す
   るＣＮＣ工作機械であつて、補正対象部の補正データブ
   ロックを作成して上記刃先補正形状データブロック列に
   加えるに際し、上記補正対象部に対応する上記最終形状
   データを保管する保管データブロックとこの保管データ
   ブロックのアドレスを上記補正データブロックのインデ
   ックス情報にてサーチする変換テーブルを作成しておき
   、上記刃先補正形状データブロック列の補正対象部の補
   正データブロックと上記変換テーブルを介して得られる
   上記補正対象部対応の保管データブロックのデータを抽
   出して刃先形状補正に起因した上記被加工物の削残部の
   形状データを生成するようにしたことを特徴とするＣＮ
   Ｃ工作機械の形状データの生成方法。
3. （３）入力された被加工物の最終形状データ列を基に、
   切削工具の刃先形状を考慮した刃先補正形状データ列を
   生成して上記被加工物を自動的に切削するＣＮＣ工作機
   械にあつて、上記被加工物における切削工具の刃先形状
   補正対象部の補正データを作成して上記刃先補正形状デ
   ータ列に加えるに際し、上記補正データおよびこのデー
   タの作成に係わる上記最終形状データ列のデータを保管
   する削残部データ列を作成し、このデータ列から刃先形
   状補正に起因した上記被加工物の削残部の形状データを
   生成することを特徴としたＣＮＣ工作機械の形状データ
   の生成方法。