JPH02178711A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPH02178711A
JPH02178711A JP63333842A JP33384288A JPH02178711A JP H02178711 A JPH02178711 A JP H02178711A JP 63333842 A JP63333842 A JP 63333842A JP 33384288 A JP33384288 A JP 33384288A JP H02178711 A JPH02178711 A JP H02178711A
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cutting
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final machining
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Tomohiro Suzuki
智博 鈴木
Yasushi Fukaya
安司 深谷
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    • G05B19/182Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
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    • G05B2219/30Nc systems
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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) 本発明は、加工プログラム上に指令された最終加工形状
に到達するまで切削サイクルを繰り返す機能を有する数
値制御装置に関する。
(従1の技術) 従来の数値制御装置を第6図に示して説明する。
1は加工プログラム、2は加工プログラムを読込むプロ
グラム読込手段、3は加工プログラム1上に指令された
最終加工形状を記憶する最終加工形状記憶手段である。
また、4は複数の切削サイクルの各サイクルの切込開始
点CIを算出する切込開始点算出手段、5は切込開始点
まで移動する切削開始点移動指令MVIを生成する切込
開始点移動指令生成手段、6は切込開始点C1に基づい
て丸棒軌跡ライン[11を生成する丸棒軌跡ライン生成
手段、7は丸棒軌跡ラインBlと最終加工形状との交点
を算出する最終加工形状交点算出手段、8は丸棒軌跡ラ
インB1に沿って切削送りで移動する丸棒切削ライン指
令BVIを生成する丸棒切削ライン指令生成手段、9は
最終加工形状に沿って切削送りで移動する輪郭切削ライ
ン指令CVIを生成する輪郭切削ライン指令生成手段で
ある。そして、切削サイクルコントロール手段lOは、
最終加工形状に沿って輪郭加工か終了するまで前記各手
段45.6,7,8.9を繰り返し動作させることによ
り切削サイクルをコントロールし、関数発生手段11は
、丸棒切削ライン指令BVI 、輪郭切削ライン指令C
Vt 、切込開始点移動指令MVIに基づいて関数発生
を行ない、サーボ制御手段12は関数発生の結果に従っ
てサーボモータを制御する。
次にその具体的な動作を説明する。第7図は加工プログ
ラムの例であり、第8図はその加工プログラムで指令さ
れている最終加工形状である。
尚、5点は切削を開始する点、すなわち切削サイクル基
(9点である。
プログラム読込手段2は最終加工形状指令”N0OI”
〜”NGO7”を読込むと、このデータを最終加工形状
記憶手段3に記憶させる。プログラム読込手段2が次に
切削サイクル実行指令”N0O8”を読込むと、切削サ
イクル実行指令C及び切削サイクルの開始信号C5を切
削サイクルコントロール手段lOへ転送する。切削サイ
クルコントロール手段lOは切削サイクル実行指令C及
び開始信号CSを人力すると、切込開始点算出手段4に
対して切込fi()及び算出開始信号DSを出力する。
切込開始点算出手段4は切込量り及び算出開始信号DS
を人力すると、開数発生手段11より現在位置cpo 
(この場合は切削サイクル基準点S)を受取り、基準点
S及び切込量りに基づいて切込開始点CIを算出し(第
9図参照)、この切込開始点CIを切込開始点移動指令
生成手段5及び丸棒軌跡ライン生成手段6へ人力する。
次に、切削サイクルコントロール手段10は切込開始点
移動指令生成手段5へ生成開始信号MSを転送する。切
込開始点移動指令生成手段5はこの生成開始信号MSを
人力すると、早送りで切込開始点CIまでの移動指令M
VIを生成して出力する。関数発生手段11は移動指令
MVIを人力して関数発生を行ない、その結果サーボモ
ータを介して軸移動が行なわれる(第9図参照)。
次に切削サイクルコントロール手段10は、丸棒軌跡ラ
イン生成手段6に対して生成開始信号BSを転送する。
丸棒軌跡ライン生成手段6は生成開始信号BS及び切込
開始点CIに基づいて丸棒軌跡ライン[11を生成しく
第1O図(八)参照)、最終加工形状交点算出手段7へ
転送する。そして、切削サイクルコントロール手段IQ
は算出開始信号ASを最終加工形状交点算出手段7へ転
送し、最終加工形状交点算出手段7は算出開始信号^S
を入力すると丸棒軌跡ライン81及び最終加工形状が交
差するかどうかを判定し、その判定信号ARを切削サイ
クルコントロール手段lOに転送すると共に、交差する
場合は交点P(第1O図(B)参照)を丸棒切削ライン
指令生成手段8及び輪郭切削ライン指令生成手段9に転
送する。切削サイクルコントロール手段lOは受取った
判定信号^Rが交差するという信号の場合は、まず丸棒
切削ライン指令生成手段8へ切削送り速度F及び生成開
始1g号aCSを転送する。丸棒切削ライン指令生成手
段8は生成開始信号BC5を入力すると、切削送り速度
F、丸棒軌跡ライン[11,交点Pより丸棒切削ライン
指令BVIを生成しく第10図(C)参照)、関数発生
手段11へ転送して丸棒切削ラインに沿って切削送りに
よる関数発生と、それに従った軸移動とを行なわせる(
第9図参照)。次に、切削サイクルコントロール手段l
Oは輪郭切削ライン指令生成手段9へ切削送り速度F及
び生成開始信号CC5を転送し、輪郭切削ライン指令生
成手段9は生成開始信号CCSを入力すると切削送り速
度F、交点P、i終加工形状より輪郭切削ライン指令C
VIを生成しく第1θ図(0)参照)、関数発生手段1
1へ人力して最終加工形状に沿って切削送りにより関数
発生を行ない、それに従う’I’+b移動を行なわせる
(第9図参照)。
以上のll+移動動作Mvl−4Bv1→CVlカラ成
ル切削サイクルが、切削サイクルコントロール部lOの
コントロールによって最終加工形状に到達するまて繰り
返され、その結果第9図に示すようにMV2−1lV2
−CV2−MV3−BV3−CV3−MV4−BV4−
CV4 =MV5−=BV5−CV5 =MV6 →口
V6−CV6 ノような’l’l11移動が行なわれる
のである。
(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の数値制御装置では、素材形状を考序せず
に切削ラインを生成している。したがて、第11図に示
すような素材形状及び最終加工形状に対しては、実際に
は素材の削り取りを行なっ−Cいないのに切削送りで移
動する箇所(空切削箇所)が発生し、その結果加工時間
が長くなるという欠点があった。
すなわち、従来の旋削用切削サイクルは、切削を開始す
る点である切削サイクル基準点と最終加工形状の始点と
を結ぶ線分を切込量ずつ分割して得られる点を求め、こ
の点から最終加工形状に触れるまで切削送りによる切削
を行ない、最終加工形状に触れた後は最終加工形状に沿
って切込量分だけ切削送りで切削を行なう方式を採って
いた。
この為、鋳造品や鍛造品の素材のように任意な形状の素
材では、素材の存在しない領域を切削送りで送るいわゆ
る空切削が発生し、加工時間が無用に長くなる欠点があ
る。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本
発明の目的は、素材の存在しない領域を早送りで移動す
る事により加工時間が無用に長くなることを防止するよ
うにした数値制御装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、加工プログラムに指令された最終加工形状に
到達するまで切削サイクルを繰り返す機能を有する数値
制御装置に関するもので、本発明の上記目的は、加工プ
ログラムに指令された最終加工形状に到達するまで切1
91Jサイクルを繰り返す機能において、前記最終加工
形状とともに加工プログラムに指令された素材形状を記
憶し、切込基準点から切込量分ずつ下がった直線を設定
し、前記直線及び素材形状の交点を求め、素材の領域内
へ入る点と前記素材の領域外へ出る点とに分け、前記素
材の領域内へ入る点から前記素材の領域外へ出る点まで
の間は切削送りで切削し、前記素材の領域外へ出る点か
ら前記素材の領域内へ入る点までの間は早送りで移動す
ることを前記最終加工形状に触れるまで行ない、前記最
終加工形状に触れた後は前記最終加工形状に沿って前記
切込量分だけ前記切削送りを行なうことによって達成さ
れ、更に、前記加工プログラムに指令された最終加工形
状を記憶する最終加工形状記憶手段と、前記加工プログ
ラムに指令された素材形状を記憶する素材形状記憶手段
と、前記切込基準点として前記素材形状の中で切込方向
と反対方向の最も外側の点である頂上を算出する素材頂
上算出手段と、前記素材形状の最も外側の点に基づいて
工具の送り方向と同一方向で直線状の刃先軌跡ラインを
生成する刃先軌跡ライン生成手段と、前記刃先軌跡ライ
ン及び前記素材形状記憶手段に記憶された素材形状の交
点を算出する素材形状交点算出手段と、前記素材形状と
刃先軌跡ラインとの交点のうち第1の交点に早送りで動
作する指令を生成する素材形状第1交点移動指令生成手
段と、前記刃先軌跡ライン生成手段で生成された刃先軌
跡ライン及び前記最終加工形状記憶手段に記憶された最
終加工形状の間の交点を算出する最終加工形状交点算出
手段と、前記素材形状交点算出手段で算出した交点が、
前記素材形状記憶手段に記憶された素材形状の領域内へ
入る点か又は素材形状の領域外へ出る点かを判定する素
材形状交点判定手段と、前記素材形状の領域内へ入る点
から前記素材形状の領域外へ出る点まで及び前記素材形
状の領域内へ入る点から前記最終加工形状交点算出手段
で算出した刃先軌跡ラインと最終加工形状との交点まで
を切削送りで移動する指令を生成する素材領域内切削ラ
イン指令生成手段と、前記素材形状交点判定手段で判定
した素材形状の領域外へ出る点から前記素材形状の領域
内へ入る点までを早送りで移動する指令を生成する素材
領域外移動指令生成手段と、前記最終加工形状交点算出
手段で算出された刃先軌跡ラインと前記最終加工形状と
の交点から前記最終加工形状記憶手段に記憶され最終加
工形状に沿って切削送りで移動する指令を生成する輪郭
切削ライン指令生成手段と、前記最終加工形状記憶手段
に記憶された最終加工形状の全てに沿った切削送りの指
令が出力されるまで前記各手段を繰返し動作させる切削
サイクルコントロール手段とを設け、前記加工プログラ
ム上に指令された素材形状に基づき、空切削を省きなが
ら前記加工プログラム上に指令された最終加工形状に到
達するまで切削サイクルを繰返すことによって達成され
る。
すなわち、本発明は従来技術の欠点を解消する為、従来
の数値制御装置から切込開始点算出手段、切込開始点移
動指令生成手段、丸棒軌跡ライン生成手段、丸棒切削ラ
イン指令生成手段を除くと共に、素材形状記憶手段、素
材頂上算出手段。
刃先軌跡ライン生成手段、素材形状交点算出手段、素材
形状交点判定手段、素材形状第1交点移動指令生成手段
、素材領域外移動指令生成手段。
素材領域内切削ライン指令生成手段を新たに設け、これ
によって素材領域外の切削送りを省いて加工時間を短縮
している。
(作用) 本発明では、加工プログラムで最終加工形状と共に素材
形状を人力し、素材形状の中で切込方向と反対方向の最
も外側の点(頂上)を切込基74i点とし、この切込基
準点から切込量分ずつ下がった直線を設定し、この直線
と素材形状との交点を求めている。その後、上記素材形
状との交点を、素材の領域内へ入る点と素材の領域外へ
出る点とに分け、素材の領域内へ入る点から素材の領域
外へ出る点までの間は切削送りで切削し、素材の領域外
へ出る点から素材の領域内へ入る点までの間は早送りで
移動することを最終加工形状に触れるまで行ない、最終
加工形状に触れた後は最終加工形状に沿って切込量分だ
け切削送りで切削を行なうことを繰返すようにしている
。これにより、素材の存在しない領域での切削送りが除
かれ、加工時間を短縮することができる。
(実施例) 本発明の構成は第1図に示すようになっており、第6図
で説明した従来の数値制御装量と同一手段には同一番号
がイ1されており、ここでは本発明の前記目的を達成す
る為に設けた手段について説明する。
13は加工プログラムl上に指令された素材形状を記憶
する素材形状記憶手段、14は素材形状の中で刃物が切
込む方向と反対方向の最も外側の点(頂上)を算出する
素材頂上算出手段、15は素材頂上に基いて刃先軌跡ラ
インE1を生成する刃先軌跡ライン生成手段、16は刃
先軌跡ラインEl及び素材形状の交点を算出する素材形
状交点算出手段、17は素材形状交点算出手段16で求
めた素材形状交点は刃先軌跡ラインElが素材領域内へ
入る点か、素材領域外へ出る点かを判定する素材形状交
点判定手段、18は素材形状交点算出手段16で求めた
素材形状交点の第1の点の位置へ早送りで移動する指令
^Vlを生成する素材形状第1交点移動指令生成手段、
19は素材領域外へ出る素材交点から再び素材領域内へ
入る素材交点の間を早送りで移動する指令nV1を生成
する素材領域外移動指令生成手段、20は素材領域内へ
入る素材交点及び再び素材領域外へ出る素材交点又は最
終加工形状交点の間を切削送りで移動する素材領域内切
削ラインを生成する素材領域内切削ライン指令生成手段
である。また、切削サイクルコントロール手段IOは、
上記各手段15,14,16,7,17,18,19.
20.9を繰り返し動作させることによって、切削サイ
クルをコントロールしている。
次に、第2図〜第5図を参照して、本発明の具体的実施
例を説明する。第2図は加工プログラムの例を示してお
り、第3図はその加工プログラムで指令されている素材
形状及び最終加工形状である。この場合、点SPは切削
サイクルを開始1゛る点である。
プログラム読込手段2は素材形状指令“N001°。
〜”N0O7”を読込むと、これら指令を素材形状記憶
手段13に記憶させ、次に最終加工形状”N008”〜
”N014°゛を読込むと、これら指令を最終加工形状
記憶手段3に記憶させる。次に切削サイクル実行指令”
N015°°を読込むと、切削サイクル実行指令C及び
切削サイクルの開始イg号C5を切削サイクルコントロ
ール手段10へ転送し、切削サイクルコントロール手段
lOは切削サイクル実行指令C及び開始信号CSを人力
すると、素材頂上算出手段14に対して算出開始信号E
Sを人力する。素材頂上算出手段14は算出開始43号
ESを人力すると、素材形状記憶手段13より素材形状
を受取って、刃物が切込む方向において最も外側の点(
頂上)を算出し、刃先軌跡ライン生成手段15へ転送す
る。第3図の場合では、“2−60.X・120°°の
点が頂上となる。
次に切削サイクルコントロール手段lOは、刃先軌跡ラ
イン生成手段15に切込ff1D及び生成開始信号FS
を転送する。刃先軌跡ライン生成手段15は、生成開始
信号FS及び切込ff1Dを入力すると、頂上の位置及
び切込ff1Dより工具の送り方向と同一方向で直線状
の刃先軌跡ラインEl(第4図参照)を生成し、素材形
状交点算出手段16及び最終加工形状交点算出手段7に
転送する。そして、切削サイクルコントロール手段lO
は素材形状交点算出手段16に算出開始信号GSを転送
し、素材形状交点算出手段16は算出開始信号GSを入
力すると、素材形状記憶手段13より受取った素材形状
と刃先軌跡ラインとの交点MI’1.MP2.MP3 
 (第4図参照)を算出し、素材形状交点判定手段17
へ転送すると同時に、第1の交点MPIのみを素材形状
第1交点移動指令生成手段18へ人力する。更に切削サ
イクルコントロール手段lOは素材形状第1交点移動指
令生成手段18へ生成開始信号Itsを転送し、素材形
状第1交点移動指令生成手段18は生成開始信号Isを
人力すると、現在位置(この場合、切削サイクル開始点
sp)から早送りで交点MPIまでの移動指令AVIを
生成し、関数発生手段11へ転送する。関数発生手段1
1は移動指令へν1を人力して関数発生を行い、その結
果サーボ制御手段12を介して軸移動指令が行なわれる
(第5図参照)。
次に、切削サイクルコントロール手段10は素材形状交
点判定手段17に判定開始信号Isを転送tハ素材形状
交点判定手段17は判定開始信号Isを入力すると、素
材形状交点算出手段16より人力した交点MPI、MP
2.Mf’3の各々が素材領域内へ入る点か又は素材領
域外へ出る点かを判定し、その判定結果を素材領域外移
動指令生成手段19及び素材領域内切削ライン指令生成
手段20に入力する。第4図の例の場合、交点MPI及
びMP3が素材に進入する点であり、交点MP2は素材
から退出する点となる。
次に切削サイクルコントロール手段lOは、素材領域内
切削ライン指令生成手段20に生成開始指令JS及び送
り速度Fを転送し、素材領域内切削ライン指令生成手段
20は生成開始指令JSを人力すると、切削送り速度F
、交点MPI及びMP2から素材領域内切削ライン指令
FVIを生成して関数発生手段11へ転送し、素材内領
域切削ラインに沿って切削送りによる関数発生及びそれ
に従った軸移動を行なわせる(第5図参照)。
次に、切削サイクルコントロール手段10は素材領域外
移動指令生成手段19に生成開始指令にSを転送する。
素材領域外移動指令生成手段19は生成開始指令にSを
人力すると、交点MP2及びMP3に基づいて素材領域
外移動指令RVIを生成して関数発生手段11へ転送し
、早送りで交点MP2からMI’3へ柊動する関数発生
及び軸移動を行なう(第5図参照)。その後、切削サイ
クルコントロール手段lOは最終加工形状交点算出手段
7に算出開始信号Asを転送し、最終加工形状交点算出
手段7は算出開始信号ASを人力すると最終加工形状及
び刃先軌跡ラインE1の交点FPIを求め、素材領域内
切削ライン指令生成手段20及び輪郭切削ライン指令生
成手段9に人力する(第4図参照)。その後切削サイク
ルコントロール手段lOは、素材領域内切削ライン指令
生成手段20に送り速度F及び生成開始指令JSを転送
する。素材領域内切削ライン指令生成手段20は生成開
始指令JSを人力すると、送り速度F、交点MP3及び
FPIに基づいて素材内領域切削ラインFV2を生成し
て関数発生手段11に人力し、素材領域内切削ラインに
沿って切削送りによる開数発生及びそれに従った軸移動
を行なわせる(第5図参照)。次に、切削サイクルコン
トロール手段lOは輪郭切削ライン指令生成手段9に切
削送り速度F及び生成開始信号CCSを転送し、輪郭切
削ライン指令部9は生成開始信号CCSを人力した後、
送り速度F、交点FPI 、最終加工形状より輪郭切削
ラインPVIを生成して関数発生手段11へ転送し、最
終加工形状に沿って切削送りにより関数発生及びそれに
従った軸移動を行なわせる(第5図参照)。
以上の軸移動動作AVI −FVI −RVI −4F
V2−PVIから成る切削サイクルが、切削サイクルコ
ントロール手段lOのコントロールによって最終加工形
状の全てに沿った切削送りの指令が出力されるまで繰返
され、その結果第5図に示すようにAV2−FV3 →
RV2−FV4−PV2 →AV3−FV5−PV3−
AV4−FV6−PV4−八V5 →PV5 (7)軸
移動が行なわれる。
(発明の効果) 以上のように本発明に依れば、複合凹部の素材形状に対
しても空切削を取り除くことができ、加工時間の短縮を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図は加工プログラムの一例を示す図、第3図〜第5図は
本発明の詳細な説明するだめの図、第6図は従来の数値
制御装置の一例を示すブロック構成図、第7図は加工プ
ログラムの一例を示す図、第8図〜第11図はその動作
を説明するための図である。 1・・・加工プログラム、2・・・プログラム読込手段
、3・・・最終加工形状記憶手段、4・・・切込開始点
算出手段、5・・・切込開始点移動指令生成手段、6・
・・丸棒軌跡ライン生成手段、7・・・最終加工形状交
点算出手段、8・・・丸棒切削ライン指令生成手段、9
・・・輪郭切削ライン指令生成手段、IO・・・切削サ
イクルコントロール手段、11・・・関数発生手段、1
2・・・サーボ制御手段、13・・・素材形状記憶手段
、14・・・素材頂上算出手段、15・・・刃先軌跡ラ
イン生成手段、15・・・刃先軌跡ライン生成手段、1
6・・・素材形状交点算出手段、17・・・素材形状交
点判定手段、18・・・素材形状第1交点移動指令生成
手段、19・・・素材領域外祁動指令生成手段、20・
・・素材領域内切削ライン指令生成手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、加工プログラムに指令された最終加工形状に到達す
    るまで切削サイクルを繰り返す機能において、前記最終
    加工形状とともに加工プログラムに指令された素材形状
    を記憶し、切込基準点から切込量分ずつ下がった直線を
    設定し、前記直線及び素材形状の交点を求め、素材の領
    域内へ入る点と前記素材の領域外へ出る点とに分け、前
    記素材の領域内へ入る点から前記素材の領域外へ出る点
    までの間は切削送りで切削し、前記素材の領域外へ出る
    点から前記素材の領域内へ入る点までの間は早送りで移
    動することを前記最終加工形状に触れるまで行ない、前
    記最終加工形状に触れた後は前記最終加工形状に沿って
    前記切込量分だけ前記切削送りを行なうようにしたこと
    を特徴とする数値制御装置。 2、加工プログラムに指令された最終加工形状に到達す
    るまで切削サイクルを繰り返す機能を有する数値制御装
    置であって、前記加工プログラムに指令された最終加工
    形状を記憶する最終加工形状記憶手段と、前記加工プロ
    グラムに指令された素材形状を記憶する素材形状記憶手
    段と、前記素材形状の中で切込方向と反対方向の最も外
    側の点を算出する素材頂上算出手段と、前記素材形状の
    最も外側の点に基づいて工具の送り方向と同一方向で直
    線状の刃先軌跡ラインを生成する刃先軌跡ライン生成手
    段と、前記刃先軌跡ライン及び前記素材形状記憶手段に
    記憶された素材形状の交点を算出する素材形状交点算出
    手段と、前記素材形状及び刃先軌跡ラインの交点のうち
    第1の交点に早送りで動作する指令を生成する素材形状
    第1交点移動指令生成手段と、前記刃先軌跡ライン生成
    手段で生成された刃先軌跡ライン及び前記最終加工形状
    記憶手段に記憶された最終加工形状の間の交点を算出す
    る最終加工形状交点算出手段手段と、前記素材形状交点
    算出手段で算出した交点が、前記素材形状記憶手段に記
    憶された素材形状の領域内へ入る点か又は素材形状の領
    域外へ出る点かを判定する素材形状交点判定手段と、前
    記素材形状の領域内へ入る点から前記素材形状の領域外
    へ出る点まで及び前記素材形状の領域内へ入る点から前
    記最終加工形状交点算出手段で算出した刃先軌跡ライン
    と最終加工形状との交点までを切削送りで移動する指令
    を生成する素材領域内切削ライン指令生成手段と、前記
    素材形状判定手段で判定した素材形状の領域外へ出る点
    から前記素材形状の領域内へ入る点までを早送りで移動
    する指令を生成する素材領域外移動指令生成手段と、前
    記最終加工形状交点算出手段で算出された刃先軌跡ライ
    ン及び前記最終加工形状の交点から前記最終加工形状記
    憶手段に記憶された最終加工形状に沿って切削送りで移
    動する指令を生成する輪郭切削ライン指令生成手段と、
    前記最終加工形状記憶手段に記憶された最終加工形状の
    全てに沿った切削送りの指令が出力されるまで前記各手
    段を繰返し動作させる切削サイクルコントロール手段と
    を具備し、前記加工プログラム上に指令された素材形状
    に基づき、空切削を省きながら前記加工プログラム上に
    指令された最終加工形状に到達するまで切削サイクルを
    繰返すことを可能としたことを特徴とする数値制御装置
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