JPH0283141A - 数値制御装置 - 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］ この発明は数値制御装置に関し、特に複数個のタッピン
グ工具を保持した主軸ヘッドが装着された被制御機械に
おいて、タッピング工具の回転に対し、主軸の送りを最
適とすることができる数値制御装置（以下、ＮＣ装置と
記す）に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は従来のＮＣ装置を示す構成図である。

第６図において（１）はメモリで、ＲＡＭで構成されて
おり、プログラムやデータを記憶するものである。（２
）はＣＰ　Ｕ　（２ａ）を主体とした制御部で、メモリ
（１）にロードされたシステムソフトウェアに従ってＮ
Ｃ装置の機能を制御する部分である。

（３）は演算部で、制御部（２）の制御のものとに数値
演算を行う部分である。（４）はテープリーダで、ＮＣ
加工のプログラムがさん孔されている紙テープを読み取
る装置である。なお、以下この明細書ではＮＣ加工のプ
ログラムを加工プログラムと称することにする。（５）
はプログラムインターフェイス、（６）はサーボ増巾器
などを含む送り軸駆動部、（７）は送り軸を駆動する送
り軸モータ、（８）はフィードバック信号を出力する送
り軸エンコーダである。（９）は入出力信号インターフ
ェイスで、ＮＣ装置を起動又はは停止させるために必要
な入力信号とＮＣ装置の状態信号及びＮＣ装置から外部
の機器を制御するための補助機能信号等の出力信号のイ
ンターフェイスである。なお、加工プログラムを書き込
む媒体は紙テープに限らず、フロッピィディスク等でも
よい。

（２０）は減速器、（２１）はボールねじ等の駆動機構
、（２２）は機械の移動テーブル、即ちワーク取付台で
ある。

（２６）は主軸、（２７）は主軸モータ、（２８）は主
軸モータの駆動信号を増巾する主軸アンプである。

（３０）はギヤーで主軸モータ（２７）の回転数を変換
し、後述の主軸ヘッド（３１）に伝達するものである。

（３１）は主軸ヘッドで、複数個のタッピング工具（ｌ
［ｉｌ）、（１６２）、（１６３）及び（ＩＯ２）を保
持すると共に、ギヤー（３０）を介して伝達される主軸
モータ（２７）の回転力をタッピング工具夫々に伝達す
るものである。（３２）は主軸エンコーダで、主軸モー
タ（２７）と１：１で結合されている検出器である。（
３３）は主軸エンコーダインターフェイスで、主軸エン
コーダ（３２）の出力を制御部（２）へ取り込むもので
ある。

なお、上記のタッピング工具（１６１）、　（１Ｂ２）
　、　（１８３）及び（１６４）は夫々ピッチが異なっ
ている。

以上の構成において、ワーク（１５）のクツピング加工
を行なうときは、タッピング工具（１８１）。

（１Ｂ２）、（１１３３）及び（１６４）のピッチが異
なるので、夫々のピッチの平均を人手により計算して、
その平均値に基づいて送り軸の移動をさせてタッピング
工具の緩衝機構になるべく負担がかからないようにして
いる。

なお、ここで緩衝機構とは、タッピング工具は１回転毎
に１ピッチ進むので、（１条ねじのとき）、機械の送り
と一致しない場合に、両者の移動距離の相違を吸収する
ために設けた機構をいうものとする。

また、第６図ではワーク（１５）を移動させているが、
ワーク（１５）は固定で、タッピング工具を回転させな
がら送り軸モータ（７）により主軸（２Ｂ）を移動させ
てもよいことは言う迄もない。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のＮＣ装置では、複数個のタッピング
工具の平均ピッチを人手により計算しているから、手間
が大変であるという問題点があった。また、主軸ヘッド
が交換できる機械で加工を行なうときは、−層煩わしい
という問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、タッピング工具夫々のタッピングを表わすデータを
主軸ヘッド毎にデータ群として記憶するメモリを設け、
平均ピッチを自動的に算出して送り軸を移動させること
ができるＮＣ装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るＮＣ装置は、タツピング工具夫々のタッ
ピングピッチを表わすデータを主軸ヘッド毎にデータ群
として記憶するタッピングピッチデータ群メモリを設け
、加工プログラムにより工具番号が指定されるとタッピ
ングピッチデータ群メモリの中から対応するものを選択
して平均値を求め、その平均値に基づいてタッピング工
具の回転に対し主軸の送りが最適となる制御を行なうも
のである。

［作用］ この発明においては、加工プログラムにより工具番号が
指定されると、予め記憶させておいたタッピングピッチ
データ群メモリの中ら指定された工具番号に対応したデ
ータ群が選択され、人手を介することなく平均ピッチが
算出され、主軸の送り速度が最適となる制御が行われる
。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はタ
ッピングピッチデータ群メモリを示す説明図、第３図は
平均タッピングピッチデータメモリを示す説明図、第４
図及び第５図は第１図の動作を示すフローチャートであ
る。

第１図において、第６図と同一符号の部分は同一部分を
示し、（１２）はタッピングピッチデータ群メモリで、
メモリ（１）内のある領域が割当てられており、後述す
るように各タッピング工具のピッチを表わすデータが格
納されている。（１３）は平均タッピングピッチデータ
メモリで、メモリ（１）内のある領域が割当てられてお
り、後述するように主軸ヘッド毎に平均タッピングピッ
チを表わすデータが格納されるメモリである。主軸ヘッ
ド（３１ａ）にはタッピング工具（１８１）、（１Ｂ２
）、（１８３）、（１Ｂ４）が保持されており、第６図
に示す主軸ヘッド（３１）と同じものであるが、後述す
る主軸ヘッド（３１ｂ）と区別するため（３１ａ）とし
である。主軸ヘッド（３１ａ）と主軸ヘッド（３１ｂ）
は交換可能になっており、ギヤー（３０ｂａ）、（３０
ｂｂ）を含めて交換される。矢印（３４）は交換可能で
あることを示すものである。

なお、主軸ヘッド（３１ｂ）にはタッピング工具（１６
５）、（１６Ｂ）、（１６７）、（１８ｇ）及び（１１
３９）が保持されている。また、タッピング工具（１６
１）〜（１Ｇ４）からなる工具群には工具番号Ｔ１、タ
ッピング工具（１６５）〜（１６９）からなる工具群に
はＴ２の識別番号が付されている。

タッピングピッチデータ群メモリ（１２）には、第２図
に示すように、主軸ヘッド（３１ａ）に保持されている
タッピング工具（１（ｉｌ）のピッチ１１、タッピング
工具（１６２）のピッチ１２、タッピング工具（１８３
）のピッチ１３、タッピング工具（１８４）のピッチ１
４がデータ群（１２ａ）として格納されている。また、
同様に主軸ヘッド（３１ｂ）に保持されているタッピン
グ工具（１＄５）、（１８６）、（１６７）、（１８８
）及び（１６９）の各ピッチ２１．２２．２３．２４及
び２５がデータ群（１２ｂ）として格納されている。

平均タッピングピッチデータメモリ（１３）は、データ
群（１２ａ）及び（１３ａ）から算出された平均タッピ
ングピッチが格納されるメモリで、主軸ヘッド（３１ａ
）の平均タッピングピッチＰＬ’−１２，５は領域（１
３ａ）に、主軸ヘッド（３１ｂ）の平均タッピングピッ
チＰ２−２３は、領域（１３ｂ）に格納される。

次に、第４図に示すフローチャートに従ってＮＣ装置（
１０）の動作を説明する。先ず、平均タッピングピッチ
を算出する動作について説明する。

ステップ（Ｓｌ）で、加工プログラムにより工具番号が
指定されたか否かを判断する。ＹＥＳならば、ステップ
（Ｓｌ）で、主軸（３１ａ）に対応したデータ群（１２
ａ）をメモリ（１２）から選択する。次に、ステップ（
Ｓ３）でデータ群（１２ａ）から平均タッピングピッチ
Ｐ１を算出し、メモリ（１３）に格納する。

以上は、ＮＣ装置（１０）の動作であるが、ＰＣ（３０
）のシーケンス制御については、ステップ（Ｓｌ）で工
具番号が指定されたとき、つまりＹＥＳの場合、指定さ
れた工具番号Ｔ１は、バス（３５）を介してＰ　Ｃ（３
０）へ転送され、Ｐ　Ｃ（３０）は主軸ヘッド交換のシ
ーケンス制御を行なって、用の済んだ主軸ヘッド（図示
せず）を取り外し、タッピング工具（１６１）　〜（１
Ｂ４）が保持された主軸ヘッド（３１ａ）を主軸（２６
）に装管する。

次に、第５図に示すフローチャートに従って、ＮＣ装置
（１０）により送り速度を算出して、送り軸の移動を制
御する動作について説明する。

ステップ（Ｓ　１１）で、主軸ヘッド（３１ａ）の回転
数Ｓを主軸エンコーダ（３２）からのフィードバック信
号により算出する。この算出は、主軸モータ（２７）の
回転力を主軸ヘッド（３１ａ）及び（３１ｂ）に伝達す
るギヤーのギヤー比Ａ及びＢを、タッピングピッチデー
タ群と同様に予めメモリ（１）に記憶させておき、工具
番号Ｔ１が指定されたときはＡ。

工具番号Ｔ２が指定されたときはＢを参照することによ
り、主軸モータ回転数×ギヤー比を演算して求める。な
お、主軸ヘッドの回転数とは、タッピング工具（１６１
）〜（１８４）及び（１８５）〜（１８９）の回転数の
ことである。

次に、ステップ（Ｓ　１２）でＦ−ＫｘＳｘＰを演算し
、工具の回転に同期した、即ち工具の回転に対し主軸の
送りが最適となる送り軸モータ（７）の送り速度を算出
する。

ここで、Ｆ：送り軸モータの送り速度 に：送り速度定数 Ｓ：主軸ヘッドの回転数 Ｐ；平均タッピングピッチである。

ステップ（Ｓ　１３）で、送り速度Ｆにて送り軸を移動
させる制御を行なう。

以上により、タッピング工具の回転に対し主軸の送りが
最適となる同期運転制御を行なうことができる。

次に、加工プログラムにより工具番号Ｔ２が指定される
と、即ち主軸ヘッド（３１ｂ）が指定されると、上記と
同様に動作して、主軸ヘッド（３１ａ）が主軸ヘッド（
３１ｂ）と交換され、タッピングピッチデータ群（１２
ｂ）が選択され、平均ピッチＰ２が算出され、Ｆ−ＫＸ
ＳＸＰの演算により送り軸モータの送り速度が算出され
、主軸と送り軸の同期運転が行なわれる。

上記実施例は、Ｐ　Ｃ（３０）によるシーケンス制御に
従って、主軸ヘッドが自動交換される場合について述べ
たが、ＮＣ装置（ｌＯ）と被制御機械のみで構成され、
主軸ヘッドは手動交換する機械についても適用できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、タッピングピッチ々の
タッピングピッチを表わすデータを主軸ヘッド毎にデー
タ群として記憶するタッピングピッチデータ群メモリを
設けたから、平均タッピングピッチを自動的に算出して
、主軸の送りが最適となる制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の一実施例におけるタッピングピッチデータ群メ
モリを示す説明図、第３図はこの発明の一実施例におけ
る平均タッピングピッチデータメモリを示す説明図、第
４図は平均タッピングピッチを算出する動作を示すフロ
ーチャート、第５図は送り速度算出の動作を示すフロー
チャート、第６図は従来のＮＣ装置を示す構成図である
。 図において、（１０）はＮＣ装置、（１２）はタッピン
グピッチデータ群メモリ、（１３）は平均タッピングピ
ッチデータメモリ、（２６）は主軸、（２７）は主軸モ
ータ、（３１ａ）　、　（３１ｂ）は主軸ヘッド、（３
２）は主軸エンコーダ、（１６１）〜（１８９）はタッ
ピング工具、ＴＩ、Ｔ２は工具番号である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 メモリ及び中央処理装置を主体として構成されており、
   入力された数値情報を解析し演算を行なう情報処理部を
   有し、この情報処理部の出力に基づいて被制御機械の数
   値制御を行なうと共に、複数個のタッピング工具を保持
   した主軸ヘッドが装着された主軸の回転制御を行なうこ
   とができる数値制御装置において、 前記タッピング工具夫々のタッピングピッチを表わすデ
   ータを主軸ヘッド毎にデータ群として記憶するタッピン
   グピッチデータ群メモリと、加工プログラムにより工具
   番号が指定されると前記タッピングピッチデータ群メモ
   リの中から対応したデータ群を選択し、選択されたデー
   タ群の平均値を求め、その平均値に基づいてタッピング
   工具の回転に対し主軸の送りが最適となる制御を行なう
   同期運転制御手段とを 備えたことを特徴とする数値制御装置。