JPH0429508B2 - - Google Patents

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JPH0429508B2
JPH0429508B2 JP8085884A JP8085884A JPH0429508B2 JP H0429508 B2 JPH0429508 B2 JP H0429508B2 JP 8085884 A JP8085884 A JP 8085884A JP 8085884 A JP8085884 A JP 8085884A JP H0429508 B2 JPH0429508 B2 JP H0429508B2
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/416Numerical 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 control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4166Controlling feed or in-feed
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43152Feed in, transfer line, rapid traverse to work, grip speed
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50109Soft approach, engage, retract, escape, withdraw path for tool to workpiece

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は、工具のアプローチ位置から実際の加
工が行われる迄の空切削の時間を極力短くするこ
との可能な、ミーリング加工における工具アプロ
ーチ位置決定制御方法に関する。
(b) 技術の背景 最近、マシニングセンタ等の工作機械において
は、複数の関連の有る動作ブロツクを一つの固定
サイクル、即ち加工単位としてパターン化した形
で扱い、オペレータは図面を参照してそこに示さ
れた加工を固定サイクルの集合として捕らえ、加
工すべき順に固定サイクルをキーボード等から入
力することにより、所定の加工プログラムの作成
が終了する、いわゆる自動プログラムが開発され
実用に供されている。
こうした、自動プログラムにおいては、工具経
路は所定のパラメータに基いて数値制御装置内で
自動的に演算され、その演算結果に基いて工具が
駆動制御される。従つて、当該パラメータが数値
制御装置内でどのような形で設定され又は演算さ
れるかは、実際の加工時間の長短を決める重要な
要素となる。
(c) 従来技術と問題点 第3図は従来の自動プログラムに基いてミーリ
ング加工を行つた場合の、工具のアプローチ位置
を示す図である。
通常、マシニングセンタにおけるミーリング加
工を、自動プログラムにより行わせようとする場
合、加工に先立つて工具が所定の点(以後、この
点を「アプローチ点AP」と称する。)まで早送り
により駆動され、点AP以降通常の切削送り速度
になつて切削動作がなされる。このアプローチ点
APは、ワーク1との干渉を避け得る限り、出来
るだけワーク1に近いほうが、アプローチ点AP
から実際のワーク1の切削に入るまでの空切削時
間が短くて済むが、従来の自動プログラムでは工
具の干渉を防ぐためのクリアランスcとして、第
3図に示すように、工具の中心TOより切削送り
方向、即ち矢印A方向に引いた直線と刃先が交わ
る点Pからワーク1の端点Qまでの送り方向距離
を採用していた。
しかし、クリアランスcとして、この値を採用
すると、図中寸法b及びl1が、エンドミル等のミ
ーリング工具16の半径をrとして、切り込み量
をaとすると、(1)式及び(2)式に示すようになる。
b=√(2−) ……(1) l1=r+c ……(2) また、空切削距離S1は、(3)式に示すようになる。
S1=r+c−√(2−) ……(3) 更に、(3)式をr及びaに関して微分すると、(4)
及び(5)式に示すようになる。
(4)、(5)式によれば、r>aの時は、rが大きく
なればなる程、またaが小さくなればなる程、S1
は大きくなる。即ち、従来の方法では、工具径が
大きい程、切り込み量が小さい程、空切削の距離
が長くなる欠点が有り、当然それに応じてアプロ
ーチ点APからワーク端点Qにまで達するための
無駄な空切削時間が増大する不都合が有つた。
(d) 発明の目的 本発明は、前述の欠点を解消すべく、空切削の
距離が短く、従つて無駄な空切削時間の発生を極
力抑えることの可能な、ミーリング加工における
工具アプローチ位置決定方法を提供することを目
的とするものである。
(e) 発明の構成 即ち、本発明は、ミーリング加工に使用する工
具の工具径を格納した第1のメモリを設けると共
に、工具とワーク間の、アプローチ点におけるク
リアランスを格納した第2のメモリを設け、ミー
リング加工を行う際に、前記第1のメモリ及び第
2のメモリから加工に使用する工具径及びクリア
ランスを読み出し、更に与えられた切り込み量か
ら、アプローチ点のワークからの距離を、当該工
具とワーク間の最短距離がクリアランスに等しく
なるように演算し、その求められた距離に基い
て、前記工具を移動制御するように構成される。
(f) 発明の実施例 以下、図面に基づき、本発明の実施例を、具体
的に説明する。
第1図は本発明による工具アプローチ位置決定
制御方法が適用されたマシニングセンタの一例を
示す制御ブロツク図、第2図は本発明によるミー
リング加工における工具アプローチ位置決定制御
方法の一例を示す図である。
工作機械であるマシニングセンタ2は、第1図
に示すように、主制御部3を有しており、主制御
部3にはバス線5を介して、キーボード6、加工
プログラムメモリ7、工具フアイル9、機構動作
制御部10、パラメータメモリ11、工具経路演
算部12等が接続している。機構動作制御部10
には、図示しない主軸、ATCアーム、テーブル
等から構成される機構部13が、機構動作制御部
10により制御駆動自在に接続設置されている。
マシニングセンタ2は以上のような構成を有す
るので加工に際して、オペレータは製作図面を参
照しながら、加工を複数の固定サイクルCYCに
分解し、当該分解された固定サイクルCYCをキ
ーボード6から入力して加工プログラムPROを
作成してゆく。入力され固定サイクルCYCは、
加工プログラムメモリ7中に加工プログラム
PROとして格納される。
こうしてキーボード2から次々に固定サイクル
CYCを入力して加工プログラムメモリ7中に加
工プログラムPROが作成されたところで、オペ
レータがキーボード6から加工開始指令SCを入
力すると、主制御部3は加工プログラムメモリ7
から加工プログラムPROを固定サイクルCYC毎
に読み出して、工具経路演算部12に、当該固定
サイクルCYCに指定された加工を行うため工具
経路を演算させ、機構動作制御部10に出力させ
る。機構動作制御部10は演算された工具経路に
基いて機構部13を駆動制御し、所定の加工を実
行してゆく。
この際、加工プログラムPRO中で、エンドミ
ル等によるミーリング加工が指示されたとする
と、工具経路演算部12は工具経路を演算する際
に、ミーリング工具を早送りで送る、アプローチ
点APを演算する。この演算に際しては、まず、
工具フアイル9を検索して、加工に使用するエン
ドミル等のミーリング工具16の工具半径rを読
み出すと共に、パラメータメモリ11からクリア
ランスcの設定値を読み出す。工具半径rとクリ
アランスcが判明したところで、工具経路演算部
12は加工プログラムPRO中に指定された切り
込み量aから、第2図に示すように、クリアラン
スcが工具16とワーク1の最短距離となるよう
にアプローチ点APの座標を決定する。
即ち、第2図において、ワーク端点Qからアプ
ローチ点APまでの距離l2は(距離l2が求められれ
ば、アプローチ点APの座標は、端点Qの座標が
通常分かつているので、容易に求められる。)、
(6)、(7)式により求められる。
b=√(2−) ……(6) l2=√(2+−)(+) ……(7) これにより、空切削距離S2は、(8)式に示すよう
になる。
S2=√(2+−)(+)−√(2−)
……(8) 第2図及び第3図に示すr,a,cが等しいと
するとbの値も等しくなるので、S1とS2を比較す
ることはl1とl2を比較することと等価となる。更
に、l1、l2>0であるから、(9)式によりl2 1とl2 2を比
較すると、 l2 1−l2 2=(r−a)2 ……(9) これにより、r>aであれば、空切削距離S2は従
来方式の空切削距離S1よりも短くなる。(通常、
工具の半径rは、切り込み深さaよりも遥に大き
い。) 次に、より具体的な例を示すと、例えば工具径
2rが40.0mm、切り込み量aが2.0mm、クリアラ
ンスcが5.0mmの場合には、空切削距離S1、S2は、
(3)式、(8)式からそれぞれ次のように求められる。
S1≒16.3mm、S2≒8.6mm 切削送り量が0.55m/分とすると、空切削の時
間差は、(10)式のようになる。
S1−S2/0.55×103/60≒0.84[秒] ……(10) この時間差は、実用上、殆ど問題とはならない
が、同じ工具、同じクリアランスcにおいても、
仕上げ加工時には、切り込み量が大幅に減り、例
えば、切り込み量aを0.5mmとし、切削送り量を
0.03m/分とすると、その空切削時間差は(11)
式に示すようになり、無視出来なくなる。
S1≒20.6mm、S2≒11.2mm 時間差=S1−S2/0.03×103/60≒18.8[秒]……(1
1) こうして、距離l2が演算され、従つて工具16
のアプローチ点APが決定されると、当該アプロ
ーチ点APの座標を工具経路演算部12は機構動
作制御部10に、他の工具経路の演算結果と共に
出力し、機構動作制御部10はそれに基いて、工
具16をアプローチ点APにまで早送りで送り、
その地点からワーク1に向けての切削動作に入
る。
なお、上述の実施例は、クリアランスcをパラ
メータメモリ11に格納した場合について述べた
が、クリアランスcは、パラメータメモリ11内
での固定値としてでは無く、オペレータが加工プ
ログラムPROの中で一つの変数として、加工プ
ログラムPROの作成時にキーボード5等から与
えるように構成することも当然可能である。ま
た、この場合、クリアランスcは加工プログラム
メモリ7内に格納されることになる。
更に、切り込み量aは、オペレータが加工プロ
グラムPROの作成時にキーボード5等から指示
することにより与える場合の他に、所定の標準切
り込み量のテーブル等を数値制御工作機械内に内
蔵し、オペレータが特別に切り込み量aを指示し
なくとも数値制御装置が加工プログラムPROの
実行時に前記テーブルから対応する切り込み量を
読み出して実行する方式の数値制御工作機械で
も、本発明の適用が可能なことは勿論である。
(g) 発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、工具
半径r等のミーリング加工に使用する工具16の
工具径を格納した工具フアイル9等の第1のメモ
リを設けると共に、工具16とワーク1間の、ア
プローチ点APにおけるクリアランスcを格納し
たパラメータメモリ11、加工プログラムメモリ
7等の第2のメモリを設け、ミーリング加工を行
う際に、前記第1のメモリ及び第2のメモリから
加工に使用する工具径及びクリアランスcを読み
出し、更に与えられた切り込み量aから、アプロ
ーチ点APのワーク1からの距離l2を、当該工具
16とワーク1間の最短距離がクリアランスcに
等しくなるように演算し、その求められた距離l2
に基いて、前記工具を移動制御するようにしたの
で、アプローチ点APから工具16が実際にワー
ク1を加工するまでに移動する空切削距離Sを、
第3図に示すような、工具の中心TOより切削送
り方向、即ち矢印A方向に引いた直線と刃先が交
わる点Pからワーク1の端点Qまでの送り方向距
離をクリアランスcとして採用した場合に比し
て、短くすることが可能となり、従つて、無駄な
空切削時間が極めて短い効率的なミーリング加工
における工具アプローチ位置決定制御方法の提供
が可能となる。
なお、第1のメモリと第2のメモリは、同一の
メモリ空間中に設定されていても良いことは勿論
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による工具アプローチ位置決定
制御方法が適用されたマシニングセンタの一例を
示す制御ブロツク図、第2図は本発明によるミー
リング加工における工具アプローチ位置決定制御
方法の一例を示す図、第3図は従来の自動プログ
ラムに基いてミーリング加工を行つた場合の、工
具のアプローチ位置を示す図である。 1……ワーク、7……第2のメモリ(加工プロ
グラムメモリ)、9……第1のメモリ(工具フア
イル)、11……第2のメモリ(パラメータメモ
リ)、16……工具、a……切り込み量、c……
クリアランス、r……工具径(半径)、Q……端
点、AP……アプローチ点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ミーリング加工に使用する工具の工具径を格
    納した第1のメモリを設けると共に、工具とワー
    ク間の、アプローチ点におけるクリアランスを格
    納した第2のメモリを設け、ミーリング加工を行
    う際に、前記第1のメモリ及び第2のメモリから
    加工に使用する工具径及びクリアランスを読み出
    し、更に与えられた切り込み量から、アプローチ
    点のワークからの距離を、当該工具とワーク間の
    最短距離がクリアランスに等しくなるように演算
    し、その求められた距離に基いて、前記工具を移
    動制御するように構成したミーリング加工におけ
    る工具アプローチ位置決定制御方法。
JP8085884A 1984-04-20 1984-04-20 ミ−リング加工における工具アプロ−チ位置決定制御方法 Granted JPS60228056A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8085884A JPS60228056A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 ミ−リング加工における工具アプロ−チ位置決定制御方法

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JP8085884A JPS60228056A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 ミ−リング加工における工具アプロ−チ位置決定制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60228056A JPS60228056A (ja) 1985-11-13
JPH0429508B2 true JPH0429508B2 (ja) 1992-05-19

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ID=13730036

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JP8085884A Granted JPS60228056A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 ミ−リング加工における工具アプロ−チ位置決定制御方法

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62239206A (ja) * 1986-04-10 1987-10-20 Hitachi Seiki Co Ltd 自動加工機における加工開始点設定装置
JPS63316212A (ja) * 1987-06-19 1988-12-23 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JPS63316213A (ja) * 1987-06-19 1988-12-23 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

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JPS60228056A (ja) 1985-11-13

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