JPH05282021A - Ｎｃ工作機械の加工条件生成方式 - Google Patents

Ｎｃ工作機械の加工条件生成方式

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JPH05282021A
JPH05282021A JP4103917A JP10391792A JPH05282021A JP H05282021 A JPH05282021 A JP H05282021A JP 4103917 A JP4103917 A JP 4103917A JP 10391792 A JP10391792 A JP 10391792A JP H05282021 A JPH05282021 A JP H05282021A
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machining
function part
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program
machining program
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Teruyuki Matsumura
輝幸 松村
Yuji Deguchi
裕二 出口
Kota Miyamoto
耕太 宮本
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Fanuc Corp
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    • G05B19/18—Numerical 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
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    • G05B19/40937—Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工プログラムの作成が完了してからワーク
材質の変更が必要になった場合でも、初期の加工プログ
ラムに手を加えることなく、適切な加工条件で加工を行
わせることのできるＮＣ工作機械の加工条件生成方式を
提供すること。 【構成】 主軸回転速度や工具の送り速度等の加工条件
を決定するための関数をワーク材質の影響を受けない第
１の関数部とワーク材質の影響を受ける第２の関数部と
に分割し、加工プログラムの作成時に第１の関数部のみ
を加工条件の基準値として加工プログラムと一体にフロ
ッピーディスクや穿孔テープに保存する一方、加工プロ
グラムの実行段階でＮＣ工作機械の制御装置にワーク材
質を指定して第２の関数部を設定し、前記第１の関数部
と第２の関数部とを合成して加工条件を生成することに
より、初期の加工プログラムに手を加えることなく、新
たに選択されたワーク材質に応じて常に適切な加工条件
で切削加工を行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ工作機械の加工条
件生成方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】加工プログラムの作成に際して主軸回転
速度や工具送り速度等の加工条件をワーク材質に基いて
自動的に算出し、加工プログラムと一体に保存するよう
にしたＮＣ自動プログラミング装置が既に公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＮＣ自
動プログラミング装置には、ワーク材質を指定して加工
条件の算出に必要とされる全てのデータを確定させて装
置に入力してからでないと加工プログラムの作成作業が
実行できないものがあり、特に、ディスプレイ画面に設
問を表示してオペレータに入力操作を指示するような対
話形の装置では、ワーク材質の入力が要求された時にこ
れを入力しないと先の操作に進めない場合もある。
【０００４】この種の自動プログラミング装置は、加工
プログラムの作成に必要とされるデータを簡単な形式で
オペレータに入力させた後、装置に入力されたデータを
オペレーティングシステムで一括して加工プログラムに
変換するものであるから、最終的にフロッピーディスク
や穿孔テープ等に出力されて保存される加工条件は、全
て、対話形のデータ入力作業の段階で指定されたワーク
材質の影響を受けている。
【０００５】場合によっては、加工プログラムの作成が
完了してから設計変更等の理由でワーク材質を変えなけ
ればならないこともあるが、このような場合、対話形の
データ入力作業で指定された初期のワーク材質に基く加
工条件では適切な加工を行えなくなる。そこで、新たに
選択されたワーク材質に対応して加工条件を修正してや
る必要があるが、従来のＮＣ自動プログラミング装置や
ＮＣ工作機械の制御装置を用いてこのような操作を行う
ためには、加工プログラムの作成作業の段階でオペレー
タが入力した元データをＮＣ自動プログラミング装置に
呼び出してディスプレイ画面上に表示し、ワーク材質に
関する部分の修正作業を行って再びＮＣデータへの変換
作業を行うか、もしくは、ＮＣ工作機械の制御装置に初
期の加工プログラムを呼び出してディスプレイ画面を参
照しながら主軸回転速度や工具送り速度等に関するコマ
ンドを検出した後、新たな主軸回転速度や工具送り速度
等を手計算で算出してその値を再設定する以外になく、
材質変更に関わる修正作業が非常に煩わしくなる。
【０００６】また、対話形の装置を用いず、初期の加工
プログラムを穿孔テープ等に直接コーディングした場合
もこれと同様であり、やはり、加工条件の修正作業を行
うためには、ＮＣ工作機械の制御装置に初期の加工プロ
グラムを呼び出してディスプレイ画面を参照しながら主
軸回転速度や工具送り速度等に関するコマンドを検出し
て手計算で修正作業を行う以外にない。
【０００７】そこで、本発明の目的は、これら従来技術
の欠点を解消し、加工プログラムの作成が完了してから
ワーク材質の変更が必要になった場合でも、初期の加工
プログラムに手を加えることなく、簡単な操作により適
切な加工条件で加工を行わせることのできるＮＣ工作機
械の加工条件生成方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるＮＣ工作機
械の加工条件生成方式は、加工条件を決定するための関
数をワーク材質の影響を受けない第１の関数部とワーク
材質の影響を受ける第２の関数部とに分割し、加工プロ
グラムの作成時に第１の関数部を加工プログラムと一体
に保存すると共に、加工プログラムの実行段階でＮＣ工
作機械の制御装置に第２の関数部を設定し、第１の関数
部と第２の関数部とを合成して加工条件を生成して加工
を行うことにより前記目的を達成した。
【０００９】また、加工プログラムの作成時に第１の関
数部を加工プログラムと一体に保存すると共に、加工プ
ログラムの実行に先駆け、ワーク材質に応じて第２の関
数部をＮＣ自動プログラミング装置に設定して前記加工
プログラムを入力することにより第１の関数部と第２の
関数部とを合成して加工条件を生成し、この加工条件を
加工プログラムと共に出力することで同様の目的を達成
した。
【００１０】
【作用】加工条件を決定するための関数をワーク材質の
影響を受けない第１の関数部とワーク材質の影響を受け
る第２の関数部とに分割し、ワーク材質の影響を受けな
い第１の関数部のみを加工プログラムの作成時に加工プ
ログラムと一体に保存する一方、加工プログラムの作成
後にワーク材質の影響を受ける第２の関数部をＮＣ工作
機械の制御装置に設定して前記第１の関数部と第２の関
数部とを合成して加工条件を生成するようにしたので、
加工プログラムの作成が完了してからワーク材質の変更
が必要になった場合でも、初期の加工プログラムに手を
加えることなく、簡単な操作により適切な加工条件で加
工を行わせることができる。
【００１１】また、ワーク材質の影響を受けない第１の
関数部のみを加工プログラムの作成時に加工プログラム
と一体に保存した後、加工プログラムの実行に先駆けて
第２の関数部をＮＣ自動プログラミング装置に設定して
前記加工プログラムを入力し、前記第１の関数部と第２
の関数部とを合成して加工条件を生成した後加工プログ
ラムと共に出力するようにしたので、加工プログラムの
作成が完了してからワーク材質の変更が必要になった場
合でも、初期の加工プログラムに手を加えることなく、
新たに選択されたワーク材質に適した加工プログラムを
簡単に得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方式を実施するＮＣ工作機械の制
御装置１０の一例を示すブロック図、図２は対話形のＮ
Ｃ自動プログラミング装置１００の一例を示すブロック
図である。
【００１３】制御装置１０のプロセッサ１１は制御装置
１０全体を制御するプロセッサであり、バス２１を介し
て、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを読み
出し、このシステムプログラムに従って、制御装置１０
を全体的に制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算デー
タや表示データおよびＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介
してオペレータが入力した各種データ等が格納される。
ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバッテリでバックアッ
プされ、制御装置１０の電源がオフにされても記憶状態
が保持される不揮発性メモリとして構成されている。
【００１４】インターフェイス１５は制御装置１０に接
続する外部機器のためのインターフェイスであり、紙テ
ープリーダや紙テープパンチャおよびフロッピーディス
ク等からなる外部記憶手段等の外部機器７２が接続され
る。紙テープリーダおよびフロッピーディスク等から
は、ＮＣ自動プログラミング装置１００等で作成された
加工プログラムを始め、各種の加工プログラムが読み込
まれ、また、制御装置１０内で編集された加工プログラ
ムは紙テープパンチャに出力することができる。
【００１５】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は、制御装置１０に内蔵されたシーケンス
プログラムで工作機械側の補助装置、例えば、工具交換
用のロボットハンド等といったアクチュエータを制御す
る。即ち、加工プログラムで指令されたＭ機能，Ｓ機能
およびＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムで
補助装置側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１７
から補助装置側に出力する。この出力信号により各種ア
クチュエータ等の補助装置が作動するようになってい
る。また、工作機械機本体や補助装置側のリミットスイ
ッチおよび工作機械本体に配備された操作盤の各種スイ
ッチ等の信号を受け、必要な処理をしてプロセッサ（以
下、ＣＰＵという）１１に渡す。
【００１６】工作機械各軸の現在位置，アラーム，パラ
メータ，画像データ等の画像信号はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０に送られ、そのディスプレイに表示される。Ｃ
ＲＴ／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード
等を備えた手動データ入力装置であり、インターフェイ
ス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボードから
のデータを受けてＣＰＵ１１に渡す。インターフェイス
１９は手動パルス発生器７１に接続され、手動パルス発
生器７１からのパルスを受ける。手動パルス発生器７１
は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作の分配パ
ルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密に位置決
めするために使用される。
【００１７】軸制御回路３０〜３４はＣＰＵ１１からの
各軸の移動指令を受け、各軸の指令をサーボアンプ４０
〜４４に出力する。サーボアンプ４０〜４４はこの指令
を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５４を駆動する。
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｕ，Ｖ軸のサーボモータ５０〜５４には位
置検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルス
コーダからの位置信号がパルス列としてフィードバック
される。場合によっては、位置検出器として、リニアス
ケールが使用される。また、このパルス列をＦ／Ｖ（周
波数／速度）変換することにより、速度信号を生成する
ことができる。図１ではこれらの位置信号のフィードバ
ック及び速度フィードバックは省略している。
【００１８】スピンドル制御回路６０はＣＰＵ１１から
の主軸回転速度指令を受けてスピンドルアンプ６１に主
軸速度信号を出力し、スピンドルアンプ６１はこの主軸
速度信号を受け、主軸モータ６２を指令された回転速度
で回転させる。また、オリエンテーション指令によっ
て、所定の位置に主軸を位置決めする。スピンドルモー
タ６２には歯車あるいはベルト等でポジションコーダ６
３が結合され、該ポジションコーダ６３が主軸の回転に
同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはインタ
ーフェイス２０を経由してＣＰＵ１１に読み取られる。
実施例では５軸分の軸制御回路とサーボアンプとを有す
るミリングマシンの制御装置１０について示している
が、工作機械によりサーボアンプおよびサーボモータの
数は様々である。制御装置１０および工作機械のハード
ウェアに関する構成自体は従来のものと同様であるか
ら、細部の説明は省略する。
【００１９】また、図２に示されるＮＣ自動プログラミ
ング装置１００において、１０１はプロセッサ（以下、
ＣＰＵという）、１０７は該自動プログラミングシステ
ムの制御プログラムを格納したＲＯＭ、１０２はフロッ
ピーディスク１１１からロードされたシステムプログラ
ムや各種のデータ等を格納するＲＡＭ、１０３はキーボ
ード、１０４は対話画面を構成するＣＲＴ表示装置（以
下、ＣＲＴという）、１０９はタブレット装置、１０８
はディスクコントローラ、１１１はシステムプログラム
等を格納したフロッピーディスク、１１０は作成図面を
出力するためのＸ−Ｙプロッタ、１０５は作成された加
工プログラムを穿孔テープとして出力する紙テープパン
チャであり、これらの各要素はバス１０６を介して接続
されている。
【００２０】タブレット装置１０９は、画面対応領域１
０９ａとメニュー表１０９ｂとを有し、タブレットカー
ソル１０９ｃを画面対応領域１０９ａ内で移動させてＣ
ＲＴ１０４上のグラフィックカーソルを移動して指示操
作を行うことによりＣＲＴ１０４の表示画面上で任意位
置を指定したり、また、メニュー表１０９ｂ上でタブレ
ットカーソル１０９ｃを移動させて指示操作を行うこと
によりフロッピーディスク１１１に準備されたシステム
プログラムから各種のメニュー項目を選択するようにな
っている。
【００２１】ＮＣ自動プログラミング装置１００により
対話形式で加工プログラムを作成する場合は、従来と同
様、キーボード１０３やタブレット装置１０９からの指
令で加工定義のシステムプログラムを選択してＣＰＵ１
０１を起動し、工程定義の設定画面をＣＲＴ１０４上に
表示した後、加工工程の名称や使用工具の名称を入力す
ると共に、更に、切削方向や切削領域およびその他の加
工データを入力することにより、システムプログラムの
オペレーティングシステムでこれらの入力データを一括
して加工プログラムに変換し、フロッピーディスク１１
１や穿孔テープ等に出力する。
【００２２】また、エンドミル等の工具を駆動する主軸
の回転速度や工具の切削送りおよび早送り等に関する移
動指令、ならびに、工具移動経路の補間指令や座標デー
タ等をキーボード１０３からコーディングすることによ
り、ＮＣ言語水準の加工プログラムを直接作成してフロ
ッピーディスク１１１や穿孔テープ等に出力することも
できる。ＮＣ自動プログラミング装置１００に関する構
成および一般機能等に関しては従来のものと同様である
から、細部の説明は省略する。
【００２３】次に、ＮＣ工作機械としてのミリングマシ
ンの場合を例に取って、加工条件としての主軸回転速度
や工具送り速度を決定する関数について説明する。
【００２４】まず、主軸回転速度Ｓ(rpm) は、回転速度
比Ｋ (無名数) と主軸回転速度係数Ｃ(m/mm/π) および
使用工具の標準切削速度Ｖ(m/min.)、ならびに、工具径
Ｅ(mm)および加工対象となるワークの材質に対応した補
正値Ｗ (無名数) により、Ｓ＝（Ｋ・Ｃ・Ｖ／Ｅ）・Ｗ
の関数で求められる。回転速度比Ｋは、荒取り，中仕上
げ，仕上げ等の各加工工程に対応して調整される主軸回
転速度の係数であり、荒取りの加工工程における回転速
度比を１として設定され、一般に、中仕上げ，仕上げと
加工工程が進むにつれてＫの値が大きくなる。主軸回転
速度係数Ｃは工具径の単位(mm)と標準切削速度Ｖの単位
(m/min.)から主軸回転速度Ｓの単位(rpm) を得るための
変換係数を構成する比例定数項であり、標準切削速度Ｖ
はエンドミルやフライスの形状や材質の特性に基いて定
められた切削速度、即ち、工具の周速の値である。従っ
て、（Ｋ・Ｃ・Ｖ／Ｅ）はワーク材質の影響を受けない
第１の関数部であって、この内、回転速度比Ｋは加工工
程の影響のみを受ける変数（第１要素）であり、また、
標準切削速度Ｖと工具径Ｅは工具の影響のみを受ける変
数（第２要素）である。この場合、ワーク材質の影響を
受ける第２の関数部はワークの材質に対応した補正値Ｗ
のみである。
【００２５】また、工具送り速度Ｆ(m/min.)は、荒取
り，中仕上げ，仕上げ等の各加工工程に対応して調整さ
れる送り速度比Ｋ′ (無名数) 、および、エンドミルや
フライスの形状や材質の特性に基いて定められた標準送
り速度Ｖ′(m/min.)、ならびに、ワークの材質に対応し
た補正値Ｗ′ (無名数) により、Ｆ＝（Ｋ′・Ｖ′）・
Ｗ′の関数で求められる。（Ｋ′・Ｖ′）はワーク材質
の影響を受けない第１の関数部であって、この内、送り
速度比Ｋ′は加工工程の影響のみを受ける変数（第１要
素）であり、また、標準送り速度Ｖ′は工具の影響のみ
を受ける変数（第２要素）である。ワーク材質の影響を
受ける第２の関数部はワークの材質に対応した補正値
Ｗ′である。
【００２６】次に、加工条件を決定するための関数をワ
ーク材質の影響を受けない第１の関数部とワーク材質の
影響を受ける第２の関数部とに分割し、ＮＣ自動プログ
ラミング装置１００による加工プログラムの作成時に第
１の関数部を加工プログラムと一体に保存すると共に、
加工プログラムの実行段階でＮＣ工作機械の制御装置１
０に第２の関数部を設定することにより、第１の関数部
と第２の関数部とを合成して加工条件を生成するように
した第１の実施例について説明する（請求項１記載の構
成に対応）。
【００２７】この場合、ＮＣ工作機械における制御装置
１０のＲＯＭ１２には、各種のワーク材質に対応して前
述の補正値ＷおよびＷ′を記憶した図３（ｂ）のような
ファイルを保存しておき、また、図４に示すような「材
質変更時の加工処理」に基いて加工プログラムを処理す
るためのシステムプログラムを設けておく（請求項２記
載の構成に対応）。
【００２８】まず、ＮＣ自動プログラミング装置１００
を用いた加工プログラムの作成段階では、エンドミル等
の工具を駆動する主軸の回転速度や工具の切削送りおよ
び早送り等に関する移動指令、ならびに、工具移動経路
の補間指令や座標データ等をキーボード１０３からＮＣ
言語の水準で直接コーディングする方式により、従来と
同様にして加工プログラムを作成するが、予め選択され
た特定のワーク材質に対応して主軸の回転速度や工具の
切削送り速度をプログラムする代わりに、荒取り，中仕
上げ，仕上げ等の加工工程に対応して回転速度比Ｋや送
り速度比Ｋ′を決め、また、使用工具に対応して標準切
削速度Ｖおよび工具径Ｅや標準送り速度Ｖ′を決めて主
軸回転速度Ｓに関する第１の関数部（Ｋ・Ｃ・Ｖ／Ｅ）
や工具送り速度Ｆに関する第１の関数部（Ｋ′・Ｖ′）
を算出し、これらの値を主軸回転速度や工具の切削送り
速度の基準値としてプログラムする点が従来のものと異
なる。加工プログラムと共にコーディングされた主軸回
転速度や切削送り速度の基準値はプログラム作業の終了
時点でフロッピーディスク１１１や穿孔テープに出力さ
れて加工プログラムと一体的に保存される。
【００２９】そして、この加工プログラムを保存したフ
ロッピーディスク１１１や穿孔テープをＮＣ工作機械の
制御装置１０にセットし、加工対象となるワークをＮＣ
工作機械のテーブルに取り付けて、制御装置１０を「材
質変更時の加工処理」のモードにして起動を掛けると、
ＣＰＵ１１は、まず、加工対象となるワークの材質を問
い掛けるメッセージをＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のデ
ィスプレイに表示し、オペレータからの材質名の入力操
作を待つ待機状態に入る（ステップａ１）。
【００３０】次いで、オペレータがＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０のキーボードを操作して加工対象となるワーク
の材質名を入力すると、ＣＰＵ１１はステップａ１の判
別処理でこの操作を検出し、図３（ｂ）のファイルを検
索して入力材質名に対応する補正値ＷおよびＷ′、即
ち、ワーク材質の影響を受ける第２の関数部の値を検出
して記憶する（ステップａ２）。
【００３１】入力材質名に対応する補正値ＷおよびＷ′
を記憶したＣＰＵ１１は、フロッピーディスク１１１や
穿孔テープを介して与えられる加工プログラムを１ブロ
ック読み込み（ステップａ３）、この１ブロックが主軸
の回転速度指令に関するものであるのか（ステップａ
４）、工具の切削移動指令に関するものであるのか（ス
テップａ５）、アプローチや退避等に関する早送りのた
めの移動指令に関するものであるのかを判別する（ステ
ップａ６）。
【００３２】そして、今回読み込んだ１ブロックが主軸
の回転速度指令に関するものであれば（ステップａ
４）、ＣＰＵ１１はこの回転速度指令に対応して加工プ
ログラム中に指定された主軸回転速度の基準値（Ｋ・Ｃ
・Ｖ／Ｅ）、即ち、主軸回転速度を形成する第１の関数
部の値に、第２の関数部である補正値Ｗの値を乗じ、加
工対象となるワークの材質に対応した主軸回転速度Ｓを
求めてスピンドル制御回路６０に出力し、フロッピーデ
ィスク１１１や穿孔テープで与えれた加工プログラムか
ら新たな主軸回転速度指令が読み込まれるまでの間、主
軸の回転速度をＳ(rpm) に保持する（ステップａ１
１）。
【００３３】また、今回読み込んだ１ブロックが工具の
切削移動指令に関するものであれば（ステップａ５）、
ＣＰＵ１１はこの切削移動指令に対応して加工プログラ
ム中に指定された切削送り速度の基準値（Ｋ′・
Ｖ′）、即ち、切削送り速度を形成する第１の関数部の
値に、第２の関数部である補正値Ｗ′の値を乗じ、加工
対象となるワークの材質に対応した切削送り速度Ｆを求
めて各軸の軸制御開路３０〜３４に分配パルスを出力し
（ステップａ９）、各軸のサーボアンプ４０〜４４を介
して工具の切削送り速度がＦとなるように各軸のサーボ
モータ５０〜５４を駆動制御して工具を移動する（ステ
ップａ１０）。工具のアプローチや退避等に関する移動
指令の場合には（ステップａ６）、実際の切削作業は行
われず、ワーク材質を考慮する必要もないので、従来と
同様、予め設定された送り速度で工具を移動し（ステッ
プａ１０）、また、加工条件に無関係なコードが読み込
まれた場合には、これらの指令に応じて従来と同様の処
理を実施する（ステップａ７）。
【００３４】以下、ＣＰＵ１１は、フロッピーディスク
１１１や穿孔テープで与えれた加工プログラムからプロ
グラムエンドのコードが検出されるまでの間（ステップ
ａ８）、加工プログラムを１ブロック毎に読み込んで、
前述と同様の処理を繰り返し実行する。
【００３５】ワーク材質の影響を受けない加工条件の関
数部（第１の関数部）のみを加工プログラムと一体に保
存し、ワーク材質の影響を受ける関数部（第２の関数
部）を加工の開始段階で制御装置１０に入力して加工条
件を生成するようにした第１の実施例によれば、フロッ
ピーディスク１１１や穿孔テープに保存された初期の加
工プログラムに全く手を付けずにワーク材質に適応した
加工を行うことができるので、ワークの材質が確定して
いない段階でも自由に加工プログラムを作成することが
でき、しかも、製品形状や加工工程および使用工具等の
条件に基いて作成された初期の加工プログラムがそのま
まソースプログラムとして保存されるので、加工プログ
ラムの作成が完了してからワーク材質の変更が必要にな
った場合でも加工プログラムの作り直しや修正作業は全
く必要なく、加工時にワーク材質を指定するだけで常に
適確な製品形状を得ることができる。
【００３６】前述の実施例ではワーク材質名を指定する
ことによって制御装置１０に補正値ＷおよびＷ′を選択
させる場合について説明したが（ステップａ１〜ステッ
プａ２）、オペレータがＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
キーボードを介して直に補正値の値を入力するようにし
てもよい。
【００３７】また、ＮＣ自動プログラミング装置１００
による加工プログラムの作成段階でオペレータがＮＣ言
語を用いて直接プログラムをコーディングする代わり
に、ＮＣ自動プログラミング装置１００の機能を用いて
対話形式で加工プログラムを作成することも可能であ
る。
【００３８】ＮＣ自動プログラミング装置１００の対話
機能を用いた加工プログラムの作成方式を第２の実施例
として図５に示す。キーボード１０３やタブレット装置
１０９からの指令で加工定義のシステムプログラムを選
択してＮＣ自動プログラミング装置１００のＣＰＵ１０
１を起動する点は従来と同様であるが、各種の加工工程
に対応して回転速度比Ｋと送り速度比Ｋ′を記憶したフ
ァイル（図３（ｃ）参照）や、使用工具名に対応して標
準切削速度Ｖと工具径Ｅならびに標準送り速度Ｖ′を記
憶したファイル（図３（ｄ）参照）、および、主軸回転
速度係数Ｃのパラメータ（図３（ａ）参照）がＲＯＭ１
０７内に記憶され、対話形式による加工工程や使用工具
の選択操作により、第１の関数部である主軸回転速度や
切削送り速度の基準値が自動的に算出されて加工プログ
ラム中に書き込まれる点が従来のものと異なる（請求項
３記載の構成に対応）。
【００３９】この場合、ＣＲＴ１０４の表示画面には従
来と同様に加工工程の定義，使用工具の定義，切削方向
や切削領域の設定の順でガイダンスメッセージが表示さ
れるので、オペレータはこの順序に従ってデータを入力
することとなる。
【００４０】そこで、キーボード１０３やタブレット装
置１０９を介してオペレータが加工工程の名称を入力す
ると、ＮＣ自動プログラミング装置１００のＣＰＵ１０
１は図５に示すような「加工定義処理」におけるステッ
プｂ１の判別処理でこの操作を検出し、入力データをバ
ッファに一時記憶した後（ステップｂ２）、このデータ
が加工工程の定義に関するものであるか否かを判別する
が（ステップｂ３）、この場合は加工工程の定義である
から、ＣＰＵ１０１は今回の操作で設定された加工工程
の名称を工程記憶レジスタに一時記憶して保持し（ステ
ップｂ６）、ステップｂ１２の判別処理を実行した後、
再びステップｂ１に復帰して使用工具の名称が入力され
るのを待機する。
【００４１】そして、オペレータが使用工具の名称を選
択して入力すると、ＣＰＵ１０１はステップｂ１の判別
処理でこの操作を検出して入力データをバッファに一時
記憶し（ステップｂ２）、前記と同様にしてステップｂ
３の判別処理を実行するが、この場合判別結果は偽とな
るから、更に、今回入力されたデータが使用工具の名称
であるか否かを判別する（ステップｂ４）。ステップｂ
４の判別結果は真であるから、ＣＰＵ１０１は今回の操
作で設定された使用工具の名称を工具名称記憶レジスタ
に一時記憶して保持し（ステップｂ７）、ステップｂ１
２の判別処理を実行した後、再びステップｂ１に復帰し
てオペレータによる切削方向や切削領域の設定操作を待
機する。
【００４２】以下、キーボード１０３やタブレット装置
１０９を介して切削方向や切削領域を指定してオペレー
タが主軸回転指令や切削指令を入力すると、ＣＰＵ１０
１はステップｂ１の判別処理でこの操作を検出して入力
データをバッファに一時記憶し（ステップｂ２）、前記
と同様にしてステップｂ３およびステップｂ４の判別処
理を実行するが、この場合ステップｂ４の判別結果は偽
となるから、更に、今回入力されたデータが主軸回転指
令に関するものであるのか（ステップｂ５）、切削指令
に関するものであるのかを判別する（ステップｂ１
０）。
【００４３】そして、今回入力されたデータが主軸回転
指令に関するものであれば（ステップｂ５）、ＣＰＵ１
０１は現段階で工程記憶レジスタに記憶されている工程
の名称に基いて図３（ｃ）のファイルから当該加工工程
に対応した回転速度比Ｋを検出し、また、現段階で工具
名称記憶レジスタに記憶されている使用工具の名称に基
いて図３（ｄ）のファイルから当該工具に対応した標準
切削速度Ｖと工具径Ｅを検出して、これらの値と主軸回
転速度係数Ｃのパラメータおよび前述の式（Ｋ・Ｃ・Ｖ
／Ｅ）に基いて第１の関数部である主軸回転速度の基準
値を求め（ステップｂ８）、求めた主軸回転速度の基準
値を主軸回転指令と共に加工プログラムとしてＲＡＭ１
０２に記憶する（ステップｂ９）。また、今回入力され
たデータが切削指令に関するものであれば（ステップｂ
１０）、ＣＰＵ１０１は現段階で工程記憶レジスタに記
憶されている工程の名称に基いて図３（ｃ）のファイル
から当該加工工程に対応した送り速度比Ｋ′を検出し、
また、現段階で工具名称記憶レジスタに記憶されている
使用工具の名称に基いて図３（ｄ）のファイルから当該
工具に対応した標準送り速度Ｖ′を検出して、これらの
値と前述の式（Ｋ′・Ｖ′）に基いて第１の関数部であ
る切削送り速度の基準値を求め（ステップｂ１３）、求
めた切削送り速度の基準値を切削指令と共に加工プログ
ラムとしてＲＡＭ１０２に記憶する（ステップｂ１
４）。
【００４４】また、加工工程や使用工具の定義もしくは
主軸回転や切削移動以外の指令やデータが入力された場
合、即ち、ステップｂ３〜ステップｂ５およびステップ
ｂ１０の判別結果が全て偽となった場合、ＣＰＵ１０１
はこれらの指令またはデータを加工プログラムの一部と
して、従来と同様にＲＡＭ１０２に記憶する（ステップ
ｂ１１）。
【００４５】以下、ＣＰＵ１０１は、キーボード１０３
やタブレット装置１０９を介してオペレータからのデー
タが入力される毎に前述の処理を繰り返し実行し、最終
的に、工程定義の設定処理を完了したオペレータがキー
ボード１０３の定義完了キーを操作すると、ＣＰＵ１０
１はこの操作をステップｂ１の判別処理で検出して入力
データとして記憶し（ステップｂ２）、ステップｂ３〜
ステップｂ５およびステップｂ１０の判別処理を実行し
た後、ＲＡＭ１０２にプログラムエンドのコードを記憶
して（ステップｂ１１）、ステップｂ１２の判別処理を
以て工程定義の処理を終了し、これまでの操作でＲＡＭ
１０２に記憶された指令やデータをシステムプログラム
のオペレーティングシステムで一括して変換し、フロッ
ピーディスク１１１や穿孔テープ等に出力する。
【００４６】加工プログラムを保存したフロッピーディ
スク１１１や穿孔テープ等をＮＣ工作機械の制御装置１
０にセットしてからの処理は、前述した第１の実施例と
同様である。
【００４７】前述した第１の実施例および第２の実施例
では、いずれの場合においても、ＮＣ自動プログラミン
グ装置１００による加工プログラムの作成段階でワーク
材質の影響を受けない加工条件の関数部のみを加工プロ
グラムと一体に保存すると共に、加工の開始段階で改め
てワーク材質の影響を受ける関数部を制御装置１０に入
力することにより、ＮＣ工作機械側の制御装置１０が１
ブロックの加工プログラムを読み込む毎に各ブロックの
加工条件を生成して加工を実施するようにしているが、
実際の加工に先駆けて、予め作成されたソースプログラ
ムを再びＮＣ自動プログラミング装置１００に読み込ん
で再処理を行うことでソースプログラムを残したままの
状態で特定のワーク材質に対応する加工条件を生成して
ソースプログラムと同様の加工を実施する別の加工プロ
グラムを新たに作成したり、また、ソースプログラムに
記憶した加工条件をワーク材質に対応して書き替えたり
することも可能である。
【００４８】ＮＣ自動プログラミング装置１００のみで
これらの処理を行うようにした場合の処理を第３の実施
例として図６に示す。この場合、各種の加工工程に対応
して回転速度比Ｋと送り速度比Ｋ′を記憶したファイル
（図３（ｃ）参照）や、使用工具名に対応して標準切削
速度Ｖと工具径Ｅならびに標準送り速度Ｖ′を記憶した
ファイル（図３（ｄ）参照）に加え、更に、各種のワー
ク材質に対応して補正値ＷおよびＷ′を記憶した図３
（ｂ）のようなファイルをＲＯＭ１０７内に記憶してお
く。なお、ソースプログラム自体の作成に関する処理は
前述した第１の実施例や第２の実施例と同様であるが、
第３の実施例では加工プログラムの実行に先駆けて再度
ソースプログラムをＮＣ自動プログラミング装置１００
に読み込ませることにより、該装置１００側の処理でワ
ーク材質に対応した加工条件を新たに生成して加工プロ
グラムと共にフロッピーディスク１１１や穿孔テープ等
に出力させる点が異なる（請求項４〜請求項６記載の構
成に対応）。
【００４９】まず、既に作成した初期のソースプログラ
ムを格納したフロッピーディスク１１１をＮＣ自動プロ
グラミング装置のディスクコントローラ１０８にセット
して図６に示すような「加工プログラム修正処理」のル
ーチンを起動すると、ＣＰＵ１０１はＣＲＴ１０４の表
示画面に加工対象となるワークの材質を問い掛けるメッ
セージを表示し、オペレータからの材質名の入力操作を
待つ待機状態に入る（ステップｃ１）。そして、オペレ
ータがキーボード１０３やタブレット装置１０９を操作
して加工対象となるワークの材質名を入力すると、ＣＰ
Ｕ１０１はステップｃ１の判別処理でこの操作を検出
し、図３（ｂ）のファイルを検索して入力材質名に対応
する補正値ＷおよびＷ′、即ち、ワーク材質の影響を受
ける第２の関数部の値を検出して記憶する（ステップｃ
２）。
【００５０】入力材質名に対応する補正値ＷおよびＷ′
を記憶したＣＰＵ１０１は、フロッピーディスク１１１
に保存されているソースプログラム、即ち、ワーク材質
の影響を受けない第１の関数部の値のみを加工条件とし
て一体に保存した初期の加工プログラムを１ブロック読
み込んでバッファに記憶した後（ステップｃ３，ステッ
プｃ４）、この１ブロックが主軸の回転速度指令に関す
るものであるのか（ステップｃ５）、工具の切削移動指
令に関するものであるのかを判別する（ステップｃ
６）。
【００５１】そして、今回読み込んだ１ブロックが主軸
の回転速度指令に関するものであれば（ステップｃ
５）、ＣＰＵ１０１はこの回転速度指令に対応してソー
スプログラム中に指定された主軸回転速度の基準値（Ｋ
・Ｃ・Ｖ／Ｅ）、即ち、主軸回転速度を形成する第１の
関数部の値に、第２の関数部である補正値Ｗの値を乗
じ、加工対象となるワークの材質に対応した主軸回転速
度Ｓを求めてバッファのデータ内容を修正し（ステップ
ｃ１１，ステップｃ１０）、修正された主軸回転速度Ｓ
の値を主軸の回転速度指令と共にＲＡＭ１０２の新たな
記憶領域に記憶する（ステップｃ７）。
【００５２】また、今回読み込んだ１ブロックが工具の
切削移動指令に関するものであれば（ステップｃ６）、
ＣＰＵ１０１はこの切削移動指令に対応してソースプロ
グラム中に指定された切削送り速度の基準値（Ｋ′・
Ｖ′）、即ち、切削送り速度を形成する第１の関数部の
値に、第２の関数部である補正値Ｗ′の値を乗じ、加工
対象となるワークの材質に対応した切削送り速度Ｆを求
めてバッファのデータ内容を修正し（ステップｃ９，ス
テップｃ１０）、修正された切削送り速度Ｆの値を切削
移動指令と共にＲＡＭ１０２の新たな記憶領域に記憶す
る（ステップｃ７）。また、実際の切削作業に関係のな
いアプローチや退避のための早送り指令や加工条件に無
関係なコードが読み込まれた場合、即ち、ステップｃ６
の判別結果が偽となった場合には、これらのデータに修
正を加えることなくＲＡＭ１０２の新たな記憶領域にそ
のまま記憶する（ステップｃ７）。
【００５３】以下、ＣＰＵ１０１は、フロッピーディス
ク１１１や穿孔テープで与えれたソースプログラムから
プログラムエンドのコードが検出されるまでの間（ステ
ップａ８）、初期の加工プログラムを１ブロック毎に読
み込んで、前述と同様の処理を繰り返し実行し、ステッ
プｃ１の処理で入力されたワーク材質に対応する加工条
件を設定した新たな加工プログラムをＲＡＭ１０２内に
作成し、最終的に、フロッピーディスク１１１や穿孔テ
ープ等に出力する。
【００５４】この第３の実施例では、予め作成されたソ
ースプログラムを再びＮＣ自動プログラミング装置１０
０に読み込んで再処理を行うことにより、ソースプログ
ラムを残したままの状態で特定のワーク材質に対応する
加工条件を生成してソースプログラムと同様の加工を実
施する別の加工プログラムを新たに作成するようにして
いるので、ＮＣ工作機械の制御装置１０で加工を実施す
る際に補正値を乗じるなどといった特別な処理を行う必
要がなく、ＮＣ自動プログラミング装置１００から出力
された穿孔テープやフロッピーディスク１１１を制御装
置１０にセットするだけで、ワーク材質に対応した適切
な加工動作を従来と全く同様の方式で行わせることがで
きる。また、ワーク材質の影響を受けない第１の関数部
の値のみを加工条件として一体に保存したソースプログ
ラムは穿孔テープやフロッピーディスク１１１内にその
ままの形で保存されるので、再びワーク材質の変更が必
要になった場合でも、図６に示すような処理を再び実施
することにより新たなワーク材質に対応した加工条件を
備えた加工プログラムを簡単に得ることができる。な
お、ワーク材質に対応する新たな加工条件を備えた加工
プログラムをソースプログラムと別に新規作成する代わ
りに、前述の処理でソースプログラムの加工条件自体を
書き替えてしまうことも可能である。
【００５５】以上、ＮＣ自動プログラミング装置１００
による加工プログラムの作成時に第１の関数部の値のみ
を手動設定または自動設定して加工プログラムと一体に
保存すると共に、加工プログラムの実行段階でＮＣ工作
機械の制御装置１０に第２の関数部を設定することによ
り第１の関数部と第２の関数部とを合成して加工条件を
生成しながらＮＣ工作機械を駆動制御するようにした実
施例と、第１の関数部の値のみを記憶したソースプログ
ラムを加工に先駆けて再びＮＣ自動プログラミング装置
１００に読み込んで再処理を行うことによりソースプロ
グラムを残したままの状態で特定のワーク材質に対応す
る加工条件を生成し、ソースプログラムと同様の加工を
実施する別の加工プログラムを新たに作成してフロッピ
ーディスクや穿孔テープに出力し、この加工プログラム
を制御装置１０にセットすることによって従来と同様の
方式で加工を実施するようにした実施例について説明し
たが、制御装置１０自体がＮＣ自動プログラミング装置
１００の機能を兼ね備えたものであれば、前述した各実
施例の処理を制御装置１０のみで行わせることも可能で
ある。
【００５６】
【発明の効果】本発明によるＮＣ工作機械の加工条件生
成方式は、加工条件を決定するための関数をワーク材質
の影響を受けない第１の関数部とワーク材質の影響を受
ける第２の関数部とに分割し、加工プログラムの作成時
にワーク材質の影響を受けない第１の関数部のみを加工
プログラムと一体に保存する一方、加工プログラムの実
行を行う前の段階で改めてワーク材質の影響を受ける第
２の関数部を設定することにより第１の関数部と第２の
関数部とを合成してワーク材質に適した加工条件を生成
するようにしたので、加工プログラムの作成が完了して
からワーク材質の変更が必要になった場合でも、初期の
加工プログラムに手を加えることなく、新たに選択され
たワーク材質に応じて常に適切な加工条件で加工を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方式を実施する一実施例のＮＣ工作機
械の制御装置の要部を示すブロック図である。
【図２】本発明の方式を実施する一実施例のＮＣ自動プ
ログラミング装置の要部を示すブロック図である。
【図３】加工条件としての主軸回転速度や工具送り速度
を決定する関数の構成要素を記憶したファイルを示す概
念図である。
【図４】ＮＣ工作機械の制御装置による「材質変更時の
加工処理」の概略を示すフローチャートである。
【図５】ＮＣ自動プログラミング装置による「加工定義
処理」の概略を示すフローチャートである。
【図６】ＮＣ自動プログラミング装置による「加工プロ
グラム修正処理」の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ＮＣ工作機械の制御装置 １１ プロセッサ（ＣＰＵ） １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ ７０ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット １００ ＮＣ自動プログラミング装置 １０１ プロセッサ（ＣＰＵ） １０２ ＲＡＭ １０３ キーボード １０４ ＣＲＴ表示装置（ＣＲＴ） １０７ ＲＯＭ １０９ タブレット装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工条件を決定するための関数を、ワー
    ク材質の影響を受けない第１の関数部とワーク材質の影
    響を受ける第２の関数部とに分割し、加工プログラムの
    作成時に第１の関数部を加工プログラムと一体に保存す
    ると共に、加工プログラムの実行段階でＮＣ工作機械の
    制御装置に第２の関数部を設定することにより、前記第
    １の関数部と第２の関数部とを合成して加工条件を生成
    するようにしたＮＣ工作機械の加工条件生成方式。
  2. 【請求項２】 ワーク材質に対応して第２の関数部を記
    憶したファイル手段をＮＣ工作機械の制御装置に予め記
    憶させておき、加工プログラムの実行段階でＮＣ工作機
    械の制御装置にワーク材質を入力することにより前記フ
    ァイル手段を参照してワーク材質に対応する第２の関数
    部を検出し、前記第１の関数部と第２の関数部とを合成
    して加工条件を生成するようにした請求項１記載のＮＣ
    工作機械の加工条件生成方式。
  3. 【請求項３】 第１の関数部を加工工程の影響を受ける
    第１要素と工具の影響を受ける第２要素とに分割し、加
    工工程に対応して第１要素を記憶したファイル手段と工
    具に対応して第２要素を記憶したファイル手段とをＮＣ
    自動プログラミング装置に予め記憶させておき、加工プ
    ログラムの作成時に加工工程と使用工具を定義すること
    により、前記ファイル手段を参照して前記第１の関数部
    をＮＣ自動プログラミング装置で自動的に生成し、加工
    プログラムと一体に保存するようにした請求項１または
    請求項２記載のＮＣ工作機械の加工条件生成方式。
  4. 【請求項４】 加工条件を決定するための関数を、ワー
    ク材質の影響を受けない第１の関数部とワーク材質の影
    響を受ける第２の関数部とに分割し、加工プログラムの
    作成時に第１の関数部を加工プログラムと一体に保存す
    ると共に、加工プログラムの実行に先駆けて第２の関数
    部をＮＣ自動プログラミング装置に設定して前記加工プ
    ログラムを入力することにより、前記第１の関数部と第
    ２の関数部とを合成して加工条件を生成し、加工プログ
    ラムと共に出力するようにしたＮＣ工作機械の加工条件
    生成方式。
  5. 【請求項５】 ワーク材質に対応して第２の関数部を記
    憶したファイル手段をＮＣ自動プログラミング装置に予
    め記憶させておき、加工プログラムの実行に先駆けてワ
    ーク材質をＮＣ自動プログラミング装置に設定して前記
    加工プログラムを入力することにより前記ファイル手段
    を参照してワーク材質に対応する第２の関数部を検出
    し、前記第１の関数部と第２の関数部とを合成して加工
    条件を生成し、加工プログラムと共に出力するようにし
    た請求項４記載のＮＣ工作機械の加工条件生成方式。
  6. 【請求項６】 第１の関数部を加工工程の影響を受ける
    第１要素と工具の影響を受ける第２要素とに分割し、加
    工工程に対応して第１要素を記憶したファイル手段と工
    具に対応して第２要素を記憶したファイル手段とをＮＣ
    自動プログラミング装置に予め記憶させておき、加工プ
    ログラムの作成時に加工工程と使用工具を定義すること
    により、前記ファイル手段を参照して前記第１の関数部
    をＮＣ自動プログラミング装置で自動的に生成し、加工
    プログラムと一体に保存するようにした請求項４または
    請求項５記載のＮＣ工作機械の加工条件生成方式。
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