JPH05341829A - Controller for pentahedral processing machine - Google Patents
Controller for pentahedral processing machineInfo
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- JPH05341829A JPH05341829A JP14728492A JP14728492A JPH05341829A JP H05341829 A JPH05341829 A JP H05341829A JP 14728492 A JP14728492 A JP 14728492A JP 14728492 A JP14728492 A JP 14728492A JP H05341829 A JPH05341829 A JP H05341829A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの斜め面を加工
する能力を有する5面加工機における斜め面の座標計測
の制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of coordinate measurement of an oblique surface in a five-side processing machine having the capability of processing the oblique surface of a work.
【0002】[0002]
【従来の技術】機械座標に対して傾いた軸を中心に旋回
する主軸ヘッドと、回転テーブルを備えてワークの斜め
面を含む5面を加工する5軸制御加工機は、特願平3ー
181522号として本出願人により既に提案されてい
る。2. Description of the Related Art A 5-axis control machining machine for machining five surfaces including a slant surface of a work, which is equipped with a spindle head which revolves around an axis inclined with respect to machine coordinates, and a rotary table, is disclosed in Japanese Patent Application No. It has already been proposed by the applicant as 181522.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この種の5面加工機に
あっては、主軸ヘッドとともにテーブルを旋回させて斜
め面の加工を実行する。主軸スピンドルに計測工具をと
りつけてワークの所要個所を座標計測することができ
る。しかしながら、斜め面の加工時テーブルが旋回する
ため、機械原点に対するワーク座標はテーブルの旋回角
度により変化してしまい、座標計測が困難となる。本発
明はテーブルの旋回角度に対応して座標を自動的に変換
する機能を備えるものである。In this type of five-face machining machine, the table is rotated together with the spindle head to perform the machining of the oblique plane. By attaching a measuring tool to the main spindle, it is possible to measure the required position on the workpiece. However, since the table turns during machining of an oblique surface, the work coordinates with respect to the machine origin change depending on the turning angle of the table, making coordinate measurement difficult. The present invention has a function of automatically converting coordinates according to the turning angle of the table.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明を実施する5面加
工機は、フレームと、該フレーム上にコラムを有し、該
コラムに対して垂直方向に移動するヘッド支持部材と、
該ヘッド支持部材に装備される主軸スピンドルと、該フ
レーム上にテーブルを有しテーブル面に対して垂直方向
の旋回軸まわりにテーブルを旋回する手段とを備えてテ
ーブル上に搭載されたワークの上面及び側面を加工する
能力を有する。そして、その制御装置は、ワークの加工
に使用されるプログラム座標を機械座標に変換する制御
部と、旋回前のテーブル上で計測された計測座標を旋回
後のテーブル上での座標に変換する制御部を備える。A five-face processing machine embodying the present invention comprises a frame, a column on the frame, and a head support member that moves in a direction perpendicular to the column,
An upper surface of a work mounted on the table, including a main spindle mounted on the head support member, and means for rotating the table around a rotation axis having a table on the frame and perpendicular to the table surface. And the ability to machine the sides. The control device includes a control unit that converts the program coordinates used for machining the workpiece into machine coordinates and a control unit that converts the measured coordinates measured on the table before turning into the coordinates on the table after turning. Section.
【0005】[0005]
【作用】以上の手段を備えることにより、斜め面の加工
に際して座標計測を直角面と同様の手順により容易に実
行することができる。By providing the above means, the coordinate measurement can be easily performed in the processing similar to that of the right-angled surface when processing the oblique surface.
【0006】[0006]
【実施例】本発明を実施する5面加工機1は、図1に示
すように、ベッド2を有しており、ベッド2の図中前部
には、ガイド手段である直動案内軸受等を構成するガイ
ドレール3Aが複数個、図中左右方向である矢印A、B
方向(即ち、X軸方向)に平行に設けられている。これ
等ガイドレール3A上には、ワーク支持装置26が設け
られており、ワーク支持装置26は、ベース5等を有し
ている。ベース5は、複数個のナット3bを介して、矢
印A、B方向(X軸方向)に移動駆動自在な形で設けら
れており、ベース5上には、略正方形状に形成されたテ
ーブル35が回転中心CT1を中心として矢印P、Q方
向に旋回駆動自在な形で設けられている。テーブル35
の図中上部には、ワークを搭載するワーク搭載面35a
が形成されている。また、ベッド2の図中後方には、多
種類の工具31を貯えた工具ストッカー41が設けられ
ており、工具ストッカー41には、マガジン42が溝状
の溝に複数の工具31を選択脱着自在に設けられてい
る。マガジン42には、コンベア等から成る工具搬送チ
ェーン42aが前記溝に沿って移動駆動自在に設けられ
ており、工具搬送チェーン42aには、穴状の工具収納
部42bが工具31を脱着自在な形で設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A five-face processing machine 1 for carrying out the present invention has a bed 2 as shown in FIG. 1, and a front portion of the bed 2 in the figure has a linear guide bearing or the like as a guide means. Of the plurality of guide rails 3A, which are the left and right directions in the drawing, are indicated by arrows A and B.
It is provided parallel to the direction (that is, the X-axis direction). A work supporting device 26 is provided on these guide rails 3A, and the work supporting device 26 has a base 5 and the like. The base 5 is provided so as to be movable in the directions of arrows A and B (X-axis direction) via a plurality of nuts 3b, and a table 35 formed in a substantially square shape is provided on the base 5. Is provided so as to be swingable in the directions of arrows P and Q about the rotation center CT1. Table 35
In the upper part of the figure, the work mounting surface 35a on which the work is mounted is mounted.
Are formed. In addition, a tool stocker 41 that stores various kinds of tools 31 is provided on the rear side of the bed 2 in the figure, and a magazine 42 is formed in the tool stocker 41 so that a plurality of tools 31 can be selectively attached to and detached from a groove-like groove. It is provided in. The magazine 42 is provided with a tool transport chain 42a composed of a conveyor or the like so as to be movable along the groove, and the tool transport chain 42a has a hole-shaped tool storage portion 42b in which the tool 31 can be detachably attached. It is provided in.
【0007】更に、ベッド2の図中中央には、ガイド手
段である複数個の直動案内軸受等から成るガイドレール
3Cが矢印A、B方向とは直角な方向である矢印C、D
方向(即ち、Z軸方向)に平行に設けられており、ガイ
ドレール3C上には、コラム6が矢印C、D方向(Z軸
方向)に移動駆動自在な形で設けられている。Further, in the center of the bed 2 in the figure, a guide rail 3C composed of a plurality of linear guide bearings or the like which is a guide means is provided with arrows C and D which are directions orthogonal to the directions A and B.
The column 6 is provided parallel to the direction (that is, the Z-axis direction), and the column 6 is provided on the guide rail 3C so as to be movable and movable in the directions of the arrows C and D (Z-axis direction).
【0008】コラム6の側面6b(矢印C、D方向と平
行な面)には、工具交換装置49が旋回中心SA2を中
心として矢印R2、S2方向にシフター旋回部49aを
旋回駆動自在な形で設けられており、工具交換装置49
は、アーム46等から成る工具把持装置45を有してい
る。アーム46は、旋回中心SA1を中心として矢印R
1、S1方向に旋回駆動自在な形で設けられている。On the side surface 6b of the column 6 (the surface parallel to the directions of arrows C and D), the tool changer 49 is configured to be able to drive the shifter swivel portion 49a in the directions of arrows R2 and S2 about the swivel center SA2. A tool changer 49 is provided
Has a tool gripping device 45 including an arm 46 and the like. The arm 46 has an arrow R centered on the turning center SA1.
It is provided so that it can be swivel-driven in the S1 and S1 directions.
【0009】また、コラム6の前面6aには、ガイド手
段である複数個の直動案内軸受等から成るガイドレール
3Bが図中上下方向である矢印E、F方向(即ち、Y軸
方向)に平行に設けられており、ガイドレール3B上に
は、主軸台9が矢印E、F方向(Y軸方向)に移動駆動
自在な形で設けられている。主軸台9は、ヘッド支持部
10及びヘッド19等を有しており、ヘッド支持部10
には、旋回駆動機構17を介してヘッド19がZ軸及び
X軸で形成される水平面に対して所定角度45度だけ傾
いた形で設けられた回転中心CT3を中心として矢印
G、H方向に旋回駆動自在な形で設けられている。Further, on the front surface 6a of the column 6, a guide rail 3B composed of a plurality of linear guide bearings or the like which is a guide means is provided in the arrow E and F directions (that is, the Y-axis direction) which are vertical directions in the drawing. They are provided in parallel, and a headstock 9 is provided on the guide rail 3B so as to be movable in the directions of arrows E and F (Y-axis direction). The headstock 9 has a head support 10 and a head 19, and the like.
In the direction of arrows G and H about a rotation center CT3 provided with the head 19 tilted by a predetermined angle of 45 degrees with respect to a horizontal plane formed by the Z axis and the X axis via the turning drive mechanism 17. It is provided so that it can be swiveled.
【0010】ヘッド支持部10は、図2に示すように、
本体11、駆動軸12及び旋回駆動機構17等より構成
されており、本体11は、図1に示すコラム6の前面6
aに、ガイド手段であるガイドレール3Bを介して図中
上下方向である矢印E、F方向(即ち、Y軸方向)に移
動駆動自在な形で設けられている。本体11には、図2
に示すように、係合穴が、矢印C、D方向(Z軸方向)
に対して所定角度α(本実施例においてはα=45°)
だけ傾く形で穿設形成されており、係合穴には、段付き
棒状の旋回軸12が、クロスローラベアリング等のベア
リング13等を介して、その軸心(以下、旋回中心CT
3と称する。)を図2矢印C、D方向(Z軸方向)に対
して所定角度αだけ傾け、かつ旋回中心CT3を中心と
して矢印G、H方向に旋回自在な形で設けられている。The head supporting portion 10 is, as shown in FIG.
The main body 11 includes a drive shaft 12, a turning drive mechanism 17, and the like. The main body 11 includes a front surface 6 of the column 6 shown in FIG.
It is provided in a in a manner so as to be movable and driven in the directions of arrows E and F (that is, the Y-axis direction), which are the up and down directions in the figure, via a guide rail 3B which is a guide means. As shown in FIG.
As shown in, the engaging holes are in the directions of arrows C and D (Z-axis direction).
With respect to a predetermined angle α (α = 45 ° in this embodiment)
The stepped rod-shaped swivel shaft 12 is provided in the engagement hole through a bearing 13 such as a cross roller bearing (hereinafter, swivel center CT) in the engagement hole.
It is called 3. 2) is inclined by a predetermined angle α with respect to the arrow C and D directions (Z axis direction) in FIG. 2 and is rotatable in the arrow G and H directions about the swing center CT3.
【0011】旋回軸12には、図2に示すように、係合
穴が、該旋回軸12を旋回中心CT3に沿って係合する
形で穿設されている。そして旋回軸12には、旋回駆動
機構17が接続している。旋回駆動機構17は、本体1
1側に支持されるサーボモータ40を備え、サーボモー
タ40の出力軸にとりつけたギヤ41は旋回軸12のギ
ヤ42にかみ合っている。したがってサーボモータ40
の回転角に応じて、旋回軸12は軸CT3を中心として
G、H方向に所定の角度旋回する。この旋回軸12の先
端部にはケーシング20がとりつけてあり、旋回ヘッド
19を構成している。旋回ヘッド19のケーシングに
は、主軸スピードに22がペアリング23により軸CT
5を中心としてJ、K方向に回転自在に支持されてい
る。As shown in FIG. 2, the turning shaft 12 is provided with an engaging hole so as to engage the turning shaft 12 along the turning center CT3. A turning drive mechanism 17 is connected to the turning shaft 12. The swing drive mechanism 17 includes the main body 1
The servo motor 40 supported on the first side is provided, and the gear 41 attached to the output shaft of the servo motor 40 meshes with the gear 42 of the turning shaft 12. Therefore, the servo motor 40
The swivel shaft 12 swivels in the G and H directions about the axis CT3 by a predetermined angle in accordance with the rotation angle. A casing 20 is attached to the tip of the swivel shaft 12 to form a swivel head 19. In the casing of the swivel head 19, the spindle speed is 22 and the axis CT by the pairing 23.
It is supported rotatably in the J and K directions about 5.
【0012】ヘッド支持部10は、スピンドル駆動用の
サーボモータ25を支持する。サーボモータ25の出力
軸26は、傘歯車26aを介して旋回ヘッド19のケー
シング20内に回転自在に支持された中間軸27を駆動
する。中間軸27はさらにスピンドル22と一体のギヤ
28を駆動する。この構成によりスピンドル22は回転
駆動される。スピンドル先端には工具31のシャンクを
とりつけるテーパー状の工具保持面22aが形成されて
いる。スピンドル22内にはドローバー29が配設され
て工具を保持する。ヘッド支持部10の本体11側に
は、自動工具交換時にスピンドル22のドローバー29
を押圧して工具のとり外しを可能とするプレス装置10
0が装備される。The head supporting portion 10 supports a servo motor 25 for driving the spindle. The output shaft 26 of the servomotor 25 drives an intermediate shaft 27 rotatably supported in the casing 20 of the turning head 19 via a bevel gear 26a. The intermediate shaft 27 also drives a gear 28 integral with the spindle 22. With this configuration, the spindle 22 is rotationally driven. A tapered tool holding surface 22a for attaching the shank of the tool 31 is formed at the tip of the spindle. A drawbar 29 is arranged in the spindle 22 to hold the tool. At the side of the main body 11 of the head support portion 10, a drawbar 29 of the spindle 22 is provided at the time of automatic tool change.
Press device 10 for pressing a tool to enable removal of a tool
Equipped with 0.
【0013】ところで、5面加工機1には、図1に示す
ように、加工制御装置50が装着されており、加工制御
装置50は、図3に示すように、主制御部51を有して
いる。主制御部51にはバス線52を介してキーボード
等の入力部53、システムプログラムメモリ54、加工
プログラムメモリ55、加工制御部56、軸制御部5
7、バッファメモリ58、プログラム座標変換解析制御
部60及び基本座標変換解析制御部61等が接続してい
る。プログラム座標変換解析制御部60は、ワークの加
工すべき加工面を加工する際に、該斜面の傾き等に応じ
てヘッド19及びテーブル35を旋回させる量を演算
し、該演算結果を加工制御部56に対して出力可能な形
で設けられている。また、軸制御部57には、X軸駆動
モータ65が前記ベース5をX軸方向(図1中矢印A、
B方向)に移動駆動する形で接続されており、X軸駆動
モータ65には、エンコーダ65aが該X軸駆動モータ
65の回転角度量を軸制御部57にフィードバックする
形で設けられている。また、軸制御部57には、Y軸駆
動モータ66が前記主軸台9をY軸方向(図1中矢印
E、F方向)に移動駆動する形で接続されており、Y軸
駆動モータ66には、エンコーダ66aが該Y軸駆動モ
ータ66の回転角度量を軸制御部57にフィードバック
する形で設けられている。更に、軸制御部57には、Z
軸駆動モータ67が前記コラム6をZ軸方向(図1中矢
印C、D方向)に移動駆動する形で接続されており、Z
軸駆動モータ67には、エンコーダ67aが該Z軸駆動
モータ67の回転角度量を軸制御部57にフィードバッ
クする形で設けられている。By the way, as shown in FIG. 1, a machining control device 50 is mounted on the five-face machining machine 1, and the machining control device 50 has a main control section 51 as shown in FIG. ing. An input unit 53 such as a keyboard, a system program memory 54, a machining program memory 55, a machining control unit 56, and an axis control unit 5 are connected to the main control unit 51 via a bus line 52.
7, a buffer memory 58, a program coordinate conversion analysis control unit 60, a basic coordinate conversion analysis control unit 61, etc. are connected. The program coordinate conversion analysis control unit 60 calculates the amount of turning of the head 19 and the table 35 according to the inclination of the slope when processing the processing surface of the work, and the processing result is calculated by the processing control unit. It is provided so that it can output to 56. Further, in the axis control unit 57, the X-axis drive motor 65 moves the base 5 in the X-axis direction (arrow A in FIG. 1,
The encoder 65a is provided in the X-axis drive motor 65 so as to feed back the rotation angle amount of the X-axis drive motor 65 to the axis controller 57. Further, a Y-axis drive motor 66 is connected to the axis control unit 57 so as to move and drive the headstock 9 in the Y-axis direction (directions E and F in FIG. 1). Is provided in a form in which the encoder 66a feeds back the rotation angle amount of the Y-axis drive motor 66 to the axis control unit 57. Further, the axis control unit 57 has a Z
A shaft drive motor 67 is connected to drive the column 6 so as to move the column 6 in the Z-axis direction (directions C and D in FIG. 1).
The shaft drive motor 67 is provided with an encoder 67a in a form of feeding back the rotation angle amount of the Z-axis drive motor 67 to the shaft control unit 57.
【0014】更に、軸制御部57には、α軸駆動モータ
40が前記ヘッド19をα軸方向(図1中矢印G、H方
向)に移動駆動する形で接続されており、α軸駆動モー
タ40には、エンコーダ68aが該α軸駆動モータ40
の回転角度量を軸制御部57にフィードバックする形で
設けられている。更に、軸制御部57には、B軸駆動モ
ータ69が前記テーブル35をB軸方向(図1中矢印
P、Q方向)に移動駆動する形で接続されており、B軸
駆動モータ69には、エンコーダ69aが該B軸駆動モ
ータ69の回転角度量を軸制御部57にフィードバック
する形で設けられている。Further, an α-axis drive motor 40 is connected to the axis control unit 57 so as to move the head 19 in the α-axis direction (directions of arrows G and H in FIG. 1) to drive the α-axis drive motor. An encoder 68 a is provided in the α-axis drive motor 40.
It is provided in a form in which the rotation angle amount of is fed back to the axis control unit 57. Further, the B-axis drive motor 69 is connected to the axis control unit 57 so as to move and drive the table 35 in the B-axis direction (arrow P and Q directions in FIG. 1). An encoder 69a is provided so as to feed back the rotation angle amount of the B-axis drive motor 69 to the axis control unit 57.
【0015】本発明による5面加工機1は、以上のよう
な構成を有するので、まず、図1に示す該加工機1を用
いてワークを加工するには、該ワークを、テーブル35
のワーク搭載面35a上に装着する。次に、スピンドル
22に、加工に使用するエンドミル等の工具を工具保持
面22a等を介して装着する。そして、該ワークの加工
面(ワーク座標)の前記加工機1(機械座標)に対する
位置関係を定義するために、図3に示す入力部53を介
して、加工すべきワークの基準条件BCTを入力しバッ
ファメモリ58に格納すると共に、面定義条件PDTを
入力し加工プログラムメモリ55に格納する。基準条件
BCTは、加工すべきワーク全体の座標系と前記加工機
1の機械座標系間の位置関係の対応付けを行なう基準座
標BCOから成り、面定義条件PDTは、該基準座標B
COにより定義される座標系において、ワークの加工す
べき各加工面のワーク座標を定義する面定義座標PCO
から成る。Since the five-face processing machine 1 according to the present invention has the above-described structure, first, in order to machine a work using the processing machine 1 shown in FIG.
It is mounted on the workpiece mounting surface 35a. Next, a tool such as an end mill used for processing is mounted on the spindle 22 via the tool holding surface 22a and the like. Then, in order to define the positional relationship of the machining surface (work coordinate) of the workpiece with respect to the machining machine 1 (machine coordinate), the reference condition BCT of the workpiece to be machined is input via the input unit 53 shown in FIG. Then, the surface definition condition PDT is input and stored in the machining program memory 55 while being stored in the buffer memory 58. The reference condition BCT is composed of a reference coordinate BCO for associating the positional relationship between the coordinate system of the whole work to be machined and the machine coordinate system of the processing machine 1, and the surface definition condition PDT is the reference coordinate BCT.
In the coordinate system defined by CO, the surface definition coordinates PCO that define the work coordinates of each machining surface to be machined
Consists of.
【0016】まず、図4に示すように、機械座標系であ
るX、Y、Z座標(図1中、矢印A、B方向、矢印E、
F方向及び矢印C、D方向)において、前記加工機1の
絶対的なある点を機械原点MOとする。そして、基準座
標BCOの基準原点BPは、基準原点BPを図4のよう
にワーク30の一点に取り、X、Y、Z座標系のX、
Y、Z成分で基準原点BP及び該基準原点BPを基準と
する座標系を定義する。即ち、図4の例において、基準
原点BPは、X成分がX0、Y成分がY0、Z成分がZ
0である。そして、基準座標BCOを原点とする座標系
の各座標軸WX、WY、WZは、XZ平面に平行な面内
でX軸に対してY軸回りの角度MBを持つ軸をWX軸、
XZ平面に垂直でWX軸に直交し基準原点BPを通る軸
をWY軸、XZ平面に平行な面内でWX軸に直交し基準
原点BPを通る軸を通る軸をWZ軸とする。また、角度
MBは、X−Y平面を基準とし時計回りを正とする角度
とし、WX−WY平面のY軸回りの回転角を示す。ま
た、角度MAは、Y軸を基準としたX軸回りの符号を考
えない角度とし、WX−WY平面のX−Y平面に対する
回転角を示す。即ち、図4の例において、座標系のWX
−WY平面は、角度MBの角度成分がB0であるからX
−Y平面に対して角度B0だけ正方向に回転しており、
WX−WY平面はX−Y平面に垂直でありX−Y平面に
対して角度MAが0である。First, as shown in FIG. 4, X, Y, and Z coordinates which are machine coordinate systems (in FIG. 1, arrow A, B directions, arrow E,
In the F direction and the arrows C and D directions), an absolute certain point of the processing machine 1 is set as a machine origin MO. Then, the reference origin BP of the reference coordinates BCO is set to one point of the work 30 as shown in FIG. 4, and the reference origin BP is set to the X, Y, Z coordinate system X,
A reference origin BP and a coordinate system based on the reference origin BP are defined by the Y and Z components. That is, in the example of FIG. 4, the reference origin BP is X0 for the X component, Y0 for the Y component, and Z for the Z component.
It is 0. The coordinate axes WX, WY, WZ of the coordinate system having the reference coordinate BCO as the origin are the axes having the angle MB around the Y axis with respect to the X axis in the plane parallel to the XZ plane.
An axis that is perpendicular to the XZ plane and is orthogonal to the WX axis and passes through the reference origin BP is a WY axis, and an axis that is orthogonal to the WX axis in a plane parallel to the XZ plane and is an axis that passes through the reference origin BP is a WZ axis. The angle MB is a rotation angle around the Y axis of the WX-WY plane, where the clockwise direction is positive with respect to the XY plane. Further, the angle MA is an angle that does not consider the sign around the X axis with the Y axis as a reference, and indicates the rotation angle of the WX-WY plane with respect to the XY plane. That is, in the example of FIG. 4, WX of the coordinate system
In the -WY plane, the angle component of the angle MB is B0, so X
Is rotated in the positive direction by an angle B0 with respect to the -Y plane,
The WX-WY plane is perpendicular to the XY plane and the angle MA is 0 with respect to the XY plane.
【0017】このように、基準座標BCOを指定するた
めに、これら基準原点BPの成分を基準座標BCOとし
て図3に示す入力部53から入力する。即ち、図6の
(a)に示す基準条件BCTにおいて、基準座標BCO
中の「X」の桁にはX成分のデータBD1として「X
0」を、「Y」の桁にはY成分のデータBD2として
「Y0」を、「Z」の桁にはZ成分のデータBD3とし
て「Z0」を、「MB」の桁にはY軸回りの角度成分の
データBD4として「B0」を、「MA」の桁にはX軸
回りの角度成分のデータBD5として「0」を、図3に
示す入力部53を介して入力し、バッファメモリ58に
格納する。As described above, in order to specify the reference coordinates BCO, these components of the reference origin BP are input as the reference coordinates BCO from the input unit 53 shown in FIG. That is, in the reference condition BCT shown in FIG.
The digit "X" in the middle indicates "X" as the data BD1 of the X component.
"0", "Y0" as the Y component data BD2 for the "Y" digit, "Z0" as the Z component data BD3 for the "Z" digit, and the Y axis rotation for the "MB" digit. "B0" is input as the data BD4 of the angle component of "," and "0" is input as the data BD5 of the angle component of the X axis around the digit of "MA" via the input unit 53 shown in FIG. To store.
【0018】次に、基準座標BCOを指定したら、該指
定した基準座標BCOに対するワークの各加工面のワー
ク座標を定義する。即ち、面定義座標PCOは、図5の
(a)に示すように、ワーク30の加工面を面、、
、、、とした場合、これら角面の左下の点(図
中黒塗四角部分で示す。)を仮に該各加工面のワーク原
点W1、W2、W3、W4、W5、W6とする。そし
て、これら各加工面のワーク原点は、図4に示す前記基
準座標BCOのWX、WY、WZ成分で定義する。ま
た、角度WBは、WX軸に対するWY軸を中心に時計回
りを正とする角度とし、各加工面の面〜のテーブル
35のワーク搭載面35aを形成するXZ平面に垂直な
WY軸回りのWX軸に対する角度を示す。また、角度W
Aは、WY軸に対するWX軸回りの符号を考えない角度
とし、各加工面の面〜がテーブル35のワーク搭載
面35aの形成するXZ平面と成す角度を示す。Next, when the reference coordinate BCO is designated, the work coordinate of each machining surface of the work with respect to the designated reference coordinate BCO is defined. That is, the surface definition coordinates PCO are, as shown in FIG.
,,, the lower left point of these corner surfaces (indicated by the black-painted square portion in the figure) is temporarily set as the work origin W1, W2, W3, W4, W5, W6 of each machining surface. Then, the work origin of each of these machining surfaces is defined by the WX, WY, and WZ components of the reference coordinate BCO shown in FIG. Further, the angle WB is an angle whose positive direction is clockwise with respect to the WX axis with respect to the WY axis, and the WX around the WY axis perpendicular to the XZ plane forming the work mounting surface 35a of the table 35 between the surfaces of the respective machining surfaces. Indicates the angle with respect to the axis. Also, the angle W
A is an angle that does not consider the sign around the WX axis with respect to the WY axis, and indicates the angle that each of the machining surfaces forms with the XZ plane formed by the work mounting surface 35a of the table 35.
【0019】例えば、図4に示すワーク30の一例にお
いて、該ワーク30が図5の(b)に示すような寸法で
あるときに、まず、加工面の面のワーク原点W1は、
WX成分が−150、WY成分が0、WZ成分が0、W
X軸を基準としたWY軸回りの角度成分WBが0、WY
軸を基準としたWX軸回り角度成分WAが0である。同
様にして、加工面の面のワーク原点W2は、WX成分
が0、WY成分が0、WZ成分が−200、WY軸回り
の角度成分WBが180、WX軸回りの角度成分WAが
0である。更に、加工面の面のワーク原点W3は、W
X成分が0、WY成分が0、WZ成分が0、WY軸回り
の角度成分WBが−90、WX軸回りの角度成分WAが
0である。更に、加工面の面のワーク原点W4は、W
X成分が−150、WY成分が0、WZ成分が−20
0、WY軸回りの角度成分WBが90、WX軸回りの角
度成分WAが0である。更に、加工面の面のワーク原
点W5は、WX成分が0、WY成分が100、WZ成分
が0、WY軸回りの角度成分WB−90(上面は、便
宜上−90と入力する)、WX軸回りの角度成分WAが
90である。更に、加工面の面のワーク原点W6は、
WX成分が0、WY成分が30、WZ成分が−200、
WY軸回りの角度成分WBが180、WX軸回りの角度
成分WAが45である。For example, in an example of the work 30 shown in FIG. 4, when the work 30 has a size as shown in FIG. 5B, first, the work origin W1 of the machined surface is
WX component is -150, WY component is 0, WZ component is 0, W
The angle component WB around the WY axis with respect to the X axis is 0, WY
The angle component WA around the WX axis with respect to the axis is 0. Similarly, the workpiece origin W2 of the machined surface is 0 for the WX component, 0 for the WY component, -200 for the WZ component, 180 for the angular component WB around the WY axis, and 0 for the angular component WA around the WX axis. is there. Furthermore, the workpiece origin W3 of the machined surface is W
The X component is 0, the WY component is 0, the WZ component is 0, the angle component WB around the WY axis is -90, and the angle component WA around the WX axis is 0. Further, the workpiece origin W4 of the machined surface is W
X component is -150, WY component is 0, WZ component is -20
0, the angle component WB around the WY axis is 90, and the angle component WA around the WX axis is 0. Further, the workpiece origin W5 of the machined surface has a WX component of 0, a WY component of 100, a WZ component of 0, an angle component WB-90 around the WY axis (the upper surface is input as -90 for convenience), and a WX axis. The angular component WA around is 90. Furthermore, the workpiece origin W6 of the machined surface is
WX component is 0, WY component is 30, WZ component is -200,
The angle component WB around the WY axis is 180, and the angle component WA around the WX axis is 45.
【0020】このように、これら加工面のワーク原点W
1、W2、W3、W4、W5、W6を指定するために、
これら加工面のワーク原点の成分を面定義ユニットPD
Uの面定義座標PCOとして入力部53から入力する。
このときに、基準座標(BCO)省略して直接面定義座
標(PCO)に機械座標との位置関係を入力することも
可能である。図6の(b)に示す面定義条件PDTにお
いて、一例として、面の場合には、面定義座標PCO
中の「面」の桁には指定した加工面のデータPNOとし
て「1」を、「WX」の桁にはWX成分のデータPD1
として「150」を、「WY」の桁にはWY成分のデー
タPD2として「0」を、「WZ」の桁にはWZ成分の
データPD3として「0」を、「WB」の桁にはWY軸
回りの角度成分のデータPD4として「0」を、「W
A」の桁にはWX軸回りの角度成分のデータPD5とし
て「0」を、面のデータ列PS1として図3に示す入
力部53を介して入力し、加工プログラムメモリ55に
格納する。以降、ワーク30の加工面の面〜につい
ても同様に入力し、最終的に、図6の(b)に示す面定
義条件PDTを完成させ、加工プログラムメモリ55に
格納する。Thus, the workpiece origin W of these machined surfaces
To specify 1, W2, W3, W4, W5, W6,
The component of the work origin of these machining surfaces is defined by the surface definition unit PD
It is input from the input unit 53 as the surface definition coordinate PCO of U.
At this time, it is also possible to omit the reference coordinates (BCO) and directly input the positional relationship with the machine coordinates into the surface definition coordinates (PCO). In the surface definition condition PDT shown in FIG. 6B, as an example, in the case of a surface, the surface definition coordinates PCO
In the "face" digit, "1" is set as the designated machining surface data PNO, and in the "WX" digit, WX component data PD1.
Is "150", the "WY" digit is "0" as the WY component data PD2, the "WZ" digit is "0" as the WZ component data PD3, and the "WB" digit is WY. “0” is set as “W” as the data PD4 of the angle component around the axis.
"0" is input to the digit "A" as the data PD5 of the angle component around the WX axis as the surface data string PS1 via the input unit 53 shown in FIG. 3, and stored in the machining program memory 55. After that, the same is input with respect to the machining planes of the work 30, and finally, the plane definition condition PDT shown in FIG. 6B is completed and stored in the machining program memory 55.
【0021】次に、図3に示す入力部53を介して、主
制御部51に対して加工開始を指令する。すると、主制
御部51は、加工制御部56に対して加工を行なうよう
に指令し、該指令を受けた加工制御部56は、加工プロ
グラムメモリ55から加工プログラムを読み出し、ワー
ク30の加工を行なう。該加工プログラムは、図3に示
す加工制御装置50の座標変換解析制御部60が、入力
部53より入力された面定義条件PDTがローディング
されており、また、加工すべきワーク30の各加工面の
面〜に対して面定義条件PDT中の面定義座標PC
Oに入力された面の数に応じて、ワーク30各加工面の
加工指示する面〜に対応した加工ブロックが順次形
成されており、更に、各加工ブロックには、ワーク30
の各加工面の面〜の加工データが各加工面のワーク
原点を基準に記述されている。Next, the main control unit 51 is instructed to start machining through the input unit 53 shown in FIG. Then, the main control unit 51 commands the machining control unit 56 to perform machining, and the machining control unit 56 that has received the command reads the machining program from the machining program memory 55 and processes the work 30. .. The machining program is loaded with the surface definition condition PDT input from the input unit 53 by the coordinate conversion analysis control unit 60 of the machining control device 50 shown in FIG. 3, and each machining surface of the workpiece 30 to be machined. Surface to the surface definition coordinates PC in the surface definition condition PDT
Depending on the number of surfaces input to O, machining blocks corresponding to the machining instruction planes of the machining planes of the work 30 are sequentially formed.
The machining data of the machining planes 1 to 3 are described based on the work origin of each machining plane.
【0022】ここで、特に本発明において特徴的である
ワーク30の斜面を加工する場合について説明する。こ
の際、例えば、図4に示すように、ワーク30の斜面で
ある面は、X、Y、Z軸の3軸に対してそれぞれ所定
角度だけ傾いているので、工具31を面の傾きに応じ
てX、Y、Z軸に対して所定角度だけ傾けて加工する必
要がある。そこで、まず最初に、図2に示すヘッド19
を工具31を装着したスピンドル22と共に旋回中心C
T3を中心として矢印G、H方向に任意角度θだけ旋回
させた場合の、該各度θとスピンドル22(従って工具
31)のX、Y、Z軸に対する角度θx、θy、θzと
の関係について説明する。Here, the case of processing the slope of the work 30, which is a characteristic of the present invention, will be described. At this time, for example, as shown in FIG. 4, since the inclined surface of the work 30 is inclined at a predetermined angle with respect to the three axes of the X, Y, and Z axes, the tool 31 is adjusted according to the inclination of the surface. Therefore, it is necessary to incline by a predetermined angle with respect to the X, Y and Z axes. Therefore, first, the head 19 shown in FIG.
With the spindle 22 equipped with the tool 31
Regarding the relationship between each degree θ and the angles θx, θy, and θz of the spindle 22 (and therefore the tool 31) with respect to the X, Y, and Z axes in the case of turning by an arbitrary angle θ in the directions of arrows G and H about T3. explain.
【0023】即ち、図7に示すように、対称点P1を
X、Y、Z座標軸の原点Oとし、旋回中心CT3(α
軸)に対して直角でY軸及びZ軸に接する半径1の円
(以下、単位円UCと称する。)を考える。そして、単
位円UCがY軸及びZ軸に接する点をそれぞれA、Bと
する。ここで、スピンドル22(即ち、ヘッド19)
を、その回転中心CT5を、Z軸上に位置決めした状態
から矢印G方向に角度θだけ旋回させて、図中一点鎖線
で示す位置に位置決めする。すると、スピンドル22の
回転中心CT5も、矢印G方向に角度θだけ旋回して、
単位円UCの円周に沿って点Bから点Dまで移動する。
この際、図8に示すように、点DからXZ平面及びYZ
平面に下ろした垂線の足をそれぞれG1、E、また、足
G1よりZ軸に下ろした垂線の足をFとすれば、 θ=∠BCD、θx=∠DFG1 FG1=DE、DG1=EF=FB であるので、 tanθx=DG1/FG1=EF/DE tanθx=EF/DE (式1) となる。That is, as shown in FIG. 7, the symmetry point P1 is the origin O of the X, Y, and Z coordinate axes, and the turning center CT3 (α
Consider a circle with a radius of 1 (hereinafter referred to as a unit circle UC) that is perpendicular to the (axis) and is in contact with the Y axis and the Z axis. The points at which the unit circle UC contacts the Y axis and the Z axis are A and B, respectively. Here, the spindle 22 (that is, the head 19)
Is rotated about the rotation center CT5 in the direction of the arrow G by an angle θ from the state of being positioned on the Z axis, and is positioned at the position indicated by the alternate long and short dash line in the figure. Then, the rotation center CT5 of the spindle 22 also turns in the arrow G direction by the angle θ,
Move from point B to point D along the circumference of the unit circle UC.
At this time, as shown in FIG. 8, from the point D to the XZ plane and YZ
Let G 1 and E be the feet of the perpendicular drawn on the plane, and F be the feet of the perpendicular drawn from the foot G 1 to the Z-axis. Θ = ∠BCD, θx = ∠DFG 1 FG 1 = DE, DG Since 1 = EF = FB, tan θx = DG 1 / FG 1 = EF / DE tan θx = EF / DE (Equation 1)
【0024】ここで、図7に示す点Dより直線ABに垂
線を下ろし、その足をEとすると、CD=1であるの
で、 DE=CDsinθ=sinθ (式2) となる。また、図7に示す三角形BEFにおいて、 FB=EF=EBsin45° =(BC−CDcosθ)sin45° EF=(1−cosθ)/√2 (式3) となる。従って、(式2)、(式3)を(式1)に代入
すると、 tanθx=EF/DE =(1−cosθ)/(√2・sinθ) となる。従って、 θx=arctan〔(1−cosθ)/(√2・sinθ)〕 (式4) を得る。Here, if a perpendicular is drawn from the point D shown in FIG. 7 to the straight line AB and its foot is E, then CD = 1, so DE = CDsinθ = sinθ (Equation 2). In the triangle BEF shown in FIG. 7, FB = EF = EBsin45 ° = (BC-CDcosθ) sin45 ° EF = (1-cosθ) / √2 (Equation 3) Therefore, when (Equation 2) and (Equation 3) are substituted into (Equation 1), tan θx = EF / DE = (1−cos θ) / (√2 · sin θ) is obtained. Therefore, θx = arctan [(1-cos θ) / (√2 · sin θ)] (Equation 4) is obtained.
【0025】また、角度θyは、図8に示す三角形OD
G1より、 sinθy=DG1/OD θy=arcsin(DG1/OD) ここで、DG1=EF、EF=(1−cosθ)/√2
であるから、 DG1=(1−cosθ)/√2 となる。また、∠CDO=∠CBOであるので、∠CB
O=45°より、 ∠CDO=45° となる。また、三角形ODCにおいて、CD=1、∠C
DO=45°より、 OD=CDtan∠CDO=tan45°=√2 となる。従って、 θy=arcsin(DG1/OD) =arcsin(((1−cosθ)/√2)/√2) θy=arcsin((1−cosθ)/2) (式5) を得る。The angle θy is the triangle OD shown in FIG.
From G 1 , sin θy = DG 1 / OD θy = arcsin (DG 1 / OD) where DG 1 = EF, EF = (1-cos θ) / √2
Therefore, DG 1 = (1−cos θ) / √2. Also, since ∠CDO = ∠CBO, ∠CB
From O = 45 °, ∠CDO = 45 °. In the triangle ODC, CD = 1, ∠C
From DO = 45 °, OD = CDtan∠CDO = tan45 ° = √2. Therefore, θy = arcsin (DG 1 / OD) = arcsin (((1-cos θ) / √2) / √2) θy = arcsin ((1-cos θ) / 2) (Equation 5) is obtained.
【0026】更に、角度θzは、図8に示す三角形FO
G1より、 tanθz=FG1/OF=DE/OF ここで、図8に示す三角形EOFより、 OF=(1+cosθ)/√2 上式より、 tanθz=sinθ/[(1+cosθ)/√2] =√2sinθ/(1+cosθ) 従って、 θz=arctan[√2・sinθ/(1+cosθ)] (式6) となる。Further, the angle θz is a triangle FO shown in FIG.
From G 1 , tan θz = FG 1 / OF = DE / OF From the triangle EOF shown in FIG. 8, OF = (1 + cos θ) / √2 From the above equation, tan θz = sin θ / [(1 + cos θ) / √2] = √2 sin θ / (1 + cos θ) Therefore, θz = arctan [√2 · sin θ / (1 + cos θ)] (Equation 6).
【0027】従って、上述した角度θと角度θx、θ
y、θzとの関係に基づき、図8に示す原点Oより図中
左方に所定距離だけ突出した工具31の刃先31aの、
ワーク30に対する位置を正確に求められる。ここで、
角度θyは、ヘッド19を工具31を装着したスピンド
ル22と共に旋回中心CT3を中心として矢印G、H方
向に任意角度θだけ旋回させた場合の工具31のテーブ
ル35のワーク搭載面35aが形成するXZ平面に対す
るX軸回りの傾きであると共に、ワーク30の当該工具
31により加工されるべき当該工具31に垂直に直交す
る加工すべき斜面の傾き角度WAでもある。そこで、ワ
ーク30の斜面の傾きを工具31の傾きと見做せば、
(式5)より、該ワーク30の斜面の傾き角度WAに相
当する角度θyについてヘッド19を旋回させるべきヘ
ッド旋回量TA2に相当する角度θを求めることができ
る。即ち、(式5)より、 sinθy=(1−cosθ)/2 cosθ=1−2sinθy θ=arccos(1−2sinθy) (式7) を得る。Therefore, the above-mentioned angle θ and angles θx, θ
Based on the relationship between y and θz, the cutting edge 31a of the tool 31 protruding leftward in the drawing from the origin O shown in FIG. 8 by a predetermined distance,
The position with respect to the work 30 can be accurately obtained. here,
The angle θy is XZ formed by the work mounting surface 35a of the table 35 of the tool 31 when the head 19 is rotated by the arbitrary angle θ in the directions G and H around the rotation center CT3 together with the spindle 22 on which the tool 31 is mounted. It is not only the inclination about the X-axis with respect to the plane, but also the inclination angle WA of the slope to be machined of the work 30 that is perpendicular to the tool 31 to be machined by the tool 31. Therefore, if the inclination of the slope of the work 30 is regarded as the inclination of the tool 31,
From (Equation 5), the angle θ corresponding to the head turning amount TA2 for turning the head 19 with respect to the angle θy corresponding to the inclination angle WA of the slope of the work 30 can be obtained. That is, from (Equation 5), sin θy = (1−cos θ) / 2 cos θ = 1−2 sin θy θ = arccos (1-2 sin θy) (Equation 7) is obtained.
【0028】一方、角度θzは、ヘッド19を工具31
を装着したスピンドル22と共に旋回中心CT3を中心
として矢印G、H方向に任意角度θだけ旋回させた場合
の工具31のZ軸に対するテーブル35のワーク搭載面
35aが形成するXZ平面に垂直なY軸回りの傾きであ
ると共に、加工に際して、工具と加工面の垂直状態を維
持するために、工具がθzだけ回転したことを補償する
ためのテーブル35の基準原点BPからの回転量でもあ
る。そこで、先に求めた角度θより、該ワーク30の斜
面の傾きに対応してテーブル35を基準原点BPから旋
回させるべきテーブル旋回補正量TA1に相当する角度
θzを角度θyについて求めることができる。即ち、先
に求めたθを(式6)に代入して、 θz=arctan[√2・sin(arccos(1−2siny))/( 1+cos(arccos(1−2siny)))] (式8) を得る。On the other hand, for the angle θz, the head 19 and the tool 31
Y axis perpendicular to the XZ plane formed by the workpiece mounting surface 35a of the table 35 with respect to the Z axis of the tool 31 when rotated by the arbitrary angle θ in the directions G and H around the rotation center CT3 together with the spindle 22 mounted with In addition to the inclination around the circumference, it is also the amount of rotation from the reference origin BP of the table 35 for compensating that the tool has rotated by θz in order to maintain the vertical state of the tool and the machining surface during machining. Therefore, the angle θz corresponding to the table turning correction amount TA1 that should turn the table 35 from the reference origin BP can be obtained from the angle θy based on the angle θ previously obtained. That is, by substituting the previously obtained θ into (Equation 6), θz = arctan [√2 · sin (arccos (1-2siny)) / (1 + cos (arccos (1-2siny)))] (Equation 8) To get
【0029】従って、ワーク30の斜面を加工する際
は、角度θyに相当するワーク30の斜面の傾き角度W
Aさえ分かれば、該角度θyよりヘッド19を旋回させ
るべきヘッド旋回量TA2に相当する角度θ及びテーブ
ル35の基準原点BPから旋回させるべきテーブル旋回
補正量TA1に相当する角度θzを算出して、該ワーク
30の斜面に対する工具31の位置決めを行うことがで
きる。即ち、本発明においては、図3に示す加工制御装
置50の座標変換解析制御部60が、入力部53より入
力された面定義座標PCOがローディングされた加工プ
ログラム中のワーク30の斜面の傾き角度WAのデータ
を基に、(式7)及び(式8)よりヘッド19のヘッド
旋回量TA2に相当する角度θ及びテーブル35のテー
ブル旋回補正量TA1に相当する角度θzを算出する。
すると、図3に示す加工制御部56が、該算出値を基に
軸制御部57に所定の角度を取るように指令する。Therefore, when the slope of the work 30 is processed, the slope angle W of the slope of the work 30 corresponding to the angle θy.
If only A is known, an angle θ corresponding to the head turning amount TA2 for turning the head 19 and an angle θz corresponding to the table turning correction amount TA1 for turning from the reference origin BP of the table 35 are calculated from the angle θy. The tool 31 can be positioned with respect to the slope of the work 30. That is, in the present invention, the coordinate conversion analysis control unit 60 of the machining control device 50 shown in FIG. 3 causes the inclination angle of the slope of the workpiece 30 in the machining program loaded with the surface definition coordinates PCO input from the input unit 53. Based on the data of WA, the angle θ corresponding to the head turning amount TA2 of the head 19 and the angle θz corresponding to the table turning correction amount TA1 of the table 35 are calculated from (Expression 7) and (Expression 8).
Then, the machining control unit 56 shown in FIG. 3 commands the axis control unit 57 to take a predetermined angle based on the calculated value.
【0030】以上のように、ワーク30の斜面の傾き角
度WAに相当する角度θy、ヘッド19のヘッド旋回量
TA2に相当する角度θ及びテーブル35のテーブル旋
回補正量TA1に相当する角度θzは関係付けられるの
で、主制御部51の指令を受けた加工制御部56は、座
標変換指令を認識すると、該座標変換指令に基づき図3
に示す座標変換解析制御部60に対して、変換後の座標
に工具31が適応可能なようにテーブル35及びヘッド
19の旋回量を算出すると共に、ワーク座標系(WX、
WY、WZ座標)を機械座標系(X、Y、Z座標)に変
換するように指令する。指令を受けた図3に示す座標変
換解析制御部60は、前述したワーク座標と機械座標と
の関係から、該加工プログラム中にローディングされた
ワーク30の各加工面の面〜に対応した面定義座標
PCOのデータPD4、PD5及びバッファメモリ58
に格納された基準座標BCOのデータBD4に基づき、
ワーク30の各加工面の面〜に対応したテーブル3
5及びヘッド19の旋回量の算出を行う。また、ワーク
30の各加工面の面〜のWX、WY、WZ座標を該
加工プログラム中にローディングされたワーク30の各
加工面の面〜に対応した面定義座標PCOのデータ
PD1、PD2、PD3及びバッファメモリ58に格納
された基準座標BCOのデータBD1、BD2、BD3
から機械座標系(XYZ座標)に変換する。As described above, the angle θy corresponding to the inclination angle WA of the slope of the work 30, the angle θ corresponding to the head turning amount TA2 of the head 19, and the angle θz corresponding to the table turning correction amount TA1 of the table 35 are related. When the machining control unit 56 receives the command of the main control unit 51 and recognizes the coordinate conversion command, the processing control unit 56 receives the command from FIG.
In the coordinate conversion analysis control unit 60 shown in FIG. 1, the turning amount of the table 35 and the head 19 is calculated so that the tool 31 can be adapted to the converted coordinates, and the work coordinate system (WX,
WY, WZ coordinates) are converted to a machine coordinate system (X, Y, Z coordinates). The coordinate conversion analysis control unit 60 shown in FIG. 3, which has received the command, defines the surface definition corresponding to each of the machining surfaces of the work 30 loaded in the machining program from the above-mentioned relationship between the work coordinates and the machine coordinates. Coordinate PCO data PD4, PD5 and buffer memory 58
Based on the reference coordinate BCO data BD4 stored in
Table 3 corresponding to each machining surface of the work 30
5 and the turning amount of the head 19 are calculated. Further, the data PD1, PD2, PD3 of the surface definition coordinates PCO corresponding to the WX, WY, WZ coordinates of the surface of each processed surface of the work 30 corresponding to the surface of each processed surface of the work 30 loaded in the processing program. And data BD1, BD2, BD3 of the reference coordinates BCO stored in the buffer memory 58.
To the machine coordinate system (XYZ coordinates).
【0031】即ち、テーブル35の旋回量は、ワーク座
標と機械座標とのズレによるテーブル旋回基本量TBを
面定義座標PCOのデータPD4及び基準座標BCOの
データBD4から、TB=PD4+BD4とし、また、
ワーク30の加工面のテーブル35のワーク搭載面35
aに対する傾きによるテーブル旋回補正量TA1を面定
義座標PCOのデータPD5から、PD5=θyとして
(式8)より、TA1(=θz)が算出される。更に、
ヘッド19の旋回量は、ワーク30の加工面のテーブル
35のワーク搭載面35aに対する傾きによるヘッド旋
回量TA2を面定義座標PCOのデータPD5から、P
D5=θyとして(式7)より、TA2(=θ)を算出
される。このように、図3に示す座標変換解析制御部6
0がテーブル35及びヘッド19の旋回量TB、TA
1、TA2の算出等の解析を行なったら、座標変換解析
制御部60は、該解析結果を加工制御部56に出力し、
該解析結果を受けた加工制御部56は、軸制御部57に
対して、各駆動モータ69、40を所定量駆動するよう
に指示する。すると、前記加工制御部56の指令を受け
た軸制御部57は、B軸駆動モータ69を駆動させて図
1に示すテーブル35をテーブル旋回基本量TB(=P
D4+BD4)及びテーブル旋回補正量TA1(=θ
z)だけP方向に旋回させて工具と加工面を対向させる
と共に、α軸駆動モータ40を駆動させて図1に示すヘ
ッド19をヘッド旋回量TA2(=θ)だけG方向に旋
回させスピンドル22の回転中心CT5、従って工具を
当該加工面に対して垂直に位置決めする。That is, regarding the turning amount of the table 35, the table turning basic amount TB due to the deviation between the work coordinates and the machine coordinates is set to TB = PD4 + BD4 from the data PD4 of the surface defining coordinates PCO and the data BD4 of the reference coordinates BCO, and
The work mounting surface 35 of the table 35 on the processing surface of the work 30
From the data PD5 of the surface defining coordinates PCO, the table turning correction amount TA1 due to the inclination with respect to a is set to PD5 = θy, and TA1 (= θz) is calculated from (Equation 8). Furthermore,
For the turning amount of the head 19, the head turning amount TA2 due to the inclination of the machining surface of the work 30 with respect to the work mounting surface 35a of the table 35 is calculated from the data PD5 of the surface defining coordinates PCO by P.
TA2 (= θ) is calculated from (Equation 7) with D5 = θy. In this way, the coordinate conversion analysis control unit 6 shown in FIG.
0 indicates the turning amounts TB and TA of the table 35 and the head 19.
After performing the analysis such as the calculation of 1, TA2, the coordinate conversion analysis control unit 60 outputs the analysis result to the processing control unit 56,
Upon receiving the analysis result, the machining control unit 56 instructs the axis control unit 57 to drive the drive motors 69 and 40 by a predetermined amount. Then, the axis control unit 57 which receives the command from the processing control unit 56 drives the B-axis drive motor 69 to move the table 35 shown in FIG. 1 to the table turning basic amount TB (= P).
D4 + BD4) and table turning correction amount TA1 (= θ
z) in the P direction so that the tool faces the machining surface, and the α-axis drive motor 40 is driven to rotate the head 19 shown in FIG. 1 in the G direction by the head rotation amount TA2 (= θ). The center of rotation CT5, and thus the tool, is positioned perpendicular to the machining surface.
【0032】更に、面定義座標PCOのデータPD1、
PD2、PD3及びバッファメモリ58に格納された基
準座標BCOのデータBD1、BD2、BD3からワー
ク座標系(WX、WY、WZ座標)を機械座標系(X、
Y、Z座標)への変換を図3に示す座標変換解析制御部
60で実行し、演算結果を加工制御部56に出力するこ
とにより、該解析結果を受けた加工制御部56は、軸制
御部57に対して、各駆動モータ65、66、67を所
定量駆動するように指示する。すると、前記加工制御部
56の指令を受けた軸制御部57は、前記加工制御部5
6の指令に基づいて各駆動モータ65、66、67を所
定量駆動させる。即ち、X軸駆動モータ66を駆動させ
て図1に示すベース5をD1だけX軸方向に移動させ、
Y軸駆動モータ66を駆動させて図1に示す主軸台9を
D2だけY軸方向に移動させ、Z軸駆動モータ67を駆
動させて図1に示すコラム6をD3だけZ軸方向に移動
させ工具の刃先を加工すべき加工面のワーク原点に一致
させる。Further, the data PD1 of the surface defining coordinates PCO,
From the data BD1, BD2, BD3 of the reference coordinates BCO stored in PD2, PD3 and the buffer memory 58, the work coordinate system (WX, WY, WZ coordinates) is converted to the machine coordinate system (X,
The coordinate conversion analysis control unit 60 shown in FIG. 3 executes the conversion into (Y, Z coordinates) and outputs the calculation result to the processing control unit 56, so that the processing control unit 56 receiving the analysis result causes the axis control The unit 57 is instructed to drive each drive motor 65, 66, 67 by a predetermined amount. Then, the axis control unit 57, which receives the command from the machining control unit 56, causes the machining control unit 5 to move.
Based on the command of No. 6, each drive motor 65, 66, 67 is driven by a predetermined amount. That is, the X-axis drive motor 66 is driven to move the base 5 shown in FIG. 1 by D1 in the X-axis direction,
The Y-axis drive motor 66 is driven to move the headstock 9 shown in FIG. 1 by D2 in the Y-axis direction, and the Z-axis drive motor 67 is driven to move the column 6 shown in FIG. 1 by D3 in the Z-axis direction. Match the cutting edge of the tool with the work origin of the machining surface to be machined.
【0033】以上により、工具31の刃先31aがワー
ク30の加工面に垂直に対向する形で、工具31を加工
開始位置(ワーク原点)に位置決めできるので、以降、
加工指令等に基づき加工制御部56が、軸制御部57等
に対して指示することにより、スピンドル22を駆動
し、工具と共に矢印J又はK方向に回転させる。そし
て、主軸台9を矢印E、F方向に適宜移動させたり、ベ
ース5、コラム6を移動駆動させることにより、工具3
1によって、ワーク30が加工される。従って、作業者
は、ワークの斜面の加工面を加工する場合、該加工面の
傾きに応じてヘッドの回転角度とテーブルの回転角度を
求める必要が無く、ワークの斜面の加工面の傾き角度を
入力するだけで、該加工面の傾きに応じてヘッド及びテ
ーブルは回転し位置決めされる。As described above, the tool 31 can be positioned at the machining start position (work origin) with the cutting edge 31a of the tool 31 vertically facing the machining surface of the work 30.
The machining control unit 56 instructs the axis control unit 57 and the like based on a machining command or the like to drive the spindle 22 and rotate the spindle 22 in the arrow J or K direction together with the tool. Then, the headstock 9 is appropriately moved in the directions of arrows E and F, or the base 5 and the column 6 are driven to move, whereby the tool 3 is moved.
The work 30 is processed by 1. Therefore, the operator does not have to obtain the rotation angle of the head and the rotation angle of the table according to the inclination of the machined surface when machining the machined surface of the workpiece, and the inclination angle of the machined surface of the workpiece is determined. Only by inputting, the head and the table are rotated and positioned according to the inclination of the processed surface.
【0034】本発明は以上のような構成を有する5面加
工機にあって、斜め面の加工を行なう際に、座標計測を
簡単に達成する機能を提供するものである。図9、図1
0はテーブル30上にとりつけられたワーク30のワー
ク原点を計測する手順を示す。まず、テーブル30を回
転させない状態で、主軸に計測工具310を装着してワ
ーク原点座標を計測する。ワーク原点WOを図5の面
、、の交点として定めると、ワーク原点WOの座
標X、Zの値は、計測工具310を面及び面に突き
当てて、そのときの座標値から演算することができる。
ワーク原点WOの座標Yの値は、直接に計測することは
できない。そこで、まず面に計測工具を当てて、面
の座標値を計測する。次に、面のY方向の寸法Y1を
図面上から得て、面の座標値から寸法Y1を差し引い
てワーク原点WOのY座標値を得る。The present invention is a five-sided machine having the above-mentioned configuration, and provides a function for easily achieving coordinate measurement when processing an oblique surface. 9 and 1
Reference numeral 0 represents a procedure for measuring the work origin of the work 30 mounted on the table 30. First, in a state in which the table 30 is not rotated, the measuring tool 310 is attached to the spindle to measure the workpiece origin coordinates. When the work origin WO is defined as the intersection of the surfaces in FIG. 5 and, the values of the coordinates X and Z of the work origin WO can be calculated from the coordinate values at that time when the measuring tool 310 is abutted on the surfaces. it can.
The value of the coordinate Y of the work origin WO cannot be directly measured. Therefore, first, a measuring tool is applied to the surface to measure the coordinate value of the surface. Next, the dimension Y 1 of the surface in the Y direction is obtained from the drawing, and the dimension Y 1 is subtracted from the coordinate value of the surface to obtain the Y coordinate value of the work origin WO.
【0035】図11、図12は、テーブル回転前のワー
ク原点WOの座標と、斜め面を加工するために、テー
ブル35をテーブル中心軸のまわりに、角度φだけ回転
した場合の座標の変化を示す。テーブル35を回転して
も、Y方向は変化しないので、ワーク原点WOの座標は
(Z、X、Y)から(ZM、XM、Y)に変化する。こ
のときのZM、XMの座標は次の式で演算される。 ZM=ZMT+|ZMT−Z|cosφ+|XMT−X|sinφ (式9) XM=XMT−|ZMT−Z|sinφ+|XMT−X|cosφ (式10 ) したがって、図3に示す加工制御装置の基本座標変
換解析制御部61で上述した式9、式10の演算を行な
うことにより、斜め面を垂直面と同様にとり扱って座標
計測をすることができる。図13は斜め面に加工する
穴H1、H2、H3、H4を座標計測する場合を示し、計測
工具で各穴の中心を検知することで、穴の座標を容易に
計測することができる。FIG. 11 and FIG. 12 show the coordinates of the work origin WO before the table is rotated and the change in the coordinates when the table 35 is rotated around the table central axis by an angle φ in order to machine an oblique surface. Show. Since the Y direction does not change even when the table 35 is rotated, the coordinates of the work origin WO change from (Z, X, Y) to (ZM, XM, Y). The coordinates of ZM and XM at this time are calculated by the following equations. ZM = ZMT + | ZMT-Z | cosφ + | XMT-X | sinφ (Equation 9) XM = XMT- | ZMT-Z | sinφ + | XMT-X | cosφ (Equation 10) Therefore, the basics of the machining control device shown in FIG. The coordinate conversion analysis control unit 61 performs the calculations of the above equations 9 and 10 so that the diagonal surface can be treated in the same manner as the vertical surface to perform the coordinate measurement. FIG. 13 shows a case where the coordinates of holes H 1 , H 2 , H 3 , and H 4 to be machined on an oblique surface are measured, and the coordinates of the holes can be easily measured by detecting the center of each hole with a measuring tool. You can
【0036】図14は制御処理のフローを示す。ステッ
プ1000でスタートした基本座標変換処理は、ステッ
プ1010でワーク座標計測の指令の有無をチェックす
る。座標計測が指令されていると、ステップ1020で
主軸ヘッドの軸(α軸)の現在の傾き角度をチェックす
る。α軸の角度が0度又はプラス・マイナス90度のい
ずれかであれば、斜め面の加工ではないので、ステップ
1050へ進む。α軸の角度が上述の角度以外の場合に
は、斜め面の加工であるので、ステップ1030へ進
み、テーブルの回転軸であるB軸の補正角度の機能を有
効とするか否か(パラメータ)をチェックする。103
0で機能を有効にする場合には、ステップ1040へ進
み、テーブルの回転角度がψのとき式1、式2により座
標変換処理を実行し、ステップ1050でワーク座標を
セットし、ステップ1060で処理を終了する。FIG. 14 shows the flow of control processing. In the basic coordinate conversion processing started in step 1000, it is checked in step 1010 whether or not there is a command for measuring the work coordinate. If the coordinate measurement is instructed, the current tilt angle of the spindle head axis (α axis) is checked in step 1020. If the angle of the α axis is 0 degree or plus or minus 90 degrees, it is not the processing of the oblique surface, and therefore the process proceeds to step 1050. If the angle of the α-axis is other than the above-mentioned angle, it means that the machining is an oblique surface. Therefore, the process proceeds to step 1030, and whether or not the function of the correction angle of the B-axis, which is the rotation axis of the table, is valid (parameter) Check. 103
When the function is enabled at 0, the process proceeds to step 1040, the coordinate conversion process is executed by Formula 1 and Formula 2 when the rotation angle of the table is ψ, the work coordinate is set at Step 1050, and the process is performed at Step 1060. To finish.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明は以上のように、主軸及びテーブ
ルを旋回させて任意の角度をもつ斜め面を加工する能力
を有する5面加工機にあって、加工する斜め面を座標計
測する際に、テーブルを旋回する前に実施した計測座標
に基いて、テーブル旋回後の座標を自動的に演算する制
御機能を有するものである。したがって、オペレータは
通常の直角面を計測するのと同様に、簡便に座標計測を
実行することができ、加工能率を向上することができ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is a five-sided machine having the ability to rotate a spindle and a table to machine an oblique surface having an arbitrary angle, and when measuring the coordinates of the oblique surface to be machined. In addition, it has a control function of automatically calculating the coordinates after the table is rotated based on the measured coordinates performed before the table is rotated. Therefore, the operator can easily perform the coordinate measurement as in the case of measuring the normal right-angled surface, and can improve the machining efficiency.
【図1】本発明による5面加工機の一実施例を示す斜視
図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a five-side processing machine according to the present invention.
【図2】図1に示す5面加工機の主軸台の要部の一例を
示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a main part of a headstock of the five-face machining machine shown in FIG.
【図3】図1に示す5面加工機に装着された加工制御装
置の制御ブロックの一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a control block of a machining control device mounted on the five-face machining machine shown in FIG. 1.
【図4】座標の定義の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of definition of coordinates.
【図5】図4に示したワークの座標データの一例を示す
図。5 is a diagram showing an example of coordinate data of the work shown in FIG.
【図6】図1に示す5軸制御加工機に対してワークの各
加工面の座標を定義した一例を示す図。(a)は、基準
条件を示す図である。(b)は、面定義条件を示す図で
ある。FIG. 6 is a view showing an example in which the coordinates of each processing surface of a work are defined for the 5-axis control processing machine shown in FIG. (A) is a figure which shows a reference condition. (B) is a figure which shows a surface definition condition.
【図7】ヘッドに装着されたスピンドルとX、Y、Z軸
との間の角度を示す図。FIG. 7 is a diagram showing angles between a spindle mounted on a head and X, Y, and Z axes.
【図8】ヘッドに装着されたスピンドルとX、Y、Z軸
との間の角度を示す図。FIG. 8 is a diagram showing angles between a spindle mounted on a head and X, Y, and Z axes.
【図9】テーブル回転前のワーク原点X、Zの計測手法
を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of measuring the workpiece origins X and Z before the table is rotated.
【図10】テーブル回転前のワーク原点Yの計測手法を
示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method of measuring the workpiece origin Y before the table is rotated.
【図11】テーブル回転前のワーク原点と機械原点の関
係を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the work origin and the machine origin before the table is rotated.
【図12】テーブル回転後のワーク原点と機械原点の関
係を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between a work origin and a machine origin after the table is rotated.
【図13】斜め面の座標計測を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing coordinate measurement of an oblique surface.
【図14】制御処理のフローチャート。FIG. 14 is a flowchart of control processing.
2 フレーム(ベッド) 10 ヘッド支持手段(ヘッド支持部) 19 ヘッド 22 工具主軸(スピンドル) 30 ワーク 35 テーブル 40 ヘッド旋回駆動手段(α軸駆動モータ) 55 メモリ手段(加工プログラムメモリ) 56 駆動手段(加工制御部) 57 駆動手段(軸制御部) 60 プログラム座標変換解析制御部 61 基本座標変換解析制御部 69 テーブル旋回駆動手段(B軸駆動モータ) MA 傾斜角度(角度) MB 回転角度(角度) WA 傾斜角度(角度) WB 回転角度(角度) BCT 加工面角度情報(基準条件) PDT 加工面角度情報(面定義条件) TA1 第2旋回角度(テーブル旋回補正量) TA2 第1旋回角度(ヘッド旋回量) TB 第2旋回角度(テーブル旋回基本量) CT1 第2旋回軸(回転中心) CT3 第1旋回軸(旋回中心) CT5 工具回転軸(回転中心) 2 frame (bed) 10 head support means (head support part) 19 head 22 tool spindle (spindle) 30 work piece 35 table 40 head rotation drive means (α axis drive motor) 55 memory means (machining program memory) 56 drive means (machining) Control unit) 57 drive means (axis control unit) 60 program coordinate conversion analysis control unit 61 basic coordinate conversion analysis control unit 69 table turning drive unit (B-axis drive motor) MA tilt angle (angle) MB rotation angle (angle) WA tilt Angle (angle) WB Rotation angle (angle) BCT Machining surface angle information (reference condition) PDT Machining surface angle information (surface definition condition) TA1 2nd turning angle (table turning correction amount) TA2 1st turning angle (head turning amount) TB 2nd turning angle (table turning basic amount) CT1 2nd turning axis (rotation center) CT3 1st Rotation axis (rotation center) CT5 Tool rotation axis (rotation center)
Claims (1)
し、該コラムに対して垂直方向に移動するヘッド支持部
材と、該ヘッド支持部材に装備される主軸スピンドル
と、該フレーム上にテーブルを有しテーブル面に対して
垂直方向の旋回軸まわりにテーブルを旋回する手段とを
備えてテーブル上に搭載されたワークの上面及び側面を
加工し得る5面加工機であって、5面加工機の制御装置
はワークの加工に使用されるプログラム座標を機械座標
に変換する制御部と、旋回前のテーブル上で計測された
計測座標を旋回後のテーブル上での座標に変換する制御
部を備えてなる5面加工機の制御装置。1. A frame, a head supporting member having a column on the frame and moving in a direction perpendicular to the column, a main spindle mounted on the head supporting member, and a table on the frame. A five-sided machine capable of processing an upper surface and a side surface of a workpiece mounted on the table, which has a means for rotating the table around a rotation axis perpendicular to the table surface. The control device includes a control unit that converts the program coordinates used for machining the workpiece into machine coordinates, and a control unit that converts the measured coordinates measured on the table before turning into the coordinates on the table after turning. A control device for a five-sided machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14728492A JPH05341829A (en) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | Controller for pentahedral processing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14728492A JPH05341829A (en) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | Controller for pentahedral processing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05341829A true JPH05341829A (en) | 1993-12-24 |
Family
ID=15426729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14728492A Pending JPH05341829A (en) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | Controller for pentahedral processing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05341829A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012150848A (en) * | 2012-05-18 | 2012-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control device |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP14728492A patent/JPH05341829A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012150848A (en) * | 2012-05-18 | 2012-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control device |
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