JPH0579454B2

JPH0579454B2 -

Info

Publication number: JPH0579454B2
Application number: JP58165627A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanematsu; Shunji Hasegawa; Mutsumi Nakayama
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1993-11-02
Also published as: JPS6056834A

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野本発明は、旋削及びミーリング加工を行うこと
のできる工作機械における加工プログラムの作成
方法に関する。

(b) 技術の背景最近の工作機械は、機能の複合化が進み、旋削
およびミーリング加工が可能なものも現われてき
ている。こうした機能の複合化が進につれて、工
作機械の操作性も大きな問題となつてきつつあ
る。

(c) 従来技術と問題点即ち、こうした機能の複合化が進むにつれて、
加工プログラムの作成に際して、従来の旋削に関
する知識の他に、ミーリングやボーリンク加工な
どに関する多くの専門知識を必要するようとな
り、工作機械の高度化がかえつてその普及の障害
となるようになつてきた。

(d) 発明の目的本発明は、前途の欠点を解消すべく、旋削及び
ミーリングを行なうことが出来る工作機械におい
て、多様な加工に関する高度の専門知識を有さな
くとも、最終加工形状に基づいて容易に、ミーリ
ングや穴加工に関する加工プログラムを作成する
ことの出来る工作機械における加工プログラムの
作成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、旋削及びミーリングを行なう
ことが出来る工作機械において、前記工作機械に
おける加工工程を、穴を加工することを目的とし
た点加工モードと、線状に被加工物を加工するこ
とを目的とした線加工モードに選択可能な形に予
め分類してメモリに格納しておき、それら各加工
モードを、加工に使用する工具及び入力されたプ
ログラム形状に対する工具の位置関係に対応して
複数の加工プロセスに選択可能に予め分類してメ
モリに格納しておき、また被加工物に対する加工
部を、被加工物の外径部及び／又は被加工物の端
面部に選択可能に予め分類してメモリに格納して
おき、加工すべき被加工物の加工箇所に対応して
入力された、前記加工モード、加工プロセス及び
加工部の組合せに基づいて、加工プログラム作成
手段が前記加工箇所に対応する加工プログラムを
作成するようにして構成される。

(f) 発明の実施例以下、図面に基ずき、本発明の実施例を、具体
的に説明する。

第１図は、本発明が適用された複合加工工作機
械の一実施例を示す斜視図、第２図は、第１図における複合加工工作機械の
工具ヘツドに、側面加工用工具を装着した場合を
示す斜視図、第３図は、第１図における複合加工工作機械の
制御系を示すブロツク図、第４図は、加工形状展開メモリに格納された各
加工モードに属する、加工プロセス、加工部、加
工態様を示す図、第５図は、線右加工プロセスを示す模式図で、
ａは正面図、ｂは側面図、第６図は、線左加工プロセスを示す模式図で、
ａは正面図、ｂは側面図、第７図は、線中心加工プロセスを示す模式図
で、ａは正面図、ｂは側面図、第８図は、面内加工プロセスを示す模式図で、
ａは正面図、ｂは側面図、第９図は、面外加工プロセスを示す模式図で、
ａは正面図、ｂは側面図、第１０図は、点加工モードにおける具体的な加
工態様を示す図、第１１図は、線加工モードにおける具体的な加
工態様を示す図、第１２図は、面加工モードにおける具体的な加
工態様を示す図、第１３図は、ミーリングプログラムメインルー
チンを示す図、第１４図乃至第３６図は、ミーリングプログラ
ムメインルーチンにおいて使用されるサブルーチ
ンを示す図、第３７図乃至第４９図は、各サブルーチンにお
ける加工の具体的態様を示す図、第５０図は、本発明が適用される複合加工工作
機械の別の例を示す斜視図、第５１図は、第５０図における複合加工工作機
械の工具ヘツド部分の拡大図である。

複合加工工作機械１は、第１図に示すように、
機体３を有しており、機体３にはターンテーブル
２が矢印Ｅ，Ｆ方向、即ちＣ軸方向に回転駆動自
在に設けられている。機体３の図中上方には、工
具ヘツド５が矢印Ａ，ＢおよびＣ，Ｄ方向、即ち
Ｘ軸およびＺ軸方向に移動駆動自在に設けられて
いる。工具ヘツド５には、旋削用およびミーリン
グ用工具が、図中右方に吊下された工具マガジン
７から選択的に装着自在に設けられており、工具
６には、第２図に示すように、ワーク側面加工用
工具（第２図では、ドリル等の回転工具を示す
が、バイト等の旋削用工具も有る。）も含まれて
いる。

また、複合加工工作機械１は、第３図に示すよ
うに主制御部９を有しており、主制御部９にはキ
ーボード等の入力操作部１０および陰極線管等の
表示部１１、更に、切削条件決定演算部１２、加
工プログラムメモリ１３、ミーリング加工プログ
ラムメモリ１４、ツールセツトメモリ１５、実行
プログラムバツフアメモリ１６、座標値決定演算
部１７、加工形状演算部１９、加工プロセス制御
メモリ２０、加工形状展開メモリ３６等が接続し
ている。切削条件決定演算部１２には、補間速度
制御演算部２１が接続しており、実行プログラム
バツフアメモリ１６には、軸制御部２３および補
助制御部２５が、また主軸／Ｃ軸切り替え制御部
２６を介して主軸制御部２２が接続している。主
軸制御部２２には、主軸駆動用モータ２７が、軸
制御部２３には、Ｘ軸駆動用モータ２９、Ｚ軸駆
動用モータ３０、Ｃ軸駆動用モータ３１が接続
し、更に補助制御部２５は、主軸の回転停止、切
削水のON−OFF等の補助的制御を行うことが出
来る。座標値決定演算部１７には、Ｃ軸演算部３
２およびＸ／Ｚ軸演算部３３が接続しており、加
工形状演算部１９には、座標変換演算部３５が接
続している。

本発明による複合加工工作機械１は、以上のよ
うな構成を有するので、複合加工工作機械１を用
いて旋削およびミーリング加工を行う場合には、
旋削については、通常の旋盤と同様に、オペレー
タは、表示部１１を見ながら入力操作部１０を操
作して加工データを加工プロセス（同一工具で時
間的に連続した形で行われる一連の加工単位）毎
に順次入力し、加工プログラムメモリ１３にそれ
等加工データを蓄積すると共に加工プロセス制御
メモリ２０に入力された加工データの実行順序を
蓄積する。こうしてオペレータによる加工データ
の入力が完了し、オペレータが入力操作部１０か
ら加工の開始を指令すると、入力された加工デー
タに基づいて切削条件決定演算部１２が周速、送
り等の切削条件を決定し、実行プログラムバツフ
アメモリ１６に出力する。実行プログラムバツフ
アメモリ１６に出力されたデータは、データの種
類に応じて主軸／Ｃ軸切り替え制御部２６、軸制
御部２３、補助制御部２５へ出力され、主軸／Ｃ
軸切り替え制御部２６は、データが主軸制御指令
か、Ｃ軸制御指令かを判断し、データが主軸制御
指令の場合には主軸制御部２２へ、データがＣ軸
制御指令のばあいには、軸制御部２３へデータを
出力する。ただし、加工が旋削加工の場合には、
Ｃ軸制御は行われないので、データは全て主軸制
御部２２へ出力される。また、軸制御部２３はＸ
軸駆動用モータ２９、Ｚ軸駆動用モータ３０、Ｃ
軸駆動用モータ３１の各軸のモータを制御し、補
助制御部２５は既に延べた様に切削水の0N−
OFF等の制御を行つて加工を実行してゆく。

次に、複合加工工作機械１によりミーリング加
工を行う場合には、オペレータは前述の場合と同
様に、表示部１１を見ながら入力操作部１０を操
作し、図面に示されたワークの最終加工形状に基
ずいて加工プロセス、加工部を主制御部９を介し
て加工プログラムメモリ１３および加工プロセス
制御メモリ２０へ入力していく。加工プロセスの
入力に際しては、主制御部９は加工形状展開メモ
リ３６を検索し、表示部１１に最終加工形状に基
づいた加工プロセスを表示し、オペレータにこれ
から加工すべき加工内容がどの加工モードおよび
加工プロセスに属するのかを示すと共に、加工内
容に対応した加工モードおよび加工プロセスに基
づいて加工データを入力するように促す。

即ち、加工形状展開メモリ３６中には、第４図
に示すように、ミーリング加工が、ドリル、エン
ドミル等を用いて指定された座標上の点、即ち、
穴を加工する、(1)点加工モード、エンドミルなど
を用いて線状に被加工物を加工する、(2)線加工モ
ード、同様に、エンドミル等を用いて面状の加工
を行う、(3)面加工モードに分類された形で格納さ
れており、更に各モードは、加工に使用する工具
及び入力されたプログラム形状に対する工具の位
置関係に対応して複数の加工プロセスに分類格納
されている。即ち、 (1) 点加工モードが（1a）ドリル加工プロセス、（1b）タツプ加工プロセス、（1c）ボーリング加工プロセス、 (2) 線加工モードが（2a）線右加工プロセス、（2b）線左加工プロセス、（2c）線中心加工プロセス、 (3) 面加工モードが（3a）面内加工プロセス、（3b）面外加工プロセス、の各プロセスに分類されている。

（1a）ドリル加工プロセスは、ドリルを用い
て所定の位置に穴明けを行うプロセスであり、（1b）タツプ加工プロセスは、タツプを用い
て所定の位置にタツプ加工を行うプロセスであ
り、（1c）ボーリング加工プロセスは、ボーリング
バーを用いて所定の位置にボーリング加工を行
うプロセスである。

（2a）線右加工プロセスは、第５図に示すよ
うにオペレータが入力したプログラム形状PR
に対して工具軌跡TPを工具６の進行方向に対
して右側にシフトさせ、工具側面がプログラム
形状PRに一致するように工具を移動させてワ
ーク４を加工するプロセスであり、（2b）線左加工プロセスは、第６図に示すよ
うにオペレータが入力したプログラム形状PR
に対して工具軌跡TPを工具６の進行方向に対
して左側にシフトさせ、工具側面がプログラム
形状PRに一致するように工具を移動させてワ
ーク４を加工するプロセスであり、（2c）線中心加工プロセスは、第７図に示すよ
うにオペレータが入力したプログラム形状PR
と工具軌跡TPを一致させる形で工具を移動さ
せてワーク４を加工するプロセスであり、（3a）面内加工プロセスは、第８図に示すよ
うに、オペレータが入力したプログラム形状
PRの内側（又は右側、又は上側）について平
面的に加工を行うプロセスであり、（3b）面外加工プロセスは、第９図に示すよ
うに、オペレータが入力したプログラム形状
PRの外側（又は左側、又は下側）について平
面的に加工を行うプロセスである。

また、加工部は、各モード及びプロセスに対応
して端面及び外径とに適宜分類格納され、更に各
加工モードは第４図に示すように、加工モードよ
りも最終加工形状に近い加工形態として、加工に
際した工具の移動により形成される加工形状の形
成態様に応じて複数の加工態様に分類格納されて
いる。即ち、 (1) 点加工モードが（1d）点形状、（1e）線形状、（1f）円形状に、 (2) 線加工モードが（2d）四角形状、（2e）円形状、（2f）直線形
状、（2g）CW円弧形状、（2h）CCW円弧形状に、 (3) 面加工モードが（3c）四角形状、（3d）円形状、（3e）直線形
状、（3f）CW円弧形状、（3g）CCW円弧形状に分類されている。

第１０図に(1)点加工モードにおける加工態様を
加工部に対応した形で示す。図からも分かるよう
に、（1d）点形状の加工態様は、外径若しくは端
面の所定座標上に、一個の穴を加工するもので
あり、（1e）線形状の加工態様は、外径若しくは端面
の所定の直線上に、複数個の穴を加工するもの
であり、（1f）円形状の加工態様は、端面の所定の円上
に、複数個の穴を加工するものである。

第１１図に(2)線加工モードにおける加工態様を
加工部に対応した形で示す。図からも分かるよう
に、（2d）四角形状は端面に四角形の溝を加工す
るものであり、（2e）円形状は、端面に円形の溝を加工するも
のであり、（2f）直線形状は、外径若しくは端面に直線状
の溝を加工するものであり、（2g） CW円弧形状は、外径若しくは端面に時
計方向に円弧状の溝を加工するものであり、（2h） CCW円弧形状は、外径若しくは端面に
反時計方向に円弧状の溝を加工するものであ
る。

第１２図に(3)面加工モードにおける加工態様を
加工部に対応した形で示す。図からも分かるよう
に、（3c）四角形状は端面に四角形の面を加工する
ものであり、（3d）円形状は、端面に円形の面を加工する
ものであり、（3e）直線形状は、端面に所定の直線によつて
区切られた面領域を加工するものであり、（3f） CW円弧形状は、端面の所定の円弧によ
つて区切られた面領域を時計方向に加工するも
のであり、（3g） CCW円弧形状は、端面の所定の円弧に
よつて区切られた面領域を反時計方向に加工す
るものである。

オペレータは、こうして表示部１１上に表示さ
れた加工形状展開メモリ３６に格納された加工モ
ード及び加工プロセスに基づいて、図面に示され
た最終加工形状を参照して、必要な加工データを
入力操作部１０を介して、加工すべき順に加工プ
ロセス毎に、順次入力してゆく。

オペレータの入力した加工データは、旋削加工
の場合と同様に、加工プログラムメモリ１３に蓄
積されると共に、加工プロセス制御メモリ２０
に、入力された加工データの実行順序が蓄積され
る。

オペレータによる加工データの入力が完了し、
加工開始の指令が入力操作部１０を介して主制御
部９に出力されると主制御部９は加工プロセス制
御メモリ２０を検索し、まず最初に実行すべき加
工プロセスを加工プロセス制御メモリ２０から読
みだす。主制御部９はミーリング加工プログラム
メモリ１４からミーリング加工を行うためのミー
リング加工プログラムの、ミーリング加工メイン
ルーチンMAINを呼び出し、第１３図に示すフ
ローチヤートに従つて、ステツプS1及びステツ
プS2で、最初に実行すべき加工プロセスが点加
工モードに属する加工か、線加工モードに属する
加工か、面加工モードに属する加工かを、オペレ
ータが入力した各加工プロセス毎の加工データに
基ずいて判断する。

加工が点加工モードに属するものと判断された
場合にはステツプS3により当該加工が外径加工
か、端面加工かをオペレータの入力データから判
断する。加工が外径加工と判断された場合には、
外径点加工形状演算サブルーチンSUB1に基ず
き、主制御部９は加工形状演算部１９に加工形状
の演算を指令する。

即ち、加工形状演算部１９は第１４図に示す外
径点加工形状演算サブルーチンSUB1に従つて、
座標変換演算部３５に座標系変換サブルーチン
SUB10に基づいてオペレータが入力した加工位
置データをＸ−Ｙの直交座標系から、Ｒ−θの極
座標系に変換する。サブルーチンSUB10は、第
２３図に示すように、ステツプS101において、
加工位置がｘ＝ｙ＝０、即ち原点であるか否かを
判断し、原点でない場合には、ステツプS102に
より加工位置の極座標への変換を行う（なを、外
径点加工においては、加工位置が原点ということ
は、ワークの直径が０でないかぎりあり得ない。）座標変換演算部３５によつて加工位置の極座標
への変換が行われたところで、サブルーチン
SUB1へ戻り、主制御部９はステツプS11により
加工態様が（1d）点形状か（1e）線形状か否か
をオペレータの入力した加工データを基に判断
し、（1d）点形状の場合には、点加工外径点形状
座標値演算サブルーチンSUB11に、（1e）線形状
の場合には、点加工外径線形状座標値演算サブル
ーチンSUB12に入つて、座標値決定演算部１７
により加工のための軸移動座標値を演算する。

点加工外径点形状座標値演算サブルーチン
SUB11では、第２４図及び第３７図に示すよう
に、オペレータが図面を参照して加工データとし
て入力した、加工すべき穴の始点の位置、加工深
さ及び取代に基づいて、始点及び終点の軸移動座
標値C_S，X_S，Z_S，C_E，X_E，Z_EをＣ軸、Ｘ軸、Ｚ
軸について求める。座標値C_S，C_Eは座標値決定
演算部１７の指令により、Ｃ軸演算部３２によつ
て、Ｃ軸の加工に際しての回転角度位置として演
算され、X_S，Z_S，X_E，Z_Eは、Ｘ／Ｚ軸演算部３
３によつて加工に際しての工具の移動すべき位置
として演算される。

また、点加工外径線形状座標値演算サブルーチ
ンSUB12では、第２５図及び第３８図に示すよ
うに、オペレータが図面を参照して加工データと
して入力した、加工すべき一個目の穴Ｈ１の始点
の位置、加工深さ、取代、加工すべき穴から形成
される点例の円周上のピツチＰ、点列とＺ軸のな
す角ａに基づいて、加工すべきＮ個目の穴の始点
及び終点の軸移動座標値C_NS，X_NS，Z_NS，C_NE，
X_NE，Z_NEを求める。座標値C_NS，C_NEは座標値決
定演算部１７の指令により、Ｃ軸演算部３２によ
つて、Ｃ軸の加工に際しての回転角度位置として
演算され、X_NS，Z_NS，X_NE，Z_NE、は、Ｘ／Ｚ軸
演算部３３によつて加工に際しての工具のＸ，Ｚ
軸方向の移動位置として演算される。

こうして、外径点加工形状サブルーチンSUB1
に基づいて加工すべき点（穴）または、点列（複
数の穴）が工具等の移動位置として決定されたと
ころで、主制御部９は、ミーリング加工メインル
ーチンMAINに戻り、点加工サイクル決定サブ
ルーチンSUB6に入る。

点加工サイクル決定サブルーチンSUB6では、
第１９図に示すように、ステツプS61及びステツ
プS62において、加工すべき穴がドリルを用いた
ドリル加工であるか、タツプを用いたタツプ加工
であるか、ボーリングバーを用いたボーリング加
工であるのかをオペレータの入力した加工プロセ
スに基づいて判断し、ステツプS63、ステツプ
S64、ステツプS65で実行すべき加工サイクルを
決定する。

次に、ミーリング加工メインルーチンMAIN
のステツプS3で加工が端面加工と判断された場
合について説明すると、主制御部９は端面点加工
形状演算サブルーチンSUB2に基づき、加工形状
演算部１９に加工形状の演算を指令する。即ち、
端面点加工形状演算サブルーチンSUB2は、第１
５図に示すように、まず座標系変換サブルーチン
SUB10により、オペレータが入力した加工位置
データをＸ−Ｙの直交座標系から、Ｒ−θの極座
標系に変換する（なを、端面点加工の場合には、
座標系変換サブルーチンSUB10のステツプS101
におけるｘ＝ｙ＝０の場合も存在し（端面上、主
軸に一致した位置に穴を加工する場合等。）、その
場合は、ステツプS103に入る。

ステツプS21及びステツプS22においては、端
面における加工態様が、（1d）点形状、（1e）線
形状、（1f）円形状のいずれに属するかをオペレ
ータの入力した加工データから判断し、（1d）点
形状の場合には、点加工端面点形状座標値演算サ
ブルーチンSUB13に、（1e）線形状の場合には、
点加工端面線形状座標値演算サブルーチン
SUB14に、（1f）円形状の場合には、点加工端面
円形状座標値演算サブルーチンSUB15に入つて、
座標値決定演算部１７により加工のための軸移動
座標値を演算する。

点加工端面点形状座標値演算サブルーチン
SUB13では、第２６図及び第３９図に示すよう
に、オペレータが図面を参照して加工データとし
て入力した、加工すべき穴の始点の位置、加工深
さ及び取代に基ずいて、加工すべき穴の始点及び
終点の軸移動座標値C_S，X_S，Z_S，C_E，X_E，Z_Eを
求める。座標値C_S，C_EはＣ軸演算部３２によつ
て、Ｃ軸の加工に際しての回転角度位置として演
算され、X_S，Z_S，X_E，Z_Eは、Ｘ／Ｚ軸演算部３
３によつて加工に際しての工具の移動すべき位置
として演算される。なお、第２６図中の「加工深
さ」とは、プログラム原点等の加工基準点からの
加工に要する工具の全移動量を現わし、「取代」
とは、実際のワークの加工量を現わす。

点加工端面線形状座標値演算サブルーチン
SUB14では、第２７図及び第４０図に示すよう
に、加工すべき１個目の穴Ｈ１を基準に、Ｎ個目
の穴HNの始点及び終点の軸移動座標値C_NS，
X_NS，Z_NS，C_NE，X_NE，Z_NEを求める。座標値C_NS，
C_NEはＣ軸演算部３２によつて、Ｃ軸の加工に際
しての回転角度位置として演算され、X_NS，Z_NS，
X_NE，Z_NEは、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によつて加工
に際しての、工具の、Ｘ，Ｚ軸方向の移動位置と
して演算される。この際、１個目の穴Ｈ１の座標
値x₁，y₁、加工深さ、取代及び点列のピツチＰ、
点列Ｘ軸のなす角度ａはオペレータが図面を参照
しながら加工データとして入力する。

点加工端面円形状座標値演算サブルーチン
SUB15では、第２８図及び第４１図に示すよう
に、加工すべき一個目の穴Ｈ１を基準に、Ｎ個目
の穴HNの始点及び終点の軸移動座標値C_NS，
X_NS，Z_NS，C_NE，X_NE，Z_NEを求める。座標値C_NS，
C_NEはＣ軸演算部３２によつて、Ｃ軸の加工に際
しての回転角度位置として演算され、X_NS，Z_NS，
X_NE，Z_NEは、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によつて加工
に際しての、工具のＸ，Ｚ軸方向の移動位置とし
て演算される。この際、一個目の穴Ｈ１の座標値
x₁，y₁、加工深さ、取代、穴の個数ｎ、基準円の
中心座標I_x，J_y、基準円の半径ｒはオペレータが
図面を参照しながら加工データとして入力する。
ステツプS151中のx_N，y_Nは、Ｎ個目の穴の座標
を現わす。

こうして、端面点加工形状演算部サブルーチン
SUB2により端面に加工すべき点（穴）または、
点列（複数の穴）が工具等の移動位置として決定
されたところで、主制御部９は、ミーリング加工
メインルーチンMAINに戻り、点加工サイクル
決定サブルーチンSUB6に入る。

点加工サイクル決定サブルーチンSUB6では、
第１９図に示すように、ステツプS61及びステツ
プS62において、加工すべき穴がドリルを用いた
ドリル加工であるか、タツプを用いたタツプ加工
であるか、ボーリングバーを用いたボーリング加
工であるのかをオペレータの入力した加工プロセ
スに基ずいて判断し、ステツプS63、ステツプ
S64、ステツプS65で実行すべき加工サイクルを
決定する。

次に、オペレータの入力した加工が点加工モー
ドではなく、線加工モードの場合には、ステツプ
S2からステツプS4に入り、ステツプS4で当該加
工が外径加工か、端面加工かをオペレータの入力
データから判断する。加工が外径加工と判断され
た場合には、外径線加工形状演算サブルーチン
SUB3に基ずき、主制御部９は加工形状演算部１
９に加工形状の演算を指令する。

即ち、加工形状演算部１９は第１６図に示す外
径線加工形状演算サブルーチンSUB3に従つて、
座標変換演算部３５により、座標系変換サブルー
チンSUB10に基ずいてオペレータが入力した加
工位置データをＸ−Ｙの直交座標系から、Ｒ−θ
の極座標系に変換する。座標変換演算部３５によ
つて加工位置の極座標への変換が行われたところ
で、サブルーチンSUB3へ戻り、主制御部９はス
テツプS31及びステツプS32により加工態様が
（2f）直線形状、（2g）CW円弧形状、（2h）CCW
円弧形状か否かをオペレータの入力した加工デー
タから判断し、（2f）直線形状の場合には、線加
工外径直線形状座標値演算サブルーチンSUB16
に、（2g）CW円弧形状の場合には、線加工外径
CW円弧形状座標値演算サブルーチンSUB17に、
（2h）CCW円弧形状の場合には、線加工外径
CCW円弧形状座標値演算サブルーチンSUB18に
入つて、座標値決定演算部17により加工のための
軸移動座標値を演算する。

線加工外径直線形状座標値演算サブルーチン
SUB16では、第２９図及び第４２図に示すよう
に、オペレータが図面を参照して加工データとし
て入力した加工すべき溝８の始点ST、終点EPの
座標値より、始点SP、中間点MP及び終点EPの
軸移動座標値C_S，X_S，Z_S，C_M，X_M，Z_M，C_E，
X_E，Z_Eを求める。座標値C_S，C_M，C_Eは、Ｃ軸演
算部３２によつて、Ｃ軸の加工に際しての回転角
度位置として演算され、X_S，Z_S，X_M，Z_M，X_E，
Z_Eは、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によつて加工に際して
の工具の移動すべき位置として演算される。ステ
ツプS161の式(1)は、第４２図における、加工す
べき直線LINの式である。

線加工外径CW円弧形状座標値演算サブルーチ
ンSUB17では、第３０図及び第４３図に示すよ
うに、オペレータが図面を参照して加工データと
して入力した加工すべき溝８の始点ST、終点EP
の座標値、及び加工深さより、加工すべき溝８の
始点ST、中間点MP及び終点EPの軸移動座標値
C_S，X_S，Z_S，C_M，X_M，Z_M，C_E，X_E，Z_Eをサブル
ーチンSUB16の場合と同様に求める。ワーク外
径に適正に溝８を加工するために、ステツプ
S171に示す、式(2)が成立するように各軸を制御
する。なお、この際の加工は、CW方向、即ち、
時計方向に行われる。

次に、線加工外径CCW円弧形状座標値演算サ
ブルーチンSUB18は、第３１図に示すように、
線加工外径CW円弧形状座標値演算サブルーチン
SUB17の場合と全く同様であり、ただ、加工方
向がCCW方向、即ち、反時計方向に行われる。

こうして、加工のための軸移動座標値が演算さ
れたところで、ミーリング加工メインルーチン
MAINに戻り、線加工サイクル決定サブルーチ
ンSUB7に入る。

線加工サイクル決定サブルーチンSUB7は、第
２０図に示すように、ステツプS71及びステツプ
S72において、加工すべき溝が（2a）線右加工プ
ロセス、（2b）線左加工プロセス、（2c）線中心
加工プロセスのいずれによるのかをオペレータの
入力した加工プロセスに基ずいて判断し、線右加
工プロセスの場合には、ステツプS73で、オペレ
ータが入力したプログラム形状に対して工具軌跡
を工具進行方向に対して右側にシフトされる補正
を行い、線左加工プロセスの場合には、ステツプ
S74で、オペレータが入力したプログラム形状に
対して工具軌跡を工具進行方向に対して左側にシ
フトさせる補正を行い、線中心加工プロセスの場
合には、ステツプS75に示すように、なんらの工
具径補正も行わない。

次に、ミーリング加工メインルーチンMAIN
のステツプS4で加工が端面加工と判断された場
合について説明すると、主制御部９は端面線加工
形状演算サブルーチンSUB4に基ずき、加工形状
演算部１９に加工形状の演算を指令する。即ち、
端面線加工形状演算サブルーチンSUB4は、第１
７図に示すように、まず座標系変換サブルーチン
SUB10により、オペレータが入力した加工位置
データをＸ−Ｙの直交座標系から、Ｒ−θの極座
標系に変換する。

そして、ステツプS41，S42，S43，S44におい
て、端面における加工態様が、（2d）四角形状、
（2e）円形状、（2f）直線形状、（2g）CW円弧形
状、（2h）CCW円弧形状か否かをオペレータが入
力した加工データから判断し、（2d）四角形状の
場合には、端面加工四角形状座標値演算サブルー
チンSUB19に、（2e）円形状の場合には、端面加
工円形状座標値演算サブルーチンSUB20に、
（2f）直線形状の場合には、端面加工直線形状座
標値演算サブルーチンSUB21に、（2g）CW円弧
形状の場合には、端面加工CW円弧形状座標値演
算サブルーチンSUB22に、（2h）CCW円弧形状
の場合には、端面加工CCW円弧形状座標値演算
サブルーチンSUB23に入つて、座標値決定演算
部１７により加工のための軸移動座標値を演算す
る。

端面加工四角形状座標値演算サブルーチン
SUB19では、第３２図及び第４４図に示すよう
に、オペレータは、加工深さ、取代、加工すべき
四角形の対角線上の一対の頂点の座標を加工デー
タとして入力する。次に、例えば、頂点SA１と
SA３の座標が入力されたとすると、ステツプ
S191で他の頂点SA２とSA４の座標を決定し、極
座標に変換する。次に、ステツプS192において
四角形の四辺について各辺の始点ST１，ST２，
ST３，ST４終点EP１，EP２，EP３，EP４を
設定し、各辺を現わす式(4)、(5)、(6)、(7)を決定
し、工具を各辺の対応する始点−終点間を移動さ
せるように軸移動座標値を演算する。

端面加工円形状座標値演算サブルーチン
SUB20では、第３３図及び第４５図に示すよう
に、オペレータが入力した、始点STの座標値、
円の半径及び加工すべき円CR２の中心の座標
_ｘ，J_y、加工深さ、取代等から円CR２の式(8)を求
め、式(8)に基ずいて工具を移動せるように軸移動
座標値を演算する。

端面加工直線形状座標値演算サブルーチン
SUB21では、第３４図及び第４６図に示すよう
に、オペレータが入力した、始点ST及び終点EP
の座標値、加工深さ、取代から、加工すべき溝の
始点ST、中間点MP及び終点EPの軸移動座標値
C_S，X_S，Z_S，C_M，X_M，Z_M，C_E，X_E，Z_Eを、始点
ST及び終点EP間の直線LINの式(9)と共に求め
る。

端面加工CW円弧形状座標値演算サブルーチン
SUB22では、第３５図及び第４７図に示すよう
に、オペレータが入力した、始点ST及び終点EP
の座標値、加工深さ、取代から、加工すべき溝の
始点ST、中間点MP及び終点EPの軸移動座標値
C_S，X_S，Z_S，C_M，X_M，Z_M，C_E，X_E，Z_Eを、始点
ST及び終点EP間の円の式(10)と共に求める。端面
加工CCW円弧形状座標値演算サブルーチン
SUB23は、第３６図に示すように、端面加工CW
円弧形状座標値演算サブルーチンSUB22と同様
であり、ただ、第４７図に示す始点STと終点EP
の位置が括弧にて示すように逆になるだけであ
る。

こうして、加工のための軸移動座標値が演算さ
れたところで、ミーリング加工メインルーチン
MAINに戻り、線加工サイクル決定サブルーチ
ンSUB7に入り、前述と同様に各加工プロセスに
応じた工具径補正を行う。

次に、オペレータの入力した加工が、第１３図
に示すステツプS2において、面加工モードと判
断された場合には、面加工形状演算サブルーチン
SUB5に入り、第１８図に示すように、座標系変
換サブルーチンSUB10に基ずいて、オペレータ
が入力した加工位置データをＸ−Ｙの直交座標系
から、Ｒ−θの極座標系に変換する。次に、ステ
ツプS51，S52，S53，S54により加工態様が（3c）
四角形状、（3d）円形状、（3e）直線形状、（3f）
CW円弧形状、（3g）CCW円弧形状かをオペレー
タが入力した加工データから判断し、（3c）四角
形状の場合は、端面加工四角形状サブルーチン
SUB19に入り、（3d）円形状の場合には、端面加
工円形状座標値演算サブルーチンSUB20に、
（3e）直線形状の場合には、端面加工直線形状座
標値演算サブルーチンSUB21に、（3f）CW円弧
形状の場合には、端面加工CW円弧形状座標値演
算サブルーチンSUB22に、（3g）CCW円弧形状
の場合には、端面加工CCW円弧形状座標値演算
サブルーチンSUB23に入つて、座標値決定演算
部１７により加工のための軸移動座標値を演算す
る。

各サブルーチンSUB19，SUB20，SUB21，
SUB22，SUB23についての説明は、端面線加工
形状演算サブルーチンSUB4において説明したの
でここではその説明は省略する。

こうして、面加工モードにおける軸移動座標値
が演算されたところで、第１３図にしめすよう
に、面加工サイクル決定サブルーチンSUB8に入
る。面加工サイクル決定サブルーチンSUB8は、
第２１図に示すように、ステツプS81でオペレー
タの入力した加工プロセスが（3a）面内加工プ
ロセス、（3b）面外加工プロセスかを判断し、
（3a）面内加工プロセスの場合は、ステツプS82
によりサブルーチンSUB19〜SUB23において決
定された軸移動座標値によつて定義される領域に
ついての内側（又は右側、又は上側）を加工し、
（3b）面外加工プロセスの場合は、ステツプS82
によりサブルーチンSUB19〜SUB23において決
定された軸移動座標値によつて定義される領域に
ついての外側（又は左側、又は下側）を加工する
プログラムが決定される。

こうして、第１３図に示すように、サブルーチ
ンSUB6，SUB7，SUB8により、いずれかの加
工モードについての加工態様が具体的に、工具の
動きとして決定されると、主制御部９は、切削条
件決定演算部１２を介して補間速度制御演算部２
１に、補間速度制御演算サブルーチンSUB9に基
ずいた各軸の送り速度を演算させる。

即ち、補間速度制御演算サブルーチンSUB9
は、第２２図、第４８図及び第４９図に示すよう
に単位時間当たりの工具の移動量を一定に保持し
得るように各軸の送り速度を決定する。より詳し
く述べるなら、ステツプS91では、全体の加工長
さ、即ち、加工に直接拘わる加工区間ｌをｍ個に
微小分割した際のｎ番目の微小区間Δl_oの長さを
求める。つまり、Ｘ軸、Ｃ軸の同時制御の場合に
は、式（12）により、第４８図に示す微小区間
Δl_oを、Ｚ軸、Ｃ軸の同時制御の場合には、式
（13）により、第４９図に示す微小区間Δl_oを、Ｘ
軸、Ｚ軸、の同時制御の場合には、式（14）によ
り微小区間Δl_oを求め、更に、式（15）に基ずい
て、工具の移動速度が、ｍ分割れた各微小区間を
通して等しくなるように各軸の送り速度を演算決
定する。

こうして、各軸の送り速度が演算決定されたと
ころで、主制御部９は、それまでに得られた軸移
動座標値、各軸の送り速度等の実際の加工に必要
な各種データDATAを実行プログラムバツフア
メモリ１６に出力し、実行プログラムバツフアメ
モリ１６中には、加工プロセス毎にデータ
DATAが蓄積されていく。実行プログラムバツ
フアメモリ１６に出力されたデータDATAは、
データの種類に応じて主軸／Ｃ軸切り替え制御部
２６、軸制御部２３、補助制御部２５へ出力さ
れ、主軸／Ｃ軸切り替え制御部２６は、データが
主軸制御指令か、Ｃ軸制御指令かを判断し、デー
タが主軸制御指令の場合には主軸制御部２２へ、
データＣ軸制御指令の場合には、軸制御部２３
へ、データを出力する。また、軸制御部２３は、
Ｘ軸駆動用モータ２９、Ｚ軸駆動用モータ３０、
Ｃ軸駆動用モータ３１の各軸のモータを制御し、
補助制御部２５は既に述べた様に切削水のON／
OFF等の制御を行つて加工を実行してゆく。

この際、各軸は、単位時間当たりのワークに対
する工具の移動量が第２２図の式（15）に示すよ
うに一定になるように制御されるので切削面の加
工精度は一定に保持される。

なお、上述の実施例は、複合加工工作機械１が
第１図に示すような、いわゆる立型の機械の場合
について述べたが、複合加工工作機械は、立型に
限らず、第５０図及び第５１図に示すような横型
のもの（本図に置いては、タレツト型の機械を示
す。）でもよいことは勿論である。

(g) 発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、旋削
及びミーリングを行なうことが出来る工作機械に
おいて、前記工作機械における加工工程を、穴を
加工することを目的とした点加工モードと、線状
に被加工物を加工することを目的とした線加工モ
ードに選択可能な形に予め分類してメモリに格納
しておき、それら各加工モードを、加工に使用す
る工具及び入力されたプログラム形状に対する工
具の位置関係に対応して複数の加工プロセスに選
択可能に予め分類してメモリに格納しておき、ま
た被加工物に対する加工部を、被加工物の外径部
及び／又は被加工物の端面部に選択可能に予め分
類してメモリに格納しておき、加工すべき被加工
物の加工箇所に対応して入力された、前記加工モ
ード、加工プロセス及び加工部の組合せに基づい
て、加工プログラム作成手段が前記加工箇所に対
応する加工プログラムを作成するようにして構成
したので、旋削及びミーリングを行なうことが出
来る工作機械において、ミーリングやドリル加工
に関する加工プログラムの作成に際して、オペレ
ータは、工作機械が実行可能な多様な加工の中か
ら、加工モードを基準に分類された加工プロセス
及び加工部を選択することにより、ある特定の加
工を、加工に関する高度の知識が無くとも自然に
選択することが出来る。

また、加工モードが、穴を加工することを目的
とした点加工モードと、線状に被加工物を加工す
ることを目的とした線加工モードに分類されてい
るので、「点」及び「線」というモードが、直ち
に工作機械における加工時の工具軌跡と対応し、
しかも、その工具軌跡は、加工形状を表現する上
で、最小限基礎となる形状としての「点」と
「線」という、極めて特徴的な性格を有するので、
オペレータにとつて理解が至極容易であり、工作
機械が実行出来る各種の加工内容について予め熟
知していなくとも、容易に加工プログラムを作成
することが可能となる。

更に、加工モードを加工に使用する工具及び入
力されたプログラム形状に対する工具の位置関係
に対応して複数の加工プロセスに選択可能に予め
分類してメモリに格納すると共に、また被加工物
に対する加工部を、被加工物の外径部及び／又は
被加工物の端面部に選択可能に予め分類してメモ
リに格納したので、オペレータは加工個所を、加
工プロセス及び加工部の両面から特定することが
出来、複雑な加工に関する加工プログラムの作成
も、それら３つのパラメータを基準にして容易に
行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された複合加工工作機
械の一実施例を示す斜視図、第２図は、第１図に
おける複合加工工作機械の工具ヘツドに、側面加
工用工具を装着した場合を示す斜視図、第３図
は、第１図における複合加工工作機械の制御系を
示すブロツク図、第４図は、加工形状展開メモリ
に格納された各加工モードに属する、加工プロセ
ス、加工部、加工態様を示す図、第５図は、線右
加工プロセスを示す模式図で、ａは正面図、ｂは
側面図、第６図は、線左加工プロセスを示す模様
式図で、ａは正面図、ｂは側面図、第７図は、線
中心加工プロセスを示す模式図で、ａは正面図、
ｂは側面図、第８図は、面内加工プロセスを示す
模式図で、ａは正面図、ｂは側面図、第９図は、
面外加工プロセスを示す模式図で、ａは正面図、
ｂは側面図、第１０図は、点加工モードにおける
具体的な加工態様を示す図、第１１図は、線加工
モードにおける具体的な加工態様を示す図、第１
２図は、面加工モードにおける具体的な加工態様
を示す図、第１３図は、ミーリングプログラムメ
インルーチンを示す図、第１４図乃至第３６図
は、ミーリングプログラムメインルーチンにおい
て使用されるサブルーチンを示す図、第３７図乃
至第４９図は、各サブルーチンにおける加工の具
体的態様を示す図、第５０図は、本発明が適用さ
れる複合加工工作機械の別の例を示す斜視図、第
５１図は、第５０図における複合加工工作機械の
工具ヘツド部分の拡大図である。１……複合加工工作機械、９……主制御部、１
０……入力操作部、１４……ミーリング加工プロ
グラムメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】１旋削及びミーリングを行なうことが出来る工
作機械において、前記工作機械における加工工程を、穴を加工す
ることを目的とした点加工モードと、線状に被加
工物を加工することを目的とした線加工モードに
選択可能な形に予め分類してメモリに格納してお
き、それら各加工モードを、加工に使用する工具及
び入力されたプログラム形状に対する工具の位置
関係に対応して複数の加工プロセスに選択可能に
予め分類してメモリに格納しておき、また被加工物に対する加工部を、被加工物の外
径部及び／又は被加工物の端面部に選択可能に予
め分類してメモリに格納しておき、加工すべき被加工物の加工箇所に対応して入力
された、前記加工モード、加工プロセス及び加工
部の組合せに基づいて、加工プログラム作成手段
が前記加工箇所に対応する加工プログラムを作成
するようにして構成した工作機械における加工プ
ログラムの作成方法。