JPH0780113B2 - 数値制御工作機械の刃先座標位置設定装置 - Google Patents

数値制御工作機械の刃先座標位置設定装置

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JPH0780113B2
JPH0780113B2 JP62134952A JP13495287A JPH0780113B2 JP H0780113 B2 JPH0780113 B2 JP H0780113B2 JP 62134952 A JP62134952 A JP 62134952A JP 13495287 A JP13495287 A JP 13495287A JP H0780113 B2 JPH0780113 B2 JP H0780113B2
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敬一 松本
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日立精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、2主軸を有する工作機械の数値(以下、NC)
制御装置に関する、更に詳しくは、同一軸線上に対向す
る2つの主軸を持ち、サーボモータで駆動される刃物台
上に夫々の主軸の方向に向けて加工工具が取り付けられ
るような工作機械に特有な軸方向切換処理機能,及びス
トロークエンド処理を持つNC工作機械の刃先座標位置設
定装置に関する。
[従来技術] 第2図に示すような互いに向かい合いワークチャックが
設けられた主,副の主軸1,2を配置し、この主,副の主
軸の間にX軸サーボモータ21,Z軸サーボモータ24で駆動
されるタレット刃物台31を設け、このタレット刃物台31
に夫々のワークチャックに取り付けられたワークを加工
するための工具が固定されている数値制御工作機械は知
られている。主主軸1のワークを加工する工具を正面加
工工具、副主軸2のワークを加工する工具を背面加工工
具と呼ぶ。
タレット刃物台31の各工具取付面には、正面加工工具の
み、またある面には背面加工工具のみ、更にある面では
正面加工工具と背面加工工具の両方が固定されており、
必要に応じてこれらの工具取付面が選択使用されてい
る。この工具の組み合わせは、加工対象であるワークの
形状,材質等によって選択される。また、数値制御旋盤
のタレット刃物台31は、機械原点が定められており、こ
の機械原点から各軸方向に最大移動できる距離、すなわ
ち機械の大きさで決まるストロークエンドが決まってい
る。このストロークエンドは工具の径,長さによって変
わってくる。
[発明が解決しようとする問題点] 通常、数値制御旋盤のプログラムを組む場合、Z軸線方
向の基準は、ワークの端面を原点としてZ軸線方向にワ
ークが長くなる方向をプラス(+)方向、ワークが短く
なる方向をマイナス(−)方向にセットされることが多
い。工具補正についても、同様に大きくなる方向がプラ
ス小さくなる方向がマイナスとなっている。このため、
主主軸1の正面加工の加工基準とした処理では、副主軸
2の背面加工工具については役に立たなくなる。
また、通常はワークが長くなる方向がプラス方向なの
で、副主軸2のプログラムの場合逆方向になるのでプロ
グラムミスが多くなる。本発明は、前記問題点を解決す
るため、軸方向の+,−の方向の切換処理を行い、背面
加工の方向についても正面加工と同じような座標の表現
で取り扱える数値制御装置を提供するものである。更
に、同時に軸方向切換処理に使用される工具データを使
い、併せてこれらの工具のストロークエンド処理を行う
ものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、前記問題点を解決するため及び目的を達成す
るために次のような手段を採る。
第1手段は、a.対向して配置された第1および第2の主
軸のそれぞれに設けられ、かつワークを保持し回転駆動
されるワーク保持手段と、 b.前記ワークを加工するために複数の工具が取り付けら
れ、直交する2軸線方向に駆動されるタレット刃物台と
からなる数値制御旋盤であって、 c.前記タレット刃物台の工具取付面に取り付けられた前
記第1の主軸の前記ワークを加工する正面加工工具およ
び前記第2の主軸の前記ワークを加工する背面加工工具
の各軸方向の補正量、前記タレット刃物台の取付面、工
具の種類のデータを入力した工具データ記憶装置と、 d.加工プログラムから前記ワークに前記背面加工工具又
は前記正面加工工具を使用すべきかを判断する工具種別
判断装置と、 e.該工具種別判断装置から前記工具の種類を判別された
信号を受けて前記2軸線のうちの1軸線の方向を180度
対称に反転し切り換えられたミラーイメージ信号に基づ
くデータを記憶し、前記第1の主軸の前記ワークのみな
らず前記第2の主軸の前記ワークを同じタレット刃物台
で加工可能とする制御装置と f.からなる数値制御工作機械の刃先座標位置設定装置で
ある。
第2手段は、第1手段において、前記2軸線の機械原点
からの前記タレット刃物台の前記工具ごとの最大移動距
離を記憶するストロークエンドデータ記憶装置と、 前記最大移動距離を計算するためのソフトストロークエ
ンド計算装置と からなることを特徴とする数値制御工作機械の刃先座標
位置設定装置である。
[発明の作用] 対向する主主軸,副主軸に工作物をチャックし、この間
にタレット刃物台を有して切削する数値制御工作機械で
あって、工具データ記憶装置にタレット刃物台の工具取
付面の工具ごとに正面か背面かなどの工具データを記憶
させておき、使用する工具がどちらかによって軸方向を
切り換える。またストロークエンドデータ記憶装置にス
トロークエンドデータをを記憶させておき、工具取付面
毎にストロークエンド処理を行う。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する第1図に
示すものは、本発明の数値制御装置を前記した対抗する
2主軸を備えた旋盤の制御に適用したときの機能ブロッ
ク図である。CPU10は、本実施例の数値制御装置の中央
演算処理装置であり、以下に説明する装置、回路等すべ
てバスを通じCPU10に導通しており、CPU10の管理下に置
かれている。CRT11は、操作スイッチを備え必要なデー
タ,プログラム等を表示するものであり、インターフェ
イス12を介してバスに導通されている。これらの詳細な
回路,機能は従来周知のものと同一なのでここでは開示
をしない。
X軸送りモータ21は、タレット刃物台31をX軸線方向す
なわち、主軸軸線垂直方向に送りねじ等の手段を通して
送る駆動源である、X軸送りモータ21は、X軸送りモー
ター用サーボアンプ22,X軸位置制御器23に連結されてい
る。X軸送りモータ21の回転量は、X軸位置制御器23に
フィードバックされていて、X軸位置制御器23はX軸送
りモータ21の回転を制御する。
これらX軸送りモータ21、X軸送りモーター用サーボア
ンプ22,X軸位置制御器23はいずれも周知の技術であり、
その内容は詳記しない。Z軸送り機構は、Z軸送りモー
タ24、Z軸送りモーター用サーボアンプ25,Z軸位置制御
器26から成る。タレット刃物台31は、回転割出しされる
軸を有する多角形の本体の外周に各種工具が固定されて
いる。タレット刃物台31は、サーボモータで割出駆動さ
れて、必要な工具取付面を割り出す。尚、タレット刃物
台の割出しはサーボ・モータに限定されず油圧モータで
も良い。この工具取付面の割出の制御は、刃物台割出検
知用エンコーダ32の出力信号をインターフェイス33を介
してバスに導通させて行う。
中央のバスをは挟んで右側に示すものは、システム制御
用メモリ51があり、本システムの全体の制御を行うプロ
グラムを内蔵している。加工プログラム用メモリ52は、
ワークの形状,材質等に応じて作成された工具の軌跡,
切削条件を含んだプログラムを内蔵しており、ワークの
種類に応じて作成されたものである。
選択工具データ記憶装置101は、ワークを加工する場
合、加工プログラムの中で指令される工具の種類等のデ
ータが記憶されているところであり、この選択工具デー
タ記憶装置101に記憶される工具データは、現在使用中
の工具のみである。工具データ記憶装置102は、工具毎
のX,Z軸方向の補正量,タレット刃物台31の取付面及び
正面加工工具か背面加工工具か等が記憶されいる(表
1)。ここでいう補正量とは、タレット刃物台31の工具
取付面を基準にすれば、そこからの加工工具の切削加工
点までの距離は工具のサイズによって相違する。この値
を補正する必要がありこの補正値をいう。
表1での取付面は、工具が刃物のどの面に取り付けてあ
るかを示すものである。例えば、六角形の刃物台であれ
ば6面の取付面を有しているので、1面から6面に01,0
2…06の符号を付して区別する。正面/背面は、工具が
正面加工用か背面加工用かを表すデータである。表1の
例では、同じタレット刃物台31の取付面01面に、正面工
具としてNO.1の工具が、背面工具としてNO.3の工具が固
定されていることになる。なお、取付面と正面/背面と
についてはまとめて次のような表示でも良い。+は正面
工具,−は背面工具とし、+01,は正面工具で取付面01,
−02は背面工具で取付面02となる。
背面加工工具判断装置103は、選択された工具が背面加
工工具か否かを判断する。この判断を行うために、選択
工具データ記憶装置101からこれから使用する指定工具
の情報を得て、工具データ記憶装置102から指定工具が
背面加工工具かどうか判断する。背面加工であれば、背
面加工中である旨の背面加工中信号104を出す。選択刃
物面のデータを記憶するところである選択刃物台面のデ
ータ記憶装置111は、現在割出されている刃物台面のデ
ータを一時的に記憶するところである。
ストロークエンドデータ記憶装置112は、X,Z軸の機械原
点からの(+),(−)方向の最大移動距離を記憶する
ものである。なお、移動距離とは、機械原点でのタレッ
ト刃物台31の工具取付面の位置からタレット刃物台31が
機械的に干渉しない位置でかつ必要な移動位置までの工
具取付面の移動距離を示す。したがって、工具の径,長
さが短いほど移動距離は長くなる。取付工具データ抽出
装置113は、選択刃物台面データに従い選択工具データ
記憶装置101の情報から、現在割出されているタレット
刃物台31の取付面に取り付けてある工具の識別と、その
工具の取付方向の確認を行う。
この工具の中から、X軸補正の最小値すなわち、取付工
具のなかでX軸方向の最も移動量が少ない値、正面加工
工具のZ軸補正最小値、及び背面加工工具のZ軸補正最
小値を選出する装置である。この最小値とは機械上に設
定され座標軸(X,Z軸)からみたときの最小値をいう
が、タレット刃物台31の移動からみれば、工具が干渉し
ないで移動可能な範囲であることころの最大移動距離を
指す。
ソフトストロークエンド計算装置114は、ストロークエ
ンドデータ112に従って補正する装置である。補正が終
了すると、補正済みストロークエンドデータ115が出
る。−X軸,+Z軸,−Z軸が出力され、+X軸は元の
ままとする。
軸方向切換処理の動作 第3図に示すフローチャートは、正面工具か背面工具か
によって軸方向を切換処理するための前記制御装置の動
作を示すものである。ステップで次のステップでの作
用工具は新工具かどうかの判断すなわち、新しい工具を
割出したか否かの判断をする。新工具であれば背面加工
信号104を読み込む(ステップ)。背面加工工具の信
号であれば、ステップに進む。ステップでZ軸をミ
ラーイメージ信号に切り換え、ミラーイメージ処理す
る。ステップでNOであれば、ステップに移り、Z軸
ミラーイメージを切る。
なお、ミラーイメージ信号とは、数値制御で制御される
工具の軌跡が、ある軸線に対称な軌跡を描くように制御
されるような信号である。例えば、第4図に示すような
軌跡であれば、A点でZ軸に関してミラーイメージ信号
に切り換えると、A−Bの点線AB′に反転される。
ストロークエンド処理 第5図に示すものは、前記した制御装置のストロークエ
ンド処理用のフローチャートである。ステップでタレ
ット刃物台31が新しい割出面であるか否かの判断をす
る。ステップで選択刃物台面データ111に割出面のデ
ータを転送する。ステップで取付工具データ抽出装置
113で処理を行う。この処理は、工具データ102からのデ
ータで現在使用中の刃物台割出取付工具を確認し、該当
工具中のX軸補正量の最小値すなわち、タレット刃物台
31が干渉しないで移動可能なX軸方向の最大移動量を抽
出する。更に、該当する正面加工工具中のZ軸補正量の
最小値を抽出し、該当背面加工工具中のZ軸補正量の最
小値を抽出する。
この抽出が終了し、データを受け取ると、ストロークエ
ンドデータ記憶装置112からのデータとを併せて、ソフ
トストロークエンド計算装置114は次の処理を行う。
(−X軸ストロークエンド)+(X軸補正量最小値)−
αの計算を行って、X軸一方向のリミットを修正する。
(−Z軸ストロークエンド)+(正面加工工具Z軸補正
最小値)の計算で、Z軸一方向のリミットを修正する。
更に、(+Z軸ストロークエンド)−(背面加工工具Z
軸補正最小値)の計算で、Z軸+方向のリミット修正す
る。ただし、αは、内径工具の場合の補正値である。
これらの計算値結果をステップでストロークエンドデ
ータ112のストロークエンドデータを書き換える。
[他の実施例] 前記した背面加工工具判断装置103は背面加工工具か否
か判断したが、正面加工工具が判断しても良い。また、
前記工具データ記憶装置102と、ストロークエンドデー
タ記憶装置112は分離されているが同一のデータとして
保管しても良い。前記実施例は、旋盤に適用した例であ
るが前記思想は2つの工作物テーブルを有するNCフライ
ス盤にも適用できる。
[発明の効果] 以上、詳記したように、対向する2主軸を有する数値制
御旋盤において、背面加工の方向についても正面加工と
同じように工具取付面の面情報からプログラム時の座標
を座標変換することなく扱える。また、この工具データ
を使って各工具ごとにタレット刃物台のストロークエン
ド計算処理もできる。
【図面の簡単な説明】
第1図本発明のNC工作機械の刃先摩擦位置設定装置を示
すブロック図,第2図は主軸と刃物台の配置を示す図,
第3図は背面加工工具の場合の軸方向切り換える場合の
フローチャート,第4図はミラーイメージ機能を示す説
明図,第5図はストロークエンド処理を示すフローチャ
ートを示す図である。 1……CPU,11……CRT及びスイッチ,21……X軸送りモー
タ,24……Z軸送りモータ,31……工具取付用物台,101…
…選択工具データ記憶装置,102……工具データ記憶装
置,103……背面加工工具判断装置,113……取付工具デー
タ抽出装置,114……ソフトストロークエンド計算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 19/18 19/4093

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.対向して配置された第1および第2の主
    軸のそれぞれに設けられ、かつワークを保持し回転駆動
    されるワーク保持手段と、 b.前記ワークを加工するために複数の工具が取り付けら
    れ、直交する2軸線方向に駆動されるタレット刃物台と
    からなる数値制御旋盤であって、 c.前記タレット刃物台の工具取付面に取り付けられた前
    記第1の主軸の前記ワークを加工する正面加工工具およ
    び前記第2の主軸の前記ワークを加工する背面加工工具
    の各軸方向の補正量、前記タレット刃物台の取付面、工
    具の種類のデータを入力した工具データ記憶装置と、 d.加工プログラムから前記ワークに前記背面加工工具又
    は前記正面加工工具を使用すべきかを判断する工具種別
    判断装置と、 e.該工具種別判断装置から前記工具の種類を判別された
    信号を受けて前記2軸線のうちの1軸線の方向を180度
    対称に反転し切り換えられたミラーイメージ信号に基づ
    くデータを記憶し、前記第1の主軸の前記ワークのみな
    らず前記第2の主軸の前記ワークを同じタレット刃物台
    で加工可能とする制御装置と f.からなる数値制御工作機械の刃先座標位置設定装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記2軸線の機械原点からの前記タレット刃物台の前記
    工具ごとの最大移動距離を記憶するストロークエンドデ
    ータ記憶装置と、 前記最大移動距離を計算するためのソフトストロークエ
    ンド計算装置と からなることを特徴とする数値制御工作機械の刃先座標
    位置設定装置。
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