JPH10143213A - Multi-surface working machine and multi-surface working method - Google Patents

Multi-surface working machine and multi-surface working method

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Publication number
JPH10143213A
JPH10143213A JP29892596A JP29892596A JPH10143213A JP H10143213 A JPH10143213 A JP H10143213A JP 29892596 A JP29892596 A JP 29892596A JP 29892596 A JP29892596 A JP 29892596A JP H10143213 A JPH10143213 A JP H10143213A
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JP
Japan
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axis
processing
control
machining
workpiece
Prior art date
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Application number
JP29892596A
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Japanese (ja)
Inventor
Miki Riyuuhan
三樹 立半
Katsuaki Okuno
勝章 奥野
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Shin Nippon Koki KK
Original Assignee
Shin Nippon Koki KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the damage of work and mechanical member or the like caused by a program error regardlessly of the programming skill of operator and to sufficiently effectively utilize the advantage of four-axis control (the stroke of Z axis + W axis). SOLUTION: A control part 21 has a conversion control part 22 for performing Z/W axis one-axis command two-axis control by checking the respective driving conditions of a four-axis control five-plane working machine in a working program (such as the drive of a Z axis preferential rather than a W axis or the interference or stroke remaining amount of work and a cross rail 3), numerical control part 23 for performing numerical control so as to variously work the respective planes of the work corresponding to a command due to conversion data from this conversion control part 22, and motor driving control part 24 for controlling the driving of respective servo motors Mx, My, Mz, Mw and Mt for axis driving or the like based on a command from this numerical control part 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば4軸制御5
面加工用のNC(数値制御)加工機などの多面加工機お
よび多面加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a multi-surface processing machine such as an NC (numerical control) processing machine for surface processing and a multi-surface processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の多面加工機は、被加工物
としてのワークに対してドリル加工、タップ加工、面取
り加工およびフライス加工などの切削加工の種類や、所
定の加工形状を得るための切削加工用刃物の切削位置
や、鉄、真鍮およびアルミニウムなどのワークの材質、
工具鋼およびステンレススチールなどの刃物の材質およ
びその回転速度などに応じた最適な切削速度などのデー
タをオペレータが加工プログラムとして入力して数値制
御によって自動的に各種加工をワークの所定位置に施す
ものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of multi-face processing machine has been used to obtain a type of cutting such as drilling, tapping, chamfering and milling, and a predetermined processing shape on a workpiece as a workpiece. The cutting position of the cutting tool for cutting, the material of the work such as iron, brass and aluminum,
The operator inputs data such as the optimum cutting speed according to the material of the cutting tool such as tool steel and stainless steel and the rotation speed as a machining program, and automatically performs various machining at predetermined positions on the workpiece by numerical control. Met.

【0003】このような多面加工機のうち5面加工機
は、立体直交座標系のX軸、Y軸およびZ軸の3軸制御
が主流を占める中で、これらの3軸の他にZ軸と平行な
W軸を含む4軸制御の加工機もある。この4軸制御の5
面加工用のソフトは、3軸制御仕様に準ずるものであ
り、例えば4軸目のW軸は最初の原点位置(w0)への
位置決め時にのみ出力し、その後の動作はオペレータに
よるプログラム任せとなっていた。オペレータの技量に
もよるが、Z軸とW軸の使いわけは難しく、通常は、4
軸目のW軸を用いた特別な加工処理は行っていないのが
実状であった。
[0003] Among such multi-face machining machines, a five-face machining machine is mainly controlled by three axes of X-axis, Y-axis and Z-axis in a three-dimensional orthogonal coordinate system. There is also a four-axis control processing machine including a W-axis parallel to. 5 of this 4-axis control
The surface machining software conforms to the 3-axis control specification. For example, the fourth axis, W-axis, is output only at the time of positioning to the first origin position (w0), and subsequent operations are left to the program of the operator. I was Depending on the skill of the operator, it is difficult to use the Z axis and W axis properly.
In fact, no special processing using the W-axis of the axis was performed.

【0004】ここで、ワークを加工する5面とは、例え
ばワークをテーブル上に載置した場合にワーク上面とそ
の4側面(前面、後面、右側面および左側面)である。
Here, the five surfaces on which the work is processed are, for example, the upper surface of the work and its four side surfaces (front, rear, right and left) when the work is placed on a table.

【0005】図6は従来の5面加工機によるドリル加工
の様子を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a state of drilling by a conventional five-sided processing machine.

【0006】図6においては、高さ600mmのワーク
61における右側面61aに、ピッチ寸法が500mm
で中心振り分けの直径50mmの2個の穴62,63を
ドリル加工する場合であり、穴62をドリル加工した後
に、その500mm真下の穴63をドリル加工する場合
を示している。このとき、アタッチメント部材64に直
径50mmのドリル65が装着されており、そのアタッ
チメント部材64は5面加工機のZ軸移動用のクイル6
6に装着されている。このクイル66はヘッド部材67
の下端部から出退自在に、全ストロークZstとして上下
方向に600mm移動可能であるが、図6の時点では、
既に400mm下方位置にあり、さらに下方向に200
mmしか移動できない状態にある。また、クイル66と
共にヘッド部材67はクロスレール68に対して左右方
向に移動自在に構成されていると共に、クイル66およ
びヘッド部材67と一緒にクロスレール68を上下方向
(W軸方向)に移動自在に構成されている。さらに、ク
イル66は、ヘッド部材67からの回転駆動力がアタッ
チメント部材64内の傘歯車(図示せず)を介してドリ
ル65に方向が90度曲げられて伝達され、ワーク61
の右側面61aに直径50mmの上下2個の穴62,6
3を数値制御で自動的にドリル加工することができる。
なお、69は、ワーク61を載置して前後方向(X軸方
向)に移動可能なテーブルである。
In FIG. 6, a pitch dimension of 500 mm is provided on a right side face 61 a of a workpiece 61 having a height of 600 mm.
The figure shows a case where two holes 62 and 63 having a diameter of 50 mm distributed at the center are drilled, and a case where a hole 63 is drilled 500 mm below the hole 62 after the hole 62 is drilled. At this time, a drill 65 having a diameter of 50 mm is mounted on the attachment member 64, and the attachment member 64 is a quill 6 for moving the Z-axis of the five-sided processing machine.
6 is attached. This quill 66 has a head member 67.
Can move up and down by 600 mm as a full stroke Zst so as to be able to move back and forth from the lower end of the
Already 400mm below, 200
mm. The head member 67 is configured to be movable in the left and right directions with respect to the cross rail 68 together with the quill 66, and the cross rail 68 is movable in the vertical direction (W-axis direction) together with the quill 66 and the head member 67. Is configured. Further, the quill 66 is transmitted with the rotational driving force from the head member 67 being bent 90 degrees to the drill 65 via a bevel gear (not shown) in the attachment member 64, and the work 61 is rotated.
Upper and lower two holes 62, 6 having a diameter of 50 mm
3 can be automatically drilled by numerical control.
Reference numeral 69 denotes a table on which the workpiece 61 can be placed and movable in the front-rear direction (X-axis direction).

【0007】この構成により、例えば上側の穴62をド
リル加工させた後に、下側の穴63をドリル加工させる
場合に、オペレータは、クイル66の残ストロークが2
00mmであるのを考慮して、Z軸移動用のクイル66
を下方向に駆動させるのではなく、このクイル66と共
にW軸移動用のクロスレール68を500mmだけ下方
向(W軸方向)に移動させるように指令し、その位置に
てヘッド部材67と共にクイル66およびドリル65を
左方向(Y軸方向)に所定距離だけ移動させて所定深さ
の穴63のドリル加工をする。また、オペレータによる
500mmピッチ分の移動指令の方法はこれに限らず、
Z軸移動用のクイル66のZ軸残ストロークである20
0mmを下方側(Z軸方向)に移動させた後に、W軸移
動用のクロスレール68を300mmだけ下方向(W軸
方向)にZ軸移動用のクイル66と共に移動させてもよ
い。さらに、オペレータは、Z軸移動用のクイル66の
移動ストロークを下方側(Z軸方向)に100mmだけ
移動させた後に、W軸移動用のクロスレール68を40
0mmだけ下方向(W軸方向)にZ軸移動用のクイル6
6と共に移動させてもよい。要は、オペレータは、Z軸
移動用のクイル66およびW軸移動用のクロスレール6
8を用いて、刃物であるドリルの先端部が500mmの
ピッチ分だけ真下に移動させるようにすればよいわけで
ある。
With this configuration, for example, when drilling the upper hole 62 and then drilling the lower hole 63, the operator is required to reduce the remaining stroke of the quill 66 to two.
The quill 66 for Z-axis movement in consideration of the
Instead of driving the quill 66 downward, the quill 66 and the quill 66 are commanded to move the W-axis moving cross rail 68 by 500 mm in the downward direction (W-axis direction). Then, the drill 65 is moved leftward (Y-axis direction) by a predetermined distance to drill a hole 63 having a predetermined depth. Also, the method of the movement command for the 500 mm pitch by the operator is not limited to this.
The remaining Z-axis stroke of the quill 66 for Z-axis movement is 20.
After moving 0 mm downward (Z-axis direction), the cross rail 68 for W-axis movement may be moved 300 mm downward (W-axis direction) together with the quill 66 for Z-axis movement. Further, the operator moves the quill 66 for Z-axis movement by 100 mm downward (in the Z-axis direction) by 100 mm, and then moves the cross rail 68 for W-axis movement by 40 mm.
Quill 6 for Z-axis movement downward by 0 mm (W-axis direction)
6 may be moved together. The point is that the operator can use the quill 66 for Z-axis movement and the cross rail 6 for W-axis movement.
By using 8, the tip of the drill, which is a cutting tool, may be moved directly below by a pitch of 500 mm.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、X軸、Y
軸、平行なZ軸およびW軸の4軸が数値制御可能な5面
加工機は、X軸、Y軸およびZ軸の3軸制御の5面加工
機に比べて、垂直方向の加工ストロークがZ/W2軸分
あり、その加工範囲も広く、1台の加工機で小さいワー
クから大きいワークまで連続加工可能で生産性が高く機
械的な付加価値も高い。ところが、上面および4側面の
加工プログラム上で平行軸であるZ軸とW軸の使いわけ
は難しく、4軸制御の優位性を充分に発揮させるために
は、現在のところ4軸制御5面加工用の自動プログラミ
ングシステムやNC機能はなく、オペレータにかなりの
習熟度が要求されていた。
As described above, the X axis, Y
A 5-plane machining machine capable of numerically controlling four axes, the parallel Z-axis and the W-axis, has a machining stroke in the vertical direction that is smaller than that of a 5-plane machining machine controlled by the X-axis, Y-axis, and Z-axis. There are two Z / W axes, the processing range is wide, and a single processing machine can continuously process small to large workpieces, and has high productivity and high mechanical added value. However, it is difficult to use the Z-axis and the W-axis, which are parallel axes, in the machining programs for the upper surface and the four side surfaces. There was no automatic programming system or NC function for the operator, and considerable skill was required of the operator.

【0009】上記従来の上下方向の移動指令の方法は、
Z軸とW軸の使いわけや、W軸方向の移動部材であるク
ロスレール68とワーク61との干渉、さらに、Z/W
2軸の残ストローク分などを考慮しつつ、オペレータに
よって、Z軸移動用のクイル66とW軸移動用のクロス
レール68とをどのように駆動させるかが判断されるわ
けであるが、オペレータとしての技量が低いと、上記種
々の駆動条件の考慮が不十分で、クロスレール68とワ
ーク61が干渉してワーク61や刃物などを破損した
り、また、4軸制御のZ軸+W軸のストロークを充分活
かした加工範囲の広い加工をすることができなかったり
して、4軸制御の加工機の付加価値を充分に発揮させる
ことができなかった。このように、従来は、4軸制御
(Z軸+W軸のストローク)の優位性を充分活かす上
で、オペレータにかなりの習熟度が要求されていた。
The above-mentioned conventional method of moving in the vertical direction is as follows.
The use of the Z axis and the W axis, the interference between the cross rail 68, which is a moving member in the W axis direction, and the work 61, and the Z / W
The operator determines how to drive the quill 66 for moving the Z-axis and the cross rail 68 for moving the W-axis while considering the remaining strokes of the two axes. Is insufficient, the above-mentioned various driving conditions are not sufficiently considered, and the cross rail 68 and the work 61 interfere with each other to damage the work 61 and the blade, and the stroke of the Z-axis + W-axis of the 4-axis control. For example, it was not possible to perform processing in a wide processing range by making full use of the above, and it was not possible to sufficiently exert the added value of the four-axis control processing machine. As described above, conventionally, in order to fully utilize the superiority of the four-axis control (the stroke of the Z axis + W axis), the operator has been required to have considerable skill.

【0010】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、オペレータのプログラム技量によらず、プログラム
ミスによるワークなどの破損などを抑制できると共に、
4軸制御(Z軸+W軸のストローク)の優位性を充分活
かすことができる多面加工機および多面加工方法を提供
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can suppress breakage of a work or the like due to a programming error irrespective of an operator's programming skill.
It is an object of the present invention to provide a multi-surface processing machine and a multi-surface processing method that can fully utilize the superiority of four-axis control (Z-axis + W-axis stroke).

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の多面加工機は、
少なくとも平行2軸制御を用いて被加工物の各面を加工
する多面加工機において、加工プログラム上の各軸方向
の駆動条件に応じて少なくとも平行2軸制御の変換デー
タを出力する変換制御部と、この変換データに応じて被
加工物の各面を加工すべく数値制御をする数値制御部と
を有することを特徴とするものである。また、具体的に
は、本発明の多面加工機は、直交座標系のX軸、Y軸お
よびZ軸と、このZ軸に平行なW軸との4軸制御により
被加工物の各面を加工する多面加工機において、加工プ
ログラム上の各軸方向の駆動条件に応じて少なくとも平
行2軸のZ軸およびW軸制御の変換データを出力する変
換制御部と、この変換データに応じて被加工物の各面を
加工すべく数値制御をする数値制御部とを有することを
特徴とするものである。また、本発明の多面加工方法と
しては、入力加工プログラムを、加工プログラム上の各
軸方向の駆動条件に応じて少なくとも平行2軸制御デー
タに変換した後に数値制御部に入力し、この数値制御部
を介して被加工物の各面を加工すべく数値制御すること
を特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A multi-face processing machine according to the present invention comprises:
In a multi-surface processing machine that processes each surface of a workpiece using at least parallel two-axis control, a conversion control unit that outputs conversion data of at least parallel two-axis control in accordance with a driving condition in each axis direction on a processing program; And a numerical controller for performing numerical control to process each surface of the workpiece according to the conversion data. Further, specifically, the multi-surface processing machine of the present invention controls each surface of the workpiece by four-axis control of an X axis, a Y axis, and a Z axis of a rectangular coordinate system, and a W axis parallel to the Z axis. In a multi-surface processing machine for processing, a conversion control unit that outputs conversion data of at least two parallel Z-axis and W-axis controls in accordance with driving conditions in each axis direction on a processing program, and a processing target in accordance with the conversion data. A numerical control unit for performing numerical control for processing each surface of the object. Further, as the multi-surface machining method of the present invention, the input machining program is converted into at least parallel two-axis control data in accordance with the driving conditions in each axis direction on the machining program, and then input to the numerical control unit. Numerical control is performed to process each surface of the workpiece through the interface.

【0012】この構成により、習熟したオペレータが考
慮する、加工プログラム上の各軸方向の駆動条件に応じ
た少なくとも平行2軸制御の変換データを数値制御部に
出力するようにしたので、オペレータは加工プログラム
上の各軸方向の駆動条件を考慮することなく加工プログ
ラムを容易に組むことが可能となって、オペレータによ
るプログラム技量によらず、従来あったプログラムミス
による破損などが抑制されると共に、4軸制御のZ軸+
W軸のストロークで加工範囲も広く、1台の加工機で小
さいワークから大きいワークまで連続加工可能で生産性
も高くなって4軸制御の優位性が充分に活される。
With this configuration, at least the conversion data of the parallel two-axis control according to the driving condition in each axis direction on the machining program, which is considered by the skilled operator, is output to the numerical control unit. A machining program can be easily assembled without considering the driving conditions in each axis direction on the program. Z axis of axis control +
The processing range is wide with the stroke of the W-axis, and a single processing machine can continuously process small to large workpieces, increasing productivity and fully utilizing the superiority of 4-axis control.

【0013】また、好ましくは、本発明の多面加工機お
よび多面加工方法における駆動条件とは、上面加工座標
で代表させた絶対座標系から数値制御用の機械座標系に
変換する条件と、平行2軸のうち何れかの軸を優先させ
て駆動する条件と、被加工物と加工機構成部材および切
削工具とが干渉する条件と、切削送り速度が所定速度と
なるように平行2軸に切削送り速度を割付ける条件との
うち少なくとも何れかの条件である。
Preferably, the driving conditions in the multi-surface processing machine and the multi-surface processing method of the present invention include a condition for converting an absolute coordinate system represented by upper surface processing coordinates into a machine coordinate system for numerical control, A condition in which any one of the axes is preferentially driven, a condition in which the workpiece interferes with the processing machine component member and the cutting tool, and a cutting feed in two parallel axes so that the cutting feed speed is a predetermined speed. At least one of the conditions for assigning the speed.

【0014】この構成により、上面加工座標で代表させ
た絶対座標系から数値制御用の機械座標系に変換するよ
うにすれば、オペレータは常に、4側面であっても上面
だけをイメージしてプログラム入力すればよく、オペレ
ータによるプログラム技量によらず、プログラムミスに
よるワークなどの破損などが防止される。
According to this configuration, if the absolute coordinate system represented by the upper surface processing coordinates is converted into a machine coordinate system for numerical control, the operator can always image only the upper surface even if it has four sides and program the image. It suffices to input the information, and it is possible to prevent the work and the like from being damaged due to a program error irrespective of the program skill of the operator.

【0015】また、平行なZ/W2軸のうち何れかの
軸、例えばZ軸をW軸よりも優先させて駆動させるよう
にすれば、ワークとW軸であるクロスレールとの干渉が
起きず、ワークや加工機の破損が防止される。
If any one of the two parallel Z / W axes, for example, the Z axis is driven prior to the W axis, interference between the workpiece and the cross rail as the W axis does not occur. In addition, the work and the processing machine are prevented from being damaged.

【0016】さらに、被加工物と加工機構成部材との干
渉条件に応じて被加工物の各面を加工するようにすれ
ば、ワーク高さ以下にクロスレールなどの加工機構成部
材が降りるのを防止することが可能となって、クロスレ
ールなどの加工機構成部材とワークとの干渉が防止され
る。
Further, if each surface of the workpiece is machined in accordance with the interference condition between the workpiece and the machine component, the machine component such as the cross rail descends below the work height. Can be prevented, and interference between the workpiece and a processing machine component such as a cross rail can be prevented.

【0017】さらに、平行2軸を同時駆動させる場合に
は、切削送り速度が所定速度となるように平行2軸に切
削送り速度を割付けた速度条件に応じて被加工物の各面
を加工する必要がある。
Further, when the two parallel axes are driven simultaneously, each surface of the workpiece is machined according to a speed condition in which the cutting feed speed is assigned to the parallel two axes so that the cutting feed speed becomes a predetermined speed. There is a need.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る多面加工機の
実施形態について図面を参照して説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a multi-face processing machine according to the present invention.

【0019】(実施形態1)図1は本発明の実施形態1
における5面加工機の構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention.
1 is a perspective view showing a configuration of a five-sided processing machine in FIG.

【0020】図1において、被加工物としてのワークを
保持可能なテーブル1が長手方向に前後に配設されてお
り、このテーブル1はX軸方向(水平な前後方向)に移
動自在に構成されている。また、このテーブル1の途中
両側にはそれぞれボールねじ部(図示せず)がそれぞれ
立設されており、各ボールねじ部(図示せず)の上端部
に梁部材2が掛け渡され門型形状を構成している。この
梁部材2内には駆動源としてのサーボモータ(図示せ
ず)が配設されており、左右の両ボールねじ部(図示せ
ず)を傘歯車(図示せず)を介して同期させて回転駆動
させる構成となっている。これらの両ボールねじ部(図
示せず)にそれぞれクロスレール3の両側部がそれぞれ
螺合して掛け渡されており、両ボールねじ部(図示せ
ず)に沿ってW軸方向(上下方向)に移動自在に構成さ
れている。これらの梁部材2とクロスレール3間にはボ
ールねじ部(図示せず)を覆う蛇腹状の被服部材4が配
設されている。また同様に、クロスレール4とボールね
じ部(図示せず)の下端部間にもボールねじ部(図示せ
ず)を覆う蛇腹状の被服部材5が配設されている。
In FIG. 1, a table 1 capable of holding a work as a workpiece is disposed longitudinally forward and backward, and this table 1 is configured to be movable in the X-axis direction (horizontal longitudinal direction). ing. Further, ball screws (not shown) are respectively provided upright on both sides of the table 1, and a beam member 2 is hung over the upper end of each ball screw (not shown) to form a gate-shaped portion. Is composed. A servo motor (not shown) as a drive source is disposed in the beam member 2 and synchronizes both left and right ball screw portions (not shown) via bevel gears (not shown). It is configured to be driven to rotate. Both side portions of the cross rail 3 are respectively threaded around these two ball screw portions (not shown), and are hung over them. The W-axis direction (vertical direction) is along the two ball screw portions (not shown). It is configured to be freely movable. A bellows-shaped garment member 4 that covers a ball screw portion (not shown) is disposed between the beam member 2 and the cross rail 3. Similarly, between the cross rail 4 and the lower end of the ball screw portion (not shown), a bellows-shaped clothing member 5 that covers the ball screw portion (not shown) is provided.

【0021】また、このクロスレール3の上面には縦長
のヘッド部材6のL字状内面が載置されており、ヘッド
部材6は、そのL字状内面をガイドとして、クロスレー
ル3の長手方向に沿ってY軸方向(左右方向)に移動自
在に構成されている。また、このヘッド部材6の下端部
にはクイル7がZ軸方向(上下方向)に出退して移動自
在に配設されている。このクイル7の下端部には側面加
工用のアタッチメント部材8などが装着され、さらに、
アタッチメント部材8の一方端部には例えば直径50m
mのドリルなどの工具類が水平方向に装着可能である。
このドリルなどの工具類は、ヘッド部材6からの回転駆
動力がアタッチメント部材8内の傘歯車(図示せず)を
介して直角に曲げられて伝達される構成となっている。
An L-shaped inner surface of a vertically long head member 6 is mounted on the upper surface of the cross rail 3, and the head member 6 is moved in the longitudinal direction of the cross rail 3 using the L-shaped inner surface as a guide. Along the Y-axis direction (left-right direction). A quill 7 is disposed at the lower end of the head member 6 so as to move back and forth in the Z-axis direction (vertical direction). At the lower end of the quill 7, an attachment member 8 for side processing is mounted.
At one end of the attachment member 8, for example, a diameter of 50 m
Tools such as a drill with a length of m can be mounted in the horizontal direction.
The tools such as a drill are configured such that the rotational driving force from the head member 6 is bent at a right angle and transmitted via a bevel gear (not shown) in the attachment member 8.

【0022】さらに、これらのテーブル1、クロスレー
ル3、ヘッド部材6およびクイル7による4軸制御の駆
動機構としては、例えばサーボモータおよびボールねじ
などで構成することができる。それらの各サーボモータ
を、オペレータによる入力プログラムに従って駆動制御
する制御ボックス9がテーブル1の近傍に配設されてい
る。この制御ボックス9の表面側には、部品加工を制御
する入力ボタン群よりなる入力部10およびその加工お
よび警報内容などを表示する表示部11が設けられてい
る。
Further, a drive mechanism for four-axis control using the table 1, the cross rail 3, the head member 6, and the quill 7 can be constituted by, for example, a servo motor and a ball screw. A control box 9 for driving and controlling each of these servomotors in accordance with an input program by an operator is provided near the table 1. On the front side of the control box 9, there are provided an input unit 10 composed of an input button group for controlling component processing and a display unit 11 for displaying the processing and alarm contents.

【0023】さらに、自動工具交換システム(ATC:
オートツールチェンジャー)12は、マガジン13内に
ロータリ式に各種の切削工具が収容されており、交換ハ
ンド14により切削工具を自動交換するシステムであ
る。
Further, an automatic tool change system (ATC:
The auto tool changer 12 is a system in which various cutting tools are accommodated in a magazine 13 in a rotary manner, and the cutting tools are automatically changed by an exchange hand 14.

【0024】図2は図1の5面加工機の制御構成を示す
ブロック図である。図2において、制御部21のハード
構成としては、各種制御を実行するCPU(中央演算処
理装置)や、制御プログラムおよび各種データなどが入
力されていると共に、加工内容に応じた加工プログラム
などが入力可能なメモリ装置(ROM、RAMなど)
や、モータ駆動制御回路などの各種回路などから構成さ
れており、直交座標系のX軸、Y軸およびZ軸と、この
Z軸に平行なW軸との4軸制御により被加工物であるワ
ークの各面を加工制御するように構成されている。ま
た、この制御部21の機能ブロックとしては、入力部1
0からプログラム指令や駆動指令などの各種指令が入力
され、4軸制御5面加工機がかかえている加工プログラ
ム上の各駆動条件をチェックしてZ/W軸1軸指令2軸
制御をする変換制御部22と、この変換制御部22から
の変換データによる指令に応じてワークの各面を各種加
工すべく数値制御をする数値制御部23と、この数値制
御部23からの指令に基づいてサーボモータMx,M
y,Mz,Mw,Mtなどを駆動制御するモータ駆動制
御部24とを有している。このサーボモータMxは、テ
ーブル1をX軸方向に移動させる駆動源であり、サーボ
モータMyは、ヘッド部材6をY軸方向に移動させる駆
動源であり、サーボモータMzは、クイル7をZ軸方向
に移動させる駆動源であり、サーボモータMwは、クロ
スレール3を、ヘッド部材6およびクイル7と共にW軸
方向(Z軸方向と平行な方向)に移動させる駆動源であ
り、さらには、サーボモータMtは、ワークを切削すべ
くドリルなどの工具を回転駆動させる駆動源である。
FIG. 2 is a block diagram showing the control configuration of the five-sided machining machine shown in FIG. 2, as a hardware configuration of the control unit 21, a CPU (Central Processing Unit) for executing various controls, a control program, various data, and the like are input, and a processing program according to the processing content is input. Possible memory devices (ROM, RAM, etc.)
And various circuits such as a motor drive control circuit. The workpiece is processed by four-axis control of an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis in a rectangular coordinate system and a W-axis parallel to the Z-axis. It is configured to control the processing of each surface of the work. The function block of the control unit 21 includes the input unit 1
Various commands such as a program command and a drive command are input from 0, and the four-axis control five-side machining machine checks each drive condition on a machining program and performs Z / W axis one-axis command two-axis control. A control unit 22; a numerical control unit 23 that performs numerical control to perform various types of processing on each surface of the workpiece in response to a command based on the conversion data from the conversion control unit 22; Motor Mx, M
and a motor drive control unit 24 that drives and controls y, Mz, Mw, Mt, and the like. The servo motor Mx is a drive source for moving the table 1 in the X-axis direction, the servo motor My is a drive source for moving the head member 6 in the Y-axis direction, and the servo motor Mz is a drive source for moving the quill 7 in the Z-axis direction. The servo motor Mw is a drive source that moves the cross rail 3 together with the head member 6 and the quill 7 in the W-axis direction (a direction parallel to the Z-axis direction). The motor Mt is a drive source that rotationally drives a tool such as a drill to cut a work.

【0025】ここで、図3に示す機械座標系31とは実
際の4軸5面加工機における駆動4軸方向の座標系であ
って、ワーク32がテーブル1上に載置されている場合
に、直交座標のX軸、Y軸およびZ軸と、このZ軸に平
行なW軸との4軸であり、5面加工の上面および4側面
の各面全てに対応している座標系である。ところが、例
えば穴加工の際に、加工面に応じて穴加工方向がX軸、
Y軸、Z軸およびW軸の方向の4通りがあって、プログ
ラムミスの要因となっている。これに対して、本発明に
おいて採用した絶対座標系(原点を基点とした座標系)
33とは、図3に示すように、加工面に垂直な軸を全て
z軸とし、各面を展開したときに、各側面も、上面に対
するx軸、y軸およびz軸と同様の直交座標となる座標
系である。つまり、変換制御部22は、ワーク32の上
面加工座標で代表させた絶対座標系33から数値制御用
の機械座標系31に変換する座標変換制御機能をも持っ
ており、立主軸によるワーク上面加工では、Z/W2軸
の指令をZzで代表し、また、アタッチメント部材8に
よる各側面加工ではZ/W2軸の指令をYyで代表させ
るプログラム指令となっている。
Here, the machine coordinate system 31 shown in FIG. 3 is a coordinate system in the direction of the four driving axes in the actual four-axis five-face machining machine, and is used when the work 32 is placed on the table 1. X-axis, Y-axis, and Z-axis of orthogonal coordinates, and W-axis parallel to the Z-axis, and is a coordinate system corresponding to all of the upper surface and the four side surfaces of five-surface machining. . However, for example, when drilling, the drilling direction is X-axis,
There are four directions of the Y-axis, Z-axis and W-axis, which cause a program error. On the other hand, the absolute coordinate system (coordinate system based on the origin) adopted in the present invention
33, as shown in FIG. 3, all axes perpendicular to the processing surface are set to the z-axis, and when each surface is developed, each side surface also has the same orthogonal coordinates as the x-axis, y-axis, and z-axis with respect to the upper surface. Is a coordinate system. In other words, the conversion control unit 22 also has a coordinate conversion control function for converting the absolute coordinate system 33 represented by the upper surface processing coordinates of the work 32 into the mechanical coordinate system 31 for numerical control. In this example, the Z / W two-axis command is represented by Zz, and the Z / W two-axis command is represented by Yy in each side surface processing by the attachment member 8.

【0026】このように、本実施形態1の5面加工機
は、図3に示すように、加工面に垂直な軸方向を直交座
標系のx、yおよびzの3軸のうちz軸と認識するよう
に構成されており、上面だけが、z軸方向と上下方向
(Z/W軸方向)が一致しており、Z軸とW軸のストロ
ークの和の距離だけz軸方向(上下方向)に移動可能で
あり、また、4側面は、y軸方向と上下方向(Z/W軸
方向)が一致しており、Z軸とW軸のストロークの和の
距離だけy軸方向(上下方向)に移動可能である。この
ように、上面および各4側面を平面状に展開した状態、
つまり、各4側面に上面の場合と同様の直交座標でプロ
グラム入力することができる。したがって、各種加工に
際して、オペレータは側面加工であっても上面加工と同
様にプログラムを組むことができてプログラムミスを抑
制することができ、プログラムミスによるワークや各部
材の破損は抑制されるようになる。
Thus, as shown in FIG. 3, the five-side processing machine according to the first embodiment sets the axis direction perpendicular to the processing surface to the z-axis among the three axes x, y, and z of the rectangular coordinate system. The z-axis direction and the up-down direction (Z / W-axis direction) of only the upper surface coincide with each other, and the z-axis direction (up-down direction) corresponds to the sum of the strokes of the Z-axis and the W-axis. ), And the four sides have the y-axis direction and the up-down direction (Z / W-axis direction) coincide with each other, and the y-axis direction (up-down direction) corresponds to the sum of the strokes of the Z-axis and the W-axis. ). Thus, a state where the upper surface and each of the four side surfaces are developed in a planar shape,
That is, a program can be input to each of the four side surfaces in the same rectangular coordinates as in the case of the upper surface. Therefore, when performing various types of processing, the operator can form a program in the same manner as the upper surface processing even in the case of side processing, thereby suppressing program errors, and suppressing damage to the work and each member due to the program errors. Become.

【0027】また、変換制御部22は、4軸制御5面加
工機がかかえている加工プログラム上の4軸方向の駆動
条件をチェックしてZ/W軸1軸指令2軸制御するよう
になっており、この加工プログラム上の軸方向駆動条件
とは、例えば次の駆動条件(1)〜(3)などが考えら
れる。
The conversion control unit 22 checks the drive conditions in the four-axis direction on the machining program provided by the four-axis control five-face machining machine, and performs Z / W axis one-axis command two-axis control. For example, the following driving conditions (1) to (3) can be considered as the axial driving conditions on the machining program.

【0028】軸方向駆動条件(1):NC指令に対する
Z/W軸移動の優先順位として、例えばZ軸をW軸より
も優先させる。これは、ワークとW軸であるクロスレー
ル3との干渉が起きると、ワークだけではなく加工機も
破損することになるので、Z軸をW軸よりも優先させる
必要がある。
Axial drive condition (1): As the priority of Z / W axis movement with respect to the NC command, for example, the Z axis is given priority over the W axis. This is because if the work interferes with the cross rail 3 which is the W axis, not only the work but also the processing machine will be damaged. Therefore, it is necessary to give priority to the Z axis over the W axis.

【0029】軸方向駆動条件(2):ワークとW軸であ
るクロスレール3との干渉は、例えば、ワーク高さ以下
にクロスレール3が降りると、ワークとクロスレール3
とが干渉して、ワークおよびワークとクロスレール3を
破損させてしまう。
Axial driving condition (2): The interference between the work and the cross rail 3 which is the W axis is caused, for example, when the cross rail 3 falls below the height of the work.
Interfere with each other, and damage the work and the cross rail 3.

【0030】軸方向駆動条件(3):NC指令に対する
Z/W軸のストローク残量が、移動させようとする距離
に対して足りない場合には加工プログラムでその軸を動
かそうとしても動かず、間違った加工をする虞が生じ
る。この場合に、まず、Z軸のストローク残量を全て移
動させてから不足分のW軸を移動させるようにしてもよ
いし、また、Z軸のストローク残量を全て移動させなが
ら不足分のW軸を同時に移動させるようにしてもよい。
Axial drive condition (3): If the remaining stroke of the Z / W axis in response to the NC command is not enough for the distance to be moved, the machining program will not move even if it attempts to move the axis. In addition, there is a possibility that wrong processing is performed. In this case, first, the remaining stroke amount of the Z-axis may be moved first, and then the insufficient W-axis may be moved. The axes may be moved simultaneously.

【0031】上記構成により、以下、その動作を各加工
プログラムに従って説明する。
The operation of the above configuration will be described below in accordance with each machining program.

【0032】まず、図4に示すように、ワーク32の右
側面32aに対して、上側の穴41をドリル加工した後
に、下側の穴42をドリル加工する場合(上下の2穴加
工)について、本発明の加工プログラムでは、以下のよ
うにして組むことができる。
First, as shown in FIG. 4, the case where the upper hole 41 is drilled in the right side surface 32a of the work 32 and then the lower hole 42 is drilled (upper and lower two hole processing). According to the machining program of the present invention, it can be assembled as follows.

【0033】即ち、オペレータが入力する変換前の加工
プログラムは、例えば、
That is, the machining program before conversion input by the operator is, for example,

【0034】[0034]

【数1】 (Equation 1)

【0035】となる。## EQU1 ##

【0036】この加工プログラム(P1)において、ワ
ーク高さ600.0mmの右側面を加工する場合であ
り、テーブル上面より上側に600.0mmの位置にワ
ーク、即ち干渉物があることを示し、クロスレール3と
ワークの干渉高さを示している。つまり、G156はワ
ーク32の右側面32aの絶対座標系33を示してお
り、w600.0はワーク高さ600.0mmを示して
いる。なお、G154は上面の座標系、G155は後側
面の座標系、G157は前側面の座標系、G158は左
側面の座標系である。
In this machining program (P1), the right side of the work having a height of 600.0 mm is machined. The work, that is, the interference, is shown at a position 600.0 mm above the table upper surface. The height of the interference between the rail 3 and the work is shown. That is, G156 indicates the absolute coordinate system 33 of the right side surface 32a of the work 32, and w600.0 indicates the work height of 600.0 mm. G154 is the coordinate system of the upper surface, G155 is the coordinate system of the rear surface, G157 is the coordinate system of the front surface, and G158 is the coordinate system of the left surface.

【0037】加工プログラム(P2)においては、絶対
座標系33の原点位置x0,y0に工具先端を早送りで
戻す動作を示している。つまり、G90は絶対座標系3
3であり、設定された原点位置x0,y0からの距離で
加工を行う座標系である。G00とは早送り(マシンm
ax速度)、x0,y0は原点位置、S600とは切削
回転速度(主軸回転速度)が600rpmである。
The machining program (P2) shows an operation of returning the tool tip to the origin positions x0 and y0 of the absolute coordinate system 33 by rapid traverse. That is, G90 is the absolute coordinate system 3
3 is a coordinate system for performing machining at a distance from the set origin positions x0 and y0. Fast forward with G00 (Machine m
ax speed), x0 and y0 are origin positions, and S600 is a cutting rotation speed (spindle rotation speed) of 600 rpm.

【0038】さらに、加工プログラム(P3)におい
て、z50.0はドリルアプローチ高さ、M03は回転
を示している。
Further, in the machining program (P3), z50.0 indicates the drill approach height, and M03 indicates the rotation.

【0039】さらに、加工プログラム(P4)におい
て、G81はドリル加工の固定サイクル化、G98は上
下の2穴加工後元の位置に戻る動作を示し、z−50.
0はドリル加工の深さが50.0mm、R5.0とは切
削前の刃先停止位置であり、ワークとの距離がドリル加
工方向に5.0mm、F300はドリル43の切削加工
速度が分速300mm、L0は次の加工プログラム(P
5,P6)のデータでドリル加工する場合である。
Further, in the machining program (P4), G81 indicates a fixed cycle of drilling, G98 indicates an operation of returning to the original position after two upper and lower holes, and z-50.
0 is the drilling depth of 50.0 mm, R5.0 is the cutting edge stop position before cutting, the distance to the workpiece is 5.0 mm in the drilling direction, and F300 is the cutting speed of the drill 43 is reduced. 300 mm, L0 is the next machining program (P
5, P6).

【0040】さらに、加工プログラム(P5,P6)は
ドリル加工の上下方向の位置を示している。つまり、x
0 y−50.0は原点位置x0,y0からy軸の下方
向に50.0mmの位置であり、x0 y−550.0
は原点位置x0,y0からy軸の下方向に550.0m
mの位置である。この時点で、高さ600mmのワーク
32における右側面32aに、ピッチ寸法が500mm
で中心振り分けの直径50mmの2個の穴41,42を
ドリル加工することになる。
Further, the machining programs (P5, P6) indicate the vertical positions of the drilling. That is, x
0 y-50.0 is a position 50.0 mm downward from the origin position x0, y0 on the y-axis, and x0 y-550.0
Is 550.0 m below the y-axis from the origin position x0, y0
m. At this time, the pitch dimension is 500 mm on the right side surface 32 a of the work 32 having a height of 600 mm.
Thus, two holes 41 and 42 having a diameter of 50 mm distributed at the center are drilled.

【0041】さらに、加工プログラム(P7)はドリル
加工終了を示しており、G80は以上の加工プログラム
(P1)〜(P6)のキャンセル指令であり、M05は
回転停止指令である。
Further, the machining program (P7) indicates the end of drilling, G80 is a cancel command of the above-mentioned machining programs (P1) to (P6), and M05 is a rotation stop command.

【0042】以上の加工プログラム(P1)〜(P7)
をそれぞれ、前の駆動中に変換制御部22でそれぞれ変
換し、次に示すような加工プログラム(P1a)〜(P
7a)を数値制御部23に出力する。数値制御部23
は、変換制御部22からの指令である加工プログラム
(P1a)〜(P7a)に基づいてモータ駆動制御部2
4でサーボモータMx,My,Mz,Mw,Mtなどを
駆動制御する。
The above machining programs (P1) to (P7)
Are respectively converted by the conversion control unit 22 during the previous driving, and the following machining programs (P1a) to (P1a)
7a) is output to the numerical controller 23. Numerical control unit 23
Are based on the machining programs (P1a) to (P7a) which are commands from the conversion control unit 22.
4 controls the driving of the servo motors Mx, My, Mz, Mw, Mt, and the like.

【0043】これらの変換後の加工プログラム(P1
a)〜(P7a)は、実際の加工機の各軸に駆動指令す
る場合の加工プログラムであり、例えば、
The converted machining program (P1
a) to (P7a) are machining programs when a drive command is issued to each axis of an actual machining machine.

【0044】[0044]

【数2】 (Equation 2)

【0045】となる。Is as follows.

【0046】これらの加工プログラム(P1a)〜(P
7a)を、従来は、オペレータがプログラム入力してい
たが、変換制御部22を介するので、上記変換前の加工
プログラム(P1)〜(P7)のプログラム入力でよく
なる。
These processing programs (P1a) to (P1a)
Conventionally, 7a) was input by a program by an operator. However, since the conversion control unit 22 is used, the program input of the machining programs (P1) to (P7) before the conversion is sufficient.

【0047】つまり、オペレータがプログラム入力する
変換前の加工プログラム(P1)〜(P7)は、上面加
工座標で代表させた絶対座標系33のx軸、y軸および
z軸の3軸で組まれているのに対して、変換制御部22
を介した変換後の加工プログラム(P1a)〜(P7
a)は、加工機の各軸駆動用の機械座標系31のx軸、
y軸、z軸およびw軸の4軸となっている。また、オペ
レータがプログラム入力する変換前の加工プログラム
(P1)〜(P7)は、Z/W軸の使いわけや、また、
ワーク32と加工機との干渉、さらには、Z/W軸のス
トローク残量などの加工プログラム上の駆動条件を考慮
せずに入力されているのに対して、変換制御部22を介
した変換後の加工プログラム(P1a)〜(P7a)
は、4軸制御5面加工機がかかえている上記加工プログ
ラム上の駆動条件が考慮されたZ/W軸1軸指令2軸制
御となっている。
That is, the machining programs (P1) to (P7) before conversion, which are input by the operator, are assembled by three axes of the absolute coordinate system 33 represented by the upper surface machining coordinates, namely, the x-axis, the y-axis, and the z-axis. In contrast, the conversion control unit 22
Machining programs (P1a) through (P7)
a) is an x-axis of a machine coordinate system 31 for driving each axis of the processing machine;
There are four axes, y-axis, z-axis and w-axis. In addition, the machining programs (P1) to (P7) before conversion, which are input by the operator, are used separately for the Z / W axis.
Although the input is performed without considering the interference between the workpiece 32 and the processing machine and the driving conditions in the processing program such as the remaining stroke of the Z / W axis, the conversion via the conversion control unit 22 is performed. Subsequent machining programs (P1a) to (P7a)
Is a Z / W-axis 1-axis command 2-axis control that takes into account the driving conditions on the above-mentioned machining program that the 4-axis control 5-plane machining machine has.

【0048】(実施形態2)本実施形態2では、図2の
変換制御部22aがZ/W軸1軸指令2軸制御であるが
2軸同時駆動の場合であり、この他は実施形態1の図1
および図2の構成と同一であるが、上記軸方向駆動条件
(1)と共に次の軸方向駆動条件(4)をも必要とす
る。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, the conversion control unit 22a in FIG. 2 is a Z / W axis 1-axis command 2-axis control, but is a case of two-axis simultaneous drive. Figure 1 of
The configuration is the same as that of FIG. 2, but requires the following axial driving condition (4) in addition to the axial driving condition (1).

【0049】軸方向駆動条件(4):2軸を同時に駆動
させる場合、例えば直交するX軸およびY軸の2軸を同
時に駆動させると、ドリルなどの刃先はその対角線上を
移動することになり、切削速度はプログラム上材料に応
じて決めているが、この場合には√2倍の1.41倍程
度早くなってしまうので、数値制御部23は、このよう
な場合に、切削送り速度が所定速度となるように切削送
り速度の2軸への割付けを自動的に行う機能(1/1.
41倍程度に変換する機能)を持っている。したがっ
て、数値制御部23は、Z軸およびW軸の平行2軸であ
っても、直交するX軸およびY軸の2軸の場合と同様
に、切削送り速度のZ/W2軸への割付けを行ってしま
うため、平行なZ/W2軸を同時に駆動させる場合に
は、Z軸およびW軸の移動速度を予め1/√2の1/
1.41倍程度に変換して元の適正な切削送り速度に戻
す必要がある。
Axial driving condition (4): When simultaneously driving two axes, for example, simultaneously driving two orthogonal X and Y axes, the cutting edge of a drill or the like moves on a diagonal line thereof. The cutting speed is determined according to the material in the program. In this case, the cutting speed is increased by about 1.41 times, ie, √2 times. Function of automatically assigning the cutting feed speed to two axes so as to reach a predetermined speed (1/1.
(A function to convert to about 41 times). Therefore, the numerical controller 23 assigns the cutting feed speed to the Z / W2 axis even in the case of the two parallel axes of the Z axis and the W axis, as in the case of the two orthogonal axes of the X axis and the Y axis. Therefore, when the parallel Z / W axes are driven simultaneously, the moving speeds of the Z axis and the W axis are set to 1 / √2 of 1 / √2 in advance.
It is necessary to convert to about 1.41 times and return to the original appropriate cutting feed rate.

【0050】図5では、ワーク51の右側面51aの突
出部分の加工面FACを直径200mmの面削工具とし
てのフライスカッタ52で面切削する場合を示してい
る。図5のフライスカッタ52を回転させながら点Aか
ら点Bまで切削送りすることで面切削を行うが、Z軸の
残ストロークが200mmしかない。これに対して、点
Aから点Bまでのフライスカッタ52の上下方向の移動
距離は740mmで、Z軸の残ストローク200mmだ
けではストロークが不足するため、W軸の移動ストロー
クによって補う必要がある。この場合、Z軸の移動スト
ローク200mmとW軸の移動ストローク540mmと
に分けてそれぞれ同時に出力することになる。この場合
にも、Z軸の残ストローク200mmを消化するように
優先して移動を行う。このとき、オペレータがプログラ
ム入力する指令は、あくまでも絶対座標系33のy軸1
軸指令となっている。
FIG. 5 shows a case where the machined surface FAC of the protruding portion of the right side surface 51a of the work 51 is surface-cut by a milling cutter 52 as a surface cutting tool having a diameter of 200 mm. The surface cutting is performed by cutting and feeding from point A to point B while rotating the milling cutter 52 in FIG. 5, but the remaining stroke of the Z axis is only 200 mm. On the other hand, the vertical movement distance of the milling cutter 52 from the point A to the point B is 740 mm, and the stroke is insufficient with only the remaining stroke of 200 mm on the Z axis. In this case, a Z-axis movement stroke of 200 mm and a W-axis movement stroke of 540 mm are separately output simultaneously. Also in this case, the movement is preferentially performed so that the remaining stroke 200 mm of the Z axis is consumed. At this time, the command input by the operator as a program is only the y-axis 1 of the absolute coordinate system 33.
Axis command.

【0051】このワーク51の右側面51aに対して、
フライス加工(面削)する場合について、本発明の加工
プログラムでは、以下のようにして組むことができる。
With respect to the right side surface 51a of the work 51,
In the case of performing milling (face milling), the machining program of the present invention can be assembled as follows.

【0052】即ち、オペレータが入力する変換前の加工
プログラムは、例えば、
That is, the machining program before conversion input by the operator is, for example,

【0053】[0053]

【数3】 (Equation 3)

【0054】となる。Is as follows.

【0055】この加工プログラム(P11)において、
ワーク高さ820.0mmの右側面をフライス加工する
場合であり、テーブル上面より上側に820.0mmの
位置にワーク、即ち干渉物があることを示し、その高さ
位置よりもクロスレール3が下がれば、ワークとクロス
レール3が干渉することを示している。
In this machining program (P11),
This is a case where the right side surface with a work height of 820.0 mm is milled. This indicates that there is a work, that is, an interference object, at a position of 820.0 mm above the upper surface of the table, and the cross rail 3 is lowered below the height position. This indicates that the work and the cross rail 3 interfere with each other.

【0056】さらに、加工プログラム(P12)におい
ては、絶対座標系33の加工原点位置x0,y0へフラ
イスカッタ52の先端を早送りで位置決めする動作と、
主軸の回転数指示を示している。
Further, in the machining program (P12), the operation of positioning the tip of the milling cutter 52 to the machining origin position x0, y0 of the absolute coordinate system 33 by rapid traverse;
3 shows an instruction for the number of revolutions of the main shaft.

【0057】さらに、加工プログラム(P13)におい
て、フライスカッタ52の先端から上方向に100.0
mm上がった切削開始点(フライスカッタ52の中心位
置A)に早送りで位置決めする場合を示している。
Further, in the machining program (P13), 100.0 upwards from the tip of the milling cutter 52.
A case is shown where positioning is performed at a rapid feed to a cutting start point (center position A of the milling cutter 52) that has been raised by mm.

【0058】さらに、加工プログラム(P14)におい
て、切り込み方向へ早送りで位置決めする場合を示して
いる。
Further, a case is shown in which the positioning is performed by rapid traverse in the cutting direction in the machining program (P14).

【0059】さらに、加工プログラム(P15)では、
切削終点Bまで500mm/minの切削送り速度で切
削送りする場合を示している。このとき、Z/W軸2軸
の同時駆動で切削送りをする。
Further, in the machining program (P15),
A case where the cutting feed is performed at a cutting feed speed of 500 mm / min to a cutting end point B is shown. At this time, cutting feed is performed by simultaneous driving of two Z / W axes.

【0060】さらに、加工プログラム(P16)のM0
5は回転停止指令である。
Further, M0 of the machining program (P16)
5 is a rotation stop command.

【0061】以上の加工プログラム(P11)〜(P1
6)をそれぞれ、前の駆動中に変換制御部22aでそれ
ぞれ変換し、次に示すような加工プログラム(P11
a)〜(P16a)を数値制御部23に出力する。数値
制御部23は、変換制御部22aからの指令である加工
プログラム(P11a)〜(P16a)に基づいてモー
タ駆動制御部24でサーボモータMx,My,Mz,M
w,Mtなどを駆動制御する。
The above machining programs (P11) to (P1)
6) are converted by the conversion control unit 22a during the previous driving, respectively, and the machining program (P11
a) to (P16a) are output to the numerical controller 23. The numerical control unit 23 controls the servo motors Mx, My, Mz, M by the motor drive control unit 24 based on the machining programs (P11a) to (P16a) which are commands from the conversion control unit 22a.
Drive control of w, Mt, etc.

【0062】これらの変換後の加工プログラム(P11
a)〜(P16a)は、実際の加工機の各軸に駆動指令
する場合の加工プログラムであり、例えば、
These converted machining programs (P11
a) to (P16a) are machining programs when a drive command is issued to each axis of an actual machining machine.

【0063】[0063]

【数4】 (Equation 4)

【0064】となる。Is obtained.

【0065】これらの加工プログラム(P11a)〜
(P16a)を、従来は、オペレータがプログラム入力
していたが、変換制御部22を介するので、上記変換前
の加工プログラム(P11)〜(P16)のプログラム
入力でよくなる。
These machining programs (P11a) to
Conventionally, (P16a) was input by the operator as a program, but since the conversion is performed via the conversion control unit 22, the program input of the machining programs (P11) to (P16) before the conversion is sufficient.

【0066】つまり、オペレータがプログラム入力する
変換前の加工プログラム(P11)〜(P16)は、上
面加工座標で代表させた絶対座標系33のx軸、y軸お
よびz軸の3軸で組まれているのに対して、変換制御部
22aを介した変換後の加工プログラム(P11a)〜
(P16a)は、加工機の各軸駆動用の機械座標系31
のx軸、y軸、z軸およびw軸の4軸となっている。ま
た、オペレータがプログラム入力する変換前の加工プロ
グラム(P11)〜(P16)は、Z/W軸の優先順位
や、また、ワーク51と加工機の干渉、さらには、Z/
W軸のストローク残量などの加工プログラム上の駆動条
件などを考慮せずに入力されているのに対して、変換制
御部22aを介した変換後の加工プログラム(P11
a)〜(P16a)は、4軸制御5面加工機がかかえて
いる上記加工プログラム上の駆動条件が考慮されたZ/
W軸1軸指令で2軸制御となっている。
That is, the machining programs (P11) to (P16) before conversion, which are inputted by the operator, are assembled by three axes of the absolute coordinate system 33 represented by the upper surface machining coordinates, that is, the x-axis, the y-axis, and the z-axis. In contrast, the machining program (P11a) after conversion via the conversion control unit 22a
(P16a) is a machine coordinate system 31 for driving each axis of the processing machine.
, X-axis, y-axis, z-axis and w-axis. The machining programs (P11) to (P16) before conversion, which are input by the operator, are priorities of the Z / W axis, interference between the workpiece 51 and the processing machine, and Z / W axes.
Although the input is performed without considering the driving conditions in the machining program such as the remaining stroke of the W-axis, the machining program after conversion via the conversion control unit 22a (P11
a) to (P16a) are Z / Z values in consideration of the driving conditions on the machining program that the four-axis control five-face machining machine has.
Two-axis control is performed by a W-axis one-axis command.

【0067】ここで、加工プログラム(P15)が変換
制御部22aで変換されて加工プログラム(P15a)
となるが、このブロックでは、Z軸とW軸の2軸制御で
切削送りされ、 Z軸の移動量 200mm=Z100.0〜Z−100.0(G90) W軸の移動量 540mm=W0〜W−540.0(G90) である。
Here, the processing program (P15a) is converted by the conversion control section 22a and the processing program (P15a) is converted.
In this block, cutting feed is performed under the two-axis control of the Z-axis and the W-axis. Z-axis movement amount 200 mm = Z100.0 to Z-100.0 (G90) W-axis movement amount 540 mm = W0 to W0 W-540.0 (G90).

【0068】この場合、Z/W軸で軸移動を分配すると
同時に、切削送り速度F500も変換する必要がある。
In this case, it is necessary to distribute the axial movement on the Z / W axis and also to convert the cutting feed speed F500.

【0069】 (変換前)F500=740f(変換後)/√(2002+5402) (変換後)f=389.086 となる。(Before conversion) F500 = 740f (after conversion) / √ (200 2 +540 2 ) (after conversion) f = 389.086

【0070】なぜならば、数値制御部23においては、
2軸同時駆動の場合、切削送り速度は全てが直交座標系
で計算されるため、F500で指令すると、実際の面削
工具(刃物)の送り速度は642mm/minで早く移
動してしまうからである。
The reason is that in the numerical controller 23,
In the case of two-axis simultaneous drive, since the cutting feed speed is all calculated in the orthogonal coordinate system, if commanded by F500, the actual feed speed of the facing tool (knife) moves fast at 642 mm / min. is there.

【0071】即ち、500×(200+540)/√
(2002+5402)=642このように、切削移動速
度をZ/W軸で分配する場合、プログラム指令のF速度
を変換し、実際の面削工具(刃物)がプログラム指令す
べき適正なF速度で移動させるためである。
That is, 500 × (200 + 540) / √
(200 2 +540 2 ) = 642 As described above, when the cutting movement speed is distributed along the Z / W axis, the F speed of the program command is converted, and the appropriate F speed to be commanded by the actual facing tool (knife) is to be programmed. This is for moving at a speed.

【0072】以上の実施形態1,2によれば、新機能を
付加した加工プログラムは、Z/W軸1軸指令2軸制御
の5面加工ソフトを介して、加工機の各軸方向における
数値制御の4軸に変換されることによって、オペレータ
は、上面と4側面の5面加工プログラムを、x軸、y軸
およびz軸の3軸でしかも絶対座標系33でプログラム
入力すればよいため、オペレータが入力する加工プログ
ラムは、技量の高いオペレータの思考(例えばZ/W軸
の使い分けや部材間の干渉など)を排除することができ
ると共に、4側面においても上面と同一の座標系で加工
プログラムを組むことができて、マシニングセンタ並み
の平易さとなり、オペレータとしての技量が低い場合で
あっても、より少ないミスで容易に加工プログラムを組
むことができる。また同時に、4軸制御5面加工機が持
っている4軸制御のZ軸+W軸の上下方向の長い加工ス
トロークを充分活かすことができて、加工範囲がより大
きく、本来の機械的な付加価値を充分に発揮させること
ができる。
According to the first and second embodiments, the machining program to which the new function is added is provided with a numerical value in each axis direction of the machine through the five-plane machining software of Z / W axis 1 axis command 2 axis control. By being converted into the four axes of control, the operator only needs to input the five-surface machining program of the upper surface and the four side surfaces in three axes of the x-axis, the y-axis, and the z-axis, and in the absolute coordinate system 33. The machining program input by the operator can eliminate the thinking of the highly skilled operator (for example, proper use of the Z / W axis, interference between members, etc.). Can be assembled, the simplicity of the machining center can be obtained, and even when the skill as an operator is low, a machining program can be easily assembled with fewer mistakes. At the same time, it is possible to make full use of the vertical and long machining strokes of the Z-axis and the W-axis of the 4-axis control of the 4-axis control 5-sided machining machine, so that the machining range is larger and the original mechanical added value is provided. Can be fully exhibited.

【0073】なお、上記実施形態1,2では、加工プロ
グラム上の各軸方向の駆動条件として、上面加工座標で
代表させた絶対座標系から数値制御用の機械座標系に変
換する条件と、Z軸をW軸よりも優先させる条件と、ワ
ークと加工機構成部材の干渉条件と、切削送り速度が所
定速度となるように平行2軸に切削送り速度を割付ける
条件などを挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、
要は、熟練オペレータが経験上考慮する駆動条件であれ
ばよい。
In the first and second embodiments, the driving conditions in each axis direction on the machining program include a condition for converting from an absolute coordinate system represented by upper surface machining coordinates to a machine coordinate system for numerical control, and Z Although the description has been given by giving conditions that prioritize the axis over the W axis, interference conditions between the workpiece and the processing machine component, and conditions for allocating the cutting feed speed to two parallel axes so that the cutting feed speed becomes a predetermined speed. The present invention is not limited to this,
In short, it is sufficient that the driving condition is considered by a skilled operator from experience.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、1軸指令
で、加工プログラム上の各軸方向の駆動条件に応じて2
軸制御をすることができるため、オペレータの技量によ
らず、4軸制御でありながら3軸制御と同一のフォーマ
ットで加工プログラムを容易に組むことができる。
As described above, according to the present invention, a one-axis command can be used in accordance with the driving conditions for each axis in the machining program.
Since the axis control can be performed, a machining program can be easily assembled in the same format as that of the three-axis control despite the four-axis control regardless of the skill of the operator.

【0075】また、他品種少量生産であっても、4軸制
御のZ軸+W軸の上下方向の長い加工ストロークを活か
して連続して加工とすることができ、加工能率を向上さ
せることができる。
Further, even in the case of small-lot production of other products, continuous machining can be performed by utilizing a long machining stroke in the vertical direction of the Z axis + W axis of the 4-axis control, and the machining efficiency can be improved. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1における5面加工機の構成
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a five-sided processing machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の5面加工機の制御構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the five-side processing machine of FIG. 1;

【図3】上面加工座標で代表させた絶対座標系と数値制
御用の機械座標系を示すワーク斜視図である。
FIG. 3 is a work perspective view showing an absolute coordinate system represented by upper surface processing coordinates and a machine coordinate system for numerical control.

【図4】図1の5面加工機によるドリル加工の様子を示
す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a state of drilling by the five-sided processing machine of FIG. 1;

【図5】本発明の実施形態2における5面加工機による
フライス加工の様子を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a state of milling by a five-sided processing machine according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来の5面加工機によるドリル加工の様子を示
す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a state of drilling by a conventional five-sided processing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テーブル 3 クロスレール 6 ヘッド部材 7 クイル 8 アタッチメント部材 9 制御ボックス 10 入力部 11 表示部 21 制御部 22,22a 変換制御部 23 数値制御部 24 モータ駆動制御部 31 機械座標系 32,51 ワーク 32a,51a 右側面 33 絶対座標系 41,42 穴 43 ドリル 52 フライスカッタ Mx,My,Mz,Mw,Mt サーボモータ Reference Signs List 1 Table 3 Cross rail 6 Head member 7 Quill 8 Attachment member 9 Control box 10 Input unit 11 Display unit 21 Control unit 22, 22a Conversion control unit 23 Numerical control unit 24 Motor drive control unit 31 Machine coordinate system 32, 51 Work 32a, 51a Right side surface 33 Absolute coordinate system 41, 42 Hole 43 Drill 52 Milling cutter Mx, My, Mz, Mw, Mt Servo motor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも平行2軸制御を用いて被加工
物の各面を加工する多面加工機において、 加工プログラム上の各軸方向の駆動条件に応じて少なく
とも平行2軸制御の変換データを出力する変換制御部
と、 この変換データに応じて前記被加工物の各面を加工すべ
く数値制御をする数値制御部とを有することを特徴とす
る多面加工機。
1. A multi-surface processing machine for processing each surface of a workpiece using at least parallel two-axis control, wherein at least parallel two-axis control conversion data is output according to a driving condition in each axis direction on a processing program. And a numerical control unit for performing numerical control for processing each surface of the workpiece in accordance with the conversion data.
【請求項2】 直交座標系のX軸、Y軸およびZ軸と、
このZ軸に平行なW軸との4軸制御により被加工物の各
面を加工する多面加工機において、 加工プログラム上の各軸方向の駆動条件に応じて少なく
とも平行2軸のZ軸およびW軸制御の変換データを出力
する変換制御部と、 この変換データに応じて前記被加工物の各面を加工すべ
く数値制御をする数値制御部とを有することを特徴とす
る多面加工機。
2. An X-axis, a Y-axis and a Z-axis of a rectangular coordinate system,
In a multi-surface processing machine for processing each surface of a workpiece by four-axis control with a W-axis parallel to the Z-axis, at least two parallel Z-axes and a W-axis according to driving conditions in each axis direction on a processing program. A multi-surface processing machine comprising: a conversion control unit that outputs conversion data for axis control; and a numerical control unit that performs numerical control for processing each surface of the workpiece in accordance with the conversion data.
【請求項3】 前記駆動条件とは、上面加工座標で代表
させた絶対座標系から数値制御用の機械座標系に変換す
る条件と、平行2軸のうち何れかの軸を優先させて駆動
する条件と、前記被加工物と加工機構成部材とが干渉す
る条件と、切削送り速度が所定速度となるように平行2
軸に切削送り速度を割付ける条件とのうち少なくとも何
れかの条件であることを特徴とする請求項1または2記
載の多面加工機。
3. The driving condition includes a condition for converting from an absolute coordinate system represented by upper surface processing coordinates to a machine coordinate system for numerical control, and driving with priority given to one of two parallel axes. Conditions, a condition in which the workpiece and a component of the processing machine interfere with each other, and a parallel 2 so that the cutting feed speed is a predetermined speed.
3. The multi-face processing machine according to claim 1, wherein at least one of a condition for assigning a cutting feed speed to the shaft is satisfied.
【請求項4】 入力加工プログラムを、加工プログラム
上の各軸方向の駆動条件に応じて少なくとも平行2軸制
御データに変換した後に数値制御部に入力し、この数値
制御部を介して被加工物の各面を加工すべく数値制御す
ることを特徴とする多面加工方法。
4. An input machining program is converted into at least parallel two-axis control data in accordance with driving conditions in each axis direction on the machining program, and then input to a numerical controller, and the workpiece is processed through the numerical controller. A multi-face machining method characterized by numerically controlling each face to be machined.
【請求項5】 前記駆動条件として、上面加工座標で代
表させた絶対座標系から数値制御用の機械座標系に変換
する条件と、平行2軸のうち何れかの軸を優先させて駆
動する条件と、前記被加工物と加工機構成部材とが干渉
する条件と、切削送り速度が所定速度となるように平行
2軸に切削送り速度を割付ける条件とのうち少なくとも
何れかの条件を用いることを特徴とする請求項4記載の
多面加工方法。
5. A condition for converting from an absolute coordinate system represented by upper surface processing coordinates to a machine coordinate system for numerical control, and a condition for driving with priority given to any one of two parallel axes. And at least one of a condition in which the workpiece and a processing machine component interfere with each other and a condition in which a cutting feed speed is allocated to two parallel axes so that the cutting feed speed is a predetermined speed. The multi-face machining method according to claim 4, wherein:
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