JPS6048229A - 複合加工工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）０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乙とのできる
複合加工工作機械に関する。

（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むにつれて、工作機械の操作性も大
きな問題となってきつつある。

（Ｃ）、従来技術と問題点 従来、この種の複合加工工作機械において、ドリル、タ
ップ、ボーリングバー等を用いてミーリング加工を行う
場合には、加工すべき各穴毎に加工位置を指示し、更に
、加工時の各軸の軸移動座標値を遂−１加工データとし
て機械側に指示する必要があった。これらの計算は、従
来全て手計算で行っていたために、非常に時間がかかり
、数値制御装置への指令データも膨大なものとなる不都
合があった。特に今日のように小量多品種生産の状況に
あっては、実際の加工に要する時間よりも指令データの
作成に要する時間のほうが多くなり、効率的な加工がで
きなくなる不都合が生じている。

（ｄ）０発明の目的 本発明は、前述の欠点を解消すべく、オペレータが図面
に示された最終加工形状に基ずいて加工データ等を入力
するだけで軸移動座標値を演算することの可能な複合加
工工作機械を提供することを目的とするものである。

（ｅ）０発明の構成 即ち、本発明は、加工プロセス、加工態様をワークの最
終加工形状と共に加工データとして入力し得る入力操作
部、加工態様毎に分類した形で軸移動座標値を演算決定
するための魚加工軸移動座標値決定プログラムを格納し
た、ξ−リング加ニブログラムメモリ、オペレータが入
力した、加工プロセス、加工態様、ワークの最終加工形
状に基ずいて、前記ミーリング加ニブτゴグラムメモリ
中の魚加工軸移動座標値決定プログラムを呼び出し、該
呼び出された魚加工軸移動座標値決定プログラムに基ず
いて、−個以上の穴を加工する際の軸移動座標値を演算
する座標値決定演算手段を設けて構成される。

（ｆ）０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
工作機械の工具ヘッドに、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ック図、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、綜右加
エプロセスを示す模式図で、（８）は正面図、（ｂ）は
側面図、第６図は、線左加エプロセスを示す模式図で、
（、）は正面図、ｆｂ）は側面図、３− 第７図は、線中心加工プロセスを示す模式図で、（ｆｉ
）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、（，１
は正面図、（ｂ）は側面図、第１０図は、魚加工モード
における具体的な加工態様を示す図、第１］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図でよ、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５
１図は、第５０図における複合加工工作機械の工具ヘッ
ド部分の拡大図である。

（以下余白） 一４＝ 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、工具ヘッド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。工具ヘッド５には、旋削用およびン
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、加ニブログラムメモリ１３、ミ
ーリング加ニブログラムメモリ１４、ツールセットメモ
リ１５、実行プログラムバッファメモリ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２
１が接続しており、実行プログラムバッファメモリ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０Ｎ−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３２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（よ、座標変換演算部３
５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、加ニブログラムメモリ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１２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ず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
ラムバッファメモリ１６に出力する。実行プログラムバ
ッファメモリ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２
２へ、データがＣ軸制御指令のばあいには、軸制御部２
３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、データは全て主軸側
７− 細部２２へ出力されろ。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３】の各軸のモータを制細し、補助制御部２５は既に
延べた様に切削水の０Ｎ１０ＦＦ等の制御を行って加工
を実行してゆく。

次に、複合加工工作８１１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を介して加ニブログラムメモリ１３お
よび加工プロセス制卸メモリ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ず
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ず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４８− 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を加工する、（１）
点用エモード、エンドミルなどを用いて線状の加工を行
う、（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、 （１）点用エモードが （１ａ）ドリル加工プロセス、 （１ｂ）タップ加工プロセス、 （ＩＣ）ポーリング加工プロセス、 （２）線加工モードが （２ａ）線右加エプロセス、 （２ｂ）線左加エプロセス、 （２Ｃ）線中心加工プロセス、 （３）面加工モードが （３ａ）回内加工プロセス、 （３ｂ）面外加工プロセス の各プロセスに分類されている。

（ｌａｌ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）タップ加
工プロセスは、タップを用いて所定の位置にタップ加工
を行うプロセスであり、（ＩＣ）ポ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ポーリング
加工を行うプロセスである。

（以下余白） （２ａｌ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２ζ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）線左加エプロセスは、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ζこ示すように
オペレータが入力したプログラム形状ＰＲと工具軌跡Ｔ
Ｐを一致させる形で工具を移動させてワーク４を加工す
るプロセスであ抄、 （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、 １ｌ− （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６１ｆｆ（
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され、更に加工態様については、 （１１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、（Ｂｅ）！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）点加エ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１２− 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、−個の穴を加工するものであり、（Ｉｅ）＃
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」二に、
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、（ｚｈ）ｃｃｗ
円弧形状は、外径若しくは端面ζζ反時針方向に円弧状
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Ｚよ、端面に所定の直線によって区切
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って区
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っ
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
モード及び加工プロセスに基ずいて、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、加ニブログラムメモリ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
ニブログラムメモリ１４からミーリング加工を行うため
のミーリング加ニブログラムの、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
ャートに従って、ステップＳ】及びステップＳ２で、最
初に実行すべき加工プロセスが魚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ｔコ各加工プロセス
毎の加工データに１５− 基ずいて判断する。

加工が魚加工モードに属するものと判断された場合には
ステップ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、外径魚加工形状演算サブルー
チンＳＵＢ　１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。

（以下余白） ＝１６− 即ち、加工形状演算部１９は第１４図に示す外径魚加工
形状演算サブルーチンＳＵＢ　１に従って、座標変換演
算部３５に座標系変換サブルーチンＳＵＢ　１０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。サブルー
チン５ＵＢＩＯは、第２３図に示すように、ステップ８
１０１において、加工位置がｘ　＝　ｙ　＝　Ｏ、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
ップ５１０２により加工位置の極座標への変換を行う（
なを、外径魚加工においては、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によっ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５ＵＢＩへ戻り、主
制御部９はステップ８１１により加工態様が（１ｄ）点
形状が（１ｅ）線形状が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５ＵＢＩＩに、
（１ｅ）線形状の場合には、魚加工外径線形状座標値演
算サブルーチン５ＵＢ１２に入って、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ＳＵ　Ｂ　３
．　］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
工すべき大の始点の位置、加工深さ及び取代に基ずいて
、始点及び終点の軸移動座標値ｃ、、　ｘ、、　ｚＳ、
　ｃ、、　ｘ、、　ｚ、をＣ軸、Ｘ軸、Ｚ軸についてめ
る。座標値Ｃ５、Ｃ５は座標値決定演算部１７０指令に
より、Ｃ軸演算部３２によって、Ｃ軸の加工に際しての
回転角度位置として演算され、ｘ、、　ｚＩｌ、　ｘ、
、　ｚ、は、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によって加工に際して
の工具の移動すべき位置として演算される。

また、魚加工外径線形状座標値演算サブルーチン５ＵＢ
１２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１７て入力した、加
工すべき一個目の六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列の円周上のピッチ２
１点列とＺ軸のなす角０に基ずいて、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、、、、Ｘ、、　
、　ｚ、、、ＣＩＩＥ、　Ｘ、ＩＥ、　Ｚ、、　請求め
ル。座標値Ｃｒｒ　１．、Ｃ１１ヤは座標値決定演算部
１７の指令により、Ｃ軸演算部３２にＪ：って、Ｃ軸の
加工に際しての回転角度位置として演算され、Ｘ１１！
１　Ｊ　ＺＮＳ　５ＸＮＥ　Ｉ　ＺｌｉＥは、ｘ／Ｚ軸
演算部３３によって加工に際しての工具のＸ１Ｚ軸方向
の移動位置として演算される。

こうして、外径魚加工形状サブルーチン５ＵＢ１に基ず
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、魚
加工サイクル決定サブルーチンＳ　Ｕ　Ｂ　６に入る。

魚加工サイクル決定サブルーチンＳＵＢ　６では、第１
９図に示すように、ステップＳ６１及びステップ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、タップを用いたタップ加工であるか、ボーリン
グバーな用いたボー１９− 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、ステップ３６３、ステップＳ６
４、ステップ３６５て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ＭＡＴＮのステッ
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は端部点加工形状演算サブルーチン
ＳＵＢ　２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、端部点加工形状演算サブルーチ
ン５ＵＢ２は、第１５図に示すように、まず座標系変換
サブルーチンＳ　Ｕ　Ｂ　１０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、端部点加工の場合には
、座標系変換サブルーチンＳＵＢ　１０のステップ５１
０１におけるｘ　＝　ｙ　＝　Ｏの場合も存在しく端面
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、ステップ５１０３に入る。

ステップＳ２１及びステップＳ２２においては、端面に
おける加工態様が、（１ｄ）点形状、（１ｅ）２０− 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すブルーヂンＳ
ＵＢ］３に、（１ｅ）線形状の場合には、点加工端面線
形状座標値演算号ブルーチンＳＵ　Ｂ１４に、（１ｆ）
円形状の場合には、魚加工端面円形状座標値演算サブル
ーチン５ＵＢ１５に入って、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５ＵＢ１３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
べき大の始点及び終点の軸移動座標値Ｃｓ、　Ｘ、、　
Ｚ、、Ｃ，、Ｘ、、　Ｚ、をめる。座標値Ｃ６、Ｃ６は
Ｃ軸演算部３２によって、Ｃ軸の加工に際しての回転角
度位置と１７で演算され、Ｘ、、Ｚ、、ｘ、、ｚ、ば、
Ｘ／Ｚ軸演算部３３によっ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
■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５ＵＢ１４て
は、第２７図及び第４０図に示すように、加工すべき１
個目の六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）ＩｓＰＸＮ、、　ｚ、ｓ、　ｃ、、
、　ｘＮＥ、　ｚＮＩ、をめる。座標値ＣＮ５１Ｃ１１
，：はＣ軸演算部３２によって、Ｃ軸の加工に際しての
回転角度位置として演算され、Ｘ１１５．ＺＮ、１１Ｘ
ＮＩ、、ＺＮ、は、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によって加工に
際しての、工具のＸ１Ｚ軸方向の移動位置として演算さ
れる。乙の際、１個目の穴Ｈ１の座標値Ｘ１ｐ　’／　
Ｉ　Ｎ加工深さ、取代及び点列のピッチＰ、点列とＸ軸
のなす角度α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。

（以下余白） 魚加工端面円形状座標値演算サブルーチン５ＵＢ１５で
は、第２８図及び第４１図に示すように、加工すべき１
個目の穴Ｈ１を基準に、Ｎ個目の六ＨＮの始点及び終点
の軸移動座標値ｃ、Ｉ、、Ｘ。

、、ｚ、、、ＣＮ２．ｚＮＩ、、ＺｌＩＩ、をめる。座
標値ＣＮ９、ＣＮＥはＣ軸演算部３２によって、Ｃ軸の
加工に際しての回転角度位置として演算され、ＸＮ５Ｉ
Ｚ＋＋ｓ、ｘ、！、ｚ、、は、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によ
ッテ加工に際しての、工具のＸ１Ｚ軸方向の移動位置と
して演算される。この際、１個目の六Ｈ１の座標値Ｘｌ
＋！／１、加工深さ、取代、穴の個数０１基準円の中心
座標１つ、Ｊ２、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。ステップ５１
５１中のＸｌ１ｌｙＮは、Ｎ個目の穴の座標を現わす。

こうして、端面魚加工形状演算サブルーチン５ＵＢ２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ば、ミーリング加工メインルーチンＭＡＩＮに戻
り、魚加工サイクル２３− 決定サブルーチン５ＵＢ６に入る。

魚加工サイクル決定サブルーチン５ＵＢ６では、第１９
図に示すように、ステップＳ６１及びステップ３６２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、タップを用いたタップ加工であるか、ボーリング
バーを用いたポ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、ステップ３６
３、ステップＳ６４、ステップ８６５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魚加工モードではな
り、線加工モードの場合には、ステップＳ２からステッ
プＳ４に入り、ステップ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ＳＵＢ　３に基ずき、主制御部９（よ加
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１６図に示す外径線加工
形状演算サブルーチンＳＵＢ　３に従つ＝２４− て、座標変換演算部３５により、座標系変換サブルーチ
ン５ＵＢＩＯに基ずいてオペレータが入力した加工位置
データな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によって加工位置の極座
標への変換が行われたところで、サブルーチンＳＵＢ　
３へ戻り、主制御部９はステップ３３１及びステップ３
３２により加工態様が（２ｆ）直線形状、（２ｇ）　Ｃ
Ｗ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Ｓ　ＵＢ１６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５Ｕ
Ｂ１７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５ＵＢ１
８に入って、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５ＵＢ１６
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ｓｐ１中
同点ＭＰ及び終点ＥＰの軸移動座標値ｃＳ、　ｘ、、　
ｚＳ、　ｃ、、　ｘＭ、　ｚ５、Ｃ，、ＸＰ、、　Ｚ、
をめる。座標値ＣＣ５１Ｃ、Ｃ１は、Ｃ軸演算部３２に
よって、Ｃ軸の加工に際しての回転角度位置として演算
され、Ｘ、、　Ｚ、、　Ｘ、。

Ｚｏ、ｘＥ、　ｚ、は、Ｘ／Ｚ軸演算部３３によって加
工に際しての工具の移動すべき位置として演算される。

ステップ５１６１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ＳＵＢ
　１７では、第３０図及び第４３図に示すように、オペ
レータが図画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，，Ｘ、、　Ｚ、、ＣＭ、Ｘ、
Ｉ、ＺＭ、ｃ、、ｘｅ、Ｚ６をサブルーチン５ＵＢ１６
の場合と同様にめる。ワーク外径に適正に溝８を加工す
るために、ステップ５１７１に示す、式（２）が成立す
るように各軸を制御する。なお、乙の際の加工は、ＣＷ
力方向即ち、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Ｓ　Ｕ　Ｂ　１．８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ＳＵＢ　１
７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ｔこと
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５ＵＢ７に入る。

線加工サイクル決定サブルーチン５ＵＢ７は、第２０図
に示すように、ステップＳ７１及びステップ８７２にお
いて、加工すべき溝が（２ａｌ線右加工プロセス、ｆ２
ｂ）線左加エプロセス、［２ｅ）ＩＩ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、線右加エプロセスの場合には、ス
テップ８７３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−２７＝ 跡を工具進行方向に対して右側にシフトさせる補正を行
い、線左加ニブ四セスの場合には、ステップ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ろ補正を行い
、線中心加工プロセスの場合には、ステップＳ７５に示
すように、なんらの工具径補正も行わない。

Ｃ以下余白） ２８− 次に、ミーリング加工メインルーチンＭＡｒＮのステッ
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ば端面線加工形状演算サブルーチン
３ＵＢ４１こ基ずき、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５ＵＢ４は、第１７図に示すように、まず座標系変換
サブルーチンＳＵＢ　１０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、ステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３．８４４にお
いて、端面における加工態様が、（２ｄｌ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５ＵＢ
１９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５ＵＢ２０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
５ＵＢ２１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５ＵＢ２２
に、（２ｈ）　ＣＣＷ円弧形状の場合には、端面加工Ｃ
ＣＷ円弧形状座標値演算サブルーチン５ＵＢ２３に入っ
て、座標値決定演算部１７により加工のｔ二めの軸移動
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５ＵＢ１９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ＳＡＩとＳＡ３の座標が入力されたとすると、
ステップ５１９１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、ステップ５１９２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ＥＰＩ、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５ＵＢ２０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１．、Ｊ　、加工深さ、取代等から
円ＣＲ２の式（８）をめ、式（８）に基ずいて工具を移
動さ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５ＵＢ２１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ｃｌｌ、　ｘ、、　ｚ、、ｃ、、
　ｘ、、　ｚ□、ｃ、、ｘ、。

Ｚｌを、始点ＳＴ及び終点ＥＰ間の直ｇＬＴＨの式１式
％ 端面加工ＣＷ円弧形状座標値演算サブルーチン５ＵＢ２
２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３１− 動産標値ｃ、、　ｘ、、　ｚ、、ｃ、、　ｘＭ、　ｚ、
、　ｃ、、　ｘ５、Ｚ６を、始点ＳＴ及び終点ＥＰ間の
円の式（１０）と共にめろ。端面加工ＣＣＷ円弧形状座
標値演算サブルーチン５ＵＢ２３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５
ＵＢ２２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（ζ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力９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
、線用エサイクル決定すブル−チンＳＵＢ　７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
テップ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ＪＬ、−チンＳＵＢ　５に入り
、第１８図に示すように、座標系変換サブルーチンＳＵ
Ｂ　１０に基ずし１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、３２− ステップＳ５１．３５２、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）　ｃ　ｃ　ｗ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５ＵＢ１９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ＳＵＢ　２０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５ＵＢ２１に、（Ｒｆ）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５ＵＢ２２に、（３ｇ）　Ｃｃ　ｗ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５ＵＢ２３に入って、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５ＵＢ１９．５ＵＢ２０．５ＵＢ２１．
５ＵＢ２２．５ＵＢ２３についての説明は、端面線加工
形状演算サブルーチン５ＵＢ４において説明したのでこ
こではその説明を省略する。

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５ＵＢ８に入る。面加工サイクル決
定サブルーチン５ＵＢ８；よ、第２１図に示すように、
ステップ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
ップＳ８２によりサブルーチンＳ　Ｕ　Ｂ　１９〜５Ｕ
Ｂ２３において決定された軸移動座標値によって定義さ
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、ステップＳ８
２によりサブルーチンＳ　Ｕ　Ｂ　１．９〜５ＵＢ２３
において決定された軸移動座標値によって定義される領
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Ｓ　Ｕ
　Ｂ　６．５ＵＢ７．５ＵＢ８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１
２を介して補間速度刷部演算部２１に、補間速度制御演
算サブルーチン５ＵＢ９に基ずいた各軸の送り速度を演
算させる。

即ち、補同速度制御演算号ブルーヂンＳ　Ｕ　ｒ１９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。ｏｌ：り詳しく述べるなら、ス
テップＳ９１では、全体の加工長さ、即ち、加工に直接
拘わる加工区間１　ｔｅｍ個に微小分割した際のｎ番目
の微小区間Δｇ、の長さをめる。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、を、Ｚ軸、Ｃ軸の同時制御の場合には
、式（］３）により、第４９図に示す微小区間Δｌｎを
、Ｘ軸、Ｚ軸の同時制御の場合には、式（１４）により
微小区間Δ１．をめ、更に、式（１５）に基ずいて、工
具の移動速度が、ｍ分割された各微小区間を通して等（
）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３５− 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ッファメモリ１６に出力
し、実行プログラムバッファメモリ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
グラムバッファメモリ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２
６．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ばＸ軸駆動用モータ２９．Ｚ軸駆動用モータ３
０．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ＯＮ１０　Ｆ　
Ｆ等の制御を行っ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３６− 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（本図においては、タ
レット型の機械を示す。）でもよいことは勿論である。

（以下余白） （ｇ）０発明の効果 以」二、説明しｔ：Ｊうに、本発明によれば、加工プロ
セス、加工態様をワークの最終加工形状と共に加工デー
タとして入力し得る入力操作部、魚形状、線形状、円形
状等の加工態様毎に分類した形で軸移動座標値を演算決
定するための、外径魚加工形状演算サブルーチンＳＵＢ
　１　、端面魚加工形状演算サブルーチン５ＵＢ２等の
魚加工軸移動座標値決定プログラムを格納した、ミーリ
ング加ニブログラムメモリ、オペレータが入力した、加
工プロセス、加工態様、ワークの最終加工形状に基ずい
て、前記ミーリング加ニブログラムメモリ中の、魚加工
軸移動座標値決定プログラムを呼び出し、該呼び出され
た魚加工軸移動座標値決定プログラムに基ずいて、−側
辺」二の穴を加工する際の軸移動座標値を演算する、主
制姉部９、座標値決定演算部１７、Ｃ軸演算部３２、Ｘ
／Ｚ軸演算部３３等の座標値決定演算手段を設けたので
、ドリル、タップ、ボーリングバー等を用いて一側辺−
にの穴を加工する際に、オペレータは加工図面を参照し
てそこに表示されている最終加工形状、即ち、穴の始点
、終点、加工深さ、取代等のデータを２１１Ｉエプロセ
ス、加工態様と共に入力操作部から加工データとして入
力するｔ！けで、加工に必要な各軸の軸移ｓｉを演算す
ることができ、従来の」、うに、加工すべき各穴毎に加
工位置を指示し、更に、加工時の各軸の軸移動座標値を
遂−１加工データとして機械側に指示する必要が無くな
り、全て手計算で行っていた、軸移動ゼ、の計算を工作
機械内で自動的に行うことが可能となり、数値制御装置
への指令データを大幅に少なくすることができるばかり
か、小製多品種生産にも適した複合加工工作機械１の提
イ１（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；よ、第１図における複合加
工工作機械の工具ヘッドに、側面加工用工具を装着１７
た場合を示す斜視図、第３図１よ、第１図におけろ複合
加工工作機械の制邦系を示すブロック図、第４図は、加
工形状展開メモリ３９− 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、線右加エプロセス
を示す模式図で、（ａｌは正面図、（ｂ）は側面図、第
６図は、線左加エ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、（ａｌは正面図、（ｂｌ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、（、）は正面図、（ｂ）は側面図、第１
０図は、魚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５
０図は、本発明が適用される複合加工工４０− 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ニトリド部分の拡大図である
。 １・・・複合加工工作機械 ９　・座標値決定演算手段（主制御部）１０・・・・入
力操作部 １４　ミーリング加ニブログラムメモリ１７・　・座標
値決定演算手段 （座標値決定演算部） ３２・　座標値決定演算手段 （Ｃ軸演算部） ３３・・・・・座標値決定演算手段 （Ｘ／Ｚ軸演算部） ＣＧ’　ＸＳ’　ＺＩｌ”　Ｅ”　Ｅ、ＺＥＣＮｓ、　
ＸＮ、、　Ｚ、、。 ＣＮ、、　Ｘ、、　Ｚ、。　軸移動座標値ＳＵＢ　］・
・・点加工軸移動Ｐｊ５標値決定プログラム（外径点加
工形状演 算サブルーチン） ＳＵＢ２　・点加工軸移動座標値決定プロダラム（端面
点加工形状演 算すブルーヂン） 出願人　株式会社　山崎鉄工所 代理人　弁理士　相１）伸二 （ばか１名） 第５図 （Ｇ）　（ｂ） （ｂ） 「−＝［。。Ｚ−一ゝ＼ど′ 第７図 （Ｑ）　価） ■ 第２３図 第２４図 第４４図 Ｘ 第４５図 第４６図 Ｘ 第４７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、旋削及びミーリング加工を行うことのできる複
   合加工工作機械において、加工プロセス、加工態様をワ
   ークの最終加工形状と共に加工データとして入力し得る
   入力操作部、加工態様毎に分類した形で軸移動座標値を
   演算決定するための魚加工軸移動座標値決定プ四グラム
   を格納した、ミーリング加ニブログラムメモリ、オペレ
   ータが入力した、加工プロセス、加工態様、ワークの最
   終加工形状に基ずいて、前記ミーリング加ニブログラム
   メモリ中の魚加工軸移動座標値決定プログラムを呼び出
   し、該呼び出された魚加工軸移動座標値決定プログラム
   に基ずいて、−個以上の穴を加工する際の軸移動座標値
   を演算する座標値法定演算手段を設けて構成した複合加
   工工作機械。
2. （２）、加工Ｍ様が、魚形状、線形状、円形状に分類さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合
   加工工作機械。