JPS6062431A - 工作機械における加工プログラムの作成装置 - 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）８発明の技術分舒 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オ〕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４２　Ｍ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、乙の種の複合加工工作機械にお いて、ワークの端面にエンドミル等を用いて面状の加工
を行う場合には、加工時の各軸の軸移動座標値を計算し
てめ、その値を遂−１加工データとし−ｃ４Ａｔｔｆｉ
側に指示する必要があった。これらの計算は、従来、工
作機械から離れて、プログラマが全て手計算で行ってい
たために、専門的な知識を必要とし、かつ非常に時間が
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している。

（ｄ）０発明の目的 本発明は、前述の欠点を力Ｙ消ずへく、オペレータが図
面に示された最終加工形状に基す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面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すいて、前記ミーリング加ニブ
ログラムメモリ中の面加工軸移動座標値決定プログラム
を呼び出し、該呼び出された回加−工軸移動座標値決定
プログラムに基ずいて、平面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ｌコ複合加工工作４Ｍ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、綿
布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、線左加エプロセスを示す模式図
で、（ｆｉｌ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、（
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、（ｂｌ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、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、綜加エモードにおけ
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ザ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ッド部分の拡大図で
ある。

（以下余白） 複合加工工作機械１は、第１図に示す ように、（幾体３を有し−Ｃ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。

４５１を体３の図中上方には、工具・＼ラド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Ｅ−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。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σロメモリ３
６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１−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」二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ｌＯ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すいて
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１Ｇ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２
６．軸制御部２３、？１１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ヘデータを出力する。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ＯＮ１０　Ｆ
　Ｆ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４１Ｉｔ械１によリミーリング加工
を行う場合には、副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すいて加工プロセス、
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
す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す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」二の点を加工する、（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、 （１１点加工モードが （１ａ）ドリル加工プロセス、 （１ｂ）タップ加工プロセス、 （１ｃ）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、 （２ｅ）＃１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
用いて所定の位置りこンＩＣ−リング加工を行うプロセ
スである。

（以下余白） （２ａ）線右加エプロセスは、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
１゛Ｐ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）綿左加エプロセスは、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′ｒ
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
るプロセスであり、 （３ａ）面内加工プロセスは、第８図に示ずＪ、うに、
オペレータが入力したプログラム形状１）　Ｒ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Ｐｕｔ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、（１ｃ）線形状、（１【）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 直線形状、（３ｆ）ＣＷｐＪ弧形状、 （３ｇ）　ＣＣＷ円弧形状 に分類されている。

第１０図に（１）点用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。図がらも分かるように、 （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、−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、 （１１）円形状の加工ｒＩＭ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。図がらも分かるように、 （２ｄ）四角形状は端面に四角形の溝を加工するもので
あり、 （２Ｃ）円形状は、端面に円形の石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、 （２ｇｌ　ＣＷ円弧形状は、外径若しくは端面に時計方
向に円弧状のｉｎを加工するものであり、 （２１＋）　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！？！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って区切ら
れた面領域を加工するもので あり、 （３ｆｌＣＷ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）　ｃ　ｃ　ｗ円弧形状は、端面の９１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すいて、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（。

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ば加工プロセス制御メ
モリ２０を検索し、まず最初に実行ずへき加工プロセス
を加工プロセスｆ％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１・に従って、ステップ
Ｓ１及びステップＳ２で、最初に実行ずへき加工プロセ
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） 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５ＵＢＩに従っ
て、座標変換演算部３５に座標系変換ザブルーチンＳＵ
″Ｙ３１０に基ずいて埒ペレータが入力しｌコ加工位置
データをＸ−Ｙの直交座標系から、Ｒ−０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５ＩＯＩ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５
ＵＢＩへ戻り、主ｆ１．制御部９はステップＳｌｌ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すブ
ルーヂンＳ　Ｕ　Ｂ　１１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Ｓ　Ｕ　
Ｂ　１２に入って、ＪＩＥＩＷ（ｌｆｔ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５ＵＢＩＩ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
基すいて、始点及び終点の軸移動座標値Ｃｓ。

ＸＢ、Ｚ９、ＣＥ、　ＸＥ、　ＺＥをＣ軸、Ｘ軸、Ｚ軸
についてめる。座標値Ｃ６、Ｃ５ば座標値決定演算部Ｊ
７の指令により、ＣＩ’１ＪＩＡ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、Ｘ６
．Ｚ６、ＸＥ、ＺＥ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 ブルーヂン５ＵＢ１２では、第２５図及び第３８図に示
すように、詞ぺ１ノ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六Ｈ１の始点の位置
、加工深さ、取代、加工ずべき穴から形成される点列の
円周上のピッチＰ、点列とＺ軸のなす角αに基ずいて、
加工ずへきＮ個目の穴の始点及び終点の軸移動座標値Ｃ
ＮＳ、ｘＮｓｐＺＮ６、ＣＮ６．ＸＮＥ、ＺＮＥをめる
。座標値ＣＮ６、ＣＮＥは座標値決定演算部１７の指令
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　Ｎ　Ｓ　ｐ　Ｚ　
Ｎ、１１　Ｎ　Ｘ　Ｎ　Ｅ　ｐ　Ｚ　、、６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、外径魚加工形状づブルーチ ンＳ　Ｕ　Ｂ　１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、魚加工づイクル決定サブルーチン
５ＵＢ６に入る。

魚加工サイクル決定サブルーチン５Ｕ Ｂ６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、加工ずへ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ニブ四セスに基ずいて判
断し、ステップ８６３、ステップＳ６４、ステップＳ６
５て実行ず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 ＭＡ　Ｉ　Ｎ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５ＵＢ２に基ずき、加工形状演算
部１９に加工形状の演算を指令ずろ。即ち、端部点加工
形状演算サブルーチン５ｔＪＢ２は、第１５図に示すよ
うに、Ｊ・ず座標系変換サブルーチン５ＵＢＩＯにより
、Ａペレータが人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５ＵＢｉＯ
のステップ５１０１におけるｘ　＝　ｙ　＝　０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３２１及びステップＳ２２に おいては、端面における加工態様が、（Ｉｄ）点形状、
ｕｅ）ｔｌ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５ＵＢ１３に、（１ｅ）線形状の場１には、魚加
工端面線形状座標値演算・リブルーヂン５ＵＢ１４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、詞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、加工ずへき穴の始点及び終点の軸移動座標値
Ｃｓ、Ｘｓ、Ｚｓｌｃｃ、ＸＥ、ＺＥをめる。座標値Ｃ
Ｓ、Ｃ，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、ｘｓ、ｚ、、ＸＥ。

ＺＥは、ｘｙｚ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ｆｒｈ　爪を現わし、「
取代」とは、実際のワークの加工旦を現わず。

点加工端面綿形状座標値演算サブルー チンＳ　Ｕ　Ｂ　１４　では、第２７図及び第４０図に
示すように、加工ずへき１個目の穴ＨＪを基準に、Ｎ個
目の穴ＨＮの始点及び終点の軸移動座標値ＣＮＳ、ＸＮ
６．ＺＮ６、ＣＮＥ。

Ｘ１ｌｒ、、ＺＮ、をめる。座標値Ｃ，，６、Ｃ，、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　。

ＺＩＩ　Ｓ、Ｘ、、、、ＺＮＥは、Ｘ／７．幀演算部３
３によって加工に際しての、工具のＸ、、Ｚ軸方向の移
動位置として演算される。この際、１１１／！１目の穴
Ｈ１の座標値Ｘ□、ｙ１、加工深さ、取代及び点列のピ
ッチ１〕、点列とＸ軸のなす角度αば刈ペレータが図面
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Ｓ　Ｕ　１３１５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
の穴ＩＩ　Ｎの始点及び終点の軸移動座標値ＣＮＳ、Ｘ
７６．ＺＮｓ１ｃＮＥ。

ＸＮ２．ＺＮＥをめル。座標値ＣＮ６、ｃｌ、Ｅ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、ＸＮ８゜ｚＮｓ、ＸＮＥ、ＺＮＥは
、ｘ７ｚ軸演算演算３によって加工に際しての、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Ｘ１ｐ　３’　１　％加工深さ、
取代、穴の個数ｎ１基準円の中心座標■ｘ、Ｊ、、、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５１５１中のＸＮ、ｙＮ
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、ミーリング加エメインルー
チノＭＡＩＮに戻り、魚加工サイクル決定サブルーチン
３０１３６に入る。

点用エサイクル決定サブルーチン５Ｕ Ｂ６では、第１９図に示すように、ステップ５６１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１−、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人力した加工プロセスに基すいて
判断し、ステップＳ６３、ステップＳ６４、ステップＳ
６５て実行ず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 加工モードではなく、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、端面加工かを副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５ＵＢ３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１６図 に示す外径線加工形状演算・す゛ブルーチン５ＵＢ３に
従って、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によって加工位置の
極座標への変換が行われたところで、ザブルーチン５Ｕ
Ｂ３へ戻り、主制御部９はステップＳ３１及びステップ
３３２により加工態様が（２ｆ）直線形状、（２ｇ）　
ＣＷ円弧形状、（２１＋）　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づブ
ルーヂン５ＵＢ１６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号ブル５−　
ンＳ　Ｕ　Ｂ　１７　ニ、（２Ｊ　ＣＣＷ　１−ｒＩ弧
形状の場合には、線加工外径ＣＣＷ円弧形状座標値演算
すブルーヂン５ＵＢ１８に入って、座標値決定演算部１
７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、４ペレータが図面を参照して加工データとして入
力した加工ずべきＷＩ８の始点Ｓ　ｉ’　、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ｃＧ、　ｘ、、　ｚ、、ｃ、、、　ｘ、、　ｚ
Ｍ、ｃ、、　ｘ、、　ｚ、をめる。座標値Ｃ６、ＣＭ、
ＣＥ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、、　ｚＳ、　ｘ、
、　ｚ、、ｘ、、ｚＥ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８１６１の式（１）は、第４２図における、加
工ずべき直線ＬＩＮの式である。

線加工外径ＣＷＷ弧形状座標値演算サ ブルーチン５ＵＢ１７では、第３０図及び第４３図に示
すように、副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ｓ　’ｒ　、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ｓ
　’ｒ　、中間点ＭＰ及び終点ＥＰの軸移動座標値ｃ、
、　ｘＳ、　ｚＳ、　ｃ、ｌ、　ｘ、、　ｚｌ、、Ｃ６
゜ｘＥ、ｚ、をづブルーヂン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、この際の加工は、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ＳＵＢ　ｉ　ｓは、第３１図に示す
ように、線加工外径ＣＷ円円弧形状座標値演算ジブルー
チン　Ｕ　Ｂ’　１７の場合と全く同様であり、たｔｌ
、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づブルーヂン５Ｕ
Ｉ３７に入る。

線加工づイクル決定・リブルーチン５ＵＢ７は、第２０
図に示ずＪ：うに、ステップ３７１及びステップ３７２
において、加工すべき溝が（２ａ）線右加エプロセス、
（２ｂ）線左加エプロセス、（２ｃ）ｆｌ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
ロセスに基すいて判断し、綿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、綿左加エプロセスの場合には、
ステップ３７４て、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−Ｃ左側にシ
フ）−さぜる補正を行い、線中心加工プロセスの場合に
ｔよ、ステップ３７５に示すように、なんらの工具径補
正も行わない。

（以下余白） 次に、ミーリング加工メインルーチン ＭＡ　Ｉ　Ｎ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は端面線加工
形状演算サブルーチン５ＵＢ４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５ＬＩ８４は、第１７図に示すよ
うに、まず座標系変換サブルーチン５ＵＢＩＯによす、
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３４１．３４２、Ｓ ４３．３４４において、端面における加工態様が、（２
ｄ）四角形状、（２ｅ）円形状、（２ｆ）直線形状、（
２ｇ）　ＣＷ円弧形状、（ｚｈ）　ｃ　ｃ　ｗ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ＳＵＢ　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５ＵＢ
２０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）　Ｃ
Ｗ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。

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３
１９２において四角形の四辺について各辺の始点ＳＴＩ
、Ｓｒ１、Ｓｒ１、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、工具な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ｊこ、始点Ｓ］゛の座標値、円の
半径及び加工すべき円ＣＲ２の中心の座標■８、　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（ｌｌ′［演算サブルーチン５Ｕ
Ｂ２１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Ｍ
Ｐ及び終点ＥＰの軸移動座標値ＣＳ。

ｘｇ、ｚ、、ＣＭ、ＸＭ、ＺＭ、ＣＥ、ｘＥ、ＺＥを、
始点ＳＴ及び終点ＥＰ間の直＋Ｉ＋ｌ１１Ｌ　Ｉ　Ｎの
式（９）と共にめる。

端面加工ＣＷ円弧形状座標値演算サブ ルーチン５ＬＩ３２２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Ｅ
Ｐ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、、ｘ
ｓ、　ｚ、、ｃ、、　ｘ、１．　ｚ、、ｃＥ、ｘ、。

Ｚ５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５ｔＪＢ２３は、第３６図に示すように、端面加工Ｃ
Ｗ円弧形状座標値演算サブルーチン５ＵＢ２２と同様で
あり、ただ、第４７図に示ず始点ｓ　’ｒ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
ＭＡ　Ｉ　Ｎに戻り、綜加エサイクル決定サブルーチン
５Ｕ１３７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ルーチン５Ｕ
Ｂ５に入り、第１８図に示すように、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。

次に、ステップ５５１．３５２．３５３、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）　ＣＣ
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ＳＵＢ　１９に入り、（３ｄ）円形状の場合
には、端面加工円形状座標値演算づブルーチン５ＵＢ２
０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、（３ｆ）ＣＷ円
弧形状の場合には、端面用ＩＣｗ円弧形状座標値演算サ
ブルーチン５ＵＢ２２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５ＵＢ１９．５ＵＢ２ ０．５ＵＢ２１．５ＵＢ２２．５ＵＢ２３についての説
明は、端ＦｆＪ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図にしめずよう
に、面加工サイクル決定サブルーチン５ＬＩＢ８に入る
。面加工サイクル決定ザブルーチン５ＵＢ８＋よ、第２
１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によりづブルーチン５Ｕ
Ｂ１９〜５ＵＢ２３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Ｓ８２によりサブルーチン５ＵＢ１９〜５ＵＢ
２３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５ＵＢ６．５ＵＩ３７．５ＵＢ８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１２を介して補間速度制御演算部２１に、補
間速度制御演算サブルーチン５Ｕ１３９に基すいた各軸
の送り速度を演算さぜる。

即ち、補間速度制御演算サブルーチン ５ＵＢ９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ｌをｍ個に微小分割した際のｎ番
目の微小区間Δｌ。

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Δ４ｏ
を、Ｚ軸、Ｃ軸の同時制御の場合には、式（１３）によ
り、第４９図に示ず微小区間Δｌ、を、Ｘ軸、Ｚ軸の同
時制御の場合には、式（１４）によす微小区間△ｌｎ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Ｄ
ＡＴＡ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．？ｌｌｌ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〜り３１の各軸のモータを
制御し、補助制御部２５は既に述へた様に切削水のＯＮ
　／　ＯＦ　Ｆ等の制御この際、各軸は、単位時間当た
りのワ ークに対する工具の移動爪が第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ｖｇ１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ｉ城は、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 以上、説明したように、本発明によれ ば、加工プロセス、加工ｅ、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、四角形
状、円形状、直線形状、円弧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だめの、面加工形
状演算サブルーチン５ＵＢ５等の面加工軸移動座標値決
定プログラムを格納しｔこ、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、面加工軸移動座標値決定プ
ログラムを呼び出し、該呼び出された面加工軸移ｇＪＪ
座標値決定プログラムに基ずいて、平面を加工する際の
軸移動座標値を演算する、主制御部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、平面を加工する際に、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、平面を定義する始点、終点、加工深
さ、取代等のデータを加工プロセス、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だけで、加工に
必要な各軸の軸移動量を演算することができ、従来のよ
うに、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（なり、全てプログラ
マが手計算で行ってぃｔこ、軸移動量の計算を、伺ら専
門的知識をオペレータに要求することなく、工作機械内
で自動的に行なわせることが可能となり、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、小量多品種生産にも適した複合加工工作機ｔｆｔ１
の提供が可能となる。

【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ッドに、側面加工用
工具を装着した場かを示す斜視図、第３図は、第１図に
おける複合加工工作機域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、綿右加エプロセスを示ず模式図で、（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図、第６図（よ、綿左加エプロセ
スを示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、
第７図は、綿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、面外加ニブ四セスを示ず模式図で、（ｆｌ）
は正面図、（ｂ）ば側面図、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１１図は、綿加
エ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、Ｅ’Ｊ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ッド
部分の拡大図である。 １・・・・・複合加工工作機域 ９・・・・・座標値決定演算手段 （主制御部） １０・・・・人力操作部 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） ｃＳ、ｘＳ、ｚ、、Ｃ１，、ＸＥ、２６０Ｍ、Ｘ１１．
ＺＭ・・・・・・軸移動座標値５ＵＢ５・・・・面加工
軸移動座標値決定プログラム（面別 工形状演算号ブルー チン） 出願人　株式会社　山崎鉄工所 代理人　弁理士　相１）仲二 （ほか１名） 第５図 （ａ）　（ｂ） 第７図 （ａ）　、（ｂ） ム 第　８　１ツ１ （Ｇ）　（ｂ） 、。、第９図　（５） 第２０図 第２１図 第２３図 第２４図 第２５図 第２６１Ｚ 第２９図 第３０図 第３３図 第３４図 手続補正書（方式） 昭和５９年　２月２２日 昭和５８年特許願第１７０３１８号 ２　発明の名称 複合加工工作機域 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　愛知県丹羽郡大ロ町大字小ロ字乗船１番地氏名（
名称）株式会社山崎鉄工所 代表者山崎照彦 ４代理人 住所　〒１６１　東京都新宿区下落合３丁目１２番２１
号明細書全文

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面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
   メモリ中の面加工軸移動座標値決定プログラムを呼び出
   し、該呼び出された面加工軸移動座標値決定プログラム
   に基ずいて、平面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したＭ合加工工作機
   域。
2. （２）、加工態様が、四角形状、円形状、直線形状、円
   弧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。