JPS61270051A - 工作機械のワ−ク座標系設定装置 - Google Patents

工作機械のワ−ク座標系設定装置

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JPS61270051A
JPS61270051A JP11103285A JP11103285A JPS61270051A JP S61270051 A JPS61270051 A JP S61270051A JP 11103285 A JP11103285 A JP 11103285A JP 11103285 A JP11103285 A JP 11103285A JP S61270051 A JPS61270051 A JP S61270051A
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勇 野口
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原 正己
Kiyoshi Hagiwara
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械特にNC旋盤において、チャックの生
爪修正削りを行った時の、ワーク座標系の設定を自動で
行う工作機械のワーク座標系設定装置に関する。
〔従来の技術〕
工作機械特にNC旋盤においてチャックの生爪でワーク
を把持し加工する際、ワークが変わったり、またワーク
の第2工程である所謂裏加工を施す時、生爪の修正削り
が頻繁に行われる。生爪はワークの把持、すなわちチャ
ッキングを行う機能ばかりでなく旋削加工におけるワー
クの取付基準面としての機能も有しているので、修正削
りにより機械原点から生爪位置までの距離が変化する。
従って、ワークのプログラム原点を設定するワーク座標
系の設定を再度行う必要がある。
而して従来では、生爪の修正削りをし、ワークを取付け
た後基準工具によりワーク端面を試削し、機械原点から
ワーク端面位置までの距離を計測していちいち入力し、
ワーク座標系の設定を行っていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
而して、従来のワーク座標系設定では生爪の修正削りを
行う度毎に機械原点からワーク端面位置までの距離を作
業者が計測装置を使用して計測し、そのデータをいちい
ちNC制御装置に入力しなければならない為、ワーク座
標系の設定を行うのに自動化が出来ず、相当の時間を要
し、かつ手間をかけていた。
本発明の目的は上記事情に鑑み問題を解決するために提
案されたものであって、プリセットセンサを使用し、予
め設定した工具取付寸法値とワークのプログラム原点に
おける寸法値を自動的に取込みワーク座標系設定を自動
化する工作機械のワーク座標系設定装置を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明は工作機
械特にNC旋盤においてワーク座標系の設定を行うワー
ク座標系設定装置であってその具体的な手段は、NC旋
盤の主軸に取付けられた生爪を爪削り工具で試削し、該
生爪の位置や爪削り工具の取付寸法を計測する計測手段
と該計測手段で求めた爪削り工具取付寸法データと咳爪
削り工具の機械座標値データから機械原点距離データを
求める第1の演算部と、該第1の演算部で求めた機械原
点距離データとワーク寸法値データからワーク座標系設
定データを求める第2の演算部と、該第2の演算部で求
めたワーク座標系設定データ、各工具の取付寸法データ
および機械座標値データからワーク座標値データを求め
る第3の演算部と、NC加工を施すためのNC加工プロ
グラムデータを記憶させるNG加工プログラムデータ・
メモリと、工具基準設定データやNC加工プログラムデ
ータ等を取込み、またワーク座標値データにより出力表
示せしめる入出力装置とから構成される。
而して、本発明のワーク座標系設定装置はプリセットセ
ンサであらかじめ設定した工具取付は寸法値とワークの
プログラム原点におけるワーク寸法値データを自動的に
取り込むことによってワーク座標系設定が自動化される
〔実施例〕
以下、本発明の一実施態様を図面に基づいて詳細に説明
する。
(1)まず、本発明の基本原理について説明する。
第2図(イ)〜第2図(ハ)は本発明のワーク座標系設
定を説明するモデル構成図である。
第2図(イ)〜第2図(ハ)の夫々の各図において、主
軸台Hに軸承された主軸Sの先端部にチャックCが取付
けられている。該チャックCの先端部に取付けられた生
爪りによりワークWを把持する。主軸台Hの側壁にはプ
リセットセンサPsがアームLを介して揺動自在に取付
けられ、機内に振込まれて計測される。前記チャックC
に対向する側に機械原点OMを有している。またチャッ
クCに対向する側に刃物台Trが設けられ、X軸とZ軸
の2平面内に移動し得るようになっている。
刃物台Trの前面にはタレッ)Thが割出し可能に取付
けられている。該タレットThには工具Tが挿着される
ようになっている。
第2図(イ)はタレットThの面に爪削り工具Tiを挿
着し、工具Tiの取付は寸法データを求める状態を示し
ている。プリセットセンサPsの基準点?5Qに爪削り
工具Ttの刃先点が当てられた状態である。機械原点O
MとプリセットセンサPsの基準点OQとの距離、すな
わち工具基準点設定データZQは、あらかじめ求められ
ている。
工具基準点設定データZQの設定方法は種々考えられる
が、タレッ)Thの工具取付基準面をプリセットセンサ
Psに当て、この時の機械原点OMからの機械座標値Z
n(M)を工具基準点設定データZQとすれば簡潔であ
る。タレットThの工具取付基準面から爪削り工具Ti
の刃先点までの距離を工具Ttの取付寸法データZtj
とし、刃先点がプリセットセンサPsに当たった時点の
機械座標値Zn(M)を自動で取込み Ztj= ZQ −Z n (M) によって工具Tiの取付寸法データZtjが求まる。
なお、本実施例はNC旋盤において通常行われるZ軸方
向のワーク座標系設定について説明しているが、X軸方
向についても同様に適用できるものである。
第2図(ロ)は、機械原点OMから生爪りの端面までの
距離、すなわち機械原点距離ZMを求める状態を示して
いる。爪削りバイトTiによって生爪りの修正削りが終
了し、刃先点が生爪りの端面にある時の機械座標値Zo
(M)を制御装置に取込む。爪削り工具Tiの取付寸法
データZtjはすでに求められているから、機械原点距
離ZMは次の式より求められる。
ZM = Ztj+ Z o  (M)次に、第2図(
ハ)に示す如く、生爪りにワークWを把持し、工具Tで
ワークWを加工する際、プログラム原点′?5pをワー
ク長さの任意の位置、すなわち生爪りの端面からの距離
Woの位置とした場合、Woを予め設定する。また、機
械原点距離ZMは上述の式より求められているから、機
械原点OMからプログラム原点OFまでの距離すなわち
、ワーク座標系設定データZwは ZW=ZM  −W。
(= Z tj + Z o (M)  W o ) 
 で求められる。
而して、ワーク座標系設定装置の設定データZWはワー
クを加工する際には、このZwの値でワーク座標系をシ
フトして、プログラム原点Opを基準として加工がなさ
れる。
(2)次に本発明の具体的な構成について説明する。
第1図は本発明を実施したワーク座標系設定装置の一例
を示す制御ブロック図である。
第1図において、NCデータを読み取るテープリーダ1
からその入出力装置1aを介してCPU100にNCデ
ータが入力され、加工プログラム・メモリ6に一時格納
されて記憶される。
生爪りの端面からプログラム原点OFまでの距離(ワー
ク寸法値)のデータや各種の設定信号等を画面付キーボ
ード2から入出力装置1aを介して取り込まれる。  
                   1また、刃物
台TrのタレットThには例えば工具Tが8本挿着され
、タレント面魚データとしてTOI、TO2,・・・・
・・Toaで制御される。
タレットThに挿着された工具Tはインターフェイス3
を介して必要時に割出される。刃物台Trは補間器およ
び位置制御回路4a、アンプ4bを介してX、Z軸のモ
ータ4CによりX、Z軸方向に移動される。主軸台Hの
側壁にアームLを介して揺動自在に取付けられた計測装
置であるプリセットセンサPsは、工具刃先の4方向に
対して計測できるもので、インターフェイス5を介して
必要なデータの計測信号を発する。
プリセットセンサPsを振込んでタレットThに挿着さ
れた工具の刃先点を当て機械原点6Mから工具刃先点ま
での距離ZQ、XQを計測し、その値ZQ、XQが工具
基準点設定データ・メモリ7に一時格納されて記憶され
る。各工具の取付寸法xt、ztは、第2図(イ)で詳
述した如く、゛  ブリセフ)センサPsに刃先点を当
てた時点の機械座標値Xn (M)、Zn (M)を取
込み、工具基準点設定データXQ、ZQとで演算処理を
行うことによりタレント面階毎の各工具の取付寸法デー
タxt、ztが工具取付寸法データ・メモリ8に一時格
納され以後の処理に使用する。
爪削り工具が取付けられるタレント面隘はあらかじめ画
面付キーボード2から入力され、爪削り工具阻設定メモ
リ9に記憶されタレットヘッドThが割出される。爪削
り工具のタレント面魚とが一致回路10で一致すると、
ビット信号が立ち、アンド・ゲート11を開かせる。す
なわち、工具取付寸法データ・メモリ8に記憶された工
具取付寸法データZtnのうちタレットヘッドThが割
出され爪削り工具が選択されると、爪削り工具の取付寸
法データがアンド・ゲート11に取り込まれて通過し、
爪削り工具取付寸法データZtjとして爪削り工具取付
寸法データ・メモリ12に一旦記憶される。
モータ4Cにより刃物台が移動し、機械原点OMから移
動位置までの機械座標値データZn(M)が機械座標値
データ・メモリ13に常時取込まれている。機械原点距
離設定信号および一致回路10からの一致信号によりア
ンド・ゲート14を開かせ、機械座標値データ・メモリ
13に記憶されている機械座標値データZn(M)をZ
o(M>として通過させる。アンド・ゲート14を通過
した機械座標値データZo(M)と爪削り工具取付寸法
データ・メモリ12に記憶されている爪削り工具取付デ
ータZtjが演算部 15に取込まれ、該演算部15で
機械原点距離データZM−Ztj+Zo(M)の演算処
理がなされ、機械原点距離データ・メモリ16に記憶さ
れる。 ワーク寸法値データWoは予め画面付キーボー
ド2から入力し設定されてワーク寸法値データ・メモリ
17に記憶されている。ワーク座標系設定信号によりア
ンド・ゲート18を開かせ、ワーク寸法値データ・メモ
リ17に記憶されているワーク寸法値データWoを取込
んで、演算部19に取込まれる。さらに、演算部19に
は機械原点距離データ・メモリ16に記憶されている機
械原点距離データZMが取込んで、ワーク座標系設定デ
ータZw=ZM−WOの演算処理がなされて、ワーク座
標系設定データ・メモリ20に一旦記憶される。このワ
ーク座標系設定データZwにより、ワークのプログラム
原点Qpを基準として以後、加工がなされることになる
ワーク座標系出力を行うために、ワーク座標系出力信号
によりアンド・ゲート21を開かせ、機械座標値データ
・メモリ13に記憶されている移動中の機械座標値デー
タZn(M)を通過させ、演算部22に取り込ませると
共に、さらに工具取付寸法データ・メモリ8とワーク座
標系設定データ・メモリ20に記憶されているZWとZ
tnが取込んで、Zn (W)=Zw−(Ztn+Zn
 (M))の演算処理がなされ、ワーク座標値データZ
n(W)がワーク座標値データ・メモリ23に記憶され
る。ワーク座標値データ・メモリ23に記憶されたワー
ク座標値データZn(W)が画面付キーボード2の画面
に刃物台Thの移動とともに刻々と出力表示される。
(3)本発明の動作を、第3図のフローチャートに基づ
いて説明する。
第3図において、まず第0段としてプリセットセンサp
sで工具基準点設定データZQをパラメータとして入力
し工具基準点設定データ・メモリ7に記憶させる。
第0段としてZtn= ZQ −Z n (M)の演算
処理を行い、各工具Tの取付寸法を求めて工具取付寸法
データ・メモリ8に記憶させる。
第0段として工具取付寸法データ・メモリ8からの各工
具取付寸法データZtnと爪削り工具が取付けられたタ
レット面隘との一致信号から爪削り工具取付寸法データ
Ztjを選択し、爪削り工具取付寸法データ・メモリ1
2に取込ませる。
次に機械原点距離の設定を開始する。第0段として爪削
り工具の機械座標値データZo(M)の取込みを行う。
第0段として演算部15で ZM ” Ztj + Z o (M)の演算処理を施
す。
次にワーク座標系の設定を行う。すなわち第0段として
ワーク寸法値データWoを取込み、ワーク寸法値データ
・メモリ17に記憶させる。なお、ワーク寸法値データ
WOは0に設定されていてもmmにかまわない。
第0段として演算部19にワーク寸法値データWOと機
械原点距離データZMを取込んで、ZW=ZM−Woの
演算処理を行い、ワーク座標系設定データZwを求める
次にワーク座標系の出力を施す。すなわち第0段として
加工する工具データである加工工具取付寸法Ztnと移
動中の機械座標値Zn(M)を演算部22に取込み、第
0段として該演算部22でZ n (W) = ZW 
−(Ztn+ Z n (M) )の演算処理を施す。
求められたワーク座標値Zn(W)は画面付キーボード
2の画面に出力表示される。
〔効果〕
本発明はプリセットセンサを使用し、予め設定した工具
取付寸法値とワークのプログラム原点における寸法値を
自動的に取込ませることによって、ワーク座標系設定を
自動化せしめるようにした。
而してワーク座標系設定を自動化したことから、ワーク
座標系設定の省力化および迅速化が図られ、生産能率が
一段と向上される。而も、さらに発展させて自動制御装
置等によって設定データの自動取込みを行えばFMSや
FMCにも充分対応可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施したワーク座標系設定装置の一例
を示す制御ブロック図である。第2図(イ)〜(ハ)は
本発明のワーク座標系設定を説明するモデル構成図であ
る。 第3図は本発明の詳細な説明するフローチャートであ゛
る。 H・・・・・・主軸台    S・・・・・・主軸C・
・・・・・チャック   D・・・・・・生爪OM・・
・機械原点   Tr・・・刃物台Th・・・タレット
   Ps・・・プリセットセンサT・・・・・・工具
     L・・・・・・アーム100・・・CPU 
    1 a・・・入出力装置6・・・・・・NC加
工プログラムデータ・メモリ7・・・・・・工具基準設
定データ 8・・・・・・工具取付寸法データ・メモリ9・・・・
・・爪削り工具患設定メモリ10・・・爪削り工具取付
寸法データ・メモリー3・・・機械座標値データ・メモ
リ 15、19.22・・・演算部  16・・・機械原点
距離データ・メモリ ー7・・・ワーク寸法値データ・メモリ23・・・ワー
ク座標値データ・メモリ特許出願人   日立精機株式
会社 ゛ζ1,1・−t′つ ゛−屯:!t−1y 第2図 Ztj諷Za−Znに) 第2図 (ハ) Zw=Zs−Wo                 
    IZw=Zn(W)+Ztn十Zn(M)図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. NC旋盤の主軸チャックに取付けられた生爪を爪削り工
    具で試削し、該生爪の位置や爪削り工具の取付寸法を計
    測する計測手段と、該計測手段で求めた爪削り工具取付
    寸法データと該爪削り工具の機械座標値データから機械
    原点距離データを求める第1の演算部と、該第1の演算
    部で求めた機械原点距離データとワーク寸法値データか
    らワーク座標系設定データを求める第2の演算部と、該
    第2の演算部で求めたワーク座標系設定データ、各工具
    の取付寸法データおよび機械座標値データからワーク座
    標値データを求める第3の演算部と、NC加工を施すた
    めのNC加工プログラムデータを記憶させるNC加工プ
    ログラム・メモリと、工具基準設定データやNC加工プ
    ログラムデータ等を取り込み、またワーク座標値データ
    を出力せしめる入出力装置とからなることを特徴とする
    工作機械のワーク座標系設定装置。
JP11103285A 1985-05-23 1985-05-23 工作機械のワ−ク座標系設定装置 Expired - Lifetime JPH0692056B2 (ja)

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JP11103285A Expired - Lifetime JPH0692056B2 (ja) 1985-05-23 1985-05-23 工作機械のワ−ク座標系設定装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01159107A (ja) * 1987-12-16 1989-06-22 Hitachi Seiki Co Ltd Nc工作機械におけるチャックの交換爪計測装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01159107A (ja) * 1987-12-16 1989-06-22 Hitachi Seiki Co Ltd Nc工作機械におけるチャックの交換爪計測装置
JPH044082B2 (ja) * 1987-12-16 1992-01-27

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