JPS6141002B2 - - Google Patents
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- JPS6141002B2 JPS6141002B2 JP52134452A JP13445277A JPS6141002B2 JP S6141002 B2 JPS6141002 B2 JP S6141002B2 JP 52134452 A JP52134452 A JP 52134452A JP 13445277 A JP13445277 A JP 13445277A JP S6141002 B2 JPS6141002 B2 JP S6141002B2
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- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 18
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- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B17/00—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor
- B24B17/10—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving electrical transmission means only, e.g. controlled by magnetic tape
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/184—Generation of cam-like surfaces
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- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
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- G05B2219/45—Nc applications
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-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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Description
本発明は予めプログラムされたプロフイルデー
タに基づいて工作機械を制御し工作物を所定の非
真円形状に加工する数値制御装置に関するもの
で、その目的とするところは、工作物の粗加工を
行う場合にはパルス分配のためのデータ処理を複
数ブロツクのプロフイルデータに対して1回で済
むようにし、これによつて粗加工時のパルス分配
速度を高くすることにある。 一般に非真円形工作物の加工を制御する数値制
御装置においては、工作物の単位回転角度当りの
工具台移動量をブロツク単位でプログラムしてプ
ロフイルデータとして記憶装置に記憶させておく
とともに、この記憶装置に記憶されたプロフイル
データを工作物が単位角度回転する度に読み出
し、この読み出されたプロフイルデータに切込用
のデータを加算して補間演算を行い、この演算さ
れた補間データによつてパルス分配を行うことに
より工作物を所定の非真円形状に加工するように
なつている。 このプロフイルデータの読み出しと切込データ
の加算、補間演算等のデータ処理は第4図a,b
に示すように、パルス分配と並行して行われるよ
うになつているが、このプロフイルデータの読み
出しとデータ処理にはある程度の時間がかかるた
め、粗加工時のようにパルスの分配速度が早い
と、データ処理が間に合わなくなつてしまう。こ
のため、従来の数値制御装置においては、パルス
分配の速度をあまり早くすることができず、粗加
工中の加工能率を向上させることができなかつ
た。 特にコンピユータによつて数値制御を行わせる
場合には切込データの加算、補間演算等のデータ
処理をソフトウエアで行うためにデータ処理に時
間がかかる上、オーバライト補正、スローアツプ
スローダウン処理、現在位置演算等のデータ処理
も工作物が単位角度回転する度に行なわなければ
ならず、分配速度の上限はかなり低いものとなつ
てしまう。1例として、工作物が0.1度回転する
度にパルス分配のためのデータ処理を行つてカム
の創成運動を行わせる場合には、粗加工時におけ
る工作物の回転速度を毎分3回転以上にすること
ができなかつた。 一方、精加工用のプロフイルデータに比べて分
割数を1/4〜1/5程度にした粗加工用のプロフイル
デー タを記憶装置に記憶せしめておき、粗加工時には
この分割数の少ないプロフイルデータでパルス分
配を行うようにすれば、工作物1回転当りに行わ
れるプロフイルデータの読み出しとデータ処理の
回数が減少するため、粗加工時におけるパルス分
配速度を高くし工作物の回転速度を高くすること
ができるが、この方式においては粗加工用のプロ
フイルデータを記憶するデータエリアを別に記憶
装置内部に設ける必要があるだけでなく、粗加工
用のプロフイルデータもあらかじめプログラムし
なければならず、プログラムの作成が煩雑になる
欠点がある。 本発明は、複数ブロツクのプロフイルデータを
まとめて読出し、これに基づいてパルス分配手段
に出力する分配データを求めるようにしても、こ
の分配データを求めるのに要する処理時間は長く
ならないことに鑑みてなされたもので、工作物が
粗加工中であることを判別し、工作物が粗加工さ
れている間は、記憶装置に記憶されているプロフ
イルデータを複数のブロツクずつまとめて読出
し、この読出された複数ブロツクのデータを1ブ
ロツクのプロフイルデータとしてパルス分配手段
に出力する分配データを求めるようにしたことを
特徴とするものである。 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図において10は工作機械のベツドで、
このベツド10上に案内されたテーブル11上の
左端には主軸台12が載置されている。この主軸
台12には主軸13が軸架されサーボモータ14
によつて回転されるようになつている。また、テ
ーブル11上の右端には心押台15が載置されて
おり、この心押台15のセンタ16と主軸13の
センタ17とによつて工作物Wが挾持されてい
る。さらに、この工作物Wは主軸13に突設され
た位置決めピン18に嵌合し、主軸13に対する
位置決めが行われている。 一方、ベツド10の後方には、工作物W側に向
つて進退可能な工具台20が案内されており、こ
の工具台20にはモータ21によつて回転駆動さ
れる砥石車が工具22として支承されている。そ
して、この工具台20は図略の送り螺子を介して
サーボモータ23に連結されており、このサーボ
モータ23によつて工具台20が前進後退され
る。 30はミニコンピユータ等の小規模なコンピユ
ータによつて構成された数値制御装置で、この数
値制御装置30は、記憶装置31に記憶されてい
るプロフイルデータと、テープリーダ32によつ
て読み込まれる。シーケンステープ33にプログ
ラムされている切込用のデータとを合成してパル
ス分配を行うようになつている。 記憶装置31に記憶されているプロフイルデー
タは、主軸13(C軸)の回転角変化に対する工
具22(X軸)の移動量をプログラムしたもの
で、第1表に示すように、各ブロツク毎に主軸の
単位回転角度と、工具22の単位回転角度当りの
移動量とがプログラムされている。ころプロフイ
ルデータで、数値制御加工に先立ち、プロフイル
テープ34によつて与えられるようになつてい
る。
タに基づいて工作機械を制御し工作物を所定の非
真円形状に加工する数値制御装置に関するもの
で、その目的とするところは、工作物の粗加工を
行う場合にはパルス分配のためのデータ処理を複
数ブロツクのプロフイルデータに対して1回で済
むようにし、これによつて粗加工時のパルス分配
速度を高くすることにある。 一般に非真円形工作物の加工を制御する数値制
御装置においては、工作物の単位回転角度当りの
工具台移動量をブロツク単位でプログラムしてプ
ロフイルデータとして記憶装置に記憶させておく
とともに、この記憶装置に記憶されたプロフイル
データを工作物が単位角度回転する度に読み出
し、この読み出されたプロフイルデータに切込用
のデータを加算して補間演算を行い、この演算さ
れた補間データによつてパルス分配を行うことに
より工作物を所定の非真円形状に加工するように
なつている。 このプロフイルデータの読み出しと切込データ
の加算、補間演算等のデータ処理は第4図a,b
に示すように、パルス分配と並行して行われるよ
うになつているが、このプロフイルデータの読み
出しとデータ処理にはある程度の時間がかかるた
め、粗加工時のようにパルスの分配速度が早い
と、データ処理が間に合わなくなつてしまう。こ
のため、従来の数値制御装置においては、パルス
分配の速度をあまり早くすることができず、粗加
工中の加工能率を向上させることができなかつ
た。 特にコンピユータによつて数値制御を行わせる
場合には切込データの加算、補間演算等のデータ
処理をソフトウエアで行うためにデータ処理に時
間がかかる上、オーバライト補正、スローアツプ
スローダウン処理、現在位置演算等のデータ処理
も工作物が単位角度回転する度に行なわなければ
ならず、分配速度の上限はかなり低いものとなつ
てしまう。1例として、工作物が0.1度回転する
度にパルス分配のためのデータ処理を行つてカム
の創成運動を行わせる場合には、粗加工時におけ
る工作物の回転速度を毎分3回転以上にすること
ができなかつた。 一方、精加工用のプロフイルデータに比べて分
割数を1/4〜1/5程度にした粗加工用のプロフイル
デー タを記憶装置に記憶せしめておき、粗加工時には
この分割数の少ないプロフイルデータでパルス分
配を行うようにすれば、工作物1回転当りに行わ
れるプロフイルデータの読み出しとデータ処理の
回数が減少するため、粗加工時におけるパルス分
配速度を高くし工作物の回転速度を高くすること
ができるが、この方式においては粗加工用のプロ
フイルデータを記憶するデータエリアを別に記憶
装置内部に設ける必要があるだけでなく、粗加工
用のプロフイルデータもあらかじめプログラムし
なければならず、プログラムの作成が煩雑になる
欠点がある。 本発明は、複数ブロツクのプロフイルデータを
まとめて読出し、これに基づいてパルス分配手段
に出力する分配データを求めるようにしても、こ
の分配データを求めるのに要する処理時間は長く
ならないことに鑑みてなされたもので、工作物が
粗加工中であることを判別し、工作物が粗加工さ
れている間は、記憶装置に記憶されているプロフ
イルデータを複数のブロツクずつまとめて読出
し、この読出された複数ブロツクのデータを1ブ
ロツクのプロフイルデータとしてパルス分配手段
に出力する分配データを求めるようにしたことを
特徴とするものである。 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図において10は工作機械のベツドで、
このベツド10上に案内されたテーブル11上の
左端には主軸台12が載置されている。この主軸
台12には主軸13が軸架されサーボモータ14
によつて回転されるようになつている。また、テ
ーブル11上の右端には心押台15が載置されて
おり、この心押台15のセンタ16と主軸13の
センタ17とによつて工作物Wが挾持されてい
る。さらに、この工作物Wは主軸13に突設され
た位置決めピン18に嵌合し、主軸13に対する
位置決めが行われている。 一方、ベツド10の後方には、工作物W側に向
つて進退可能な工具台20が案内されており、こ
の工具台20にはモータ21によつて回転駆動さ
れる砥石車が工具22として支承されている。そ
して、この工具台20は図略の送り螺子を介して
サーボモータ23に連結されており、このサーボ
モータ23によつて工具台20が前進後退され
る。 30はミニコンピユータ等の小規模なコンピユ
ータによつて構成された数値制御装置で、この数
値制御装置30は、記憶装置31に記憶されてい
るプロフイルデータと、テープリーダ32によつ
て読み込まれる。シーケンステープ33にプログ
ラムされている切込用のデータとを合成してパル
ス分配を行うようになつている。 記憶装置31に記憶されているプロフイルデー
タは、主軸13(C軸)の回転角変化に対する工
具22(X軸)の移動量をプログラムしたもの
で、第1表に示すように、各ブロツク毎に主軸の
単位回転角度と、工具22の単位回転角度当りの
移動量とがプログラムされている。ころプロフイ
ルデータで、数値制御加工に先立ち、プロフイル
テープ34によつて与えられるようになつてい
る。
【表】
【表】
【表】
一方、シーケンステープ33には第2表に示す
ように、各ブロツク毎に主軸の回転速度指令と工
具台の切込量と工具台の切込速度とがプログラム
されており、ブロツク1のデータによつて粗加工
が行われ、ブロツク2のデータによつて精加工が
行われ、ブロツク3のデータによつて微加工が行
われるようになつている。粗加工時においては、
主軸の回転速度指令が精加工時、微加工時に比べ
て早いため、主軸の回転速度指令を検出すれば工
作物Wが粗加工中であることを判別できる。本実
施例の数値制御装置30は、この方法によつて工
作物Wが粗加工中であることを判別し、工作物W
が粗加工中である間はプロフイルデータを4ブロ
ツクずつまとめて読み出し、この読み出された4
ブロツク分のデータを1ブロツクのデータとして
パルス分配のデータ処理を行うようになつてい
る。 また、パルス分配とパルス分配のためのデータ
処理とを並行して行うために、プリセツトカウン
タ35とシフトレジスタ36とが設けられてお
り、これによつてパルス分配手段が構成される。
プリセツトカウンタ35は、数値制御装置30か
らゲートGを介してサーボモータ14に与えられ
る回転速度指令に応じた周期の基準パルスSPを
計数するもので、パルス分配のデータ処理が終る
度に、プロフイルデータとしてプログラムされて
いる主軸13の単位角度のデータ10が初期値と
してプリセツトされ、計数値が零になると分配完
了信号DFSを数値制御装置30に与えるととも
に、ゲートGを閉じるようになつている。一方、
シフトレジスタ36は、サーボモータ23に与え
られる分配パルスのパルスパターンを一時記憶す
るもので、数値制御装置30はプロフイルデータ
としてのプログラムされた工具台20の移動量と
工作物Wが角位角度回転する毎の切込量とを加算
して補間演算を行い、この補間演算の結果をパル
スパターンデータとしてパルス分配のデータ処理
が終る度にシフトレジスタにプリセツトする。こ
のパルスパターンデータは1001001001のように1
と0の組合せで成つており、プリセツトカウンタ
35にプリセツトされる単位角度のデータに応じ
たビツト数によつて構成されている。したがつ
て、このパルスパターンデータがシフトレジスタ
36にプリセツトされると、このパルスパターン
が数値制御装置30から送出される基準パルス
SPに同期して読み出され、この読み出されれた
パルスパターンに応じたパルスがサーボモータ2
3に供給される。これにより、サーボモータ23
は滑らかに回転し、工作物W加工面が滑らかに加
工される。 なお、粗加工時においてはプロフイルデータが
4ブロツク分ずつ読み出され、この4ブロツク分
のデータが1ブロツクのデータとしてパルス分配
のデータ処理が行われるため、工作物Wが粗加工
されている間は、パルス分配のデータ処理が終る
度に、ププリセツトカウンタ35には4ブロツク
分の主軸の単位角度のデータ40がプリセツトさ
れ、シフトレジスタ36には4ブロツク分の工具
台移動量と4単位角度分の切込量を積算して補間
演算を行つたパルスパターンのデータがプリセツ
トされる。 第2図は数値制御装置30の動作を説明するた
めのフローチヤートで、ステツプはシーケンス
テープ33に記録されているシーケンスデータを
読み込むステツプ、ステツプはステツプで読
み込まれたシーケンスデータに基づいて、パルス
分配の終点と主軸13が単位角度回転する毎の切
込量とを演算するステツプである。パルス分配の
終点は工具台の総切込量と切込速度とから演算さ
れる主軸13の総回転量で表わされ、例えば、総
切量が20000パルスで切込速度が主軸1回転当り
1000パルスである場合、パルス分配の終点は主軸
13が20回転した点となる。一方、単位角当りの
切込量は切込速度と単位角度の設定値とから演算
され、切込速度が主軸1回転当り1000パルスで単
位角度の設定値が0.1度である場合には1000/
3600となる。また、ステツプは主軸13の回転
量を検出して終点であるかをテストするステツプ
で、終点であることが判別されると、ステツプ
へ戻つて次のシーケンスデータが読み込まれる。 ステツプは、工作物Wが粗加工中であるかど
うかを判別するステツプで、本実施例ではステツ
プで読み込まれたシーケンスデータの主軸回転
速度指令が毎分5回転以上であるかどうかによつ
て粗加工中であることを判別している。このステ
ツプで粗加工中であることが判別された場合には
ステツプへ移行し、粗加工中でないと判別され
た場合にはステツプxiへ移行する。 ステツプからステツプxは記憶装置31に記
憶されているプロフイルデータを4ブロツク分ず
つ読み出し、この読み出された4ブロツクのプロ
フイルデータに切込量を加算するステツプで、ス
テツプでは読み出しの開始に先立つて読出カウ
ンタがリセツトされ、ステツプでは読出カウン
タ計数値が4になつたかどうかがテストされる。
読み出し開始時点では計数値が零リセツトされて
いるためステツプへ移行する。ステツプは記
憶装置31からプロフイルデータをブロツク単位
で読み出すステツプで、このステツプで読み出さ
れたデータはステツプで切込量と加算される。
ステツプはこの加算されたデータを記憶装置3
1内に設けられた所定のデータ記憶エリアに累積
記憶するステツプで、ステツプ〜が繰り返し
実行されることにより、所定のデータ記憶エリア
に読み出されたプロフイルデータと切込量とが累
積される。 また、ステツプxは読み出しカウンタを歩進さ
せるステツプで、ステツプ〜のプログラムが
実行される度に読出カウンタを歩進させる。した
がつて、ステツプ〜のプログラムが4回実行
され、4ブロツク分のプロフイルデータと4単位
角度分の切込量とが所定のデータ記憶エリアに累
積されると、読出カウンタの計数値が4となり、
これがステツプで判別される。ステツプで計
数値が4になつたことが判別されると、ステツプ
xへ移行しパルス分配のためのデータ処理が行
われる。 一方、ステツプx,xは精加工時および微
加工時におけるプロフイルデータの読出しと切込
量の加算を行うもので、ステツプxで1ブロツ
ク分のプロフイルデータが読み出され、ステツプ
xでステツプxで読み出されたプロフイルデ
ータに切込量が加算される。このように、1ブロ
ツク分のプロフイルデータの読み出しと切込量の
加算が行われると、前記の場合同様にステツプx
へ移行しパルス分配のためのデータ処理が行わ
れる。 このステツプxでは第3図に示すように、基
準パルスSPのパルス間周期の演算等の各種デー
タ処理が行われる。先ず、ステツプxaでは主
軸の回転速度指令値とオーバライト指令値とから
基準パルスSPを出力するときのパルス間周期を
演算する。ステツプxbでは現在位置を調べ、
スローアツプ、スローダウン領域であればパルス
間周期を変化させる。また、ステツプxcはバ
ツクラツシユ補正を行うステツプで、工具台20
移動方向が変化した場合は、ステツプ〜xまた
はステツプx,xによつて演算された工具台
20の移動量を補正データによつて補正する。 ステツプxdはサーボモータ23に分配する
パルスの補間演算を行つてシフトレジスタ36に
出力するパルスパターンを作成するステツプで、
このステツプは、ステツプ,またはステツプ
xによつて演算されたデータに基ずいてサーボ
モータ23に供給する分配パルスの補間演算を行
い、この演算結果を基にしてパルスパターンのデ
ータを作成し、所定のパターンエリアに記憶す
る。 また、ステツプxeは移動量を累積して現在
位置を演算するステツプで、ステツプxfは戻
し押しボタンスイツチ、非常停止スイツチ等が押
圧されていないか等、外部からの割り込み要求を
チエツクするステツプである。 このような、パルス分配のためのデータ処理を
主としたデータ処理が完了するとステツプxへ
移行する。ステツプxは前のサイクルで演算さ
れた分配パルスの分配が完了したかどうかをテス
トするステツプで、プリセツトカウンタ35から
分配完了信号DFSが送出されているかどうかに
よつてパルス分配の完了を判別している。パルス
分配が完了していない場合にはこのステツプでパ
ルス分配が完了するまで待ち、パルス分配が完了
するとステツプxへ移行する。ステツプxは
ステツプxによつて演算されたパルスパターン
のデータをシフトレジスタ36に出力するととも
に、プロフイルデータとしてプログラムされてい
る主軸の単位角度のデータをプリセツトカウンタ
35にプリセツトするステツプで、このステツプ
が実行されると、新しいデータによるパルス分配
が開始される。 ステツプxが実行されると、ステツプへ戻
り上記のようなデータ処理が繰返し行われる。そ
して、シーケンステープにプログラムされている
総切量だけ切り込みが行われ終点になると、これ
がステツプによつて判別されてステツプへ戻
り、次のブロツクのパルスパターンデータによる
加工が行われる。 次に数値制御装置30の全体的な動作について
説明する。今、図略の起動スイツチが押圧され数
値制御が開始されると、ステツプでシーケンス
テープ33の最初のブロツクにプログラムされて
いる数値制御データS100×−20000F1000が読み
込まれる。このブロツクのデータは粗加工用のデ
ータで、ステツプになるとこの粗加工用のデー
タから終点と単位角度当りの切込量が演算され
る。粗加工時の終点は前記したように主軸13が
20回転であり、また単位角度当りの切込量は
1000/3600パルスである。 このような演算が終ると、ステツプへ移行し
て終点であるかどうかがテストされるが、この時
点では終点でないため、ステツプへ移行する。
ステツプになると、ステツプで読み込まれた
シーケンスデータの主軸回転速度指令が毎分5回
転よりも大きいかどうかによつて粗加工であるか
どうかが判別されるが、この場合には主軸回転速
度指令が毎分10回転であるため、粗加工であると
判別され、ステツプへ移行する。 ステツプになると、4ブロツク分のプロフイ
ルデータを読み出すために、読出カウンタをリセ
ツトし、ステツプへ移行する。ステツプにな
ると、読出カウンタの計数値が4であるかどうか
がテストされ、4ブロツク分のプロフイルデータ
の読み出しが完了したかどうかが判別される。こ
のとき読出カウンタは零リセツトされているた
め、計数値が4でないと判別され、ステツプへ
移行する。 ステツプになるとプロフイルデータの最初の
ブロツクのデータG10×+1が読み出され、ステ
ツプで読み出されたデータの工具台移動量に単
位角度当りの切込量が加算される。この場合の切
込量は1000/3600で1以下であるため、この切込
は累積され累積値が1となつたとき、工具台の移
動量に加算される。したがつて、この場合には切
込量は加算されず、ステツプで読み出されたデ
ータが、ステツプでそのまま所定のデータ記憶
エリアに記憶される。そして、ステツプxになる
と、読出カウンタが歩進され、ステツプへ戻
る。 このような動作が4回繰り返えされると、記憶
装置31内の所定のデータ記憶エリアには、第1
ブロツクから第4ブロツクまでのプロフイルデー
タの累積値C40×+6に4単位角努分の切込量1
が加算されたデータC40×+7が記憶され、読み
出しカウンタの計数値は4となる。 すると、これがステツプによつて判別され、
ステツプxに移行する。ステツプxになる
と、オーバライド処理、スローアツプスローダウ
ン処理が行われ、基準パルスSPのパルス間周期
が演算された後、サーボモータ23に出力される
分配パルスの補間演算が行われ、シフトレジスタ
36に出力されるパルスパターンが作成される。
また、この後現在の演算処理と外部からの割り込
みチエツクを行いステツプxへ移行する。 ステツプxでは前のサイクルで演算された分
配パルスの分配が完了したかどうかがテストされ
るが、パルス分配はまだ開始されておらず、プリ
セツトカウンタ35からは分配完了信号DFSが
送出されたままの状態にあるので、パルス分配完
了と判断され、ステツプxに移行する。ステツ
プxになると、ステツプxで演算されたパル
スパターンのデータがシフトレジスタ36に出力
され、記憶装置31内の所定のデータ記憶エリア
に累積記憶された4ブロツク分のC軸データ40
がプリセツトカウンタ35にプリセツトされる。
これにより、パルスモータ14,23にパルスが
分配され、工作物Wの加工が開始される。 シフトレジスタ36およびプリセツトカウンタ
35にデータが出力されると、ステツプへ戻り
上記のような動作が繰り返えされる。粗加工が行
われている間はステツプからステツプへと移
行して、4ブロツク分のプロフイルデータの読み
出しと積算、および切込量の加算が行われ、この
後、ステツプxへ移行してパルス分配のための
データ処理が行われる。 この粗加工時におけるパルス分配のためのデー
タ処理は4ブロツク分のプロフイルデータに対し
て1回しか行わなくても良いため、第4図c,d
に示すように、4ブロツク分のプロフイルデータ
の読み出しとパルス分配のためのデータ処理に要
する時間は、従来の方式に比べてデータ処理に要
する時間の3倍分だけ短くなる。このため、従来
に比べて粗加工時におけるパルス分配速度を早く
することができる。実際には、プロフイルデータ
の読み出しに要する時間はパルス分配のためのデ
ータ処理に要する時間に比でて十分短いため、4
ブロツク分のプロフイルデータを1ブロツクのプ
ロフイルデータとして処理することにより、粗加
工時のパルス分配速度を4倍程度にすることがで
きる。これにより、工作物Wは早い速度で粗加工
が行われ、粗加工が短時間で完了する。なお、粗
加工時においては、4ブロツク分のプロフイルデ
ータを積算してパルス分配を行うため、プロフイ
ル精度はあまり良くないが、最終的なプロフイル
は粗加工に続く精加工で創成されるため加工精度
に影響することはない。 上記のようにして粗加工が行われ終点に達する
と、これがステツプによつて判別され、ステツ
プになるとシーケンステープ32の第2ブロツ
クにプログラムされている精加工用のデータS10
×−1000F200が読み込まれる。精加工時におい
ては主軸回転速度指令が毎分1回転で設定値の5
よりも低いため、ステツプで粗加工でないこと
が判定され、ステツプx,xのルーチンを通
つてステツプxへ移行する。これにより、1ブ
ロツクのプロフイルデータを単位としてプロフイ
ルデータの読み出しとデータ処理が行われ、パル
ス分配も1ブロツクを単位として行われる。この
ため、工作物Wはプロフイルデータに応じて高精
度に加工される。 また、これに続く微加工も粗加工と同様に1ブ
ロツク単位でプロフイルデータの読み出しとデー
タ処理が行われ、工作物Wのプロフイルは高精度
なものとなる。 なお、上記実施例においては、粗加工であるか
どうかの判別をシーケンステープによつて与えら
れる主軸回転速度指令によつて行つていたが、粗
加工であるかどうかの判別はシーケンスデータの
切込速度で判別するようにしてもよく、粗加工で
あることを表わす命令語をシーケンステープにプ
ログラムしておいてもよい。 また、上記実施例では粗加工時におけるプロフ
イルデータの読み出しを4ブロツクずつ行つてい
たが、この読み出しブロツクの数は、粗加工時の
加工速度、数値制御装置、演算処理速度等を基準
にして適切な値にすればよい。 以上述べたように本発明の数値制御装置におい
ては、工作物が粗加工されている間は、プロフイ
ルデータを複数ブロツク分ずくまとめて読出しこ
の読出された複数ブロツクのデータを1ブロツク
のプロフイルデータとしてパルス分配手段に与え
る分配データを求めるようにしているから、粗加
工中においてはパルス分配手段に与える分配デー
タを求める処理を複数ブロツクのプロフイルデー
タに対して1回だけ行えばよく、プロフイルデー
タ1ブロツク当りのデータ処理時間を大幅に短縮
することができる。このため、粗加工時の分配パ
ルスの速度を早くすることができ、短時間で粗加
工中を完了することができる利点がある。 また、本発明の数値制御装置においては、精加
工用のプロフイルデータを累積して粗加工用のプ
ロフイルデータとしているから、粗加工用のプロ
フイルデータを記憶する記憶エリアを設ける必要
がないだけでなく、粗加工用のプロフイルデータ
をプログラムする必要がない利点も有している。
ように、各ブロツク毎に主軸の回転速度指令と工
具台の切込量と工具台の切込速度とがプログラム
されており、ブロツク1のデータによつて粗加工
が行われ、ブロツク2のデータによつて精加工が
行われ、ブロツク3のデータによつて微加工が行
われるようになつている。粗加工時においては、
主軸の回転速度指令が精加工時、微加工時に比べ
て早いため、主軸の回転速度指令を検出すれば工
作物Wが粗加工中であることを判別できる。本実
施例の数値制御装置30は、この方法によつて工
作物Wが粗加工中であることを判別し、工作物W
が粗加工中である間はプロフイルデータを4ブロ
ツクずつまとめて読み出し、この読み出された4
ブロツク分のデータを1ブロツクのデータとして
パルス分配のデータ処理を行うようになつてい
る。 また、パルス分配とパルス分配のためのデータ
処理とを並行して行うために、プリセツトカウン
タ35とシフトレジスタ36とが設けられてお
り、これによつてパルス分配手段が構成される。
プリセツトカウンタ35は、数値制御装置30か
らゲートGを介してサーボモータ14に与えられ
る回転速度指令に応じた周期の基準パルスSPを
計数するもので、パルス分配のデータ処理が終る
度に、プロフイルデータとしてプログラムされて
いる主軸13の単位角度のデータ10が初期値と
してプリセツトされ、計数値が零になると分配完
了信号DFSを数値制御装置30に与えるととも
に、ゲートGを閉じるようになつている。一方、
シフトレジスタ36は、サーボモータ23に与え
られる分配パルスのパルスパターンを一時記憶す
るもので、数値制御装置30はプロフイルデータ
としてのプログラムされた工具台20の移動量と
工作物Wが角位角度回転する毎の切込量とを加算
して補間演算を行い、この補間演算の結果をパル
スパターンデータとしてパルス分配のデータ処理
が終る度にシフトレジスタにプリセツトする。こ
のパルスパターンデータは1001001001のように1
と0の組合せで成つており、プリセツトカウンタ
35にプリセツトされる単位角度のデータに応じ
たビツト数によつて構成されている。したがつ
て、このパルスパターンデータがシフトレジスタ
36にプリセツトされると、このパルスパターン
が数値制御装置30から送出される基準パルス
SPに同期して読み出され、この読み出されれた
パルスパターンに応じたパルスがサーボモータ2
3に供給される。これにより、サーボモータ23
は滑らかに回転し、工作物W加工面が滑らかに加
工される。 なお、粗加工時においてはプロフイルデータが
4ブロツク分ずつ読み出され、この4ブロツク分
のデータが1ブロツクのデータとしてパルス分配
のデータ処理が行われるため、工作物Wが粗加工
されている間は、パルス分配のデータ処理が終る
度に、ププリセツトカウンタ35には4ブロツク
分の主軸の単位角度のデータ40がプリセツトさ
れ、シフトレジスタ36には4ブロツク分の工具
台移動量と4単位角度分の切込量を積算して補間
演算を行つたパルスパターンのデータがプリセツ
トされる。 第2図は数値制御装置30の動作を説明するた
めのフローチヤートで、ステツプはシーケンス
テープ33に記録されているシーケンスデータを
読み込むステツプ、ステツプはステツプで読
み込まれたシーケンスデータに基づいて、パルス
分配の終点と主軸13が単位角度回転する毎の切
込量とを演算するステツプである。パルス分配の
終点は工具台の総切込量と切込速度とから演算さ
れる主軸13の総回転量で表わされ、例えば、総
切量が20000パルスで切込速度が主軸1回転当り
1000パルスである場合、パルス分配の終点は主軸
13が20回転した点となる。一方、単位角当りの
切込量は切込速度と単位角度の設定値とから演算
され、切込速度が主軸1回転当り1000パルスで単
位角度の設定値が0.1度である場合には1000/
3600となる。また、ステツプは主軸13の回転
量を検出して終点であるかをテストするステツプ
で、終点であることが判別されると、ステツプ
へ戻つて次のシーケンスデータが読み込まれる。 ステツプは、工作物Wが粗加工中であるかど
うかを判別するステツプで、本実施例ではステツ
プで読み込まれたシーケンスデータの主軸回転
速度指令が毎分5回転以上であるかどうかによつ
て粗加工中であることを判別している。このステ
ツプで粗加工中であることが判別された場合には
ステツプへ移行し、粗加工中でないと判別され
た場合にはステツプxiへ移行する。 ステツプからステツプxは記憶装置31に記
憶されているプロフイルデータを4ブロツク分ず
つ読み出し、この読み出された4ブロツクのプロ
フイルデータに切込量を加算するステツプで、ス
テツプでは読み出しの開始に先立つて読出カウ
ンタがリセツトされ、ステツプでは読出カウン
タ計数値が4になつたかどうかがテストされる。
読み出し開始時点では計数値が零リセツトされて
いるためステツプへ移行する。ステツプは記
憶装置31からプロフイルデータをブロツク単位
で読み出すステツプで、このステツプで読み出さ
れたデータはステツプで切込量と加算される。
ステツプはこの加算されたデータを記憶装置3
1内に設けられた所定のデータ記憶エリアに累積
記憶するステツプで、ステツプ〜が繰り返し
実行されることにより、所定のデータ記憶エリア
に読み出されたプロフイルデータと切込量とが累
積される。 また、ステツプxは読み出しカウンタを歩進さ
せるステツプで、ステツプ〜のプログラムが
実行される度に読出カウンタを歩進させる。した
がつて、ステツプ〜のプログラムが4回実行
され、4ブロツク分のプロフイルデータと4単位
角度分の切込量とが所定のデータ記憶エリアに累
積されると、読出カウンタの計数値が4となり、
これがステツプで判別される。ステツプで計
数値が4になつたことが判別されると、ステツプ
xへ移行しパルス分配のためのデータ処理が行
われる。 一方、ステツプx,xは精加工時および微
加工時におけるプロフイルデータの読出しと切込
量の加算を行うもので、ステツプxで1ブロツ
ク分のプロフイルデータが読み出され、ステツプ
xでステツプxで読み出されたプロフイルデ
ータに切込量が加算される。このように、1ブロ
ツク分のプロフイルデータの読み出しと切込量の
加算が行われると、前記の場合同様にステツプx
へ移行しパルス分配のためのデータ処理が行わ
れる。 このステツプxでは第3図に示すように、基
準パルスSPのパルス間周期の演算等の各種デー
タ処理が行われる。先ず、ステツプxaでは主
軸の回転速度指令値とオーバライト指令値とから
基準パルスSPを出力するときのパルス間周期を
演算する。ステツプxbでは現在位置を調べ、
スローアツプ、スローダウン領域であればパルス
間周期を変化させる。また、ステツプxcはバ
ツクラツシユ補正を行うステツプで、工具台20
移動方向が変化した場合は、ステツプ〜xまた
はステツプx,xによつて演算された工具台
20の移動量を補正データによつて補正する。 ステツプxdはサーボモータ23に分配する
パルスの補間演算を行つてシフトレジスタ36に
出力するパルスパターンを作成するステツプで、
このステツプは、ステツプ,またはステツプ
xによつて演算されたデータに基ずいてサーボ
モータ23に供給する分配パルスの補間演算を行
い、この演算結果を基にしてパルスパターンのデ
ータを作成し、所定のパターンエリアに記憶す
る。 また、ステツプxeは移動量を累積して現在
位置を演算するステツプで、ステツプxfは戻
し押しボタンスイツチ、非常停止スイツチ等が押
圧されていないか等、外部からの割り込み要求を
チエツクするステツプである。 このような、パルス分配のためのデータ処理を
主としたデータ処理が完了するとステツプxへ
移行する。ステツプxは前のサイクルで演算さ
れた分配パルスの分配が完了したかどうかをテス
トするステツプで、プリセツトカウンタ35から
分配完了信号DFSが送出されているかどうかに
よつてパルス分配の完了を判別している。パルス
分配が完了していない場合にはこのステツプでパ
ルス分配が完了するまで待ち、パルス分配が完了
するとステツプxへ移行する。ステツプxは
ステツプxによつて演算されたパルスパターン
のデータをシフトレジスタ36に出力するととも
に、プロフイルデータとしてプログラムされてい
る主軸の単位角度のデータをプリセツトカウンタ
35にプリセツトするステツプで、このステツプ
が実行されると、新しいデータによるパルス分配
が開始される。 ステツプxが実行されると、ステツプへ戻
り上記のようなデータ処理が繰返し行われる。そ
して、シーケンステープにプログラムされている
総切量だけ切り込みが行われ終点になると、これ
がステツプによつて判別されてステツプへ戻
り、次のブロツクのパルスパターンデータによる
加工が行われる。 次に数値制御装置30の全体的な動作について
説明する。今、図略の起動スイツチが押圧され数
値制御が開始されると、ステツプでシーケンス
テープ33の最初のブロツクにプログラムされて
いる数値制御データS100×−20000F1000が読み
込まれる。このブロツクのデータは粗加工用のデ
ータで、ステツプになるとこの粗加工用のデー
タから終点と単位角度当りの切込量が演算され
る。粗加工時の終点は前記したように主軸13が
20回転であり、また単位角度当りの切込量は
1000/3600パルスである。 このような演算が終ると、ステツプへ移行し
て終点であるかどうかがテストされるが、この時
点では終点でないため、ステツプへ移行する。
ステツプになると、ステツプで読み込まれた
シーケンスデータの主軸回転速度指令が毎分5回
転よりも大きいかどうかによつて粗加工であるか
どうかが判別されるが、この場合には主軸回転速
度指令が毎分10回転であるため、粗加工であると
判別され、ステツプへ移行する。 ステツプになると、4ブロツク分のプロフイ
ルデータを読み出すために、読出カウンタをリセ
ツトし、ステツプへ移行する。ステツプにな
ると、読出カウンタの計数値が4であるかどうか
がテストされ、4ブロツク分のプロフイルデータ
の読み出しが完了したかどうかが判別される。こ
のとき読出カウンタは零リセツトされているた
め、計数値が4でないと判別され、ステツプへ
移行する。 ステツプになるとプロフイルデータの最初の
ブロツクのデータG10×+1が読み出され、ステ
ツプで読み出されたデータの工具台移動量に単
位角度当りの切込量が加算される。この場合の切
込量は1000/3600で1以下であるため、この切込
は累積され累積値が1となつたとき、工具台の移
動量に加算される。したがつて、この場合には切
込量は加算されず、ステツプで読み出されたデ
ータが、ステツプでそのまま所定のデータ記憶
エリアに記憶される。そして、ステツプxになる
と、読出カウンタが歩進され、ステツプへ戻
る。 このような動作が4回繰り返えされると、記憶
装置31内の所定のデータ記憶エリアには、第1
ブロツクから第4ブロツクまでのプロフイルデー
タの累積値C40×+6に4単位角努分の切込量1
が加算されたデータC40×+7が記憶され、読み
出しカウンタの計数値は4となる。 すると、これがステツプによつて判別され、
ステツプxに移行する。ステツプxになる
と、オーバライド処理、スローアツプスローダウ
ン処理が行われ、基準パルスSPのパルス間周期
が演算された後、サーボモータ23に出力される
分配パルスの補間演算が行われ、シフトレジスタ
36に出力されるパルスパターンが作成される。
また、この後現在の演算処理と外部からの割り込
みチエツクを行いステツプxへ移行する。 ステツプxでは前のサイクルで演算された分
配パルスの分配が完了したかどうかがテストされ
るが、パルス分配はまだ開始されておらず、プリ
セツトカウンタ35からは分配完了信号DFSが
送出されたままの状態にあるので、パルス分配完
了と判断され、ステツプxに移行する。ステツ
プxになると、ステツプxで演算されたパル
スパターンのデータがシフトレジスタ36に出力
され、記憶装置31内の所定のデータ記憶エリア
に累積記憶された4ブロツク分のC軸データ40
がプリセツトカウンタ35にプリセツトされる。
これにより、パルスモータ14,23にパルスが
分配され、工作物Wの加工が開始される。 シフトレジスタ36およびプリセツトカウンタ
35にデータが出力されると、ステツプへ戻り
上記のような動作が繰り返えされる。粗加工が行
われている間はステツプからステツプへと移
行して、4ブロツク分のプロフイルデータの読み
出しと積算、および切込量の加算が行われ、この
後、ステツプxへ移行してパルス分配のための
データ処理が行われる。 この粗加工時におけるパルス分配のためのデー
タ処理は4ブロツク分のプロフイルデータに対し
て1回しか行わなくても良いため、第4図c,d
に示すように、4ブロツク分のプロフイルデータ
の読み出しとパルス分配のためのデータ処理に要
する時間は、従来の方式に比べてデータ処理に要
する時間の3倍分だけ短くなる。このため、従来
に比べて粗加工時におけるパルス分配速度を早く
することができる。実際には、プロフイルデータ
の読み出しに要する時間はパルス分配のためのデ
ータ処理に要する時間に比でて十分短いため、4
ブロツク分のプロフイルデータを1ブロツクのプ
ロフイルデータとして処理することにより、粗加
工時のパルス分配速度を4倍程度にすることがで
きる。これにより、工作物Wは早い速度で粗加工
が行われ、粗加工が短時間で完了する。なお、粗
加工時においては、4ブロツク分のプロフイルデ
ータを積算してパルス分配を行うため、プロフイ
ル精度はあまり良くないが、最終的なプロフイル
は粗加工に続く精加工で創成されるため加工精度
に影響することはない。 上記のようにして粗加工が行われ終点に達する
と、これがステツプによつて判別され、ステツ
プになるとシーケンステープ32の第2ブロツ
クにプログラムされている精加工用のデータS10
×−1000F200が読み込まれる。精加工時におい
ては主軸回転速度指令が毎分1回転で設定値の5
よりも低いため、ステツプで粗加工でないこと
が判定され、ステツプx,xのルーチンを通
つてステツプxへ移行する。これにより、1ブ
ロツクのプロフイルデータを単位としてプロフイ
ルデータの読み出しとデータ処理が行われ、パル
ス分配も1ブロツクを単位として行われる。この
ため、工作物Wはプロフイルデータに応じて高精
度に加工される。 また、これに続く微加工も粗加工と同様に1ブ
ロツク単位でプロフイルデータの読み出しとデー
タ処理が行われ、工作物Wのプロフイルは高精度
なものとなる。 なお、上記実施例においては、粗加工であるか
どうかの判別をシーケンステープによつて与えら
れる主軸回転速度指令によつて行つていたが、粗
加工であるかどうかの判別はシーケンスデータの
切込速度で判別するようにしてもよく、粗加工で
あることを表わす命令語をシーケンステープにプ
ログラムしておいてもよい。 また、上記実施例では粗加工時におけるプロフ
イルデータの読み出しを4ブロツクずつ行つてい
たが、この読み出しブロツクの数は、粗加工時の
加工速度、数値制御装置、演算処理速度等を基準
にして適切な値にすればよい。 以上述べたように本発明の数値制御装置におい
ては、工作物が粗加工されている間は、プロフイ
ルデータを複数ブロツク分ずくまとめて読出しこ
の読出された複数ブロツクのデータを1ブロツク
のプロフイルデータとしてパルス分配手段に与え
る分配データを求めるようにしているから、粗加
工中においてはパルス分配手段に与える分配デー
タを求める処理を複数ブロツクのプロフイルデー
タに対して1回だけ行えばよく、プロフイルデー
タ1ブロツク当りのデータ処理時間を大幅に短縮
することができる。このため、粗加工時の分配パ
ルスの速度を早くすることができ、短時間で粗加
工中を完了することができる利点がある。 また、本発明の数値制御装置においては、精加
工用のプロフイルデータを累積して粗加工用のプ
ロフイルデータとしているから、粗加工用のプロ
フイルデータを記憶する記憶エリアを設ける必要
がないだけでなく、粗加工用のプロフイルデータ
をプログラムする必要がない利点も有している。
第1図は本発明にかかる数値制御装置を用いた
数値制御工作機械の構成を示す図、第2図は第1
図における数値制御装置30の動作を説明するた
めのフローチヤート、第3図は第2図におけるデ
ータ処理ステツプの詳細を示すフローチヤート、
第4図はパルス分配とデータ処理との経時的関係
を説明するためのタイムチヤートである。 13……主軸、14,23……サーボモータ、
20……工具台、22……工具、30……数値制
御装置、31……記憶装置、33……シーケンス
データ、34……プロフイルデータ、35……プ
リセツトカウンタ、36……シフトレジスタ、
……粗加工であることを判別するステツプ、〜
x……4ブロツク分のプロフイルデータを読み出
すステツプ、x……パルス分配のためのデータ
処理を行うステツプ、W……工作物。
数値制御工作機械の構成を示す図、第2図は第1
図における数値制御装置30の動作を説明するた
めのフローチヤート、第3図は第2図におけるデ
ータ処理ステツプの詳細を示すフローチヤート、
第4図はパルス分配とデータ処理との経時的関係
を説明するためのタイムチヤートである。 13……主軸、14,23……サーボモータ、
20……工具台、22……工具、30……数値制
御装置、31……記憶装置、33……シーケンス
データ、34……プロフイルデータ、35……プ
リセツトカウンタ、36……シフトレジスタ、
……粗加工であることを判別するステツプ、〜
x……4ブロツク分のプロフイルデータを読み出
すステツプ、x……パルス分配のためのデータ
処理を行うステツプ、W……工作物。
Claims (1)
- 1 工作物の回転角変化に対する工具の移動量を
ブロツク単位でプログラムしたプロフイルデータ
を記憶手段に記憶せしめ、この記憶手段に記憶さ
れたプロフイルデータに従つてパルス分配を行つ
て工作機械上の移動を制御し、これによつて工作
物を所定の非真円形状に加工する数値制御装置に
おいて、与えられたパルス分配データに応じてパ
ルスを分配するパルス分配手段と、前記記憶手段
に記憶されたプロフイルデータを1ブロツクずつ
読出す読出手段と、この読出手段によつて読出さ
れたプロフイルデータを順次累積する累積手段
と、前記パルス分配手段によるパルス分配が完了
する度に前記工作物が粗加工中であるか否かを判
別する判別手段と、この判別手段に応答し前記工
作物が粗加工中である場合には前記読出手段と累
積手段とを一定回数だけ繰返し作動させて前記記
憶手段から複数ブロツクのプロフイルデータを連
続的に読出して累積し粗加工中でない場合には前
記読出手段を1度だけ作動させて前記記憶手段か
ら1ブロツク分のプロフイルデータを読出す読出
制御手段と、前記工作物が粗加工中である場合に
は前記累積手段によつて累積されたプロフイルデ
ータに基づいて前記パルス分配手段に与える分配
データを求め粗加工中でない場合には前記記憶手
段によつて読出された1ブロツク分のプロフイル
データに基づいて前記分配データを求める処理手
段と、この処理手段によつて求められた分配デー
タをパルス分配手段に与える出力手段とを設けた
ことを特徴とする非真円形工作物を制御する数値
制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13445277A JPS5467280A (en) | 1977-11-08 | 1977-11-08 | Numerical control unit for controlling the processing of a nonround work |
| US05/956,231 US4214309A (en) | 1977-11-08 | 1978-10-31 | Numerical controller for controlling machining of oval workpiece |
| GB7842575A GB2011122B (en) | 1977-11-08 | 1978-10-31 | Numerical controller for controlling machining of oval workpiece |
| DE19782848439 DE2848439A1 (de) | 1977-11-08 | 1978-11-08 | Einrichtung zur numerischen steuerung einer werkzeugmaschine fuer die herstellung eines ovalen werkstuecks |
| FR7831605A FR2408169A1 (fr) | 1977-11-08 | 1978-11-08 | Dispositif de commande numerique du faconnage d'une piece ovale |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13445277A JPS5467280A (en) | 1977-11-08 | 1977-11-08 | Numerical control unit for controlling the processing of a nonround work |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS5467280A JPS5467280A (en) | 1979-05-30 |
| JPS6141002B2 true JPS6141002B2 (ja) | 1986-09-12 |
Family
ID=15128664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13445277A Granted JPS5467280A (en) | 1977-11-08 | 1977-11-08 | Numerical control unit for controlling the processing of a nonround work |
Country Status (5)
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- 1978-10-31 GB GB7842575A patent/GB2011122B/en not_active Expired
- 1978-11-08 FR FR7831605A patent/FR2408169A1/fr active Granted
- 1978-11-08 DE DE19782848439 patent/DE2848439A1/de active Granted
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