JPS62236650A - ４軸旋盤のｎｃプログラム作成方法 - 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】 〈産業上の利用分腎〉 本発明は４軸旋盤のＮＣプログラム作成方法に係り、特
にバランスカット工程を含む４軸旋盤のＮＣプログラム
作成方法に関する。

〈従来技術〉 第１、第２の２つの刃物台を有する４軸旋盤の加工制御
においては、それぞれの刃物台に対応して待ち合わせ指
令を有する第１、第２のＮＣプログラムを設け、該待ち
合わせ指令により同期をとりながら第１、第２のＮＣプ
ログラムで独立に対応する刃物台を移！！ｂ＃御してワ
ークに加工を施す。

このため、４軸旋盤では、たとえば一方の刃物台に取り
付けられた工具でワークの外形加工を行い、もう一方の
刃物台に取り付けられた工具で内径加工を同時に行うこ
とができ加工時間を短縮することができる。

又、４軸旋盤によればバランスカットという切削が可能
であり、細長のワークに高精度の旋削加工ができる。こ
の切削方法は第９図に示すように細長いワークＷＫを加
工する場合、該ワークの両側から第１、第２の工具ＴＬ
Ｉ、ＴＬ２を当て、各工具を同期して移動させて同時に
加工を行うものであり、ワークのたわみを防止でき精度
の良好な加工ができ、又重切削が可能となるものである
。

尚、第９図においてＣＨＫはチャックである。

〈発明が解決しようとしている問題点〉かかる４軸旋盤
用のＮＣプログラムはＮＣ装置の自動プログラミング機
能により、あるいは別設の自動プログラミング装置によ
り対話的に自動作成されるようになっている。

しかしながら、従来の自動プログラミング装置にはバラ
ンスカット用のＮＣプログラムを自動作成する機能がな
かった。このため、バランスカット工程を含む場合のプ
ログラミング作業が面倒となっていた。

以上から、本発明の目的はバランスカット工程を含む場
合でもバランスカット用のＮＣデータを含むＮＣプログ
ラムを自動作成できろ４軸旋盤のＮＣプログラム作成方
法を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明を実現する自動プログラミング装置のブ
ロック図である。

１１はプロセッサ、１２はＲＯＭ、１３はＦＬＡＭ、１
４はワーキングメモリ、１５はディスプレイ装置（ＣＲ
Ｔ）　、１６はデータを入力するキーボード、１７は作
成されたＮＣプログラムを外部記憶媒体に出力するＮＣ
データ出力装置である。

ＣＲＴには対話画面表示領域１５ａと複数のソフトキー
領域１５ｂが設けられ、各ソフトキー領域に対応して図
示しないキーが設けられ、該キーを押圧することにより
対応するソフトキー領域に表示されているデータを入力
することができろ。

又、ＲＡＭ１３には各種パラメータを記憶するパラメー
タ記憶域１３ａが設けられている。

く作用〉 予めバランスカットする加工工程の工程名をパラメータ
記憶域１３ａに登録しておく。そして、加工工程入力ス
テップにおいて前記登録されているバランスカットの工
程名が入力された場合には、使用工具データ入力ステッ
プにおいてバランスカットに用いる第１、第２刃物台に
おける工具を設問する対話画面をディスプレイ画面　Ｃ
ＲＴに表示する。

これにより、オペレータはバランスカットに用いられる
第１、第２工具の　（，１工具管理番号、（ｂｌ工具番
号、（ｃ）工具位置補正番号、（ｄｌタレット番号、（
ｅｌ主軸回転方向等を入力する。

以後必要な全データが対話的に入力され、かつ第１、第
２刃物台をそれぞれ制御する第１、第２のＮＣプログラ
ムの作成が要求されると、プロセッサ１１は仕上げ形状
や工具データ等を用いて入力された加工工程順に第１刃
物台を制御する第１のＮＣプログラムを作成すると共に
、バランスカット工程を実行するＮＣデータの前に自分
の刃物台を他方の刃物台に同期して移動させるための命
令（たとえばＧ機能命令「Ｇ６８」）を挿入する。

ついで、プロセッサ１１は同様に第２の刃物台を制御す
る第２のＮＣプログラムを作成すると共にバランスカッ
ト用ＮＣデータの前にｒＧ６８」を挿入する。

〈実施例〉 第２図は本発明における４軸旋盤の自動プログラミング
処理の流れ図である。この自動プログラミング処理は大
別すると以下の１５ステツプから成っている。すなわち
、 ＋１１　　”自動プログラミングの実行を選択する第１
ステツプ、 （２）入力すべきデータ（次に実行すべきステップ）を
選択する第２ステツプ （３）素材の材質を選択する第３ステツプ、（４）面粗
さを設定する第４ステツプ （５）図面形式を選択する第５ステツプ、（６）素材形
状とその寸法を入力する第６ステツプ、（７）部品形状
とその寸法を入力する第７ステツプ、（８）機械原点と
クレット位置入力の第８ステツプ、（９）加工工程を選
択する第９ステツプ、棉　工具の選択と工具データ入力
の第１０ステツプ、 （１１）　　加工条件決定の第１１ステツプ、ｔｔａ　
　切削方向入力の第１２ステツプ、（１１切削範囲入力
の第１３ステツプ、（１４同じ工具で切削する顕職の有
無を入力する第１４ステツプ （１！９　　工具通路の計算（ＮＣデータ作成）の第１
５ステツプ よりなり、第１図に示す自動プログラミング装置は順次
所定の設問画像（対話画面）をディスプレイ装置１５の
ディスプレイ画面に表示し、該設問に応じて必要なデー
タをオペレータをしてキーボード１６から入力させ、最
終的に入力された全データを用いて４軸旋盤の第１、第
２のＮＯプログラムを作成するようになっている。

第３図は本発明方法の処理の流れ図であり、以下バラン
スカット工程を含む場合におけるデータ入力方法及びＮ
Ｇデータ作成方法について説明する。

尚、バランスカットが可能な工程は外径旋削（外径荒加
工、外径中仕上げ加工、外径仕上げ加工）に限られ、予
めＲＡＭ１３（第１図）のパラメータ記憶域１３ａにバ
ランスカットする加工工程の名称が記憶されている。実
際には、所定のパラメータの第１ビツト、第２ピツト、
第３ビツトの”１”、′０”でそれぞれ外径荒加工、外
径中仕上げ加工、外径仕上げ加工をバランスカットする
かどうか特定している。たとえば、第１ビツトが１”で
あれば自動プログラミング装置は外径荒加工はバランス
カットするものであると認識し、第２ビツトが１”であ
れば外径中仕上げ加工が、同様に第３ビツトが”１″で
あれば外径仕上げ加工がそれぞれバランスカットするも
のであると認識する。

（ａｌさて、第２図における第９ステツプにおいて、加
工工程が入力されるとプロセッサ１１は該入力された加
工工程が外径旋削（外径荒加工、外径中仕上げ加工、外
径仕上げ加工）かどうかをチェックする。

（ｂ）外径旋削でなければ第９ステツプで入力した加工
工程で用いる工具（１種類）を特定するデータを入力さ
せろための対話画面（第４図参照）をＣＲＴに描画する
。

（ｃ）一方、入力された工程が外径荒加工、外径中仕上
げ加工、外径仕上げ加工のいずれか１つであれば、プロ
セッサ１１はパラメータ記憶域１３ａに記憶されている
パラメータを参照し、該工程がバランスカット工程かど
うかをチェックする。

（ｄ）バランスカット工程でなければステップ（ｂ）へ
飛び、バランスカット工程であれば該バランスカットに
用いる第１、第２刃物台における２種類の工具を設問す
る対話画面（第１図参照）をディスプレイ画面ＣＲＴに
表示する。

（ｅｌオペレータは、 バランスカット工程でない場合には（ｅ　−１）１種票
の工具の（ｉｔ工具管理番号、（ｉｉｌ工具番号、側工
具位置補正番号、０ψタレット番号等を入力し・バラン
スカット工程の場合には（ｅ　−２）該バランスカット
に用いられる第１、第２工具の（ｉｔＩ具管理番号、（
ｉｉ）工具番号、Ｇ１１）工具位置補正番号、Ｇｖｌタ
レット番号、Ｍ主軸回転方向等を入力する。

ただし、工具管理番号に対して工具番号、工具位置補正
番号、タレット番号、工具形状等がツーリングファイル
としてＲＡＭ１３に記憶されている場合には、工具管理
番号を入力するだけで他のデータカＣＲＴに自動表示さ
れる。

尚、第１図の対話画面において、１つの工具データのみ
入力して他の工具データを未定義にして次のステップへ
進むとバランスカット工程にならない。

又、第１、第２の工具のクレット番号を同一値にするこ
とはできず、又第１、第２の工具の主軸回転方向は同一
でなければならない。タレット番号が同一であったり、
主軸回転方向が異なる場合には次のステップへは進むこ
とができない。

更に、バランスカットの場合、片方の刃物台にしか特定
された工具がなかった場合にはプロセッサ１１はバラン
スカット工程としない。

（ｆｌ第１図あるいは第４図において所定の工具データ
が入力されれば第５図に示す工具形状を入力するための
対話画面が描画されるから設問に応じて順次工具形状デ
ータを入力する。

尚、ツーリングファイルがＲＡＭ１３に記憶されている
場合には自動的に工具形状データを含む画面が表示きれ
る。

又、バランスカットの場合には第１、第２の工具形状（
刃先半径（ＲＮ）、切刃角（ＡＣ）、刃先角（ＡＮ））
が異なると次のステップに進むことができない。

（ｇｌ以後必要な全データが対話的に入力され、第２ス
テツプ（第２図参照）において、第１、第２刃物台を制
御する第１、第２ＮＣプログラムの作成が要求されると
、プロセッサ１１はＣＲＴに工程編集画面を描画する。

たとえば、外径荒加工と外径仕上げ加工を共にバランス
カット工程として登録しておき、第９ステツプ（第２図
参照）以降の「加工定義」で第６図に示すように工程を
定義したとすれば、刃物台別に工程を区分した工程編集
画面が第７図に示すように描画される。

尚、第７図において、Ｇ９６は周速一定制御を指令する
Ｇ機能命令、アルファベットＶは切削速度を指令するワ
ードアドレス語、Ｍ２Ｓは主軸正転を指令するＭ機能命
令である。又、右端の括弧内数字１（＝１．２）は主軸
回転速度を特定する命令（Ｇ９６　　Ｓ・・・）が第２
ＮＣプログラムに出力されることを意味している。

（ｈ）工程ｍ集画面が描画されている状態においてオペ
レータは切削速度Ｖや各刃物台の工程の順序を修正する
ことができる。従って、修正が必要ならば所定の修正操
作を行い、不必要ならば次のステップへ進む。

尚、所定の工程の切削速度Ｖを修正したい場合であれば
、カーソルＣ３Ｒをカーソル前進／後退のソフトキーを
押圧して所定の工程に位置させ、しかる後キーボードか
ら切削速度を入力すればよい。

又、刃物台１の第５工程の「ねじ切り」を刃物台２によ
る「ねじ切り」と同時運転加工するように修正するには
、カーソルＣ３Ｒを第５工程に位置させ、しかる後ソフ
トキー［刃物１アツプ］を押圧すればよい（またはカー
ソルを第４工程に位置させてソフトキー「刃物２ダウン
」を押圧してもよい）。

（ｉ＋修正が不要であり、あるいは修正操作が完了して
ＮＣプログラムの作成が要求されると、プロセッサ１１
は刃物台１、刃物台２用の第１、第２プログラムを作成
する。

第８図は、第７図に示す工程順序で加工を行う場合の第
１、第２ＮＣプログラムＮＰＩ、ＮＦ２の構成説明図で
ある。

第１ＮＣプログラムＮＰＩにおいて、 １ａは刃物台１の第１加工工程である外径荒加工の工具
通路を特定するＮＣデータ部分、１ｂは刃物台１の第２
加工工程である外径仕上げ加工の工具通路を特定するＮ
Ｃデータ部分、１ｃは刃物台１の第３加工工程である溝
切り加工の工具通路を特定するＮＣデータ部分、１ｄは
刃物台１の第５加工工程であるねじ切抄加工の工具通路
を特定するＮＣデータ部分である。

又、第２ＮＣプログラムＮＰ２において、２ａは刃物台
２のバランスカット（外径荒加工）の工具通路を特定す
るＮＣデータ部分、２ｂは刃物台２のバランスカット（
外径仕上げ加工）の工具通路を特定するＮＣデータ部分
、２Ｃは刃物台２の第４加工工程であるねじ切９加工の
工具通路を特定するＮＣデータ部分である。

尚、各工程の工具通路は仕上げ形状、切削条件等を用い
て自動決定されてそのＮＧデータ部分１ａ〜ｌｄ、２ａ
〜２ｃが作成されろ。

又、第１、第２ＮＣプログラムＮＰＩ、ＮＦ２において
、 先頭のｒｏ　１００１Ｊ、ｒ０１００２Ｊはプログラム
番号、 ｒＧ５０Ｘ・・２・・」は第２図の第８ステツプで入力
された機械原点とタレット旋回位置から特定される座標
系設定のＮＣデータ、 ｒＧＯｏ　　Ｔ・・」のうちｒＧ　ＯＯＪはＧＯＩ〜Ｇ
Ｏ３が指令される迄以後の通路データが位置決めである
ことことを示すＧ機能命令、「Ｔ・・」は第１０ステツ
プで入力された工具データにより特定される工具選択の
ＮＣデータ、 ｒＧ９６　　Ｓ・・Ｍ２Ｓ」は主軸回転を特定するＮＣ
データ、 ｒＧ６８Ｊは以後の切削工程がバランスカット工程（バ
ランスカットモード）であることを示すＧ機能命令、ｒ
Ｇ６９ＪはバランスカットモードキャンセルのＧ１１ｌ
能命令である。ｒＧ６８」が一方のＮＣプログラムで指
令されると他方のＮＣプログラムによりｒＧＳ８Ｊが指
令される迄パルス分配が停止し、他方のＮＣプログラム
によりｒＧ６８Ｊが指令された時点で両刃吻合の切削送
りにおけろパルス分配が同期して開始され、これにより
両刃吻合は全く同時に移動してバランスカットが可能と
なる。従って、第７図の例ではＮＧタデ一部分１ａと２
８とが同時に実行され・又ＮＣデー２部分１ｂと２ｂと
が同時に実行される。

「Ｍｌｏｏ」〜「Ｍ２Ｏ３」は待チ合ｂ　セ用のＭ機能
命令であり、たとえば一方のＮＣプログラムからｒＭｌ
ｏｏＪが指令されると他方のＮＣプログラムからｒＭｌ
ｏｏＪが指令する迄該一方のＮＣプログラムによる制御
が停止する。

尚、プロセッサ１１（第１図）は、ＮＣプログラムの作
成が要求されれば、仕上げ形状、切削条件、工具データ
等を用いて加工工程順に第１刃物台を制御する第１のＮ
Ｃプログラムを作成すると共に、バランスカット工程を
実行するＮＣデータの前にバランスカットモードを示す
ｒＧ６８Ｊを挿入し、又該ＮＣデータの後にバランスカ
ットモードキャンセルを示すｒＧ６９」を挿入する。し
かる後、プロセッサ１１は同様に第２の刃物台を制御す
る第２のＮＣプログラムを作成すると共に、バランスカ
ット用ＮＣデータ部分の前後にｒＧ６８Ｊ、ｒＧ６９Ｊ
を挿入してＮＣプログラムの作成処理を終了する。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、バランスカット工程を含む場合で
も１ｉｌ＝８！４軸旋盤用の第１、第２のＮＣプログラ
ムを自動作成でき有効である。

又、本発明によればバランスカットすべき工程名を予め
登録しておき、工程定義ステップにおいて前記登録しで
ある工程名が入力されたかどうがを識別し、入力された
場合にはバランスカット用ＮＣデータ作成に必要なデー
タを入力させるための対話画面を描画して必要なデータ
を入力させるように構成したから、バランスカットする
かどうかを考慮することなく簡単にデータ入力が可能と
なった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を実現する自動プ四グラミング装置のブ
ロック図、 第２図は自動プログラミング処理の概略的な流れ図、 第３図は本発明にががるＮＣプログラム作成の処理の流
れ図、 第４図は工具データ入力用の対話画面例、第５図は工具
形状データ入力用の対話画面例、第６図及び第７図は工
程ｉｉ集画面説明図、第８図はバランスカット工程を含
む＠４４軸旋盤の第１、第２のＮＣプログラムの説明図
、第９図はバランスカット説明図である０１１・・プロ
セッサ、 １２・・ＲＯＭ。 １３・・ＲＡＭ１ １３ａ・・ハラメータ記憶域、１４・・ワーキングメモ
リ、 １５・・ディスプレイ装置、 １５ａ・・対話画面表示領域、 １５ｂ・・ソフトキー領域 １６・・キーボード、 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のデータ入力ステップの各ステップに応じた対話画
   面をディスプレイ装置に表示し、該各対話画面を参照し
   て仕上げ形状、加工工程、使用工具等を特定するための
   データを入力し、該入力されたデータを用いて４軸旋盤
   における第１、第２の刃物台を制御するための第１、第
   ２のＮＣプログラムを作成するＮＣプログラム作成方法
   において、 予めバランスカットする加工工程を登録しておき、 加工工程入力ステップにおいて前記バランスカットの工
   程が入力された場合には、使用工具データ入力ステップ
   において該バランスカットに用いる第１、第２刃物台に
   おける工具を設問する対話画面を表示して工具データを
   入力させ、 入力されたデータを用いて第１、第２のＮＣプログラム
   を作成する際、バランスカット工程が存在する場合には
   各プログラムのバランスカット工程を実行するＮＣデー
   タの前に自分の刃物台を他方の刃物台に同期して移動さ
   せるための命令を挿入する ことを特徴とする４軸旋盤のＮＣプログラム作成方法。