JPS63146109A - 自動工作制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動工作制御装置に関するものであり、特に
、数値制１ｌｌ（以下、「ＮＣＪという）装置を備えた
自゛動工作機等において、被加工物を目的の形状に加工
するために、加工具の経路を自動制御する自動工作制御
装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の工作機械等の自動工作制御装置を説明す
るためのフローチャート、第４図は自動工作制御装置の
制御回路を示すブロック図、第５図は従来の被加工物の
形状を得るための工作例である１本の加工具の経路を示
すｘ−Ｚ平面への投影図である。　　　　− 第４図において、（１）は目的の形状に加工するための
各種の情報を入力する形状情報入力装置、（２）は中央
処理装置（以下、ＦＣＰＵｊという）、（３）はＣＰＵ
　（２）で演算処理する処理プログラム及び各種データ
等を記憶する記憶装置、（４）は加工具の経路情報を出
力する加工経路情報出力装置である。

次に、第５図において、（５）は加工経路情報出力によ
り得られる加工具の加工経路、（６）は被加工物、（６
ａ）は被加工物（６）の加工面、（７）は、例えば、切
削等を行なう加工具、（８）は被加工物（６）の加工面
（６ａ）と加工具（７）との接点である切削点等の加工
点である。

従来の工作機械等の自動工作制御装置の情報処理を行う
制御系は、上記第４図のように構成され、被加工物（６
）の目的形状を得るための加工は、上記第５図のように
加工経路情報出力による加工経路（５）によって行なわ
れていた。

この工作機械等の自動工作制御装置の情報処理動作につ
いて、第３図のフローチャートに基づき以下に説明する
。

まず、ステップＳ１で形状情報入力装置（１）から入力
された目的の加工を行なうための各種の加工経路情報を
入力し、ステップＳ２でこの各種の形状情報は整理され
て加工用の形状データとする。ステップＳ３で上記形状
データを基にパラメータχを一定量づつ順次変化させ、
ステップＳ４でこのパラメータχに対応する目的形状上
の座標値を算出し、更に、ステップＳ５でこの座標値を
連続させて加工具（７）が移動すべき加工経路を情報と
して加工経路情報出力装置（４）に出力する。この一連
の処理は、ステップ＄６で加工経路算出の終了の信号を
検出するまで繰り返し続行される。

そして、上記のようにして出力された加工経路によって
、加工具（７）が移動し、目的の加工形状と同一形状の
加工面（６ａ）を形成して、被加工物（６）の加工を行
なっていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような、従来の工作機械等の自動工作制御装置で
は、被加工物（６）の加工面（６ａ）の表面の形状に関
知することなく、一様の加工経路情報を算出して出力し
ていた。即ち、被加工物（６）の加工面（６ａ）が形状
変化の少ない直線状或いは形状変化の複雑な曲線状であ
るか否かを問わず、所定の一定加工速度にて加工を行な
うように加工経路情報が出力されていた。したがって、
従来の工作機械等の自動工作制御装置を備えたＮＣ工作
機械による加工では、被加工物（６）の加工面（６ａ）
の仕上精度は、加工形状によりバラツキがあり、一様の
仕上精度を得ることができないという問題点があった。

そこで、この発明はかかる問題点を解消するためになさ
れたものでのり、被加工物の加工面が常に一定の加工仕
上精度となるような加工経路情報を出力することができ
る自動工作制御装置を得ることを目的とするものである
。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる自動工作制御装置は、目的の加工形状
を得るために各種の形状情報により加工具の加工経路情
報を出力する自動工作制御装置において、前記各種の形
状情報により複数の加工経路を算出し、前記加工経路途
上の被加工物と加工具との加工点における所定の加工角
度を算出し、前記加工角度により加工具の加工送り速度
を算出し、前記加工送り速度を加工具の加工経路情報に
附加して加工経路情報出力とするものである。

［作用コ この発明においては、加工経路途上の被加工物と加工具
との接点である加工点における所定の加工角度を算出し
て、この加工角度により加工具の加工送り速度を算出し
、これを加工具の加工経路情報に附加して出力すること
により、被加工物の加工面の形状状態に合致した加工速
度にて工作を行なうことができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である自動工作制御装置を
説明するためのフローチャート、第２図は第１図の実施
例による加工目的の形状を得るための工作例でめる１本
の加工具経路を示ｔＸ−Ｚ平面への投影図、第４図は従
来から使用されている自動工作制御装置の制御回路を示
すブロック図で、この実施例についても同一回路を使用
するものである。なお、図中、（１）から（８）は上記
従来例の構成部分と同一または相当する構成部分である
。

図において、（９）は加工点（８）における加工面（６
ａ）に対する法線、（１０）は例えばＺ軸に垂直でＸ軸
に平行な面である基準面、（１１）はこの法線（９）と
基準面（１０）との加工角度である。

上記のように構成された、この発明の自動工作制御装置
の制御回路は、第４図に示した上記従来例と同一構成で
あるので、ここではその説明を省略し、特に、従来例と
異なる自動工作制御装置での情報処理動作について、第
１図のフローチャートに基づき説明する。

まず、ステップＳ１１からステップ３１４では従来例の
ステップＳ１からステップＳ４と同一の処理が同一手順
で行なわれる。続いて、ステップ３１５でステップ３１
４で算出した座標値に対応する加工点（８）における加
工面（６ａ）に対する法線（９）と基準面（１０）との
加工角度（１１）を算出し、ステップ３１６でこの加工
角度（１１）から加工具（７）の加工送り速度を算出す
る。そして１、ステップ３１７でこの間に加工送り速度
の変化を検出し、変化した場合にはステップ３１８でス
テップＳ１４により算出した加工形状表面の座標値及び
ステップＳ１６により算出した加工具（７）の変化後の
加工送り速度を加工経路情報として加工経路情報出力装
置（４）に出力する。また、ステップ３１７で加工送り
速度の変化を検出しなかった場合には、ステップ３１９
でステップ３１４により算出した加工形状表面の座標値
のみを加工経路情報として加工経路情報出力装置（４）
に出力する。そして、この一連の処理はステップ３２０
で加工経路情報の終了の信号を検出するまで繰り返し続
行される。

したがって、上記実施例の自動工作制御装置によれば、
この装置をＮＣ工作機械等に用いた場合に、被加工物（
６）の加工面（６ａ）の加工形状状態に見合った加工速
度で工作を行なうことができる。このため、被加工物（
６）の加工形状状態に影響されることなく、被加工物（
６）の加工面（６ａ）を常に一定の加工仕上精度とする
ことができる。

このように上記実施例では、被加工物（６）の加工点（
８）における所定の加工角度（１１）として、被加工物
（６）の加工点（８）における加工面（６ａ）に対する
法線（９）と基準面（１０）との加工角度（１１）とし
、そして、この加工角度（１１）を順次算出し、この加
工角度（１１）から加工具（７）の加工送り速度を算出
して、この加工送り速度の変化に応じた加工経路情報を
出力するものであり、例えば、この速度が変化した場合
には、加工経路に変化後の加工送り速度を加工経路情報
に加算して出力し、また、加工送り速度が変化しなかっ
た場合には、加工送り速度は前加工工程と同一速度を維
持したまま、加工経路のみを情報として出力するもので
ある。

しかし、この加工送り速度は、前記加工点（８）にあけ
る加工面（６ａ）に対する法線（９）と基準面（１０）
との加工角度（１１）等の変化率に対応させて、無段階
に連続して変化させてもよいし、或いは、予め複数段階
の多数の速度を設定しておき、前記加工角度（１１）に
応じた速度を適宜選択するようにしてもよい。

また、基準面（１０）の設定についても、上記実施例で
は、Ｚ軸に垂直でＸ軸に平行な面を基準面（１０）とし
たが、必ずしも、この基準面（１０）に限定されるもの
ではない。例えば、Ｚ軸に平行でＸ軸に垂直な面を基準
面（１０）としてもよいし、或いは、Ｘ−Ｚ、座標系上
のある所定の任意の面を基準面（１０）として設定をし
てもよい。

更に、加工角度（１１）についても、前記加工点（８）
における加工面（６ａ）に対する法線（９）と基準面（
１０）との加工角度（１１）に限定されることなく、例
えば、加工点（８）における加工面（６ａ）との接線と
基準面（１０）との加工角度（１１）としてもよい。

要するに、この実施例の自動工作制御装置では加工具（
７）の加工送り速度を算出するために、加工経路（５）
途上の被加工物（６）と加工具（７）との接点である加
工点（８）における所定の加工角度（１１）が算出でき
ればよく、基準面（１０）、加工角度（１１）を得る方
法は任意に選択することができる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の自動工作制御装置は、
加工経路途上の被加工物と加工具との接点である加工点
における所定の加工角度を算出して、この加工角度によ
り加工具の加工送り速度を算出し、これを加工経路情報
に附加して出力することにより、被加工物の加工面の形
状状態の変化に対応した加工速度にて工作を行なうこと
ができるので、被加工物の加工形状状態に影響されるこ
となく、被加工物の加工面を常に一定の加工仕上精度と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の自動工作制御装置の制御
を説明するためのフローヂャート、第２図はこの実施例
による加工目的形状を得るための工作例である１本の加
工具経路を示すｘ−７平面への投影図、第３図は従来の
工作機械等の自動工作制御装置の制御を説明するための
７０−チｒ　−ト、第４図は従来及びこの発明の工作機
械等の自動工作制御装置の制御回路の一例を示すブロッ
ク図、第５図は従来の加工目的形状を得るための工作例
である１本の加工具経路を示すＸ−７平面への投影図で
ある。 図において、 ５：加工経路、　　　　６：被加工物、６ａ：加工面、
　　　　７；加工具、 ８：加工点、　　　　　９：法線、 １０：基準面、　　　１１：加工角度、である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工経路情報により加工具を操作して被加工物を
   工作する自動工作制御装置において、前記各種の形状情
   報により被加工物の加工経路を算出し、前記加工経路途
   上の被加工物と加工具との加工点における所定の加工角
   度を算出し、前記加工角度により加工具の加工送り速度
   を算出し、前記加工送り速度を加工具の加工経路情報に
   附加して加工経路情報出力としたことを特徴とする自動
   工作制御装置。
2. （２）前記所定の加工角度は、被加工物と加工具との加
   工点における加工面に対する法線と基準面との角度とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動
   工作制御装置。