JPS63306853A - 数値制御工作機械の刃先座標位置設定装置 - 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］ 本発明は、２主軸を有する工作機械の数値（以下、ＮＣ
）制御装置に関する。更に詳しくは、同一軸線上に対向
する２つの主軸を持ち、サーボモータで駆動される刃物
台上に夫々の主軸の方向に向けて加工工具が取り付けら
れるような工作機械に特有な軸方向切換処理機能、及び
ストロークエンド処理を持つＮＣ工作機械の刃先座標位
置設定装置に関する。

［従来技術］ 第２図に示すような互いに向かい合いワークチャックが
設けられた主、副の主軸１．２を配置し、この主、副の
主軸の間にＸ軸サーボモータ２１、Ｚ軸サーボモータ２
４で駆動されるタレット刃物台３１を設け、このタレッ
ト刃物台３１に夫々のワークチャックに取り付けられた
ワークを加工するための工具が固定されている数値制御
工作機械は知られている。主主軸１のワークを加工する
工具を正面加工工具、副主軸２のワークを加工する工具
を背面加工工具と呼ぶ。

タレット刃物台３１の各工具取付面には、正面加工工具
のみ、またある面には背面加工工具のみ、更にある面で
は正面加工工具と背面加工工具の両方が固定されており
、必要に応じてこれらの工具取付面が選択使用されてい
る。この工具の組み合わせは、加工対象であるワークの
形状、材質等によって選択される。また、数値制御旋盤
のタレット刃物台３１は、機械原点が定められており、
この機械原点から各軸方向に最大移動できる距離、すな
わち機械の大きさで決まるストロークエンドが決まって
いる。このストロークエンドは工具の径、長さによって
変わってくる。

し発明が解決しようとする問題点コ 通常、数値制御旋盤のプログラムを組む場合、Ｚ軸線方
向の基準は、ワークの端面を原点として２軸線方向にワ
ークが長くなる方向をプラス（＋）方向、ワークが短く
なる方向をマイナス（−）方向にセ・ソトされることが
多い。工具補正についても、同様に大きくなる方向がプ
ラス小さくなる方向がマイナスとな２ている。このため
、主主軸１の正面加工の加工基準とした処理では、副主
軸２の背面加工工具については役に立たなくなる。

また、通常はワークが長（なる方向がプラス方向なので
、副主軸２のプログラムの場合逆方向になるのでプログ
ラムミスが多くなる。本発明は、前記問題点を解決する
ため、軸方向の＋、−の方向の切換処理を行い、背面加
工の方向についても正面加工と同じような座標の表現で
取り扱える数値制御装置を提供するものである。更に、
同時に軸方向切換処理に使用される工具データを使い、
併せてこれらの工具のス１−ロークエンド処理を行うも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記問題点を解決するため及び目的を達成す
るために次のような手段を採る。

第１の手段は、対向する位置に二つのワークを有するワ
ーク保持手段と、前記ワークを加工するために複数の工
具を取り付けた刃物台と、該刃物台の工具取付面に対応
して正面加工工具か背面加工工具かの工具の種類を入力
した工具データ記憶装置と、該工具データ記憶装置のデ
ータから背面加工工具データ又は正面加工工具かどうか
判断する工具種別判断装置と、該工具種別判断装置から
工具の種類を判別する信号を出してミラーイメージ装置
により１軸の方向を切り換える数値制御工作機械の刃先
座標位置設定装置である。

第２の手段は、対向する位置に二つのワークを有するワ
ーク保持手段と、前記ワークを加工するために複数の工
具を取り付けた刃物台と、各軸の機械原点からの最大移
動距離を記憶するストロークエンドデータ記憶装置と、
ストロークエンドを計算するための数値制御工作Ｒｆｉ
ｉｌｉの刃先座標位置設定装置である。

［発明の作用〕 対向する主事軸、副主軸に工作物をチャックし、この間
にタレット刃物台を有して切削する数値制御工作機械で
あって、工具データ記憶装置にタレッＩ・刃物台の工具
取付面の工具ごとに正面か背面かなどの工具データを記
憶させておき、使用する工具がどちらかによって軸方向
を切り換える。またストロークエンドデータ記憶装置に
ストロークエンドデータをを記憶させておき、工具取付
面毎にストロークエンド処理を行う。

し実施例〕 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する第１図に
示すものは、本発明の数値制御装置を前記した対抗する
２主軸を備えた旋盤の制御に適用したときの機能ブロッ
ク図である。ＣＰＵｌ０は、本実施例の数値制御装置の
中央演算処理装置でであり、以下に説明する装置、回路
等すべてバスを通じｃｐｕｔｏに導通しており、ＣＰＵ
ｌ０の管理下に置かれている。ＣＲＴＩＩは、操作スイ
ッチを備え必要なデータ、プログラム等を表示するもの
であり、インターフエ・ｆス１２を介してバスに導通さ
れている。これらの詳細な回路１機能は従来周知のもの
と同一なのでここでは開示をしない。

Ｘ軸送りモータ２１は、タレット刃物台３１をＸ＠線方
向すなわち、主軸軸線垂直方向に送りねじ等の手段を通
して送る駆動源である。Ｘ軸送りモータ２１は、Ｘ軸送
りモーター用サーボアンプ２２、Ｘ軸位置制御器２３に
連結されている。Ｘ軸送りモータ２１の回転の回転は、
Ｘ軸位置制御器２３にフィードバックされていて、Ｘ軸
位置制御器２３はＸ軸送りモータ２１の回転を制御する
。

これらＸ軸送りモータ２１、Ｘ軸送りモーター用サーボ
アンプ２２．Ｘ軸位置制御器２３はいずれも周知の技術
であり、その内容は詳記しない。

Ｚ軸通りモータ２４、Ｚ軸通りモーター用サーボアンプ
２５．Ｚ軸位置制御器２６から成る。タレット刃物台３
１は、回転割出しされる軸を有する多角形の本体の外周
に各種工具が固定されている。タレット刃物台３１は、
サーボモータで割出駆動されて、必要な工具取付面を割
り出す、尚、刃物台の割出しはサーボ・モータに限定さ
れず油圧モータでも良い。この工具取付面の割出の制御
は、刃物台割出面検知用エンコーダ３２の出力信号をイ
ンターフェイス３３を介してバスに導通させて行う。

中央のバスをは挾んで右側に示すものは、システム制御
用メモリ５１があり、本システムの全体の制御を行うプ
ログラムを内蔵している。加ニブログラム用メモリ５２
は、ワークの形状、材質等に応じて作成された工具の軌
跡、切削条件を含んだプログラムを内蔵しており、ワー
クの種類に応じてｆヤ或されたものである。

選択工具データ記憶装置１０１は、ワークを加工する場
合、加ニブログラムの中で指令される工具の種類等のデ
ータが記憶されているところであり、この選択工具デー
タ記憶装置１０１に記憶される工具データは、現在使用
中の工具のみである。工具データ記憶装置１０２は、工
具毎のＸ。

Ｚ軸方向の補正量、タレット刃物台３１の取付面及び正
面加工工具か背面加工工具か等が記憶されいる（表１）
、ここでいう補正量とは、タレット刃物台３１の工具取
付面を基準にすれば、そこからの加工工具の切削加工点
までの距離は工具のサイズによって相違する。この値を
補正する必要が−ありこの補正値をいう。

表１での取付面は、工具が刃物のどの面に取り付けであ
るかを示すものである。例えば、六角形の刃物台であれ
ば６面の取付面を有しているので、１面から６面に０１
．０２・・・０６の符号を付して区別する。正面／背面
は、工具が正面加工用か背面加工用かを表すデータであ
る。表１の例では、同じタレット刃物台３１の取付面０
１面に、正面工具としてＮｏ、１の工具が、背面工具と
してＮ００３の工具が固定されていることになる。

なお、取付面と正面／′背面とについてはまとめて次の
ような表示でも良い、土は正面工具、−は背面工ｌとし
、＋０１．は正面工具で取付面０１゜−０２は背面工具
で取付面０２となる。

背面加工工具判断装置１０３は、選択された工具が背面
加工工具か否かを判断する。この判断を行うために、選
択工具データ記憶装置１０１からこれから使用する指定
工具の情報を得て、工具データ記憶装置１０２から指定
工具が背面加工工具かどうか判断する。背面加工であれ
ば、背面加工中である旨の背面加工中信号１０４を出す
。選択刃物面のデータを記憶するところである。選択刃
物台面のデー゛夕記憶装Ｗ１１１は、現在割出されてい
る刃物台面のデータを一時的に記憶するところである。

ストロークエンドデータ記憶装置１１２は、Ｘ、Ｚ軸の
機械原点からの（＋）、、　　＜−’）方向の最大移動
距離を記憶するものである。なお、移動距離とは、機械
原点でのタレット刃物台３１の工具取付面の位置からタ
レット刃物台３１が機械的に干渉しない位置でかつ必要
な移動位置までの工具取付面の移動距離を示す。したが
って、工具の径、長さが短いほど移動距離は長くなる。

取付工具データ抽出装置１１３は、選択刃物台面データ
に従い選択工具データ記憶装置１０１の情報から、現在
割出されているタレット刃物台３１の取付面に取り付け
である工具の識別と、その工具の取付方向の確認を行う
。

この工具の中から、Ｘ軸補正の最小値すなわち、取付工
具のなかでＸ軸方向の最も移動量が少ない値、正面加工
工具のＺ軸補正最小値、及び背面加工工具のＺ軸補正最
小値を選出する装置である。この最小値とは機械側に固
定した軸からみた最小値をいう。タレット刃物台３１の
移動距離からみれば最大の移動距離を指す。

ソフトストロークエンド計算装置１１４は、ストローク
エンドデータ１１２に従って補正する装置である。補正
が終了すると、補正済みストロークエンドデータ１１５
が出る。−Ｘ軸、＋Ｚ軸。

−２軸が出力され、＋Ｘ軸は元のままとする。

蝮左應ｇ矢１１ 第３図に示すフローチャートは、正面工具か背面工具か
によって軸方向を切換処理するための前記制御装置の動
作を示すものである。ステップ■で次のステップでの使
用工具は新工具かどうかの判断すなわち、新しい工具を
割出したか否かの判断をする。新工具であれば背面加工
信号１０４を読み込む（ステップ■）。背面加工工具の
信号であれば、ステップ■に進む。ステップ■でＺ軸を
ミラーイメージ信号に切り換え、ミラーイメージ処理す
る。ステップ■でＮＯであれば、ステップ■に移り、Ｚ
軸ミラーイメージを切る。

なお、ミラーイメージ信号とは、数値制御で制御される
工具の軌跡が、ある軸線に対称な軌跡を描くように制御
されるような信号である。例えば、第４図に示すような
軌跡てあれば、Ａ点でＺ軸に関してミラーイメージ信号
に切り換えると、Ａ−Ｂの点！！ＡＢ’に反転される。

ストロークエンド１を 第５図に示すものは、前記した制御装置のス１−ローク
エ〉′ド処理用のフローチャートである。ステップ■で
タレッ）・刃物台３１が新しい割出面であるか否かの判
断をする。ステップ■で選択刃物台面データ１１１に割
出面のデータを転送する。

ステップ■で取付工具データ抽出装置１１３で処理を行
う。この処理は、工具データ１０２からのデータで現在
使用中の刃物台割出取付工具を確認し、該当工具中のＸ
軸補正量の最小値すなわち、Ｘ軸方向の最大移動量を抽
出する。更に、該当する正面加工工具中のＺ軸補正量の
最小値を抽出し、該当背面加工工具中のＺ軸補正量の最
小値を抽出する。

この抽出が終了し、データを受は取ると、ストロークエ
ンドデータ記憶装置１１２からのデータとを併せて、ソ
フトストロークエンド計算装置１１４は次の処理を行う
。（−Ｘ軸ストロークエンド）＋（Ｘ軸補正量最小値）
−αの計算を行って、Ｘ軸一方向のリミットを修正する
。＜−２軸ストロークエンド）＋（正面加工工具Ｚ軸補
正最小値）の計算で、Ｚ軸一方向のリミットを修正する
。更に、（＋２軸ストロークエンド）−（背面加工工具
Ｚ軸補正最小値）の計算で、Ｚ軸＋方向のリミット修正
する。ただし、αは、内径工具の場３の補正値である。

これらの計算値結果をステップ■でス）・ローフエンド
データ１１２のストロークエンドデータを書き換える。

［池の実施例］ 前記した背面加工工具判断装置１０３は背面加工工具か
否か判断したが、正面加工工具が判断しても良い。また
、前記工具データ記憶装置１０２と、ストロークエンド
データ記憶装置１１２は分能されているが同一のデータ
として保管しても良い、前記実施例は、旋磐に適用した
例であるが前記思想は２つの工作物テーブルを有するＮ
ＣＣシラｆス繋にも適用できる。

［発明の効果］ 以上、詳記したように、背面加工の方向についても正面
加工と同じように工具取付面の面情報から扱える。また
、この工具データを使ってストロークエンド計算処理も
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明のＮＣ工作機械の刃先摩擦位置設定装置を
示すブロック図、第２図は主軸と刃物台の配置を示す図
、第３図は背面加工工具の場合の軸方向切り換える場合
のフローチャート、第４図はミラー−１メ一ジ機能を示
す説明図、第５図はストロークエンド処理を示すフロー
チャートを示す図である。 １・・・ＣＰＵ、１１・−・ＣＲＴ及びスイッチ、２１
・・・Ｘ軸送りモータ、２４・・・Ｚ軸道りモータ、３
１・・・工具取付用物台、１０１・・・選択工具データ
記憶装置、１０２・・・工具データ記憶装置、ＩＯ３・
・・背面加工工具判断装置、１１３・・・取付工具デー
タ抽出装置、１１４・・・ソフトストロークエンド計算
装置第　１　図 第２図 ■・ 第３図 菓４図 ｘ 第　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対向する位置に二つのワークを有するワーク保持手
   段と、前記ワークを加工するために複数の工具を取り付
   けた刃物台と、該刃物台の工具取付面に対応して正面加
   工工具か背面加工工具かの工具の種類を入力した工具デ
   ータ記憶装置と、該工具データ記憶装置のデータから背
   面加工工具データ又は正面加工工具かどうか判断する工
   具種別判断装置と、該工具種別判断装置から工具の種類
   を判別する信号を出してミラーイメージ装置により１軸
   の方向を切り換える数値制御工作機械の刃先座標位置設
   定装置。 ２、対向する位置に二つのワークを有するワーク保持手
   段と、前記ワークを加工するために複数の工具を取り付
   けた刃物台と、各軸の機械原点からの最大移動距離を記
   憶するストロークエンドデータ記憶装置と、ストローク
   エンドを計算するための数値制御工作機械の刃先座標位
   置設定装置。