WO1987004961A1 - Method of displaying machining time of a simultaneous four-axis lathe - Google Patents

Description

明 細 書

同時 4 軸旋盤の加工時間表示方法

技術分野

本発明は同時 4 軸旋盤の加工時閭表示方法に係 り 、 待 に キ ャ ラ ク タ デ ィ ス プ レ イ 装置を用 いて各刃物台の加工 時閭 を棒ダ ラ フ で表示す る 同時 4 軸旋盤の加工時間表示 方法に関す る 。

背景技術

N C 4 軸旋盤に お い て は 、 第 1 、 第 2 の 2 つ の刃物台 の そ れぞれに対応し て待ち合わせ指令を有す る 第 1 、 第 2 の N C 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 N C プ ロ グ ラ ム で独立に対 応す る刃物台 を移動制御 し て ヮ 一 ク に加工を施す。

第 1 図は 力 か る 第 1 、 第 2 の N C プ ロ グ ラ ム 1 、 2 の 例で あ り 、 l a ， 2 a は プ ロ グ ラ ム 番号、 l b , 2 b は 第 1 の加工を実行す る プ ロ グ ラ ム部分、 l c , 2 c は第 1 の待ち合わせ指令、 I d , 2 d は第 2 の加工を実行す る プ ロ グ ラ ム 部分、 l e ， 2 e は第 2 の待ち合わせ指令、 1 f , 2 f は第 3 の加工を実行す る プ ロ グ ラ ム部分、 1 g , 2 g は第 3 の待ち合わせ指令、 l h , 2 1ι は第 4 の 加工を実行す る プ ロ グ ラ ム部分、 1 i , 2 i は第 4 の待 ち合わせ指令、 l j , 2 j は第 5 の加工を実行す る プ ロ グ ラ ム 部分、 l k , 2 k は テ ー プエ ン ド指令で あ る 。

こ の第 1 、 第 2 の N C プ ロ グ ラ ム 1 、 2 に よ れば、 プ ロ グ ラ ム部分 l b , 2 b に よ り 同時に第 1 、 第 2 -の刃物 台がワ ー ク に加工を行い （同時独立運転） 、 早 く 加工を 終え た刃物台は第 1 の待ち合わせ指令 「 M 1 0 0 」 に よ り 他方の N C 制御部が第 1 の待ち合わせ指令 「 M 1 0 0 」 を読み込む迄待つ。

そ し て 、 他方の N C 制御部が Γ Μ 1 0 0 」 を読み込め ば、 プ ロ グ ラ ム 部.分 I d , 2 d に よ り 同時独立運転が行 われ、 早 く 加工を終え た刃物台は同様に第 2 の待ち合わ せ指令 「 M 2 0 0 」 に よ り 他方の N C 制御部が第 2 の待 ち 合わせ指令 「 M 2 0 0 」 を読み込む迄待つ 。

他方の N C 制御部が Γ Μ 2 0 0 」 を読み込め ば、 プ ロ グ ラ ム 部分 I f , 2 ί に よ り 同時独立運転が行われ る 。 尚、 プ ロ グ ラ ム 部分 1 f .は何も な い た め第 1 の刃物台は 第 3 の待ち合わせ指令 Γ Μ 3 0 0 」 に よ り 直ち に待ち状 態 と な り 、 第 2 の刃物台のみがプ ロ グ ラ ム部分 2 f に よ り 加工を行 う 。

第 2 の刃物台に よ る 加工が終了 し て 、 第 3 の待ち合わ せ指令 「 M 3 0 0 」 が読み込ま れれば以後プ ロ グ ラ ム 部 分 l h , 2 h に よ り 同時独立運転が開始 さ れ、 以後同様 な ⁴ 軸旋盤制御が行われ、 テ 丁 プヱ ン ド指令 M 3 0 に よ り 同時 4 軸加工が終了す る 。

以上の よ う に 、 刃物台 を 2 つ有す る 4 軸旋盤では 、 .そ れ ぞれの刃物台 を独立に制御 し て動かす こ と がで き る た め 、 た と え ば一方の刃物台 1 1 (第 2 図参照） に取 り 付 け ら れた工具 1 2 で ワ ー ク 1 3 の外径加工を 、 も う 一方 の刃物台 2 1 に取 り 付け ら れた工具 2 2 で 内径加工を 同 時に行え る 利点を持ち 、 加工時間の短縮を 図 る こ と がで

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かか る 同時 4 軸旋盤用 の N C プ ロ グ ラ ム は N C 装置の 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ機能に よ り 、 あ る いは別設の 自動 プ 5 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 レ、 る 。 そ し て 、 作成 さ れた N C プ ロ グ ラ ム に よ る 各刃物台の各同期工程に お け る 加工時間 を表示で き る よ う に な つ て い る 。 尚、 同期工程 と は待ち合わせ指令か ら 次の待ち合わせ指令迄の加工工程で あ る 。

T O 第 3 図は従来の各同期工程に おけ る 各刃物台の切削時 間 と 早送 り 時間の表示例で あ る 。 図中、 N O . は同期ェ 程番号で あ り 、 第 i 番目 の待ち合わせ指令か ら次の待 ち 合わせ指令迄の工程を第 i 同期工程 と し て い る 。

第 3 図に お い て 、 第 1 同期工程は刃物台 1 の み に よ る 1 5 ド リ リ ン グ で あ り 、 そ の切削時閭は 3 0 秒、 早送 り 時間 は 9 秒で あ る こ と が示 さ れ、

第 2 同期工程は刃物台 2 の みに よ る 外径荒加工で あ り 、 そ の切削時間が 1 8 秒、 早送 り 時間が 7 秒で ある こ と が 示 さ れ、

20 第 3 同期工程は刃物台 1 に よ る 内径荒加工 と 刃物台 2 に よ る 外径荒加工が同時に行われ、 内径荒加工に お い て 切削時間が 1 分 1 0 秒、 早送 り 時間が 1 8 秒かか り 、 外 径荒加工に お い て切削時閩が 5 5 秒、 早送 り 時間が 1 8 秒かか る こ と が示 さ れ、 以下同様に各刃物台の各同期ェ

25 程の加工時間が示 さ れ る 。 尚、 末尾に刃物台 1 と刃物台 2 で同時に加工 さ れ る ェ 程に つ いて は長い ほ う の切削時閭 と 早送 り 時間 を用 い た 場合の総切削時間 と 総早送 り 時閭が表示 さ れて い る 。

し か し 、 従来の加工時閩表示方法は文字で各刃物台の 同期加工工程に おけ る加工時間 を表示す る も ので あ る た め見ず ら く 、 ど の辺が無駄か、 ど の く ら い同時加工が行 われて い る かが認識し ず ら い と い う 問題があ っ た 。

以上か ら本発明の目 的は 、 見やす く 、 ど の辺が無駄か 、 ど の程度同時加工が行われて い る か等を容易に認識で き る 同時 4 軸旋盤の加工時閩表示方法を提供す る こ と で あ 本発明の別の目 的は各刃物台の加工時間 を棒 ダ ラ フ で 表示す る加工時閭表示方法を提供す る こ と で あ る 。

本発明の更に別の 目 的は グ ラ フ イ ツ ク 機能を有 さ な い キ ヤ ラ ク タ デ ィ ス プ レ イ 装置に棒グ ラ フ で各刃物台の加 ェ時閭表示がで き る 加工時間表示方法を提供す る こ と で め る 。

発明の開示

対話的に同時 4 軸旋盤の N C プ ロ ダ ラ ム が作成さ れれ ば刃物台毎に各同期工程の加ェ時間 を求め 、 かつ各刃物 台で同時に加工を行 う 同期工程につ いて は長い ほ う の加 ェ時間 を用 い る こ と に よ り 同時 4 軸旋盤に よ る総加工時 閩 を求め る 。 つ いで 、 刃物台の加工時閩を棒グ ラ フ 表示 す る 際に用 い る デ ィ ス プ レ イ 画面に お け る 水平方向のキ·ャ ラ ク タ 数 （ た と え ば 1 行分のキ ヤ ラ ク タ 数） で前記総 加工時間 を 除算 し て 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工時閭 を演 算す る 。 し 力 る 後、 得 ら れた 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工 時間で各同期工程の加工時間 を 除算 し て各工程の加工時 閭 を表示す る に必要な キ ヤ ラ ク タ 数 N i を求め る 。

キ ャ ラ ク タ 数が求 ま れば、 棒グ ラ フ 表示甩のキ ャ ラ ク タ パタ ー ン を 値用 いて C R T 画面に各刃物台毎の加工 時間 を棒グ ラ フ 表示す る 。

図面の簡単な説明

第 1 図は N C 4 軸旋盤に お け る 第 1 、 第 2 の N C プ ロ グ ラ ム例、

第 2 図は N C 4 軸旋盤の説明図、

第 3 図は従来の加工時間表示例 、

第 4 図は本発明方法を実現す る 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ装 置の ブ ロ ツ ク 図、

第 5 図は棒 グ ラ フ 表示用 のキ ヤ ラ ク タ パタ ー ン例、 第 6 図は本発明の処理の流れ図、

第 7 図は ワ ー キ ン グ メ モ リ に記億 さ れ る 各同期工程 に お け る 各刃物台の加工時間 、 キ ヤ ラ ク タ 数を示す図表、 第 8 図は本発明に よ る 加工時間描画例で あ る 。

発明 を実施す る た め の最良の形態 第 4 図は本発明方法を実現す る 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ装 置の ブ ロ ッ ク 図で あ る 。

1 1 は プ ロ セ ッ サ 、 1 2 は R O M 、 1 3 は R A M 、 1 4 は ワ ー キ ン グ メ モ リ 、 1 5 は キ 一 ボ ー ド 、 1 6 は キ ヤ ラ ク タ デ ィ ス プ レ イ 装置、 1 7 は N C デー タ 出力装置で あ る 。

キ ヤ ラ ク タ デ ィ ス プ レ イ 装置 1 6 は 、 デ ィ ス プ レ イ 制 御部 1 6 a と 、 棒グ ラ フ 表示用 のキ ヤ ラ ク タ パタ ー ン を は じ め種々 のキ ヤ ラ ク タ パタ ー ン を言己億 し 、 所定のパタ ー ン を 出力す る キ ャ ラ ク タ ジ ェ ネ レ ータ 1 6 b と 、 1 画 面分のキ ヤ ラ ク タ 画像を記億す る イ メ ー ジ ノヽ' ッ フ ァ 1 6 c と 、 C R T 1 6 d と 、 水平同期信号や垂直同期信号 を 発生す る タ イ ミ ン グ信号発生器 1 S e と 、 C R T 1 6 d の ラ ス タ 一 ス キ ヤ ン に よ る ビー ム 走査 と 同期 し て ィ メ 一 ジ バ ッ フ ァ 1 6 c か ら キ ヤ ラ ク タ 画像を読み取 っ て 出力 す る 読出 し 制御部 1 6 f と 、 読出 し 制御部 1 6 f か ら 出 力 さ れ る-た画像信号に基づ いて輝度変調制御を行 う 輝度 変調制御部 1 6 g と 、 タ ィ ミ ン グ信号発生器か ら 出力 さ れ る タ イ ミ ン グ信号に同期 し て ビー ム を水平、 垂直方向 に偏向す る 偏向回路 1 6 li を有し て い る 。 尚、 ィ メ 一 ジ バッ フ ァ 1 6 c は C R T のデ ィ ス プ レ イ 画面の 1 絵素に 対応し て 1 つ の記億領域を有し 、 読出 し 制御部に よ り 1 絵素毎に画像が読み出 さ れ る よ う に な っ て い る 。

キ ヤ ラ ク タ ジ ェ ネ レ ータ 1 6 b は R O Mで構成 さ れ 、 各文字 コ ー ド に対応 し て n X m ビッ 卜 の文字パタ ー ン を. 記億す る と 共に 、 所定 コ ー ドに対応 じ て第 5 図 （ A ) 〜 ( C ) に示す よ う に棒グ ラ フ 表示用 の塗 り 潰 し パタ ー ン (第 5 図 （ A ) ) あ る い は斜線パタ ー ン （第 5 図 （ B ) , ( C ) 参照） を記億 し て い る 。

第 6 図は本発明にかか る 加工時閩表示方法の処理の流 _ _ れ図で あ る 。 以下、 こ の流れ図に従 っ て本発明方法を説 明す る 。

キ ー ボ ー ド 1 5 と デ ィ ス プ レ イ 装置 1 6 を用 いて N C プ ロ グ ラ ム 作成に必要な デー タ を対話的に入力すれば、 プ ロ セ ッ サ 1 1 は該入力デー タ を用 いて N C プ ロ グ ラ ム を作成す る と 共に 、 工具軌跡を C R T 1 6 d に描画す る 。

そ し て 、 プ ロ セ ッ サ 1 1 は工具軌跡描画 と 並行 し て以 下の処理を行 う 。

(1) ま ず、 1 → i と す る 。

(2)つ いで 、 第 i 同期工程に お け る 第 1 、 第 2 刃物台 の 加工時間 1 ； , T _{2 i} を求め る 。

尚 、 こ こ で加工時間 と は切削時間 と 早送 り 時間の和で あ る 。 従 っ て 、 切削速度 と 切削距離 よ り 切削時閭を求め る と 共に 、 早送 り 速度 と そ の移動距離よ り 早送 り 時間 を 求め 、 更に そ の和を演算 し て加工時間 を求め 、 それぞれ を ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 4 に記億す る 。

(3)加工時間 T ； , T ₂； が求ま れば、 全同期工程に お け る 加工時間が演算 さ れたか ど う か を チ エツ ク す る 。

(4)全同期工程に お け る 加工時閭が ま だ演算 さ.れて い な け れば . i + 1 → i と し て ス テ ッ プ（2)以降の処理を繰 り 返 し 、 全て演算 さ れて いれば以下の処理を行 う 。 尚、 以上 に よ り ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 4 に は第 7 図に示す よ う に 同 期工程番号に対応 さ せて工程名 、 第 1 、 第 2 刃物台の加 ェ時閭、 切削時閩 、 早送 り 時閭 （切削時閭は括弧内左、 早送 り 時間は括弧内右に示 さ れて い る ） が記億さ れ る こ と に な る 。

(5)各同期工程の加工時閭 Τ _{1 ;} , T _{2 i} が求ま れば、 こ れ ら を用 いて総加工時閭 T_m を演算す る 。

尚、 一方の刃物台のみで加工す る 同期工程に ついて は 該刃物台の加工時間 を用 い 、 両方の刃物台で同時に加工 す る 同期工程につ いて は長い ほ う の加工時閭 を用 い る こ と に よ り 同時 4 軸旋盤に よ る 総加工時間 T_m を求め る 。

(6) こ の状態で プ π セ ッ サ 1 1 は加工時閩表示がキ ー ボ — ド 1 5 か ら要求 さ れ る と 、 加工時間 を棒グ ラ フ 表示す る 際に用 い る C R T 1 6 d のキ ヤ ラ ク タ 数 （ た と え ば 1 行分のキ ャ ラ ク タ 数） を C と すれば次式

T /C-* t (a)

に よ り 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の時間 （粗加工時閭） を演算 す る 。

(7)粗加工時閭 t が求 ま れば、 前記総加工時閭 T _m の計算 に 関与し た加工時閭 T _; に つ い て 、 粗加工時閩 t 以下の も のが存在す る か ど う か を チ ヱ ッ ク す る 。

(8)存在すれば粗加工時間以下のェ麁数 P と そ の総加工 時間 T _p を演算す る 。

(9)つ いで 、 次式

(T_m-T_p) Z ,(C— P) →t (b)

に よ り 新たな 1 キ ャ ラ ク タ 当た り の時間 （粗加'ェ時閭） t を演算す る 。

(10)新た な粗加工時間 t が演算 さ れた後、 あ る い は ス テ ッ プ（7)に お い て粗加工時閩以下の同期工程が存在し な い 時、 次式

T ./ t→C _yi (c)

の演算を 実行 し て 、 そ の余 り も 記億す る 。

尚、 上式に お いて Τ _; は総加工時閭 1 の計算に関与 し た第 i 同期工程に お け る 加工時閭で あ り 、 又、 上式に お け る 商は第 i 同期工程に お け る 加工時間 を棒 ダ ラ フ 表 示す る に必要な キ ヤ ラ ク タ 数で あ り 、 商が零の場合に は 1 と み な し 、 そ の余 り を 零 と す る 。

(11)ス テ ツ プ（10)に よ り 全同期工程に お け る キ ヤ ラ ク タ 数 が求 ま ればそ の合計値を キ ャ ラ ク タ 数 C カ ら減算 し 、 余 つ た キ ヤ ラ ク タ を ス テ ツ プ（10)で記億 し て あ る 余 り の大 き い も か ら 1 つ づ つ分配す る 。

(12) し か る 後、 （c)式を用 いて総加工時閭 T _mの計算に関与 し なか っ た各同期工程の加工時閭 を表示す る た め のキ ヤ ラ ク タ 数を求め る 。 尚、 商が零の も のは 1 と す る 。

以上に よ り 第 7 図に示す よ う に各同期工程番号に対応 し て 各刃物台 のキ ヤ ラ ク タ 数が求 ま っ た こ と に な る 。 尚、 第 7 図の数値例は C = 8 0 と し た場合で あ る 。

キ ヤ ラ ク タ 数が求 ま れば、 プ ロ セ ッ サ 1 1 は キ ヤ ラ ク タ ジ ェ ネ レ ー タ 1 6 b に記億 さ れて い る 棒グ ラ フ 表示 用 のパタ ー ン を キ ヤ ラ ク タ 数分そ れぞれの加工時間に割 り 当て'、 かつ C R T 画面に各刃物台毎の加工時閭が棒 グ ラ フ 表示 さ れ る よ う に 、 かつ加工時間が文字で表示 さ れ る よ う 文字 コ 一 ド デー タ を生成し て デ ィ ス プ レ イ 制御部 1 6 a に送 る 。 - デ ィ ス プ レ イ 制御部 1 6 a は プ ロ セ ッ サ 1 1 か ら送 ら れて き た文字 コ ー ドデータ に応じ た キ ヤ ラ ク タ ノ、 °タ ー ン を キ ヤ ラ ク タ ジ ネ レ 一タ 1 6 b か ら順次発生 さ せて ィ メ 一 ジ ノヽ' ッ フ ァ 1 6 c に格納す る 。 こ れに よ り 、 ィ メ ー ジ バッ フ ァ 1 6 c に は 1 画面分の加工時間表示画像が記 億 さ れ る こ と に な る 。

し か る後、 該加工時間表示画像は読出 し制御部 1 6 f に よ り ビー ム の ラ ス タ 一 ス キ ャ ン と 同期し て読み出 さ れ て C R T 1 6 d に描画 さ れ る 。

第 8 図は本発明に よ る 加工時閩表示例で あ り 、 各刃物 台の各同期工程に お け る加工時間が棒グ ラ フ で描画 さ れ る と 共に 、 従来 と 同様に文字で加工時間が表示 さ れて い る o

尚 、 第 i 同期工程 と 次の同期工程の加工時閭 を表示す る 棒グ ラ フ が連繞す る 時に は模様を替え 、 あ る い は カ ラ - C R T で あれば色を替え て表示す る と よ い 。

以上本発明に よ れば、 同時 4 軸旋盤の各刃物台の各同 期工程の加工時間 を文字のみな ら ず、 棒グ ラ フ で画面一 杯に表示す る よ う に構成し たか ら 、 見やす く 、 ど の辺が 無駄か、. ど の程度同時加工が行われて い る か等を容易に

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又、 本発明に に よ ればキ ヤ ラ ク タ ジ ェ ネ レ ータ を用 い て棒グ ラ フ を表示す る よ う に構成し た力ゝ ら 、 文字に よ る 加工時間表示 と 棒 グ ラ フ に よ る加工時閭表示が混在 し て も 簡単に加工時閭表示がで き る 。

Claims

請求の範囲

1 , 第 1 、 第 2 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 N C 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 N C プ ロ グ ラ ム で独立に対応す る 刃物台 を移動制御 し て ヮ ー ク に加工を施す同時 4 軸旋盤に お け る 各刃物台の加工時 間 を 同期工程毎に棒 ダ ラ フ で表示す る 加工時閭表示方法 に お い て 、

刃物台毎に 各同期工程の加工時閭 T _{t i} , T _{2 i} を求めて 記億す る と 共に 、 各刃物台で同時に加工す る 同期工程に つ い て は長い ほ う の加工時間 を用 い る こ と に よ り 同時 4 軸旋盤に よ る 総加工時閭 ：! 、 を求め る 第 1 ス テ ツ プ 、

棒 グ ラ フ 表示に用 い ら れ る キ ヤ ラ ク タ 数 C で前記総加 ェ時間 T _m を除算 し て 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工時閭 を演 算す る 第 2 ス テ ッ プ 、

得 ら れた 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工時間で同期工程の 加工時閭 を 除算 し て各同期工程の加工時間 を表示す る に 必要な キ ヤ ラ ク タ 数を求め る 第 3 ス テ ツ プ、

予め キ ヤ ラ ク タ ジ ェ ネ レ ー タ ' に記億さ れて あ る棒ダ ラ フ 表示用 のパ タ ー ン を前記演算 さ れた キ ャ ラ ク タ 数分.そ れ ぞれの加工時閭に割 り 当て 、 各刃物台毎に加工時間'を 棒 グ ラ フ 表示す る 第 4 ス テ ツ プを有す る こ と を特徵 と す る 同時 4 軸旋盤の加工時閩表示方法。

2 . 前記第 2 ス テ ツ プ は 、 総加工時閭 1 を キ ヤ ラ ク タ 数 C で除算し て 1 キ ャ ラ ク タ 当た り の粗加工時間 を求め る ス テ ツ プ と 、

総加工時間 T _m の計算に関与 し た加工時間に つ いて粗加 ェ時閭以下の も のが存在する か を チ ヱ ッ ク し 、 粗加工時 閭以下の工程数 P と そ の総加工時閭 τ _ρ を演算す る ス テ ツ プ、

次式

(T_m-T_p) / ( C - P ) — t

に よ り 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の真の加工時閩 t を演算す る ス テ ツ プを有す る こ と を待徵 と す る 請求の範囲第 1 項記 載の同時 4 軸旋盤の加工時間表示方法。

3 ♦ 前記第 3 ス テ ッ プは 、

総加工時閭 1 の計算に関与し た各同期工程の加工時閭 T i を 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工時間 t で除算 し て商 と 余 り を求め る ス テ 、ジ プ と 、

商を加工時閩 T _; の棒グ ラ フ 表示に必要な キ ヤ ラ ク タ 数 と す る と 共に 、 商が零の工程に は 1 値のキ ヤ ラ ク タ を割 り 当て る ス テ ッ プ と 、

全同期工程に おけ る キ ャ ラ ク タ 数の合計値 C ' と キ ヤ ラ ク タ 数 c の差分を求め る ス テ ツ プ と 、

差分のキヤ ラ ク タ 数を 1 値づ っ前記余 り の大き い同期 工程に分配す る ス テ ツ プ と 、

総加工時間 T _m の計算に関与'し なか つ た各同期工程の加 ェ時閭を 1 キ ヤ ラ ク タ 当た り の加工時間 t で除算 し て該 加工時間表示に必要な キ ヤ ラ ク タ 数を求め る ス テ ツ プ と . を有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 2 項記載の同時 軸旋盤の加工時間表示方法'。

4 ♦ 隣接す る 同期工程の棒グ ラ フ が連繞す る 場合に は 、 そ の境界が識別可能 と な る よ う に それ ぞれ別々 の棒グ ラ フ 表示用 のキ ヤ ラ ク タ ノ、。タ ー ン を用 い る こ と を待徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載の同時 4 軸旋盤の加工時間表示 方法。