WO1989002340A1 - Method of preparing nc data for cutting - Google Patents

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WO1989002340A1
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Masaki Seki
Takashi Takegahara
Masatoshi Nakajima
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Description

_ _ 明 細 書
旋削加工用 の N C データ 作成方法
技術分野
本発明は旋削加工用の N C デー タ 作成方法に係 り 、 特 に旋削加工に おけ る ァ プ ロ 一 チ用及び逃げ用 の N C デ一 タ 作成に適用 し て好適な N C データ 作成方法に関す る 。
背景技術
旋盤に よ る旋削加工に お いて は 、 第 1 0 図を参照す る と タ レ ツ ト T R の旋回位置 （タ レ ツ ト 旋回点） P τ に お い て所望の工具 T L を選択し 、 つ い で該工具を切削開始点
Ρ Α迄ア プ ロ ー チ し （黒矢印通路参照） 、 ア プ ロ ー チ完了 後工具を指令通路に沿 っ て移動 さ せて ワ ー ク W K に加工 を 施 し 、 該工具 T L に よ る 加工完了後は切削終了点 （切 削開始点 と 一致す る ） Ρ Α よ り 工具を タ レ ツ ト 旋回位置 Ρ 7迄逃が し て （ 白矢印参照） 1 工程の旋削加エサ イ ク ル を 終了 し 、 し か る後次の工程の工具を選択 し て同様の動作 を繰 り 返し 、 最終的に所望の部品形状 P F G (点線参照） を得る 。 尚、 第 1 0 図に おいて 、 C H K は チ ヤ ッ ク で あ る 。 ま た 、 切削開始 ♦ 終了点 Ρ Α は部品形状 P F G の始点 P sか ら距離 Δ d のポ イ ン ト で あ る 。
かか る 旋削加工に おけ る 工具通路の う ち ァ プ ロ 一 チ通 路に つ いて は 、 （i)加工開始点 （ タ レ ツ ト 旋回点） P τ と 切 削開始点 Ρ Α を そ れ ぞれ始点、 終点 と す る 早送 り 位置決め に よ り 直接ア プ ロ ー チ す る 場合 と （第 1 ア プ ロ ー チ通路 P T A L参照） -、 （H)適当な経由点 （ た と え ばボ' ィ ン ト P , ま たは P A S ) を入力 し該経由点を通過す る よ う に ァ プ ロ — チす る場合 （第 2 、 第 3 ア プ ロ ー チ通路 P T A 2 ， P T A 3参照） と があ り 、 逃げ通路につ いて も 同様で あ る 。 尚 切削通路は部品形状を入力す る こ と に よ り 自動的に決定 さ れ る 。
さ て 、 上記（i)の直接ア プ ロ ーチ あ る い は逃げる場合は ア プロ ー チ距離及び逃げ距離が短 く で き る が機械固定部、 ワ ー ク 等の障害物に干渉す る と い う 問題があ る 。
又、 (ii)の指定経由点を通過す る よ う に ァ プ π — チ あ る ；い は逃げ る場合に は工具を ワ ー ク に干渉し な い よ う にで き るが、 ァ プロ ーチゃ逃げが行われ る たびに一々 ァ プ ロ —チ及び逃げのための経由点を指定し な ければな らず面 倒 と な る 問題があ る 。
以上か ら本発明の目 的は経由点を入力 し な く て も 、 箇 :単に障害物に干渉し な い ア プ ロ ーチ通路や逃げ通路を決 定で き る旋削加工用 の N C データ 作成方法を提供す る こ と で あ る 。
発明の開示
本発明の旋削加工 の N C デー タ 作成方法に お いて は 、 素材長手方向にお け る安全位置座標値 と長手方向 と直交 する方向におけ る安全位置座標値 と に よ り 特定さ れる ポ ィ ン ト を通る水平、 垂直軸に よ り 区分さ れる領域の う ち ど の領域に タ レ ク ト 旋回点が存在す る か及び素材長手方 向の面 と長手方向に直交す る面の う ち いずれの面に切削 開始 ' 終了点が属す る か に応じ て種 々 のア プ ロ ーチ * 逃 げパタ ー ン を登録 し て お き 、 タ レ ツ ト 旋回点が実際に属 す る 領域及び切削開始 ♦ 終了点が実際に属す る面 と に基 づ いて登録 し て あ る ア プ ロ ー チ ' 逃げノ、。タ ー ン の う ち所 定のパタ ー ン を選択し 、 該選択し た パタ ー ン を用 いて ァ プ ロ 一チ用 N C データ 及び逃げ用 N C データ を作成す る 。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明の N C デー タ 作成方式の原理説明図、 第 2 図は本発明方式を実現す る シ ス テ ム の ブ ロ ッ ク 図、 第 3 図乃至第 8 図は種々 の場合に お け る ア プ ロ ー チ · 逃げノヽ。 タ ー ン図、
第 9 図は本発明の処理の流れ図、
第 1 0 図は旋盤に おけ る 通路説明図で あ る 。
発明を実施す る た め の最良の形態 第 1 図は本発明の N C デー タ 作成方法の原理説明図で あ り 、 W K は ワ ー ク （素材） 、 P F G (点線参照） は部 品形状、 Z sは素材長手方向に お け る 安全位置座標値、 X sは素材長手方向 と 直交す る方向に お け る 安全位置座標値、 P A は切削開始 · 終了点、 P τ は タ レ ッ ト 旋回点、 Ζ Ν。 〜 Ζ Ν 3は領域、 L P S は素材長手方向に平行な面 （長手面） 、 T P S は素材端面に平行な面で あ る 。
素材長手方向に お け る 安全位置座標値 Z s と 長手方向 と 直交す る方向に お け る安全位置座標値 X s と に よ り 特定 さ れ る ポ イ ン ト Q ( z $ , k s -) を通 る 水平、 垂直軸に よ り 区分 さ れ る領域 Z N , 〜 Z N 3 の う ち タ レ ツ ト 旋回点 P T 力； 存在す る領域 と 、 素材長手方向の面 （長手面） L P S と 長手方向に直交す る面 （端面） T P S の う ち いずれの面 に切 開始 · 終了点 P Aが属す る かに応 じ て種々 の ァ プ ロ
— チ * 逃げ パタ ー ン を登録 し て お く 。 そ し て 、 実際に タ レ ツ ト 旋回点 Ρ τが属する領域 Z N 2 及び切 ^開始 * 終了 点 Ρ Αが属す る 面 L P S と の組み合わせに基づ いて登録 し て あ る ア プ ロ ー チ ' 逃げパタ ー ンの う ち所定のパタ ー ン を選択し 、 該選択し たパタ ー ン を用 いて ア プ ロ ー チ用 Ν C デー タ 及び逃げ用 N C デー タ を作成す る 。
第 2 図は本発明にかかる旋削加ェ用の M C デー タ 作成 方法を実現す る 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ シ ス テ ム のブ ロ ッ ク 図で あ り 、 1 1 は シ ス テ ム本体で 、 1 1 a は プ ロ セ ッ サ ( C P U ) 、 1 1 b は ロ ーデ イ ン グ プ ロ グ ラ ム等を記億 す る プ ロ グ ラ ム メ モ リ ( R O M ) 、 1 1 c は フ ロ ッ ピ ー F L か ら 読み込 ま れた N C データ 作成用 の シ ス テ ム プ ロ グ ラ ム やア プ ロ ーチ ' 逃げパタ ー ン 、 そ の他処理結果等 を記億す る R A Mで あ る 。
1 2 は キ 一 ボ 一 ド 、 1 3 は グ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 装置、 1 4 は デ ィ ス ク コ ン ト ロ ー ラ 、 1 5 は作成 し た N C データ を外部記憶媒体 （ N C テ ー プ） N T に出力す る N C デー タ 出力装置で あ る 。 フ ロ ッ ピ一 F L に は N C デ — タ を作成す る た め の シ ス テ ム プ ロ グ ラ ム ゃ ア プ ロ ー チ ' 逃げ タ 一 ン デー タ 等が記億 さ れて い る 。
第 3 図乃至第 8 図は ア プ ロ ー チ · 逃げパタ ー ン の説明 図で あ り 、 タ レッ ト 旋回点 P τ と 切削開始 * 終了点 P A応 じ て そ れ ぞれ 6 つ の場合があ り 、 各場合に つ い て 3 種類 の パタ ー ン が設定 さ れて い る 。 すな わ ち 、 素材長手方向 に おけ る安全位置座標値 Z s と 長手方向 と 直交す る 方向に お け る 安全位置座標値 Xs と に よ り 特定 さ れ る ボ イ ン ト Q を通 る 水平、 垂直軸に よ り 区分 さ れ る領域 Z N i〜 Z N3 の う ち タ レ ツ ト 旋回点 Ρτが存在す る領域 と 、 素材長手方 向の面 （長手面） L P S と 長手方向に直交す る面 （端面） T P S の う ち いずれ の面に切削開始 ♦ 終了点 PA が属す る か と の組み合わせに応じ た 6 つ の場合に対し て 、 それぞ れ第 3 図乃至第 8 図に示す よ う に 3 つ の ア プ ロ ー チ ' 逃 げ ノヽ。タ ー ン力 sフ ロ ッ ピ一 F L に設定、 登録 さ れて い る 。
さ て 、 第 3 図は タ レ ツ ト 旋回点 P τが第 1 領域 Z N i に 属 し 、 かつ切削開始 · 終了点 PAが長手面 L P S に属す る 場合で あ り 、 （a)は ア プロ ー チ時タ レ 、ジ ト 旋回点 P Tか ら水 平 （長手方向） に 、 換言すれば一 Z 方向に切削開始 ， 終 了点 PA の真上迄早送 り で工具を移動 さ せ 、 し か る後切肖 (J 開始 * 終了点 PA迄工具を下降 さ せ、 逃げ時に は ァ プ ロ ー チ と 逆方向に逃がすパタ ー ン で あ り 、 （b)は ア プ ロ ー チ時 タ レ 、ジ ト 旋回点 P τか ら切削開始 · 終了点 P A の真上の危 険領域 Z N。 の境界点 PD迄同時 2 軸 の早送 り で移動 さ せ 、 し か る後切削開始 · 終了点 P A迄工具を下降 させ 、 逃げ時 に は ア プ ロ ー チ と 逆方向に逃がすパタ ー ンで あ り 、 （c)は ア プ ロ ー チ時タ レ ツ ト 旋回点 Ρτか ら危険領域 Z N C の境 界点 P D ' 迄早送 り で下降 さ せ 、 つ いで境界線に沿 -: て境 界点 P D迄早送 り で移動 さ せ 、 し か る 後工具を 切削開始 * 終了点 P A迄工具を下降 さ せ 、 逃げ時に は ア プ ロ ー チ と 逆 方向に逃がすパタ ー ン で あ る 。
又、 第 4 図はタ レ ツ ト 旋回点 Ρτが第 2 領域 Z N2に属 し 、 かつ切削開始 ' 終了点 P Aが長手面 L P S に属する場 合で あ り 、 第 5 図はタ レ ツ ト 旋回点 Ρτが第 3 領域 Z N3 5 に属し 、 か つ切削開始 ' 終了点 P Aが長手面 L P S に属す る場合で あ り 、 第 6 図はタ レ ツ ト旋回点 P τが第 1 領域 Z Ν に属し 、 かつ切削開始 * 終了点 Ρ Αが端面 T P S に属 す る場合で あ り 、 第 7 図はタ レ ツ ト 旋回点 Ρτが第 2 領域 Ζ Ν 2に属し 、 かつ切削開始 . 終了点 Ρ Αが端面 T P S に0 属す る場合で あ り 、 第 8 図はタ レ ツ ト 旋回点 Ρ τが第 3 領 域 Ζ Ν 3に属し 、 かつ切削開始 ♦ 終了点 Ρ Αが端面 T P S に属す る場合であ り 、 第 4 図〜第 8 図それぞれに対して 第 3 図 と 同様に 3 つ の ア プ ロ ー チ . 逃げパタ ー ン が設定 さ れフ ロ ッ ピー F L に登録さ れて い る 。
5 第 9 図は本発明の処理の流れ図で あ り 、 以下 こ の流れ 図に従っ て本発明にかか る N C データ 作成方式を説明す る 。 尚、 既に R Ο Μ 1 1 b に記億さ れて レ、 る 口 一デ ィ ン グ プ ロ グ ラ ム の制御に よ り 、 フ ロ ッ ピ一 F Lか ら シ ス テ ム プ ロ グ ラ ム ゃ ア プ ロ ー チ ' 逃げパ タ ー ン デ ー タ 、 そ の 他のデータ が R A M I 1 c に転送、 記億さ れて あ る も の と す る 。
旋削用 N C デ ー タ 作成の起動に よ り 、 Z 方向 （素材長 手方向） 及び X方向に おけ る安全座標値の設問画面がゲ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 装置 1 3 に表示さ れ る か ら 、 キ5 — ボ ー ド 1 2 等か ら各軸方向の安全位置座標 Z c. ， X.. _ _
(第 1 図参照） を入力す る （ ス テ ッ プ 1 0 1 ) 。
尚、 こ の安全位置座標 zs， xs は次の よ う な意味を持 つ も ので あ る 。 す な わ ち 、 切削開始 · 終了点 P A が長手面 L P S に存在す る場合に は Z s , Xs に よ り 特定 さ れ る危 険領域 Z N。 に お い て垂直方向に該切削開始 · 終了点 P A に 向か っ て移動 し て も 、 あ る いは該切削開始 · 終了点 P A か ら垂直方向に離れて も 工具は障害物に干渉せず、 ま た 切削開始 . 終了点 P Aが端面 T P S に存在す る 場合に は危 険領域 Z N。 に お いて水平方向に該切削開始 * 終了点 P A に 向か っ て移動 し て も あ る い は該切削開始 · 終了点 P A か ら離れて も 工具は障害物に干渉し な い 。
安全位置の入力完了に よ り タ レ 、ジ ト 旋回点 Ρτが設問 さ れ る か ら同様に そ の座標値 （ Ζτ , Χτ ) を入力す る （ ス チ ッ プ 1 0 3 ) 。
ついで 、 従来 と 同様に部品形状 P F G や旋削加工条件 や使用工具デー タ を入力す る （ ス テ ツ プ 1 0 5 ) 。
部品形状等の入力が完了すれば、 プ ロ セ ッ サ は各軸安 全位置座標値 Z s ， Xs及びタ レ ツ ト 旋回点 PT の座標値 Z τ , X Τ を考慮し て タ レ ツ ト 旋回点 Ρ τ の属す る領域を判別 す る と 共に （ ス テ ッ プ 1 0 7 ) 、 部品形状 P F G の始点
P s よ り 切削開始 · 終了点 Ρ Α が属す る 面を識別す る （ ス テ ツ プ 1 0 9 ) 。 尚、 部品形状 P F G の始点 P sがワ ー ク W K の長手面に存在す る 場合に は切削開始 · 終了点 P は 始点 P s の真上で距離 Δ d (既知） の位置に あ り 、 従 っ て 長手面 L P S に属 し 、 始点 P。がワ ー ク W K の端面に存在 す る場合に は切削開始 · 終了点 P Aは始点 P $ の水平方向 で距離△ (! ' (図示せず） の位置に あ り 、 従っ て端面 T S P に属す る 。
し力 > る後、 プ ロ セ ッ サ 1 1 a はス テ ツ プ 1 0 7 、 1 0 9 に お いて識別し たタ レ ジ ト旋回点 P τが属す る領域 と切 削開始 · 終了点 ΡΑの属する面の組み合わせに応じ た場合 に おけ る第 1 、 第 2 、 第 3 の 3 っ の ァ プ ロ 一チ ' 逃げパ タ ー ン （例え ば第 3 図（a)〜（c) ) を描画し 、 ど のパタ ー ン で ア プ ロ ー チ及び逃げを行 う かを入力 さ せ る （ ス テ ツ プ 1 1 1 ) 。 尚、 必ずし も パタ ー ン を描画す る必要は ない c ついで、 ス テ ツ プ 1 1 1 で入力 さ れた ア プ ロ ーチ ' 逃 げパタ ー ン と 、 タ レ ツ ト旋回点 Ρτ の座標値 （ ΖΤ , Χτ ) と 、 安全位置の座標値 Zs , Xs と 、 切削開始 · 終了点 PA の座標値を甩いて プロ セ ッ サ 1 1 a は 自動的に ァ プロ ー チ用のの N C データ を作成し （ ス テ ツ プ 1 1 3 ) 、 ァ プ ロ ー チ用 の N C デー タ 作成後部品形状デー タ や加工条件 等を用 いて切削通路用の N C データ を作成し （ス テ ッ プ 1 1 5 ) 、 最後に ア プ ロ ーチ と逆方向に逃げ用の N C デ ータ を作成して処理を終了する （ ス テ ッ プ 1 1 7 ) 。
尚、 以上では部品形状の始点 Ps よ り 所定距離の位置に あ る 切削開始 · 終了点 PAの属す る面を考慮し て説明 し た が、 始点 Psが属す る面を考慮 し て同様に ア プ ロ ー チ · 逃 げ ノヽ。タ ー ン を決定す る よ う に し て も 良い。
又、 以上では タ レ ツ ト 旋回点 と 切削開始 · 終了点に応 じ た 6 つ の各場合に お い て 、 3 つ の ア ブ ロ ー チ ' 逃げバ _ _
タ 一 ン が存在す る も の と し て説明 し たが 、 本発明は こ れ に 限 る も の で は な く 1 つ パ タ ー ン の み で も よ い 。
以上本発明に よ れば、 所定のボ イ ン ト を通 る 水平、 垂 直軸に よ り 区分 さ れ る領域の う ち ど の領域に タ レ ツ ト 旋 回点が存在す る か及び素材長手面 と 端面の う ち いずれの 面に切削開始 · 終了点が存在す る かの組み合わせに応じ て種々 のア プ ロ ーチ · 逃げパタ ー ン を登録し て お き 、 実 際に タ レ ッ ト 旋回点が属す る領域及び切削開始 ♦ 終了点 が属す る面 と に基づ いて前記登録 し て あ る ア プ ロ ー チ · 逃げパタ 一 ン の う ち所定のパタ ー ン を用 いて ア プ ロ ー チ 用 N C デ ー タ 及び逃げ用 N C デ ー タ を作成す る よ う に構 成し たか ら 、 従来の よ う に 一 々 障害物 と 干渉 し な い よ う に経由点を決定 し て入力 し な く て も 、 簡単に 障害物に干 渉し な い ア プ ロ ーチ通路や逃げ通路を決定で き る 。

Claims

請求の範囲
1 ♦ 旋削加工用の N C データ 作成方法に お いて 、 素材長手方向にお け る安全位置座標値 と長手方向 と直 交する方向に おけ る安全位置座標値 と に よ り 特定さ れる ボ イ ン ト を通る水平、 垂直軸に よ り 区分さ れ る領域の う ち ど の領域に タ レ ツ ト 旋回点が存在す るか及び素材長手 方向の面 と長手方向に直交す る面の う ち いずれの面に切 削開始 · 終了点が属す る かの組み合わせに応じて種々 の ア プロ ーチ · 逃げパタ ー ン を登録し て お き 、
' タ レ ツ ト旋回点が実際に属する領域及び切削開始 · 終 了点が実際に属す る面 と に基づいて前記登録し て あ る ァ プロ 一チ · 逃げパタ 一 ンの う ち所定のパタ 一 ン を選択し 該選択し たパタ ー ン を用いて ア プ ロ ーチ用 N C データ 及び逃げ用 N C デー タ を作成す る こ と を特徵 と す る旋削 加工用の N C データ 作成方法。
2 , 入力 さ れた長手方向に おけ る安全位置座標値 と長 手方向に直交する方向におけ る安全位置座標値 と タ レ ツ ト旋回位置データ を用いて タ レ ツ ト旋回点が属す る領域 を判別す る と 共に、
入力 さ れた部品形状データ よ り 切削開始 ♦ 終了点が属 す る面を判別す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項記 載の旋削加工用 の N C データ 作成方法。
3 . タ レ ツ ト 旋回点が属す る領域 と切削開始 * 終了点 が属す る面の各組み合わせに対して それぞれ 2 以上のァ プ ロ 一チ · 逃げ パタ ー ン を登録 し て お き 、 該 2 以上のァ プ ロ 一チ · 逃げパタ ー ン の う ち ど の パ タ ー ン を 用 い て ァ プ ロ 一チ . 逃げ用 の N C デー タ を作成す る かが特定 さ れ る た時、
実際に タ レ ツ ト 旋回点が属す る領域 と 切削開始 ♦ 終了 点が属す る面 と 前記入力 さ れたパタ ー ン選択デー タ と か ら ア プロ ーチ ' 逃げ用の N C データ 作成に用 い る パタ ー ン を遷択す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項記載の 旋削加工用 の N C データ 作成方法。
4 , タ レ 、ジ ト 旋回点が属す る領域 と 切削開始 ♦ 終了点 が属す る面の組み合わせに応じ た 2 以上のア プ ロ ーチ · 逃げパタ 一 ン を デ ィ ス プ レ イ 画面に表示す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 3 項記載の旋削加工用 の N C デ ー タ 作成方法。
5 * ワ ー ク が存在す る領域を危険領域 と し 、 切削開始 · 終了点が素材長手方向面に存在す る 場合に は 、 前記各 パ タ ー ン は危険領域に お い て垂直方向に切削開始 · 終了 点へア プ ロ ー チ し 、 あ る いは逃げ る 部分を有し 、
切削開始 · 終了点が素材端面の存在す る場合に は 、 前 記各パタ ー ン は危険領域に お い て水平に切削開始 · 終了 点へア プ ロ ーチ し 、 あ る いは逃げ る部分を有す る こ と を 特徵 と す る請求の範囲第 1 項記載の旋削加工用の N C デ ー タ 作成方法。
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