WO1998012018A1

WO1998012018A1 - Technique de delimitation des tolerances d'usinage en cas d'utilisation d'un dispositif de commande numerique et procede d'usinage a avance manuelle

Info

Publication number: WO1998012018A1
Application number: PCT/JP1997/003325
Authority: WO
Inventors: Satoru Shinozaki; Susumu Nagayama
Original assignee: Fanuc Ltd
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1998-03-26
Also published as: US6269283B1; DE69736055T2; EP0861704B1; EP0861704A1; JPH1094945A; DE69736055D1; EP0861704A4

Description

明細書

数値制御装置を用いた加エリミット領域指定方法及び手動送り加工方法

技術分野

本発明は、数値制御装置を用いて手動で加工送りを行なう場合に工具の移動が許容される加エリミット領域を指定する方法、及び加エリミット領域を用いた手動送り加ェ方法に関する。

背景技術

汎用フライス盤や旋盤等の工作機械を制御して機械加ェを行なう数値制御装置は、加工プログラムを実行して制御を行なう自動運転モード、あるいは手動操作によつて工具の加工送りを行なう手動送りモードを選択することができる。手動送りモードでは、ジョグ送り等によつて手動で機械を連続的に駆動する手動連続送りや、 -で-動パルス発生器を作動させて機械を駆動する微調送りや、スィツチを 1 回押す毎に設定量だけ移動を行なうインクレメント送りを行なうことができる。

このような手動送りによって任意形状の加工を行なう場合、従来の数値制御装置は手動操作における切り込み過ぎや干渉等を防ぐ手段を備えていないため、オペレータが切り込み過ぎや干渉等に注意しながら加工を行なう必要がある。特に、高速加工を行なう場合には、加工速度が速いため切り込み過ぎや干渉等に注意を払う必要がある。そのため、加工に長時間を要したり、熟練を要するといった問題点があり、誰でも容易に手動加工を行なうことカできなかった。

発明の開示

本発明は、手動送りによる任意形状の加工を容に行なうことを目的とする。

本発明の加エリミット領域指定方法は、 X Y 平面内において形状データ或いは形状データの組み合わせによつて所望の加工形状を定めるステップと、定められた加ェ形状に基づいて加工時にて J¾の移動が許容される力 1ェリミット領域を指定するステップとを備える。また、本発明の手動送り加工方法は、前記の指定方法によって指定された加エリミット領域を用いて、工具の移動を加エリミット領域内に制限して加ェ送りを与えることによって加ェを行なう。

本発明における加工リミット領域は、加工時における工具の移動が許容される領域であり、所望の加工形状に基づいて指定することがでさるこの加ェリミ.ット領域は、 X 軸及び/又は Y 軸方向の加エリミット領域と、 z 軸方向のリミット領域とを指定するすることができる。

X Y 平面において力 Πエリミツ卜領域を指定するには、所定の Z 座標の X Y 平面内において、形状データ或いは幾つかの形状データの組み合わせによつて任意の形状を定め、この形状データによつて定めた任意形状を数値制御装置の手動加工において工具が X Y 平面内で移動できる加工リミット領域として指定する。この形状を特定するための形状データとして、円弧形状あるいは直線形状を用レヽることができる。

Z 軸方向で X Y 平面内の形状が変化する場合には、 X Y 平面内において形状データを Z 座標値をパラメータとする関数で表して指定することができる。従って、前記した方法で X Y平面における加エリミッ卜領域を形状データで指定し、さらに上記の関数を用いて Z 座標値をパラメ一タとして形状データを変形させることによって、

¾ なる Z 座標値における X Y平面内の力【Iエリミット領域を指定することができる。この変形によって、始めに所定の座標位置で指定した X Y 平面の形状は、 Z 軸方向で縮小、拡大することになる。

Z 軸方向において加エリミツト領域を指定するには、 X Y 平面内において Z 座標値をパラメ一タとする関数によって形状データ或いは形状データの組み合わせによつて任意の形状を定める。そして、この関数を X 座標値又は Y座標値をパラメ一タとする逆関数に変換することによって、工具の X Y 平面上の加エリミット領域の座標に対して Z 座標値を指定する関数を求めることができる。

この指定した Z 軸方向の加工リミット領域は、て具が z 軸方向に一回で切削できる最大切り込み量である切削深さに応じて変更することができる。これによつて、切削深さの変更による切り込みすぎを防止することができる。

また、本発明の数値制御装置における加工方法は、指定した加エリミット領域を用いて、手動によりェに加ェ送りを与えて加工を行なうものであり、加エリミット領域を指定する指定場所に応じて、 X 軸及びノ又は Y軸方向の加エリミット領域及びノ又は Z 軸方向のリミット領域に従って加工を行なう。

図面の節単な説明

図 1 は、本発明の方法を実施するため数値制御装及び数値制御装置により制御される：作機械の要部を示すブロック図、

図 2 は、半球形凸状の加工形状を示す斜視図、図 3 は、図 2 に示した加工形状に基づいて加エリミツト領城を指定するための表示画面を示す概念図、

図 4 は、円弧及び直線からなる凸状の加工形状を示す斜視図、

図 5 は、図 5 に示した加工形状に基づいて加ェミット領域を指定するための表示画面を示す概念図、

図 6 は、半球凹状の加工形状を示す斜視図、

図 7 は、図 6 に示した加工形状に基づいて加エミツト領域を指定するための表示画面を示す概念図、

図 8 は、円弧及び直線からなる加工形状を示す斜視図図 9 は、図 8 に示した加工形状に基づいて加エリミツト領城を指定するための表示画面を示す概念図、

図 1 0 は、円錐凹状の加工形状を示す斜視図、図 1 1 は、図 1 0 に示した加工形状に基づいて加ェリミツト領域を指定するための表示画面を示す概念図、図 1 2 は、本発明の加工方法による X軸方向の加工を行なうときの処理を示すフローチャート、

図 1 3 は、 X軸方向のリミット値を求める処理を示すフローチヤ一卜、

図 ] 4 は、本発明の加工方法による Z 軸方向の力 Hェを行なうときの処理を示すフローチャート、

図 1 5 は、加エリミット値の変更を行なうための処理を示すフロ一チャート、

図 1 6 は、加工リミット値の変更を行なうための他の処理を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態先ず、本発明の方法を実施するために用いられる数値制御装置 1 0 及び数値制御装置によって制御される工作機械について図 1 を参照して説明する。

図 ] に於いて、 C P U ] 1 は数値制御装置： I 0 をバス 1 6 を介して、 R O M 1 2 に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに従って数 i 制御装置 1 0 を全体的に制御する。 R A M I 3 には一時的な計算データや表示データ、および C R T Z M D 】ュニット 2 0 を介してオペレータが入力した各種データ等が格納される。 C M O S メモリ等の不揮発性メモリ 1 4 は、図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置 1 0 の電源がオフの状態であっても記億データを保存し、図示しないインタ一フェイスや C R T / M D I ュニット 2 0 を介して読み込まれた N C加工プログラムや工作機械の駆動制御に必要とされるパラメータの値等を記憶する。また、 R O M 1 2 には、 N C 加工プログラムの作成および編集等のために必要とされるデータ人力モードの処理や自動運転のための再生モードの処理等を実施するための各種のシステムプログラムが予め書き込まれている。また、 R O M 1 2 には、本発明の加エリミツト領域を指定する処理を行なうためのプログラムが : き込まれている。

データ入力手段や外部記憶装置等の外部機器は回示しないインタ一フェイスに接続され、これら外部機器から N C加工プログラム等が読み込まれ、また、数値制御装置 1 0 内で編集された N C 加工プログラムを外部機器に出力することが出来る。

P C ( プログラマブルコントローラ） 1 5 は、数値制御装置 1 0 に内蔵されたシーケンスプログラムでェ作機械側の補助装置、例えば、工具交換用のロボットハンド等といったァクチユエ一夕を制御する。 β|】ち、. N C力 Πェプログラムで指令された Μ機能、 S 機能及び Τ 機能に従つて、 P C 1 5 はシーケンスプログラムで補助装 Κ側で必要な信号に変換し、図示しない入出力ュニットを介して工作機械の補助装置に出力する。この出力信号によつて各種ァクチユエータ等の補助装置が作動する。また、工作機械本体や補助装置側のリミットスイッチおよびェ作機械の配備された操作盤の各種スィツチ等の信 ^を受け、必要な処理をして C P U 1 1 に渡す。工作機械各軸の現在位置、アラーム、画像データ等の画像信号は C R T Z M D I ュニット 2 0 に送られ、グラフィック制御回路 2 1 を介して表示装置 2 2 に表示される。 C R T Z M D I ユニット 2 0 は、グラフィック制御回路 2 1 、表示装置 2 2 、キ一ボード及び各種のソフトウェアキー 2 4 を備えた手動データ入力装置であり、バス 1 6 を介して C P U 1 1 にデータを渡す。また、 R O M 1 2 に格納された手動プログラミングのためのシステムプログラムを起動して C R Tノ M D I ュニット 2 () の表示装置 2 2 に対話画面を表示させ、形状等に関するデータの入力を行なうことによって、対話形式でデータ入力や加工プログラムの作成を行なうことができる。手動パルス発生器 5 2 は、例えば工作機械 5 0 の本体の操作盤に実装することができ、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部の精密な位置決めに使用される。

軸制御回路 3 0 は C P U 1 1 からの各軸の移動指令を受け、各軸の指令をサ一ボアンプ 4 0 に出力する。サーボアンプ 4 0 はこの指令を受けて、各軸のサーボモータを駆動する。各軸のサ一ボモータには位置検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダからの位置信号がパルス列としてフィードバックされる。場合によっては、位置検出器としてリニアスケールが使用される。

同様に、図示しない工作機械の主軸についても、スピンドル制御回路は主軸回転指令を受け、スピンドルアンプにスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプはこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械の主軸モ —タを指令された回転速度で回転させる。主軸モータにはポジションコーダが結合されており、ポジションコーダが主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスは C P U 1 1 によって読み取られる。また、加ェプログラム等で指定された所定位置に主軸の回転位置を位置決めするような場合には、ポジションコーダからの ] 回転信号を検出して C P U 1 1 の処理で主軸の位置制御、即ち、 C 軸制御を行なうことより、該主軸を所定の位置に停止保持する。

不揮発性メモリ 1 4 はパラメータ記憶部として構成することができ、指定した加エリミット領域を格納することができる。また、不揮発性メモリ 1 4 には、加エリミット領域を設定するための関数を格納することができる次に、本発明の数値制御装置における加エリミット領域の指定方法について、図 2 〜図 1 1 を用いて説明するなお、図 2 〜図 5 は凸形状の加エリミット領域を指定する場合であり、図 6 〜図 9 は凹形状の加エリミット領域を指定する場合を示す。また、図 1 0 及び 1 1 は X Y 平面の加エリミット領域を、 z 軸の位置に応じて変更する場合である。

第 1 の指定例は、加エリミット領城として半球形状について凸形状の加エリミット領域を指定する例である。加エリミット領域を指定する半球形状を、図 2 に示すように、 X Y平面に於ける断面形状が円形で、この断面形状の円の半径が Z 軸方向に漸次减少する半球とする。図

3 は、図 2 に示す半球形状において凸形状の加エリミツト領域を指定する場合の表示画面例を示している。表示画面上において、加エリミット領域の指定は、円弧データあるいは直線データ等の形状データによって行ない、図 3 に表示する画面では、 X Y平面と、 X Z 平面又は Y

Z 平面における断面形状を指定することによって、加工リミット領域を指定している。

X Y平面では、所定の Z座標において、中心位置（ X 0 ， Y 0 ) と半径 r の円データを入力することによって X Y平面上における加エリミット領域の指定を行なう。これに対して、 X Z 平面は、 Y軸方向から見た断面形状によって、加エリミット領域の Z 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示している。この Z 軸方向に対する X 軸方向長さは関数によって指定することができる。例えばこの関数を f x ( Z ) によって指定することができ、 C R T / M D I 2 0 のキーボード 2 3 等の入力手段によつて入力し、不揮発性メモリ 1 4 に格納する。

この関数を用いた指定は、 Z座標値をパラメータとして、所定の Z座標で指定された X Y平面上の形状を変更することにより行なう。例えば、表示画面中の X Z 平面は、 Y軸方向から見た断面形状によって、加エリミット領域の Z 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示しており、この z 軸方向に対する X軸方向の長さは、 f ( Z

) によって指定することができ、この f X ( Z ) に対応した X座標が指定される。また、表示画面中の Y z 平面は、 X軸方向力ら見た断面形状によって、加エリミ：ッ卜領域の Z 軸方向に対する Y軸方向の長さの変化を示しており、この Z 軸方向に対する Y軸方向の長さは、 ί y ( Z ) によって指定することができ、この ί y ( 2. ) に対応した Y座標が指定される。なお、関数 ί χ ( 2 ) 、 ί y ( Z ) は、 C R T / M D I 2 0 のキ —ホ一ド 2 3 等の入力手段によつて入力することができる。

この関数 f X ( Z ) 、 f y ( Z ) は、次のように定義することができる。関数 f x ( z ) は、 X Υ平面における形状の中心を通る Y軸上の任意の点で、 Υ軸に垂直に切った断面形状を定義する。なお、この関数 f X ( Z ) は、その断面形状を定義する Υ軸上の任意の点の座標を与えることによつて定めることができる。また、 m数 f X ( Z ) を定める任意の Υ軸上の点が与えられない場合には、断面形状は Υ軸上の位置にかかわらず一様に疋義される。同様に、関数 f y ( Z ) は、 X Y平面における形状の中心を通る X軸上の任意の点で、 X軸に垂直に切つた断面形状を定義する。

これによつて、凸形状の加工リミット領域について、ある所定の Z 座標における X Y平面で指定された形状は関数 f X ( Z ) 、 f y ( Z ) に対応して変形するよう指定することができる。なお、 X Y平面上で円を形状デ一タとして入力した場合には、関数 f x ( Z ) 又は f y ( Z ) に何れかを指定することによって、 Z 軸方向に対応した半径の拡大、縮小を指定することができる。

尚、工具が Z 軸方向に移動できる加エリミット領域は一切削工程における最大 Z 軸方向切り込み量に応じて設定することが出来る。

図 3 中では工具の移動を禁止する部分を斜線で示してレヽる。即ち、加エリミット領域は斜線の部分を除いた部分として指定される。

第 2 の指定例は、加工リミット領域として、湾曲部を有したパイプ形状の一部形状について、凸形状の加エリミット領域を指定する例である。加エリミット領域を指定する形状を、図 4 に示すように、 X Y平面において円弧部の両端に長方形状の部分を有した形状で、 Z 軸方向に幅が减少する形状とする。図 5 は、図 4 に示す形状において凸形状の加エリミット領城を指定する場合の表示画面例を示している。表示画面上において、加エリミツト領域の指定は、円弧データあるいは直線データ等の形状データによって行ない、図 5 に表示する画面では、 X Y平面と、 X Z 平面又は Y Z 平面における断面形状を指定することによって、加エリミット領域を指定している X Y平面では、所定の Z座標において、中心位置（ X 0 , Y 0 ) と半径および開き角度 0 等の円弧データと、その円弧の両端における長方形を設定する直線データ ( 位置および長さ X I ， Y ] 等のデータ）を入力することによつて、 X Y平面上における加エリミツト領域の指定を行なう。これに対して、 X Z 平面は、 Y軸:,方 r¾から見た断面形状によつて、加工ジミツト領域の z 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示している。この z 軸方向に対する X軸方向長さは、前記第 1 の例と同様に、閔数 f X ( Z ) によつて指定することができる。

一方、 z 軸方向のリミツ卜領域についても、前記第 1 の例と同様に、関数を用いた指定により行なうことできる。これによつて、凸形状の加ェリミツ卜領域について、ある所定の z 座標における X Y 平面で指定された形状は、関数 f X ( z ) , f y ( z ) に対応して変形するよう指定することができる。なお、図 5 中ではェの移動を禁止する部分を斜線で示している。

第 3 の指定例は、加エリミット領域として、半形状について凹形状の加エリミツト領域を指定する例である加エリミット領域を指定する半球形状を、図 6 に示すように、 X Y平面において矩形の内部に円形が設けられ、 Z軸方向にその円形の半径が縮小して凹部の半球を形成する形状としている。図 7 は、図 6 に示す半球形状において、 M形状の加ェリミツ卜領域を指定する場合の表示画面例を示している。表示画面上において、加エリミット領域の指定は、直線データ等の形状データによつて矩形部分の形状の指定を行ない、円弧データによって凹部の半球形状の指定を行なう。また、図 7 に表示する画面では、 X Y平面と， X Z 平面または Y Z 平面における断面形状を指定することによって、加エリミット領域を指定してレヽる。

X Y 平面では、所定の Z座標にぉレヽて、 4 つの直線データによって外側の加エリミット領域を指定し、中心位置（ X 0 , Y 0 ) と半径 r の円弧データによって [11]部の円弧形状の加エリミット領域を指定してレ、る。これに対して、 X Z 平面は、 Y軸方向から見た断面形状によって加エリミッ卜領域の Z 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示しており、直線データと、円弧データあるいは | 数 ί X ( Ζ ) によって指定することができる。また、冏様に、 Υ Ζ 平面は、 X軸方向から見た断面形状によって加エリミット領域の Ζ 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示す同様に直線データと円弧データあるいは関数 ί y ( Z ) によって指定することができる。

一方、 Z 軸方向のリミット領域についても、前記第 1 2 の例と同様に、関数を用いた指定により行なうことができる。これによつて、凹形状の加工リミット領域についても、ある所定の Z 座標における X Y平面で指定された形状は、関数 f X ( Z ) , f y ( Z ) に対応して変形するよう指定することができる。なお、図 7 中では工具の移動を禁止する部分を斜線で示している。

第 4 の指定例は、加エリミツト領域として、湾曲部を有したパイプ形状の一部形状について、凹形状の加エリミット領域を指定する例である。加エリミット領域を指定する形状を、図 8 に示すように、直方体の加エリミット領域に対して、その一部に X Y 平面において円弧部の両端に長方形状の部分を有した形状で、 Ζ 軸方向に幅が减少する凹状の形状とする。図 9 は、図 7 に示す形状において、凹形状部分を備えた加エリミット領域を指定する場合の表示画面例を示している。表示画面上において加エリミット領域の指定は、直線データ等の形状データによって矩形部分の形状の指定を行ない、円弧データと直線データによって凹部部分の形状の指定を行なう。また、図 9 に表示する画面では、 X Υ平面と， X Ζ 平面または Υ Ζ 平面における断面形状を指定することによってカロエリミット領域を指定してレ、る。

X Υ平面では、所定の Ζ座標において、 4 つの 0： [線データによって外側の矩形状の加エリミット領域を指定し該矩形形状の内側に中心位置（ X 0 ， Υ 0 ) と半径 R ] R 2 開き角度 0 による円弧データと、直線データによる矩形形状の指定によって凹部部分の加エリミット領城を指定している。これに対して、 Χ Ζ 平面は、 Υ軸方向から見た断面形状によって、加エリミット領域の ζ 軸方向に対する X軸方向長さの変化を示しており、直線データと、円弧データあるいは関数 f X ( Z ) によって措定することができる。また、同様に、 Y Z 平面は、 X軸方向から見た断面形状によって、加エリミット領域の Z 軸方向に対する Y軸方向長さの変化を示すと同様に直線データと円弧データあるいは関数 f y ( Z ) によって it定することができる。一方、 Z 軸方向のリミット領域についても、前記第 1 2 , 3 の例と同様に、関数を用いた指定により行なうことができる。これによつて、凹形状の加エリミツト領域についても、ある所定の Z 座標における X Y平面で指定された形状は、関数 f x ( Z ) , f y ( Z ) に対応して変形するよう指定することができる。なお、図 9 中では工具の移動を禁止する部分を斜線で示している。

次に、図 1 0 および図 1 1 を用いて、関数を用いた Z 座標に対応した X Y平面の形状変形について説明する。ここでは、図 ] 0 に示すような、円錐形の凹部を加エリミット領域として指定する場合について説明する。

図 1 0 に示すような円錐形の凹部加エリミット領域について、所定の z座標における X Y平面での形状は、前記した例と同様にく図 1 1 中の円データとして指定することができ、斜線部分は工具の移動を禁止する部分を示してレヽる。また、図 1 1 〖こおレ、て、 X Z 平面あるレヽは Y Z 平面において、加エリミット領域の Z 軸方向の変化を示している。以下、例として X Z 平面について説明する X Z 平面は、 Y軸方向から見た断面を示しており、 Z 軸方向に対する X方向の加エリミット領域の境界を示してレヽる。図 1 1 の例では、この境界は（ X 1 , Z 1 ) と ( 0 , Z n ) を結ぶ直線、および（一 X I , Z 1 ) と ( 0 ， Z n ) を結ぶ直線によって指定される。この境界は、直線あるいは円弧の形状データによって指定することも、または該形状データて指定できない場合には、 Z 座標と X座標との関係を示す Z 座標値をパラメ一クとする関数 f x ( Z ) により指定することができる。

なお、この加エリミット領域が Z 軸に対して対称である場合は、第 ] 象限あるいは第 2 象限の何れか一方の象限のみで指定することができる。

Y Z 平面についても加エリミット領域を指定できるが前記した X Z 平面と同様であるため、説明を省略する。

また、加エリミット領域の形状が Z 軸に対して対称である場合には、 X Z 平面あるいは Y Z 平面の何れか一方のみにより指定を行なうことができる。

従って、ある所定の Z 座標位置における X Y 平におレヽて、力 [1エリミット領域を指定し、この力 Βエリミツト領域に対して関数 f X ( Z ) を用いれば、 Z 軸上での加工リミット領城を指定することができる。例えば z座標値力 S Z 1 の X Y平面において円 L 1 の加エリミット域を指定し、これに対して関数 f X ( Z ) を指定すれば、 Z 座標値が Z 2 について関数 ί X ( Ζ 2 ) を求めることによって、 Ζ 座標値が Ζ 2 の Χ Υ平面の円 L 2 を指定することができる。

なお、図 1 1 に示す例では関数 ί X ( Ζ ) として直線の場合を示しているが、任意の関数を用いることができる。

次に、指定した加エリミット領域を用いて、手助により工具を操作して加工を行なう加工方法について説明する。手動による加工は X軸， Υ軸，および Ζ 軸について各軸毎に行なうため、以下、各軸毎の加工操作について説明する。なお、 X軸方向の加工と Y軸方向の加工は同様の加工操作であるため、以下では図 1 2 ，図 ] 3 を用いて X軸方向の加工のみについて説明し、 Y軸方向の加ェについては説明を省略する。また、 Z 軸方向の加工については、図 1 4 〜図 1 6 を用いて説明する。なお、図 1 5 〜図 1 6 は、 Z 軸方向の加エリミット領域の変更を伴う加工について説明するものである。

はじめに、図 1 2 , 図 1 3 を用いて X軸方向の加工について説明する。 X軸方向の加工において、軸制御回路 3 0 に対する分配パルスを求める。この分配パルスは、手動パルス発生器 5 2 を駆動することによって発生することができる。数値制御装置 1 0 は、この分配パルスに基づいて軸駆動を行なう（ステップ S 1 ) 。

数値制御装置 1 0 は工具の現在位置 X を取込み（ステップ S 3 ) 、以下のステップ S 4 〜ステップ S 6 の処现によって、 X軸方向のリミット値 X L を求め、現在位置 X と X軸方向のリミツト値 X L とを比較する（ステップ S 7 ) 。

工具の現在位置 X が X軸方向のリミット値 X L に達していなレ、場合には、パルス分配を行なって、 X軸方向の移動を行なう（ステップ S 8 ) 。そして、前記ステップ S 7 における比較処理で、工具の現在位置 X が X軸方向のリミット値 X L に達して、工具が加エリミツト領域に達するか、あるいはステップ S 2 において、分配パルスが終了するまで工具の移動を続ける。

X軸方向のリミツト値 X L は、工具が Z 軸方向での移動があるか否かを判定し（ステップ S 4 ) 、工具が Z 軸方向で移動している場合にはステップ S 5 によつて新たなリミット値 X L を求める。このステップ S 5 の処理は図 1 3 に示すように、 Z 軸方向の工具の現在位置 z を取込み（ステップ S 1 0 ) 、この現在位置 z を関数 f X ( Z ) 等の関数のパラメータ Z に代入して演算することによって、新たな X軸方向のリミット値 X L を求める ( ステップ S ] 1 ) 。また、工具が Z 軸方向で移動していない場合には、前回の X軸方向のリミット値 X L を用レヽる（ステップ S 6 ) 。また、手動パルス発生器 5 2 をさらに駆動して新たに分配パルスを発生した場合には、前記した動作を繰り返す。

次に、図 1 4 を用いて、 Z 軸方向の加工について説明する。 Z 軸方向の加ェにおいて、手動パルス発生器 5 2 を駆動して軸制御回路 3 0 に対する分配パノレスを求める数値制御装置 1 0 は、この分配パルスに基づいて軸駆動を行なう（ステップ S 2 0 ) ₀

数値制御装置 1 0 は工具の現在位置 z を取込み（ステップ S 2 2 ) 、以下のステップ S 2 3 , ステツプ S 2 4 ステップ S 2 5 の処理によって、 Z 軸方向のリ -y ト値 Z L を求め、現在位置 z と Z 軸方向のリミット値 Z L とを比較する（ステツプ S 2 6 ) 。

工具の現在位置 z が Z 軸方向のリミット値 Z L に達していない場合には、パルス分配を行なって、 Z 軸方向の移動を行なう（ステップ S 2 7 ) 。そして、前記ステツプ S 2 4 における比較処理で、工具の現在位置 z が Z 軸方向のリミット値 Z L に達して、工具が加エリミツト領域に達する力、、あるいはステップ S 2 1 において、分配パルスが終了するまで工具の移動を続ける。

Z 軸方向のリミツト値 Z L は、工具が X軸又は Y軸方向での移動があるか否かを判定し（ステップ S 2 3 ) 、工具が X軸又は Y軸方向で移動している場合にはステツプ S 2 4 によって新たなリミット値 Z L を求める。このステップ S 2 4 の処理は、図 1 6 に示すように、工具の X座標あるいは Y座標の現在位置 X または Y を求め（ステツプ S 6 0 ) 、前記した Z座標値をパラメータとする関数 f x ( Z ) または関数 f y ( Z ) によって、 X または Y をノ、。ラメ一タとする逆関数 f X ( X ) 、 f y — ¹

( Y ) を求めておき、この逆関数に現在位置 X または Υ を代入することによって、新たな Ζ 軸方向のリミット値 Z L を求める（ステップ S 6 1 ) 。また、工具が X軸または Υ軸方向で移動していない場合には、前回の Ζ 軸方向のリミット値 Z L を用レ、る（ステップ S 2 5 ) 。

また、 Ζ 軸方向にリミット値 Z L は、 Ζ 軸方向の加工途中に変更することができる。その変更処理例について図 1 5 を用いて説明する。図 1 5 に示す変更処理例は、工具の現在位置 Ζ を Ζ 軸方向のリミット値 Z L とするもので、手動で Ζ 軸方向に、切削深さ分切り込み、その位置をリミツト値 Z L としたレ、ときに、変更ボタン等の操作によって行なうものである。

また、手動パルス発生器 5 2 をさらに駆動して紫：たに分配パルスを発生した場合には、前記した動作を操り返す。

以上説明したように、本発明によれば、数値制御装置による加工において、手動送りによる任意形状の力 t ェを容易に行なうことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 数値制御装置を用いて工具にワークに対して手動送りを与えてワークを加工する際の加エリミット領域指定方法であって、

( a ) X Y平面内において形状データ或いは形状デ一タの組み合わせによって所望の加工形状を定めるステツプと、

( b ) 前記ステップ（ a ) で定められた加工形状に ffi づいて加工時に工具の移動が許容される加エリミット領域を指定するステップとを備えた、加工リミット領域指定方法。

2 . 前記ステップ（ a ) は、円弧及び /又は直線により前記加工形状を特定するステップを含む、請求の範囲第 1 項に記載の加エリミット領域指定方法。

3 . 前記ステップ（ a ) は、 X Y 平面における前記形状データを、 Z 座標値をパラメータとする関数により指定するステップを含み、前記ステップ（ b ) に於ける X Y 平面での加エリミット領域が前記関数により変更可能である、請求の範囲第 1 項又は第 2 項に記載の加エリミット領域指定方法。

4 . 前記ステップ（ a ) は、前記関数を X座標値又は Y 座標値をパラメータとする逆関数に変換し、該逆関数に基づいて工具が Z 軸方向で移動できる加エリミット領域を指定するステップを含む、請求の範囲第 3 項に記載の加工リミット領域指定方法。

5 . 前記ステップ（ b ) は、工具の Z 軸方向の移動が許容される加エリミツト領域を、一切削工程における最大 Z軸方向切り込み量に応じて設定するステツプを更に含む、請求の範囲第 1 項又は第 2 項に記載の加エリミット領域指定方法。

6 . 数値制御装置を用いて工具にワークに対して手動送りを与えてワークを加工する方法であって、

( ) X Y平面内において形状データ或いは形状データの組み合わせによって所望の加工形状を定めるステツプと、

( b ) 前記ステップ（ a ) で定められた加ェ形状に基づいて加工時に工具の移動が許容される加工リミット領域を指定するステップと、

( c ) 工具の移動を前記加エリミツト領域内に制限して加工送りを与えることによって加工を行なうステップとを備えた、手動送り加工方法。

7 . 数値制御装置を用いて工具にワークに対して手動送りを与えてワークを加工する方法であって、

( b ) 前記ステップ（ a ) で定められた加ェ形状に基づいて加工時に工具の移動が許容される X軸及び/又は Y軸方向の加エリミット領域を指定するステップと、 ( c ) 工具の移動が許容される Z 軸方向の加エリミット領域を指定するステップと、

( c ) 工具の移動を前記 X軸及び/又は Y軸方向の加エリミット領城に制限して加工送りを与えることによつて、 X Y 平面に於ける加工を行なうステップと、

( d ) 工具の移動を前記 Z 軸方向の加エリミット領域に制限して加工送りを与えることによって、 Z 軸方向に於ける加工を行なうステップとを備えた、手動送り加ェ方法。