WO1994023869A1 - Nc machining apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

N C旋削加工装置 技 術 分 野

本発明は回転するワークを-加エブ oグラムに従って加工する N C旋削加工装置に関し、 特に切り屑の処理を改良した N C旋 削加工装置に関する。 背 景 技 術

一般に、 旋削加工を行う とワークから切り屑が発生するが、 この切り屑は、 工具の移動に従って連続的に発生する。 このた め、 切り屑を除かずに切削を続けると、 切り屑によってワーク に傷がついたりする恐れが生じる。

これを防止するためには、 以下のような方法がある。

第 1 の方法は切り屑がある程度長くなつたら工具の移動を一 時的に停止させ、 切り屑をワークから取り除いてから切削を再 開する方法である。

第 2の方法は切り屑の処理に必要な停止動作、 遂行動作を加 ェプログラムに含める方法である。

しかし、 第 1 の方法では、 工具を停止するための機械構造や. そのための操作を必要とする。

また、 第 2の方法では複雑なプログラムを作成する必要があ るため、 プ ^; グラムの作成に時間がかかる。 発 明 の 開 示 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 連続し た切り屑の発生を容易に防止するこ とのできる N C旋削加工装 置を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、 回転するワークを加 ェプログラムに従って加工する N C旋削加工装置において、 加 ェプログラム上でプログラ ミ' 'ングされた断続指令コ― ドを読み 取ると、 所定の切削範囲内で断続的に前記工具の移動停止を行 う断続切削手段、 を有することを特徴とする N C旋削加工装置 が提供される。

加工プログラム上で断続指令コ― ドをプログラ ミ ングしてお く ことにより、 断続切削手段がこれを読み取ると、 所定の切削 範囲内で断続的に工具の移動停止を行い、 ワークから切り屑を 取り除く。 図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 はワークの加工手順を説明するための図、

図 2は本実施例の N C旋削加工装置の概略構成図、

図 3 は数値制御装置のハ一 ドウエアのブロ ッ ク図、

図 4 は C N Cによる断続停止機能の手順を示すフローチャー トである。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図 2は本実施例の N C旋削加工装置の概略構成図である。 N C旋削加工装置は、 主に数値制御装置 1 0 と、 工作機械部 2 0 とから構成されている。 ワーク 1 はスピン ドルモー夕 2 3 によ つて回転制御される。 切削用の工具 2は、 サーボモータ 2 1 に よって Z軸方向に、 サーボモータ 2 2によって X軸方向に移動 制御される。

各サーボモ一夕 2 1， 2 2、 スピン ドルモー夕 2 3 は、 数値 制御装置 1 0からの制御信号に従って回転駆動される。 また、 スピン ドルモータ 2 3には後述するポジショ ンコーダ 6 2が、 サ一ボモータ 2 1 , 2 2には図示されていないパルスコーダが それぞれ設けられており、 これらからはサーボモータ 2 1 , 2 2、 スピン ドルモータ 2 3の位置信号がパルス列と して数値制 御装置 1 0 にフィ ー ドバッ ク される。

図 3は数値制御装置のハ ー ドウヱァのブロ ッ ク図である。 プ πセッサ 1 1 は数値制御装置 （ C N C) 1 0全体の制御の中心 となるプロセッサであり、 バスを介して、 R OM 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、 数値制御装置 1 0全体の制御を実行する。 R AM I 3には一時的な計算データ、 表示データ等が格納される。 R A M 1 3には D R AMが使用される。 CMO S 1 には工具補正 量、 ピッチ誤差補正量、 加工プログラム及びパラ メ一夕等が格 納される。 CMO S 1 4 は、 図示されていないバッテリでバッ クアップされ、 数値制御装置 （ C N C) 1 0の電源がオフされ ても不揮発性メモ リ となっているので、 それらのデータはその まま保持される。

イ ンタフェース 1 5 は外部機器用のイ ンタフ ェースであり、 紙テープリ ーダ、 紙テープパンチヤー、 紙テープリ ーダ ' パン チャ一等の外部機器 3 4が接続される。 紙テープリ―ダからは 加工プログラムが読み込まれ、 また、 数値制御装置 （ C N C ) 1 0内で編集された加工プログラムを紙テープパンチヤーに出 力するこ とができる。

P M C (プログラマブル ' マシン ' コ ン トローラ） 3 6 は C N C 1 0 に内蔵され、 ラダー形式で作成されたシーケンスプロ グラムで機械を制御する。 すなわち、 加工プログラムで指合さ れた M機能、 S機能及び T機-能を、 シーケンスプログラムで機 械側で必要な信号に変換し、 I /〇ユニッ ト 3 7から機械側に 出力する。 この出力信号は機械側のマグネ ッ ト等を駆動し、 油 圧バルブ、 空圧バルブ及び電気ァクチユエイタ等を作動させる, また、 機械側のリ ミ ッ トスイ ツチ及び機械操作盤のスィ ッチ等 の信号を受けて、 必要な処理をして、 プロセッサ 1 1 に渡す。

グラフイ ツ ク制御回路 1 6 は各軸の現在位置、 アラーム、 パ ラメ一夕、 画像データ等のディ ジタルデータを画像信号に変換 して出力する。 この画像信号は、 C R TZMD I ユニッ ト 3 1 の表示装置 3 2に送られ、 その画面上に表示される。 イ ンタフ エース 1 7は、 C R TZMD I ユニッ ト 3 1 内のキーボー ド 3 3からのデータを受けて、 プロセッサ 1 1 に渡す。

イ ンタフヱース 1 8は手動パルス発生器 3 5 に接続され、 手 動パルス発生器 3 5からのパルスを受ける。 手動パルス発生器 3 5は機械操作盤に実装され、 手動で機械稼働部を精密に位置 決めするのに使用される。

軸制御回路 4 1 , 4 2はプロセッサ 1 1 からの各軸の移動指 合を受けて、 各軸の指令をサーボアンプ 5 1 ， 5 2に出力する ( サ一ボアンプ 5 1 , 5 2はこの移動指令を受けて、 各軸のサー ボモータ 2 し 2 2を駆動する。 サーボモータ 2 1 , 2 2 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, また、 このパルス列を F Z V (周波数/速度） 変換するこ とに よ り、 速度信号を生成するこ とができる。 図ではこれらの位置 信号のフ ィ 一 ドバッ ク ライ ン及び速度フィ 一 ドバッ クは省略し てあ 。 ' - ス ピン ドル制御回路 4 3 はス ピン ドル回転指令及びス ピン ド ルのオ リエンテ一ショ ン等の指令を受けて、 スピン ドルアンプ 5 3 にスピン ドル速度信号を出力する。 スピン ドルアンプ 5 3 はこのス ピン ドル速度信号を受けて、 ス ピン ドルモ一夕 2 3 を 指令された回転速度で回転させる。 また、 オリエンテーショ ン 指合によって、 所定の位置にス ピン ドルを位置決めする。

スピン ドルモータ 2 3 には歯車あるいはベル トでポジショ ン コーダ 6 2が結合されている。 従って、 ポジショ ンコーダ 6 2 はス ピン ドル 2 3 に同期して回転し、 帰還パルスを出力し、 そ の帰還パルスはイ ン夕フ ェース 6 1 を経由して、 プロセ ッサ 1 1 によって読み取られる。 この帰還パルスは他の軸をス ピン ド ルモ一夕 2 3 に同期して移動させてネジ切り等の加工を行うた めに使用される。

次に、 このような構成を有する本実施例の N C旋削加工装置 のワーク加工手順について説明する。

図 1 はワークの加工手順を説明するための図である。 こ こで は、 工具 2を Z軸に沿って点 P 1 から点 P 2 までの L 1 の距離 だけ移動させる場合を示す。 このときの加工プログラムは以下 のよ う になる。

0 1 0 0 0 ; N 1 G 9 0 G O O X x i Z z ₂ ;

N 2 G g . 1 Z L 2 Q L 3 ；

N 3 G 9 1 G 0 1 Z - L 1 F 1 0 0 0

N 4 G g . 0 ;

シーケンスナンパ N 1 のブロ ッ クでは、 コー ド G 9 0 によつ てイ ンク リ メ ンタル指令がなされ、 G O 0 によって点 P I の座 標 （ X , ， z 2 ) に工具 2の位置決めが指令される。 シ一ゲン スナンパ N 2のブロ ッ クでは、 コー ド G g. 1 によって断続停 止機能の開始が指令され、 同時に断続停止距離 Z L 2 と リバ一 ス距離 L 3 とが設定される。 シーケンスナンパ N 3のブロ ッ ク では、 コー ド G 0 1 によって Z軸の一方向に距離 L 1 だけ送り 速度 F 1 0 0 0で直線補間を行う こ とが指合される。

シーケンスナンパ N 1 のブロ ッ クからシーケンスナンパ N 3 のブロ ッ クの指令を受けて、 工具 2は、 まず点 P 1 の位置から 切削移動を開始し、 Z軸に沿って切削を行っていく 。 工具 2は. 点 P 1 の位置から距離 L 2移動した点 P 3で一旦停止し、 さ ら に距離 L 3だけリバースしてその点 P 4から切削を続行する。 以後は、 距離 L 2進む毎に停止およびリバースを繰り返し、 点 P 2の位置で切削を終了する。 そして、 シーケンスナンパ N 4 のブロ ッ クのコー ド G g . 0によって断続停止機能が解除され る

図 4 は C N C 1 0 による断続停止機能の手順を示すフ ロ ーチ ヤ ー トである。

〔 S 1 〕 工具 2による切削移動を開始する。 〔 S 2〕 工具 2の切削移動が開始されてから所定距離 L 2だけ 移動が完了したか否かを判断し、 完了していればステップ S 3 に進み、 していなければステップ S 7に進む。

〔S 3〕 工具 2の切削移動を停止する。

C S 4 ) リバースを開始する。

〔S 5〕 所定リバース距離し 3だけ工具 2の移動が完了したか 否かを判断し、 完了していればステップ S 6 に進み、 していな ければステツプ S 5を繰り返す。

〔 S 6〕 工具 2の切削移動を開始する。

C S 7 ) 工具 2が切削終了点 P 2に到達したか否かを判断し、 到達すれば本フローチャー トを終了し、 そうでなければステッ プ S 2に戻る。

このように、 本実施例では、 ワーク 1 の切削加工において、 所定距離毎に工具 2の切削移動を停止するようにしたので、 定 期的に切り屑を取り除く こ とができる。 これにより、 作業者に よる操作や複雑なプログラ ミ ングを必要とせずに、 連続した切 り屑の発生を容易に防止することができる。

また、 本実施例では、 工具 2の断続停止状態から切削を再開 するときに所定距離だけリバースするようにしたので、 ワーク 1 の切削面を滑らかな状態に保持することができる。

なお、 本実施例では、 加工プログラム上でリバース量 （ L 3 ) を設定したが、 予めパラメ一夕で設定するようにしてもよ い。

以上説明したように本発明では、 加工プログラム上で断続指 合コー ドをプログラ ミ ングしておく ことにより、 所定の切削範 囲内で断続的に工具の移動停止を行うようにしたので、 作業者 による操作や複雑なプログラ ミ ングを必要とせずに、 連続した 切り屑の発生を容易に防止するこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 回転するワークを加工プログラムに従って加工する N C 旋削加工装置において、

加工プログラム上でプログラ ミ ングされた断続指令コ一 ドを 読み取ると、 所定の切削範囲-内で断続的に前記工具の移動停止 を行う断続切削手段、

を有するこ とを特徴とする N C旋削加工装置。

2 . 前記断続切削手段は、 予めプログラ ミ ングされた所定の 断続距離毎に前記工具の移動停止を行うように構成されている こ とを特徵とする請求項 1 記載の N C旋削加工装置。

3 . 前記断続切削手段は、 前記工具の移動停止状態から移動 を再開する場合、 予めプログラ ミ ングされた所定のリバ一ス距 離だけリバースしてから切削を開始するように構成されている こ とを特徴とする請求項 1 記載の N C旋削加工装置。