JP4286940B2

JP4286940B2 - 工作機械のｎｃ加工プログラム作成方法および装置

Info

Publication number: JP4286940B2
Application number: JP33818298A
Authority: JP
Inventors: 昌美浅石
Original assignee: 森精機興産株式会社
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP2000158290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸先端のチャックに把持した工作物に対して、工作物を回転させて旋削工具により加工を行うこと、および、工具自体が回転する回転工具により加工を行うことが可能なターニングセンタ等の工作機械のためのＮＣ加工プログラムの作成方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主軸先端のチャックに把持した工作物に対して、工作物を回転させて旋削工具により加工を行うこと、および、工具自体が回転する回転工具により加工を行うことが可能なターニングセンタ等の工作機械は公知である。図１は、ターニングセンタの一例を示す斜視図である。
【０００３】
ベッド１の上面には、後述する主軸１９の軸線方向と平行なＺ軸方向に２本のＺ軸案内部材２が設けられている。ここでは、Ｚ軸案内部材２は、工作機械が設置される床と平行な水平面内に配置されている。このＺ軸案内部材２上には、往復台３がＺ軸方向に移動可能に載置されている。往復台３のＺ軸方向の移動は、Ｚ軸モータ２６によって駆動される。往復台３上には、Ｙ軸送り台７がＺ軸線と直交する方向であるＹ軸方向に移動可能に設けられている。ここでは、Ｙ軸方向も水平面内に配置されている。
【０００４】
Ｙ軸送り台７上には、刃物台本体１１がＸ軸方向（垂直方向）に移動可能に設けられている。刃物台本体１１上には、複数の工具を円周上に配置したタレット１６が設けられている。タレット１６は、割り出し回転を行い、必要な工具を加工位置に位置決めする。また、Ｙ軸送り台７上には、自動工具交換装置３０が設けられている。さらに、Ｙ軸送り台７上には、工具を貯蔵保管する工具マガジン４０が搭載されている。
【０００５】
Ｚ軸方向と平行なベッド１の垂直面には、心押台１７がＺ軸方向に移動可能に設けられている。心押台１７と対向する位置には、主軸台１８が設けられている。主軸台１８内には、主軸１９が回転可能に支持されている。主軸１９の一端には、チャック（図示せず）が設けられており、他端にはプーリ２０が固定されている。一方、主軸駆動モータ２３の出力軸には、プーリ２２が固定されている。プーリ２０とプーリ２２との間にＶベルト２１が架け渡してあり、プーリ２０はＶベルト２１を介して主軸駆動モータ２３により回転駆動される。
【０００６】
主軸１９の回転角度位置は、Ｃ軸制御ユニット２４により制御される。Ｃ軸制御ユニット２４は、主軸台１８上に載置固定されている。Ｃ軸制御ユニット２４には、Ｃ軸制御モータ２５が備えられており、このＣ軸制御モータ２５の回転駆動力により歯車伝導機構を介して主軸１９の角度位置を制御する。
【０００７】
このようなターニングセンタによれば、主軸１９先端のチャックに工作物を把持させて所定の回転数で連続回転させるとともに、タレット１６の旋削工具を工作物に対してＸ，Ｚ軸方向に相対移動させて旋削加工を行うことができる。また、主軸１９をＣ軸方向に制御するとともに、タレット１６に設けた回転工具を駆動モータ（図示せず）によって回転させ、工作物に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動させてミーリング加工、ドリル加工、タップ加工等の回転工具による加工（回転工具加工）を行うことができる。すなわち、工作物の１回のチャッキングで複数の加工工程を行うことができる。
【０００８】
このようなターニングセンタにより加工を行うには、ＮＣ加工プログラムの作成が必要である。このＮＣ加工プログラムの作成は、旋削加工と回転工具加工の両方のＮＣ加工プログラムがわかる操作者でないと作成が困難であるため、ＮＣ加工プログラムを自動的に作成する自動プログラム作成装置あるいは自動プログラム作成機能を備えたＮＣ（数値制御）装置を用いることが多い。
【０００９】
このような自動プログラム作成機能には、旋削加工を行うためのＮＣ旋盤用自動プログラム作成機能と、回転工具による加工を行うマシニングセンタ（以下、ＭＣという）用自動プログラム作成機能がある。両者の自動プログラム作成機能では、仕上げ形状データ等の入力方法が異なる。ＮＣ加工プログラムそのものに関しても、工作物が回転して加工が行われるＮＣ旋盤用のＮＣ加工プログラムと工具が回転して加工を行うＭＣ用のＮＣ加工プログラムでは、ＮＣ指令の意味等も異なっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようなターニングセンタの自動プログラム作成機能によりＮＣ加工プログラムを作成すると、まず旋削加工の部分工程が出力され、続いてミーリング等の回転工具加工の部分工程が出力される。しかしながら、旋削加工の一部の工程の前に、回転工具加工による工程を行ったほうがよい場合がある。図１０、図１１により、工程の入れ換えが必要な場合の一例を説明する。
【００１１】
例えば、工作物Ｗの外周面に旋削加工を行い、さらに外周面にドリルによる穴開け加工を行う場合、自動プログラム作成機能では、図１０のように（ａ）外径荒加工、（ｂ）外径仕上加工、（ｃ）ドリル加工の順に工程が並べられてＮＣ加工プログラムが作成される。このように回転工具加工であるドリル加工が最後の工程となるため、このＮＣ加工プログラムによってそのまま加工を行うと、図１０（ｃ）のように、工作物Ｗの外周面にバリＢが最終的に残ってしまう。
【００１２】
これを図１１のように、（ａ）外径荒加工、（ｂ）ドリル加工、（ｃ）外径仕上加工の順に工程を入れ換えて加工を行うと、最後の外径仕上げ加工によってバリＢが除去され、望ましい最終加工結果が得られる。このような場合には、自動作成されたＮＣ加工プログラムを、操作者が自動プログラム作成装置あるいはＮＣ装置側で編集して加工工程を入れ換えていたが、熟練者であっても編集操作は容易ではなく、編集ミスや修正もれにより工作機械が誤った加工動作を行ってしまうおそれがあった。
【００１３】
そこで、本発明は、ターニングセンタ等の工作機械の自動プログラム作成機能において、自動作成されたＮＣ加工プログラムの各加工工程の順番等を、必要に応じて操作者が簡単に変更することができる工作機械のＮＣ加工プログラムの作成方法および装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法は、旋削工具による加工すなわち旋削加工と、回転工具による加工すなわち回転工具加工とが可能な工作機械のためのＮＣ加工プログラム作成方法であって、加工を行う素材工作物の形状を入力する手順と、前記旋削加工による仕上げ形状を入力する手順と、前記回転工具加工による仕上げ形状を入力する手順と、前記旋削加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である旋削部分工程を１つ以上作成するとともに、前記回転工具加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である回転工具部分工程を１つ以上作成し、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を表示する工程表示手順と、前記工程表示手順で表示した前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程の順番の変更を可能とする編集手順と、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記編集手順によって決定された順番に従って連結してＮＣ加工プログラムを作成するとともに、前記旋削部分工程の後に前記回転工具部分工程が続く接続部分に前記旋削加工から前記回転工具加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第１の連結プログラムを挿入し、前記回転工具部分工程の後に前記旋削部分工程が続く接続部分に前記回転工具加工から前記旋削加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第２の連結プログラムを挿入するプログラム作成手順とを有するものである。
【００１５】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法において、前記プログラム作成手順は、前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムの先頭部に順次異なるシーケンス番号を付与して前記ＮＣ加工プログラム内に挿入するものであることが好ましい。
【００１７】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法において、前記工程表示手順は、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程に使用する工具を指定するためのタレット工具番号を表示するものであり、前記タレット工具番号を変更可能とする手順を有することが好ましい。
【００１８】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法において、前記タレット工具番号は、タレットの工具装着部を指定するタレット面番号と工具を指定する工具番号とを含むものであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置は、旋削工具による加工すなわち旋削加工と、回転工具による加工すなわち回転工具加工とが可能な工作機械のためのＮＣ加工プログラム作成装置であって、文字または図形を表示可能な表示手段と、操作者がデータを入力するための入力手段と、加工を行う素材工作物の形状のデータを記憶する素材形状記憶手段と、前記旋削加工による仕上げ形状のデータを記憶する旋削工具仕上形状記憶手段と、前記回転工具加工による仕上げ形状のデータを記憶する回転工具仕上形状記憶手段と、前記旋削加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である旋削部分工程を１つ以上作成するとともに、前記回転工具加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である回転工具部分工程を１つ以上作成し、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記表示手段に表示する工程表示手段と、前記工程表示手段により表示した前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程の順番の変更を可能とする工程順序編集手段と、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記工程順序編集手段によって決定された順番に従って連結してＮＣ加工プログラムを作成するとともに、前記旋削部分工程の後に前記回転工具部分工程が続く接続部分に前記旋削加工から前記回転工具加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第１の連結プログラムを挿入し、前記回転工具部分工程の後に前記旋削部分工程が続く接続部分に前記回転工具加工から前記旋削加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第２の連結プログラムを挿入するプログラム作成手段と、前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムを記憶する連結プログラム記憶手段とを有するものである。
【００２０】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置において、前記プログラム作成手段は、前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムの先頭部に順次異なるシーケンス番号を付与して前記ＮＣ加工プログラム内に挿入するものであることが好ましい。
【００２２】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置において、前記工程表示手段は、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程に使用する工具を指定するためのタレット工具番号を表示するものであり、前記タレット工具番号を変更可能とする工具編集手段を有することが好ましい。
【００２３】
また、上記の工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置において、前記タレット工具番号は、タレットの工具装着部を指定するタレット面番号と工具を指定する工具番号とを含むものであることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用する工作機械としてのターニングセンタの斜視図である。各部材の説明、およびターニングセンタの動作は前述のとおりである。このターニングセンタは、ＮＣ装置５０（図２参照）によって制御される。また、ＮＣ装置５０には自動プログラム作成装置６０が接続されている。
【００２５】
図２は、自動プログラム作成装置６０の構成を示すブロック図である。ここでは、自動プログラム作成装置６０は、ＮＣ装置５０と別体に設けられ、ＮＣ装置５０に接続されるものとしているが、自動プログラム作成装置６０をＮＣ装置５０内に組み込むようにしてもよい。自動プログラム作成装置６０には、種々のデータ処理を行う情報処理手段としてのＣＰＵ６１が設けられており、ＣＰＵ６１にはバス６２を介して主記憶装置としてＲＯＭ６３およびＲＡＭ６４が接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に記憶されているシステムプログラムおよびデータと、ＲＡＭ６４にロード（メモリ中に読み込むこと）されたプログラムおよびデータに従って動作する。このようにＲＡＭ６４にロードされるプログラムとしては、基本プログラムであるＯＳ（オペレーティング・システム）や自動プログラム作成機能を実現するための自動プロ機能用プログラム６４１、自動プロ機能用プログラム６４１により作成された各部分工程の順番を変更したりタレット工具番号の編集を行うための結合工程編集プログラム６４２、表示手段６９に対して文字や図形の表示を行う表示制御プログラム等がある。
【００２７】
また、ＣＰＵ６１にはバス６２を介してパラメータメモリ６５が接続されている。パラメータメモリ６５には、加工に必要な各種パラメータを記憶しておく。パラメータメモリ６５は、不揮発メモリを使用することにより工作機械の電源をオフにしても記憶内容を保持しておくことができる。パラメータメモリ６５には、旋削加工のＮＣ加工プログラムと回転工具加工のＮＣ加工プログラムとの間に挿入して各加工工程間の連結を可能とする連結プログラム６５１のデータが記憶されている。連結プログラム６５１には、後述するように連結処理Ａと連結処理Ｂの２種類のデータがある。
【００２８】
さらに、ＣＰＵ６１にはバス６２を介して素材形状メモリ６６、旋削工具仕上形状メモリ６７、回転工具仕上形状メモリ６８が接続されている。素材形状メモリ６６には、操作者により入力された素材工作物の形状のデータが記憶される。旋削工具仕上形状メモリ６７には、操作者により入力された旋削加工における仕上げ形状のデータが記憶される。回転工具仕上形状メモリ６８には、操作者により入力された回転工具加工における仕上げ形状のデータが記憶される。これらの素材形状メモリ６６、旋削工具仕上形状メモリ６７、回転工具仕上形状メモリ６８も、不揮発メモリを使用することにより工作機械の電源をオフにしても記憶内容を保持しておくことができる。
【００２９】
ＣＰＵ６１にはバス６２を介して入出力機器が接続されている。入出力機器としては、文字および図形を表示する表示手段６９、操作者がデータを入力するための入力手段７０がインターフェース回路を介してバス６２に接続されている。表示手段６９としてはＣＲＴ、ＥＬ表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用でき、入力手段７０としてはキーボード、表示手段６９と一体に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。
【００３０】
また、ＣＰＵ６１にはバス６２を介して補助記憶装置としての固定ディスク装置を接続するようにしてもよい。その場合、固定ディスク装置にはＣＰＵ６１によって実行されるべき種々のプログラムやデータ等を記憶しておき、適宜、これらのプログラム等を固定ディスク装置からＲＡＭ６４やその他のメモリにロードすればよい。
【００３１】
切削条件データファイル７１は、メモリまたは固定ディスク上に設けられ、多数の切削条件データを記憶しているデータファイルである。工具データファイル７２は、同様にメモリまたは固定ディスク上に設けられ、多数の工具データ（工具種類、工具寸法等のデータ）を記憶しているデータファイルである。
【００３２】
工程順データファイル７３は、メモリまたは固定ディスク上に設けられ、複数の部分工程の順番を旋削工具による加工、回転工具による加工に各々対応して記憶しているデータファイルである。例えば、回転工具による加工の場合には、フライス加工荒加工工程、センタ加工工程、ドリル加工工程、ボーリング加工荒加工工程、面取り加工工程、タップ加工工程、・・・、ボーリング加工仕上げ工程、フライス加工仕上げ工程のような順番が記憶されている。また、旋削工具による加工の場合にも、荒加工工程から仕上げ工程に移行していく順番が記憶されている。
【００３３】
自動プログラム作成装置６０には、ＮＣ装置５０がインターフェース回路を介して接続されている。自動プログラム作成装置６０によって作成されたＮＣ加工プログラムは、ＮＣ装置５０に転送され、ＮＣ装置５０内のメモリ等に記憶される。ＮＣ装置５０は、ＮＣ加工プログラムに従ってターニングセンタの工具と工作物とのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の相対移動を制御し、また、主軸１９の回転制御、Ｃ軸制御を行って加工を実行する。さらにＮＣ装置５０は、タレット１６の割り出し制御を行い、所望の旋削工具または回転工具を加工位置に位置決めする。
【００３４】
図３は、自動プログラム作成装置６０の表示手段６９に表示されるプログラム確認作成の画面表示を示す図である。この画面から旋削加工および回転工具加工のＮＣ加工プログラムの自動作成を行う。Ｆ１キーを押すと、旋削加工のＮＣ加工プログラムの作成画面に移行する。旋削加工のＮＣ加工プログラムの作成画面では、素材工作物の形状の入力、旋削加工の仕上形状の入力を行い、ＮＣ加工プログラムを自動的に作成する。操作者が入力した素材工作物の形状のデータ、旋削加工の仕上形状のデータは、素材形状メモリ６６、旋削工具仕上形状メモリ６７に記憶される。
【００３５】
図３のプログラム確認作成画面から、Ｆ３キーを押すと、回転工具加工のＮＣ加工プログラムの作成画面に移行する。回転工具加工のＮＣ加工プログラムの作成画面では、回転工具加工の仕上形状の入力を行い、ＮＣ加工プログラムを自動的に作成する。操作者が入力した回転工具加工の仕上形状のデータは、回転工具仕上形状メモリ６８に記憶される。プログラム確認作成画面から、Ｆ５キーを押すと、図４の結合工程編集画面に移行する。また、Ｆ９キーを押すと、プログラム確認作成画面を終了して上位のメニュー画面に移行する。
【００３６】
図４は、結合工程編集の画面表示を示す図である。この画面は、図３のプログラム確認作成画面から、Ｆ５キーを押すことにより呼び出される。画面左上部分には、プログラム確認作成画面で作成されたＮＣ加工プログラムの各部分工程が順番に並べて工程表として表示されている。各部分工程の順番は、旋削加工の部分工程が先に並び、回転工具加工の部分工程が後になる。なお、ドリル工具は旋削加工に使用する固定工具としてのドリル工具と、回転工具加工に使用する回転工具としてのドリル工具とがあるが、工程番号２のドリル工具は固定工具としてのドリル工具であり、工程番号８の端面ドリル工具は回転工具としてのドリル工具である。工程表の右側には操作に関する指示が表示されている。
【００３７】
この結合工程編集画面で、カーソルを工程表左端の工程番号欄の所望の工程番号に合わせてＦ３キーを押すと、部分工程ごとのＮＣ加工プログラムの編集を行うことができる。なお、工程番号は、旋削加工では緑色で表示され、回転工具加工では白色で表示される。Ｆ４キーを押すと、工程の順番を入れ換えることができる。Ｆ４キーを押すと、工程表の下側の範囲１、範囲２の開始番号、終了番号が入力可能となる。ここに所望の工程番号を入力し、再度Ｆ４キーを押すと、範囲１の部分工程群と範囲２の部分工程群が入れ換えられる。
【００３８】
Ｆ５キーを押すと、所望範囲の工程を所望位置に転送することができる。Ｆ５キーを押すと、工程表の下側の範囲１の開始番号、終了番号と転送先番号が入力可能となる。ここに所望の工程番号を入力し、再度Ｆ５キーを押すと、範囲１の部分工程群が転送先番号の部分工程の直上位置に転送される。Ｆ６キーを押すと、タレット工具番号の欄のデータを変更することができる。
【００３９】
タレット工具番号欄の「Ｔｍｍｎｎ」のデータは、「ｍｍ」がタレット面番号を指定するものであり、「ｎｎ」が工具番号を指定するものである。タレット１６の１０箇所の工具装着部には、それぞれタレット面番号１〜１０が付与されており、タレット面番号を指定することにより所望の工具が装着された工具装着部を加工位置に割り出すことができる。また、指定したタレット面番号の工具装着部に指定した工具番号の工具が装着されていない場合は、自動工具交換装置３０により指定した工具を指定した工具装着部に自動的に装着してから、指定した工具装着部を加工位置に割り出す。
【００４０】
結合工程編集画面でＦ６キーを押すと、タレット工具番号の欄のデータ部にカーソルが表示されるので、カーソルキー、ページキーにより修正したいデータ上にカーソルを移動させ、タレット面番号、工具番号のデータを修正する。自動プロ機能用プログラム６４１により自動的に作成されたＮＣ加工プログラムでは、連続して行われる一連の工程ごとに異なるタレット面番号が指定される。そのため、自動工具交換装置３０による工具交換の回数が必要以上に増加してしまうおそれがある。そのような場合、タレット面番号、工具番号のデータを修正して、工具交換の回数を必要最小限とすることができる。
【００４１】
結合工程編集画面でＦ８キーを押すと、カーソル行の工程プログラムから呼び出すサブプログラムの編集を行うことができる。また、所望の工程番号にカーソルを合わせて消去キー（図示せず）を押すと、その工程を消去することができる。以上の編集操作の後で、Ｆ１キーを押すと、編集結果を反映させた新しいＮＣ加工プログラムが自動的に作成される。その際、旋削加工の部分工程の後に回転工具加工の部分工程が接続される箇所、および、回転工具加工の部分工程の後に旋削加工の部分工程が接続される箇所には、異種類の部分工程の連結を可能とする連結処理Ａ，Ｂのプログラムが挿入される。
【００４２】
また、結合工程編集画面でＦ２キーを押すと、作成されたＮＣ加工プログラムの加工動作を画面上に動画表示することによって、ＮＣ加工プログラムのチェックを行うことができる。Ｆ９キーを押すと、結合工程編集画面を終了して、図３のプログラム確認作成画面に戻る。
【００４３】
図５は、部分工程の入れ換えの一例を示す図である。図５（ａ）は、自動プロ機能用プログラム６４１により自動的に作成されたＮＣ加工プログラムでの部分工程の順序を示すものである。工程番号１〜６の部分工程は旋削加工であり、工程番号７〜１０の部分工程は回転工具加工である。このように自動プロ機能用プログラム６４１が出力するＮＣ加工プログラムでは、旋削加工の部分工程が先に並び、回転工具加工の部分工程が後になる。図５（ｂ）は、自動的に作成された工程順序を結合工程編集画面で編集して入れ換えた結果を示すものである。また、図５（ｂ）では、工程順序の入れ換えだけでなく、タレット工具番号のデータも修正されている。
【００４４】
図６は、図５のように工程の入れ換えを行った場合の、ＮＣ加工プログラムの構成の変化を示す図である。図５（ａ）の工程順序でのＮＣ加工プログラムが図６（ａ）に示されており、図５（ｂ）の工程順序でのＮＣ加工プログラムが図６（ｂ）に示されている。図６（ａ）、（ｂ）の各行は、各部分工程を実行するＮＣ加工プログラムの処理を示しており、左端の番号は図５（ａ）、（ｂ）の工程番号に対応している。左端の番号が空白の行は、図５（ａ）、（ｂ）には表示されていない、その他の自動作成されたプログラム部分である。
【００４５】
旋削加工から回転工具加工に加工種類を変更するには、連結処理Ａのプログラムを実行する必要があり、回転工具加工から旋削加工に加工種類を変更するには、連結処理Ｂのプログラムを実行する必要がある。図６（ａ）のＮＣ加工プログラムでは、工程番号６の内径ねじ加工と工程番号７の端面もみつけ加工の間に連結処理Ａが配置され、工程番号１０の端面タップ加工の後に連結処理Ｂが配置されている。このようにＮＣ加工プログラムの終了時には旋削加工のモードに戻すようにしている。
【００４６】
結合工程編集画面において、図５（ａ）から図５（ｂ）のように工程順序を入れ換えて、Ｆ１キーを押しＮＣ加工プログラムを作成を指示すると、ＮＣ加工プログラムは図６（ａ）から図６（ｂ）のように変更される。加工種類が旋削加工から回転工具加工に変更される箇所（工程番号１，２間、３，４間、５，６間、７，８間）には連結処理Ａのプログラムが挿入され、加工種類が回転工具加工から旋削加工に変更される箇所（工程番号２，３間、４，５間、６，７間、８，９間）には連結処理Ｂのプログラムが自動的に挿入される。
【００４７】
図７は、連結処理Ａ，Ｂの例を示す図である。図７（ａ）は連結処理Ａのプログラムを示し、図７（ｂ）は連結処理Ｂのプログラムを示す。これらの連結処理Ａ，Ｂは、自動プログラム作成装置６０のパラメータメモリ６５に連結プログラム６５１として記憶されている。
【００４８】
図７（ａ）の連結処理Ａの第１行の「Ｎ５００００」はシーケンス番号であり、実際に連結処理ＡがＮＣ加工プログラム中に挿入される場合には「Ｎ５００００」、「Ｎ５０００１」というように、挿入されるごとに１ずつ増加される。「Ｍ０９」は、切削油剤の供給を停止する指令である。第２行の「Ｇ８０」は固定サイクルをキャンセルする指令、「Ｍ０５」は主軸回転を停止する指令である。第３行の「Ｇ５０Ｓ３０００Ｐ２」は回転工具の回転数の制限値を設定する指令である。第４行の「Ｍ０１」はオプショナルストップの指令である。
【００４９】
図７（ｂ）の連結処理Ｂの第１行の「Ｎ５１０００」はシーケンス番号であり、実際に連結処理ＢがＮＣ加工プログラム中に挿入される場合には「Ｎ５１０００」、「Ｎ５１００１」というように、挿入されるごとに１ずつ増加される。「Ｇ１８」は座標平面をＺ−Ｘ平面に指定する指令、「Ｇ９７」は主軸の周速一定制御をキャンセルする指令、「Ｇ９９」は毎回転送りを指示する指令、「Ｍ４１」は径補正をキャンセルする指令である。第２行の「Ｍ０１」はオプショナルストップの指令である。
【００５０】
連結処理Ａ，Ｂはこれらの例に限らず、他の任意のＮＣ指令を登録しておくことができる。また、連結処理Ａでは先頭のシーケンス番号が「５００００」から順次１ずつ増加されて付与され、連結処理Ｂでは先頭のシーケンス番号が「５１０００」から順次１ずつ増加されて付与されるため、これらの連結処理を検索する場合に便利である。例えば、ＮＣ加工プログラムの加工動作を中断し、その後ＮＣ加工プログラムを途中から再開させるような場合に操作が容易になる。
【００５１】
図８は、自動プログラム作成装置６０によりＮＣ加工プログラムを作成する手順を示すフローチャートである。操作者は、手順１０１で素材工作物の形状の入力を行う。次に、手順１０２で旋削加工の仕上げ形状を入力し、さらに手順１０３で回転工具加工の仕上げ形状を入力する。次に、手順１０４で工作物のインデックス位置の設定と、加工種類の設定を行う。そして、手順１０５でＮＣ加工プログラムの自動作成を指示し、旋削加工と回転工具加工のＮＣ加工プログラムを自動的に作成する。
【００５２】
次に手順１０６で、図４の結合工程編集画面において、工程の順序の入れ換え、タレット工具番号の変更等の作業を行い、ＮＣ加工プログラムを変更して作成する。この際、図４のような画面により、工程の変更作業、タレット工具番号の変更作業等が簡単に行えるため、ＮＣ加工プログラムのコードを直接編集する必要がなく、編集作業を容易に行うことができ、また、編集ミス等も発生しにくくなる。
【００５３】
そして、手順１０７で作成したＮＣ加工プログラムの加工動作を画面上に動画表示することによって、ＮＣ加工プログラムのチェックを行う。加工動作に問題がなければ、手順１０８でＮＣ加工プログラムをＮＣ装置５０に転送して、ＮＣ加工プログラムの作成作業を終了する。
【００５４】
図９は、結合工程編集プログラム６４２の処理を示すフローチャートである。結合工程編集プログラム６４２は、自動プロ機能用プログラム６４１から呼び出され、図４の結合工程編集画面の処理を行うプログラムである。結合工程編集プログラム６４２が呼び出されると、まず処理２０１で、結合工程編集画面の表示を行う。次に、判断２０２でＦ１キーが押されているか否かを判断する。Ｆ１キーが押されていなければ判断２０３に進み、押されていれば処理２１０において現在のデータからＮＣ加工プログラムを作成し、その後、判断２０２に戻る。
【００５５】
判断２０３では、Ｆ２キーが押されているか否かを判断する。Ｆ２キーが押されていなければ判断２０４に進み、押されていれば処理２１１においてＮＣ加工プログラムの動画チェック画面を表示し、動画チェックが終了すれば判断２０２に戻る。次の判断２０４では、Ｆ３キーが押されているか否かを判断する。Ｆ３キーが押されていなければ判断２０５に進み、押されていれば処理２１２においてＮＣ加工プログラムの編集画面を表示し、編集が終了すれば判断２０２に戻る。
【００５６】
判断２０５では、Ｆ４キーが押されているか否かを判断する。Ｆ４キーが押されていなければ判断２０６に進み、押されていれば処理２１３において操作者の指示に従って工程の入れ換え等の変更を行い、その後、判断２０２に戻る。次の判断２０６では、Ｆ５キーが押されているか否かを判断する。Ｆ５キーが押されていなければ判断２０７に進み、押されていれば処理２１４において操作者の指示に従って工程の転送移動を行い、その後、判断２０２に戻る。
【００５７】
判断２０７では、Ｆ６キーが押されているか否かを判断する。Ｆ６キーが押されていなければ判断２０８に進み、押されていれば処理２１５においてタレット工具番号の変更を行い、その後、判断２０２に戻る。次の判断２０８では、Ｆ８キーが押されているか否かを判断する。Ｆ８キーが押されていなければ判断２０９に進み、押されていれば処理２１６においてサブプログラムの編集画面を表示し、編集が終了すれば判断２０２に戻る。最後の判断２０９では、Ｆ９キーが押されているか否かを判断する。Ｆ９キーが押されていなければ判断２０２に戻り、押されていれば結合工程編集プログラム６４２を終了して呼び出し元に戻る。
【００５８】
以上のように、ＮＣ加工プログラム作成の際に部分工程間に連結処理Ａ，Ｂが自動的に挿入されるため、自動プログラム作成装置により自動作成された部分工程の順番を、操作者が入れ換えて最適な順番とすることが容易に行える。このため、最小の工程数により加工結果を最良のものとすることができる。また、自動プログラム作成装置により自動作成されたタレット工具番号を簡単に変更できるようにしたので、工具交換回数を最小限の回数として能率よく加工を行うことができる。
【００５９】
なお、以上の実施の形態においては、工作機械としてターニングセンタを例にとって説明したが、旋削工具による加工と回転工具による加工の両方が可能であればどのような工作機械にも本発明を適用できる。
【００６０】
【発明の効果】
ＮＣ加工プログラム作成の際に部分工程間に連結プログラムを自動的に挿入するようにしたので、部分工程の順番を操作者が入れ換えて最適な順番とすることが容易に行える。このため、最小の工程数により加工結果を最良のものとすることができる。また、ＮＣ加工プログラムのコードを直接編集する必要がなく、工程順序の編集作業を容易に行うことができるため、編集ミス、修正もれ等も発生しにくくなる。
【００６１】
連結プログラムの先頭部に順次異なるシーケンス番号を付与してＮＣ加工プログラム内に挿入するようにしたので、部分工程の接続部分を検索する場合に便利である。特に、ＮＣ加工プログラムの加工動作を中断し、その後ＮＣ加工プログラムを途中から再開させるような場合に操作が容易になる。
【００６２】
自動プログラム作成装置により自動作成されたタレット工具番号を簡単に変更できるようにしたので、工具交換回数を最小限の回数として能率よく加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を適用するターニングセンタの斜視図である。
【図２】図２は、自動プログラム作成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、プログラム確認作成の画面表示を示す図である。
【図４】図４は、結合工程編集の画面表示を示す図である。
【図５】図５は、工程の変更の一例を示す図である。
【図６】図６は、工程の変更を行った場合の、ＮＣ加工プログラムの構成の変化を示す図である。
【図７】図７は、連結処理の例を示す図である。
【図８】図８は、自動プログラム作成装置によりＮＣ加工プログラムを作成する手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、結合工程編集プログラムの処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、工程の順序による加工結果の差異を示すための図である。
【図１１】図１１は、工程の順序を入れ換えた場合の加工結果を示す図である。
【符号の説明】
１…ベッド
２…Ｚ軸案内部材
３…往復台
７…Ｙ軸送り台
Ｂ…バリ
Ｗ…工作物
１１…刃物台本体
１６…タレット
１７…心押台
１８…主軸台
１９…主軸
２０…プーリ
２２…プーリ
２１…Ｖベルト
２３…主軸駆動モータ
２４…Ｃ軸制御ユニット
２５…Ｃ軸制御モータ
２６…Ｚ軸モータ
３０…自動工具交換装置
４０…工具マガジン
５０…ＮＣ装置
６０…自動プログラム作成装置

Claims

旋削工具による加工すなわち旋削加工と、回転工具による加工すなわち回転工具加工とが可能な工作機械のためのＮＣ加工プログラム作成方法であって、
加工を行う素材工作物の形状を入力する手順と、
前記旋削加工による仕上げ形状を入力する手順と、
前記回転工具加工による仕上げ形状を入力する手順と、
前記旋削加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である旋削部分工程を１つ以上作成するとともに、前記回転工具加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である回転工具部分工程を１つ以上作成し、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を表示する工程表示手順と、
前記工程表示手順で表示した前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程の順番の変更を可能とする編集手順と、
前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記編集手順によって決定された順番に従って連結してＮＣ加工プログラムを作成するとともに、前記旋削部分工程の後に前記回転工具部分工程が続く接続部分に前記旋削加工から前記回転工具加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第１の連結プログラムを挿入し、前記回転工具部分工程の後に前記旋削部分工程が続く接続部分に前記回転工具加工から前記旋削加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第２の連結プログラムを挿入するプログラム作成手順とを有する工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法。
請求項１に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法であって、
前記プログラム作成手順は、前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムの先頭部に順次異なるシーケンス番号を付与して前記ＮＣ加工プログラム内に挿入するものである工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法。
請求項１，２のいずれか１項に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法であって、
前記工程表示手順は、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程に使用する工具を指定するためのタレット工具番号を表示するものであり、
前記タレット工具番号を変更可能とする手順を有する工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法。
請求項３に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法であって、
前記タレット工具番号は、タレットの工具装着部を指定するタレット面番号と工具を指定する工具番号とを含むものである工作機械のＮＣ加工プログラム作成方法。
旋削工具による加工すなわち旋削加工と、回転工具による加工すなわち回転工具加工とが可能な工作機械のためのＮＣ加工プログラム作成装置であって、
文字または図形を表示可能な表示手段（６９）と、
操作者がデータを入力するための入力手段（７０）と、
加工を行う素材工作物の形状のデータを記憶する素材形状記憶手段（６６）と、
前記旋削加工による仕上げ形状のデータを記憶する旋削工具仕上形状記憶手段（６７）と、
前記回転工具加工による仕上げ形状のデータを記憶する回転工具仕上形状記憶手段（６８）と、
前記旋削加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である旋削部分工程を１つ以上作成するとともに、前記回転工具加工による仕上げ形状を形成するための部分工程である回転工具部分工程を１つ以上作成し、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記表示手段（６９）に表示する工程表示手段（６４２）と、
前記工程表示手段（６４２）により表示した前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程の順番の変更を可能とする工程順序編集手段（６４２）と、
前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程を前記工程順序編集手段（６４２）によって決定された順番に従って連結してＮＣ加工プログラムを作成するとともに、前記旋削部分工程の後に前記回転工具部分工程が続く接続部分に前記旋削加工から前記回転工具加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第１の連結プログラムを挿入し、前記回転工具部分工程の後に前記旋削部分工程が続く接続部分に前記回転工具加工から前記旋削加工に加工種類を変更するための複数のＮＣ指令からなる第２の連結プログラムを挿入するプログラム作成手段（６４２）と、
前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムを記憶する連結プログラム記憶手段（６５）とを有する工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置。
請求項５に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置であって、
前記プログラム作成手段（６４２）は、前記第１の連結プログラムおよび前記第２の連結プログラムの先頭部に順次異なるシーケンス番号を付与して前記ＮＣ加工プログラム内に挿入するものである工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置。
請求項５，６のいずれか１項に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置であって、
前記工程表示手段（６４２）は、前記旋削部分工程および前記回転工具部分工程に使用する工具を指定するためのタレット工具番号を表示するものであり、
前記タレット工具番号を変更可能とする工具編集手段（６４２）を有する工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置。
請求項７に記載した工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置であって、
前記タレット工具番号は、タレットの工具装着部を指定するタレット面番号と工具を指定する工具番号とを含むものである工作機械のＮＣ加工プログラム作成装置。