(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
加工プログラムの加工サイクル生成指令に従って複数のブロックから構成される加工サイクルを生成し、該加工サイクルを実行することにより工作機械を制御する数値制御装置において、
加工サイクルの実行中に、作業者が切削条件を変更するための切削条件変更手段と、
前記切削条件変更手段により切削条件が変更された場合、加工サイクルの実行中に、当該切削条件が変更された加工サイクルの実行中のブロックを識別するブロック識別情報と変更された切削条件とを関連付けて記憶する切削条件記憶手段と、
再度、前記加工プログラムに従って加工サイクルを生成し実行する際に、加工サイクルの実行ブロックが前記切削条件記憶手段に記憶されたブロック識別情報と一致するか判断し、一致する場合実行ブロックの切削条件を前記切削条件記憶手段に記憶された、加工サイクルの実行中に作業者によって変更された切削条件に置き換えて加工サイクルを実行させる切削条件再現手段と、
を有することを特徴とする数値制御装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献1に記載された数値制御装置においても、数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を用いる場合は、修正作業自体ができないという問題がある。以下、その事例を
図1、
図2、
図3を用いて説明する。
【0007】
図1は旋削加工の加工プログラムであり、
図2で示された径の異なる二つの部分からなる段付き円柱状の部品形状を得るために数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を用いた加工プログラムの例である。ここで、数値制御装置は、N0005からN0011で定義された加工サイクル生成指令に従って、N0004とN0007からN0010で定義された加工領域に対し、
図2の点線矢印で示される複数の早送り位置決め動作、実線矢印で示される複数の切削送り動作から構成される複数の加工サイクルを含む加工データを内部で自動的に生成して実行する。その際の切削条件は、N0003のS500という指令に従った主軸回転速度500min
-1、N0003のF0.5という指令に従った送り速度0.5mm/rev、N0005のD8.4という指令に従った切込み量8.4/2mmとなる。
【0008】
ここで、
図2の加工サイクルを拡大した
図3を用いて説明する。
【0009】
図1に示した旋削加工の加工プログラムにより、ブロックBLK1、BLK2、BLK3、BLK4からなる1回目の加工サイクル、ブロックBLK5、BLK6、BLK7、BLK8からなる2回目の加工サイクル、・・・・と順次加工サイクルが生成され、加工が行われる。ここで、例えば、作業者が主軸回転速度変更手段を用いて加工中に、BLK6,BLK7で主軸回転速度を470min
-1に変更、BLK10,BLK11で、主軸回転速度を450min
-1、BLK14,BLK15で主軸回転速度を420min
-1、BLK18,BLK19で主軸回転速度を400min
-1に変更した場合、その変更結果を、再度、
図1の加工プログラムを用いた加工で使用できるように加工プログラムに反映しようとしても、前述のBLK6,BLK7,BLK10,BLK11,BLK14,BLK15,BLK18,BLK19の動作に相当する動作指令が加工プログラム上には存在しないため、適切に調整した主軸回転速度を加工プログラムに反映することができない。
【0010】
同様に、
図1の加工プログラムを用いて
図2で示された円柱状の部品形状を得る加工を行う際、
図4に示すように、作業者が切削条件の1つである切込み量に関して、切込み量変更手段を用いて加工中に3回目以降の加工サイクルの切込み量を変更した場合、その変更結果を、再度、
図1の加工プログラムを用いた加工で使用できるように加工プログラムに反映しようとしても、それぞれの加工サイクルの切込み位置へ早送り位置決めするBLK9,BLK13,BLK17,BLK21の動作指令が加工プログラム上には存在しないため、適切に調整した切込み量を加工プログラムに反映することができない。
【0011】
前述の通り、数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を用いる場合は、作業者が探し出した適切な主軸回転速度や送り速度や切込み量を加工プログラムに反映するという修正作業自体ができないため、2度目以降の加工においても、毎回、加工中に各種の変更手段を用いて主軸回転速度や送り速度や切込み量などの切削条件を変更するという煩雑な作業が必要となり、また、変更作業ミスも発生しやすい。
【0012】
本発明は、加工サイクル自動生成、実行機能を有する数値制御装置において、作業者が探し出した適切な切削条件にて2度目以降の加工を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係る数値制御装置は、切削条件を含む加工プログラムに従って加工サイクルを自動生成し、生成された加工サイクルを実行して工作機械を制御する数値制御装置であって、自動生成された加工サイクルの切削条件を作業者が加工中に修正した場合に、同一の加工プログラムに従う2度目の加工において前記作業者の修正を反映した加工を行う装置である。
【0014】
より具体的には、本発明に係る数値制御装置は、加工プログラムの加工サイクル生成指令に従って複数のブロックから構成される加工サイクルを生成し、該加工サイクルを実行することにより工作機械を制御する。さらに、当該数値制御装置は、加工サイクルの実行中に、作業者が切削条件を変更するための切削条件変更手段と、前記切削条件変更手段により切削条件が変更された場合、
加工サイクルの実行中に、当該切削条件が変更された加工サイクルの実行中のブロックを識別するブロック識別情報と変更された切削条件とを関連付けて記憶する切削条件記憶手段と、再度、前記加工プログラムに従って加工サイクルを生成し実行する際に、加工サイクルの実行ブロックが前記切削条件記憶手段に記憶されたブロック識別情報と一致するか判断し、一致する場合実行ブロックの切削条件を前記切削条件記憶手段に記憶された
、加工サイクルの実行中に作業者によって変更された切削条件に置き換えて
加工サイクルを実行させる切削条件
再現手段と、を有する。
【0015】
本発明に係る他の数値制御装置は、加工プログラムの加工サイクル生成指令に従って複数の加工サイクルを生成し、該加工サイクルを実行することにより工作機械を制御する。さらに、当該数値制御装置は、加工サイクルの実行中に、作業者が切削条件を変更するための切削条件変更手段と、前記切削条件変更手段により切削条件が変更された場合、
加工サイクルの実行中に、当該切削条件が変更された加工サイクルを識別する加工サイクル識別情報と変更された切削条件とを関連付けて記憶する切削条件記憶手段と、再度、前記加工プログラムに従って加工サイクルを生成し実行する際に、実行する加工サイクルが前記切削条件記憶手段に記憶された加工サイクル識別情報と一致するか判断し、一致する場合実行する加工サイクルの切削条件を前記切削条件記憶手段に記憶された
、加工サイクルの実行中に作業者によって変更された切削条件に置き換えて
加工サイクルを実行させる切削条件
再現手段と、を有する。
【発明の効果】
【0016】
本発明では、数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を用いた加工においても、作業者が加工プログラムを用いた加工運転時に行なった主軸回転速度や送り速度や切込み量といった切削条件の変更された情報を記憶しておき、再度、前記加工プログラムを用いて加工サイクルを自動生成する加工運転の際に、前記記憶された情報に基づいて、主軸回転速度や送り速度や切込み量といった切削条件が再現される。これにより、作業者は、数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を使った場合でも制限なく、加工運転時に行なった主軸回転速度や送り速度や切込み量といった切削条件の変更を次の加工でも自動的に再現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図5(a)および
図5(b)は、本実施形態の数値制御装置の機能を示すブロック図である。
【0019】
まず、作業者が加工プログラムを用いて主軸回転速度や送り速度といった切削条件を調整する作業を行う場合の数値制御装置の動作を
図5(a)にて説明することにより、主軸回転速度や送り速度が変更された場合に、その変更情報を記憶する過程を説明する。
【0020】
加工プログラム読込部2は加工プログラムメモリ1から加工プログラムを読込み、加工プログラムに示された主軸回転速度指令、送り速度指令、切削送り補間指令、早送り指令などを実行ブロック管理部4へ出力する。また、加工サイクル生成指令の場合は、加工サイクル生成指令を加工サイクル生成部3へ出力する。
【0021】
加工サイクル生成部3は加工サイクル生成指令に基づき、切削補間指令、早送り指令を順次生成し、実行ブロック管理部4へ出力する。前述の説明で用いた
図1、
図2において、加工サイクル生成指令とは
図1のN0005からN0011であり、順次生成される切削補間指令と早送り指令とは
図2の実線矢印と点線矢印とである。即ち、加工サイクル生成部3は、
図3に示すブロックBLK1の早送り指令、ブロックBLK2、ブロックBLK3の切削補間指令、ブロックBLK4の早送り指令から構成される1回目の加工サイクル、ブロックBLK5の早送り指令、ブロックBLK6、ブロックBLK7の切削補間指令、ブロックBLK8の早送り指令から構成される2回目の加工サイクル・・・・の加工サイクルを順次生成し、実行ブロック管理部4へ出力する。つまり、加工プログラムに従って生成される加工データは、複数の加工サイクルから構成され、更に個々の加工サイクルは複数の加工ブロックBLK1,BLK2,・・・から構成される。
【0022】
実行ブロック管理部4は、加工プログラム読込部2や加工サイクル生成部3から受け取った各種データに応じて、次のように動作する。
・主軸回転速度指令を受け取った場合は、主軸回転速度指令を主軸制御部5へ出力する。主軸制御部5は受け取った指令に基づき主軸回転速度を制御する。
・送り速度指令を受け取った場合は、送り速度指令を送り速度制御部6へ出力する。送り速度制御部6は受け取った指令に基づき、切削送りの補間速度を算出し、切削送り補間制御部7へ出力する。
・切削送り補間指令を受け取った場合は、切削送り補間指令を切削送り補間制御部7へ通知する。切削送り補間制御部7は、送り速度制御部6から受け取った補間速度と実行ブロック管理部4から受け取った切削送り補間指令に基づき切削送り補間制御を行う。
・早送り指令を受け取った場合は、早送り指令を早送り制御部8へ通知する。早送り制御部8は受け取った指令に基づき早送り制御を行う。
【0023】
また、実行ブロック管理部4は加工プログラム読込部2や加工サイクル生成部3から受け取った指令のブロックを実行する都度順次実行ブロックをカウントし、カウント値を主軸回転速度変更情報記憶部11と送り速度変更情報記憶部12へ出力する。
【0024】
ここで、加工サイクル生成部3が生成したブロックBLK1,BLK2・・・をその指令に応じて各制御部が制御しているときに、作業者が主軸回転速度変更部9を用いて主軸回転速度を変更した場合は、主軸回転速度変更情報が主軸制御部5へ出力され、主軸制御部5は受け取った情報に基づき主軸回転速度の変更を制御する。例えば、作業者は、加工プログラムに示された、または加工プログラムに基づき算出された主軸回転速度に対し、割合によって増減を指示することができる。つまり、90%などと入力することにより、主軸回転速度を減速させる指示を行う。割合で増減指示を行うことに替えて、直接回転速度を入力指示することもできる。
【0025】
また、主軸回転速度変更情報は、主軸回転速度変更情報記憶部11へ出力される。主軸回転速度変更情報記憶部11は、送られてきた主軸回転速度変更情報を実行ブロック管理部4から送られた実行ブロックカウント値と共に記憶する。実行ブロックカウント値は、加工ブロックを特定するための情報であり、主軸回転速度変更情報記憶部11には、作業者が変更した主軸回転速度の情報と、この変更を行った加工ブロックとが関連付けられて記憶される。
【0026】
同様に、加工サイクル生成部3が生成したブロックBLK1,BLK2・・・をその指令に応じて各制御部が制御しているときに、作業者が送り速度変更部10を用いて送り速度を変更した場合は、送り速度変更情報が送り速度制御部6へ出力され、送り速度制御部6は受け取った情報に基づき補間速度を算出し、切削送り補間制御部7へ通知され、切削送り補間制御部7は変更された補間速度に基づいて切削送り補間制御を行う。また、送り速度変更情報は、送り速度変更情報記憶部12へ出力される。送り速度変更情報記憶部12は送られてきた送り速度変更情報を実行ブロック管理部4から送られた実行ブロックカウント値と共に記憶する。送り速度についても、作業者が変更した送り速度の情報と、この変更を行った加工ブロックとが関連付けられて記憶される。
【0027】
以上が主軸回転速度や送り速度が変更された場合に、その変更情報を記憶する過程である。
【0028】
一方、切込み量が変更された場合にその変更情報を記憶する過程は次の通りである。加工サイクル生成部3は、
図3のBLK1,BLK2,BLK3,BLK4,BLK5,BLK6,....で示すように、点線矢印で示される早送り位置決め動作指令と実線矢印で示される切削送り動作指令とを生成する。即ち、加工サイクル生成部3は、1回目の加工サイクルであるBLK1からBLK4を生成すると共に加工サイクルカウント値を1とし、続いて、2回目の加工サイクルであるBLK5からBLK8を生成すると共に加工サイクルカウント値を2とする処理を繰り返す。
【0029】
ここで、加工サイクル生成部3が3回目の加工サイクルの切込み位置へ早送り位置決めするBLK9を生成する際に、作業者が切込み量変更部15を用いて切込み量が小さくなるように変更した場合、生成されるBLK9は
図4に示すように変更され、加工サイクル2回目の切込み量より小さくなる。切込み量の変更も、主軸回転速度や送り速度の変更と同様加工プログラムで指令された切込み量(例えば、
図1のN0005のD8.4という指令に従った8.4/2mm)に対する増減割合を指示してもよく、また直接切込み量を指示してもよい。
【0030】
このように加工サイクルの切込み量が変更された場合、加工サイクル生成部3は、現在生成している加工サイクルの加工サイクルカウント値(上記の例の場合は「3」)とともに切込み量の変更情報を切込み量変更情報記憶部16に通知し、切込み量変更情報記憶部16は加工サイクルカウント値とともに切込み量の変更情報を記憶する。これにより、変更された切込み量の情報と、変更が成された加工サイクルが関連付けられて記憶される。
【0031】
以上が切込み量が変更された場合に、その変更情報を記憶する過程である。
【0032】
次に、
図5(b)を用いて、作業者が変更した主軸回転速度や送り速度を、次の加工で利用する場合の数値制御装置の動作を説明することにより、前述の記憶された変更情報に基づいて所望のブロックで主軸回転速度や送り速度の変更が再現される過程を説明する。
【0033】
同一の加工プログラムを用いた2度目以降の加工においても、加工プログラムメモリから加工プログラムが読み出され、実行されていく過程は
図5(a)に従って説明したとおりである。ここで、実行ブロック管理部4は加工プログラム読込部2や加工サイクル生成部3から受け取った指令のブロックを実行する都度順次実行ブロックをカウントし、カウント値を主軸回転速度変更情報記憶部11と送り速度変更情報記憶部12へ通知するのではなく、主軸回転速度変更再現部13と送り速度変更再現部14へ出力する。
【0034】
主軸回転速度変更再現部13は、実行ブロック管理部4から受け取った実行ブロックカウント値に符合する実行ブロックカウント値が主軸回転速度変更情報記憶部11に記憶されているかどうかを検索し、符合する実行ブロックカウント値が有れば、その実行ブロックカウント値と関連付けられて記憶されている主軸回転速度変更情報を主軸制御部5へ通知する。主軸制御部5は受け取った変更情報に基づいて主軸回転速度の変更制御を行う。
【0035】
同様に、送り速度変更再現部14は、実行ブロック管理部4から受け取った実行ブロックカウント値に符合する実行ブロックカウント値が送り速度変更情報記憶部12に記憶されているかどうかを検索し、符合する実行ブロックカウント値があれば、その実行ブロックカウント値と関連付けられて記憶されている送り速度変更情報を送り速度制御部6へ通知する。送り速度制御部6は受け取った変更情報に基づいて補間速度の算出を行い、切削送り補間制御部7へ通知する。切削送り補間制御部7は変更された補間速度に基づいて切削送り補間制御を行う。
【0036】
これにより、記憶された主軸回転速度や送り速度の変更が次の加工作業で再現される。
【0037】
一方、記憶された切込み量の変更情報が次の加工作業で再現される過程は次の通りである。加工サイクル生成部3は、1回目、2回目、・・・とそれぞれの加工サイクルを生成する前に、加工サイクルカウント値を切込み量変更再現部17に通知する。切込み量変更再現部17は、加工サイクル生成部3から受け取った加工サイクルカウント値に符合する加工サイクルカウント値が切込み量変更情報記憶部16に記憶されているかどうかを検索し、符合する加工サイクルカウント値があれば、その加工サイクルカウント値と関連付けられて記憶されている切込み量変更情報を加工サイクル生成部3へ通知する。加工サイクル生成部3は受け取った変更情報に基づいて切込み量を変更した加工サイクルを生成する。
【0038】
これにより、記憶された切込み量の変更が次の加工作業で再現される。
【0039】
以上は、
図3に示した旋削加工における加工サイクルを例として説明したが、
図6に示す穴あけ加工、その他、指定された加工領域を順次加工していくフライス加工、ポケット加工等のマシニングセンタにおける加工サイクルにも適用できることは言うまでもない。
【0040】
以上説明したように、本実施形態の数値制御装置によれば、数値制御装置が持つ加工サイクル自動生成、実行機能を用いる場合でも、作業者が加工プログラムを用いて加工運転を行ない、切削条件の調整作業で適切な主軸回転速度や送り速度や切込み量を探し出し、その探し出した適切な主軸回転速度や送り速度や切込み量を用いて、再度加工プログラムを用いて加工サイクルを自動生成し加工運転を行う場合に、従来とは違って、毎回、加工中に行っていた各種の変更手段を用いた切削条件の変更作業が不要になり、変更作業ミスが発生することもない。