(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中実工具用加工制御プログラムが入力された数値制御装置を用いた加工方法において、
下記Ａ〜Ｌの工程を順に処理することで決定される軌跡により、中心に径ｄの穴を備えカツタ径Ｄ、内側の切刃の高さｋである中空工具により加工開始穴を加工し、
その後、中空工具を中実工具用加工制御プログラムに従って移動させることを特徴とする座ぐり加工方法。
Ａ：使用する工具の寸法データを参照して、ｄ＞０か否かを判断する工程。
Ｂ：工程Ａにおいてｄ＞０であると判断された場合、内側の切刃の高さｋが中実工具用加  工制御プログラムで指定された切り込み深さＺ以上（ｋ≧Ｚ）か否かを判断する工程。
Ｃ：工程Ｂにおいてｋ≧Ｚでないと判断された場合、加工開始位置Ａから距離Ｄ／２の点  Ａ１の座標、および、座繰りを行う側に、点Ａ１を起点として距離（Ｄ＋ｄ）／２の点Ｂ  の座標を定める工程。
Ｄ：加工開始穴の切り込み深さＨを、前記中実工具用加工制御プログラムで指定された切  り込み深さＺとする工程。
Ｅ：切刃の高さｋに乗ずべき数値ｎをｎ＝１とする工程。
Ｆ：中空工具をｎｋだけ切り込む工程。
Ｇ：線分Ａ１Ｂ上を点Ａ１から点Ｂに向けて水平に移動させる工程。
Ｈ：点Ｂにおいて中空工具をｋだけ戻す工程。
Ｉ：線分Ａ１Ｂ上をＢからＡ１に向けて水平に移動させる工程。
Ｊ：Ｚ＝Ｈとする工程。
Ｋ：ｋ≧Ｚ−ｎｋか否かを判断し、ｋ≧Ｚ−ｎｋでないと判断された場合、工程Ｌを処理  し、その他の場合は処理を終了する工程。
Ｌ：ｎ＝ｎ十１として、工程Ｆに戻る工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板にＩＣ配置用の窪みを加工するための座繰り加工や、プリント基板の外形を所定の形状に加工する場合における数値制御装置を用いた座ぐり加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
座ぐり加工は、プリント基板に所定形状の窪みを加工する場合に採用されるが、プリント基板の外形を所定形状に加工する場合にも使用される。このような座ぐり加工を図６〜図８により説明する。
図６はプリント基板に所定形状の窪みを加工するプリント基板座ぐり加工機の全体図である。この図で、１はベッド、２はフレームで、ベッド１と一体である。３はクロススライドで、モータ４およびボールネジ５によりフレーム２上をＹ軸方向に移動自在である。６はサドルで、モータ７およびボールネジ８によりクロススライド３上をＺ軸方向に移動自在である。９はスピンドルで、サドル６に保持されている。１０はカッタで、スピンドル９に保持されている。１１はプリント基板、１２は下板を示す。１３はテーブルであり、プリント基板１１およびを下板１２を載置し、図示しないモータおよびボールネジ１４により紙面と垂直のＸ方向に移動自在である。１５は工具補正機能を備えたＮＣ装置で、予め入力される制御プログラムに従いカッタ１０とテーブル１３のＸＹ方向の位置制御およびカッタ１０のＺ方向の位置制御を行う。
【０００３】
図７は図６に示すプリント基板座ぐり加工機で加工されるワークの平面図である。この図で１６はワーク、Ｘ、Ｙは図６に示す方向Ｘ、Ｙと一致する方向の座標軸、Ｏ（０、０）はこの座標軸の原点（機械原点）、Ｌはワーク１６の外形線を示す。ワーク１６の角部Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの座標はそれぞれ、Ｐ（１０，１０），Ｑ（３０，１０），Ｒ（３０，３０），Ｓ（１０，３０）である。Ａは加工開始位置でありその座標はＡ（２０，１０）とする。Ｐ1 、Ｑ1 、Ｒ1 、Ｓ1 は他の角部であるがこれら角部については後述する。
【０００４】
図８は加工に使用するカッタを示す図である。図８の（ａ）は中実のカッタ１０ｊを示し、３２は切刃、Ｄはカッタ径（例えば６ｍｍ）である。又、図８の（ｂ）は中空のカッタ１０ｐを示し、３１はカッタ中心に明けられた穴、３２はその切刃、Ｄはカッタ径（例えば６ｍｍ）、ｄは穴３１の径（例えば２ｍｍ）、ｋは切刃３２の内側の高さである。
【０００５】
以下、図７に示すワーク１６を外形線Ｌに沿って切断する場合の加工制御プログラムａを説明する。
（ａ１）Ｔ１；
（ａ２）Ｇ００Ｘ２０．Ｙ１０．；
（ａ３）Ｇ４１Ｄ１；
（ａ４）Ｚ３；
（ａ５）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ａ６）Ｇ０１Ｙ２０．；
（ａ７）Ｇ０１Ｘ−２０．；
（ａ８）Ｇ０１Ｙ−２０；
（ａ９）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ａ１０）Ｚ−３；
（ａ１１）Ｇ４０Ｇ００Ｘ−２０．Ｙ−１０．；
（ａ１２）Ｍ０２；
上記制御プログラムａ中、「Ｔ」は工具を選択せよという指令、「Ｇ００」はスピンドルすなわち工具の軸心を指定された位置に配置せよという指令、「Ｇ４１」は工具補正機能（工具の径を考慮し外形線Ｌに沿う切断のための工具経路を補正する機能）を動作させよという指令、「Ｄ」は指令Ｔで指定された工具の工具補正をせよという指令、「Ｚ」は指定された深さまで工具を切り込めという指令、「Ｇ０１」は現在位置から指令された位置まで直線移動せよという指令、「Ｇ４０」は工具補正機能をキャンセルせよという指令、「Ｍ０２」は加工終了指令、「；」は１つの動作の区切りの指令である。
【０００６】
上記の制御プログラムａに従うと、次の動作が実行される。（ａ１）のデータで工具番号１番のカッタ１０ｊを選択する。次に、（ａ２）のデータで加工開始位置Ａにカッタ１０ｊの軸心を位置させる。次に、（ａ３）のデータで、▲１▼工具番号１番のデータを参照してＤ／２（この場合Ｄ／２＝３ｍｍ）を算出し、▲２▼（ａ４）〜（ａ１０）の「Ｚ」および「Ｇ０１」で指定されるデータを参照し、外形線ＬからＤ／２の距離にある線分Ａ1Ｑ1，Ｑ1Ｒ1，Ｒ1Ｓ1，Ｓ1Ｐ1，Ｐ1Ａ1を構成する点Ａ1（２０，７），Ｑ1（３３，７），Ｒ1（３３，３３），Ｓ1（７，３３），Ｐ1（７，７）の座標を求める。そして、カッタ１０ｊの軸心を線分ＡＱの法線方向にＤ／２だけずれた点Ａ1に位置させる。次に、（ａ４）のデータでカッタ１０の先端を３ｍｍ切り込む。次に、カッタ１０ｊの軸心を、（ａ５）のデータで線分Ａ1Ｑ1上を、（ａ６）のデータで線分Ｑ1Ｒ1上を、（ａ７）のデータで線分Ｒ1Ｓ1上を、（ａ８）のデータで線分Ｓ1Ｐ1上を、（ａ９）のデータで線分Ｐ1Ａ1上を移動させる。次に、（ａ１０）のデータでカッタ１０ｊを引き上げる。次に、（ａ１１）のデータで工具補正をキャンセルして、工具を機械原点に戻す。最後に（ａ１２）のデータで加工を終了させる。
【０００７】
ところで、上記カッタ１０ｊの代わりに、図８（ｂ）に示すカッタ１０ｐを用い、穴３１に冷却用の圧縮空気を供給しながら加工すると、カッタの温度が上昇せず、カッタ１０ｊによる加工よりも加工速度を早くでき、工具の寿命も長くなる。しかし、切込深さＺが内側の切刃３２の高さｋよりも大きい場合、カッタ１０ｐをそのままプリント基板１１に切込ませると、プリント基板１１の穴３１部が加工されずに残る。そこで、予め別のドリルで加工開始穴を明けておく。この場合、中空のカッタ１０ｐであっても、上記カッタ１０ｊ用の制御プログラムａにより加工できる。また、制御プログラムにより、カッタ１０ｐをいったん深さｋだけ垂直に切り込ませ、その状態で水平方向に（Ｄ＋ｄ）／２だけ移動させる（プリント基板１１の穴３１部は除去される）動作を加工深さになるまで繰り返す方法もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、制御プログラムにカッタ１０ｐを垂直方向に移動させるための移動量と水平方向の移動量とを記述する必要があり、上記カッタ１０ｊ用の制御プログラムａをそのまま使用することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、中空のカッタ１０ｐを用いる場合であっても中実のカッタ１０ｊ用の制御プログラムａをそのまま使用することができ、作業能率を向上させることができる数値制御装置を用いた座ぐり加工方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、中実工具用加工制御プログラムが入力された数値制御装置を用いた加工方法において、下記Ａ〜Ｌの工程を順に処理することで決定される軌跡により、中心に径ｄの穴を備えカツタ径Ｄ、内側の切刃の高さｋである中空工具により加工開始穴を加工し、その後、中空工具を中実工具用加工制御プログラムに従って移動させることを特徴とする座ぐり加工方法である。
Ａ：使用する工具の寸法データを参照して、ｄ＞０か否かを判断する工程。
Ｂ：工程Ａにおいてｄ＞０であると判断された場合、内側の切刃の高さｋが中実工具用加  工制御プログラムで指定された切り込み深さＺ以上（ｋ≧Ｚ）か否かを判断する工程。
Ｃ：工程Ｂにおいてｋ≧Ｚでないと判断された場合、加工開始位置Ａから距離Ｄ／２の点  Ａ１の座標、および、座繰りを行う側に、点Ａ１を起点として距離（Ｄ＋ｄ）／２の点Ｂ  の座標を定める工程。
Ｄ：加工開始穴の切り込み深さＨを、前記中実工具用加工制御プログラムで指定された切  り込み深さＺとする工程。
Ｅ：切刃の高さｋに乗ずべき数値ｎをｎ＝１とする工程。
Ｆ：中空工具をｎｋだけ切り込む工程。
Ｇ：線分Ａ１Ｂ上を点Ａ１から点Ｂに向けて水平に移動させる工程。
Ｈ：点Ｂにおいて中空工具をｎｋだけ戻す工程。
Ｉ：線分Ａ１Ｂ上をＢからＡ１に向けて水平に移動させる工程。
Ｊ：Ｚ＝Ｈとする工程。
Ｋ：ｋ≧Ｚ−ｎｋか否かを判断し、ｋ≧Ｚ−ｎｋでないと判断された場合、工程Ｌを処理    し、その他の場合は処理を終了する工程。
Ｌ：ｎ＝ｎ十１として、工程Ｆに戻る工程。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る数値制御装置を用いた座ぐり加工方法の制御手順を示すフローチャート、図２は中空カッタ使用時に必要な加工開始穴の加工を説明する図である。本実施の形態における加工制御プログラムは前述の制御プログラムａと同一である以下の加工制御プログラムが用いられる。
（ａ１）Ｔ１；
（ａ２）Ｇ００Ｘ２０．Ｙ１０．；
（ａ３）Ｇ４１Ｄ１；
（ａ４）Ｚ３；
（ａ５）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ａ６）Ｇ０１Ｙ２０．；
（ａ７）Ｇ０１Ｘ−２０．；
（ａ８）Ｇ０１Ｙ−２０；
（ａ９）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ａ１０）Ｚ−３；
（ａ１１）Ｇ４０Ｇ００Ｘ−２０．Ｙ−１０．；
（ａ１２）Ｍ０２；
上記の加工制御プログラムａに従う本実施の形態の加工動作を、図１および図２を参照して説明する。（ａ１）のデータで工具番号１番のカッタ１０ｊを選択する。次に、（ａ２）のデータで加工開始位置Ａにカッタ１０ｊの軸心を位置させる。次に、（ａ３）のデータにより、以下の動作をする。先ず数値制御装置１５のコンピュータは、工具番号１番の寸法データを参照して、ｄ＞０か否かを判断する（図１に示す手順Ｓ１００）。ｄ＞０でない場合はカッタが中実のカッタ１０ｊであるから処理を終了し、ｄ＞０の場合（カッタ１０ｐの場合）は次の処理に移る。即ち、工具番号１番の寸法データを参照して、切刃３２の高さｋと切り込み深さＺとを比較し（手順Ｓ１１０）、ｋ≧Ｚの場合はそのまま水平に移動させてよいから処理を終了する。ｋ≧Ｚでない場合は、工具がカッタ１０ｊの場合と同様に、（ａ４）〜（ａ１０）の「Ｇ０１」で指定されるデータを参照し、外形線ＬからＤ／２の距離にある線分Ａ1Ｑ1，Ｑ1Ｒ1，Ｒ1Ｓ1，Ｓ1Ｐ1，Ｐ1Ａ1を構成する点Ａ1（２０，７），Ｑ1（３３，７），Ｒ1（３３，３３），Ｓ1（７，３３），Ｐ1（７，７）の座標を求める。そして、カッタ１０ｐの軸心を線分ＡＱの法線方向にＤ／２だけずれた点Ａ1に位置させる。さらに、外形線ＬからＤ／２の距離にある点Ａ1（２０，７）と、点Ａと点Ａ1を通る直線上で点Ａ1を起点として点Ａと反対側に距離（Ｄ＋ｄ）／２の点Ｂの座標を求めて記憶する（Ｓ１２０）。すなわち、ｄ＝２の場合、点Ｂの座標は（２０，３）である。
【００１２】
次に、Ｈ＝Ｚ（Ｓ１３０）、切刃３２の高さに乗ずべき数値をｎとし、最初にｎ＝１とする（Ｓ１４０）。そして、カッタ１０ｐをｎｋ（この場合はｎ＝１だからｋ）だけ切り込み（手順Ｓ１５０）、この状態で線分Ａ1Ｂ上をＡ1からＢに向けて水平に移動させる（Ｓ１６０）。次に、点Ｂにおいてカッタ１０ｐをｋだけ戻し（Ｓ１７０）、線分Ａ1Ｂ上をＢからＡ1に向けて水平に移動させる（Ｓ１８０）。次に、Ｚ＝Ｈとする（Ｓ１９０）。そして、ｋ≧Ｚ−ｋを判断し（手順Ｓ２００）、ｋ≧Ｚ−ｋの場合はそのまま水平に移動させてよいから処理を終了し、ｋ≧Ｚ−ｎｋでない場合は、ｎ＝ｎ＋１として（Ｓ２１０）、手順Ｓ１５０の処理に戻り、ｋ≧Ｚ−ｎｋを満足するまで手順Ｓ１５０から手順Ｓ２００の処理を繰り返す。以上の動作でカッタ１０ｐをそのままプリント基板１１に切込ませることができる。そこで、（ａ４）のデータでカッタ１０ｐの先端を３ｍｍ切り込む。次に、カッタ１０の軸心を、（ａ５）のデータで線分Ａ1Ｑ1上を、（ａ６）のデータで線分Ｑ1Ｒ1上を、（ａ７）のデータで線分Ｒ1Ｓ1上を、（ａ８）のデータで線分Ｓ1Ｐ1上を、（ａ９）のデータで線分Ｐ1Ａ1上を移動させる。次に、（ａ１０）のデータでカッタ１０ｐを引き上げる。次に、（ａ１１）のデータで工具補正をキャンセルして、工具を機械原点に戻す。最後に（ａ１２）のデータで加工を終了させる。
【００１３】
なお、上記実施の形態の説明では、カッタ１０ｐを法線方向に水平に往復移動させたが、線分Ａ1Ｑ1上を距離（Ｄ＋ｄ）／２以上水平に往復移動させてもよい。また、上記実施の形態の説明では、加工開始穴の加工時におけるカッタ１０ｐの垂直方向の移動を間歇運動とし、ｋだけ切り込ませてから水平に移動させたが、垂直方向に等速移動させながら１方向に往復運動または円運動させてもよい。なお、垂直方向に等速移動させながら円運動させる手順については、以下の第２の実施の形態で説明する。
【００１４】
図３は本発明の第２の実施の形態に係る数値制御装置を用いた座ぐり加工方法の制御手順を示すフローチャート、図４は中空カッタ使用時に必要な加工開始穴を加工するときの要部拡大平面図である。本実施の形態における加工制御プログラムは下記の加工制御プログラムｂである。
（ｂ１）Ｔ１；
（ｂ２）Ｇ００Ｘ２０．Ｙ１０．；
（ｂ３）Ｇ４１Ｄ１；
（ｂ４）Ｇ２１Ｉ１Ｊ０．５；
（ｂ５）Ｚ３；
（ｂ６）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ｂ７）Ｇ０１Ｙ２０．；
（ｂ８）Ｇ０１Ｘ−２０．；
（ｂ９）Ｇ０１Ｙ−２０；
（ｂ１０）Ｇ０１Ｘ１０．；
（ｂ１１）Ｚ−３；
（ｂ１２）Ｇ４０Ｇ００Ｘ−２０．Ｙ−１０．；
（ｂ１３）Ｍ０２；
上記制御プログラムｂ中、「Ｇ２１」は工具を円運動させよという指令、「Ｉ」は円運動の中心を工具補正で得た加工開始位置点Ａ1と点Ａを通る直線上で点Ａ1を起点として点Ａと反対側の指定される距離にせよという指令、「Ｊ」は切込リードすなわち１回転当りの切り込み量である。上記の加工制御プログラムｂに従う本実施の形態の加工動作を図３および図４を参照して説明する。（ｂ１）のデータで工具番号１番のカッタ１０ｐを選択する。次に、（ｂ２）のデータで加工開始位置Ａにカッタ１０ｐの軸心を位置させる。次に、（ｂ３）のデータにより、（ｂ６）〜（ｂ１０）の「Ｇ０１」で指定されるデータを参照し、外形線ＬからＤ／２の距離にある線分Ａ1Ｑ1，Ｑ1Ｒ1，Ｒ1Ｓ1，Ｓ1Ｐ1，Ｐ1Ａ1を構成する点Ａ1（２０，７），Ｑ1（３３，７），Ｒ1（３３，３３），Ｓ1（７，３３），Ｐ1（７，７）の座標を求める。次に、（ｂ４）のデータにより、先ず、カッタ１０ｐの軸心を線分ＡＱの法線方向で点Ａ1から１ｍｍずれた点Ｃ（２０，６）に位置させる。そして、さきの実施の形態の場合と同じく定数ｎをｎ＝１とし（図３に示すＳ３００）、図４に示すように、点Ｃを中心としてカッタ１０ｐの軸心を半径１ｍｍ、１回転当り０．５ｍｍで切り込む（Ｓ３１０）。なお、カッタ１０ｐの移動範囲は図４の点線で示す範囲である。そして、ｋ≧Ｚ−０．５の場合はそのまま水平に移動できるから処理を終了し、ｋ≧Ｚ−０．５ｎの判断を行い（Ｓ３２０）、ｋ≧Ｚ−０．５ｎの場合は処理を終了し、そうでない場合は、ｎ＝ｎ＋１として（Ｓ３３０）手順Ｓ３１０の処理に戻り、ｋ≧Ｚ−０．５ｎを満足するまで手順Ｓ３１０から手順Ｓ３２０の処理を繰り返す。以上の動作でカッタ１０ｐをそのままプリント基板１１に切込ませることができる。なお、上記動作において、切込リード指令Ｊで指定する値はｋ以下、また、距離指令Ｉで指定する値はｄ以上とする必要がある。
【００１５】
図５はカッタ１０ｐの上述とは異なる動作態様を説明する図である。この図で、図８の（ｂ）に示す部分と同一又は等価な部分には同一符号が付してある。この図は、カッタ１０ｐを垂直方向に等速移動させながら、一方向に往復運動させる場合を説明する図であり、この図に示すように、カッタ１０ｐでｋ／２切り込む間に当該カッタ１０ｐを（３Ｄ＋ｄ）／４以上移動させればよい。ただし、この場合には、同図において斜線を付した部分が加工されずに残るから、判定条件をｋ／２≧Ｚ−ｎｋとする必要がある。
【００１６】
なお、上記各実施の形態の説明では、加工開始穴を開ける軌跡を１通りとしたが、複数通り準備しておき、選択できるように構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中空の工具を使用する場合であっても中実の工具に用いられる中実工具用加工制御プログラムを変更することなくそのまま使用することができ、これにより、作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る数値制御装置を用いた外形加工方法の制御手順のフローチャートである。
【図２】加工開始穴を加工するときの平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る数値制御装置を用いた外形加工方法の制御手順のフローチャートである。
【図４】加工開始穴を加工するときの要部拡大平面図である。
【図５】カッタに特定の運動をさせる場合の説明図である。
【図６】プリント基板座繰り加工機の全体図である。
【図７】ワークの平面図である。
【図８】カッタの説明図である。
【符号の説明】
１０  カッタ
１５  工具補正機能を備えたＮＣ装置
３２  切刃
【図１】
0003711629.tif 000002
【図２】
0003711629.tif 000003
【図３】
0003711629.tif 000004
【図４】
0003711629.tif 000005
【図５】
0003711629.tif 000006
【図６】
0003711629.tif 000007
【図７】
0003711629.tif 000008
【図８】
0003711629.tif 000009