(57)【要約】【課題】反転割出可能な工具主軸台を備えたＮＣ工作機械については、工具の反転割出機能を利用することによって、短時間で効率よく隅取加工を行うことができる加工プログラムを作成可能な加工プログラム作成装置を提供する。【解決手段】ポケット加工用の加工プログラムを作成する際、ポケット加工を行うだけでは削り残しが発生する場合は、ポケット加工工程に続いて、削り残し部分を削り取るための隅取加工工程に至る一連の加工プログラムを自動作成するようになっており、ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、隅取加工用工具として、ポケット加工用工具と同一の工具が自動選定され（ステップＳ８）、これを反転させた状態で使用するような加工プログラムを作成するようになっている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ工作機械の加工プログラムを自動作成する加工プログラム作成装置であって、
定義されたワークの仕上げ形状に基づいて初期選定された工具を用いて、ワークの外周面にポケット加工を行ったときに発生する削り残し部分を削り取る隅取加工については、
前記ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、隅取加工用の工具として、初期選定された前記工具を選定し、これを反転させた状態で使用するような加工プログラムを作成するようになっていることを特徴とする加工プログラム作成装置。
【請求項２】
ＮＣ工作機械の加工プログラムを自動作成する加工プログラム作成装置であって、
定義されたワークの仕上げ形状に基づいて初期選定された工具を用いて、ワークの外周面にポケット加工を行ったときに発生する削り残し部分を削り取る隅取加工については、
前記ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、
隅取加工用の工具として、初期選定された前記工具を選定し、これを反転させた状態で使用するか、初期選定された前記工具の逆勝手工具を選定し、初期選定された前記工具を新たに選定された前記逆勝手工具に交換して使用するかの判断をオペレータに要求し、
オペレータの判断に従って、加工プログラムを作成するようになっていることを特徴とする加工プログラム作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＮＣ工作機械の加工プログラムを自動作成する加工プログラム作成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＮＣ工作機械には、ワークを加工するための加工プログラムを自動的に作成する加工プログラム作成装置が搭載されたものがあり、代表的な加工プログラム作成装置としては、例えば、ＮＣ装置の表示画面に順次表示される質問や入力要求に答える形でデータを入力していけば、加工プログラムが自動的に作成される対話式加工プログラム作成装置が広く知られている。
【０００３】
こういった加工プログラム作成装置によって、ポケット加工の加工プログラムを作成する場合は、オペレータによって定義されたワークの仕上げ形状に基づいて、使用工具が自動選定され、ツールパスが作成されることになるが、自動選定された工具でポケット加工を行うと、図４（ａ）に破線で示すように、削り残しが発生すると予想される場合があり、そのような場合は、その削り残し部分を削り取る隅取加工用の加工プログラムについても自動的に作成されることになる。
【０００４】
こういった隅取加工用の加工プログラムを作成する際は、同図（ｂ）に示すように、その削り残し部分を削り取る隅取加工用の工具として、ポケット加工用の工具Ｔ１の逆勝手工具Ｔ２が自動的に選定されるようになっており、ポケット加工から隅取加工に移行する際は、装着されているポケット加工用の工具を、隅取加工用の工具に交換する工具交換指令が出力されるような加工プログラムが作成されることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−１７７５０４号公報
【特許文献２】
特開平１０−０２０９１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上述したように、加工プログラム作成装置によって作成された加工プログラムに従って、ポケット加工から隅取加工に至る一連の加工を行う場合は、使用する工具の本数が多くなると共に工具交換の回数も多くなり、それに伴って、ワークの加工に要する時間が長くなるといった問題がある。
【０００７】
ところで、近年、工程の集約化を図ることを目的として、複数主軸を用いて旋削／ミーリング加工を行うことができる工作機械が登場し、さらに、図５に示すように、効率よく加工を行うために、Ｚ軸方向に工具Ｔを反転割出可能な工具主軸台ＴＳを備えた複合加工機が登場してきた。
【０００８】
こういった複合加工機は、対向する一対のワーク主軸台を備えており、工具主軸台に装着された１本の工具を反転させることによって、双方のワーク主軸台に装着されたワークの加工を行うことが可能であり、さらに、工具の反転割出機能を利用すると、上述したようなポケット加工によって発生した削り残し部分を効率よく加工することも可能になる。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、反転割出可能な工具主軸台を備えたＮＣ工作機械については、工具の反転割出機能を利用することによって、短時間で効率よく隅取加工を行うことができる加工プログラムを作成可能な加工プログラム作成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、ＮＣ工作機械の加工プログラムを自動作成する加工プログラム作成装置であって、定義されたワークの仕上げ形状に基づいて初期選定された工具を用いて、ワークの外周面にポケット加工を行ったときに発生する削り残し部分を削り取る隅取加工については、前記ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、隅取加工用の工具として、初期選定された前記工具を選定し、これを反転させた状態で使用するような加工プログラムを作成するようになっていることを特徴とする加工プログラム作成装置を提供するものである。
【００１１】
以上のように、この加工プログラム作成装置は、ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、隅取加工用の工具として、初期選定されたポケット加工用の工具を自動選定し、これを反転させた状態で使用するような加工プログラムを作成するようになっているので、隅取加工用の工具として、逆勝手工具が自動選定される従来の加工プログラム作成装置によって作成された隅取加工プログラムに比べて、工具の使用本数が少なくなり、工具主軸台に装着されているポケット加工用の工具を、隅取加工用の工具に交換する必要もないので、短時間で効率よく隅取加工を行うことができる。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明のように、ＮＣ工作機械の加工プログラムを自動作成する加工プログラム作成装置であって、定義されたワークの仕上げ形状に基づいて初期選定された工具を用いて、ワークの外周面にポケット加工を行ったときに発生する削り残し部分を削り取る隅取加工については、前記ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、隅取加工用の工具として、初期選定された前記工具を選定し、これを反転させた状態で使用するか、初期選定された前記工具の逆勝手工具を選定し、初期選定された前記工具を新たに選定された前記逆勝手工具に交換して使用するかの判断をオペレータに要求し、オペレータの判断に従って、加工プログラムを作成するようにしておくことも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機械に搭載される対話式加工プログラム作成装置１の機能ブロック図である。この対話式加工プログラム作成装置１は、同図に示すように、製品形状や素材形状といったワークの形状データや加工条件等の種々の情報を入力するためのキーボード等からなる入力部１１と、ワークの形状データ、加工条件及び選定工具情報、工具データベース等が記憶されるＲＡＭ等からなる記憶部１２と、データ入力画面等の対話式画面が表示されるＣＲＴからなる表示部１３と、ワークの形状データに基づいて使用工具を選定する工具選定部１４と、ワークの形状データと選定工具情報とに基づいて交点計算を行うことで、ワークに削り残しが発生するか否かを判定する削り残し判定部１５と、削り残し判定部１５が実行した交点計算の結果に基づいてツールパスを作成し、加工プログラムに変換するプログラム作成部１６と、入力部１１、記憶部１２、表示部１３、工具選定部１４、削り残し判定部１５及びプログラム作成部１６を統括的に制御する制御部１７とを備えており、工具選定部１４、削り残し判定部１５、プログラム作成部１６及び制御部１７は、ＣＰＵによって構成されている。なお、プログラム作成部１６によって作成された加工プログラムは、インターフェース１８を介して、ＮＣ装置２に送信され、ＮＣ装置２の記憶部に記憶されることになる。
【００１４】
以上のように構成された対話式加工プログラム作成装置１によって、ワークにポケット加工を行うための加工プログラムを作成する場合について、図２及び図３に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
【００１５】
同図に示すように、まず、オペレータが製品形状や素材形状といったワークの形状データを入力すると（ステップＳ１）、入力されたワークの形状データが記憶部１２のワーキングエリアに記憶される。ここで、工具選定部１４がワークの形状データに基づいてポケット加工用工具を選定し（ステップＳ２）、このポケット加工用工具の工具情報が記憶部１２に記憶されている工具データベースから抽出され、記憶部１２のワーキングエリアに記憶される。続いて、入力された形状データと抽出された工具情報とから加工条件が演算され（ステップＳ３）、演算された加工条件が記憶部１２のワーキングエリアに記憶される。
【００１６】
このようにして、ワークの形状データ、ポケット加工用工具の工具情報及び加工条件が決定されると、これらの情報に基づいて、削り残し判定部１５が交点計算を実行し（ステップＳ４）、ポケット加工工程においてワークに削り残しが発生するか否かが判定される（ステップＳ５）。ここで、ワークに削り残しが発生しないと判定された場合は、削り残し判定部１５が実行した交点計算の結果に基づいて、プログラム作成部１６がツールパスを作成することになる（ステップＳ１５）。
【００１７】
ステップＳ５において、ワークに削り残しが発生すると判定された場合は、続いて、ポケット加工が外径／端面加工であるか否かが判断され（ステップＳ６）、外径／端面加工でない場合、即ち、内径加工である場合は、工具選定部１４が、ステップＳ２で選定したポケット加工用工具の逆勝手工具を隅取加工用工具として選定することになる（ステップＳ９）。
【００１８】
ステップＳ６において、ポケット加工が外径／端面加工である場合、即ち、内径加工でない場合は、続いて、工具主軸を反転割出可能な工作機械であるか否かが判断され（ステップＳ７）、工具主軸を反転割出可能な工作機械である場合は、工具選定部１４が、ステップＳ２で選定したポケット加工用工具と同一の工具を隅取加工用工具として再度選定することになるが（ステップＳ８）、工具主軸を反転割出可能な工作機械でない場合は、内径加工の場合と同様に、ステップＳ２で選定したポケット加工用工具の逆勝手工具を隅取加工用工具として選定することになる（ステップＳ９）。
【００１９】
このようにして、隅取加工用工具が選定されると（ステップＳ８、Ｓ９）、この隅取加工用工具の工具情報が記憶部１２に記憶されている工具データベースから抽出され、記憶部１２のワーキングエリアに記憶された後、削り残し判定部１５が交点計算を再度実行し（ステップＳ１０）、隅取加工工程においてワークに削り残しが発生するか否かが判定される（ステップＳ１１）。ここで、ワークに削り残しが発生しないと判定された場合は、ステップＳ１０において、削り残し判定部１５が実行した交点計算の結果に基づいて、プログラム作成部１６がツールパスを作成することになる（ステップＳ１５）。
【００２０】
ステップＳ１１において、ワークに削り残しが発生すると判定された場合は、所定の問いかけ画面を表示部１３に表示することにより、オペレータに対して、隅取加工工程において発生した削り残し部分を削り取る溝加工工程を追加するか否かを問いかける（ステップＳ１２）。ここで、オペレータが溝加工工程を追加しない旨の意思表示を行った場合は、ステップＳ１０において、削り残し判定部１５が実行した交点計算の結果に基づいて、プログラム作成部１６がツールパスを作成することになる（ステップＳ１５）。
【００２１】
ステップＳ１２において、オペレータが溝加工工程を追加する旨の意思表示を行った場合は、工具選定部１４が溝加工用工具を選定し（ステップＳ１３）、この溝加工用工具の工具情報が記憶部１２に記憶されている工具データベースから抽出され、記憶部１２のワーキングエリアに記憶された後、削り残し判定部１５が交点計算を再度実行し（ステップＳ１４）、この交点計算の結果に基づいて、プログラム作成部１６がツールパスを作成することになる（ステップＳ１５）。
【００２２】
このようにして、ツールパスが作成されると（ステップＳ１５）、続いて、ワークに削り残しが発生するか否かが判定され（ステップＳ１６）、ワークに削り残しが発生しない場合は、直ちに、プログラム作成部１６が、ツールパスを加工プログラムに変換することになるが（ステップＳ１８）、ワークに削り残しが発生する場合は、表示部１３にその旨をアラーム表示した後（ステップＳ１７）、プログラム作成部１６が、ツールパスを加工プログラムに変換することになる（ステップＳ１８）。
【００２３】
また、ステップＳ１８において、ツールパスを加工プログラムに変換する際、隅取加工用工具として、ポケット加工用工具と同一の工具が選定されている場合、即ち、工具主軸の反転割出機能を備えているＮＣ工作機械によって、外径／端面加工を行う場合は、ポケット加工工程から隅取加工工程に移行する際、工具交換を行うことなく、工具主軸を反転割出するような加工プログラムが作成されることになるが、隅取加工用工具として、ポケット加工用工具の逆勝手工具が選定されている場合、即ち、内径加工を行う場合や工具主軸の反転割出機能を備えていないＮＣ工作機械によって、外径／端面加工を行う場合は、ポケット加工工程から隅取加工工程に移行する際に、ポケット加工用工具を隅取加工用工具に交換するような加工プログラムが作成されることになる。
【００２４】
以上のように、この対話式加工プログラム作成装置１は、ＮＣ工作機械が、反転割出可能な工具主軸台を備えている場合は、隅取加工用工具として、初期選定されたポケット加工用工具と同一の工具を自動選定し、これを反転させた状態で使用するような加工プログラムを作成するようになっているので、隅取加工用工具として、逆勝手工具が自動選定される従来の加工プログラム作成装置によって作成された加工プログラムに比べて、工具の使用本数が少なくなり、工具主軸台に装着されているポケット加工用工具を、隅取加工用工具に交換する必要もないので、短時間で効率よく隅取加工を行うことができる。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、工具主軸の反転割出機能を備えているＮＣ工作機械によって、外径／端面加工を行う場合は、常に、隅取加工用工具として、ポケット加工用工具と同一の工具が選定されるようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、ポケット加工用工具と同一の工具で隅取加工を行うのか、ポケット加工用工具の逆勝手工具で隅取加工を行うのかを、オペレータに選択させるようにしてもよい。
【００２６】
また、上述した実施形態では、オペレータが入力した形状データと抽出された工具情報とから加工条件が自動的に演算されるようになっているが、これに限定されるものではなく、演算後にオペレータが入力することによって、演算された加工条件を修正できるようにしてもよい。
【００２７】
また、上述した実施形態では、汎用性を付与するために、隅取加工用工具を選定する際、ＮＣ工作機械が反転割出可能な工具主軸台を備えているか否かを判断しているが、これに限定されるものではなく、反転割出可能な工具主軸台を備えているＮＣ工作機械に搭載される加工プログラム作成装置については、外径／端面加工を行う場合は、反転割出可能な工具主軸台を備えているか否かを判断することなく、隅取加工用工具としてポケット加工用工具と同一の工具を選定するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述した実施形態では、隅取加工を行ってもワークに削り残しが発生する場合は、オペレータの要求に応じて、その削り残し部分を削り取る溝加工工程を追加した加工プログラムを自動作成するようになっているが、これに限定されるものではなく、本発明は、ポケット加工を行うだけでは削り残しが発生する場合に、少なくとも、ポケット加工から隅取加工に至る一連の加工プログラムを自動作成するようになっている加工プログラム作成装置に適用することができる。
【００２９】
また、上述した実施形態では、対話式の加工プログラム作成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、種々の加工プログラム作成装置に適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる対話式加工プログラム作成装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】同上の対話式加工プログラム作成装置によって、ワークにポケット加工を行うための加工プログラムを作成する場合に実行される一連の処理を示すフローチャートである。
【図３】同上の対話式加工プログラム作成装置によって、ワークにポケット加工を行うための加工プログラムを作成する場合に実行される一連の処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）はポケット加工を説明するための説明図、（ｂ）は隅取加工を説明するための説明図である。
【図５】工具を反転割出可能な工具主軸台を備えた複合加工機を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  対話式加工プログラム作成装置
２  ＮＣ装置
１１  入力部
１２  記憶部
１３  表示部
１４  工具選定部
１５  削り残し判定部
１６  プログラム作成部
１７  制御部
１８  インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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