(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルを回転駆動する回転駆動手段と、ドリルを被加工物に対して相対的に移動させる移動手段とを少なくとも有するドリルによる穴あけ加工機の制御装置であって、
加工穴の深さ位置に応じてドリルによる切削条件を任意に設定可能な切削条件設定手段と、
前記切削条件にしたがって前記回転駆動手段および移動手段の駆動制御を行なう制御手段と
を有し、
前記制御手段は、一の前記加工穴を加工するときに、一定の切り込み量の切削を繰り返すように前記回転駆動手段及び前記移動手段の駆動制御を行い、
前記切削条件設定手段は、
前記加工穴としての貫通穴の深さ方向に向かって、くいつき部、深部および貫通部の各加工領域を規定し、
ドリルの切削送り速度を、前記深部、前記くいつき部、前記貫通部の順が高い順になるように設定し、
ドリルの回転速度を、前記くいつき部及び前記深部におけるよりも前記貫通部におけるほうが低くなるように設定し、
前記一定の切り込み量の切削を繰り返すときの戻り位置を、前記くいつき部においては、前記一定の切り込み量の切削後の位置から一定のクリアランス量だけ前記加工穴外の方向へ移動した位置とし、前記深部及び前記貫通部においては、前記加工穴外の一定の位置とし、
前記戻り位置にてドリルを空転させつつ一定の時間待機させる待機時間を、前記くいつき部、前記深部および前記貫通部のうち、前記深部および前記貫通部のみに対して設定する
ドリルによる穴あけ加工機の制御装置。
【請求項２】
前記切削条件設定手段は、前記一定の切り込み量を前記加工領域毎に設定可能である
請求項１に記載のドリルによる穴あけ加工機の制御装置。
【請求項３】
前記切削条件設定手段は、前記各加工領域において、ドリルの非切削時の送り速度を前記切削送り速度よりも高く設定し、
前記制御手段は、前記一定の切り込み量による切削の後、前記切削送り速度から前記非切削時の送り速度に切り換えてドリルを前記戻り位置に移動させ、再度切り込む際に、前回の前記一定の切り込み量の切削後の位置から前記クリアランス量手前の位置において、前記非切削時の送り速度から前記切削送り速度に切り替える
請求項１又は２に記載のドリルによる穴あけ加工機の制御装置。
【請求項４】
前記切削条件設定手段は、主軸の回転速度が所望の回転速度に到達するまでドリルによる加工を行なわないで待機させる第２の待機時間を設定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリルによる穴あけ加工機の制御装置。
【請求項５】
ドリルを用いた被加工物への穴あけ加工方法であって、
被加工物を加工穴としての貫通穴の深さ方向に向かって、くいつき部と深部と貫通部との各加工領域に分割し、これら各領域についてそれぞれ独立に切削条件を設定する切削条件設定工程と、
前記くいつき部に対応する切削条件に基づいて前記くいつき部を加工するくいつき部加工工程と、
前記深部に対応する切削条件に基づいて前記深部を加工する深部加工工程と、
前記貫通部に対応する切削条件に基づいて前記貫通部を加工する貫通部加工工程と
を有し、
前記各加工工程では、一定の切り込み量の切削が繰り返し行われ、
前記切削条件設定工程では、
ドリルの切削送り速度を、前記深部、前記くいつき部、前記貫通部の順が高い順になるように設定し、
ドリルの回転速度を、前記くいつき部及び前記深部におけるよりも前記貫通部におけるほうが低くなるように設定し、
前記一定の切り込み量の切削を繰り返すときの戻り位置を、前記くいつき部においては、前記一定の切り込み量の切削後の位置から一定のクリアランス量だけ前記加工穴外の方向へ移動した位置とし、前記深部及び前記貫通部においては、前記加工穴外の一定の位置とし、
前記戻り位置にてドリルを空転させつつ一定の時間待機させる待機時間を、前記くいつき部、前記深部および前記貫通部のうち、前記深部および前記貫通部のみに対して設定する
穴あけ加工方法。
【請求項６】
前記切削条件設定工程では、前記各加工領域において、ドリルの非切削時の送り速度を前記切削送り速度よりも高く設定し、
前記各加工工程では、前記一定の切り込み量による切削の後、前記切削送り速度から前記非切削時の送り速度に切り換えてドリルを前記戻り位置に移動させ、再度切り込む際に、前回の前記一定の切り込み量の切削後の位置から前記クリアランス量手前の位置において、前記非切削時の送り速度から前記切削送り速度に切り替える
請求項５に記載の穴あけ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルによる穴あけ加工機の制御装置および穴あけ加工方法に係り、特に、小径のドリルを用いた穴あけに好適なドリルによる穴あけ加工機の制御装置および穴あけ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＮＣ工作機械による被加工物への穴あけ加工は、ＮＣ工作機械の主軸にドリル(drill）を装着し、主軸を回転させながらドリルをテーブル上に固定された被加工物に対して所定の方向へ移動させることにより行なう。
ドリルとは、先端に切刃を持ち、また、ボディに切り屑を排出するための溝を持つ、穴あけ加工に用いる工具をいう。
【０００３】
ここで、従来における被加工物への穴あけ加工方法の一例を図１６に示す。
例えば、図１６（ａ）に示すように、立形マシニングセンタのようなＮＣ工作機械の主軸にセンタドリル１０２を装着し、このセンタドリル１０２を所定の回転数で回転させながら、主軸を板厚Ｈの被加工物Ｗに向けて移動させ、被加工物Ｗに下穴１０３を形成する。この下穴１０３は、本穴加工用のドリル１０４が被加工物Ｗにくいつきやすいようにするためのものである。
次いで、主軸に装着されたセンタドリル１０２を取り外して、図１６（ｂ）に示すように、本穴加工用のドリル１０４を主軸に装着し、これを所定の回転数で回転させ、ドリル１０４を所定の切削送り速度で被加工物Ｗに送って、前述した工程で形成した下穴１０３を通じて加工穴１０５を形成する。
このとき、ドリル１０４による加工穴１０５の穴あけ加工は、１回当たりの切り込み量Ｓとして、切り込み量Ｓの切削のちドリル１０４を加工穴１０５の外に移動し、再度切り込み量Ｓの切削を繰り返し行なう。なお、切り込み量Ｓの切削を繰り返し行なうのは、加工穴１０５内に発生した切り屑の排出などのためである。
これによって、板厚Ｈの被加工物Ｗには貫通した加工穴１０５が加工される。
また、上述の穴あけ加工方法は、ＮＣ工作機械を駆動制御するＮＣ装置に、主軸の回転数、切削送り速度、切り込み量Ｓ、加工穴１０５の加工深さ位置等を指定した予め用意されたＮＣプログラムを実行させることにより行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の穴あけ加工方法では、穴あけ加工毎に切り込み量および切り込み深さを指定したＮＣプログラムを用意する必要があり穴あけ加工に手間がかかり、切削条件を変更するのにもＮＣプログラムを変更する必要がある。
【０００５】
また、上述した穴あけ加工方法は、直径が、たとえば０．５ｍｍより大きいいわゆる大径のドリルを用いた穴あけ加工を想定したものである。したがって、たとえば、０．５ｍｍ以下の直径のいわゆる小径ドリルによる穴あけ加工では、上述した穴あけ加工方法をそのまま適用したのでは種々の問題が発生する。
すなわち、小径ドリルによる穴あけ加工では、切り込み量Ｓの切削を繰り返し行なう際に、小径ドリルと加工穴との干渉によって小径ドリルが折損することがある。
また、小径ドリルによって被加工物Ｗに貫通する加工穴を加工する場合に、小径ドリルが被加工物Ｗを貫通する際（抜け際において）に、小径ドリルが偏心して振れやすくなり、このため折損することがある。
さらに、小径ドリルによって被加工物Ｗに貫通する加工穴を加工する場合には、被加工物Ｗに上述した下穴１０３は形成せず、１本の小径ドリルで加工穴を加工するため、小径ドリルの被加工物Ｗへのくいつき性が悪化するおそれがある。
また、被加工物Ｗの材料が、たとえば、ステンレス、インコネル等の耐熱用鋼の場合には、小径ドリルによる切削加工中に小径ドリルが加熱されやすくなり、この熱によって小径ドリルが折損しやすくなる。
このような、不利益を克服するには、ＮＣプログラムを穴あけ加工毎に用意し、最適なドリルによる切削条件を指定する必要がある。
したがって、従来のＮＣ工作機械およびＮＣ装置を用いた穴あけ加工では、小径ドリルによって被加工物Ｗに加工穴を良好に加工することは難しく、加工に時間がかかるという不利益が存在した。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、種々の径のドリルによる穴あけ加工に迅速に対応可能で、特に、小径ドリルによる穴あけ加工を良好に行なうことができ、かつ、加工効率を向上することができるドリルによる穴あけ加工機の制御装置および穴あけ加工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドリルを回転駆動する回転駆動手段と、ドリルを被加工物に対して相対的に移動させる移動手段とを少なくとも有するドリルによる穴あけ加工機の制御装置であって、加工穴の深さ位置に応じてドリルによる切削条件を任意に設定可能な切削条件設定手段と、前記切削条件にしたがって前記回転駆動手段および移動手段の駆動制御を行なう制御手段とを有し、前記制御手段は、一の前記加工穴を加工するときに、一定の切り込み量の切削を繰り返すように前記回転駆動手段及び前記移動手段の駆動制御を行い、前記切削条件設定手段は、前記加工穴としての貫通穴の深さ方向に向かって、くいつき部、深部および貫通部の各加工領域を規定し、ドリルの切削送り速度を、前記深部、前記くいつき部、前記貫通部の順が高い順になるように設定し、ドリルの回転速度を、前記くいつき部及び前記深部におけるよりも前記貫通部におけるほうが低くなるように設定し、前記一定の切り込み量の切削を繰り返すときの戻り位置を、前記くいつき部においては、前記一定の切り込み量の切削後の位置から一定のクリアランス量だけ前記加工穴外の方向へ移動した位置とし、前記深部及び前記貫通部においては、前記加工穴外の一定の位置とし、前記戻り位置にてドリルを空転させつつ一定の時間待機させる待機時間を、前記くいつき部、前記深部および前記貫通部のうち、前記深部および前記貫通部のみに対して設定する。
【０００８】
本発明では、加工穴の深さ位置に応じてドリルによる切削条件を任意に設定可能な切削条件設定手段によって、被加工物Ｗの加工穴の深さ位置に応じて最適な切削条件を複数設定することができる。このため、制御手段は、設定された切削条件にしたがって、ドリルによる穴あけ加工機に穴あけ加工を行なわせるため、種々の径のドリルによる穴あけ加工に迅速に対応可能であり、特に、小径ドリルによる穴あけ加工が良好に行なわれる。
【０００９】
前記切削条件設定手段は、前記一定の切り込み量を前記加工領域毎に設定可能である。
【００１５】
前記切削条件設定手段は、前記各加工領域において、ドリルの非切削時の送り速度を前記切削送り速度よりも高く設定し、前記制御手段は、前記一定の切り込み量による切削の後、前記切削送り速度から前記非切削時の送り速度に切り換えてドリルを前記戻り位置に移動させ、再度切り込む際に、前回の前記一定の切り込み量の切削後の位置から前記クリアランス量手前の位置において、前記非切削時の送り速度から前記切削送り速度に切り替える。
【００２０】
前記切削条件設定手段は、主軸の回転速度が所望の回転速度に到達するまでドリルによる加工を行なわないで待機させる第２の待機時間を設定する。
【００２１】
本発明は、ドリルを用いた被加工物への穴あけ加工方法であって、ドリルを用いた被加工物への穴あけ加工方法であって、被加工物を加工穴としての貫通穴の深さ方向に向かって、くいつき部と深部と貫通部との各加工領域に分割し、これら各領域についてそれぞれ独立に切削条件を設定する切削条件設定工程と、前記くいつき部に対応する切削条件に基づいて前記くいつき部を加工するくいつき部加工工程と、前記深部に対応する切削条件に基づいて前記深部を加工する深部加工工程と、前記貫通部に対応する切削条件に基づいて前記貫通部を加工する貫通部加工工程とを有し、前記各加工工程では、一定の切り込み量の切削が繰り返し行われ、前記切削条件設定工程では、ドリルの切削送り速度を、前記深部、前記くいつき部、前記貫通部の順が高い順になるように設定し、ドリルの回転速度を、前記くいつき部及び前記深部におけるよりも前記貫通部におけるほうが低くなるように設定し、前記一定の切り込み量の切削を繰り返すときの戻り位置を、前記くいつき部においては、前記一定の切り込み量の切削後の位置から一定のクリアランス量だけ前記加工穴外の方向へ移動した位置とし、前記深部及び前記貫通部においては、前記加工穴外の一定の位置とし、前記戻り位置にてドリルを空転させつつ一定の時間待機させる待機時間を、前記くいつき部、前記深部および前記貫通部のうち、前記深部および前記貫通部のみに対して設定する。
【００２２】
前記切削条件設定工程では、前記各加工領域において、ドリルの非切削時の送り速度を前記切削送り速度よりも高く設定し、前記各加工工程では、前記一定の切り込み量による切削の後、前記切削送り速度から前記非切削時の送り速度に切り換えてドリルを前記戻り位置に移動させ、再度切り込む際に、前回の前記一定の切り込み量の切削後の位置から前記クリアランス量手前の位置において、前記非切削時の送り速度から前記切削送り速度に切り替える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、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、本発明に係るドリルによる穴あけ加工機の制御装置としてのＮＣ装置の一実施形態の構成を示す説明図である。
ＮＣ装置
図１に示すＮＣ装置１は、主制御部３と、切削条件設定・記憶部５と、加工プログラム記憶部７と、サーボ制御部９と、サーボドライバ１１と、主軸制御部１５と、主軸ドライバ１７とを有している。
主制御部３は、被加工物を加工する回転工具の軌跡データなどを所定の言語でプログラミング化したＮＣプログラムを解析（解読）処理して軌跡データを各制御軸の移動すべき位置指令などの制御情報を生成し、これをサーボ制御部９に出力したり、被加工物を加工する回転工具を駆動する主軸モータ１９を駆動制御するための速度指令などの制御情報をＮＣプログラムに基づいて生成し、主軸制御部１５に出力したりする機能を有する。
また、主制御部３は、サーボ制御部９および主軸制御部１５に出力する制御情報を生成する際に、切削条件設定・記憶部５に設定された各種切削条件にしたがって制御情報を生成する。
【００２６】
加工プログラム記憶部７は、被加工物を加工する工具の軌跡データなどを所定の言語でプログラミング化したＮＣプログラミングを記憶する。
本実施形態では、加工プログラム記憶部７に、たとえば、後述する図１３〜図１５に示すようなＧコードによって記載されたドリルによる穴あけ加工用のプログラムが記憶されている。
【００２７】
サーボ制御部９は、位置ループ、速度ループおよび電流ループから構成される。
位置ループは、たとえば、各制御軸の位置指令（移動量）を受けて、これらの移動量とサーボモータ１３の回転位置を検出する回転位置検出器１３ａからの位置フィードバック信号との偏差に比例動作を施して（位置ループゲインをかける）、これを速度ループに対する速度指令として出力する。
速度ループは、たとえば、前記速度指令と回転位置検出器１３ａからの位置フィードバック信号のサンプリング時間毎の差分値（速度フィードバック信号）との偏差に比例動作および積分動作を施してトルク指令とし、これを電流ループに出力する。
電流ループは、たとえば、サーボモータ１３の駆動電流から換算したサーボモータ１３の出力トルク信号と上記トルク指令との偏差に比例動作を施して電流指令とし、これをサーボドライバ１１に所定の電気信号に変換して出力する。
サーボ制御部９は、本実施形態ではソフトウエアによって実現されるが、ハードウエアによっても実現可能である。
【００２８】
サーボドライバ１１は、サーボ制御部９からの電流指令を増幅した駆動電流をサーボモータ１３に出力する。
サーボモータ１３は、駆動電流に応じて駆動され、サーボモータ１３に備わった回転位置検出器１３ａは、サーボモータ１３の回転量に応じた検出パルスをサーボ制御部１３に対して出力する。
回転位置検出器１３ａとしては、例えば、インクリメンタル方式のロータリエンコーダまたはアブソリュート方式のロータリエンコーダを用いることができる。インクリメンタル方式のロータリエンコーダを用いた場合には、当該ロータリエンコーダは１回転毎の位置信号を回転パルス信号として出力することから、回転パルス信号の数をサーボ制御部９において管理することにより、サーボモータ１３の絶対位置が管理できる。
なお、サーボ制御部９、サーボドライバ１１およびサーボモータ１３は、後述する立形マシニングセンタでは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の少なくとも３軸に必要であるが、図１では省略しており、また、本実施形態では、主に、Ｚ軸の制御が中心であるので、サーボ制御部９、サーボドライバ１１およびサーボモータ１３はＺ軸用のものと想定して以下説明する。
【００２９】
主軸制御部１５は、速度ループおよび電流ループから構成されており、主軸モータの速度制御を行なう。
主軸ドライバ１７は、主軸制御部１５からの電流指令を増幅した駆動電流を主軸モータ１９に出力する。
主軸モータ１９は、主軸ドライバ１７からの駆動電流に応じて回転駆動され、主軸モータ１９に備わった回転速度検出器１９ａは、主軸モータ１９の回転速度（回転数）に応じた検出値を主軸制御部１５に対して出力する。
回転速度検出器１９ａとしては、たとえば、回転速度に応じた電圧を出力するタコジェネレータを用いることができるが、回転位置検出器１３ａと同様のロータリーエンコーダを用いて、検出パルスの所定時間毎の差分から回転速度を検出することも可能である。
なお、本実施形態では、ＮＣ装置１が主軸制御部１５、主軸ドライバ１７を有している構成としたが、これらはＮＣ装置１と別個の構成となっていてもよい。
【００３０】
切削条件設定・記憶部５は、ドリルによる穴あけ加工における各種切削条件を設定しこれを記憶する機能を有するが、詳細については後述する。
【００３１】
ＮＣ装置のハードウエア構成
図２は、図１に示したＮＣ装置１のハードウエア構成の一例を示す構成図である。
図１に示したＮＣ装置１の各機能は、たとえば、図２に示すような構成のハードウエアによって実現される。
図２において、マイクロプロセッサ４１は、ＲＯＭ（Read Only Memory) ４２、ＲＡＭ（Random Access Memory) ４３、インターフェース回路４８，４９、グラフィック制御回路４４、表示装置４５、キーボード４７、ソフトウエアキー４６等とバスを介して接続されている。
マイクロプロセッサ４１は、ＲＯＭ４２に格納されたシステムプログラムにしたがって、ＮＣ装置１全体を制御する。
【００３２】
ＲＯＭ４２には、主制御部３、切削条件設定・記憶部５、サーボ制御部９、主軸制御部１５などを実現するプログラムや、ＮＣ装置１全体を制御するためのシステムプログラムが格納される。
ＲＡＭ２３は、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムがダウンロードされたり、各種のＮＣプログラム、データなどが格納され、例えば、切削条件設定・記憶部５において設定された後述する変数等の値が格納される。
【００３３】
グラフィック制御回路４４は、ディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示装置４５に与える。
表示装置４５には、例えば、ＣＲＴ表示装置や液晶表示装置が使用される。表示装置４５は、ソフトウエアキー４６またはキーボード４７を用いて作業者が対話形式で加工プログラムを作成していくときに、形状、加工条件および生成された加工プログラム等を表示したり、作業者が必要なデータを入力する際に入力データなどを表示する。
作業者は、表示装置４５に表示される内容（対話形データ入力画面）にしたがってデータを入力することにより、加工プログラムを作成することができる。
表示装置４５の画面には、その画面で受けられる作業またはデータがメニュー形式で表示される。メニューのうちどの項目を選択するかは、メニューの下のソフトウエアキー４６を押すことにより行う。
また、ソフトウエアキー４６およびキーボード４７は、ＮＣ装置１に必要なデータを入力するのにも使用される。
【００３４】
インターフェース回路４８は、マイクロプロセッサ４１から出力されたサーボモータ１３に対する位置指令等の指令を所定の信号に変換してサーボドライバ１１に出力する。
インターフェース回路４９は、マイクロプロセッサ４１から出力された主軸モータ１９に対する速度指令等の指令を所定の信号に変換して主軸ドライバ１７に出力する。
また、インターフェース回路４８，４９は、サーボモータ１３に備わった回転位置検出器１３ａ、主軸モータ１９に備わった回転速度検出器１９ａからの、たとえば検出パルスを逐次カウントし、所定のディジタル信号に変換してマイクロプロセッサ４１に出力する。
【００３５】
立形マシニングセンタ
図３および図４は、本発明が適用される穴あけ加工機として機能する立形マシニングセンタの一例を示す説明図であり、図３は斜視図であり、図４は断面図である。なお、図３および図４に示すＮＣ工作機械としての立形マシニングセンタは、上記のＮＣ装置によって駆動制御される。
図３および図４に示す立形マシニングセンタにおいて、ベッド７１には、その上面にテーブル７２が駆動機構７３を介して左右方向（Ｘ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられているとともに、後端部にコラム７４が立設されている。
【００３６】
駆動機構７３は、ベッド７１上にＹ軸方向に対して平行に設けられた一対のガイドレール６７と、ガイドレール６７上をＹ軸方向へ移動自在に設けられたＹ軸スライダ６８と、Ｙ軸スライダ６８上にＸ軸方向に対して平行に設けられたテーブル７２をＸ軸方向に移動自在に支持する一対のガイドレール７０とを含んで構成される。なお、駆動機構７３は、この他に図示していないが、Ｙ軸スライダ６８をＹ軸方向に移動させる送り機構およびこの送り機構を駆動するＹ軸サーボモータと、テーブル７２をＸ軸方向に移動させる送り機構およびこの送り機構を駆動するＸ軸サーボモータとを有する。
【００３７】
コラム７４は、ベッド７１の後端部に垂直に立設された垂直コラム部材５１と、垂直コラム部材５１の上部前面に一体的に固定された水平コラム部材５２とを有する。水平コラム部材５２には、主軸頭６４がテーブル７２に対して昇降自在（Ｚ軸方向へ移動自在）に設けられているとともに、主軸頭６４を昇降させる図示しない送り機構およびＺ軸サーボモータ１３とが設けられている。
主軸頭６４内には、回転自在に保持された主軸８２とこの主軸８２を駆動する図示しない主軸モータ１９が内蔵されており、主軸頭６４の主軸８２先端に装着されたドリル８１を回転駆動する。
【００３８】
コラム７４の上部とベッド７１の前端部とは、サポート６１で連結されている。サポート６１は、コラム７４の上部両側（水平コラム部材５２の両側）とベッド７１の前端部両側とをそれぞれ連結するとともに、コラム７４の上部両側からベッド７１の前端部両側に向かうに従って、間隔が次第に広くなるように配置された一対のサポート部材６２，６３によって構成されている。
【００３９】
上記構成の立形マシニングセンタは、Ｘ軸、Ｙ軸サーボモータおよびＺ軸サーボモータ１３と主軸モータ１９とが上述したＮＣ装置１によって駆動制御される。
具体的には、穴あけ加工を施す被加工物をテーブル７２に載置した後、ＮＣ装置１は、主軸モータ１９を所定の回転数で駆動させてドリル８１を回転させ、Ｘ軸、Ｙ軸サーボモータの駆動制御を行なってテーブル７２を駆動機構７３を介してＸ軸およびＹ軸方向に位置制御し、Ｚ軸サーボモータ１３を駆動して主軸頭６４をＺ軸方向に位置制御しながら、ドリル８１によって被加工物に穴あけ加工を行なう。
なお、本実施形態では、立形マシニングセンタの主軸に装着する工具はドリル８１の場合について説明したが、他にもエンドミルなど種々の工具を装着可能であり、穴あけ加工に限らず様々な種類の加工を行なうことができる。
【００４０】
貫通穴の加工方法
ここで、本実施形態に係る貫通穴の加工方法の基本的な考え方について説明する。
図７は、本実施形態に係る貫通穴の加工方法の一例を示す説明図である。
図７（ａ）に示すように、まず、板厚Ｈの被加工物Ｗのドリル８１に近接する側から深さｈ１のくいつき部（以下、加工領域▲１▼とする。）をドリル８１によって所定の切り込み量（ステップ量）で複数回にわたって切削加工する。
【００４１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、既に加工されたくいつき部である加工領域▲１▼を通じて、被加工物Ｗの内実部である深部（以下、加工領域▲２▼とする。）を所定の切り込み量（ステップ量）で複数回にわたって深さｈ２まで切削加工する。
【００４２】
次いで、図７（ｃ）に示すように、既に加工された加工領域▲１▼および▲２▼を通じて、被加工物Ｗに形成した加工穴の抜け際である貫通部（以下、加工領域▲３▼とする。）を所定の切り込み量（ステップ量）で複数回にわたって深さｈ３まで切削加工する。
【００４３】
本実施形態に係る貫通穴の加工方法は、基本的には、以上の工程によって貫通穴を加工する。
また、加工領域▲１▼〜▲３▼の各領域では、それぞれ独立に種々の切削条件を設定し、この条件にしたがって貫通穴の加工を行なう。
【００４４】
上述したＮＣ装置１は、図７において説明した穴あけ加工方法を実施するために、各加工領域▲１▼〜▲３▼に上述した切削条件設定・記憶部５を有している。
【００４５】
切削条件設定・記憶部５
図５は、上記のＮＣ装置１の切削条件設定・記憶部５の構成例を示す構成図である。
切削条件設定・記憶部５は、加工領域設定部２１と、切削送り速度設定部２２と、非切削送り速度設定部２３と、切り込み量設定部２４と、戻り位置設定部２５と、干渉防止条件設定部２６と、空冷条件設定部２７と、ドリル回転速度設定部２８と、主軸ドゥエル時間設定部２９と、切削開始位置設定部３０と、最終加工深さ位置設定部３１とを有する。
【００４６】
加工領域設定部２１は、ドリルによる加工穴の深さに応じた複数の加工領域を設定する。
具体的には、被加工物に貫通穴を加工する場合には、加工穴の深さに応じて被加工物のドリルに近接する側から被加工物の加工穴の深さ方向に向かって、ドリルの加工領域をくいつき部、深部および貫通部の各領域として規定する。
くいつき部である領域▲１▼は、ドリルが被加工物に形成する加工穴の入口領域であり、深部である領域▲２▼は加工穴の内部領域であり、貫通部である領域▲３▼は、加工穴の抜け際領域である。
これら各領域の境界座標を設定することにより、加工領域を設定できる。
また、各領域の範囲は、経験値や被加工物の材質などから決定される。
【００４７】
切削送り速度設定部２２は、加工領域設定部２１において規定された各加工領域における切削の際のドリルの送り速度をそれぞれ設定する。
たとえば、貫通穴を加工する場合に、領域▲１▼〜▲３▼においてそれぞれ異なるドリルの送り速度を設定することができる。
このドリルの送り速度も、経験値や被加工物の材質などから決定される。
【００４８】
非切削送り速度設定部２３は、ドリルの早送り時（非切削時）の送り速度を設定する。
このドリルの早送り時の送り速度は、既に加工された加工穴内をドリルが移動する際に、当該加工穴とドリルとの干渉などを考慮して、最適な値を設定する。
【００４９】
切り込み量設定部２４は、加工領域設定部２１において規定された各加工領域におけるドリルの一回当たりの切り込み量をそれぞれ設定する。
たとえば、貫通穴を加工する場合に、領域▲１▼〜▲３▼においてそれぞれ異なるドリルの切り込み量を設定することができる。
【００５０】
戻り位置設定部２５は、加工領域設定部２１において規定された各加工領域において、切り込み量設定部２４によって設定された各切り込み量による各切削の後、ドリルを加工穴の外に移動させるための移動位置をそれぞれ設定する。
【００５１】
干渉防止条件設定部２６は、各加工領域において、切り込み量設定部２４によって設定された切り込み量による各切削の後に再度切削を行なう際に、前回の切り込み位置と、今回の切削開始位置との間に存在させるクリアランス量をそれぞれ設定する。
このクリアランス量を設定することにより、既に形成された加工穴内をドリルが移動する際に、当該加工穴とドリルとの干渉を抑制することができる。
【００５２】
空冷条件設定部２７は、切り込み量設定部２４によって設定された各切り込み量による各切削の後、戻り位置設定部２５によって設定された移動位置において、ドリルを空転させて空冷するための空冷時間を設定する。
【００５３】
ドリル回転速度設定部２８は、各加工領域において、ドリル回転速度をそれぞれ独立に設定する。
【００５４】
主軸ドゥエル時間設定部２９は、ドリルによる切削加工の開始の際に、ドリルを空転させて、主軸モータ１９の回転速度がドリル回転速度設定部２８において設定された回転速度に到達して安定化するのに必要な待機時間を設定する。
【００５５】
切削開始位置設定部３０は、被加工物のドリルによる切削加工の開始位置を設定する。
最終加工深さ位置設定部３１は、被加工物に対してドリルを最終的にどの加工深さ位置まで移動させるか、その移動位置を設定する。
この移動位置によって、被加工物に加工する加工穴が、貫通穴かあるいは非貫通穴かを指定することができる。
【００５６】
本実施形態では、上記切削条件設定・記憶部５は、具体的には、ＮＣ装置１内で定義された図６に示す各種変数の値を設定することによって実現される。
図６に示す各変数は、上述したＮＣ装置１のＲＡＭ４３において予め所定のアドレスにそれぞれ定義されている。
各変数の値の入力および変更は、ＮＣ装置１のキーボード４７あるいはソフトウエアキー４６によって、作業者が表示装置４５を見ながらＮＣ装置１に入力する。
【００５７】
変数Ｖ４２は、加工領域▲１▼と▲２▼との境界座標位置を設定するための変数である。
この境界座標位置を境界として加工領域▲１▼と▲２▼とでは各種切削条件が独立に設定されることになる。
変数Ｖ４３は、加工領域▲２▼と▲３▼との境界座標位置を設定するための変数である。
この境界座標位置を境界として加工領域▲２▼と▲３▼とでは各種切削条件が独立に設定されることになる。
変数Ｖ４２およびＶ４３をＮＣ装置１内で定義することで、上記の加工領域設定部２１が実現される。
【００５８】
変数Ｖ３５は、ドリルのＺ軸方向の早送り時（非切削時）の送り速度を設定する。
この変数Ｖ３５をＮＣ装置１内で定義することで上記の非切削送り速度設定部２３が実現される。
なお、本実施形態では、加工領域▲１▼〜▲３▼の各領域で同じ早送り時の送り速度を設定するようになっているが、各領域▲１▼〜▲３▼でそれぞれ異なる値とすることも可能である。
【００５９】
変数Ｖ４１は、前回の加工位置と次回の加工位置との間に存在させるクリアランス量を設定する変数である。
変数Ｖ４１をＮＣ装置１内で定義することで上記の干渉防止条件設定部２６が実現される。
なお、各加工領域▲１▼〜▲３▼で異なるクリアランス量を設定する構成とすることも可能である。
【００６０】
変数Ｖ３９は、プログラムスタート位置、すなわち加工開始位置を設定するための変数である。
変数Ｖ３９をＮＣ装置１内で定義することで上記の切削開始位置設定部３０が実現される。
【００６１】
変数Ｖ４０は、加工領域▲２▼および▲３▼を加工する際に、設定された切り込み量による切削の後、ドリルを加工穴の外に移動させるための移動位置を設定するための変数である。
変数Ｖ４０をＮＣ装置１内で定義することで上記の戻り位置設定部２５が実現される。
なお、本実施形態では、加工領域▲１▼を加工する際の戻り位置を設定していないが、これを設定する構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、加工領域▲２▼および▲３▼を加工する際の戻り位置を同じ位置に設定する構成としたが、異ならせることも可能である。
【００６２】
変数Ｖ５１は、加工領域▲１▼および▲２▼を加工する際のドリル（主軸）の回転数を設定するための変数である。
変数Ｖ５３は、加工領域▲３▼を加工する際のドリル（主軸）の回転数を設定するための変数である。
変数Ｖ５４は、変数Ｖ５１から変数Ｖ５３を求めるための係数を設定するための変数である。
すなわち、本実施形態では、加工領域▲１▼および▲２▼を加工する際のドリルの回転数を同一にして、この回転数を基準にして加工領域▲３▼を加工する際のドリルの回転数を比例的に求める構成としている。
変数Ｖ５１，Ｖ５３，Ｖ５４をＮＣ装置１内で定義することで、上記のドリル回転速度設定部２８が実現される。
【００６３】
変数Ｖ６０は、ドリルを空転させて空冷するための空冷時間（ドゥエル時間）を設定するための変数である。
変数Ｖ６０をＮＣ装置１内で定義することで上記の空冷条件設定部２７が実現される。
【００６４】
変数Ｖ５２は、主軸が設定された回転速度に到達して安定化するのに必要な待機時間を設定するための変数である。
変数Ｖ５２をＮＣ装置１内で定義することで上記の主軸ドゥエル時間設定部２９が実現される。
【００６５】
変数Ｖ３７は、加工領域▲１▼の加工の際のドリルの一回当たりの切り込み量を設定するための変数である。
変数Ｖ３６は、加工領域▲２▼の加工の際のドリルの一回当たりの切り込み量を設定するための変数である。
変数Ｖ３８は、加工領域▲３▼の加工の際のドリルの一回当たりの切り込み量を設定するための変数である。
変数Ｖ３７，Ｖ３６，Ｖ３８をそれぞれＮＣ装置１内で定義する切り込み量設定部２４
【００６６】
変数Ｖ３３は、加工領域▲１▼の加工の際のドリルの切削送り速度を設定するための変数である。
変数Ｖ３２は、加工領域▲２▼の加工の際のドリルの切削送り速度を設定するための変数である。
変数Ｖ３４は、加工領域▲３▼の加工の際のドリルの切削送り速度を設定するための変数である。
変数Ｖ３３，変数Ｖ３２，変数Ｖ３４をそれぞれＮＣ装置１内で定義することで、上記の切削送り速度設定部２２が実現される。
【００６７】
変数Ｖ４５は、被加工物に対してドリルを最終的にどの加工深さ位置まで移動させるかを設定するための変数である。
変数Ｖ４５をＮＣ装置１内で定義することで、上記の最終加工深さ位置設定部３１が実現される。
【００６８】
動作説明
次に、上述したＮＣ装置１および立形マシニングセンタによるドリルによる貫通穴の加工例について説明する。
図８は、貫通穴を加工する場合のＮＣ装置１で定義された上記変数に基づくドリルの移動軌跡を示す説明図である。また、図９〜図１２は、貫通穴の加工工程を示すフローチャートである。さらに、図１３〜図１５は、加工に用いるＮＣプログラムの一例を示す説明図である。
以下、図８〜図１５を参照して説明する。
【００６９】
図９に示すように、本実施形態に係る貫通穴の加工工程は、切削条件の設定（ステップＳ１０１）、くいつき部の加工（ステップＳ１０２）、深部の加工（ステップＳ１０３）および貫通部の加工（ステップＳ１０４）からなる。
【００７０】
切削条件の設定（ステップＳ１０１）
まず、ＮＣ装置１のキーボード４７あるいはソフトウエアキー４６によって、ＮＣ装置１の穴あけ加工モードを選択して、ＮＣ装置１の加工プログラム記憶部７に予め記憶された図１３〜図１５に示す穴あけ加工用のＮＣプログラムを主制御部３に読みだし、上述したＮＣ装置１内で定義された各種変数を設定する。
例えば、直径０．１ｍｍのドリルで板厚１．１ｍｍのステンレス板に貫通穴を加工する場合の切削条件は、図６の変数名の横のカッコ内に示されているように、Ｖ３５＝５００ｍｍ／ｍｉｎ、Ｖ４１＝０．１ｍｍ、Ｖ３９＝０．５ｍｍ、Ｖ４０＝３．０ｍｍ、Ｖ５１＝１００００ｒｐｍ、Ｖ５３＝５０００ｒｐｍ、Ｖ５４＝０．５、Ｖ６０＝１ｓｅｃ、Ｖ５２＝１２ｓｅｃ、Ｖ３７＝０．０１ｓｅｃ、Ｖ３３＝５ｍｍ／ｍｉｎ、Ｖ４２＝−０．２５ｍｍ、Ｖ３６＝０．０１ｍｍ、Ｖ３２＝７ｍｍ／ｍｉｎ、Ｖ４３＝−０．９５ｍｍ、Ｖ３８＝０．０１ｍｍ、Ｖ３４＝３ｍｍ／ｍｉｎ、Ｖ４５＝−１．３ｍｍとした。
【００７１】
次に、被加工物の穴あけ加工を開始する。
ＮＣ装置１の主制御部３は、読み出されたＮＣプログラムおよび切削条件設定・記憶部５に記憶された各種変数の値に基づき、立形マシニングセンタの駆動制御を行なう。
【００７２】
くいつき部の加工（ステップＳ１０２）
図１０および図１３は、くいつき部である加工領域▲１▼の加工手順を示すフローチャートおよびＮＣプログラムである。
まず、ドリル８１（主軸）を変数Ｖ５１で規定された回転数で駆動する（ステップＳ１）。プログラムＰ１のコードＳは主軸の回転数（ｒｐｍ）を指令する。
【００７３】
次いで、主軸回転数が変数Ｖ５１で規定された回転数に到達すして安定化するまで変数Ｖ５２で規定された時間待機する（ステップＳ２）。プログラムＰ２のコードＧ０４Ｐは、所定時間ドリル８１は切り込まず、回転状態を続ける指令である。
これによって、ドリル８１の回転数が安定化する。
【００７４】
次いで、ドリル８１を図８に示すように、変数Ｖ３９で規定された加工開始位置Ｐ1 （絶対座標位置）に変数Ｖ３５で規定された早送り時の送り速度で移動する（ステップＳ３）。
これに対応するのはプログラムＰ３であり、コードＧ９０は、絶対座標位置を指令するコードであり、Ｇ１は送りを指令するコードであり、Ｆは送り速度を指定する。
【００７５】
次いで、ドリル８１による切削のための移動位置を算出する（ステップＳ４）。
対応するのはプログラムＰ４およびＰ５である。変数Ｖ５０は、ドリル８１の移動するための絶対座標位置であり、プログラムＰ４は変数Ｖ５０を初期化し、Ｐ５は、変数Ｖ３９、Ｖ４１およびＶ３７からＶ５０を算出している。
すなわち、算出されたドリル８１の移動位置（Ｖ５０）は、ドリル８１を加工開始位置Ｐ1 からクリアランス量と変数Ｖ３７で規定される一回当たりの切り込み量の分だけ−Ｚ軸方向に移動した位置である。
【００７６】
次いで、算出したドリル８１の移動位置（Ｖ５０）にドリル８１を変数Ｖ３３で規定される切削送り速度で切削送りする（ステップＳ５）。対応するのはプログラムＰ６である。
これにより、加工領域▲１▼の加工が開始される。
【００７７】
次いで、ドリル８１を＋Ｚ軸方向に変数Ｖ４１で規定されるクリアランス量分だけ移動する（ステップＳ６）。対応するのはプログラムＰ７である。
【００７８】
次いで、ドリル８１による切削のための移動位置を更新し（ステップＳ７）、再度切削送りを行なう（ステップＳ８）。対応するのはプログラムＰ８およびＰ９である。
この工程では、ステップＳ６においてドリル８１を＋Ｚ軸方向にクリアランス量分だけ移動したのちに、当該移動位置からドリル８１による再度切削を行なうため、既に加工された穴とドリル８１との干渉によってドリル８１が折損することが抑制される。
すなわち、ステップＳ６において、ドリル８１のクリアランス量分の移動を行なった後に、ドリル８１を前回の切り込み深さ位置まで早送り移動すると、ドリル８１と加工穴が干渉してドリル８１が折損しやすくなるが、この移動を変数Ｖ３３で規定される切削送り速度で行なうと、ドリル８１と加工穴との干渉が抑制されることになる。
【００７９】
次いで、加工領域▲１▼の未加工部分（残部）が変数Ｖ３７で規定される切り込み量より大きいか否かを判断する（ステップＳ９）。対応するのはプログラムＰ１０である。なお、プログラムＰ１０のコードＬＥは≧を示し、ＧＯ１１はラベルＮ１１にジャンプすることを示している。
加工領域▲１▼の未加工部分が変数Ｖ３７で規定される切り込み量より小さい場合は、加工領域▲１▼の加工が終わりに近いことを意味している。
この場合には、ドリル８１を＋Ｚ軸方向にクリアランス量分だけ移動したのち（ステップＳ１０）、変数Ｖ４２で規定される加工領域▲１▼と▲２▼との境界位置（絶対座標位置）までドリル８１を切削送りし（ステップＳ１１）、加工領域▲２▼の加工に進（ステップＳ１２）。ステップＳ１０〜１２に対応するのは、プログラムＰ１３〜Ｐ１６である。なお、プログラムＰ１５は、加工領域▲２▼の加工に備えて、変数Ｖ５０に加工領域▲１▼と▲２▼との境界位置Ｐ２を規定する変数Ｖ４２を代入して初期化している。
【００８０】
加工領域▲１▼の未加工部分が変数Ｖ３７で規定される切り込み量より大きい場合は、現在の切り込み深さ位置（Ｖ５０）が加工領域▲１▼内にあるか否かを判断する（ステップＳ１３）。対応するのはプログラムＰ１１である。
ドリル８１の現在位置が加工領域▲１▼内にある場合には、再度ステップＳ６に戻って、上述したステップＳ６〜Ｓ９の処理を繰り返す。
ドリル８１の現在位置が加工領域▲１▼外にある場合には、加工領域▲２▼の加工に進。
【００８１】
以上のような工程によってくいつき部である加工領域▲１▼の加工を行なうと、図８に示すような軌跡によって加工領域▲１▼が順次切削される。
【００８２】
深部の加工（ステップＳ１０３）
次に、図１１に示すフローチャートおよび図１４に示すＮＣプログラムに基づいて、深部の加工手順について説明する。
図１１および図１４は、深部である加工領域▲２▼の加工手順を示すフローチャートおよびＮＣプログラムである。
加工領域▲１▼の加工の終了時には、ドリル８１は加工領域▲１▼と▲２▼との境界位置Ｐ２に位置している。
まず、この状態のドリル８１を変数Ｖ４０で規定される戻り位置Ｒに早送り移動する（ステップＳ２１）。対応するのはプログラムＰ２１である。
戻り位置Ｒにドリル８１を移動することで、加工穴内に発生した切削粉の排出が可能になるとともに、ドリル８１の冷却が可能になる。
【００８３】
次いで、戻り位置Ｒでドリル８１を空転させて変数Ｖ６０で規定される空冷時間の間冷却する（ステップＳ２２）。対応するのはプログラムＰ２２である。
特に、ステンレス板のような耐熱用鋼が被加工物である場合には、ドリル８１が加熱されやすいが、ドリル８１の冷却によって、ドリル８１の加熱による折損を防止することができる。
【００８４】
次いで、戻り位置Ｒから切削開始位置、すなわち、加工領域▲１▼と▲２▼との境界位置Ｐ２から変数Ｖ４１で規定されるクリアランス量分だけ＋Ｚ軸方向に移動した位置（以下、クリアランス位置という）までドリル８１を早送り移動する（ステップＳ２３）。対応するのはプログラムＰ２３である。
【００８５】
次いで、変数Ｖ３２で規定される加工領域▲２▼における切削送り速度および変数Ｖ３６で規定される１回当たりの切り込み量で切削送りする（ステップＳ２５）。これらのステップに対応するのは、プログラムＰ２３〜２５である。
【００８６】
次いで、加工領域▲２▼の未加工部分（残部）が変数Ｖ３７で規定される切り込み量より大きいか否かを判断する（ステップＳ２６）。対応するのはプログラムＰ２６である。
加工領域▲２▼の未加工部分が切り込み量より大きい場合には、現在のドリル８１の切り込み深さ位置（Ｖ５０）が加工領域▲２▼内にあるか否かを判断し（ステップＳ３０）、加工領域▲２▼内にあるある場合には、再びステップＳ２１に戻って上述した工程を繰り返す。
また、ドリル８１の切り込み深さ位置が加工領域▲２▼外にある場合には、加工領域▲３▼の加工へ進む（ステップＳ３１）。ステップＳ２６〜Ｓ３１に対応するのは、プログラムＰ２６〜Ｐ２８である。
【００８７】
ステップＳ２６において、加工領域▲２▼の未加工部分（残部）が変数Ｖ３７で規定される切り込み量より小さい場合には、ドリル８１を戻り位置Ｒに早送り移動し、前回のドリル８１の切り込み深さ位置よりもクリアランス量分だけ＋Ｚ軸方向に移動した位置（以下、クリアランス位置という。）まで早送り移動し（ステップＳ２８）、変数Ｖ４３で規定される加工領域▲２▼と▲３▼との境界座標位置Ｐ３まで切削送りする（ステップＳ２９）。これらのステップに対応するのは、プログラムＰ２９〜Ｐ３３である。
【００８８】
以上のような工程によって深部である加工領域▲２▼の加工を行なうと、図８に示すような軌跡によって加工領域▲２▼が順次切削される。
【００８９】
貫通部の加工（ステップＳ１０４）
次に、図１２に示すフローチャートおよび図１５に示すＮＣプログラムに基づいて、深部の加工手順について説明する。
図１２および図１５は、貫通部である加工領域▲３▼の加工手順を示すフローチャートおよびＮＣプログラムである。
加工領域▲２▼の加工の終了時には、ドリル８１は加工領域▲２▼と▲３▼との境界位置Ｐ３に位置している。
まず、この状態のドリル８１を変数Ｖ４０で規定される戻り位置Ｒに早送り移動する（ステップＳ４１）。対応するのはプログラムＰ４１である。
【００９０】
次いで、ドリル８１を空転させて所定時間冷却したのち（ステップＳ４２）、ドリル８１（主軸）の回転数（ｒｐｍ）を変更する（ステップＳ４３）。対応するのはプログラムＰ４３，Ｐ４４である。
具体的には、たとえば、上述した加工条件では、１００００ｒｐｍから５０００ｒｐｍまで減速する。
貫通部である加工領域▲３▼でドリル８１の回転数を減速するのは、ドリル８１の直径がたとえば０．５ｍｍ以下のような小径の場合には、ドリル８１が偏心して振れやすくなり折損するおそれがあるため、これを防ぐためである。
【００９１】
次いで、主軸の回転数が安定化するまで、所定時間待機したのち（ステップＳ４５）、加工領域▲２▼と▲３▼との境界座標位置Ｐ３から＋Ｚ軸方向にクリアランス量分だけ移動したクリアランス位置にドリル８１を早送り移動する（ステップＳ４６）。対応するのはプログラムＰ４８である。
【００９２】
次いで、変数Ｖ３８で規定された加工領域▲３▼における一回当たりの切り込み量および変数Ｖ３４で規定された切削送り速度で切削送りする（ステップＳ４８）。対応するのはプログラムＰ４９、Ｐ５０である。
【００９３】
次いで、加工領域▲３▼の未加工部分（残部）が変数Ｖ３８で規定される切り込み量より大きいか否かを判断する（ステップＳ４９）。対応するのはプログラムＰ５１である。
加工領域▲３▼の未加工部分が一回あたりの切り込み量より大きい場合には、現在のドリル８１の切り込み深さ位置（Ｖ５０）が変数Ｖ４５で規定される最終加工深さ位置Ｅに到達しているか否かを判断し（ステップＳ５５）、到達していない場合には、ドリル８１を戻り位置Ｒに早送り移動した後（ステップＳ５６）、ドリル８１を所定時間冷却し（ステップＳ５７）、再びステップＳ４６に戻って、上述の工程を繰り返す。対応するのはプログラムＰ５２，Ｐ５３，Ｐ４６，Ｐ４７である。
また、ドリル８１の切り込み深さ位置が最終加工深さ位置Ｅに到達している場合には、ドリル８１を加工開始位置Ｐ1 を早送り移動し（ステップＳ５３）、プログラムを終了する（ステップＳ５４）。対応するのはプログラムＰ５８，Ｐ５９である。
【００９４】
ステップＳ４９において、加工領域▲３▼の未加工部分が一回あたりの切り込み量より小さい場合には、ドリル８１を戻り位置Ｒに早送り移動したのち（ステップＳ５０）、クリアランス位置に移動し（ステップＳ５１）、最終加工深さ位置Ｅまで切削送りを行なう（ステップＳ５２）。対応するのはプログラムＰ５４〜Ｐ５８である。
【００９５】
以上のような工程によって貫通部である加工領域▲３▼の加工を行なうと、図８に示すような軌跡によって加工領域▲３▼が順次切削され、これによって貫通穴の加工が完了する。
【００９６】
以上のように、本実施形態によれば、ＮＣ装置１の切削条件設定・記憶部５によって各種の切削条件をくいつき部、深部および貫通部の加工領域▲１▼〜▲３▼のそれぞれに設定することができ、小径ドリルによる穴あけ加工を良好に行なうことができる。
また、本実施形態に係るＮＣ装置１によれば、小径ドリルによる穴あけ加工の際に、わざわざ穴あけ加工用のＮＣプログラムを用意する必要がないため、穴あけ加工を迅速に行なうことができる。
また、本実施形態によれば、所定の切り込み量の切削を繰り返し行なう際に、クリアランス量を設定することにより、加工穴とドリル８１との干渉を抑制でき、ドリル８１が小径である場合の折損を防止することができる。
【００９７】
また、本実施形態では、深部および貫通部である加工領域▲２▼および▲３▼においては、所定の切り込み量の切削を繰り返し行なう際に、戻り位置Ｒに移動して所定時間ドリル８１を冷却するのでドリル８１の加熱による折損を防止でき、特に、耐熱用鋼の加工に効果的である。
また、本実施形態では、貫通部である加工領域▲３▼においては、ドリル８１の回転数を他の加工領域▲１▼および▲２▼における回転数よりも減速することができるため、貫通部の抜け際におけるドリル８１の折損を防止できる。
【００９８】
なお、本実施形態では、加工機として立形マシニングセンタについて説明したが、ドリルを装着可能な主軸を有する他のＮＣ工作機械にも適用可能である。
また、汎用的なＮＣ工作機械でなく、穴あけ加工のみを行なう専用機でもよい。
また、本実施形態では、貫通穴を加工する場合についてのみ説明したが、くいつき部および深部のみからなる穴を加工することも可能である。
さらに、本実施形態では、ＮＣ装置１において、切削条件を決定する各種変数を設定する構成としたが、プログラムを実行することでも小径のドリルによる加工可能である。
さらに、本実施形態に係るＮＣ装置１は、小径のドリルを用いた穴あけ加工に限らず、大径の穴あけ加工にも対応でき、幅広い径の穴あけ加工を行なうことができる。
【００９９】
【発明の効果】
本発明によれば、種々の径のドリルによる穴あけ加工に迅速に対応可能で、特に、小径ドリルによる穴あけ加工の際に、小径ドリルの折損を防止でき、かつ、加工効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドリルによる穴あけ加工機の制御装置としてのＮＣ装置の一実施形態の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示したＮＣ装置１のハードウエア構成の一例を示す構成図である。
【図３】本発明が適用される穴あけ加工機として機能する立形マシニングセンタの一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す立形マシニングセンタの断面図である。
【図５】ＮＣ装置１の切削条件設定・記憶部５の構成の一例を示す構成図である。
【図６】本実施形態に係るＮＣ装置１において穴あけ加工用に定義された各変数を示す図表である。
【図７】本実施形態に係る貫通穴の加工方法を示す説明図である。
【図８】貫通穴を加工する場合のＮＣ装置１で定義された上記変数に基づくドリルの移動軌跡を示す説明図である。
【図９】本発明による貫通穴の加工手順を示すフローチャートである。
【図１０】くいつき部の加工手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】深部の加工手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】貫通部の加工手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】くいつき部の加工を行なうためのＮＣプログラムの一例である。
【図１４】深部の加工を行なうためのＮＣプログラムの一例である。
【図１５】貫通部の加工を行なうためのＮＣプログラムの一例である。
【図１６】従来の穴あけ加工方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ＮＣ装置
３…主制御部
５…切削条件設定・記憶部
７…加工プログラム記憶部
９…サーボ制御部
１１…サーボドライバ
１３…サーボモータ
１３ａ…回転量検出器
１５…主軸制御部
１７…主軸ドライバ
１９…主軸モータ
２１…加工領域設定部
２２…切削送り速度設定部
２３…非切削送り速度設定部
２４…切り込み量設定部
２５…戻り位置設定部
２６…干渉防止条件設定部
２７…空冷条件設定部
２８…ドリル回転速度設定部
２９…主軸ドゥエル時間設定部
３０…切削開始位置設定部
３１…最終加工深さ位置設定部
【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】
0003934237.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003934237.tif 000008
【図８】
0003934237.tif 000009
【図９】
0003934237.tif 000010
【図１０】
0003934237.tif 000011
【図１１】
0003934237.tif 000012
【図１２】
0003934237.tif 000013
【図１３】
0003934237.tif 000014
【図１４】
0003934237.tif 000015
【図１５】
0003934237.tif 000016
【図１６】
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