专利摘要:

公开号:WO1989006585A1
申请号:PCT/JP1989/000048
申请日:1989-01-20
公开日:1989-07-27
发明作者:Shigeki; Nankaku
申请人:Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha;
IPC主号:G05B19-00
专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] 発明の名称
[0003] オ フ セ ッ ト 形伏の作成方法
[0004] 技 術 分 野
[0005] 本発明は, 旋削加工を行な う 数値制卸装置に おけ る被 加工物に対す る切削工具のオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法で あって, 特に両側に刃があ り , かつ各々 ノ ー ズ R を有す る 切削工具によ る オ フ セ ッ ト 形伏の作成方法に関す る も のであ る 。
[0006] 背 景 技 術
[0007] 従来, 旋削加工を行な う ために使用 さ れ る 工具であつ て両側に刃のあ る工具 と して は, 例え ば溝切 り 工具があ つた。 第 3 0 図は従来の溝切 り 工具の刃先先端部を示 し, 図に示すよ う に溝切 り 工具 (3Uの両側に あ る 刃の刃先先端 半径 は同一であった。 こ の溝切 り 工具 (31) に よ り 加工を 行な う と き に は, 一方の刃先先端に仮想刃先点 (32を設け, こ の仮想刃先点 ωを制御点 と し て加工を行なってい る。 例えば第 3 0 図に示すよ う に左側の仮想刃先点 (32を制御 点 と して, 第 3 1 図に示す最終加工形伏 S3)を加工す る と き は, 最終力 ΰェ形伏 ΰ3) そ の も の の幅を工具幅に相当す る 幅だけ縮めて変形 した加工形伏 (34)を作成 し てか ら , 刃先 先端の半径補正を行なったオ フ セ ッ ト 形伏 63に したがつ て工具(31)を移動 して加工を行なって いた。
[0008] し か し , 両側に刃 しつ あ る 工具の う ち両側の刃先先端半 径が異な る場合に は, それぞれの刃先先端半径を考慮 し たオ フ セ ッ ト 形吠の作成方法が従来なかったため, 数値 制御装置付き 工作機械 (以下単に N C 装置と い う ) で旋 削加工を行な う 場合に は第 3 2 図の説明図に示すよ う に 片側に刃のあ る切削工具 Wが用 い られていた。
[0009] 第 3 2 図において , (13)は円柱形伏の被加工材, d)は最 終加工形伏, (15)はチ ャ ッ ク , α¾は回転中心線であ り , 被 力 Πェ材(13)はチ マ ツ ク C15)にっかま れ, 主軸の回転によって 回転中心線(16)を中心 と して回転す る。 こ の回転す る被加 ェ材 (13)に対 して, 切削工具 (36)が水平方向であ る Ζ 軸方向 と垂直方向であ る X 軸方向に移動す る こ と によ り 加工を 行なってい る 。 こ の加工の際には, 最終加工形伏(14)を切 削工具 (36)の刃先角度に応 じて削れる形伏 (37)に変更す る。
[0010] 次に, こ の切削工具 (36)のオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法に ついて , 第 3 3 図に示 した説明図を参照 して説明する。 第 3 3 図において ( RO— R 1— R2—R3— R4— R 5— R6—R7— R8) は最終加工形伏 tt4)を示 し, ( R 0— Q 0— R 2— R 3— Q 1— R 5— R 6 -R7-R8 ) は切削工具 66)の刃先角度によ り 補正 した形伏 βΤ)を切削工具 (36)で加工する場合, 切削工具 (36)の制御は刃 先先端半径 r 5 の中心 c 3 によって行な う 。 したがって, 上記形伏 OTを切削工具∞の刃先先端半径 r 5 だけ補正し た形伏 ( P 0-P 1— P 2— P 3-P 4-P5-P 6-P7-P 8-P 9一 P 1 0 ) が切削ェ具 (36i を制御す る制御中心の形伏, 即ちオ フ セ ッ ト 形伏であ る。 こ の ( R 0— R 1 …… R8 ) で示 した最終加工形伏 d4) に基 づい て , ( P 0— P 1…… P 1 0 ) で示 した切削工具 (36)を制御 す る た めのオ フ セ ッ ト 形伏 ! 38)を作成す る 際の処理方法を 第 3 4 図に示 した フ ロ ーチ ャ ー ト に基いて説明す る。
[0011] 処理開始によ り , 最終加工形伏 tt)の ( R0— R 1-R2 ) と
[0012] ( R3-R4-R5 ) の部分を切削工具 (3Θの刃先角度に応 じ て 削れ る 形伏 ( R0— Q0— R2 ) と ( R 3—Q 1— R 5 )に補正す る 刃先形伏の補正を行な う (ス テ ッ プ S 3 1 ) 。 次に始点
[0013] ( R 0 ) か ら刃先先端半径 r 3 だけ垂直に離れた点( P 0 ) を求め, こ の点 ( P 0 ) を始点ブ ロ ッ ク とす る (ス テ ツ プ S 3 2 ) 。 な お, 始点 ( R 0 ) を含めてすべての形伏ブ ロ ッ ク は それぞれ例えば第 3 5 図に示すデー タ 搆造 ¾ と な っ て しヽ る 。
[0014] こ の デー タ 搆造 β9の フ ラ グ部に は最終形伏か否かの情 報 と , 始点, 直線, 円弧の何れであ る かを示す情報 と が 書込ま れて い る。 X , Ζ には始点を示す ブロ ッ ク の場合 は始点 ( R 0 ) の座標値が, そ の他の形伏ブ ロ ッ ク の場 合は終点が書込ま れてい る 。 例えば ( R 0 — Q 0 ) を示す ブ ロ ッ ク では点 ( Q 0 ) の座標値が書込ま れてい る。 ま た C X , C Ζ には形伏が円弧の と き に, その中心の座標 値が書込ま れ, R に は その半径が書込ま れてい る。 こ の デー タ 構造 139がメ モ リ 上に第 3 6 図に示すよ う に一連の ブ ロ ッ ク 列 ( 39 a〜 39 η ) と し て蓄え られてい る。
[0015] そ こ で始点 ( R 0 ) の処理が終った 後, 次の ブ コ ッ ク (3 9 b ) の処理を開始す る。 まず次の ブロ ッ ク ( 3 9 b ) の形伏を調べ (ス テ ッ プ S 3 3 ) , その ブ ロ ッ ク の フ ラ グ 部を見て最終形伏か否かを判断す る (ス テ ッ プ 34 )。 そ の ブ ロ ッ ク が最終形伏でな い と き に は, 終点ま での工具 の オ フ セ ッ ト 形伏を作成す る (ス テ ッ プ S 3 5 ) 。 例えば
[0016] ( R 0 - Q0 ) を示すブ π ッ ク (3 9 b ) の場合には点(Q 0 ) に対 して刃先の先端半径分を シ フ ト したオ フ セ ッ ト 形伏
[0017] ( P 1 ) のデー タ ブ ロ ッ ク を作成す る。 そ して, こ のデ ータ ブ ロ ッ ク をそれ以前に作成さ れたオ フ セ ッ ト 形伏の データ ブ ロ ッ ク 列の後方に書込む (ス テ ッ プ S 3 6 ) 。 こ の よ う な処理を順次鎳返して最終形伏に達す る と, ( P 0 一 P 1 … P 1 0 ) で示す切削工具 (36)の制御中心の形伏であ る オ フ セ ッ ト 形伏 ωのデータ ブロ ッ ク 列が作成されて処 理を終了す る。 こ のオ フ セ ッ ト 形伏のデータ ブロ ッ ク 列 の デ—一 タ に基いて切削工具 (36)を制 ^ して ( R 0— Q 0… R 8 ) で示す形伏 の加工を行な う 。
[0018] 従来の N C 装置は上記のよ う に》 切削工具 66)の刃先角 度に応じて最終加工形伏(14)の ( R 0— R 1 — R 2) と (R 3— R 4 一 R 5 ) の部分を ( R 0— QO— R 2 ) と ( R 3— Q 1 — R 5 ) の よ う に刃先形伏補正を行な う 必要があ り , 第 3 7 図の ( R 0 -R 1 -QO - R 0 ) と ( R 3— R 4— Q 1 — R 3 ) と に示す部分に 肖 U り 残 しが出来る。 こ のた め, 削 り 残 しの部分を さ ら に 別の切削工具 ωで加工す る必要があ り , こ の肖 U り 残 し の 部分の形伏を計算す る等に工数を要 し, さ ら に再加工に も時間を要す る と い う 問題点があった。
[0019] ま た, 切削工具 (36)の 1 つ刃先の先端半径だけでオ フ セ ッ ト 形伏を作成 してい る ので, ノ ー ズ R が 2 つあって刃 の両側で切削でき る切削工具の位置を制御す る ためのォ フ セ ッ ト 形伏を作成す る こ と ができず, N C 装置を用い た工作機械に おいては両側に刃を有す る切削工具で能率 よ く 加工す る こ と ができ ない と い う 問題点が あった。 発明の開示
[0020] こ の発明は ,かかる従来の問題点を解決す る ために な さ れた も の であ り , 両側に刃の あ る 工具のオ フ セ ッ ト 形伏を求 め る こ と を可能に したオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法を得る こ と を 目 的 とす る も のであ る。
[0021] こ の発明に係 る オ フ セ ッ ト 形伏の作成方法は , 両側に 刃があ り 各 々 ノ ー ズ R を有 し, 回転す る被加工物に対 し て水平及び垂直方向に移動す る 工具を用 い, 加工形伏の 垂直方向座標値が増加す る と き は基準 とす る側の刃で, 加工形伏の垂直方向座標値が減少す る と き は反対側の刃 で旋削加工す る場合, 更に, 両側に刃があ り 各々 ノ ーズ R を有 し , 両側の刃が所定の傾斜角 度 《9 も っ て結ばれ, 回転す る被加工物に対 し て水平及び垂直方向に移動す る 工具を用い, 加工形伏の垂直方向の傾斜角 が 前記傾斜角 度 0 よ り 小さ い と き に は基準とす る 一方の刃で, 加工形 伏の垂直方向の傾斜角 が前記傾斜角度 よ り 大き い と き に反対側の刃で旋削加工す る場合に適用 さ れ, 次の処理 が成さ れる 。
[0022] (a ) 上記基準 とする側の刃で加工す る と き は, 最終加 ェ形伏に対して基準とす る側の刃先先端半径分だけオ フ セ ッ ト したオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る。
[0023] (b) 上記反対側の刃で加工す る と き は, 最終加工形伏 に対 して反対側の刃先先端半径分だけオ フ セ ッ ト し, か つ基準とす る側の刃先先端半径中心と反対側の刃先先端 半径中心とを結ぶべ ク ト ル分だけ シ フ ト したオ フ セ ッ ト 形伏を ί乍成する。
[0024] (c) 基準とす る側の刃を反対側の刃 に切換え る と き は, 最終加工形伏の切換点前後のオ フ セ ッ ト 形伏を求め, こ の形伏を連結 して切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る。
[0025] (d) 反対側の刃を基準とす る側の刃に切換え る と き は, 最終加工形伏の切換点前後のオ フ セ ッ ト 形伏を求めて各 々 連結 し, かつ連結 して形成さ れた閉ループを除去 して 切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る。
[0026] 図面の簡単な説明
[0027] 第 1 図は こ の発明の第 1 の実施例に係 る方法を実施す る ための装置を示すブロ ッ ク 図, 第 2 図は上記実施例に おけ る プ ロ グ ラ ム画面図, 第 3 図は上記実施例の最終加 ェ形伏を示す説明図, 第 4 図は上記実施例 に使用する両 側に刃の あ る切削工具の刃先先端部を示す正面図, 第 5 図か ら第 1 0 図は各々 上記実施例 に おけ る オ フ セ ッ ト 形 伏の作成原理を示す説明図, 第 〗 1 図は第 3 図 に示 した 最終加工形伏に対す る切削工具のオ フ セ ッ ト 形伏の作成 処理の説明図, 第 1 2 図は第 1 1 図に示 した処理の流れ を示す フ ロ ー チ ャ ー ト , 第 1 3 図は上記実施例に よ る 切 削工具の制御形伏を示す説明図, 第 1 4 図は上記実施例 に よ り 加工を行な う 際の切削工具の移動経路を示す説明 図であ る。
[0028] 第 1 5 図は こ の発明の第 2 の実施例 に係 る 方法におい て使用 さ れ る 切削工具の刃先先端部を示す正面図, 第 1 6 図及び第 1 7 図は各々 第 1 5 図に示 し た切削工具に よ る 切削伏態を示す説明図, 第 1 8 図は上記切削工具の左右 ノ ー ズ R の切換伏態を示す説明図, 第 1 9 図か ら第 2 6 図は各々 上記切削工具に よ る オ フ セ ッ ト 形伏を求め る際 の原理を示す説明図, 第 2 7 図は上記実施例の動作を示 す説明図 , 第 2 8 図は上記実施例の動作の流れを示す フ ロ ー チ ャ ー ト , 第 2 9 図は上記実施例に よ り 求めたオ フ セ ッ ト 形伏を示す説明図であ る 。
[0029] 第 3 0 図は従来の両側に刃の あ る 工具の刃先先端部を 示す正面図, 第 3 1 図は第 3 0 図に示 した工具の制御形 伏を示す説明図, 第 3 2 図は従来例の最終加工形伏を示 す説明図, 第 3 3 図は従来 の工具の制卸形伏を示す説 明図, 第 3 4 図 は第 1 8 図に示 した工具の制御形伏を作 成す る 理の流れを示す フ ロ ーチ ャ ー ト , 第 3 5 図及び 第 3 6 図は加工プ ロ グ ラ ム のデー タ 構造を示す説明図, 第 3 了 は従来 ^の再力 Πェを示す説明図であ る 。 発明を実施す る ため の最良の形態
[0030] 以下 こ の発明の第 〗 の実施例 に係 る オ フ セ ッ ト 形伏の 作成方法について説明す る。 第 1 図は こ の発明の第 1 の 実施例に係 る方法を実施す る ための装匱を示すブロ ッ ク 図であ る。 図において, (1)は数値制御装置で, (2)は C P U , (3) は シ ス テ ム プ ロ グ ラ ム ゃ加工プ ロ グ ラ ム が格納さ れた メ モ リ , (4)は入力手段であ る キ ーボー ド, (5)は C R Τ , (6)は軸移動制 部やサーポ増幅 II等から な る サ ーボ駆動 手 で の る 。
[0031] (7)は数値制御装置(1 )によ り 制御さ れ る旋盤で, (8) はサ ーボ駆動手段(6)か ら の制卸信号に基づいて切削工具 ΐ)を 被加工物 (13)の回転方向であ る Ζ 軸方向 と, 回転軸方向 と 直交す る X軸方向 にそれぞれ ί虫立 して移動す る 2 台のサ ーボモ ータ を有す る駆動部であ る。 (10)はチ ャ ッ ク (15)を介 して被加工材 (13を回転す る主軸モ ータ , は両側に ノ ー ズ R を有す る 切削工具, aaは切削工具 (13を保持す る工具 保持体であ る。
[0032] 上記のよ う に搆成さ れた N C装置において , 両側にノ ーズ R のあ る切削工具を使用 した加工プロ グ ラ ム を作成 す る場合には, 第 2 図に示すよ う に加工の種類, 工具の 種類及び刀 CIェすべき形伏を表わ したプ π グ ラ ム画面 (5 a ) 力 C R T (5)に表示さ れ る。 こ の加工の種類 と しては冽え ば外径旋削加工が表示さ れ, 工具の種類と しては工具左 右の刃先先端半径の値であ る ノ ーズ R 値が表示さ れ る。 ま た, 加工形伏と して は最終加工形伏が直線, 円弧等の 区別 と , プ ロ グ ラ ム原点か ら の垂直方向であ る X 軸 と 水 平方向であ る Z 軸の各座標値, 円弧の と き は そ の半径等 が表示さ れ る 。
[0033] こ の C R T (5) に例えばプ ロ グ ラ ム画面 (5 a) と し て表 示 さ れた入力画面か ら , 第 3 図の説明図に示すよ う な被 加工材(13)の最終加工形伏 C1 )のデー タ 構造を各々 作成 して, 一連の ブロ ッ ク 列力 ら な る加工プ ロ グ ラ ム と し てメ モ リ (3) に格納す る。 こ の メ モ リ (3) に格納 さ れ る デー タ の撬造 及び ブ ッ ク 列は従来 と 同様であ り , 第 3 5 図及び第 36 図に示さ れ る 搆成にな ってい る。 な お, 第 3 図において, (12) は プ ロ グ ラ ム原点, ( 100, 5 ) , ( 20 ,15 ) な どの座 標値は プ ロ グ ラ ム原点(13を基準 と した最終加工形伏 α4)の X 軸 と Ζ 軸の座標値であ る。
[0034] 第- 4 図 は こ の実施例 に使用す る両側 に ノ ーズ R を有す る 切削工具 ttl)の刃先先端部の形伏を示 し, 切削工具 tt])は 左侃に ノ ー ズ R 値が r 0 の ノ 一 ズ R ( 1 1 a ) を有 し . 右 側に ノ ー ズ R 値が の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) を有す る 。 こ の左右ノ ーズ R 値 r 0 と r 1 は大き さ が異な り , 例えば r 0 く r , とす る。 ま た, こ の切削工具 ttl)に おいて, 左 側 の ノ 一 ズ R ( 1 1 a) の ノ ー ズ R 中心 c 0 と右側の ノ ー ズ R ( l i b ) のノ ーズ R 中心 c を結んだ直線のべ ク ト ノレを D とす る 。
[0035] 以下, こ の切削工具 αϋを用 いて最終加工形伏に対 して, 左側の ノ ーズ R 中心 C Q を基準 と し て切削工具 CL1)を制御 す る場合のオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法の原理を第 5 図か ら第 1 0 図を参照 して説明す る。
[0036] 切削工具 αι)を移動す る処理 と しては,
[0037] (Α) 最終加工形伏が水平であ る ため, 切削工具 αι)が水 平方向であ る ζ 軲方向にのみ移動す る 場合 (以下, 水平 ^理と い う ) ,
[0038] (Β) 第 5 図に示すよ う に最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) の X座標値が増加 してい る ため, 切削工具 til)が Z 軸方向に 移動す る と共に X軸の座標値が増加す る方向に移動する 場合 (以下, 増加処理とい う ) ,
[0039] (C) 第 6 図に示すよ う に最終加工形伏 ( R0— R〗 ) の X座標値が減少 してい る ため, 切削工具 dflが Z 軸方向に 移動する と共に X軸の座標値が減少す る方向に移動す る 場合 - (以下, 減少処理 と い う )
[0040] 及び こ れ ら の各処理を組合せた処理があ る。
[0041] 第 4 図に示す左右にノ ーズ R (1 1 a ) C 1 1 b) のあ る 切削工具 ttl)を用いて被加工材 )を加工す る と き に, 第 5 図に示す増加処理の場合は左側の ノ ーズ R (1 1 a ) を用 い, 第 6 図に示す減少処理の場合は右側の ノ ーズ R (11 b ) を用いて切削する。 一方, 水平処理の場合は, その前の 処理で使用 した側の ノ ーズ R を用 いて切削す る。 すなわ ち その莳の処理が増加処理であった後の 水平処理は左側 の ノ 一ズ R ( 1 1 a ) を用 い, その llの処理が減少処理で あった後の水平処理は'右側の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) を用いて 切削す る。
[0042] した がって , 増加処理か ら減少処理 に切換わ る場合 と, 前の処理が増加処理であった 後の水平処理か ら減少処理 に切換わ る 場合に は左側の ノ ー ズ R ( 1 1 a ) か ら右側の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) に切換え る 必要があ る。 ま た, 減少処 理か ら増加処理に切換わ る場合 と, 前の処理が減少処理 であった 後の 水平処理か ら増加処理に切換わ る場合 に は 右側の刃か ら左側の刃 に切換え る 必要があ る 。
[0043] こ の よ う に切削工具 tt]Jの ノ ー ズ R ( 1 1 a ) ( 1 1 b ) を 切換えな が ら使用 して被加工材(13)を加工す る場合であつ て も , 切削工具 dl)の制御は一点で行な う 必要があ る。 い ま , こ の切削工具 ttl)の制御点を左側の ノ ー ズ R 中心 c 0 とす る と , 切削工具 11)を制御す る 形伏は最終加工形伏(14) 上に ·切削工具 ttl)をすベ ら した と き の左側の ノ ーズ R 中心 c 0 の軌跡と な る 。
[0044] そ こ で, 第 5 図に示すよ う に最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) が増力 Π してい る場合に は, 最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) に対 し て左側の ノ ー ズ R 値 r 0 だけオ フ セ ッ ト したオ フ セ ッ ト 形伏 ( R 0—R 1 )を求めれば増加処理におけ る切削工具 (11)の オ フ セ ッ ト 形伏を得る こ と がで き る 。
[0045] ま た, 第 6 図に示すよ う に最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) が 減少 し て い る場合 に は , 最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) に対 し て右側の ノ ー ズ R 値 r だけ オ フ セ ッ ト し た オ フ セ ッ ト 形伏を作成 した後, 第 4 図に示す左右の ノ ー ズ R 中心 c 0 , c! を結んだベ ク ト ノレ D だけ シ フ ト し た オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0— P 1 )を求めれば, 減少処理におけ る切削ェ 具 ttl)の制御形伏を得る こ とができ る。
[0046] 次に, 切削工具 αΐ)の左右の ノ ーズ R ( 1 1 a ) ( 1 1 b ) を切換えて切削する場合の切換点における切削工具 CU)のオ フセ ッ ト 形伏の作成方法につ い て説明す る。
[0047] 第 7 図に示すよ う に, 最終加工形伏 ( R 0— R 1 )が増力 Π 処理, 最終加工形伏 ( R1— R2 ) が点 (CR) を中心と した 半径 r R の円弧か ら な る減少処理 と なってい る場合には, 最終加工形伏 ( R 0—R 1 ) は切削工具 ttl)の左側の ノ ー ズ R ( 1 1 a) で切削 し, 最終加工形伏 ( R 1— R 2 )は右側の ノ — ズ R ( 1 1 b ) で切削す る。 こ の左右の ノ ーズ R の切換 点 (R O に対す る刃先先端のオ フ セ ッ ト 形伏は ( P 1— P 2-P 3 ) と な る。 こ こ で (P1 ) は切換点 (R1 ) におい て最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) に対 して垂直に左側のノ ー ズ R 値 r 0 だけオ フ セ ッ ト した点, (P2 ) は切換点 (R 1 ) で X軸方向に左側のノ ーズ R値 r 0 だけオ フ セ ッ ト し た 点であ り , オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 1— P 2 ) は切換点 (R 1 ) を 中心と した半径 r D の 円弧形伏であ る。 (P 3) は切換点 CR 1) 力 ら X軸方向に右側のノ ーズ R 値 r だけ 離れた ノ 一 ズ R 中 '、 c , か ら べ ク ト ノレ D だけ シ フ 卜 した点であ り , ( P 2— P 3 )は点 (P2) と点 (P3) を結んだ直線形伏 であ る。 こ の場合, 円弧 ( R 1— R 2 )のオ フ セ ッ ト 形伏 ( P 3— P 4 )は円弧の中心が円弧 ( R 1— R 2 ) の 中心 (c R ) か ら べ ク ト ノレ D だけ シ フ ト した点 ( c p ) と な り , 半径 r p は ( r R + r ) と な る。 こ の よ う に し て得 られた
[0048] ( P 0— P 1— P 2— P 3— P 4 ) を結ぶ こ と に よ り 切削工具 ttl)の オ フ セ ッ ト 形伏を得る こ と がで き る。
[0049] 第 8 図に示すよ う に前の処理が ¾加処理であった 後の 水平処理 ( R 0— FM ) か ら減少処理 ( R 1— R 2 ) に切換わ る場合の切換点 (R 1 ) に対す る刃先先端のオ フ セ ッ ト 形 伏 も , 第 7 図 に示 した場合 と 同様に して ( 1ー? 2 ) と し て得 られ る。
[0050] ま た, 第 9 図に示すよ う に最終加工形伏 ( R 0—R 1 )力 減少処理, 最終加工形伏 ( R 1 — R 2 )が増加処理 と なって い る 場合には, 最終加工形伏 ( R 0— R 1 )は右側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) で切削 し, 最終加工形伏 ( 1 ー1^ 2 )は左側の ノ ーズ R ( 1 1 a ) で切削す る。 こ の右左の ノ ー ズ R (1 1 b)
[0051] ( 1 1 a) に対す る 刃先先端のオ フ セ ッ ト 形伏は ( P 1— P 2 -Q0 ) で定ま る。 こ こ で, (P1 ) は右側の ノ ー ズ R 値 r , で作 る 円が最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) と最終加工形伏
[0052] ( R 1—R 2 )に接 した と き の右側のノ ーズ R 中心 c , か ら べ ク ト ノレ D だけ シ フ ト した点であ り , (P2 ) は左側の ノ ー ズ R 値 r D で作 る 円 が最終加工形伏 ( R 0— R 1 )と最終 加工形伏 ( R 1—R 2 ) に接 し た と き の左側の ノ ー ズ R 中心 c Q であ る。 こ の よ う に して得 ら れた ( P 0— P 1— P 2— P 3) を結ぶと, 直線 (P O— P 1 ) と直線 ( P 2— P 3 )は点 (Q 0) に 交点を有 し, ( Q 0— P 1— P 2— Q 0 ) は閉ループを形成す る。 そ こで, こ の閉ループを除去 した ( P 0— Q 0— P 3 ) を結ぶ こ と に よ り 切削工具 11)の オ フ セ ッ ト 形伏を得 る こ と がで る。
[0053] 第 1 0 図に示すよ う に, 前の処理が減少処理であった 後の水平^理 ( R 0— R 1 )か ら増加処理 ( R 1 — R 2 )に切換 わ る場合も , 第 9 図に示 した場合と同様に (P 1) , (P2) を求め, その閉ルー プであ る ( P 2— P 1— P 2 )を除去する こ と に よ り , 切換工具 ttl)の オ フ セ ッ ト 形伏を ( P O— P 2— P 3 )と して得る こ と ができ る。
[0054] 次に, 第 1 図に示 した N C 装置で第 4 図の切削工具(L1) を用 い, 左側の ノ ーズ R 中心 c 。 を基準 と して, 第 3 図 に示 した最終加工形吠 (14)を切削す る場合のオ フ セ ッ ト 形 伏の作成方法 について第 1 1 図の形伏説明図及び第 1 2 図の -フ ロ ーチ ヤ一 ト を参照 しなが ら説明す る。
[0055] 第 1 1 図に示すよ う に, 最終加工形伏(14) は ( R 0— R 1— R 2-R3 -R4-R 5-R 6-R7-R8) で定まってい る も の とす る。 こ の最終加工形伏 (14)に対する切削工具 tLl)の刃先先端 を補正 したオ フ セ ッ ト 形伏を求め る には, メ モ リ )に入 力 さ れた最終加工形伏 (14)の加エブ ロ グ ラ ム に表示さ れた 加工形伏等の デー タ (第 3 5 図及び第 3 6 図参照) を C P U (2)に取 り 込んで次の演算処理を行う 。
[0056] C P U (2)では 入力 さ れたデー タ によ り , まず始点 0 ) の ^理を行な う (ス テ ッ プ S 1 ) 。 こ こ で, 最終加工形 伏 ( R 0— R 1 )は第 1 1 図に示す例で は減少処理のた め, 始点 (R 0 ) の処理 と して右側の ノ ー ズ R 値 r 1 だけオ フ セ ッ ト し た後, べ ク ト ノレ D だけ シ フ 卜 し て (P0 ) 点を求 め, こ の点 (P 0 ) をオ フ セ ッ ト 形伏の始点 ブ ロ ッ ク デー タ と して メ モ リ (3)内 の オ フ セ ッ ト 形伏フ ア イ ノレ (図示せ ず) に格納す る。 こ の始点 (R 0 ) の処理が終った後, 次 の最終加工形伏のデー タ ブロ ッ ク の形伏を調べ ( ス テ ツ プ S 2 ) , こ の ブ ロ ッ ク の フ ラ グ部 (第 3 5 図参照) を 見て最終形伏か否かを判断す る (ス テ ッ プ S 3 ) 。 こ の ブロ ッ ク が最終形伏でない と き は, 前々 回の ブロ ッ ク と 前回の プロ ッ ク 及び今回の ブロ ッ ク の X座標値の増減を 調べ, 左右の ノ ー ズ R 先の切換えの有無を判断す る ( ス テ ツ プ S 4 ) 。 こ の左右の ノ ー ズ R の切換えの有無判断 の結果, 例えば点 (R 1) のよ う に左右の ノ 一 ズ R (1 1 a)
[0057] ( 1 t b ) の切換えがな い と き に は, ノ ー ズ R の切換処理 な しで最終加工形伏 ( R 0— R 1 ) に お け る切渙工具 ttl)の ノ ー ズ R 値分をオ フ セ ッ ト した終点 (P 1 ) を求め (ス テ ッ プ S 5 ) , 始点 (P0 ) と終点 (P 1 ) を連結 して工具制 御経路 と し て の オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0— P 1 )のデ ー タ ブ ロ ッ ク を作成 し, オ フ セ ッ ト 形伏フ ァ イ ルの先に格納さ れ たデー タ の直 ぐ 後に格納す る (S6) 。 ま た, 例えば点
[0058] (R 2) の よ う に水平処理か ら増加処理に切換わ る た め , 右側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) 力 ら左側の ノ ー ズ R ( 1 1 a ) に 切換え る場合 に は, 第 1 0 図に示す刃先切換処理に よ り ノ ー ズ R 値分をオ フ セ ッ ト して終点 (P 2 ) を求め (ス テ ッ プ S 7 ) , こ の ブロ ッ ク の始点 (P 1 ) と終点 (P 2) を 連結 してオ フ セ ッ ト 形伏 ( P 1 — P 2 ) の デ一 タ ブロ ッ ク を作成 してオ フ セ ッ ト 形伏フ ア イ ルに同様に格納す る
[0059] (ス テ ッ プ S 6 ) 。
[0060] 以上の処理を最終形伏まで繰返し行なって, ( P 0— P 1 — P 2— P 3— P 4—P 5— P 6— P 7— P 8— P 9— P 1 0— P 1 1 — P 1 2 )か ら な る オ フ セ ッ ト 形伏のデー タ ブ ロ ッ ク 列を作 成す る 。 こ の オ フ セ ッ ト 形伏 C P 0 -P 1…… P 1 2 )の デー タ ブロ ッ ク 列か ら閉ノレープ ( P 3— P 2— P 3 ) , ( P 6 -P7 — P 6 ) , ( Q 0— P 6— P 8—Q 0 ) を各々 除去 して, 第 1 3 図に示す切削工具 dl]の ノ ーズ R 値を考慮 した ( P 0— P 1 -P 3 -P 4 -P 5 -Q 0 -P 1 0 -P 1 1 -P 1 2 ) か らな る オ フ セ ッ ト 形伏 ^のデー タ ブ ロ ッ ク 列を得て (ス テ ッ プ S 8 ) , ^:理を終了する。
[0061] したがって, 最終加工形伏 tL4)を両側に ノ 一ズ R のあ る 切削工具 ttl)で切削す る場合は, 切削工具 tt])の左側の ノ 一 ズ R 中心 C α をオ フ セ ッ ト 形伏(17) に沿って移動する こ と に よ り , 両側の ノ ーズ R で最終加工形状 tt4)を得る こ と が でき る。 こ の場合, 切削工具 ΐ)の左側の ノ ーズ R 中心 c 0 を, 第 1 4 図に示すよ う に, 最初に ( a—P 0—P 1 2— b— c ) と い う 経路 tt8)で移動 し, 次に ( c— P 0— d— P 1 0— P1 1 一 P 1 2— P 0 ) と い う 経路 d8)で移動 し, 最後に ( P 0— P 1 — P 3 -P 4 -P 5 -Q 0 -P 1 0 - P 1 1 — P 1 2 ) とい う 経路(18)で移 動すれば良い。
[0062] な お, 上記実施例 は切削工具 ttl)の左側の ノ ー ズ R 中心 C 0 を基準と して制御す る場合の切削工具 ttl)のオ フ セ ッ ト形伏を求め る場合について説明 したが, 切削工具 ttl)の 右側の ノ 一 ズ R 中心 c を 基準 と し て も , 上記実施例 と 同様に切削工具 di)のオ フ セ ッ ト 形伏を求め る こ と がで き る o
[0063] 次に , こ の発明の第 2 の実施例 に係 る オ フ セ ッ ト 形伏 の作成方法について説明す る。
[0064] 第 1 5 図は こ の実施例 に使用 さ れ る 切削工具の刃先の 説明図であ り , 刃先の左と右にそれぞれノ ーズ R 値 r 1 t r 2 の ノ ー ズ R ( 1 1 a ) , ( 1 1 b) を有 し, 2 つの ノ ー ズ R ( 1 1 a) , ( 1 1 b ) 間を結ぶ直線(19)の傾斜角 が( と なつ て い る。 第 1 5 図に おいて, c 1 は ノ 一 ズ R ( 1 1 a ) の ノ ー-ズ R 中心, c 2 ノ ー ズ R ( 1 1 b ) の ノ ー ズ R 中心, D は ノ ー ズ R 中心 c 〗 と ノ ー ズ R の中心 c 2 とを結んだ べ ク ト ノレ であ る。
[0065] ま ず, 最終加工形伏 d)に対す る オ フ セ ッ ト 形伏(17)を作 成す る際の原理を第 1 6 図か ら第 2 6 図を参照 しな が ら 説明す る。 こ の説明に おいては切削工具 ttl)を制御す る 点 は第 1 5 図に示す左側の ノ ーズ R (1 1 a ) の ノ ーズ R 中
[0066] ' 、 C! とす る。
[0067] 最終加工形伏(14)の あ る ブロ ッ ク が直線の場合は , そ の 直線と 铵加工物!13)の回転軸 と同方向であ る Z 軸 と の なす 角 を 0 と し, 円弧の場合は円弧の接線と Z 軸 とのなす 角 を e , とす る と , 第 1 6 図に示すよ う に切削工具 ΐ)が Ζ 軸方向に移動す る と共に X軸座標が減少 し, 、 ≤ Θ の と きは切削工具 ttl)の左側のノ ーズ R ( 1 1 a ) で切削す る ので, その ノ ーズ R 中心 c の 軌跡がオ フ セ ッ ト 形伏 tt7) と な る。 ま た, 第 1 了 図に示すよ う に 0 , > Θ の と き は, 切削工具 11)の右側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) で切削す る が, 切削工具 ttl)を制御す る 点は左側の ノ ーズ R 中心 c で あ る ため, 最終加工形伏 (14)に対 して右側の ノ ーズ R 値 r 2 だけ オ フ セ ッ ト した右側のノ ーズ R 中心 c 2 の 形伏を求 めた後, 2 つの ノ ーズ R 中心 c〗 , c 2 を結んだべ ク ト ノレ D だけ シ フ ト した形伏がオ フ セ ッ ト 形伏(17) と な る。
[0068] したがって, 最終加工形伏 d4)の各ブ ロ ッ ク の傾斜角度 Θ 1 と切削工具 ttl)の角 度 0 の大小に よ り 切削す る ノ ーズ R (-1 1 a ) , ( 1 1 b ) を切換え る必要があ る。
[0069] 第 1 8 図は最終加工形伏 d4)のあ る プロ ッ ク の傾斜角 度 Θ t に対して次ブロ ッ ク の傾斜角度が θ 2 に変化す る と き の切削す る ノ ー ズ R ( 1 1 a ) , ( 1 1 b ) の切換伏況を示 す。 第 1 8 図において (左) , (右) は切削す る ノ ーズ R が左側の ノ ーズ R (1 1 a ) であ る か, 右側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) であ る かを示 し, (右—左) あ る いは (左→右) は切削する ノ ーズ R ( 1 1 a), ( 1 1 b ) を切換え る場合を 示す。
[0070] 第 1 9 図に示すよ う に最終加工形伏(16)の当該ブ π ッ ク ( R 0— R 1 ) と次ブ ロ ッ ク ( R 1— R 2 ) の傾斜角度 (9 , , θ 2 が共に切削工具 ttl)の角 度 よ り 小さ い と き は, 当該 ブ ロ ッ ク と次ブ ロ ッ ク と も左側の ノ ー ズ R (1 1 a ) で切 削を行な う 。 したがって, そ の刃先半径であ る ノ ー ズ R 値 r , でオ フ セ ッ ト 形伏(17)を作成す る。 ま た, 第 2 0 図 に示すよ う に当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) と次ブ ロ ッ ク
[0071] ( R 1— R 2 ) の傾斜角度 , Θ 2 が 共に切削工具 ttl)の 角度 e よ り 大き い と き は, 当該ブ ロ ッ ク と次ブ ロ ッ ク は 右側の ノ 一 ズ R ( 1 1 b ) で切削を行な う 。 こ の場合は右 側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) の ノ ー ズ R 値 r 2 で補正形伏 G01を 作成 し て, ノ ー ズ R 中心 c 1 , c 2 間のべ ク ト ル D を シ フ ト してオ フ セ ッ ト 形伏 tt7)を作成す る こ と に よ り , 当該 ブ α ッ ク ( R 0— FM ) の終点 (R 1 ) のオ フ セ ッ ト 形伏は
[0072] ( Ρ 1 -Ρ 1 ' ) と し て得 ら れ る。
[0073] ま た, 第 2 1 図に示すよ う に最終加工形伏(14)が凸形の 形伏で, 当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) を左側の ノ ーズ R
[0074] ( 1 1 a ) で切削 し , 次ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) の 傾斜角度
[0075] Θ 22 〉 0 であ る ため, 右側のノ 一 ズ R ( 1 1 b ) で 切削す る場合の当該ブ 口 ッ ク の終点 (R 1 ) にお け る オ フ セ ッ ト 形伏(17)は次のよ う に して求め る 。
[0076] ま ず, 当該ブ ロ ッ ク の終点 ( R 1 ) を通 り , 切削工具 ttl) の角 度 <9 と平行な直線し と垂直な直線(23 を求め る。 次 に左側の ノ ー ズ R ( 1 1 a ) の ノ ー ズ R 値 r 1 を用 いて当 該 フ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0— P 1 — P1") を求め, かっ こ のオ フ セ ッ ト形伏と直線 G3 と の交点( P 1 ' ) を求め る。 その 後, 右側の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) の ノ ーズ R 値 r 2 を用 い, 次ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) の補正形伏 (20)を ( S 17 - S 2 ) と して求めてか ら, こ の補正形伏 ( S 1 ' 一 S 2 ) と直線 (22) と の交点 ( S t ) を求め, こ の点(S 1 ) 以降の補正形伏 ( S 1 - S 2 ) をぺ ク ト ノレ D だけ シ フ ト し て オ フ セ ッ ト 形伏 ( Q 1—Q 1 ' — Q 2 )を求め る。
[0077] 次に, オ フ セ ッ ト 形伏 (P 1 ' ) と オ フ セ ッ ト 形伏(Q 1 ) と の間を直線ブ ロ ッ ク でつな ぐ。 そ の結果, 当該プ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の終点 ( R 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏は (P1 -P 17 - Q 1 - Q t ' ) と して求め られる。
[0078] ま た, 第 2 2 図に示すよ う に最終加工形伏 (14)が凹の形 伏と な り , 当該ブロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の傾斜角 度 が (9】 〉 であ る ため, 当該ブロ ッ ク ( R 0— R 1 ) は右側 の ノ 一 ズ R (1 1 b ) で切削 し, 次ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) を左側の ノ ーズ R ( 1 1 b) で切削す る場合の当該ブ ロ ッ ク ( R 0 — R 1 ) の終点 ( P 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏は次の よ う に して求め る。
[0079] 右側の ノ 一 ズ R ( 1 1 b ) ノ ー ズ R 値 r 2 を用 いて, 当 該ブ ロ ッ ク ( R 0— FM ) と次ブ ロ ッ ク ( FM— R 2 ) の補 正形伏 GO)を ( S O— S 2 ) と求め, こ の補正形伏と 直線 G2) と の交点 ( S 1 ) を求め る。 こ の点 ( S 1 ) か ら べ ク ト ノレ D だけ シ フ ト し て オ フ セ ッ ト 形伏 ( Q , ) を求 める。 次に左;』のノ ーズ R (1 1 b) の ノ ーズ R 値 r を用 い, 当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) と次 ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) のォ フ セ ッ ト 形吠 ( 1 7 a ) を求め る。 こ の オ フ セ ッ ト 形伏 (1 7 a ) と直線 23 と の交点 ( P 1 ) を求めて, オ フ セ ッ ト 形伏 ( Q 1 ) とオ フ セ ッ ト 形伏 ( P 1 ) を結ぶ こ と に よ り , 当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の終点 ( R 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏を求め る こ と がで き る 。
[0080] 一方, 第 3 3 図に示すよ う に最終加工形伏 Mの当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) と 次 ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) に対 し て 右側の ノ 一 ズ R ( 1 1 b ) の ノ ー ズ R 値 r 2 と べ ク ト ノレ D で各々 求めたオ フ セ ッ ト 形伏 ( Q 0— Q 1 ) , ( Q 1 - Q 2 ) が交わ らず, 又当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 )と次ブ ロ ッ ク ( R 1— R 2 ) に対 し て左側の ノ 一 ズ R ( 1 1 a ) の ノ ー ズ R 値 r で各々 求めたオ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0— P 1 ) , ( ΡΓ 一 P 2 ) も交わ ら な い場合は, オ フ セ ッ ト 形伏 ( Q 1 ) と ( Q 1 ' ) , ( Q 2 ) と ( P 0 ) 及び ( P 1 ) と ( Ρ Γ ) を直線ブ ロ ッ ク で結び, 当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の終 点 ( R 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏(17)を ( Q 1 — Q 1 ' — Q 2— P 0 -P 1 -P Γ ) と して作成すれば良い。
[0081] ま た, 第 2 4 図に示すよ う に最終加工形伏(14)の当該ブ ロ ッ ク ( R 1 — R 2 ) が円弧であ る と き は, 円弧の始点
[0082] ( R 1 ) と終点 ( R 2 ) の接線の傾斜角度 ( 6 s ) と ( <9 e ) を求め, Θ s ^ Θ , Θ e Θ 又は Θ s 〉 Θ , Θ e 〉 の と き は , 第 1 9 図及び第 2 0 図に示 した直線 の場合 と 全 く 同 ¾に し て , オ フ セ ッ ト 形伏 ttT)を ( P 0 — 0048
[0083] 22
[0084] P 1 -P 2 ) と して求め る。 ま た, 第 2 5 図に示すよ う に 最終加工形伏 Mで あ る 円弧を当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) では左側の ノ ーズ R ( 1 1 a ) で切肖 lj し, 次ブ ロ ッ ク (R 1 一 R 2 ) では右側の ノ ーズ R ( 1 1 b ) で切削す る場合には, 第 2 1 図に示 した直線の場合 と同様な処理を行ない, 当 該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の終点 ( R 1 ) のオ フ セ ッ ト 形 伏(Π) は ( P 1— Q 1 ) と して求め られる。
[0085] 更に, 第 2 6 図に示すよ う に最終 ¾ェ形伏(14)であ る円 弧を当該ブコ ッ ク ( R 0— R 1 ) では右側の ノ ー ズ R (11 b) で加工 し, 次ブ ロ ッ ク ( R 1— R 2 )を左側の ノ ー ズ R ( 11 a ) で加工す る場合 も , 第 2 2 図に示 した直線の場合と同様 な処理を行な う こ と によ り , 当該ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の終点 ( R 1 ) のオ フ セ ッ ト 形伏 tt73 は ( Q 1— P 1 ) と し て求め る こ と がで き る。
[0086] 次—に, 第 1 図に示 した N C装置を使用 した旋盤によ り, 第 1 5 図に示 した切削工具 αΐ)を用 いて, 左側の ノ ーズ R (1 1 a ) の ノ 一 ズ R 中心 ( C 1 ) を制御す る点と し て第 2 7 図に示 した被加工材 (13の最終加工形伏(14)を切削す る 場合のオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法について , 第 2 8 図の フ ロ ー チ ャ ー ト を参照 して説明する。
[0087] 最終加工形伏 tt )の デー タ は N C装匱 ίΐ)の キ ー ボー ド (4) か ら 入力さ れ, メ モ リ (3)に格納さ れ る。
[0088] 最終加工形伏 (14)が例えば第 2 7 図に示す例の場合には, 最終 ¾ェ形伏 tt4)の各点 ( R 0— R 1 1 ) の X座標値と Υ座標 値がデー タ 搆造(33 (第 3 5 図参照) の X , Y のエ リ ア に 格納 さ れ, 円弧を示すブ ロ ッ ク ( R 4— R 5 ) 等において は, 円弧中心座標値 C x , C z と 円弧半径 r が格納 さ れ て い る。 さ ら にモ ー ドを示すエ リ ア に は始点, 終点, 直 線, 円弧等を示す ビ ッ ト が各々 セ ッ ト さ れてい る。
[0089] 上記のよ う に メ モ リ )に格納さ れた最終加工形伏(14)の デー タ に よ り オ フ セ ッ ト 形伏を作成す る に あたって は, ま ず前処理に よ り 例えば第 2 7 図の ブ ロ ッ ク ( R 2— R 3 ) の よ う に Z 軸方向に戻 る形伏で切削工具 ttUで切削す る こ と がで き な い部分におけ る 点 ( R 3 ) の位置を点( R 3 1 ) に変更す る処理を, 形伏が戻ってい る 部分すべて につい て行な う 。
[0090] 次に, 最終加工形伏 tt )の デー タ ブ ロ ッ ク 列の最初の ブ ロ ッ ク で あ る 始点 ( R 0 ) におけ る次ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の傾斜角度 0 に よ り 切削工具 tt]Jの左側の ノ ー ズ R ( 1 1 a ) で切削す る か, 右側の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) で切 削す る かを判断 し, 始点 ( R 0 ) の オ フ セ ッ ト 形伏(P 0 ) のデー タ ブ ロ ッ ク を作成 して メ モ リ (3) に形成さ れ る オ フ セ ッ ト 形伏フ ァ イ ル (図示せず) に格納す る (ス テ ッ プ S 1 ) 。
[0091] 第 2 7 図に示す場合において は傾斜角度 ( e ¾ ) が切 削工具 tti)の角 度( に対 し て Θ 、 〉 e の関係 にあ り , 右側 の ノ ー ズ R ( 1 1 b ) で切削す る た め , 右側の ノ 一 ズ R ( r 9 ) だけ オ フ セ ッ ト し た後, べ ク ト ノレ D だけ シ フ ト し て始点 ( R 0 ) の オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0 ) を作成す る。 次いで, オ フ セ ッ ト 形伏作成の対象ブ π ッ ク を次プロ ッ ク であ る ( R 0—R 1 ) に変更 し (ス テ ッ プ S 2 ) , こ の ブロ ッ ク ( R 0— R 1 ) が最終ブロ ッ ク であ るか否かを デー タ 搆造 の モ ー ド エ リ ア に よ り 判断す る ( ス テ ッ プ S 3 ) 。 ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) が第 2 7 図に示すよ う に最 終ブロ ッ ク でな い と き は次に こ の ブロ ッ ク ( R 0— R 1 ) が直線であ る か円弧であ るかをデー タ 撐造のモ ー ドエ リ ァで判靳す る (ス テ ッ プ S 4 ) 。 ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) が 直線であ る場合はそ の直線の傾斜角度 0 を求め (ス テ ッ プ S 5 ) , 次ブ ロ ッ ク ( R 1— R 2 ) が直線か円弧かを 判断す る (ス テ ッ プ S 6 ) 。 こ の結果次ブ π ッ ク が直線 であ る場合にはそ の傾斜角度 2 を求め (ス テ ッ プ S 7 ), 次ブロ ッ ク が円弧であ る場合に はその始点の接線の傾斜 角度 を求め る ( ス テ ッ プ S 8 ) 。 次ブ ロ ッ ク ( FM— R 2 ) は直線であ る ため ス テ ッ プ S 7 でその直線の傾斜 角 度 ( 02 ) が求め ら れる。
[0092] 次に, 上記で求めた傾斜角 度 0 , Θ 2 及び切削工具 dflの角度 0 の値によ り , 第 1 8 図に示すよ う に切削す る ノ ー ズ R (1 1 a ), ( l i b ) の切渙の有無を判断 し, そ の 結果によ り 第 〗 9 図か ら第 2 3 図に示 した処理のいずれ かを行ない, ブ ロ ッ ク ( R 0— R 1 ) の オ フ セ ッ ト 形伏
[0093] ( P 0— P 1 ) の デ ー タ ブ ロ ッ ク を求め (ス テ ッ プ S 9 ) , 求めたオ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0 -P 1 ) のデータ ブ ロ ッ ク を オ フ セ ッ ト 形伏フ ア イ ル の先に格納 さ れた デー タ の直 ぐ 後 に格納す る ( ス テ ッ プ S 1 0 ) 。 そ の 後, ス テ ッ プ S 2 に戻 り , オ フ セ ッ ト 形伏の作成対象ブ ロ ッ ク を次ブ口 ッ ク ( R 1 —R 2 ) に変更 し, 上記処理を順次繰返 し て各 ブ ロ ッ ク の オ フ セ ッ ト 形伏を作成す る 。
[0094] こ の オ フ セ ッ ト 形伏の作成の際, 例えば ブ ロ ッ ク ( R 4 一 R 5 ) の よ う に対象ブ ロ ッ ク が円弧であ る と ス テ ッ プ S 4 で判断 した と き に は, そ の 円弧の始点 と終点に おけ る接線の傾斜角 度 Θ s と Θ e と を各 々 求め (ス テ ッ プ S 1 1 ) , 各傾斜角度 0S , ee と切削工具 tiUの角 度( の 値を比較 し, そ の大小を判断す る (ス テ ッ プ S 1 2 ) 。
[0095] こ の判断の結果 es ^ e , Θ e Θ又は Θ e 〉 θ , Θ e 〉 e の と き は円弧の終点におけ る 接線の傾斜角 度
[0096] C ee ) を ( ) と し ( ス テ ッ プ s i 3 ) , 以 後ス テ ッ プ 6 に進み直線の場合 と 全 く 同 じ処理を行ないオ フ セ ッ ト 形伏を例えば ( P 8— P 9 )と求め る。 ま た Θ s ≤ θ , Θ 〉 Θ 又は Θ s 〉 Θ , ee ^ の と き は , そ の ブ ロ ッ ク の途中でノ ー ズ R ( 1 1 a ), ( 1 1 b ) の切換えが行なわ れ る の で , 傾斜角 度 s , Θ e 及び切削工具 ttl)の角 度 の値に よ り 第 2 5 図又は第 2 6 図に示すよ う に切換点の オ フ セ ッ ト 形伏を作成 し ( ス テ ッ プ 1 4 ) , こ の オ フ セ ッ ト 形伏のデー タ ブ ロ ッ ク をオ フ セ ッ ト 形伏フ ァ イ ル の 先に格納 さ れたデー タ の直 ぐ 後ろ に格納す る ( ス テ ッ プ S 1 5 ) 。 その後, こ の 円弧の終点にお け る接線の傾斜 角度 <9 e を Θ 、 と し (ス テ ッ プ S 1 6 ) , ス テ ッ プ S 6 に進み以後の処理を行な う 。
[0097] こ の よ う に最終加工形伏 tt4)の各ブロ ッ ク のオ フ セ ッ ト 形伏を最終ブロ ッ ク まで順次作成 し, 作成 したオ フ セ ッ ト 形伏のデー タ ブロ ッ ク をオ フ セ ッ ト 形伏フ ァ イ ルの 後 方へ次々 とつないでい く 。 最終加工形伏(14)の ブロ ッ ク が ス テ ッ プ S 3 で最終ブロ ッ ク と判断さ れ る と, 最終プロ ッ ク ( R 1 0— R 1 1 ) の終点 (R 1 1 ) の後処理が行なわれ る (ス テ ッ プ S 1 7 ) 。 こ の後処理は前処理 と同様に終 点 ( R 2 2)のオフセッ ト形伏 (P 22) を求め, こ のオ フ セ ッ ト 形伏 (P 22) のデータ ブロ ッ ク をオ フ セ ッ ト 形伏フ ァ ィ ル に上述の場合と同様に し て格納 し, デー タ ブ口 ッ ク 列を形成 してい く 。
[0098] 以上の処理によ り 最終加工形伏(14)の各 ブ ロ ッ ク のオ フ セ ッ ト 形伏を作成してつな ぐ と第 2 7 図に示す ( P 0— P 2··· P 2 1 -P 2 2 ) の オ フ セ ッ ト 形伏の デー タ ブロ ッ ク 列が求め られる。 こ の オ フ セ ッ ト 形伏 ( P 0— Ρ 2 ··· Ρ22) に は閉ループを含んでいる ので, 閉ループの各ブロ ッ ク 毎の交点 (Cr 1 ), (Cr 2 ), (Cr 3 ) , (Cr 4 ) を求め, 各 閉ルー プ ( C r 1 - P 1 - P 2 - C r 1 ) , ( C r 2 -P 7 -P 8 - C r 2 )等を除去す る こ と によ り , 第 2 7 図に示すよ う に 最終加工形伏 tt)を ノ ー ズ R ( H a ), ( 1 1 b) を有す る切 肖 工具 ttl)で切削加工す る と きの オ フ セ ッ ト 形伏 (1 )を( P 0 -C r 1 一 P 3— P 4— P 5— P 6— C r 2— P 9— P 1 0 — P 1 1 — C r 3 -P 1 6 -P 1 7 -P 1 8 -C r 4 -P 2 2 ) と し て求め て ( ス テ ッ プ S 1 8 ) , オ フ セ ッ ト 形伏 tt7)を求め る 処理を終了す る
[0099] な お, 上記実施例に おいては左側の ノ ーズ R 中心(C ) を制御す る点 と して最終加工形伏 に対す る オ フ セ ッ ト 形伏 を求め る場合につ い て説明 したが, 右側の ノ ーズ R 中心 ( C 2 ) を制御す る点 と し て も , 上記実施例 と 同 様に, 両側の ノ ー ズ R (1 1 a ), ( l i b ) で加工す る場合 の オ フ セ ッ ト 形伏を求め る こ と ができ る。
[0100] ま た, 上記の第 1 及び第 2 の実施例 にお いて は 自動プ 口 グ ラ ム 入力装置付き の数値制御装置について説明 した が, 通常 N C 力 Πエブ ロ グ ラ ム に使用 さ れ る E I A コ ー ド の 入力 によ る 形伏入力の場合 も 上記実施例 と 同様に適用 す る こ と がで き る 。
[0101] こ の発明は以上説明 したよ う に最終加工形伏に応 じ て 両側に ノ ー ズ R の あ る切削工具の一方の刃先の中心を制 御点 と したオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る よ う に したの で , 数値制御装置を使用 した工作機械におい て両側に刃のあ る切削工具を用 いた加工を行な う こ と がで き る 。 ま た, 両側に刃のあ る切削工具を使用す る と 例えば往復加工も 可能 と な る ので , 加工時間を短縮す る こ と がで き る効果 も有す る 。 産業上の利用可能性
[0102] 本発明は数値制御装置によ る 被加工物の旋削加工に広 く 禾 ί』用 でき る。
权利要求:
Claims請 求 の 範 囲
( 1 ) 両側に刃 があ り それぞれノ ーズ R を有 し, 回転す る S ェ物に対 して 水平及び垂直方向に移動す る 工具を 用 い, 加工形伏の垂直方向座標値が増加す る と き は基準 とす る側の刃で, 加工形伏の垂直方向座標値が減少す る と き は反対側の刃で旋削加工す る際のオ フ セ ッ ト 形伏の 作成方法であって,
(a ) 上記基準 とす る {¾の刃で加工す る と き は, 最終加工 形伏に対 し て基準 とす る側の刃先先端半径分だけオ フ セ ッ ト したオ フ セ ッ ト 形伏を作成 し .
(b ) 上記反対側の刃で加工す る と き は, 最終加工形伏に 対 し て反対側の刃先先端半径分だけオ フ セ ッ ト し , かつ 基準 とす る側の刃先先端半径中心と反対側の刃先先端半 径中心 と を結ぶべ ク ト ル分だけ シ フ ト したオ フ セ ッ ト 形 伏を作成 し,
(c ) 基準 とす る側の刃を反対側の刃に切換え る と き は, 最終おェ形伏の切換点前後のオ フ セ ッ ト 形伏を求め, こ の形伏を ^結 し て切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成 し ,
Id i 反対側の刃を基準 とす る側の刃に切 え る と き は, 最終 ェ形伏の切換点前後のオ フ セ ッ ト 形伏を求めて各 々 連結 し て形成 さ れた閉ルー プを除去 して切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る
こ と を特 ^ とす る オ フ セ ッ ト 形伏の作成方法。 ( 2 ) 雨側に刃があ り それぞれノ ーズ R を有 し, 両側の 刃が所定の傾斜角 度 も って結ばれ, 回転す る被加工物 に ¾ して水平及び垂直方向に移動する 工具を用い, 加工 形伏の垂直方向の傾斜角が前記傾斜角 度 よ り 小さ い と き には基準とする 一方の刃で, 加工形伏の垂直方向の傾 斜角 が前記傾斜角度 (9 よ り 大き い と き には反対側の刃で 旋削加工す る際のオ フ セ ッ ト 形伏の作成方法であって ,
(a ) 上記基準とす る側の刃で加工する と き は, 最終加工 形伏に対 して基準 とする側の刃先先端半径分だけォ フ セ ッ ト したオ フ セ ッ ト 形伏を作成し,
(b) 上記反対側の刃で加工す る と き は, 加工形伏に対 し て反対側の刃先先端半径分だけオ フ セ ッ ト し, かつ基準 とす る側の刃先先端半径中心と反対側の刃先先端半径中 '1:、とを結ぶべ ク ト ル分だけシ フ ト したオ フ セ ッ ト 形伏を 作成し,
(c) 基準とす る側の刃を反対側の刃 に切換え る と き は, 最終加工形伏の切換点莳後のオ フ セ ッ ト 形伏を求め, こ の形伏を連結 して切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成し,
(d) 反対側の刃を基準とす る側の刃に切換え る と き は, *終加工形伏の切換点前後のオ フ セ ッ ト 形伏を求めて各 々 運結 し, かつ ^結 して形成された閉ループを除去 して 切換点のオ フ セ ッ ト 形伏を作成す る
こ とを特徽とす る オ フ セ ッ ト 形伏の作成方法。
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KR900700234A|1990-08-11|
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法律状态:
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