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    公开号:WO1989008521A1
    申请号:PCT/JP1989/000227
    申请日:1989-03-03
    公开日:1989-09-21
    发明作者:Mitsuto Miyata；Teruyuki Matsumura；Shinji Kawasumi
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23G1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 円形ねじ加工方法
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は円形ねじ加工方法に係 り、 特にねじ部の円弧 半径よ リ小さ い半径の工具で円形ねじの加ェをする円形 ねじ加工方法に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] N C旋盤を用いてねじ部の形状が円弧形状の円形ねじ • (第 4図参照） を加工する場合がある。 かかる場合には、 工具 （丸駒バイ ト） を指定し、 円形ねじの形状に沿って 該工具を移動する工具通路を特定する N Cプロ グラムを 作成し、 該 N Cプログラムを用いて円形ねじを加工する。
    [0007] かかる円形ねじを加工する N Cプログラムの作成に際 しては、 まず、 ねじ切リサイ クルの Gコー ド「G 9 2 jを 用いた N C文
    [0008] G 9 2 U_u_ W w_ I _i_ F丄 ；
    [0009] をサブプロ グラムと して作成する。 伹し、 「U」はねじ終 点における X軸方向の工具逃げ量 u/2 (イ ン ク リ メンタ ル） を指令するためのワー ドア ド レス語、 「WJはね じ長 さ w (イ ンク リ メ ンタル） を指令するためのワー ドア ド レス語， Γ I」はテーパねじのテーパ量 i を指令するため の ワー ドア ド レス語であ り 、 テ一パ量が 0 ( i = 0 ) の 時はス ト レー トねじ を示す。 又， 「F Jはリー ド指定のヮ 一ドア ド レス語である。 このねじ切 リサイ クルの N Cデ ータ によ り、 例えばねじ切 リサイ クル開始位置 （サイ ク ル始点） がポイン ト A (第 5図） の場合には、 A→ B → C→ Dの各ポイン ト を移動して指定されたリード f の円 形ねじ を切削し、 再びポイ ン ト Aに戻る工具通路パタ ー ンが特定される。
    [0010] と ころで、 円形ねじ部 R S T (第 5図） の半径 r が丸 駒バイ 卜 T Lの工具径ょ リ大きい場合には円形ねじ部 R S Tの円弧を何回かに分けて加工しなければならない。 即ち、 円形ねじ部 R S Tの円瓤を所定数に分割した円弧 上のポイン トを工具径分オフセッ 卜 したオフセッ ト分割 点 P i' ( i - 1， 2 · · ) を求め、 つぎにオフセッ ト分 割点 P i ' に対応するねじ切 りのサイクル始点 P i ( i = 1 , 2 · · ) 求め、 該サイ クル始点 P i へ工具を移動さ せてねじ切リサイクルのサブプログラムを呼び出して加 ェするよう にしなければならない。 換言すればサイ クル 始点 P i については工具 T Lをポイ ン ト P i へ移動させ る位置決め用 N Cデータ とサブプロ グラム呼出し命令と によ リエ具 T Lが
    [0011] P i→ Pノ → p x * → p "
    [0012] の各ポイ ン トを移動して指定されたリード f の円形ねじ を切削し、 再びポイン ト P に裒るよう に 文を作成 し、 サイ クル始点 P 2 については同様にポイン ト P 2 の 位置決めの指令とサブプロ グラム呼出し命令とによ リエ 具 T Lがポイン ト P i から P 2 にシ フ ト して後
    [0013] P 2→ P 27 → P 2 " → P z "
    [0014] の各ポイン トを移動するよう に N C文を作成する。 同様 にサイ クル始点 P i を順次指定し、 指定する毎にね じ切 リサイ クルのサブプログラムの呼び出 し指令を付して、 N Cプロ グラムを作成する。
    [0015] 第 6図はかかる方法によ リ作成した円形ねじ部半径が 工具径よ り大きい場合の N Cプロ グラム例である。 尚、 ( a )はねじ長さ「350」、 テーパ量 Γΐ·7_ι、 リー ド Γ50_ΐのね じ切 リサイ クルのサブプロ グラム Γ〇 2 0 0」を意味し、 (b )は座標設定の N Cデータであ り， ( c ) は 「 202」番 の工具で加工すること を意味し （工具選択命令） 、 （ d ) は Γ Χ— Z— J で示されるねじ切 りのサイ クル始点へェ 具を移動させ、 サブプログラム呼び出し指令 ΓΜ 9 8 P 2 0 0 J で呼び出されたサブプ 13 グラム「〇 2 0 0 jに よ リ該サイ クル始点からねじ切 リサイ クルを実行する N C文を意味する。
    [0016] と ころで、 従来の円形ねじ加工方法では円形ねじ部の 円周を所定数に分割し、 各分割点に対応するねじ切 り の サイ クル始点を全て机上で計算し、 算出したサイ クル始 点を順次指定すると共に、 該サイ クル始点に G 9 2指令 を用いたねじ切リサイクルのサブプログラムの呼び出し 指令を付して、 N Cプロ グラムを作成していた。
    [0017] しかし、 従来の方法ではサイ クル始点の算出作業に多 大な時間を要し、 しかも計算ミ スが生じ易いという問題 があった。 又、 G 9 2指令を用いたねじ切 リサイ クルの サブプロ グラムを予め作成しておき、 しかる後サイ クル 始点を指定して該サブプロ グラムを呼び出すという構成 とな り第 5 図の （ d ) にて示すよう に N C文の量が多く な り N C文作成作業に多大な時.間を要する という問題も あつノ：
    [0018] 以上から本発明の目的は円形ねじ部の半径が工具径ょ リ大きい場合にサイクル始点を机上で計算する必要がな く 、 従って円形ねじ切 リサイクルの N C文を箇単に作成 する ことができる円形ねじ加工方法を提供するこ とであ る。
    [0019] 発明の開示
    [0020] 本発明の円形ねじ加工方法は、 ねじ部の円弧半径よ り 小さい半径の工具で円形ねじの加工を行う際、 円形ねじ 切 yサイ クルの N C指令データ に、 （.i ) 円形ねじ切り サイクルの工具通路パターンと （ ii ) 各円形ねじ切 リサ ィ クルの始点と を決定するに必要なデータ を含ませて指 令する工程と、 前記データ を用いて各円形ねじ切 りサイ クルの始点を円形ねじの円弧形状に沿って求める工程と、 サイクル始点を円弧形状に沿って順次シフ ト しながら繰 返しねじ切 リサイ クルを実行することによ り 円形ねじの 加工を行う工程を有している。
    [0021] この円形ねじ加工方法によれば各ねじ切 リサイ クルの 始点を自動計算でき、 又 N Cデータ長も短くできる。
    [0022] 図面の簡単な説明
    [0023] 第 1 図は本発明に係わる円形ねじ加工方法の概略説明 第 2図は本発明を実現する自動プログ ング機能を 備えた N C装置のブロ ッ ク図、
    [0024] 第 3 図は本発明の処理の流れ図、
    [0025] 第 4 図は円形ねじの説明図、
    [0026] 第 5 図は従来の円形ねじ加工方法の説明図、
    [0027] 第 6 図は従来の円形ねじ加工用の N Cプロ グラム例で あ 。
    [0028] 発明を実施するための最良の形態 第 1 図は本発明に係わる円形ねじ加工方法の概唣説明 図であ り、 T Lは円形ねじ加工用工具、 R S Tは円形ね じ部、 P i は第 i ねじ切 リ サイ クルのサイ クル始点、 P i ' は切り込み点、 P L i は第 i ねじ切 リサイ クルのェ 具通路である。
    [0029] ねじ部 R S Tの円弧半径 r よ リ小さい半径の工具 T L で円形ねじの加工を行う際、 円形ねじ切リサイ クルの N c指令データ に、 （ i ) 円形ねじ切 リサイクルの工具通 路 P L i ( i = l， 2， 3 - · · ) と、 各円形ね じ切 り サイ クルのサイ クル始点 P i と を決定する に必要なデー タ を含ませて指令し、 前記データ を用いて各円形ねじ切 リ サイ クルのサイクル始点 P i を円形ねじの円弧形状に 沿って求め、 サイ クル始点を円弧形状に沿って P 1→ P 2 → P 3→ · · と順次シフ ト しながら繰返しねじ切 りサイ クルを実行する ことによ り 円形ねじの加工を行う 。
    [0030] 第 2図は本発明を実現する 自動プロ グラ ミ ング機能を 備えた N C装置のブ ^ ッ ク図である。
    [0031] 1 0 1 はプロセッサ、 1 0 2 は制御プロ グラム （ N C 制御用及び自動プロ グラ ミ ング用） を記億するプロ ダラ ムメモ リ （ R O M) 、 1 0 3 は処理結果や実行中の N C プロ グラム等を記憶する： R AM, 1 0 5は C R T 1 0 5 a とキーボード 1 0 5 b を備えた C R T &M D I装置で ある。
    [0032] 1 0 6は N Cテープ N C T Pからの N Cデータ を入力 する N Cデータ入力装置、 1 0 7はパルス褲間器と各軸 サーボユニッ トを有する軸制御部、 1 0 8はプロセッサ 1 0 1 から指令された補助機能命令等を工作機械 （ N C 旋盤） に出力し、 N C旋蓥から各種信号をプロセッサ 1 0 1 に入力するイ ンタ 一フェイ ス、 1 0 9 は操作盤、 1 1 0は N C旋鲎である。
    [0033] N Cテープ N C T Pには ¾下に示す円形ねじ切 り用の N C文
    [0034] G 0 0 X X 0 Z z 0 ； ( i )
    [0035] T□□ ； ( £ )
    [0036] G□□ UiW!I丄 R丄 AiB D F丄； · · （ Si ) が記憶されている。 尚、 （ i ) の （ X。， z。） はポイン ト A (第 1図） の座標値であ り、 ( ϋ ) は工具選択命令 であ リ、 （ iii ) は円形ねじ切 リサイ クルの工具通路パタ ーン D— と各円形ねじ切リサイクル P L i のサイ クル始点 P i (切 り込み点 P i ' ) と を決 定するに必要なデータ を特定するための N C指令データ である。 この円形ねじ切リサイ クルの N C指令データ に おいて、 r G CI Cl j は円形ねじ切 リサイ クルを指定する ための Gコー ドであ り、 例えば G 9 2である。 又、 「 U」 はねじ終点における X軸方向の工具逃げ量 u/2 (イ ン ク リ メンタル） を指令するためのワー ドア ド レス語、 「W」 はねじ長さ w (イ ンク リ メ ンタル） を指令するため の ヮ — ドア ド レス語、 Γ I jはテ一パね じのテーパ量； L を指令 するためのワー ドア ド レ ス語であ り、 テーパ量が 0 ( i - 0 ) の時はス ト レー トねじ を示す。 又、 「Rjは円形ね じ部 R S Tの円弧半径を指定するためのワー ドア ド レ ス 語であ り、 ΓΑ」は円形ねじ部 R S Tの円弧中心と 円形ね じ部 R S Tの始点 R s と を結んだ直線と Z軸との成す時 計回り方向の角度 a を指定するためのワー ドア ド レ ス語 であ り、 「B Jは「Ajと同様に円弧中心と円形ねじ部 R S Tの終点 R e と を結んだ直線と Z軸との成す時計回 り方 向の角度 b を指定するためのワー ドア ド レス語であ り、 「D Jは円形ねじ部 R S Tの円弧の分割数を指定するため のワー ドア ドレス語であ り、 Γ F Jはリー ド指定のワー ド ア ド レ ス語である。 尚、 （ ii ) の工具選択命令によ り選 択される工具の半径 r。は既知である。
    [0037] 以下、 ねじ部 R S T (第 1 図） の円弧半径 r よ り小さ い半径 Γ。 の工具 T Lで円形ねじの加工を行う場合にお ける本発明の円形ねじ加工方法を第 3図の流れ図に従つ て説明する。
    [0038] 工具をポイ ン ト Α (χ。 ， ζ。）に移動させる N Cデータ によ り工具をポイ ン ト Αに位置決め した後、 円形ねじ切 リサイ クルの N C指令データ 一 3 —
    [0039] G □ □ U u W w_I丄 RJLA_§_B b D d F f ；
    [0040] を読み込むと （ステップ 2 0 1 ) 、 プロセッサ 1 0 1 は サイ クル始点 A ( X。， z。）を基準と して第 i 番目 （ i の 初期値は 1 ) の円形ねじ切 リサイ クル P L i のサイクル 始点 P i の座標値 （ x i , z i ) を求める （ステップ 2 0 2 ) 。 尚、 プロセッサ 1 0 1 はねじ部の半径 r と工具 怪 r D を用いて次式
    [0041] Γ ' = Γ — Γ 0
    [0042] によ リオフセッ ト円弧 A R Cの半径 r ' を求め、 ついで 分割数 d と角度 a， b を用いて次式
    [0043] Θ = (b - a )/ d
    [0044] によ リ分割角度 Θ を求めると共に、 第 i 分割位置の角度 Aiを次式
    [0045] Θ i= a + ( i - 1 ) · θ
    [0046] によ り求め、 第 i番目の角度 Aiとオフセッ ト円弧の半 径 を用いて第 i 円形ねじ切 りサイクル P L i ( i = 1， 2 · · ) のサイ クル始点 P i (i = l， 2 . · ) の座 標値を次式
    [0047] X= x。一 r - sin ( Θ i)
    [0048] Z = z。 + r ' cos(® i)
    [0049] によ り算出する。
    [0050] 第 i 円形ねじ切リサイクルの工具通路 P L i のサイク ル始点 P i ( i = 1 , 2 - · ) の座標値が求まる と、 プ 口セッサ 1 0 1 は工具をポイ ン ト P i- 1 (但し、 P 0はポ イ ン 卜 Aと一致する） からポイン ト P i に移動させ（ス 一 一
    [0051] テ ツプ 2 0 3 ) 、 しかる後ポイ ン ト P i をサイ クル始点 と した第 i 円形ねじ切 リサイ クルを実行し工具を工具通 路 P L i に泊って移動させる （ステ ップ 2 0 4 ) 。
    [0052] 第 i 円形ねじ切 リサイ クルが完了すれば、 円形ねじ切 りサイ クルの実行回数が （ d + 1 ) 回に達したかをチェ ッ ク し （ステップ 2 0 5 ) 、 （ d + 1 ) 回に達しなけれ ば i + 1 — i と し （ステップ 2 0 6 ) 、 以後ステップ 2 0 2以降の処理を繰り返す。 これによ り 、 以後円形ねじ R S Tの円弧形状に沿って順次サイ クル始点 P i (切 リ 込み開始点 P i ' ) をシフ ト しながら繰返し円形ねじ切 リサイ クルが実行される。
    [0053] 一方、 ステップ 2 0 5の判断において、 円形ねじ切り サイ クルの実行回数が （ d + 1 ) 回に達すれば、 円形ね じの加工が完了する。
    [0054] 尚、 以上は予め円形ねじ切 り の N C指令データ を N C テープよ り与えた場合であるが、 円形ねじ切 り の N C指 令を作成するために必要なデータ、 例えば円形ねじの始 点及び終点の座標値、 円形ねじの半径、 円形ねじ の円弧 形状分割数、 リー ド、 角度 a， b を特定し、 自動プロ グ ラ ミ ング機能によ り 円形ねじ切 り の N C指令データ を作 成して N C制御部に与えて円形ねじ切 り を行う よう にも できる。
    [0055] 以上本発明によればねじ部の円弧半径よ り小さ い半径 の工具で円形ねじの加工を行う際、 円形ねじ切 リサイ ク ノレの N C指令データ に （ i ) 円形ねじ切 リ サイ クルのェ 具通路パターン と、 （ ϋ ) 各円形ねじ切 リサイ クルの始 点と を決定するに必要なデータ を含ませて指令し、 前記 データ を用いて各円形ねじ切リ サイ クルの始点を円形-ね じの円弧形状に沿って求め、 サイクル始点を順次シ フ ト しながら繰返しねじ切リサイ クルを実行して円形ねじの 加工を行う よう に構成したから、 円形ねじ部の半径がェ 具径ょ リ大きい場合にもサイ クル始点を机上で計算する 必要がなく、 従って円形ねじ切 リサイ クルの N C文を簡 単に作成することができるよう になった。 また、 N Cテ 一プ長を短くできるため N C文を記憶するメモリ が節約 できるよう になった。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1 . ねじ部の形状が円弧状の円形ねじ加工方法におい て、
    ねじ部の円弧半径よ リ小さい半径の工具で円形ね じの 加工を行う際、 円形ねじ切 リ サイ クルの N C指令データ に、 （ i ) 円形ねじ切 リサイ クルの工具通路パタ ーン と
    ( a ) 各円形ねじ切 リ サイ クルの始点と を決定するに必 要なデータ を含ませて指令し、
    前記データ を用いて各円形ねじ切 リ サイ クルの始点を 円形ねじの円弧形状に沿って求め、 '
    サイ クル始点を円弧形状に沿って順次シフ 卜 しながら 繰返しねじ切 リサイ クルを実行する ことによ り 円形ねじ の加工を行う こ と を特徴とする円形ねじ加工方法。
    2 . 円形ねじの始点及び終点の座標値、 円形ねじの半 径、 円形ねじの円弧形状分割数、 リー ド等を特定して円 形ねじ切 リサイ クルの N C指令データ を作成する こ と を 特徴とする請求の範囲第 1項記載の円形ね じ加工方法。
    3 . 円形ねじ切 リサイ クルの始点を決定する に必要な データは、 円形ねじの円弧半径 r と、 円形ねじの円弧始 点および円弧終点をそれぞれ通る中心線が水平軸となす 角度 a , と、 円弧分割数 dである こ と を特徴とする請 求の範囲第 1項記載の円形ねじ加工方法。
    4 . 分割数 d と角度 a， b を用いて次式
    Θ = ( b - a ) / d
    によ り分割角度 0 を求める と共に、 第 i 分割位置の角度 A iを次式
    0i= a + ( i - 1 ) · θ
    によ リ求め、
    円形ねじ切 リサイ クルの工具通路パタ ーン始点の座標 値 （ x。， y D) と、 第 i番目の角度 Aiと、 ねじ部の半 径 r と工具径 1«。 の差分 r ' を用いて第 i 円形ねじ切り サイ クルのサイ クル始点の座標値 （ X , Y ) を次式
    Χ = Χ。一 Γ ' sin ( Θ i)
    ム = z 。 + r . cos ( Θ i)
    によ り算出するこ と を特徴とする請求の範囲第 3項記載 の円形ねじ加工方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0364600A4|1991-04-10|
    EP0364600A1|1990-04-25|
    JPH01228720A|1989-09-12|
    US5044842A|1991-09-03|
    EP0364600B1|1993-06-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-09-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1989-09-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1989-11-09| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989903258 Country of ref document: EP |
    1990-04-25| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989903258 Country of ref document: EP |
    1993-06-16| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989903258 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63/56927||1988-03-10||
    JP5692788A|JPH01228720A|1988-03-10|1988-03-10|Method of machining circular thread|DE1989607175| DE68907175T2|1988-03-10|1989-03-03|Rundgewinde-bearbeitungsmethode.|
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