JP2015187799A - Numerical control apparatus and control method of numerical control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、数値制御装置と数値制御装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a numerical control device and a control method for the numerical control device.
数値制御装置は、NCプログラムにてドリルサイクル又はタップサイクルによる穴あけを行う。穴あけ時、ワークから切粉が発生する。発生した切粉はドリルに巻き付く。数値制御装置は、ドリルに切粉が巻き付いた状態で加工を継続すると、ワーク不良又は工具破損に繋がる虞がある。特許文献1が開示する切粉除去装置は、加工完了後、主軸ユニットが上昇して初期位置に戻った後、カッター(工具)に巻き付いた切粉を飛ばす為に、カッターを逆回転する。
The numerical controller performs drilling by a drill cycle or a tap cycle using an NC program. Chips are generated from the workpiece when drilling. The generated chips are wound around the drill. If the numerical control device continues processing in a state where chips are wound around the drill, there is a possibility that the workpiece may be defective or the tool may be broken. The chip removal device disclosed in
特許文献1に記載の切粉除去装置では、カッターに巻き付いた切粉を飛ばすことができても、カッターを逆回転する時間が増えてしまうので、作業時間が延びてしまうという問題点があった。
In the chip removal device described in
本発明の目的は、固定サイクルの作業時間を延ばさずに、工具に巻き付いた切粉を飛ばすことができる数値制御装置と数値制御装置の制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a numerical control apparatus and a control method for the numerical control apparatus that can blow off chips wound around a tool without extending the working time of a fixed cycle.
本発明の請求項1に係る数値制御装置は、ワークを支持する作業台に向かう一方向と反対方向に往復移動可能に設けた工作機械の主軸ヘッドの移動と、前記主軸ヘッドに回転可能に支持し且つ工具を装着する主軸の回転を制御する制御手段を備えた数値制御装置において、前記制御手段は、前記主軸を所定方向に回転しながら前記主軸ヘッドを前記一方向に移動し、前記ワークに前記工具を接触させて穴あけを行う穴あけ手段と、前記穴あけ手段による前記穴あけ後の位置から前記ワークから離間する復帰点に向けて前記主軸ヘッドを前記反対方向に移動する移動手段と、前記移動手段により、前記主軸ヘッドが前記穴あけ後の位置から前記反対方向に移動し前記復帰点に到達するまでの間に、前記主軸を前記所定方向とは逆方向に回転する逆回転動作を開始する逆回転手段とを備えたことを特徴とする。数値制御装置は、穴あけ終了後、主軸の逆回転動作を実行するので、工具に巻きついた切粉を飛ばすことができる。逆回転動作は、穴あけ終了後、主軸ヘッドが穴あけ後の位置から反対方向に移動し復帰点に到達するまでの間に開始する。故に数値制御装置は、逆回転動作にかかる時間の全部又は一部を、主軸ヘッドが復帰点に到達するまでの時間で吸収できるので、固定サイクルに要する作業時間を短縮できる。 A numerical control device according to a first aspect of the present invention includes a movement of a spindle head of a machine tool provided so as to be capable of reciprocating in a direction opposite to one direction toward a work table that supports a workpiece, and a rotation support supported by the spindle head. And a numerical control device comprising a control means for controlling the rotation of the spindle on which the tool is mounted, wherein the control means moves the spindle head in the one direction while rotating the spindle in a predetermined direction, to the workpiece. Drilling means for making a hole by contacting the tool, moving means for moving the spindle head in the opposite direction from a position after the drilling by the drilling means toward a return point separated from the workpiece, and the moving means Thus, the spindle rotates in the direction opposite to the predetermined direction until the spindle head moves in the opposite direction from the position after drilling and reaches the return point. Characterized in that a reverse rotation means starts to rotate. Since the numerical control device performs the reverse rotation operation of the spindle after the drilling is completed, the chips wound around the tool can be blown off. The reverse rotation operation starts after the end of drilling and before the spindle head moves in the opposite direction from the position after drilling and reaches the return point. Therefore, the numerical control device can absorb all or part of the time required for the reverse rotation operation in the time until the spindle head reaches the return point, so that the work time required for the fixed cycle can be shortened.
請求項2に係る数値制御装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記移動手段により、前記主軸ヘッドが前記穴あけ後の位置から前記反対方向へ移動し前記復帰点に到達するまでの間において、前記逆回転手段による前記逆回転動作の開始位置を指定する開始位置指定手段を更に備え、前記逆回転手段は、前記開始位置指定手段が指定する前記開始位置で前記逆回転動作を開始することを特徴とする。数値制御装置は、例えば、主軸ヘッドが反対方向へ移動時に、工具がワークから抜ける直後の位置を開始位置に指定できる。故に、数値制御装置は逆回転動作を速やかに開始できるので作業時間を短縮できる。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the numerical control device until the spindle head moves in the opposite direction from the position after the drilling and reaches the return point by the moving means. Further comprising start position designating means for designating a start position of the reverse rotation operation by the reverse rotation means, wherein the reverse rotation means performs the reverse rotation operation at the start position designated by the start position designating means. It is characterized by starting. For example, when the spindle head moves in the opposite direction, the numerical control device can designate the position immediately after the tool comes out of the workpiece as the start position. Therefore, since the numerical control device can start the reverse rotation operation quickly, the working time can be shortened.
請求項3に係る数値制御装置は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記穴あけ手段による前記穴あけを連続して実行する連続実行手段と、前記連続実行手段により、前記穴あけ手段による前記穴あけを連続して実行する場合に、前記逆回転手段による前記逆回転動作を実行する頻度を指定する頻度指定手段とを更に備え、前記逆回転手段は、前記頻度指定手段が指定する前記頻度に基づき、前記逆回転動作を実行することを特徴とする。数値制御装置は連続して穴あけを行う場合においても作業時間を短縮できる。数値制御装置は逆回転動作の頻度を指定できるので、毎回逆回転動作を行う場合と比較して、逆回転動作にかかる消費電力を節約できる。
In addition to the configuration of the invention described in
請求項4に係る数値制御装置は、請求項1から3の何れか一つに記載の発明の構成に加え、前記逆回転動作中の前記主軸の回転数は、少なくとも前記穴あけ手段が前記穴あけを実行する際の前記主軸の回転数以下であることを特徴とする。逆回転動作中の主軸の回転数は、少なくとも穴あけを実行する際の主軸の回転数以下である。故に数値制御装置は次の穴あけ加工を行う為に主軸の回転方向を速やかに元に戻すことができる。連続した穴あけにかかる作業時間は短縮する。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the first to third aspects, the numerical control device according to a fourth aspect of the present invention is configured so that at least the perforation means performs the perforation with respect to the rotational speed of the spindle during the reverse rotation operation. The rotation speed is less than or equal to the rotation speed of the main shaft when executed. The rotation speed of the main shaft during the reverse rotation operation is at least equal to or lower than the rotation speed of the main shaft when drilling. Therefore, the numerical control device can quickly return the rotation direction of the main shaft to perform the next drilling process. The working time for continuous drilling is shortened.
本発明の請求項5に係る数値制御装置の制御方法は、ワークを支持する作業台に向かう一方向と反対方向に往復移動可能に設けた工作機械の主軸ヘッドの移動と、前記主軸ヘッドに回転可能に支持し且つ工具を装着する主軸の回転を制御する数値制御装置の制御方法において、前記主軸を所定方向に回転しながら前記主軸ヘッドを前記所定方向に移動し、前記ワークに前記工具を接触させて穴あけを行う穴あけ工程と、前記穴あけ工程による前記穴あけ後の位置から前記ワークから離間する復帰点に向けて前記主軸ヘッドを前記反対方向に移動する移動工程と、前記移動工程において、前記主軸ヘッドが前記穴あけ後の位置から前記反対方向に移動し前記復帰点に到達するまでの間に、前記主軸を前記所定方向とは逆方向に回転する逆回転動作を開始する逆回転工程とを備えたことを特徴とする。数値制御装置は上記移動経路修正方法を行うことにより、請求項1と同様の効果を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a numerical control apparatus, comprising: moving a spindle head of a machine tool provided so as to be capable of reciprocating in a direction opposite to one direction toward a work table supporting a workpiece; and rotating the spindle head In a control method of a numerical control device for controlling the rotation of a spindle on which the tool is supported and the tool is mounted, the spindle head is moved in the predetermined direction while rotating the spindle in a predetermined direction, and the tool is brought into contact with the workpiece In the drilling step of drilling, the moving step of moving the spindle head in the opposite direction from the position after the drilling in the drilling step toward the return point separated from the workpiece, and the moving step, the spindle A reverse rotational movement in which the head rotates in the direction opposite to the predetermined direction while the head moves in the opposite direction from the position after the drilling and reaches the return point. Characterized by comprising a reverse rotation process to start. The numerical control apparatus can obtain the same effect as that of
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下説明は、図中に矢印で示す上下、左右、前後を使用する。工作機械1の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向である。図1に示す工作機械1は主軸9に装着した工具4を高速回転し、作業台10上に保持したワーク3に切削加工を施す機械である。数値制御装置30(図2参照)は工作機械1の動作を制御する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the top, bottom, left and right, front and back indicated by arrows in the figure are used. The left-right direction, the front-rear direction, and the vertical direction of the
図1を参照し、工作機械1の構造を説明する。工作機械1は、基台2、コラム5、主軸ヘッド7、主軸9、作業台10、工具交換装置20、制御箱6、操作パネル(図示略)等を備える。基台2は金属製の略直方体状の土台である。コラム5は基台2上部後方に立設する角柱である。主軸ヘッド7はコラム5前面に沿ってZ軸方向に移動可能に設ける。主軸ヘッド7は内部に主軸9を回転可能に支持する。主軸9は主軸ヘッド7下部に装着穴(図示略)を有する。主軸9は該装着穴に工具4を装着し、主軸モータ52(図2参照)の駆動で回転する。主軸モータ52は主軸ヘッド7に設ける。
The structure of the
主軸ヘッド7はコラム5前面に設けたZ軸移動機構によりZ軸方向に移動する。Z軸移動機構は一対のZ軸リニアガイド(図示略)、Z軸ボール螺子(図示略)、Z軸モータ51(図2参照)を備える。Z軸リニアガイドはZ軸方向に延出し且つ主軸ヘッド7をZ軸方向に案内する。Z軸ボール螺子は一対のZ軸リニアガイドの間に配置し、上側軸受部(図示略)と下側軸受部(図示略)によって回転可能に設ける。主軸ヘッド7は背面にナット(図示略)を備える。ナットはZ軸ボール螺子に螺合する。Z軸モータ51はZ軸ボール螺子を正逆方向に回転する。故に主軸ヘッド7はナットと共にZ軸方向に移動する。数値制御装置30はZ軸モータ51の駆動を制御することで、主軸ヘッド7をZ軸方向に移動可能に制御する。
The spindle head 7 is moved in the Z-axis direction by a Z-axis moving mechanism provided on the front surface of the
作業台10は基台2上部中央に設け、X軸モータ53(図2参照)、Y軸モータ54(図2参照)、ガイド機構(図示略)等により、X軸方向とY軸方向に移動可能である。数値制御装置30はX軸モータ53とY軸モータ54の夫々の駆動を制御することで、作業台10をX軸方向とY軸方向に移動可能に制御する。
The work table 10 is provided in the upper center of the
工具交換装置20は主軸ヘッド7の前側に設ける。工具交換装置20は円盤型の工具マガジン21を備える。工具マガジン21は外周に複数の工具(図示略)を放射状に保持し、工具交換指令が指示する工具を工具交換位置に割り出す。工具交換指令はNCプログラムで指令する。工具交換位置は工具マガジン21の最下部位置である。工具交換装置20は主軸9に装着する工具4と工具交換位置にある工具とを入れ替え交換する。
The
制御箱6は数値制御装置30を格納する。数値制御装置30は、Z軸モータ51、X軸モータ53、Y軸モータ54を夫々制御し、作業台10上に保持したワーク3と主軸9に装着した工具4とを相対移動することで各種加工をワーク3に施す。各種加工は、ドリル加工とタップ加工を含む穴あけ加工、フライス等の側面加工等である。
The
図2を参照し、数値制御装置30と工作機械1の電気的構成を説明する。数値制御装置30は、CPU31、ROM32、RAM33、不揮発性記憶装置34、入出力部35、駆動回路51A〜55A等を備える。CPU31は数値制御装置30を統括制御する。ROM32は、メインプログラム、固定サイクル制御プログラム等を含む各種プログラムを記憶する。メインプログラムは、メイン処理を実行する。メイン処理は、NCプログラムを1ブロックずつ読み込んで各種動作を実行する。固定サイクルプログラムは、後述する固定サイクル制御処理(図5〜図7参照)を実行する。
With reference to FIG. 2, the electrical configuration of the
RAM33は各種処理実行中のデータを一時的に記憶する。不揮発性記憶装置34はNCプログラム、各種パラメータ等を記憶する。NCプログラムは各種制御指令を含む複数のブロックで構成し、工作機械1の軸移動、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御する。CPU31は作業者が入力部24で入力設定したNCプログラムを不揮発性記憶装置34に記憶する。
The
駆動回路51AはZ軸モータ51とエンコーダ51Bに接続する。駆動回路52Aは主軸モータ52とエンコーダ52Bに接続する。駆動回路53AはX軸モータ53とエンコーダ53Bに接続する。駆動回路54AはY軸モータ54とエンコーダ54Bに接続する。駆動回路55Aは工具マガジン21を駆動するマガジンモータ55とエンコーダ55Bに接続する。駆動回路51A〜55AはCPU31から指令を受け、対応する各モータ51〜55、工具交換装置56を駆動するモータに駆動電流を夫々出力する。駆動回路51A〜55Aはエンコーダ51B〜55Bからフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。入出力部35は入力部24と表示部25に夫々接続する。
The
図3を参照し、切粉除去動作を有するドリルサイクルの工程について説明する。ドリルサイクルの切粉除去動作は、主軸9を現在のM03(又はM04)モーダルとは逆方向に回転(以下逆回転と呼ぶ)して、工具4Aに巻き付いた切粉を飛ばして除去する。工具4Aはドリル工具である。本実施形態のドリルサイクルは、工程70〜74を順に備える。工程70は、主軸ヘッド7を基準位置から穴あけ位置に向けて早送りで移動する工程である。基準位置とは、固定サイクルを行う場合の基準位置である。穴あけ位置とは、X−Y軸平面における穴あけ位置を意味する。工程71は、主軸ヘッド7を穴あけ位置からR点に向けて早送りで移動する工程である。R点は、Z点に向けて切削送りを開始する位置である。R点は、例えば、主軸9に装着した工具4Aの先端がワーク3表面と略同一高さとなるように設定するとよい。Z点は、ワーク3に形成する穴底の位置である。
With reference to FIG. 3, the process of the drill cycle which has a chip removal operation | movement is demonstrated. In the chip removal operation of the drill cycle, the
工程72は、R点からZ点に向けて切削送り速度で移動する工程である。工程73は、Z点からR点に向けて早送りで移動(下降)する工程である。工程74は、R点から切粉除去動作を開始し早送りで復帰点に向けて移動(上昇)する工程である。復帰点は穴開け位置と同じ位置である。工程74では、R点は切粉除去動作の開始位置とする。図3において、工程70、71、73、74を示す細線の矢印は、早送りでの移動を示す。工程72を示す太線の矢印は、切削送り速度での移動を示す。Z点、R点、復帰点の夫々のZ位置の一例は、Z点(Z=360)、R点(Z=400)、復帰点(Z=450)とする。前記Zの各数値は作業台10表面からの高さを示し、単位はmmである。数値制御装置30は、工程70〜74の一連の動作を繰り返し実行することで、ワーク3に複数の穴を加工できる。数値制御装置30は工程74で復帰点に向けて移動中に切粉除去動作を実行する。
切粉除去動作を有するドリルサイクルの指令形式について説明する。ドリルサイクルはG81又はG82で指令可能である。NCプログラムで規定したドリルサイクルの指令形式の一例を以下に示す。
「G81 X_Y_Z_R_P_F_U_K_E_ ;」
・X,Y:穴あけ位置
・Z:穴底位置
・R:R点位置
・P:ドゥエル時間
・F:切削送り速度
・U:切粉除去主軸回転数
・K:繰り返し回数
・E:切粉除去実施間隔
尚、X、Y、Z、R、P、F、U、K、Eは、制御コマンドのアドレスである。
A command format of a drill cycle having a chip removal operation will be described. The drill cycle can be commanded with G81 or G82. An example of a drill cycle command format defined by the NC program is shown below.
“G81 X_Y_Z_R_P_F_U_K_E_;”
-X, Y: Drilling position-Z: Hole bottom position-R: R point position-P: Dwell time-F: Cutting feed rate-U: Chip removal spindle speed-K: Number of repetitions-E: Chip removal Execution interval X, Y, Z, R, P, F, U, K, and E are addresses of control commands.
X、Yは、インクレメンタルモード時は、基準位置からの距離を指定する。Zは、インクレメンタルモード時は、R点から穴底までの距離を指定する。Rは、インクレメンタルモード時は、穴あけ位置からR点までの距離を指定する。ドゥエル時間はZ点で待機する時間であり、時間単位はG04指定時と同じである。G04はドゥエルのGコードである。切粉除去主軸回転数は、切粉除去動作時の主軸9の逆回転の回転数である。繰り返し回数は、ドリルサイクルの繰り返し回数である。切粉除去実施間隔は、ドリルサイクル繰り返し時における切粉除去動作を実施する間隔であり、切粉除去動作を実施する頻度に相当する。後述するが、切粉除去主軸回転数は、少なくともドリル加工時の主軸9の回転数以下とするのがよい。
X and Y designate the distance from the reference position in the incremental mode. Z specifies the distance from the point R to the hole bottom in the incremental mode. R designates the distance from the drilling position to point R in the incremental mode. The dwell time is the time to wait at the Z point, and the time unit is the same as when G04 is specified. G04 is the G code of Dwell. The chip removal spindle speed is the reverse rotation speed of the
図4を参照し、切粉除去動作を有するタップサイクルの工程を説明する。本実施形態のタップサイクルは、工程80〜84を順に備える。タップサイクルの切粉除去動作は、主軸9をタップ動作とは逆方向に回転(以下、逆回転と呼ぶ)して、工具4Bに巻き付いた切粉を飛ばして除去する。工具4Bはタップ工具である。タップ動作とは、主軸9を正転で所定回転数(本実施形態では5000rpm)で回転する動作である。
With reference to FIG. 4, the process of the tap cycle which has a chip removal operation | movement is demonstrated. The tap cycle of this embodiment includes
工程80は、主軸ヘッド7を基準位置からタップ位置に向けて早送りで移動する工程である。タップ位置とは、X−Y軸平面における加工する位置を意味する。工程81は、主軸ヘッド7をタップ位置からR点に向けて早送りで移動する工程である。R点とZ点はドリルサイクルのものと同じ定義である。工程82は、R点からZ点に向けて切削送り速度で移動する工程である。工程83は、Z点からR点に向けて切削送り速度で逆転しながら移動する工程である。工程84は、R点から切粉除去動作を開始し早送りで復帰点に向けて移動する工程である。工程84では、R点は切粉除去動作の開始位置となる。図4において、工程80、81、84を示す細線の矢印は、早送りでの移動を示す。工程82、83を示す太線の矢印は、切削送り速度での移動を示す。数値制御装置30は、工程80〜84の一連の動作を繰り返し実行することで、ワーク3に複数の螺子穴を加工できる。数値制御装置30は工程84で復帰点に向けて移動中に切粉除去動作を実行する。
切粉除去動作を有するタップサイクルの指令形式について説明する。ドリルサイクルはG84で指令可能である。タップサイクルの指令形式の一例を以下に示す。
「G84 X_Y_Z_R_P_F_S_U_K_E_ ;」
尚、各種アドレスは、ドリルサイクルの指令形式と同じである。Sは主軸回転数である。
A command format of a tap cycle having a chip removal operation will be described. The drill cycle can be commanded with G84. An example of a tap cycle command format is shown below.
“G84 X_Y_Z_R_P_F_S_U_K_E_;”
The various addresses are the same as the drill cycle command format. S is the spindle speed.
図3、図4、図5〜図6の流れ図を参照し、CPU31が実行する固定サイクル制御処理を説明する。本実施形態は、例1と例2のNCプログラムを実行する場合を順に説明する。
A fixed cycle control process executed by the
例1のNCプログラムを実行する場合を想定して説明する。
・例1:ドリルサイクル指令のNCプログラム
「G90 G00 X0 Y0 Z450. M03 S5000 ;」
「G91 G81 X−10. Y−10. Z−90. R−50. P2. F3000. U2000 K6 E2 ;」
「M30 ;」
1行目は、「主軸9を正転で5000回転で、作業台10と主軸ヘッド7を(x,y,z)=(0,0,450)の位置に早送りで移動せよ。」の指令である。(0,0,450)は基準位置である。2行目は、切粉除去動作を有するドリルサイクルの指令である。3行目のM30は終了コマンドである。例1で指定するアドレスの値は以下の通りである。
・穴あけ位置(X,Y):基準位置から(−10,−10,450)の位置
・穴底位置(Z):穴あけ位置から−90の位置
・R点位置(R)=Z点から−50
・ドゥエル時間(P)=2秒間
・切削送り速度(F)=3000mm/min
・切粉除去主軸回転数(U)=2000mm/min
・繰り返し回数(K)=6回
・切粉除去実施間隔(E)=2サイクル毎
Description will be made assuming that the NC program of Example 1 is executed.
・ Example 1: NC program of drill cycle command “G90 G00 X0 Y0 Z450. M03 S5000;”
"G91 G81 X-10. Y-10. Z-90. R-50. P2. F3000. U2000 K6 E2;"
“M30;”
The first line is a command “Move the
-Drilling position (X, Y): Position from the reference position (-10, -10, 450)-Hole bottom position (Z): -90 position from the drilling position-R point position (R) = From the Z point- 50
・ Dwell time (P) = 2 seconds ・ Cutting feed rate (F) = 3000 mm / min
-Chip removal spindle speed (U) = 2000 mm / min
・ Repetition count (K) = 6 times ・ Chip removal execution interval (E) = 2 cycles
CPU31はメイン処理を実行しNCプログラムを実行する。CPU31は、NCプログラムの1行目を解釈し、主軸9を正転で5000rpmで回転し、(x,y,z)=(0,0,450)の基準位置に主軸ヘッド7及び作業台10を早送りで移動する。CPU31はNCプログラムの2行目を解釈する。2行目はG81を有する。G81は固定サイクルの制御コマンドである。CPU31はROM32から固定サイクル制御プログラムを読み出し、固定サイクル制御処理を実行する。
The
CPU31はカウンタpを零に初期化する(S1)。カウンタpは固定サイクルの実行回数を計数する。カウンタpの値は、RAM33に記憶する。CPU31はカウンタpに1加算する(S2)。CPU31は(0,0,450)の基準位置から(−10,−10,450)の穴あけ位置に主軸ヘッド7と作業台10を早送りで移動を開始する(S3、図3の工程70参照)。尚、図3では主軸9がXY方向に移動するように図示されているが、これは分かり易く説明する為にしたものであり、実際は作業台10が移動する。CPU31は主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S4)。現在主軸9は逆回転していないので(S4:NO)、CPU31は、主軸9が穴あけ位置に到達したか否か判断する(S8)。主軸ヘッド7が穴あけ位置に到達するまで(S8:NO)、CPU31はS4に戻って待機する(S4:NO、S8)。CPU31は、エンコーダ51B、53B、54Bが出力するフィードバック信号に基づき、主軸ヘッド7と作業台10の位置を検出可能である。
The
主軸ヘッド7が穴あけ位置に到達した時(S8:YES)、CPU31は、穴あけ位置からR点に向けて早送りで主軸ヘッド7の下降(図3の工程71参照)を開始する(S9)。CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S10)。現在主軸9は逆回転していないので(S10:NO)、CPU31は主軸ヘッド7がR点に到達したか否か判断する(S14)。主軸ヘッド7がR点に到達するまで(S14:NO)、CPU31はS10に戻り、引き続き下降を継続する(S10:NO、S14)。
When the spindle head 7 reaches the drilling position (S8: YES), the
主軸ヘッド7がR点に到達した時(S14:YES)、図6に示す如く、CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S20)。NCプログラム中のG81はドリルサイクルの制御コマンドであるので(S20:YES)、CPU31は、主軸9が正転中か否か判断する(S21)。主軸9は正転中であるので(S21:YES)、CPU31は、R点からZ点まで、切削送り速度=3000mm/minで主軸ヘッド7の下降を開始する(S31)。主軸9に装着した工具4Aはワーク3表面に接触し、正転しながらワーク3をZ点まで切削する(図3の工程72参照)する。工具4Aはワーク3に穴(図示略)を形成する。
When the spindle head 7 reaches the point R (S14: YES), as shown in FIG. 6, the
CPU31は主軸ヘッド7がZ点に到達したか否か判断する(S32)。主軸ヘッド7がZ点に到達するまで(S32:NO)、CPU31は引き続き下降を継続する。主軸ヘッド7がZ点に到達した時(S32:YES)、CPU31は主軸9を正転した状態で2秒間のドゥエルを行う(S33)。故に工具4Aは穴底を確実に切削できる。
The
CPU31は、再度、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S34)。実行中の固定サイクルはドリルサイクルであるので(S34:YES)、図7に示す如く、CPU31は、主軸ヘッド7のZ点から復帰点に向けて早送りでの上昇を開始する(S40、図3の工程73参照)。CPU31は主軸ヘッド7がR点に到達したか否か判断する(S41)。主軸ヘッド7がR点に到達するまで(S41:NO)、CPU31は引き続き上昇を継続する。
The
主軸ヘッド7がR点に到達した時(S41:YES)、工具4Aはワーク3に形成した穴から上方に抜ける。CPU31は、カウンタpの値が切粉除去実施間隔Eの倍数か否か判断する(S42)。例1のNCプログラムでは、切粉除去実施間隔E=2である。最初の1サイクル目では、カウンタp=1であるので(S42:NO)、CPU31は切粉除去動作を実行することなく、主軸ヘッド7が復帰点に到達したか判断する(S48)。主軸ヘッド7が復帰点に到達するまで(S48:NO)、CPU31は引き続き上昇を継続する(S44:NO、S48、図3の工程74参照)。
When the spindle head 7 reaches the point R (S41: YES), the
主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、1サイクル目が終了したので、CPU31は、カウンタpの値が繰り返し回数以上か否か判断する(S49)。例1では、繰り返し回数K=6である。1サイクル目の終了時、カウンタpは1であるので(S49:NO)、CPU31は、図5のS2に戻り、カウンタpに1加算し、2サイクル目を1サイクル目と同様に処理を実行する。
When the spindle head 7 has reached the return point (S48: YES), since the first cycle has ended, the
2サイクル目における工程73(図3参照)において、Z点にて2秒間のドゥエル後、CPU31は主軸ヘッド7を早送りで復帰点に向けて上昇を開始する(S40)。主軸ヘッド7がR点に到達した時(S41:YES)、CPU31は、カウンタpの値が切粉除去実施間隔E=2の倍数か否か判断する(S42)。2サイクル目では、カウンタp=2であるので(S42:YES)、工具4Aに巻き付いた切粉を除去する為に、CPU31は2000rpmを目標回転数として、主軸9の逆回転(切粉除去動作)を開始する(S43)。上記の通り、主軸ヘッド7がR点まで上昇した時点で、工具4Aはワーク3に形成した穴から上方に抜ける。逆回転する工具4Aに巻き付いた切粉は、遠心力で飛ばされる。CPU31は、主軸モータ52のエンコーダ52Bが出力するフィードバック信号に基づき、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S44)。
In step 73 (see FIG. 3) in the second cycle, after a dwell of 2 seconds at the Z point, the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S44:YES)、工具4Aに巻き付いた切粉はほぼ全て飛ばされる。CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S45)。実行中の固定サイクルはドリルサイクルであるので(S45:YES)、CPU31は、主軸9を正転で5000rpmに戻し(S46)、切粉除去動作を終了する。故に数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、主軸ヘッド7のZ点から復帰点までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
When the rotation speed of the
CPU31は、主軸ヘッド7が復帰点に到達したか判断する(S48)。主軸ヘッド7が復帰点に到達するまでは(S48:NO)、CPU31はS44に戻り、引き続き上昇を継続する(S44:NO、S48)。主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、CPU31はカウンタpの値が繰り返し回数K(=6)以上か否か判断する(S49)。カウンタpは2であるので(S49:NO)、CPU31は3サイクル目を実行する為に、図5のS2に戻り、カウンタpに1加算する。カウンタpの値は3となる。
The
一方、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(図7のS44:NO)、主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、カウンタpの値が繰り返し回数K(=6)以上か否か判断する(S49)。カウンタpは2であるので(S49:NO)、CPU31は3サイクル目を実行する為に、図5のS2に戻り、カウンタpに1加算する(S2)。CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、復帰点から次の穴あけ位置に主軸ヘッド7を早送りで移動を開始する(S3)。CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S4)。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達していない時(S4:NO)、主軸ヘッド7が穴あけ位置に到達するまでは(S8:NO)、CPU31はS4に戻り、引き続き、穴あけ位置への移動を継続する(S4:NO、S8)。
On the other hand, when the spindle head 7 reaches the return point (S48: YES) before the rotation speed of the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S4:YES)、CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S5)。実行中の固定サイクルはドリルサイクルであるので(S5:YES)、CPU31は主軸9を正転で5000rpmに戻し(S6)、切粉除去動作を終了する。該場合でも、数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、Z点から復帰点を経由して次の穴あけ位置までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(S4:NO)、主軸ヘッド7が穴あけ位置に到達した時(S8:YES)、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、穴あけ位置からR点に向けて主軸ヘッド7の早送り移動を開始する(S9)。
When the rotational speed of the
CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S10)。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達していない時(S10:NO)、主軸ヘッド7がR点に到達するまでは(S14:NO)、CPU31はS10に戻り、引き続き、R点への移動を継続する(S10:NO、S14)。
The
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S10:YES)、CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S11)。実行中の固定サイクルはドリルサイクルであるので(S11:YES)、CPU31は主軸9を正転で5000rpmに戻し(S12)、切粉除去動作を終了する。該場合でも、数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、Z点から復帰点と次の穴あけ位置を経由してR点までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
When the rotational speed of the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(S10:NO)、主軸ヘッド7がR点に到達した時(S14:YES)、主軸9が逆回転した状態ではワーク3を切削できない。故に図6に示す如く、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S20)。実行中の固定サイクルはドリルサイクルであるので(S20:YES)、CPU31は主軸9が正転中か否か判断する(S21)。主軸9は逆回転中であるので(S21:NO)、CPU31は、主軸ヘッド7の下降を一旦停止する(S22)。
Before the spindle head 7 reaches the point R (S14: YES) before the rotational speed of the
CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S23)。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達するまでは(S23:NO)、CPU31はS23に戻り、主軸ヘッド7をR点にて待機する。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S23:YES)、CPU31は主軸9を正転で5000rpmに戻し(S24)、切粉除去動作を終了してから、R点からZ点まで切削送り速度=3000mm/minで移動を開始する(S31)。図3に示す工程74において、主軸9を逆回転させ、次のサイクルのR点に達した時点でも2000rpmに到達しなかった時、主軸ヘッド7のZ点に向けての移動を一旦停止し、2000rpmに到達した時にZ点に向けて移動を開始するので、逆回転した状態でワーク3に工具4Aが接触するのを確実に防止できる。
The
CPU31は上記処理を繰り返し実行し、カウンタpの値が6になれば、繰り返し回数に達するので(S49:YES)、CPU31は本処理を終了し、ワーク3に6個の穴が形成される。故に数値制御装置30は、ドリルサイクル実行中に、切粉除去動作を行うことで、工具4Aに巻き付いた切粉を除去できる。工具4Aに巻き付いた切粉を除去できるので、工具4Aはワーク3に穴を良好に形成できる。
The
例1では、切粉除去実施間隔E=2であるので、CPU31は上記のドリルサイクルを6回繰り返す間に切粉除去動作を3回実施する。数値制御装置30はドリルサイクルを繰り返し実行する間に適度な頻度で実施できるので、切粉除去動作に伴う消費電力を節約できる。何故なら、電力は主軸を逆回転させる時に比べ主軸を同一方向に回転を継続させる時の方が少なくて済む。切粉除去実施間隔は操作パネルの入力部24で自由に変更できる。例えば、工具の種類、ワーク3の材質等によって、工具4に巻き付く切粉の量は異なる。故に使用者は工具の種類、ワーク3の材質等に応じて、切粉除去実施間隔を長く又は短くすることで、工具4に巻き付いた切粉を効率よく除去できる。
In Example 1, since the chip removal execution interval E = 2, the
尚、例1では、切粉除去実施間隔E=2であるが、Eアドレスを省略した場合は、CPU31はドリルサイクルを繰り返す間に切粉除去動作を毎回実施する。その場合、CPU31は1回目のドリルサイクルから切粉除去動作を実施する。
In Example 1, the chip removal execution interval E = 2, but when the E address is omitted, the
例2のNCプログラムを実行する場合を想定して説明する。例2のNCプログラムは下記の通り、タップサイクルである。
・例2:タップサイクル指令のNCプログラム
「G90 G00 X0 Y0 Z450.;」
「G91 G84 X−10. Y−10. Z−90. R−50. P2. F3000 S5000. U2000 K6 E2 ;」
「M30 ;」
1行目は「(x,y,z)=(0,0,450)の位置に早送りで移動せよ。」の指令である。3行目は例1と同じである。例2で指定するアドレスの値は、例1と同じである。主軸回転数(S)は、5000rpmである。本実施形態は、ドリルサイクルと共通する動作については説明を簡略化し、タップサイクルで特徴的な動作を中心に説明する。
Description will be made assuming that the NC program of Example 2 is executed. The NC program of Example 2 is a tap cycle as follows.
・ Example 2: NC program of tap cycle command “G90 G00 X0 Y0 Z450 .;”
"G91 G84 X-10. Y-10. Z-90. R-50. P2. F3000 S5000. U2000 K6 E2;"
“M30;”
The first line is a command “Move to the position of (x, y, z) = (0, 0, 450) by rapid traverse”. The third line is the same as in Example 1. The address value specified in Example 2 is the same as in Example 1. The spindle speed (S) is 5000 rpm. In the present embodiment, the description of operations common to the drill cycle will be simplified, and the operations characteristic of the tap cycle will be mainly described.
CPU31はNCプログラムの1行目を解釈し、主軸ヘッド7を(x,y,z)=(0,0,450)の位置に早送りで移動する。CPU31はNCプログラムの2行目を解釈する。2行目はG84を有する。G84も固定サイクルの制御コマンドである。CPU31は、ROM32から固定サイクル制御プログラムを読み出し、固定サイクル制御処理を実行する。
The
CPU31は、カウンタpを零に初期化してから1加算する(S1,S2)。CPU31は現在位置から(−10,−10,0)のタップ位置に向けて作業台10の早送り移動を開始する(S3、図4の工程80参照)。尚、図4では主軸9がXY方向に移動するように図示されているが、これは分かり易く説明する為にしたものであり、実際は作業台10が移動する。現在主軸9は逆回転していないので(S4:NO)、CPU31は、作業台10がタップ位置に到達したか否か判断する(S8)。作業台10がタップ位置に到達した時(S8:YES)、CPU31は、タップ位置からR点に向けて主軸ヘッド7の早送り移動(図4の工程81参照)を開始する(S9)。現在主軸9は逆回転していないので(S10:NO)、CPU31は、主軸ヘッド7がR点に到達したか否か判断する(S14)。
The
主軸ヘッド7がR点に到達した時(S14:YES)、図6に示す如く、CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S20)。G84はタップサイクルの制御コマンドであるので(S20:NO)、CPU31は主軸9が逆回転中か否か判断する(S25)。主軸9は逆回転していないので(S25:NO)、CPU31は、タップ動作を開始する(S26)。CPU31はR点からZ点まで切削送り速度=3000mm/minで下降を開始する(S31)。主軸9に装着した工具4Bはワーク3表面に接触し、正転しながらワーク3をZ点まで切削する(図4の工程82参照)する。工具4Bはワーク3に螺子穴(図示略)を形成する。主軸ヘッド7がZ点に到達した時(S32:YES)、CPU31は主軸9を正転した状態で2秒間のドゥエルを行う(S33)。故に工具4Bは穴底を確実に切削できる。
When the spindle head 7 reaches the point R (S14: YES), as shown in FIG. 6, the
CPU31は、再度、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S34)。実行中の固定サイクルはタップサイクルであるので(S34:NO)、CPU31は工具4Bをワーク3から抜く為に主軸9の回転を逆転して、切削送り速度=3000mm/分で、Z点からR点に向けて主軸ヘッド7の上昇を開始する(S35、図4の工程83参照)。CPU31は主軸ヘッド7がR点に到達したか否か判断する(S36)。主軸ヘッド7がR点に到達するまで(S36:NO)、CPU31は引き続き上昇を継続する。
The
主軸ヘッド7がR点に到達した時(S36:YES)、工具4Bはワーク3に形成した螺子穴から上方に抜ける。CPU31は、主軸9の回転を停止し、タップ動作を終了する(S37)。CPU31は復帰点に向けて早送りで主軸ヘッド7の上昇を開始する(S38)。
When the spindle head 7 reaches the point R (S36: YES), the tool 4B is pulled upward from the screw hole formed in the
図7に示す如く、CPU31は、カウンタpの値が切粉除去実施間隔Eの倍数か否か判断する(S42)。カウンタpの値が切粉除去実施間隔Eの倍数でない時(S42:NO)、CPU31は切粉除去動作を実行することなく、主軸ヘッド7が復帰点に到達したか否か判断する(S48)。主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、CPU31は、カウンタpの値が繰り返し回数未満であれば(S49:NO)、図5のS2に戻り、次のサイクルについても同様に処理を実行する。
As shown in FIG. 7, the
次のサイクルにおける工程83(図4参照)において、Z点にて2秒間のドゥエル後、CPU31は主軸9の回転を逆転して、切削送り速度でZ点からR点に向けて主軸ヘッド7の上昇を開始する(S35)。主軸ヘッド7がR点に到達後(S36:NO)、CPU31はタップ動作を終了し(S37)、早送りで復帰点に向けて上昇を開始する(S38)。更に、図7に示す如く、カウンタpの値が切粉除去実施間隔E=2の倍数である時(S42:YES)、CPU31は主軸9の逆回転(切粉除去動作)を開始する(S43)。上記の通り、主軸ヘッド7がR点まで上昇した時点で、工具4Bはワーク3に形成した螺子穴から上方に抜ける。逆回転する工具4Bに巻き付いた切粉は遠心力で飛ばされる。CPU31は、主軸モータ52のエンコーダ52Bが出力するフィードバック信号に基づき、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S44)。
In step 83 (see FIG. 4) in the next cycle, after a dwell of 2 seconds at the Z point, the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S44:YES)、CPU31は、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S45)。実行中の固定サイクルはタップサイクルであるので(S45:NO)、CPU31は主軸9の回転を停止し(S47)、切粉除去動作を終了する。故に数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、主軸ヘッド7のZ点から復帰点までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
When the rotational speed of the
CPU31は、主軸ヘッド7が復帰点に到達するまでは(S48:NO)、CPU31はS44に戻り、引き続き上昇を継続する(S44:NO、S48)。主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、CPU31はカウンタpの値が繰り返し回数K(=6)以上か否か判断する(S49)。カウンタpの値が繰り返し回数K(=6)未満である時(S49:NO)、CPU31は次のサイクルを実行する為に、図5のS2に戻り、カウンタpに1加算する。
Until the spindle head 7 reaches the return point (S48: NO), the
一方、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(S44:NO)、主軸ヘッド7が復帰点に到達した時(S48:YES)、例1と同様に、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、復帰点から次のタップ位置に作業台10を早送りで移動を開始する(S49:NO、S2、S3)。CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S4)。
On the other hand, when the spindle head 7 reaches the return point (S48: YES) before the rotational speed of the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S4:YES)、実行中の固定サイクルはタップサイクルであるので(S5:NO)、CPU31は主軸9の回転を停止し(S7)、切粉除去動作を終了する。該場合でも、数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、Z点から復帰点を経由して次のタップ位置までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
When the rotational speed of the
一方、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(S4:NO)、主軸ヘッド7がタップ位置に到達した時(S8:YES)、例1と同様に、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、タップ位置からR点に向けて主軸ヘッド7の早送り移動を開始する(S9)。CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S10)。
On the other hand, when the spindle head 7 reaches the tap position (S8: YES) before the rotational speed of the
主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達した時(S10:YES)、実行中の固定サイクルはタップサイクルであるので(S11:NO)、CPU31は主軸9の回転を停止し(S13)、切粉除去動作を終了する。該場合でも、数値制御装置30は、切粉除去動作に要する時間を、Z点から復帰点と次のタップ位置を経由してR点までの移動にかかる時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
When the rotational speed of the
一方、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達する前に(S10:NO)、主軸ヘッド7がタップ位置に到達した時(S14:YES)、図6に示す如く、CPU31は、主軸9を逆回転したままの状態で、実行中の固定サイクルはドリルサイクルか否か判断する(S20)。実行中の固定サイクルはタップサイクルであるので(S20:NO)、CPU31は主軸9が逆回転中か否か判断する(S25)。主軸9が逆回転中である時(S25:YES)、主軸ヘッド7が下降すると、工具4Bは主軸9が逆回転した状態ではワーク3を切削できない。故にCPU31は主軸ヘッド7の下降を停止する(S27)。
On the other hand, when the spindle head 7 reaches the tap position (S14: YES) before the rotation speed of the
CPU31は、主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達したか否か判断する(S28)。主軸9の回転数が逆回転で2000rpmに到達するまでは(S28:NO)、CPU31はS28に戻って待機する。主軸ヘッド7の移動停止中、逆回転で2000rpmに到達した時(S28:YES)、工具4Bに巻き付いた切粉は十分に除去されたので、CPU31は主軸9の回転を停止し(S29)、切粉除去動作を終了してから、タップ動作を開始する(S30)
The
CPU31はR点からZ点まで切削送り速度F=3000mm/minで移動を開始する(S31)。主軸9に装着した工具4Bはワーク3表面に接触し、正転しながらワーク3をZ点まで切削しながら移動する。図4に示す工程84において、主軸9を逆回転させ、次のサイクルのR点に達した時点でも2000rpmに到達しなかった時は、主軸ヘッド7のZ点に向けての移動を一旦停止し、2000rpmに到達した時にZ点に向けて移動を開始するので、逆回転した状態でワーク3に工具4Bが接触するのを確実に防止できる。
The
CPU31は上記処理を繰り返し実行し、カウンタpの値が6になれば、繰り返し回数に達するので(S49:YES)、CPU31は本処理を終了する。ワーク3に6個の螺子穴が形成する。故に数値制御装置30は、タップサイクル実行中に、切粉除去動作を行うことで、工具4Bに巻き付いた切粉を除去できる。工具4Bに巻き付いた切粉を除去できるので、工具4Bはワーク3に螺子穴を良好に形成できる。例2でも、切粉除去実施間隔E=2であるので、CPU31は上記のタップサイクルを6回繰り返す間に切粉除去動作を3回実施する。数値制御装置30はタップサイクルを繰り返し実行する間に適度な頻度で実施できるので、切粉除去動作に伴う消費電力を節約できる。
The
以上説明において、S26とS31の処理を夫々実行するCPU31が本発明の穴あけ手段に相当する。S35、S40の処理を実行するCPU31が本発明の移動手段に相当する。S43の処理を実行するCPU31が本発明の逆回転手段に相当する。NCプログラムのRアドレスが本発明の開始位置指定手段に相当する。S49の処理を実行するCPU31が本発明の連続実行手段に相当する。NCプログラムのEアドレスが本発明の頻度指定手段に相当する。
In the above description, the
以上説明した如く、本実施形態の数値制御装置30のCPU31は主軸9の回転と主軸ヘッド7の移動を制御する。CPU31は主軸9を一方向に回転しながら主軸ヘッド7を下降し、工具4をワーク3に接触させることで、ワーク3にドリル加工又はタップ加工を施す。CPU31はワーク3に形成した穴底位置であるZ点から復帰点に向けて主軸ヘッド7を上昇する。CPU31は主軸ヘッド7がZ点から復帰点に到達するまでの間に、切粉除去動作を開始する。切粉除去動作は主軸9を逆回転する動作である。故に数値制御装置30は切粉除去動作にかかる時間の全部又は一部を、主軸ヘッド7が復帰点に到達するまでの時間で吸収できるので、作業時間を短縮できる。
As described above, the
上記実施形態は更に、切粉除去動作を開始するR点の位置を、NCプログラムのブロック中のアドレスで指定できる。CPU31はアドレスで指定するR点から切粉除去動作を開始する。R点をアドレスで指定するので、固定サイクル実行中に切粉除去動作を開始できる。切粉除去動作を実行する行をNCプログラムに追加する方法に比べ、作業時間を短縮できる。更に、主軸ヘッド7がZ点から上昇時に、工具4がワーク3から抜ける直後の位置をR点に指定できる。故に数値制御装置30は切粉除去動作を速やかに開始できるので作業時間を短縮できる。
In the above embodiment, the position of the R point where the chip removal operation is started can be specified by an address in the block of the NC program. The
上記実施形態は更に、固定サイクルの繰り返し回数と切粉除去動作を実施する間隔を、NCプログラムのブロック中のアドレスで指定できる。繰り返し回数における実施間隔は、固定サイクルを連続して実行中に切粉除去動作を実行する頻度である。連続して穴あけを行う場合、CPU31は、穴あけ後の主軸ヘッド7の移動時から次の穴あけ位置への移動の間で逆回転動作を実行する。故に数値制御装置30は連続した穴あけ加工においても作業時間を短縮できる。更に数値制御装置30は切粉除去動作の頻度を指定できるので、毎回切粉除去動作を行う場合と比較して、切粉除去動作にかかる消費電力を節約できる。
In the above embodiment, the number of repetitions of the fixed cycle and the interval at which the chip removal operation is performed can be specified by an address in the NC program block. The execution interval in the number of repetitions is the frequency at which the chip removal operation is executed during continuous execution of the fixed cycle. When drilling continuously, the
上記実施形態は更に、切粉除去動作中の主軸9の回転数は、少なくとも穴あけを実行する際の主軸9の回転数以下である。上記実施形態では、穴あけ実行時の主軸9の回転数は5000rpm、切粉除去動作中の主軸9の回転数は2000rpmである。故に数値制御装置30は、次の穴あけ加工を行う為に、主軸9の回転方向を速やかに元に戻すことができるので、連続した穴あけにかかる作業時間を更に短縮できる。更に主軸9の回転方向を切り替える際の工作機械1にかかる負荷を低減できる。
Further, in the above embodiment, the rotational speed of the
なお、本発明の数値制御装置は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。上記実施形態は、工具4を装着する主軸がZ軸方向に移動可能であり、作業台10がX軸とY軸方向の二軸に移動可能である工作機械1である。作業台10に対してX軸、Y軸、Z軸方向に相対的に移動する工具4の移動機構の仕組みは上記実施形態に限定しない。例えば、主軸がX軸、Y軸、Z軸方向の三軸に移動可能であり、作業台を固定した工作機械であってもよい。上記実施形態の工作機械1は縦型の工作機械であるが、横型の工作機械であってもよい。工具交換装置56は省略してもよい。
Needless to say, the numerical control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. The above embodiment is a
上記実施形態は、ドリルサイクルとタップサイクルにおいて、R点を切粉除去動作の開始点として設定するが、R点とは異なる位置に、切粉除去動作開始点を指定するようにしてもよい。その場合、切粉除去動作開始点を、NCプログラムのブロック中のアドレスで指定するとよい。 In the above embodiment, the R point is set as the start point of the chip removal operation in the drill cycle and the tap cycle, but the chip removal operation start point may be designated at a position different from the R point. In that case, the chip removal operation start point may be designated by an address in the block of the NC program.
上記実施形態は、穴あけ実行時の主軸9の回転数を5000rpm、切粉除去動作中の主軸9の回転数を2000rpmとしているが、切粉除去動作中の主軸9の回転数は、少なくとも穴あけを実行する際の主軸9の回転数以下であればよい。主軸9の回転数は、工具4の種類、ドリル加工時、タップ加工時等の各種条件に応じて変更すればよい。
In the above embodiment, the rotation speed of the
上記実施形態では、タップサイクル実行中におけるZ点から上昇してR点到達時に、主軸9の逆回転中の場合(S25:YES)、主軸ヘッド7の下降を停止し(S27)、主軸9の回転数が所定回転数到達後に主軸9の回転を一旦停止(S29)してからタップ動作を開始(S30)しているが、所定回転数到達後にタップ動作を開始してもよい。
In the above embodiment, when the
上記実施形態では、各種プログラムをROM32に記憶するが、不揮発性記憶装置34等の他の記憶装置に記憶してもよい。各種プログラムをメモリカード等に記憶しておき、数値制御装置30に接続するカードスロット(図示略)からメモリカードに記憶する各種プログラムを読み出してもよい。NCプログラムは不揮発性記憶装置34ではなく、ROM32又はメモリカード等に記憶してもよい。
In the above embodiment, various programs are stored in the
上記実施形態の固定サイクル制御処理(図5〜図7参照)は、CPU31が実行する例に限定されず、他の電子部品(例えば、ASIC)によって実行してもよい。また、固定サイクル処理は、複数の電子機器(例えば複数のCPU)で分散処理してもよい。
The fixed cycle control process (see FIGS. 5 to 7) of the above embodiment is not limited to the example executed by the
1 工作機械
3 ワーク
4 工具
7 主軸ヘッド
9 主軸
10 作業台
30 数値制御装置
31 CPU
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御手段は、
前記主軸を所定方向に回転しながら前記主軸ヘッドを前記一方向に移動し、前記ワークに前記工具を接触させて穴あけを行う穴あけ手段と、
前記穴あけ手段による前記穴あけ後の位置から前記ワークから離間する復帰点に向けて前記主軸ヘッドを前記反対方向に移動する移動手段と、
前記移動手段により、前記主軸ヘッドが前記穴あけ後の位置から前記反対方向に移動し前記復帰点に到達するまでの間に、前記主軸を前記所定方向とは逆方向に回転する逆回転動作を開始する逆回転手段と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。 Control for controlling the movement of the spindle head of the machine tool provided so as to be reciprocable in one direction opposite to the work table supporting the workpiece, and the rotation of the spindle on which the tool head is rotatably supported and the tool is mounted. In a numerical control device comprising means,
The control means includes
Drilling means for moving the spindle head in the one direction while rotating the spindle in a predetermined direction and making the tool in contact with the workpiece to make a hole;
Moving means for moving the spindle head in the opposite direction from a position after the drilling by the drilling means toward a return point separated from the workpiece;
The moving means starts a reverse rotation operation for rotating the main shaft in a direction opposite to the predetermined direction until the main shaft head moves in the opposite direction from the position after drilling and reaches the return point. And a reverse rotation means.
前記逆回転手段は、前記開始位置指定手段が指定する前記開始位置で前記逆回転動作を開始することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 A start position designation for designating a start position of the reverse rotation operation by the reverse rotation means until the spindle head moves in the opposite direction from the position after drilling and reaches the return point by the moving means. Further comprising means,
The numerical control device according to claim 1, wherein the reverse rotation unit starts the reverse rotation operation at the start position specified by the start position specifying unit.
前記連続実行手段により、前記穴あけ手段による前記穴あけを連続して実行する場合に、前記逆回転手段による前記逆回転動作を実行する頻度を指定する頻度指定手段と
を更に備え、
前記逆回転手段は、前記頻度指定手段が指定する前記頻度に基づき、前記逆回転動作を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の数値制御装置。 Continuous execution means for continuously executing the drilling by the drilling means;
A frequency designating unit for designating a frequency of performing the reverse rotation operation by the reverse rotation unit when the continuous execution unit continuously executes the drilling by the drilling unit;
The numerical controller according to claim 1, wherein the reverse rotation unit performs the reverse rotation operation based on the frequency specified by the frequency specifying unit.
前記主軸を所定方向に回転しながら前記主軸ヘッドを前記所定方向に移動し、前記ワークに前記工具を接触させて穴あけを行う穴あけ工程と、
前記穴あけ工程による前記穴あけ後の位置から前記ワークから離間する復帰点に向けて前記主軸ヘッドを前記反対方向に移動する移動工程と、
前記移動工程において、前記主軸ヘッドが前記穴あけ後の位置から前記反対方向に移動し前記復帰点に到達するまでの間に、前記主軸を前記所定方向とは逆方向に回転する逆回転動作を開始する逆回転工程と
を備えたことを特徴とする数値制御装置の制御方法。 A numerical value that controls the movement of the spindle head of a machine tool provided so as to be able to reciprocate in one direction opposite to the work table that supports the workpiece, and the rotation of the spindle that is rotatably supported by the spindle head and on which a tool is mounted. In the control method of the control device,
A drilling step in which the spindle head is moved in the predetermined direction while rotating the spindle in a predetermined direction, and the tool is brought into contact with the workpiece to make a hole; and
A moving step of moving the spindle head in the opposite direction from a position after the drilling by the drilling step toward a return point away from the workpiece;
In the moving step, a reverse rotation operation for rotating the main shaft in a direction opposite to the predetermined direction is started until the main shaft head moves in the opposite direction from the position after the drilling and reaches the return point. And a reverse rotation step. A control method for a numerical control device, comprising:
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