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JPH05146944A - 旋盤の削り代決定方法 - Google Patents

旋盤の削り代決定方法

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Publication number
JPH05146944A
JPH05146944A JP33960291A JP33960291A JPH05146944A JP H05146944 A JPH05146944 A JP H05146944A JP 33960291 A JP33960291 A JP 33960291A JP 33960291 A JP33960291 A JP 33960291A JP H05146944 A JPH05146944 A JP H05146944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
diameter
cut
spindle
maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33960291A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Fushihara
正 伏原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Machinery Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Priority to JP33960291A priority Critical patent/JPH05146944A/ja
Publication of JPH05146944A publication Critical patent/JPH05146944A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 素材を外周部から所定径まで複数回にわたっ
て切削する加工において、切削時間が短縮できるように
各切削回の削り代を決定する。自動プログラミング装置
における削り代決定等に採用される。 【構成】 先ず、第1の過程S1で完成形状の最小径a
0 部における最適の主軸回転数Nを決定する。次の過程
S2〜S3で、この主軸回転数Nにおける主軸出力H1
で可能な最大切込みBを決定する。次の過程S4〜S7
で最小径a0 に切込み分Bだけ増大させた径に対して、
最適の主軸回転数Nを決定し、先の過程S2〜S6を繰
り返して主軸出力H1,および最大切込みBを順次決定
する。さらに、先の径増大からその径における最大切込
みB決定までの過程S7,S2〜S6を素材最大径Dま
で繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動プログラミング
装置等において、素材を外周部から所定径まで複数回に
わたって切削する場合の各回の切込みを決定する旋盤の
削り代決定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、素材を外周部から所定径まで複数
回にわたって切削する場合、各回の切込み深さを一定と
する制御が採用されている。しかし、各回の切込みを一
定とすると、最外周で主軸の出力が下がっている場合
に、径の小さい部分では余力を残して削っていることに
なり、効率が悪い。
【0003】すなわち、旋削加工において、削り代は刃
物の最大削り代と主軸の出力により上限が制限される。
一方、旋削では加工品質の面等から、一般に周速一定制
御が採用される。周速一定制御では、素材の径が大きく
なると主軸の回転数が下がるが、通常に使用されている
主軸モータは、回転数がある値以下になると、出力が次
第に小さくなる特性になっている。そのため、最外周の
加工を行うときの出力低下時の主軸出力で切込み量を最
大限に設定しても、切込みが一定のままでは径の小さい
部分の加工時に主軸出力の余力が生じることになる。
【0004】前記従来の切込み決定方法と、その問題点
につき具体的に説明する。切削動力H(Kw)と切込み
量B(mm)との間には、次式(1)の関係がある。 H=−(B×F×V×Ks)/(60×102×η)…………(1) ただし、 F :送り速度(mm/rev) V :周速度(m/min) Ks:比切削抵抗(Kg/mm2 ) η :機械効率係数(=0.8) このため、切込み量Bは切削動力Hが主軸の出力の範囲
内となるように制限される。
【0005】また、被加工素材の周速度Vと回転数N
(rpm)との間には、次式(2)の関係がある。 N=(1000×V)/(π×D)………………………………(2) ただし、 D :被加工素材外径(mm)
【0006】そこで、被加工素材をその周速度Vが一定
になるように制御しながら複数回にわたって切削する場
合、従来は次のように切込み量Bを定め、均一の切込み
量Bで完成形状まで切削を繰り返していた。
【0007】すなわち、図5に示すように先ず被加工素
材の最外周での回転数Nを、被加工素材の最大外径D
と、最適の切削速度(刃物の素材周上における単位時間
あたりの最適移動距離)である周速度Vとに基づき、上
記(2)式から求める(ステップN1)。次に、この回
転数Nでの主軸の出力H1を求める(ステップN2)。
例えば、定格出力が7.5Kwの通常の主軸モータを使
用する場合、回転数Nが1100(rpm)以上のとき
の主軸出力H1は7.5Kwと一定値になるが、回転数
Nが1100(rpm)未満のときは、主軸出力H1が
次式(3)のように回転数の低下に比例して低下する。 H1=(7.5/1100)×N(Kw)………………………(3) したがって、最外周での回転数Nに応じて主軸出力H1
を求めるときは、一般には前記の式(3)で決定される
ように、回転数Nに対応して低下した出力値になる。
【0008】次に、求めた主軸出力H1で可能な最大切
込み量Bを、上記(1)式から求める(ステップN
3)。このようにして求めた切込み量Bを、均一切込み
量として数回にわたる切削を図6に示すように行う(ス
テップN4)。
【0009】図6は、刃物12による被加工素材Wの切削
を、各回の切込み量を一定値Bとして複数回(ここでは
5回)にわたって行い、実線で示す完成形状とする過程
を示す。同図において、Z軸方向は刃物1の切込み方向
(被加工素材Wの径方向)、X軸方向は刃物12の送り方
向である。
【0010】なお、この他、1回目の切削を終えた後
で、上記の手順により均一切込み量Bを求め、2回目以
降の切削を均一の切込み量Bで行う方法もある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の削り代決定方法では、切込みの回数が進むにつれて、
被加工素材Wの外径が小さくなることから、周速一定制
御のもとでは回転数Nが段階的に増大するので、これに
伴い主軸の出力H1も段階的に増大することになる。そ
れにもかかわらず、切込み量均一のために、所要切削動
力Hは各回同じであり、切込み回数が進むにつれて主軸
出力H1の利用率が段階的に低下することになる。
【0012】例えば、最外周での利用率が100%であ
っても、同図に付記するように、順次90〜60%と低
下することになる。前記のように1回目の切削を終えた
後に均一切込み量Bで以下の切削を行う方法であって
も、3回目以降は同図に付記するように90〜70%と
低下することになる。その結果、切削完了までの所要時
間がそれだけ長くかかるという問題点があった。
【0013】この発明の目的は、主軸出力を最大に利用
して、切削時間を短縮することのできる旋盤の削り代決
定方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図2と共に説明する。この旋盤の削り代決定
方法は、完成形状の最小径(a0 )部における最適の主
軸回転数(N)を決定する過程(S1)と、この主軸回
転数(N)における主軸出力(H1)で可能な最大切込
み(B)を決定する過程(S2〜S3)と、前記最小径
(a0 )に前記切込み分(B)だけ増大させた径に対し
て、最適の主軸回転数(N),主軸出力(H1),およ
び最大切込み(B)を順次決定する過程(S4〜S7,
S2〜S6)と、前記の径増大からその径における最大
切込み(B)決定までの過程(S7,S2〜S6)を素
材最大径(D)まで繰り返す過程とを含む方法である。
【0015】
【作用】最小径(a0 )部における最適の主軸回転数
(N)を決定する過程(S1)と、その主軸回転数
(N)における最大切込み(B)を決定する過程(S2
〜S3)とにより、完成形状の最小径(a0 )部に達す
る最終回の切削における最大切込み(B)が決定され
る。次の過程(S7)で、完成形状の最小径(a0 )部
に前記最大切込み分(B)だけ増大させた径に対する最
大切込み(B)、つまり最終回より1回前の最大切込み
が決定される。前記過程(S2〜S7)を素材最大径
(D)まで繰り返すことにより、最終回より2回前、3
回前という順序で各回における最大切込み(B)が順次
決定される。
【0016】したがって、切込み回数が進むごとに減少
する各素材外径に対して、そのときの主軸出力(H1)
を限界まで利用できる最大切込み(B)で次の切削が順
次行われることになり、切削所要時間を大幅に短縮でき
る。
【0017】
【実施例】この発明の一実施例を図1ないし図4に基づ
いて説明する。図1はこの発明の削り代決定方法が実行
される自動プログラミングシステムの概略的な構成を示
すブロック図、図2はその削り代決定方法の処理手順の
概略を示す流れ図、図3はその方法によって決定された
切込み量が切削加工に用いられるタレット旋盤の平面図
である。
【0018】タレット旋盤では、ベッド1に設置した主
軸台2に、チャック爪3aを有する主軸3が設けられ、
主軸台2に隣り合ってタレットスライド4のレール5が
ベッド1上に設置してある。タレットスライド4は、タ
レット軸6を介して刃物台であるタレット7を割出し回
転および前後(Z軸方向)移動可能に搭載したものであ
り、X軸サーボモータ8および送りねじ9により左右
(X軸方向)に駆動される。タレット7の前後移動は、
タレットスライド4に搭載したZ軸サーボモータ10およ
び送りねじ11により行われる。タレット7は、正面形状
が多角形のドラム状のものであり、各周面部分からなる
工具ステーションにバイト等の刃物12が装着してある。
【0019】図1の自動プログラミングシステムは、上
記タレット旋盤で被加工素材Wを完成形状まで複数回に
わたり切削する場合の、各切削回での削り代を決定する
切込み決定手段13を含む自動プログラミング装置14と、
キーボードからなる入力手段15と、被加工素材W外形や
切削後の完成形状などを寸法データなどと共に表示する
表示手段16と、対話処理手段17と、加工プログラムメモ
リ18とで構成されている。
【0020】対話処理手段17は、入力手段15と表示手段
16とで、自動プログラミング装置14へのデータ入力を対
話式に進める装置である。加工プログラムメモリ18は自
動プログラミング装置14によって作成された加工プログ
ラム19を記憶するためのメモリであり、加工プログラム
19のデータには、切削加工における各切削回の最適切込
み量を指標するX座標値X1,X2,…が含まれる。
【0021】次に、上記自動プログラミングシステムに
よるタレット旋盤の削り代決定手順を、図2の流れ図を
参照して説明する。先ず、被加工素材Wの完成形状(最
小径a0 )での回転数Nを求める(ステップS1)。そ
の処理は、前記(2)式に基づき行われる。その処理の
基礎となる主軸3の出力−回転数特性、その他のデータ
は入力手段15および表示手段16による対話形式により、
対話処理手段17を介して自動プログラミング装置14に予
め入力される。次に、求められた回転数Nでの主軸3の
出力H1を、出力−回転数特性のデータに基づき求める
(ステップS2)。
【0022】次に、この主軸出力H1の切削動力Hへの
利用率が100%となるように、前記(1)式に基づき
切込み量B1を決定する(ステップS3)。すなわち、
(1)式の切削動力HとしてステップS2で求めた主軸
出力Hを与え、このときの切込み量B1を求める。次
に、その切込み量B1を、加工プログラム作成のための
作業用の記憶エリアに記憶する(ステップS4)。具体
的には、例えば被加工素材Wの完成形状における最小径
0 部の表面に相当するX軸座標値x0から切込み量B
1分だけ離れた座標値x1として記憶される。
【0023】次に、a/2=a/2+Bの加算処理を行
う(ステップS5)。このとき、aの初期値として上記
最小径a0 を、Bとして切込み量B1をそれぞれ与え
る。すなわち、最小径a0 に切込み量B1を加算した径
1 を求める。この径a1 は、切込み量B1の切削を行
って完成形状の最小径a0 に達する切削回での切削前の
被加工素材Wの外径である。
【0024】次に、求めた径a1 が被加工素材Wの最大
径Dに達したかどうかを判定し、達していなければ次の
ステップS7に処理を移行させる(ステップS6)。ス
テップS7では、周速度Vが一定になるように径a1
の回転数Nを、前記(2)式に基づき求める。
【0025】次に、ステップS2に戻って、先に求めた
回転数Nでの主軸出力Hを主軸3の出力−回転数特性デ
ータに基づき求める。以下、ステップS2〜S7を繰り
返し、このときの切込み量B2と、先の径a1 に切込み
量B2を加算した次の径a2 と、その径a2 での回転数
Nを求める。この処理を繰り返すことにより、順次各径
3 ,a4 での切込み量B3,B4を決めて行き、ステ
ップS6で加算による径aが被加工素材Wの最大径Dに
達したと判断されると、処理を終了する。
【0026】このようにして、被加工素材Wに対して周
速一定制御のもとで複数回にわたって切削するときの各
回での切込み量B1〜B4が、図4に示すように求めら
れる。この場合の切込み量B1〜B4はそれぞれ異なる
値となっており、初回の切込み量B4から終回の切込み
量B1に至るにつれて値は減少する。これらの切込み量
B1〜B4は、各切削回での主軸3の出力H1が切削動
力Hとして100%利用されるように決められるので、
完成形状に至るまでの切削所要時間を最大限短縮するこ
とができる。
【0027】
【発明の効果】この発明の旋盤の削り代決定方法は、先
ず完成形状の最小径部における最適の主軸回転数を決定
し、この主軸回転数における主軸出力で可能な最大切込
みを決定し、前記最小径に前記切込み分だけ増大させた
径に対して、最適の主軸回転数,主軸出力,および最大
切込みを順次決定し、前記の径増大からその径における
最大切込み決定までの過程を素材最大径まで繰り返し
て、複数回にわたって切削する素材加工における各回の
切込みを決定するようにしたため、各回の切削を主軸の
最大出力で行うことができる。そのため、切削加工の所
要時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る削り代決定方法を採
用する自動プログラミングシステムの概念図である。
【図2】その自動プログラミングシステムによる旋盤の
削り代決定手順の概略を示す流れ図である。
【図3】その決定方法を適用する旋盤の平面図である。
【図4】その決定方法により決定された各切込みを示す
説明図である。
【図5】従来の削り代決定方法の概略を示す流れ図であ
る。
【図6】その決定方法により決定された各切込みを示す
説明図である。
【符号の説明】
3…主軸、12…刃物、13…切込み決定手段、14…自動プ
ログラミング装置、18…加工プログラムメモリ、W…被
加工素材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 完成形状の最小径部における最適の主軸
    回転数を決定する過程と、この主軸回転数における主軸
    出力で可能な最大切込みを決定する過程と、前記最小径
    に前記切込み分だけ増大させた径に対して、最適の主軸
    回転数,主軸出力,および最大切込みを順次決定する過
    程と、前記の径増大からその径における最大切込み決定
    までの過程を素材最大径まで繰り返す過程とを含む旋盤
    の削り代決定方法。
JP33960291A 1991-11-27 1991-11-27 旋盤の削り代決定方法 Pending JPH05146944A (ja)

Priority Applications (1)

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JP33960291A JPH05146944A (ja) 1991-11-27 1991-11-27 旋盤の削り代決定方法

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JP33960291A JPH05146944A (ja) 1991-11-27 1991-11-27 旋盤の削り代決定方法

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JPH05146944A true JPH05146944A (ja) 1993-06-15

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ID=18329041

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JP33960291A Pending JPH05146944A (ja) 1991-11-27 1991-11-27 旋盤の削り代決定方法

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JP (1) JPH05146944A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022210302A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 ファナック株式会社 数値制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022210302A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 ファナック株式会社 数値制御装置

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