專利名稱：具有能夠自動(dòng)切換加工方向的手動(dòng)加工功能的數(shù)值控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制機(jī)床的數(shù)值控制裝置，特別涉及用于控制用于加工試制品等的機(jī)床的數(shù)值控制裝置。
背景技術(shù)：
使用具有數(shù)值控制裝置的機(jī)床能夠高速地、高精度地加工復(fù)雜形狀的被加工物。為使用數(shù)值控制裝置，需要正確地定義機(jī)械坐標(biāo)、機(jī)械原點(diǎn)、程序坐標(biāo)、加工原點(diǎn)等，生成嚴(yán)格的加工程序。另外，在加工多個(gè)被加工物的情況下能夠使用通過(guò)對(duì)話型數(shù)值控制裝置控制的機(jī)床或者自動(dòng)編程裝置。但是，在為制作試制品或者模具的一部分加工中，使用被加工物的裝卸、刀具的安裝以及加工程序的制作等的換產(chǎn)作業(yè)工序需要的時(shí)間少的通用的銑床、通用的車床等機(jī)床。但是，使用這些通用的機(jī)床難以進(jìn)行斜線加工或者圓弧加工等。有為了應(yīng)對(duì)這樣的問(wèn)題、能夠使用通用的機(jī)床進(jìn)行試制品的加工的數(shù)值控制裝置。例如在日本特開(kāi)平6 —119018號(hào)公報(bào)(以下稱專利文獻(xiàn)I)中，公開(kāi)了一種數(shù)值控制裝置的技術(shù)，該數(shù)值控制裝置具有用于指定斜線、圓弧的形狀等的指定形狀、使用手動(dòng)脈沖發(fā)生器對(duì)于上述指定形狀指令向“并行方向”和“垂直方向”移動(dòng)刀具的當(dāng)前位置的單元。這里，所謂并行方向指維持當(dāng)前位置和指定形狀的距離恒定同時(shí)沿上述指定形狀行進(jìn)的方向，所謂垂直方向指通過(guò)刀具的當(dāng)前位置的上述指定形狀的法線的方向。上述專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的數(shù)值控制裝置可以準(zhǔn)備一個(gè)手柄和切換并行方向、垂直方向的開(kāi)關(guān)，通過(guò)切換上述開(kāi)關(guān)切換移動(dòng)方向。在使用專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的數(shù)值控制裝置，如圖11所示的路徑那樣移動(dòng)刀具131進(jìn)行被加工物200的加工的情況下，操作員必須重復(fù)操作手動(dòng)脈沖發(fā)生器(未圖示)的選擇開(kāi)關(guān)。另外，雖然也能夠在圖12表示的路徑上進(jìn)行被加工物200的加工，但是在這種情況下要重復(fù)操作切換開(kāi)關(guān)(未圖示)。這樣，頻繁地發(fā)生選擇開(kāi)關(guān)或者切換開(kāi)關(guān)的操作，對(duì)于操作員來(lái)說(shuō)，存在操作性變差，難以提高作業(yè)效率這樣的問(wèn)題。另外，雖然未在專利文獻(xiàn)I中記載，但是可以考慮準(zhǔn)備并行方向用手柄和垂直方向用手柄兩個(gè)手柄，通過(guò)變更操作的手柄切換移動(dòng)方向。但是在該方法中，對(duì)于初學(xué)者的操作員，操作對(duì)象物增加，難以掌握操作方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)值控制裝置，其用于對(duì)于指定形狀在并行方向和垂直方向上指令移動(dòng)刀具的當(dāng)前位置，具有能夠不需要由操作員進(jìn)行并行方向和垂直方向的移動(dòng)方向的切換的操作，能夠自動(dòng)地切換加工方向的手動(dòng)加工功能。本發(fā)明的數(shù)值控制裝置控制具有至少兩軸以上的可動(dòng)部、通過(guò)驅(qū)動(dòng)這些可動(dòng)部使刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)來(lái)加工被加工物的機(jī)床，該數(shù)值控制裝置具有輸入應(yīng)該加工的指定形狀的指定形狀輸入部；存儲(chǔ)通過(guò)上述指定形狀輸入部輸入的指定形狀的圖形存儲(chǔ)部；按照手動(dòng)操作輸出用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令部；接受來(lái)自上述移動(dòng)指令部的脈沖信號(hào)，輸出用于驅(qū)動(dòng)上述可動(dòng)部的插補(bǔ)脈沖的插補(bǔ)部；監(jiān)視在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否從上述移動(dòng)指令部輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令監(jiān)視部；和移動(dòng)方向自動(dòng)切換部，用于在上述移動(dòng)指令監(jiān)視部判斷為在上述設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未輸出脈沖信號(hào)的情況下，自動(dòng)地把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向，從刀具相對(duì)于被加工物沿上述指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向，向刀具相對(duì)于被加工物從該刀具的當(dāng)前位置沿上述指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)的方向切換或者反過(guò)來(lái)切換。上述數(shù)值控制裝置還可以具有顯示部，用于顯示通過(guò)上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部切換的、刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向。上述數(shù)值控制裝置還可以具有設(shè)定部，用于將刀具和被加工物從刀具的當(dāng)前位置沿指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)時(shí)的其每一次的相對(duì)移動(dòng)量設(shè)定為基準(zhǔn)移動(dòng)量。并且，在通過(guò)·上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部將在刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到沿指定形狀的法線的相對(duì)移動(dòng)的方向后的、從該切換的位置的相對(duì)移動(dòng)量達(dá)到由上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量時(shí)，通過(guò)上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到刀具和被加工物沿上述指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向。通過(guò)上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量，也可以在接近指定形狀的方向、和從指定形狀離開(kāi)的方向上分別被設(shè)定為不同的值。另外，也可以根據(jù)離開(kāi)指定形狀的距離來(lái)設(shè)定通過(guò)上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量。上述數(shù)值控制裝置還可以具有輸入要加工的被加工物的原料形狀和加工該被加工物的刀具的形狀信息的輸入部；和根據(jù)輸入到上述輸入部的被加工物的原料形狀以及刀具的形狀信息以及刀具的當(dāng)前位置判斷上述刀具是否在原料形狀的區(qū)域外的判斷部，僅在通過(guò)上述判斷部判斷為刀具的當(dāng)前位置在原料形狀的區(qū)域外時(shí)，才使上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部的動(dòng)作有效。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供對(duì)于指定形狀在并行方向和垂直方向上指令移動(dòng)刀具的當(dāng)前位置的數(shù)值控制裝置，其具有能夠不需要由操作員進(jìn)行并行方向和垂直方向的移動(dòng)方向的切換操作，能夠自動(dòng)地切換加工方向的手動(dòng)加工功能。


圖I是說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一種方式的概要的圖。圖2是表示圖I的數(shù)值控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示圖I的數(shù)值控制裝置的機(jī)械操作盤(pán)的一例的圖。圖4是表示通過(guò)使刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)把該被加工物加工成指定的加工形狀的狀態(tài)的圖。圖5是表不把刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向向并行方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換的處理的算法的流程圖。圖6是表示在刀具相對(duì)于被加工物在垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值的情況下把相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向切換到并行方向的處理的算法的流程圖。
圖7是說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明的數(shù)值控制裝置驅(qū)動(dòng)銑床加工被加工物的狀態(tài)的一例的圖。
圖8是說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明的數(shù)值控制裝置驅(qū)動(dòng)車床加工被加工物的狀態(tài)的一例的圖。圖9是說(shuō)明刀具相對(duì)于被加工物的指定形狀在并行方向上重復(fù)相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行切削動(dòng)作加工成指定形狀的圖。圖10是表示僅在刀具的當(dāng)前位置位于原料形狀的區(qū)域外時(shí)才使把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)方向從并行方向向垂直方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換成為可能的處理的算法的流程圖。圖11是說(shuō)明根據(jù)切換手動(dòng)脈沖發(fā)生器的選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行加工的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)值控制方法的概要的圖。圖12是說(shuō)明根據(jù)切換切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行加工的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)值控制方法的概要的圖。
具體實(shí)施例方式圖I是說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一種方式的概要的圖。數(shù)值控制裝置I具有圖形存儲(chǔ)部2、插補(bǔ)部4、軸控制電路18、伺服放大器19、顯示裝置/MDI (manual data input (手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入))面板25以及機(jī)械操作盤(pán)40。該機(jī)械操作盤(pán)40具有輸出指令刀具的移動(dòng)的脈沖信號(hào)的手動(dòng)脈沖發(fā)生器41，在該手動(dòng)脈沖發(fā)生器41上安裝指示所指令的刀具移動(dòng)的方向的手柄41a。該機(jī)械操作盤(pán)40構(gòu)成移動(dòng)指令部。圖形存儲(chǔ)部2經(jīng)圖形控制電路15在顯示裝置16上顯示指導(dǎo)信息。另外，圖形存儲(chǔ)部2存儲(chǔ)操作員操作作為指定形狀輸入部的鍵盤(pán)17對(duì)話輸入的斜直線以及圓弧等的指定形狀。此外，在圖形存儲(chǔ)部2中存儲(chǔ)的指定形狀根據(jù)需要經(jīng)圖形控制電路15在作為顯示部的顯示裝置16上顯示。插補(bǔ)部4輸入來(lái)自手動(dòng)脈沖發(fā)生器41等的移動(dòng)指令部的脈沖信號(hào)HP。另外，該插補(bǔ)部4基于在圖形存儲(chǔ)部2中存儲(chǔ)的指定形狀以及脈沖信號(hào)HP輸出插補(bǔ)脈沖CP，向軸控制電路18發(fā)送。軸控制電路18接受從插補(bǔ)部4輸出的插補(bǔ)脈沖CP后生成各軸的速度指令，向伺服放大器19發(fā)送。伺服放大器19驅(qū)動(dòng)在機(jī)床20上安裝的伺服電動(dòng)機(jī)，控制機(jī)床20。機(jī)床20具有二軸以上的可動(dòng)部，通過(guò)數(shù)值控制裝置驅(qū)動(dòng)控制這些可動(dòng)部。機(jī)床20通過(guò)使刀具131 (參照?qǐng)D4)相對(duì)于被加工物200 (參照?qǐng)D4)相對(duì)移動(dòng)來(lái)加工被加工物200。這里，當(dāng)使刀具131相對(duì)于被加工物200相對(duì)移動(dòng)時(shí)，指使刀具131相對(duì)于停止的被加工物200移動(dòng)，或者指使被加工物200相對(duì)于停止的刀具131移動(dòng)。此外，圖形存儲(chǔ)部2以及插補(bǔ)部4如后述可以通過(guò)軟件執(zhí)行。此外，以下所謂“并行方向”指維持刀具的當(dāng)前位置和指定形狀的距離一定的同時(shí)刀具相對(duì)于被加工物沿該指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向，另外，所謂“垂直方向”指刀具相對(duì)于被加工物從刀具的當(dāng)前位置沿指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)的方向。例如，對(duì)于后述的圖8中表示的指定形狀130，用符號(hào)“a”以及符號(hào)“c”表示的加工方向是“并行方向”，用符號(hào)“b”表不的方向是“垂直方向”。圖2是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一種方式的硬件的結(jié)構(gòu)的框圖。
作為處理器的CPUll遵照在R0M12中存儲(chǔ)的系統(tǒng)程序控制數(shù)值控制裝置全體。圖I的圖形存儲(chǔ)部2以及插補(bǔ)部4是通過(guò)CPUll根據(jù)R0M12的系統(tǒng)程序執(zhí)行的軟件實(shí)現(xiàn)的功能。此外，構(gòu)成本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的后述的、監(jiān)視在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否從移動(dòng)指令部輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令監(jiān)視部、根據(jù)該移動(dòng)指令監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果把刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)的方向從并行方向向垂直方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換的移動(dòng)方向自動(dòng)切換部以及根據(jù)被加工物的原料形狀、刀具的形狀信息、刀具的當(dāng)前位置判斷刀具是否在原料形狀的區(qū)域外的判斷部也是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的功能。在RAM13內(nèi)存儲(chǔ)輸入輸出信號(hào)的臨時(shí)的數(shù)據(jù)。在非易失性存儲(chǔ)器14中存儲(chǔ)即使斷電后仍然應(yīng)該保持的參數(shù)、加工程序
坐寸ο圖形控制電路15把指導(dǎo)信息或者輸入的指定形狀等變換為可顯示的信號(hào)，給予顯示裝置16。顯示裝置16中使用液晶顯示裝置。軸控制電路18從處理器11接受包含插 補(bǔ)脈沖CP的軸的移動(dòng)指令，向伺服放大器19輸出控制軸的移動(dòng)指令。伺服放大器19接受該移動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)床20的伺服電動(dòng)機(jī)(未圖示)。此外，機(jī)床20除了該伺服電動(dòng)機(jī)之外，還具有為執(zhí)行移動(dòng)指令而操作的機(jī)械操作盤(pán)40，對(duì)此后面進(jìn)行說(shuō)明。這些結(jié)構(gòu)要素互相經(jīng)由總線30連接。PMC (可編程設(shè)備控制器)22在加工程序執(zhí)行時(shí)經(jīng)由總線30接受T功能信號(hào)(刀具選擇指令)等。然后，該信號(hào)由序列程序處理，輸出作為動(dòng)作指令的信號(hào)，控制機(jī)床20。此外在對(duì)話型數(shù)值控制裝置中從機(jī)床20接受狀態(tài)信號(hào)，進(jìn)行順序處理，經(jīng)由總線30向處理器11轉(zhuǎn)發(fā)必要的輸入信號(hào)。此外在總線30上還連接根據(jù)系統(tǒng)程序等功能變化的軟件鍵23。該軟件鍵23與顯示裝置16、鍵盤(pán)17 —起設(shè)置在顯示裝置/MDI面板25內(nèi)。圖3是表示機(jī)械操作盤(pán)的一例的圖。在機(jī)床20內(nèi)裝備的機(jī)械操作盤(pán)40中設(shè)置手動(dòng)脈沖發(fā)生器41、微動(dòng)進(jìn)給按鈕42。手動(dòng)脈沖發(fā)生器41在使手柄41a左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)時(shí)，與該旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)使輸出脈沖信號(hào)HP。該脈沖信號(hào)HP是用于判別旋轉(zhuǎn)方向的二相脈沖，經(jīng)由總線30向處理器11發(fā)送，使刀具移動(dòng)。在微動(dòng)進(jìn)給按鈕42中，設(shè)置關(guān)于各軸的正以及負(fù)方向的進(jìn)給按鈕“+ Χ”、“一 Χ”、“+ Υ”、“一 Υ”、“+ Ζ”、“一 Ζ”、和與指定形狀對(duì)應(yīng)的正以及負(fù)方向的進(jìn)給按鈕“+ GJ”、“一 GJ”這全部8個(gè)按鈕。設(shè)定開(kāi)關(guān)42a設(shè)定在操作員按壓微動(dòng)進(jìn)給按鈕42時(shí)發(fā)生的在一定時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，輸入對(duì)來(lái)自設(shè)定開(kāi)關(guān)42a的水晶振蕩器(未圖示)的脈沖分頻后的脈沖，以與通過(guò)操作員設(shè)定的刻度的分頻比輸出信號(hào)JP。在圖4表示的路徑上使刀具131相對(duì)于被加工物200相對(duì)移動(dòng)把被加工物200加工成指定形狀130時(shí)，是否轉(zhuǎn)動(dòng)了用于指示手動(dòng)脈沖發(fā)生器41的移動(dòng)方向的手柄41a的判定是指判定是否從移動(dòng)指令部輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)。此外，無(wú)論使該手柄41a向右轉(zhuǎn)還是向左轉(zhuǎn)都判定為“轉(zhuǎn)動(dòng)了手柄41a”。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，設(shè)定某個(gè)時(shí)間，設(shè)置監(jiān)視在該設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否輸出了用于上述插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令監(jiān)視部，如果在經(jīng)過(guò)該設(shè)定的時(shí)間還沒(méi)有從移動(dòng)指令部輸出脈沖(亦即在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間以上繼續(xù)保持手柄41a不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài))，則把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從并行方向向垂直方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換。根據(jù)上述實(shí)施方式，操作員不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣操作切換開(kāi)關(guān)，僅通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)或者停止手動(dòng)脈沖發(fā)生器41的手柄41a的操作，就能夠使刀具131沿圖4表示的路徑移動(dòng)。其結(jié)果，因?yàn)椴恢貜?fù)發(fā)生切換開(kāi)關(guān)的操作，所以提高了操作性。此外，上述的移動(dòng)指令監(jiān)視部代替監(jiān)視在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否轉(zhuǎn)動(dòng)手柄41a輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)，也可以構(gòu)成為監(jiān)視在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否按壓機(jī)械操作盤(pán)40的微動(dòng)進(jìn)給按鈕42而輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)。圖5是表不在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未輸出用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的情況下把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向向并行方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換的處理的算法的流程圖。以下遵照各步驟進(jìn)行說(shuō)明。[步驟SA01]判斷用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的輸出是否是0，在輸出是O的情況下(判斷結(jié)果是(YES))轉(zhuǎn)移到步驟SA02，在輸出不是O的情況下(判斷結(jié)果否(NO))轉(zhuǎn)移到步驟 SA04。
[步驟SA02]判斷自動(dòng)切換標(biāo)志FA是否是0，在標(biāo)志FA是O的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SA03，在輸出不是O的情況下(判斷結(jié)果否)轉(zhuǎn)移到步驟SA05。[步驟SA03]使時(shí)間計(jì)數(shù)器增量。[步驟SA04]把自動(dòng)切換標(biāo)志FA置O。[步驟SA05]清空時(shí)間計(jì)數(shù)器，結(jié)束該處理。[步驟SA06]判斷時(shí)間計(jì)數(shù)器的時(shí)間是否超過(guò)設(shè)定的時(shí)間，在超過(guò)了設(shè)定的時(shí)間的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SA07，在不超過(guò)的情況下(判斷結(jié)果否)結(jié)束該處理。[步驟SA07]清空時(shí)間計(jì)數(shù)器。[步驟SA08]把自動(dòng)切換標(biāo)志FA置I。[步驟SA09]判斷刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)方向是否是并行方向，在是并行方向的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SA10，在不是并行方向的情況下(判斷結(jié)果否)轉(zhuǎn)移到步驟SAlI。[步驟SA10]把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到垂直方向，結(jié)束處理。[步驟SA11]把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到并行方向，結(jié)束處理。此外，在補(bǔ)充說(shuō)明上述流程圖時(shí)，步驟SAOl 步驟SA08的處理、步驟SA09 步驟SAll的處理，與構(gòu)成本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的移動(dòng)指令監(jiān)視部的處理、移動(dòng)方向自動(dòng)切換部的處理對(duì)應(yīng)。圖3表示的包含手動(dòng)脈沖發(fā)生器41以及微動(dòng)進(jìn)給按鈕42的機(jī)械操作盤(pán)40與構(gòu)成本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的、遵照手動(dòng)操作輸出用于插補(bǔ)的信號(hào)的移動(dòng)指令部對(duì)應(yīng)。此外，也可以設(shè)定這樣的參數(shù)，即，使在轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)脈沖發(fā)生器41的手柄41a時(shí)最初移動(dòng)的方向可以是并行方向、垂直方向中的任何一個(gè)，在使自動(dòng)切換有效時(shí)的最初的移動(dòng)方向，O是并行方向，I是垂直方向。在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第二實(shí)施方式中，在顯示裝置16上顯示通過(guò)執(zhí)行步驟SA09 步驟SAll的處理的移動(dòng)方向自動(dòng)切換部切換的刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向(并行方向或者垂直方向)。另外，也可以向外部設(shè)備發(fā)送該被切換的刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向，使操作員能夠在外部設(shè)備上認(rèn)識(shí)。由此操作員能夠在畫(huà)面上或者從外部設(shè)備容易地認(rèn)識(shí)當(dāng)前的刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向。
下面說(shuō)明刀具相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量(加工中每一次的進(jìn)刀量)。在進(jìn)行圖4表示的路徑的加工的情況下，一般操作員把刀具相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量設(shè)為通過(guò)刀具直徑等加工條件決定的一定范圍內(nèi)的值。這是因?yàn)樵谟蒙鲜鱿鄬?duì)移動(dòng)量比上述一定范圍大的值進(jìn)行加工的情況下有發(fā)生切削留量或者刀具破損的可能性的緣故。在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第三實(shí)施方式中，在刀具相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值的情況下，把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向切換到并行方向。該預(yù)先設(shè)定的值例如使用鍵盤(pán)17在數(shù)值控制裝置I的非易失性存儲(chǔ)器14中預(yù)先存儲(chǔ)。這些鍵盤(pán)17以及非易失性存儲(chǔ)器14與構(gòu)成本發(fā)明的數(shù)值控制的“把刀具和被加工物從刀具的當(dāng)前位置沿指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)時(shí)的其每一次的相對(duì)移動(dòng)量設(shè)定為基準(zhǔn)量的設(shè)定部”對(duì)應(yīng)。根據(jù)上述實(shí)施方式，在如圖4那樣的加工中，即使不確認(rèn)刀具的當(dāng)前位置也能夠·使刀具相對(duì)于被加工物在垂直方向上的相對(duì)移動(dòng)、即加工中的每一次的進(jìn)刀量成為恒定，進(jìn)而為把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向向并行方向切換，不需要操作員暫時(shí)停止手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此提高了操作性。另外，其結(jié)果也能夠預(yù)防發(fā)生切削留量或者刀具破損。圖6是表不在刀具相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值的情況下，把該相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向切換到并行方向的處理的算法的流程圖。下面遵照各步驟進(jìn)行說(shuō)明。[步驟SB01]判斷刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向是否是垂直方向，在是垂直方向的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SB02，在不是垂直方向的情況下(判斷結(jié)果否)結(jié)束該處理。[步驟SB02]判斷從上次移動(dòng)方向自動(dòng)切換部把刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)的方向從并行方向切換到垂直方向時(shí)的刀具的位置的、該刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)量是否成為預(yù)先設(shè)定的移動(dòng)量以上，在成為設(shè)定的移動(dòng)量以上的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SB03，在未成為設(shè)定的移動(dòng)量以上的情況下(判斷結(jié)果否)結(jié)束該處理。[步驟SB03]把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向切換到并行方向，結(jié)束該處理。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄41a的方向與并行方向、垂直方向的各移動(dòng)中的刀具移動(dòng)的方向的關(guān)聯(lián)根據(jù)加工而不同，只要根據(jù)需要變更該關(guān)聯(lián)即可。因此，使用圖7說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明的數(shù)值控制裝置驅(qū)動(dòng)銑床加工被加工物200的例子。設(shè)定如果把圖3的手柄41a向右轉(zhuǎn)則刀具131相對(duì)于被加工物200在并行方向上相對(duì)移動(dòng)時(shí)在圖7的“a”的方向上移動(dòng)，在垂直方向上相對(duì)移動(dòng)時(shí)在圖7的“b”的方向上移動(dòng)。另外設(shè)定如果把該手柄41a向相反的方向(向左)轉(zhuǎn)則刀具131相對(duì)于被加工物200在并行方向上相對(duì)移動(dòng)時(shí)在圖7的“c”的方向上移動(dòng)。然后，對(duì)于使并行方向“a”和垂直方向“b”關(guān)聯(lián)，當(dāng)通過(guò)在垂直方向的“b”的移動(dòng)繼續(xù)右轉(zhuǎn)手柄41a時(shí)，刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向向并行方向切換，但是因?yàn)橐恢毕蛴肄D(zhuǎn)手柄41a所以關(guān)聯(lián)保持為“a”不變。其結(jié)果，刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向成為與切削被加工物的方向相反。因此，在該種情況下，如果簡(jiǎn)單地向左轉(zhuǎn)手柄41a則刀具131在切削被加工物200的方向上相對(duì)移動(dòng)。如果希望僅通過(guò)在相同的方向上繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄41a在切削被加工物的方向上運(yùn)動(dòng)，例如只要在刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向從垂直方向切換到并行方向時(shí)，設(shè)定交替進(jìn)行作為并行方向“a”的刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)和作為并行方向“c”的刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)即可。圖8是類似圖7的車床的加工例。在該例中根據(jù)刀具131的情況切削方向僅成為并行方向的一個(gè)方向。在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第四實(shí)施方式中，關(guān)于刀具131在相對(duì)于被加工物200的指定形狀130的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)量，在圖8那樣的加工中，分別單獨(dú)地設(shè)定在接近該指定形狀130的方向上的相對(duì)移動(dòng)量和離開(kāi)方向上的相對(duì)移 動(dòng)量。例如如果繼續(xù)右轉(zhuǎn)圖3的手柄41a，則可以設(shè)定刀具131在相對(duì)于被加工物的指定形狀130的并行方向上的相對(duì)移動(dòng)重復(fù)圖8的“a”的方向和“c”的方向，另外刀具131在相對(duì)于被加工物的指定形狀130的垂直方向上的相對(duì)移動(dòng)重復(fù)圖8的“b”的方向和“d”的方向。這樣，通過(guò)使手柄41a在一個(gè)方向(向右)轉(zhuǎn)動(dòng)或者停止能夠進(jìn)行圖8所示那樣的加工。此外，在該實(shí)施方式中，刀具131在相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)量例如使用鍵盤(pán)17預(yù)先存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器14中。 如上所述，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的方向與并行方向、垂直方向的各移動(dòng)中的刀具移動(dòng)的方向的關(guān)聯(lián)根據(jù)加工而不同，只要根據(jù)需要變更關(guān)聯(lián)即可。另外，在車床中，有時(shí)在遠(yuǎn)離指定形狀的位置增大進(jìn)刀量進(jìn)行粗加工，隨著接近指定形狀減小進(jìn)刀量進(jìn)行精加工。因此在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第五實(shí)施方式中，通過(guò)把刀具在相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)量根據(jù)該被加工物離開(kāi)指定形狀的距離進(jìn)行變化設(shè)定，能夠應(yīng)對(duì)在刀具位于遠(yuǎn)離指定形狀的位置時(shí)加大刀具的進(jìn)刀量、隨著接近指定形狀而減小進(jìn)刀量這樣的加工。此外，在該實(shí)施方式中，根據(jù)離開(kāi)指定形狀的距離變化而設(shè)定使刀具131在相對(duì)于被加工物的垂直方向上的每一次的相對(duì)移動(dòng)量，例如使用鍵盤(pán)17預(yù)先存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器14中。圖9表示刀具131相對(duì)于被加工物200的指定形狀130在并行方向上重復(fù)相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行切削動(dòng)作加工成指定形狀130。在這樣的加工中在切削中刀具131的當(dāng)前位置位于被加工物200的原料的區(qū)域內(nèi)的情況下，對(duì)于該刀具131的移動(dòng)指令為相對(duì)于指定形狀130的平行的方向。因此，在由于切削中的某種原因操作員停止手柄操作在空閑片刻時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行加工的情況下，刀具131相對(duì)于(位于被加工物200的原料的區(qū)域內(nèi)的)被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向，優(yōu)選與停止手柄操作緊跟前刀具131相對(duì)于被加工物200的相對(duì)移動(dòng)的方向是相同的方向。因此，在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第六實(shí)施方式中，識(shí)別原料形狀和刀具信息，使根據(jù)移動(dòng)指令監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向從并行方向向垂直方向或者反過(guò)來(lái)的切換(即構(gòu)成本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的移動(dòng)方向自動(dòng)切換部動(dòng)作)，僅在刀具的當(dāng)前位置位于原料形狀的區(qū)域外時(shí)才可能。通過(guò)該實(shí)施方式，即使在切削中中斷手柄操作，也能夠保持刀具在相對(duì)于被加工物的并行方向上的相對(duì)移動(dòng)的方向(刀具的加工方向)。此外，刀具131是否位于原料區(qū)域內(nèi)的判斷，因?yàn)槟軌蚴褂迷跀?shù)值控制裝置中使用的干涉檢查的公知的處理技術(shù)，所以省略其說(shuō)明。此外，刀具的形狀信息或者進(jìn)行加工的被加工物的原料形狀可以通過(guò)接口(未圖示)預(yù)先存儲(chǔ)在作為輸入部的非易失性存儲(chǔ)器14中。圖10是表示僅在刀具的當(dāng)前位置位于原料形狀的區(qū)域外時(shí)才使把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)方向從并行方向向垂直方向或者反過(guò)來(lái)進(jìn)行切換成為可能的處理的算法的流程圖。以下遵照各步驟進(jìn)行說(shuō)明。[步驟SC01]判斷移動(dòng)指令監(jiān)視部的判斷結(jié)果是否是可 以執(zhí)行自動(dòng)切換，在自動(dòng)切換是可能的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SC02，在自動(dòng)切換不可能的情況下(判斷結(jié)果否)結(jié)束該處理。[步驟SC02]判斷刀具的當(dāng)前位置是否在原料形狀的區(qū)域外，在位于區(qū)域外的情況下(判斷結(jié)果是)轉(zhuǎn)移到步驟SC03，在不位于區(qū)域外的情況下(判斷結(jié)果否)結(jié)束該處理。[步驟SC03]執(zhí)行移動(dòng)方向自動(dòng)切換部的處理，結(jié)束該處理。
權(quán)利要求
1.ー種數(shù)值控制裝置，用于控制具有至少兩軸以上的可動(dòng)部、通過(guò)驅(qū)動(dòng)這些可動(dòng)部使刀具相對(duì)于被加工物相對(duì)移動(dòng)來(lái)加工被加工物的機(jī)床，該數(shù)值控制裝置的特征在干，具有 輸入應(yīng)該加工的指定形狀的指定形狀輸入部； 存儲(chǔ)通過(guò)上述指定形狀輸入部輸入的指定形狀的圖形存儲(chǔ)部； 按照手動(dòng)操作輸出用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令部； 接受來(lái)自上述移動(dòng)指令部的脈沖信號(hào)，輸出用于驅(qū)動(dòng)上述可動(dòng)部的插補(bǔ)脈沖的插補(bǔ)部; 監(jiān)視在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否從上述移動(dòng)指令部輸出了用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)的移動(dòng)指令監(jiān)視部；和 移動(dòng)方向自動(dòng)切換部，用于在上述移動(dòng)指令監(jiān)視部判斷為在上述設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未輸出脈沖信號(hào)的情況下，自動(dòng)地把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向，從刀具相對(duì)于被加エ物沿上述指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向，向刀具相對(duì)于被加工物從該刀具的當(dāng)前位置沿上述指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)的方向切換或者反過(guò)來(lái)切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)值控制裝置，其特征在干， 還具有顯示部，用于顯示通過(guò)上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部切換的、刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)值控制裝置，其特征在干， 還具有設(shè)定部，用于將刀具和被加工物從刀具的當(dāng)前位置沿指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)時(shí)的其每一次的相對(duì)移動(dòng)量設(shè)定為基準(zhǔn)移動(dòng)量， 在通過(guò)上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部將在刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到沿指定形狀的法線的相對(duì)移動(dòng)的方向后的、從該切換的位置的相對(duì)移動(dòng)量達(dá)到由上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量吋，通過(guò)上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向切換到刀具和被加工物沿上述指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)值控制裝置，其特征在干， 通過(guò)上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量，在接近指定形狀的方向、和從指定形狀離開(kāi)的方向上分別被設(shè)定為不同的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)值控制裝置，其特征在干， 根據(jù)離開(kāi)指定形狀的距離來(lái)設(shè)定通過(guò)上述設(shè)定部設(shè)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5中任一項(xiàng)所述的數(shù)值控制裝置，其特征在干， 還具有 輸入要加工的被加工物的原料形狀和加工該被加工物的刀具的形狀信息的輸入部；和 根據(jù)輸入到上述輸入部的被加工物的原料形狀以及刀具的形狀信息、以及刀具的當(dāng)前位置判斷上述刀具是否在原料形狀的區(qū)域外的判斷部， 僅在通過(guò)上述判斷部判斷為刀具的當(dāng)前位置在原料形狀的區(qū)域外時(shí)，才使上述移動(dòng)方向自動(dòng)切換部的動(dòng)作有效。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有能夠自動(dòng)切換加工方向的手動(dòng)加工功能的數(shù)值控制裝置。控制加工被加工物的機(jī)床的數(shù)值控制裝置的移動(dòng)指令部，遵照手動(dòng)操作輸出用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)。在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未從該移動(dòng)指令部輸出用于插補(bǔ)的脈沖信號(hào)時(shí)，自動(dòng)地把刀具相對(duì)于被加工物的相對(duì)移動(dòng)的方向，從刀具相對(duì)于被加工物沿上述指定形狀相對(duì)移動(dòng)的方向，向刀具相對(duì)于被加工物沿上述指定形狀的法線相對(duì)移動(dòng)的方向切換或者反過(guò)來(lái)切換。
文檔編號(hào)G05B19/19GK102955448SQ20121029234
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者江頭彰 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社