JPS62181854A - 下穴加工用工具の自動決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は下穴加工用工具の自動決定方法に係り、特に穴
加工用のＮＣプログラムを自動作成する際における下穴
加工用工具の自動決定方法に関する。

〈従来技術〉 穴にはドリル穴、リーマ穴、ネジ穴、ポーリング穴等が
あり、それぞれ複数の加工工程で、換言すれば複数の工
具を用いて加工される。このため、穴加工用のＮＣプロ
グラムを作成するためには、各穴の位置と共に、各穴毎
に該穴を加工するための工具を使用順に決定しなければ
ならない。

ところで、各穴毎に該穴加工に使用する工具をプログラ
マが決定して入力するとすれば相当の熟練度と手間を必
要とし好ましくない。このため、最近では予め種々の工
具につき工具番号と、工具の種類（センタドリル用、ド
リリング用、タッピング用、リーマ用等の別）と、工具
形状（径、長さ）等を有するツールファイルを作成して
おき、入力された穴種（ドリル穴、リーマ穴、ポーリン
グ穴、ネジ穴、・・・）と穴寸法から使用すべき工具の
種別と形状を決定し、該決定された工具の種別と形状デ
ータに基づいて前記ツールファイルから使用すべき工具
の工具番号を自動的に決定する穴加工用工具の決定方法
が提案されている。

ところで、穴径が大きいと１つの工具で該穴を開けるこ
とは困難であり、たとえ開けられたとしても加工精度が
落ち、あるいは工具の刃こぼれを生じて好ましくない。

このため、上記提案されている方法では下穴加工が必要
かどうかをチェックし、必要であれば該下穴加工用工具
を自動決定できるようになっている。

〈発明が解決しようとしている問題点〉しかし既提案の
方法では、ツールファイルに含まれる工具数が有限であ
るため、所望の下穴加工用工具が該ツールファイルから
発見できない場合が頻繁に発生するという問題があった
。

以上から本発明の目的は、所望の下穴加工用工具がツー
リングファイルから発見できないという事態を極力なく
すことができろ下穴加工用工具の自動決定方法を提供す
ることである。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明方法を実現する自動プログラミング装置
のブロック図である。

１１は自動プログラミング装置本体であり、プｏ−ｔ＝
ッサｌｌａと、ＲＯＭ１１ｂと、ＲＡＭｌＩＣと、ワー
キングメモリｌｉｄを有している。

１２はグラフィックディスプレイ装置、１３はキーボー
ド、１４はディスク制御装置、１５はその他のデータ入
出力装置である。

ＲＡＭ１１ｃの各記憶域にはそれぞれ予めプログラミン
グ操作に先立って、システムプログラムＳＰ、穴加工用
工具を決定するためのマクロ及びその他のマクロＭＣＲ
，ツールファイルＴＦ、人種形状ファイルＨＬＦ、下穴
加工種ファイルＳＨＦ等が記憶される。

人種形状ファイルＨＬＦには、人種毎に穴の段数情報と
、大我タイプと、仕上げ代と、優先順位が付された１以
上の穴加工種（穴加工方法）と、皿座グリ加工の要／不
要を含む人種形状データが記憶されている。

下穴加工種ファイルＳＨＦには、穴加工種（穴加工方法
）毎に１以上の下穴加工種（下穴加工方法）が優先順位
を付して記憶されている。

く作用〉 キーボード１３より加工すべき穴の穴種と穴寸法を入力
し、該入力された穴種に応じた人種形状データを穴型形
状ファイルＨＬＦから求め、穴寸法と穴種形状とから定
まる工具がツーリングファイルＴＦに登録されているか
どうかを調べ、登録されていれば該工具を穴の最外径加
工用工具（仕上げ加工用工具）とする。しかし、最優先
順位の穴加工種用としてツーリングファイルＴＦに登録
されている工具の中に該当する工具が存在しなければ、
次順位の穴加工種用としてツーリングファイルＴＦに登
録されている工具の中に該当する工具が存在するかどう
かチェックする。以後同様にして最外径加工用工具を求
める。

以上により、最外径加工用工具が求まれば、入力された
穴寸法を用いて下穴加工が必要かどうかを判別する。下
穴加工が必要な場合には前記仕上げの穴加工渾（穴加工
方法）に応じた下穴加工種（下穴加工方法）を下穴加工
種ファイルＳＨＦから優先順に求め、該下穴加工種の工
具としてツーリングファイルＴＦに登録されている工具
の中から下穴加工用工具を選択すると共に、所望の下穴
加工用工具が存在しない場合には次に優先度が高い下穴
加工種をファイルＳＨＦから求め、該下穴加工に用いる
工具の中から下穴加工用工具を選択する。

〈実施例〉 第１図は本発明方法を実現する自動プログラミング装置
のブロック図である。

１１は自動プログラミング装置本体であり、プロセッサ
ｌｌａと、ＲＯＭ１１ｂと、ＲＡＭｌＩＣ１ワーキング
メモリ１１ｄを有している。

１２はグラフィックディスプレイ装置、１３はキーボー
ド、１４はディスク制御装置、１５はその他のデータ入
出力装置である。

ＲＡＭ１１ｃの各記憶域１１　ｃ　−１〜１１Ｃ−６に
はそれぞれ予めプログラミング操作に先立って、システ
ムプログラムＳＰ、穴加工用工具を決定するためのマク
ロ及びその他のマクロＭＣＲ。

ツールファイルＴＦ、穴ａｌ形状ファイルＨＬＦ。

下穴加工種ファイルＳＨＦ、パラメータＰＲ等が記憶さ
れる。

ツールファイルＴＦは工具管理番号０から２６９９番迄
有し、各工具管理番号毎に工具の種類（名称）、呼び径
、材質、回転方向が対応付けされ、しかも図示しないが
各工具管理番号の工具に対して別に詳細な工具データ　
（Ｔコード、工具径、工具長、工具長補正番号等）が設
けられている。尚、工具管理番号０〜９９は未使用領域
であり、１００〜２９９はセンタドリル領域、３００〜
４９９はドリル領域、５００〜６９９は皿座グリ領域、
７００〜８９９はタッピング工具領域、・・・・・・２
５００〜２６９９はフェイスミル領域である。

穴種形状ファイルＨＬＦには、ドリル穴、リーマ穴、ポ
ーリング穴、ネジ穴等の穴種毎に、通し穴及びめくら穴
それぞれに対して各段における大我タイプと、仕上げ代
と、穴加工種１〜３と、皿座グリ加工の要／不要を含む
大皿形状が記憶されている。

尚、通し穴とは第２図（Ａ）に示すようにワークＷＫを
貫通する穴ＨＬであり、めくら穴は第２図ＣＢ）に示す
ように貫通していない穴ＨＬである。又、穴には第３図
（Ａ）に示すように１段の穴ＨＬ、第３図（Ｂ）に示す
ように２段の穴ＨＬ。

その他図示しないが３段の穴がある。大我タイプとは第
４図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように３種類存在し、それぞ
れ番号Ｑ、１，２で大底タイプが特定される。仕上げ代
には第５図に示すように大我における仕上げ代ＴＢと半
径方向の仕上げ代ＴＳがある。

穴加工種とは加工方法であり、１：センタ・ドリリング
、２：　ドリリング、３：皿座グリ、４：座ぐり、５：
深座ぐり、６：ポーリング、７：バックポーリング、８
：　リーミング、９：タッピング、１０：真円切削等が
あり、穴加工種から使用する工具の種類が認識でき、人
種形状データには１以上の穴加工種が優先順位を付され
て包含される（穴加工種番号が小さい程優先順位が高い
）。

皿座グリ加工要／不要とは第６図（Ａ）〜（Ｂ）に示す
ように面取りＣＨがある場合には皿座グリ加工要（１ま
たは２）となり、面取りが存在しない場合には皿座グリ
加工不要（０）となる。

第７図（Ａ）〜（１）は人種形状ファイル例であり、（
Ａ）はドリル穴の人種形状データ、（Ｂ）はリーマ穴の
人種形状データ、（Ｃ）はポーリング穴１の穴覆形状デ
ータ、（Ｄ）はポーリング穴２の人種形状データ、（Ｅ
）は２段ドリル穴の六覆形状データ、（Ｆ）は２段ポー
リング穴の人種形状データ、（Ｇ３はネジ穴１の人種形
状データ、（Ｈ）はネジ穴２の人種形状データ、第７図
（Ｔ）はバックポーリング穴の人種形状データを示す。

たとえば、加工すべき穴の大皿がドリル穴のめ（ら穴で
あれば、ドリル穴の人種形状データ（第７図（Ａ）参照
）により　″ドリリング工具（第１優先）あるいは座ぐ
り工具（第２優先）を用いて仕上げ代を考慮せず、大我
を第４図（Ｂ）の形状に仕上げ加工し、仕上げ加工後に
皿座グリ工具で面取りする乙と°′ が指示されている。

第１図に戻って、下穴加工種ファイルＳＨＦには穴加工
種（加工方法）毎に、１以上の下穴加工種（下穴加工方
法）が優先順位を付されて記憶されている。

第８図（Ａ）〜（ｌは下穴加工種ファイルの例であり、
（Ａ）はドリリングで穴加工する場合の下穴加工種デー
タ、（Ｂ）は座ぐ９で穴加工する場合の下穴加工種デー
タ、（Ｃ）は深座ぐりで穴加工する場合の下穴加工種デ
ータ、（ＤＪはポーリングで穴加工する場合における下
穴加工皿データ、（Ｅ）はバックポーリングで穴加工す
る場合におけろ下穴加工種データ、（Ｆ）はリーミング
により穴加工する場きにおける下穴加工種データ、（Ｇ
）はタッピングにより穴加工する場合におげろ下穴加工
種データ、（Ｈ）は真円切削により穴加工する場合にお
ける下穴加工種データを示す。

たとえば、仕上げをポーリングで行う場合、下穴加工種
データ（第８図（Ｄ）参照）によす″下穴加工を真円切
削工具で行うものとし、所望の真円切削工具が存在しな
い場合にはドリリング工具で下穴加工を行い、所望のド
リリング工具もなければ座ぐり工具を下穴加工工具とし
て用いる′°ことが示されている。

第９図は本発明にかかる最外径加工用工具決定の処理の
流れ図である。以下、ドリル穴の場合について本発明の
処理を流れ図に従って説明する。

（１）処理が進んで大皿等の入力ステップになると、加
工すべき穴のタイプ、換言すればめくら穴であるか通し
穴であるかが設問されるから、該設問に対して穴タイプ
を入力する。

ついで、ディスプレイ画面にドリル穴、リーマ穴、ネジ
穴、ボール穴等の人種名称がメニュ一番号と共に表示さ
れ、かつ大皿の設問文が表示される。プログラマは該設
問に従って、加工しようとする穴のｆ！Ｈａ（大皿）を
メニュ一番号てキーボード１３（第１図）から入力する
。

大皿の入力が終了すれば、ディスプレイ画面に穴寸法の
設問文が表示されろ。たとえば、大皿がドリル穴であれ
ば該ドリル穴の形状図（第１０図参照）と共に、ドリル
穴を特定するための穴径Ｄ１穴深さＬの設問文が表示さ
れるから該設問に従ってキーボードから必要なデータを
入力する。

（２）ついで、プロセッサｌｌａは大皿がドリル穴かの
チェックを行う。

ドリル穴でなければ別の処理を行う。

大皿がドリル穴であれば、プロセッサｌｌａは以下の処
理により加工工程と各加工工程における使用工具を決定
する。

（３）まず、ステップ（１）で特定された穴径りとパラ
メータとして予め設定されてＲＡＭ１１ｃに記憶されて
いる定数０１を用いて次式 ％式％（１１ によりセンタドリルの径Ｄ９を演算する。尚、Ｃ１はた
とえば０．３である。

（４）ツいで、プロセッサｌｌａはＲＡＭ１１ｃに記憶
されているツールファイルＴＦから工具データを順次読
み取り、センタドリル工具のうち、径がＤ８以下で該Ｄ
Ｓに最も近いセンタドリル工具を選択し、該工具を使用
工具とする。

センタドリル工具の選択処理が完了すればプロセッサｌ
ｌａは最外径加工用工具を以下のステップ（５）〜（１
１）により決定する。

（５）プロセッサｌｌａはドリル穴の人種形状ファイル
ＨＬＦから半径方向の仕上げ代ＴＳを読み取り、該仕上
げ代ＴＳとステップ（１）で入力されたドリル穴の穴径
りとを用いて次式 ％式％ により最外径加工用工具（仕上げ加工用工具）の直径Ｒ
を求める。

（６）ついで、１→ｌとする。

（７）第ｉ　ＩＩ先順位の穴加工種を人種形状ファイル
ＨＬＦから求めろ。モして該穴加工種の加工に用いられ
る工具としてツーリングファイルＴＦに登録されている
全工具の中に該当工具が存在するかどうかをチェックす
る。尚、該当する工具とは、直径がＲであり、穴深さく
Ｌ−ＴＢ）より長く（ＴＢは仕上げ代）、指定された大
我タイプの加工ができる工具である。

（８）該当する工具が存在すれば最外径加工用工具とし
て該工具を選択する。

（９）一方、存在しなければプロセッサｌｌａはｉ　＋
　１→ｌにより優先順位を１ランク落とす。

（Ｉ［ｉｌついで、！〉４かどうかをチェックする。尚
、第３優先順位迄（ｌ＝３迄）穴加工種の登録が可能で
あるとしているからｉ≦３であればステップ（７）以降
の処理を繰り返す。

（１１１一方、該当工具が選択されることなく１〉４と
なれば、換言すれば穴加工種１〜３の加工に用いられる
工具としてツーリングファイルＴＦに登録されている工
具の中に該当工具が存在しなければ、工具番号を未定と
すると共に、所望工具の種別、工具径Ｒ１工兵長等をデ
ィスプレイ画面に表示し、かつこれらデータをツールフ
ァイルＴＦの０番から９９番迄の工具管理番夛のうち空
いている工具管理番号位置に仮登録する。

以上により最外径加工用工具の決定処理が終了する。尚
、最外径加工用工具としてドリリング工具が選択された
する。すなわち仕上げの穴加工種はドリリングであると
する。

（１２）ゴロセッサは仕上げの穴加工種がドリリングか
どうかをチェックする。尚、ドリリングでなければ以後
側の処理を行う。

（１３１ついで、下穴加工が必要かどうかをチェックす
る。尚、ステップ（１１で特定された穴径りがパラメー
タで設定されている所定値ｄ以上であったら下穴加工を
行うものとする。

従って、Ｄ＞ｄであれば下穴加工を行い、Ｄ≦ｄであれ
ば下穴加工を行わない。

（１４１Ｄ　＞　ｄであって下穴加工が必要であれば、
下穴加工の回数ｎを計算する。

さて、穴径りの下穴加工に用いるドリルの径りはパラメ
ータで設定される定数をＣ２（たとえば０．６）とすれ
ば次式 ％式％ で与えられる。又、（２）式より求まるＤｄがｄ以上で
あれば更に下穴加工が必要になる。そして、該下穴加工
に用いられるドリル工具の径は次式０式％ て与えられる。以後、同様にして、Ｄｄ≦ｄとなる迄処
理して下穴加工の回数ｎを求める。

尚、以上により求めたｎは次式 ％式％（３） を満足するから（３）式を満足する最大のｎを演算する
。

ｔｌｓｌ下穴加工の回数ｎが求まれば、次式０式％ により第１番目の下穴加工用ドリルの径Ｄｄを演算する
。

Ｃ１１ついで、１→ｊとする。

（１７１第Ｊ擾先順位の下穴加工種を下穴加工種ファ、
イルＳＨＦから求め、該下穴加工種の加工に用いられる
工具（ドリリングの場合にはドリリング工具）としてツ
ーリングファイルＴＦに登録されている全工具の中に該
当する工具が存在するかどうかをチェックする。

（旧存在すれば、すなわち穴深さくＬ−ＴＢ）より長＜
、シかも径がＤｄに対して許容範囲内のドリリング工具
が存在すれば、Ｄｄに最も近いドリリング工具を選択し
、該工具を使用工具とする。

（１９１一方、存在しなければプロセッサｌｌａはｉ　
＋　１→１により優先順位を１ランク落とす。

（至）ついで、１〉４かどうかをチェックする。尚、第
３優先順位迄（ｌ＝３迄）、下穴加工種の登録が可能で
あるとしているからｌ≦３であればステップ（１η以降
の処理を繰り返す。

（２１）一方、該当工具が選択される乙となく！〉４と
なれば、換言すれば下穴加工種１〜３の加工に用いられ
ろ工具としてツーリングファイルＴＦに登録されている
工具の中に該当工具が存在しなければ、工具番号を未定
とすると共に、所望工具の種別、工具径Ｒ１工具長等を
ディスプレイ画面に表示し、かつこれらデータをツール
ファイルＴＦの０番から９９番迄の工具管理番号のうち
空いている工具管理番号位置に仮登録する。

（２２）ついで、ｎ　−１→ｎとする。

（２３）ｎを更新後、ｎ＝０かどうかをチェックする。

ｎ≧１であればステップ四以降の処理を繰す返して次の
下穴加工用工具を選択する。

（２４）ついで、プロセッサｌｌａはドリル穴の人種形
状ファイルを参照して皿座グリ加工が必要かどうかをチ
ェックする。尚、皿座グリの指定が０ならば皿座グリは
行わず、１または２であれば皿座グリを行う。

（２５）皿座グリ加工が必要であれば皿座グリ工具を選
択する。尚、第１１図に示すように皿座グリ工具の先端
の径を８１根元の径をｂとすればａ＜Ｒ＜ｂ を満足する皿座グリ工具をツールファイルＴＦから選択
する。

以上によりドリル穴の加工工程及び使用工具の自動決定
処理が終了する。

尚、ステップ（２）において、特定された大皿がリーマ
穴、ポーリング穴、ネジ穴等の場合には上記ドリル穴の
場合とほぼ同様な処理が行われる。又、ステップ（１２
１において、穴加工種がドリリング以外の場合にもほぼ
同様な処理が行われる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、下穴加工種を複数登録すると共に
、その優先順位を登録しておき優先順に下穴加工種の加
工に用いられる工具の中から所望の下穴加工用工具を求
めるように構成したから該当する下穴加工用工具がツー
リングファイルから発見できないという事態を極力なく
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実現する自動プログラミング装置
のブロック図、 第２図は穴タイプ説明図、 第３図は穴の段数説明図、 第４図は水底タイプ説明図、 第５図は仕上げ代説明図、 第６図は皿座グリ加工説明図、 第７図は大皿形状ファイル説明図、 第８図は下穴加工種ファイル説明図、 第９図は本発明の処理の流れ図、 第１０図はドリル穴形状図、 第１１図は皿座グリ工具決定基準説明図である。 １１・・自動プログラミング装置本体、１１ａ・・プロ
セッサ、 ｌｉｅ・・ＲＡＭ。 ＴＦ・・ツールファイルＴＦ。 ＨＬＦ・・大皿形状ファイル、 Ｓ　Ｉ−Ｔ　Ｆ・・下穴加工種ファイル特許出願人　　
　　　　　　ファナック株式会社代理人　　　　　　　
　　　弁理士　　齋藤千幹第７図ｒＩ） 第ｔｏ図　　　　　　　　第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対話的に入力されたデータを用いて穴加工用のＮＣプロ
   グラムを作成する自動プログラミング装置における下穴
   加工用工具の自動決定方法において、 穴加工種毎に１以上の下穴加工種を優先順位を付して登
   録しておき、 加工すべき穴の穴種と穴寸法を入力し、 該入力された穴寸法を用いて下穴加工が必要かどうかを
   判別し、 下穴加工が必要な場合には前記入力された穴種より定ま
   る穴加工種の下穴加工種を優先順に求め、該下穴加工種
   の工具として登録されている工具の中から下穴加工用工
   具を選択すると共に、所望の下穴加工用工具が存在しな
   い場合には次に優先度が高い下穴加工種に用いる工具の
   中から下穴加工用工具を選択することを特徴とする下穴
   加工用工具の自動決定方法。