專利名稱：復(fù)合加工機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合加工機床，即使加工內(nèi)容變化或達到工具(刀具)壽命使得需要更換工具時，該復(fù)合加工機床也可極力減少工具更換的工作量。
特別是涉及這樣一種使用復(fù)合工具的復(fù)合加工機床，該復(fù)合工具在單一的保持架部安裝多個刀片，由1個工具可進行車削加工和鉆孔/銑削加工等回轉(zhuǎn)工具加工。
另外，還涉及一種可通過這樣的方式盡可能長地使用單一工具的復(fù)合加工機床。
在現(xiàn)有這種機床中，工具分成車削加工用工具和鉆孔/銑削加工用工具，每次加工內(nèi)容變化時，通過根據(jù)應(yīng)進行的加工裝拆更換安裝于刀架的工具，從而進行加工。
這樣的機床在加工內(nèi)容變化時需要工具更換動作，工具更換需要時間，使加工效率相應(yīng)下降。因此，在最近提出的方案中，使用在單一工具安裝多個刀片的復(fù)合工具，可省去工具更換麻煩，提高加工效率。
然而，制作加工程序時，操作者要預(yù)先熟知這樣的復(fù)合工具的加工內(nèi)容到底不可能，所以，希望開發(fā)出即使操作者沒有意識到復(fù)合工具也可進行使用復(fù)合工具的加工的機床。
另外，工具更換動作發(fā)生時不限于加工內(nèi)容變化，即使為同一工具，當達到工具壽命時，也產(chǎn)生工具更換的必要性，極力縮短這樣的工具壽命產(chǎn)生的工具更換動作對提高加工效率也很重要。
特別是為了這樣的目的，使用安裝著全體形成為圓盤狀的杯形刀片的工具。在這樣的場合，當?shù)镀庸に褂貌糠之a(chǎn)生了磨損時，則操作者為了省去工具更換，松開刀片夾，稍回轉(zhuǎn)刀片，再度固定，將刀片的其它未磨損部分用于加工。
然而，在該方法中，雖然省去了工具更換的工作量，但每當?shù)镀p時，需要停止機械的運行，由操作者松開刀片夾，稍回轉(zhuǎn)一下刀片，作業(yè)上需要時間，效率不好。
本發(fā)明就是鑒于這樣上述情況而作出的，其第1目的在于提供一種復(fù)合加工機床，即使加工內(nèi)容變化或達到工具壽命產(chǎn)生更換工具的必要性，該復(fù)合加工機床也可極力減少工具更換的工作量。
本發(fā)明的第2目的在于提供一種復(fù)合加工機床，在為了減小工具更換工作量而使用復(fù)合工具的場合，即使沒有有關(guān)該復(fù)合工具的知識，也可由該復(fù)合加工機床簡單地使用復(fù)合工具。
本發(fā)明的第3目的在于提供一種復(fù)合加工機床，該復(fù)合加工機床由于減少了工具更換工作量，所以，即使操作者不一個一個地回轉(zhuǎn)刀片，也可發(fā)揮同樣的效果。
本發(fā)明的第一方面提供一種復(fù)合加工機床，該復(fù)合加工機床具有刀架，該刀架可自由裝拆地設(shè)置有安裝著刀片的工具；其中，設(shè)置有工具文件，該工具文件用于存放加工程序中所使用工具的工具數(shù)據(jù)，在上述工具文件中對于規(guī)定的至少1個工具設(shè)定登錄多個假想工具，與上述規(guī)定的至少1個工具相關(guān)的工具數(shù)據(jù)對每個上述假想工具以包含其分度位置數(shù)據(jù)的形式存放，設(shè)置假想工具分度裝置，該假想工具分度裝置根據(jù)存放于上述加工程序中的假想工具的加工指令，從上述工具文件讀出對應(yīng)的假想工具的工具數(shù)據(jù)，根據(jù)該工具數(shù)據(jù)的分度位置數(shù)據(jù)，對上述規(guī)定的至少1個工具在上述刀架上分度出對應(yīng)的假想工具，并設(shè)置加工實施部，該加工實施部由該分度的假想工具實施加工。
按照本發(fā)明的第一方面，對于單一的工具，設(shè)定多個假想工具，在工具數(shù)據(jù)中對各假想工具存放分度位置數(shù)據(jù)，根據(jù)分度位置數(shù)據(jù)選擇性地對使用這些假想工具進行分度并進行使用，這樣，在加工時，對同一工具僅需進行位置分度，不更換工具即可繼續(xù)進行加工，即使加工內(nèi)容變化或達到工具壽命產(chǎn)生工具更換必要性時，還可極力減少工具更換的工作量。
本發(fā)明的第二方面提供一種復(fù)合加工機床，該復(fù)合加工機床在上述規(guī)定的至少1個工具安裝多個刀片，通過選擇性地將安裝于該工具的上述刀片進行分度并使用，可由該工具對工件進行車削加工和銑削加工，其中，在上述工具文件中，上述規(guī)定的至少1個工具對于可由該工具進行的多個加工作為實施該加工的假想工具設(shè)定登錄了多個。
本發(fā)明的第二方面在工具文件中對安裝了多個刀片的工具相應(yīng)于其加工內(nèi)容設(shè)定多個假想工具，所以，在加工程序中，僅需指定應(yīng)使用的假想工具即可完成工具的選擇，操作者不意識到工具即可按與通常工具相同的感覺使用安裝了多個刀片的工具。
本發(fā)明第三方面的特征在于在上述工具文件中，對1個刀片設(shè)定了多個假想工具。
本發(fā)明第三方面由于對單一刀片設(shè)定了多個假想工具，所以，可由1個工具進行多種加工，這樣，可縮短工具更換時間，有效地進行加工。
本發(fā)明第四方面在上述工具文件中，對1個刀片設(shè)定車削工具和銑削工具的2種假想工具。
本發(fā)明第四方面在單一的刀片設(shè)定車削工具和銑削工具，可由復(fù)合工具進行多種加工，由此可縮短工具更換時間，可有效地進行加工。
本發(fā)明的第五方面提供一種復(fù)合加工機床，上述工具為車削工具，上述刀架可沿相互直交的第1和第2軸向自由驅(qū)動移動地設(shè)置，另外，上述刀架能以與上述第1和第2軸向直交的第3軸為中心自由進行回轉(zhuǎn)角度定位地設(shè)置，可由上述車削工具對相對回轉(zhuǎn)的工件進行車削加工，其中，在上述工具文件中對上述車削工具中的至少1個車削工具設(shè)定登錄多個以上述第3軸為中心的分度角度位置不同的、同一種類的假想工具。
本發(fā)明的第五方面通過選擇使用存放于工具文件中的、以第3軸為中心的分度角度位置(例如B軸角度70°、80°、90°)不同的同一種類(例如在

圖10的場合作為外徑加工用工具的“GNL OUT”)的假想工具進行加工，可選擇以第3軸為中心的分度角度位置不同的假想工具在機械側(cè)進行用于省略工具磨損帶來的工具更換的刀片回轉(zhuǎn)作業(yè)，即使操作者不進行一次一次地停止機械、使刀片回轉(zhuǎn)的作業(yè)，也可簡單地延長工具壽命，繼續(xù)進行加工。
本發(fā)明的第六方面為第五方面所述的復(fù)合加工機床，其中，上述車削工具為在前端安裝有杯形刀片的杯形車刀。
本發(fā)明的第六方面中，杯形刀片的刀面形成為圓形，所以，以第3軸為中心的角度位置(例如B軸角度70°、80°、90°)不同的同一種類(例如圖10的場合作為外徑加工用工具的“GNL OUT”)的假想工具的設(shè)定可容易地進行多個，加工效率提高。
本發(fā)明第七方面為第五方面所述的復(fù)合加工機床，其特征在于，在上述工具文件中，對于屬于上述1個車削工具的同一種類的多個假想工具，賦予同一組符號加以區(qū)別。
本發(fā)明第七方面由組符號按種類簡單地判別對同一車削工具設(shè)定了多個的假想工具，在對1個切削工具設(shè)定多個假想工具的場合有效。
本發(fā)明第八方面的特征在于在上述工具文件中，作為工具數(shù)據(jù)分別存放示出上述各假想工具的刀尖位置信息。
本發(fā)明第八方面對各假想工具存放示出刀尖位置的信息(例如圖10的對刀信息TF)，所以，即使在加工過程中更換使用假想工具，也可獲得正確的刀尖修正值，不進行刀尖位置的再檢測等操作即可進行高精度的加工。
本發(fā)明的第九方面為第五方面所述的復(fù)合加工機床，上述加工實施部由工具壽命判定裝置、代替工具判定裝置、及加工實施裝置構(gòu)成，該工具壽命判定裝置對上述假想工具的工具壽命進行判定，該代替工具判定裝置在由上述工具壽命判定裝置判定上述假想工具達到壽命時，將與作為該假想工具設(shè)定的車削工具為同一種類的其它假想工具用作代替工具，該加工實施裝置使用由上述代替工具判定裝置判定為代替工具的假想工具實施加工。
本發(fā)明的第九方面中，對于由上述工具壽命判定裝置判定為達到壽命的假想工具，將與作為該假想工具設(shè)定的車削工具為同一種類的其它假想工具用作代替工具，所以，對達到壽命的工具進行更換時，將上述第3軸為中心使該車削工具稍回轉(zhuǎn)一些即可完成，工具更換和加工作業(yè)的效率高。
圖1為示出適用本發(fā)明的復(fù)合加工機床的一例的控制框圖。
圖2為示出應(yīng)加工的工件的一例的透視圖。
圖3為對存放于工具文件內(nèi)的工具數(shù)據(jù)的一例及其內(nèi)容進行說明的模式圖。
圖4為示出復(fù)合工具的一例的透視圖。
圖5、圖6、圖7、圖8為利用復(fù)合工具進行圖2所示工件的加工時的詳細圖。
圖9為示出適用本發(fā)明的另一實施例的復(fù)合加工機床的一例的控制框圖。
圖10為用于說明存放于圖9所示復(fù)合加工機床的工具文件中的工具數(shù)據(jù)的一例及其內(nèi)容的模式圖。
圖11為示出工具使用狀態(tài)的一例的圖。
復(fù)合加工機床1如圖1所示那樣，具有主控制部2，主控制部2通過母線3連接鍵盤5等輸入部、系統(tǒng)程序存儲器6、工具文件7、加工程序存儲器9、主軸控制部10、刀架控制部11、及顯示器12。在主軸控制部10連接主軸馬達13。在主軸馬達13連接主軸15，該主軸15能以與Z軸平行設(shè)置的線心CT為中心自由決定回轉(zhuǎn)驅(qū)動位置地設(shè)置，在主軸15設(shè)置卡盤16。在卡盤16可朝箭頭C、D方向自由移動驅(qū)動地設(shè)置卡爪16a，該卡爪16a可自由保持和釋放應(yīng)加工的工件17。
另外，在刀架控制部11連接刀架驅(qū)動馬達19(多個)，在刀架驅(qū)動馬達19連接刀架20，該刀架20可在該刀架驅(qū)動馬達19的驅(qū)動下沿Z軸和與Z軸成直角的箭頭E、F方向亦即X軸自由移動。另外，刀架20還可由刀架驅(qū)動馬達19驅(qū)動沿與X、Z軸成直角、垂直于紙面的方向即Y方向或以該Y軸為中心的B軸方向即箭頭G、H方向自由移動。
在刀架20形成工具保持部20a，在工具保持部20a可自由裝拆地設(shè)置車削工具、銑削/鉆孔工具、及可進行車削和銑削/鉆孔加工的復(fù)合工具21。工具保持部20a可在規(guī)定保持狀態(tài)下自由固定保持以上述復(fù)合工具為代表的工具而且可繞軸線CT2自由決定回轉(zhuǎn)驅(qū)動位置地設(shè)置。
復(fù)合工具21如圖4所示那樣具有形成為圓桿狀的本體21a，在本體21a的前端形成刀片安裝部21b。在刀片安裝部21b以本體21A的軸線CT3為中心以90°的節(jié)距可自由裝拆地分別安裝4個刀片22、23、25、26，對各刀片如圖3(a)所示那樣設(shè)定分度編號KD。刀片22的分度編號KD為1，右旋，刀片23的分度編號KD為2，刀片25的分度編號KD為3，刀片26的分度編號KD為4。
這些各刀片22、23、25、26分別相應(yīng)于由復(fù)合工具21進行的加工內(nèi)容作為假想工具分配工具名，對于分度編號KD為1的刀片22，如圖3(c)所示那樣，作為假想工具分配進行工具自身不回轉(zhuǎn)的鉆孔加工的①車削鉆孔、進行工具自身回轉(zhuǎn)的鉆孔加工的⑥銑削鉆孔、及進行銑削加工的⑦立(端)銑3種工具名。另外，作為假想工具的工具名NA，對分度編號KD為2的刀片23分配進行內(nèi)徑的車削粗加工的④內(nèi)徑粗加工，對分度編號3的刀片25分配進行外徑車削粗加工的②外徑粗加工，對分度編號4的刀片26分配進行外徑車削精加工的③外徑精加工和進行內(nèi)徑車削精加工的⑤內(nèi)徑精加工。
復(fù)合加工機床1由于具有以上那樣的構(gòu)成，所以，當例如要按圖2所示那樣加工直徑為D1的圓筒狀的工件17時，操作者操作鍵盤5，由公知的自動編程手法輸入各種加工數(shù)據(jù)，制成加工程序。此時，主控制部2按照存放在系統(tǒng)程序存儲器6中的公知自動程序制作程序，根據(jù)操作者輸入的各種數(shù)據(jù)制作加工程序PRO，將該制作的加工程序PRO存放到加工程序存儲器9。
制作與工件17相關(guān)的加工程序PRO后，操作者通過鍵盤5相對主控制部2指示工件17的加工，接受該指令后，主控制部2從加工程序存儲器9讀出與該工件17相關(guān)的加工程序PRO，適當?shù)仳?qū)動主軸控制部10和刀架控制部11，同時實施加工。
對工件17的加工首先如圖5的(M1)所示那樣，進行由鉆頭在工件17的中央部穿設(shè)孔17a的加工，此時使用的工具由加工程序PRO指定。主控制部2當由加工程序PRO指定使用的工具時，參照工具文件7，讀出對應(yīng)的工具的工具數(shù)據(jù)TL。
在工具文件7如圖3(b)所示那樣，作為一覽數(shù)據(jù)DAT1，對各工具設(shè)定工具數(shù)據(jù)DAT內(nèi)的工具編號TN、工具設(shè)定方向DR、工具名NA、公稱直徑/刀尖角CA、下標DC、回轉(zhuǎn)方向/工具順手狀態(tài)RT、工具直徑/刀尖圓弧半徑DM、及精加工/粗加工RF劃分，并作為詳細數(shù)據(jù)DAT2收容各工具的詳細數(shù)據(jù)。
對于復(fù)合工具21，相應(yīng)于可由該復(fù)合工具21進行加工的加工內(nèi)容，作為以分成多個假想工具的形式分別獨立的工具在該工具文件7中進行設(shè)定，例如在工具編號TN為1的場合，收容了7個從上述①到⑦的帶工具名NA和下標DC的假想工具(圖3(b)所示例為一例，如由復(fù)合工具21進行加工的形式涉及到其它種類，則與其相應(yīng)登錄更多的具有工具名NA和下標DC的假想工具)。即，相應(yīng)于分配到復(fù)合工具21的各刀片22、23、25、26的加工內(nèi)容，將進行該加工內(nèi)容的刀片22、23、25、26作為獨立的工具，在工具文件7中存放該工具數(shù)據(jù)，例如，在圖3(b)中，以與①到⑦對應(yīng)的形式收容圖3(c)中所示各假想工具名NA的假想工具①到⑦。
即，圖3(c)的①車削鉆頭的假想工具如圖3(b)的①所示那樣進行登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為←，工具名NA為DRLEDG，公稱直徑/刀尖角CA為180，下標DC為A，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為右回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為50。工具設(shè)定方向DR由箭頭方向表示作為缺省值的工具方向，“←”表示工具方向為與Z軸平行的方向，即B軸角度為0°，“↓”表示工具方向為與X軸平行的方向，即，B軸角度為90°。
另外，圖3(c)的②外徑粗加工的假想工具如圖3(b)的②所示那樣登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為↓，工具名NA為GNLOUT，公稱直徑/刀尖角CA為75，下標DC為B，回轉(zhuǎn)方向/工具順手(勝手)RT為左順手/右回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為0.4，精加工/粗加工劃分RF為R(粗加工)，圖3(c)的③外徑精加工的假想工具如圖3(b)的③所示那樣登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為↓，工具名NA為GNL OUT，公稱直徑/刀尖角CA為40，下標DC為C，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為右順手/左回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為0.2，精加工/粗加工劃分RF為F(精加工)。
另外，圖3(c)的④內(nèi)徑粗加工的假想工具如圖3(b)的④所示那樣進行登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為←，工具名NA為GNL IN，公稱直徑/刀尖角CA為75，下標DC為D，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為右順手/左回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為0.4，精加工/粗加工劃分RF為R(粗加工)，圖3(c)的⑤內(nèi)徑精加工的假想工具如圖3(b)的⑤所示那樣登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為←，工具名NA為GNL IN，公稱直徑/刀尖角CA為40，下標DC為E，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為右順手/左回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為0.2，精加工/粗加工劃分RF為F(精加工)。
另外，圖3(c)的⑥銑削鉆孔的假想工具如圖3(b)的⑥所示那樣登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為↓，工具名NA為鉆頭，公稱直徑/刀尖角CA為50，下標DC為H，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為左回轉(zhuǎn)，圖3(c)的⑦立銑的假想工具如圖3(b)的⑦所示那樣登錄，其中，工具編號TNo為1，工具設(shè)定方向DR為↓，工具名NA為立銑刀，公稱直徑/刀尖角CA為50，下標DC為J，回轉(zhuǎn)方向/工具順手RT為右回轉(zhuǎn)，工具直徑/刀尖圓弧半徑DM為50。
因此，在加工程序PRO中，即使是使用復(fù)合工具21的場合，也與是否使用復(fù)合工具21進行加工無關(guān)，與指定通常的工具的場合同樣，作為在加工程序PRO中使用的工具，指定對應(yīng)的假想工具的工具名NA和下標DC。在該指定中，當進行在上述圖5所示工件17的中央部穿設(shè)孔17a的加工(M1)時，作為工具使用復(fù)合工具21的①車削鉆頭的假想工具，所以，與一般的工具指定的場合相同，在加工程序PRO中以輸入形式將工具名NA指定為“DRL EDG”，將下標DC指定為“A”。這樣，操作者在制作加工程序PRO時，即使不理解復(fù)合工具21全體的規(guī)程，只要分別認識工具文件7中的假想工具并進行指定，即可完成工具的指定，所以，即使沒有有關(guān)復(fù)合工具21的特別知識，也可制作加工程序。這樣，主控制部2檢索工具文件7的工具數(shù)據(jù)DAT，選擇對應(yīng)的工具，即，圖3(b)的①所示工具編號TNo為1的圖中最上方記載的工具名NA為“DRL EDG”、下標DC為“A”的假想工具，向刀架控制部11發(fā)生將該工具分度到加工位置的指示。在工具文件7中，與是否為復(fù)合工具21無關(guān)，對于各工具(也包括看成復(fù)合工具21中的7個單獨工具的“假想工具”①-⑦)，車削加工相關(guān)工具由工具名NA和下標DC區(qū)別(在同一工具名NA的場合，例如通過使下標DC呈“A”、“B”、“C”、“D”、“E”變化，進行區(qū)別)，銑削加工相關(guān)工具由工具名NA和公稱直徑/刀尖角CA區(qū)別，所以，在加工程序PRO中指定工具名NA和下標DC，或工具名NA和公稱直徑/刀尖角CA，即可立即決定對應(yīng)的工具。
刀架控制部11驅(qū)動圖中未示出的工具交換裝置，從圖中未示出的工具箱選擇工具編號TNo為1的復(fù)合工具21，裝到刀架20。當復(fù)合工具21裝到刀架20時，刀架控制部11根據(jù)由加工程序PRO指定的工具名NA和下標DC，參照與①車削鉆孔(旋削ドリル)對應(yīng)的詳細數(shù)據(jù)DAT2，讀出與詳細數(shù)據(jù)DAT2所示復(fù)合工具21的①車削鉆孔相關(guān)的分度編號KD和B軸角度。
刀架控制部11根據(jù)與讀出的①車削鉆孔相關(guān)的分度編號和B軸角度，驅(qū)動控制內(nèi)裝于刀架中的未示出的工具驅(qū)動馬達，使復(fù)合工具21繞其軸線CT3回轉(zhuǎn)，成為分度編號KD為1的狀態(tài)地定位。分度編號為1的狀態(tài)如圖3(c)所示那樣，刀片22為以朝向圖中上方(Y軸方向)的形式定位的狀態(tài)。另外，驅(qū)動圖中未示出的B軸驅(qū)動馬達使刀架20朝箭頭G、H方向移動，如圖3(c)所示那樣對復(fù)合工具21進行定位，使B軸角度位置為與0°的Z軸平行的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖5(M1)所示，由主軸驅(qū)動馬達13按規(guī)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動主軸15回轉(zhuǎn)，并沿Z軸方向的箭頭A方向驅(qū)動復(fù)合工具21移動，由刀片22在回轉(zhuǎn)狀態(tài)的工件17穿設(shè)規(guī)定深度的孔17a。
接著，由復(fù)合工具21的刀片22對圖5(M2)的端面17b進行加工，在該場合，刀架控制部11在選擇①車削鉆孔的工具的狀態(tài)下驅(qū)動B軸驅(qū)動馬達，沿B軸的箭頭H方向驅(qū)動刀架20回轉(zhuǎn)，如圖5(M2)所示，在相對Z軸稍傾斜的狀態(tài)下保持復(fù)合工具21，由同一刀片22對工件端面17b進行加工。
然后，用復(fù)合工具21對圖5(M3)的工件17的外徑17c進行粗加工，在該場合，由加工程序PRO以輸入工具名NA為“GNL OUT”、下標DC指定為“B”的形式指定假想工具。這樣，主控制部2檢索工具文件7的工具數(shù)據(jù)DAT，選擇對應(yīng)的工具，即，圖3(b)的②所示工具編號TNo為1的從圖上方往下第2個位置記載的工具名NA為“GNL OUT”、下標DC為“B”的假想工具，向刀架控制部11發(fā)生將該工具分度到加工位置的指示。
刀架控制部11從由加工程序PRO指定的工具名NA和下標DC參照與②外徑粗加工對應(yīng)的詳細數(shù)據(jù)DAT2，讀出詳細數(shù)據(jù)DAT2所示復(fù)合工具21的②外徑粗加工相關(guān)的分度編號“3”和B軸角度“112°”。
刀架控制部11根據(jù)與讀出的②外徑粗加工相關(guān)的分度編號“3”和B軸角度“112°”對內(nèi)裝于刀架中的未示出的工具驅(qū)動馬達進行驅(qū)動控制，使復(fù)合工具21繞其軸線CT3回轉(zhuǎn)，使復(fù)合工具21成為圖3(a)所示分度編號KD為3的狀態(tài)地進行定位，驅(qū)動圖中未示出的B軸驅(qū)動馬達，朝B軸方向的箭頭G、H方向驅(qū)動刀架20移動，如圖5(M3)所示那樣對復(fù)合工具21進行定位，使B軸角度位置相對Z軸呈沿逆時針方向成112°的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖5(M3)所示那樣，驅(qū)動復(fù)合工具21朝Z軸方向的箭頭A方向移動，由刀片25沿規(guī)定長度L1對處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)的工件17的外徑17c進行加工。
然后，由復(fù)合工具21對圖6(M4)的工件17的內(nèi)徑17d進行精加工，在該場合，由加工程序PRO以輸入工具名NA為“GNL IN”、下標DC指定為“E”的形式指定假想工具。這樣，主控制部2檢索工具文件7的工具數(shù)據(jù)DAT，選擇對應(yīng)的工具，即，圖3(b)的⑤所示工具編號TN為1的從圖上方往下第5個位置記載的工具名NA為“GNL IN”、下標DC為“E”的假想工具，向刀架控制部11發(fā)生將該工具分度到加工位置的指示。
刀架控制部11從由加工程序PRO指定的工具名NA和下標DC參照與⑤內(nèi)徑精加工對應(yīng)的詳細數(shù)據(jù)DAT2，讀出詳細數(shù)據(jù)DAT2所示復(fù)合工具21的⑤內(nèi)徑精加工相關(guān)的分度編號“4”和B軸角度“0°”。
刀架控制部11根據(jù)與讀出的⑤內(nèi)徑精加工相關(guān)的分度編號“4”和B軸角度“0°”對內(nèi)裝于刀架中的未示出的工具驅(qū)動馬達進行驅(qū)動控制，使復(fù)合工具21繞其軸線CT3回轉(zhuǎn)，使復(fù)合工具21成為圖3(a)所示分度編號KD為4的狀態(tài)地進行定位，驅(qū)動圖中未示出的B軸驅(qū)動馬達，朝B軸方向的箭頭G、H方向驅(qū)動刀架20移動，如圖6(M4)所示那樣對復(fù)合工具21進行定位，使B軸角度位置相對Z軸為0°，即平行狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖6(M4)所示那樣，驅(qū)動復(fù)合工具21朝Z軸方向的箭頭A方向移動，由刀片26沿規(guī)定長度L1對處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)的工件17的內(nèi)徑17d進行加工。
這樣，如圖6的(M5)、(M6)和圖7的(M7)、(M8)所示，根據(jù)存放于工具文件7中的工具數(shù)據(jù)DAT，使同一復(fù)合工具21的各刀片22、23、25、26繞工具軸線CT3回轉(zhuǎn)，選擇性地對加工中使用的刀片進行分度以定位，并使刀架朝B軸角度方向適當回轉(zhuǎn)定位，由各刀片22、23、25、26相對工件17進行圖6的(M5)所示外徑精加工，圖6的(M6)所示外徑槽加工，圖7的(M7)所示內(nèi)徑螺紋加工及圖7的(M8)所示外徑螺紋加工等各種加工。對于圖6和圖7，一部分加工未使用圖3(c)所示①到⑦的假想工具，在該場合，也使用設(shè)定并存儲在工具文件7其它部分的與圖4中復(fù)合工具21相關(guān)的假想工具進行加工。例如，對于圖6(M5)的外徑精加工所使用的假想工具，在工具文件7中，工具編號TN為1(示出復(fù)合工具21)，工具名NA為“GNL OUT”，下標DC為“K”，分度編號KD為“2”，B軸角度為“5°”，為由刀片26進行的加工。
這樣，當對工件17的車削加工結(jié)束時，進行圖8(M9)、(M10)、及(M11)所示銑削加工，但是在該場合，使用根據(jù)設(shè)定于復(fù)合工具21的工具文件7的復(fù)合工具21的假想工具的⑥銑削鉆孔和⑦立銑進行對工件17的(M9)面加工、(M10)的鉆孔加工及(M11)的锪孔加工。假想工具的⑥銑削鉆孔和⑦立銑如圖3(c)所示那樣都是分度號為1的刀片22進行的加工，所以，一邊改變B軸角度，一邊以軸線CT2為中心使復(fù)合工具21高速回轉(zhuǎn)，同時繞Z軸對保持于主軸的工件17進行固定保持或進行C軸控制回轉(zhuǎn)，實行銑削加工。
通過如上述那樣進行加工，例如，可由1個復(fù)合工具21從圓棒切削加工圖2所示那樣的工件。
在圖9-11示出本發(fā)明的另一實施例。在圖1-圖8中，與已經(jīng)說明的部分相同的部分采用相同符號。
復(fù)合加工機床1如圖9所示那樣具有主控制部2，主控制部2通過母線3連接鍵盤5等輸入部、系統(tǒng)程序存儲器6、工具文件7、工具壽命判定部8、加工程序存儲器9、主軸控制部10、刀架控制部11、及顯示器12。在主軸控制部10連接主軸馬達13。在主軸馬達13連接與Z軸平行設(shè)置并能夠以軸線CT為中心自由回轉(zhuǎn)驅(qū)動定位的主軸15，在主軸15設(shè)置卡盤16。在卡盤16設(shè)置卡爪16a，并且可自由保持解放要加工的工件17，可沿箭頭C、D方向自由移動驅(qū)動。
另外，在刀架控制部11連接刀架驅(qū)動馬達19(多個)，在刀架驅(qū)動馬達19可由該刀架驅(qū)動馬達19沿Z軸方向(箭頭A、B方向)和與Z軸成直角的箭頭E、F方向即X軸方向自由移動驅(qū)動地連接刀架20。刀架20還可由刀架驅(qū)動馬達19沿與X、Z軸成直角的、垂直于紙面的方向即Y軸方向或以該Y軸為中心沿B軸方向即箭頭G、H方向自由移動驅(qū)動。
在刀架20形成工具保持部20a，在工具保持部20a可自由裝拆更換地設(shè)置工具21。工具保持部20a可在規(guī)定的保持狀態(tài)下自由固定保持工具，而且，可繞軸線CT2自由回轉(zhuǎn)驅(qū)動定位。
在安裝于刀架20的多個工具21中，前端設(shè)置有杯形刀片的所謂杯形車刀21A如圖11所示那樣具有形成為圓棒狀的本體21a，在本體21a的前端可由止動螺釘230自由裝拆地安裝圓盤狀的杯形刀片22。杯形刀片22如圖11所示那樣在圓形的外周面全體形成刀面22a。
由于復(fù)合加工機床1具有以上那樣的構(gòu)成，所以，例如當加工圓筒狀的工件17時，操作者操作鍵盤5，以公知的自動程序手法輸入各種加工數(shù)據(jù)，制作加工程序。此時，主控制部2由存放于系統(tǒng)程序存儲器6的公知自由程序制作程序，根據(jù)操作者輸入的各種數(shù)據(jù)，制作加工程序PRO，該制作的加工程序PRO存放在加工程序存儲器9中。
當制作工件17相關(guān)的加工程序PRO時，操作者通過鍵盤5對主控制部2發(fā)出工件17的加工指令，主控制部2接受該指令，從加工程序存儲器9讀出該工件17相關(guān)的加工程序PRO，適當驅(qū)動主軸控制部10和刀架控制部11，進行加工。
當對工件17進行加工時，主控制部2由加工程序PRO指定使用的工具，然后參照工具文件7讀出對應(yīng)工具的工具數(shù)據(jù)DAT。
在存放于工具文件7的工具數(shù)據(jù)DAT中，杯形車刀21A如圖10所示那樣，作為假想工具對假想登錄的3個外徑切削工具進行登錄。即，在工具文件7中，使圖11所示杯形車刀21A的工具編號TNO為27，如已經(jīng)說明的那樣，在該杯形車刀21A作為假想工具登錄3個外徑切削工具，所以，在登錄工具文件7中的該假想工具的部位賦予3個相同工具編號TNO，這些工具為與同一工具相關(guān)的假想工具。
這些假想工具作為表示工具種類的工具名NA都被賦予表示外徑加工用工具的“GNL OUT”，為了區(qū)分這些各外徑加工用工具，下標SF被賦予“A”、“B”、“C”。另外，作為工具數(shù)據(jù)DAT，記錄了各假想工具的壽命ST，對規(guī)定加工時間使用的假想工具，設(shè)置“壽命”的標志FLG。另外，在組GP欄，作為表示假想工具250、260、270為同一種類工具的標志，存放組符號GF，組符號GF在圖10的場合為“1”。對同一工具，當設(shè)定不同種類的假想工具的場合，組符號GF當然不同。即，即使工具名為相同外徑加工用工具“GNL OUT”，由于用于不同種類加工的場合多，所以有必要這樣區(qū)別。
對這些假想工具，存放表示各工具刀尖位置的對刀信息TF，從杯形車刀21A分度各假想工具時的B軸分度角度BA以分別相差10°的角度的形式存放70°、80°、90°。即，在3個假想工具250、260、270中的下標為“A”的假想工具250如圖11(a)所示那樣，在使工具安裝部20a的軸線CT2從與Z軸平行的B軸角度為0°的狀態(tài)朝圖9箭頭G方向回轉(zhuǎn)70°的狀態(tài)下保持安裝杯形車刀21A的刀架20，杯形刀片22的刀面22a的第1刀尖22b被設(shè)定為假想工具250的刀尖。
另外，下標為“B”的假想工具260如圖11(b)所示那樣，在使工具安裝部20a的軸線CT2從與Z軸平行的B軸分度角度BA為0°的狀態(tài)朝圖9箭頭G方向回轉(zhuǎn)80°的狀態(tài)下保持安裝杯形車刀21A的刀架20，杯形刀片22的刀面22a的鄰接上述第2刀尖22b的圖中右方的第2刀尖22c被設(shè)定為假想工具260的刀尖。
另外，下標為“C”的假想工具25如圖11(c)所示那樣，在使工具安裝部20a的軸線CT2從與Z軸平行的B軸分度角度BA為0°的狀態(tài)朝圖9箭頭G方向回轉(zhuǎn)90°的狀態(tài)下保持安裝杯形車刀21A的刀架20，杯形刀片22的刀面22a的鄰接上述第2刀尖22c的圖中右方的第3刀尖22d被設(shè)定為假想工具250的刀尖。
假設(shè)在加工程序PRO中指定工具編號TNO為27、下標SF為A的假想工具250時，主控制部2將工具編號TNO為27的杯形車刀21A裝到刀架20的工具安裝部20A，并根據(jù)對工具數(shù)據(jù)DAT的假想工具250示出B軸分度角度BA的70°，驅(qū)動刀架20朝箭頭G方向回轉(zhuǎn)，在B軸分度角度BA為70°的條件下對杯形車刀21A進行定位。
在該狀態(tài)下，按規(guī)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動主軸驅(qū)動馬達13回轉(zhuǎn)，從而按規(guī)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動保持于卡盤16的工件17回轉(zhuǎn)，并沿X、Z軸方向驅(qū)動刀架20移動，以假想工具250的第1刀尖22b如圖11(a)所示那樣進行工件17的車削加工。在由假想工具250進行加工時，工具壽命判定部8測量假想工具25的使用時間，當假想工具250的使用時間達到預(yù)先決定的壽命時間時，將“壽命”標志FLG寫入到工具文件7的假想工具250相關(guān)的工具數(shù)據(jù)DAT的壽命狀態(tài)ST的部分，對假想工具250達到規(guī)定壽命這一狀態(tài)進行記錄。
在由假想工具250進行加工的過程中，如工具壽命判定部8已作出“壽命”的判定，或已對工具數(shù)據(jù)DAT的假想工具250在壽命狀態(tài)ST部分設(shè)立“壽命”標志，當在加工程序PRO中作為用于工件17的加工工具指定假想工具250時，主控制部2在圖10的工具文件中檢索用于替代該假想工具250的工具。對于與假想工具250相同種類的工具，由于存放組符號GF、“1”，所以，從存放組符號GF為“1”的工具將假想工具260作為替代假想工具250的工具加以采用，立即開始由假想工具260對工件17進行加工。
對于從假想工具250到假想工具260的變更，假想工具250、260都是工具編號TNO為27的同一杯形車刀21A，僅是B軸角度從70°變化到80°，所以，在使用假想工具250的過程中，當該假想工具250由工具壽命判定部8判定為達到壽命時，主控制部2通過刀架控制部11使刀架20朝箭頭G方向回轉(zhuǎn)10°。這樣，杯形車刀21A的B軸角度被定位在80°，從而對假想工具260進行分度。
另外，在由加工程序PRO指定假想工具250時，主控制部2已將該假想工具250判定為達到壽命，在工具文件7設(shè)立“壽命”的標志FLG，所以，從工具文件7的同一組符號GF為“1”的工具中選擇假想工具260，將該假想工具260看作假想工具250，將工具編號TNO為27的杯形車刀21A安裝到刀架20，將B軸分度角度BA設(shè)定為80°，如圖11(b)所示那樣由第2刀尖22c對工件進行加工。
假想工具260的第2刀尖22c與假想工具250的第1刀尖22b鄰接，但在假想工具250加工時為未使用的部位，采用假想工具260的工件17的加工不論是否使用同一杯形車刀21A，都可順利進行。
這樣，在使用假想工具260時，當該假想工具260也由工具壽命判定部8判定為達到壽命時，與上述同樣，在假想工具260的壽命狀態(tài)ST的部分寫入“壽命”的標志FLG，記錄假想工具260達到規(guī)定的壽命這一狀態(tài)，以后按相同的順序，將同一組符號GF為“1”的假想工具270作為達到壽命的假想工具250、260的代替工具使用。
對于從假想工具250、260到假想工具270的變更，假想工具250、260、270都是工具編號TNO為27的同一杯形車刀21A，僅是B軸角度從70°和80°變化到90°，所以，在使用假想工具250或260的過程中，當該假想工具250或260由工具壽命判定部8判定為達到壽命時，主控制部2通過刀架控制部11使刀架20朝箭頭G方向回轉(zhuǎn)10°或20°。這樣，杯形車刀21A的B軸角度被定位在90°，從而對假想工具270進行分度。
另外，在由加工程序PRO指定假想工具250或260時，主控制部2已將該假想工具250或260判定為達到壽命，在工具文件7設(shè)立“壽命”的標志FLG，所以，從工具文件7的同一組符號GF為“1”的工具中選擇假想工具270，將該假想工具270看作假想工具250或260，將工具編號TNO為27的杯形車刀21A安裝到刀架20，將B軸分度角度設(shè)定為90°，如圖11(c)所示那樣由第3刀尖22d對工件進行加工。
假想工具270的第3刀尖22d與假想工具250、260的第1和第2刀尖22b、22c鄰接，但在假想工具250、260加工時為未使用的部位，采用假想工具270的工件17的加工不論是否使用同一杯形車刀21A，都可順利進行。
如上所述，各假想工具250、260、270的刀尖位置作為對刀位置信息TF對各刀尖22b、22c、22d進行存儲，所以，即使在同一組符號GF內(nèi)使假想工具變化的場合，也能夠以修正各假想工具250、260、270刀尖位置的形式進行適當?shù)募庸ぁ?br> 上述實施例作為設(shè)定多個假想工具250、260、270的工具21，說明了使用在前端安裝杯形刀片22的杯形車刀21A的場合，但作為設(shè)定假想工具的工具，不限于杯形車刀21A，只要可通過改變刀架的B軸位置針對工件進行同一內(nèi)容的加工，則也可為安裝其它種類的刀片的工具。
以上根據(jù)實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明記載的實施例為例示的內(nèi)容，不作限定。另外，發(fā)明的范圍由后附權(quán)利要求進行說明，不限于實施例的記述。因此，屬于權(quán)利要求的變形和變化都在本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合加工機床，具有刀架，該刀架可自由裝拆地設(shè)置有安裝著刀片的工具；其中設(shè)置有工具文件，該工具文件用于存放加工程序中所使用工具的工具數(shù)據(jù)，在上述工具文件中對于規(guī)定的至少1個工具設(shè)定登錄多個假想工具，與上述規(guī)定的至少1個工具相關(guān)的工具數(shù)據(jù)對每個上述假想工具以包含其分度位置數(shù)據(jù)的形式存放，設(shè)置假想工具分度裝置，該假想工具分度裝置根據(jù)存放于上述加工程序中的假想工具的加工指令，從上述工具文件讀出對應(yīng)的假想工具的工具數(shù)據(jù)，根據(jù)該工具數(shù)據(jù)的分度位置數(shù)據(jù)，對上述規(guī)定的至少1個工具在上述刀架上分度出對應(yīng)的假想工具，并設(shè)置加工實施部，該加工實施部由該分度的假想工具實施加工。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工機床，在上述規(guī)定的至少1個工具安裝多個刀片，通過選擇性地將安裝于該工具的上述刀片進行分度并使用，可由該工具對工件進行車削加工和銑削加工，其中，在上述工具文件中，上述規(guī)定的至少1個工具對于可由該工具進行的多個加工作為實施該加工的假想工具設(shè)定登錄了多個。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工機床，其特征在于在上述工具文件中，對1個刀片設(shè)定了多個假想工具。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工機床，其特征在于在上述工具文件中，對1個刀片設(shè)定車削工具和銑削工具的2種假想工具。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工機床，上述工具為車削工具，上述刀架可沿相互直交的第1和第2軸向自由驅(qū)動移動地設(shè)置，并且上述刀架能以與上述第1和第2軸向直交的第3軸為中心自由進行回轉(zhuǎn)角度定位地設(shè)置，可由上述車削工具相對回轉(zhuǎn)的工件進行車削加工，其中，在上述工具文件中對上述車削工具中的至少1個車削工具設(shè)定登錄多個以上述第3軸為中心的分度角度位置不同的、同一種類的假想工具。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合加工機床，其中，上述車削工具為在前端安裝有杯形刀片的杯形車刀。
7.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合加工機床，其特征在于，在上述工具文件中，對于屬于上述1個車削工具的同一種類的多個假想工具，賦予同一組符號加以區(qū)別。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合加工機床，其特征在于在上述工具文件中，作為工具數(shù)據(jù)分別存放示出上述各假想工具的刀尖位置信息。
9.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合加工機床，上述加工實施部由工具壽命判定裝置、代替工具判定裝置、及加工實施裝置構(gòu)成，該工具壽命判定裝置對上述假想工具的工具壽命進行判定，該代替工具判定裝置在由上述工具壽命判定裝置判定上述假想工具達到壽命時，將與作為該假想工具設(shè)定的車削工具為同一種類的其它假想工具用作代替工具，該加工實施裝置使用由上述代替工具判定裝置判定為代替工具的假想工具實施加工。
全文摘要
一種復(fù)合加工機床,具有刀架,該刀架可自由裝拆地設(shè)置有安裝著刀片的工具;其中,在工具文件中對于規(guī)定的至少1個工具設(shè)定登錄多個假想工具和其分度位置數(shù)據(jù),根據(jù)存放于加工程序中的假想工具的加工指令,從上述工具文件讀出對應(yīng)的假想工具的工具數(shù)據(jù),根據(jù)分度位置數(shù)據(jù),在刀架上分度出對應(yīng)的假想工具,由該分度的假想工具實施加工。這樣,在加工時,對同一工具僅需進行位置分度,不更換工具即可繼續(xù)進行加工,還可極力減少工具更換的工作量。
文檔編號G05B19/00GK1329965SQ0112195
公開日2002年1月9日 申請日期2001年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月23日
發(fā)明者山崎恒彥, 福村直慧, 水門正良, 木方一博, 宮嵜貞美, 牧浩一 申請人:山崎馬扎克株式會社