專利名稱：復合加工機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用復合工具的復合加工機械(機床)，該復合工具在單一刀桿部上裝有多個刀片，用一個工具即可進行車削加工和鉆孔/銑削加工等的旋轉工具加工。
現(xiàn)有的這種工作機械的工具區(qū)分為車削加工用工具和鉆孔/銑削加工用工具，隨著加工內容的變化而裝卸更換安裝在刀具臺上的工具，使其適應于要執(zhí)行的加工，從而進行加工。
這樣的工作機械必須要有隨加工內容的變化而更換工具的動作，需要更換工具的時間，存在分加工效率低下的缺陷。最近有人提出了使用在單一的工具上裝有多個刀片的復合工具的技術方案，這樣可省去更換工具的麻煩，提高加工效率。
但是，做成加工程序時，由于操作者畢竟不可能預先熟知該復合工具的加工內容，因此希望開發(fā)即使操作者不了解復合工具，也可使用該復合工具進行加工的工作機械。
本發(fā)明鑒于上述情況，旨在提供一種即使沒有關于復合工具方面的知識，也可以簡便地使用復合工具的復合加工機械。
本發(fā)明的第一方面是提供一種復合加工機械，它帶有可使裝有多個刀片的復合工具自由裝卸的刀具臺，通過選擇性地計算、分度使用安裝在前述復合工具上的前述刀片，用該復合工具對工件進行多種加工，前述復合加工機械帶有以Z軸為中心、可自如旋轉地支持著的主軸，前述刀具臺沿相對于該Z軸垂直的X軸方向可自如移動驅動地設置，該刀具臺設置成以與前述X軸和Z軸垂直的軸即Y軸為中心，沿B軸方向旋轉定位自如驅動，該復合加工機械設有用于存儲關于加工程序中使用的工具的工具數(shù)據的工具文件，
前述工具文件中通過多種設定的形式記錄了關于用該復合工具進行多種加工，將前述復合工具作為用于執(zhí)行該加工的假想工具，前述假想工具包含車削工具和銑削工具，每個前述假想工具的前述工具數(shù)據都被存儲起來，前述工具數(shù)據中存儲有關于各假想工具的數(shù)據，在使用該假想工具時，將使該工具正確定位的前述B軸方向的角度作為B軸角度存儲起來，通過前述加工程序中存儲的假想工具，根據加工指令，從前述工具文件中讀出對應的假想工具的工具數(shù)據，基于該工具數(shù)據，構成用前述復合工具進行加工的加工執(zhí)行機構。
如果采用所述本發(fā)明的第一方面，由于在工具文件中對復合工具對應于其加工內容，設定多個假想工具，因此采用加工程序，只要簡單地指定應該使用的假想工具，即可完成指定工具，操作者即使不了解復合工具，也可以通過與通常的工具同樣的感覺使用復合工具。
而且，關于各假想工具，當使用該假想工具時，由于可將使該工具正確定位的前述B軸方向的角度作為B軸角度存儲起來，因此操作者在使用該假想工具時，無需一一設定B軸角度，可簡單地使用復合工具。
本發(fā)明的第二方面的特征在于各刀片分別存儲一個前述復合工具的工具長度。
如果采用所述本發(fā)明的第二方面，由于每個刀片都存儲有工具長度，因此可與用該刀片進行的銑削和車削等加工內容無關地管理工具長度，使得管理起來很容易。
本發(fā)明的第三方面的特征在于，該復合加工機械設有干涉發(fā)生判定機構和B軸角度變更機構，其中的干涉發(fā)生判定機構模擬將要執(zhí)行的加工程序，判定要加工的工件與前述各假想工具之間是否會產生干涉，該干涉發(fā)生判定機構判定要加工的工件與前述各假想工具之間會產生干涉時，前述B軸角度變更機構將前述工具數(shù)據中存儲的關于該假想工具的B軸角度改變一定量，使前述復合工具向遠離工件的方向移動。
如果采用所述本發(fā)明的第三方面，當B軸角度變更機構判定要加工的工件與前述各假想工具之間會產生干涉(例如

圖11的(a)、(c)、(d)那樣的情況)時，前述B軸角度變更機構將前述工具數(shù)據中存儲的關于該假想工具的B軸角度(圖10中④的角度)改變一定量，使前述復合工具向遠離工件的方向移動，因此，使用復合工具即使工件與工具發(fā)出干涉時，也可以自動地改變B軸角度，以避免發(fā)生干涉。由此，操作者即使完全不了解復合工具21的B軸角度，也可以進行加工。
本發(fā)明的第四方面是在所述本發(fā)明的第三方面中，利用前述B軸角度變更機構在B軸角度的移動量中設定最大移動量，B軸角度超過該最大移動量時，控制該復合加工機械不移動。
由于本發(fā)明的第四方面在B軸角度超過最大移動量時不移動，因此復合工具的各假想工具可防患于未然地避免發(fā)生由于B軸角度移動超過一定量以上而造成的無法發(fā)揮假想工具的功能這樣的問題，而是能繼續(xù)適當?shù)募庸ぁ?br> 圖1是表示適用本發(fā)明的復合加工機械的一個例子的控制框圖。
圖2是表示要加工的工件的一個例子的立體圖。
圖3是工具文件內存儲的工具數(shù)據的一個例子及說明其內容的模式圖。
圖4是表示復合工具的一個例子的立體圖。
圖5、圖6、圖7、圖8是表示用復合工具加工圖2所示的工件時的詳細情況的圖。
圖9是表示B軸角度決定程序的一個例子的流程圖。
圖10是表示加工時刀尖的角度狀態(tài)的說明圖。
圖11是表示刀尖干涉狀態(tài)的圖。
如圖1所示，復合加工機械(機床)1帶有主控制部2，主控制部2通過總線3與鍵盤5等輸入部、系統(tǒng)程序存儲器6、工具文件7、模擬控制部8、加工程序存儲器9、B軸角度變更判定控制部4、主軸控制部10、刀具臺控制部11及顯示器12相連接。主軸馬達13連接在主軸控制部10上。以與Z軸平行設置的軸心CT為中心，可自由旋轉驅動定位的主軸15連接在主軸馬達13上，卡盤16設置在主軸15上。爪16a設置在卡盤16上，該爪16a可自由地抓住或釋放要加工的工件17，并沿箭頭C、D方向自由驅動移動。
刀具臺驅動馬達19(多個)連接在刀具臺控制部11上，刀具臺20借助于該刀具臺驅動馬達19可在Z軸及與Z軸成直角方向的箭頭E、F方向，即X軸方向自由驅動移動地連接在刀具臺驅動馬達19上。進而借助于刀具臺驅動馬達19，刀具臺20可在與X、Z軸成直角，即與紙面成直角的方向，即Y軸方向或以該Y軸為中心向B軸方向，即箭頭G、H方向自由驅動移動。
工具保持部20a形成在刀具臺20上，工具保持部20a上可自由裝卸和更換地設有車削工具、銑削/鉆孔工具、甚至可完成車削及銑削/鉆孔加工的復合工具21。工具保持部20a可自由地使以前述復合工具為主的工具固定保持所定的保持狀態(tài)，且可沿軸心CT2周向自由地旋轉驅動定位。
如圖4所示，復合工具21具有形成圓柱狀的主體21a，主體21a的前端形成有刀片安裝部21b。以主體21a的軸心CT3為中心，4個刀片22、23、25、26以90°的間距分別可自由裝卸地安裝在刀片安裝部21b上，如圖3(a)所示，各刀片上設有分度(割リ出レ)代號KD。刀片22的分度代號KD為1，向右轉，刀片23的分度代號KD為2，刀片25的分度代號KD為3，刀片26的分度代號KD設為4。
分別對應于用復合工具21進行加工的內容，分配給上述各刀片22、23、25、26多個工具名，將其作為假想工具，如圖3(c)所示，分配給分度代號KD為1的刀片22三種作為假想工具的工具名工具自身不旋轉進行鉆孔加工的①車削鉆孔、工具本身旋轉進行鉆孔加工的⑥銑削鉆孔、進行銑削加工的⑦立銑。而作為假想工具的工具名NA，分度代號KD為2的刀片23分配到進行內徑車削粗加工的④內徑粗加工，分度代號為3的刀片25分配為進行外徑車削粗加工的②外徑粗加工，分度代號為4的刀片26分配為進行外徑車削精加工的③外徑精加工及進行內徑車削精加工的⑤內徑精加工。
復合加工機械1由于具有上述構成，例如直徑為D1的圓筒狀工件17在進行如圖2所示的加工時，操作者操縱鍵盤5，以公知的自動程序的手法輸入各種加工數(shù)據，逐漸做成加工程序。此時，主控制部2根據存儲在系統(tǒng)程序存儲器6中的公知的自動程序生成程序，基于操作者輸入的各種數(shù)據生成加工程序PRO，并將該生成的加工程序PRO存儲在加工程序存儲器9中。
生成關于工件17的加工程序PRO時，操作者通過鍵盤5向主控制部2發(fā)出加工工件17的指令，收到該指令，主控制部2從加工程序存儲器9中讀出關于該工件17的加工程序PRO，從而適當?shù)仳寗又鬏S控制部10及刀具臺控制部11，并進行加工。
對工件17進行加工，如圖5的(M1)所示，首先進行在工件17的中央部通過鉆孔形成孔17a的加工，此時使用的工具由加工程序PRO指定。一旦加工程序PRO指定了使用的工具，主控制部2參照工具文件7，讀出對應工具的工具數(shù)據TL。
如圖3(b)所示，在工具文件7中的工具數(shù)據DAT內對各工具進行了各種設定工具代號TN、工具設定方向DR、工具名NA、公稱直徑/刀尖角CA、后綴DC、旋轉方向/工具方向(勝手)RT、工具直徑R/刀尖圓弧半徑(刀先ア-ル)DM、精加工/粗加工區(qū)分RF，作成一覽數(shù)據表DAT1，并且將有關各工具的詳細數(shù)據作為詳細數(shù)據DAT2存儲起來。
復合工具21在其工具文件7中，與用該復合工具21加工出來的加工內容相對應，劃分為多個假想工具，作為各自獨立的工具進行設定，例如，將工具代號TN為1，附加上從前述①到⑦的工具名NA及后綴DC的假想工具存儲為7個假想工具(圖3(b)所示的例子為一個例子，用復合工具21進行加工的情況也可以涉及其它種類，可與此對應地記錄帶有更多工具名NA及后綴DC的假想工具)。即，分配給復合工具21的各刀片22、23、25、26的每個加工內容，都將執(zhí)行該加工內容的刀片22、23、25、26作為獨立的工具，將其工具數(shù)據存儲在工具文件7中，例如，以與圖3(b)中從①到⑦相對應的形式存儲了對應于圖3(c)所示的各假想工具名NA的從①到⑦的假想工具。
即，如圖3(b)中①所示的那樣，圖3(c)中的①車削鉆孔的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為←，工具名NA為DRL EDG，公稱直徑/刀尖角CA為180，后綴DC為A，旋轉方向/工具方向RT為右旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為50。其中，工具設定方向DR作為默認值用箭頭的方向表示工具的方向，「←」表示工具的方向是與Z軸平行的方向，即，B軸角度為0°，「↓」表示工具的方向是與X軸平行的方向，即，B軸角度為90°。
而且，如圖3(b)的②所示的那樣，圖3(c)的②外徑粗加工的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為↓，工具名NA為GNL OUT，公稱直徑/刀尖角CA為75，后綴DC為B，旋轉方向/工具方向RT為左邊/右旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為0.4，精加工/粗加工區(qū)分RF為R(粗加工)，如圖3(b)的③所示的那樣，圖3(c)的③外徑精加工的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為↓，工具名NA為GNL OUT，公稱直徑/刀尖角CA為40，后綴DC為C，旋轉方向/工具方向RT為右邊/左旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為0.2，精加工/粗加工區(qū)分RF為F(精加工)。
進而，如圖3(b)的④所示的那樣，圖3(c)的④內徑粗加工的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為←，工具名NA為GNL IN，公稱直徑/刀尖角CA為75，后綴DC為D，旋轉方向/工具方向RT為右邊/左旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為0.4，精加工/粗加工區(qū)分RF為R(粗加工)，如圖3(b)的⑤所示的那樣，圖3(c)的⑤內徑精加工的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為←，工具名NA為GNL IN，公稱直徑/刀尖角CA為40，后綴DC為E，旋轉方向/工具方向RT為右邊/左旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為0.2，精加工/粗加工區(qū)分RF為F(精加工)。
如圖3(b)的⑥所示的那樣，圖3(c)的⑥銑削鉆孔的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為↓，工具名NA為鉆孔，公稱直徑/刀尖角CA為50，后綴DC為H，旋轉方向/工具方向RT為左旋，如圖3(b)的⑦所示的那樣，圖3(c)的⑦立銑的假想工具在記錄時，其工具代號TNo為1，工具設定方向DR為↓，工具名NA為立銑，公稱直徑/刀尖角CA為50，后綴DC為J，旋轉方向/工具方向RT為右旋，工具直徑R/刀尖圓弧半徑DM為50。
因此，加工程序PRO即使在使用復合工具21時，也和與是否使用復合工具21進行加工無關地、象指定通常的工具時一樣，指定對應的假想工具的工具名NA和后綴DC，作為加工程序PRO中使用的工具。進行在如前述圖5所示的工件17的中央部穿設孔17a的加工(M1)時，由于使用作為工具的復合工具21的①車削鉆孔的假想工具，與指定一般工具時一樣，在加工程序PRO中，以輸入工具名NA為「DRL EDG」，后綴DC為「A」的形式進行指定。由此，即使操作者在做成加工程序PRO時，還不理解復合工具21整體的式樣，只要認識工具文件7中的每個假想工具，由于僅通過指定即可完成工具的指定，因此即使沒有關于復合工具21的特別知識，也可以簡便地做成加工程序PRO。于是，主控制部2檢索工具文件7中的工具數(shù)據DAT，選擇對應的工具，即，如圖3(b)的①所示的工具代號TNo為1的圖中最上方記載的工具名NA為「DRLEDG」、后綴DC為「A」的假想工具，向刀具臺控制部11發(fā)出轉動到該工具的加工位置的指令。由于工具文件7中與是否有復合工具21無關地區(qū)分各工具(包含視為復合工具21中的7個單獨工具的從①到⑦「假想工具」)，車削加工有關的工具用工具名NA和后綴DC區(qū)分(工具名NA相同時通過將后綴DC改變?yōu)槔?，「A」、「B」、「C」、「D」、「E」來區(qū)分)，銑削加工有關的工具用工具名NA和公稱直徑/刀尖角CA來區(qū)分，因此一旦在加工程序PRO中指定了工具名NA和后綴DC或指定了工具名NA和公稱直徑/刀尖角CA，則直接確定了對應的工具。
刀具臺控制部11驅動圖中未示出的工具交換裝置，從圖中未示出的工具包中選擇工具代號TNo為1的復合工具21，裝在刀具臺20上。復合工具21裝在刀具臺20上時，刀具臺控制部11參照與符合加工程序PRO指定的工具名NA和后綴DC的①車削鉆孔相對應的詳細數(shù)據DAT2，讀出詳細數(shù)據DAT2所示的與復合工具21的①車削鉆孔有關的分度代號KD及B軸角度ANG。
如圖3(b)所示，詳細數(shù)據DAT2中存儲有與各假想工具有關的、與通常的車削工具和銑削工具同樣的工具數(shù)據。該有關各假想工具的詳細數(shù)據DAT2中，除了例如前述工具名NA、公稱直徑/刀尖角CA、后綴DC、旋轉方向/工具方向RT、工具直徑/刀尖圓弧半徑(ア-ル)DM、精加工/粗加工區(qū)分RF等以外，還存儲有X、Z軸方向的工具長度TL和前述分度代號KD及作為默認(デフォルト)值的B軸角度ANG等更詳細的工具數(shù)據。
由于各刀片22、23、25、26相對于主體21a固定地設置各工具長度TL，因此一旦使用該刀片的假想工具測定出了工具長度TL，使用該刀片的別的假想工具可同樣地使用該長度數(shù)據。即，即使使用同一刀片的復合工具的B軸角度ANG和分度代號KD不同，工具長度TL由于這些不同而發(fā)生的變化也僅僅是由B軸及軸心CT2為中心的旋轉角度的變化造成的。因此，使用同一刀片，即使對于具有不同的B軸角度ANG和分度代號KD的假想工具，其工具長度也可以根據幾何學容易地算出來，因此，對于使用同一刀片的一個假想工具測定的工具長度TL，可同樣適用于使用該刀片的別的假想工具。
刀具臺控制部11根據讀出的有關①車削鉆孔的分度代號KD及B軸角度ANG，驅動控制刀具臺中內置的圖中未示出的工具驅動馬達，使復合工具21沿其軸心CT3周向旋轉，定位在分度代號KD為1的位置上。如圖3(a)所示，分度代號為1的狀態(tài)是刀片22定位在朝向圖中上方(Y軸方向)的狀態(tài)。進而，驅動圖中未示出的B軸驅動馬達，驅動刀具臺20以Y軸為中心，向箭頭G、H方向移動，如圖3(c)所示，復合工具21定位在B軸角度位置為0°的與Z軸平行的位置上。在此狀態(tài)下，如圖5(M1)所示，在主軸驅動馬達13驅動主軸15旋轉所定旋轉圈數(shù)的同時，驅動復合工具21向Z軸方向的箭頭A方向移動，刀片22在旋轉狀態(tài)下的工件17上穿設所定深度的孔17a。
接著，利用復合工具21的刀片22加工圖5(M2)的端面17b，此時，刀具臺控制部11處于選擇①車削鉆孔的工具的狀態(tài)下，驅動B軸驅動馬達，驅動刀具臺20向B軸的箭頭H方向旋轉所定角度(即，改變B軸角度ANG)，如圖5(M2)所示，復合工具21相對于Z軸保持稍稍傾斜的狀態(tài)，用同一刀片22對工件端面17b進行加工。
接著，用復合工具21對圖5(M3)的工件17的外徑17c進行粗加工，此時，在加工程序PRO中，通過輸入工具名NA為「GNL OUT」，后綴DC為「B」的形式指定假想工具。于是，主控制部2檢索工具文件7中的工具數(shù)據DAT，選擇對應的工具，即圖3(b)的②所示的工具代號為1的從圖中上方第2行記載的工具名NA為「GNL OUT」，后綴DC為「B」的假想工具，對刀具臺控制部11發(fā)出轉動到該工具的加工位置的指令。
刀具臺控制部11根據加工程序PRO指定的工具名NA和后綴DC，參照與②外徑粗加工相對應的詳細數(shù)據DAT2，讀出詳細數(shù)據DAT2所示的有關復合工具21的②外徑粗加工的分度代號KD「3」及B軸角度ANG「112°」。
刀具臺控制部11根據讀出的有關②外徑粗加工的分度代號KD「3」及B軸角度ANG「112°」，驅動控制刀具臺中內置的圖中未示出的工具驅動馬達，使復合工具21沿其軸心CT3周向旋轉，如圖3(a)所示，復合工具21定位于分度代號KD為3的位置上，進而，驅動圖中未示出的B軸驅動馬達，驅動刀具臺20向B軸方向的箭頭G、H方向移動，如圖5(M3)所示，復合工具21定位在B軸角度位置相對于Z軸沿逆時針方向成112°的位置上。在此狀態(tài)下，如圖5(M3)所示，驅動復合工具21向Z軸方向的箭頭A方向移動，用刀片25對處于旋轉狀態(tài)下的工件17的外徑17c進行所定長度L1的外徑加工。
接著，用復合工具21對圖6(M4)的工件17的內徑17d進行精加工，此時，在加工程序PRO中，通過輸入工具名NA為「GNL IN」，后綴DC為「E」的形式指定假想工具。于是，主控制部2檢索工具文件7中的工具數(shù)據DAT，選擇對應的工具，即圖3(b)的⑤所示的工具代號為1的從圖中上方第5行記載的工具名NA為「GNL IN」，后綴DC為「E」的假想工具，對刀具臺控制部11發(fā)出轉動到該工具的加工位置的指令。
刀具臺控制部11根據加工程序PRO指定的工具名NA和后綴DC，參照與⑤內徑精加工相對應的詳細數(shù)據DAT2，讀出詳細數(shù)據DAT2所示的有關復合工具21的⑤內徑精加工的分度代號「5」及B軸角度「0°」。
刀具臺控制部11根據讀出的有關⑤內徑精加工的分度代號KD「4」及B軸角度「0°」，驅動控制刀具臺中內置的圖中未示出的工具驅動馬達，使復合工具21沿其軸心CT3周向旋轉，如圖3(a)所示，復合工具21定位于分度代號KD為4的位置上，進而，驅動圖中未示出的B軸驅動馬達，驅動刀具臺20向B軸方向的箭頭G、H方向移動，如圖6(M4)所示，復合工具21定位在B軸角度位置相對于Z軸成0°，即平行的位置上。在此狀態(tài)下，如圖6(M4)所示，驅動復合工具21向Z軸方向的箭頭A方向移動，用刀片26對處于旋轉狀態(tài)下的工件17的內徑17d進行所定長度的內徑加工。
如圖6的(M5)、(M6)及圖7的(M7)、(M8)所示，根據存儲在工具文件7中的工具數(shù)據DAT，使同一復合工具21的各刀片22、23、25、26沿工具軸心CT3周向旋轉，使加工時使用的刀片選擇性地分度定位，與此同時，使刀具臺在B軸角度方向上適當?shù)匦D定位，用各刀片22、23、25、26對工件17進行如圖6的(M5)所示的外徑精加工、圖6的(M6)所示的外徑溝槽加工、圖7的(M7)所示的內徑螺紋加工、圖7的(M8)所示的外徑螺紋加工等各種加工。在圖6及圖7中，一部分加工不使用圖3(c)所示的①～⑦的假想工具，但是，此時也要用設定存儲在工具文件7的其它部分中的有關圖4的復合工具21的假想工具進行加工。例如，圖6的(M5)所示的外徑精加工中使用的假想工具就是工具文件7中，工具代號TNo為1(表示復合工具21)，工具名NA為「GNLOUT」，后綴DC為「K」，分度代號KD為「2」，B軸角度為「5°」的工具，用刀片26加工。
從而，對工件17進行的車削加工結束之后，接著進行圖8的(M9)、(M10)及(M11)所示的銑削加工，此時也要使用復合工具21的工具文件7中設定的關于復合工具21的假想工具中的⑥銑削鉆孔及⑦立銑，對工件17進行(M9)的面加工、(M10)的鉆孔加工及(M11)的锪孔加工。如圖3(c)所示，假想工具中的⑥銑削鉆孔及⑦立銑由于是用任意一個分度代號為1的刀片22進行加工，因此一邊改變B軸角度，一邊使復合工具21以軸心CT2為中心高速旋轉，在使固定在主軸上的工件17固定保持在Z軸周邊且控制C軸旋轉的同時，進行銑削加工。
通過上述加工，例如，用1個復合工具21即可從圓柱狀的原料切削加工出圖2所示的工件。
在這樣加工時，如圖11(a)、(c)及(d)等所示，由于工件17的加工形狀，復合工具21的各假想工具中的刀片22、23、25、26與工件17有時會有干涉。通常，在有關該假想工具的工具文件7中設定的詳細數(shù)據DAT2中設定了各假想工具，基于圖10中④所示的B軸角度ANG，利用刀具臺20進行定位，但是，如圖11(a)所示，工件17的錐形TP部分的角度超過工具的后角③時，以及如圖11(b)和(c)所示，工件17存在圓弧CT部分等時，假想工具和工件之間不存在圖10中③所示的后角，使得假想工具與工件17之間發(fā)生干涉，無法進行適當?shù)募庸?。進而，如圖11(e)所示，復合工具21的主體21a和工件17的錐形TP及圓弧部分CT發(fā)生干涉時，也無法進行適當?shù)募庸ぁ?br> 由此，主控制部2在通過加工程序用復合工具21對工件17進行加工之前，用模擬控制部8模擬該加工程序，關于該工具，設定指示出的加工程序中使用的各假想工具的工具數(shù)據TL中的詳細數(shù)據DAT2中，通過設定作為默認值的B軸角度ANG那樣地進行加工時，由B軸角度變更判定控制部4判定是否與工件之間產生干涉，產生干涉時，要改變作為默認值設定的B軸角度ANG。
即，B軸角度變更判定控制部4執(zhí)行圖9所示的B軸角度變更判定程序BJP，在其步驟S1中，從圖3(b)所示的工具文件7中對應的詳細數(shù)據DAT2中讀取出關于指示出的模擬中加工程序所使用的假想工具的圖10中①所示的切入角、圖10的②所示的刀尖角。
接著，進入步驟S2，判斷模擬的加工程序中的加工內容是否為粗加工，是粗加工時，在步驟S3中，將記錄在加工程序中的精加工形狀僅移動相當于加工量的部分，并設定通過粗加工形成的加工形狀。
進而，進入步驟S4，進行作為公知技術的刀尖R的補正，在步驟S5中，B軸移動量采用0，即，采用存儲在工具數(shù)據DAT中的默認值作為B軸角度的值。例如，圖3(b)時，B軸角度ANG采用112°。接著，在步驟S6中，算出圖10的③所示的后角。該后角③用下式表示后角③＝180°－①切入角－②刀尖角＋B軸移動量由此在求出后角③后，進行模擬，在步驟S8中，判斷工件和加工時使用的假想工具之間是否會產生干涉。
后角③足夠大，且工件和加工時使用的假想工具(復合工具21)之間不發(fā)生干涉時，進入步驟S9，B軸角度ANG采用默認值，用默認值進行實際的加工，但是，如圖11(a)、(c)、(d)及(e)所示，當后角③比較小，且工件和加工時使用的假想工具(復合工具21)之間發(fā)生干涉時，進入步驟S10，判斷B軸移動值是否達到所定的鉗位值(后述)，沒達到時，使現(xiàn)在的B軸角度ANG向B軸方向，即圖1的箭頭G、H方向僅移動所定量，使刀片遠離工件17。例如，移動復合工具21，使刀片22、23、25、26等向遠離工件17方向，即，為避免工件和刀片干涉而向圖11的箭頭K方向，僅移動5°。
在此狀態(tài)下，再次返回步驟S6以下，但是如已經描述過的那樣，由于復合工具21僅向工件17的相反方向轉動所定量，因此比前次模擬時相比，和工件發(fā)生干涉的可能性更低。在步驟S8中再次判斷工件和假想工具之間是否產生干涉，如圖11(b)所示，如果判斷為不發(fā)生干涉的情況下，從步驟S8進入步驟S9，將B軸角度ANG僅移動所定量的值作為實際加工時的B軸角度ANG。
在步驟S8中，移動B軸角度ANG之后，又判斷與工件17之間是否發(fā)生干涉時，從步驟S10經過步驟S11，進而使B軸角度ANG向使刀片22、23、25、26等遠離工件17的方向上的B軸方向，即圖1的箭頭G、H方向移動，重復操作直到步驟S8判定沒有發(fā)生干涉。
由此，B軸角度ANG緩緩向工件17的相反方向移動，但是當B軸角度ANG比初期的默認值改變很大時，由于用該假想工具進行加工時存在發(fā)生故障的危險性，因此在步驟S11中限制了從B軸角度ANG的默認值移動的B軸角度的最大移動量為一定值。而在步驟S11中，在B軸角度ANG改變?yōu)锽軸角度ANG加上最大移動量得到的B軸角度ANG，在步驟S8中，當判定與工件發(fā)生干涉時，在步驟S10中，相對于B軸角度ANG判定移動量為最大值，即判定到達了夾緊(クランプ)值，進入步驟S9，由該夾緊值決定B軸角度ANG。此時，由于沒有消除與工件17的干涉，因此主控制部2在顯示器12等上示警，催促操作者更換使用工具等。
上面基于實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明中記載的實施例只是舉例表示，而沒有限定的作用。本發(fā)明的范圍由后附的權利要求表示，并不限于實施例的記述。因此，符合權利要求的變形和變更也屬于本
權利要求
1.一種復合加工機械，帶有可使裝有多個刀片的復合工具自由裝卸的刀具臺，選擇性地分度、使用安裝在前述復合工具上的前述刀片，用該復合工具對工件進行多種加工，其特征在于，前述復合加工機械帶有以Z軸為中心，可自由旋轉地支持著的主軸，設置前述刀具臺使其沿相對于該Z軸垂直的X軸方向可自由驅動移動，可自由驅動該刀具臺以與前述X軸和Z軸垂直的軸的Y軸為中心，沿B軸方向旋轉定位，該復合加工機械設有用于存儲關于加工程序中使用的工具的工具數(shù)據的工具文件，前述工具文件中通過多種設定的形式記錄了關于用該復合工具進行多種加工，將前述復合工具作為用于執(zhí)行該加工的假想工具，前述假想工具包含車削工具和銑削工具，每個前述假想工具的前述工具數(shù)據都被存儲起來，前述工具數(shù)據中存儲有關于各假想工具的數(shù)據，在使用該假想工具時，將使該工具正確定位的前述B軸方向的角度作為B軸角度存儲起來，通過前述加工程序中存儲的假想工具，根據加工指令，從前述工具文件中讀出對應的假想工具的工具數(shù)據，基于該工具數(shù)據，構成用前述復合工具進行加工的加工執(zhí)行機構。
2.一種如權利要求1所述的復合加工機械，其特征在于，一個前述復合工具的工具長度根據各刀片而分別存儲。
3.一種如權利要求1所述的復合加工機械，其特征在于，該復合加工機械設有干涉發(fā)生判定機構和B軸角度變更機構，其中的干涉發(fā)生判定機構模擬將要執(zhí)行的加工程序，判定要加工的工件與前述各假想工具之間是否會產生干涉，該干涉發(fā)生判定機構判定要加工的工件與前述各假想工具之間會產生干涉時，前述B軸角度變更機構使前述工具數(shù)據中存儲的關于該假想工具的B軸角度改變一定量，使前述復合工具向遠離工件的方向移動。
4.一種如權利要求3所述的復合加工機械，其特征在于，前述B軸角度變更機構在B軸角度的移動量中設定最大移動量，B軸角度超過該最大移動量時，使其不移動。
全文摘要
一種復合加工機械,使用安裝在復合工具上的刀片,進行加工,工具文件中記錄了關于用該復合工具進行多種加工,將復合工具作為用于執(zhí)行該加工的假想工具。假想工具包含車削工具和銑削工具。每個假想工具的工具數(shù)據都被存儲起來,工具數(shù)據中存儲有關于各假想工具的數(shù)據,在使用該假想工具時,將使該工具正確定位的B軸方向的角度作為B軸角度存儲起來。通過存儲的假想工具,根據加工指令讀出對應的假想工具的工具數(shù)據,據此設定B軸角度并加工。
文檔編號B23B51/04GK1329966SQ0112195
公開日2002年1月9日 申請日期2001年6月21日 優(yōu)先權日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