JP2002079401A - 複合加工工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】複合工具に関する知識が無くても、工具寿命を
考慮した形で簡単に複合工具を使用することが出来る複
合加工工作機械の提供。 【解決手段】複数のインサート２２、２３等が装着され
た複合工具２１により旋削加工とミーリング加工を行う
工作機械１において、複合工具が行うことの出来る複数
の加工について、該加工を実行するための仮想工具を複
数本設定し、工具データは仮想工具毎に格納する。仮想
工具が寿命に達したものと判定された場合に、対応する
予備工具を判定する予備工具判定手段８を設け、仮想工
具が寿命に達した場合に、寿命とされた仮想工具に対応
する複合工具に代えて予備工具を選択して加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一のホルダ部に
複数のインサートが装着され、１本の工具で旋削加工と
ドリル／ミーリング加工などの回転工具加工を行うこと
が出来る複合工具を使用する、複合加工工作機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の工作機械においては、工具
が旋削加工用工具とドリル／ミーリング加工用工具とに
区分されており、加工内容が変化するたびに刃物台に装
着された工具を、これから行うべき加工に適用させて脱
着交換することにより加工を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした工作機械は、
加工内容が変化するたびに工具交換動作が必要となり、
工具交換に時間を要し、その分加工効率が低下する不都
合がある。そこで、単一の工具に複数のインサートを装
着した複合工具を使用して、工具交換の手間を省き、加
工効率を向上させようとする提案が最近なされている。

【０００４】しかし、加工プログラムの作成に際して、
オペレータがこうした複合工具の加工内容を予め熟知す
ることは到底不可能であることから、オペレータが複合
工具を意識しないでも複合工具を使用した加工が可能な
工作機械の開発が望まれている。

【０００５】更に、こうした複合工具を使用した場合、
当該複合工具に装着された複数のインサートの内、一つ
のインサートが寿命に達した場合、どのように処理する
のが効率のよい加工につながるのかに関する考察も必要
である。

【０００６】本発明は上記事情に鑑み、複合工具に関す
る知識が無くても、簡単に複合工具を使用することが出
来る複合加工工作機械を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
のインサート（２２、２３、２５、２６）が装着された
複合工具（２１）を着脱自在に装備することが出来る刃
物台（２０）を有し、前記複合工具に装着された前記イ
ンサートを選択的に割り出し使用することにより、該複
合工具によりワークに対する旋削加工とミーリング加工
を行うことの出来る複合加工工作機械（１）において、
加工プログラム（ＰＲＯ）中で使用する工具についての
工具データ（ＤＡＴ）を格納する工具ファイル（７）を
設け、前記工具ファイル（７）には、前記複合工具が、
該複合工具により行うことの出来る複数の加工につい
て、該加工を実行するための仮想工具（例えば、図３
（ｃ）のからの７本の仮想工具）として複数本設定
される形で登録されており、前記工具データは前記仮想
工具毎に格納されており、前記加工プログラムに格納さ
れた仮想工具による加工指令に基づき前記工具ファイル
から対応する仮想工具の工具データを読み出し、該工具
データに基づいて前記複合工具による加工を実行する加
工実行手段（１０、１１、１３、１５、１９、２０）を
設け、前記仮想工具が寿命に達したものと判定された場
合に、該仮想工具に対応する予備工具を判定する予備工
具判定手段（２、８、ＳＴＦ）を設け、前記仮想工具が
寿命に達した場合に、前記予備工具判定手段により判定
された予備工具により、前記寿命に達したものと判定さ
れた仮想工具に対応する複合工具に代えて前記予備工具
を選択して、該予備工具により加工を行う予備工具選択
加工手段（２）を設けて構成される。

【０００８】請求項２の発明は、前記予備工具は、複数
のインサートが装着された複合工具（例えば、図９の工
具番号１３の複合工具）について設定された、複数の仮
想工具の内の一つ（例えば、図９の工具番号１３の複合
工具の、区分符号としてのサフィクスＤＣがＫの仮想工
具）で構成される。

【０００９】請求項３の発明は、複合加工工作機械
（１）は、前記予備工具が仮想工具として複数本設定さ
れた複合工具を有するように構成される。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３記載の複合加
工工作機械において、前記予備工具が仮想工具として複
数本設定された複合工具は、当該複合工具に設定された
仮想工具が全て予備工具であることを特徴として構成さ
れる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項３記載の複合加
工工作機械において、前記予備工具が仮想工具として複
数本設定された複合工具は、該複合工具に設定された仮
想工具が実行する加工内容が全て同一の加工内容（例え
ば、外径加工用のインサートのみを複数装着した予備用
複合工具、内径加工用のインサートのみを装着した予備
用複合工具、ねじ切り用のインサートのみを装着した予
備用複合工具など）に設定されていることを特徴として
構成される。

【００１２】

【発明の効果】請求項１の発明は、工具ファイル（７）
に、複合工具（２１）についてはその加工内容に応じ
て、複数の仮想工具が設定されるので、加工プログラム
（ＰＲＯ）では、単に使用すべき仮想工具を指定するだ
けで、予備工具を含めて工具の指定が完了し、オペレー
タが複合工具（２１）を意識することなく通常の工具と
同様な感覚で複合工具（２１）を使用することが出来
る。

【００１３】また、複合工具の内の一つの仮想工具が寿
命に達しても、当該仮想工具に対応する予備工具が判定
され、仮想工具に変わって加工に使用される。従って、
複合工具（２１）は、寿命に達していないインサートに
ついて、当該インサートがその寿命に達するまで、予備
工具で寿命に達したインサートを補いつつ効率よく使用
することが出来る。従って、インサートが多数装着され
た複合工具を、一つのインサートが寿命に達したことを
理由に、加工に使用する工具から除外してしまうよう
な、不経済な使用が未然に防止される。

【００１４】請求項２の発明によると、予備工具を複合
工具の内の一つの仮想工具として設定することにより、
予備工具を単独で準備する必要が無くなり、収納本数が
限られた工具マガジンなどの工具収納手段に、通常の加
工に使用する工具を重点的に収納することが出来、加工
効率の向上が図られる。

【００１５】請求項３の発明によると、予備工具が複
数、仮想工具として設定された複合工具を有することに
より、一つの複合工具で複数の予備工具を供給すること
が出来る。

【００１６】請求項４の発明によると、複合工具に設定
された仮想工具が全て予備工具なので、予備工具を特定
の複合工具に集約して管理することが出来、便利であ
る。

【００１７】請求項５の発明によると、複合工具の予備
工具が全て同一の加工内容に設定されているので、加工
内容毎の予備工具を、一つの複合工具全体として管理す
ることが出来、便利である。

【００１８】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。

【００２０】図１は本発明が適用される複合加工工作機
械の一例を示す制御ブロック図。

【００２１】図２は加工すべきワークの一例を示す斜視
図。

【００２２】図３は工具ファイル内に格納された工具デ
ータの一例及びその内容を説明する模式図。

【００２３】図４は複合工具の一例を示す斜視図。

【００２４】図５、図６、図７、図８は複合工具を用い
て図２に示すワークを加工する際の詳細を示す図。

【００２５】図９は予備工具参照ファイルの内容を示す
模式図。

【００２６】複合加工工作機械１は、図１に示すよう
に、主制御部２を有しており、主制御部２はバス線３を
介して、キーボード５などの入力部、システムプログラ
ムメモリ６、工具ファイル７、予備工具参照ファイルメ
モリ８、加工プログラムメモリ９、主軸制御部１０、刃
物台制御部１１及びディスプレイ１２が接続されてい
る。主軸制御部１０には主軸モータ１３が接続されてい
る。主軸モータ１３にはＺ軸に並行に設けられた軸心Ｃ
Ｔを中心に回転駆動位置決め自在に設けられた主軸１５
が接続されており、主軸１５にはチャック１６が設けら
れている。チャック１６には爪１６ａが加工すべきワー
ク１７を保持解放自在に矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在
に設けられている。

【００２７】また、刃物台制御部１１には刃物台駆動モ
ータ１９（複数）が接続しており、刃物台駆動モータ１
９には刃物台２０が、該刃物台駆動モータ１９によりＺ
軸及びＺ軸に直角な方向である矢印Ｅ、Ｆ方向、即ちＸ
軸方向に移動駆動自在に接続されている。更に刃物台２
０は、刃物台駆動モータ１９によりＸ、Ｚ軸に直角な、
紙面と直角な方向であるＹ軸方向に、また、該Ｙ軸を中
心にＢ軸方向である矢印Ｇ、Ｈ方向に移動駆動自在に設
けられている。

【００２８】刃物台２０には工具保持部２０ａが形成さ
れており、工具保持部２０ａには旋削工具、ミーリング
／ドリル工具、更には旋削及びミーリング／ドリル加工
が可能な複合工具２１が着脱交換自在に設けられてい
る。工具保持部２０ａは、前述の複合工具をはじめとす
る工具を、所定の保持状態で固定保持自在に、かつ軸心
ＣＴ２周りに回転駆動位置決め自在に設けられている。

【００２９】複合工具２１は、図４に示すように、丸棒
状に形成された本体２１ａを有しており、本体２１ａの
先端にはインサート装着部２１ｂが形成されている。イ
ンサート装着部２１ｂには、本体２１ａの軸心ＣＴ３を
中心に９０°ピッチで４個のインサート２２、２３、２
５、２６が着脱自在にそれぞれ装着されており、各イン
サートには、図３（ａ）に示すように、割り出し番号Ｋ
Ｄが設定されている。インサート２２は、割り出し番号
ＫＤが１、右回りに、インサート２３は、割り出し番号
ＫＤが２、インサート２５は、割り出し番号ＫＤが３、
インサート２６は、割り出し番号ＫＤが４に設定されて
いる。

【００３０】これら各インサート２２、２３、２５、２
６は、それぞれ複合工具２１で行う加工内容に応じて工
具名が仮想工具として割り当てられており、割り出し番
号ＫＤが１のインサート２２には、図３（ｃ）に示すよ
うに、工具自身が回転しないドリル加工を行う旋削ド
リル、工具自身が回転するドリル加工を行うミルドリ
ル、ミーリング加工を行うエンドミルの３種の工具名
が仮想工具として割り当てられている。また、割り出し
番号ＫＤが２のインサート２３には、内径の旋削荒加工
を行う内径荒加工が、割り出し番号３のインサート２
５には、外径の旋削荒加工を行う外径荒加工が、更に
割り出し番号４のインサート２６には、外径の旋削仕上
げ加工を行う外径仕上げ及び内径の旋削仕上げ加工を
行う内径仕上げの工具名ＮＡが仮想工具としてそれぞ
れ割り当てられている。

【００３１】複合加工工作機械１は、以上のような構成
を有するので、例えば直径がＤ１の円筒状のワーク１７
を、図２に示すように加工するには、オペレータはキー
ボード５を操作して公知の自動プログラムの手法で各種
の加工データを入力して、加工プログラムを作成してゆ
く。この際、主制御部２はシステムプログラムメモリ６
に格納された公知の自動プログラム作成プログラムに従
って、オペレータが入力した各種のデータに基づいて加
工プログラムＰＲＯを作成し、当該作成された加工プロ
グラムＰＲＯは加工プログラムメモリ９に格納される。

【００３２】ワーク１７に関する加工プログラムＰＲＯ
が作成されたところで、オペレータはキーボード５を介
して主制御部２に対してワーク１７の加工を指令し、こ
れを受けて主制御部２は、加工プログラムメモリ９から
当該ワーク１７に関する加工プログラムＰＲＯを読み出
して、主軸制御部１０及び刃物台制御部１１を適宜駆動
しつつ加工を実行して行く。

【００３３】ワーク１７に対する加工は、まず図５の
（Ｍ１）に示すように、ワーク１７の中央部に穴１７ａ
をドリルで穿設する加工を行うが、この際に使用する工
具は加工プログラムＰＲＯで指定される。主制御部２
は、加工プログラムＰＲＯで使用する工具が指定される
と、工具ファイル７を参照し、対応する工具の工具デー
タＴＬを読み出す。

【００３４】工具ファイル７には、図３（ｂ）に示すよ
うに、工具データＤＡＴの内、工具番号ＴＮ、工具設定
方向ＤＲ、工具名ＮＡ、呼径／刃先角ＣＡ、サフィック
スＤＣ、回転方向／工具勝手ＲＴ、工具径／刃先アール
ＤＭ、仕上加工／荒加工区分ＲＦが、一覧データＤＡＴ
１として各工具について設定されており、更に、各工具
について詳細なデータが詳細データＤＡＴ２として格納
されている。

【００３５】複合工具２１は、この工具ファイル７に、
当該複合工具２１で加工することの出来る加工内容に応
じて、複数の仮想工具に分かれた形でそれぞれ独立した
工具として設定されており、例えば工具番号ＴＮが１と
して、前記したからまでの工具名ＮＡ及びサフィッ
クスＤＣが付された仮想工具が７本格納されている（図
３（ｂ）に示す例は一例であり、複合工具２１で行う加
工の態様が他種類にわたれば、それに応じてより多くの
工具名ＮＡ及びサフィックスＤＣを有する仮想工具が登
録されることとなる）。即ち、工具ファイル７には、複
合工具２１の各インサート２２に割り当てられた加工内
容毎に、当該加工内容を行うインサート２２、２３、２
５、２６を独立した工具としてその工具データが格納さ
れており、例えば、図３（ｃ）で示した各仮想工具名Ｎ
Ａに対応する仮想工具のからまでを、図３（ｂ）に
おいて、からまでに対応する形で格納している。

【００３６】即ち、図３（ｃ）の旋削ドリルの仮想工
具は、図３（ｂ）のに示すように、工具番号ＴＮｏが
１、工具設定方向ＤＲが←、工具名ＮＡがＤＲＬ ＥＤ
Ｇ、呼径／刃先角ＣＡが１８０、サフィックスＤＣが
Ａ、回転方向／工具勝手ＲＴが右回転、工具径／刃先ア
ールＤＭは５０として登録されている。なお、工具設定
方向ＤＲは、デフォルト値としての工具の向きを矢印の
向きで表しており、「←」は、工具の向きがＺ軸と平行
な方向、即ち、Ｂ軸角度が０゜を、「↓」は、工具の向
きがＸ軸と平行な方向、即ち、Ｂ軸角度が９０゜を示し
ている。

【００３７】また、図３（ｃ）の外径荒加工の仮想工
具は、図３（ｂ）のに示すように、工具番号ＴＮｏが
１、工具設定方向ＤＲが↓、工具名ＮＡがＧＮＬ ＯＵ
Ｔ、呼径／刃先角ＣＡが７５、サフィックスＤＣがＢ、
回転方向／工具勝手ＲＴが左勝手／右回転、工具径／刃
先アールＤＭは０．４、仕上加工／荒加工区分ＲＦがＲ
（荒加工）として登録され、図３（ｃ）の外径仕上げ
加工の仮想工具は、図３（ｂ）のに示すように、工具
番号ＴＮｏが１、工具設定方向ＤＲが↓、工具名ＮＡが
ＧＮＬ ＯＵＴ、呼径／刃先角ＣＡが４０、サフィック
スＤＣがＣ、回転方向／工具勝手ＲＴが右勝手／左回
転、工具径／刃先アールＤＭは０．２、仕上加工／荒加
工区分ＲＦがＦ（仕上げ加工）として登録されている。

【００３８】更に、図３（ｃ）の内径荒加工の仮想工
具は、図３（ｂ）のに示すように、工具番号ＴＮｏが
１、工具設定方向ＤＲが←、工具名ＮＡがＧＮＬ Ｉ
Ｎ、呼径／刃先角ＣＡが７５、サフィックスＤＣがＤ、
回転方向／工具勝手ＲＴが右勝手／左回転、工具径／刃
先アールＤＭは０．４、仕上加工／荒加工区分ＲＦがＲ
（荒加工）として登録され、図３（ｃ）の内径仕上加
工の仮想工具は、図３（ｂ）のに示すように、工具番
号ＴＮｏが１、工具設定方向ＤＲが←、工具名ＮＡがＧ
ＮＬ ＩＮ、呼径／刃先角ＣＡが４０、サフィックスＤ
ＣがＥ、回転方向／工具勝手ＲＴが右勝手／左回転、工
具径／刃先アールＤＭは０．２、仕上加工／荒加工区分
ＲＦがＦ（仕上げ加工）として登録されている。

【００３９】図３（ｃ）のミルドリルの仮想工具は、
図３（ｂ）のに示すように、工具番号ＴＮｏが１、工
具設定方向ＤＲが↓、工具名ＮＡがドリル、呼径／刃先
角ＣＡが５０、サフィックスＤＣがＨ、回転方向／工具
勝手ＲＴが左回転として登録され、図３（ｃ）のエン
ドミルの仮想工具は、図３（ｂ）のに示すように、工
具番号ＴＮｏが１、工具設定方向ＤＲが↓、工具名ＮＡ
がエンドミル、呼径／刃先角ＣＡが５０、サフィックス
ＤＣがＪ、回転方向／工具勝手ＲＴが右回転、工具径／
刃先アールＤＭは５０として登録されている。

【００４０】従って、加工プログラムＰＲＯでは、複合
工具２１を使用する場合でも、複合工具２１を使用して
加工を行うか否かに無関係に通常の工具を指定する場合
と同様に、加工プログラムＰＲＯ中で使用する工具とし
て、対応する仮想工具の工具名ＮＡとサフィックスＤＣ
とを指定する。この指定は、前述の図５に示すワーク１
７の中央部に穴１７ａを穿設する加工（Ｍ１）の場合に
は、工具としては複合工具２１の旋削ドリルの仮想工
具を使用することから、一般の工具指定の場合と同様
に、加工プログラムＰＲＯ中で、工具名ＮＡを「ＤＲＬ
ＥＤＧ」、サフィックスＤＣを「Ａ」と入力する形で
指定する。これにより、オペレータは加工プログラムＰ
ＲＯの作成に際して、複合工具２１全体としての仕様を
理解していなくても、単に工具ファイル７中の仮想工具
だけを個々に認識し、指定するだけで工具の指定が完了
するので、複合工具２１に関する特別な知識が無くても
加工プログラムＰＲＯの作成が可能となる。すると、主
制御部２は、工具ファイル７の工具データＤＡＴを検索
し、対応する工具、即ち、図３（ｂ）のに示す工具番
号ＴＮｏが１の図中最上方に記載された工具名ＮＡが
「ＤＲＬ ＥＤＧ」、サフィックスＤＣが「Ａ」の仮想
工具を選択し、刃物台制御部１１に対して当該工具の加
工位置への割り出しを指令する。工具ファイル７中で
は、複合工具２１で有るか否かに無関係に、各工具（複
合工具２１中の７本の単独工具と見なされた「仮想工
具」としてのからも含めて）が、旋削加工関連工具
は工具名ＮＡと区分符号としてのサフィックスＤＣで区
別され（同一工具名ＮＡの場合には、サフィックスＤＣ
を例えば、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」と
変化させることにより区別する）、ミーリング加工関連
工具は、工具名ＮＡと区分符号としての呼径／刃先角Ｃ
Ａで区別しているので、加工プログラムＰＲＯ中で工具
名ＮＡとサフィックスＤＣまたは、工具名ＮＡと呼径／
刃先角ＣＡが指定されてると、対応する工具は直ちに決
定される。

【００４１】刃物台制御部１１は、図示しない工具交換
装置を駆動して、図示しない工具マガジンから工具番号
ＴＮｏが１の複合工具２１を選択し、刃物台２０に装着
する。複合工具２１が刃物台２０に装着されたところ
で、刃物台制御部１１は、加工プログラムＰＲＯで指定
された工具名ＮＡとサフィックスＤＣから旋削ドリル
に対応した詳細データＤＡＴ２を参照し、詳細データＤ
ＡＴ２に示された複合工具２１の旋削ドリルに関する
割り出し番号ＫＤ及びＢ軸角度を読み出す。

【００４２】刃物台制御部１１は、読み出された旋削
ドリルに関する割り出し番号及びＢ軸角度に基づいて、
刃物台中に内蔵された図示しない工具駆動モータを駆動
制御して複合工具２１をその軸心ＣＴ３周りに回転さ
せ、割り出し番号ＫＤが１の状態となるように位置決め
する。割り出し番号が１の状態は、図３（ａ）に示すよ
うに、インサート２２が図中上方（Ｙ軸方向）を向く形
で位置決めされた状態である。更に、図示しないＢ軸駆
動モータを駆動して刃物台２０を矢印Ｇ、Ｈ方向に移動
駆動して複合工具２１を、図３（ｃ）に示すように、Ｂ
軸角度位置が０゜のＺ軸と平行な状態となるように位置
決めする。この状態で、図５（Ｍ１）に示すように、主
軸１５を主軸駆動モータ１３により所定回転数で回転駆
動すると共に、複合工具２１をＺ軸方向の矢印Ａ方向移
動駆動して、回転状態のワーク１７にインサート２２に
より所定深さの穴１７ａを穿設加工する。

【００４３】次に、複合工具２１のインサート２２によ
り、図５（Ｍ２）の端面１７ｂを加工するが、この場
合、刃物台制御部１１は、旋削ドリルの工具を選択し
た状態のまま、Ｂ軸駆動モータを駆動して、刃物台２０
をＢ軸の矢印Ｈ方向に所定角度回転駆動させ、図５（Ｍ
２）に示すように、複合工具２１をＺ軸に対してやや傾
いた状態で保持し、同一のインサート２２によりワーク
端面１７ｂの加工を行う。

【００４４】次に、複合工具２１で図５（Ｍ３）のワー
ク１７の外径１７ｃを荒加工するが、この場合、加工プ
ログラムＰＲＯでは、工具名ＮＡを「ＧＮＬ ＯＵ
Ｔ」、サフィックスＤＣを「Ｂ」と入力する形で仮想工
具を指定する。すると、主制御部２は、工具ファイル７
の工具データＤＡＴを検索し、対応する工具、即ち、図
３（ｂ）のに示す工具番号が１の図中上方から２番目
に記載された、工具名ＮＡが「ＧＮＬ ＯＵＴ」、サフ
ィックスＤＣが「Ｂ」の仮想工具を選択し、刃物台制御
部１１に対して当該工具の加工位置への割り出しを指令
する。

【００４５】刃物台制御部１１は、加工プログラムＰＲ
Ｏで指定された工具名ＮＡとサフィックスＤＣから外
径荒加工に対応した詳細データＤＡＴ２を参照し、詳細
データＤＡＴ２に示された複合工具２１の外径荒加工
に関する割り出し番号「３」及びＢ軸角度「１１２゜」
を読み出す。

【００４６】刃物台制御部１１は、読み出された外径
荒加工に関する割り出し番号「３」及びＢ軸角度「１１
２゜」に基づいて、刃物台中に内蔵された図示しない工
具駆動モータを駆動制御して複合工具２１をその軸心Ｃ
Ｔ３周りに回転させ、複合工具２１が図３（ａ）に示
す、割り出し番号ＫＤが３の状態となるように位置決め
し、更に図示しないＢ軸駆動モータを駆動して刃物台２
０をＢ軸方向の矢印Ｇ、Ｈ方向に移動駆動して複合工具
２１を、図５（Ｍ３）に示すように、Ｂ軸角度位置がＺ
軸に対して反時計方向に１１２゜となる状態となるよう
に位置決めする。この状態で、図５（Ｍ３）に示すよう
に、複合工具２１をＺ軸方向の矢印Ａ方向移動駆動し
て、回転状態にあるワーク１７の外径１７ｃを、インサ
ート２５により所定長さＬ１にわたり加工する。

【００４７】次に、複合工具２１で図６（Ｍ４）のワー
ク１７の内径１７ｄを仕上げ加工するが、この場合、加
工プログラムＰＲＯでは、工具名ＮＡを「ＧＮＬ Ｉ
Ｎ」、サフィックスＤＣを「Ｅ」と入力する形で仮想工
具を指定する。すると、主制御部２は、工具ファイル７
の工具データＤＡＴを検索し、対応する工具、即ち、図
３（ｂ）のに示す、工具番号ＴＮが１の図中上方から
５番目に記載された工具名ＮＡが「ＧＮＬ ＩＮ」、サ
フィックスＤＣが「Ｅ」の仮想工具を選択し、刃物台制
御部１１に対して当該工具の加工位置への割り出しを指
令する。

【００４８】刃物台制御部１１は、加工プログラムＰＲ
Ｏで指定された工具名ＮＡとサフィックスＤＣから内
径仕上げ加工に対応した詳細データＤＡＴ２を参照し、
詳細データＤＡＴ２に示された複合工具２１の内径仕
上げ加工に関する割り出し番号「５」及びＢ軸角度「０
゜」を読み出す。

【００４９】刃物台制御部１１は、読み出された内径
仕上げ加工に関する割り出し番号「４」及びＢ軸角度
「０゜」に基づいて、刃物台中に内蔵された図示しない
工具駆動モータを駆動制御して複合工具２１をその軸心
ＣＴ３周りに回転させ、複合工具２１が図３（ａ）に示
す、割り出し番号ＫＤが４の状態となるように位置決め
し、更に図示しないＢ軸駆動モータを駆動して刃物台２
０をＢ軸方向の矢印Ｇ、Ｈ方向に移動駆動して複合工具
２１を、図６（Ｍ４）に示すように、Ｂ軸角度位置がＺ
軸に対して０゜、即ち並行状態となるように位置決めす
る。この状態で、図６（Ｍ４）に示すように、複合工具
２１をＺ軸方向の矢印Ａ方向移動駆動して、回転状態に
あるワーク１７の内径１７ｄを、インサート２６により
所定長さにわたり加工する。

【００５０】こうして、図６の（Ｍ５）、（Ｍ６）及び
図７の（Ｍ７）、（Ｍ８）に示すように、同一の複合工
具２１の各インサート２２、２３、２５、２６を、工具
ファイル７に格納された工具データＤＡＴに基づいて、
工具軸心ＣＴ３周りに回転させて加工に使用するインサ
ートを選択的に割り出し位置決めすると共に、刃物台を
Ｂ軸角度方向に適宜回転位置決めし、各インサート２
２、２３、２５、２６により、図６の（Ｍ５）に示す外
径仕上げ加工、図６の（Ｍ６）に示す外径溝加工、図７
の（Ｍ７）に示す内径ネジ加工、図７の（Ｍ８）に示す
外径ネジ加工などの各種の加工をワーク１７に対して実
行して行く。なお、図６及び図７については、一部の加
工は図３（ｃ）に示す〜の仮想工具を使用していな
いが、この場合も、工具ファイル７の他の部分に設定格
納された図４の複合工具２１に関する仮想工具を用いて
加工を行っている。例えば、図６（Ｍ５）の外径仕上げ
加工に使用する仮想工具は、工具ファイル７中に、工具
番号ＴＮが１（複合工具２１を示す）で、工具名ＮＡが
「ＧＮＬ ＯＵＴ」、サフィックスＤＣが「Ｋ」で、割
り出し番号ＫＤが「２」、Ｂ軸角度が「５°」のもので
あり、インサート２６での加工となる。

【００５１】こうして、ワーク１７に対する旋削加工が
終了したところで、今度は図８（Ｍ９）、（Ｍ１０）及
び（Ｍ１１）に示すミル加工を行うが、この場合も、複
合工具２１の工具ファイル７に設定された複合工具２１
についての仮想工具のミルドリル及びエンドミルを
使用して、ワーク１７に対する（Ｍ９）面加工、（Ｍ１
０）ドリル加工及び（Ｍ１１）座グリ加工を行う。仮想
工具のミルドリル及びエンドミルは、図３の（ｃ）
に示すように、いずれも割り出し番号が１のインサート
２２による加工なので、Ｂ軸角度を変更しながら、工複
合工具２１を軸心ＣＴ２を中心に高速回転させながら、
主軸に保持されたワーク１７をＺ軸周りに固定保持又は
Ｃ軸制御回転させつつミーリング加工を実行する。

【００５２】以上のように加工することにより、例え
ば、図２に示すようなワークを丸棒から１本の複合工具
２１で切削加工することが出来る。

【００５３】こうして加工を行う内に、複合工具の内の
１つのインサート２２又は２３又は２５又は２６が、寿
命に達し、それ以上の、当該インサートにより加工を行
うと加工精度に影響が生じると判断された場合には、主
制御部２は、予備工具参照ファイルメモリ８に格納され
た予備工具参照ファイルＳＴＦを読み出して参照する。

【００５４】予備工具参照ファイルＳＴＦには、図９に
示すように、複合加工工作機械１で使用する各複合工具
２１について、それら工具に装着されたインサートに対
する予備工具が各仮想工具対応で格納されており、ある
複合工具のどれかのインサートが加工の結果、寿命に達
したものと判定された場合には、予備工具参照ファイル
ＳＴＦを参照することにより、直ちに対応する予備工具
を認識することが出来る。

【００５５】即ち、複合工具２１についての予備工具
も、例えば図４に示すよな複合工具の仮想工具として構
成されており、予備工具参照ファイルＳＴＦでは、図９
に示すように、工具番号ＴＮが１の複合工具に対して、
工具番号ＴＮが１３及び１４の、２本の予備工具が、複
合工具の形で指定されており、各仮想工具〜に対し
ては、それら複合工具のなかの一つのインサートに対応
する仮想工具が、工具名ＮＡ及び区分符号であるサフィ
クスＤＣ（旋削加工関連工具）又は呼径／刃先角ＣＡ
（ミーリング加工関連工具）で区分される形で指定され
ている。

【００５６】例えば、工具番号ＴＮＯが１の仮想工具
に対しては、工具番号ＴＮが１３の区分符号であるサフ
ィクスＤＣがＫのインサートが装着された仮想工具が対
応する形で指定されており、工具番号ＴＮが１の仮想工
具に対しては、工具番号ＴＮが１３のサフィクスＤＣ
がＳのインサートが装着された仮想工具が対応する形で
指定されている。同様に、工具番号ＴＮが１の仮想工具
に対しては、別の複合工具である工具番号ＴＮが１４
のサフィクスＤＣがＡのインサートが装着された仮想工
具が対応する形で指定されており、工具番号ＴＮが１の
仮想工具に対しては、工具番号ＴＮが１４のサフィク
スＤＣがＢのインサートが装着された仮想工具が対応す
る形で指定されている。

【００５７】予備工具は、必ずしも複数のインサートが
装着された複合工具である必要はなく、単一のインサー
トが装着されたバイトでもよいが、予備工具も複合工具
で構成することにより、予備工具の収容本数も大幅に少
なくすることが出来る。

【００５８】更に、予備工具を仮想工具として装着する
複合工具は、通常の加工に使用する図４に示す複合工具
２１のように、ワークの内径、外径、ネジ切り、ミーリ
ングなどの多様な加工が可能なようなインサート配置を
取らず、外径加工用のインサートのみを複数装着した予
備用複合工具、内径加工用のインサートのみを装着した
予備用複合工具、ねじ切り用のインサートのみを装着し
た予備用複合工具など、予備用としてのみ使用する工具
として、インサートが実行する加工内容毎に区分され
た、加工内容別の複合工具としてもよい。なおこの場
合、各予備用複合工具の各仮想工具は、その加工内容は
複合工具内で全て同一で、かつ全て予備工具として準備
されている。

【００５９】こうして、寿命に達した仮想工具に対する
予備工具（単一インサートが装着されたバイトなどの工
具及び予備用複合工具中の仮想工具など）が予備工具参
照ファイルＳＴＦから判明したところで、主制御部２
は、当該寿命に達した仮想工具の使用が加工プログラム
で指定されていた場合、当該仮想工具に代えて予備工具
を加工に使用する工具として選択して刃物台２０に装着
し、加工を継続する。これにより、複合工具２１中の寿
命に達した仮想工具以外の仮想工具については、既に説
明した手順で通常通りの加工が行われる。

【００６０】これにより、予備用複合工具は、通常の加
工に使用される、旋削、ドリル、ミーリングなどの多様
な加工が可能な複合工具２１に対して、それら複合工具
２１の内の、一つのインサートが寿命に達した際に、も
っぱら使用されることとなる。その場合、通常の複合工
具２１は、寿命に達していないインサートについて、当
該インサートがその寿命に達するまで、予備用複合工具
で寿命に達したインサートを補いつつ効率よく使用する
ことが出来る。従って、インサートが多数装着された複
合工具を、一つのインサートが寿命に達したことを理由
に、加工に使用する工具から除外してしまうような、不
経済な使用が未然に防止される。

【００６１】なお、予備用の工具は、複合工具２１を構
成する全ての仮想工具について設定されている必要はな
く、使用頻度の高い、外径、内径、ネジ切りなどの仮想
工具についてのみ準備して、使用するようにしてもよ
い。

【００６２】また、複数の複合加工工作機械を結合して
工作機械設備を構築し、複合工具をそれら複数の複合加
工工作機械間で共通に使用するような場合には、予備工
具は、それら複数の複合加工工作機械間で使用される複
合工具に対して共通に準備しておくことが出来るので、
使用頻度の少ない予備工具を複合加工工作機械毎に準備
する必要が無くなり、効率のよい加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明が適用される複合加工工作機械の
一例を示す制御ブロック図。

【図２】図２は加工すべきワークの一例を示す斜視図。

【図３】図３は工具ファイル内に格納された工具データ
の一例及びその内容を説明する模式図。

【図４】図４は複合工具の一例を示す斜視図。

【図５】図５は複合工具を用いて図２に示すワークを加
工する際の詳細を示す図。

【図６】図６は複合工具を用いて図２に示すワークを加
工する際の詳細を示す図。

【図７】図７は複合工具を用いて図２に示すワークを加
工する際の詳細を示す図。

【図８】図８は複合工具を用いて図２に示すワークを加
工する際の詳細を示す図。

【図９】図９は予備工具参照ファイルの内容を示す模式
図。

【符号の説明】

２……主制御部 ７……工具ファイル ８……予備工具参照ファイルメモリ（予備工具判定手
段） １０……加工実行手段（主軸制御部） １１……加工実行手段（刃物台制御部） １３……加工実行手段（主軸モータ） １５……加工実行手段（主軸） １９……加工実行手段（刃物台駆動モータ） ２０……加工実行手段（刃物台） ２１……複合工具 ２２、２３、２５、２６……インサート ＰＲＯ……加工プログラム ＳＴＦ……予備工具参照ファイル（予備工具判定手段） ＤＡＴ……工具データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水門 正良 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (72)発明者 木方 一博 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (72)発明者 宮嵜 貞美 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (72)発明者 牧 浩一 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 Ｆターム(参考） 3C029 DD01 3C045 AA06 AA10 EA02 EA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のインサートが装着された複合工具
   を着脱自在に装備することが出来る刃物台を有し、前記
   複合工具に装着された前記インサートを選択的に割り出
   し使用することにより、該複合工具によりワークに対す
   る旋削加工とミーリング加工を行うことの出来る複合加
   工工作機械において、 加工プログラム中で使用する工具についての工具データ
   を格納する工具ファイルを設け、 前記工具ファイルには、前記複合工具が、該複合工具に
   より行うことの出来る複数の加工について、該加工を実
   行するための仮想工具として複数本設定される形で登録
   されており、 前記工具データは前記仮想工具毎に格納されており、 前記加工プログラムに格納された仮想工具による加工指
   令に基づき前記工具ファイルから対応する仮想工具の工
   具データを読み出し、該工具データに基づいて前記複合
   工具による加工を実行する加工実行手段を設け、 前記仮想工具が寿命に達したものと判定された場合に、
   該仮想工具に対応する予備工具を判定する予備工具判定
   手段を設け、 前記仮想工具が寿命に達した場合に、前記予備工具判定
   手段により判定された予備工具により、前記寿命に達し
   たものと判定された仮想工具に対応する複合工具に代え
   て前記予備工具を選択して、該予備工具により加工を行
   う予備工具選択加工手段を設けて構成した、複合加工工
   作機械。
2. 【請求項２】 前記予備工具は、複数のインサートが装
   着された複合工具について設定された、複数の仮想工具
   の内の一つである、請求項１記載の複合加工工作機械。
3. 【請求項３】 前記予備工具が仮想工具として複数本設
   定された複合工具を有する、請求項１記載の複合加工工
   作機械。
4. 【請求項４】 前記予備工具が仮想工具として複数本設
   定された複合工具は、当該複合工具に設定された仮想工
   具が全て予備工具であることを特徴とする、請求項３記
   載の複合加工工作機械。
5. 【請求項５】 前記予備工具が仮想工具として複数本設
   定された複合工具は、該複合工具に設定された仮想工具
   が実行する加工内容が全て同一の加工内容に設定されて
   いることを特徴とする、請求項３記載の複合加工工作機
   械。