CN100483281C - 加工程序的自动生成方法及其装置 - Google Patents

Abstract

不被操作人员的知识和经验的多寡所左右，可以迅速、准确地自动生成形状复杂的制品的加工程序的方法和装置。自动编程装置(10)的切削条件确定处理部(20)，在存储部(18)保存的切削条件数据表(24)内，根据输入部(12)指定的材料的材质种类和工序种类，特定所要求的标准切削条件数据，再将与输入部指定的刀具种类相对应的刀具数据，在保存在记忆部的刀具数据工作台(26)内特定，进而根据标准切削条件数据和刀具数据，确定与材质种类和刀具相关的切削条件。程序生成处理部(22)，在存储部保存着的算法表(28)内，特定对应指定工序的程序生成算法，然后根据确定的切削条件，按照程序生成算法，生成加工程序。

Description

加工程序的自动生成方法及其装置

技术领域

本发明是有关机床加工程序的自动生成方法及装置的发明。更具体地讲，这是一个有关，在多个系统控制下可以进行工作的，至少有一个主轴和一个刀架的NC(数控)机床的多系统程序的自动生成方法和装置的发明。

背景技术

近年来，在NC机床的领域中，为了自动加工形状复杂而多样的制品(机械产品)，装备有可以在刀架上交换的车刀、钻头、铣刀等诸多种类刀具、可以进行旋转切削、打孔加工、铣刀加工等多种加工的综合机械化正在逐步发展。

另外，在NC车床中的代表性的、自动车床(即，可以进行自动加工的车床)领域，针对缩短加工时间，在一台车床上集中搭载可以在多个系统控制下工作的至少一个主轴和一个刀架，可以对于同一个加工材料(例如，棒状材料)同时进行不同的加工(例如，切削外径和钻中孔)，以及可以对不同的材料进行同时加工的多功能型NC车床，有众多的提案。

而且，[系统]一词，意味着一个加工程序控制的众多控制轴的组合(包括只有一个控制轴的情况)。在1台NC机床上可以对像上述的多个控制轴的组合进行多种设定的情况下，这台NC机床的控制方式通常被称为[多系统控制(a multi-path control)]。

在经过了这样的综合机械化及多功能化后，要在NC机床上，对1种加工材料按照所定的顺序进行各种加工的情况下，进行作成一系列的加工程序并输入登录在NC装置中的工作，就需要高程度的程序作成技术，因而也正在加大操作人员的负担。

另一方面，在NC机床的领域，为了降低制作加工程序时对操作人员的体力要求，与NC装置相关而装备的各种自动程序作成装置也被提起。这种自动程序生成装置，通常具备CPU、存储器、键盘、显示器等。而实施加工工序所必要的数据，则是通过操作人员针对显示器上按顺序显示的各种选择项目和要求事项进行对话式的指示和数据输入，以及根据需要借助于CAD之类的图形输入装置以图像形式输入的加工件的几何数据中获得。这样，就可以自动地生成所要求的加工程序。通过这样的自动程序生成装置，就免去了操作人员逐句地输入程序的工作，程序制作技术不佳的操作人员也可以在比较短的时间内制作出复杂的加工程序。

在上述的以往的自动程序生成装置中，虽然操作人员的程序制作时间可以相对缩短，但因为程序制作用的数据，操作人员要参照加工件的设计图进行判断、设定，所以对于加工工序和刀具属性，操作人员被要求具备相当的知识。

例如，在多个刀架上装备有众多种类刀具的多轴多系统型的NC车床，在制作针对1个加工件实施各种自动切削加工用的一系列加工程序时，操作人员被要求从加工件的设计图中读取加工所必要的工序种类，考虑加工对象的材料的质地，正确地判断设定并输入各个工序的加工范围所必要的数据(刀具的种类、刀刃的移动位置、刀刃的相对切削速度、刀架的相对切削进给量等)。特别是，切削速度和切削进给量这样的与切削条件相关的数据，其最佳值是根据刀具的刀刃和加工对象的材料质地而变动的，判断的正确性及最后的加工精度是取决于操作人员的知识和经验的。

此外，使用这样的多轴多系统型的NC车床，在针对1个加工件以多个系统并行实施各种自动切削加工用的多系统程序制作时，操作人员被要求从加工件的设计图中读取加工所必要的工序种类之后，正确地判断并指定各个工序使用哪个系统，在哪个时期实施操作工作效率最高。特别是，在将各个切削工序使用的指定刀具安装在刀架的刀具装着部时，根据指定刀具的种类和刀架的构成有必要使用专用的刀夹(tool holder)，在这种情况下，操作人员如何向设在1个以上刀架上的多个刀具安装部分配设置多个指定刀具，需要操作人员对照各种刀夹的种类、库存量及各自的特点(可以安装的刀架的种类、使用对象工序的种类、使用对象刀具的特点)而做出决定。

这样，要使用以往的自动程序生成装置高效率地生成多系统程序，操作人员就被要求，必须熟悉所要设定的NC机床的构成，而且要正确地把握该NC机床可以使用的各种刀夹的特点和库存数，从而在1个或以上的刀架的多个刀具安装部，正确地分配并指定多个指定刀具的安装位置。其结果，制作这样的多系统程序要花费很长时间和劳动力。另外，自动生成的多系统程序的质量(周期的长短，刀具配置的妥当性、加工精度等)，很大程度上取决于操作人员知识和经验的多少。

而且，使用以往的自动程序生成装置，在操作人员确认作成的加工程序内容时，必须要将记述该加工程序的方框图显示在显示器上进行复杂的解读作业。在这样的程序表示方法下进行的确认作业，特别是，各个工序所需时间把握起来十分困难，以缩短加工时间为目的的程序制作就很难得到最优化。而且，以加工效率为目的，以往的程序表示方法是很难用于判断为制作一个加工件是否可以变更多个工序的实施顺序，以及预测这样的工序顺序变更对一连的加工程序全体所带来的影响。

发明的目的

因此，本发明的目的就是要提供一种，生成执行综合机械化的NC机床自动加工复杂多样形状的加工件所需的一系列加工程序时，可以不受操作人员的知识、经验多少影响，并可迅速、准确自动作成的自动程序的生成方法和装置。

本发明的另一目的是要提供一种，在自动生成多轴多系统NC机床执行的多系统程序时，可以向多个系统高效、正确地自动分配加工件的生成必要的多个工序，而不受操作人员知识、经验多少的影响，能迅速地自动制作高质量的多系统程序的自动程序的生成方法和装置。

本发明的目的还在于要提供一种，通过自动程序生成技术可以有效利用的程序表示处理方法，即，操作人员可以很容易地确认实施多个工序的一系列加工程序内容和各个工序所耗时间，并且可以变更这些程序的实施顺序的程序表示处理方法。

发明内容

为了达到上述的目的，本发明的方案之一，就是自动生成在NC机床执行的加工程序的自动程序生成方法。即，提供具有下述特点的自动程序生成方法：按照切削加工工序的种类，而且与各个加工材料的多种材质分别相对应地，对在NC机床上可以实施的多种切削加工工序中所要求的与切削条件有关的多个标准切削条件数据，进行事先的设定和登录；事先将多种切削加工工序中可以使用的与多个刀具属性有关的刀具数据进行登录；事先按照切削加工工序的种类，对生成执行多种切削加工工序的加工程序的多个程序生成算法进行设定和登录；选择并指定，至少一个针对加工材料的材质种类和加工材料实施的切削加工工序的种类，以及至少一个各个加工工序所使用的刀具种类；在预先登录的多个标准切削条件数据内，从指定的加工材料的材质种类和至少一个切削加工工序种类中，特定出至少对应一个切削加工工序的各个标准切削条件数据的同时，在预先登录的多个刀具数据内，特定出对应指定刀具种类的刀具数据，再从特定的标准切削条件数据和刀具数据中，确定出至少一个与切削加工工序的各个材料材质和刀具相关被要求的切削条件；在预先登录的多个程序生成算法内，特定出至少一个指定的切削加工工序所分别对应的程序生成算法。根据确定的切削条件，按照特定的程序生成算法，生成至少一个切削加工工序中的各个加工程序。

在适宜的实施方案下的自动程序生成方法具备，在生成加工程序前，将多种切削加工程序所要求的多个标准加工条件，按照其切削加工工序的种类进行事先设定、登录，并在预先登录的多个标准加工条件内，从指定的至少一个切削加工工序的种类中，特定出至少一个切削加工工序所要求的各个标准加工条件，最后使用这些特定的标准加工条件生成加工程序。

在这样的构成下，能自由变更标准加工条件因而有利。

此外，上述的自动程序生成方法，在生成加工程序前，还具备按照要求，根据指定的至少一个切削加工工序的种类，登录个别要求的补充数据，使用这些登录的补充数据生成加工程序更为理想。

根据这样的构成，在图面上登录补充数据是很有利的。

另外，上述的自动程序生成方法，还具备在确定切削条件前，按照多种切削加工程序的种类，预先设定并登录由特定的标准切削条件数据和刀具数据计算出切削条件的切削条件算式，根据这些登录的切削条件算式确定切削条件更为理想。

此外，上述的自动程序生成方法，还具备在确定切削条件前，按照刀具的属性和加工材料的材质种类，预先设定并登录对应刀具的属性用于调整标准切削条件数据的标准参数，使用这些登录的标准参数确定切削条件更为理想。

另外，上述的自动程序生成方法，理想为必要的时候，还具备可以通过变更确定的切削条件修改生成的程序。

这样的构成，还具备在切削条件变更后，算出能从标准切削条件中确定为修正加工程序而变更了的切削条件的变更参数，并按照刀具的属性和加工材料的材质种类进行登录为有利。

这样的构成，还具备可在确定切削条件前，按照刀具的属性和加工材料材质种类，预先设定、登录根据刀具属性调整标准切削条件数据的标准参数，以及在使用登录的标准参数确定切削条件的同时，在每回自动生成加工程序过程中，从指定的刀具属性和加工材料材质种类可以特定的变更参数被登录的情况下，使用变更参数替代可根据与其相同刀具属性和加工材料的材质种类而特定的标准参数从而确定切削条件为有利。

这样的构成，可以在根据相互相同的刀具属性和加工材料材质种类特定的标准参数和变更参数之中，选择其一并确定切削条件为有利。

标准切削条件数据可以包括，加工材料的被切削点和刀具刀刃间的相对切削速度数据、和加工材料和刀具间的相对切削进给量数据。

该构成中，在至少一个指定的切削加工程序的种类是车削工序的情况下，切削条件可以包括，使加工材料旋转的主轴的转数、和加工材料和刀具间的相对切削进给量。

此外，在指定的刀具种类为旋转刀具时，切削条件可以包括，选择的旋转刀具的转数、和旋转刀具和加工材料间的相对切削进给量。

本发明在其他实施方案中，是一个自动生成在NC机床执行的加工程序的自动程序生成装置，其包括：对应其切削加工工序的种类以及加工材料的多种材质种类，个别设定登录了的NC机床可实施的多种切削加工工序所要求的与切削条件相关的多个标准切削条件数据的切削条件数据表；登录了的可以在多种切削加工工序使用的与多种刀具属性相关的多个刀具数据的刀具数据表；和按照其切削加工工序的种类，设定登录了的生成执行多种切削加工工序用的加工程序所需的多个程序生成算法的算法表等的各种表，以及，预先保存有与上述各种表相关的显示加工材料的多个材质种类名称的材质指定界面、显示多种切削加工工序名称的工序指定界面、和包括显示多种刀具名称的刀具指定界面的各种界面的存储部；和可以有选择地表示存储部中存储的各个界面的显示部分、针对显示部分所显示的各种界面，接受加工材料的材质种类、对加工材料实施的至少一个切削加工工序种类、以及至少一个加工工序中使用的各个刀具的种类的指定的输入部分；和在存储部分存储的切削条件数据表内，从在输入部分被指定的加工材料的材质种类和至少1个切削加工工序种类中，特定并读取至少1个切削加工工序所要求的各个标准切削条件数据的同时，在存储部存储的刀具数据表内，特定并读取对应在输入部被指定的刀具种类的刀具数据，从这些读取的标准切削条件数据和刀具数据中确定材质种类和与刀具相关的切削条件的切削条件确定处理部分；和在存储部分存储的算法表内，特定并读取在输入部被指定的对应至少1个切削工序的各个程序生成算法，根据在切削条件确定处理部分确定的切削条件，按照读取的程序生成算法，生成至少1个切削加工工序的各个加工程序的程序生成处理部分。

在适宜的实施方案中，存储部分预存储有将多种切削加工工序所要求的多个标准加工条件，按照其切削加工工序的种类进行设定和登录的标准加工条件表；程序生成处理部分在存储部预先存储的多个标准加工条件表内，从在输入部被指定的至少1个切削加工工序的种类中，特定并读取至少1个切削加工工序被要求的各个标准加工条件，使用这些读取的标准加工条件生成加工程序。

在此构成中，可以自由变更标准加工条件表内的标准加工条件，这是很有利的。

另外，输入部分根据要求，对应指定的至少1个切削加工工序的种类，接受个别被要求的补充数据的登录，程序生成处理部分使用输入部分接受的补充数据，生成加工程序为理想。

在该构成中，输入部分通过图面接受补充数据的登录为有利。

此外，存储部分预存有按照多种切削加工工序的种类，设定登录了的从标准切削条件数据和刀具数据算出切削条件的多个切削条件算式的切削条件算式表；切削条件确定处理部分，在存储部分存储的切削条件算式表内，从输入部被指定的至少1种切削加工工序中，特定并读取至少一个切削加工工序的对应的各个切削加工条件算式，并根据这些读取的切削条件算式确定切削条件为理想。

另外，存储部预先存有按照刀具的属性和加工材料的材质种类，设定登录的对应刀具属性调整标准切削条件数据的多个标准参数的标准参数表；切削条件确定处理部在存储部中存储的标准参数表内，从在输入部被指定的加工材料的材质种类和刀具属性中，特定并读取在输入部被指定的至少1个切削加工工序的各个被要求的标准参数，并使用这些读取的标准参数确定切削条件为理想。

此外，输入部根据需要接受切削条件的变更，程序生成处理部根据输入部接受的切削条件的变更，修正生成的加工程序为理想。

在这样的构成中，切削条件确定处理部在切削条件变更后，计算出为从标准切削条件可以确定为修正加工程序的变更了的切削条件的变更参数；存储部按照刀具的属性和加工材料的材质种类，存储计算出的变更参数是很有利的。

在此构成中，存储部预先存有按照刀具的属性和加工材料的材质种类，设定登录的为对应刀具属性调整标准切削条件数据的多个标准参数的标准参数表；切削条件确定处理部在存储部存储的标准参数表内，从在输入部被指定的加工材料的材质种类和刀具属性中，特定读取在输入部被指定的至少1个切削加工工序要求的各个标准参数，并使用这些读取的标准参数确定切削条件而构成，每次自动生成加工程序时，切削条件确定处理部，在存储部中存有可以从所选择刀具的属性和加工材料的材质种类特定的变更参数的情况下，可以使用变更参数代替根据与其相同的刀具属性和加工材料的材质种类特定的标准参数，确定切削条件为有利。

在此构成中，切削条件确定处理部，在根据存储部中的相互同一的刀具属性和加工材料的材质种类能特定的标准参数和变更参数中，任选其一，这对确定切削条件是很有利的。

标准切削条件数据可以包括，加工材料的被切削点和刀具的刀刃之间的相对切削速度数据、和加工材料与刀具之间的相对切削进给量数据。

在此构成中，在输入部指定的至少1种切削加工工序的种类为车削的情况下，切削条件可以包括，使加工材料旋转的主轴的转数、和加工材料和刀具之间的切削进给量。

另外，在输入部指定的刀具种类为旋转刀具的情况下，切削条件可以包括，旋转刀具的转数、和旋转刀具与加工材料之间的相对切削进给量。

本发明，在其他的方案中，提供一种用于自动生成，在多个系统控制下可以动作的具有至少1个主轴和至少1个刀架在NC机床上使用的多系统程序的自动程序生成方法，其中，不必考虑向多个系统的分配，可以个别生成控制NC机床制造加工件所必要的多个工序的程序并预先登录；预先登录在NC机床可以实施的多种切削加工工序中可以使用的与多种刀具属性相关的刀具数据；预先登录至少在1个刀架上设置的与多个刀具安装部的刀架上位置相关的刀具安装部数据；预先登录与可以安装在多个刀具安装部的多种刀夹的属性相关的刀夹数据；在多个程序中的几个在多个系统中的至少2个系统中并行执行的前提下，预先设定登录为向多个刀具安装部分配多个程序中指定的多个指定刀具的安装位置所需的刀具配置决定算法；按照刀具配置决定算法，根据刀具数据和刀具安装部数据，在多个刀具安装部中特定作为多个指定刀具安装位置的，可以执行与指定刀具相关的程序的多个刀具安装部的同时，根据刀具数据和刀夹数据，选定对应特定的多个刀具安装部的为安装多个指定刀具使用的多个刀夹；选定多个刀夹之后，将指定特定的多个刀具安装部的指令记载入多个程序，并自动地将多个程序分配到多个系统中。

在适宜的实施方案中的自动程序生成方法，还具备，在将多个程序分配到多个系统之前，可以在刀具配置的预设定数据优先、缩短多系统程序的周期以及提高加工精度这三个分配条件中选择其一的功能，在选择了分配条件之下，向多个系统自动分配多个程序。

此外，在将多个程序分配到多个系统之前，上述的程序自动生成方法还具备，适当组合至少1个主轴和1个刀架使其实行加工动作的事先设定登录多种加工模式的功能，根据从多种加工模式选择的几个加工模式，将多个程序分配到多个系统为理想。

另外，在上述自动程序生成方法中，刀夹数据中包括多种刀夹固有的各个刀具刀刃偏差量，在选定多个刀夹之后，根据各个被选定的刀夹的刀具刀刃偏差量，向多个程序记载位置调整指令为理想。

此外，在上述的自动程序生成方法中，刀夹数据中包括多种不同属性的刀夹的库存数，考虑库存数而选定多个刀夹为理想。

本发明，在其他实施方案中，提供一种自动生成，在多个系统控制下可以动作的具有至少1个主轴和至少1个刀架的在NC机床上执行的多系统程序的自动程序生成装置，其具备，不必考虑应控制为利用NC机床制造加工件必要的多个工序向多个系统的分配而分别制成的多个程序，可以在NC机床上实施的多种切削加工工序中可使用的与多种刀具属性相关的刀具数据，至少在1个刀架上设置的与多个刀具安装部在刀架上的位置相关的刀具安装部数据，与可以安装在多个刀具安装部的多种刀夹的属性相关的刀夹数据，以及多个程序中的几个在多个系统中的至少2个系统中并行执行的前提下，预先保存有为向多个刀具安装部分配多个程序中指定的多个指定刀具的安装位置所需的刀具配置决定算法的存储部，和按照存储部中存储的刀具配置决定算法，根据存储部存储的刀具数据和刀具安装部数据，在多个刀具安装部中，特定作为多个指定刀具安装位置的，可以实施与该指定刀具相关的多个刀具安装部的同时，根据存储部存储的刀具数据和上述的刀夹数据，选定安装对应在特定的多个刀具安装部的多个指定刀具所使用的多个刀夹，多个刀夹选定之后，向存储部存储的多个程序记载指定特定的多个刀具安装部的指令，自动向多个系统分配多个程序的程序分配处理部。

在适宜的实施方案中的自动程序生成装置，还具备接受在刀具配置的预设定数据优先、缩短多系统程序的周期以及提高加工精度这三个分配条件中选择其一的指定的输入部，程序分配处理部在输入部指定了分配条件之下，向多个系统自动分配多个程序。

此外，存储部预先保存有使至少1个主轴和1个刀架适当组合进行加工的多种加工模式，程序分配处理部根据从存储部中存储的多种加工模式中选择的若干加工模式，向多个系统自动分配多个程序为理想。

另外，存储部保存的刀夹数据包括多种刀夹各自固有的刀具刀刃偏差量，在选定刀夹之后，程序分配处理部从刀夹数据中读取选定的该各个刀夹的刀具刀刃偏差量，根据读取的刀具刀刃偏差量，向多个程序中记载位置调整的指令为理想。

此外，存储部保存的刀夹数据包括多种刀夹按属性分类的库存数，程序分配处理部考虑从刀夹数据读取的库存数，特定出多个刀具安装部，并选定多个刀夹为理想。

本发明，在其他实施方案中，提供一种将在多个系统控制下可以动作的具有至少1个主轴和至少1个刀架的在NC机床上执行的多系统程序在图示界面上显示出来的程序显示处理方法，其具备，使用NC机床制造加工件所必要的控制多个工序的多个程序，被分配给多个系统，生成多系统程序；计算多系统程序中的各个块所要的执行时间；检索多系统程序中的各个系统之间的程序等待位置；分别计算向多个系统分别分配的一系列上述程序中的程序开始端到达各块的经过时间；比较计算出的所有系统中的最后段的块的经过时间，将最长的经过时间规定为多系统程序的周期时间；计算多个系统各自的各个工序的开始时间和加工时间；为了在预先准备的程序显示界面的显示区域中，能显示出多系统程序的全体，根据规定的周期时间，计算图示界面中的时间刻度的间隔；根据计算的开始时间和加工时间，以计算的时间刻度为基准，将位置与相应的系统中的各个开始时间相对应，在图示界面上显示出多个系统各自中的各个工序的矩形显示框。

多系统程序的生成按照上述的自动程序生成方法进行生成为理想。

在此构成中，显示出矩形工序显示框后，还具备可以变更所选的若干加工模式组合的功能，这是很有利的。

变更加工模式组合具备下述内容：在图示界面上选择指定登录的多种加工模式中的变更后的加工模式；在图示界面上指定可以变更为指定加工模式的工序矩形显示框；将实施对应指定的矩形框的工序的加工模式，变更为指定的加工模式并显示出来。

此外，还具备在变更后的加工模式也是同时加工用的加工模式的情况下，在表示变更后的加工模式前，判断对应指定的矩形框的工序是否合适于同时加工，如果判断合适于同时加工即表示出变更后的加工模式，这也是很有利的。

附图的简单说明

本发明的上述以及其他的目的、特点以及有利之处，通过下面的附图所示的适宜的实施方案的说明，将更加清楚。在附图中，

图1是表示本发明第1实施方案中的自动程序生成装置的构成的方框图。

图2A和图2B是图1的自动程序生成装置中执行的自动程序生成方法的流程图。

图3是图1的自动程序生成装置中的材质指定界面图。

图4A和图4B是图1的自动程序生成装置中的工序指定界面图。

图5是图1的自动程序生成装置中的工序一览界面图。

图6是图1的自动程序生成装置中的刀具指定界面图。

图7是图1的自动程序生成装置中的数据输入界面图。

图8是图1的自动程序生成装置中的其他数据输入界面图。

图9是图1的自动程序生成装置中的其他数据输入界面图。

图10是同时表示了图1的自动程序生成装置中的程序界面、工序一览界面和数据输入界面的图面。

图11是图1的自动程序生成装置中的条件变更界面图。

图12是表示根据本发明第2实施方案的自动程序生成装置的构成的方框图。

图13是表示可以适用于图12中的自动程序生成装置的NC车床的主要构造的概括图。

图14A和图14B是图12的自动程序生成装置实行自动程序生成方法的流程图。

图15是表示图12的自动程序生成装置生成的多系统程序的加工例的图面。

图16是表示图12的自动程序生成装置的工程一览界面、数据输入界面和程序界面的图面。

图17是图12的自动程序生成装置的材质指定界面图。

图18是图12的自动程序生成装置的刀夹库存界面图。

图19是图12的自动程序生成装置的刀具配置决定界面图。

图20是图12的自动程序生成装置中的多系统程序界面图。

图21是表示图12的自动程序生成装置生成的一个多系统程序的图像界面图。

图22是表示图12的自动程序生成装置生成的其他多系统程序的图像界面图。

图23是本发明的一个实施方案的程序表示处理方法的流程图。

图24A和图24B是通过图23的程序表示处理方法表示的图像界面图。

图25是本发明的其他实施方案的程序表示处理方法的流程图。

图26是图25的程序表示处理方法在变更前的图像界面图。

图27是图25的程序表示处理方法在变更后的图像界面图。

实施发明的最佳形态

参照附图，图1是表示本发明第1实施方案中的自动编程装置10的整体构成的方框图。图2A和图2B是自动编程装置10实行的本发明一实施方案的自动程序生成方法的流程图。

自动编程装置10是一个按照本发明的自动程序生成方法，利用图中未显示的NC机床执行一连的加工程序的自动生成的装置，NC机床上装备的NC装置(图中未显示)，从自动编程装置10接受一系列的加工程序并根据这些加工程序控制NC机床的动作。自动编程装置10在共同的机床上集中搭载有多个主轴和多个刀架，例如，能利用车刀、钻、铣刀等切削刀具，在对同一材料同时进行不同的加工或者对不同的材料进行同时加工的多轴多系统型NC车床上，可以很好地得到使用。在这个实施方案下，将举例表示这样的多轴多系统型的NC车床的加工程序的自动生成顺序。

如图1所示，自动编程装置10具备输入部12、显示部14、控制部16、存储部18、切削条件确定处理部20以及程序生成处理部22。大致地讲，输入部12具有图中未表示的带有数值键的键盘和鼠标等指示装置，在显示部14，操作人员对表示出的后面将要介绍的各种界面上的各种选择项目和要求事项，进行对话式的指示以及输入数据。另外输入部12具有输入CAD之类的图形的功能，操作人员可以通过图面的形式输入加工件几何学的数据。显示部14具有图中未表示的CRT和LCD等的显示器，操作人员可以进行对话式输入和图面的输入，保存在存储部18中的后面将要介绍的与各种数据和表相关的各种界面在有选择地表示出来的同时，自动生成的加工程序也按照后面要介绍的顺序表示出来。

控制部16，具备图中未表示的电脑的CPU，控制自动编程装置10中与程序自动生成相关的各项工作，例如将在输入部12输入的各种指示和数据存储在存储部18中，在显示部14中适宜地表示出上述的各种界面，并要求切削条件确定处理部20以及程序生成处理部22进行后述的各种处理。存储部18具备图中未表示的电脑ROM、RAM和软盘等外部存储媒体，保存与程序自动生成相关的后述的各种数据、表、界面等的同时，也存储从输入部12输入的数据和自动生成的加工程序。切削条件确定处理部20以及程序生成处理部22可由图中未表示的电脑CPU构成，在控制部16的控制下，在两者之间，以及输入部12、显示部14和存储部18的各部分之间进行数据和指示的收授，生成所需要的加工程序。

更详细地讲，在存储部18，设置有下述各种表：按照切削加工工序的种类，并分别对应加工材料的多个材质种类，而设定登录的NC机床能实施多种切削加工工序所要求的切削条件相关的多个标准切削数据的切削条件数据表24；和登录的多种切削加工工序中可使用的多种刀具属性相关的多种刀具数据的刀具数据表26；和按照切削加工工序的种类设定登录的生成实施多种切削加工工序所需加工程序的多个程序生成算法的算法表28。在存储部18中，还预先保存有下述的与各个表相关的各种界面：表示可以指定加工材料的多个材质种类名称的材质指定界面30、表示可以指定多种切削加工工序名称的工序指定界面32、和表示可以指定多种刀具名称的刀具指定界面34。这些界面在控制部16的控制下，在显示部14的显示器上有选择地表示出来。

输入部12，针对显示部14的显示器上表示出的上述各种界面，通过操作人员的键盘等的输入操作，接受选择和指定包括加工材料材质种类、对加工材料实施至少一个切削加工工序的种类、以及在至少一个切削加工工序中使用的各种刀具种类的各种指令。在输入部12接受的各种指令如下所述，在控制部16的控制下，在切削条件确定处理部20为确定切削条件，和在程序生成处理部22为生成加工程序而得到适当的处理。

即，切削条件确定处理部20，在存储部18保存的切削条件数据表24内，从在输入部12指定的加工材料材质种类和至少一个切削加工工序种类中，特定并读取至少一个切削加工工序所要求的各种标准切削条件的同时，在存储部18保存的刀具数据表26内，特定并读取与在输入部12指定的刀具种类对应的刀具数据，并从这些读取的标准切削条件数据和刀具数据中，确定与被指定的材料材质和刀具相关的切削条件。然后，程序生成处理部22，在存储部18中保存的算法表28内，特定并读取对应在输入部12指定的至少一个切削加工工序的各种程序生成算法，并根据切削条件确定处理部20所确定的切削条件，按照读取的程序生成算法，生成至少一个切削加工工序的各种加工程序。

下面，参照图2A和图2B所表示的流程图以及图3~图11所示的各个界面，对自动编程装置10以及所实施的自动程序生成方法的具体例子进行说明。

适用于自动编程装置10的NC车床，例如是，针对各种材质的加工材料(即，棒状材料)，可以实施基本工序(切断、回收制品等)、车削工序(外径切削、粗加工、端面打孔、外径切削螺纹、内径切削等)、2次加工工序(打十字孔、打偏心孔、D切断、键槽加工等)、特殊加工(长型物体改换捆装等)，大致可实施4种工序的各种工序。此外，在此例子中，NC车床可以加工的棒状材料的材质，根据所要求的切削条件(切削速度、切削进给量等)的不同，分为铝、黄铜类，高速钢、碳素工具钢类，高速不锈钢、构造用碳素钢类，合金工具钢、镍硌钢类，切削困难材料类5大类别。而且，这样的工序分类和材质分类是使用者在日常的加工作业中，根据NC机床的机械构成和对象制品设定的，使用者可以通过自动编程装置10自由地变更和追加这些分类。

首先，在图2A和图2B流程图中的阶段S1，控制部16，按照操作人员操作输入部12，将材质指定界面30表示在显示部14的显示器上并进行的材质的指定，从存储部18中存储的上述5种材质中选择加工棒状材料的材质。材质指定界面30，具有图3所示的构成，通过操作人员参照材质指定界面30进行的对输入部12的适当操作，不仅可以指定NC车床加工的棒状材料的材质，还可以指定棒材的形状、尺寸等其他补充数据。在图中例子中，铝、黄铜类的圆形材料(外径12mm)被指定。选择的棒状材料的材质和指定的补充数据被存储部18所存储保存。

接着在阶段S2，控制部16按照操作人员操作输入部12，将工序指定界面32表示在显示部14的显示器上并根据进行的工序的指定，从存储部18中预存的上述的各种工序中，选择加工在阶段S1中选择的棒状材料生成工件所必要的工序。工序指定界面32具有图4A和图4B所示的界面构成，通过操作人员参照工序指定界面32进行的对输入部12的适当操作，可以将NC车床实施的所有工序的名称，大致按上述的4大分类按每分类进行一览表示的同时，还可以随时从各一览表中指定所希望的工序。例如，图4A中，作为大分类，基本工序被指定，与其对应的3种基本工序被一览表示出来。此外在图4B中，作为大分类，车削工序被指定，与其对应的16种车削工序被一览表示出来，同时其中的外径切削工序被指定，选择的工序的种类被存储在存储部18中。

在阶段S2中，可以选择加工一个工件所必要的全部多个工序。此时，操作人员可以从工件的设计图面中，读取加工所必要的工序种类和其实施顺序，按照该实施顺序在工序指定图面32上依次指定所要的工序。这样被指定的多个工序，每次指定后都被保存在存储部18中，同时更为理想的是，上述指定的多个工序被列记在存储部18中存储的工序一览界面36中，随时在显示部14的显示器中一览表示出来。工序一览界面36，具有图5所示界面的构成，在此例中，加工一个工件所必要的全部工序被排列记载。如图所示，每次指示所希望的工序(图中第9号的端面孔工序)，在该工序的刀具选择未完成的情况下，下述的刀具指定界面34则表示出来。

下面在阶段S3，控制部16，按照操作人员操作输入部12，将刀具指定界面34表示在显示部14的显示器上并根据进行的刀具的指定，从存储部18中预先保存的刀具数据表26中，选择在阶段S2中选择的各工序所必要的刀具。此时，在阶段S2每选择一个工序时，该工序所必要的具代表性的与刀具相关的刀具指定界面34即自动地表示出来，这一构造不会妨碍操作人员的思维并使输入作业高速完成。刀具指定界面34具有图6所示的界面构成，通过操作人员参照刀具指定界面34对输入部12进行适当的操作，则可以一并选择、并表示出刀具数据表26登录的所有刀具的种类名称和属性以及图解该刀具的典型图面。此处，在刀具数据表26，将与刀具的种类名称(外径车刀、内径车刀、螺纹车刀、钻头、丝锥等)相关联的，以使用者容易使用的刀具名称(例如，标明材质)作为登录名称，可对每个登录名称下的刀刃形状和尺寸特点进行登录。在图中所示的例子中，作为种类名称的钻头被选择(或者在阶段S2中，选择打孔工序后，会自动表示出来)，钻头界面被表示出来的同时，登录名称为DSC-2.2的钻头则被指定，其属性(直径、刀刃角度)被表示出来。

这样，在棒状材料材质、工序及刀具的选择完成后的阶段，控制部16自动地选定实施操作人员指定的切削加工工序所必要的标准加工条件(开始位点的刀刃位置、切入量等)，按每个指定的工序在显示部14表示出来使操作人员可以确认(阶段S4)。基于这个目的，存储部18中，预先保存有，按照相应切削加工工序的种类，设定并登录的上述的多种切削加工工序所要求的多个标准加工条件的标准加工条件表38(图1)。该标准加工条件表38中登录的标准加工条件，是从作为对象的NC车床中与各个切削加工工序相关的经验值导出的标准数据，使用这些标准数据可以生成实施标准加工所需的程序。这样的标准加工条件的自动表示，起到了使操作人员的数据输入作业简单化的效果。

此处，为了使使用者可以发挥自己的专门技能对标准的加工程序附加上其它的附加价值，使用者一侧可以自由地变更标准加工条件是较为理想的。另外，一般来讲，在这样的标准加工条件以外，对应切削加工工序的种类的补充数据(打孔工序的孔的深度、螺纹切削工序的螺纹种类等)的登录也是必要的。从这样的观点看，在图示的实施方案中，在对应指定工序种类的标准加工条件表38内，选定的标准加工条件可以变更显示的同时，为了可以登录对应指定的工序种类所个别要求的补充数据的多种数据输入界面40(图1)，被预先保存在存储部18中。输入部12在接受必要的标准加工条件的变更的同时，也接受必要的补充数据的登录。

因此，在阶段S4，在控制部16的控制下，在显示部14的显示器上表示出呈现对应指定工序的标准加工条件的数据输入界面40。对此，操作人员参照数据输入界面40，根据需要操作输入部12，在数据输入界面40上变更呈现的标准加工条件，登录所要求的补充数据(阶段S5)。数据输入界面40作为示例由图7～图9所示的界面构成。例如，图7表示了对应外径切削工序、外径槽形成工序、粗加工工序等对棒状材料的外周面进行的车削工序的数据输入界面40A。在这个数据输入界面40A中，作为标准加工条件呈现出开始点的刀刃位置、切入量等，并可以进行变更，但是补充数据没有被登录。此处，在这样的车削工序中，对作为补充数据的工件外形，即切削形状进行登录，多数情况下是有利的。因此，在付与输入部12CAD之类的图形输入功能的同时，在存储部18中预先保存图8所示的图形输入界面40B。操作人员通过这些，根据必要在显示部14表示出图形输入界面40B，通过图面可以登录几何学的补充数据(刀具所经线路上的各点坐标、圆弧的半径等)。另外，图9的例子表示了对应D切削工序的数据输入界面40C。在数据输入界面40C中，呈现出加工部的外径、最大切入量、纵向切削进给量等标准加工条件，并且可以变更。并且，D切削数、切削时的主轴旋转角度、切削宽度、切削开始位置(Z坐标)以及切削量(深度)等补充数据被登录。

这样，加工条件的确认和变更以及补充数据的登录完成后，上述的切削条件确定处理部20，在控制部16的控制下，确定与指定的棒状材料和指定刀具相关的切削条件(阶段S6)。在此处图面表示的实施方案中，如下述表1～表4所示，切削条件数据表24，按照上述的各种切削加工工序的种类并对应上述的5种材质，分别设定并登录，作为标准切削条件数据的棒状材料的被切削点与刀具刀刃之间的相对切削速度的数据、以及棒状材料和刀具之间的切削中相对进给量数据。

作为例子，表1和表2分别表示了外径切削工序、外径槽形成工序、粗加工工序等工序的，对于棒状材料外表面的车削工序中的切削速度表和切削进给量表。在此例子中，切削进给量表针对径方向进给量和纵向进给量的任一个，都根据切入量进行了数据的详细分类。

此外表3和表4各自表示，端面打孔工序、打十字孔工序、打偏心孔工序等工序中的对棒状材料的端面或外周面打孔工序中的切削速度表和切削进给量表。在此例子中，切削速度和切削进给量表都分别对应刀具的尺寸(钻头)进行了数据的详细分类。另外，切削进给量表表示的数据不是进给量本身，而是2个系数。

在输入部12指定的切削加工工序的种类为车削加工并且指定刀具为车削用的刀具的情况下，根据上述的标准切削条件数据(切削速度、切削进给量)确定的切削条件，是NC车床上使加工对象的棒状材料旋转的主轴的转数、和棒状材料与刀具之间的切削中的相对进给量。此外，在输入部12指定的切削加工工序种类为铣刀切削加工和打孔加工并且指定刀具的种类为旋转刀具的情况下，根据上述的标准切削条件数据(切削速度、切削进给量)确定的切削条件，则是该旋转刀具的转数和旋转刀具与棒状材料之间在切削过程中的相对进给量。在这样的切削条件中，主轴或旋转刀具的转数可以根据切削条件数据表24中登录的切削速度数据进行规定的计算而求得。而刀具与棒状材料之间的相对切削进给量，可以直接采用切削条件数据表24登录的切削进给量数据，也可以根据对切削进给量数据进行规定的计算而求得。

因此，在图示的实施方案中，在存储部18中保存有，按照多种切削加工工序的种类，设定登录的从标准切削条件数据和刀具数据计算切削条件的切削条件算式表42。而且切削条件确定处理部20，在如上述读取刀具数据和标准切削条件数据的同时，在切削条件算式表42内，特定并读取输入部12中指定的对应切削加工工序的切削条件算式，并根据读取的算式自动确定切削条件。

例如，外径切削工序、外径槽形成工序、粗加工工序等针对棒状材料的外周面进行的车削工序中，则要确定作为切削条件的主轴转数和切削进给量。因此，在切削条件算式表42中保存有对应这样的切削工序的车削条件算式S＝V/(π×d)×100。此处，S为主轴转数，V为切削条件数据表24中登录的切削速度表(表1)，d为切削前的棒状材料的切削部分外直径。此外，切削进给量应用在切削条件数据表24中登录的切削进给量数据(表2)。在这种情况下，应用的切削进给量数据根据数据输入界面40A(图7)中自动表示的(或者根据必要变更登录的)切入量而不同。

另外，在端面打孔工序、打十字孔工序、打偏心孔工序等在棒状材料的端面或外周面进行的打孔工序中，要确定作为切削条件的主轴转数(固定刀具的情况下)或者刀具转数(旋转刀具的情况下)以及切削进给量。因此，在切削条件算式表42中保存有对应这样的打孔工序的切削条件算式S＝V/(π×d)×100。此处，S为主轴转数或者刀具转数，V为切削条件数据表24中登录的切削速度数据(表3)，d为刀具的直径(刀具数据表26中按每个刀具登录名称进行登录)。在这种情况下，切削速度数据V根据指定的刀具的直径应用不同的数据。而且在切削条件算式表42中还保存有一个对应打孔工序的切削条件算式F＝d×k1+k2。此处，F为切削进给量，d为刀具直径，k1及k2各自适用在切削条件数据表24中登录的切削进给量数据(表4)的系数1和系数2。该切削进给量(系数)数据根据指定的刀具的直径应用不同的数据。

上述的切削条件，一般来讲，根据指定的刀具的材质和尺寸等属性的不同，会有一些不同。为了生成高精度的加工程序，根据刀具的属性确定最合适的切削条件是最理想的。因此，在图示的实施方案中，在存储部18中预存有，按照刀具的属性以及加工对象的棒状材料的材质种类，设定登录了为了对应刀具的属性(刀具数据表26中按照每个刀具登录名称进行登录)调整标准切削条件数据所用的标准参数的标准参数表44。该标准参数是对应刀具的属性调整上述标准切削条件数据(切削速度、切削进给量)的比率(百分比)，是从NC车床的各个切削加工工序相关的经验值导出的标准数据。因此，将标准参数乘上根据上述切削条件算式算出的切削条件，就可以确定对应刀具属性的最合适的切削条件。

表5表示了，调整上述表3和表4记载的打孔工序中的标准切削条件数据(切削速度、切削进给量)所用的标准参数数据表的一个例子。在这个例子中，针对登录名称为DSC-2.2和DSC-3.0的属性不同的2种钻头，调整切削速度和切削进给量所用的比率(百分比)，按照棒状材料的材质被分别规定。因此，在图示的实施方案中，切削条件确定处理部20在存储部18保存的标准参数表44内，从输入部12指定的加工材料的材质种类和刀具属性中，特定并读取在输入部12指定的各个切削加工工序所要求的标准参数，并使用该读取的参数确定切削条件。

这样，在阶段S6确定了切削条件，在阶段S7，程序生成处理部22按照上述的程序生成算法，生成指定的切削加工工序的加工程序。在图示的实施方案中，程序生成处理部22使用指定的切削加工工序所要求的标准加工条件数据(保存在标准加工条件数据表38内的或者在输入界面40变更的(阶段S5))以及补充数据(数据输入界面40中登录的(阶段S5))，生成加工程序。此处，作为算法表28中登录的程序生成算法的一个例子，将对外径切削工序、外径槽形成工序、粗加工工序等针对棒状材料的外周面进行的车削工序中的程序生成算法进行简单说明。

在针对棒状材料外周面的车削工序中，根据图7和图8所示的数据输入界面40A、40B，标准加工条件数据和补充数据被登录，按照上述的顺序确定切削条件(主周转数和切削进给量)。因此，程序生成处理部22在程序生成算法最初的阶段，按照切削条件，生成指示NC车床的主轴旋转的指令块。在下一个阶段，生成决定刀刃在(X，Y)＝(棒状材料+1mm，加工开始点的Z坐标)位置上的指令块。在下一个阶段，生成决定刀刃在加工开始点位置的指令块。在下一个阶段，生成使刀刃沿着图像输入界面40B所作的图面形状移动并进行切削的指令块。之后，在最后的阶段，生成在切削至图形的作图终点时，决定刀刃处于加工终止点位置的指令块。这样，外周面车削加工工序的加工程序就自动地生成出来。而且，在该程序生成算法中，加工开始点根据端面切削余量的有无和图形上作图开始点的位置，按照规定的若干方法被决定。同样加工终止点根据图形上作图终止点的位置，按照规定的若干方法被决定。

阶段S7生成的加工程序，在控制部16的控制下，被记述在存储部18预先保存的程序界面46(图1)中，并被表示在显示部14的显示器上。程序界面46，具有图10所示的构成，其优点在于，如图所示，工序一览界面36和数据输入界面40被并列地表示在显示部14的显示器上。在图示的例子中，在工序一览界面36上[端面孔工序]被指定，对应端面孔工序的数据输入界面40和记述了打孔加工程序的界面46被表示出来。操作人员参照显示部14表示的程序界面46，可以判断生成的加工程序的妥当性。

此处，阶段S7生成的加工程序，可以直接被采用送到NC装置，实际应用上，操作人员参照程序界面46，比如在与经验值进行比较判断其妥当性后，可以根据必要修正加工程序，这更为有利。从这个观点上讲，在图示的实施方案中，输入部12根据必要，接受阶段S6确定的切削条件的变更，程序生成处理部22根据在输入部12接受的切削条件的变更，可以对阶段S7生成的加工程序进行修正。而且，存储部18中，预先保存有变更切削条件的条件变更界面48(图1)。

因此，操作人员在参照程序界面46，判断有无修正加工程序的必要时，在阶段S8操作输入部12，将条件变更界面48表示在显示部14的显示器上，在条件变更界面48上，将有关指定材质和刀具被确定的切削条件变更为所希望的内容。条件变更界面48由图11所示的界面构成。在图示的例子中，在使用针对铝、黄铜类棒状材料(外经12mm)的外径切削用刀具实施外径切削工序时，根据切入量4mm以上的加工条件而被确定的标准切削条件(主轴转数、切削进给量、结束)被表示出来。操作人员可以借助输入部12，将此条件变更界面48中的切削条件的各项目变更为任意数值。接着，程序生成处理部22根据变更的切削条件，生成修正了的加工程序。

如上所述对自动编程装置10中自动生成的加工程序进行修正，一般来讲，可以预想必须由具备高水准的知识和经验的操作人员来完成。因此，缺乏知识和经验的操作人员要使用自动编程装置10生成同样的加工程序时，可以将上一位操作人员变更的切削条件的数值很容易地进行再利用(理想为无意识地)，这是很有利的。从这样的观点出发，在图示的实施方案中，控制部16在阶段S9对在阶段S8有无切削条件的变更进行判断，只在没有变更的情况下，结束程序自动生成流程。在切削条件变更的情况下，控制部16在阶段S10，要求在切削条件确定处理部20算出为从切削数据表24中登录的标准切削条件数据中确定操作人员在阶段S8为修正加工程序而变更的变更后的切削条件的变更参数，并将该变更参数按照刀具的属性以及加工材料的材质种类存储在存储部18中。

该变更参数与登录在存储部18内的标准参数表44中的标准参数一样，是对应刀具的属性调整标准切削条件数据(切削速度、切削进给量)的比率(百分比)。因此，在标准参数表44中保存预先登记的标准参数的同时，最好可以写换登录计算出的变更参数。每当自动编程装置10自动生成加工程序时，切削条件确定处理部20都在控制部16的控制下，判断从操作人员指定的刀具的属性和加工材料的材质种类特定出的变更参数是否被登录在标准参数表44中，已经登录的情况下，使用变更参数代替根据同一刀具属性和加工材料材质种类特定的标准参数，确定切削条件。由于这样的构成，在先的操作人员在自动制成加工程序时变更的切削条件的值，可由其他操作人员下次在生成同一个加工程序时，完全无意识地再次利用变更后的切削条件。这样的变更参数随时可以写换，使操作人员的知识和经验得到进一步提高。

此外，在确定切削条件的时候，在标准参数表44内，根据与所需要的标准参数相同的刀具属性及加工材料的材质种类可以特定的变更参数被登录的情况下，操作人员都可以借助输入部12适当地选择使用标准参数确定的切削条件和使用变更参数确定的切削条件中的任意一个。这样，其他的操作人员可以判断在先的操作人员变更的切削条件的妥当性自动生成程序。而且，在上述的流程中，在希望修正程序生成处理部22自动生成的加工程序的时候，可以直接将修正的项目输入图10所示的数据输入界面40和程序界面46。在这种情况下，如果与使用条件变更界面48进行的切削条件变更登录相区别，不进行上述流程中的变更参数的计算和登录，比如操作人员可以有意识地隐匿个人的技术诀窍。

像上述一样，根据自动编程装置10，操作人员在从工件的设计图面读取加工所必要的工序的阶段，依次指定这些必要的工序的同时，可以接着进行工序指定中的刀具的指定和必要的数据的登录。因此可以在不妨碍思考的过程的情况下顺利地进行输入的作业。而且，切削加工工序所必要的标准加工条件预先被进行了登录，所以需要登录的数据数量很少，此外可以自动地确定对应加工材料的材质和刀具的属性的标准切削条件，程序生成技术和加工工序的知识匮乏的操作人员也可以比较容易地在短时间内自动制作程序，这是很有利的。而且，可以针对操作人员的经验多少适当地修正自动生成的加工程序，同时还可以存储该修正内容使其他的操作人员可以利用，这样众多的操作人员可以共有以高水准的知识和经验为基础的高水准的程序生成技术。因此，根据自动编程装置10，可以不必受到操作人员的知识经验多寡的影响，迅速并正确地自动生成自动加工复杂而且多种形状的工件所需的一连的加工程序。

从上述的说明可以清楚地看出，根据本发明，在为自动生成在NC机床上实施的加工程序的自动程序生成方法和自动程序生成装置中，不受操作人员的知识经验多寡的影响，迅速并正确地自动生成自动加工复合机械化的NC机床上的复杂而且多种形状的工件所需的一连的加工程序变为可能。

图12是表示本发明第2实施方案中的自动编程装置50的整体构成的方框图。自动编程装置50，是根据本发明的自动程序生成方法，自动生成在多个系统的控制下具有至少一个可以工作的主轴和至少一个刀架的图中未显示的NC机床上实施的多系统加工程序的装置。NC机床上装备的NC装置(图中未表示)，根据从自动编程装置50接受的多系统程序控制NC机床的动作。

如图12所示，自动编程装置50具有输入部52、显示部54、控制部56、存储部58和程序分配处理部60。大致地讲，输入部52具有图中未表示的带有数值键的键盘和鼠标等指示装置，操作人员参照显示部54表示的后面将要介绍的各种界面，进行对话式的指示和数据输入。显示部54具有图中未表示的CRT和LCD等显示器，操作人员可以进行对话式的输入，在存储部58有选择地表示保存的后述各种数据相关的各种界面，同时也表示出根据后面将要介绍的顺序自动生成的多系统程序。

控制部56，具有如图中未表示的电脑的CPU，使存储部58存储输入部52输入的各种指示和数据，在显示部54适当地表示上述的各种界面，要求程序分配处理部60实施后面将要叙述的各种处理等，控制自动编程装置50的多系统程序自动生成相关的所有动作。存储部58，具有如图中未表示的电脑的ROM、RAM和软盘等外部存储媒体，预先保存与多系统程序自动作成相关的各种数据、界面等的同时，存储在输入部52输入的数据和自动生成的多系统程序。程序分配处理部60可由图中未表示的电脑CPU构成，在控制部56的控制下，在输入部52、显示部54以及存储部58的各部分之间收授数据和指示，生成所希望的程序。

更加详细地讲，存储部58中预先保存有下述的各部分：不考虑对控制NC机床制造工件必要的多个工序的向多个系统的分配，而各自生成的多个程序62；NC机床可以实施的多种切削加工工序中可以使用的与刀具的属性相关的刀具数据64；和NC机床的至少一个刀架上设置的多个刀具安装部的位置相关的刀具安装部数据66；和在多个刀具安装部安装的多种刀夹的属性相关的刀夹数据68；和多个程序62中的几个在多个系统中的至少两个系统中并行实施的前提下，将程序62指定的多个指定刀具的安装位置分配在多个刀具安装部上时所需的刀具配置决定算法70。

此外，程序分配处理部60，在控制部56的控制下，按照存储部58保存的刀具配置决定算法70，根据存储部58保存的刀具数据64和刀具安装部数据66，特定出多个指定刀具的安装位置，即在多个刀具安装部中可以实施与指定刀具相关的程序62的多个刀具安装部。同时，根据存储部58保存的刀具数据64和刀夹数据68，选定安装对应特定的多个刀具安装部的多个指定刀具所用的多个刀夹。在选定了多个刀夹后，将指定特定的多个刀具安装部的指令记入存储部58保存的多个程序62中，将这些程序62自动进行分配给多个系统的处理。

为了更具体说明上述的自动编程装置50的构成，首先参照图13，将适用于自动编程装置50的NC机床作为一个例子，简要地说明多轴多系统型NC车床的构造。

该NC车床由主要的(或者是正面的)持握车床外部供给的棒状材料并旋转的第1主轴72、和配置在第1主轴72的轴线方向与其同轴并相对配置的，持握从第1主轴72接受的完成一部分加工的棒状材料并旋转的辅助的(或者是背面的)第2主轴74、和各自安装有多个刀具76、78并独立工作的第1和第2刀架80、82、和装备有多个刀具78并被固定配置的第3刀架84构成。在该NC车床中，第1主轴72、第2主轴74、第1刀架80和第2刀架82在后面记述的3个系统的控制下进行工作，完成包括同时加工的多种自动加工工作。

第1主轴72可以沿着与自己的转动轴线72a平行的移动控制轴(Z1轴)进行直线移动。第1主轴72的轴线方向的前方规定的位置上，与第1主轴72同轴状设置有作为引导推进装置86的在旁边支撑第1主轴72持握的棒状材料的先端的被加工部位的辅助支撑装置。

第1刀架80设置在第1主轴72的轴线方向的前方接近引导推进装置86的位置，沿着与第1主轴72的Z1轴垂直相交的进给控制轴(X1轴)以及与Z1轴和X1轴两者垂直相交的进给控制轴Y1轴进行直线移动。第1刀架80是具备保持多个刀具76、78并列配置的多个刀具安装部88的梳齿状刀架。可以在与第1主轴72的旋转曲线72a垂直相交的可以决定的位置上装备车刀、钻头等车削刀具和铣刀等旋转刀具。第1刀架80基本上，按照NC程序，通过第1系统控制的第1刀架80自身的X1轴的移动和第1主轴72的Z1轴的移动的协调动作，使通过第1系统控制的其自身的Y1轴移动而分度选出的所希望的刀具76、78的刀刃进行插入动作，以此对第1主轴72持握的棒状材料进行所希望的切削加工。而且，第1刀架80的Y1轴的移动不仅仅是选择刀具的动作，比如在选择了旋转刀具的情况下，也有棒状材料外周面的切削加工(D切削)动作的功能。另外，第1刀架80所定的刀具安装部88中，可以使用图中未表示的多种刀夹，安装打孔刀具和旋转刀具。

第2刀架82，中间夹着引导推进装置86，配置在第1刀架80的略相反侧，沿着与第1主轴72的Z1轴垂直相交的进给控制轴(X2轴)以及与Z1轴平行的进给控制轴(Z2轴)进行直线移动。第2刀架82是具备保持多个刀具76、78在圆周上等间隔配置的刀具安装部90的六角刀架，有与Z2轴平行的旋转分度控制轴(T1轴)。同时可以在与第1主轴72的旋转轴线72a垂直相交或者平行可以决定的位置上配置车刀、钻头等车削刀具和铣刀等旋转刀具。第2刀架82基本上，按照NC程序，通过第2系统控制的第2刀架82自身的X2轴的移动和Z2轴的移动的协调动作，使通过第2系统控制的其自身的T1轴转动而分度选出的所希望的刀具76、78的刀刃进行插入动作，以此对第1主轴72持握的棒状材料进行所希望的切削加工。

第2刀架82的各个刀具安装部90中，可以使用多种刀夹92安装各种刀具76、78。此时，根据刀夹92的构成，在一个刀具安装部90中，可以按各自的方向安装能同时加工第1主轴72和第2主轴74持握的棒状材料双方的一对刀具。

第2主轴74具有与第1主轴72的旋转轴线72a平行的旋转轴线74a，并配置于第1主轴72的轴线方向的前方，中间夹着引导推进装置86与其相对。可以沿着与第1主轴72的Z1轴垂直相交的进给控制轴(X3轴)以及与Z1轴平行的进给控制轴(Z3轴)进行直线移动。第3刀架84，由具备保持多个刀具78并列配置的多个刀具安装部94的梳齿状刀架构成。在与第2主轴74的旋转轴线74a平行的可以决定的位置上，安装有钻头等车削刀具和立铣刀等旋转刀具，并配置在与第2主轴74的X3轴移动路线的对面。而且，第3刀架84由于它的构成可以称之为例如背后三根轴。第2主轴74基本上，通过第3系统控制的其自身的X3轴移动选择在第3刀架84上所希望的刀具78的同时，按照NC程序，通过同一第3系统控制的其自身的X3轴的移动和Z3轴的移动的协调动作，使该刀具78的刀刃能进行相对的插入动作，以此对从第1主轴72接受并移动到第2主轴74的棒状材料进行所希望的切削加工。而且，在第3刀架84的各个刀具安装部90中，使用图中未表示的刀夹，可以安装打孔刀具和旋转刀具。

而且，第1主轴72和第2主轴74有各自的旋转角度控制轴(C1轴和C2轴)。因此，第1主轴72和第2主轴74通过决定各自的C1轴和C2轴的分度动作，在各自持握的棒状材料的端面和外周面的希望的位置上，使用所希望的刀架80、82、84上装备的旋转刀具，可以进行各种各样的加工。

这样，上述的NC车床通过按照3个系统程序，沿着多个控制轴对各主轴72、74以及各个刀架80、82、84的动作的控制，可以同时使用3个刀架80、82、84上选择的最多3个刀具76、78，对两个主轴72、74所持握的棒状材料分别进行自动加工。

下面，参照图14A和图14B所示的流程、图15所示的工件加工例、以及图16至图22所示的各种表示界面，与上述的NC车床联系起来，对自动编程装置50及在其实施的自动程序生成方法的具体例子进行说明。

首先，在图14A和图14B的流程图的阶段P1中，操作人员从工件的设计图中读取在NC车床上制造工件所必要的多个工序，不考虑对NC车床的3个系统的分配(即，不指定各程序所指定的刀具的装备位置)，分别生成控制该各个工序的多个程序62。在图15的加工例子中，(1)外径切削工序、(2)外径螺纹切削工序、(3)D切削工序、(4)十字孔中心工序、(5)十字孔工序(以上的工序由棒状材料正面的第1主轴72持握进行加工)、(6)切断取下工序(棒状材料由第1主轴72传递给第2主轴74)、(B-1)打端面孔中心工序、(B-2)打端面孔工序、(B-3)端面孔阴螺纹工序、(B-4)外径切削工序(以上的工序由棒状材料背面侧的第2主轴74持握进行加工)等10个切削加工工序(箭头表示的工序的路线)被从设计图读取。

而且操作人员可以有意识地将指定所希望的刀具的安装位置的指令，记入任意一个刀架80、82、84中的预先设定的刀具安装部88、90、94，生成程序62。在这种情况下，在下述的多系统程序自动生成过程中，使用者设定的这样的刀具装置的预先设定数据被优先保存，只对没有预先设定数据的刀具，自动地分配到剩下的刀具安装部的安装位置。而且，在开始自动生成多系统程序之前，操作人员可以指定是否优先保持那些预先设定的刀具配置数据，这是很有利的。关于这一点，在后面将联系[分配条件的选择]进行叙述。

从设计图读取的各个工序的程序62，可以由操作人员手工制作，也可以使用其它的众所周知的自动程序生成装置生成。或者，在自动编程装置50中，也可以按照这样的工序分别附加程序自动生成的功能。例如，可以将上述的自动编程装置10的构成附加在自动编程装置50上。在这种情况下，两者的输入部12、52、显示部14、54、控制部16、56以及存储部18、58可以分别共同化。

在阶段P1作成的10种程序62，按照加工顺序(上述说明的顺序)，并且在加工顺序的最初追加准备工序的同时，在最后追加背面回收工序和终止工序，并预存到存储部58中。而且，图15的各工序中附加记述的T编号是表示在通过自动编程装置50作成的多系统程序中记述的各指定刀具安装位置的刀具号码。

存储部58中，预先保存有记载加工一个工件所必要的所有工序的工序一览界面96(参照图16)，存储部58中保存的上述各工序的程序62在控制部56的控制下，记载在工序一览界面96中，随时表示在显示部54的显示器上。如图16所示，在显示部54的显示器上，与工程一览界面96并列，可以表示出可以在工程一览界面96输入与指定的工序(图中为端面孔工序)相关的各数据的数据输入界面98、和记述了该工序的程序(图中为打端面孔程序)的程序界面100。而且，在图示的程序界面100中记述的程序，其刀具号码还未被指定。

接着在阶段P2，控制部56首先将保存在存储部58中存储的多个程序62向NC车床的3个系统进行临时分配。这种临时的分配作业，是为了下一阶段的程序分配能够顺利进行而做的，不是必须的，但是将适当的临时分配步骤设定在刀具配置决定算法70中是有利的。此处，在图13所示的NC车床的机械构成中，将系统1的第1刀架80上的刀具76、78进行的切削加工工序规定为主工序，其他的系统2和系统3的第2和第3刀架82、84上的刀具76、78进行的切削加工工序规定为辅助工序，是适当的。下面对以此观点出发设定的图中表示的临时分配步骤进行简要说明。

首先，将最初实施的工序(准备工序)的程序配置在对应系统1的存储部58内的程序存储区域$1的第1号，此后接着将针对第1主轴72持握的棒状材料的一系列正面加工程序(1)～(5)的程序按照加工顺序进行配置。然后，在其后段，配置切断取下工序(6)程序中使第1主轴72动作的部分(方框列)。在对应系统2的存储部58内的程序存储区域$2，按照加工顺序配置针对第2主轴74持握的棒状材料的一系列背面加工工序(B-1)～(B-4)的程序。在其后段，配置背面回收工序的程序。在对应系统3的存储部58内的程序存储区域$3，配置切断取下工序(6)程序中使第2主轴74动作的部分(方框列)。接着在各程序记述区域$1、$2、$3内的程序方框列的最后，配置结束工序的程序，结束临时分配。在临时分配的阶段，不将切削加工程序分配到程序记述区域$3。

程序的临时分配结束后，像上述的一样，程序分配处理部60在控制部56的控制下，从3个刀架80、82、84上的多个刀具安装部88、90、94中选择并特定出临时分配的多个程序中的指定刀具76、78的安装位置(阶段P3)。此处，对图示的实施方案中的刀具配置决定算法70进行简单的说明。首先，对于记述在各程序记述区域$1、$2中的多个程序，按照程序的配置顺序从第1刀架80和第2刀架82中交互选择指定刀具76、78的安装位置。在此情况下，为了特定作为选择基准的刀具安装位置，要预先在第1和第2刀架80、81中任意一个的刀具安装部88、90中指定多个指定刀具76、78中的切断车刀的安装位置。将切断车刀设为这样的基准刀具的理由在于，要以用切断车刀冲切棒状材料形成的材料的端面位置为基准，作成所有的位置坐标数据。而且，切断车刀的安装位置，如图17所示，可以利用指定加工材料材质的材质指定界面102，与材质指定同时作为基本数据(图中的[切断车刀号码])进行指定。材质指定界面102，可以在自动生成各个工序的程序的时候进行利用。也可以预先保存在存储部58中。

因此在预先指定的切断车刀的安装位置为第1刀架80上的刀具安装部88的情况下(在刀具安装部数据66中，赋予其例如T10号架的识别号码)，程序分配处理部60，从第2刀架82的刀具安装部90(同样赋予其例如T20号架的识别号码)中选择并特定准备工序的下一个工序(图15的加工例子中的(1)外径切削工序)中的指定刀具的安装位置。而且，向后面的工序按次序交互特定T10号架、T20号架。相反，切断车刀的安装位置为T20号架的情况下，从T10号架中特定准备工序的下个工序中的指定刀具的安装位置，而且向后面的工序按次序交互特定T10号架、T20号架。这样，在第1和第2刀架80、82上的刀具安装部88、90上分配所有的指定刀具76、78的安装位置。

同时程序分配处理部60，像上述一样，根据刀夹数据68选定将上述的指定刀具76、78安装在对应的刀具安装部88、90上使用的多个刀夹(例如刀夹92)(阶段P4)。此处，刀夹数据68中按名称不同登录有多种刀夹，而且作为各个刀夹的属性，还登录有安装对象刀架的种类、可以安装的刀具安装部的位置、使用对象工序的种类、使用对象刀具的属性、刀具刀刃偏差量(即，偏移量)等。因此，程序分配处理部60可以参照刀具数据64中登录的指定刀具76、78的属性、和刀具安装部数据66中登录的刀具安装部88、90的位置，选定刀夹。而且，根据指定刀具的属性和刀具安装部的位置，不用说也存在不使用刀夹的情况。

而且在图示的实施方案中，像上述那样，在程序中预先登录了操作人员所希望的与指定刀具相关的安装位置的预先设定数据的情况下，程序分配处理部60根据操作人员的指示，按照预先设定数据特定该类的指定刀具安装位置的同时，向剩下的刀具安装部88、90、94适当地分配没有预先设定数据的其他的指定刀具的安装位置。而且，针对按照预先设定数据特定出安装位置的指定刀具，程序分配处理部60从刀夹数据68中优先选定可以安装在特定的刀具安装部的刀夹。

一般来讲，在选定刀夹的时候，有必要确认所要选定的刀夹有没有库存。因此，在图示的实施方案中，按照刀夹的属性，在刀夹数据68中预先登录可以安装在NC车床的各个刀架80、82、84上的各种刀夹的库存数量。刀夹的库存数量的登录，例如可以如图18所示使用刀夹库存界面104进行。刀夹库存界面104可以预先保存在存储部58中，操作人员操作输入部52可以将其表示在显示部54的显示器上。

程序分配处理部60在阶段P4选定多个刀夹后，从刀夹库存数据68中读取并确认这些刀夹的库存有无(阶段P5)，在判断选定的所有的刀夹的库存有无之后，结束刀夹的选择，进入下一个阶段。在所选定的刀夹中，如果存在没有库存的情况，返回阶段P3和P4，针对所有的指定的刀具修改对刀具安装部88、90的特定和刀夹的选择，以便使用其它的有库存的刀夹可以安装在其他的安装位置。这样，在可能的范围内，施行所有的指定刀具、刀具安装部和刀夹的组合后，仍存在没有库存的刀夹的情况下，可以判断为错误并停止程序的生成。

这样，针对所有的指定刀具特定刀具安装部88、90以及选定刀夹的时候，不是仅仅判断是否优先对应一部分或全部的指定刀具的刀具配置的预设定数据，在经过充分的考虑后而决定为了尽可能缩短多系统程序的周期时间而进行的刀具配置、以及为尽可能提高加工精度而进行的刀具配置，这一点可以高效率地使NC车床的所有3个系统得到利用，也是在作业效率最有利的形态下将各个工序分配到系统中的中心要点。因此，在图示的实施方案中，将从(a)刀具配置的预先设定数据优先、(b)缩短多系统程序的周期时间、(c)提高加工精度这三个分配条件中，所希望选择的任意一个条件附加在上述的刀具配置决定算法70中，在选择的分配条件下，可以将多个程序分配到NC车床的3个系统中而构成。

在这种情况下，操作人员例如在自动编程装置50中的生成程序流程的最初阶段，操作输入部52，可以输入从上述的3个分配条件中选择的任意一个分配条件。这样，控制部56将在输入部52指定的分配条件附加在存储部58保存的刀具配置决定算法70中，而程序分配处理部60在指定的分配条件下，像上述一样，特定刀具安装部88、90以及选定刀夹。

概括地讲，(a)作为分配条件在指定了[刀具配置预先设定数据优先]的情况下，像上述一样，操作人员优先使用登录的预先设定数据特定刀具安装部，以及选定刀夹。另外(b)分配条件在指定为[缩短多系统程序的周期时间]的情况下，不管有没有操作人员预先设定的数据，以缩短周期时间为最优先，特定对应所有加工工序的刀具安装部，以及选定刀夹。(c)分配条件在指定为[提高加工精度]的情况下，在与可以进行高精度加工的刀架与主轴的组合中(预先保存在存储部58中)，优先特定出在要求一定精度的加工工序(预先保存在存储部58中)中要使用的刀具的刀具安装部和刀夹以及主轴之后，特定对应其余的加工工序的刀具安装部以及选定刀夹。这样，最终可以高效率地将多个程序分配到NC车床的3个系统中。

此处，对在图13所示的NC车床的机械构成中，为了提高作业的效率的3个系统的灵活运用有关的基本想法举例进行简要说明。例如，针对第1刀架80(梳齿状)和第2刀架82(六角状)，考虑到第2刀架82的刀具选择动作比较耗费时间，所以像上述一样，按照程序配置的顺序交互使用(即，配置刀具)将会有利。这时，如果在背面加工工序的打孔、阴螺纹切削等工序中有效地使用第3刀架84(背面三根轴)的话，其间在正面的加工工序中，可以交互使用第1刀架80和第2刀架82，有效地减少了刀具选择时间。而且，在背面加工工序的内外径切削工序只能通过第2刀架82上的刀具实施，所以其间在正面的加工工序中使用第1刀架80。此外，在正面加工工序的外径螺纹切削工序，有必要反复进行螺纹切削的动作，所以基本上，不是用第1刀架80(不能在Z轴移动)而使用第2刀架82(能在Z轴移动)。在外径螺纹切削工序中使用第1刀架80的情况下，因为要使第1主轴72在Z轴上移动，操作人员最好应当明白，棒状材料的被加工部要反复被引入引导推进装置86。

这样，在向NC车床的多个系统分配制造制品所要的多个工序时，考虑到NC车床的作业效率，预先设定适当地组合第1和第2主轴72、74以及第1-第3刀架80、82、84使其进行加工作业的多种加工模式是很有利的。因此，在图示的实施方案中，预先设定这样的多种加工模式106(图12)并保存在存储部58中，程序分配处理部60从存储部58存储的多种加工模式106中，在上述的指定的分配条件下，选择适当的几个加工模式，并根据这些选择的加工模式，将多个程序分配到NC车床的3个系统中。

作为这样的加工模式的例子，在图示的实施方案中，[双六角刀架加工]、[双座加工]、[背面正面同时加工]、[3系统同时加工]以及[取下/中心支撑]等5种加工模式被保存在存储部58中。双六角刀架加工是最多使用的标准加工模式，程序分配处理部60基本上在选择了该加工模式后，再选择其他的可以与其组合的加工模式。双六角刀架加工所规定的加工动作是交互使用系统1中的第1刀架80(梳齿状)和第2刀架82(六角状)进行的正面加工动作，其间，系统3的、第3刀架84(背面三根轴)可以进行背面加工。双座加工是系统1和系统2中的粗/最终加工和螺纹切削(不同螺纹样板)等的进行正面同时加工，将第1主轴72的C1轴位置决定动作分配给第1刀架80(系统1)和第2刀架82(系统2)中的任一个的加工模式，其间，可以使用系统3的第3刀架84进行背面加工。

背面正面同时加工是正面加工和背面加工相互独立进行的加工模式，在多个工序中包括有背面加工工序的情况下，程序分配处理部60基本上选择该加工模式。在背面正面同时加工中，可以交互使用系统2和系统3的第2刀架82和第3刀架84进行背面加工。3系统同时加工是在3个系统中进行同时加工(例如，正面外径加工和正面背面中心加工)时选择的加工模式。但是，3系统同时加工中，不能使用第3刀架84。在进行从第1主轴72向第2主轴74传递棒状材料、以及使用第2主轴74进行中心支撑时选择取下/中心支撑。

这样，在自动编程装置50中，根据预先设定的加工模式将多个工序分配到了3个系统中。但是，根据背面加工的有无，决定最具效率的加工模式组合的步骤会有所不同。再参照图14A和图14B的流程图，在阶段P3-P5，在特定了对应所有的指定刀具的刀具安装部88、90并选定了刀夹之后，控制部56在下一个阶段P6中，判断多个程序中有没有背面加工工序的程序，临时决定所有的工序根据什么样的加工模式来进行(阶段P7)。

而后，根据临时决定的加工模式的组合将多个程序分配到3个系统后，计算出正面加工工序和背面加工工序的各个程序的执行所需时间，在上述的指定的分配条件下，再次考虑是否可以将其改进成效率更高的最佳加工模式组合(即，增加并行工作时间)。在可以进行那样的改进的时候，采用最佳的加工模式组合(阶段P8)。而在多个程序中没有背面加工工序的情况下，则不需要临时决定加工模式的阶段，直接在阶段P8决定加工模式组合。

如上述那样进行，刀具安装部88、90的特定和刀夹的选定结束，进而在加工模式组合被决定后，存储部58中保存的多个程序62以作业效率最高的方式，被分配到NC车床的3个系统中(阶段P9)。此时，程序分配处理部60将指定对应各个指定刀具而特定的刀具安装部88、90、94的刀具配置指令(T编号)，记述在存储部58保存的多个程序62中。确定的T编号以及对应的指定刀具和刀夹的名称，可以使用例如图19所示的刀具配置决定界面108，在显示部54的显示器上进行表示。

如上述一样，NC车床使用的各种刀夹，作为属性具有各自不同的固有的刀具刀刃偏差量(移动量)。因此，在图示的实施方案中，在阶段P9，在确定了各个切削加工程序的刀具配置指令后，程序分配处理部60将在阶段P3-P5中选定的多个刀夹各自的刀具刀刃偏差量(移动量)，从存储部58保存的刀夹数据68中读取，根据这些读取的刀具刀刃偏差量，将刀具刀刃的位置修正指令记述在各个切削加工程序中(阶段P10)。这样，就结束多系统程序的自动生成。作成的多系统程序，可以使用例如图20所示的多系统程序界面110，在显示部54的显示器上进行表示。

自动编程装置50具有，如上所述，可以将自动生成的多系统程序根据操作人员的指示以图示形式表示在显示部54的显示器上的图画表示功能。在这种情况下，在存储部58中，预先保存有表示多系统程序图示的图示界面，控制部56将通过程序分配处理部60分配到3个系统中的多个程序，按其系统以时间顺序整列配置为多个列表示在图示界面上。图示界面有例如图21和图22所示的界面构成。图21中表示的图示界面112，是将图20的多系统程序界面110表示的多系统程序表示成图示的界面。该多系统程序是根据上述的程序生成流程在[刀具配置的预先设定数据优先]的分配条件下自动生成的。

如图所示，在对应NC车床的图示界面112中的程序记述区域$1中，以多个矩形带从图的左到右按照加工顺序配置有图15加工例的正面加工工序(1)-(5)的程序。在这个表示例中，在各个矩形带的正上方有表示程序内容的图画，外径切削工序(1)、D切削工序(3)、十字孔中心工序(4)及十字孔工序(5)通过第1刀架80(梳齿状)的刀具进行加工的同时，外径螺纹切削工序(2)通过第2刀架82(六角状)的刀具进行加工，包括各工序的经过时间在内，可以一目了然。此外，在这些正面加工工序带的后方(图中的右方)，配置有切断取下工序(6)的程序中对应使第2主轴74动作部分的程序的矩形带。

此外，在对应系统3的程序记述区域$3中，以多个矩形带表现有这些程序的内容，同时从图的左到右按照加工顺序配置有图15的加工例的背面加工工序中的端面孔中心工序(B-1)、端面孔工序(B-2)、以及端面孔阴螺纹工序(B-3)的程序。这些背面加工程序是在系统1实施的正面加工工序结束后经过了取下工序，针对从第1主轴72传递到第2主轴74的棒状材料进行的工序。在这个表示例中，这些背面加工工序的任一个都使用第3刀架84(背面三根轴)，以及包括各工序的经过时间可以一目了然。此外，在这些背面加工工序带的后方(图中的右方)，配置有切断取下工序(6)的程序中对应使第2主轴74动作部分的程序的矩形带。而且，系统1的第1-2号加工工序按照[双六角刀架加工]的加工模式被分配，与这两个正面加工工序并行，第1-2号的背面加工工序被分配到系统3而可以进行同时加工。

此外，在对应系统2的程序记述区域$2中，以多个矩形带在以图示表现这些程序的内容的同时，从图的左到右按照加工顺序配置有图15的加工例的背面加工工序中的最后外径切削工序(B-4)的程序和其后的背面回收工序的程序。在这个表示例中，这些背面加工工序的任一个都通过第2刀架82(六角状)的刀具进行加工，包括各工序的经过时间在内，可以一目了然。此外，系统2的背面加工工序，在系统3的背面加工工序结束后，进行适当的等候再实行，也是可以一目了然的。而且，系统1的第3-5号正面加工工序和系统3的第3号背面加工工序以及系统2的背面加工工序按照[背面正面同时加工]的加工模式被分配到这些系统中。而且，加工模式即使在切换的位置上，可以理解为在3个系统之间进行等待的处理。这样，使用图示来表示多系统程序，系统间的并行、同时性以及有无等待，可以一目了然，非常有利。

在图21的图示界面112中表示的多系统程序，如上所述是在[刀具配置的预先设定数据优先]的分配条件下作成的。正面加工工序的外径螺纹切削工序(2)根据操作人员指定的预先设定数据通过第2刀架82(六角状)的刀具实施。这个多系统程序的周期时间如图所示为42.5秒。与其对应，图22的图示界面114表示的多系统程序，是将具有与图21的多系统程序相同的工序群的多系统程序，在[缩短多系统程序周期时间]的分配条件下作成的。该多系统程序中，与图21的多系统程序相比，与指定的条件一致，周期时间如图所示缩短到40.7秒。但是，正面加工工序的外径螺纹切削工序(2)不论有没有操作人员的预先设定数据，都使用第1刀架80(梳齿状)进行加工。

而且，在自动编程装置50中，操作人员适当地操作输入部52，可以在显示部54表示的图示界面上发出变更加工模式组合的指令，这样的构成是有利的。这样，可以发挥操作人员的经验和知识自由地修正自动生成的多系统程序。

如上所述，根据自动编程装置50，在生成为制造一个制品而在NC机床的多个系统中并行实施必要的多个工序的多系统程序时，操作人员没有必要详细地考虑将各个工序分配到哪一个系统中。而且在自动编程装置50中，向一个或一个以上的刀架上设置的多个刀具安装部分配多个指定刀具，可以参照多种刀夹的库存类别数和各自的属性自动决定，同时，在所希望的分配条件下，所有的工序都以作业效率最高、最有利的形式分配给多个系统，缺乏知识和经验的操作人员也可以自动生成高质量(周期时间的长短、刀具配置的妥当性、加工精度等)的多系统程序。

从以上的说明可以看出，根据本发明，在自动生成在多轴多系统NC机床上实施的多系统程序的自动程序生成方法和自动程序生成装置中，可以高效率、适当地将制造制品所必要的多个工序自动分配到多个系统中，因此，可以不受操作人员的知识和经验的多寡所左右，迅速地自动生成高质量的多系统程序。

图23是本发明的一个实施方案的程序表示处理方法的流程图。该程序表示处理方法，例如在上述的自动编程装置50中，在显示部54的显示器上图示表示自动生成的多系统程序时，可以作为处理方法使用。在这种情况下，根据图示的流程进行的处理，在自动编程装置50的控制部56的控制下进行。

首先在阶段Q1，从与登录有加工制品所必要的多个工序相关的各种数据的工序数据表116，抽出所需要的数据进行适当的处理，生成将对应多个工序的程序分配到多个系统的多系统程序。在工序数据表116登录的数据包括各个工序的程序、工序号码、工序名称、刀具情报(种类、号码、名称)、刀夹情报等。之后，从作成的多系统程序中取出各程序开始块及结束块的位置等情报，作为明确工序间区分的数据，登录在工序区分表118中。

此处，通过上述的自动编程装置50生成多系统程序的时候，工序数据表116包含有图12所示的程序62、刀具数据64、刀具安装部数据66、刀夹数据68、刀具配置决定算法70，并存在存储部58中。此外，做成的多系统程序被存储在存储部58，同时，工序区分表118也被保存在存储部58中。

接着，在阶段Q2，根据程序的刀具进给速度和移动距离等计算出多系统程序中各程序块所需要的执行时间。在此阶段，可以不考虑系统间程序相互的等待的有无。接着，计算出的每块执行时间写入经过时间表120。而且，经过时间表120也可以保存在自动编程装置50的存储部58中。

在阶段Q3，查出多系统程序的系统间程序相互的等待位置，将系统号码、等待号码、等待块位置等情报写入等待块位置表122。而且等待块位置表122也可以保存在自动编程装置50的存储部58中。

接着，在阶段Q4，通过将各个块的执行时间按顺序相加，分别计算出各系统的一系列程序的从开始，即程序开始端到各块的经过时间。此时，取入写在等待块位置表122中的等待块位置等情报，1个系统中的程序的途中有等待块的情况下，分别计算并比较到该系统的等待块的经过时间和其他系统的对应等待块的经过时间。之后，将这些经过时间中的最长时间设定为这些待块的下一个块的开始时刻。并根据这设定，计算出后面的各个块的经过时间。这样，在将计算出的各个块的经过时间登录在经过时间表120中。

在阶段Q5，比较在阶段Q4计算出的全系统的最终段块的经过时间，将最长的经过时间规定为该多系统程序的周期时间。接着，在阶段Q6，计算各系统的各个工序的程序开始时刻和加工时间。此时，可以从工序区别表118和经过时间表120提取需要的情报进行利用。这样，将计算出的各工序的开始时间和加工时间登录在工序时间数据表124中。而且，工序时间数据表124也可以保存在自动编程装置50的存储部58中。

在阶段Q7，为了在表示程序的表示界面(例如，自动编程装置50的显示部54的显示器)的表示区域中，可以表示出图示化的多系统程序的全体，要根据阶段Q5决定的周期时间计算出图像界面的时间刻度间隔。接着，在阶段Q8，根据工序时间数据表124登录的各个工序的开始时刻和加工时间数据，以阶段Q7计算出的时间刻度为基准，将表示各个工序的矩形带，与对应的系统的各自的开始时刻对好位置进行表示。这样，表示出的各个工序带的刻度方向的长度表示加工时间。这样，多系统程序的图像表示结束。

图24A表示了通过上述的程序表示处理方法而作成的图示界面126。图示界面126是表示了将在自动编程装置50作成的图15的制品加工例子的多系统程序，表示在显示部54的显示器上，与图21和图22的图示界面112、114相类似。而且，在界面中，跨越3个系统的纵向虚线表示了加工模式切换时系统间的等待位置，横轴的刻度以秒为单位。

图24B表示在图24A的图示界面126中，操作人员指示表示所希望的工序(图示为外径螺纹切削工序(2))的表示带(例如用鼠标点击)的状态。在这个状态中，如图所示，在图示界面126的左下区域设置的工序情报表示栏中，最好表示有指示的工序的所需时间、号码、和名称、使用的刀具的种类号、码和名称以及刀夹的情报。

这样，按照本发明的程序表示处理方法将多系统程序表示在图像界面上，可以通过对应的矩形带的形态，对读取的多系统程序的各个工序的所需时间和系统间的等待一目了然。因此，操作人员可以方便地确认作成的加工程序内容，也可以很容易地，例如以缩短加工时间为目的，进行编程的优化。此外，以提高加工效率为目的，较容易判断是否可以变更制造1个制品所用多个工序的实施顺序，并且预测这样的工序顺序的变更会不会对一系列的加工程序全体造成影响。

上述的程序表示处理方法中，在以图示表示由自动编程装置50作成多系统程序的情况下，操作人员在表示的图示界面上，可以指示变更上述的加工模式组合，发挥使用者的经验和知识(技术诀窍)可以修改多系统程序。

图25示出为了这样进行变更加工模式的组合，本发明的其他实施方案的程序表示处理方法的流程图。上述的自动编程装置50中，在显示部54的显示器上表示自动生成的多系统程序时，该程序表示处理方法可以作为处理方法使用，对例如图23所示的程序表示处理方法作成的图示界面进行补充。因此，按照图示的流程进行的处理在自动编程装置50的控制部56的控制下进行。

首先，阶段U1，在表示多系统程序的图示界面(例如图24A的图示界面126)中，如果存在变更为其他的加工模式会认为更有利的工序，可以在界面上选择并指定变更后的加工模式。例如，在图示界面126的界面右下区域表示的5个加工模式中，指定所希望的加工模式(例如，在选择的加工模式的左侧的矩形空栏上双点击)。

接着在阶段U2，检索可以变更为指定的加工模式的工序，在界面的表示该工序的矩形带上做上标记。例如，在图像表示界面126上，自动变更表示可以变更的工序的带的表示色。而且，在该工序检索阶段，可以从上述的工序数据表116中抽出所需要的数据。接着在阶段U3，在界面上指示标有标记的工序。例如，在图像表示界面126上，点击可以变更的工序表示带。

图26是表示，针对图像界面126，指定变更后的加工模式并指示了可以变更加工模式的工序之后的图像界面128的图面。在该图像界面128中，作为变更后的加工模式，[背面正面同时加工]被指定，因此表示被指示的外径切削工序(1)和外径螺纹切削工序(2)的表示带的框被去除。

变更后的加工模式是同时加工用加工模式的情况下，在阶段U4，检查是否可以将指定的工序的加工模式变更为同时加工模式。即，控制部56自动地考虑该工序是否可以与其他工序同时加工，两个工序之间转数等切削条件是否合适，两工序之间加工位置的关系是否适当等。其结果如果是判断为不能变更，在阶段U5，表示出错误的信息，只有判断为能变更的时候，进入下个阶段U6。

在阶段U6，对应被指示的加工模式的变更，多系统程序的工序群进行重新整列。即，对应加工模式的变更，在各系统的一系列程序中，插入必要的等待块，在控制部56的控制下，自动实施使用刀具的重新分配。这样，结束变更了加工模式的多系统程序的图像表示。

图27是表示，针对图26的图像界面128，展示通过上述程序表示处理方法，加工模式变更后的多系统程序的图像界面130的图面。在该图示界面130中，系统$1的外径切削工序(1)和外径螺纹切削工序(2)、系统$3的端面孔中心工序(B-1)和端面孔工序(B-2)以及系统$3的在其之后的端面孔阴螺纹工序(B-3)同时被输入程序而实施[背面正面同时加工]的加工模式。其结果，多系统程序的周期时间从42.3秒(图26)缩短为40.6秒。

这样，根据上述的本发明的程序表示处理方法，操作人员在表示多系统程序的图像界面上，进行适当的操作，发挥使用者的经验和知识(技术诀窍)，可以很容易地修改多系统程序。

以上，对本发明的适宜的实施方案进行了说明。本发明并不局限于上述的实施方案，在权力要求的范围内可以进行各种变更和修改。

Claims (10)

1.一种自动编程方法，其是一种自动生成可以在多个系统的控制下动作的具有至少一个主轴和至少一个刀架的NC机床所执行的多系统程序用的自动编程方法，其具备，

不必考虑对上述多个系统的分配，分别生成并预先登录控制上述的NC机床制造制品所必要的多个工序的多个程序；

预先登录可以在上述的NC机床实施的多种切削加工工序中可使用的与多种刀具属性相关的刀具数据；

预先登录设置在上述至少一个刀架上的多个刀具安装部的与在该刀架上的位置相关的刀具安装部数据；

预先登录可以安装在上述多个刀具安装部上的与多种刀夹的属性相关的刀夹数据；

在上述的多个程序中的几个程序在上述的多个系统中的至少2个系统中并行执行的前提下，预先设定并登录，用于将在该多个程序中指定的多个指定刀具的安装位置分配到多个刀具安装部的刀具配置决定算法；

按照上述刀具配置决定算法，根据上述刀具数据及上述刀具安装部数据，特定上述的多个刀具安装部中那些可以执行与那些指定刀具相关的程序的多个刀具安装部，作为上述的多个指定刀具安装位置，同时，根据该刀具数据及上述刀夹数据，选定与特定的该多个刀具安装部安装对应的该多个指定刀具所需的多个刀夹；

在上述的多个刀夹的选定结束后，将指定特定的上述多个刀具安装部的指令记述在上述的多个程序中，将该多个程序自动地分配到上述多个系统中。

2.如权利要求1所述的自动编程方法，其中还具备在上述多个程序分配到上述多个系统之前，可以在刀具配置的预先设定数据优先、缩短多系统程序的周期时间以及提高加工精度这三个分配条件中任意选择其一，在选择的该分配条件下，将上述多个程序自动地分配到上述多个系统中。

3.如权利要求1所述的自动编程方法，其中还具有在上述多个程序分配到上述多个系统之前，预先设定、登录适当地组合上述的至少一个主轴和上述的至少一个刀架，使其进行加工作业的多种加工模式，根据从该多种加工模式中选择的几个加工模式，将上述的多个程序自动地分配到上述多个系统中。

4.如权利要求1所述的自动编程方法，其中还具备上述的刀夹数据包括上述的多种刀夹各自固有的刀具刀刃偏差量，在选定上述多个刀夹后，根据选定的该等刀夹的各自的该刀具刀刃偏差量，向上述的多个程序记述位置修正指令。

5.如权利要求1所述的自动编程方法，其中上述的刀夹数据包括按上述的多种刀夹的属性分类的库存数，考虑该库存数后再选定上述的多个刀夹。

6.一种自动编程装置，是一种自动生成可以在多个系统的控制下能动作的具有至少一个主轴和至少一个刀架的NC机床上所执行的多系统程序的自动编程装置，其具备

预先保存有下述内容的存储部：不必考虑向多个系统的分配各自生成的控制上述的NC机床上制造制品所必要的多个工序的多个程序、在该NC机床上可以实施的多种切削加工工序中可以使用的与多种刀具属性相关的刀具数据、上述的至少一个刀架上设置的多个刀具安装部的与在该刀架上的位置相关的刀具安装部数据、与可以安装在该多个刀具安装部的多种刀夹的属性相关的刀夹数据、以及在该多个程序中的几个程序在该多个系统中的至少2个系统中被并行执行的前提下，将该多个程序中指定的多个指定刀具的安装位置分配到该多个刀具安装部所需的刀具配置决定算法；

按照上述存储部保存的上述的刀具配置决定算法，根据该存储部保存的上述刀具数据和上述的刀具安装部数据，作为上述的多个指定刀具的安装位置，特定上述的多个刀具安装部中间可以执行与该等指定刀具相关的程序的多个刀具安装部，同时，根据该存储部保存的该刀具数据和上述的刀夹数据，选定在特定的该多个刀具安装部上安装对应的该多个指定刀具所使用的多个刀夹，在该多个刀夹的选定结束后，将指定特定的该多个刀具安装部的指令记述在该存储部保存的上述的多个程序中，将该多个程序自动分配到上述的多个系统中的程序分配处理部。

7.如权利要求6所述的自动编程装置，其中还具有接受在刀具配置的预先设定数据优先、缩短多系统程序的周期时间以及提高加工精度这三个分配条件中任意选择其一的指定的输入部，上述的程序分配处理部在该输入部指定的该分配条件下，将上述的多个程序自动分配到上述的多个系统中。

8.如权利要求6所述的自动编程装置，其中上述的存储部预先保存有：适当地组合上述至少一个的主轴与上述的至少一个的刀架并使其进行加工作业的多种加工模式，上述的程序分配处理部根据在该存储部保存的该多种加工模式中选择出的几个加工模式，将上述的多个程序自动分配到上述的多个系统中。

9.如权利要求6所述的自动编程装置，其中上述的存储部中保存的上述刀夹数据，包括上述多种刀夹各自固有的刀具刀刃偏差量，在上述的多个刀夹的选定结束后，上述的程序分配处理部从该刀夹数据中读取选定的那些刀夹的各自的该刀具刀刃偏差量，并根据读取的该刀具刀刃偏差量，将位置修正指令记述在上述的多个程序中。

10.如权利要求6所述的自动编程装置，其中上述的存储部保存的上述刀夹数据包括按上述的多种刀夹的属性区分的库存数，上述的程序分配处理部考虑从该刀夹数据读取的该库存数，特定上述的多个刀具安装部的同时，选定上述的多个刀夹。

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