CN101796463A - Nc程序生成装置以及nc程序生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种NC程序生成装置，其基于被加工物的加工前的三维形状数据以及被加工物的加工后的三维形状数据，提取相对于被加工物的加工区域即形状部位，生成与提取出的形状部位对应的NC程序，加工属性信息设定部(17)基于被加工物的加工机可利用的加工方法与被加工物的加工后的三维形状中可设定加工属性信息的形状部位的特征、位置以及方向之间的关联信息，设定被加工物属性信息。

Description

NC程序生成装置以及NC程序生成方法

技术领域

本发明涉及一种生成NC程序的NC程序生成装置以及NC程序生成方法。

背景技术

近年来，为了使加工机容易地进行三维形状的加工，进行了对相对于三维形状数据附加与加工相关的信息并生成制品模型的装置(制品模型生成装置)的开发。在该制品模型生成装置中，作为加工部位库(Library)，预先准备包含与加工样式对应的加工区域形状和加工属性信息(加工方法等)的加工部位模型。另外，在CAD(computer-aided design)装置上，通过将粗制材的模型和来自加工部位库的加工部位模型组合，生成附带与加工相关的信息的制品模型(例如，参照专利文献1)。

另外，存在一种基于来自CAD装置的三维形状数据自动生成NC程序的装置。在该装置中，提取成为三维制品数据和原材料形状数据之间的差的加工区域形状，将提取出的加工区域形状分解为通过基本加工进行加工的区域形状的集合。另外，针对每个基本加工的区域形状确定加工方法和加工条件等，生成NC程序(例如，参照专利文献2)。

另外，存在一种从三维的制品形状数据中提取特定的形状特征部位，相对于提取出的形状特征部位，生成加工方法及加工条件等加工工序信息或加工区域信息，从而生成NC程序的装置(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2003-177811号公报

专利文献2：日本特开2006-53945号公报

专利文献3：日本特开2002-189510号公报

发明内容

但是，在上述第一个现有技术中，在单独进行制品设计和加工工序设计的情况下，存在下述问题，即，如果在加工工序设计中存在基于加工设备(加工机等)的独特的加工经验技术(Know-how)，则无法将该加工经验技术等反映在制品设计中。

另外，在上述第2及第3个现有技术中，由于生成的NC程序不一定是运用了与加工工序设计相关的加工经验技术的NC程序，所以多数情况下必须对生成的NC程序进行修正。由于已生成的NC程序是自动地确定加工部位和NC程序的各部分之间的对应关系而获得的，所以在NC程序的修正作业中，存在作业人员为了确定修正位置及取得用于修正的具有整合性的数值信息而花费时间这样的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，得到一种NC程序生成装置及NC程序生成方法，可以容易地生成使用了与加工机对应的适当的加工方法的NC程序。

为了解决上述课题，达到目的，本发明提供一种NC程序生成装置，其基于被加工物的加工前的三维形状数据以及所述被加工物的加工后的三维形状数据，提取相对于所述被加工物的加工区域即形状部位，生成与提取出的所述形状部位对应的NC程序，其特征在于，具有加工属性信息设定部，其将生成所述NC程序时使用的加工属性信息，设定在所述被加工物的加工后的三维形状数据中，该加工属性信息包含所述被加工物的加工机可利用的加工方法的信息，所述加工属性信息设定部基于所述被加工物的加工机可利用的加工方法与所述被加工物的加工后的三维形状的可设定所述加工属性信息的形状部位的特征、位置以及方向的关联信息，设定所述被加工物属性信息。

发明的效果

根据本发明，由于在向被加工物的加工后的三维形状数据中设定加工属性信息时，通过基于被加工物的加工机可利用的加工方法与被加工物的加工后的三维形状的可设定所述加工属性信息的形状部位的特征、位置以及方向之间的关联信息，可以使被加工物的加工后的三维形状数据的适当的形状部位包含可由加工机利用的适当的加工方法的信息，所以具有下述效果，即，可以容易地生成使用了与加工功能对应的适当的加工方法的NC程序。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的NC程序生成装置的结构的图。

图2是表示NC程序生成装置的动作流程的流程图。

图3是表示用于设定加工属性信息的画面的一个例子的图。

图4是表示对制品形状的配置进行调整后的画面的一个例子的图。

图5是表示对制品形状的配置进行调整后的加工属性信息的画面显示例的图。

图6是表示对制品形状的配置进行调整后的加工属性一览显示窗口的图。

图7是表示新的加工属性信息的追加处理流程的流程图。

图8是表示加工属性的选择画面的一个例子的图。

图9是表示选择加工属性后的画面的一个例子的图。

图10是表示带B轴复合车床进行车削加工的情况的结构的图。

图11是表示带B轴复合车床进行铣削加工的情况的结构的图。

图12是表示加工机信息结构的一个例子的图。

图13是表示变更加工方法时的加工方法的选择画面的一个例子的图。

图14是表示作为加工方法选择螺纹切削的情况下的显示画面的图。

图15是表示作为加工属性信息追加螺纹牙的加工条件后的显示画面的图。

图16是表示对加工属性信息的编辑以及删除进行指示时的画面的一个例子的图。

符号的说明

1程序生成装置

3CAD系统

12形状数据输入部

13制品形状数据存储部

14原材料形状数据存储部

15设定部位选择部

16设定部位存储部

17加工属性信息设定部

18加工机信息存储部

19加工属性信息存储部

20无法加工信息提取部

21加工属性信息显示部

22NC程序生成部

23NC程序存储部

41加工属性一览显示窗口

43形状显示窗口

45详细信息设定窗口

47加工方法的选择候选栏

49详细信息的输入·编辑栏

51一览显示窗口

53操作选择栏

61卡盘

62夹具

63加工原材料

64车削旋转轴

65原材料旋转轴

71、81刀架

72、82刀架旋转轴

73、83保持架

74车削加工用刀具

84铣削加工用刀具

85刀具旋转轴

101～109显示画面

A1形状部位

T1～T3可选择的形状部位

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的NC程序生成装置的实施方式。此外，本发明并不限定于该实施方式。

实施方式

图1是表示本发明的实施方式所涉及的NC程序生成装置的结构的图。NC程序生成装置1是将包含可在控制对象的加工机中使用的加工方法的信息的加工属性信息设定于制品的三维形状数据中，基于该三维形状数据生成NC程序的装置。加工方法的种类有例如螺纹切削加工及车削攻丝(tap)加工等。作为加工属性有例如螺纹牙、孔等。

NC程序生成装置1具有：形状数据输入部12、制品形状数据存储部13、原材料形状数据存储部14、设定部位选择部15、设定部位存储部16、加工属性信息设定部17、加工机信息存储部18、加工属性信息存储部19、无法加工信息提取部20、加工属性信息显示部(显示部)21、NC程序生成部22、以及NC程序存储部23。

形状数据输入部12与制品形状数据存储部13、原材料形状数据存储部14、设定部位存储部16、以及加工属性信息存储部19连接。

另外，设定部位选择部15与加工机信息存储部18、制品形状数据存储部13、以及设定部位存储部16连接。

加工属性信息设定部17与加工机信息存储部18、设定部位存储部16、以及加工属性信息存储部19连接。另外，无法加工信息提取部20与加工机信息存储部18、加工属性信息存储部19、以及加工属性信息显示部21连接。

NC程序生成部22与加工机信息存储部18、制品形状数据存储部13、加工属性信息存储部19、原材料形状数据存储部14、以及NC程序存储部23连接。另外，设定部位存储部16与制品形状数据存储部13、加工属性信息存储部19连接，加工属性信息显示部21与制品形状数据存储部13、以及加工属性信息存储部19连接。

形状数据输入部12与作为外部装置的CAD系统3连接，从CAD系统3接收制品(加工后的被加工物)的三维形状数据(以下称为制品形状数据)或原材料(加工前的被加工物)的三维形状数据(以下称为原材料形状数据)。制品形状数据具有与制品的形状部位的配置状态(位置和方向)相关的信息(制品配置信息)。制品形状数据是在被加工物上进行孔加工或倒角加工等后的被加工物的三维形状数据，原材料形状数据是进行孔加工或倒角加工等前的被加工物的三维形状数据。另外，形状部位是作为制品而进行加工的部分(加工区域)。形状部位有例如进行开孔的位置或进行倒角的区域等。

形状数据输入部12将来自CAD系统3的制品形状数据存储于制品形状数据存储部13中，将来自CAD系统3的原材料形状数据存储于原材料形状数据存储部14中。

制品形状数据存储部13是存储来自形状数据输入部12的制品形状数据的存储器等，原材料形状数据存储部14是存储来自形状数据输入部12的原材料形状数据的存储器等。

加工机信息存储部18是将与作为控制对象的加工机相关的信息(例如，加工机可实现的加工方法的种类、或加工机可实现的加工条件等)作为加工机信息而进行存储的存储器等。加工机信息是将加工机所保有的加工功能、与该加工功能对应的加工方法的种类、与加工功能对应的加工条件、以及与各加工方法的种类和可设定加工属性的制品形状的形状部位的特征、位置、方向相关的要件，与每台加工机进行关联而得的信息。加工机信息的加工方法的种类有：例如“螺纹切削加工”、“车削攻丝加工”、“铣削攻丝加工”、以及“镗孔(boring)加工”等。

设定部位选择部15基于制品形状数据存储部13内的制品形状数据、加工机信息存储部18内的加工机信息、以及由作业人员从外部输入的加工属性信息，提取可以进行作业人员所指示的种类的加工属性的设定的制品形状的形状部位候选，并基于由作业人员从外部输入的形状部位指定信息，从提取出的形状部位候选中确定加工属性的设定对象的形状部位。

例如，在由作业人员从外部输入的加工属性的种类为“螺纹牙”的情况下，设定部位选择部15基于加工机信息所记载的与可设定加工属性的制品形状的形状部位的特征、位置、方向相关的要件，作为加工属性设定对象的形状部位候选，提取制品形状数据中的孔部及中心轴与车削旋转轴一致的轴部，并基于由作业人员从外部输入的形状部位指定信息，从形状部位候选中确定设定对象的形状部位。

设定部位选择部15将确定出的形状部位的信息作为形状部位信息存储在设定部位存储部16中。设定部位存储部16是存储设定部位选择部15提取出的形状部位信息的存储器等。

加工属性信息设定部17接收设定部位存储部16内的形状部位信息和加工机信息存储部18内的加工机信息，确定并提取相对于形状部位可由加工机实现的加工方法的种类。例如，在加工机信息为“复合车床”，作为“螺纹牙”的加工属性的设定对象，由形状部位信息指定的形状部位为车削的旋转轴与中心轴一致的孔部或轴部的情况下，作为相对于形状部位可由加工机实现的加工方法的种类，提取“螺纹切削”等。

加工属性信息设定部17从提取出的加工方法的种类中提取与来自作业人员的指示(指定加工方法的信息)对应的加工方法的种类。并且，加工属性信息设定部17接收作业人员输入的与相对于提取出的加工方法种类的详细的加工设定相关的信息(详细信息)，将提取出的加工方法的种类、以及相对于该加工方法的种类的详细信息作为加工属性信息，存储在加工属性信息存储部19中。换言之，加工属性信息设定部17基于对加工区域进行加工时的加工方向、加工位置、加工形状等，从加工机可以进行加工的加工方法的种类中提取与加工机的加工功能对应的加工方法的种类。加工属性信息存储部19是存储加工属性信息设定部17设定的加工属性信息的存储器等。

无法加工信息提取部20基于加工机信息存储部18内的加工机信息、加工属性信息存储部19内的加工属性信息、以及制品形状数据存储部13内的制品形状数据所具有的制品配置信息，对控制对象的加工机是否可以执行加工属性信息的加工方法进行判断。无法加工信息提取部20将判断为无法加工的加工属性信息通知加工属性信息显示部21。

加工属性信息显示部21具有液晶显示器等显示功能。加工属性信息显示部21基于加工属性信息存储部19内的加工属性信息和无法加工信息提取部20内的无法加工的加工属性信息，将针对制品形状设定的加工属性信息区分为可以加工和无法加工，并进行一览显示。

另外，加工属性信息显示部21基于存储在制品形状数据存储部13、设定部位存储部16、加工机信息存储部18、加工属性信息存储部19等中的信息，显示制品的三维形状、详细信息、形状部位等各种信息。在向形状数据输入部12中输入用于调整制品形状的配置的指示(配置调整指示)的情况下，加工属性信息显示部21利用基于配置调整指示的斜视图显示制品的三维形状。

NC程序生成部22从制品形状数据存储部13、原材料形状数据存储部14、加工机信息存储部18、以及加工属性信息存储部19接收各种数据(制品形状数据、原材料形状数据、加工机信息、加工属性信息)，基于制品形状和原材料形状的差，提取作为加工区域的形状(加工区域形状)。NC程序生成部22将提取出的加工区域形状分解为基本的加工样式的加工区域形状的集合。另外，NC程序生成部22基于接收到的各种数据，确定相对于分解后的加工区域形状的加工方法的种类及加工条件等，从而生成NC程序。换言之，NC程序生成部22使用由加工属性信息设定部17确定的加工属性信息内的加工方法，生成NC程序。具体地说，本实施方式中的NC程序生成部22基于相对于分解后的加工区域形状是否存在控制对象的加工机可以加工的加工属性信息，确定加工方法及加工条件等。在相对于分解后的加工区域形状存在控制对象的加工机可以加工的加工属性信息的情况下，NC程序生成部22生成使用该加工属性信息的加工方法及加工条件等的NC程序。

由此，NC程序生成部22与加工机对应地设定附属于制品形状数据的加工属性信息，生成与加工机对应的适当的NC程序。NC程序生成部22通过将针对分解后的各加工区域形状生成的各NC程序组合，生成整体的NC程序，并将生成的NC程序存储在NC程序存储部23中。NC程序存储部23是存储NC程序生成部22所生成的NC程序的存储器等。

下面，说明NC程序生成装置1的动作流程。图2是表示NC程序生成装置的动作流程的流程图。预先向NC程序生成装置1输入用于指定作为控制对象的加工机的信息、以及用于指定作为NC程序生成对象的制品形状的信息。具体地说，作为指定加工机的信息，输入用于识别加工机的识别信息(M0001等)，作为指定制品形状的信息，输入用于识别制品形状的识别信息(P0002等)。

在以下的流程中，在开始生成NC程序时，NC程序生成装置1按照步骤S10、步骤S60、步骤S70的顺序进行动作。另外，步骤S20至S50的处理是在生成NC程序后进行的动作。

如果将由CAD系统3生成的制品形状数据和原材料形状数据输入至形状数据输入部12，则将制品形状数据存储在制品形状数据存储部13中，将原材料形状数据存储在原材料形状数据存储部14中(步骤S10)。

在已经将加工属性信息存储在加工属性信息存储部19中的情况下，无法加工信息提取部20从加工属性信息存储部19内提取作为NC程序的生成对象的加工属性信息。另外，无法加工信息提取部20取得加工机信息存储部18内的加工机信息、加工属性信息存储部19内的加工属性信息、以及制品形状数据存储部13内的制品形状数据所具有的制品配置信息。另外，无法加工信息提取部20基于与控制对象的加工机对应的加工机信息、以及与加工属性信息对应的形状部位的配置状态，对加工属性信息的加工方法是否可以由控制对象的加工机执行(加工可能性)进行判断(步骤S20)。

无法加工信息提取部20作为判断结果将无法加工的加工属性信息通知加工属性信息显示部21。加工属性信息显示部21基于来自加工属性信息存储部19的加工属性信息和由无法加工信息提取部20通知的无法加工的加工属性信息，将针对制品形状设定的加工属性信息区分为可以加工和无法加工，并在加工属性信息显示部21中进行一览显示(步骤S30)。

图3是表示用于设定加工属性信息的画面的一个例子的图。在图3的显示画面101中显示：加工属性一览显示窗口41，其表示加工机可以加工的加工属性的一览；以及形状显示窗口43，其三维地显示与制品形状数据对应的制品形状。加工属性有例如螺纹牙(螺纹牙的加工)、孔加工、表面粗糙度(表面加工)、倒角(倒角加工)等。使用从CAD系统3发送来的制品形状数据或原材料形状数据等附属于CAD数据的数据，将加工属性一览显示窗口41的螺纹牙、孔加工、表面粗糙度、倒角等显示在显示画面101中。在形状显示窗口43中，利用斜视图等三维地显示从规定的角度观察的制品形状。

例如，如果作业人员从设定部位选择部15选择形状部位(包含与孔等的形状相关的信息、以及与该孔等的坐标位置相关的信息的形状部位)，则设定部位选择部15基于加工机信息以及形状部位信息，将可选择的形状部位可识别地显示在加工属性信息显示部12中。此时，设定部位选择部15例如将可选择的形状部位高亮显示在加工属性信息显示部12中。

在将制品形状配置为图3的形状显示窗口43所示的情况下，在加工属性一览显示窗口41中选择螺纹牙的情况下，将孔或螺纹的位置作为可选候选，例如进行高亮显示。另一方面，由于车削轴线与制品形状的中心轴垂直，所以无法在制品的外周部上切削出螺纹。因此，对于无法切削出螺纹的外周部分不进行高亮显示。

在对显示画面101进行显示时，NC程序生成装置1对作业人员是否向形状数据输入部12输入用于调整制品形状的配置的指示进行确认(步骤S40)。如果向形状数据输入部12输入了用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，是)，则形状数据输入部12基于来自作业人员的指示调整(变更)制品形状的配置，并显示在加工属性信息显示部21中(步骤S50)。

然后，NC程序生成装置1返回步骤S20的处理。即，无法加工信息提取部20判断相对于调整配置后的加工属性信息，控制对象的加工机是否可以加工。具体地说，无法加工信息提取部20基于控制对象的加工机信息、以及与加工属性信息对应的形状部位的配置状态，对加工属性信息的加工方法是否可以由控制对象的加工机执行(加工可能性)进行判断(步骤S20)。以下，NC程序生成装置1进行步骤S30以后的处理。

图4是表示对制品形状的配置进行调整后的画面的一个例子的图。在图4中，表示从图3的状态对制品形状的配置进行调整后的情况下的显示画面102。在显示画面102中，控制对象的加工机是复合车床，例如图4所示，将制品形状的配置调整为车削的旋转轴(形状显示窗口43内的Z轴)与制品形状的中心轴一致。对制品形状的配置进行调整后，加工机可加工的加工属性发生变化。

在将制品形状配置为图4的形状显示窗口43所示的情况下，在加工属性一览显示窗口41中选择螺纹牙的情况下，由于车削轴线与制品形状的中心轴一致，所以可以对制品的外周部进行螺纹切削。因此，也对可切削出螺纹的外周部分进行高亮显示。此外，NC程序生成装置1在作业人员选择无法选择的位置的情况下，不随着该选择操作进行动作。

图5是表示对制品形状的配置进行调整后的加工属性的画面显示例的图。另外，图6是表示对制品形状的配置进行调整后的加工属性一览显示窗口的图。

图5的显示画面103是通过NC程序生成装置1的步骤S20至S50的动作而显示的画面。在图5的显示画面103中，表示在作为加工属性信息设定了加工属性和加工条件后，将制品形状从纵向朝横向倾倒后的状态(制品形状的中心轴与车削的旋转轴一致的状态)，进一步使制品形状的中心轴与车削的旋转轴错开的情况。

在加工属性一览显示窗口41中，按制品形状的种类来显示形状部位的加工属性。而且，在加工属性一览显示窗口41中，在针对加工属性设定有加工条件的情况下，将该加工条件显示在加工属性的显示位置的下侧。例如，如果作业人员相对于螺纹牙的加工属性输入“M9-15(4)”或“31×2-85(1)”等加工条件，则将该加工条件显示在螺纹牙的下侧。

此时，如果输入的加工条件是通过加工机无法加工的加工条件，则在加工条件的显示位置附近显示表示无法加工的状态的标记等。例如，在加工属性一览显示窗口41中，示出在显示画面103左侧的“31×2-85(1)”的加工条件44的附近显示表示无法加工的状态的标记的情况。在此情况下，如果作业人员指定“31×2-85(1)”的位置，则可识别地显示与“31×2-85(1)”对应的制品形状的位置(作为4个孔的中心的中心孔位置)。在针对作为加工部位的中心孔位置设定加工条件时，虽然可以输入“31×2-85(1)”这样的加工条件44，但在车削的旋转轴A1与制品形状的中心轴错开的情况下，无法进行制品的螺纹牙加工。在本实施方式的显示画面103中，相对于无法加工的加工条件显示有表示无法加工的状态的标记等。此外，“31×2-85(1)”表示1个“31(内径)×2(螺距)-85(螺纹长度)”的情况。

如果没有向形状数据输入部12输入用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，否)，则设定部位选择部15对是否存在来自作业人员的加工属性信息的追加指示进行确认(步骤S60)。作为确认的结果，如果输入了加工属性信息的追加指示(步骤S60，是)，则设定部位选择部15将加工属性信息的追加指示发送至加工属性信息设定部17。加工属性信息设定部17基于来自作业人员的指示追加新的加工属性信息(步骤S70)。

在这里，说明步骤S70的处理(新的加工属性信息的追加处理)的详细处理流程。图7是表示新的加工属性信息的追加处理流程的流程图。如果作为加工属性信息的追加指示由作业人员从外部向设定部位选择部15输入加工属性，则将该追加指示发送至设定部位选择部15(步骤S210)。

图8是表示加工属性的选择画面的一个例子的图。在图8中，示出从“加工属性信息设定”菜单的“追加”菜单中，作为加工属性选择“螺纹牙”的情况下的显示画面104。

设定部位选择部15基于制品形状数据存储部13内的制品形状数据、以及加工机信息存储部18内的加工机信息，确定可以通过加工机实现的加工属性。设定部位选择部15确定与已确定的加工属性对应的形状部位。

设定部位选择部15将确定出的形状部位作为对于加工机来说可以选择的形状部位进行显示。图9是表示选择加工属性后的画面的一个例子的图。在图9中，示出在图8中作为加工属性选择“螺纹牙”后的显示画面105。在显示画面105中，取代显示画面104的加工属性一览显示窗口41，而显示用于设定与“螺纹牙”相关的详细信息的窗口(详细信息设定窗口45)。在“螺纹牙”的详细信息设定窗口45中显示用于输入例如加工螺纹牙时的开始直径和结束直径、螺纹牙的长度(“螺纹长度”)、螺纹牙的外径等的栏目。另外，设定部位选择部15将确定出的形状部位作为可作为加工方法进行设定的形状部位(可选择的形状部位T1至T3)而进行显示。

然后，由作业人员从外部输入形状部位指定信息。该形状部位指定信息是指定在显示画面105中显示的可选择的形状部位T1至T3中的任一个的信息。

设定部位选择部15将显示中的形状部位中与形状部位指定信息对应的形状部位判断为加工对象的形状部位，从制品形状数据存储部13中提取通过该加工机可以加工的形状部位。设定部位选择部15将提取出的形状部位的信息作为形状部位信息存储在设定部位存储部16中(步骤S220)。

在这里，说明带B轴复合车床(加工机)的结构及动作和加工机信息。图10及图11是表示带B轴复合车床的结构的图。在图10中表示加工机进行车削加工的情况下的结构，在图11中表示加工机进行铣削加工的情况下的结构。

在通过图10的加工机进行车削加工的情况下，预先将加工原材料(被加工物)63经由夹具(爪等)62安装在卡盘61上，将车削加工用刀具(车削车刀)74经由保持架73安装在刀架71上。

在进行车削加工的情况下，通过控制车削旋转轴64的转速使车削旋转轴64旋转，使加工原材料63旋转，利用车削加工用刀具74的刃尖对加工原材料63进行车削加工。

换言之，在车削加工时，使加工原材料63围绕车削旋转轴64连续地旋转，并且，使刀架71围绕刀架旋转轴(B轴)72旋转而使车削加工用刀具74向规定的角度倾斜。然后，通过使刀架71沿X、Y、Z方向移动，确定车削加工用刀具74相对于加工原材料63的姿势以及位置，通过使车削加工用刀具74与旋转的加工原材料63接触，由此进行加工原材料63的加工。

在车削加工时，由于一边使加工原材料63围绕车削旋转轴64旋转一边对加工原材料63进行加工，所以无法加工中心轴与车削的旋转轴错开的螺纹牙等。因此，在本实施方式中，在进行车削加工时，如果作为加工方法选择中心轴与车削的旋转轴错开的螺纹牙等，则显示表示无法加工的信息，不将该加工方法设定在NC程序中。

在通过图11的加工机进行铣削加工的情况下，预先将加工原材料63经由夹具62安装在卡盘61上，将铣削加工用刀具84经由保持架83安装在刀架81上。

在利用铣削功能对制品端面的4个孔进行加工时，在将加工原材料63定位在进行孔加工的位置上的情况下，进行车削旋转轴64的位置控制(C轴控制)。另外，在制品的外周面切削直线状的键槽时，在将加工原材料63定位在切削键槽的位置上的情况下，进行C轴控制。另外，在制品的外周面切削沿Z轴方向及圆周方向延伸的槽时，在与沿Z轴方向移动的铣削加工用刀具(立铣刀)84的动作同步地，以极低速对加工原材料63进行位置控制的情况下，进行C轴控制。换言之，在铣削加工时，使加工原材料63围绕原材料旋转轴(C轴)65旋转而对加工原材料63进行定位。另外，使刀架81围绕刀架旋转轴(B轴)82旋转，并且，使刀架81沿X、Y、Z方向移动。由此，确定铣削加工用刀具84相对于加工原材料63的姿势以及位置，通过使围绕刀具旋转轴85旋转的铣削加工用刀具84的刃尖与加工原材料63接触，从而进行加工原材料63的加工。

在铣削加工时，在螺纹牙的加工中无法对中心轴与车削旋转轴64一致的轴部进行加工。因此，在本实施方式中，在进行铣削加工时，如果作为加工方法选择中心轴与车削旋转轴64一致的轴部，则显示表示无法加工的信息，不将该加工方法设定在NC程序中。

如上述所示，针对加工机的每个加工功能，加工刀具(车削加工用刀具74、铣削加工用刀具84)相对于加工原材料的位置不同。另外，对加工原材料进行加工时的夹具位置可以进行各种变更。另外，制品形状数据和原材料形状数据相对于每个加工处理而发生各种变化。另外，使加工原材料旋转的旋转轴的轴向、以及使加工刀具旋转的旋转轴的轴向，可以在与各加工机对应的范围内进行各种设定。另外，加工原材料的配置位置可以在与各加工机对应的范围内进行各种设定。

因此，在加工机中可以进行与加工机所具有的加工功能对应的各种加工设定。在本实施方式中，加工属性信息设定部17使用与上述各种加工设定相关的信息，将与加工机的加工功能对应的加工方法作为加工属性信息而进行设定。具体地说，至少使用下述信息中的一种来设定加工属性信息，即：与加工机所具有的车削加工用刀具74、铣削加工用刀具84等的位置相关的信息；与加工前的加工原材料63的形状相关的信息；与加工后的制品形状相关的信息；与对制品形状进行加工时固定加工原材料63的夹具62的位置相关的信息；与使加工原材料63旋转的车削旋转轴64、原材料旋转轴65等的轴向相关的信息；与使铣削加工用刀具84旋转的刀具旋转轴84的轴向相关的信息；或者与加工原材料63的配置位置相关的信息。

图12是表示加工机信息的结构的一个例子的图。在图12中示出图10及图11所示的加工机(带B轴复合车床)的加工机信息。加工机信息有：加工机所保有的加工功能、与该加工功能对应的加工方法，相对于各加工方法的形状部位的信息、以及与加工功能对应的加工条件(未图示)。在图12的加工机信息内将加工功能、可以通过加工功能实施加工的加工方法、相对于加工方法的形状部位分别进行关联。

例如，在加工机为带B轴复合车床的情况下，具有车削加工功能和铣削加工功能。另外，在车削加工功能中，作为加工方法的种类具有：“螺纹切削加工”、“车削攻丝加工”、“车削钻孔加工”、“车削内径棒材加工”等。另外，在铣削加工功能中，作为加工方法具有：“铣削攻丝加工”、“钻孔加工”、“镗孔加工”、“铰孔加工”等。此外，铣削加工功能包含例如B轴·C轴面分度功能。另外，“铣削攻丝加工”包含例如B轴·C轴面分度功能。

在作为NC程序设定对象的形状部位的信息中具有“螺纹牙”信息、“孔加工”信息等。并且，在“螺纹牙”中包含：具有加工的中心轴与车削旋转轴(车削旋转轴64)一致的轴部的螺纹牙、具有加工的中心轴与车削旋转轴一致的孔部的螺纹牙、以及具有加工的中心轴与车削旋转轴不一致的孔部的螺纹牙等。另外，在“孔加工”中包含：具有加工的中心轴与车削旋转轴(刀具旋转轴85)一致的孔部的孔加工、以及加工的中心轴与车削旋转轴不一致的孔部等。

具有中心轴与车削旋转轴一致的轴部的螺纹牙，可以通过“螺纹切削加工”进行加工，具有中心轴与车削旋转轴一致的孔部的螺纹牙，可以通过“螺纹切削加工”、“车削攻丝加工”、“铣削攻丝加工”进行加工。另外，具有中心轴与车削旋转轴不一致的孔部的螺纹牙，可以通过“铣削攻丝加工”进行加工。

另外，具有中心轴与车削旋转轴一致的孔部的孔加工，可以通过“车削钻孔加工”、“车削内径棒材加工”、“钻孔加工”、“镗孔加工”、“铰孔加工”进行加工。另外，具有中心轴与车削旋转轴不一致的孔部的孔加工，可以通过“钻孔加工”、“镗孔加工”、“铰孔加工”进行加工。

在图9的形状显示窗口43中，示出加工属性信息中针对“螺纹牙”这一加工属性的可选择的形状部位T1至T3。可选择的形状部位T1是孔形状且孔的中心轴与车削轴一致的部位。可选择的形状部位T2是轴形状且中心轴与车削轴一致的部位。可选择的形状部位T3是孔形状且中心轴与车削轴不一致的部位。

在作为控制对象的加工机具有车削加工功能且选择“螺纹切削加工”的情况下，基于加工机信息而将可选择的形状部位T2判断为可以进行加工。换言之，可选择的形状部位T2在使用车削螺纹切削加工功能的情况下可以选择。

在作为控制对象的加工机具有铣削加工功能且选择“铣削攻丝加工”的情况下，或者在作为控制对象的加工机具有车削加工功能且选择“螺纹切削加工”(内螺纹加工)的情况下，基于加工机信息而将可选择的形状部位T1及T3判断为可以进行加工。换言之，可选择的形状部位T1及T3在使用铣削攻丝加工功能或者车削螺纹切削加工功能的情况下可以选择。

在设定部位选择部15选择作为加工属性信息的设定对象的形状部位并存储在设定部位存储部16中后，加工属性信息设定部17基于加工机信息，进行相对于选择的形状部位的初始加工方法的设定以及相对于初始加工方法的输入项目的设定(步骤S230)。

加工属性信息设定部17对是否存在来自作业人员的针对当前设定中的加工属性信息追加设定对象的形状部位的指示(追加选择)进行确认(步骤S240)。在存在形状部位的追加指示的情况下(步骤S240，是)，设定部位选择部15将作业人员从外部输入的形状部位追加至设定部位存储部16中(步骤S250)。然后，设定部位选择部15将作业人员从外部输入的所有形状部位追加至设定部位存储部16中(步骤S240、S250)。

如果没有形状部位的新追加指示(步骤S240，否)，则加工属性信息设定部17对作业人员是否针对当前设定中的加工属性信息，向设定部位选择部15输入了设定对象的形状部位的解除指示进行确认。

在向设定部位选择部15输入了形状部位的选择解除指示的情况下(步骤S260、是)，设定部位选择部15从设定部位存储部16中删除由作业人员发出解除指示的形状部位，从而解除选择(步骤S270)。

然后，设定部位选择部15在选择解除后，对是否存在被选择的形状部位进行确认(步骤S280)。在存在被选择的形状部位的情况下(步骤S280，是)，加工属性信息设定部17和设定部位选择部15反复进行步骤S240至S280的处理。即，在存在形状部位的追加指示的情况下，进行形状部位的追加，在存在形状部位的解除指示的情况下，进行形状部位的选择解除。

另一方面，在不存在被选择的形状部位的情况下(步骤S280，否)，加工属性信息设定部17和设定部位选择部15进行步骤S220的处理。即，设定部位选择部15基于形状部位信息，从制品形状中选择作为加工属性信息的设定对象的形状部位，将选择的形状部位的信息存储在设定部位存储部16中(步骤S220)。由此，设定部位选择部15和加工属性信息设定部17返回对第一个形状部位的选择，重新进行加工属性信息的追加处理。

设定部位选择部15和加工属性信息设定部17反复进行步骤S220至S260的处理，直至没有形状部位的追加指示和形状部位的选择解除指示为止。如果没有形状部位的选择解除指示(步骤S260，否)，则加工属性信息设定部17对作业人员是否输入了详细信息进行确认(步骤S290)。在存在详细信息的输入的情况下(步骤S290，是)，加工属性信息设定部17对是否作为详细信息输入了加工方法的变更指示进行确认(步骤S300)。

在向加工属性信息设定部17输入了加工方法的变更指示的情况下(步骤S300，是)，加工属性信息设定部17基于加工方法的变更指示对加工方法的种类进行变更，并且，将加工属性信息显示部21的显示画面切换至与变更后的加工方法对应的画面(输入项目)(后述的详细信息的输入·编辑栏49)(步骤S310)。

具体地说，加工属性信息设定部17基于加工机信息，针对当前选择的形状部位提取可选择的加工方法的种类。另外，加工属性信息设定部17让作业人员从提取出的加工方法的种类中选择加工方法，并且，向与选择的加工方法的种类对应的画面(与选择的加工方法对应的输入项目)进行切换。

图13是表示变更加工方法时的加工方法的选择画面的一个例子的图。在图13中，示出在“螺纹牙”的设定中作为设定对象的形状部位选择孔形状且中心轴与车削轴一致的部位的情况下的显示画面106。在显示画面106中显示加工方法的选择候选栏47。加工方法的选择候选栏47是显示与选择中的形状部位对应的加工方法的候选项的区域。在本实施方式中，由于控制对象的加工机为复合车床，所以在加工方法的选择候选栏47中显示通过铣削进行的“铣削攻丝加工”、以及通过车削进行的“螺纹切削加工”。

图14是表示作为加工方法选择螺纹切削的情况下的显示画面的图。在图14中，从图13的加工方法的选择画面切换至与“螺纹切削加工”相关的输入项目的画面，从而显示详细信息的输入项目画面。将与“螺纹切削加工”相关的输入项目，作为详细信息的输入·编辑栏49显示在显示画面107中。

在向加工属性信息设定部17输入的详细信息不是加工方法的变更指示的情况下(步骤S300，否)，加工属性信息设定部17将输入项目的值变更为作为详细信息输入的输入项目的设定值(步骤S320)。

在加工属性信息设定部17变更加工方法的种类后，或者变更输入项目的设定值后，加工属性信息设定部17和设定部位选择部15反复进行步骤S240至S320的处理。即，在存在形状部位的追加指示的情况下，进行形状部位的追加，在存在形状部位的解除指示的情况下，进行形状部位的选择解除。而且，在存在详细信息的输入的情况下，变更加工方法的种类或输入项目的设定值。

加工属性信息设定部17对作业人员是否输入了详细信息进行确认，在没有输入详细信息的情况下(步骤S290，否)，加工属性信息设定部17对作业人员是否针对当前的加工属性信息的设定操作向形状数据输入部12输入了取消的指示进行确认(步骤S330)。在存在取消的指示的情况下，加工属性信息设定部17结束加工属性信息的设定操作。此时，加工属性信息设定部17取消加工属性信息的追加处理，不追加新的加工属性信息。

另一方面，在没有向形状数据输入部12输入取消的指示的情况下(步骤S330，否)，加工属性信息设定部17对作业人员是否针对当前设定中的加工属性信息向形状数据输入部12输入了用于确定设定的指示进行确认(步骤S340)。

在没有向形状数据输入部12输入用于确定加工属性信息的设定的指示的情况下(步骤S340，否)，设定部位选择部15和加工属性信息设定部17反复进行步骤S240至S340的处理，直至没有形状部位的追加指示和形状部位的选择解除指示为止。

即，在存在形状部位的追加指示的情况下，进行形状部位的追加，在存在形状部位的解除指示的情况下，进行形状部位的选择解除。另外，在存在详细信息的输入的情况下，变更加工方法的种类或输入项目的设定值。而且，如果针对加工属性信息的设定操作存在取消的指示，则加工属性信息设定部17结束加工属性信息的设定操作。

在向形状数据输入部12输入了用于确定加工属性信息的设定的指示的情况下(步骤S340，是)，加工属性信息设定部17将设定中的加工属性信息向加工属性信息存储部19中追加登录，并结束加工属性信息的设定操作(步骤S350)。

图15是表示作为加工属性信息追加螺纹牙的加工条件后的显示画面的图。在追加加工属性后的显示画面108中，取代用于设定加工属性信息的详细内容的窗口，而显示表示加工属性一览的窗口(一览显示窗口51)，在一览显示窗口51中显示追加的加工条件52。

在追加新的加工属性信息后(在步骤S70的处理后)，NC程序生成装置1返回图2的步骤S30的处理。即，无法加工信息提取部20作为确认结果将无法加工的加工属性信息通知加工属性信息显示部21。加工属性信息显示部21基于来自加工属性信息存储部19的加工属性信息和由无法加工信息提取部20通知的无法加工的加工属性信息，将针对制品形状设定的加工属性信息的加工方法区分为可以加工和无法加工，并进行一览显示(步骤S30)。另外，如果输入了用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，是)，则形状数据输入部12基于来自作业人员的指示对制品形状的配置进行调整(步骤S50)。此外，如果输入了加工属性信息的追加指示(步骤S60，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的指示追加新的加工属性信息(步骤S70)。

在加工属性信息设定部17对是否存在来自作业人员的加工属性信息的追加指示进行确认时(步骤S60)，如果没有输入加工属性信息的追加指示(步骤S60，否)，则加工属性信息设定部17对作业人员是否选择了显示在加工属性一览显示窗口41上的加工属性信息进行确认(步骤S80)。

在进行了加工属性信息的选择的情况下(步骤S80，否)，加工属性信息设定部17将设定对象的加工属性信息更新(变更)为当前选择中的加工属性信息(由作业人员新选择的加工属性信息)(步骤S90)。该步骤S90的处理是在存在多个加工属性的情况下用于判断选择了哪种加工属性的处理，是用于进行后述的加工属性信息的变更(后述的步骤S110)或后述的加工属性信息的删除(后述的步骤S130)所必要的处理。

然后，NC程序生成装置1返回至步骤S30的处理。另外，在作业人员输入了加工属性信息的选择指示的期间，NC程序生成装置1反复进行步骤S30至S90的处理。在此期间，如果输入用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，是)，则形状数据输入部12基于来自作业人员的指示对制品形状的配置进行调整(步骤S50)。另外，如果输入加工属性信息的追加指示(步骤S60，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的追加指示追加新的加工属性信息(步骤S70)。另外，如果新选择加工属性信息(步骤S80，是)，则加工属性信息设定部17将设定对象的加工属性信息更新为当前选择中的加工属性信息(步骤S90)。

如果没有加工属性信息的选择指示(步骤S80，否)，则加工属性信息设定部17对是否存在来自作业人员的当前选择中的加工属性信息内容的变更指示进行确认(步骤S100)。在存在加工属性信息内容的变更指示的情况下(步骤S100，是)，加工属性信息设定部17基于来自作业人员的变更指示，变更加工属性信息的内容并存储在加工属性信息存储部19中(步骤S110)。此时，加工属性信息设定部17通过与图7的步骤S240至S350相同的处理，进行加工属性信息的内容变更。

然后，NC程序生成装置1返回至步骤S30的处理。另外，在作业人员输入了加工属性信息的内容变更指示的期间，NC程序生成装置1反复进行步骤S30至S110的处理。在此期间，如果输入用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，是)，则形状数据输入部12基于来自作业人员的指示对制品形状的配置进行调整(步骤S50)。另外，如果输入加工属性信息的追加指示(步骤S60，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的追加指示，追加新的加工属性信息(步骤S70)。另外，如果新选择加工属性信息(步骤S80，是)，则加工属性信息设定部17将设定对象的加工属性信息更新为当前选择中的加工属性信息(步骤S90)。此外，如果输入加工属性信息的内容变更指示(步骤S100，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的变更指示，变更加工属性信息的内容并存储在加工属性信息存储部19中(步骤S110)。

如果没有加工属性信息的内容变更指示(步骤S110，否)，则加工属性信息设定部17对是否存在来自作业人员的当前选择中的加工属性信息的删除指示进行确认(步骤S120)。在存在加工属性信息的删除指示的情况下(步骤S120，是)，将当前选择中的加工属性信息(存在删除指示的加工属性信息)从加工属性信息存储部19中删除(步骤S130)。

然后，NC程序生成装置1返回至步骤S30的处理。另外，在作业人员输入了加工属性信息的内容删除指示的期间，NC程序生成装置1反复进行步骤S30至S130的处理。在此期间，如果输入用于调整制品形状的配置的指示(步骤S40，是)，则形状数据输入部12基于来自作业人员的指示对制品形状的配置进行调整(步骤S50)。另外，如果输入加工属性信息的追加指示(步骤S60，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的追加指示，追加新的加工属性信息(步骤S70)。另外，如果新选择加工属性信息(步骤S80，是)，则加工属性信息设定部17将设定对象的加工属性信息更新为当前选择中的加工属性信息(步骤S90)。另外，如果输入加工属性信息的内容变更指示(步骤S100，是)，则加工属性信息设定部17基于来自作业人员的变更指示，变更加工属性信息的内容并存储在加工属性信息存储部19中(步骤S110)。此外，如果输入当前选择中的加工属性信息的删除指示，则加工属性信息设定部17将当前选择中的加工属性信息从加工属性信息存储部19中删除(步骤S130)。

图16是表示指示加工属性信息的编辑以及删除时的画面的一个例子的图。如该图所示，在用于进行加工属性信息的编辑或删除的显示画面109中，设置用于针对所选择的加工属性信息选择“编辑”或“删除”等操作的操作选择栏53。在图16中，作为加工属性信息的编辑对象而选择螺纹牙的加工条件55。

如果没有加工属性信息的内容变更指示(步骤S120，否)，则加工属性信息设定部17对作业人员是否向形状数据输入部11输入了加工属性信息的设定的结束指示进行确认(步骤S140)。

在存在加工属性信息的设定的结束指示的情况下(步骤S140，是)，NC程序生成部22基于设定了加工属性信息的制品形状数据和原材料形状数据，自动生成NC程序(步骤S150)。NC程序生成部22将生成的NC程序存储在NC程序存储部23中。

另一方面，在不存在加工属性信息的设定的结束指示的情况下(步骤S140，否)，NC程序生成装置1返回至步骤S40的处理。然后，进行加工属性信息的追加、变更、删除等处理，直至作业人员输入加工属性信息的设定的结束指示。

如上述所示，根据实施方式，可以将针对制品的三维形状可由控制对象的加工机实现的加工方法的种类设定在NC程序中。因此，可以容易地生成与控制对象的加工机对应的适当的NC程序。

另外，由于通过设定与制品的三维形状相对的加工属性、形状部位以及加工方法，可以进行用于得到与控制对象的加工机对应的适当的NC程序的操作，所以可以容易地生成NC程序。另外，由于可以将可由加工机实现的各种与加工设定对应的加工方法设定在NC程序中，所以可以生成与加工机和加工设定对应的适当的NC程序。

另外，由于显示可由加工机实现的加工方法的种类，并且，由作业人员从显示的加工方法中确定向NC程序设定的加工方法，所以作业人员可以容易地选择与加工机对应的加工方法，可以容易地得到与加工机对应的适当的NC程序。

另外，由于将与加工机对应的加工方法和与加工设定相关的详细信息(加工条件等)作为加工属性信息而进行设定，所以可以在NC程序中进行与加工设定相关的详细的设定。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的NC程序生成装置以及NC程序生成方法适用于NC程序的生成。

Claims (7)

1.一种NC程序生成装置，其基于被加工物的加工前的三维形状数据以及所述被加工物的加工后的三维形状数据，提取相对于所述被加工物的加工区域即形状部位，生成与提取出的所述形状部位对应的NC程序，

其特征在于，

具有加工属性信息设定部，其将生成所述NC程序时使用的加工属性信息，设定在所述被加工物的加工后的三维形状数据中，该加工属性信息包含所述被加工物的加工机可利用的加工方法的信息，

所述加工属性信息设定部基于所述被加工物的加工机可利用的加工方法与所述被加工物的加工后的三维形状的可设定所述加工属性信息的形状部位的特征、位置以及方向的关联信息，设定所述被加工物属性信息。

2.如权利要求1所述的NC程序生成装置，其特征在于，

所述加工属性信息设定部使用下述信息中的至少一种来设定所述加工属性信息，即：与所述加工机所具有的加工刀具的位置相关的信息、与所述被加工物的加工前的形状相关的信息、与所述被加工物的加工后的形状相关的信息、与加工所述被加工物时固定所述被加工物的固定件的位置相关的信息、与使所述被加工物旋转的旋转轴的轴向相关的信息、与使所述加工刀具旋转的旋转轴的轴向相关的信息、或者与所述被加工物的配置位置相关的信息。

3.如权利要求1或2所述的NC程序生成装置，其特征在于，

还具有显示部，其显示所述加工属性信息设定部设定的加工属性信息内的加工方法的种类，

所述NC程序生成装置使用基于外部输入的指示从所述显示部显示的加工方法的种类中确定的加工方法的种类，生成所述NC程序。

4.如权利要求3所述的NC程序生成装置，其特征在于，

所述显示部以可以与通过所述加工方法无法加工的形状部位分辨开的方式对通过所述加工方法可以加工的形状部位进行显示。

5.如权利要求3所述的NC程序生成装置，其特征在于，

所述显示部将表示无法加工的信息与基于使所述加工刀具旋转的旋转轴和所述被加工物的中心轴判断为通过所述加工方法无法加工的形状部位进行关联而显示。

6.如权利要求1所述的NC程序生成装置，其特征在于，

所述加工属性信息设定部基于与根据所述加工方法可由所述加工机实现的加工方法、或者根据所述加工方法可由所述加工机实现的加工条件相关的加工机信息，设定所述加工属性信息。

7.一种NC程序生成方法，其基于被加工物的加工前的三维形状数据以及所述被加工物的加工后的三维形状数据，提取相对于所述被加工物的加工区域即形状部位，生成与提取出的所述形状部位对应的NC程序，

其特征在于，

包含加工属性信息设定步骤，在该步骤中，将生成所述NC程序时使用的加工属性信息，设定在所述被加工物的加工后的三维形状数据中，该加工属性信息包含所述被加工物的加工机可利用的加工方法的信息，

在所述加工属性信息设定步骤中，基于所述被加工物的加工机可利用的加工方法与所述被加工物的加工后的三维形状的可设定所述加工属性信息的形状部位的特征、位置以及方向的关联信息，设定所述被加工物属性信息。

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