CN103988135A - Nc程序检索方法、nc程序检索装置、nc程序生成方法以及nc程序生成装置 - Google Patents

Nc程序检索方法、nc程序检索装置、nc程序生成方法以及nc程序生成装置 Download PDF

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Abstract

在NC程序检索装置中包含：第1图像生成步骤，在该步骤中，如果从外部输入了加工对象物的形状数据，则生成与加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；第2图像生成步骤，在该步骤中，基于以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；保存步骤，在该步骤中，将完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联而进行保存；相似度计算步骤，在该步骤中，通过对加工对象图像数据和完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度；检索步骤，在该步骤中，基于相似度，检索与加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补并进行显示；以及显示步骤，在该步骤中，显示通过外部输入而从完成形状图像数据的候补中指定的完成形状图像数据的NC程序。

Description

NC程序检索方法、NC程序检索装置、NC程序生成方法以及NC程序生成装置
技术领域
本发明涉及一种检索NC程序的NC程序检索方法、NC程序检索装置、NC程序生成方法以及NC程序生成装置，其中，该NC程序用于对工作机械进行数值控制。
背景技术
作为生成用于对工作机械进行数值控制的NC程序（数控加工程序）的装置，已有程序生成装置。在这种程序生成装置中，存在具有在生成NC程序时辅助该生成的功能（生成辅助功能）的装置。
近年来，生成辅助功能的充实化得到了发展，操作者通过一边观察制作图一边对加工对象物的坐标值进行设定，从而能够容易地生成NC程序。另外，也出现了能够直接读入设计者使用CAD系统建模的CAD数据而进行NC程序生成的程序生成装置。另外，最近的数控装置的内部存储器的容量增加，因此，能够在内部存储器中存储多个NC程序。因此，操作者对应于需要加工的工件而选择所需的NC程序，对应于需要加工的工件，对NC程序进行编辑。此时，操作者通过将以前的产品的NC程序用于类似产品，从而实现NC程序生成的高效化。
然而，现有的NC程序生成装置不具有可利用以前生成的NC程序这样的功能，因此，必须对全部的产品，以相同的步骤生成NC程序。因此，在生成NC程序的效率方面存在不足。
专利文献1中记载的检索装置，预先针对多个产品存储有由材料的形状特征、加工部位的形状特征以及加工种类构成的加工要素数据、和刀具关联数据，作为编程基础数据。并且，检索装置以加工对象产品以及材料的三维形状数据为基础，生成加工对象产品的加工要素数据，基于所生成的加工要素数据，对预先存储的编程基础数据进行检索，提取出与加工对象产品相似的产品的编程基础数据。
另外，专利文献2中记载的程序的管理装置，使NC程序、与该NC程序相关的图片、和程序信息三者相关联地进行存储。并且，作为检索信息，管理装置使操作者输入NC程序、所述图片、加工结果等。由此，管理装置基于检索信息，从所存储的NC程序中提取出需要的NC程序。
专利文献1：日本特开2003-58215号公报
专利文献2：日本特开2001-255916号公报
发明内容
然而，在上述的前一个现有技术中，必须基于三维形状数据生成加工要素数据，因此，只能在加工要素数据单位下加以使用。另外，在对预先存储的编程基础数据进行检索时，由于是基于材料的形状等的一致性或尺寸差对编程基础数据进行检索，因此，存在如果操作者没有设定符合要求的检索条件，就无法进行期望的检索的问题。
另外，在上述的后一个现有技术中，需要由操作者输入NC程序、加工品的图片、加工结果等，因此检索处理繁琐。另外，由于仅将NC程序和加工结果相关联，因此存在必须由操作者自行从与多个NC程序相关联的加工结果中找出加工结果的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种能够容易且高效地进行NC程序检索的NC程序检索方法、NC程序检索装置、NC程序生成方法以及NC程序生成装置。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，包含：第1图像生成步骤，在该步骤中，如果从外部输入了加工对象物的形状数据，则生成与所述加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；第2图像生成步骤，在该步骤中，基于以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；保存步骤，在该步骤中，将所述完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联而进行保存；相似度计算步骤，在该步骤中，通过将所述加工对象图像数据与所述完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度；检索步骤，在该步骤中，基于所述相似度，检索与所述加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补并进行显示；以及第1程序显示步骤，在该步骤中，显示通过外部输入从所述完成形状图像数据的候补中指定的完成形状图像数据的NC程序。
发明的效果
根据本发明，实现可容易且高效地进行NC程序检索的效果。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的NC程序生成装置的结构的框图。
图2是表示实施方式所涉及的NC程序生成装置的动作处理步骤的流程图。
图3是表示图像数据生成部的动作处理步骤的流程图。
图4是表示进行圆形部件加工的情况下的产品形状数据的配置处理步骤的流程图。
图5是表示进行方形部件加工的情况下的产品形状数据的配置处理步骤的流程图。
图6是表示进行圆形部件加工的情况下的产品形状数据的配置例的图。
图7是表示进行方形部件加工的情况下的产品形状数据的配置例的图。
图8是表示正面的图像数据的一个例子的图。
图9是表示背面的图像数据的一个例子的图。
图10是表示左侧面的图像数据的一个例子的图。
图11是表示右侧面的图像数据的一个例子的图。
图12是表示上表面的图像数据的一个例子的图。
图13是表示下表面的图像数据的一个例子的图。
图14是表示左上正面的图像数据的一个例子的图。
图15是表示左下正面的图像数据的一个例子的图。
图16是表示右上正面的图像数据的一个例子的图。
图17是表示右下正面的图像数据的一个例子的图。
图18是表示左上背面的图像数据的一个例子的图。
图19是表示左下背面的图像数据的一个例子的图。
图20是表示右上背面的图像数据的一个例子的图。
图21是表示右下背面的图像数据的一个例子的图。
图22是表示以相似度从高到低的顺序排列的图像数据一览的生成处理步骤的流程图。
图23是表示加工完成形状的一个例子的图。
图24是表示基于图23的形状数据，以相似度从高到低的顺序排列的图像一览的显示例的图。
图25是表示生成车削加工的加工形状的处理步骤的流程图。
图26是表示生成面加工的加工形状的处理步骤的流程图。
图27是表示生成线加工的加工形状的处理步骤的流程图。
图28是表示生成孔加工的加工形状的处理步骤的流程图。
图29是表示车削加工剖面形状的一个例子的图。
图30是表示车削加工的去除形状的一个例子的图。
图31是表示从材料形状中去除了车削加工的去除形状后的加工完成形状的一个例子的图。
图32是表示面加工的加工平面形状的一个例子的图。
图33是表示面加工的去除形状的一个例子的图。
图34是表示将图33所示的面加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。
图35是表示线加工的形状数据的一个例子的图。
图36是表示包含有线加工形状要素的平面形状的一个例子的图。
图37是表示线加工的去除形状的一个例子的图。
图38是表示将图37所示的线加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。
图39是表示孔剖面形状的一个例子的图。
图40是表示孔加工单体形状的一个例子的图。
图41是表示孔加工的去除形状的一个例子的图。
图42是表示将图41所示的孔加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。
图43是表示包含有钻孔加工的NC程序的加工完成形状的一个例子的图。
图44是表示钻孔加工的去除形状的图。
图45是表示钻孔加工的NC程序的一个例子的图。
图46是表示没有包含钻孔加工的NC程序的加工完成形状的一个例子的图。
图47是表示将钻孔加工的去除形状及加工程序插入至加工完成形状后的加工完成形状的一个例子的图。
图48是表示所插入的钻孔加工的NC程序的一个例子的图。
图49是表示使所插入的钻孔加工移动，并对所插入的钻孔加工进行复制，将其再次插入并移动后的加工完成形状的一个例子的图。
图50是表示由插入并移动的钻孔加工和复制再插入并移动的钻孔加工构成的去除形状的一个例子的图
图51是表示由插入并移动的钻孔加工和复制再插入并移动的钻孔加工构成的NC程序的一个例子的图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的NC程序检索方法、NC程序检索装置、NC程序生成方法以及NC程序生成装置详细地进行说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式
图1是表示实施方式所涉及的NC程序生成装置的结构的框图。NC程序生成装置（数控加工编程装置）101是生成数控（NC：Numerical Control machining）程序的装置。NC程序是在通过数值控制而使机械进行NC加工时所使用的程序。进行NC加工的NC控制装置，通过对作为加工对象物的材料（加工前的被加工物）进行加工，从而形成具有加工完成形状的产品（加工后的被加工物）。
NC程序生成装置101具有生成辅助装置102、对话操作处理部6、显示部7、指令输入部8、NC程序输出部9。并且，生成辅助装置102具有CAD数据输入部1、图像数据生成部2、NC程序检索部3、加工完成形状生成部4、NC程序编辑部5、图像数据保存部11、NC程序保存部12、NC程序DB（Database）13、图像数据DB14。
对话操作处理部6与显示部7、指令输入部8以及生成辅助装置102连接。另外，NC程序输出部9与生成辅助装置102连接。
NC程序生成装置101中的例如图像数据生成部2、NC程序检索部3、加工完成形状生成部4、NC程序编辑部5、对话操作处理部6、NC程序输出部9等由软件构成。
CAD（Computer Aided Design）数据输入部1从CAD系统（未图示）或CAD数据存储装置（未图示）等外部装置等输入CAD数据21，发送至图像数据生成部2。
CAD数据21例如包含有与产品相关的信息、与材料相关的信息、与从材料形成产品时所使用的加工指令相关的信息等而构成。在CAD数据21内的与产品相关的信息中具有例如产品的形状数据等。产品的形状数据（以下称为产品形状数据）例如是使用CAD系统等生成的数据，具有表示产品的形状及尺寸的信息。另外，在CAD数据21内的与材料相关的信息中具有与材料的材质及尺寸相关的数据等。另外，在CAD数据21内的与加工指令相关的信息中具有材料中的通过加工而去除的区域（加工区域）的数据等。
图像数据生成部2使用CAD数据21生成产品的图像数据（加工对象图像数据），保存在图像数据保存部11中。产品的图像数据是对产品的形状进行二维显示或者三维显示的图像的数据。图像数据保存部11是对由图像数据生成部2生成的图像数据进行保存的存储器等。
显示部7是液晶显示器等显示终端，显示CAD数据21、由操作者指定的产品形状数据的图形要素、或者与加工相关的数据等。指令输入部8具有鼠标、键盘而构成，输入来自操作者（作业者）的指令信息等。所输入的指令信息被发送至对话操作处理部6。
对话操作处理部6使显示部7对输入至CAD数据输入部1的CAD数据21进行显示。另外，对话操作处理部6输入来自指令输入部8的指令信息。对话操作处理部6例如从指令输入部8接收由操作者使用鼠标等所指定的图像数据，作为指令信息。对话操作处理部6基于来自指令输入部8的指令信息，接受NC程序的编辑。另外，对话操作处理部6使NC程序编辑部5执行与指令信息对应的编辑，并将编辑后的NC程序保存至NC程序保存部12中。
NC程序保存部12是对编辑前的NC程序及编辑后的NC程序进行存储的存储器等。NC程序保存部12对NC程序编辑部5从NC程序DB13读取出的NC程序以及由NC程序编辑部5编辑的NC程序进行存储。
NC程序检索部3通过对保存在图像数据保存部11中的图像数据、和保存在图像数据DB14中的图像数据进行比较，从而计算两者的相似度。NC程序检索部3基于计算出的相似度，生成相似度高的图像数据的一览。由NC程序检索部3生成的图像数据的一览由显示部7显示。
NC程序DB 13是对以前的NC程序进行存储的数据库。图像数据DB 14是对与NC程序DB 13所存储的以前的NC程序相对应的图像数据（完成形状图像数据）进行存储的数据库。图像数据DB 14预先存储有以前生成的NC程序、和与该NC程序相对应的图像数据的对应关系。
NC程序编辑部5从NC程序DB13中获取与由操作者指定的图像数据链接的NC程序，并保存在NC程序保存部12中。由操作者指定的图像数据，是操作者经由指令输入部8从在显示部7上显示的图像数据的一览中指定的。操作者所指定的图像数据经由指令输入部8以及对话操作处理部6通知给NC程序编辑部5。由此，NC程序编辑部5从NC程序DB 13中读取出与所通知的图像数据相对应的NC程序。
另外，NC程序编辑部5按照来自操作者的指令，对保存在NC程序保存部12中的NC程序进行编辑。操作者的编辑指令是操作者针对在显示部7上显示的NC程序，经由指令输入部8输入的指令。由操作者输入的编辑指令，经由指令输入部8及对话操作处理部6通知给NC程序编辑部5。由此，NC程序编辑部5进行与所通知的编辑指令相对应的编辑处理。NC程序编辑部5将编辑后的NC程序保存至NC程序保存部12及NC程序DB 13中。
在图像数据DB 14中不存在与保存在NC程序DB13中的NC程序相对应的图像数据的情况下，加工完成形状生成部4根据NC程序生成加工完成形状的图像数据。加工完成形状生成部4从NC程序DB 13内读取NC程序，并使用读取出的NC程序生成加工完成形状。加工完成形状生成部4将所生成的加工完成形状保存至图像数据DB14中。
NC程序输出部9从NC程序保存部12中读取由操作者指示输出的NC程序，并输出至外部，作为NC程序31。操作者的输出NC程序的指令，是由操作者针对在显示部7上显示的NC程序，经由指令输入部8输入的。由操作者输入的输出指令经由指令输入部8及对话操作处理部6通知给NC程序编辑部5。由此，NC程序编辑部5从NC程序保存部12中读取出与所通知的输出指令相对应的NC程序，并发送至NC程序输出部9。
另外，NC程序生成装置101有时是建立在个人计算机内或NC装置内的，而不是作为NC程序生成装置本身建立的。另外，NC程序生成装置101的硬件结构与具有CPU（Central Processing Unit）、存储器等的普通的个人计算机实质上相同。
下面，对NC程序生成装置101的动作处理进行说明。图2是表示与实施方式所涉及的NC程序生成装置的动作处理步骤的流程图。CAD数据输入部1输入CAD数据21（步骤S101），发送至图像数据生成部2。
由此，图像数据生成部2生成与CAD数据21相对应的产品的图像数据（步骤S102）。并且，图像数据生成部2将所生成的图像数据保存在图像数据保存部11中。
NC程序检索部3通过对图像数据生成部2生成的图像数据、和保存在图像数据DB 14中的以前的图像数据进行比较，从而计算两者的相似度。并且，NC程序检索部3基于计算出的相似度，生成使图像数据的候补按照相似度从高到低的顺序排列的图像数据的一览（步骤S103）。由NC程序检索部3生成的图像数据的一览，显示在显示部7上（步骤S104）。
在这里，对图像数据生成部2的处理进行说明。图3是表示图像数据生成部的动作处理步骤的流程图。图像数据生成部2从输入至CAD数据输入部1中的CAD数据21中提取出产品形状数据，并配置在与加工特性相对应的方向上（步骤S201）。
下面，图像数据生成部2根据产品形状数据，生成线框图像（步骤S202）。然后，图像数据生成部2根据产品形状数据，生成描影图像（步骤S203）。
图像数据生成部2例如通过根据产品形状数据对边缘或轮廓进行数学解析，从而根据产品形状数据生成线框图像。具体地说，图像数据生成部2从距离产品（产品形状数据）足够远的视点位置，将下述的视线方向矢量和下述的画面的上方向矢量进行组合而生成图像数据。并且，图像数据生成部2通过对图像数据进行缩放，以将所生成的图像数据置于图像数据框内，从而生成线框图像。
另外，图像数据生成部2例如通过基于任意的光源，对由产品形状数据定义的形状附加阴影，从而生成描影图像。具体地说，图像数据生成部2从距离产品（产品形状数据）足够远的视点位置，将下述的视线方向矢量和下述的画面的上方向矢量组合而生成图像数据。并且，图像数据生成部2通过对图像数据进行缩放，以将所生成的图像数据置于图像数据框内，从而生成描影图像。
另外，视线方向矢量是以视点位置为起点的方向矢量。另外，不一定是全部视线方向的组合的图像数据，在圆形部件加工的情况下，例如只要生成正面、背面、左侧面、右侧面、上表面以及下表面的图像数据即可。
正面：视线方向矢量（0，0，1），画面的上方向矢量（1，0，0）
背面：视线方向矢量（0，0，-1），画面的上方向矢量（1，0，0）
左侧面：视线方向矢量（0，1，0），画面的上方向矢量（1，0，0）
右侧面：视线方向矢量（0，-1，0），画面的上方向矢量（1，0，0）
上表面：视线方向矢量（-1，0，0），画面的上方向矢量（0，1，0）
下表面：视线方向矢量（1，0，0），画面的上方向矢量（0，-1，0）
左上正面：视线方向矢量（-1，1，1），画面的上方向矢量（1，0，0）
左下正面：视线方向矢量（1，1，1），画面的上方向矢量（1，0，0）
右上正面：视线方向矢量（-1，-1，1），画面的上方向矢量（1，0，0）
右下正面：视线方向矢量（1，-1，1），画面的上方向矢量（1，0，0）
左上背面：视线方向矢量（-1，1，-1），画面的上方向矢量（1，0，0）
左下背面：视线方向矢量（1，1，-1），画面的上方向矢量（1，0，0）
右上背面：视线方向矢量（-1，-1，-1），画面的上方向矢量（1，0，0）
右下背面：视线方向矢量（1，-1，-1），画面的上方向矢量（1，0，0）
在这里，对于将产品形状数据配置在与加工特性相对应的方向上的处理（步骤S201的处理）进行说明。作为被加工物的加工处理，例如存在进行车削加工的圆形部件加工、或者进行铣床加工的方形部件加工等。
图4是表示进行圆形部件加工的情况下的产品形状数据的配置处理步骤的流程图。另外，图5是表示进行方形部件加工的情况下的产品形状数据的配置处理步骤的流程图。另外，图6是表示进行圆形部件加工的情况下的产品形状数据的配置例的图，图7是表示进行方形部件加工的情况下的产品形状数据的配置例的图。圆形部件加工的对象物为圆形部件加工物50，方形部件加工的对象物为方形部件加工物60。
在被加工物的加工处理是进行车削加工的圆形部件加工的情况下，图像数据生成部2从CAD数据21内的产品形状数据中检索最大直径的圆柱面（以下，称为最大圆柱面）（步骤S301）。并且，图像数据生成部2使产品形状数据旋转、移动，使得最大圆柱面51的中心轴（柱轴）与Z轴一致（步骤S302）。
接下来，图像数据生成部2从CAD数据中检索不与Z轴垂直的平面。在这里，图像数据生成部2检索不与最大圆柱面51的中心轴垂直的平面（与圆柱的上表面非平行的平面）52。在存在多个不与最大圆柱面51的中心轴垂直的平面的情况下，图像数据生成部2检索例如最大面积的平面（步骤S303）。
图像数据生成部2在存在不与最大圆柱面51的中心轴垂直的平面（不与圆柱的上表面平行的平面）52的情况下（步骤S304，是），以最大圆柱面51的中心轴（Z轴）为中心，使产品（产品形状数据）（圆形部件加工物50）旋转，以使得该平面52的法线矢量朝向+X轴方向矢量（1,0,0），且使Y值为0，使X值为正值（步骤S305）。
另外，在不存在不与最大圆柱面51的中心轴（Z轴）垂直的平面的情况下（步骤S304，否），图像数据生成部2从CAD数据中检索孔形状。在存在多个孔形状的情况下，图像数据生成部2检索最大直径的孔形状（步骤S306）。
图像数据生成部2基于在最大圆柱面51上形成的孔53的位置，使产品旋转。例如，在孔53的形状为圆柱状的情况下，图像数据生成部2以最大圆柱面51的中心轴为中心，使产品旋转，以使得构成孔53的圆柱面（孔53的侧壁面）的中心轴矢量朝向+X轴方向矢量（1,0,0），且使Y值为0（步骤S307）。
在该情况下，在存在多个孔形状的情况下，图像数据生成部2使最大直径的孔形状的圆柱面旋转。图像数据生成部2在使产品形状数据旋转，以使得平面的法线矢量或者孔形状的圆柱面的中心轴矢量朝向+X轴方向矢量之后，使产品形状数据沿Z轴平行移动，以使得产品（CAD数据）的-Z轴方向的端点或者端面的位置矢量的Z值为Z＝0（步骤S308）。
在被加工物的加工处理是进行铣床加工的方形部件加工的情况下，图像数据生成部2从CAD数据21内的产品形状数据中检索具有最大面积的平面61（步骤S401）。
并且，图像数据生成部2使产品形状数据（CAD数据）沿着Z轴平行移动，以使得产品形状数据的+Z轴方向的端点或者端面的位置矢量的Z值为0（步骤S402）。
接下来，图像数据生成部2使产品形状数据旋转移动，以使得产品形状数据的长度方向成为X轴方向（1,0,0）（步骤S403）。并且，图像数据生成部2使产品形状数据沿着X轴平行移动，以使得产品形状数据的-X轴方向的端点或者端面的位置矢量的X值成为X＝0。并且，使产品形状数据沿着Y轴平行移动，以使得产品形状数据的-Y轴方向的端点或者端面的位置矢量的Y值成为Y＝0（步骤S404）。图像数据生成部2将所生成的描影图像作为完成形状图像数据，保存在图像数据DB 14中。
图8是表示正面的图像数据的一个例子的图，图9是表示背面的图像数据的一个例子的图。另外，图10是表示左侧面的图像数据的一个例子的图，图11是表示右侧面的图像数据的一个例子的图。另外，图12是表示上表面的图像数据的一个例子的图，图13是表示下表面的图像数据的一个例子的图。
另外，图14是表示左上正面的图像数据的一个例子的图，图15是表示左下正面的图像数据的一个例子的图。另外，图16是表示右上正面的图像数据的一个例子的图，图17是表示右下正面的图像数据的一个例子的图。
另外，图18是表示左上背面的图像数据的一个例子的图，图19是表示左下背面的图像数据的一个例子的图。另外，图20是表示右上背面的图像数据的一个例子的图，图21是表示右下背面的图像数据的一个例子的图。图8至图21所示的各图像数据与图6中示出的圆形部件加工物50的图像数据相对应。
在这里，对NC程序检索部3的动作进行说明。NC程序检索部3将图像数据生成部2生成的1至多个视线方向的图像数据设为原始图像，从图像数据DB 14的图像数据中，提取出1至多个相同视线方向的图像数据，作为对象图像。换言之，从图像数据DB 14内提取具有与图像数据生成部2生成的图像数据的视线方向相同的视线方向的图像数据，作为对象图像。NC程序检索部3对所提取出的对象图像和原始图像之间的相似度进行计算。
NC程序检索部3基于计算出的相似度，以相似度从高到低的顺序，生成图像数据的一览。另外，在图像数据DB 14中不存在与保存在NC程序DB 13中的NC程序相对应的图像数据的情况下，加工完成形状生成部4根据NC程序，生成加工完成形状。并且，图像数据生成部2根据所生成的加工完成形状，生成图像数据，保存至图像数据DB 14中。
另外，在从指令输入部8输入了材料的材质、加工种类、刀具种类以及刀具公称尺寸中的至少一个作为筛选信息的情况下，NC程序检索部3也可以从以前生成的NC程序中提取出与筛选信息相对应的NC程序，作为与在对加工对象物进行加工时所使用的NC程序相关的信息。在该情况下，NC程序检索部3使用与提取出的NC程序相对应的图像数据，计算相似度。由此，能够在短时间内执行NC程序的检索。
在这里，对于以相似度从高到低的顺序排列的图像数据一览的生成处理（步骤S103的处理）进行说明。图22是表示以相似度从高到低的顺序排列的图像数据一览的生成处理步骤的流程图。
NC程序检索部3对在步骤S102中生成并保存在图像数据保存部11中的图像数据、和由加工完成形状生成部4生成并保存在图像数据DB 14中的加工完成形状的图像数据进行比较，计算相似度（步骤S501）。
NC程序检索部3例如对原始图像和对象图像进行比较，基于原始图像中绘制的像素与在对象图像中绘制的像素的一致数量或者一致比例，计算相似度。例如，NC程序检索部3通过将图像数据生成部2生成的图像数据中绘制的像素的总像素数量设为分母，将所绘制的部分一致的像素数量设为分子，从而计算相似度。换言之，NC程序检索部3将在原始图像和对象图像之间一致的像素数量除以原始图像的总像素数量而得到的值，设为相似度。在以该方法计算出相似度的情况下，在原始图像和对象图像之间全部像素都一致的情况下，相似度为1，在全部像素都不一致的情况下，相似度为0。
另外，NC程序检索部3也可以通过将原始图像的形状尺寸（第1形状尺寸）和对象图像的形状尺寸（第2形状尺寸）进行比较，从而计算相似度。在该情况下，NC程序检索部3可以基于产品（加工对象物）的形状数据，计算原始图像的形状尺寸，也可以基于加工对象图像数据，计算原始图像的形状尺寸。另外，NC程序检索部3基于完成形状图像数据，计算对象图像的形状尺寸。
例如，NC程序检索部3通过对原始图像及对象图像的边缘的位置进行比较，从而计算相似度。在该情况下，NC程序检索部3例如求出原始图像的边缘与最接近的对象图像的边缘在图像上的距离。并且，NC程序检索部3针对各边缘之间，设定与求出的距离相对应的相似值，导出各边缘之间的相似值（距离）的分布。并且，NC程序检索部3基于导出的相似值的分布，计算相似度。
例如，NC程序检索部3将各边缘之间的距离为0的情况下的相似值设为1，将距离为1的情况下的相似值设为0.9，将距离为2的情况下的相似值设为0.8。如上所述，NC程序检索部3按照各边缘之间的距离越长则相似值越小、在距离大于或等于10的情况下相似值为0的方式，设定与距离相对应的相似值。NC程序检索部3例如将各边缘之间的相似值的平均值设为相似度。在以该方法计算出相似度的情况下，在原始图像和对象图像之间图像一致的情况下相似度为1，在完全不一致的情况下相似度为0。
另外，NC程序检索部3也可以通过对原始图像及对象图像的边缘端点的位置进行比较，从而计算相似度。在该情况下，与对边缘的位置进行比较的情况相同，也由NC程序检索部3求出原始图像和对象图像之间的边缘端点间的距离。并且，NC程序检索部3对应于各边缘端点之间，设定与所求出的距离相对应的相似值，导出各边缘端点之间的相似值（距离）的分布。并且，NC程序检索部3基于导出的相似值的分布，计算相似度。另外，NC程序检索部3也可以通过对原始图像和对象图像的边缘及边缘端点这两者的位置进行比较，从而求出相似度。
NC程序检索部3在计算出相似度之后，按照计算出的相似度从高到低的顺序对图像数据DB 14的图像进行排序，并一览显示（步骤S502）。图23是表示加工完成形状的一个例子的图。图24是基于图23的形状数据，以相似度从高到低的顺序排列的图像一览的显示例。
NC程序编辑部5从NC程序DB 13中获取与由操作者从以相似度从高到低的顺序排列的图像数据的一览中选择出的图像数据相关联的NC程序，与图像数据一起显示在显示部7上。
另外，不仅是图像的相似度，NC程序检索部3也可以将由加工完成形状生成部4生成的各NC程序的加工完成形状的径向及Z轴方向的最大长度、或者X轴、Y轴、Z轴各轴方向的最大长度等，保存在图像数据DB 14内。在该情况下，NC程序检索部3对所保存的数据、和由CAD数据输入部1输入的产品形状的尺寸长度进行比较，例如，按照加工完成形状的径向长度的差值从小到大的顺序进行排序，并一览显示产品形状数据。由此，例如，能够筛选为以作业者所指定的方向的长度排序的NC程序。
另外，NC程序检索部3根据保存在NC程序DB 13中的NC程序，对NC程序进行排序，以使得作业者指定的材料材质、特定的加工种类、特定的加工形状或者特定的刀具种类/备用刀具等一致。
加工完成形状生成部4针对NC程序的各加工工序，生成加工完成形状的图像数据。NC程序中的各加工工序，由加工工序的种类、使用刀具、对加工的形状（区域）进行定义的形状信息规定。
加工工序的种类包括例如（1）车削加工、（2）开孔加工、（3）线加工、（4）区域加工等。具体地说，（1）车削加工包括（1-1）车削加工棒材加工、（1-2)车削钻孔加工、（1-3）车削螺纹加工等。另外，（2）开孔加工包括（2-1）钻孔加工、（2-2）带台阶开孔加工、（2-3）攻丝加工等。另外，（3）线加工包括使刀具沿着指定的形状移动的线加工等，（4）区域加工包括将指定的形状去除的（4-1）铣槽加工、（4-2）表面加工等。
使用刀具包括例如车削车刀、钻头、立铣刀、面铣刀、丝锥等。在对加工的形状进行定义的形状信息中，使用直线和圆弧定义形状。
在（1）车削加工中，在+XZ平面上定义进行车削加工的形状。加工完成形状生成部4通过使车削加工的形状信息（进行车削加工的形状）以车削轴为中心旋转360度，从而生成车削加工的去除形状。
在（2）开孔加工中，在每个加工工序中，定义了孔径、孔深、孔底角度以及孔底的倒角量。加工完成形状生成部4根据孔径、孔深、孔底角度以及孔底的倒角量，生成开孔加工的单体的去除形状，通过使其对应于定义有进行开孔加工的位置的形状信息平行移动或者旋转移动，从而生成开孔加工的去除形状。
另外，加工完成形状生成部4使所使用的刀具形状按照作为线加工而定义的形状信息进行扫掠（sweep），生成扫掠形状，从而生成线加工的去除形状。
另外，在NC程序中定义有材料外径、材料内径或者材料长度的情况下，加工完成形状生成部4生成以所定义的材料外径为直径、以材料长度为圆柱的轴向的圆柱形状。并且，加工完成形状生成部4将去除了以材料内径为直径、以材料长度为圆柱的轴向的圆柱形状后的形状，设为材料形状。
在NC程序中没有定义材料的情况下，加工完成形状生成部4生成包含由NC程序的各加工工序生成的全部去除形状的长方体，将其作为材料形状。
在这里，对加工完成形状生成部4的动作进行说明。图25是表示生成车削加工的加工形状的处理步骤的流程图。加工完成形状生成部4在+XZ平面上定义进行车削加工的形状，且生成在进行由车削加工的形状信息构成的车削加工时的车削加工剖面形状（步骤S601）。并且，加工完成形状生成部4使车削加工剖面形状以车削轴即Z轴为中心旋转360度，生成车削加工的去除形状（步骤S602）。加工完成形状生成部4通过使车削加工剖面形状以Z轴为中心旋转360度，从而将车削加工剖面形状所占出的区域，设为车削加工的去除形状。
图26是表示生成面加工的加工形状的处理步骤的流程图。加工完成形状生成部4使在面加工中定义的形状信息成为闭合形状，生成加工平面形状（步骤S701）。并且，加工完成形状生成部4将使得加工平面形状沿着加工平面的法线矢量按加工余量进行扫掠而形成的形状，设为面加工的去除形状（步骤S702）。加工完成形状生成部4将通过使加工平面形状扫掠而由加工平面形状占出的区域，设为面加工的去除形状。
图27是表示生成线加工的加工形状的处理步骤的流程图。加工完成形状生成部4针对每个在线加工中定义的形状要素，生成包含有形状要素的平面形状。具体地说，加工完成形状生成部4在形状要素为直线的情况下生成长方形平面，在形状要素为圆弧的情况下生成扇形平面（步骤S801）。这里的各形状要素的宽度，设为在线加工中定义的径向的加工余量。然后，加工完成形状生成部4在形状要素的交点处，生成以在线加工中定义的径向的加工余量为直径的圆形状（交点形状）（步骤S802）。加工完成形状生成部4将包含有在步骤S801中生成的全部形状要素的平面形状、和在步骤S802中生成的全部交点形状相加，生成线加工平面形状（步骤S803）。
并且，加工完成形状生成部4将使得在步骤S803中生成的线加工平面形状在平面的法线矢量方向上以在线加工中定义的轴向的加工余量的长度扫掠而得到的形状，设为线加工的去除形状（步骤S804）。加工完成形状生成部4将通过使线加工平面形状扫掠而占出的形状设为线加工的去除形状。
图28是表示生成孔加工的加工形状的处理步骤的流程图。加工完成形状生成部4根据在孔加工中定义的孔深、孔前端角度、孔倒角以及孔径，在XZ平面上生成孔剖面形状（步骤S901）。并且，加工完成形状生成部4使在步骤S901中生成的孔剖面形状以Z轴为中心旋转360度，生成孔加工单体形状（步骤S902）。通过使孔剖面形状以Z轴为中心旋转360度而占出的区域，成为孔加工单体形状。
并且，加工完成形状生成部4按照在孔加工中定义的孔的数量对孔加工单体形状进行复制，使复制出的各个孔单体形状对应于加工位置、加工方向分别平行、旋转移动，形成孔加工的去除形状（步骤S903）。
如上所述，加工完成形状生成部4基于与以前生成的NC程序的每个加工单位的加工有关的定义数据，生成从材料中去除的形状即去除形状。另外，加工完成形状生成部4基于定义数据，生成材料的形状即材料形状。
加工完成形状生成部4通过从根据NC程序生成的材料形状中去除在NC程序的各加工程序中生成的全部去除形状，从而生成加工完成形状。
另外，在图像数据DB 14中不存在与在NC程序DB 13中保存的NC程序相对应的图像数据的情况下，加工完成形状生成部4根据NC程序生成加工完成形状。并且，图像数据生成部2根据所生成的加工完成形状，生成图像数据，并保存在图像数据DB 14中。
图29是表示车削加工剖面形状的一个例子的图，图30是表示车削加工的去除形状的一个例子的图，图31是表示从材料形状中去除车削加工的去除形状后的加工完成形状的一个例子的图。
另外，图32是表示面加工的加工平面形状的一个例子的图，图33是表示面加工的去除形状的一个例子的图，图34是表示将图33中示出的面加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。在图34中，示出从材料形状中将车削加工的去除形状和面加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子。
另外，图35是表示线加工的形状数据的一个例子的图，图36是表示包含有线加工形状要素的平面形状的一个例子的图。另外，图37是表示线加工的去除形状的一个例子的图，图38是表示将图37中示出的线加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。在图38中示出从材料形状中将车削加工的去除形状、面加工的去除形状、和线加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子。
另外，图39是表示孔剖面形状的一个例子的图，图40是表示孔加工单体形状的一个例子的图。另外，图41是表示孔加工的去除形状的一个例子的图，图42是表示将图41中示出的孔加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子的图。在图42中示出从材料形状中将车削加工的去除形状、面加工的去除形状、线加工的去除形状、和孔加工的去除形状去除后的加工完成形状的一个例子。
在这里，对NC程序编辑部5的动作进行说明。NC程序编辑部5从NC程序DB13中获取与由操作者从按照相似度从高到低的顺序排列的图像数据的一览中选择出的图像数据相关联的NC程序，并与图像数据一起显示在显示部7上。
并且，如果由操作者对在显示部7上显示的NC程序进行了编辑，则NC程序编辑部5将反映了所编辑的内容后的NC程序发送至NC程序输出部9。由此，NC程序输出部9输出从NC程序编辑部5发送来的NC程序。
NC程序编辑部5例如生成NC程序内的各加工工序的去除形状，并将去除形状与加工完成形状一起显示在显示部7上。如果操作者选择了在显示部7上显示的各加工工序的去除形状，则NC程序编辑部5也可以提取出与所选择的去除形状相对应的NC程序上的各加工工序，并与去除形状一起插入至其他NC程序中。换言之，如果通过外部输入从1至多个完成形状图像数据中指定了多个加工单位，则NC程序编辑部5也可以将所指定的加工单位进行组合，生成NC程序。
图43是表示包含有钻孔加工的NC程序的加工完成形状的一个例子的图，图44是表示钻孔加工的去除形状的图，图45是表示钻孔加工的NC程序的一个例子的图。
另外，图46是没有包含钻孔加工的NC程序的加工完成形状的一个例子的图。另外，图47是表示将钻孔加工的去除形状及加工程序插入至加工完成形状中后的加工完成形状的一个例子的图。在图47中，示出从图42的包含有钻孔加工的NC程序的加工完成形状中，提取出钻孔加工的去除形状及加工程序，并插入至图45的加工完成形状后的加工完成形状的一个例子。另外，图48是表示插入至图47的加工形状数据中的钻孔加工的NC程序的一个例子的图。
图49是表示使插入的钻孔加工移动，并对所插入的钻孔加工进行复制、再次插入及移动后的加工完成形状的一个例子的图。另外，图50是表示由插入并移动的钻孔加工和复制再插入并移动的钻孔加工构成的去除形状的一个例子的图，图51是表示由插入并移动的钻孔加工和复制再插入并移动的钻孔加工构成的NC程序的一个例子的图。
如上所述，对于本实施方式的NC程序生成装置101，如果从外部输入了产品（加工对象物）的形状数据（CAD数据21），则生成与产品的形状数据相对应的图像数据（加工对象图像数据）。另外，NC程序生成装置101预先基于以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据（完成形状图像数据），并使其与对应的NC程序相关联而进行保存。并且，NC程序生成装置101通过对加工对象图像数据和完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度。NC程序生成装置101基于相似度，检索与加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补，并进行一览显示。并且，NC程序生成装置101显示通过外部输入（操作者）而从完成形状图像数据的候补中指定的完成形状图像数据的NC程序。
因此，能够容易地检索与加工的被加工物相似的图像数据。另外，能够容易地获取与图像数据（CAD数据21）相对应的NC程序。
如上所述，根据实施方式，计算图像数据的相似度，生成以相似度从高到低的顺序排列的图像数据的一览，因此能够容易且高效地检索与CAD数据21相似的加工完成形状的NC程序。由此，能够容易地对NC程序进行再使用，能够容易且高效地生成NC程序。
另外，由于根据以前的NC程序生成完成形状图像数据，因此，与进行刀具路径模拟的情况相比，计算量少且能够在短时间内获得完成形状图像数据。
另外，通过对原始图像的形状尺寸和对象图像的形状尺寸进行比较而计算相似度，因此，对于相似的形状，也能够进行图像数据的相似性解析。
另外，基于在原始图像中绘制的像素、和在对象图像中绘制的像素的一致数量或者一致比例，计算相似度，因此，能够容易地将图像数据的相似度定量化。
将1至多个视线方向的图像数据设为原始图像，从图像数据DB14的图像数据中提取出1至多个相同视线方向的图像数据，作为对象图像，因此，能够提高检索的图像数据的相似度的精度。另外，对从完成形状图像数据中指定的加工单位进行组合而生成NC程序，因此能够容易地进行加工单位的再使用。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的NC程序检索方法、NC程序检索装置、NC程序生成方法以及NC程序生成装置适合于用于对工作机械进行数值控制的NC程序的检索。
标号的说明
1 CAD数据输入部，2 图像数据生成部，3 NC程序检索部，4加工完成形状生成部，5 NC程序编辑部，6 对话操作处理部，7 显示部，8 指令输入部，9 NC程序输出部，11 图像数据保存部，12 NC程序保存部，13 NC程序DB，14 图像数据DB，21 CAD数据，31 NC程序，50 圆形部件加工物，51 最大圆柱面，52、61 平面，53 孔，60 方形部件加工物，101 NC程序生成装置，102 生成辅助装置。

Claims (13)

1.一种NC程序检索方法，其特征在于，包含：
第1图像生成步骤，在该步骤中，如果从外部输入了加工对象物的形状数据，则生成与所述加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；
第2图像生成步骤，在该步骤中，基于以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；
保存步骤，在该步骤中，将所述完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联而进行保存；
相似度计算步骤，在该步骤中，通过对所述加工对象图像数据和所述完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度；
检索步骤，在该步骤中，基于所述相似度，检索与所述加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补并进行显示；以及
第1程序显示步骤，在该步骤中，显示通过外部输入从所述完成形状图像数据的候补中指定的完成形状图像数据的NC程序。
2.根据权利要求1所述的NC程序检索方法，其特征在于，
在所述检索步骤中，按照所述相似度从高到低的顺序，一览显示所述完成形状图像数据的候补。
3.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
所述第2图像生成步骤包含：
去除形状生成步骤，在该步骤中，基于与所述以前生成的NC程序的每个加工单位的加工相关的定义数据，生成从材料中去除的形状即去除形状；
材料形状生成步骤，在该步骤中，基于所述定义数据，生成所述材料的形状即材料形状；以及
图像生成步骤，在该步骤中，使用所述材料形状及所述去除形状，生成所述完成形状图像数据。
4.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
所述第1图像生成步骤具有第1形状尺寸计算步骤，在该第1形状尺寸计算步骤中，基于所述加工对象物的形状数据或所述加工对象图像数据，计算所述加工对象物的形状尺寸即第1形状尺寸，
所述第2图像生成步骤还具有第2形状尺寸计算步骤，在该第2形状尺寸计算步骤中，基于所述完成形状图像数据，计算所述加工完成形状的形状尺寸即第2形状尺寸，
在所述相似度计算步骤中，通过基于所述第1形状尺寸和所述第2形状尺寸，对所述加工对象物的形状和所述加工完成形状进行比较，从而计算相似度。
5.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
还包含程序提取步骤，在该步骤中，如果通过外部输入而将材料的材质、加工种类、刀具种类以及刀具公称尺寸中的至少一个，指定作为筛选信息，则从所述以前生成的NC程序中提取出与所述筛选信息相对应的NC程序，作为与在对所述加工对象物进行加工时使用的NC程序相关的信息，
在所述相似度计算步骤中，提取与所提取出的NC程序相对应的完成形状图像数据，通过对所提取出的完成形状图像数据和所述加工对象图像数据进行比较，从而计算所述相似度。
6.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
在所述相似度计算步骤中，基于所述加工对象图像数据的像素和所述完成形状图像数据的像素之间的一致度，计算所述相似度。
7.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
在所述相似度计算步骤中，基于所述加工对象图像数据的边缘或边缘端点、和所述完成形状图像数据的边缘或边缘端点之间的一致度，计算所述相似度。
8.根据权利要求1或2所述的NC程序检索方法，其特征在于，
在所述第2图像生成步骤中，从多个视线方向生成所述加工完成形状图像数据。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的NC程序检索方法，其特征在于，
还包含：
程序生成步骤，在该步骤中，如果通过外部输入而从1至多个完成形状图像数据中指定了多个加工单位，则对所指定的加工单位进行组合，生成NC程序；以及
第2程序显示步骤，在该步骤中，显示所生成的NC程序。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的NC程序检索方法，其特征在于，
还包含编辑步骤，在该步骤中，按照从外部输入的指令，对显示中的NC程序进行编辑。
11.一种NC程序检索装置，其特征在于，具有：
输入部，其从外部输入加工对象物的形状数据；
图像数据生成部，其生成与所述加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；
NC程序存储部，其预先存储以前生成的NC程序；
完成形状生成部，其基于所述以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；
图像数据存储部，其将所述完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联并进行存储；
检索部，其通过对所述加工对象图像数据和所述完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度，并且，基于所述相似度，检索与所述加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补；以及
显示部，其显示所述完成形状图像数据的候补，并且，
如果通过外部输入而从所述完成形状图像数据的候补中指定了完成形状图像数据，则所述显示部显示与所指定的完成形状图像数据相对应的NC程序。
12.一种NC程序生成方法，其特征在于，包含：
第1图像生成步骤，在该步骤中，如果从外部输入了加工对象物的形状数据，则生成与所述加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；
第2图像生成步骤，在该步骤中，基于以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；
保存步骤，在该步骤中，将所述完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联并进行保存；
相似度计算步骤，在该步骤中，通过对所述加工对象图像数据和所述完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度；
检索步骤，在该步骤中，基于所述相似度，检索与所述加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补并进行显示；
第1程序显示步骤，在该步骤中，显示通过外部输入而从所述完成形状图像数据的候补中指定的完成形状图像数据的NC程序；以及
编辑步骤，在该步骤中，按照从外部输入的指令，对显示中的NC程序进行编辑。
13.一种NC程序生成装置，其特征在于，具有：
输入部，其从外部输入加工对象物的形状数据；
图像数据生成部，其生成与所述加工对象物的形状数据相对应的图像数据，作为加工对象图像数据；
NC程序存储部，其预先存储以前生成的NC程序；
完成形状生成部，其基于所述以前生成的NC程序，生成加工完成形状的图像数据，作为完成形状图像数据；
图像数据存储部，其将所述完成形状图像数据与所对应的NC程序相关联并进行存储；
检索部，其通过对所述加工对象图像数据和所述完成形状图像数据进行比较，从而计算两者的相似度，并且，基于所述相似度，检索与所述加工对象图像数据相似或一致的完成形状图像数据的候补；
显示部，其显示所述完成形状图像数据的候补，并且，
如果通过外部输入而从所述完成形状图像数据的候补中指定了完成形状图像数据，则所述显示部显示与所指定的完成形状图像数据相对应的NC程序；以及
编辑部，其按照从外部输入的指令，对显示中的NC程序进行编辑。
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