CN107077123A - 数控装置、nc加工装置及nc加工方法 - Google Patents

数控装置、nc加工装置及nc加工方法 Download PDF

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Abstract

具有下述部分而构成：NC加工程序读取部(101)，其对NC加工程序(10)进行读取；加工去除形状生成部(111)，其以NC加工程序(10)的程序块为单位生成加工去除形状；刀具数据搜索部(112)，其对在NC加工程序(10)中使用的刀具数据进行搜索；以及加工完成形状生成部(114)，其根据由加工去除形状生成部(111)生成的加工去除形状，生成加工完成形状，由此，能够在NC加工程序(10)的编辑过程中，以程序块为单位对加工去除形状及加工完成形状进行逐次确认。

Description

数控装置、NC加工装置及NC加工方法
技术领域
本发明涉及用于对工作机械进行数控的数控装置、使用了该数控装置的NC加工装置及NC加工方法。
背景技术
当前，为了利用通常的数控装置进行加工，使用对用于使加工物或者加工刀具沿预先设定的路径进行移动的移动指令进行了记述的数控加工程序。下面将数控加工程序称为“NC(Numerical Control)加工程序”。NC加工程序是通过例如市售的CAM(ComputerAided Manufacturing)软件制作的，利用按照例如由EIA(Electronic IndustriesAlliance)规定的格式形式、或者由ISO(International Standard Organization)规定的格式形式所定义的例如G代码及宏语句的字符串而进行记述。下面将由EIA规定的格式形式称为“EIA格式形式”，将由ISO规定的格式形式称为“ISO格式形式”。在这里，G代码是在对定位、直线插补、圆弧插补、平面指定等的指令进行执行时在NC加工程序中记述的指令代码。
所制作的NC加工程序在实际进行动作之前，需要事前进行确认，但仅查看NC加工程序，难以进行NC加工程序的确认作业。因此，在进行NC加工程序的确认的情况下，例如进行如下处理，即，将在NC加工程序中记述的移动指令变换为刀具路径，将变换出的刀具路径的轨迹显示于显示装置。作为在这里使用的显示装置，存在CRT(Cathode Ray Tube)装置或者液晶监视器的显示器等。
另外，在刀具沿NC加工路径进行移动时生成由刀具扫描的形状，通过从素材形状减去所生成的形状，从而生成加工完成形状。并且，将所生成的加工完成形状显示于例如CRT装置或者液晶监视器的显示器等显示装置。
在这样的背景技术之下，在专利文献1中公开下述技术，即，表现对扫描容积进行显示的高精度的模型，改善用于进行渲染(rendering)的空间及时间效率。
另外，在专利文献2中公开了下述技术，即，通过将切削加工的结果保存为非流行数据构造(non-manifolddata structure)，由此操作者通过对话式处理找出最优的切削加工顺序。在该技术中，不仅容易对切削中途的实体空间的合计容积进行计算、容易对中途形状进行显示，而且在对切削加工顺序进行变更而进行切削模拟的情况下，也能够容易且迅速地找出最优的切削加工顺序。在这里，无需再次进行几何的集合运算，由能够针对变更后的切削加工顺序而迅速地得出切削模拟结果的操作者通过对话式处理而进行理论运算，由此以较少的计算量完成处理。
另外，在专利文献3中公开了下述技术，即，利用由硬件构成的3维图像显示部，并使用处理装置对切削加工的过程进行模拟，对加工后的工件的形状进行可视化。在该技术中，能够在实际的加工前对向模具的切削过量或者切削残留等加工上的问题进行检测确认，能够减少加工所需的工作量。
专利文献1：日本特开2010-277585号公报
专利文献2：日本特开平07-175507号公报
专利文献3：日本特开2000-235407号公报
发明内容
在现有的模拟装置及模拟方法中，由NC装置生成NC加工路径，一旦由NC装置读取了NC加工程序之后，需要利用NC装置从NC加工程序的最初起依次生成NC加工路径。因此，在通过模拟对NC加工程序的编辑内容是否存在错误进行确认的情况下，需要从NC加工程序的最初起依次生成NC加工路径。
根据上述专利文献1至3的技术，并没有提供对与加工完成形状的各加工部位相对应的、被称为NC加工程序的程序块的NC加工程序的各行进行搜索的方法。因此，NC加工程序的编辑作业的效率差，且花费时间，要求NC加工程序的编辑作业的高效化。
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实施NC加工程序的编辑作业的数控装置。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：NC加工程序读取部，其对NC加工程序进行读取；加工去除形状生成部，其以NC加工程序的程序块为单位生成加工去除形状；刀具数据搜索部，其对在NC加工程序中使用的刀具数据进行搜索；加工完成形状生成部，其根据由加工去除形状生成部生成的加工去除形状，生成加工完成形状；以及加工去除形状储存部，其对加工去除形状进行储存。
发明的效果
根据本发明，取得能够容易且高效地实施NC加工程序的编辑作业这样的效果。
附图说明
图1是用于使用实施方式1涉及的数控装置进行NC加工的、NC加工装置的功能框图。
图2是表示实施方式1的数控装置中的处理流程的流程图。
图3是表示实施方式1的数控装置中的对NC加工程序块的加工去除形状进行生成的处理流程的流程图。
图4是表示使用了实施方式1的数控装置得出的NC加工中的加工去除形状的一个例子的图。
图5是表示对实施方式2的孔加工固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的处理流程的流程图。
图6是表示通过实施方式2的加工方法中的流程而生成的孔加工固定循环的NC加工程序块的加工去除形状的图。
图7是表示对实施方式3的车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的处理流程的流程图。
图8是表示实施方式3的车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状的图。
图9是表示实施方式3的车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。
图10是表示实施方式4的根据多个数据设定指令得出的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。
图11是表示实施方式4的根据多个数据设定指令得出的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。
图12是表示实施方式4的根据多个数据设定指令得出的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。
图13是表示图10至图12的一系列的NC加工程序块的路径和加工完成形状的图。
图14是表示实施方式5的加工去除形状颜色设定部的对加工去除形状设定颜色的处理流程的流程图。
图15是表示实施方式6的加工模拟的处理流程的流程图。
图16是表示实施方式7的干涉检查处理流程的流程图。
图17是表示实施方式8的对加工去除形状进行强调显示的处理流程的流程图。
图18是表示实施方式8的在加工完成形状之上实现的加工去除形状的强调显示的图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式涉及的数控装置、NC加工装置及NC加工方法进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是用于使用本发明的实施方式1涉及的数控装置对工作机械进行控制而进行NC加工的NC加工装置的功能框图。本实施方式1的NC加工装置的特征在于，以程序块为单位对NC加工程序10进行3D形状处理，由数控装置100和通过数控装置100进行控制的工作机械200构成。本实施方式涉及的数控装置100如图1所示，具有下述部分而构成：NC加工程序读取部101，其对NC加工程序10进行读取；NC加工程序储存部102，其对读取到的NC加工程序进行储存；加工模拟部103，其基于NC加工程序10进行加工模拟；3D形状处理部110，其以NC加工程序的程序块为单位进行3D形状处理；刀具数据储存部120，其对刀具数据进行储存；以及加工去除形状储存部130，其对由3D形状处理部110生成的加工去除形状进行储存。在这里，假设程序块表示NC程序的一行。
3D形状处理部110由下述部分构成：加工去除形状生成部111，其以NC加工程序的程序块为单位通过加工模拟而生成加工去除形状；刀具数据搜索部112，其从刀具数据储存部120，对在NC加工程序中使用的刀具数据进行搜索；素材形状生成部113，其根据素材数据而生成素材形状；加工完成形状生成部114，其根据由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状，生成加工完成形状；加工去除形状颜色设定部115，其基于由加工去除形状生成部111生成的数据而对加工去除形状的颜色进行设定；3D形状显示处理部116；干涉检查部117，其对素材形状和加工去除形状之间的干涉进行检查；机械结构形状生成部118，其生成夹具、工作台等用在加工中的机械结构的形状。
另外，本实施方式涉及的工作机械200具有下述部分而构成：对话操作处理部201，其用于由操作者即作业者通过对话式处理找出最优的切削加工顺序；显示部202，其对操作状况进行显示；以及指示输入部203，其对操作指示进行输入。
下面，与图1所示的各结构部相关联地，对本实施方式的数控装置100及其动作进行说明。
NC加工程序读取部101对NC加工程序10进行读取而储存至NC加工程序储存部102。在这里，NC加工程序10已经在背景技术的部分进行了说明，其是通过例如市售的CAM软件制作的，是利用按照例如EIA格式形式或者ISO格式形式定义的例如G代码及宏语句的字符串而进行记述的程序。在该程序中，例如记述有用于使加工物或加工刀具沿预先设定的路径进行移动的移动指令、针对工作机械的辅助动作指令、以及加工条件的设定值。在本实施方式中，对利用G代码所记述的程序的情况进行说明，但程序的记述方式能够适当进行选择。
在3D形状处理部110中，根据在NC加工程序储存部102储存的NC加工程序，由素材形状生成部113生成素材形状。在3D形状处理部110中，从在刀具数据储存部120储存的刀具数据中，由刀具数据搜索部112对NC加工程序所使用的刀具数据进行搜索。在3D形状处理部110中，加工去除形状生成部111根据由刀具数据搜索部112搜索到的刀具数据和NC加工程序，与所使用的刀具相对应地，针对NC加工程序的每个程序块而生成加工去除形状。所生成的加工去除形状储存于加工去除形状储存部130。
3D形状处理部110通过从由素材形状生成部113生成的素材形状减去由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状，从而由加工完成形状生成部114生成加工完成形状。
在3D形状处理部110中，针对由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状，由加工去除形状颜色设定部115对加工去除形状的颜色进行设定。加工完成形状生成部114在从由素材形状生成部113生成的素材形状减去设定了加工去除形状颜色后的加工去除形状时，将由加工去除形状颜色设定部115设定的颜色附加给加工完成形状之中的由加工去除形状构成的面。加工完成形状和加工去除形状是由显示部202利用与面的颜色信息相对应的颜色进行显示的。
加工模拟部103将由3D形状处理部110的加工完成形状生成部114生成的加工完成形状作为加工中途形状而进行输入，根据在NC加工程序储存部102储存的NC加工程序而以伺服插补指令为单位生成刀具扫描形状，通过从所输入的加工中途形状减去该刀具扫描形状，由此进行加工模拟。伺服插补指令是每个伺服周期的位置指令，通过由NC装置针对工作机械的各轴的伺服装置而生成每个伺服周期的位置指令，由此对工作机械的动作进行控制。
3D形状处理部110对由加工去除形状生成部111生成的定位指令G00等非切削指令的加工去除形状与由素材形状生成部113生成的素材形状之间的干涉、或者与由机械结构形状生成部118生成的夹具或工作台等的机械结构形状之间的干涉进行检查。
由3D形状处理部110生成的形状被发送至工作机械200，在工作机械200的显示部202进行显示。
对话操作处理部201是作业者和工作机械200之间、以及数控装置100和工作机械200之间的接口处理部。例如，对话操作处理部201能够接受来自数控装置100的操作处理，在显示部202进行显示。另外，对话操作处理部201能够将由作业者经由指示输入部203输入的指示信息发送至数控装置100。
图2是表示本实施方式涉及的数控装置100中的处理流程的流程图。下面，与图1所示的功能程序块相关联地，对处理流程进行说明。
首先，在步骤ST1001中，NC加工程序读取部101对NC加工程序10进行读取，并储存至NC加工程序储存部102。
接下来，在步骤ST1002中，素材形状生成部113根据在NC加工程序储存部102储存的NC加工程序，生成素材形状。此时，以包含NC加工程序的全部指令路径的方式而生成长方体形状及圆柱形状。另外，也可以在NC加工程序中，作为素材形状的设定信息，预先设定长方体形状、圆柱形状等形状种类和形状的尺寸，生成素材形状。另外，也可以由作业者通过工作机械200的对话操作处理部201而对素材形状的形状种类和尺寸进行设定，生成与所设定的形状种类和尺寸相对应的素材形状。另外，也可以对通过CAD等预先制作的形状进行读取，以作为素材形状。
接下来，在步骤ST1003中，加工去除形状生成部111对在NC加工程序储存部102储存的全部程序块的量的NC加工程序进行读取，逐个程序块地生成加工去除形状。
接下来，在步骤ST1004中，加工去除形状生成部111将所生成的加工去除形状储存至加工去除形状储存部130。
接下来，在步骤ST1005中，加工完成形状生成部114从由素材形状生成部113生成的素材形状，减去由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状，生成加工完成形状。
下面，对图2所示的处理流程之中的步骤ST1003的逐个程序块地生成加工去除形状的步骤中的各个处理流程进行详细说明。图3是表示在数控装置中根据NC加工程序块生成加工去除形状的处理流程的流程图。
首先，在步骤ST1101中，加工去除形状生成部111对使用刀具进行搜索。实际上在由定位指令G00、直线插补指令G01、圆弧插补指令G02等移动指令构成的NC加工程序块的情况下，刀具数据搜索部112对由刀具更换指令所指定的刀具编号进行提取，从刀具数据储存部120搜索与该刀具编号相对应的使用刀具的刀具数据。
接下来，在步骤ST1102中，加工去除形状生成部111根据NC加工程序块的移动指令及位置指令而生成刀具的路径。例如，如图4的通过本流程生成的加工去除形状所示，在定位指令G00的情况下，刀具的路径为从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止的直线路径。在直线插补指令G01的情况下，在将所使用的刀具形状设为T时，刀具的路径为从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止的直线路径L12。另外，在圆弧插补指令G02的情况下，省略了图示，刀具的路径为从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止的圆弧路径。
接下来，在步骤ST1103中，加工去除形状生成部111根据在步骤ST1101中搜索到的刀具数据而生成刀具形状，将沿在步骤ST1102中生成的路径而对刀具形状扫描得到的形状生成为加工去除形状。
在图4示出通过本流程生成的加工去除形状F12。即，从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止沿直线路径L12对刀具形状T扫描而生成的加工去除形状F12。由此生成由直线的槽状部构成的加工去除形状。
另外，根据本实施方式涉及的数控装置，由于根据NC加工程序而以程序块为单位生成加工完成形状，因此能够以比根据伺服插补指令进行的加工模拟少的计算量生成加工完成形状，能够在短时间生成加工完成形状。
在本实施方式中，根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时以程序块为单位对加工完成形状进行确认，能够使NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
实施方式2.
下面，作为实施方式2，说明对孔加工固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的方法。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。图5是表示对实施方式2的孔加工固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
在本实施方式中，执行如下孔加工固定循环，即，通过1个程序块的指令，按照预定的坐标序列，执行定位和打孔、镗削、攻丝等的加工程序。NC加工程序读取部101从NC加工程序10读取孔加工固定循环的NC加工程序块，并储存至NC加工程序储存部102。在这里，对NC加工程序块为如下孔加工固定循环的情况进行说明，即，通过1个程序块的指令，按照预定的坐标序列，执行定位和打孔、镗削、攻丝等的加工程序。
在步骤ST1201中，加工去除形状生成部111取得NC加工程序块的孔加工数据和孔位置数据。
接下来，在步骤ST1202中，加工去除形状生成部111对使用刀具进行搜索。实际上，基于在当前程序块之前的刀具更换指令，由刀具数据搜索部112根据该指令所指定的刀具数据对使用刀具进行搜索。
接下来，在步骤ST1203中，加工去除形状生成部111根据在步骤ST1201中取得的孔位置数据和孔加工数据而生成路径。
接下来，在步骤ST1204中，加工去除形状生成部111根据在步骤ST1202中搜索到的刀具数据而生成孔加工刀具形状，生成沿在步骤ST1203中生成的路径而扫描得到的形状，设为加工去除形状。
图6是表示通过实施方式2的加工方法中的流程而生成的孔加工固定循环的加工去除形状的图。即，通过由孔加工固定循环构成的NC加工程序块，根据孔加工数据和孔位置数据而生成路径，对所使用的刀具形状T扫描而生成的加工去除形状。在定位指令G00的情况下，路径为从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止的直线路径L12。在直线插补指令G01的情况下，路径为从前一个程序块的位置指令的指令位置G1至当前程序块的位置指令的指令位置G2为止的直线路径L12。并且，在按照直线插补指令G01沿与直线路径L12垂直的方向移动至位置指令的指令位置G3时，成为直线路径L23。这样，生成由直线槽即加工去除形状F12以及孔即加工去除形状F23构成的加工去除形状。
在本实施方式中，也根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时以程序块为单位对加工完成形状进行确认，能够使基于在加工模拟工序中得到的模拟结果和作为目标的加工完成形状而以程序块为单位对NC加工程序进行编辑的NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
实施方式3.
下面，作为实施方式3，说明对车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的方法。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。
图7是表示对实施方式3的车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状进行生成的处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
在本实施方式中，执行由车削用固定循环构成的NC加工程序块，该车削用固定循环能够通过1个程序块而指示需要由多个程序块进行指示的形状。NC加工程序读取部101从NC加工程序10读取车削用固定循环的NC加工程序块，并储存至NC加工程序储存部102。
首先，在步骤ST1301中，加工去除形状生成部111取得由车削用固定循环构成的NC加工程序块的指令位置数据，该车削用固定循环能够通过1个程序块而指示需要由多个程序块进行指示的形状。在外径内径车削循环G290指令的情况下，根据NC加工程序的X指令值、Z指令值而求出指令位置数据。在这里，车削用固定循环能够通过1个程序块而指示在车削加工中通常由多个程序块进行指示的形状，G290为外径内径车削循环。如果设定了加工结束点，则执行从加工开始点起进行圆筒轴方向的连续切削的车削加工。
接下来，在步骤ST1302中，加工去除形状生成部111从车削用固定循环取得对加工开始点和车削用固定循环的加工形状进行定义的线段起点和线段终点的位置数据。
接下来，在步骤ST1303中，加工去除形状生成部111根据在步骤ST1301中取得的位置数据和在步骤ST1302中取得的位置数据而生成车削加工去除剖面形状。根据在步骤ST1301中取得的位置数据和在步骤ST1302中取得的位置数据，利用直线连接图8所示的右上点P00即加工开始点位置G0(X0，Z0)和对车削用固定循环的加工形状进行定义的线段起点G1(X1，Z0)，并且利用直线连接至线段终点G2(X1，Z1)。接下来，生成由加工开始点的X0和线段终点的Z1构成的点G3(X0，Z1)，利用直线连接G2和G3，并且利用直线连接G3和G0，生成长方形F12s。上述方法为车削加工去除剖面形状生成方法的一个例子。
接下来，在步骤ST1304中，加工去除形状生成部111将在步骤ST1303中生成的车削加工剖面形状所呈的长方形F12s以车削旋转中心轴Z为中心地进行360度旋转扫描而生成扫描形状，设为加工去除形状F12。
图8是表示通过本流程生成的车削用固定循环的加工去除形状的图。即，通过由车削用固定循环构成的NC加工程序块而生成的加工去除形状F12。
图9是表示车削用固定循环的NC加工程序块的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm的图。根据素材形状而在图8中所述的加工去除形状F12相当于加工去除形状Ft。G0(X0，Z0)为车削用工序循环的加工开始点，G1(X1，Z0)为对车削加工形状进行定义的线段起点，将G2(X1，Z1)设为加工终点而得到加工去除形状Ft。
在本实施方式中，也根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时以程序块为单位对加工完成形状进行确认，能够使NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
实施方式4.
下面，作为实施方式4，对在依次生成上述实施方式1至3中所述的NC加工程序块的加工去除形状时的具体的形状进行说明。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。图10至图13是表示实施方式4的根据多个数据设定指令得出的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。
图10是在对通过实施方式3中所述的车削用固定加工程序的实施而形成的加工去除形状进行表示的图9之后，表示根据多个数据设定指令G10得出的NC加工程序块的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm的图。在这里，也利用刀具形状T对从实施方式1的方法涉及的点G00(X5，Y-6)至点G01(X5，Y6)、经由G02(X3，Y6)、G03(X3，Y-6)、G04(X1，Y-6)、至G10(X1，Y6)进行扫描，得到加工去除形状Ft和加工完成形状Fm。
图11是在图10之后，表示在进行根据直线插补指令G01的NC加工的情况下的NC加工程序块的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm的图。在这里，也利用刀具形状T对从实施方式1的方法涉及的点G1(X0，Y0，Z0)至点G2(X1，Y1，Z0)进行扫描，得到加工去除形状Ft和加工完成形状Fm。
图12是在图11之后，表示在进行孔加工的情况下的通过孔加工固定循环得到的NC加工程序块的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm的图。在这里，也利用孔加工刀具形状T对从实施方式2的方法涉及的点G00(X0，Y0，Z0)至点G01(X0，Y0，Z1)进行扫描，得到加工去除形状Ft和加工完成形状Fm。
图13将实施方式4中的图10至图12所示的一系列的NC加工程序的路径和加工完成形状汇总而进行示出。由于图10至图13所示的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm与通过实施方式1至3中所述的各加工工序得到的形状相同，因此在这里省略详细的说明。
根据本实施方式，在依次实施一系列的工序而取得加工完成形状的情况下，也会依次地，根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时以程序块为单位对加工完成形状进行确认，能够使NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
实施方式5.
下面，作为实施方式5，说明对NC加工程序块的加工去除形状设定颜色的方法。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。
图14是表示实施方式5的数控装置中的加工去除形状颜色设定部115的对加工去除形状设定颜色的处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
首先，在步骤ST1401中，加工去除形状颜色设定部115与表示NC加工程序块的指令种类的G代码种类相对应地，对由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状设定颜色信息。
例如，示出颜色信息的设定例。
G0指令RGB(0，0，255)
G1指令RGB(32，32，255)
G2指令RGB(64，64，255)
孔加工固定循环指令RGB(96，96，255)
车削加工固定循环指令RGB(128，128，255)
在RGB之后的括号内的数值表示RGB的灰度，例如RGB(0，0，0)表示黑色，RGB(255，255，255)表示白色，RGB(255，0，0)表示红色，RGB(0，255，0)表示绿色，RGB(0，0，255)表示蓝色。
接下来，在步骤ST1402中，加工去除形状颜色设定部115针对由加工去除形状生成部111生成的加工去除形状，取得在当前程序块之前的F指令(进给速度[mm/rev])和S指令(主轴转速[rpm])，取得由刀具数据搜索部112搜索到的所使用的刀具数据。根据从F指令、S指令以及刀具数据得到的切削条件，取得RGB颜色信息，对颜色进行设定。
例如，利用每个刃的进给量＝F/(S×使用刀具数据的刃数)的值，对RGB颜色信息进行设定。
每个刃的进给量0.00～0.05RGB(255，32，32)
每个刃的进给量0.05～0.10RGB(255，64，64)
每个刃的进给量0.10～0.15RGB(255，96，96)
每个刃的进给量0.15～0.20RGB(255，128，128)
在本实施方式中，也根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状、加工完成形状的生成，能够使用显示部202在NC加工程序的编辑时以程序块为单位进行实现了加工完成形状与加工去除形状的颜色区分的显示，能够使NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
另外，根据本实施方式涉及的数控装置，能够与G代码指令及切削条件相对应地附加加工完成形状及加工去除形状的颜色信息，因此根据加工完成形状的面和加工去除形状的面的颜色的浓度或颜色的亮度，能够视觉地确认G代码指令或切削条件，能够容易地把握程序错误。
实施方式6.
下面，作为实施方式6，对在执行NC加工程序的中途生成每个程序块的加工去除形状的方法进行说明。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。
图15是表示实施方式6的数控装置中加工模拟的处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
在步骤ST1501中，3D形状处理部110针对从NC加工程序的起始程序块至由作业者通过工作机械200的对话操作处理部201而指定的NC加工程序块的前一个的程序块，通过加工完成形状生成部114生成加工完成形状，设为加工中途形状。
接下来，加工模拟部103对NC加工程序进行解析，生成伺服插补指令，根据伺服插补指令而生成插补路径。接下来，根据在当前程序块之前的刀具更换指令，由刀具数据搜索部112对该指令所指定的刀具数据进行搜索，从加工中途形状减去沿所生成的插补路径对根据刀具数据生成的刀具形状进行扫描而得出的扫描形状，由此在步骤ST1502中，进行加工模拟。
接下来，加工模拟部103对NC加工程序进行解析，生成伺服插补指令，根据伺服插补指令生成插补路径。接下来，对由刀具更换指令所指定的刀具编号进行提取，从刀具数据储存部120搜索与该刀具编号相对应的刀具数据。接下来，根据搜索到的刀具数据而生成刀具形状。接下来，在步骤ST1502中，通过从加工中途形状减去沿插补路径对刀具形状进行扫描而得出的扫描形状，由此进行加工模拟。
根据本实施方式，根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时以程序块为单位对加工完成形状进行确认，能够使加工中途的NC加工程序的确认及修正变得容易化且高效化。
另外，根据本实施方式涉及的数控装置，能够在作业者希望的程序块之前根据NC加工程序而以程序块为单位生成加工中途形状，从作业者希望的程序块起切换为根据伺服插补指令而进行的加工模拟，在作业者希望的程序块及其以后执行根据伺服插补指令而进行的加工模拟。因此，通过根据与计算量多的实际加工时间相匹配的伺服插补指令而进行的加工模拟，能够高精度地筛选进行干涉检查的部位，能够高效地进行NC加工程序的确认。
实施方式7.
下面，作为实施方式7，对数控装置中的干涉检查处理方法进行说明。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。
图16是表示实施方式7的数控装置中的干涉检查处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
首先，在步骤ST1601中，在加工完成形状生成部114生成加工完成形状时，在当前程序块为定位指令G0的情况下，对加工去除形状附加G0属性。
接下来，在步骤ST1602中，机械结构形状生成部118从工作机械取得构成机械的夹具或者工作台等的信息，生成机械结构形状。
接下来，在步骤ST1603中，干涉检查部117进行在附加有G0属性的加工去除形状与机械结构形状之间的干涉检查。干涉检查方法为，通过3D形状处理对加工去除形状和机械结构形状进行乘法运算，如果产生了乘法运算出的结果形状，则判断为产生干涉。另外，即使乘法运算出的结果形状不存在，但如果相接触，则也判断为产生干涉。
接下来，在步骤ST1604中，干涉检查部117进行在附加有G0属性的加工去除形状与由加工完成形状生成部114在当前程序块之前生成的加工完成形状之间的干涉检查。
另外，根据本实施方式涉及的数控装置，虽然不执行根据伺服插补指令进行的加工模拟，但执行定位指令G0等非切削指令的加工去除形状的干涉检查，由此能够以比根据伺服插补指令进行的加工模拟少的计算量而进行定位指令G0等非切削指令的加工去除形状的干涉检查。
在本实施方式中，也根据NC加工程序而以程序块为单位进行加工去除形状及加工完成形状的生成，能够在NC加工程序的编辑时进行与由加工完成形状生成部114在当前程序块之前生成的加工完成形状之间的干涉检查，能够使NC加工程序的确认作业容易化且高效化。
实施方式8.
下面，作为实施方式8，说明数控装置中的将加工去除形状在加工完成形状上进行强调显示的方法。作为NC加工装置，使用在实施方式1中由图1所示的NC加工装置。
图17是表示实施方式8的数控装置中的将加工去除形状在加工完成形状上进行强调显示的处理流程的流程图。下面，对处理流程进行说明。
首先，在步骤ST1701中，3D形状处理部110从加工去除形状储存部130对与NC加工程序的程序块相对应的加工去除形状进行搜索。在生成加工去除形状时，预先对加工去除形状附加了NC加工程序的程序块编号，能够根据NC加工程序的程序块编号而搜索相对应的加工去除形状。
接下来，在步骤ST1702中，在工作机械200的显示部202，将加工去除形状与加工完成形状一起进行强调显示。优选在对加工完成形状进行描影(shading)显示之后，将加工去除形状显示为半透明。
图18是表示在实施方式8的方法中确定的NC加工程序块的加工去除形状和加工完成形状的图。即，是表示根据数据设定指令得出的NC加工程序块的加工去除形状Ft和加工完成形状Fm的图。在这里，也利用刀具形状T对点G02(X3，Y6)至点G03(X3，Y-6)进行扫描，得到加工去除形状Ft和加工完成形状Fm。
根据前面叙述的专利文献1、专利文献2以及专利文献3的技术，并没有下述技术思路，即，以NC加工程序块为单位生成加工去除形状，一边生成加工完成形状一边进行确认。另外，无法一边对NC加工程序进行编辑，一边以程序块为单位对加工完成形状进行逐次确认。另外，没有对与NC加工程序的程序块相对应的加工去除形状进行确认的技术思路，无法对NC加工程序的以程序块为单位的加工去除形状的在加工完成形状上的部位进行逐次确认。
与之相对地，根据本实施方式涉及的数控装置，通过将与NC加工程序的程序块相对应的加工去除形状显示在加工完成形状上，由此能够容易地掌握NC加工程序的程序块的加工部位。因此，作业者能够容易地确定NC加工程序的编辑部位。
如上所述，根据本发明的实施方式涉及的数控装置，能够以程序块为单位生成加工完成形状，因此作业者能够一边对NC加工程序进行编辑，一边视觉地确认加工完成形状和加工去除形状，能够容易地掌握程序错误。
在以上的实施方式中，假设程序块表示NC程序的各行，但也可以通过例如对至刀具更换为止的一系列的程序块进行汇总、对至返回至参考点为止的一系列的程序块进行汇总等对特定的G代码指令为止的一系列程序块进行汇总，由此形成大程序块，针对每个大程序块，形成加工完成形状和加工去除形状。由此，能够更高效地对NC加工程序进行编辑。
此外，以上的实施方式示出的结构表示本发明的内容的一个例子，既能够与其他公知的技术进行组合，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
10NC加工程序，100数控装置，101NC加工程序读取部，102NC加工程序储存部，103加工模拟部，110 3D形状处理部，111加工去除形状生成部，112刀具数据搜索部，113素材形状生成部，114加工完成形状生成部，115加工去除形状颜色设定部，116 3D形状显示处理部，117干涉检查部，118机械结构形状生成部，120刀具数据储存部，130加工去除形状储存部，200工作机械，201对话操作处理部，202显示部，203指示输入部，G2前一个程序块的位置指令的指令位置，G2当前程序块的位置指令的指令位置，F12、F23加工去除形状，Fm加工完成形状，Ft加工去除形状。

Claims (16)

1.一种数控装置，其特征在于，具有：
NC加工程序读取部，其对NC加工程序进行读取；
加工去除形状生成部，其以所述NC加工程序的程序块为单位生成加工去除形状；
刀具数据搜索部，其对在所述NC加工程序中使用的刀具数据进行搜索；
加工完成形状生成部，其根据由所述加工去除形状生成部生成的加工去除形状，生成加工完成形状；以及
加工去除形状储存部，其对所述加工去除形状进行储存。
2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置，具有素材形状生成部，该素材形状生成部根据所述NC加工程序而生成素材形状，
所述加工完成形状生成部通过从由所述素材形状生成部得到的所述素材形状减去所述加工去除形状，由此生成所述加工完成形状。
3.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置具有：
加工去除形状颜色设定部，其与指令或切削条件相对应地，对由所述加工去除形状生成部生成的所述加工去除形状设定颜色信息；以及加工完成形状生成部，其将所设定的加工去除形状的颜色信息附加给所述加工完成形状的面。
4.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置，具有加工模拟部，其将由所述加工完成形状生成部生成的所述加工完成形状作为加工中途形状，通过以伺服插补指令为单位生成加工扫描形状，并将其从该加工中途形状减去，由此以所述伺服插补指令为单位进行加工模拟。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置具有：
机械结构形状生成部，其生成机械结构部件的形状；以及
干涉检查部，其进行由所述加工去除形状生成部生成的所述加工去除形状之中的、定位指令的加工去除形状与所述机械结构部件的形状之间的干涉检查。
6.根据权利要求5所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置，具有干涉检查部，该干涉检查部进行由所述加工去除形状生成部生成的所述加工去除形状之中的、定位指令的加工去除形状与由所述加工完成形状生成部刚生成的所述加工完成形状之间的干涉检查。
7.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，
所述数控装置，具有3D形状处理部，该3D形状处理部从所述加工去除形状储存部对与所述NC加工程序的程序块编号相对应的加工去除形状进行搜索，对搜索到的所述加工去除形状进行强调显示。
8.一种NC加工装置，其特征在于，
具有数控装置和基于所述数控装置进行驱动的工作机械，
该数控装置具有：
NC加工程序读取部，其对NC加工程序进行读取；
加工去除形状生成部，其以所述NC加工程序的程序块为单位生成加工去除形状；
刀具数据搜索部，其对在所述NC加工程序中使用的刀具数据进行搜索；
加工完成形状生成部，其根据由所述加工去除形状生成部生成的所述加工去除形状，生成加工完成形状；以及
加工去除形状储存部，其对所述加工去除形状进行储存。
9.一种NC加工方法，其特征在于，具有下述工序：
NC加工程序读取工序，对NC加工程序进行读取；
加工去除形状生成工序，以所述NC加工程序的程序块为单位生成加工去除形状；
刀具数据搜索工序，对在所述NC加工程序中使用的刀具数据进行搜索；
加工完成形状生成工序，根据在所述加工去除形状生成工序中生成的所述加工去除形状，生成加工完成形状；以及
加工去除形状储存工序，对所述加工去除形状进行储存。
10.根据权利要求9所述的NC加工方法，其特征在于，
具有素材形状生成工序，根据所述NC加工程序而生成素材形状，
所述加工完成形状生成工序是如下工序，即，通过从在所述素材形状生成工序中得到的所述素材形状减去所述加工去除形状，由此生成所述加工完成形状。
11.根据权利要求9所述的NC加工方法，其特征在于，具有下述工序：
加工去除形状颜色设定工序，与指令或切削条件相对应地，对在所述加工去除形状生成工序中生成的加工去除形状设定颜色信息；以及
加工完成形状生成工序，将所设定的所述加工去除形状的所述颜色信息附加给所述加工完成形状的面。
12.根据权利要求9所述的NC加工方法，其特征在于，
具有加工模拟工序，将在所述加工完成形状生成工序中生成的所述加工完成形状作为加工中途形状，通过以伺服插补指令为单位生成加工扫描形状，并将其从该加工中途形状减去，由此以所述伺服插补指令为单位进行加工模拟。
13.根据权利要求12所述的NC加工方法，其特征在于，
具有编辑工序，基于在所述加工模拟工序中得到的模拟结果和作为目标的加工完成形状，以程序块为单位对所述NC加工程序进行编辑。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的NC加工方法，其特征在于，具有下述工序：
机械结构形状生成工序，生成机械结构部件的形状；以及
干涉检查工序，进行在所述加工去除形状生成工序中生成的所述加工去除形状之中的、定位指令的加工去除形状与所述机械结构部件的形状之间的干涉检查。
15.根据权利要求14所述的NC加工方法，其特征在于，
具有干涉检查工序，进行由所述加工去除形状生成部生成的所述加工去除形状之中的、定位指令的加工去除形状与在所述加工完成形状生成工序中刚生成的所述加工完成形状之间的干涉检查。
16.根据权利要求9所述的NC加工方法，其特征在于，
具有3D形状处理工序，从所述加工去除形状储存工序对与所述NC加工程序的程序块编号相对应的加工去除形状进行搜索，对搜索到的所述加工去除形状进行强调显示。
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