CN109725601A - 综合加工系统、综合加工方法以及计算机可读介质 - Google Patents

综合加工系统、综合加工方法以及计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及综合加工系统、综合加工方法以及记录了程序的计算机可读介质，有效使用机床的加工相关的数据。综合加工系统包括：数据库，其存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的加工履历数据；以及生产数据管理装置，其具备提供信息生成部，该提供信息生成部从上述数据库取得上述加工指令的数据以及上述加工履历数据中的至少任意一个，参照分级化的结构，并取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息。

Description

综合加工系统、综合加工方法以及计算机可读介质
技术领域
本发明涉及综合加工系统、综合加工方法以及记录了程序的计算机可读介质。
背景技术
目前，在机床的生产过程中，机床基于表示加工形状、使用工具或者加工条件等加工内容的加工指令来执行加工，由此生产各种产品。
另外，数据库中记录加工指令和机床的加工履历，被用于事后的验证等。
另外，例如专利文献1中记载有该种技术。
专利文献
专利文献1：日本特开2006-107233号公报
发明内容
然而，在现有技术中，对于每个产品在数据库中记录加工指令和机床的加工履历，但是对所记录的履历的使用方式有所限定。
即，在现有技术中，在有效地使用机床的加工相关的数据的基础上，还有改善的余地。
本发明的目的在于，更有效地使用与机床的加工相关的数据。
技术方案(1)：本发明一个方式的综合加工系统(例如后述的综合加工系统S)的特征在于，包括：
数据库(例如后述的共享数据库1A)，其存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的加工履历数据；以及
生产数据管理装置(例如后述的生产数据管理装置1)，其具备提供信息生成部(例如后述的规则判定部11h)，该提供信息生成部从上述数据库取得上述加工指令的数据以及上述加工履历的数据中的至少任意一个，参照分级化后的结构，并取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息。
技术方案(2)：技术方案(1)的综合加工系统包括CAD系统(例如后述的CAD系统2)、CAM系统(例如后述的CAM系统3)以及CNC机床(例如后述的CNC机床4)。
技术方案(3)：在技术方案(1)或技术方案(2)的综合加工系统中，可以是上述提供信息生成部经由在上述生产数据管理装置中执行的应用程序向外部提供上述提供信息。
技术方案(4)：在技术方案(1)～技术方案(3)的综合加工系统中，可以是上述综合加工系统中包括的各个装置的时刻信息已被同步。
技术方案(5)：在技术方案(1)～技术方案(4)的综合加工系统中，可以是上述提供信息生成部提供表示特定的加工结果的加工技术信息、表示工具更换的指针的信息、以及加工时间相关的信息中的至少任意一个作为上述提供信息。
技术方案(6)：本发明的一个方式的综合加工方法的特征在于，包括：提供信息生成工序，该工序中，从数据库取得加工指令的数据以及加工履历的数据中的至少任意一个，并参照分级化的结构，取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息，其中，上述数据库存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化后的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的上述加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的上述加工履历的数据。
技术方案(7)：另外，本发明的一个方式的记录了程序的计算机可读介质的特征在于，使计算机实现提供信息生成功能，该提供信息生成功能为：从数据库取得加工指令的数据以及加工履历的数据中的至少任意一个，并参照分级化的结构，取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息，其中，上述数据库存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的上述加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的上述加工履历的数据。
根据本发明，能够更有效地使用机床加工相关的数据。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式所涉及的综合加工系统的系统结构的示意图。
图2是表示加工指令数据以及加工执行数据的数据结构的示意图。
图3是表示构成加工指令数据的工作步骤的数据一例的示意图。
图4是表示生产数据管理装置1的结构的框图。
图5是表示加工源数据中包括的工具使用记录的数据的具体例的示意图。
图6是表示加工源数据中包括的使用实情信息的数据的具体例的示意图。
图7是表示加工执行数据的具体例的示意图。
图8是说明由生产数据管理装置执行的状态监视处理流程的流程图。
图9是说明以工具的更换为例的事件处理流程的流程图。
图10是说明在状态监视处理中在预定时刻调用的使用记录确定处理流程的流程图。
图11是说明由生产数据管理装置执行的加工执行处理流程的流程图。
图12是说明加工执行信息收集处理流程的流程图。
图13是说明工具的使用记录更新处理的流程的流程图。
图14是说明在以工具的更换为例时由生产数据管理装置执行的使用实情信息生成处理的流程的流程图。
图15是说明在以工具的更换为例时由生产数据管理装置执行的更换规则判定处理的流程的流程图。
附图标记的说明
S：综合加工系统、1：生产数据管理装置、1A：共享DB、2：CAD系统、3：CAM系统、4：CNC机床、5：周边设备、6：测量器、11：CPU、11a：形状数据取得部、11b：工序设计数据取得部、11c：加工指令数据生成部、11d：后期处理部、11e：状态监视部、11f：执行管理部、11g：加工监视部、11h：规则判定部、11i：加工技术信息管理部、12：ROM、13：RAM、14：输入部、15：显示部、16：存储部、17：通信部。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
[结构]
图1是表示本发明一个实施方式所涉及的综合加工系统S的系统结构的示意图。
在本实施方式的综合加工系统S中，通过生产数据管理装置1取得生产过程中的加工指令数据以及加工执行数据(加工履历的数据)，并存储在共享数据库1A中。在本实施方式中，加工指令数据以及加工执行数据分别被存储为具有分级结构的结构化数据，加工指令数据及其执行结果即加工执行数据被对应地存储。另外，共享数据库1A中存储有各种产品相关的加工指令数据以及加工执行数据。即，综合加工系统S构成加工相关的数据的综合平台。
而且，当用户要求特定的信息(例如特定种类的工具的更换寿命)时，基于通过生产数据管理装置1提取以及分析共享数据库1A中的关联信息(例如同种工具的使用实际产品相关的信息)的结果，来生成用户所要求的特定信息，并提供给用户。
因此，根据本实施方式的综合加工系统S，能够更有效地使用被数值控制的机床的加工相关的数据。
如图1所示，综合加工系统S构成为，包括：生产数据管理装置1、CAD(ComputerAided Design，计算机辅助设计)系统2、CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)系统3、CNC(Computer Numerical Control，计算机数控)机床4、周边设备5以及测量器6。另外，生产数据管理装置1、CAD系统2、CAM系统3、CNC机床4以及测量器6能够通过有线或无线LAN等网络或USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)电缆等通信电缆可通信地构成。另外，构成综合加工系统S的各个装置的时刻信息被同步，所生成的数据时间戳基于统一的时刻基准。
生产数据管理装置1具备用于综合存储设计数据、加工技术信息数据、加工指令数据、加工源数据、加工执行数据、周边设备数据、测量数据的各个数据(以下将这些总称为“生产数据”)的共享数据库(共享DB)1A。另外，在本实施方式中，共享DB1A中，除了针对在生产数据管理装置1中进行了处理的情况之外，也存储针对在生产数据管理装置1以外进行处理的情况进行了集合的生产数据。
设计数据包括产品形状数据以及工序设计数据。产品形状数据是在CAD系统3中生成的二维或三维的CAD数据，工序设计数据是定义了在CAM系统中生成的加工方法或加工顺序等的CAM数据。
加工技术信息数据是以加工指令数据和与其对应的加工执行数据为基础，由用户或生产数据管理装置1判定为更加合适的加工实施条件(CNC机床4的加工条件、加工时间或加工路径等)的内容数据。
加工指令数据是由表示加工作业的基本模式的工作步骤的集合组成的数据。在本实施方式中，加工指令数据被记述为具有分级结构的结构化数据。
加工源数据是包括进行加工的CNC机床4的数据以及用于加工的工具数据的数据。加工源数据中包括各个工具的使用记录的数据以及使用实情信息的数据。
加工执行数据是表示根据加工指令数据执行的加工履历的数据。在本实施方式中，加工执行数据被记述为具有与加工指令数据对应的分级结构的结构化数据。
周边设备的数据是老虎钳、卡盘或工装等加工所使用的周边设备的数据。
测量数据是通过温度传感器或者尺寸测量器等作为CNC机床4的外部设备而设置的测量器测量到的数据。
另外，生产数据管理装置1在用户要求了特定信息(例如特定种类的工具的更换寿命)时，提取共享数据库1A的关联信息(例如同种工具的使用记录)，并基于分析了加工指令数据以及所对应的加工执行数据后的结果(后述的使用实情信息)来反映加工形状、使用工具、切削条件、加工状态或者测量数据等，并形成用户所要求的特定的信息。
图2是表示加工指令数据以及加工执行数据的数据结构的示意图。
另外，图2表示加工指令数据以及加工执行数据的概念的一例，具体的加工指令数据以及加工执行数据的内容(分级化的方式以及数据的项目等)根据实际的加工内容而成为各种不同的内容。
如图2所示，加工指令数据中包括表示加工对象物的工件(Workpiece)的数据、按照加工顺序表示第一～第n(n是自然数)的加工作业的基本模式(加工单位)的工作步骤(WS)的数据。另外，加工指令数据中附有识别加工指令数据的ID。
另外，各个工作步骤的数据中包括表示口袋等的加工形状的特征(Feature)的数据和表示加工方法的操作(Operation)的数据。
另外，操作数据中包括表示加工策略(加工路径的模式)的策略(Strategy)的数据、表示切削条件的技术(Technology)的数据、表示加工所使用的CNC机床4的功能的机器功能(Mchn.func)的数据、表示加工所使用的工具的剪裁工具(Cutting tool)的数据。
进一步地，技术数据中包括表示工具的进给速度的进给率(Feedrate)的数据、表示主轴的转速(主轴旋转)的主轴速度(Spindle speed)的数据。
另外，如图2所示，加工执行数据中包括识别相对应的加工指令数据的加工指令ID的数据、表示测量了加工结果后的测量数据的存储区域的链接信息的数据、按照加工顺序表示第一～第n每个工作步骤的加工履历的执行履历(Exec Log)的数据。
另外，执行履历的数据中包括表示温度等的加工环境的数据、表示主轴负荷等的加工形状的数据。
图3是表示构成加工指令数据的工作步骤的数据一例的示意图。
如图3所示，在加工指令数据中分级地包括一个工作步骤的数据，对表示加工形状的特征(Feature)的数据、表示加工方法的操作(Operation)的数据记述具体的内容。
例如，图3中记述表示“口袋1”的形状的“pocket_1”作为表示加工形状的特征(Feature)的数据。
另外，记述表示“粗加工”的情况的“Pocket_rough_milling”(袋状粗铣)作为表示加工方法的操作(Operation)的数据。另外，记述表示加工路径是往返路径的情况的“Bidirectional”(双向)作为表示加工策略(加工路径的模式)策略(Strategy)的数据。另外，记述表示预定种类的立铣刀的“R2_ball_endmill”(球头立铣刀)作为表示加工所使用的工具的剪裁工具(Cutting tool)。
这样，通过将加工指令数据结构化，从而相比于单纯地通过G代码形式(非结构化形式)记述加工指令的情况，将更容易地掌握加工整体的流程。
CAD系统2根据用户的操作生成表示产品形状的二维或三维的CAD数据。
CAM系统3根据用户的操作生成定义了用于加工产品的加工方法(所使用的加工技术的种类等)或者加工顺序(加工产品时的加工路径等)的工序设计数据。
CNC机床4具备通过数值控制来控制动作的数值控制装置，根据数值控制装置的控制对成为产品的材料进行切削或者研磨等的加工。另外，CNC机床4通过数值控制装置取得动作状态相关的各种数据(伺服的位置和速度的数据等)。
周边设备5是老虎钳、卡盘或工装等加工所使用的周边设备。
测量器6是温度传感器或者尺寸测量器等作为CNC机床4的外部机器进行设置的测量器。
[生成数据管理装置1的结构]
接着，以提供与工具的更换规则相关的信息作为用户要求的特定信息的情况为例，说明生产数据管理装置1的结构。
图4是表示生产数据管理装置1的结构的框图。
如图4所示，生产数据管理装置1具备：CPU(Central Processing Unit中央处理单元)11、ROM12、RAM13、输入部14、显示部15、存储部16以及通信部17。
CPU11通过执行存储在存储部16中的各种程序来控制生产数据管理装置1整体。例如，CPU11执行用于监视CNC机床4的状态的处理(以下称为“状态监视处理”)的程序、用于执行产品加工的处理(以下称为“加工执行处理”)的程序、用于根据加工源数据中的工具使用记录来按照每个工具型号生成使用实情信息的处理(以下称为“使用实情信息生成处理”)的程序以及用于进行与工具的更换规则(更换指针)相关的判定的处理(以下称为“更换规则判定处理”)的程序。
通过执行用于状态监视处理、加工执行处理、使用实情信息生成处理以及更换规则判定处理的程序，CPU11中作为功能结构会形成形状数据取得部11a、工序设计数据取得部11b、加工指令数据生成部11c、后期处理部11d、状态监视部11e、执行管理部11f、加工监视部11g、规则判定部11h以及加工技术信息管理部11i。
形状数据取得部11a取得表示在CAD系统2中生成的产品形状的二维或三维CAD数据(产品形状数据)，并存储在共享DB1A中。
工序设计数据取得部11b取得在CAM系统中生成的工序设计数据，并存储在DB1A中。另外，工序设计数据中包括表示加工产品时的加工路径的CL(Cutting Line切割线)数据。
加工指令数据生成部11c基于工序设计数据来生成包括表示加工作业的基本模式的工作步骤的加工指令数据。作为工作步骤所表示的基本模式，例如能够定义口袋的侧面加工、口袋形状、加工路径的模式、直径方向切割、轴方向切割、进给速度、主轴旋转、接近模式、缩进模式等各种模式。
后期处理部11d基于加工指令数据来执行后期处理，使用与CNC机床4的数值控制装置对应的解释器来生成机器坐标系上的加工路径。然后，后期处理部11d将表示机器坐标系上的加工路径的加工指令数据以及CNC参数的数据(以下适当称为“数值控制用命令数据”)输出给CNC机床4的数值控制装置。
状态监视部11e执行状态监视处理，由此监视通过数值控制装置进行控制的CNC机床4的状态。另外，状态监视部11e执行使用实情信息生成处理，由此收集确定好的工具的使用记录(即更换后的工具的使用记录)，并按照每个工具的型号来生成使用实情信息。
这里，具体说明加工源数据中包括的工具使用记录的数据以及每个工具型号的使用实情信息的数据。
图5是表示加工源数据中包括的工具使用记录的数据的具体例的示意图。
如图5所示，工具的使用记录数据中包括管理信息、第一次～第n次加工记录。管理信息中包括表示是否确定工具的使用记录数据的确定标志(未确定时为0，确定时为1)、识别工具种类工具型号、识别安装在CNC机床4中的个别工具的工具型号。另外，第一次～第n次加工记录中包括加工指令数据ID以及工作步骤的ID。
另外，图6是表示加工源数据中包括的使用实情信息的数据的具体例的示意图。另外，图6的n、N、M是自然数。
如图6所示，使用实情信息中包括工具型号、从工具型号一致的各个工具的使用记录数据提取出的第一～第N使用实情信息。另外，各个使用实际产品中包括通过找到加工质量数据的分级而确定的加工记录的具体内容(加工材料、加工形状、进给速度、主轴旋转、切削时间、去除体积等)。
返回图4，执行管理部11f管理执行产品加工的加工执行处理(基于加工指令数据的加工处理)。例如，执行管理部11f根据从CNC机床4的数值控制装置接收表示CNC机床4的待机结束的信号，指示开始进行基于后期处理部11d所生成的加工路径的加工、或者根据从CNC机床4的数值控制接收表示CNC机床4的加工结束的信号并显示加工的结束。
另外，执行管理部11f在加工执行处理中取得表示根据加工指令数据执行的加工履历的加工执行数据，并逐次存储在共享DB1A中。
图7是表示加工执行数据的具体例的示意图。
如图7所示，加工执行数据中包括相对应的加工指令数据的ID、加工执行开始时刻、加工执行结束时刻、第一～第n工作步骤的执行信息。
工作步骤的执行信息中包括工作步骤的ID、工作步骤的执行开始时刻、工作步骤的执行结束时刻、切削时间以及指向样本值的指针。
指向样本值的指针所表示的样本值的数据中包括：包含加工指令数据的ID和工作步骤ID的管理信息、以及第一～第n样本值。
各个样本值中例如包括例如包含时间戳(Time stamp)、X轴电动机电流、Y轴电动机电流、Z轴电动机电流以及主轴负荷的各种数据。
返回图4，加工监视部11g从CNC机床4的数值控制装置取得表示基于由后期处理部11d所生成的工具路径而执行的加工执行处理的状态(例如加工日期时间、加工形状、要求精度、CNC机床4的加工条件、加工时间、加工路径、伺服值、检查结果等)的信号，并作为加工执行数据，存储在共享DB1A中。
规则判定部11h通过执行更换规则判定处理，进行与工具更换规则相关的判定以及判定结果的输出(提供给用户的信息)。例如，规则判定部11h基于加工执行数据来计算表示工具的消耗状态的工具消耗率，当工具消耗率达到更换的基准值时，判定为是工具的更换时期，输出判定结果。工具消耗率例如通过在将新品设为0时加上与工具的使用状态相对应的值来进行计算。
另外，在规则判定部11h中执行的更换规则判定处理是基于存储在共享DB1A中的加工质量数据以及加工执行数据来提供各种信息的应用程序的一例。规则判定部11h所执行的应用程序能够根据用户所要求的信息种类而适当生成或输入，除了如上所述那样进行工具的更换规则相关的判定之外，例如还包括进行与加工条件是否适当相关的判定等。
在本实施方式中，在计算工具消耗率时，根据Taylor的寿命方程式(例如参照工业技术综合研究所加工技术数据库的网站<http：//monozukuri.org/mono/db-dmrc/cutting/basic/tool_life_eq.htm>)来判定更换时期(即工具的寿命)。即，工具的损伤中存在磨损型和缺损型，工具的寿命几乎源于磨损型的损伤。通过在切面上表现的坑的深度KT和侧面产生的侧面磨损宽度VB的大小来决定磨损型的损伤程度。另外，在规格(JISB4011)中具体决定在切面上表现的坑的深度KT以及侧面产生的侧面磨损宽度VB的大小相关的寿命的判定基准，在本实施方式中，将达到该基准的总切削时间设为寿命时间。
具体地说，在Taylor的实验中在切削速度V与寿命时间T之间具有数学式(1)的关系，称为寿命方程式。
VTm＝C (1)
这里，m以及C是由工具和被削材料的组合决定的常数。
另外，通过数学式(2)从工具直径D(mm)以及主轴转速R(/min)来求出切削速度V(mm/min)。
V＝πDR (2)
若假设磨损的进行为线形、即磨损量与切削时间成正比，则能够以切削速度V计算在加工了时间T1时的工具消耗率为(T1/T)×100(％)。另外，T是寿命时间。然后，当工具消耗率为100(％)时，能够判定为是该工具的寿命。
另外，针对以不同的切削速度、不同的被削材料的加工，将相应的V、m、C应用于数学式(1)以及数学式(2)，由此能够计算工具消耗率，因此能够累积地计算针对一个工具的工具消耗率。
在本实施方式中，根据加工执行数据事先取得工具以及被削材料的组合与m、C之间的对应关系，成为能够经常参照的状态。
这样，通过累积地计算工具消耗率，在工具消耗率达到100(％)的时间点更换工具，由此相较于过去，能够更合理地推定工具更换的时刻。
另外，作为工具更换的基准，能够确定与规格(JISB4011)所决定的基准不同的基准(更严格的基准等)。
加工技术信息管理部11i以加工指令数据和与其对应的加工执行数据为基础，由用户或生产数据管理装置1接收被判定为是更适当的加工实施条件(CNC机床4的加工条件、加工时间或者加工路径等)的内容(加工技术信息数据)的输入，并存储在共享DB1A中。即，加工技术信息数据是一种在下次以后指示了执行同种的加工指令数据时，成为修正加工指令数据的要素的数据。
返回图4，ROM12中被预先写入用于控制生产数据管理装置1的各种系统程序。
RAM13由DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)等半导体存储器构成，存储CPU11执行各种处理时所生成的数据。
输入部14由键盘或鼠标等输入装置构成，接受用户对生产数据管理装置1输入的各种信息。
显示部15由LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)等显示装置构成，显示生产数据管理装置1的各种处理结果。
存储部16由硬盘或闪存等非易失性存储装置构成，存储用于生产处理以及生产数据同步处理的程序等。另外，存储部16中存储有共享DB1A。在本实施方式中，共享DB1A由相关类型的数据库构成，对应地存储/管理成为加工对象的产品的各个生产数据。
通信部17具备基于有线或无线LAN和USB等预定通信规格进行信号处理的通信接口，控制在生产数据管理装置1与其它装置之间进行的通信。
[信息的关联]
接着，说明在生产数据管理装置1中处理的信息关联的具体方式。
如图3以及图7所示，加工指令数据以及加工执行数据为分级结构，因此例如在将数据追加到使用记录中的情况等，在确定工具型号时，根据现在执行中的加工指令数据的ID找到工作步骤、操作、剪裁工具，由此能够读出作为剪裁工具的属性而被指定的工具型号。由此，能够确定工具型号。
另外，在确定工具编号时，通过读出在当前的工作步骤所使用的工具编号来进行确定。
另外，在将加工执行数据与加工指令数据以及工作步骤关联起来时，在加工执行处理中记录加工执行数据时，掌握所执行的加工指令数据的ID以及工作步骤的ID。因此，作为加工执行数据的管理信息，能够通过记录该加工指令数据的ID以及工作步骤的ID来进行关联。
另外，例如能够如以下那样确定使用实情信息中的各个项目。
即，关于加工材料，能够根据加工指令ID找到加工指令数据、工件，并根据工件的属性确定加工材料。
关于加工形状，能够通过根据工作步骤的ID找到特征来进行确定。
关于进给速度，能够通过根据工作步骤的ID找到操作、技术、进给率来进行确定。
关于主轴旋转，能够通过根据工作步骤的ID找到操作、技术、主轴速度来进行确定。
关于切削时间，能够通过读出记录在加工执行数据中的切削时间来进行确定。
关于去除体积，根据工作步骤的操作中的策略数据取得直径方向的切割量dr以及轴方向的切割量da。另外，读出被记录在加工执行数据中的切削时间t。然后，根据工作步骤的技术数据读出进给率f，进行去除体积＝dr×da×f×t的运算，由此能够确定去除体积。
[动作]
接着，说明综合加工系统S的动作。
[状态监视处理]
图8是说明由生产数据管理装置1执行的状态监视处理流程的流程图。
经由输入部14输入使状态监视处理启动的指示，由此开始状态监视处理。
在步骤S1中，状态监视部11e判定CNC机床4中是否产生事件。事件是指包括作为CNC机床4的状态而将状态监视部11e作为监视对象的各种情况，例如可以将工具的更换等作为事件进行检测。
当在CNC机床4中没有产生事件时，在步骤S1中判定为否，重复步骤S1的处理。
另一方面，当在CNC机床4中产生事件时，在步骤S1中判定为是，转到与所产生的时间对应的处理(步骤S21～步骤S2n(n是自然数)中的任意一个)。
在步骤S21～步骤S2n中，状态监视部11e执行与检测出的事件相对应的事件处理。
在步骤S21～步骤S2n之后，处理转到步骤S1。
[事件处理]
图9是说明以工具的更换为例的事件处理流程的流程图。
事件处理为作为与状态监视处理中的监视对象的时间相对应的处理而被预先登记。
在步骤S210中，状态监视部11e判定与所产生的事件相关的处理是否是可能的状态。例如在事件为工具更换的情况下，能够通过工具的更换作业是否已结束(工具的安装是否结束)来判定与所产生的事件相关的处理是否可能。
当所产生的事件相关的处理为不可能的状态时，在步骤S210中判定为否，重复步骤S210的处理。
另一方面，当所产生的事件相关的处理是可能状态时，在步骤S210中判定为是，处理转到步骤S220。
在步骤S220中，状态监视部11e执行与所产生的事件相关的处理。作为所产生的事件相关的处理，例如包括在共享DB1A中登记与更换后的工具相关的数据(工具型号和工具编号)、或者重置(将工具消耗率设定为0(％))数据的处理。
在步骤S230中，状态监视部11e判定与所产生的事件相关的处理是否结束。
当所产生的事件相关的处理没有结束时，在步骤S230中判定为否，将处理转到步骤S210。
另一方面，当所产生的事件相关的处理是可能的状态时，在步骤S230中判定为是，处理返回状态监视处理。
[使用记录确定处理]
图10是说明在以工具的更换作为例子时，状态监视处理中在预定时刻调用的使用记录确定处理流程的流程图。
另外，在状态监视处理中，在事件处理的结束时刻和预定循环中的一次时刻等预先设定的时刻调用使用记录确定处理。
在步骤S31中，状态监视部11e判定工具寿命是否被重置(即工具消耗率设定为0(％))。工具寿命被重置是指表示工具被更换了。
当工具寿命没有被重置时，在步骤S31中判定为否，使用记录确定处理结束。
另一方面，当工具寿命被重置时，在步骤S31中判定为是，处理转到步骤S32。
在步骤S32中，状态监视部11e确定与更换前的工具相关的使用记录的数据且设定为未保存的状态。作为未保存的状态，例如可以是向存储部16的预定保存区域的移动、禁止写入的设定等。
在步骤S32之后，结束使用记录确定处理。
[加工执行处理]
图11是说明由生产数据管理装置1执行的加工执行处理流程的流程图。
经由输入部14，输入使加工执行处理启动的指示，由此开始加工执行处理。
在步骤S10中，执行管理部11f执行加工指令数据，并且执行用于收集以及记录加工执行信息的处理(以下称为“加工执行信息收集处理”)。
在步骤S10之后，结束加工执行处理。
[加工执行信息收集处理]
图12是说明加工执行信息收集处理流程的流程图。
在步骤S110中，执行管理部11f读入一个加工指令数据的工作步骤，并且将表示新的工作步骤的开始的标志NWS的值设定为1。
在步骤S120中，执行管理部11f判定标志NWS的值是否为1。
当标志NWS的值不是1时，在步骤S120中判定为否，处理转到步骤S140。
另一方面，当标志NWS的值是1时，在步骤S120中判定为是，处理转到步骤S130。
在步骤S130中，加工监视部11g执行工作步骤开始时的处理。此时，加工监视部11g作为工作步骤开始时的处理，将开始时刻记录在加工执行数据的工作步骤的执行信息中，执行管理部11f将标志NWS的值设为0。
在步骤S140中，加工监视部11g将动态变化的信息记录在加工执行数据中。例如，加工监视部11以预定的采样周期(例如几十ms)取得主轴负荷、进给轴电动机电流、机床各部以及加工室内外的温度、冷却剂的温度，并记录在加工执行数据中。
在步骤S150中，执行管理部11f判定执行中的工作步骤是否结束。
当执行中的工作步骤没有结束时，在步骤S150中判定为否，处理转到步骤S140。
另一方面，当执行中的工作步骤结束时，在步骤S150中判定为是，处理转到步骤S160。
在步骤S160中，加工监视部11g执行工作步骤结束时的处理。此时，作为工作步骤结束时的处理，加工监视部11g将结束时刻以及切削时间记录在加工执行数据中，并且执行工具使用记录的更新处理。
在步骤S170中，执行管理部11f判定所有的工作步骤的执行是否结束。
当所有的工作步骤的执行没有结束时，在步骤S170中判定为否，处理转到步骤S110。
另一方面，当所有的工作步骤的已经执行结束时，在步骤S170中判定为是，处理返回加工执行处理。
[工具使用记录的更新处理]
图13是说明工具的使用记录更新处理的流程的流程图。
在步骤S161中，加工监视部11g从共享DB1A的加工源数据取得成为对象的工具使用记录。
在步骤S162中，加工监视部11g将这次的使用记录追加至成为对象的工具使用记录，并记录在共享DB1A的加工源数据中。
[使用实情信息生成处理]
图14是说明在以工具的更换为例时由生产数据管理装置1执行的使用实情信息生成处理的流程的流程图。
经由输入部14输入启动使用实情信息生成处理的指示，由此开始使用实情信息生成处理。另外，可以在需要最新的使用实情信息的时刻(例如在后述的更规则判定处理中参照使用实情信息之前的时刻等)逐次开始使用实情信息生成处理。
在步骤S41中，加工监视部11g接受工具型号tk的指定。
在步骤S42中，加工监视部11g从共享DB1A的加工源数据取得工具型号tk的工具使用记录的数据。此时，从加工源数据取得已确定的工具使用记录的数据。
在步骤S43中，加工监视部11g判定是否取得了工具型号tk的工具使用记录的数据。
当取得了工具型号tk的工具使用记录的数据时，在步骤S43中判定为是，处理转到步骤S44。
另一方面，当没有取得工具型号tk的工具使用记录的数据时，在步骤S43中判定为否，使用实情信息生成处理结束。
在步骤S44中，加工监视部11g以使用记录数据的加工指令数据的ID以及工作步骤的ID作为基础，找到加工执行数据，按照每个工作步骤来生成(或更新)工具型号tk的工具的使用实情信息的数据。另外，加工监视部11g将所生成(或更新)的使用实情信息的数据记录在共享DB1A的加工源数据中。
在步骤S44之后，处理转到步骤S42中。
[更换规则判定处理]
图15是说明在以工具的更换为例时由生产数据管理装置1执行的更换规则判定处理的流程的流程图。
在成为用户预先设定的开始条件时、在用户任意输入了开始的指示时，开始更换规则判定处理。这里，与通过状态监视部11e判定为工具的更换作业结束(工具的安装结束)的情况对应地开始更换规则判定处理。
在步骤S51中，规则判定部11h设定工具消耗率cr为0。
在步骤S52中，规则判定部11h等待CNC机床4的加工执行的结束。
在步骤S53中，规则判定部11h参照加工执行数据中包括的使用实情信息，计算与这次的加工对应的工具消耗率，并与工具消耗率cr相加。
在步骤S54中，规则判定部11h判定工具消耗率cr是否超过100。
当工具消耗率cr没有超过100时，在步骤S54中判定为否，处理转到步骤S52。
另一方面，当工具消耗率cr超过100时，在步骤S54中判定为是，处理转到步骤S55。
在步骤S55中，规则判定部11h在显示部15中显示工具更换的时刻。
在步骤S55之后，更换规则判定处理结束。
如上所述，在本实施方式的综合加工系统S中，加工指令数据及其执行结果即加工执行数据构成为具有分级结构的结构化数据，相互关联地存储在生产数据管理装置1的共享DB1A中。另外，共享DB1A中存储有各种产品相关的加工指令数据以及加工执行数据。
另外，在生产数据管理装置1中，通过执行使用实情信息生成处理，提取以及分析共享DB1A中的关联信息(例如预定型号的工具使用记录)，生成集合了同种工具的使用实情的使用实情信息。
而且，当用户要求了特定的信息(例如预定型号的工具更换寿命)时，执行用于提供特定信息的应用程序(例如更换规则判定处理)，形成用户所要求的特定的信息，并提供给用户。
因此，根据本实施方式的综合加工系统S，能够有效使用被数值控制的机床的加工相关的数据。
[变形例1]
在上述的实施方式中，说明根据加工执行数据(例如工具的使用实情信息)来确定工具更换的时刻(即提取工具的更换寿命的指针)，但是共享DB1A的生产数据能够用于取得各种信息。
例如，在上述的实施方式中，假设为能够根据去除体积等来计算工具的寿命消耗，但是也考虑以下方式：首先以工具的使用实情信息为基础来决定用户各自的工具寿命判定规则，一旦决定了判定规则后，通过加工实际产品信息和该判定规则来要求工具更换。作为实际的方法，考虑以下方法：按照工具型号与加工物素材的每个组合来求出使用时间的最小值、平均值和最大值，根据这些值来决定工具更换预告时间和工具更换要求时间，当工具使用时间达到这些值时，分别显示临近工具寿命或工具更换要求。
另外，在生产数据管理装置1中，对于新执行的加工指令数据，按照该加工指令数据中的每个工作步骤来检索内容合适的过去加工指令数据的工作步骤(同样的工作步骤)，并能够提取并分析该加工执行数据中的执行开始时刻以及执行结束时刻等的数据。并且，对于新执行的加工指令数据的各个工作步骤，综合同种的工作步骤的分析结果，由此能够计算新执行的加工指令数据的加工预测时间。此时，可以适当反映与产品形状对应的加工预测时间等基于加工指令数据的各种要素的条件，并计算加工预测时间。
另外，例如在生产数据管理装置1中，从共享DB1A中的生产数据中检索在加工中产生了故障时的加工执行数据，提取并分析产生了故障时的加工状况，设为表示加工的故障的加工技术信息。此时，可以分析在加工中产生了故障时所执行的工作步骤的数据，并适当反映基于工件、加工状况、加工环境等加工相关的各种要素的条件并进行分析。
另外，本发明不限于上述实施方式以及变形例，而能够进行各种变更以及变形等。
例如，在上述实施方式中，设为生产数据管理装置1具备共享DB1A，但是不限于此。
即，也可以在生产数据管理装置1经由网络而能够通信的其他装置中具备共享DB1A。
另外，存储在共享DB1A中的生产数据的内容表示为一例，能够存储并管理生产过程中的各个工序的各种数据。
能够通过硬件、软件或这些组合来实现以上说明的实施方式的综合加工系统S的功能的全部或一部分。这里，通过软件实现是指通过处理器读入程序并执行来实现。在通过硬件构成时，例如能够通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、门阵列、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、CPLD(Complex Programmable Gate Array，复杂的可编程门阵列)等集成电路(IC)来构成综合加工系统S的功能的一部分或全部。
在通过软件构成综合加工系统S的功能的全部或一部分时，在由存储了记述综合加工系统S的动作的全部或一部分的程序的硬盘、ROM等存储部、存储运算所需要的数据的DRAM、CPU以及连接各部的总线所构成的计算机中，在DRAM中存储运算所需要的信息，并通过CPU使该程序进行动作，由此来实现。
可以使用各种类型的计算机可读介质(computer readable storage medium)来存储这些程序，并提供给计算机。计算机可读介质包括各种类型的有实体的记录介质(tangible storage medium，有形存储介质)。计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光盘)、CD-ROM(Read Only Memory，只读存储器)，CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩模ROM、PROM(Programmable ROM))、EPROM(Erasable PROM)、闪存、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。
另外，能够通过经由网络下载到用户的计算机来分配这些程序。
以上，虽然详细说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过表示了实施本发明时的具体例子。本发明的技术范围不限定于上述实施方式。本发明在不脱离该主旨范围内能够进行各种变更，这些也包括在本发明的技术范围内。

Claims (7)

1.一种综合加工系统，其特征在于，
该综合加工系统包括：
数据库，其存储从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化后的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的加工履历的数据；以及
生产数据管理装置，其具备提供信息生成部，该提供信息生成部从上述数据库取得上述加工指令的数据以及上述加工履历数据中的至少任意一个，参照分级化的结构，并取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息。
2.根据权利要求1所述的综合加工系统，其特征在于，
上述综合加工系统包括CAD系统、CAM系统以及CNC机床。
3.根据权利要求1或2所述的综合加工系统，其特征在于，
上述提供信息生成部经由在上述生产数据管理装置中执行的应用程序向外部提供上述提供信息。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的综合加工系统，其特征在于，
上述综合加工系统中所包括的各个装置的时刻信息已被同步。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的综合加工系统，其特征在于，
上述提供信息生成部提供表示特定的加工结果的加工技术信息、表示工具更换的指针的信息、以及加工时间相关的信息中的至少任意一个作为上述提供信息。
6.一种综合加工方法，其特征在于，
该综合加工方法包括：提供信息生成工序，在该工序中，从数据库取得加工指令的数据以及加工履历的数据中的至少任意一个，并参照分级化后的结构，取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息，其中，上述数据库存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的上述加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的上述加工履历的数据。
7.一种记录了程序的计算机可读介质，其特征在于，
使计算机实现提供信息生成功能，该提供信息生成功能为：从数据库取得加工指令的数据以及加工履历的数据中的至少任意一个，并参照分级化的结构，取得与特定信息相关联的数据的要素，由此生成提供给外部的提供信息，其中，上述数据库存储与从设计到加工为止的工序相关联的生产数据作为分级化的结构化数据，该生产数据包括由机床执行的上述加工指令的数据以及上述加工指令的数据所对应的上述加工履历的数据。
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