CN1449513A - 综合cam系统,nc数据一贯生成方法,加工设计系统,加工数据生成装置及程序 - Google Patents

综合cam系统,nc数据一贯生成方法,加工设计系统,加工数据生成装置及程序 Download PDF

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Abstract

生成用于高精度快速加工的NC数据的CAM作业靠机构的有机综合和条件确定速度的显著提高不用人工操作地完成。综合CAM系统包括用来输入工件形状的形状输入机构(1)，用来设计工件加工方法的加工设计机构(2)，用来生成用于加工该工件的NC数据的NC数据生成机构(3)，用来检验/编辑该NC数据的NC数据检验/编辑机构(4)，以及用来输出该NC数据的NC数据输出机构(5)。因而根据一个工件上的形状数据靠使该形状数据通过这些机构来一贯地生成NC数据。

Description

综合CAM系统，NC数据一贯 生成方法，加工设计系统，加工数据生成装置及程序
技术领域
本发明涉及综合CAM系统、NC数据一贯生成方法、加工设计系统、加工数据生成装置及程序、特别是涉及适合用于加工金属模的型腔之类三维的自由曲面时的综合CAM系统、NC数据一贯生成方法、加工设计系统、加工数据生成装置及程序。
背景技术
现在，用NC数据实施机械加工或电气加工的产品加工在各种领域中进行着。在机械加工中，在各种加工中采用计算机辅助的仿真器来谋求作业的容易化。
在迄今的市场销售的CAM中，虽然例如刀具路径生成、刀具路径编辑、NC数据变换等作业可以靠计算机辅助，但是不仅加工顺序的确定、刀具形状确定、刀具配备(也包括刀杆等的刀具系统总体的形态)确定、加工方式确定、切削条件的确定要靠作业者，而且CAM的刀具路径编辑中也需要人手，是所谓对话式作业。
在这种状况下，本发明者们提出特开平9-179620号公报中所公开的刀具配备确定方法，靠计算机辅助把也考虑刀具配备刚性等的还能修正切削条件的刀具配备确定自动化了。
此外，虽然在机械加工中进行适当确定加工工序信息，但是本发明者们提出例如特开平11-235646号公报中所公开的方法。该公报中所公开的确定方法将会迅速地确定加工效率高的加工工序，从多个工序候补中按加工能力高的顺序选定工序候补，根据加工前的形状和加工后的形状求出可以由该工序候补加工的最大加工区，求出最大加工区与加工后的形状的差分，重复工序候补的选定直到该差分成为允许值以下，排列选定的工序候补，生成以最后选定的工序候补为最终的工序的多个工序顺序候补。
这样一来，关于各工序顺序候补，根据各工序的加工能力、加工量和负载时间求出实际加工时间，汇总各工序的实际加工时间求出总实际加工时间，在加工工序中确定总实际加工时间最短的工序顺序候补。用这种方法，可以缩短加工时间，可以收到大的效果。
可是，在数控加工中，当然不仅希望提高加工精度，而且希望提高作业性，在现有的方法中，是用数控加工仿真器和市场销售的CAM者，即使是计算机辅助的系统，也停留在人介入进行分阶段的处理的方法。也就是说，因为不仅在加工顺序、刀具形状、刀具配备(也包括刀杆等的刀具系统总体的形态)、加工方式、切削条件等的确定中需要熟练的作业者的思考作业，而且在用市场销售的CAM后在条件设定的最终阶段有必要进行切削条件修正等，故很难缩短条件设定时间。特别是在复杂形状的加工等难度高的加工中，切削条件的修正因素增多，在加工精度和加工速度方面还残留着尚待解决的问题，这是实际情况。
本发明正是为了解决这种问题而作成的，其目的在于提供一种把加工顺序、刀具形状、刀具配备(也包括刀杆等的刀具系统总体的形态)、加工方式、切削条件等的确定自动化不仅谋求其加工精度和作业速度提高，而且可以显著提高条件确定速度，即使现有的要花费很多工作量的复杂形状的加工，也能够高精度且迅速加工的综合CAM系统、NC数据一贯生成方法、加工设计系统、加工数据生成装置及程序。
发明内容
为了解决上述课题，第1发明备有：输入被加工物的形状的形状输入机构1，设计该被加工物的加工方法的加工设计机构2，生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构3，检验·编辑该NC数据的NC数据检验·编辑机构4，以及输出该检验·编辑了的NC数据的NC数据输出机构5，通过连续地经由这些机构根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据，由此不使人手介入切削条件等确定而完成CAM作业，可以稳定地得到高质量的NC数据，所以可以显著地提高条件确定速度，即使现在花费很多工作量的复杂形状的加工，高精度且迅速的加工也成为可能，人的工时的减少和生产准备时间的缩短是可能的，可以提供还能适应熟练者不足的综合CAM系统。
此外，第1发明中，通过前述设计加工方法的加工设计机构2包括考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构(2-1)可以设定实现加工成本的降低的加工工序，进而通过针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构(2-2)，可以消除人的思考作业而把加工设计作业自动化，可以谋求CAM作业的工时减少和生产准备时间缩短。此外，由于通过符合刀具配备的切削条件的设定，可以提高加工精度，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供即使现在花费很多工作量的复杂形状的加工，也能得到高精度且迅速的加工的加工设计信息的综合CAM系统。
此外，第1发明中，前述加工设计机构包括包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库，由此可以稳定地得到产生过去的实绩的实用的加工设计信息，可以更加实用的加工设计。
此外，第1发明中，由于生成NC数据的NC数据生成机构3包括考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径计算机构(3-1)，由此可以得到基于刀具的高效路径的NC数据，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第1发明中，由于向前述NC数据生成机构供给在前述加工设计机构中所生成的加工区数据，由此在NC数据生成机构中的刀具路径计算机构中可以没有考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能，所以即使是抑制NC数据生成机构的功能的形式也可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第1发明中，由于前述检验·编辑NC数据的NC数据检验·编辑机构4包括检验切削负载并据以修正进给速度的进给速度修正机构，由此可以实现适当的负载引起的稳定的加工，通过包括检验无意义的空切削部，删除符合它的NC数据，并且考虑到对加工的影响来编辑周边的NC数据的空切削部NC数据删除·编辑机构，可以消除无用的空切削部而谋求加工时间的最小化，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第1发明中，在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间，和/或在前述NC数据生成机构与前述NC数据检验·编辑机构之间介入专用接口，由此可以综合现在分别构成的加工设计机构与NC数据生成机构和/或NC数据检验·编辑机构。因而，如果用本发明，则不使人手介入而完成CAM作业，可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第1发明中，在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间所介入的专用接口包括进刀·退刀的信息，由此可以生成有效地利用关于从加工开始点或临时避让点到实际的加工部的进刀移动，和从实际的加工部到临时避让点或加工结束点的退刀移动的路径和速度的信息的NC数据，可以提供更加实用的综合CAM系统。
此外，第1发明中，在前述NC数据生成机构与前述NC数据检验·编辑机构之间所介入的专用接口包括关于包括仿真精度在内的仿真执行条件的信息，由此可以有效地赋予NC数据检验·编辑机构以仿真的条件，可以提供更加实用的综合CAM系统。
此外，第1发明中，前述NC数据生成机构或前述NC数据检验编辑机构或前述NC数据输出机构的某一个包括把前述NC数据生成机构固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的NC数据变换机构，由此可以扩展具有实行NC数据的变换功能的场所的自由度，可以实现柔性的系统形态。
第2发明备有：输入被加工物的形状的形状输入机构1，设计该被加工物的加工方法的加工设计机构2，生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构3，以及输出该NC数据的NC数据输出机构5，通过连续地经由这些机构根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据，由此把NC数据赋予现有的具有检验·编辑功能的数控加工机，操作者用个人计算机等来进行检验·编辑也是可能的，所以可以显著提高条件确定速度，高精度且迅速的加工成为可能，人的工时的减少和生产准备时间的缩短是可能的，可以提供还能适应熟练者不足的综合CAM系统。
此外，第2发明中，前述加工设计机构2包括考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构(2-1)，以及针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构(2-2)，由此可以消除人的思考作业而把加工设计作业自动化，可以谋求CAM作业的工时减少和生产准备时间缩短。此外，由于通过符合刀具配备的切削条件的设定可以提高加工精度，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的加工设计信息的综合CAM系统。
此外，第2发明中，前述加工设计机构包括包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库，由此可以得到产生过去的实绩的实用的加工设计信息，可以更加实用的加工设计。
此外，第2发明中，由于前述生成NC数据的NC数据生成机构3包括考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径计算机构(3-1)，由此可以得到基于刀具的高效路径的NC数据，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能够高精度且迅速的加工的综合CAM系统。
此外，第2发明中，由于向前述NC数据生成机构供给在前述加工设计机构中所生成的加工区数据，由此在NC数据生成机构中的刀具路径计算机构中可以没有考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能，所以即使是抑制NC数据生成机构的功能的形式也可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第2发明中，在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间介入专用接口，由此可以综合现在分别构成的加工设计机构与NC数据生成机构。因而，如果用本发明，则不使人手介入而完成CAM作业，可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的综合CAM系统。
此外，第2发明中，前述专用接口包括进刀·退刀的信息，由此可以生成有效地利用关于从加工开始点或临时避让点到实际的加工部的进刀移动，和从实际的加工部到临时避让点或加工结束点的退刀移动的路径和速度的信息的NC数据，可以提供更加实用的综合CAM系统。
此外，第2发明中，前述NC数据生成机构或前述NC数据输出机构的某一个包括把前述NC数据生成机构固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的NC数据变换机构，由此对于具有实行NC数据的变换功能的场所，因为可以选择NC数据生成机构或NC数据输出机构中的某一个所以可以扩展系统形态的自由度。
第3发明备有：输入被加工物的形状的步骤(a1)，设计该被加工物的加工方法的步骤(a2)，生成加工该被加工物时的NC数据的步骤(a3)，检验·编辑该NC数据的步骤(a4)，以及输出该检验·编辑了的NC数据的步骤(a5)，通过连续地经由这些步骤根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据，由此不使人手介入切削条件等确定而完成CAM作业，可以稳定地得到极高质量的NC数据，所以可以显著地提高条件确定速度，即使现在花费很多工作量的复杂形状的加工，高精度且迅速的加工也成为可能，人的工时的减少和生产准备时间的缩短是可能的，可以提供还能适应熟练者不足的综合CAM系统。
此外，第3发明中，前述设计加工方法的步骤(a2)包括考虑加工成本的最小化来确定加工工序的步骤(a2-1)，以及针对确定的各工序来确定考虑干涉和刚性的刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的步骤(a2-2)，由此可以消除人的思考作业而把加工设计作业自动化，可以谋求CAM作业的工时减少和生产准备时间缩短。此外，由于可以符合刀具配备的切削条件的设定，可以谋求提高加工精度，所以可以提供能得到高精度且迅速的加工的加工设计信息的NC数据一贯生成方法。
此外，第3发明中，前述设计加工方法的步骤用加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据来设计加工方法，由此可以得到产生过去的实绩的实用的加工设计信息，可以更加实用的加工设计。
此外，第3发明中，由于前述生成NC数据的步骤(a3)包括计算考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径的步骤，由此可以得到基于刀具的高效路径的NC数据，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能够高精度且迅速的加工的NC数据的一贯生成方法。
此外，第3发明中，由于向前述生成NC数据的步骤(a2)供给在前述设计加工方法的步骤中所生成的加工区数据，由此在NC数据生成步骤中的刀具路径计算步骤中可以没有考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能，所以即使是抑制NC数据生成步骤的功能的形式也可以显著提高条件确定速度，能够高精度且迅速的加工的NC数据的一贯生成成为可能。
此外，第3发明中，前述检验·编辑NC数据的步骤(a4)包括检验切削负载并据以修正进给速度的步骤(a4-1)，和/或检验无意义的空切削部，删除符合它的NC数据，并且考虑到对加工的影响来编辑周边的NC数据的步骤(a4-2)，由此可以消除无用的空切削部而谋求加工时间的最小化。由此，可以提供能得到高精度且迅速的加工的NC数据的NC数据一贯生成方法。
此外，第3发明中，由于在前述生成NC数据的步骤或前述检验·编辑NC数据的步骤或前述输出NC数据的步骤的某一个中包括把前述生成NC数据的步骤所生成的固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的步骤，由此作为实行NC数据变换的顺序，可以选择生成NC数据的步骤或检验·编辑NC数据的步骤或输出NC数据的步骤中的某一个，所以可以扩展处理体系的自由度。
第4发明，备有：输入被加工物的形状的步骤(a1)，设计该被加工物的加工方法的步骤(a2)，生成加工该被加工物时的NC数据的步骤(a3)，以及输出该NC数据的步骤(a5)，通过连续地经由这些步骤根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据，由此把NC数据赋予现有的具有检验·编辑功能的数控加工机，操作者用个人计算机等来进行检验·编辑也是可能的，所以可以显著地提高条件确定速度，高精度且迅速的加工成为可能，人的工时的减少和生产准备时间的缩短是可能的，可以提供还能适应熟练者不足的综合CAM系统。
此外，第4发明中，前述设计加工方法的步骤(a2)包括考虑加工成本的最小化来确定加工工序的步骤(a2-1)，以及针对确定的各工序来确定考虑干涉和刚性的刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的步骤(a2-2)，由此可以消除人的思考作业而把加工设计作业自动化，可以谋求CAM作业的工时减少和生产准备时间缩短。此外，由于符合刀具配备的切削条件的设定，可以提高加工精度，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能得到高精度且迅速的加工的加工设计信息的NC数据一贯生成方法。
此外，第4发明中，前述设计加工方法的机构用加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据来设计加工方法，由此可以稳定地得到产生过去的实绩的实用的加工设计信息，可以更加实用的加工设计。
此外，第4发明中，由于前述生成NC数据的步骤包括计算考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径的步骤，由此可以得到基于刀具的高效路径的NC数据，所以可以显著提高条件确定速度，可以提供能够高精度且迅速的加工的NC数据的一贯生成方法。
此外，第4发明中，由于向前述生成NC数据的步骤供给在前述设计加工方法的步骤(a2)中所生成的加工区数据，由此在生成NC数据的步骤中的计算刀具路径的步骤中可以没有考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能，所以即使是抑制生成NC数据的步骤的功能的形式也可以显著提高条件确定速度，能够高精度且迅速的加工的NC数据的一贯生成成为可能。
此外，第4发明中，在前述生成NC数据的步骤或前述输出NC数据的步骤的某一个中包括把前述生成NC数据的步骤中所生成的固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的步骤，由此作为实行NC数据变换的顺序，可以选择生成NC数据的步骤或输出NC数据的步骤中的某一个，所以可以扩展处理体系的自由度。
第5发明，备有：输入被加工物的形状的形状输入机构1，设计该被加工物的加工方法的加工设计机构2，生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构3，检验·编辑该NC数据的NC数据检验·编辑机构4，以及输出该检验·编辑了的NC数据的NC数据输出机构5，在连续地经由这些机构的过程中，从形状输入机构向加工设计机构供给被加工物的形状数据，从加工设计机构向NC数据生成机构供给被加工物的加工工序和各工序的加工条件，从NC数据生成机构向NC数据检验·编辑机构供给被加工物的编辑前NC数据，从NC数据检验·编辑机构向NC数据输出机构供给被加工物的实际加工用的编辑后的NC数据，由此根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据的构成，其特征在于通过连续地经由这些机构根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据，由此可以实现上述目的。
第6发明，备有：输入被加工物的形状的形状输入机构，设计该被加工物的加工方法的加工设计机构，生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，以及输出该NC数据的NC数据输出机构，在连续地经由这些机构的过程中，从前述形状输入机构向前述加工设计机构供给被加工物的形状数据，从前述加工设计机构向NC数据生成机构供给被加工物的加工工序和各工序的加工条件，从前述NC数据生成机构向NC数据输出机构供给NC数据，由此根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据，由此把NC数据赋予现有的具有检验·编辑功能的数控加工机，操作者用个人计算机等来进行检验·编辑也是可能的，由此可以实现上述目的。
第7发明，是为了根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据而设计被加工物的加工方法的加工设计系统，包括考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构，和针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构，由此可以不使人手介入而把加工设计作业自动化，可以谋求人的工时减少和生产准备时间缩短。此外，由于可以稳定地得到高质量的加工设计信息，所以可以提供还能适应熟练者不足的加工设计系统。
第8发明，是为了根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据而设计被加工物的加工方法的加工设计系统，通过用包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库，可以稳定地得到产生过去的实绩的实用的加工设计信息，可以实现适于一贯的NC数据的生成的加工设计。
第9发明，备有：确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和作为在各加工工序中加工材料时使用的刀具的形状的刀具形状，的最佳组合的工序确定机构，以及基于在前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状来生成加工机支援装置的刀具移动方式的刀具移动方式生成机构。
第10发明，其特征在于，以计算机为：确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和作为在各加工工序中加工材料时使用的刀具的形状的刀具形状的最佳组合的工序确定机构，和基于在前述工序确定机构中所确定的加工工序，和各加工工序的刀具形状来生成加工机支援装置的刀具移动方式的刀具移动方式生成机构，发挥功能。
如果用第9和第10发明，则通过用加工材料时的各加工工序和刀具形状，可以构成简单的规则。这里所说的产品形状包含模具形状。作为刀具形状，最好是用例如刀具前端刃形、刀具直径者。作为加工机支援装置，最好是生成NC数据的机构，例如CAM等。而且，用上述简单的规则可以容易地生成加工机支援装置的刀具移动方式。
第9发明，其特征在于，前述刀具移动方式生成机构备有：储存确定与加工工序和刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据的工序类型数据存储机构，用前述工序类型数据存储机构中所储存的工序类型数据来确定与前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状的组合相对应的加工方式的加工方式确定机构，以及把加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式的方式变换机构。
第10发明，其特征在于，前述刀具移动方式生成机构，作为：储存确定与加工工序和刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据的工序类型数据存储机构，用前述工序类型数据存储机构中所储存的工序类型数据，来确定与在前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状的组合相对应的加工方式的加工方式确定机构，以及把在加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式的方式变换机构，发挥功能。
如果用第9和第10发明，则在储存于工序类型数据存储机构中的工序类型数据中描述将要针对加工工序和刀具形状的组合而输出的加工方式。作为加工工序，最好是加工产品形状时的各加工工序的顺序(序号)。作为刀具形状，最好是刀具前端刃形、刀具直径。因而，工序类型数据由与加工工序和刀具形状的组合相对应的加工方式这样的简洁的规则来构成。而且，用上述工序类型数据可以自动地确定与在工序确定机构中所确定的与加工工序和各加工工序的刀具形状的组合相对应的加工方式，进而确定变换前述加工方式的刀具移动方式。
第9发明，其特征在于，前述工序类型数据存储机构储存确定与加工工序和前端刃形为球状的刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据。
第10发明，其特征在于，前述工序类型数据存储机构储存确定与加工工序和前端刃形为球状的刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据。
如果用第9和第10发明，则由于在工序类型数据中描述了与加工工序和前端刃形为球状的刀具形状的组合相对应的加工方式，所以可以构成以工序刀尖形状为球状的刀具和加工工序为条件的规则，结果可以生成在加工三维曲面形状时实用的加工方式，进而变换前述加工方式的刀具移动方式。
第9发明，其特征在于，前述方式变换机构用表示各加工方式与前述刀具移动方式的对应关系的变换表，把在前述加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式。
第10发明，其特征在于，前述方式变换机构用表示各加工方式和前述刀具移动方式的对应关系的变换表，把在前述加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成前述刀具移动方式。
如果用第9和第10发明，则用表示各加工方式与刀具移动方式的对应关系的变换表，把在加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式。这里，所谓刀具移动方式是指与现在的CAM相对应的加工方式，例如是指使加工机的刀具移动时的动作状态。而且，通过用变换表，可以根据加工方式自动地生成刀具移动方式的数据。
第11发明，备有：确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和各加工工序的加工能力的工序确定机构；针对产品类型，储存把切削时的加工能力沿规定方向分配调整用的切削条件调整数据的切削条件调整数据存储机构；以及从前述切削条件调整数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的切削条件调整数据，基于所读出的切削条件调整数据把前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力沿前述规定方向分配而生成切削条件的切削条件生成机构。
第12发明，其特征在于，以计算机为：确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和各加工工序的加工能力的工序确定机构；针对产品类型储存把切削时的加工能力沿规定方向分配调整用的切削条件调整数据的切削条件调整数据存储机构；以及从前述切削条件调整数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的切削条件调整数据，基于读出的切削条件调整数据把前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力沿前述规定方向分配而生成切削条件的切削条件生成机构，发挥功能。
如果用第11和第12发明，则在切削条件调整数据存储机构中所储存的切削条件调整数据中储存着表示如何把切削时的加工能力沿规定方向分配的切削条件调整数据。切削条件调整数据是基于加工现场的专有技术预先确定下来的数据。而且，通过基于切削条件调整数据把在工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力沿规定方向分配，可以由加入了加工现场的专有技术的切削条件调整数据，根据加工现场的实际情况自动地确定切削条件。
第11发明，其特征在于，前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存把切削时的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度针对一个以上工步按规定的比例分配调整用的切削条件调整数据，前述切削条件生成机构基于所读出的切削条件调整数据把在前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力对轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按规定的比例分配而生成切削条件。
第12发明，其特征在于，前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存把切削时的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度针对一个以上的工步按规定的比例分配调整用的切削条件调整数据，前述切削条件生成机构基于读出的切削条件调整数据，把在前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力对轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按规定的比例分配而生成切削条件。
如果用第11发明和第2发明，则在切削条件调整数据中进一步描述把切削时的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度针对一个以上的工步按规定的比例分配调整的内容。再者，根据刀具的种类，也可以用周期进给代替径向吃刀量。而且，基于读出的切削条件调整数据把在工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力对轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按规定的比例进行分配，由此可以用包括加工现场的专有技术的切削条件调整数据自动地确定轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件。
第11发明，其特征在于，前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存针对前述工步描述表示轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件饱和的下限值的切削条件调整数据，前述切削条件生成机构在规定的工步中在轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件中的至少一个饱和时，把前述加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按下一工步的规定比例分配而生成切削条件。
第12发明，其特征在于，前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存针对前述工步描述表示轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件饱和的下限值的切削条件调整数据，前述切削条件生成机构在规定的工步中在轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件中的至少一个饱和时，把前述加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按下一工步的规定比例分配而生成切削条件。
如果用第11和第12发明，则在切削条件调整数据中进一步针对前述工步描述表示轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件饱和的下限值。在规定的工步中在轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件中的至少一个饱和时，把加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按下一工步的规定比例分配。此时，饱和的切削条件最好是设定于下限值。结果，在加工能力根据加工工序的过渡而变化的场合，由于用包括加工现场的专有技术的切削条件调整数据重新分配加工能力，所以可以高效地进行加工。
第13发明，备有：针对产品类型储存包括表示加工机的刀具位置的原点的加工原点、表示前述刀具开始移动的位置的刀具移动开始位置、表示前述刀具可以自由地移动的区域的自由移动区域中的至少一个的加工坐标系数据的加工坐标系数据存储机构；和从前述加工坐标系数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的加工坐标系数据，用读出的加工坐标系数据来生成指定加工成为对象的模具形状用的加工机的加工原点、刀具移动开始位置、自由移动区域中的至少一个的刀具位置数据的刀具位置数据生成机构。
第14发明，其特征在于，以计算机为：针对产品类型储存包括表示加工机的刀具位置的原点的加工原点、表示前述刀具开始移动的位置的刀具移动开始位置、表示前述刀具可以自由地移动的区域的自由移动区域中的至少一个的加工坐标系数据的加工坐标系数据存储机构；和从前述加工坐标系数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的加工坐标系数据，用读出的加工坐标系数据来生成指定加工成为对象的模具形状用的加工机的加工原点、刀具移动开始位置、自由移动区域中的至少一个的刀具位置数据的刀具位置数据生成机构，发挥功能。
如果用第13发明和第14发明，则在加工坐标系数据中描述表示加工机的刀具位置的原点的加工原点、表示刀具开始移动的位置的刀具移动开始位置、表示刀具可以自由地移动的区域的自由移动区域中的至少一个。加工原点最好是例如产品基准面的XYZ轴上的各自的最小值或最大值。自由移动区域是可以自由地快进刀具的区域，最好是例如X面、Y面、Z面的一方侧的区域。而且，用与成为对象的产品类型相对应的加工坐标系数据，来生成指定加工成为对象的产品形状用的加工机的刀具位置的加工原点、刀具开始移动位置、自由移动区域中的至少一个的刀具位置数据，由此可以自动地进行控制加工机用的事前作业。
第15发明，备有：针对产品类型并针对与加工机支援装置相对应的刀具移动方式来储存包括表示刀具接近于切削开始点时的条件的进刀刀具动作信息、表示刀具离开切削结束点时的条件的退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息的刀具动作信息存储机构；和从前述刀具动作信息存储机构读出与成为对象的产品类型和加工前述产品类型时的刀具移动方式相对应的刀具动作信息，用读出的刀具动作信息来生成进刀刀具动作信息、退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息生成机构。
第16发明，其特征在于，以计算机为：针对产品类型并针对与加工机支援装置相对应的刀具移动方式来储存包括表示刀具接近于切削开始点时的条件的进刀刀具动作信息、表示刀具离开切削结束点时的条件的退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息的刀具动作信息存储机构；和从前述刀具动作信息存储机构读出与成为对象的产品类型和加工前述产品类型时的刀具移动方式相对应的刀具动作信息，用读出的刀具动作信息来生成进刀刀具动作信息、退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息生成机构，发挥功能。
如果用第15和第16发明，则针对产品类型并针对与加工机支援装置相对应的刀具移动方式来储存刀具动作信息。进而，刀具动作信息包括表示刀具接近于切削开始点时的条件的进刀刀具动作信息、表示刀具离开切削结束点时的条件的退刀刀具动作信息中的至少一个。作为进刀刀具动作信息最好是例如表示移动到最初的切削指令点时的动作，也就是快进移动到最初的切削指令点的什么程度上方的值，表示从最初的切削指令点上方的什么距离开始进刀动作的值。作为退刀刀具动作信息，最好是例如表示从最终的切削指令点上方的什么程度的距离开始快进移动的值。而且，用与成为对象的产品类型，和加工产品类型时的刀具移动方式相对应的刀具动作信息来生成加工产品形状时的刀具移动方式的进刀刀具动作信息、退刀刀具动作信息中的至少一个。这样一来，由于生成进刀时、退刀时的刀具动作信息，所以可以防止刀具的折断等加工中产生的故障，可以自动地进行控制加工机用的事前作业。
附图说明
图1是本发明的综合CAM系统的概念图。
图2是表示本发明的NC数据的一贯生成方法的流程图。
图3是表示本发明的第1实施方案的图。
图4是表示本发明的第2实施方案的图。
图5是表示本发明的第3实施方案的图。
图6是表示本发明的第4实施方案的图。
图7是表示加工设计模块的详细构成的图。
图8是表示根据本发明的第5实施方案的加工系统的总体构成的方框图。
图9是表示CAM的功能构成的方框图。
图10是表示针对产品类型的产品类型代码的图。
图11是表示工序模型之一例的图。
图12是表示工序类型代码的图。
图13是表示被切削材料代码的图。
图14是表示加工方式变换代码的图。
图15是表示切削条件调整代码的图。
图16是表示刀具信息的示意内容的图。
图17是表示刀杆信息的示意内容的图。
图18是表示工序类型的构成的图。
图19是表示加工方式的图。
图20是说明针对工序类型的条件1至条件13的输入的输出的内容的图。
图21是表示加工方式变换数据的构成的图。
图22是说明加工方式变换数据的含义内容的图。
图23是表示CAM加工方式代码的图。
图24是表示切削条件调整数据的构成的图。
图25是表示在工序确定部中所确定的加工工序和各加工工序中的刀具配备的图。
图26是表示一般的操作者确定加工工序时的各加工工序中的刀具配备的图。
图27是说明CAM加工方式确定部的动作顺序的程序框图。
图28是说明切削条件确定部的动作顺序的程序框图。
图29是表示本发明的第5实施方案中的综合CAM装置的构成的方框图。
图30是表示加工坐标系数据的构成的图。
图31是表示刀具动作信息的构成的图。
具体实施方式
下面，参照附图对根据本发明的综合CAM系统、NC数据一贯生成方法和加工设计系统的实施方案进行说明。
图1是根据本发明的综合CAM系统的概念图。
在图1中，1是输入被加工物的形状数据的输入机构。
2是根据从前述输入机构1所输入的被加工物的形状数据，和数据库中所保存的工序模型、工序类型、标准使用刀具表、标准使用刀杆组合表、以及标准使用加工机械表等数据，设计前述被加工物的加工方法的加工设计机构。而且，在该加工设计机构2中包含考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构2-1和就确定的加工工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构2-2。
3是接收在前述加工设计机构中所设计的设计数据，生成加工被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，在该NC数据生成机构中包含考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复而计算刀具路径的刀具路径计算机构3-1。
4是检验·编辑在前述NC数据生成机构中所生成的NC数据的NC数据检验·编辑机构，在该NC数据检验·编辑机构中包含检验切削负载并据以修正进给速度的进给速度修正机构4-1，和检验无意义的空切削部并删除符合它的NC数据，并且一边考虑对加工的影响一边编辑周边的NC数据的空切削部NC数据删除·编辑机构4-2。
5是向数控加工机械或中继与数控加工机械之间的专用个人计算机输出来自前述NC数据检验·编辑机构的NC数据的输出机构。
再者，虽然在图2中记载着在NC数据生成机构3中包含NC数据变换机构3-2，但是从NC数据变换机构实现的功能来看，显然也可以在前述NC数据生成机构3或前述NC数据检验·编辑机构4或NC数据输出机构5中1的任何一个中包含把NC数据生成机构固有的形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的NC数据变换机构。
图2是根据本发明的NC数据一贯生成方法的流程图。
在图2中，a1是输入被加工物的形状数据的步骤。
a2是根据在前述输入步骤a1中所输入的被加工物的形状数据，和数据库中所保存的工序模型、工序类型、标准使用刀具表、标准使用刀杆组合表、以及标准使用加工机械表等数据，设计前述被加工物的加工方法的步骤。而且，在该设计加工方法的步骤a2中包含考虑加工成本的最小化来确定加工工序的步骤a2-1和就确定的加工工序来确定考虑干涉和刚性的刀具配备条件和·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的步骤a2-2。
a3是接收在前述设计加工方法的步骤中所设计的设计数据，生成加工被加工物时的NC数据的步骤，在该生成NC数据的步骤中包含考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复而计算刀具路径的步骤a3-1。
a4是检验·编辑在前述生成NC数据的步骤中所生成的NC数据的步骤，在该检验·编辑NC数据的步骤中包含检验切削负载并据以修正进给速度的步骤a4-1，和检验无意义的空切削部并删除符合它的NC数据，并且一边考虑对加工的影响一边编辑周边的NC数据的步骤a4-2。
a5是向数控加工机械或中继与数控加工机械之间的专用个人计算机输出来自前述检验·编辑NC数据的步骤的NC数据的步骤。。
再者，虽然在图2中记载着在生成NC数据的步骤a3中包含变换NC数据的步骤a3-2，但是从变换NC数据的步骤实现的功能来看，显然也可以在前述生成数控数的步骤a3或前述检验·编辑NC数据的步骤a4或输出NC数据的步骤a5中的任何一个中包含把生成NC数据的步骤固有的形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的步骤。
(第1实施方案)
接下来，用把上述概念图即图1更加具体化即图的图3对第1实施方案进行说明。
在图3的第1实施方案中，2是相当于图1中的加工设计机构2的加工设计模块，3是相当于图1中的NC数据生成机构3的NC数据生成模块，4是相当于图1中的NC数据检验·编辑机构4的NC数据检验·编辑模块。
该三个模块靠专用接口6来结合加工设计模块2与NC数据生成模块3，靠专用接口7来结合NC数据生成模块3与NC数据检验·编辑模块4。
专用接口6具有把加工设计模块的输出信息变换成可以向NC数据生成模块输入的信息的功能，和附加加工坐标系·进刀·退刀信息等的功能。
此外，专用接口7具有把NC数据生成模块的输出信息变换成可以向NC数据检验·编辑模块输入的信息的功能，和附加工件夹紧信息等的功能。
(第2实施方案)
接下来，用把上述概念图即图1更加具体化的图即图3的变形例即图4就第2实施方案进行说明。
在图4的第2实施方案中，2是相当于图1中的加工设计机构2的加工设计模块，3是相当于图1中的NC数据生成机构3的NC数据生成模块，4是相当于图1中的NC数据检验·编辑机构4的NC数据检验·编辑模块。
该三个模块靠专用接口6来结合加工设计模块2与NC数据生成模块3，靠专用接口7来结合NC数据生成模块3与NC数据检验·编辑模块4。
专用接口6具有把加工设计模块的输出信息变换成可以向NC数据生成模块输入的信息的功能，和附加加工坐标系·进刀·退刀信息等的功能。
此外，专用接口7具有把NC数据生成模块的输出信息变换成可以向NC数据检验·编辑模块输入的信息的功能，和附加工件夹紧信息等的功能。
在图4中，特征在于，没有在图3的第1实施方案中在NC数据生成模块3中所执行的“考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能”，通过为了补充该功能而把在加工设计模块2中所生成的“加工区域数据”向NC数据生成模块供给，使NC数据生成模块3中的“考虑刀具配备干涉的工具路径计算功能”成为不需要的。而且，在该场合在NC数据检验·编辑模块中，设置关于进刀·退刀路径的刀具配备干涉的检验机构而保障安全性。
再者，关于进刀·退刀以外的路径(从加工设计模块所供给的加工区域内的路径)，由于在加工设计模块中确定没有干涉的刀具配备所以不需要检验。
(第3实施方案)
接下来，用把上述概念图即图1更加具体化的图即图3的另一个变形例即图5就第3实施方案进行说明。
在图5的第3实施方案中，2是相当于图1中的加工设计机构2的加工设计模块，3是相当于图1中的NC数据生成机构3的NC数据生成模块。
该两个模块靠专用接口6来结合加工设计模块2与NC数据生成模块3。
专用接口6具有把加工设计模块的输出信息变换成可以向NC数据生成模块输入的信息的功能，和附加加工坐标系·进刀·退刀信息等的功能。
该实施方案的特征在于，从NC数据生成模块所输出的NC数据成为系统的最终输出，把该NC数据直接向数控加工机械输入，或者向另外的有NC数据检验·编辑功能的装置输入是可能的。
(第4实施方案)
接下来，用把上述概念图即图1更加具体化的图即图5的另一个变形例即图6就第4实施方案进行说明。
在图6的第4实施方案中，2是相当于图1中的加工设计机构2的加工设计模块，3是相当于图1中的NC数据生成机构3的NC数据生成模块。
该两个模块靠专用接口6来结合加工设计模块2与NC数据生成模块3。
专用接口6具有把加工设计模块的输出信息变换成可以向NC数据生成模块输入的信息的功能，和附加加工坐标系·进刀·退刀信息等的功能。
在图6的第4实施方案中，特征在于，没有在图5的第3实施方案中在NC数据生成模块3中所执行的“考虑刀具配备干涉的刀具路径计算功能”，通过为了补充该功能而把在加工设计模块2中所生成的“加工区域数据”向NC数据生成模块供给，使NC数据生成模块3中的“考虑刀具配备干涉的工具路径计算功能”成为不需要的。而且，在该场合在NC数据检验·编辑模块中，设置关于进刀·退刀路径的刀具配备干涉的检验机构而保障安全性。
再者，关于进刀·退刀以外的路径(从加工设计模块所供给的加工区域内的路径)，由于在加工设计模块中确定没有干涉的刀具配备所以不需要检验。
此外，从NC数据生成模块所输出的NC数据成为系统的最终输出，把该NC数据直接向数控加工机械输入，或者向另外的有NC数据检验·编辑功能的装置输入是可能的。
(实施例)
就作为本发明的构成要素的加工设计模块进一步用图7详细地进行说明。
图7是表示加工设计模块的详细构成之一例的图，在图中，2-a是工序计算管理部，具有输入描述把工序大致区别为粗加工和精加工时的计算条件的工序模型，把工序计算对粗加工工序计算部和精加工工序计算部进行分配的功能。2-b是粗加工工序计算部，作为刀具的加工能力以加工体积为评价基准来确定加工工序，并且也用加工能力计算数据来计算各工序的刀具配备和与刀具配备相应的加工能力。2-c是精加工工序计算部，作为刀具的加工能力以加工体积为评价基准来确定加工工序，并且也确定各工序的刀具配备和与刀具配备相应的加工能力。2-d是加工方式·切削条件计算部，针对在前述2-b或2-c中所计算的工序，参照登记于另外加工信息DB(数据库)的加工方式确定规则，来确定加工方式。此外，参照登记于另外加工信息数据库的切削条件确定规则，根据在前述2-b或2-c中所计算的各工序的加工能力来确定切削条件。2-c是工序编辑部，综合粗加工与精加工的工序计算结果，来确定针对被加工物的一系列加工工序。
再者，在上述说明中所用的术语的技术含义如下。
·加工方式
是加工中的刀具移动条件之一，作为向NC数据生成机构的输入信息是必要的。
在NC数据生成机构中，计算根据该方式使刀具移动时的刀具路径。
作为一般者，有等高线加工方式、扫描线加工方式、沿表面加工方式等，在NC数据生成机构中也有固有的加工方式。
·加工方式确定规则
作为识别在加工工序计算部中所确定的加工工序和各工序的刀具形状和另外登记的NC数据生成机构保有的加工方式的识别码，确定各工序的加工方式用的规则。
·切削条件确定规则
把在加工工序计算部中所确定的与各工序的刀具配备相应的加工能力值对刀具的轴向吃刀量和径向吃刀量和进给速度进行分配用的规则。
再者，作为加工能力值，在粗加工工序计算部中用每单位时间的切削体积，在精加工工序计算部中用每单位时间的切削面积。
·加工能力计算数据
是由刀具的材料、刃形等确定的刀具系数或由被切削材料确定的被切削材料系数等数据，通过在规定的运算式中代入该数据，可以计算刀具(工序)的基准加工能力值。进而，使用预先确定的基准刀具配备与实际使用的刀具配备的刚性比较值来修正前述基准加工能力值，由此可以计算考虑刀具配备刚性的加工能力值。这些处理在加工工序计算部中进行。
再者，在与刀具相对应的切削条件登记于加工信息数据库的场合，不用加工能力计算数据，而作为所给出的轴向吃刀量与进给速度之积来计算基准加工能力。
接下来就作为本发明的构成要素的NC数据生成模块所需要的要素进行描述。
·考虑刀具配备干涉的NC数据的生成
现在，虽然仅认识刀具形状，但是不认识刀具的长度或刀杆就计算刀具路径。在本发明中，由于不仅刀具形状，而且也认识刀具的长度或刀杆等刀具配备而进行刀具路径的设计，所以靠刀具配备干涉的认识功能，可以生成关于用指定的刀具配备可以最大限度进入的区域的NC数据。
·考虑切削残留部的NC数据的生成
虽然现在无法认识切削残留部，仅生成精加工表面的NC数据，但是在本发明中，因为具有以前的切削残留部的认识功能，所以在切削残留多的场合，可以生成预先去除了切削残留部后精加工表面的NC数据。
·加工部不重复的NC数据的生成
虽然现在由于无法认识以前加工过的部分，所以操作者通过指定NC数据的生成区域来避免NC数据的重复，但是在本发明中，由于具有在以前的工序中加工过的部分的认识功能，所以可以生成对加工过的部分不再加工的NC数据。
接下来就作为本发明的构成要素的NC数据检验·编辑模块中所需要的要素进行描述。
·根据切削负载的进给速度的修正
用仿真来预测切削中的负载而修正NC数据中所描述的切削进给速度指令。
·空切削刀具路径的删除·编辑
虽然现在，空切削刀具路径的删除或编辑靠操作者通过画面操作来进行，或按包含无用的刀具动作的状态的NC数据来进行加工，但是在本发明中，因为检测NC数据中的空切削路径或无用的快进路径并删除之，并且通过统一的删除来避免产生的干涉或不合理，故实行删除前后的路径的编辑而合理化。
(第5实施方案)
下面，就本发明的第5实施方案进行说明。在第5实施方案中，对图3至图6中所示的加工方式和切削条件的具体的确定方法详细地进行说明。
根据本实施方案的加工系统，如图8中所示，备有设计金属模具等的模具形状用的CAD(计算机辅助设计)10，把在计算机辅助设计10中所设计的模具形状的形状数据变换成后述的加工机40的固有数据(以下称为NC数据)的综合CAM(CAM)装置20，以及基于来自综合CAM装置20的NC数据来加工材料的加工机40。
进而，综合CAM装置20由用在计算机辅助设计10中所设计的模具形状的形状数据自动地设计具体的加工工序的加工设计部20A，基于在加工设计部20A中所设计的加工工序来生成NC数据的NC数据生成部20B，来构成。再者，NC数据生成部20B具有根据现在使用的CAM，也就是模具形状的形状数据来生成与加工机40的种类相对应的NC数据用的作为加工机支援装置的功能。因而，作为NC数据生成部20B的代用，也可以设置通用的CAM。
加工设计部20A针对在计算机辅助设计10中所设计的模具形状，输出表示用什么样的刀具，按什么样的顺序，进行什么样的作业的数据。具体地说，加工设计部20A求出表示直到材料的最终加工的工序的“加工工序”，表示各加工工序中使用的刀具的形状的“刀具形状”，表示各加工工序中使用的刀具与保持该刀具的刀杆的组合等的“刀具配备”，表示各加工工序的每单位时间的加工体积或加工面积的“加工能力”，表示与NC数据生成部20B相对应的加工方式(刀具移动方式)的“CAM加工方式”，表示根据切削时的条件加工能力的三维方向的分配值的“切削条件”。再者，所谓刀具配备是指以规定的突出量装上的刀具与刀杆的组合，如果刀具配备不同则加工能力也变化。
加工设计部20A，具体地说如图9中所示，备有储存工序模型的工序模型数据库21，储存工具形状和刀杆信息的设备信息数据库22，通过执行仿真来确定“加工工序”、“刀具形状”、“刀具配备”和“加工能力”的工序确定部23，储存工序类型的工序类型数据库24，储存加工方式变换数据的加工方式变换数据库25，确定与NC数据生成部20B相对应的CAM加工方式的CAM加工方式确定部26，储存多个切削条件调整数据的切削条件调整数据库27，以及基于切削条件调整数据来确定“切削条件”的切削条件确定部28。
工序模型数据库21储存多个工序模型。工序模型是针对产品类型(模具类型)而存在，描述金属模具的材料、加工方法、切削时的调整等者。再者，作为产品类型，例如如图10中所示，有铸造模具、压铸模具、锻造模具、树脂模具、压制模具，对各个赋予产品类型代码。
工序模型包括一个以上工序方式和工序类型组。例如如图11中所示的工序模型包括表示粗加工的工序方式(R)和工序类型(21)组，和表示精加工的工序方式(F)和工序类型(41)组。以下，以图11中所示的工序模型举例详细地进行说明。
工序模型包括“工序方式”、“工序类型代码”、“使用刀具直径的最大·最小”、“被切削材料代码”、“切削条件调整代码”、“加工方式变换代码”、“刀具更换负载系数”。
“工序方式”是表示该工序模型的加工内容的概要者。例如，工序方式(R)意味着粗加工，工序方式(F)意味着精加工。
“工序类型代码”是表示具体的加工内容的代码。例如如图12中所示，(11)表示“粗加工·精加工一贯”，(21)表示“毛坯粗加工”中“均一余量粗加工”，(32)表示“铸件毛坯粗加工”中“正常粗加工”。而且，“工序类型代码”在从工序类型数据库24选择读出规定的工序类型数据时用。
“使用刀具直径最大·最小(A)(B)”表示使用的刀具直径的最大值为A〔mm〕，最小值为B〔mm〕。
“被切削材料代码”是表示所加工的金属模具的材料的代码。“被切削材料代码”如图13中所示，大致分类成铁类金属和非铁类金属。而且，“被切削材料代码”分别细分为铁类金属的轧制钢、碳素钢、合金钢、工具钢等，还细分为非铁金属的铝合金、铝压铸合金、铜、黄铜。
“加工方式变换代码”在从加工方式变换数据库25选择规定的加工方式变换数据时用。加工方式变换数据是把加工设计部20A的加工方式变换成与NC数据生成部20B的机种(种类)相对应的CAM加工方式用的表。这里，“加工方式变换代码”根据NC数据生成部20B的机种和加工内容分别细分。例如如图14中所示，“加工方式变换代码”在NC数据生成部20B的机种用“aaaa”来进行“等高线加工”的场合为(11)，在NC数据生成部20B用同一机种来进行“扫描线加工”的场合为(12)，在NC数据生成部20B的机种用“bbbb”来进行“等高线加工”的场合为(21)，在NC数据生成部20B用同一机种来进行“扫描线加工”的场合为(22)。
“切削条件调整代码”在从切削条件调整数据库27选择规定的切削条件调整数据时用。再者，切削条件调整数据是表示如何把刀具配备的加工能力对规定方向(轴向吃刀、径向吃刀、进给速度)进行分配的表。
这里，“切削条件调整代码”如图15中所示，大致分成以吃刀量为优先来调整的场合和以进给速度为优先来调整的场合，例如，“吃刀量优先”中“轴向最优先”的场合为(11)，“吃刀量优先”中“均等分配”的场合为(15)，“进给速度优先”中且对吃刀“径向最优先”的场合为(22)，“进给速度优先”中且对吃刀“规定分配/轴向优先”的场合为(23)。
设备信息数据库22作为关于刀具的信息储存着例如图16中所示的多个刀具信息，作为关于保持刀具的刀杆的信息储存着例如图17中所示的多个刀杆的信息。
工序确定部23用产品形状(模具形状)、材料形状、产品类型、储存于设备信息数据库22的刀具信息和刀杆信息来进行仿真，确定“加工工序”(工序序号等)、各加工工序的“刀具形状”(刀具前端刃形或刀具直径)、“刀具配备”和“加工能力”。
工序类型数据库24储存着多个工序类型。所谓工序类型是表示在工序确定部23中所确定的各加工工序中，“粗加工”或“半精加工”等加工方式用的规则者。
“工序类型”例如如图18中所示地构成。在图18中，工序类型代码为(11)，这表示“粗加工·精加工一贯”。其他工序类型代码与图12中所示的构成同样地构成。
进而，“工序类型”包括表示确定加工方式用的条件的数的条件数，和表示确定加工方式用的条件的内容的条件内容。图18中所示的工序类型，条件数为13，包括从条件1至条件13的条件内容。
各条件内容如果输入“工序序号”、“球形工序顺序”、“刀具前端刃形”、“刚才加工方式”、“刀具直径”，则意味着输出“工序分割数”、“加工方式”、“加工余量系数”。
“工序序号”表示成为对象的加工工序的顺序。例如，“(＝)(1)”表示工序序号1。“(＞)(1)”表示大于1的工序序号，也就是表示工序序号2以上。
“球形工序顺序”表示仅就成为对象的加工工序的刀具前端刃形为球形的刀具(球形刀具)来看的场合的加工工序的顺序。也就是说，仅选取刀具前端刃形为球形的刀具，表示仅就此从1开始依次分配工序序号时的顺序。例如，“(＝)(1)”表示仅就球形刀具来看的场合的工序序号1。“(＞)(1)”表示仅就球形刀具来看的场合的工序序号2以后。
“刀具前端刃形”表示刀具的前端形状。例如，(FLAT)表示平头刀具，(RADUS)表示半径刀具，(BALL)表示球形刀具。
“刚才加工方式”表示就成为对象的的加工工序之前的加工工序所确定的加工方式。作为加工方式，例如，(RC)表示粗加工方式，(MC)表示半精加工方式，(FC)表示精加工方式，(LFC)表示局部精加工方式。加工方式另外如图19中所示，(MC+)表示半精加工带抛光方式，(FC+)表示精加工带抛光方式，(LMC)表示局部半精加工方式。这里，(+)表示“带抛光”。
“刀具直径”表示刀具的直径。例如，(＞20)表示刀具直径大于20mm，(＜20)表示刀具直径为20mm以下(含20mm)。
“工序分割数”表示把成为对象的加工工序分割成几个。例如，(1)表示不分割成为对象的加工工序。(2)表示把成为对象的加工工序分割成两个。
“加工方式”表示成为对象的加工工序的加工方式，用图19中所示的符号。也就是说，“加工方式”与“刚才加工方式”用同样的符号。
再者，在“工序分割数”为(2)的场合，对直列分割成两个的加工工序的各个存在着“加工方式”。例如，条件7的“加工方式”表示最初为半精加工带抛光(MC+)方式，接着成为精加工带抛光(FC+)方式。此外，条件12的“加工方式”表示最初为局部半精加工(LMC)方式，接着成为局部精加工(LFC)方式。
因而，在工序类型代码(11)的“粗加工·精加工一贯”中，图18中所示的工序类型数据就条件1至条件13来说具有图20中所示的含义。
加工方式变换数据库25针对NC数据生成部20B(CAM)的机种，储存着把加工方式变换成CAM加工方式用的加工方式变换数据。加工方式变换数据，例如如图21中所示，包括加工方式变换代码。加工方式变换代码是指定CAM的机种，和该CAM引起的加工机40的加工内容的代码。
例如，加工方式变换代码(11)表示CAM的机种为“aaaa”而进行等高线加工。另外，加工方式变换代码如图14中所示，针对CAM的机种，针对加工内容设置。也就是说，图11中所示的工序模型的“加工方式变换代码”对应于图21中所示的“加工方式变换代码”。
加工方式变换数据，在加工方式代码输入的场合，表示将要输出的“工序分割数”和“CAM加工方式”。例如在图21中，如果输入表示“粗加工”的(RC)，则作为“工序分割数”输出(1)，作为“CAM加工方式”输出(等高线粗加工)。此外，如果作为加工方式代码输入表示“半精加工带抛光”的(MC+)，则作为“工序分割数”输出(2)，作为“CAM加工方式”输出(等高线阶段半精加工)和(等高线优化)。再者，在图21中所示的加工方式变换数据中，所输入的加工方式与所输出的CAM加工方式的对应关系成为如图22中所示。此外，CAM加工方式成为如图23中所示。
CAM加工方式确定部26基于工序模型中所描述的工序类型代码和加工方式变换代码，来指定工序类型数据库24内的工序类型数据，进而，指定加工方式变换数据库25内的加工方式变换数据。而且，CAM加工方式确定部26用指定的数据，基于各加工工序的工序序号或刀具形状等，来确定CAM加工方式。
切削条件调整数据库27针对调整代码储存着切削条件调整数据。所谓切削条件调整数据是表示把刀具的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀、切削进给速度的各个按规定的比例进行分配的数据。
切削条件调整数据如图24中所示，包括切削条件调整代码，和表示把加工能力分成几个工步来调整的调整工步数。切削条件调整代码是从多个切削条件调整数据选择规定者时用的代码。再者，上述切削条件调整代码对应于图11中所示的工序模型中所描述的“切削条件调整代码”和图15中所示者。例如，图24中所示的切削条件调整数据表示该数据中所描述的切削条件调整代码(13)和如果用图15则示出“规定分配/轴向优先”。
切削条件调整数据在各调整段中，就轴向吃刀、径向吃刀、进给速度的各自的方向规定“调整率”和“下限值”。“调整率”是百分率表示按什么比例分配刀具配备的加工能力的值。再者，规定方向的“调整率”为“0”％意味着令该方向的加工能力为预先设定的基准值或下限值。“下限值”意味着加工能力根据“调整率”来分配时的分配值(切削条件)的下限值。因而，即使在刀具配备的加工能力根据“调整率”来分配的场合，所分配的各切削条件也不能在“下限值”以下。
而且，切削条件确定部28用切削条件调整数据库27中所储存的切削条件调整数据把各加工工序的加工能力向轴向吃刀、径向吃刀、进给速度进行分配来确定切削条件。
像以上这样构成的加工设计部20A基于产品形状、材料形状、产品类型，来设定加工该产品用的具体的顺序(加工工序、刀具形状、刀具配备、加工能力、加工方式、切削条件)。
工序确定部23用产品形状、材料形状、产品类型、储存于工序模型数据库21的工序模型、储存于设备信息数据库22的设备信息(刀具信息和刀杆信息)，作为例如加工时间最短的最佳组合来确定加工工序、刀具形状、刀具配备、加工能力。
在本实施方案中，工序确定部23例如如图25中所示，确定从工序序号1到工序序号6的“加工工序”，和各加工工序中的“刀具形状”、“刀具配备”和“加工能力”。
图26是表示一般的操作者确定加工工序时的各加工工序中的刀具配备的图。图25的工序序号4的加工工序是汇总图26的工序序号4和工序序号5者。此外，图26的总体加工工序与图25的总体加工工序相比，工序数减少，进而加工时间缩短。
接着，CAM加工方式确定部26执行图27中所示的步骤ST1至步骤ST4的处理。
在步骤ST1里，CAM加工方式确定部26从工序模型数据库21读出与产品类型相对应的工序模型，过渡到步骤ST2。再者，CAM加工方式确定部26也可以用在工序确定部23中用的工序模型。
在步骤ST2里，CAM工序模型确定部26提取工序模型中所描述的工序类型代码(例如(11))和加工方式变换代码(例如(11))。而且，从工序类型数据库24读出包括提取的工序类型代码的工序类型数据，进而，从加工方式变换数据库25读出包括提取的加工方式变换代码的加工方式变换数据，过渡到步骤ST3。
这里取为读出图18中所示的工序类型数据和图21中所示的加工方式变换数据者。
在步骤ST3里，CAM加工方式确定部26用工序类型数据来确定加工方式。具体地说，CAM加工方式确定部26判定在工序确定部23中所确定的“加工工序”和在该加工工序中使用的“刀具形状”(工序序号2以上的场合还包含“刚才加工方式”)是否符合图20中所示的13个输入条件中的某一个，输出与该输入条件相对应的加工方式。而且，就总体的加工工序输出加工方式，过渡到步骤ST4。
在步骤ST4里，CAM加工方式确定部26基于图22中所示的输入加工方式与输出CAM加工方式的对应关系，把各加工工序的加工方式变换成CAM加工方式输出。
像以上这样，CAM加工方式确定部26基于与产品类型相对应的工序模型来选择工序类型数据和加工方式变换数据，用选择的数据来确定产品加工时的各加工工序的CAM加工方式，由此可以自动地确定与NC数据生成部20B相对应的CAM加工方式。
CAM加工方式确定部26，特别是，用由工序序号、刚才加工方式、刀具前端刃形和刀具直径的组合输出加工方式的工序类型数据，由此可以以简单的条件内容来确定准确的加工方式。
进而，CAM加工方式确定部26用以刀具前端刃形为球形的刀具的工序序号为输入条件的工序类型数据，由此可以确定对于加工三维曲面形状最佳地实用的加工方式。
此外，CAM加工方式确定部26用表示加工方式与CAM加工方式的对应关系的加工方式变换表，由此可以自动地求出符合通用的NC数据生成部20B(CAM)的CAM加工方式，可以谋求与CAM有机地结合。
切削条件确定部28为了分配各加工工序的加工能力，执行图28中所示的步骤ST11至步骤ST18的处理。
在步骤ST11里，切削条件确定部28提取在工序模型中所描述的切削条件调整代码(例如(13))，从切削条件调整数据库27读出包括提取的切削条件调整代码的切削条件调整数据，过渡到步骤ST12。结果，切削条件确定部28读出图24中所示的切削条件调整数据、
在步骤ST12里，切削条件确定部28把指定调整段的第n段的初始值设定成1，把指定加工工序的工序序号m的初始值设定成1，过渡到步骤ST13。
在步骤ST13里，切削条件确定部28把工序序号m处的刀具配备的加工能力基于第n段的调整率进行分配。以下，工序序号1以后的各加工工序的加工能力取为如下者，用图24进行说明。
加工工序的工序序号1：刀具配备的加工能力2500〔mm3/min〕
加工工序的工序序号2：刀具配备的加工能力20〔mm3/min〕
加工工序的工序序号3：刀具配备的加工能力8〔mm3/min〕
      (工序序号4以后省略)
切削条件确定部28在第1段中，把进给速度设定成该刀具配备的预先确定的基准值(例如“100”)，并且把剩下的刀具配备的加工能力分配成轴向吃刀50〔％〕，径向吃刀50〔％〕。也就是说，轴向吃刀和径向吃刀的切削条件都成为以下这样。
Figure A0181476300471
这样一来，切削条件确定部28基于切削条件调整数据来分配工序序号1的加工能力，求出轴向吃刀和径向吃刀的切削条件“5”和进给速度的切削条件“100”，过渡到步骤ST14。再者，如果把轴向吃刀、径向吃刀和进给速度的各切削条件相乘，则成为该加工工序的加工能力。
在步骤ST14里，切削条件确定部28判定将要调整的参数是否饱和，也就是轴向吃刀、径向吃刀和进给速度的各切削条件是否饱和。而且，在哪个切削条件都不饱和时过渡到步骤ST15，在一部分切削条件(除了调整率为零)饱和时过渡到步骤ST18，在所有切削条件(除了调整率为零)全都饱和时过渡到步骤ST19。
在步骤ST15里，切削条件确定部28确定在步骤ST13里所求出的各切削条件(在上述例子中，轴向吃刀和径向吃刀的切削条件“5”，进给速度的切削条件“100”)，过渡到步骤ST16。
在步骤ST16里，切削条件确定部28判定全部加工工序的加工能力的分配是否结束，在结束时结束一系列处理，在未结束时过渡到步骤ST17。
在步骤ST17里，切削条件确定部28将以下一个加工工序的加工能力为分配对象，把工序序号m加1(m＝m+1)，返回到步骤ST13。然后，切削条件确定部28再次重复步骤ST13以后的处理。
切削条件确定部28就工序序号2以后，像以下这样分配加工能力。在步骤ST13里，切削条件确定部28在工序序号2的加工能力为20的场合，在第1段中，把进给速度设定成在步骤13里用的基准值(100)，并且把剩下的刀具配备的加工能力分配成轴向吃刀50〔％〕，径向吃刀50〔％〕。也就是说，轴向吃刀和径向吃刀的加工能力都成为以下这样。
Figure A0181476300481
##此时，轴向吃刀的切削条件“0.447”大于下限值0.1。但是，径向吃刀的切削条件“0.447”低于下限值0.5，成为饱和状态。因此，在步骤ST14里，切削条件确定部28判定成仅径向吃刀饱和，过渡到步骤XT18。
在步骤ST18里，切削条件确定部28把成为低于下限值的径向吃刀的切削条件设定成下限值0.5。切削条件确定部28再次在第1段中，把进给速度设定成在步骤ST13里用的基准值(100)，进而把径向吃刀的切削条件设定成下限值(0.5)，把剩下的加工能力分配给轴向吃刀。结果，轴向吃刀的切削条件成为以下这样。
轴向吃刀的切削条件为0.4，因为超过下限值0.1，所以不饱和。因此，切削条件确定部28输出轴向吃刀、径向吃刀和进给速度的切削条件，过渡到步骤ST16。然后，经由步骤ST16、步骤ST17，将要分配下一个工序序号3的加工能力，返回到步骤ST13。
切削条件确定部28如下分配工序序号3的加工能力。也就是说，再次在第1段中，把进给速度设定成在步骤ST13里用的基准值(100)，进而把径向吃刀的切削条件设定成下限值(0.5)，把剩下的加工能力分配给轴向吃刀。结果，轴向吃刀的切削条件成为以下这样。
此时，由于轴向吃刀的切削条件低于下限值0.1，所以成为饱和状态。因此，切削条件确定部28判定成轴向吃刀和径向吃刀两者饱和，从步骤ST14过渡到步骤ST19。
在步骤ST19里，切削条件确定部28将要过渡到切削条件调整数据的下一个调整段，把n加1(n＝n+1)，返回到步骤ST13，也就是说，由于切削条件确定部28在上述的说明中，进行了切削条件调整数据的第1段的处理，所以过渡到下一个第2段的处理。
在切削条件调整数据的第2段中，轴向吃刀的调整率为0％，径向吃刀的调整率为100％，进给速度的调整率为0％。这些意味着轴向吃刀设定在前段中饱和状态的加工能力(下限值0.1)，进给速度照原样设定在前段中所设定的加工能力(基准值100)，径向吃刀全部设定剩下的加工能力。因而，径向吃刀的加工能力成为以下这样。
Figure A0181476300492
径向吃刀的切削条件为0.4，由于超过下限值0.1所以不饱和。因此，切削条件确定部28在第2段中，确定进给速度的切削条件“100”、轴向吃刀的切削条件“0.1”、径向吃刀的切削条件“0.4”并输出(步骤ST15)。
然后，切削条件确定部28重复步骤ST16以后的处理，由此把各加工工序的刀具配备的加工能力向轴向吃刀、径向吃刀和进给速度进行分配，可以确定各切削条件。
像以上这样，由于切削条件确定部28考虑加工工序的加工能力的不同，可以把加工能力向轴向吃刀、径向吃刀和进给速度进行分配，所以可以生成在哪个加工工序中都始终以最佳的切削条件来加工产品用的加工数据。
也就是说，就切削条件来说，即使是相同的切削负载，也可以加大吃刀量而减小刀具进给速度，或减小吃刀量而加大刀具进给速度。也就是，由于在切削条件中有种种选择方案，该选择方案可以考虑加工机或刀具的特性而确定，所以专有技术的因素高。
因此，由于切削条件确定部28用上述专有技术灌输了的切削条件调整数据，由此可以基于加工现场的专有技术不饱和地适当分配加工能力，所以可以自动地确定对应于加工现场的实际情况的切削条件。
再者，本发明不限定于上述实施方案，在权利要求书中所述的范围内也可以进行种种设计上的变更。例如，工序模型、工序类型数据、加工方式变换数据、切削条件调整数据是用来说明本发明的实施方案用的，也可以是与上述说明不同的代码等所描述者。
(第6实施方案)
下面，就本发明的第6实施方案进行说明。再者，关于与第5实施方案相同的部位赋予同一标号，省略其详细说明。在本实施方案中，综合CAM装置20如图29中所示地构成。再者，计算机辅助设计和加工机由于与图8相同，所以省略图示。
综合CAM装置20如图29中所示，备有：用在计算机辅助设计中所设计的模具形状的形状数据自动地设计具体的加工工序的加工设计部20A，储存加工坐标系数据的加工坐标系数据库31，确定加工原点或移动开始点加工坐标系确定部32，储存刀具动作信息进刀·退刀动作信息数据库33，确定刀具动作的进刀·退刀动作确定部34，以及基于来自加工设计部20A、加工坐标系确定部32和进刀·退刀动作确定部34的数据来生成NC数据的NC数据生成部20B。
加工坐标系数据库31针对“产品类型代码”储存着加工坐标系数据。加工坐标系数据具体地说如图30中所示，由“加工原点”、“刀具移动开始点”、“快进移动Z平面”、“进刀·退刀代码”来构成。
“产品类型代码”与图10中所述的代码相同，是指定模具形状的代码。“加工原点”是产品基准面的加工原点。这里，“(XL)(YL)(ZL)”意味着把产品基准面的X坐标、Y坐标、Z坐标各自的最小值取为加工原点。“(XU)(YU)(ZU)”意味着把产品基准面的X坐标、Y坐标、Z坐标各自的最大值取为加工原点。
“刀具移动开始点”表示刀具移动开始点的X坐标、Y坐标、Z坐标。再者，括号的左起顺序中，是X坐标、Y坐标、Z坐标。“快进移动Z平面”意味着该平面Z以上的区域刀具可以自由地快进。括号的值是Z轴的坐标，表示上述Z平面。“进刀·退刀代码”是进刀·退刀动作信息数据库33中所储存的指定刀具动作信息用的代码。
进刀·退刀动作信息数据库33针对进刀·退刀储存着刀具动作信息。刀具动作信息如图31中所示，针对CAM加工方式，由“进刀方式”、“快进接近极限”、“进刀动作起点”、“快进退刀起点”来构成。再者，CAM加工方式与图23中所示的代码相同。
“进刀方式”表示指定螺旋轨迹、圆弧轨迹、垂直下降等动作使刀具移动到(接近于)最初的切削指令点。再者，(ZSPI)表示螺旋动作，(ZCIR)表示圆弧动作，(ZDOW)表示垂直下降地从Z方向接近。“快进接近极限”是表示进行快进移动到最初的切削指令点上方多少mm的值。
“进刀动作起点”是表示从最初的切削指令点的上方多少mm开始进刀动作的值。“快进退刀动作起点”是表示从最终的切削指令点的上方多少mm开始快进移动的值。
在像以上这样构成的综合CAM装置20中，加工坐标系确定部32像以下这样动作。
最初，加工坐标系确定部32基于从加工设计部20A所供给的产品类型代码，从加工坐标系数据库31读出加工坐标系数据，提取该加工坐标系数据中所描述的“加工原点点”、“刀具移动开始点”、“快进移动Z平面”和“进刀·退刀代码”。然后，加工坐标系确定部32把“加工原点”、“刀具移动开始点”、“快进移动Z平面”供给到NC数据生成部20B，把“进刀·退刀代码”供给到进刀·退刀动作确定部34。
在产品类型代码例如(101)的场合，加工坐标系确定部32作为“加工原点”提取“(XL)(YL)(ZL)”，作为“刀具移动开始点”提取“(0.0)(0.0)(200.0)”，作为“快进移动Z平面”提取“150.0”供给到NC数据生成部20B。另一方面，加工坐标系确定部32作为“进刀·退刀代码”把(11)供给到进刀·退刀动作确定部34。
进刀·退刀动作确定部34基于从加工坐标系确定部32所供给的“进刀·退刀代码”，和从加工设计部20A所供给的CAM加工方式，从刀具动作信息之中提取“进刀方式”、“快进接近极限”、“进刀动作起点”、“快进退刀起点”，供给到NC数据生成部20B。
结果，NC数据生成部20B用从加工坐标系确定部32所供给的“加工原点”等，或从进刀·退刀动作确定部34所供给的“进刀方式”等数据，可以生成NC数据。
进刀时和退刀时的刀具路径是关乎刀具是否折断的重要因素，现在取决于操作者的技术能力。
与此相反，根据本实施方案的综合CAM装置20用描述关于进刀时和退刀时的刀具路径的数据的加工坐标系数据或刀具动作信息，由此可以确定根据产品类型灌输了熟练的操作者的专有技术的，安全而合适的刀具路径。因此，由于综合CAM装置20可以生成包含进刀时和退刀时的合适的刀具路径的NC数据，所以可以防止在加工机中刀具折断引起的加工中的故障。
再者，也可以在专用接口内，设置加工坐标系数据库31、加工坐标系确定部32、进刀·退刀动作信息数据库33、进刀·退刀动作确定部34，把该专用接口设在加工设计部20A与NC数据生成部20B之间。由此，仅靠使上述专用接口介入，就可以使多种多样的加工设计部20A和NC数据生成部20B综合，可以显著提高系统总体的通用性和扩展性。
再者，本发明不限定于上述实施方案，也可以在权利要求书中所述的范围内进行种种设计上的变更。例如，加工坐标系数据、刀具动作信息是用来说明本发明的实施方案用的，当然也可以是与上述说明不同的数据等所描述者。
如上所述，根据本发明的综合CAM系统、NC数据一贯生成方法、加工设计系统、加工数据生成装置和程序，可以在用NC数据实施机械加工或电气加工时利用。

Claims (53)

1.一种综合CAM系统，备有：
输入被加工物的形状的形状输入机构，
设计该被加工物的加工方法的加工设计机构，
生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，
检验·编辑该NC数据的NC数据检验·编辑机构，以及
输出该检验·编辑了的NC数据的NC数据输出机构，
其特征在于，通过连续地经由这些机构根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据。
2.权利要求1中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述设计加工方法的加工设计机构包括：
考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构，以及
针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构。
3.权利要求1或权利要求2中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述加工设计机构包括
包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库。
4.权利要求1～3中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述生成NC数据的NC数据生成机构包括
考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径计算机构。
5.权利要求1～4中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
向前述NC数据生成机构供给在前述加工设计机构中所生成的加工区数据。
6.权利要求1～5中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述检验·编辑NC数据的NC数据检验·编辑机构包括
检验切削负载并据以修正进给速度的进给速度修正机构，和/或检验无意义的空切削部，删除符合它的NC数据，并且考虑到对加工的影响来编辑周边的NC数据的空切削部NC数据删除·编辑机构。
7.权利要求1～6中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间，和/或在前述NC数据生成机构与前述NC数据检验·编辑机构之间介入专用接口。
8.权利要求7中所述的综合CAM系统，其特征在于，
在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间所介入的专用接口包括
进刀·退刀的信息。
9.权利要求7中所述的综合CAM系统，其特征在于，
在前述NC数据生成机构与前述NC数据检验·编辑机构之间所介入的专用接口包括
关于包括仿真精度在内的仿真执行条件的信息。
10.权利要求1～9中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述NC数据生成机构或前述NC数据检验编辑机构或前述NC数据输出机构的某一个包括
把前述NC数据生成机构固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的NC数据变换机构。
11.一种综合CAM系统，备有：
输入被加工物的形状的形状输入机构，
设计该被加工物的加工方法的加工设计机构，
生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，以及
输出该NC数据的NC数据输出机构，
其特征在于，通过连续地经由这些机构根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据。
12.权利要求11中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述加工设计机构包括：
考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构，以及
针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构。
13.权利要求11或权利要求12中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述加工设计机构包括
包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库。
14.权利要求11～13中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述生成NC数据的NC数据生成机构包括
考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径计算机构。
15.权利要求11～14中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
向前述NC数据生成机构供给在前述加工设计机构中所生成的加工区数据。
16.权利要求11～15中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
在前述加工设计机构与前述NC数据生成机构之间介入专用接口。
17.权利要求16中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述专用接口包括
进刀·退刀的信息。
18.权利要求11～17中的任何一项中所述的综合CAM系统，其特征在于，
前述NC数据生成机构或前述NC数据输出机构的某一个包括
把前述NC数据生成机构固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的NC数据变换机构。
19.一种NC数据一贯生成方法，备有：
输入被加工物的形状的步骤，
设计该被加工物的加工方法的步骤，
生成加工该被加工物时的NC数据的步骤，
检验·编辑该NC数据的步骤，以及
输出该检验·编辑了的NC数据的步骤，
通过连续地经由这些步骤根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据。
20.权利要求19所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述设计加工方法的步骤包括：
考虑加工成本的最小化来确定加工工序的步骤，以及
针对确定的各工序来确定考虑干涉和刚性的刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的步骤。
21.权利要求19或权利要求20中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述设计加工方法的步骤
用加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据来设计加工方法。
22.权利要求19～21中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述生成NC数据的步骤包括
计算考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径的步骤。
23.权利要求19～22中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
向前述生成NC数据的步骤供给在前述设计加工方法的步骤中所生成的加工区数据。
24.权利要求19～23中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述检验·编辑NC数据的步骤包括
检验切削负载并据以修正进给速度的步骤，和/或检验无意义的空切削部，删除符合它的NC数据，并且考虑到对加工的影响来编辑周边的NC数据的步骤。
25.权利要求19～24中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述生成NC数据的步骤或前述检验·编辑NC数据的步骤或前述输出NC数据的步骤的某一个包括
把前述生成NC数据的步骤所生成的固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的步骤。
26.一种NC数据一贯生成方法，备有：
输入被加工物的形状的步骤，
设计该被加工物的加工方法的步骤，
生成加工该被加工物时的NC数据的步骤，以及
输出该NC数据的步骤，
其特征在于，通过连续地经由这些步骤根据被加工物的形状数据来一贯生成NC数据。
27.权利要求26中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述设计加工方法的步骤包括：
考虑加工成本的最小化来确定加工工序的步骤，以及
针对确定的各工序来确定考虑干涉和刚性的刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的步骤。
28.权利要求26或权利要求27中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述设计加工方法的步骤
用加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据来设计加工方法。
29.权利要求26～28中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述生成NC数据的步骤包括
计算考虑刀具配备的干涉·前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复，或者前道工序的切削残留部·与前道工序的刀具路径的重复的刀具路径的步骤。
30.权利要求26～29中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
向前述生成NC数据的步骤供给在前述设计加工方法的步骤中所生成的加工区数据。
31.权利要求26～30中的任何一项中所述的NC数据一贯生成方法，其特征在于，
前述生成NC数据的步骤或前述输出NC数据的步骤的某一个包括
把前述生成NC数据的步骤中所生成的固有形式的NC数据变换成数控加工机械可以工作的规定形式的NC数据的步骤。
32.一种综合CAM系统，备有：
输入被加工物的形状的形状输入机构，
设计该被加工物的加工方法的加工设计机构，
生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，
检验·编辑该NC数据的NC数据检验·编辑机构，
输出该检验·编辑了的NC数据的NC数据输出机构，
其特征在于，在连续地经由这些机构的过程中，
从前述形状输入机构向前述加工设计机构供给被加工物的形状数据，
从前述加工设计机构向NC数据生成机构供给被加工物的加工工序和各工序的加工条件，
从前述NC数据生成机构向NC数据检验·编辑机构供给被加工物的编辑前NC数据，
从前述NC数据检验·编辑机构向NC数据输出机构供给被加工物的实际加工用的编辑后的NC数据，
由此根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据。
33.一种综合CAM系统，备有：
输入被加工物的形状的形状输入机构，
设计该被加工物的加工方法的加工设计机构，
生成加工该被加工物时的NC数据的NC数据生成机构，
输出该NC数据的NC数据输出机构，
其特征在于，在连续地经由这些机构的过程中，
从前述形状输入机构向前述加工设计机构供给被加工物的形状数据，
从前述加工设计机构向NC数据生成机构供给被加工物的加工工序和各工序的加工条件，
从前述NC数据生成机构向NC数据输出机构供给NC数据，
由此根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据。
34.一种加工设计系统，是为了根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据而设计被加工物的加工方法的加工设计系统，其特征在于，其中包括：
考虑加工成本的最小化来确定加工工序的加工工序确定机构，和
针对确定的各工序来确定刀具配备条件·适于该工序的刀具移动条件·适于该工序的切削条件的加工条件确定机构。
35.一种加工设计系统，是为了根据被加工物的形状数据一贯生成NC数据而设计被加工物的加工方法的加工设计系统，其特征在于，其中包括
包含加工方式确定规则、切削条件确定规则和/或加工能力计算数据的加工信息数据库。
36.一种加工数据生成装置，备有：
确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和作为在各加工工序中加工材料时使用的刀具的形状的刀具形状，的最佳组合的工序确定机构，
基于在前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状来生成加工机支援装置的刀具移动方式的刀具移动方式生成机构。
37.权利要求36中所述的加工数据生成装置，备有：
储存确定与加工工序和刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据的工序类型数据存储机构，
用前述工序类型数据存储机构中所储存的工序类型数据来确定与前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状的组合相对应的加工方式的加工方式确定机构，以及
把加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式的方式变换机构。
38.权利要求37中所述的加工数据生成装置，其特征在于，
前述工序类型数据存储机构储存确定与加工工序和前端刃形为球状的刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据。
39.权利要求37或38中所述的加工数据生成装置，其特征在于，
前述方式变换机构用表示各加工方式与前述刀具移动方式的对应关系的变换表，把前述加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式。
40.一种加工数据生成装置，备有：
确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和各加工工序的加工能力的工序确定机构，
针对产品类型，储存把切削时的加工能力沿规定方向分配调整用的切削条件调整数据的切削条件调整数据存储机构，以及
从前述切削条件调整数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的切削条件调整数据，基于所读出的切削条件调整数据把前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力沿前述规定方向分配而生成切削条件的切削条件生成机构。
41.权利要求40中所述的加工数据生成装置，其特征在于，
前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存把切削时的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度针对一个以上工步按规定的比例分配调整用的切削条件调整数据，
前述切削条件生成机构基于所读出的切削条件调整数据把前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力对轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按规定的比例分配而生成切削条件。
42.权利要求41中所述的加工数据生成装置，其特征在于，
前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存针对前述工步描述表示轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件饱和的下限值的切削条件调整数据，
前述切削条件生成机构在规定的工步中在轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件中的至少一个饱和时，把前述加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按下一工步的规定比例分配而生成切削条件。
43.一种加工数据生成装置，备有：
针对产品类型储存包括表示加工机的刀具位置的原点的加工原点、表示前述刀具开始移动的位置的刀具移动开始位置、表示前述刀具可以自由地移动的区域的自由移动区域中的至少一个的加工坐标系数据的加工坐标系数据存储机构，和
从前述加工坐标系数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的加工坐标系数据，用读出的加工坐标系数据来生成指定加工成为对象的模具形状用的加工机的加工原点、刀具移动开始位置、自由移动区域中的至少一个的刀具位置数据的刀具位置数据生成机构。
44.一种加工数据生成装置，备有：
针对产品类型并针对与加工机支援装置相对应的刀具移动方式来储存包括表示刀具接近于切削开始点时的条件的进刀刀具动作信息、表示刀具离开切削结束点时的条件的退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息的刀具动作信息存储机构，和
从前述刀具动作信息存储机构读出与成为对象的产品类型和加工前述产品类型时的刀具移动方式相对应的刀具动作信息，用读出的刀具动作信息来生成进刀刀具动作信息、退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息生成机构。
45.一种加工数据生成程序，其特征在于，
以计算机为：
确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和作为在各加工工序中加工材料时使用的刀具的形状的刀具形状的最佳组合的工序确定机构，和
基于在前述工序确定机构中所确定的加工工序，和各加工工序的刀具形状来生成加工机支援装置的刀具移动方式的刀具移动方式生成机构，
发挥功能。
46.权利要求45中所述的加工数据生成程序，其特征在于，
前述刀具移动方式生成机构，作为：
储存确定与加工工序和刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据的工序类型数据存储机构，
用前述工序类型数据存储机构中所储存的工序类型数据，来确定与在前述工序确定机构中所确定的加工工序和各加工工序的刀具形状的组合相对应的加工方式的加工方式确定机构，以及
把在加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成刀具移动方式的方式变换机构，
发挥功能。
47.权利要求46中所述的加工数据生成程序，其特征在于，
前述工序类型数据存储机构储存确定与加工工序和前端刃形为球状的刀具形状的组合相对应的加工方式用的工序类型数据。
48.权利要求46或47中所述的加工数据生成程序，其特征在于，
前述方式变换机构用表示各加工方式和前述刀具移动方式的对应关系的变换表，把在前述加工方式确定机构中所确定的加工方式变换成前述刀具移动方式。
49.一种加工数据生成程序，其特征在于，
以计算机为：
确定把材料加工成目标的产品形状用的多个加工工序，和各加工工序的加工能力的工序确定机构，
针对产品类型储存把切削时的加工能力沿规定方向分配调整用的切削条件调整数据的切削条件调整数据存储机构，以及
从前述切削条件调整数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的切削条件调整数据，基于读出的切削条件调整数据把前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力沿前述规定方向分配而生成切削条件的切削条件生成机构，
发挥功能。
50.权利要求49中所述的加工数据生成程序，其特征在于，
前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存把切削时的加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度针对一个以上的工步按规定的比例分配调整用的切削条件调整数据，
前述切削条件生成机构基于读出的切削条件调整数据，把在前述工序确定机构中所确定的各加工工序的加工能力对轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按规定的比例分配而生成切削条件。
51.权利要求50中所述的加工数据生成程序，其特征在于，
前述切削条件调整数据存储机构针对产品类型储存针对前述工步描述表示轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件饱和的下限值的切削条件调整数据，
前述切削条件生成机构在规定的工步中在轴向吃刀、径向吃刀和进给速度等各切削条件中的至少一个饱和时，把前述加工能力就轴向吃刀、径向吃刀和进给速度按下一工步的规定比例分配而生成切削条件。
52.一种加工数据生成程序，其特征在于，
以计算机为：
针对产品类型储存包括表示加工机的刀具位置的原点的加工原点、表示前述刀具开始移动的位置的刀具移动开始位置、表示前述刀具可以自由地移动的区域的自由移动区域中的至少一个的加工坐标系数据的加工坐标系数据存储机构，和
从前述加工坐标系数据存储机构读出与成为对象的产品类型相对应的加工坐标系数据，用读出的加工坐标系数据来生成指定加工成为对象的模具形状用的加工机的加工原点、刀具移动开始位置、自由移动区域中的至少一个的刀具位置数据的刀具位置数据生成机构，
发挥功能。
53.一种加工数据生成程序，其特征在于，
以计算机为：
针对产品类型并针对与加工机支援装置相对应的刀具移动方式来储存包括表示刀具接近于切削开始点时的条件的进刀刀具动作信息、表示刀具离开切削结束点时的条件的退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息的刀具动作信息存储机构，和
从前述刀具动作信息存储机构读出与成为对象的产品类型和加工前述产品类型时的刀具移动方式相对应的刀具动作信息，用读出的刀具动作信息来生成进刀刀具动作信息、退刀刀具动作信息中的至少一个的刀具动作信息生成机构，
发挥功能。
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