CN1797251A - 自动编程装置中的用于自动划分加工工艺的方法和装置 - Google Patents

Abstract

自动编程装置中的用于自动划分加工工艺的方法和装置。一种自动编程装置包括自动划分加工工艺的工艺划分控制部分，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状。该工艺划分控制部分基于材料形状和产品形状来计算去除形状，该去除形状是在执行该加工工艺时要从材料形状去除的形状。该工艺划分控制部分限定基准加工边界，该基准加工边界与在产品形状上限定的基准轴交叉并将去除形状的量分为两个相等的部分。该工艺划分控制部分基于基准加工边界和产品形状的轮廓，在去除形状上限定与基准轴交叉的工艺划分边界。通过该工艺划分边界将该加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

Description

自动编程装置中的用于自动划分加工工艺的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于自动划分加工工艺的方法和装置，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状。该方法和装置应用于自动编程装置。

背景技术

在现有技术中，已经提出了具有两根彼此相对的主轴的数控(NC)机床。在这种数控机床中，在使用这两根主轴之一(以下称为第一主轴)的卡盘夹持工件的同时，对该工件的未被第一主轴的卡盘夹持的部分进行加工。然后由另一主轴(以下称为第二主轴)的卡盘接收该工件，并在由第二主轴的卡盘夹持该工件的同时，对该工件的未被第二主轴的卡盘夹持的部分进行加工。在该说明中，将用于加工该工件的未被第一主轴的卡盘夹持的部分的工艺称为第一工艺，而将用于加工该工件的未被第二主轴的卡盘夹持的部分的工艺称为第二工艺。

日本特开专利公报No.4-25346公开了一种交互式自动编程装置，其自动地将工件的加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

该装置需要操作者输入工件的材料形状的轮廓线(profile line)以及要通过加工获得的产品形状的轮廓线。在产品形状的轮廓线上限定起始点(输入起始点)以输入该轮廓线。当产品形状例如具有通孔时，将输入起始点限定在产品形状的限定该通孔的内轮廓线上的任意部分处。另外，将产品形状的外轮廓上的下述部分限定为外工艺划分点，在该部分处，外轮廓的尺寸最大并且该部分在工件的轴向方向上距离产品形状的基准端面最远。另外，限定经过输入起始点并与工件的轴线垂直的内划分线，并且限定经过外工艺划分点并与工件的轴线垂直的外划分线。使用内划分线和外划分线作为边界，将工件的待加工部分划分为要在第一工艺中加工的第一区域以及要在第二工艺中加工的第二区域。

另外，国际公开No.2002/095512公开了一种编程装置，其生成用于能够执行铣削和车削的多任务机床的加工程序。在该装置中，基于工件的材料形状和要通过加工获得的产品形状，将工件的待加工部分分为铣削区域和车削区域。在上述公开No.4-25346的装置中，将产品形状的外轮廓上的下述部分限定为外工艺划分点，在该部分处，外轮廓的尺寸最大并且该部分在工件的轴向方向上距离产品形状的基准端面最远。即，在该公开的装置中，在不考虑第一工艺中的目标区域的加工量和第二工艺中的目标区域的加工量的情况下，限定外工艺划分点。因此，会导致第一工艺中的目标区域的加工量与第二工艺中的目标区域的加工量之间的明显差异。这导致第一工艺所需的加工时间与第二工艺所需的加工时间之间的明显差异，从而使得加工效率下降。

国际公开No.2002/095512简单地公开了一种用于将工件的加工目标部分划分为铣削区域和车削区域的方法，而没有公开考虑目标部分的加工量来划分加工工艺的方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于自动生成加工程序的方法和装置，该加工程序包括可以提高加工效率的加工工艺划分过程。

为了实现上述和其它目的并根据本发明的目的，提供了一种用于自动划分加工工艺的方法，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状。该方法应用于自动编程装置。该方法包括：基于材料形状和产品形状计算去除形状，该去除形状是在执行所述加工工艺时要从材料形状去除的形状；确定基准加工边界，该基准加工边界与在产品形状上限定的基准轴线交叉，并将该去除形状的量分为两个相等的部分；基于该基准加工边界和产品形状的轮廓，在去除形状上限定与该基准轴线交叉的工艺划分边界；以及通过该工艺划分边界，将所述加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

本发明还提供了一种用于自动划分加工工艺的装置，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状。该装置应用于自动编程装置。该装置包括去除形状计算部分、基准加工边界确定部分、工艺划分边界限定部分以及工艺划分部分。该去除形状计算部分基于材料形状和产品形状计算去除形状，该去除形状是在执行所述加工工艺时要从材料形状去除的形状。该基准加工边界确定部分限定基准加工边界，该基准加工边界与在产品形状上限定的基准轴线交叉并将去除形状的量分为两个相等的部分。该工艺划分边界限定部分基于该基准加工边界和产品形状的轮廓，在去除形状上限定与该基准轴线交叉的工艺划分边界。该工艺划分部分通过工艺划分边界，将所述加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

根据下面结合附图的描述，本发明的其它方面和优点将变得明了，附图以示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

通过参考下面结合附图对当前优选实施例的描述，将更好地理解本发明及其目的和优点，附图中：

图1是表示根据本发明一个实施例的自动编程装置的框图；

图2是表示由图1的自动编程装置的主控制部分执行的NC加工编程过程的流程图；

图3是图2的流程图的继续；

图4是表示用于确定工艺划分边界的过程的流程图；

图5是表示产品形状的立体图；

图6是用于说明工艺存储器的视图；

图7是表示材料形状和产品形状的视图；

图8是用于说明工艺划分过程的视图；

图9是用于说明工艺划分过程的视图；以及

图10是表示在三维坐标系统中限定的外接材料形状的实体模型的长方体的视图。

具体实施方式

下面将参照图1至图10来描述本发明的一个实施例。图1表示根据该优选实施例的交互式自动编程装置10(以下简称为自动编程装置)。由自动编程装置10编写的数控(NC)加工程序被应用于用作NC机床的多任务机床(未示出)。应用该NC加工程序的NC机床是具有两个彼此相对的主轴(第一主轴和第二主轴)的类型的机床。通过该NC机床，在使用第一主轴的卡盘夹持工件的同时，对该工件的未被第一主轴的卡盘夹持的部分进行加工(第一工艺)。然后由第二主轴的卡盘接收该工件。在由第二主轴的卡盘夹持该工件的同时，对该工件的未被第二主轴的卡盘夹持的部分进行加工(第二工艺)。即，将工件的加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

如图1所示，自动编程装置10包括主控制部分100、输入装置110、系统程序存储器120、产品形状模型存储器130、材料形状模型存储器140、去除形状模型存储器150、工艺存储器160、显示器170、形状分析控制部分180、工艺划分控制部分190以及NC数据输出部分200。上述组件110至200通过总线210电连接至主控制部分100。主控制部分100、形状分析控制部分180和工艺划分控制部分190由单个中央处理单元(CPU)构成，并代表该CPU的功能。主控制部分100执行整个自动编程装置10的总体控制。输入装置110例如是键盘。

系统程序存储器120由ROM构成，并存储有各种程序，例如自动编程程序。主控制部分100基于由操作者使用输入装置110输入的各种数据，根据该自动编程程序生成NC加工程序。主控制部分100将所生成的NC加工程序存储在工艺存储器160中。

产品形状模型存储器130、材料形状模型存储器140和去除形状模型存储器150由RAM构成。产品形状模型存储器130存储要通过加工工件来获得的产品形状，即表示产品的三维形状的实体模型数据。材料形状模型存储器140存储工件的材料形状，即表示材料的三维形状的实体模型数据。去除形状模型存储器150能够存储表示由工艺划分控制部分190计算的去除形状(三维形状)的实体模型数据。去除形状是从材料形状去除以获得产品形状的部分的形状，即从材料形状去除产品形状时的剩余部分的形状。

显示器170例如是液晶显示器。NC数据输出部分200是用于将所生成的NC数据记录在外部存储介质(例如，纸带)上的部分。在该优选实施例中，主控制部分100用作工艺划分部分。另外，工艺划分控制部分190用作去除形状计算部分、基准加工边界确定部分以及工艺划分边界限定部分。

图2至图4是表示根据该自动编程程序执行的NC加工编程过程的流程图。通过操纵输入装置110的起动按钮(未示出)来开始该过程。

在图2的步骤S10和S20，根据来自输入装置110的输入指令，主控制部分100将产品形状的实体模型数据从产品形状模型存储器130取出到工作存储器(未示出)，并将工件的材料形状的实体模型数据从材料形状模型存储器140取出到该工作存储器。该工作存储器由RAM构成。

在步骤S30，根据来自主控制部分100的指令，形状分析控制部分180确定材料形状上的车削部分和铣削部分。更具体地，形状分析控制部分180对如上所述取出的产品形状的实体模型数据和材料形状的实体模型数据进行分析，并确定材料形状的待车削部分(车削部分)和材料形状的待铣削部分(铣削部分)。车削部分与工件(材料)在绕预定的旋转轴旋转的同时被车削的部分相对应，而铣削部分是除了车削部分之外的部分。

下面将参照图5和图7来描述用于确定车削部分和铣削部分的方法。在该优选实施例中，工件的材料形状为柱形，并且将该工件描述为具有旋转轴(旋转中心轴)的旋转体。

图7是表示沿该轴(中心轴)剖切的根据该优选实施例的工件的材料形状的剖视图。在图7中，材料形状的轮廓用双点划线表示，而产品形状的轮廓用实线表示。由于材料形状为柱形，所以工件(材料)是旋转体，其轴线用作旋转轴。在图7中，工件的旋转轴位于Z轴上。图5是表示产品形状的立体图。通过从材料形状去除图7中所示的阴影区域而获得产品形状。即，待去除的部分包括产品形状沿Z轴方向的端部外侧的部分、产品形状的外轮廓55的径向向外的部分、以及产品形状的内轮廓60的径向向内的部分。

如图5所示，该产品在轴向中间部分β处具有类似矩形块的部分。该类似矩形块的部分的外轮廓的与产品的轴线垂直的截面为非圆形，从而不能在使工件旋转的同时通过车削来获得。因此，在图7中，在材料形状的从产品形状的外轮廓55径向向外的部分中，与产品形状的中间部分β相对应的部分被确定为铣削部分。另外，如图5和图7所示，该产品具有从中间部分β的两个相对侧延伸的突出端α、γ。突出端α、γ为具有公共旋转轴(旋转中心轴)的圆柱体。突出端α、γ的外轮廓的与旋转轴垂直的截面为圆形，从而可以在使工件旋转的同时通过车削来获得。因此，如图7所示，在材料形状的从产品形状的外轮廓55径向向外的部分中，与产品形状的突出端α、γ相对应的部分被确定为车削部分。

在中间部分β中指定的轴线(中心轴)与突出端α、γ的旋转轴相匹配。中间部分β的外轮廓具有非圆形截面，从而不能在使工件旋转的同时通过车削来获得。因此，没有将中间部分β的轴线限定为旋转轴。如图5和图7所示，该产品具有通孔H，并且该通孔H的轴线(中心轴)与该产品的轴线(中心轴)，即突出端α、γ的旋转轴和中间部分β的轴线相匹配。通孔H具有内径不同的小直径部分Ha和大直径部分Hb。

如图7所示，产品形状的具有圆形截面的外轮廓的部分(即，突出端α、γ)的旋转轴与具有圆形截面的外轮廓的材料形状的旋转轴相匹配。即，在材料形状的从产品形状的外轮廓55径向向外的部分中，将下述的轴向部分(图7中所示的轴向区域B、D)确定为车削部分，在该轴向部分处，产品形状的圆形截面部分的轴线与材料形状的圆形截面部分的轴线相匹配。将材料形状的不与产品形状相对应的轴向部分，即产品形状沿Z轴方向的比这些端部更外侧的部分(图7中所示的轴向区域A、E)也确定为车削部分。将其余部分，即产品形状的与中间部分β相对应的部分(图7中所示的轴向区域C)确定为铣削部分。

对于材料形状的从产品形状的内轮廓60(限定通孔H的轮廓)径向向内的部分，以与材料形状的径向向外部分的情况相同的方式确定铣削部分和车削部分。当产品形状的轮廓不具有任何圆形截面部分时，将材料形状的整个加工部分确定为铣削部分。

在图2的步骤S40，主控制部分100确定是否对输入装置110进行了操作以表示存在第二主轴。在没有对输入装置110进行操作以表示存在第二主轴时，主控制部分100进行到步骤S70，而在已对输入装置110进行了操作以表示存在第二主轴时，进行到步骤S50。

在步骤S50，基于来自主控制部分100的指令，工艺划分控制部分190执行工艺划分边界确定过程。下面将参照图4的流程图来描述步骤S50的工艺划分边界确定过程。

在步骤S510，工艺划分控制部分190确定材料形状是否具有任何圆形截面部分。当材料形状具有圆形截面部分时，工艺划分控制部分190在步骤S520将该圆形截面部分的旋转轴限定为材料形状的基准轴，并进行到步骤S530。同时，当材料形状不具有圆形截面部分时，工艺划分控制部分190在步骤S600限定材料形状沿纵向方向的轴线(中心轴)，并将该轴线限定为材料形状的基准轴。然后，工艺划分控制部分190进行到步骤S530。

下面将描述在步骤S600用于限定材料形状沿纵向方向的轴线的方法。

当材料形状不具有任何圆形截面部分时，如图10的三维坐标系所示，限定外接材料形状的实体模型的长方体20。长方体20具有分别与该三维坐标系的各X轴、Y轴和Z轴平行的边20a、20b和20c。即，长方体20具有与该三维坐标系的XY平面、YZ平面和ZX平面平行的表面。长方体20的边20a、20b和20c的长度按照该顺序增加(20a＜20b＜20c)。于是，材料形状沿纵向方向的轴线0(即，基准轴)被限定为与边20c(其与Z轴平行)平行的直线，并且其经过长方体20的与Z轴垂直的表面(由边20a、20b限定的表面)30的中心。

在图4的步骤S530，工艺划分控制部分190确定产品形状是否具有任何圆形截面部分。当产品形状具有圆形截面部分时，工艺划分控制部分190在步骤S540将该圆形截面部分的旋转轴限定为产品形状的基准轴，并进行到步骤S550。当产品形状具有旋转轴彼此偏移的多个圆形截面部分时，工艺划分控制部分190将具有最大轴向长度的圆形截面部分的旋转轴限定为该产品形状的基准轴。

同时，当产品形状不具有任何圆形截面部分时，工艺划分控制部分190在步骤S610限定产品形状沿纵向方向的轴线(中心轴)，并将该轴线限定为产品形状的基准轴。然后，工艺划分控制部分190进行到步骤S550。由于该轴线限定方法与步骤S600的材料形状的轴线限定方法相同，所以将省略对该方法的描述。

在步骤S550，在将材料形状的基准轴与产品形状的基准轴相匹配之后，工艺划分控制部分190从材料形状的实体模型数据中减去产品形状的实体模型数据，以计算去除形状的实体模型数据。即，工艺划分控制部分190基于材料形状和产品形状来计算去除形状。

如图8所示，去除形状(去除部分)包括：与图7中所示的轴向区域A、E相对应的部分P1、P2；由部分P1、P2、材料形状的外轮廓50和产品形状的外轮廓55包围的部分(外去除部分)M；以及由部分P1、P2和产品形状的内轮廓60包围的部分(内去除部分)N。将部分M的形状称为外去除形状，而将部分N的形状称为内去除形状。材料形状无需具有部分P1、P2。即，材料形状的轴向长度可以与产品形状的轴向长度相匹配。

在步骤S560，工艺划分控制部分190确定产品形状是否具有任何圆形截面部分。当产品形状具有圆形截面部分时，工艺划分控制部分190在步骤S570确定与产品形状的基准轴垂直(即，也与材料形状的基准轴垂直)的加工边界平面300(参见图8)，从而将外去除形状(外去除部分M)的量沿轴向方向分为两个相等的部分。该加工边界平面300与和产品形状的基准轴交叉的基准加工边界相对应。

在步骤S580，在产品形状的外轮廓55发生变化的部分(轮廓变化部分)当中，工艺划分控制部分190搜索最靠近加工边界平面300的轮廓变化部分，并且将经过该轮廓变化部分且与加工边界平面300平行的平面限定为外工艺划分边界310(参见图8)。

即，工艺划分控制部分190基于基准加工边界和产品形状的轮廓，在去除形状上限定与产品形状的基准轴交叉的工艺划分边界。

轮廓变化部分是指下述的部分，在该部分处，产品形状的基准轴与产品形状的轮廓(包括外轮廓55和内轮廓60)之间的距离沿基准轴非线性地变化。在图8的示例中，对于产品形状的外轮廓55，中间部分β与突出端α、γ之间的台阶部分与轮廓变化部分相对应，而对于产品形状的内轮廓60，通孔H的小直径部分Ha与大直径部分Hb之间的台阶部分与轮廓变化部分相对应。然而，轮廓变化部分并不限于这些台阶部分。注意，例如，当产品形状的外轮廓为圆锥形表面时，由于产品形状的基准轴与产品形状的外轮廓之间的距离沿基准轴线性地变化，所以具有这种圆锥形表面的外轮廓不与轮廓变化部分相对应。

在图8的示例中，在步骤S580，外工艺划分边界310被指定在中间部分β与突出端α、γ之一(在该示例中为突出端α)之间。换言之，外工艺划分边界310被指定在与中间部分β相对应的铣削部分和与突出端α相对应的车削部分之间。外工艺划分边界310将外去除形状(外去除部分M)分为在第一工艺中去除的第一部分Mb和在第二工艺中去除的第二部分Ma。

当产品形状的外轮廓不具有任何轮廓变化部分时，例如当外轮廓为柱形并沿整个轴向方向具有恒定的直径时，或者当外轮廓为圆锥形并具有沿轴向方向线性变化的直径时，工艺划分控制部分190在步骤S580将加工边界平面300确定为外工艺划分边界310。

接下来，在步骤S590，以与用于确定外去除形状(外去除部分M)的加工边界平面300和工艺划分边界310的过程相同的方式，工艺划分控制部分190确定用于内去除形状(内去除部分N)的加工边界平面400和工艺划分边界410。即，工艺划分控制部分190确定与产品形状的基准轴垂直(即，也与材料形状的基准轴垂直)的加工边界平面400(参见图9)，从而将内去除形状(内去除部分N)的量沿轴向方向分为两个相等的部分。该加工边界平面400与和产品形状的基准轴交叉的基准加工边界相对应。随后，在产品形状的内轮廓60变化的部分(轮廓变化部分)当中，工艺划分控制部分190搜索最靠近加工边界平面400的轮廓变化部分，并且将经过该轮廓变化部分且与加工边界平面400平行的平面限定为内工艺划分边界410(参见图9)。

在图9的示例中，内工艺划分边界410被指定在通孔H的小直径部分Ha与大直径部分Hb之间。换言之，内工艺划分边界410被指定在与小直径部分Ha相对应的车削部分和与大直径部分Hb相对应的车削部分之间。内工艺划分边界410将内去除形状(内去除部分N)分为在第一工艺中去除的第一部分Nb和在第二工艺中去除的第二部分Na。

当产品形状的内轮廓不具有任何轮廓变化部分时，例如，当内轮廓为柱形并沿整个轴向方向具有恒定的直径时，或者当内轮廓为圆锥形并具有沿轴向方向线性变化的直径时，工艺划分控制部分190将加工边界平面400确定为内工艺划分边界410。

在完成了步骤S590的处理之后，工艺划分控制部分190结束工艺划分边界确定过程。

同时，当在步骤S560确定产品形状不具有任何圆形截面部分时，工艺划分控制部分190进行到步骤S620，并以与步骤S570相同的方式确定与产品形状的基准轴(材料形状的基准轴)垂直的加工边界平面(基准加工边界)300，从而将外去除形状(外去除部分M)的量沿轴向方向分为两个相等的部分。

在步骤S630，以与步骤S580相同的方式，在产品形状的外轮廓55的轮廓变化部分当中，工艺划分控制部分190搜索最靠近加工边界平面300的轮廓变化部分，并且将经过该轮廓变化部分且与加工边界平面300平行的平面限定为外工艺划分边界310。当产品形状的外轮廓55不具有任何轮廓变化部分时，工艺划分控制部分190将加工边界平面300限定为外工艺划分边界310。

在完成了步骤S630的处理之后，工艺划分控制部分190结束工艺划分边界确定过程。

当去除形状不具有外去除形状(外去除部分M)时，不执行步骤S570、S580、S620和S630的处理。当去除形状不具有内去除形状(内去除部分N)时，不执行步骤S590的处理。

描述返回到图2的流程图。在步骤S60，主控制部分100使第二工艺标志有效(turn on)。在步骤S70，主控制部分100根据由操作者使用输入装置110输入的指令(与显示在显示器170上的项目相对应)，确定第一工艺的各种加工标志的状态。该各种加工标志例如包括用于钻孔、第一端面车削、外径车削、端面铣削、内径车削、线加工、点加工和倒角的标志。

钻孔是当产品形状具有沿基准轴延伸的通孔时，用于在形成通孔之前在材料(工件)中形成导向孔的工艺。第一端面车削是用于对材料的未被第一主轴的卡盘夹持的端部的端面进行车削的工艺。外径车削是用于对材料进行车削，以获得具有圆形截面的外周面的工艺。端面铣削是使用端面铣刀在材料上生成平坦表面的工艺。内径车削是用于对导向孔的内周面进行车削，以获得通孔的工艺。线加工是使用立铣刀执行的工艺。点加工是例如使用钻头形成孔的工艺。倒角是使用铣刀执行的工艺。

在步骤S80，主控制部分100确定第二工艺标志是否有效。当第二工艺标志无效时，主控制部分100进行到图3的步骤S110，而当第二工艺标志有效时，主控制部分100在步骤S90使转移标志有效，并随后进行到步骤S100。

在步骤S100，主控制部分100根据由操作者使用输入装置110输入的指令(与显示在显示器170上的项目相对应)，确定第二工艺的各种加工标志的状态。然后，主控制部分100进行到图3的步骤S110。该各种加工标志例如包括用于第二端面车削、外径车削、端面铣削、内径车削、线加工、点加工和倒角的标志。

第二端面车削是用于对材料的未被第二主轴的卡盘夹持的端部的端面进行车削的工艺。其它工艺如上所述。

在步骤S110，基于已经在步骤S70确定了状态的所述各种加工标志，主控制部分100将用于执行第一工艺所需的各种数据存储在工艺存储器160中。即，主控制部分100从产品形状的待在第一工艺中进行加工的部分抽取与各种加工标志相对应的加工部分。然后，如图6所示，主控制部分100将与各个所抽取的加工部分相对应的NC加工程序中的执行块编号、工艺名称、加工类型和加工部分的形状数据存储在工艺存储器160中。例如以用于存储产品形状的实体模型数据的产品形状模型存储器130中的地址的形式来存储形状数据。即，在产品形状模型存储器130的多个地址当中，将与所抽取的加工部分相对应的模型数据的地址存储在工艺存储器160中作为形状数据。

如图6所示，工艺存储器160具有执行块编号存储区501、工艺名称存储区502、加工类型存储区503和形状数据存储区504。图6表示下述的状态，在该状态中，将从图7至图9所示的材料形状获得图7至图9所示的产品形状所需的各种数据存储在工艺存储器160中。

即，如图6所示，当将用于车削和钻孔的加工标志设置为有效时，将执行块编号“1”存储在执行块编号存储区501中。与执行块编号“1”相对应，将表示第一工艺的“1”存储在工艺名称存储区502中，将“钻孔”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“1”进行加工，以在图8的材料形状中钻出沿位于Z轴的基准轴延伸的导向孔。

另外，当将用于第一端面车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“2”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“2”相对应，将表示第一工艺的“1”存储在工艺名称存储区502中，将“第一端面车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“2”进行加工，从而对图8的材料形状进行车削，以去除与图7中所示的区域E相对应的车削部分P2。

另外，当将用于外径车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“3”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“3”相对应，将表示第一工艺的“1”存储在工艺名称存储区502中，将“外径车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“3”进行加工，从而对图8的材料形状进行车削，以去除该外去除部分M的第一部分Mb中的与图7中所示的区域D相对应的车削部分。

另外，当将用于端面铣削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“4”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“4”相对应，将表示第一工艺的“1”存储在工艺名称存储区502中，将“端面铣削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“4”进行加工，从而对图8的材料形状进行表面切削，以去除该外去除部分M的第一部分Mb中的与图7中所示的区域C相对应的铣削部分。

另外，当将用于内径车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“5”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“5”相对应，将表示第一工艺的“1”存储在工艺名称存储区502中，将“内径车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“5”进行加工，从而对图9的材料形状进行车削，以去除该内去除部分N的第一部分Nb。

在图3的步骤S120，主控制部分100确定转移标志是否有效。当该转移标志无效时，主控制部分100结束该程序。同时，当转移标志有效时，主控制部分100进行到步骤S130，并将表示用于将材料(工件)从第一主轴转移到第二主轴的工艺的标志存储在工艺存储器160中。在图6的示例中，当转移标志被设置为有效时，将执行块编号“10”存储在执行块编号存储区501中。与执行块编号“10”相对应，在加工类型存储区503中设置表示转移工艺的标志。基于该标志，当第一工艺结束时，NC加工设备将材料(工件)从第一主轴转移到第二主轴。

在步骤S130，主控制部分100还基于各种加工标志，将已在步骤S100确定的状态、执行第二工艺所需的各种数据存储在工艺存储器160中。即，以与上述步骤S110的情况相同的方式，主控制部分100从产品形状的待在第二工艺中进行加工的部分抽取与各种加工标志相对应的加工部分。如图6所示，主控制部分100将在与各个所抽取的加工部分相对应的NC加工程序中的执行块编号、工艺名称、加工类型和加工部分的形状数据(产品形状模型存储器130中的地址)存储在工艺存储器160中。

如图6中所例示的，当将用于第二端面车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“11”存储在执行块编号存储区501中。与执行块编号“11”相对应，将表示第二工艺的“2”存储在工艺名称存储区502中，将“第二端面车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“11”进行加工，从而对图8的材料形状进行车削，以去除与图7中所示的区域A相对应的车削部分P1。

另外，当将用于外径车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“12”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“12”相对应，将表示第二工艺的“2”存储在工艺名称存储区502中，将“外径车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“12”进行加工，从而对图8的材料形状进行车削，以去除该外去除部分M的第二部分Ma中的与图7中所示的区域B相对应的车削部分。

此外，当将用于内径车削的加工标志设置为有效时，将执行块编号“13”存储在图6的执行块编号存储区501中。与执行块编号“13”相对应，将表示第二工艺的“2”存储在工艺名称存储区502中，将“内径车削”存储在加工类型存储区503中，并将相关地址存储在形状数据存储区504中。NC机床基于执行块“13”进行加工，从而对图9的材料形状进行车削，以去除该内去除部分N的第二部分Na。

然后，主控制部分100结束该程序。

如上所述，在该优选实施例中，限定了加工边界平面300，其将外去除形状(外去除部分M)的量分为两个相等的部分。基于加工边界平面300或最靠近该加工边界平面300的外工艺划分边界310，将外去除形状的加工工艺分为第一工艺和第二工艺。另外，限定了加工边界平面400，其将内去除形状(内去除部分N)的量分为两个相等的部分。基于加工边界平面400或最靠近该加工边界平面400的内工艺划分边界410，将内去除形状的加工工艺分为第一工艺和第二工艺。结果，当生成用于具有彼此相对的两个主轴的NC机床的NC加工程序时，自动地生成可以提高NC机床的加工效率的NC加工程序。通过根据该NC加工程序进行加工，在加工外去除形状和内去除形状时，第一工艺所需的加工时间与第二工艺所需的加工时间基本相等。

该优选实施例可以如下修改。

当基准加工边界(加工边界平面300、400)与产品形状的最靠近该基准加工边界的轮廓变化部分(即，工艺划分边界310、410)之间的距离大于或等于预定阈值时，可以将该基准加工边界限定为工艺划分边界线。

在基准加工边界与最靠近该基准加工边界的轮廓变化部分之间的距离大于或等于该阈值的情况下，当将轮廓变化部分限定为工艺划分边界时，在与第一工艺相对应的去除部分的量和与第二工艺相对应的去除部分的量之间产生明显差异。这导致第一工艺所需的加工时间与第二工艺所需的加工时间之间的明显差异。因此，为基准加工边界与最靠近该基准加工边界的轮廓变化部分之间的距离提供阈值，可以防止第一工艺所需的加工时间与第二工艺所需的加工时间之间的明显差异。

在本说明书中，术语“旋转体”是指通过使二维平面上的轮廓(figure)绕在该平面上限定的作为旋转轴的任意直线进行旋转而获得的实体，并且例如包括球体、柱体、圆锥体和截头圆锥体。

Claims (14)

1、一种用于自动划分加工工艺的方法，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状，其中该方法应用于自动编程装置，该方法的特征在于：

基于所述材料形状和所述产品形状来计算去除形状，该去除形状是在执行所述加工工艺时要从所述材料形状去除的形状；

确定基准加工边界，该基准加工边界与在所述产品形状上限定的基准轴交叉并将所述去除形状的量分为两个相等的部分；

基于所述基准加工边界和所述产品形状的轮廓，在所述去除形状上限定与所述基准轴交叉的工艺划分边界；以及

通过所述工艺划分边界，将所述加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

沿所述基准轴搜索所述产品形状，以确定是否存在至少一个轮廓变化部分；

当存在所述轮廓变化部分时，限定所述工艺划分边界，以使得该工艺划分边界经过最靠近所述基准加工边界的轮廓变化部分；以及

当不存在所述轮廓变化部分时，将所述基准加工边界限定为所述工艺划分边界。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

将下述的部分限定为所述轮廓变化部分，在该部分处，所述基准轴与所述产品形状的轮廓之间的距离沿该基准轴非线性地变化。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

当所述基准加工边界与最靠近该基准加工边界的轮廓变化部分之间的距离大于或等于预定的阈值时，将所述基准加工边界限定为所述工艺划分边界。

5、根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其特征在于：

所述产品形状具有圆形截面部分，并且将该圆形截面部分的中心轴限定为所述基准轴。

6、根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其特征在于：所述材料形状和产品形状分别具有外轮廓，并且所述去除形状包括由所述材料形状的外轮廓和所述产品形状的外轮廓限定的部分。

7、根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其特征在于：

所述产品形状具有内轮廓，并且所述去除形状包括由该内轮廓限定的部分。

8、一种用于自动划分加工工艺的装置，该加工工艺被执行用来从工件的材料形状获得预定的产品形状，其中该装置应用于自动编程装置，该装置的特征在于：

去除形状计算部分，其中该去除形状计算部分基于所述材料形状和所述产品形状来计算去除形状，该去除形状是在执行所述加工工艺时要从所述材料形状去除的形状；

基准加工边界确定部分，其限定基准加工边界，该基准加工边界与在所述产品形状上限定的基准轴交叉并将所述去除形状的量分为两个相等的部分；

工艺划分边界限定部分，其基于所述基准加工边界和所述产品形状的轮廓，在所述去除形状上限定与所述基准轴交叉的工艺划分边界；以及

工艺划分部分，其通过所述工艺划分边界，将所述加工工艺分为第一工艺和第二工艺。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述工艺划分边界限定部分沿所述基准轴搜索所述产品形状，以确定是否存在至少一个轮廓变化部分，其中，当存在所述轮廓变化部分时，所述工艺划分边界限定部分限定所述工艺划分边界，以使得该工艺划分边界经过最靠近所述基准加工边界的轮廓变化部分，并且其中，当不存在所述轮廓变化部分时，所述工艺划分边界限定部分将所述基准加工边界限定为所述工艺划分边界。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述工艺划分边界限定部分将下述的部分限定为所述轮廓变化部分，在该部分处，所述基准轴与所述产品形状的轮廓之间的距离沿该基准轴非线性地变化。

11、根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

当所述基准加工边界与最靠近该基准加工边界的轮廓变化部分之间的距离大于或等于预定的阈值时，所述工艺划分边界限定部分将所述基准加工边界限定为所述工艺划分边界。

12、根据权利要求8至11中的任意一项所述的装置，其特征在于：

所述产品形状具有圆形截面部分，并且将该圆形截面部分的中心轴限定为所述基准轴。

13、根据权利要求8至11中的任意一项所述的装置，其特征在于：

所述材料形状和所述产品形状分别具有外轮廓，并且所述去除形状包括由所述材料形状的外轮廓和所述产品形状的外轮廓限定的部分。

14、根据权利要求8至11中的任意一项所述的装置，其特征在于：

所述产品形状具有内轮廓，并且所述去除形状包括由该内轮廓限定的部分。

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