DE102017003904A1

DE102017003904A1 - Numerische Steuerung

Info

Publication number: DE102017003904A1
Application number: DE102017003904.6A
Authority: DE
Inventors: Giichi Nakanishi; Hideaki Maeda; Yorikazu Fukui
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2017-11-02
Also published as: CN107340754B; JP2017199256A; CN107340754A; US10521724B2; US20170316323A1; JP6444935B2

Abstract

Es wird eine numerische Steuerung bereitgestellt, die eine korrekte Zeitvorgabe zum Späneaustrag bestimmen kann und einem Bediener ermöglicht, ein Späneaustragsverfahren zu ändern und die Eignung der Zeitvorgabe des Späneaustrags auf einer Bedarfsbasis zu überprüfen, wobei die numerische Steuerung eine Simulationseinheit, die eine Simulation ausführt, in der ein Werkstück auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms maschinell bearbeitet wird, eine Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke, die das Volumen eines gerenderten Werkstücks berechnet, das die Form des Werkstücks darstellt, das durch die Simulation gerendert wird, und eine Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit umfasst, die auf der Basis des Volumens des anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung jedes Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, eine Späneansammlungsmenge vorhersagt, wenn die Ausführung des Blocks abgeschlossen ist.

Description

[ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK]
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und betrifft insbesondere eine numerische Steuerung, die eine Späneansammlungsmenge bestimmt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In einer Werkzeugmaschine wird manchmal Späne während der maschinellen Bearbeitung eines Werkstücks produziert und sammelt sich an, und es gibt Fällen, in denen die Späne in einen mechanischen Teil der Werkzeugmaschine eindringt und der mechanische Teil der Werkzeugmaschine dadurch versagt oder die maschinelle Bearbeitung dadurch durch die Späne direkt negativ beeinflusst wird. Um das Versagen des mechanischen Teils der Werkzeugmaschine oder den negativen Einfluss auf die maschinelle Bearbeitung, das bzw. der von dem Eindringen der Späne verursacht wird, zu verhindern, ist es erforderlich, die Späne, die sich in der Werkzeugmaschine angesammelt hat, auszutragen.
Ein Mittel zum Austragen der Späne ist ein Mittel zum Spritzen einer Schneidflüssigkeit aus einer Düse, die an der Innenseite einer Abdeckung montiert ist, die die Werkzeugmaschine abdeckt, um dadurch die Späne wegzuspülen, die an einem internen Teil der Abdeckung haftet und sich ansammelt. In dem Fall, in dem ein Waschverfahren des internen Teils der Abdeckung unter Verwendung des obigen Mittels verwendet wird, ist es üblich, das Spritzen der Schneidflüssigkeit zum Beginn eines Bearbeitungsprogramms zu starten und das Spritzen davon zum Ende des Bearbeitungsprogramms zu stoppen.
Sobald das Spritzen der Schneidflüssigkeit gestartet wird, wird in dem oben beschriebenen Verfahren bewirkt, dass die Schneidflüssigkeit jederzeit fließt, und somit entsteht insofern ein Problem, dass bewirkt wird, dass die Schneidflüssigkeit verschwenderisch fließt, insbesondere bei einer maschinellen Bearbeitung, die eine geringe Spänemenge produziert, und die Schneidflüssigkeit und Strom werden verschwendet. Zum Zwecke des Lösens eines derartigen Problems offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2014-213434 einen Stand der Technik, in dem ein Schneidvolumen mit einer Formel vorhergesagt wird, die gemäß dem Typ eines Werkzeugs, das in der maschinellen Bearbeitung verwendet wird, formuliert ist, und wenn das Schneidvolumen einen gegebenen Grenzwert überschreitet, die Schneidflüssigkeit gespritzt und die Späne weggespült wird.
Der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2014-213434 offenbarte Stand der Technik weist jedoch ein Problem auf, dass Informationen, die erforderlich sind, um das Schneidvolumen vorherzusagen, sich von tatsächlichen Informationen unterscheiden, und somit ist die Genauigkeit bei der Vorhersage einer Zeitvorgabe, zu der das Schneidvolumen den Grenzwert überschreitet, niedrig. In dem in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2014-213434 offenbarten Stand der Technik wird das Schneidvolumen beispielsweise durch Verwenden eines Werts vorhergesagt, der durch Multiplizieren eines Werkzeugdurchmessers mit einer Konstante von 0 bis 1 als einer Schneidtiefe erhalten wird, der Wert der Schneidtiefe variiert jedoch gemäß dem Material eines Werkstücks und der Bearbeitungsgenauigkeit bei der tatsächlichen maschinellen Bearbeitung. Darüber hinaus wird in dem in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2014-213434 offenbarten Stand der Technik die Späne in einem luftgeschnittenen Teil in der Berechnung produziert, die Späne wird jedoch nicht in dem luftgeschnittenen Teil in der tatsächlichen maschinellen Bearbeitung produziert. Mit derartigen Unterschieden zwischen der Vorhersage und der tatsächlichen maschinellen Bearbeitung ist es in dem Fall, in dem der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2014-213434 offenbarte Stand der Technik verwendet wird, nicht möglich, die Schneidflüssigkeit zu einer korrekten Zeitvorgabe zu spritzen, ein verschwenderisches Spritzen der Schneidflüssigkeit wird in dem Fall durchgeführt, in dem die Zeitvorgabe des Spritzens der Schneidflüssigkeit früh ist, und die Späne sammelt sich an und die Möglichkeit eines Auftretens eines Bearbeitungsfehlers wird in dem Fall erhöht, in dem die Zeitvorgabe des Spritzens der Schneidflüssigkeit spät ist.
Darüber hinaus wird die Zeitvorgabe des Spritzens der Schneidflüssigkeit im Stand der Technik gemäß einem Bearbeitungsstatus gesteuert, ein Druck, der auf die Schneidflüssigkeit ausgeübt wird, und ein Bereich, auf den die Schneidflüssigkeit gespritzt wird, sind jedoch festgelegt und somit entsteht insofern ein Problem, dass es nicht möglich ist, beispielsweise den Fall zu handhaben, in dem der Druck, wenn die Schneidflüssigkeit gespritzt wird, nicht korrekt ist und eine Kraft zum Wegspülen der Späne unzureichend ist und in dem die Schneidflüssigkeit nicht auf einen korrekten Bereich gespritzt wird, je nach dem Ansammlungsstatus der Späne.
Des Weiteren wird im Stand der Technik eine Steuerung, in der die Schneidflüssigkeit zu der Zeitvorgabe gespritzt wird, zu der das vorhergesagte Schneidvolumen den Grenzwert überschreitet, direkt durchgeführt und somit entsteht ein Problem, in dem es für einen Bediener schwierig ist zu bestimmen, ob die Zeitvorgabe des Spritzens der Schneidflüssigkeit passend ist oder nicht.
[KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG]
Um dies zu bewältigen, besteht ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die eine korrekte Zeitvorgabe eines Späneaustrags bestimmen kann und einem Bediener ermöglicht, ein Späneaustragsverfahren zu ändern und die Eignung der Zeitvorgabe des Späneaustrags auf einer Bedarfsbasis zu prüfen.
In der vorliegenden Erfindung wird eine dreidimensionale Bearbeitungssimulation unter Verwendung von Festdaten auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms ausgeführt und, wie in 1 gezeigt, werden das Volumen eines gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Bearbeitungsprogramms gestartet wird, und das Volumen des gerenderten Werkstücks in einem Block während der Ausführung jedes Blocks bestimmt. Anschließend, wie in 2 gezeigt, wird eine Späneansammlungsmenge auf der Basis eines Unterschieds zwischen diesen Volumina berechnet und eine Funktion des automatischen Einfügens eines Programms, wie ein M-Code für Späneaustrag, wie in 3 gezeigt, in einen Block, unmittelbar bevor die Späneansammlungsmenge einen voreingestellten Grenzwert überschreitet, wird in der numerischen Steuerung bereitgestellt, wodurch die obigen Probleme gelöst werden.
Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine numerische Steuerung, die eine Simulationseinheit, die eine Simulation ausführt, in der ein Werkstück auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms maschinell bearbeitet wird, wobei die numerische Steuerung eine Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke, die ein Volumen eines gerenderten Werkstücks berechnet, das eine Form des Werkstücks darstellt, das durch die Simulation gerendert wird, und eine Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit umfasst, die auf der Basis des Volumens eines anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung jedes Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, die von der Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke berechnet werden, eine Späneansammlungsmenge vorhersagt, wenn die Ausführung des Blocks abgeschlossen ist.
Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin eine Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit, die eine Zeitvorgabe, zu der Späne ausgetragen wird, auf der Basis der Späneansammlungsmenge, wenn die Ausführung jedes Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, die von der Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit vorhergesagt wird, berechnet.
Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin eine Koeffizientendatenbank, die einen Koeffizienten speichert, der verwendet wird, wenn die Späneansammlungsmenge aus einem Unterschied zwischen dem Volumen eines anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und dem Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, berechnet wird, und wobei die Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit die Späneansammlungsmenge durch Multiplizieren des Unterschieds zwischen dem Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und dem Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, mit dem Koeffizienten vorhersagt.
In der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mindestens einer von einem Werkstückmaterialkoeffizienten, der mit einem Material des Werkstücks assoziiert ist, und einem Werkzeugtypkoeffizienten, der mit einem Typ eines Werkzeugs assoziiert ist, das in der maschinellen Bearbeitung verwendet wird, in der Koeffizientendatenbank gespeichert wird.
Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin eine Anzeigeeinheit, die die Zeitvorgabe anzeigt, zu der die Späne ausgetragen werden und die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit berechnet wird.
In der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt die Anzeigeeinheit in Assoziation mit jedem Block des Bearbeitungsprogramms die Späneansammlungsmenge an, wenn die Ausführung des Blocks abgeschlossen ist.
Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin eine Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit, die einen Befehlscode zum Späneaustrag in das Bearbeitungsprogramm auf der Basis der Zeitvorgabe einfügt, zu der die Späne ausgetragen werden und die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit berechnet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Späneansammlungsmenge mit hoher Genauigkeit auf der Basis des Volumens eines Teils, der von dem Werkstück durch Schneiden oder dergleichen vor einem aktuell ausgeführten Block entfernt wird, vorherzusagen und die Position des Blocks, der einen Späneaustragsvorgang erfordert, genau zu erkennen. Darüber hinaus wird der M-Code zum Späneaustrag oder dergleichen in den Block unmittelbar vor der Position des Blocks eingefügt, der den Späneaustragsvorgang erfordert, und es wird somit für den Bediener möglich, den Code neu zu bearbeiten, um dadurch den Druck, der auf die Schneidflüssigkeit ausgeübt wird, und den Bereich, auf den die Schneidflüssigkeit gespritzt wird, zu ändern und die Eignung der Zeitvorgabe des Spritzens der Schneidflüssigkeit zu prüfen, und es ist möglich, Zeit und Anstrengungen zu verringern, die zum Erstellen des Programms durch den Bediener erforderlich sind.
[KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
Die obigen und andere Gegenstände und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen offensichtlich werden, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen angegeben werden, in denen:
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem das Volumen eines gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung eines Bearbeitungsprogramms gestartet wird, und das Volumen des gerenderten Werkstücks in einem Block während der Ausführung jedes Blocks gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt werden;
2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Späneansammlungsmenge aus einem Unterschied zwischen dem Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Bearbeitungsprogramms gestartet wird, und dem Volumen des gerenderten Werkstücks in dem Block während der Ausführung jedes Blocks gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt wird;
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem ein Befehlscode zum Späneaustrag automatisch in das Bearbeitungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung eingefügt wird;
4 ist eine Ansicht, die ein Modell darstellt, in dem die Oberfläche eines Werkstücks von mehreren dreieckigen Elementen gebildet wird;
5 ist eine Ansicht, die ein Berechnungsverfahren des Volumens des Werkstücks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
6 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm, das Hauptteile einer numerischen Steuerung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Werkzeugmaschine, wie z. B. einer Drehmaschine, die von der numerischen Steuerung angetrieben und gesteuert wird, zeigt;
7 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm, das Funktionen des Hauptteils der numerischen Steuerung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge, die auf der numerischen Steuerung der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, in Vorgänge in Bezug auf eine Bearbeitungssimulation und Vorgänge in Bezug auf eine Vorhersage der Späneansammlungsmenge aufteilt und diese zeigt; und
9 ist ein Ablaufdiagramm von Vorgängen, die ein Volumen Vs des Werkstücks als ein Festmodell eines gerenderten Werkstücks bestimmen, das von einer Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke ausgeführt wird.
[AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hierin im Folgenden zusammen mit den Zeichnungen beschrieben.
Eine numerische Steuerung der vorliegenden Erfindung führt eine Vorhersage einer Späneansammlungsmenge auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms und einer Automatisierungseinfügung eines Codes zum Späneaustrag in das Bearbeitungsprogramm durch Verwenden der folgenden einzelnen Mittel durch.
<Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit>
Die numerische Steuerung der vorliegenden Erfindung berechnet das Volumen eines anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn eine maschinelle Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms gestartet wird, durch eine dreidimensionale Bearbeitungssimulation, die Festdaten verwendet, und berechnet außerdem jedes Mal, wenn ein Block des Bearbeitungsprogramms ausgeführt wird, das Volumen des gerenderten Werkstücks nach der Ausführung des Blocks während der Bearbeitungssimulation. Man beachte, dass ein Berechnungsverfahren des Volumens des gerenderten Werkstücks durch die dreidimensionale Bearbeitungssimulation, die die Festdaten verwendet, später beschrieben wird.
Anschließend wird ein Unterschied zwischen dem berechneten Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks und dem berechneten Volumen des gerenderten Werkstücks nach der Ausführen jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms bestimmt, die Späneansammlungsmenge wird aus dem Unterschied zwischen den Volumina berechnet und eine Ausführungsblocknummer, wenn die Späneansammlungsmenge einen voreingestellten Grenzwert Th überschreitet, wird bestimmt. Man beachte, dass ein Verfahren zur Berechnung der Späneansammlungsmenge aus dem Unterschied zwischen den Volumina später beschrieben wird.
Des Weiteren wird die Position eines Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, während der Ausführung des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, gemäß der folgenden Vorgehensweisen vorhergesagt.
Vorgehensweise a) Eine Späneansammlungsmenge Vp unmittelbar vor der Ausführung des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, wird bestimmt.
Vorgehensweise b) Eine Späneansammlungsmenge Vn unmittelbar nach der Ausführung des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, wird bestimmt.
Vorgehensweise c) Ein Unterschied Vd zwischen Vp und Vn wird bestimmt. Vd bezeichnet eine Späneproduktionsmenge während der Ausführung des Blocks.
Vorgehensweise d) Ein Unterschied Vc zwischen dem Grenzwert Th und Vp wird bestimmt. Vc bezeichnet die Späneproduktionsmenge in dem Block, wenn der Grenzwert Th überschritten wird.
Vorgehensweise e) Vc/Vd wird bestimmt.
Vorgehensweise f) In dem Fall, in dem ein Befehls in dem Block, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, ein Linearinterpolationsbefehl ist, wird eine Bewegungsmenge jeder Achse in dem Block mit Vc/Vd multipliziert und die Bewegungsmenge jeder Achse wird der Startposition des Blocks hinzugefügt. Diese wird als die Position des Werkzeugs während der Ausführung des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, bestimmt. In dem Fall, in dem der Befehl in dem Block, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, ein Kreisinterpolationsbefehl ist, wird ein Drehwinkel, wenn der Grenzwert Th überschritten wird, durch Multiplizieren des Drehwinkels in dem Block mit Vc/Vd bestimmt und die Position des Werkzeugs während der Ausführung des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, wird unter Verwendung des Drehwinkels, eines Radius und der Startposition des Blocks bestimmt.
Die Blocknummer des Blocks, in der der Grenzwert Th überschritten wird, und die Position des Werkzeugs, die durch die obigen Vorgehensweisen bestimmt wurde, werden auf einem Anzeigebildschirm der numerischen Steuerung für einen Bediener angezeigt und werden in einem Speicher gespeichert, auf den ein Peripheriegerät sich beziehen kann. Hierin im Folgenden wird das Volumen des gerenderten Werkstücks unmittelbar vor dem Start des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, als das Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks betrachtet und durch Wiederholen des obigen Verfahrens, wobei der Block als ein Startblock verwendet wird, werden alle Blöcke des Bearbeitungsprogramms, in dem der Grenzwert Th der Späneansammlungsmenge überschritten wird, und alle Positionen des Werkzeugs extrahiert.
Wenn die Blocknummer des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, und die Position des Werkzeugs bestimmt werden, fügt ein später beschriebenes Späneaustragsbefehlseinfügungsmittel automatisch einen Befehlsblock zum Späneaustrag in das Bearbeitungsprogramm unmittelbar vor der Blocknummer ein, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet. Damit wird während des Betriebs des Programms, in das der Befehlsblock zum Späneaustrag automatisch eingefügt wird, ein Vorgang zur Späneentfernung durch das Peripheriegerät zu einer Zeitvorgabe gestartet, zu der der Befehlsblock ausgeführt wird. Hierin bezieht sich das Peripheriegerät auf den Speicher, in dem die Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, gespeichert wird, wodurch es auch möglich ist zu bewirken, dass das Peripheriegerät den Späneentfernungsvorgang startet, wenn das Werkzeug sich zu der Position des Werkzeugs bewegt.
Man beachte, dass der Befehlsblock zum Späneaustrag auch eingefügt werden kann, nachdem der Bediener den Block bearbeitet hat, wenn der Grenzwert Th überschritten wird. Da die Blocknummer des Blocks, in dem der Grenzwert Th überschritten wird, und die Position des Werkzeugs auf dem Anzeigebildschirm der numerischen Steuerung angezeigt werden, kann der Bediener den Block bearbeiten, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und den Block zu der Zeitvorgabe aufteilen, zu der der Grenzwert Th überschritten wird. Anschließend ist es durch Durchführen des Einfügens, so dass der Befehlsblock zum Späneaustrag zu der Zeitvorgabe ausgeführt wird, nachdem der Block aufgeteilt wurde, möglich, den Späneaustrag durch ein willkürliches Verfahren zu der Zeitvorgabe mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Es ist beispielsweise auch möglich, den Vorgang zu der Zeitvorgabe zu unterbrechen, zu der der Grenzwert Th überschritten wird, das Werkzeug durch ein Werkzeug zum Reinigen auszutauschen und die Späneentfernung durchzuführen.
<Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit>
Die numerische Steuerung der vorliegenden Erfindung fügt den Block des Befehlscodes zum Späneaustrag automatisch in das Bearbeitungsprogramm unmittelbar vor dem Block ein, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet. Durch Verwenden dieses Verfahrens wird es möglich, verschiedene Austragsverfahren nur durch Ändern des Blocks des Befehlscodes zum Späneaustrag, der automatisch in das Bearbeitungsprogramm eingefügt werden soll, auszuwählen, und es ist möglich, einen Druck, der auf eine Schneidflüssigkeit ausgeübt wird, wenn die Späne ausgetragen wird, und einen Bereich, auf den eine Kraft zum Späneaustrag ausgeübt wird, willkürlich zu ändern.
Durch Einfügen des Blocks, der die Befehlscodes, die die folgenden zwei Vorgänge durchführen, als die Befehlscodes zum Späneaustrag enthält, wird es beispielsweise möglich, die Späne, die sich angesammelt haben, mit einem korrekten Druck auszutragen.
Block 1: ein Befehlscode zum Austauschen des Werkzeugs durch ein Werkzeug zum Reinigen, das die Schneidflüssigkeit mit einem benannten Druck spritzen kann.
Block 2: ein Zyklusbefehlscode zum Spänewaschen durch das Werkzeug, das durch das Austauschen erhalten wurde.
Man beachte, dass ein Benutzer die Zeitvorgabe des Späneaustrags leicht aus dem Befehlscode zum Späneaustrag in dem Bearbeitungsprogramm und dergleichen überprüfen kann. Darüber hinaus wird die Beziehung zwischen der Späneansammlungsmenge und der Blocknummer durch grafisches Darstellen und Anzeigen der Beziehung zwischen der Späneansammlungsmenge in jedem Block des Bearbeitungsprogramms, die von dem Späneansammlungsmengenvorhersagemittel vorhergesagt wurde, und der Blocknummer umgesetzt und es wird somit möglich, die Eignung der Einfügungsposition des Blocks des Befehlscodes zum Späneaustrag in das Bearbeitungsprogramm zu beurteilen.
<In Bezug auf ein Berechnungsverfahren für ein Volumen eines gerenderten Werkstücks>
In der numerischen Steuerung der vorliegenden Erfindung wird die Berechnung eines Volumens V des gerenderten Werkstücks durch Anwenden des Berechnungsverfahrens des Volumens auf der Basis von dreidimensionalen Festdaten, die für das gerenderte Werkstück bereits bekannt sind, durchgeführt. Bei der Berechnung des Volumens V des gerenderten Werkstücks unterscheidet sich das zu verwendende Berechnungsverfahren je nach dem Typ der Festdaten. Hierin werden Vorgehensweisen zum Bestimmen des Volumens des gerenderten Werkstücks, das von den Festdaten des Typs gebildet wird, der die folgenden Bedingungen erfüllt, als ein Beispiel beschrieben.

– Bedingung 1: Die Oberfläche des Werkstücks wird von mehreren dreieckigen Elementen gebildet, wie in 4 gezeigt. Die Form des Dreiecks ist gewöhnlich exakt, 4 zeigt jedoch das Dreieck, das nicht exakt ist, um ein Verständnis zu erleichtern.
– Bedingung 2: Informationen zu einem normalen Vektor v jedes Dreiecks sind verfügbar. Man beachte, dass angenommen wird, dass die Richtung des normalen Vektors v zu der Außenseite des Werkstücks ausgerichtet ist, wie in 4 gezeigt.

Zunächst wird ein Volumen Vq eines Tetraeders, das durch Verwenden des Ausgangspunkts O und der Scheitelpunkte A, B und C eines gegebenen Dreiecks erzeugt wird, berechnet. Das Volumen Vq des Tetraeders OABC kann durch den folgenden Ausdruck 1 berechnet werden. Wie in 5 gezeigt, entsprechen Vektoren a, b und c in Ausdruck 1 einem Vektor von dem Ausgangspunkt O zu dem Scheitelpunkt A des Dreiecks, einem Vektor von dem Ausgangspunkt O zu dem Scheitelpunkt B des Dreiecks bzw. einem Vektor von dem Ausgangspunkt O zu dem Scheitelpunkt C des Dreiecks. [Ausdruck 1]
Als Nächstes wird durch Verwenden des folgenden Ausdrucks 2 ein Winkel Ac, der von dem normalen Vektor v des Dreiecks, der ausgewählt wird, wenn das Volumen Vq des Tetraeders OABC bestimmt wird, und dem Vektor a gebildet wird. [Ausdruck 2]
In dem Fall, in dem der Winkel Ac, der durch Verwenden des Ausdrucks 2 bestimmt wird, größer gleich 90° ist, wird das durch den Ausdruck 1 bestimmte Volumen Vq mit einem Koeffizienten –1 multipliziert. Durch Durchführen der gleichen arithmetischen Berechnung an allen dreieckigen Elementen, die die Oberfläche des Werkstücks bilden, und Summieren der Volumenwerte aller Tetraeder, die infolge der arithmetischen Berechnung erhalten werden, ist es möglich, das Volumen des Festmodells zu bestimmen.
<In Bezug auf ein Berechnungsverfahren für eine Späneansammlungsmenge>
In der numerischen Steuerung der vorliegenden Erfindung wird die Späneansammlungsmenge durch Multiplizieren eines Werts, der durch Subtrahieren des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des aktuell ausgeführten Blocks abgeschlossen ist, von dem Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks, bevor die maschinelle Bearbeitung gestartet wird, erhalten wird, mit einem korrekten Koeffizienten berechnet. Wenn der Koeffizient bestimmt wird, werden (1) das Material des Werkstücks und (2) der Typ des Werkzeugs, die die Späneansammlungsmenge wesentlich beeinflussen, berücksichtigt. Der Koeffizient ist eine willkürliche Konstante oder Variable. Hierin werden Vorgehensweisen zur Berechnung der Späneansammlungsmenge durch Multiplizieren des obigen Werts mit einer Konstante, die gemäß dem Material des Werkstücks und dem Typ des Werkzeugs voreingestellt wurde, als ein Beispiel beschrieben.
Zunächst wird eine Koeffizientendatenbank, die verwendet wird, wenn die Späneansammlungsmenge auf der Basis des Werts bestimmt wird, der durch Subtrahieren des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des aktuell ausgeführten Blocks abgeschlossen ist, von dem Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks, bevor die maschinelle Bearbeitung gestartet wird, erhalten wird, im Voraus erzeugt. Die in der Koeffizientendatenbank gespeicherten Koeffizienten umfassen den Koeffizienten, der für jedes Werkstückmaterial bestimmt wird, und den Koeffizienten, der für jeden Werkzeugtyp bestimmt wird, und die Datenbank wird durch Einstellen der obigen Koeffizienten auf einem Parametereinstellungsbildschirm erzeugt. Die einzelnen Koeffizienten werden vorzugsweise für jedes Werkstückmaterial und für jeden Werkzeugtyp durch einen Test oder dergleichen vorbestimmt und werden vorzugsweise in der Koeffizientendatenbank in Assoziation mit dem Werkstückmaterial und einer Werkzeugtypnummer gespeichert.
Wenn das Bearbeitungsprogramm von dem Bediener erstellt wird, drängt die numerische Steuerung den Bediener dazu, das Material des Werkstücks auszuwählen. Der Bediener wählt den korrekten Typ des Materials gemäß einer Anweisung von der numerischen Steuerung aus. Darüber hinaus spezifiziert der Bediener die Werkzeugtypnummer. Der Typ des verwendeten Werkzeugs ändert sich, wenn ein Werkzeugaustausch während der Ausführung des Programms durchgeführt wird, und somit wird der Werkzeugtyp durch z. B. Einfügen des Werkzeugtyps in das Bearbeitungsprogramm als ein Werkzeugaustauschbefehlscode spezifiziert.
Anschließend bestimmt die numerische Steuerung eine Späneansammlungsmenge Va während der Ausführung der Bearbeitungssimulation. Die Späneansammlungsmenge Va kann durch Verwenden des im Folgenden gezeigten Ausdrucks 3 berechnet werden. Man beachte, dass in Ausdruck 3 Kw ein Koeffizient ist, der für jedes Werkstückmaterial vorbestimmt wird, Kt ein Koeffizient ist, der für jeden Werkzeugtyp vorbestimmt wird, und Vm ein Wert ist, der durch Subtrahieren des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des aktuell ausgeführten Blocks abgeschlossen ist, von dem Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks erhalten wird.
[Ausdruck 3]

Va = Kw × Kt × Vm

In der folgenden Beschreibung wird die Konfiguration der numerischen Steuerung beschrieben, die die Vorhersage der Späneansammlungsmenge und das Einfügen des Befehlscodes zum Späneaustrag durch Verwenden der oben beschriebenen einzelnen Mittel durchführt.
6 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm, das Hauptteile einer numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Werkzeugmaschine, wie z. B. einer Drehmaschine, die von der numerischen Steuerung angetrieben und gesteuert wird, zeigt. Ein CPU 11 einer numerischen Steuerung 1 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerung 1 steuert. Der CPU 11 liest ein Systemprogramm, das in einem ROM 12 gespeichert ist, mittels eines Busses 20 und steuert die gesamte numerische Steuerung 1 gemäß dem Systemprogramm. In einem RAM 13 werden vorübergehende Berechnungsdaten und Anzeigedaten und verschiedene Datensätze, die von dem Bediener mittels einer CRT/MDI-Einheit 70 eingegeben werden, gespeichert.
Ein nichtflüchtiger Speicher 14 ist als ein Speicher konfiguriert, in dem ein Speicherzustand, selbst wenn die numerische Steuerung 1 abgeschaltet wird, durch beispielsweise Sichern des Speicherzustands unter Verwendung einer Batterie, die nicht gezeigt ist, aufrechterhalten wird. In dem nichtflüchtigen Speicher 14 werden das später beschriebene Bearbeitungsprogramm, das mittels einer Schnittstelle 15 gelesen wird, und das Bearbeitungsprogramm, das mittels der CRT/MDI-Einheit 70 eingegeben wird, gespeichert. In dem nichtflüchtigen Speicher 14 werden beispielsweise weiterhin ein Bearbeitungsprogrammbetriebsvorgangsprogramm, das zum Betreiben des Bearbeitungsprogramms verwendet wird, und ein Grafikrenderingvorgangsprogramm für die dreidimensionale Bearbeitungssimulation gespeichert und diese Programme werden in den RAM 13 geladen, wenn die Programme ausgeführt werden. Darüber hinaus werden verschiedene Systemprogramme zum Ausführen eines Vorgangs eines Bearbeitungsmodus, der zur Erzeugung und Bearbeitung des Bearbeitungsprogramms erforderlich ist, und eines Anzeigeattributänderungsvorgangs einer Informationsanzeige in Bezug auf eine Achse zur Zeit der Erkennung der Vorhersage des Auftretens einer Störung im Voraus in den ROM 12 geschrieben. Verschiedene Bearbeitungsprogramme, wie das Bearbeitungsprogramm, das die vorliegende Erfindung ausführt, können mittels der Schnittstelle 15 oder der CRT/MDI-Einheit 70 eingegeben und in dem nichtflüchtigen Speicher 14 gespeichert werden.
Die Schnittstelle 15 ist die Schnittstelle zum Verbinden der numerischen Steuerung 1 und einer externen Vorrichtung 72, wie einem Adapter. Das Bearbeitungsprogramm und verschiedene Parameter werden von der Seite der externen Vorrichtung 72 gelesen. Darüber hinaus ist es möglich zu bewirken, dass ein externes Speichermittel das Bearbeitungsprogramm speichert, das in der numerischen Steuerung 1 mittels der externen Vorrichtung 72 bearbeitet wurde. Eine programmierbare Maschinensteuerung (programmable machine controller, PMC) 16 führt die Steuerung durch Ausgeben eines Signals an eine Hilfsvorrichtung (z. B. einen Aktor, wie eine Roboterhand für einen Werkzeugaustausch) der Werkzeugmaschine mittels einer E/A-Einheit 17 durch, wodurch ein Sequenzprogramm in der numerischen Steuerung 1 installiert ist. Darüber hinaus empfängt die PMC 16 Signale von verschiedenen Schaltern in einer Steuertafel, die in einem Hauptgehäuse der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, und leitet die Signale an den CPU 11 weiter, nachdem die erforderliche Signalverarbeitung an den Signalen durchgeführt wurde.
Die CRT/MDI-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabevorrichtung, die eine Anzeige und eine Tastatur umfasst, und eine Schnittstelle 18 empfängt Befehle und Daten von der Tastatur der CRT/MDI-Einheit 70 und leitet sie an den CPU 11 weiter. Eine Schnittstelle 19 ist mit einer Steuertafel 71 verbunden, die einen manuellen Impulsgenerator und dergleichen umfasst.
Achsensteuereinheiten 30 und 31 der einzelnen Achsen empfangen Bewegungsbefehlsumfänge der einzelnen Achsen von dem CPU 11 und geben die Befehle für die einzelnen Achsen an Servoverstärker 40 bis 41 aus. Die Servoverstärker 40 und 41 empfangen die Befehle und treiben Servomotoren 50 und 51 der einzelnen Achsen an. Die Servomotoren 50 und 51 der einzelnen Achsen umfassen Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren, die Positions-/Geschwindigkeitssignale von den Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren zurück in die Achsensteuereinheiten 30 und 31 speisen, um dadurch eine Rückkopplungsregelung der Position und der Geschwindigkeit durchzuführen. Man beachte, dass in dem Blockdiagramm das Zurückspeisen der Position und der Geschwindigkeit weggelassen ist.
Eine Spindelsteuereinheit 60 empfängt einen Hauptachsendrehbefehl an die Werkzeugmaschine und gibt ein Spindelgeschwindigkeitssignal an einen Spindelverstärker 61 aus. Der Spindelverstärker 61 empfängt das Spindelgeschwindigkeitssignal, bewirkt, dass ein Hauptachsenmotor 62 der Werkzeugmaschine sich mit einer benannten Drehgeschwindigkeit dreht, und treibt das Werkzeug an.
Ein Positionscodierer 63 ist mit dem Hauptachsenmotor 62 unter Verwendung eines Zahnrads, eines Treibriemens oder dergleichen gekoppelt, wobei der Positionscodierer einen Rückkopplungsimpuls synchron mit der Drehung der Hauptspindel ausgibt und der Rückkopplungsimpuls von dem CPU 11 gelesen wird.
7 ist ein schematisches Funktionsblockdiagramm in dem Fall, in dem die oben beschriebenen einzelnen Mittel in der in 2 gezeigten numerischen Steuerung 1 als Systemprogramme vorgesehen sind. Die numerische Steuerung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Simulationseinheit 100, eine Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit 110, eine Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120, eine Anzeigeeinheit 130 und eine Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit 140.
Die Simulationseinheit 100 führt eine Simulation einer maschinellen Bearbeitung an einem virtuellen Werkstück auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms 200 durch. In der von der Simulationseinheit 100 ausgeführten Bearbeitungssimulation ist es möglich, ein bekanntes Verfahren zu verwenden, das in z. B. der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-291033 oder der japanischen Offenlegungsschrift Nr. H09-073309 offenbart ist. Die Simulationseinheit 100 umfasst eine Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke, und die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke berechnet das Volumen des anfänglichen Werkstücks, wenn die Bearbeitungssimulation gestartet wird, und das Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms 200 abgeschlossen ist, während der Ausführung der Bearbeitungssimulation jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms 200 durch Verwenden von z. B. dem oben beschriebenen Berechnungsverfahren des Volumens des gerenderten Werkstücks.
Die Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit 110 sagt die Späneansammlungsmenge, wenn die Ausführung jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms 200 abgeschlossen ist, durch Verwenden des oben beschriebenen Berechnungsverfahrens der Späneansammlungsmenge auf der Basis des Volumens des anfänglichen Werkstücks und des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung jedes Blocks abgeschlossen ist, die in der Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke berechnet werden, vorher.
Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 vergleicht die Späneansammlungsmenge, wenn die Ausführung jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms 200 abgeschlossen ist, die von der Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit 110 vorhergesagt wird, mit dem Grenzwert Th, der in einem Speicher, der nicht gezeigt ist, vorgespeichert ist, und bestimmt die Blocknummer des Blocks, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und die Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th in dem Block überschreitet, auf der Basis des Vergleichsergebnisses. Als ein Verfahren zum Bestimmen der Blocknummer des Blocks, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschritten hat, und der Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th in dem Block überschreitet, kann das oben beschriebene Verfahren verwendet werden. Nachdem die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 die Zeitvorgabe berechnet hat, zu der die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th zuerst überschreitet, betrachtet die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 das Volumen des gerenderten Werkstücks, unmittelbar bevor der Block gestartet wird, als das Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks, und durch Wiederholen des oben beschriebenen Verfahrens, wobei der Block als der Startblock verwendet wird, extrahiert die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 alle Blöcke des Bearbeitungsprogramms, in denen die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und alle Positionen des Werkzeugs.
Die Anzeigeeinheit 130 zeigt die Zeitvorgabe des Späneaustrags, die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 berechnet wurde (die Blocknummer des Blocks, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und die Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th in dem Block überschreitet), in der CRT/MDI-Einheit 70 an, so dass der Bediener sie betrachten kann.
Die Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit 140 erstellt ein modifiziertes Bearbeitungsprogramm 210, in dem der Befehlscode zum Späneaustrag automatisch in das Bearbeitungsprogramm 200 auf der Basis der Zeitvorgabe des Späneaustrags, die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 berechnet wurde (die Blocknummer des Blocks, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und die Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th in dem Block überschreitet), eingefügt wird, und gibt das modifizierte Bearbeitungsprogramm 210 aus. Es ist möglich, das modifizierte Bearbeitungsprogramm 210 durch Bedienen der CRT/MDI-Einheit 70 durch den Bediener frei zu betrachten und zu bearbeiten.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge, die auf der numerischen Steuerung 1 der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, in Vorgänge in Bezug auf die Bearbeitungssimulation und Vorgänge in Bezug auf die Vorhersage der Späneansammlungsmenge aufteilt und diese zeigt.
[Schritt SA01] Die Simulationseinheit 100 startet die Bearbeitungssimulation.
[Schritt SA02] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke berechnet das Volumen des anfänglichen Werkstücks auf der Basis von Formdaten des anfänglichen Werkstücks.
[Schritt SA03] Die Simulationseinheit 100 führt die maschinelle Bearbeitung eines Blocks des Bearbeitungsprogramms 200 durch die Simulation aus.
[Schritt SA04] Die Simulationseinheit 100 aktualisiert eine Werkstückform durch Entfernen eines maschinell bearbeiteten Teils auf der Basis des Ergebnisses der maschinellen Bearbeitung durch die Simulation.
[Schritt SA05] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke berechnet das Volumen des Werkstücks auf der Basis der in Schritt SA04 aktualisierten Werkstückform.
[Schritt SA06] Die Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit 110 bezieht sich auf die Koeffizientendatenbank 220 durch Verwenden des Werkstückmaterials und des Werkzeugtyps, die von dem Bediener im Voraus eingegeben wurden, und bezieht den Koeffizienten, der zum Bestimmen der Späneansammlungsmenge verwendet wird.
[Schritt SA07] Die Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit 110 berechnet den vorhergesagten Wert der Späneansammlungsmenge auf der Basis des in Schritt SA06 bezogenen Koeffizienten, das Volumen des anfänglichen Werkstücks und das Volumen des aktuellen Werkstücks.
[Schritt SA08] Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 bezieht die in Schritt SA07 berechnete Späneansammlungsmenge.
[Schritt SA09] Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 bestimmt, ob die in Schritt SA08 bezogene Späneansammlungsmenge den voreingestellten Grenzwert Th überschreitet oder nicht. Der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SA10 in dem Fall, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SA12 in dem Fall, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th nicht überschreitet.
[Schritt SA10] Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 speichert die Blocknummer des Blocks des Bearbeitungsprogramms 200, dessen Simulation derzeit ausgeführt wird, im Speicher. Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 berechnet die Position des Werkzeugs, wenn der Grenzwert Th überschritten wird, auf einer Bedarfsbasis und speichert die Position davon auf ähnliche Weise in dem Speicher.
[Schritt SA11] Die Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 aktualisiert das Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks mit dem Volumen des aktuellen gerenderten Werkstücks.
[Schritt SA12] Die Simulationseinheit 100 bestimmt, ob die Bearbeitungssimulation jedes der Blöcke des Bearbeitungsprogramms 200 beendet ist oder nicht. Die vorliegenden Vorgänge werden in dem Fall beendet, in dem die Bearbeitungssimulation beendet ist, und der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SA03 in dem Fall, in dem die Bearbeitungssimulation nicht beendet ist.
9 ist ein Ablaufdiagramm von Vorgängen zum Bestimmen eines Volumens Vs des Werkstücks als ein Festmodell eines gerenderten Werkstücks, das von der Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke ausgeführt wird. Man beachte, dass das vorliegende Ablaufdiagramm Vorgangsvorgehensweisen zum Bestimmen des Volumens des gerenderten Werkstücks, das von den Festdaten des Typs gebildet wird, der die folgenden Bedingungen erfüllt, zeigt.

– Bedingung 1: Die Oberfläche des Werkstücks wird von mehreren exakten dreieckigen Elementen gebildet.
– Bedingung 2: Daten zu dem normalen Vektor v jedes Dreiecks werden berechnet oder bezogen.

[Schritt SB01] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke initialisiert Volumendaten des gerenderten Werkstücks als das Festmodell, wenn die Berechnung des Volumens des gerenderten Werkstücks als das Festmodell gestartet wird.
[Schritt SB02] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke bestimmt das Volumen Vq des Tetraeders, das durch Verwenden des Ausgangspunkts O und der einzelnen Scheitelpunkte des Dreiecks, das die Form des gerenderten Werkstücks bildet, erzeugt wird.
[Schritt SB03] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke bestimmt den Vektor, der durch Verwenden des Ausgangspunkts O und eines gegebenen Scheitelpunkts des Dreiecks, das die Form des gerenderten Werkstücks bildet, erzeugt wird.
[Schritt SB04] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke bestimmt den Winkel Ac, der von dem normalen Vektor v, der zu der Außenseite des Werkstücks in der Ebene des Dreiecks ausgerichtet ist, und dem in Schritt SB03 bestimmten Vektor a gebildet wird.
[Schritt SB05] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke bestimmt, ob der in Schritt SB04 bestimmte Winkel Ac größer gleich 90° ist oder nicht. Der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SB06 in dem Fall, in dem der Winkel Ac größer gleich 90° ist, und der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SB07 in dem Fall, in dem der Winkel Ac kleiner als 90° ist.
[Schritt SB06] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke multipliziert das in Schritt SB02 bestimmte Volumen Vq des Tetraeders mit –1.
[Schritt SB07] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke fügt das im obigen Schritt bestimmte Vq dem Volumen Vs des gerenderten Werkstücks als das Festmodell hinzu.
[Schritt SB08] Die Volumenberechnungseinheit 101 für gerenderte Werkstücke bestimmt, ob die obigen Vorgänge an allen dreieckigen Elementen, die das gerenderte Werkstück bilden, durchgeführt werden oder nicht. Die vorliegenden Vorgänge werden in dem Fall beendet, in dem die Vorgänge an allen dreieckigen Elementen durchgeführt werden, und der Vorgangsablauf bewegt sich zu Schritt SB02 in dem Fall, in dem die Vorgänge nicht an allen dreieckigen Elementen durchgeführt werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde so weit beschrieben und die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Formen durch Vornehmen angemessener Änderungen durchgeführt werden.
Die obige Ausführungsform hat beispielsweise das Beispiel beschrieben, in dem die Funktionen, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, in der numerischen Steuerung bereitgestellt werden, die Funktionen, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, können jedoch auch in einer Simulationsvorrichtung des Bearbeitungsprogramms, das in einem Personalcomputer oder dergleichen installiert ist, bereitgestellt werden und die einzelnen Funktionen der vorliegenden Erfindung arbeiten vorzugsweise auch in diesem Fall.
Darüber hinaus hat die obige Ausführungsform das Beispiel beschrieben, in dem das Modell des gerenderten Werkstücks das Festmodell mit einer Oberfläche ist, die von den exakten Dreiecken gebildet wird, ein beliebiges Modellerstellungsverfahren kann jedoch verwendet werden, solange das Modell die dreidimensionale Form darstellt, die die Berechnung des Volumens des gerenderten Werkstücks ermöglicht.
Des Weiteren hat die obige Ausführungsform die Vorrichtung, die die Späne durch Spritzen der Schneidflüssigkeit entfernt, als das Beispiel des Mittels zum Austragen der Späne beschrieben, ein Magnetförderer, der die Späne durch Verwenden eines Magneten extrahiert und befördert, oder ein Roboter, der eine Vorrichtung hält, die die Späne ansaugt, kann jedoch auch als das Mittel zum Austragen der Späne verwendet werden, und die Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit 140 fügt den Befehl zum Bewirken, dass das Mittel zum Entfernen der Späne betrieben wird, in das Bearbeitungsprogramm zur Zeitvorgabe des Späneaustrags, die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit 120 berechnet wurde (die Blocknummer des Blocks, in dem die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th überschreitet, und die Position des Werkzeugs, wenn die Späneansammlungsmenge den Grenzwert Th in dem Block überschreitet), ein, wodurch der obige Fall gehandhabt werden kann.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde so weit beschrieben und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann in anderen Formen durch Vornehmen angemessener Änderungen durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-213434 [0004, 0005]
JP 2003-291033 [0063]
JP 09-073309 [0063]

Claims

Numerische Steuerung, die eine Simulationseinheit umfasst, die eine Simulation ausführt, in der ein Werkstück auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms maschinell bearbeitet wird, wobei die numerische Steuerung umfasst: eine Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke, die ein Volumen eines gerenderten Werkstücks berechnet, das eine Form des Werkstücks darstellt, das durch die Simulation gerendert wird; und eine Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit, die auf der Basis des Volumens eines anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und des Volumens des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung jedes Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, die von der Volumenberechnungseinheit für gerenderte Werkstücke berechnet werden, eine Späneansammlungsmenge vorhersagt, wenn die Ausführung des Blocks abgeschlossen ist.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit, die eine Zeitvorgabe, zu der Späne ausgetragen wird, auf der Basis der Späneansammlungsmenge, wenn die Ausführung jedes Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, die von der Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit vorhergesagt wird, berechnet.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: eine Koeffizientendatenbank, die einen Koeffizienten speichert, der verwendet wird, wenn die Späneansammlungsmenge aus einem Unterschied zwischen dem Volumen eines anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und dem Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, berechnet wird, wobei die Späneansammlungsmengenvorhersageeinheit die Späneansammlungsmenge durch Multiplizieren des Unterschieds zwischen dem Volumen des anfänglichen gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung der Simulation gestartet wird, und dem Volumen des gerenderten Werkstücks, wenn die Ausführung des Blocks, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, abgeschlossen ist, mit dem Koeffizienten vorhersagt.
Numerische Steuerung nach Anspruch 3, wobei mindestens einer von einem Werkstückmaterialkoenzienten, der mit einem Material des Werkstücks assoziiert ist, und einem Werkzeugtypkoeffizienten, der mit einem Typ eines Werkzeugs assoziiert ist, das in der maschinellen Bearbeitung verwendet wird, in der Koeffizientendatenbank gespeichert wird.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend: eine Anzeigeeinheit, die die Zeitvorgabe anzeigt, zu der die Späne ausgetragen werden und die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit berechnet wird.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Anzeigeeinheit in Assoziation mit jedem Block des Bearbeitungsprogramms die Späneansammlungsmenge anzeigt, wenn die Ausführung des Blocks abgeschlossen ist.
Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend: eine Späneaustragsbefehlseinfügungseinheit, die einen Befehlscode zum Späneaustrag in das Bearbeitungsprogramm auf der Basis der Zeitvorgabe einfügt, zu der die Späne ausgetragen werden und die von der Späneaustragszeitvorgabenberechnungseinheit berechnet wird.