DE112008000357T5

DE112008000357T5 - Automatisches Programmierverfahren und automatische Programmiervorrichtung

Info

Publication number: DE112008000357T5
Application number: DE112008000357T
Authority: DE
Inventors: Bingyan Faraday Avenue Davis Zhao; Jui-Jen Faraday Avenue Davis Chuang; Jiewu Faraday Avenue Davis Lu; Meng Faraday Avenue Davis Wang
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-12-17
Also published as: WO2008096847A1; JP5140003B2; US8594831B2; JPWO2008096847A1; US20100094450A1

Abstract

Automatisches Programmierverfahren zum interaktiven Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine, wobei das automatische Programmierverfahren so konfiguriert ist, dass es Folgendes ausführt:
einen Importierschritt zum Importieren zuvor erstellter zweidimensionaler CAD-Daten in Einstellmittel zum Einstellen eines Bearbeitungsprofils, das ein Umrissprofil eines durch die NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts ist;
einen Eingabeschritt zum Eingeben von Daten in die Einstellmittel zum Spezifizieren eines geometrischen Elements, welches als Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts unter den geometrischen Elementen einer Geometrie ausgewählt wird, die von den zweidimensionalen CAD-Daten, die im Importierschritt importiert wurden, definiert wird;
einen Bearbeitungsprofil-Einstellschritt, bei welchem von den Einstellmitteln auf Basis von ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die im Eingabeschritt eingegeben wurden, ein geometrisches Element, das den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entspricht, erkannt wird und auf Basis des erkannten geometrischen Elements das Bearbeitungsprofil eingestellt wird;
einen CL-Datenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Programmierverfahren zum interaktiven Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine und eine automatische Programmiervorrichtung hierfür.
Stand der Technik
Als Vorrichtung zum interaktiven Erzeugen des NC-Programms ist im Stand der Technik beispielsweise die in Patentschrift 1 offenbarte datengesteuerte Vorrichtung bekannt. Die datengesteuerte Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie Folgendes aufweist: eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von Daten, eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes, einen Scanner zum Abtasten einer Maschinenzeichnung mit einem auf Papier gezeichneten Bearbeitungsprofil, Korrekturmittel zum Empfangen der eingegebenen Daten von der Eingabevorrichtung und gleichzeitigen Anzeigen der von dem Scanner abgetasteten Maschinenzeichnung auf der Anzeigevorrichtung, wodurch das Bearbeitungsprofil auf der auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Maschinenzeichnung korrigiert wird, und Erzeugungsmittel zum Akzeptieren der von der Eingabevorrichtung eingegebenen Daten und Erzeugen eines NC-Programms auf Basis des von dem Korrekturmittel korrigierten Bearbeitungsprofils.
Bei der datengesteuerten Vorrichtung wird die Maschinenzeichnung von dem Scanner abgetastet, und anschließend wird die von dem Scanner abgetastete Maschinenzeichnung von dem Korrekturmittel auf der Anzeigevorrichtung angezeigt, und die von der Eingabevorrichtung eingegebenen Daten werden akzeptiert, wodurch das Bearbeitungsprofil auf der Maschinenzeichnung, die auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, korrigiert wird. Anschließend werden die von der Eingabevorrichtung eingegebenen Daten von dem Erzeugungsmittel empfangen, und das NC-Programm wird basierend auf dem von dem Korrekturmittel korrigierten Bearbeitungsprofil erzeugt.

Patentschrift 1: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 5-204433

Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Bei den herkömmlichen datengesteuerten Vorrichtungen ist es jedoch notwendig, das Bearbeitungsprofil der von dem Scanner abgetasteten Maschinenzeichnung zu korrigieren, und somit besteht das Problem, dass dieser Korrekturvorgang beschwerlich ist und es außerdem Zeit kostet, das NC-Programm zu erzeugen.
Spezieller ist es in dem Falle, dass zum Beispiel ein Bearbeitungszentrum benutzt wird, um ein Werkstück W zu einem in 21 gezeigten Profil zu bearbeiten, wenn ein NC-Programm zum Einarbeiten eines in der Figur gezeigten Blindlochs H in das Werkstück W erzeugt wird, notwendig, das Bearbeitungsprofil der Maschinenzeichnung in 22 zu dem in 23 gezeigten zu korrigieren. Alternativ hierzu ist es in dem Falle, dass zum Beispiel eine Drehbank benutzt wird, um ein Werkstück W zu einem Profil wie in 25 gezeigt zu bearbeiten, wenn ein NC-Programm zum Bearbeiten des Werkstücks W zu einem in 26 gezeigten Außenprofil erzeugt wird, notwendig, das Bearbeitungsprofil der Maschinenzeichnung in 25 zu dem in 26 gezeigten zu korrigieren.
Solche Probleme entstehen nicht nur bei den oben beschriebenen herkömmlichen datengesteuerten Vorrichtungen, sondern auf ähnliche Weise auch bei einer interaktiven Programmiervorrichtung, die so konfiguriert ist, dass CAD-Daten importiert werden und aus den geometrischen Elementen einer durch die importierten CAD-Daten definierten Geometrie ein geometrisches Element ausgewählt und bezeichnet wird, das einem Umrissprofil eines zu bearbeitenden Abschnitts entspricht.
Das heißt, wenn das NC-Programm zum Bearbeiten des in 21 gezeigten Blindlochs H in dem Werkstück W erzeugt wird, ist es notwendig, die importierten CAD-Daten (siehe 22) wie in 23 gezeigt zu korrigieren, und anschließend wird das korrigierte geometrische Element ausgewählt und bezeichnet. Wenn das NC-Programm zum Drehen des Werkstücks W auf ein in 26 gezeigtes Außenprofil erzeugt wird, ist es notwendig, die importierten CAD-Daten (siehe 25) wie in 26 gezeigt zu korrigieren, und anschließend wird das korrigierte geometrische Element ausgewählt und bezeichnet. Der Grund hierfür ist der folgende: Wenn das in 24 gezeigte geometrische Element ausgewählt und bezeichnet wird, kann das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts nicht klar spezifiziert werden, da beide Seiten einer Linie L gabelförmige Verzweigungen aufweisen. Wenn ferner die in 27 gezeigten geometrischen Elemente (die durch dicke, durchgezogene Linien bezeichneten Abschnitte) ausgewählt und bezeichnet werden, sind die Linien nicht verbunden, d. h., ein nach Abschluss der gesamten Bearbeitung gebildetes Profil ist in den CAD-Daten definiert, und ein nach dem Rohschneiden gebildetes Profil ist darin nicht definiert, und daher kann ähnlich wie in dem zuvor beschriebenen Fall das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts nicht klar spezifiziert werden.
Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der obenstehenden Situationen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein automatisches Programmierverfahren zu schaffen, das dazu in der Lage ist, ein NC-Programm auf einfachere Weise und in kürzerer Zeit zu erzeugen, sowie eine automatische Programmiervorrichtung dafür.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung ein automatisches Programmierverfahren, wobei es sich bei dem Verfahren um das interaktive Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine handelt, und das automatische Programmierverfahren so konfiguriert ist, dass es Folgendes ausführt:
einen Importierschritt zum Importieren zuvor erstellter zweidimensionaler CAD-Daten in Einstellmittel zum Einstellen eines Bearbeitungsprofils, bei welchen es sich um ein Umrissprofil eines durch die NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts handelt;
einen Eingabeschritt zum Eingeben von Daten in das Einstellmittel zum Spezifizieren eines geometrischen Elements, welches als Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts unter den geometrischen Elementen einer Geometrie ausgewählt wird, die von den zweidimensionalen CAD-Daten, die von dem Importierschritt importiert wurden, definiert wird;
einen Bearbeitungsprofil-Einstellschritt, bei welchem von dem Einstellmittel auf Basis von ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die im Eingabeschritt eingegeben wurden, ein geometrisches Element, das den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entspricht, erkannt wird und auf Basis des erkannten geometrischen Elements das Bearbeitungsprofil eingestellt wird;
einen CL-Datenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens entlang dem Bearbeitungsprofil bewegenden Werkzeugs beziehen, auf Basis des in dem Bearbeitungsprofil-Einstellschritt eingestellten Bearbeitungsprofils; und
einen NC-Programmerzeugungsschritt zum Erzeugen des NC-Programms durch Umwandeln der im CL-Datenerzeugungsschritt erzeugten Werkzeugbahndaten, das automatische Programmierverfahren, wobei
der Bearbeitungsprofil-Einstellschritt Folgendes umfasst:
einen ein gewähltes Element erkennenden Schritt zum Erkennen des geometrischen Elements, das den im Eingabeschritt eingegebenen, ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entspricht, auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten;
einen ein gewähltes Element korrigierenden Schritt, bei welchem bestätigt wird, ob mit dem in dem ein gewähltes Element erkennenden Schritt erkannten geometrischen Element eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt gebildet werden kann, und, wenn eine solche Linie nicht gebildet werden kann, das erkannte geometrische Element korrigiert wird und/oder ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, wodurch es möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden; und
einen Profileinstellschritt, bei welchem, falls mit dem in dem ein gewähltes Element erkennenden Schritt erkannten geometrischen Element die durchgängige Linie gebildet werden kann und es durch den Schritt in dem ein gewähltes Element korrigierenden Schritt möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden, basierend auf dem geometrischen Element, aus welchem die durchgängige Linie gebildet werden kann, das Bearbeitungsprofil eingestellt wird.
Das automatische Programmierverfahren kann vorzugsweise von der folgenden automatischen Programmiervorrichtung implementiert werden. Die automatische Programmiervorrichtung ist eine automatische Programmiervorrichtung zum interaktiven Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine, wobei die automatische Programmiervorrichtung Folgendes umfasst:
CAD-Daten-Importiermittel zum Importieren zuvor erstellter zweidimensionaler CAD-Daten;
Bearbeitungsprofil-Einstellmittel, die dazu dienen, basierend auf Daten, die sukzessive von außen eingegeben werden und zum Spezifizieren eines geometrischen Elements dienen, das als Umrissprofil eines von der NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts gewählt wurde, aus geometrischen Elementen einer durch die von dem CAD-Daten-Importmittel importierten, zweidimensionalen CAD-Daten definierten Geometrie die einzelnen, den Daten entsprechenden geometrischen Elemente zu erkennen und basierend auf den erkannten geometrischen Elementen ein Bearbeitungsprofil einzustellen, bei welchem es sich um das Uinrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts handelt;
CL-Datenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens entlang dem Bearbeitungsprofil bewegenden Werkzeugs beziehen, auf Basis des von dem Bearbeitungsprofil Einstellmittel eingestellten Bearbeitungsprofils; und
NC-Programmerzeugungsmittel zum Erzeugen des NC-Programms durch Umwandeln der von dem CL-Datenerzeugungsmittel erzeugten Werkzeugbahndaten, wobei
das Bearbeitungsprofil-Einstellmittel Folgendes aufweist:
eine ein gewähltes Element erkennende Sektion zum Erkennen der einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, welche sukzessive von außen eingegeben werden, auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten;
eine ein gewähltes Element korrigierende Sektion, in welcher bestätigt wird, ob mit den einzelnen der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt gebildet werden kann, und, wenn eine solche Linie nicht gebildet werden kann, die erkannten geometrischen Elemente korrigiert werden und/oder ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, wodurch es möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden; und
eine Profileinstellsektion, bei welcher, falls mit den von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elementen die durchgängige Linie gebildet werden kann und wenn es durch den Prozess in der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden, basierend auf dem geometrischen Element, aus welchem die durchgängige Linie gebildet werden kann, das Bearbeitungsprofil eingestellt wird.
Gemäß der automatischen Programmiervorrichtung werden die zweidimensionalen CAD-Daten, die zuvor mit Hilfe einer CAD-Vorrichtung oder dergleichen erstellt worden sind, zunächst von dem CAD-Daten-Importiermittel importiert. Zu Beispielen für die zweidimensionalen CAD-Daten zählen Daten im DXF- oder IGES-Format, jedoch sind die Beispiele nicht hierauf beschränkt.
Anschließend werden die Daten (die ein gewähltes Element spezifizierenden Daten) zum Spezifizieren des geometrischen Elements, welches als Umrissprofil des von der NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts aus den geometrischen Elementen einer Geometrie ausgewählt wird, die von den zweidimensionalen CAD-Daten, die durch das CAD-Daten-Importiermittel importiert worden sind, definiert wird, erfolgreich von außen eingegeben. Die Daten werden von dem Bearbeitungsprofil-Einstellmittel akzeptiert, und dann werden die einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, von dem Bearbeitungsprofil-Einstellmittel basierend auf den ein gewähltes Element spezifizierende Daten erkannt. Basierend auf den erkannten geometrischen Elementen wird das Bearbeitungsprofil oder Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts eingestellt.
Spezieller werden zuerst von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion die einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten erkannt, welche sukzessive von außen eingegeben wurden. Anschließend wird von der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion bestätigt, ob es möglich ist, mit allen erkannten geometrischen Elementen eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt zu bilden. Wenn es nicht möglich ist, die durchgängige Linie zu bilden, werden die erkannten geometrischen Elemente korrigiert und/oder ein neues geometrisches Element wird hinzugefügt, so dass die durchgängige Linie gebildet werden kann. Wenn es möglich ist, mit den von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elementen die durchgängige Linie zu bilden, und wenn es möglich wird, durch den Prozess in der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion die durchgängige Linie zu bilden, wird von der Profileinstellsektion basierend auf dem geometrischen Element, aus welchem die kontinuierliche Linie gebildet werden kann, das Bearbeitungsprofil eingestellt.
Zu Beispielen für das geometrische Element zählen eine Linie, ein Polygonzug, ein Kreisbogen und ein Spline, jedoch sind die Beispiele nicht hierauf beschränkt. Der Grund, warum es möglich gemacht wird, durch Korrektur des geometrischen Elements und/oder Hinzufügen des neuen geometrischen Elements eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt zu bilden, besteht darin, dass möglich gemacht wird, das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts klar zu spezifizieren.
Anschließend werden von dem CL-Datenerzeugungsmittel auf Basis des solchermaßen eingestellten Bearbeitungsprofils die Werkzeugbahndaten erzeugt, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens entlang diesem Bearbeitungsprofil bewegenden Werkzeugs beziehen. Anschließend werden von dem NC-Programmerzeugungsmittel die von dem CL-Datenerzeugungsmittel erzeugten Werkzeugbahndaten umgewandelt, und das NC-Programm wird erzeugt. So wird das NC-Programm zum Bearbeiten des von der NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts erzeugt.
Gemäß dem automatischen Programmierverfahren und der automatischen Programmiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden also die zweidimensionalen CAD-Daten importiert, und anschließend kann das Bearbeitungsprofil einfach durch Eingeben der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten eingestellt werden, und es ist nicht notwendig, das geometrische Element zu korrigieren usw. Somit kann das NC-Programm auf einfachere Weise und in kürzerer Zeit erzeugt werden.
Da ferner die durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt gebildet werden kann, ohne einen Bediener zu bemühen, wird es möglich, auf effektive Weise zu verhindern, dass der Bediener bei der Korrektur des geometrischen Elements usw. einen Fehler macht.
Hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente bestätigt die ein gewähltes Element korrigierende Sektion, ob die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente einen Schnittpunkt aufweisen, und ob der Schnittpunkt mit je einem Ende dieser beiden geometrischen Elemente zusammenfällt. Wenn die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente einen Schnittpunkt aufweisen und der Schnittpunkt nicht die einen Enden dieser geometrischen Elemente bildet, kann die ein gewähltes Element korrigierende Sektion so konfiguriert sein, dass sie einen Prozess ausführt, bei welchem eines der geometrischen Elemente oder beide geometrischen Elemente vergrößert oder verkleinert werden, dass die einen Enden dieser geometrischen Elemente aufeinanderfallen, oder einen Prozess, bei welchem ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzugefügt wird und eines der geometrischen Elemente oder beide vergrößert oder verkleinert werden und die einen Enden der beiden geometrischen Elemente über das hinzugefügte geometrische Element verbunden werden.
Die ein gewähltes Element korrigierende Sektion kann mit Folgendem konfiguriert sein: einem ersten Prozessor zum Bestätigen hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente, ob die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente einen Schnittpunkt aufweisen, und falls die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente keinen Schnittpunkt aufweisen, zum Vergrößern eines oder beider der beiden geometrischen Elemente, um die geometrischen Elemente zu verbinden, oder zum Hinzufügen eines neuen geometrischen Elements zwischen den beiden geometrischen Elementen, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden; und einem zweiten Prozessor zum Bestätigen, ob Enden der beiden geometrischen Elemente, für die vom ersten Prozessor bestätigt wurde, dass sie den Schnittpunkt aufweisen, aufeinanderfallen, oder ob jedes der Enden des vom ersten Prozessor neu hinzugefügten geometrischen Elements mit Enden des einen und des anderen der beiden geometrischen Elemente aufeinanderfällt, und, wenn sie nicht aufeinanderfallen, zum Verkürzen eines oder beider der beiden geometrischen Elemente dergestalt, dass die Enden der geometrischen Elemente aufeinanderfallen.
Auf diese Weise kann mit dem gewählten geometrischen Element und/oder dem hinzugefügten geometrischen Element über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung effektiv gebildet werden.
Die ein gewähltes Element korrigierende Sektion kann ferner einen dritten Prozessor aufweisen, welcher nach dem Prozess im zweiten Prozessor ausgeführt wird und bestätigt, ob die von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente ein anderes geometrisches Element als die an sie angrenzenden geometrischen Elemente schneiden, und, falls es keine solchen Schnittpunkte gibt, das Bearbeitungsprofil in der Profileinstellsektion einstellt. Auf diese Weise wird es möglich, wenn das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts unbestimmt wird, das Erzeugen eines Fehlers beim Einstellen des Bearbeitungsprofils durch die Profileinstellsektion sicher zu vermeiden.
Der erste Prozessor kann dafür konfiguriert sein, einen Verbindungsmodus zu wählen, bei dem eine Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, die durch Bearbeitung aus dem Werkstück abgetrennt werden soll, so weit wie möglich minimiert wird (d. h., das Profil des Werkstücks nach dem Bearbeiten des zu bearbeitenden Abschnitts wird so weit wie möglich maximiert), falls es mehrere Verbindungsmodi zum Verbinden der beiden geometrischen Elemente durch Verlängern einer oder beider der beiden geometrischen Elemente oder durch Hinzufügen des neuen geometrischen Elements zwischen den beiden geometrischen Elementen, wenn diese keinen Schnittpunkt aufweisen, gibt. Auf diese Weise wird es möglich, eine übermäßige Bearbeitung (ein übermäßiges Zerspanen) bei der Bearbeitung des Werkstücks effektiv zu verhindern.
Der zweite Prozessor kann solchermaßen konfiguriert sein, dass hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente oder der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente und des von dem ersten Prozessor hinzugefügten geometrischen Elements ein Startpunkt und ein Endpunkt eingestellt werden und danach eines oder beide der beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente gekürzt werden, damit Startpunkt und Endpunkt der geometrischen Elemente aufeinanderfallen. Somit erreicht man effektiv, dass die einzelnen Enden der geometrischen Elemente aufeinanderfallen.
Effekte der Erfindung
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß dem automatischen Programmierverfahren und der automatischen Programmiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein NC-Programm auf einfachere Weise und in kürzerer Zeit erzeugt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration automatischer Programmiervorrichtungen gemäß der ersten (und zweiten) Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Bearbeitungsprofil-Einstellprozessors der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses eines Verbindungsprozessors der ersten Ausführungsform.
4 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses eines Längenanpassungsprozessors der ersten Ausführungsform.
5 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses eines Prüfprozessors der ersten Ausführungsform.
6 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung der Auswahl eines geometrischen Elements bei der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Bearbeitungsprofil-Einstellprozessors einer zweiten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung der verschiedenen Bearbeitungsarten beim Drehen und einer Werkzeugbewegungsrichtung während des Drehens.
9 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung der Werkzeugbewegungsrichtung während des Drehens.
10 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen den Bearbeitungsarten beim Drehen, einer Bearbeitungsrichtung eines geometrischen Elements, das unter den sukzessive erkannten geometrischen Elementen als erstes erkannt wird und in Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung weist, und einem Elementauswahlabschnitt.
11 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses einer Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion der zweiten Ausführungsform.
12 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses einer Ausgewählte-Richtung-Erkennungssektion der zweiten. Ausführungsform.
13 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses einer Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion der zweiten Ausführungsform.
14 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion der zweiten Ausführungsform.
15 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung, eines Prozesses der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion der zweiten Ausführungsform.
16 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion der zweiten Ausführungsform.
17 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses einer ein gewähltes Element korrigierenden Sektion der zweiten Ausführungsform.
18 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Prozesses der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion der zweiten Ausführungsform.
19 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung der Auswahl geometrischer Elemente bei der zweiten Ausführungsform.
20 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung der Auswahl der geometrischen Elemente in der zweiten Ausführungsform.
21 ist eine perspektivische Ansicht eines zu bearbeitenden Werkstücks.
22 ist eine Draufsicht auf das zu bearbeitende Werkstück.
23 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Problems im Stand der Technik.
24 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Problems im Stand der Technik.
25 ist eine Frontalansicht des zu bearbeitenden Werkstücks.
26 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Problems im Stand der Technik.
27 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung eines Problems im Stand der Technik.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nachstehend spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer automatischen Programmiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Bearbeitungsprofil-Einstellprozessors der ersten Ausführungsform zeigt. Die Ausführungsform wird beispielhaft anhand eines Falles beschrieben, in welchem ein NC-Programm zum Einarbeiten eines Blindloches H wie in 21 gezeigt in ein Werkstück W erzeugt wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist eine automatische Programmiervorrichtung 1 einer ersten Ausführungsform solchermaßen konfiguriert, dass sie Folgendes aufweist eine Eingabevorrichtung 11, eine Anzeigevorrichtung 12, einen CAD-Daten-Importprozessor 13, einen Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14, einen Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor 21, einen Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22, einen CL-Datenerzeugungsprozessor 23, eine CL-Datenspeichersektion 24, eine Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion 25, einen NC-Programmerzeugungsprozessor 26 und eine NC-Programmspeichersektion 27.
Die Eingabevorrichtung 11 dient dazu, diverse Daten einzugeben. Die Anzeigevorrichtung 12 dient dazu, verschiedene Bilder anzuzeigen. Der CAD-Daten-Importprozessor 13 ist mit einer CAD-Vorrichtung 41 zum Erstellen zweidimensionaler CAD-Daten, beispielsweise im DXF- oder IGES-Format, verbunden und führt einen Prozess zum Importieren der mit Hilfe der CAD- Vorrichtung 41 erstellten zweidimensionalen CAD-Daten aus.
Der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 führt einen Prozess aus, in welchem basierend auf Daten (ein gewähltes Element spezifizierende Daten), die sukzessive von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden und zum Spezifizieren eines geometrischen Elements vorgesehen sind, das als Umrissprofil (Begrenzungsprofil) eines von einer NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts gewählt wurde, aus geometrischen Elementen einer durch die von dem CAD-Daten-Importprozessor 13 importierten zweidimensionalen CAD-Daten definierte Geometrie die einzelnen den Daten entsprechenden geometrischen Elemente erkannt werden, und basierend auf den erkannten geometrischen Elementen ein Bearbeitungsprofil oder Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts eingestellt wird. Beim Akzeptieren der Daten, die von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden und das Erzeugen eines NC-Programms für die Bearbeitung eines Blindloches anzeigen, funktioniert der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 als: eine ein gewähltes Element erkennende Sektion 15, eine ein gewähltes Element korrigierende Sektion 16 und eine Profileinstellsektion 20. Die ein gewähltes Element korrigierende Sektion 16 funktioniert als Verbindungsprozessor 17, Längenanpassungsprozessor 18 und Prüfprozessor 19.
Die ein gewähltes Element erkennende Sektion 15 führt Folgendes aus: einen Prozess zum Anzeigen der von dem CAD-Daten-Importprozessor 13 importierten zweidimensionalen CAD-Daten auf der Anzeigevorrichtung 12, einen Prozess zum Akzeptieren der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die sukzessive von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden, und einen Prozess zum Erkennen der einzelnen geometrischen Elemente, die den akzeptierten, ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, basierend auf diesen Daten. Bei dieser Ausführungsform werden hinsichtlich des als Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts ausgewählten geometrischen Elements aneinandergrenzende geometrische Elemente der Reihe nach ausgewählt. Zu Beispielen für das geometrische Element zählen eine Linie, ein Polygonzug, ein Kreisbogen und ein Spline.
Der Verbindungsprozessor 17 bestätigt, ob die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente, die von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 15 erkannt werden, so verbunden sind, dass sie einen Schnittpunkt aufweisen. Wenn die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente keinen Schnittpunkt aufweisen, vergrößert der Verbindungsprozessor 17 eines oder beide der beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden, oder er fügt ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzu, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden.
Spezieller führt der Verbindungsprozessor 17 Folgendes aus, wenn bestimmt wird, dass kein Schnittpunkt vorliegt einen ersten Prozess (siehe a), b) und c) in 3), in welchem eines oder beide der beiden geometrischen Elemente vergrößert werden, um die beiden Elemente zu verbinden; einen zweiten Prozess (siehe 3d)), bei welchem zwischen den beiden geometrischen Elementen ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, um die beiden Elemente dergestalt zu verbinden, dass von jedem Ende der beiden geometrischen Elemente die jeweils näherliegenden Enden mit einer geraden oder gekrümmten Linie verbunden werden; und einen dritten Prozess (siehe 3e)), bei welchem zwischen den beiden geometrischen Elementen ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, um die beiden Elemente dergestalt zu verbinden, dass von einem Ende eines der beiden geometrischen Elemente, das dem jeweils anderen geometrischen Element näher liegt, eine vertikale Linie zu dem anderen geometrischen Element gezogen wird.
Welcher der Prozesse, d. h., der erste, der zweite oder der dritte Prozess, bevorzugt ausgeführt wird, wird im Voraus basierend auf den von der Eingabevorrichtung 11 eingegebenen Daten eingestellt. Wenn zum Beispiel die Priorität der einzelnen Prozesse auf eine Reihenfolge aus erstem Prozess, zweitem Prozess und drittem Prozess eingestellt ist, wird der erste Prozess als erstes ausgeführt. Wenn die beiden geometrischen Elemente vom ersten Prozess nicht verbunden werden können, wird der zweite Prozess ausgeführt, und wenn die beiden geometrischen Elemente auch vom zweiten Prozess nicht verbunden werden können, wird der dritte Prozess ausgeführt. Wenn es, wie in 3e) gezeigt ist, nicht nur möglich ist, von einem Ende eines der beiden geometrischen Elemente, welches näher bei dem anderen geometrischen Element liegt, eine vertikale Linie zu dem anderen geometrischen Element zu ziehen, sondern auch möglich ist, von einem Ende des anderen geometrischen Elements, welches näher an dem einen geometrischen Element liegt, eine vertikale Linie zu dem einen geometrischen Element zu ziehen, so wird dasjenige geometrische Element hinzugefügt, dessen vertikale Linie kürzer ist.
Der Längenanpassungsprozessor 18 bestätigt, ob die Enden der beiden geometrischen Elemente, für die vom Verbindungsprozessor 17 bestätigt wurde, dass sie den Schnittpunkt aufweisen, aufeinanderfallen, und bestätigt auch, ob jedes der Enden des vom Verbindungsprozessor 17 neu hinzugefügten geometrischen Elements mit Enden des einen und des anderen der beiden geometrischen Elemente aufeinanderfällt. Wenn sie nicht aufeinanderfallen, verkürzt der Längenanpassungsprozessor 18 eines oder beide der beiden geometrischen Elemente dergestalt, dass die Enden der geometrischen Elemente aufeinanderfallen.
Spezieller werden, wenn festgestellt wird, dass die Enden nicht aufeinanderfallen, zuerst auf die beiden geometrischen Elemente bzw. auf die beiden geometrischen Elemente und das hinzugefügte geometrische Element jeweils ein Startpunkt und ein Endpunkt gesetzt. Wenn der Startpunkt und der Endpunkt auf die beiden geometrischen Elemente gesetzt werden, werden hinsichtlich des unter den beiden geometrischen Elementen zuerst ausgewählten geometrischen Elements der Startpunkt (das eine Ende) und der Endpunkt (das Ende auf einer Seite eines Schnittabschnitts) entlang einer Richtung gesetzt, welche von einem Ende des geometrischen Elements, das zuerst ausgewählt wird, zum Schnittabschnitt der beiden geometrischen Elemente verläuft. Hinsichtlich des geometrischen Elements, welches unter den beiden geometrischen Elementen später ausgewählt wird, werden der Startpunkt (das Ende auf der Seite des Schnittabschnitts) und der Endpunkt (das eine Ende) entlang einer Richtung gesetzt, die von dem Schnittabschnitt der beiden geometrischen Elemente zu einem Ende des später ausgewählten geometrischen Elements verläuft.
Wenn andererseits der Startpunkt und der Endpunkt auf die beiden geometrischen Elemente und das neu hinzugefügte geometrische Element gesetzt werden, werden hinsichtlich des unter den beiden geometrischen Elementen zuerst ausgewählten geometrischen Elements der Startpunkt (das eine Ende) und der Endpunkt (das Ende auf der Seite des Schnittabschnitts) entlang einer Richtung gesetzt, welche von einem Ende des geometrischen Elements, das zuerst ausgewählt wird, zum Schnittabschnitt mit dem hinzugefügten geometrischen Element verläuft. Hinsichtlich des hinzugefügten geometrischen Elements werden der Startpunkt (der Schnittpunkt mit dem zuerst ausgewählten geometrischen Element) und der Endpunkt (der Schnittpunkt mit dem später ausgewählten geometrischen Element) entlang einer Richtung gesetzt, die von dem Schnittpunkt mit dem unter den beiden geometrischen Elementen zuerst ausgewählten geometrischen Element zum Schnittpunkt mit dem später unter den beiden geometrischen Elementen ausgewählten geometrischen Element verläuft. Hinsichtlich des geometrischen Elements, welches unter den beiden geometrischen Elementen später ausgewählt wird, werden der Startpunkt (das Ende auf der Seite des Schnittabschnitts) und der Endpunkt (das eine Ende) entlang einer Richtung gesetzt, die von dem Schnittabschnitt der beiden geometrischen Elemente zu einem Ende des später ausgewählten geometrischen Elements verläuft.
Wie in 4a) hinsichtlich des später ausgewählten geometrischen Elements (2) gezeigt ist, wird, wenn es zwei mögliche Richtungen gibt, d. h., die Richtung, die von dem Schnittabschnitt der beiden geometrischen Elemente zu einem Ende des geometrischen Elements (2) verläuft, oder die Richtung, die von dem Schnittabschnitt mit dem hinzugefügten geometrischen Element zu dem einen Ende des geometrischen Elements (2) verläuft, gemäß einer Beziehung zwischen dem später ausgewählten geometrischen Element (2) und einem noch später ausgewählten geometrischen Element (3), wie in 4b) gezeigt, eine Richtung spezifiziert, und entlang dieser Richtung werden ein Startpunkt P und ein Endpunkt Q gesetzt. Das Bezugszeichen (1) gibt hierbei das zuerst ausgewählte geometrische Element an.
Der Startpunkt P und der Endpunkt Q werden auf die beiden geometrischen Elemente bzw. auf die beiden geometrischen Elemente und das hinzugefügte geometrische Element gesetzt. Anschließend wird eines oder werden beide der beiden geometrischen Elemente in der Länge gekürzt, so dass der Endpunkt Q des zuerst ausgewählten geometrischen Elements und der Startpunkt P des später ausgewählten geometrischen Elements aufeinanderfallen, bzw. dass der Endpunkt Q des zuerst ausgewählten geometrischen Elements und der Startpunkt P des hinzugefügten geometrischen Elements und außerdem der Endpunkt Q des hinzugefügten geometrischen Elements und der Startpunkt P des später ausgewählten geometrischen Elements aufeinanderfallen (siehe 4c)).
Der Prüfprozessor 19 bestätigt, ob das geometrische Element, auf welches von dem Längenanpassungsprozessor 18 der Startpunkt und der Endpunkt gesetzt werden, außer den daran angrenzenden geometrischen Elementen kein weiteres geometrisches Element schneidet. Wenn kein Schnittpunkt vorliegt, veranlasst der Prüfprozessor 19 die Profileinstellsektion 20 dazu, das Bearbeitungsprofil oder Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts einzustellen.
Genauer gesagt wird beispielsweise, wenn, wie in 5a) gezeigt, ein zu prüfendes geometrisches Element (4) außer den daran angrenzenden geometrischen Elementen kein anderes geometrisches Element schneidet, festgestellt, dass kein Schnittpunkt vorliegt. Wenn andererseits, wie in 5b) gezeigt, das zu prüfende geometrische Element (4) außer den daran angrenzenden geometrischen Elementen noch ein anderes geometrisches Element schneidet (im dargestellten Beispiel schneidet das geometrische Element (4) das als Zweites ausgewählte geometrische Element), wird festgestellt, dass ein Schnittpunkt vorliegt. Infolgedessen wird auf der Anzeigevorrichtung 12 eine Fehlermeldung angezeigt. Die Bezugszeichen (1), (2), (3) und (4) bezeichnen hier die sukzessive ausgewählten geometrischen Elemente, und die an das mit (4) bezeichnete geometrische Element angrenzenden geometrischen Elemente sind die mit (1) und (3) bezeichneten geometrischen Elemente. Der Grund dafür ist, dass von den geometrischen Elementen mit Ausnahme des mit (1) bezeichneten geometrischen Elements ein geschlossener Raum gebildet wird, wenn die zu dem mit (4) bezeichneten geometrischen Element benachbarten geometrischen Elemente die mit (3) und (2) bezeichneten geometrischen Elemente sind. Das mit (1) bezeichnete geometrische Element grenzt an die mit (2) und (4) bezeichneten geometrischen Elemente an, das mit (2) bezeichnete geometrische Element grenzt an die mit (1) und (3) bezeichneten geometrischen Elemente an, und das mit (3) bezeichnete geometrische Element grenzt an die mit (2) und (4) bezeichneten geometrischen Elemente an.
Die Profileinstellsektion 20 stellt das Bearbeitungsprofil basierend auf dem geometrischen Element ein, für das durch Durchlaufen der einzelnen Prozesse an der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 15 und der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion 16 (dem Verbindungsprozessor 17, dem Längenanpassungsprozessor 18 und dem Prüfprozessor 19) bestätigt wurde, dass über den ganzen Weg vom Startpunkt zum Endpunkt eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung gebildet werden kann, und außerdem basierend auf dem geometrischen Element, von dem ausgehend die durchgängige Linie gebildet werden kann.
Der Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor 21 führt einen Prozess zum Einstellen eines Bearbeitungsparameters wie zum Beispiel einer Bearbeitungsbedingung aus. Der Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22 führt einen Prozess zum Einstellen eines beim Bearbeiten des zu bearbeitenden Abschnitts benutzten Werkzeugs aus. Die Bearbeitungsbedingung entspricht einem Material eines zu bearbeitenden Werkstücks, einem von dem Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22 eingestellten benutzten Werkzeug oder dergleichen. Bei der Bearbeitungsbedingung handelt es sich um Daten, die sich beispielsweise auf eine Werkzeugvorschubmenge und eine Schnittgeschwindigkeit beziehen.
Auf Basis des von der Profileinstellsektion 20 eingestellten Bearbeitungsprofils, des von dem Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor 21 eingestellten Bearbeitungsparameters und des von dem Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22 eingestellten benutzten Werkzeugs führt der CL-Datenerzeugungsprozessor 23 einen Prozess zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten aus, die eine in einem Werkstückkoordinatensystem angegebene Bewegungsbahn des benutzten Werkzeugs, das sich mindestens entlang diesem Bearbeitungsprofil bewegt, eine Vorschubgeschwindigkeit des benutzten Werkzeugs, eine Drehzahl davon oder dergleichen umfassen, und speichert die erzeugten Werkzeugbahndaten in der CL-Datenspeichersektion 24.
In der Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion 25 werden zuvor Daten abgespeichert, die sich auf einen Typ, eine Struktur oder dergleichen einer NC-Werkzeugmaschine wie einem Bearbeitungszentrum und einer NC-Drehbank beziehen. Auf Basis der in der CL-Datenspeichersektion 24 gespeicherten Werkzeugbahndaten und der in der Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion 25 gespeicherten Daten führt der NC-Programmerzeugungsprozessor 26 einen Prozess zum Erzeugen eines NC-Programms durch Umwandeln des Koordinatensystems, auf welches die Bewegungsbahn des benutzten Werkzeugs eingestellt ist, aus dem Werkstückkoordinatensystem in ein absolutes Koordinatensystem aus und speichert das erzeugte NC-Programm in der NC-Programmspeichersektion 27. Das in der NC-Programmspeichersektion 27 gespeicherte NC-Programm ist darauf ausgelegt, von der Ausgabevorrichtung 42 nach außen ausgegeben zu werden. Bei dem absoluten Koordinatensystem handelt es sich um ein spezielles Koordinatensystem, das auf die NC-Werkzeugmaschine eingestellt ist. Das Werkstück-Koordinatensystem ist dasjenige Koordinatensystem, das auf ein zu bearbeitendes Werkstück eingestellt ist.
Gemäß der solchermaßen konfigurierten automatischen Programmiervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform werden vorbestimmte zweidimensionale CAD-Daten von dem CAD-Daten-Importprozessor 13 aus der CAD-Vorrichtung 41 importiert. Danach werden, wenn die von der Eingabevorrichtung 11 eingegebenen, ein gewähltes Element spezifizierenden Daten von dem Bearbeitungsprofil Einstellprozessor 14 akzeptiert worden sind, basierend auf den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten die einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, von dem Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 erkannt. Infolgedessen wird auf Basis der erkannten geometrischen Elemente das Bearbeitungsprofil eingestellt.
Wenn zu diesem Zeitpunkt die durchgängige Linie über den ganzen Weg von dem Startpunkt zu dem Endpunkt ohne gabelförmige Verzweigung mit den auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten erkannten geometrischen Elementen nicht gebildet werden kann, werden die erkannten geometrischen Elemente korrigiert, ein neues geometrisches Element wird hinzugefügt, und die Längen dieser geometrischen Elemente werden angepasst. Dadurch wird es möglich, die durchgängige Linie zu bilden. Anschließend wird das Bearbeitungsprofil eingestellt. Infolgedessen kann, wie in 6 beispielhaft gezeigt ist, das Bearbeitungsprofil nur eingestellt werden, wenn die geometrischen Elemente (1) bis (10) des Blindlochs sukzessive gewählt werden. Wenn ferner die durchgängige Linie über den ganzen Weg von dem Startpunkt zu dem Endpunkt ohne gabelförmige Verzweigung gebildet werden kann, kann das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts klar spezifiziert werden.
Auf Basis des solchermaßen eingestellten Bearbeitungsprofils, des von dem Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor 21 eingestellten Bearbeitungsparameters und des von dem Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22 eingestellten benutzten Werkzeugs werden von dem CL-Datenerzeugungsprozessor 23 die Werkzeugbahndaten erzeugt, die die im Werkstückkoordinatensystem angegebene Bewegungsbahn des benutzten Werkzeugs, das sich mindestens entlang dem Bearbeitungsprofil bewegt, die Vorschubgeschwindigkeit des benutzten Werkzeugs, die Drehzahl davon oder dergleichen umfassen. Auf Basis der erzeugten Werkzeugbahndaten und der in der Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion 24 gespeicherten Daten wird von dem NC-Programmerzeugungsprozessor 26 das Koordinatensystem, auf welches die Bewegungsbahn des benutzten Werkzeugs eingestellt ist, aus dem Werkstückkoordinatensystem in das absolute Koordinatensystem umgewandelt, wodurch das NC-Programm erzeugt wird.
Somit kann gemäß der automatischen Programmiervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform das Bearbeitungsprofil eingestellt werden, wenn die zweidimensionalen CAD-Daten importiert und anschließend die ein gewähltes Element spezifizierenden Daten lediglich eingegeben worden sind. Da es nicht erforderlich ist, die geometrischen Elemente zu korrigieren usw., kann das NC-Programm auf einfachere Weise und in kürzerer Zeit erzeugt werden.
Da ferner die durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt gebildet werden kann, ohne einen Bediener zu bemühen, wird es möglich, auf effektive Weise zu verhindern, dass der Bediener bei der Korrektur des geometrischen Elements usw. einen Fehler macht.
Da die durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg vom Startpunkt zum Endpunkt gebildet werden kann, indem die Längen der ausgewählten geometrischen Elemente angepasst und neue geometrische Elemente hinzugefügt werden, kann eine solche durchgängige Linie effektiv gebildet werden. Ferner ist der Bearbeitungsprofil Einstellprozessor 14 mit dem Prüfprozessor 19 versehen, so dass es, selbst wenn das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts unklar wird, möglich wird, das Erzeugen eines Fehlers beim Einstellen des Bearbeitungsprofils durch die Profileinstellsektion 20 sicherer zu vermeiden. Da der Startpunkt und der Endpunkt der einzelnen geometrischen Elemente gesetzt werden und die Länge der einzelnen geometrischen Elemente dergestalt angepasst wird, dass Startpunkte und Endpunkte aufeinanderfallen, kann auf effektive Weise erreicht werden, dass die Enden der einzelnen geometrischen Elemente aufeinanderfallen.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Bearbeitungsprofil-Einstellprozessors der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Ausführungsform wird beispielhaft anhand eines Falles beschrieben, in welchem ein NC-Programm zum Drehen eines Werkstücks W auf ein in 26 gezeigtes Außenprofil erzeugt wird. Die Bestandteilkomponenten, die die gleichen wie bei der Konfiguration der automatischen Programmiervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform sind, tragen die gleichen Bezugszeichen, und ihre detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
Wie in 1 und 7 gezeigt, ist eine automatische Programmiervorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform wie die automatische Programmiervorrichtung 1 solchermaßen konfiguriert, dass sie Folgendes aufweist die Eingabevorrichtung 11, die Anzeigevorrichtung 12, den CAD-Daten-Importprozessor 13, den Bearbeitungsprofil Einstellprozessor 14, den Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor 21, den Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor 22, den CL-Datenerzeugungsprozessor 23, die CL-Datenspeichersektion 24, die Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion 25, den NC-Programmerzeugungsprozessor 26 und die NC-Programmspeichersektion 27. Der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 ist jedoch so konfiguriert, dass er einen Prozess ausführt, der sich von dem Prozess bei der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 führt einen Prozess aus, bei welchem auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die sukzessive von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden, die einzelnen geometrischen Elemente, die den Daten entsprechen, erkannt werden und auf Basis der erkannten geometrischen Elemente das Bearbeitungsprofil oder Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts eingestellt wird. Wenn der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 Daten akzeptiert, die anzeigen, dass ein NC-Programm zum Drehen zu erzeugen ist, und von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden, und Daten akzeptiert, die Bearbeitungsarten beim Drehen und eine Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen angeben, funktioniert der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 als: ein gewähltes Element erkennende Sektion 31, Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion 32, ein gewähltes Element korrigierende Sektion 33, Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34, ein gewähltes Element korrigierende Sektion 35 und Profileinstellsektion 36.
Beispiele für die Bearbeitungsarten beim Drehen sind unter anderem: Außendurchmesserdrehen, Innendurchmesserdrehen, Plandrehen, Außendurchmesser-Rillendrehen, Innendurchmesser-Rillendrehen und Plan-Rillendrehen, wie in 8 gezeigt ist. Beispiele für die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen sind unter anderem: Rechtsrichtung und Linksrichtung (im Falle des Außendurchmesserdrehens, des Innendurchmesserdrehens, des Außendurchmesser-Rillendrehens und des Innendurchmesser-Rillendrehens) sowie Aufwärtsrichtung und Abwärtsrichtung (im Falle des Plandrehens und des Plan-Rillendrehens), wie ebenfalls in 8 gezeigt ist. Die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen gibt eine ungefähre Bewegung eines Werkzeugs T relativ zum Werkstück W an, wie zum Beispiel in 9 gezeigt ist.
Wie die ein gewähltes Element erkennende Sektion 15 führt die ein gewähltes Element erkennende Sektion 31 Folgendes aus: einen Prozess zum Anzeigen der von dem CAD-Daten-Importprozessor 13 importierten zweidimensionalen CAD-Daten auf der Anzeigevorrichtung 12, einen Prozess zum Akzeptieren der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die sukzessive von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden, und einen Prozess zum Erkennen der einzelnen geometrischen Elemente, die den akzeptierten, ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, basierend auf diesen Daten. Bei dieser Ausführungsform werden hinsichtlich des als Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts ausgewählten geometrischen Elements aneinandergrenzende geometrische Elemente der Reihe nach ausgewählt. Zu Beispielen für das geometrische Element zählen eine Linie, ein Polygonzug, ein Kreisbogen und ein Spline.
Hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 31 erkannten geometrischen Elemente führt die Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion 32 einen Prozess zum Erkennen eines Elementauswahlabschnitts aus, d. h., einen Prozess zum Erkennen, ob ein geometrisches Element in einem oberen Abschnitt einer Axiallinie (einer Axiallinie einer Spindel, die das Werkstück auf solche Weise unterstützt, dass dieses frei um die Axiallinie rotieren kann) des Werkstücks ausgewählt worden ist oder ein geometrisches Element in einem unteren Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks. Dieser Prozess wird ausgeführt, weil verschiedene Bearbeitungsprofile eingestellt werden müssen, je nachdem, ob das geometrische Element in dem oberen Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks ausgewählt worden ist oder ob das geometrische Element in dem unteren Abschnitt davon ausgewählt worden ist, selbst wenn die Bearbeitungsarten beim Drehen und die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen gleich sind.
Spezieller akzeptiert die Elementauswahlabschnitt Erkennungssektion 32 die Daten, die den von der Eingabevorrichtung 11 eingegebenen Elementauswahlabschnitt bezeichnen, und erkennt basierend auf den akzeptierten Daten, ob das geometrische Element in dem oberen Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks ausgewählt worden ist, oder ob das geometrische Element in dem unteren Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks ausgewählt worden ist.
Alternativ hierzu führt die Elementauswahlabschnitt Erkennungssektion 32 zum Zwecke einer automatischen Erkennung einen vorbestimmten Erkennungsprozess aus. In diesem Falle wird erkannt, ob es sich bei einer Bearbeitungsrichtung des unter allen sukzessive erkannten geometrischen Elementen zuerst erkannten geometrischen Elements, welches in Aufwärts- und Abwärtsrichtung weist, um die Aufwärtsrichtung oder die Abwärtsrichtung handelt. Basierend auf der erkannten Bearbeitungsrichtung (der Aufwärtsrichtung oder der Abwärtsrichtung), anhand von Daten (siehe 10), die eine Beziehung zwischen dem Elementauswahlabschnitt und der gemäß den Bearbeitungsarten eingestellten Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements angeben, welches unter den sukzessive erkannten geometrischen Elementen als erstes erkannt wird und in Aufwärts- und Abwärtsrichtung weist, wird anschließend der Elementauswahlabschnitt erkannt. Zum Beispiel wird in dem Fall, dass die Bearbeitungsart beim Drehen das Außendurchmesserdrehen ist und die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen die Linksrichtung ist (wie in 11 gezeigt), wenn als Bearbeitungsrichtung des unter den sukzessive erkannten geometrischen Elementen zuerst erkannten geometrischen Elements, welches in Aufwärts- und Abwärtsrichtung weist, die Aufwärtsrichtung bestimmt wird, festgestellt, dass das geometrische Element im oberen Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks ausgewählt wird. Wenn ein Erkennungsergebnis der automatischen Erkennung falsch ist, kann ein Bediener den korrekten Elementauswahlabschnitt über die Eingabevorrichtung 11 eingeben.
Die Ausgewählte-Richtung-Erkennungssektion 33 führt einen Prozess zum Erkennen einer Auswahlrichtung aus, die basierend auf den sukzessive von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 31 erkannten geometrischen Elementen angibt, entlang welcher Richtung (in welcher Reihenfolge) das geometrische Element ausgewählt wird. Wenn zum Beispiel, wie in 12 gezeigt, die Auswahlreihenfolge der geometrischen Elemente (1), (2), (3), (4) ist, so verläuft die Auswahlrichtung in Pfeilrichtung. 12a) und 12b) veranschaulichen Fälle mit entgegengesetzter Auswahlreihenfolge und Auswahlrichtung.
Die Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 führt einen Prozess zum Erkennen der Bearbeitungsrichtung aus, die angibt, entlang welcher Richtung das geometrische Element bearbeitet wird. Spezieller klassifiziert die Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 die von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 31 sukzessive erkannten geometrischen Elemente in zum Zeitpunkt des Drehens vertikal zu der Werkzeugbewegungsrichtung stehenden Elemente und nicht dazu vertikale Elemente, die jeweils von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden. Hinsichtlich der beim Drehen nicht vertikal zur Werkzeugbewegungsrichtung stehenden Elemente, wie beispielsweise der in 13 mit den Bezugszeichen (1), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) und (11) bezeichneten Elemente, erkennt die Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 als Bearbeitungsrichtung die Richtung, die mit der Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen identisch ist. Bei dem in 13 gezeigten Beispiel ist die Werkzeugbewegungsrichtung die Linksrichtung.
Hinsichtlich der beim Drehen vertikal zur Werkzeugbewegungsrichtung stehenden Elemente, wie beispielsweise der in 13 mit den Bezugszeichen (2) und (10) bezeichneten Elemente, wird andererseits die Bearbeitungsrichtung mithilfe eines der folgenden beiden Verfahren erkannt. Bei diesen Verfahren wird ein lokales Koordinatensystem verwendet, bei welchem eine x-Achse auf eine parallel zu dem geometrischen Element, welches beim Drehen vertikal zu der Werkzeugbewegungsrichtung steht, gelegt wird und eine z-Achse auf eine vertikal dazu stehende Richtung gelegt wird.
Zunächst wird ein erstes Verfahren beschrieben. Dieses Verfahren wird auf einen Fall angewandt, in welchem das geometrische Element, das beim Drehen vertikal zur Werkzeugbewegungsrichtung steht, nicht mit einem weiteren geometrischen Element in x-Achsenrichtung zusammenhängt und dieselbe Richtung wie die Auswahlrichtung des geometrischen Elements als Bearbeitungsrichtung erkannt wird.
Zum Beispiel sei angenommen, dass in dem Fall, in dem die Bearbeitungsart beim Drehen das Außendurchmesserdrehen ist und die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen die Linksrichtung ist, die geometrischen Elemente (1) und (2) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (1) in Pfeilrichtung verläuft und die Auswahlrichtung des geometrischen Elements (2) die +x-Richtung ist (wie in 14a) gezeigt). In diesem Falle verläuft die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) in Pfeilrichtung in 14b). Alternativ hierzu sei angenommen, dass in dem Fall, in dem die Bearbeitungsart und die Werkzeugbewegungsrichtung dieselben wie in 14a) und 14b) sind, die geometrischen Elemente (1) und (2) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (1) in Pfeilrichtung verläuft und die Auswahlrichtung des geometrischen Elements (2) die –x-Richtung ist (wie in 14c) gezeigt). In diesem Falle verläuft die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) in Pfeilrichtung in 14d).
Als Nächstes wird ein zweites Verfahren beschrieben. Dieses Verfahren wird auf den Fall angewandt, in welchem das geometrische Element, das beim Drehen vertikal zur Werkzeugbewegungsrichtung steht, nicht mit einem weiteren geometrischen Element in x-Achsenrichtung zusammenhängt, und wird auch angewandt, wenn es damit zusammenhängt. Als erstes wird eine der Richtungen, d. h., entweder die +x-Richtung oder die –x-Richtung vorübergehend als Bearbeitungsrichtung des beim Drehen vertikal zur Werkzeugbewegungsrichtung stehenden geometrischen Elements eingestellt. Anschließend werden die Prozesse der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion 35 und der Profileinstellsektion 36 ausgeführt, um das Bearbeitungsprofil einzustellen. Anschließend wird bestätigt, ob das eingestellte Bearbeitungsprofil einer vorbestimmten Bedingung genügt. Wenn der vorbestimmten Bedingung genügt wird, wird die eingestellte Richtung als Bearbeitungsrichtung erkannt. Wenn der vorbestimmten Bedingung nicht genügt wird, wird eine der eingestellten Richtung entgegengesetzte Richtung als Bearbeitungsrichtung erkannt.
Beispiele für die vorbestimmte Bedingung sind: a) ob das Bearbeitungsprofil eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg vom Startpunkt zum Endpunkt ist; b) ob ein Material des Werkstücks durchgängig ist und sich auf einer Seite (einer rechten Seite oder einer linken Seite) des Bearbeitungsprofils befindet (es sei angemerkt, dass die eine Seite basierend auf der Bearbeitungsart, der Bearbeitungsrichtung und dem Elementauswahlabschnitt eingestellt wird); c) ob das Bearbeitungsprofil monoton in einer gemäß der Beareitungsart eingestellten Richtung verläuft; d) ob die Bearbeitungsrichtung durch den Parameter des gemäß der Bearbeitungsart eingestellten benutzten Werkzeugs eingeschränkt ist; e) ob das Material des Werkstücks auf einer Seite oder beiden Seiten des ausgewählten geometrischen Elements vorliegt (dies folgt daraus, dass das ausgewählte geometrische Element eine Grenze zwischen dem zu bearbeitenden Abschnitt und einem nicht zu bearbeitenden Abschnitt definiert); und f) ob sich das Bearbeitungsprofil schneidet. Wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, wird festgestellt, dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und wenn irgendeine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird festgestellt, dass die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist.
Zum Beispiel in dem in 15a) gezeigten Fall, dass die geometrischen Elemente (1), (2) und (3) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtungen der geometrischen Elemente (1) und (3) in Pfeilrichtung verlaufen, sei angenommen, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die +x-Richtung ist. In diesem Fall ist das basierend auf den geometrischen Elementen und den Bearbeitungsrichtungen eingestellte Bearbeitungsprofil das in 15b) angegebene, und somit ist die vorbestimmte Bedingung erfüllt. In dem in 15c) gezeigten Fall andererseits, dass die geometrischen Elemente (1), (2) und (3) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtungen der geometrischen Elemente (1) und (3) in Pfeilrichtung verlaufen, sei angenommen, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die –x-Richtung ist. In diesem Fall ist das basierend auf den geometrischen Elementen und den Bearbeitungsrichtungen eingestellte Bearbeitungsprofil das in 15d) angegebene unzusammenhängende Bearbeitungsprofil, und somit ist die vorbestimmte Bedingung a) nicht erfüllt. Daher wird festgestellt, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die +x-Richtung ist.
Alternativ hierzu sei zum Beispiel in dem in 16a) gezeigten Fall, dass die geometrischen Elemente (1), (2), (3) und (4) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtungen der geometrischen Elemente (1) und (4) in Pfeilrichtung verlaufen, angenommen, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die –x-Richtung ist. In diesem Fall ist das basierend auf den geometrischen Elementen und den Bearbeitungsrichtungen eingestellte Bearbeitungsprofil das in 16b) angegebene, und somit liegt im oberen Abschnitt des geometrischen Elements (2) auf keiner der beiden Seiten Material des Werkstücks vor. Infolgedessen ist die vorbestimmte Bedingung e) nicht erfüllt. In dem in 16c) gezeigten Fall andererseits, dass die geometrischen Elemente (1), (2), (3) und (4) sukzessive ausgewählt werden und die Bearbeitungsrichtungen der geometrischen Elemente (1) und (4) in Pfeilrichtung verlaufen, sei angenommen, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die +x-Richtung ist. In diesem Fall ist das basierend auf den geometrischen Elementen und den Bearbeitungsrichtungen eingestellte Bearbeitungsprofil das in 16d) angegebene, und somit ist die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Daher wird festgestellt, dass die Bearbeitungsrichtung des geometrischen Elements (2) die +x-Richtung ist.
Die ein gewähltes Element korrigierende Sektion 35 führt Folgendes aus: einen ersten Prozess zum Bestätigen, ob die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente, deren Bearbeitungsberichtung von der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 erkannt wird, einen Schnittpunkt aufweisen; einen zweiten Prozess zum Vergrößern eines oder beider der beiden geometrischen Elemente oder zum Hinzufügen eines neuen geometrischen Elements zwischen den beiden geometrischen Elementen, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden, wenn im ersten Prozess festgestellt wird, dass sie keinen Schnittpunkt aufweisen; einen dritten Prozess zum Bestätigen, ob Enden der beiden geometrischen Elemente, für die im ersten Prozess festgestellt wurde, dass sie einen Schnittpunkt aufweisen, oder Enden der beiden geometrischen Elemente, von denen eines oder beide Enden in dem zweiten Prozess vergrößert wurden, aufeinanderfallen, und zum Bestätigen, ob jedes der Enden des im zweiten Prozess neu hinzugefügten geometrischen Elements mit einem Ende des einen und einem Ende des anderen der beiden geometrischen Elemente aufeinanderfällt; und einen vierten Prozess zum Verkürzen eines oder beider der beiden geometrischen Elemente dergestalt, dass die Enden dieser geometrischen Elemente aufeinanderfallen, wenn im dritten Prozess festgestellt wird, dass sie nicht aufeinanderfallen.
In dem zweiten Prozess werden ähnlich wie bei dem Verbindungsprozessor 17 verschiedene Verbindungsmodi gewählt, wie zum Beispiel: Eines oder beide der beiden geometrischen Elemente werden vergrößert, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden; ein neues geometrisches Element wird zwischen den beiden geometrischen Elementen dergestalt hinzugefügt, dass von den einzelnen Enden der beiden geometrischen Elemente die näher beieinander liegenden Enden mit einer geraden oder gekrümmten Linie verbunden werden, um die beiden Elemente zu verbinden; und in dem Fall, dass ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzugefügt wird, um die beiden geometrischen Elemente dergestalt zu verbinden, dass von einem Ende eines der beiden geometrischen Elemente, das näher an dem anderen geometrischen Element liegt, eine vertikale Linie zu dem anderen geometrischen Element gezogen wird, wird, wenn es mehrere Verbindungsmodi dafür gibt, ein Verbindungsmodus gewählt, bei welchem eine Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, der von dem Werkstück durch Bearbeitung abgetrennt werden soll, so weit wie möglich minimiert wird (d. h., das Profil des Werkstücks nach dem Bearbeiten des zu bearbeitenden Abschnitts wird so weit wie möglich maximiert). Die Bearbeitungsrichtung des neu hinzugefügten geometrischen Elements muss von der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 erkannt werden.
In dem dritten Prozess werden der Startpunkt P und der Endpunkt Q entlang der jeweiligen Beareitungsrichtung auf die beiden geometrischen Elemente bzw. auf die beiden geometrischen Elemente und das neu hinzugefügte geometrische Element gesetzt. Im vierten Prozess wird eines oder werden beide der beiden geometrischen Elemente in der Länge gekürzt, so dass der Endpunkt Q des zuerst ausgewählten geometrischen Elements und der Startpunkt P des später ausgewählten geometrischen Elements aus den beiden geometrischen Elementen aufeinanderfallen, oder so, dass der Endpunkt Q des zuerst ausgewählten geometrischen Elements und der Startpunkt P des hinzugefügten geometrischen Elements und außerdem der Endpunkt Q des hinzugefügten geometrischen Elements und der Startpunkt P des später ausgewählten geometrischen Elements aufeinanderfallen.
Wenn zum Beispiel, wie in 17a) gezeigt, die geometrischen Elemente (1) und (2) sukzessive ausgewählt werden, die geometrischen Elemente (1) und (2) sich schneiden, und angenommen sei, dass die Bearbeitungsrichtung der geometrischen Elemente (1) und (2) in Pfeilrichtung verlaufe, dann wird das geometrische Element (2) wie in 17b) angegeben verkürzt. Wenn alternativ hierzu, wie in 17c) gezeigt, die geometrischen Elemente (1) und (2) sukzessive ausgewählt werden und die geometrischen Elemente (1) und (2) sich schneiden, und angenommen sei, dass die Bearbeitungsrichtung der geometrischen Elemente (1) und (2) in Pfeilrichtung verlaufe, dann wird das geometrische Element (1) wie in 17d) gezeigt verkürzt. Die Symbole P und Q stehen jeweils für die auf die geometrischen Elemente (1) und (2) gesetzten Startpunkte und Endpunkte.
In dem Fall, dass die Bearbeitungsart das Außendurchmesserdrehen ist, die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen die Linksrichtung ist und das geometrische Element ausgewählt wird, das im oberen Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks vorliegt, liegt, wenn beispielsweise die in 18a) gezeigten geometrischen Elemente (1) und (2) ausgewählt werden, das Material des Werkstücks auf der linken Seite des geometrischen Elements, und somit wird, wie in 18b) gezeigt, das geometrische Element (4) hinzugefügt, bei dem die Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, der aus dem Werkstück durch Bearbeiten abgetrennt werden soll, kleiner ist als bei dem geometrischen Element (3). Oder in dem Fall, dass die Bearbeitungsart das Außendurchmesserdrehen ist, die Werkzeugbewegungsrichtung beim Drehen die Linksrichtung ist und das geometrische Element ausgewählt wird, das im oberen Abschnitt der Axiallinie des Werkstücks vorliegt, liegt, wenn beispielsweise die in 18c) gezeigten geometrischen Elemente (1) und (2) ausgewählt werden, das Material des Werkstücks wie in dem zuvor beschriebenen Fall auf der linken Seite des geometrischen Elements, und somit wird, wie in 18d) gezeigt, das geometrische Element (3) hinzugefügt, bei dem die Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, der aus dem Werkstück durch Bearbeiten abgetrennt werden soll, kleiner ist, als wenn die geometrischen Elemente (1) und (2) verbunden würden. Die Symbole P und Q stehen jeweils für die auf die geometrischen Elemente (1), (2) und (3) gesetzten Startpunkte und Endpunkte.
Die Profileinstellsektion 36 stellt das Bearbeitungsprofil basierend auf dem geometrischen Element ein, für das durch Durchlaufen der einzelnen Prozesse an der ein gewähltes Element erkennenden Sektion 31, der Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion 32, der Ausgewählte-Richtung-Erkennungssektion 33, der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34 und der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion 35 bestätigt wurde, dass über den ganzen Weg vom Startpunkt zum Endpunkt eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung gebildet werden kann, und außerdem basierend auf dem geometrischen Element, von dem ausgehend die durchgängige Linie gebildet werden kann.
Gemäß der automatischen Programmiervorrichtung 2 gemäß der dergestalt konfiguriert zweiten Ausführungsform werden, gleichartig wie bei der automatischen Programmiervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, von dem Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die von der Eingabevorrichtung 11 eingegeben werden, die einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, erkannt und auf Basis der erkannten geometrischen Elemente das Bearbeitungsprofil eingestellt. Wenn zu diesem Zeitpunkt mit den auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten erkannten geometrischen Elementen die durchgängige Linie über den ganzen Weg von dem Startpunkt zu dem Endpunkt ohne gabelförmige Verzweigung nicht gebildet werden kann, werden die erkannten geometrischen Elemente korrigiert, ein neues geometrisches Element wird hinzugefügt, und die Längen dieser geometrischen Elemente werden angepasst. Dadurch wird es möglich, die durchgängige Linie zu bilden, und anschließend wird das Bearbeitungsprofil eingestellt. Infolgedessen kann, wie in 19 und 20 beispielhaft gezeigt ist, das Bearbeitungsprofil nur eingestellt werden, wenn die geometrischen Elemente (1) bis (11), bei denen es sich um Außenprofile handelt, sukzessive gewählt werden. Wenn ferner auf diese Weise die durchgängige Linie über den ganzen Weg von dem Startpunkt zu dem Endpunkt ohne gabelförmige Verzweigung gebildet werden kann, kann das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts klar spezifiziert werden.
Basierend auf dem solchermaßen eingestellten Bearbeitungsprofil oder dergleichen werden von dem CL-Datenerzeugungsprozessor 23 die Werkzeugbahndaten erzeugt, und basierend auf den erzeugten Werkzeugbahndaten oder dergleichen wird von dem NC-Programmerzeugungsprozessor 26 das NC-Programm erzeugt.
Daher lässt sich gemäß der automatischen Programmiervorrichtung 2 gemäß dieser Ausführungsform ein gleichartiger Effekt wie bei der automatischen Programmiervorrichtung 1 erzielen. Außerdem wird eines oder werden beide der beiden geometrischen Elemente vergrößert, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden; ein neues geometrisches Element wird zwischen den beiden geometrischen Elementen dergestalt hinzugefügt, dass von den einzelnen Enden der beiden geometrischen Elemente die näher beieinander liegenden Enden mit einer geraden oder gekrümmten Linie oder dergleichen verbunden werden, um die beiden Elemente zu verbinden; und falls ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzugefügt wird, um die beiden geometrischen Elemente dergestalt zu verbinden, dass von einem Ende eines der beiden geometrischen Elemente, das näher an dem anderen geometrischen Element liegt, eine vertikale Linie zu dem anderen geometrischen Element gezogen wird, wird, wenn mehrere Verbindungsmodi dafür gefunden werden können, ein Verbindungsmodus gewählt, bei welchem eine Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, der von dem Werkstück durch Bearbeitung abgetrennt werden soll, so weit wie möglich minimiert wird. Somit wird es möglich, eine übermäßige Bearbeitung (ein übermäßiges Zerspanen) bei der Bearbeitung des Werkstücks effektiv zu verhindern.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Befindung beschrieben, aber eine spezielle Form, in der die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann, ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Die automatischen Programmiervorrichtungen 1 und 2 sind dazu konfiguriert, ein NC-Programm zum Bearbeiten eines Blindlochs bzw. zum Drehen zu erzeugen. Die automatischen Programmiervorrichtungen sind nicht hierauf beschränkt und können dazu konfiguriert werden, NC-Programme für andere Bearbeitungen zu erzeugen.
Die einzelnen Prozesse bei der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion 16 (der Verbindungsprozessor 17, der Längenanpassungsprozessor 18 und der Prüfprozessor 19) und der Profileinstellsektion 20 bzw. jeder Prozess bei der Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion 32, der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 33, der Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion 34, der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion 35 und der Profileinstellsektion 36 können jedes Mal ausgeführt werden, wenn von den ein gewähltes Element erkennenden Sektionen 15 und 31 ein neues geometrisches Element erkannt wird, oder nachdem alle geometrischen Elemente von den ein gewähltes Element erkennenden Sektionen 15 und 31 erkannt worden sind.
Die automatischen Programmiervorrichtungen 1 und 2 können als separate Einheit konfiguriert sein oder können so konfiguriert sein, dass sie in eine Steuervorrichtung einer NC-Werkzeugmaschine eingebaut sind.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie vorstehend im Detail beschrieben wurde, lässt sich die vorliegende Erfindung bevorzugt auf ein automatisches Programmierverfahren, welches interaktiv ein NC-Programm zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine erzeugt, und auf eine automatische Programmiervorrichtung hierfür anwenden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine interaktive automatisches Programmiervorrichtung oder dergleichen, die dazu in der Lage ist, ein NC-Programm auf einfachere Weise und in kürzerer Zeit zu erzeugen. Die automatische Programmiervorrichtung 1 weist Folgendes auf einen Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14, in welchem basierend auf Daten zum Spezifizieren eines als Umrissprofil eines zu bearbeitenden Abschnitts ausgewählten geometrischen Elements unter den geometrischen Elementen einer von zweidimensionalen CAD-Daten definierten Geometrie das den Daten entsprechende geometrische Element erkannt wird und basierend auf dem erkannten geometrischen Element ein Bearbeitungsprofil eingestellt wird, bei welchem es sich um das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts handelt; einen CL-Datenerzeugungsprozessor 23 zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten auf Basis des eingestellten Bearbeitungsprofils; und einen NC-Programm-Erzeugungsprozessor 26 zum Erzeugen eines NC-Programms basierend auf den erzeugten Werkzeugbahndaten. Der Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor 14 korrigiert das erkannte geometrische Element und/oder fügt ein neues geometrisches Element dergestalt hinzu, dass über den ganzen Weg von einem Startpunkt zu einem Endpunkt eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung gebildet werden kann, und stellt anschließend das Bearbeitungsprofil ein.

1: Automatische Programmiervorrichtung (der ersten Ausführungsform)
2: Automatische Programmiervorrichtung (der zweiten Ausführungsform)
11: Eingabevorrichtung
12: Anzeigevorrichtung
13: CAD-Daten-Importprozessor
14: Bearbeitungsprofil-Einstellprozessor
15: Ein gewähltes Element erkennende Sektion
16: Ein gewähltes Element korrigierende Sektion
17: Verbindungsprozessor
18: Längenanpassungsprozessor
19: Prüfprozessor
20: Profileinstellsektion
21: Bearbeitungsparameter-Einstellprozessor
22: Benutztes-Werkzeug-Einstellprozessor
23: CL-Datenerzeugungsprozessor
24: CL-Datenspeichersektion
25: Bearbeitungswerkzeugdaten-Speichersektion
26: NC-Programmerzeugungsprozessor
27: NC-Programmspeichersektion
31: Ein gewähltes Element erkennende Sektion
32: Elementauswahlabschnitt-Erkennungssektion
33: Ausgewählte-Richtung-Erkennungssektion
34: Bearbeitungsrichtungs-Erkennungssektion
35: Ein gewähltes Element korrigierende Sektion
36: Profileinstellsektion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 5-204433 [0003]

Claims

Automatisches Programmierverfahren zum interaktiven Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine, wobei das automatische Programmierverfahren so konfiguriert ist, dass es Folgendes ausführt: einen Importierschritt zum Importieren zuvor erstellter zweidimensionaler CAD-Daten in Einstellmittel zum Einstellen eines Bearbeitungsprofils, das ein Umrissprofil eines durch die NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts ist; einen Eingabeschritt zum Eingeben von Daten in die Einstellmittel zum Spezifizieren eines geometrischen Elements, welches als Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts unter den geometrischen Elementen einer Geometrie ausgewählt wird, die von den zweidimensionalen CAD-Daten, die im Importierschritt importiert wurden, definiert wird; einen Bearbeitungsprofil-Einstellschritt, bei welchem von den Einstellmitteln auf Basis von ein gewähltes Element spezifizierenden Daten, die im Eingabeschritt eingegeben wurden, ein geometrisches Element, das den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entspricht, erkannt wird und auf Basis des erkannten geometrischen Elements das Bearbeitungsprofil eingestellt wird; einen CL-Datenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens entlang dem Bearbeitungsprofil bewegenden Werkzeugs beziehen, auf Basis des in dem Bearbeitungsprofil-Einstellschritt eingestellten Bearbeitungsprofils; und einen NC-Programmerzeugungsschritt zum Erzeugen des NC-Programms durch Umwandeln der im CL-Datenerzeugungsschritt erzeugten Werkzeugbahndaten, wobei der Bearbeitungsprofil-Einstellschritt Folgendes umfasst: einen ein gewähltes Element erkennenden Schritt zum Erkennen des geometrischen Elements, das den im Eingabeschritt eingegebenen, ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entspricht, auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten; einen ein gewähltes Element korrigierenden Schritt, bei welchem bestätigt wird, ob mit dem in dem ein gewähltes Element erkennenden Schritt erkannten geometrischen Element eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt gebildet werden kann, und, wenn eine solche Linie nicht gebildet werden kann, das erkannte geometrische Element korrigiert wird und/oder ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, wodurch es möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden; und einen Profileinstellschritt, bei welchem, falls mit dem in dem ein gewähltes Element erkennenden Schritt erkannten geometrischen Element die durchgängige Linie gebildet werden kann und es durch den Schritt in dem ein gewähltes Element korrigierenden Schritt möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden, basierend auf dem geometrischen Element, aus welchem die durchgängige Linie gebildet werden kann, das Bearbeitungsprofil eingestellt wird.
Automatische Programmiervorrichtung zum interaktiven Erzeugen eines NC-Programms zum Steuern einer NC-Werkzeugmaschine, wobei die automatische Programmiervorrichtung Folgendes aufweist: CAD-Daten-Importiermittel zum Importieren zuvor erstellter zweidimensionaler CAD-Daten; Bearbeitungsprofil-Einstellmittel, die dazu dienen, basierend auf Daten, die sukzessive von außen eingegeben werden und zum Spezifizieren eines geometrischen Elements dienen, das als Umrissprofil eines von der NC-Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Abschnitts gewählt wurde, aus geometrischen Elementen einer durch die von dem CAD-Daten-Importmittel importierten, zweidimensionalen CAD-Daten definierten Geometrie die einzelnen, den Daten entsprechenden geometrischen Elemente zu erkennen und basierend auf den erkannten geometrischen Elementen ein Bearbeitungsprofil einzustellen, bei welchem es sich um das Umrissprofil des zu bearbeitenden Abschnitts handelt; CL-Datenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Werkzeugbahndaten, die sich auf eine Bewegungsbahn eines sich mindestens entlang dem Bearbeitungsprofil bewegenden Werkzeugs beziehen, auf Basis des von den Bearbeitungsprofil Einstellmitteln eingestellten Bearbeitungsprofils; und NC-Programmerzeugungsmittel zum Erzeugen des NC-Programms durch Umwandeln der von den CL-Datenerzeugungsmitteln erzeugten Werkzeugbahndaten, wobei die Bearbeitungsprofil Einstellmittel Folgendes aufweist: eine ein gewähltes Element erkennende Sektion zum Erkennen der einzelnen geometrischen Elemente, die den ein gewähltes Element spezifizierenden Daten entsprechen, welche sukzessive von außen eingegeben werden, auf Basis der ein gewähltes Element spezifizierenden Daten; eine ein gewähltes Element korrigierende Sektion, in welcher bestätigt wird, ob mit den einzelnen der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente eine durchgängige Linie ohne gabelförmige Verzweigung über den ganzen Weg von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt gebildet werden kann, und, wenn eine solche Linie nicht gebildet werden kann, die erkannten geometrischen Elemente korrigiert werden und/oder ein neues geometrisches Element hinzugefügt wird, wodurch es möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden; und eine Profileinstellsektion, bei welcher, falls mit den von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elementen die durchgängige Linie gebildet werden kann und wenn es durch den Prozess in der ein gewähltes Element korrigierenden Sektion möglich wird, die durchgängige Linie zu bilden, basierend auf dem geometrischen Element, aus welchem die durchgängige Linie gebildet werden kann, das Bearbeitungsprofil eingestellt wird.
Automatische Programmiervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die ein gewähltes Element korrigierende Sektion dazu konfiguriert ist, Folgendes auszuführen: einen Prozess, bei welchem hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente bestimmt wird, ob zwei aneinandergrenzende geometrische Elemente einen Schnittpunkt aufweisen und der Schnittpunkt mit den einen Enden der geometrischen Elemente identisch ist, und, falls die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente den Schnittpunkt aufweisen und der Schnittpunkt nicht mit den einen Enden der geometrischen Elemente identisch ist, eines oder beide der beiden geometrischen Elemente so vergrößert oder verkleinert werden, dass die einen Enden der geometrischen Elemente aufeinanderfallen, oder einen Prozess, bei welchem ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzugefügt wird oder ein neues geometrisches Element zwischen den beiden geometrischen Elementen hinzugefügt wird und eines oder beide der beiden geometrischen Elemente vergrößert oder verkleinert werden und durch das hinzugefügte geometrische Element die einen Enden der beiden geometrischen Elemente verbunden werden.
Automatische Programmiervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die ein gewähltes Element korrigierende Sektion Folgendes aufweist: einen ersten Prozessor zum Bestätigen hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente, ob die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente einen Schnittpunkt aufweisen, und falls die beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente keinen Schnittpunkt aufweisen, zum Vergrößern eines oder beider der beiden geometrischen Elemente, um die geometrischen Elemente zu verbinden, oder zum Hinzufügen eines neuen geometrischen Elements zwischen den beiden geometrischen Elementen, um die beiden geometrischen Elemente zu verbinden; und einen zweiten Prozessor zum Bestätigen, ob Enden der beiden geometrischen Elemente, für die vom ersten Prozessor bestätigt wurde, dass sie den Schnittpunkt aufweisen, aufeinanderfallen, oder ob jedes der Enden des vom ersten Prozessor neu hinzugefügten geometrischen Elements mit Enden des einen und des anderen der beiden geometrischen Elemente aufeinanderfällt, und, wenn sie nicht aufeinanderfallen, zum Verkürzen eines oder beider der beiden geometrischen Elemente dergestalt, dass die Enden der geometrischen Elemente aufeinanderfallen.
Automatische Programmiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die ein gewähltes Element korrigierende Sektion ferner Folgendes aufweist: einen dritten Prozessor, welcher nach dem Prozess im zweiten Prozessor ausgeführt wird und bestätigt, ob die von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente kein anderes geometrisches Element als die an sie angrenzenden geometrischen Elemente schneiden, und, falls es keine solchen Schnittpunkte gibt, das Bearbeitungsprofil in der Profileinstellsektion einstellt.
Automatische Programmiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei Der erste Prozessor ist dafür konfiguriert, einen Verbindungsmodus zu wählen, bei dem eine Fläche des zu bearbeitenden Abschnitts, die durch Bearbeitung aus dem Werkstück abgetrennt werden soll, so weit wie möglich minimiert wird, falls es mehrere Verbindungsmodi zum Verbinden der beiden geometrischen Elemente durch Verlängern einer oder beider der beiden geometrischen Elemente oder durch Hinzufügen des neuen geometrischen Elements zwischen den beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elementen, wenn diese keinen Schnittpunkt aufweisen, gibt.
Automatische Programmiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Prozessor solchermaßen konfiguriert ist, dass hinsichtlich der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente oder der von der ein gewähltes Element erkennenden Sektion erkannten geometrischen Elemente und des von dem ersten Prozessor hinzugefügten geometrischen Elements ein Startpunkt und ein Endpunkt eingestellt werden und danach eines oder beide der beiden aneinandergrenzenden geometrischen Elemente gekürzt werden, damit Startpunkt und Endpunkt der geometrischen Elemente aufeinanderfallen.