DE112018007741B4 - MACHINE LEARNING DEVICE AND DEVICE FOR GENERATING PROGRAMS FOR NUMERICALLY CONTROLLED MACHINING - Google Patents
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Abstract
Maschinenlernvorrichtung (50), die aufweist:eine Zustandsbeobachtungseinheit (51), die ausgebildet ist, als ZustandsvariablenBearbeitungsformdaten, die Informationen über eine Bearbeitungsendform eines spanend bearbeiteten Objekts und Informationen über ein Material eines Rohlings umfassen, undein Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung zur automatischen Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung, das mehrere Bearbeitungsvorgänge zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks in das spanend bearbeitete Objekt umfasst, zu beobachten; undeine Lerneinheit (52), die ausgebildet ist, das Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung anhand eines auf Basis der Zustandsvariablen erzeugten Datensatzes zu erlernen,wobei die Lerneinheit (52) aufweist:eine Belohnungsberechnungseinheit (53), die ausgebildet ist, eine Belohnung zu berechnen; undeine Funktionsaktualisierungseinheit (54), die ausgebildet ist auf Basis der berechneten Belohnung eine Funktion zur Bestimmung des Verfahrens zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung zu aktualisieren;dadurch gekennzeichnet, dassdie Zustandsbeobachtungseinheit (51) weiter ausgebildet ist, als Zustandsvariablen eine Editierung eines ersten Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung, das unter Bezugnahme auf das Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung erzeugt wurde, zu beobachten; unddie Belohnungsberechnungseinheit (53) ausgebildet ist, die Belohnung auf Basis eines Verfahrens zur Erzeugung eines editierungsintegrierten Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung zu berechnen, das aus der Aufnahme der Editierung in das Verfahren zur Erzeugung des Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung resultiert.Machine learning device (50), comprising: a state observation unit (51) configured to process shape data as state variables, which includes information about a final machining shape of a machined object and information about a material of a blank, and a method for generating a program for numerically controlled machining to automatically generate a numerically controlled machining program comprising multiple machining operations for machining a workpiece into the machined object; and a learning unit (52) which is designed to learn the method for generating a program for numerically controlled processing based on a data set generated on the basis of the state variables, the learning unit (52) having: a reward calculation unit (53) which is designed to to calculate a reward; and a function update unit (54), which is designed to update a function for determining the method for generating a program for numerically controlled processing based on the calculated reward; characterized in that the status observation unit (51) is further designed to edit a first as a status variable observe a numerically controlled machining program created with reference to the method for generating a numerically controlled machining program; and the reward calculation unit (53) is designed to calculate the reward based on a method for generating an editing-integrated program for numerically controlled editing, which results from the inclusion of the editing in the method for generating the program for numerically controlled editing.
Description
GebietArea
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum maschinellen Lernen und auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung, die jeweils zum Erlernen eines Verfahrens zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung dienen, das bei der automatischen Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung zur numerischen Steuerung einer Werkzeugmaschine verwendet werden soll.The present invention relates to a machine learning apparatus and a numerically controlled machining program generating apparatus, each for learning a method for generating a numerically controlled machining program used in automatically generating a program for numerically controlled machining is to be used for the numerical control of a machine tool.
Hintergrundbackground
Auf dem Gebiet der numerisch gesteuerten (NC) Werkzeugmaschinen werden in letzter Zeit zunehmend Multifunktionsmaschinen eingesetzt, bei denen verschiedene Arten von Werkzeugen austauschbar an der Werkzeugauflage angeordnet sind, um verschiedene Arten von Bearbeitungsverfahren wie Drehen, Bohren und Fräsen zu ermöglichen, die eine automatische Bearbeitung zur Herstellung von Erzeugnissen mit einer Vielzahl komplexer Formen möglich machen.Recently, in the field of numerically controlled (NC) machine tools, multifunctional machines in which various types of tools are interchangeably arranged on the tool rest are increasingly used to enable various types of machining processes such as turning, drilling and milling, which provide automatic machining Making it possible to produce products with a variety of complex shapes.
Aus dem Aufsatz „Generation of Modified Cutting Condition Using Neural Network for an Operation Planning System“ von Herrn Myon-Woong Park u.a., welcher in den „Annals of the CIRP Vol. 45/1/1996“ erschienen ist, ist bekannt, ein Neuronales Netzwerk bei der Ermittlung von Steuerdaten für eine Drehmaschine zu verwenden. It is known from the essay “Generation of Modified Cutting Condition Using Neural Network for an Operation Planning System” by Mr. Myon-Woong Park et al., which appeared in the “Annals of the CIRP Vol. 45/1/1996”, a neural Network to use when determining control data for a lathe.
Der Aufsatz „Machine-learning techniques and their applications in manufacturing“ von D. T. Pham und A. A. Afify, der in den „Proc. IMechE Vol. 219 Part B: J. Engineering Manufacture“ erschienen ist und unter der Nummer DOI: 10. 1243/095440505X32274 geführt wird, schlägt vor, zum Zwecke der Automatisierung bei der Herstellung von Gütern Algorithmen für maschinelles Lernen sowie Neuronale Netze zu verwenden.The paper “Machine-learning techniques and their applications in manufacturing” by D. T. Pham and A. A. Afify, which is included in the “Proc. IMechE Vol. 219 Part B: J. Engineering Manufacture” published under the number DOI: 10. 1243/095440505X32274 proposes to use machine learning algorithms and neural networks for the purpose of automation in the production of goods.
In der japanischen Offenlegungsschrift
KurzbeschreibungShort description
Technische ProblemstellungTechnical problem
Die Vorrichtung zur Erzeugung von Programmen für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung gemäß der oben aufgeführten japanischen Offenlegungsschrift
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf das oben Ausgeführte, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Maschinenlernvorrichtung bereitzustellen, die automatisch ein Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung erlernen kann, das im Hinblick auf die Bearbeitungsreihenfolge und/oder Bearbeitungsmethode die automatische Erzeugung eines Bearbeitungsprogramms ermöglicht.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a machine learning apparatus which can automatically learn a method of generating a program for numerically controlled machining in terms of the machining order and/or machining method enables the automatic generation of a machining program.
Lösung der ProblemstellungSolution to the problem
Um das obige Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Maschinenlernvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Eine bevorzugte Weiterbildung findet sich im abhängigen Anspruch 2.In order to solve the above problem and achieve the object, a machine learning device according to the present invention comprises the combination of the features of
Weiter wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung mit der Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs 3 gelöst.The object is further achieved by a device for generating a program for numerically controlled processing with the combination of the features of
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Maschinenlernvorrichtung bereitgestellt wird, die ein Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung automatisch erlernen kann, das eine im Hinblick auf die Bearbeitungsreihenfolge und/oder Bearbeitungsmethode eine automatische Erzeugung eines Bearbeitungsprogramms ermöglicht.The present invention offers the advantage of providing a machine learning device which can automatically learn a method for generating a program for numerically controlled machining, which enables automatic generation of a machining program with respect to the machining order and/or machining method.
Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters
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1 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels für die Konfiguration einer numerischen Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.1 Fig. 12 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a numerical controller according to a first embodiment of the present invention. -
2 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des Prinzips einer Aktionswerttabelle.2 shows a representation to illustrate the principle of an action value table. -
3 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Bearbeitungswissen und editierungsintegrierte Bearbeitungswissen, die in der Funktionsaktualisierungseinheit der Maschinenlernvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert sind.3 Fig. 12 is a diagram illustrating an example of editing knowledge and editing-integrated editing knowledge stored in the function update unit of the machine learning device according to the first embodiment of the present invention. -
4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs eines Verfahrens zur Aktualisierung einer Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.4 shows a flowchart for illustrating the flow of a method for updating an action value function Q(s, a) in the first embodiment of the present invention. -
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Details einer Prozedur zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms, das in der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung durchgeführt wird, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.5 Fig. 12 is a flowchart illustrating a detail of a procedure for generating an NC machining program performed in the NC machining program generating unit of the NC machining program generating apparatus according to the first embodiment of the present invention. -
6 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels für ein durch CAD (Computer-Aided Design)-Daten repräsentiertes dreidimensionales Modell der Bearbeitungsendform, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.6 shows a perspective view for illustrating an example of a three-dimensional model of the final machining shape represented by CAD (Computer-Aided Design) data, according to the first embodiment of the present invention. -
7 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Rohlingsform, die die durch CAD-Daten repräsentierte Bearbeitungsendform umgibt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.7 Fig. 12 is a perspective view illustrating an example of a blank shape surrounding the final machining shape represented by CAD data according to the first embodiment of the present invention. -
8 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Schnittform, die aus der Bearbeitungsendform und der durch CAD-Daten repräsentierten Rohlingsform erzeugt wurde, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.8th Fig. 12 is a perspective view illustrating an example of a cutting shape generated from the final machining shape and the blank shape represented by CAD data according to the first embodiment of the present invention. -
9 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung der Rohlingsform, einer aus der Bearbeitungsform erzeugten Drehquerschnittsform und von Koordinatenwerten, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.9 1 is a diagram showing the blank shape, a turning cross-sectional shape generated from the machining shape, and coordinate values according to the first embodiment of the present invention. -
10 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in einem Plandrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.10 shows a representation to illustrate a turning cross-sectional shape in a facing step, according to the first embodiment of the present invention. -
11 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in einem Bohrdrehschritt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.11 1 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in a drilling turning step according to the first embodiment of the present invention. -
12 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in einem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.12 Fig. 12 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in a bar material turning processing step according to the first embodiment of the present invention. -
13 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in einem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.13 Fig. 12 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in a bar material turning processing step according to the first embodiment of the present invention. -
14 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Plandrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.14 1 is a diagram showing an example of a machining start point and a machining end point in the facing step according to the first embodiment of the present invention. -
15 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Bohrdrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.15 Fig. 12 is a diagram showing an example of a machining start point and a machining end point in the drilling rotation step according to the first embodiment of the present invention. -
16 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Schneidpunkt, Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.16 Fig. 12 is a diagram showing an example of a cutting point, machining start point and machining end point in the bar material turning machining step according to the first embodiment of the present invention. -
17 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Schneidpunkt, Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.17 Fig. 12 is a diagram showing an example of a cutting point, machining start point and machining end point in the bar material turning machining step according to the first embodiment of the present invention. -
18 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in dem Bohrdrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.18 Fig. 12 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in the drilling turning step according to the first embodiment of the present invention. -
19 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in dem Plandrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.19 1 shows a diagram for illustrating a turning cross-sectional shape in the facing step according to the first embodiment of the present invention. -
20 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in dem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.20 Fig. 12 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in the bar material turning processing step according to the first embodiment of the present invention. -
21 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Drehquerschnittsform in dem Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.21 Fig. 12 is a diagram illustrating a turning cross-sectional shape in the bar material turning processing step according to the first embodiment of the present invention. -
22 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Bohrdrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.22 Fig. 12 is a diagram showing an example of a machining start point and a machining end point in the drilling rotation step according to the first embodiment of the present invention. -
23 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in dem Plandrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.23 1 is a diagram showing an example of a machining start point and a machining end point in the facing step according to the first embodiment of the present invention. -
24 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Schneidpunkt, Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in einem Stabstirnflächendrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.24 Fig. 12 is a diagram illustrating an example of a cutting point, machining start point and machining end point in a bar end turning step according to the first embodiment of the present invention. -
25 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Schneidpunkt, Bearbeitungsstartpunkt und Bearbeitungsendpunkt in einem Stabnutdrehschritt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.25 1 is a diagram showing an example of a cutting point, machining start point and machining end point in a bar grooving turning step according to the first embodiment of the present invention. -
26 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für ein neuronales Netzwerkmodell, das von der Maschinenlernvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.26 Fig. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a neural network model used by the machine learning device according to the first embodiment of the present invention. -
27 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Hardwarekonfiguration der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.27 Fig. 12 is a diagram showing a hardware configuration of the NC machining program generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Beschreibung einer AusführungsformDescription of an embodiment
Im Folgenden werden eine Maschinenlernvorrichtung, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung und ein Verfahren zum maschinellen Lernen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren detailliert beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Ausführungsform nicht darauf abzielt, den Umfang der Erfindung einzuschränken.Below, a machine learning device, a device for generating a program for numerically controlled machining and a method for machine learning according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the figures. It is noted that this embodiment is not intended to limit the scope of the invention.
Erste AusführungsformFirst embodiment
Die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10 ist eine Schnittstelleneinheit zwischen der numerischen Steuerung 1 und einem Benutzer sowie eine Schnittstelleneinheit zwischen der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 und dem Benutzer. Die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10 überträgt vom Benutzer über die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 eingegebene Anweisungsinformationen an die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40. Die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10 zeigt zudem die vom Benutzer über die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 eingegebenen Anweisungsinformationen an der Anzeigeeinheit 20 an.The interactive
Bei der Anzeigeeinheit 20 handelt es sich um ein Anzeigeendgerät wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, wobei die Anzeigeeinheit 20 CAD-Daten 100, ein NC-Bearbeitungsprogramm und die vom Benutzer über die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 eingegebenen Anweisungsinformationen anzeigt. Die Anzeigeeinheit 20 zeigt auch verschiedene Arten von Informationen an, die sich auf die von der numerischen Steuerung 1 und der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 durchgeführte Verarbeitung beziehen.The display unit 20 is a display terminal such as a liquid crystal display, and the display unit 20 displays CAD data 100, an NC machining program, and the instruction information input by the user via the instruction input unit 30. The display unit 20 also displays various types of information related to the processing performed by the
Die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 wird durch Eingabegeräte wie eine Maus und eine Tastatur verwirklicht, empfängt Anweisungsinformationen vom Benutzer und überträgt die Anweisungsinformationen an die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10.The instruction input unit 30 is realized by input devices such as a mouse and a keyboard, receives instruction information from the user, and transmits the instruction information to the interactive
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 erzeugt ein NC-Bearbeitungsprogramm, das zum Zerspanen eines Werkstücks durch spanende Bearbeitung in die Form eines spanend bearbeiteten Objekts verwendet wird, das durch die CAD-Daten 100 repräsentiert wird, die von außerhalb der numerischen Steuerung 1 in die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 eingegeben werden. Ein NC-Bearbeitungsprogramm ist ein Programm zur numerisch gesteuerten Bearbeitung, das zum Betrieb einer NC-Werkzeugmaschine (nicht abgebildet) dient. Darüber hinaus steuert die numerische Steuerung 1 die NC-Werkzeugmaschine gemäß dem NC-Bearbeitungsprogramm, um die Bearbeitung des Werkstücks zur Herstellung des spanend bearbeiteten Objekts durchzuführen.The NC machining program generating device 40 generates an NC machining program used for machining a workpiece into the shape of a machined object represented by the CAD data 100 input from outside the
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 umfasst eine Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41, eine Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit 42, eine NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, eine NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44, eine NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 und eine Entscheidungsfindungseinheit 46. Die Komponenten der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 sind so ausgebildet, dass Informationen aneinander gesendet und voneinander empfangen werden können.The NC machining program generating device 40 includes a machining shape data input unit 41, a machining shape data storing unit 42, an NC machining
Die Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41 empfängt die CAD-Daten 100, bei denen es sich um Bearbeitungsformdaten handelt, die von einer externen Vorrichtung außerhalb der numerischen Steuerung 1 in die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 eingegeben werden, und überträgt die CAD-Daten 100 an die Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit 42. Die Bearbeitungsformdaten umfassen Informationen über die Bearbeitungsendform des spanend bearbeiteten Objekts und Informationen über das Material des Rohlings. Die Bearbeitungsendform ist eine dreidimensionale Form, die durch Bearbeitung erzeugt werden soll, um das spanend bearbeitete Objekt zu erhalten. Der Rohling ist das Werkstück, das in die Bearbeitungsendform spanend bearbeitet werden soll, die durch die CAD-Daten 100 repräsentiert wird. Die Bearbeitungsformdaten sind jedoch nicht auf die CAD-Daten 100 beschränkt. Bei den Bearbeitungsformdaten kann es sich um beliebige Daten handeln, die von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 interpretiert werden können.The machining shape data input unit 41 receives the CAD data 100, which is machining shape data input into the NC machining program generating device 40 from an external device outside the
Die Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit 42 speichert die Bearbeitungsformdaten, die von der Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41 übertragen wurden.The machining shape data storage unit 42 stores the machining shape data transmitted from the machining shape data input unit 41.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugt ein NC-Bearbeitungsprogramm zum spanenden Bearbeiten des Rohlings in die Bearbeitungsendform, die durch die CAD-Daten 100 repräsentiert wird. Konkret legt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf Basis der Bearbeitungsformdaten des spanend bearbeiteten Objekts eine Bearbeitungsreihenfolge und eine Bearbeitungsmethode bezüglich mehrerer Bearbeitungsabläufe unter Bezugnahme auf ein Bearbeitungswissen oder ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen fest, das über die Entscheidungsfindungseinheit 46 von der Funktionsaktualisierungseinheit 54 erhalten wurde. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugt dann auf Basis der festgelegten Bearbeitungsreihenfolge und Bearbeitungsmethode ein erstes NC-Bearbeitungsprogramm 111, bei dem es sich um das NC-Bearbeitungsprogramm zum spanenden Bearbeiten des Werkstücks in das spanend bearbeitete Objekt handelt. Ferner verknüpft die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 die CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 miteinander und überträgt die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das Bearbeitungswissen an die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 und speichert diese in der NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 ab.The NC machining
Bei einem Bearbeitungswissen handelt es sich um einen Satz von Bestimmungsbedingungen, auf die zur Bestimmung der Reihenfolge der Bearbeitung des Rohlings und/oder der Methode der Bearbeitung des Rohlings bezüglich mehrerer Bearbeitungsvorgänge zum spanenden Bearbeiten des Rohlings in das spanend bearbeitete Objekt Bezug genommen wird, wenn die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 automatisch ein NC-Bearbeitungsprogramm erzeugt, um einen Rohling in die Bearbeitungsendform des spanend bearbeiteten Objekts, die durch die CAD-Daten 100 repräsentiert wird, spanend zu bearbeiten. Ein Bearbeitungswissen ist auch eine Information, die das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms angibt.Machining knowledge is a set of determination conditions that are referenced to determine the order of machining the blank and/or the method of machining the blank with respect to multiple machining operations for machining the blank into the machined object, if the NC machining
Genauer handelt es sich bei einem Bearbeitungswissen um einen Satz von Bedingungen, der die Reihenfolge der Bearbeitung des Rohlings und/oder die Methode der Bearbeitung des Rohlings basierend auf den Abmessungen der Schnittform spezifiziert, d. h. der Form, die zerspant werden soll, um den Rohling in das spanend bearbeitete Objekt zu bringen. Die Reihenfolge der Bearbeitung des Rohlings ist die Reihenfolge der Bearbeitungsvorgänge, wenn mehrere verschiedene Bearbeitungsvorgänge kombiniert werden, um den Rohling in das spanend bearbeitete Objekt zu bringen. Bei der Materialbearbeitungsmethode handelt es sich um eine Bearbeitungsmethode, die die Bearbeitungsrichtung einschließt.More specifically, a machining knowledge is a set of conditions that specifies the order of machining the blank and/or the method of machining the blank based on the dimensions of the cutting shape, i.e. H. the shape that is to be machined in order to bring the blank into the machined object. The order of machining the blank is the order of machining operations when several different machining operations are combined to bring the blank into the machined object. The material processing method is a processing method that includes the processing direction.
Wie weiter unten beschrieben wird, wird durch Editierung des automatisch in der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugten ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 durch den Benutzer ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen erzeugt, bei dem es sich um ein neues Bearbeitungswissen handelt, das die Editierung beinhaltet. Demnach integriert und akkumuliert das neue Bearbeitungswissen die Editierung, die das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt. Daher ermöglicht die Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms durch die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 unter Bezugnahme auf das Bearbeitungswissen die schnelle automatische Erzeugung eines vom Benutzer gewünschten NC-Bearbeitungsprogramms, das einem durch den Benutzer selbst erzeugten NC-Bearbeitungsprogramm ähnlich ist.As will be described below, by editing the first
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 speichert die CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, bei dem es sich um das in der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugte NC-Bearbeitungsprogramm handelt, und das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, miteinander verknüpft. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 speichert ferner ein zweites NC-Bearbeitungsprogramm 112, bei dem es sich um ein NC-Bearbeitungsprogramm handelt, das in der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 editiert wurde. Es wird darauf hingewiesen, dass das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 durch das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 aktualisiert werden kann.The NC machining
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 liest die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen aus der NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 aus und überträgt das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 an die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 editiert das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 auf Basis der vom Benutzer über die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 eingegebenen Editieranweisungsinformationen und erzeugt das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 überträgt das erzeugte zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 an die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 und speichert es darin ab. Darüber hinaus überträgt die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 die CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen und das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 an die später beschriebene Zustandsbeobachtungseinheit 51.The NC machining program editing unit 45 reads the CAD data 100, the first
Wenn für das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 keine Editieroperation durchgeführt wurde, d. h. es wurde kein zweites NC-Bearbeitungsprogramm 112 erzeugt, überträgt die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen an die Zustandsbeobachtungseinheit 51.If no editing operation was performed for the first
Die Entscheidungsfindungseinheit 46 durchsucht mehrere verschiedene Bearbeitungswissen, die in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeichert sind, und bestimmt und bezieht das für die CAD-Daten 100 am besten geeignete Bearbeitungswissen als Reaktion auf eine Anfrage der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43. Das Bearbeitungswissen, das für die CAD-Daten 100 am besten geeignet ist, ist das Bearbeitungswissen, das nach der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 unter den Bearbeitungswissen, die den in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherten CAD-Daten 100 entsprechen, den geringsten Umfang an Editieroperationen an dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 erfordert hat. Das bedeutet, dass das Bearbeitungswissen, das für die CAD-Daten 100 am besten geeignet ist, das Bearbeitungswissen ist, das unter den Bearbeitungswissen, die den CAD-Daten 100 entsprechen, das Wissen und die Erfahrung des Benutzers am besten widergespiegelt hat.The decision making unit 46 searches through a plurality of different machining knowledge stored in the
Die Entscheidungsfindungseinheit 46 bezieht von den mehreren Bearbeitungswissen, die den in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherten CAD-Daten 100 entsprechen, das Bearbeitungswissen mit dem höchsten Aktionswert Q und überträgt dieses Bearbeitungswissen an die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 nur ein Bearbeitungswissen gespeichert ist, das den CAD-Daten 100 entspricht, die Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmt, dass das in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherte Bearbeitungswissen das für die CAD-Daten 100 am besten geeignete Bearbeitungswissen ist.The decision making unit 46 obtains the machining knowledge with the highest action value Q among the plurality of machining knowledge corresponding to the CAD data 100 stored in the
Ein Bearbeitungswissen wird mit dem spanend bearbeiteten Objekt beispielsweise durch Zuweisung einer Referenznummer verknüpft, die gemeinsam mit dem spanend bearbeiteten Objekt genutzt wird. Das Bearbeitungswissen ist auch beispielsweise mit einer Kombination aus der durch die CAD-Daten 100 repräsentierten Bearbeitungsendform und dem Material des Rohlings verknüpft. Dadurch kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 nach den Bearbeitungswissen suchen, die den CAD-Daten 100 entsprechen und von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 spezifiziert werden, und ferner das Bearbeitungswissen mit dem höchsten Aktionswert Q unter diesen Bearbeitungswissen auswählen, wobei als Suchbedingung die Referenznummer oder die Kombination von Informationen über die Bearbeitungsendform und Informationen über das Material des Rohlings verwendet wird.Machining knowledge is linked to the machined object, for example by assigning a reference number that is used together with the machined object. The machining knowledge is also linked, for example, to a combination of the final machining shape represented by the CAD data 100 and the material of the blank. Thereby, the decision making unit 46 can search for the machining knowledge corresponding to the CAD data 100 and specified by the NC machining
Die Maschinenlernvorrichtung 50, die die Zustandsbeobachtungseinheit 51 und die Lerneinheit 52 umfasst, kann jeden beliebigen Lernalgorithmus verwenden. Im Folgenden wird beispielhaft ein Anwendungsfall des bestärkenden Lernens (Reinforcement Learning) beschrieben.The machine learning device 50, which includes the
Bestärkendes Lernen wird so durchgeführt, dass ein Agent, der in einer bestimmten Umgebung Aktionen ausführen soll, den aktuellen Zustand beobachtet und bestimmt, welche Aktion auszuführen ist. Der Agent lernt, wie er durch eine Reihe von Aktionen die größte Belohnung erhält, wobei die Auswahl einer Aktion zum Erhalten einer Belohnung in der Umgebung führt. Zu den typischen bekannten Algorithmen des bestärkenden Lernens gehören Q-Learning und TD-Learning. Beim Q-Learning kann zum Beispiel eine typische Aktualisierungsgleichung der Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) durch die folgende mathematische Formel (1) ausgedrückt werden.
[Formel 1]
[Formula 1]
In der mathematischen Formel (1) bedeutet st den Zustand zum Zeitpunkt t; at ist die zum Zeitpunkt t durchgeführte Aktion; st+1 bedeutet den Zustand zum Zeitpunkt t+1 oder anders ausgedrückt den Zustand, der sich aus der Durchführung der Aktion at ergibt; und rt+1 bedeutet die Belohnung, die in Abhängigkeit von der Umgebung gegeben wurde, die sich als Ergebnis der Aktion at geändert hat, d. h. rt+1 bedeutet die Belohnung, die durch die Änderung des Zustands vergeben wurde. In der mathematischen Formel (1) stellt der Faktor „max“ den Maximalwert des Aktionswertes Q im Zustand st+1 dar, d. h. den Aktionswert, der sich auf die beste Aktion at+1 bezieht. Der Parameter γ ist der Diskontierungsfaktor, wobei er so eingestellt wird, dass er die Bedingung 0<γ≤ 1 erfüllt. Der Parameter γ wird beispielsweise im Bereich von 0,9 bis 0,99 (Grenzen eingeschlossen) eingestellt. Der Parameter α ist die Lernrate, wobei sie so eingestellt wird, dass sie die Bedingung 0<α≤ 1 erfüllt. Der Parameter α wird beispielsweise im Bereich von 0,05 bis 0,2 (Grenzen eingeschlossen) eingestellt.In the mathematical formula (1), s t means the state at time t; at is the action performed at time t; s t+1 means the state at time t+1 or, in other words, the state resulting from the execution of the action at; and r t+1 means the reward given depending on the environment that has changed as a result of the action at, that is, r t+1 means the reward given by the change in state. In the mathematical formula (1), the factor “max” represents the maximum value of the action value Q in the state s t+1 , that is, the action value related to the best action at t+1 . The parameter γ is the discount factor, where it is set so that it fulfills the
Die Aktualisierungsgleichung, die beim Q-Learning durch die mathematische Formel (1) ausgedrückt wird, erhöht den Aktionswert Q zum Zeitpunkt t, wenn der Aktionswert der besten Aktion at+1 zum Zeitpunkt t+1 größer ist als der Aktionswert Q der zum Zeitpunkt t durchgeführten Aktion at, verringert aber ansonsten den Aktionswert Q zum Zeitpunkt t. Anders ausgedrückt wird die Aktions-Wert-Funktion Q(st, at) aktualisiert, um den Aktionswert Q der Aktion at zum Zeitpunkt t näher an den besten Aktionswert zum Zeitpunkt t+1 zu bringen. Auf diese Weise wird der beste Aktionswert in einer gegebenen Umgebung sequentiell auf die Aktionswerte in früheren Umgebungen übertragen.The update equation, which is expressed by the mathematical formula (1) in Q-learning, increases the action value Q at time t if the action value of the best action a t+1 at time t+1 is greater than the action value Q of the one at time t+1 t performed action at, but otherwise reduces the action value Q at time t. In other words, the action value function Q(s t , a t ) is updated to bring the action value Q of action a t at time t closer to the best action value at
Die Maschinenlernvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform ist also in der Lage, verstärkendes Lernen nach einem vorbekannten Q-Learning-Algorithmus durchzuführen. Der Aktionswert Q, der einer Kombination aus einer bestimmten Zustandsvariablen und einer Aktion „a“ zugewiesen wird, ist nicht bekannt. Die Maschinenlernvorrichtung 50 wählt Aktionen „a“ nach dem Zufallsprinzip für verschiedene Zustandsvariablen aus, führt die Aktionen „a“ aus und akkumuliert die als Ergebnis der Aktionen „a“ vergebenen Belohnungen, um so die Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) zu aktualisieren. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform eine „Aktion a“ einem Bearbeitungswissen entspricht, d. h. einer Information, die das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms angibt. Zudem entspricht ein „Zustand s“ der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111.The machine learning device 50 according to the first embodiment is therefore capable of performing reinforcement learning according to a previously known Q-learning algorithm. The action value Q assigned to a combination of a particular state variable and an action “a” is unknown. The machine learning device 50 randomly selects actions “a” for different state variables, executes the actions “a,” and accumulates the rewards awarded as a result of the actions “a,” thereby forming the action value function Q(s, a). to update. Note that in the NC machining program generating apparatus 40 according to the first embodiment, an “action a” corresponds to machining knowledge, that is, information indicating the method of generating an NC machining program. In addition, a “state s” corresponds to the editing of the first
Es wird darauf hingewiesen, dass die Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) auch als Aktionswerttabelle bezeichnet wird.
Wenn bei der ersten Ausführungsform ein Q-Tabellenformat eingesetzt wird, wird für jeden Satz von Bearbeitungsformdaten eine Q-Tabelle gespeichert, wobei jede Q-Tabelle ein der Aktion „a“ entsprechendes Bearbeitungswissen, bei dem es sich um Informationen handelt, die ein Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms angeben, und die dem Zustand „s“ entsprechende Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 enthält, die beide mit den Bearbeitungsformdaten verknüpft sind. Das bedeutet, dass es sich bei der ersten Ausführungsform bei einem Datensatz um einen Satz von Daten der Bearbeitungsformdaten, Daten eines Bearbeitungswissens, bei dem es sich um Informationen handelt, die ein Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms angeben, und Daten der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 handelt.In the first embodiment, when a Q-table format is adopted, a Q-table is stored for each set of editing shape data, each Q-table containing editing knowledge corresponding to the action "a", which is information that provides a method for Specify generation of an NC machining program, and the editing of the first
Die numerische Steuerung 1 verfügt über eine Funktionalität zum maschinellen Lernen, um die Methode zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms zu erlernen. Das bedeutet, dass die numerische Steuerung 1 die Maschinenlernvorrichtung 50 umfasst, die das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms erlernt. Die Maschinenlernvorrichtung 50 umfasst die Zustandsbeobachtungseinheit 51 und die Lerneinheit 52. Die Lerneinheit 52 lernt das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms anhand des auf Basis von Zustandsvariablen erzeugten Datensatzes. Die Lerneinheit 52 lernt demnach eine Beziehung zwischen den Bearbeitungsformdaten, dem Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms und der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 gemäß dem auf Basis von Zustandsvariablen erzeugten Datensatz, wodurch das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms erlernt wird. Die Lerneinheit 52 weist eine Belohnungsberechnungseinheit 53, die die Belohnung in Verbindung mit dem Erlernen des dem Verfahren zur NC-Bearbeitungsprogrammerzeugung entsprechenden Bearbeitungswissens berechnet, und eine Funktionsaktualisierungseinheit 54 auf, die die Funktion in Verbindung mit dem Erlernen des dem Verfahren zur NC-Bearbeitungsprogrammerzeugung entsprechenden Bearbeitungswissens aktualisiert und den Aktionswert Q bestimmt, bei dem es sich um den Evaluierungswert handelt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Maschinenlernvorrichtung 50 in die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 integriert oder in einem Cloud-Server installiert sein kann, der mit der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 kommunizieren kann.The
Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 beobachtet als Zustandsvariablen die CAD-Daten 100, wobei die CAD-Daten 100 die Bearbeitungsformdaten sind, das Bearbeitungswissen, bei dem es sich um Informationen handelt, die das Verfahren zur Erzeugung eines numerisch gesteuerten Bearbeitungsprogramms angeben und auf das von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 beobachtet also für jeden Satz der CAD-Daten 100, die die Bearbeitungsformdaten sind, das von der Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmte Bearbeitungswissen und die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111, die in der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 während der Erzeugung des zweiten NC-Bearbeitungsprogramms 112 durchgeführt wurde.The
Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 bezieht die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in das Bearbeitungswissen ein, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und erzeugt so ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen. Ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen ist eine Information, die ein Verfahren zur Erzeugung eines editierungsintegrierten Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung angibt, das sich aus der Einbindung der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in das Verfahren zur Erzeugung eines numerischen gesteuerten Bearbeitungsprogramms ergibt, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen übernimmt die Belohnung „r“ des mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissens. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 überträgt das Bearbeitungswissen, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen als Beobachtungsergebnis an die Belohnungsberechnungseinheit 53.The
Wenn die Zustandsbeobachtungseinheit 51 ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen erzeugt, wird die Referenznummer, die dem ursprünglichen Bearbeitungswissen zugeordnet ist, oder die Kombination der Informationen über die Bearbeitungsendform und der Informationen über das Material des Rohlings übernommen und zugewiesen. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens generiert wird, und das Bearbeitungswissen entsprechen beide der Bearbeitungsendform eines spanend bearbeiteten Objekts. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen entspricht demnach der Bearbeitungsendform eines spanend bearbeiteten Objekts verknüpft mit dem Bearbeitungswissen, aus dem das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen generiert wurde. Daher wird die Referenznummer, die dem Bearbeitungswissen zugeordnet ist, aus dem das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen generiert wurde, oder die Kombination der Informationen über die Bearbeitungsendform und der Informationen über das Material des Rohlings übertragen und dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen zugeordnet. Das bedeutet, dass an das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen die Verknüpfung mit den CAD-Daten 100 übertragen wird, die ihm zugeordnet sind.When the
Wenn die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen und das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen werden, kann die Zustandsbeobachtungseinheit 51 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 extrahieren. Somit wird in diesem Fall das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen zu dem neuen Bearbeitungswissen, das sich aus der Einbeziehung der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in Verbindung mit den CAD-Daten 100 in das Bearbeitungswissen ergibt, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde.When the CAD data 100, the first
Wenn andererseits nur die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen werden und das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 somit nicht übertragen wird, gibt es keine Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111. In diesem Fall ist das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen das Bearbeitungswissen selbst, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde.On the other hand, if only the CAD data 100, the first
Dementsprechend bedeutet die Beobachtung der CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, des Bearbeitungswissens, bei dem es sich um Informationen handelt, die das Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung angeben und auf das die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen hat, und der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 als Zustandsvariablen Folgendes: die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in Verbindung mit den CAD-Daten 100 wird extrahiert, um als Beobachtungsergebnis das Bearbeitungswissen, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen für jeden Satz der CAD-Daten 100 zu erhalten.Accordingly, observing the CAD data 100, which is the machining shape data, means the machining knowledge, which is information indicating the method of generating a program for numerically controlled machining and to which the NC machining program -
Die Lerneinheit 52 lernt die Beziehung zwischen den Bearbeitungsformdaten, dem Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms und der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 basierend auf dem Datensatz der CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, des Bearbeitungswissens, bei dem es sich um Informationen handelt, die das Verfahren zur Erzeugung eines Programms für eine numerisch gesteuerte Bearbeitung angeben und auf das die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen hat, und der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111, wodurch das Verfahren zur NC-Bearbeitungsprogrammerzeugung erlernt wird. Das bedeutet, dass die Lerneinheit 52 das Bearbeitungswissen auf Basis der von der Zustandsbeobachtungseinheit 51 beobachteten Zustandsvariablen lernt. Bei einer Ausführungsform lernt die Lerneinheit 52 das Bearbeitungswissen nach dem Prinzip des bestärkenden Lernens.The
Die Belohnungsberechnungseinheit 53 berechnet die Belohnung r auf Basis des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens, das das von der Zustandsbeobachtungseinheit 51 übertragene Beobachtungsergebnis ist. Konkret berechnet die Belohnungsberechnungseinheit 53 die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens auf Basis des Bearbeitungswissens, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens. Die Belohnungsberechnungseinheit 53 berechnet die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens basierend auf dem Grad der Gleichheit zwischen dem Bearbeitungswissen, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen, wobei der Grad der Gleichheit als Belohnungszuweisungskriterium für die Zuweisung der Belohnung r dient. Die Belohnungsberechnungseinheit 53 verknüpft die Belohnung r mit den CAD-Daten 100 und dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen und überträgt dann die berechnete Belohnung r zusammen mit den CAD-Daten 100 und dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen an die Funktionsaktualisierungseinheit 54.The
Wenn das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen identisch ist, erhöht die Belohnungsberechnungseinheit 53 die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens. Wenn das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, identisch mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen ist, weist die Belohnungsberechnungseinheit 53 dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen beispielsweise eine „positive“ Belohnung r zu, wie z. B. eine Belohnung r von „+1“. Die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens wird also berechnet, indem zu der Belohnung r, die während der Erzeugung von dem Bearbeitungswissen übernommen wurde, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, „+1“ addiert wird. Somit wird die Belohnung r für das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen größer als die Belohnung r, die von dem Bearbeitungswissen übernommen wird, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde.If the machining knowledge referred to in generating the first
Wenn sich das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, von dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen unterscheidet, verringert die Belohnungsberechnungseinheit 53 die Belohnung r des Bearbeitungswissens, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde. Wenn sich das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, von dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen unterscheidet, weist die Belohnungsberechnungseinheit 53 dem Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, beispielsweise eine „negative“ Belohnung r zu, wie z. B. eine Belohnung r von „-1“. Wenn beispielsweise ein erstes NC-Bearbeitungsprogramm 111, das so erzeugt wurde, dass Plandrehen vor dem Bohrdrehen durchgeführt wird, so bearbeitet wurde, dass Bohrdrehen vor dem Plandrehen durchgeführt wird, verringert die Belohnungsberechnungseinheit 53 die Belohnung r und weist dem Bearbeitungswissen, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, zum Beispiel eine Belohnung r von „-1“ zu. Die Belohnung r des Bearbeitungswissens, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, wird also durch Addition von „-1“ zur aktuellen Belohnung r berechnet. Die Belohnung r des Bearbeitungswissens, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, wird also auf einen Wert erniedrigt, der unter der Belohnung r zum Referenzzeitpunkt während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 liegt.If the machining knowledge referred to in generating the first
Wenn sich das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, von dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen unterscheidet, verringert die Belohnungsberechnungseinheit 53 zudem wie oben beschrieben die Belohnung r des Bearbeitungswissens, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und erhöht dann die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens. Wenn sich das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, von dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen unterscheidet, weist die Belohnungsberechnungseinheit 53 beispielsweise dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen eine „positive“ Belohnung r zu, wie z.B. eine Belohnung r von „+1“. Die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens wird also berechnet, indem zu der Belohnung r, die während der Erzeugung von dem Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, übernommen wurde, „+1“ addiert wird. Die Belohnung r für das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen ist also größer als die Belohnung r, die von dem Bearbeitungswissen übernommen wurde, auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde.In addition, as described above, when the machining knowledge referred to in the generation of the first
Der numerische Wert der Belohnung r ist nicht auf „+1“ oder „-1“ beschränkt. Darüber hinaus kann der Belohnung r je nach Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111, d. h. der Editierung zur Erzeugung des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens aus dem Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, ein anderer Wert zugewiesen werden.The numerical value of the reward r is not limited to “+1” or “-1”. In addition, the reward r can vary depending on the editing of the first
Die Funktionsaktualisierungseinheit 54 aktualisiert die Funktion zur Bestimmung des Verfahrens zur NC-Bearbeitungsprogrammerzeugung auf Basis der von der Belohnungsberechnungseinheit 53 berechneten Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens. Zum Beispiel aktualisiert die Funktionsaktualisierungseinheit 54 die Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) und bestimmt den Aktionswert Q, der der Evaluierungswert ist. Die Funktionsaktualisierungseinheit 54 verknüpft den ermittelten Aktionswert Q mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen und speichert den Aktionswert Q zusammen mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen. Somit werden zusätzlich zu dem anfänglich gespeicherten Bearbeitungswissen das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen und der Aktionswert Q, der mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen verknüpft ist, sequentiell als das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen werden soll, in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeichert.
Als Nächstes wird eine Verstärkungslernmethode zur Aktualisierung der Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) beschrieben.
Bei Schritt ST110 liest die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 die CAD-Daten 100, die in der Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit 42 gespeichert sind, und speichert die CAD-Daten 100 in einem Formspeicherbereich einer Speichereinheit (nicht abgebildet) der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43.At step ST110, the NC machining
Als Nächstes bezieht die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST120 das den CAD-Daten 100 entsprechende Bearbeitungswissen über die Entscheidungsfindungseinheit 46 von der Funktionsaktualisierungseinheit 54, um ein NC-Bearbeitungsprogramm zu erzeugen. Die Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmt das Bearbeitungswissen auf Basis des Lernergebnisses der Maschinenlernvorrichtung 50. Das bedeutet, dass die Entscheidungsfindungseinheit 46 mehrere Bearbeitungswissen durchsucht, die in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeichert sind, das Bearbeitungswissen mit dem höchsten Aktionswert Q aus den mehreren Bearbeitungswissen, die sich auf die Anfrage der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 beziehen, bestimmt und bezieht und das bezogene Bearbeitungswissen an die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 überträgt.Next, in step ST120, the NC machining
Im Folgenden wird ein Beispiel für die Bearbeitungswissen gegeben, die an die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 übertragen werden.The following is an example of the machining knowledge transferred to the NC machining
(Bearbeitungswissen A 121)(Processing knowledge A 121)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsreihenfolge: Zuerst wird der Bohrdrehschritt und anschließend der Plandrehschritt ausgeführt, wenn die Bearbeitungszugabe für die Endfläche 20 mm oder mehr beträgt. Es wird der Plandrehschritt zuerst und dann der Bohrdrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe diese Bedingung nicht erfüllt.Processing order: The drilling-turning step is carried out first, and then the facing step is carried out when the machining allowance for the end surface is 20mm or more. The facing step is carried out first and then the drill turning step if the blank surface allowance does not meet this condition.
(Bearbeitungswissen B 122)(Processing knowledge B 122)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Zu bearbeitender Teil: Als zu bearbeitender Teil wird die Stirnfläche bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „kleiner als 1“ ist. Als zu bearbeitender Teil wird Außenumfang bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „1 oder größer“ ist. Der Begriff „offener Bereich“ bezieht sich auf den an der Oberfläche des Rohlings freiliegenden Teil der Drehquerschnittsform t.Part to be machined: The end face is determined as the part to be machined if “lateral length of the shape of the open area/longitudinal length of the shape of the open area” is “less than 1”. The outer circumference is determined as the part to be machined when “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “1 or greater”. The term “open area” refers to the part of the turning cross-sectional shape t that is exposed on the surface of the blank.
(Bearbeitungswissen C 123)(Processing knowledge C 123)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsmethode: Ein Nutdrehschritt wird ausgeführt, wenn die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform 10 mm oder weniger und die laterale Länge der Drehquerschnittsform 10 mm oder weniger beträgt. Ein Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt wird durchgeführt, wenn entweder die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform oder die laterale Länge diese Bedingungen nicht erfüllt.Processing method: A groove turning step is carried out when the longitudinal length of the turning cross-sectional shape is 10 mm or less and the lateral length of the turning cross-sectional shape is 10 mm or less. A bar stock turning processing step is performed when either the longitudinal length of the turning cross-sectional shape or the lateral length does not meet these conditions.
Als Nächstes erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST130 ein NC-Bearbeitungsprogramm, d. h. das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, unter Bezugnahme auf das bezogene Bearbeitungswissen.Next, the NC machining
Als Nächstes ordnet die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST140 die CAD-Daten 100, das Bearbeitungswissen, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 einander zu und überträgt die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das Bearbeitungswissen an die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 speichert daraufhin die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das Bearbeitungswissen ab.Next, in step ST140, the NC machining
Als Nächstes liest die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 in Schritt ST150 die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen aus der NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit 44 aus und überträgt das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 an die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10. Die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10 zeigt das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, das von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen wurde, dann an der Anzeigeeinheit 20 an und fordert den Benutzer auf, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 zu bestätigen.Next, in step ST150, the NC machining program editing unit 45 reads out the CAD data 100, the first
Wenn das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 an der Anzeigeeinheit 20 angezeigt wird, bestätigt der Benutzer das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und gibt die Editieranweisungsinformationen für das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 in die Anweisungs-Eingabeeinheit 30 ein. Die Editieranweisungsinformationen werden von der Anweisungs-Eingabeeinheit 30 über die Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb 10 an die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 übertragen.When the first
Als Nächstes empfängt die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 in Schritt ST160 die Editieranweisungsinformationen und bearbeitet das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 auf Basis der Editieranweisungsinformationen, um das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 zu erzeugen. Das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 ist ein NC-Bearbeitungsprogramm, das durch Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 auf Basis der Editieranweisungsinformationen erzeugt wird. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 überträgt dann die CAD-Daten 100, das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen und das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 an die Zustandsbeobachtungseinheit 51.Next, in step ST160, the NC machining program editing unit 45 receives the editing instruction information and edits the first
Als Nächstes vergleicht die Zustandsbeobachtungseinheit 51 in Schritt ST170 das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 und das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112, die von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen wurden, und erhält die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111. Auf diese Weise erhält die Zustandsbeobachtungseinheit 51 als Zustandsvariablen die CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt, das Bearbeitungswissen, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpft ist, und die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111.Next, in step ST170, the
Als Nächstes nimmt die Zustandsbeobachtungseinheit 51 in Schritt ST180 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in das Bearbeitungswissen auf, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, und erzeugt so das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 überträgt das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen als Beobachtungsergebnis an die Belohnungsberechnungseinheit 53.Next, in step ST180, the
Als Nächstes vergleicht die Belohnungsberechnungseinheit 53 in Schritt ST190 das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen, um festzustellen, ob diese identisch sind. Wenn diese miteinander identisch sind, d. h in Schritt ST 190 Ja, geht die Prozedur zu Schritt ST200 über. Wenn diese voneinander verschieden sind, d. h. in Schritt ST190 Nein, wird die Prozedur mit Schritt ST210 fortgesetzt.Next, in step ST190, the
In Schritt ST200 berechnet die Belohnungsberechnungseinheit 53 die Belohnung r, die die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens erhöht, um eine Erhöhung des Aktionswerts Q für die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens zu bewirken, und addiert die berechnete Belohnung r zu der Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens, die von dem Bearbeitungswissen übernommen wurde, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpft ist. Dies erhöht die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens, so dass sie größer ist als die Belohnung r, die von dem Bearbeitungswissen übernommen wurde, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpft ist. Dadurch erhöht sich der Aktionswert Q des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens.In step ST200, the
Wenn das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen identisch ist, ist das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen selbst das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen. Da keine Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 durchgeführt wurde, wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen um ein hochwertiges editierungsintegriertes Bearbeitungswissen handelt. Das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen sollte daher ein hochwertiges Bearbeitungswissen sein.If the machining knowledge associated with the first
Wenn die editierungsintegrierten Bearbeitungswissen beispielsweise wie folgt sind, sind die mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissen alle identisch mit den entsprechenden editierungsintegrierten Bearbeitungswissen, und dementsprechend werden die Belohnungen r der editierungsintegrierten Bearbeitungswissen in Schritt ST200 erhöht. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 121a ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens A 121 erzeugt wird. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B 121b ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens B 122 erzeugt wird. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C 121c ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens C 123 erzeugt wird.For example, if the edit-integrated machining knowledge is as follows, the machining knowledge associated with the first
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen A 121a)(Editing-integrated editing knowledge A 121a)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsreihenfolge: Als Erstes wird der Bohrdrehschritt und anschließend der Plandrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe 20 mm oder mehr beträgt. Es wird der Plandrehschritt zuerst und dann der Bohrdrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe diese Bedingung nicht erfüllt.Processing sequence: The drilling turning step is carried out first, and then the facing step is carried out when the blank area allowance is 20 mm or more. The facing step is carried out first and then the drill turning step if the blank surface allowance does not meet this condition.
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen B 121b)(Editing-integrated editing knowledge B 121b)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Zu bearbeitender Teil: Als zu bearbeitender Teil wird die Stirnfläche bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „kleiner als 1“ ist. Als zu bearbeitender Teil wird Außenumfang bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „1 oder größer“ ist. Der Begriff „offener Bereich“ bezieht sich auf den an der Oberfläche des Rohlings freiliegenden Bereich einer Drehquerschnittsform t.Part to be machined: The end face is determined as the part to be machined if “lateral length of the shape of the open area/longitudinal length of the shape of the open area” is “less than 1”. The outer circumference is determined as the part to be machined when “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “1 or greater”. The term “open area” refers to the area of a turning cross-sectional shape t that is exposed on the surface of the blank.
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen C 121c)(Editing-integrated editing knowledge C 121c)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsmethode: Ein Nutdrehschritt wird ausgeführt, wenn die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform 10 mm oder weniger und die laterale Länge der Drehquerschnittsform 10 mm oder weniger beträgt. Ein Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt wird durchgeführt, wenn entweder die longitudinale Länge oder die laterale Länge der Drehquerschnittsform diese Bedingungen nicht erfüllt.Processing method: A groove turning step is carried out when the longitudinal length of the turning cross-sectional shape is 10 mm or less and the lateral length of the turning cross-sectional shape is 10 mm or less. A bar material turning processing step is performed when either the longitudinal length or the lateral length of the turning cross-sectional shape does not meet these conditions.
Indes berechnet die Belohnungsberechnungseinheit 53 in Schritt ST210 die Belohnung r, die die Belohnung r des Bearbeitungswissens verringert, um eine Verringerung des Aktionswerts Q für die Belohnung r des Bearbeitungswissens zu bewirken, und addiert die berechnete Belohnung r zu der Belohnung r des Bearbeitungswissens. Dies verringert die Belohnung r des Bearbeitungswissens, so dass sie kleiner ist als die Belohnung r zum Referenzzeitpunkt während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111. Dies vermindert den Aktionswert Q des Bearbeitungswissens.Meanwhile, in step ST210, the
Wenn beispielsweise die editierungsintegrierten Bearbeitungswissen wie folgt sind, unterscheiden sich die mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissen alle von den entsprechenden editierungsintegrierten Bearbeitungswissen, und dementsprechend werden die Belohnungen r der Bearbeitungswissen in Schritt ST210 verringert. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131 ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens A 121 erzeugt wird. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B 132 ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens B 122 erzeugt wird. Das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C 133 ist ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf Basis des Bearbeitungswissens C 123 erzeugt wird.For example, if the editing-integrated machining knowledges are as follows, the machining knowledges associated with the first
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen A 131)(Editing-integrated editing knowledge A 131)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsreihenfolge: Als Erstes wird der Bohrdrehschritt und anschließend der Plandrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe 10 mm oder mehr beträgt. Es wird der Plandrehschritt zuerst und dann der Bohrdrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe diese Bedingung nicht erfüllt.Processing sequence: The drilling turning step is carried out first, and then the facing step is carried out when the blank area allowance is 10 mm or more. The facing step is carried out first and then the drilling turning step if the blank surface allowance does not meet this condition.
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen B 132)(Editing-integrated editing knowledge B 132)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Zu bearbeitender Teil: Als zu bearbeitender Teil wird die Stirnfläche bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „1,0 oder weniger“ beträgt. Als zu bearbeitender Teil wird Außenumfang bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/ longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „größer als 1,0“ ist.Part to be machined: The end face is determined as the part to be machined when “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “1.0 or less”. The outer circumference is determined as the part to be machined if “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “greater than 1.0”.
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen C 133)(Editing-integrated editing knowledge C 133)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsmethode: Ein Nutdrehschritt wird ausgeführt, wenn die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform 10 mm oder weniger und die laterale Länge der Drehquerschnittsform 20 mm oder weniger beträgt. Ein Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt wird durchgeführt, wenn entweder die longitudinale Länge oder die laterale Länge der Drehquerschnittsform diese Bedingungen nicht erfüllt.Processing method: A groove turning step is carried out when the longitudinal length of the turning cross-sectional shape is 10mm or less and the lateral length of the turning cross-sectional shape is 20mm or less. A bar material turning processing step is performed when either the longitudinal length or the lateral length of the turning cross-sectional shape does not meet these conditions.
Wenn sich das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen von dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen unterscheidet, wird die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 durchgeführt. Daher wird davon ausgegangen, dass das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen von geringerer Qualität ist als das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen.If the machining knowledge associated with the first
Dagegen wird davon ausgegangen, dass das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen eine höhere Qualität hat als das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen. Daher berechnet die Belohnungsberechnungseinheit 53 nach Schritt ST210 in Schritt ST200 die Belohnung r, die die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens erhöht, um eine Erhöhung des Aktionswerts Q für die Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens zu bewirken, und addiert die berechnete Belohnung r zu der Belohnung r des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens, die von dem mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissen übernommen wurde. Dadurch erhöht sich die Belohnung r für das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen auf einen Wert, der größer ist als die Belohnung r, die von dem Bearbeitungswissen übernommen wurde, das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpft ist. Dies erhöht den Aktionswert Q des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens.In contrast, it is assumed that the editing-integrated machining knowledge has a higher quality than the machining knowledge linked to the first
Als Nächstes aktualisiert die Funktionsaktualisierungseinheit 54 in Schritt ST220 die Aktions-Wert-Funktion Q(s, a) auf Basis der Belohnung r des in Schritt ST200 berechneten editierungsintegrierten Bearbeitungswissens oder auf Basis der Belohnung r des in Schritt ST200 berechneten editierungsintegrierten Bearbeitungswissens und der Belohnung r des in Schritt ST210 berechneten Bearbeitungswissens und bestimmt die Aktionswerte Q, bei denen es sich um die Evaluierungswerte des mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissens und des editierungsintegrierten Bearbeitungswissens handelt. Die Funktionsaktualisierungseinheit 54 ordnet den für das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen ermittelten Aktionswert Q dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen zu und speichert den Aktionswert Q als Bearbeitungswissen zusammen mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen.Next, in step ST220, the
Die Funktionsaktualisierungseinheit 54 verknüpft ferner den Aktionswert Q, der für das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen bestimmt wurde, mit diesem Bearbeitungswissen und speichert den Aktionswert Q als Bearbeitungswissen zusammen mit dem Bearbeitungswissen. In diesem Zusammenhang speichert die Funktionsaktualisierungseinheit 54 also das mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpfte Bearbeitungswissen, das Bearbeitungswissen, dessen Aktionswert Q in Schritt ST220 bestimmt wurde, und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen, dessen Aktionswert Q in Schritt ST220 bestimmt wurde, die jeweils einen unterschiedlichen Aktionswert Q aufweisen, als die den CAD-Daten 100 entsprechende Bearbeitungswissen. Dadurch kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 bei der Bestimmung des den CAD-Daten 100 entsprechenden Bearbeitungswissens das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen, das ein Bearbeitungswissen mit einem relativ hohen Aktionswert Q ist, als das am besten geeignete Bearbeitungswissen bestimmen, das das Wissen und die Erfahrung des Benutzers angemessen widerspiegelt.The
Es wird darauf hingewiesen, dass das Bearbeitungswissen, das in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeichert ist und auf das während der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, in diesem Fall mit dem mit dem ersten NC-Bearbeitungsprogramm 111 verknüpften Bearbeitungswissen aktualisiert werden kann, von dem der Aktionswert Q in Schritt ST220 bestimmt wurde.Note that the machining knowledge stored in the
Anschließend wird die Prozedur von Schritt ST110 bis Schritt ST220 in Verbindung mit einem weiteren Satz von neu eingelesenen CAD-Daten 100 iterativ durchgeführt. Bei der Erzeugung eines neuen editierungsintegrierten Bearbeitungswissens werden dann zugehörige Informationen, wie die Referenznummer des ursprünglichen Bearbeitungswissens, die Informationen über die Bearbeitungsendform und die Informationen über das Material des Rohlings sowie die Belohnung r übernommen.The procedure from step ST110 to step ST220 is then carried out iteratively in conjunction with a further set of newly read CAD data 100. When generating new editing-integrated machining knowledge, associated information, such as the reference number of the original machining knowledge, the information about the final machining shape and the information about the material of the blank as well as the reward r, is adopted.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Iteration der Prozedur von Schritt ST110 bis Schritt ST220 das durch die Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmte, editierungsintegrierte Bearbeitungswissen dem oben beschriebenen Bearbeitungswissen von Schritt ST120 entspricht.Note that when iterating the procedure from step ST110 to step ST220, the editing-integrated editing knowledge determined by the decision making unit 46 corresponds to the editing knowledge of step ST120 described above.
Zudem wird in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 ein hochwertiges editierungsintegriertes Bearbeitungswissen mit einem erhöhten Aktionswert Q in der Prozedur der Schritte ST200 und Schritt ST220 gespeichert. Dementsprechend kann Schritt ST210 weggelassen werden.In addition, in the
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf
In Schritt ST310 des NC-Bearbeitungsprogrammerzeugungsverfahrens liest die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 die CAD-Daten 100, die in der Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit 42 gespeichert sind, erzeugt eine dreidimensionale Bearbeitungsendform, die durch die in
Um die Bearbeitungsendform im Programmursprung zu positionieren, positioniert die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 die Bearbeitungsendform durch Bewegen und Drehen der Bearbeitungsendform, um die Drehachse der zylindrischen Oberfläche oder die Drehachse der konischen Oberfläche, die in der Bearbeitungsendform den größten Durchmesser aufweist, mit der Z-Achse auszurichten; und bewegt die Bearbeitungsendform, um ihre Endfläche in Richtung der Z-Achse an dem Programmursprung zu positionieren. Das bedeutet, dass die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 als Drehendfläche eine zylindrische Oberfläche oder eine konische Oberfläche, deren zentrale Drehachse mit der Drehachse SG ausgerichtet ist, aus den CAD-Daten 100 extrahiert. Auf diese Weise erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 aus den CAD-Daten 100 eine dreidimensionale Bearbeitungsendform mit einer zentralen Drehachse, die die Drehachse ist.In order to position the machining final shape in the program origin, the NC machining
Als Nächstes erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST320 eine dreidimensionale zylindrische Form, die die an dem Programmursprung positionierte Bearbeitungsendform umhüllt, wie in
Die Abmessungen der zylindrischen Form, die die Bearbeitungsendform umhüllt, können aus dem Maximalwert und dem Minimalwert der Bearbeitungsendform in X-Achsenrichtung, Y-Achsenrichtung und Z-Achsenrichtung bestimmt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass im Hinblick auf die Endflächendrehbearbeitung die Abmessungen der Rohlingsform in Richtung der Z-Achse in Übereinstimmung mit der Bearbeitungsendform jeweils um 2 bis 3 mm größer sind als die entsprechende Abmessung der Bearbeitungsendform. Zusätzlich ist die Endfläche der Rohlingsform in Richtung der Z-Achse so positioniert, dass sie von der Bearbeitungsendform um 2 bis 3 mm vom Programmursprung weg ragt. Es wird hier angenommen, dass die Rohlingsform einen Rohlingsaußendurchmesser von 150 mm und eine Rohlingslänge von 120 mm hat und das Rohlingsmaterial S45C ist.The dimensions of the cylindrical shape enveloping the final machining shape can be determined from the maximum value and the minimum value of the final machining shape in the X-axis direction, Y-axis direction and Z-axis direction. It is noted that with regard to the end face turning machining, the dimensions of the blank mold in the Z-axis direction in accordance with the final machining shape are each larger by 2 to 3 mm than the corresponding dimension of the final machining shape. In addition, the end surface of the blank mold is positioned in the Z-axis direction to protrude from the final machining mold by 2 to 3 mm from the program origin. It is assumed here that the blank mold has a blank outer diameter of 150mm and a blank length of 120mm, and the blank material is S45C.
Als Nächstes erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST330 wie in
Als Nächstes erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST340 eine Drehquerschnittsform t, die die Querschnittsform der Schnittform ist, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST350 das den CAD-Daten 100 entsprechende Bearbeitungswissen über die Entscheidungsfindungseinheit 46 von der Funktionsaktualisierungseinheit 54 und nimmt auf dieses Bearbeitungswissen Bezug. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält beispielsweise das oben beschriebene Bearbeitungswissen A 121, das Bearbeitungswissen B 122 und das Bearbeitungswissen C 123, die in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeichert sind, und nimmt auf diese Bearbeitungswissen Bezug.Next, in step ST350, the NC machining
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält beispielsweise die Referenznummer, die den CAD-Daten 100 und dem auf den CAD-Daten 100 basierenden Bearbeitungswissen gemeinsam zugeordnet ist, und überträgt die Referenznummer an die Entscheidungsfindungseinheit 46. Dadurch kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 unter Verwendung der Referenznummer als Suchbedingung nach dem von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 spezifizierten gewünschten Bearbeitungswissen suchen.For example, the NC machining
Wie der Begriff hier verwendet wird, bezieht sich „Plandrehschritt“ auf einen Schritt zur Durchführung einer Endflächendrehbearbeitung, bei der der hervorragende Bereich an der Endfläche des Rohlings unter Verwendung eines Endflächendrehbearbeitungswerkzeugs entfernt wird. Der Begriff „Bohrdrehschritt“ bezieht sich auf einen Schritt zur Durchführung einer Bohrdrehbearbeitung, bei der mit einem Drehbohrer entlang der Zentralachse in einen radialen Mittelabschnitt des Rohlings gebohrt wird. Der Begriff „Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt“ bezieht sich auf einen Schritt zur Durchführung einer Stabdrehbearbeitung, bei der ein Außenumfang, ein Innenumfang, eine Stirnseite oder eine Rückseite eines Rundstabs mit einem Drehwerkzeug abgedreht wird. Der Begriff „Nutdrehschritt“ bezieht sich auf einen Schritt zur Durchführung einer Nutbildung durch Drehen, bei der ein Außenumfang, ein Innenumfang, eine Stirnseite oder eine Rückseite einer Rundstange mit Hilfe eines Drehmeißels profiliert wird. Der Begriff „Rohlingsflächenzugabe“ bezieht sich auf die Bearbeitungszugabe bei der Endflächendrehbearbeitung.As used herein, “facing step” refers to a step of performing end face turning machining in which the protruding portion on the end face of the blank is removed using an end face turning machining tool. The term “drilling-turning step” refers to a step of performing a drilling-turning operation in which a rotary drill is used to drill along the central axis into a radial central portion of the blank. The term “bar material turning processing step” refers to a step for performing bar turning machining in which an outer circumference, an inner circumference, an end face or a back side of a round bar is turned with a turning tool. The term “grooving step” refers to a step for performing grooving by turning in which an outer circumference, an inner circumference, an end face or a back side of a round bar is profiled using a turning tool. The term “blank surface allowance” refers to the machining allowance in end face turning machining.
Als Nächstes teilt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST360 die Drehquerschnittsform t der Schnittform gemäß dem erhaltenen Bearbeitungswissen A 121, dem Bearbeitungswissen B 122 und dem Bearbeitungswissen C 123 in mehreren verschiedenen Bearbeitungsschritten entsprechende Teile auf, um Drehformen zu erzeugen. Der Begriff „Drehform“ bezieht sich auf die Drehquerschnittsform t in jedem Bearbeitungsschritt, wenn ein Rohling in mehreren verschiedenen Bearbeitungsschritten in die Bearbeitungsendform spanend bearbeitet wird.Next, in step ST360, the NC machining
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Aufteilung der Drehquerschnittsform t konkret beschrieben.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält Informationen über die Rohlingsflächenzugabe: 10 mm von der Drehquerschnittsform t1. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 bezieht sich dann auf das Bearbeitungswissen A 121, bestimmt, dass der Plandrehschritt zuerst durchzuführen ist, weil die Zugabe nicht 20 mm oder größer ist, und trennt, wie in
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 bezieht sich anschließend auf das Bearbeitungswissen A 121, bestimmt, dass der Bohrdrehschritt nach dem Plandrehschritt durchzuführen ist, und trennt, wie in
Als Nächstes trennt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes ordnet die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 in Schritt ST370 den abgeteilten Bearbeitungsformen, d. h. den Drehquerschnittsformen, basierend auf dem Bearbeitungswissen A 121, dem Bearbeitungswissen B 122 und dem Bearbeitungswissen C 123 Drehbearbeitungsschritte zu, um auf diese Weise die gesamten Drehbearbeitungsschritte zu erzeugen.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält, wie in
Anschließend erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 aus der Drehquerschnittsform SH4 für den Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt Informationen über die longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs: 10 mm und Informationen über die laterale Länge der Form des offenen Bereichs: 20 mm. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 bezieht sich dann auf das Bearbeitungswissen B 122 und bestimmt, dass der zu bearbeitende Teil der Außenumfang ist, weil „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „2,0“ ist und daher nicht „kleiner als 1,0“ ist. Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 aus der Drehquerschnittsform SH4 für den Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt die Koordinatenwerte eines Schneidpunktes P8, eines Bearbeitungsstartpunktes P9 und eines Bearbeitungsendpunktes P10 der Drehquerschnittsform SH4 und erzeugt einen Stabaußenumfangsdrehschritt LC4, der ein Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt ist, bei dem als zu bearbeitender Teil der Außenumfang bestimmt wurde.Next, from the turning cross-sectional shape SH4 for the bar material turning processing step, the NC machining
Im Folgenden wird Details der in der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugten Drehbearbeitungsschritte beschrieben.
- Plandrehschritt LC1: Bearbeitungsstartpunkt P1 (75, -10) und Bearbeitungsendpunkt P2 (0, 0)
- Bohrdrehschritt LC2: Bohrungsdurchmesser 30 mm, Bearbeitungsstartpunkt P3 (0, 0) und Bearbeitungsendpunkt P4 (0, 110)
- Stabaußenumfangsdrehschritt LC3: Schneidpunkt P5 (75, 0), Bearbeitungsstartpunkt P6 (45, 0) und Bearbeitungsendpunkt P7 (45, 30)
- Stabaußenumfangsdrehschritt LC4: Schneidpunkt P8 (75, 60), Bearbeitungsstartpunkt P9 (65, 60) und Bearbeitungsendpunkt P10 (65, 80).
- Facing step LC1: machining start point P1 (75, -10) and machining end point P2 (0, 0)
- Drilling turning step LC2: hole diameter 30 mm, machining start point P3 (0, 0) and machining end point P4 (0, 110)
- Bar outer circumference turning step LC3: cutting point P5 (75, 0), machining start point P6 (45, 0) and machining end point P7 (45, 30)
- Bar outer circumference turning step LC4: cutting point P8 (75, 60), machining start point P9 (65, 60) and machining end point P10 (65, 80).
In dem oben beschriebenen Verfahren bezieht sich die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf das Bearbeitungswissen A 121, das Bearbeitungswissen B 122 und das Bearbeitungswissen C 123 und kann so automatisch die mehreren verschiedenen Drehschritte zum spanenden Bearbeiten eines Rohlings in die Bearbeitungsendform erzeugen. Zudem ermöglicht die automatische Erzeugung der Drehbearbeitungsschritte unter Bezugnahme auf die Bearbeitungswissen, die die Editierung, die das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt, integriert und akkumuliert haben, die automatische Erzeugung der vom Benutzer gewünschten Drehbearbeitungsschritte, die den Drehbearbeitungsschritten im Falle der Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms durch den Benutzer selbst ähnlich sind.In the method described above, the NC machining
Ferner wird die oben genannte Lernaktion, die von der Maschinenlernvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform ausführt wird, bei jeder Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms laufend durchgeführt. Dementsprechend führt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform kontinuierlich ein autonomes Lernen eines Bearbeitungswissens aus, das das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms entsprechend den CAD-Daten 100 angibt, die Informationen über die Bearbeitungsendform des spanend bearbeiteten Objekts und Informationen über das Material des Rohlings umfassen. Das bedeutet, dass die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40, die die Maschinenlernvorrichtung 50 umfasst, kontinuierlich und autonom ein Bearbeitungswissen, das eine hohe Bearbeitungseffizienz bietet und das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt, basierend auf der in der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 durchgeführten Editierung des von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugten NC-Bearbeitungsprogramms erlernt.Further, the above-mentioned learning action performed by the machine learning device 50 according to the first embodiment is continuously performed every time an NC machining program is generated. Accordingly, the NC machining program generating device 40 according to the first embodiment continuously performs autonomous learning of machining knowledge indicating the method of generating an NC machining program according to the CAD data 100, the information about the final machining shape of the machined object, and information about include the material of the blank. That is, the NC machining program generating device 40, which includes the machine learning device 50, continuously and autonomously generates machining knowledge that provides high machining efficiency and reflects the user's knowledge and experience based on the knowledge in the NC machining program editing unit 45 carried out editing of the NC machining program generated by the NC machining
Als Nächstes wird ein Detail eines Verfahrens zur Erzeugung eines editierungsintegrierten Bearbeitungswissens beschrieben. In diesem Verfahren bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 51 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 in das Bearbeitungswissen ein, auf das bei der Erzeugung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 Bezug genommen wurde, um ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen zu erzeugen. Es wird zunächst ein Fall beschrieben, bei dem das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 editiert wurde, um den Plandrehschritt LC1 entsprechend der vom Benutzer eingegebenen Editieranweisungsinformationen nach dem Bohrdrehschritt LC2 auszuführen. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 erhält Informationen über die Rohlingsflächenzugabe: 10 mm von der Drehquerschnittsform SH1 für den Plandrehschritt LC1 des zweiten NC-Bearbeitungsprogramms 112, das von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen wurde.Next, a detail of a method for generating editing-integrated editing knowledge will be described. In this method, the
In diesem Fall wurde das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 durch Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 erzeugt, um im Gegensatz zum Fall des Kriteriums des Bearbeitungswissens A 121 den Bohrdrehschritt bei dem Kriterium der Rohlingsflächenzugabe: 10 mm zuerst durchzuführen. Dementsprechend bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 51 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 ein und erzeugt ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen A 131, das sich aus der Änderung des Bearbeitungswissens A 121 gemäß den folgenden Kriterien ergibt.In this case, the second
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen A 131)(Editing-integrated editing knowledge A 131)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsreihenfolge: Zuerst wird der Bohrdrehschritt ausgeführt und anschließend wird der Plandrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe „10 mm oder größer“ ist. Es wird der Plandrehschritt und dann der Bohrdrehschritt ausgeführt, wenn die Rohlingsflächenzugabe diese Bedingung nicht erfüllt.Processing sequence: The drilling turning step is carried out first and then the facing step is carried out when the blank area allowance is “10mm or larger”. The facing step and then the drilling turning step are carried out if the blank surface allowance does not meet this condition.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 entsprechend der vom Benutzer eingegebenen Editieranweisungsinformationen editiert wurde, um den im Stabaußenumfangsdrehschritt LC3 zu bearbeitenden Teil von Außenumfang in Stirnfläche abzuändern und somit den Stabaußenumfangsdrehschritt LC3 in einen Stabstirnflächendrehschritt LC31 zu ändern. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 erhält Informationen über die longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs: 30 mm und Informationen über die laterale Länge der Form des offenen Bereichs: 30 mm aus der Drehquerschnittsform SH3 für den Stabaußenumfangsdrehschritt LC3 des zweiten NC-Bearbeitungsprogramms 112, das von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen wird.Next, a case will be described in which the first
In diesem Fall wurde das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 durch Editieren des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 erzeugt, um den zu bearbeitenden Teil im Gegensatz zum Fall des Kriteriums des Bearbeitungswissens B 122 bei dem Kriterium „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ gleich „1,0“ in Stirnseite zu ändern. Dementsprechend bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 51 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 ein und erzeugt ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen B 132, das erhalten wird, wenn das Bearbeitungswissen B 122 so geändert wird, dass es die folgenden Kriterien umfasst.In this case, the second
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen B 132)(Editing-integrated editing knowledge B 132)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Zu bearbeitender Teil: Der zu bearbeitende Teil wird als Stirnfläche bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „gleich 1,0 oder weniger“ ist. Der zu bearbeitende Teil wird als Außenumfang bestimmt, wenn „laterale Länge der Form des offenen Bereichs/longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs“ „größer als 1,0“ ist.Part to be machined: The part to be machined is determined as the end face when “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “equal to 1.0 or less”. The part to be machined is determined as the outer perimeter when “lateral length of the open area shape/longitudinal length of the open area shape” is “greater than 1.0”.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem das erste NC-Bearbeitungsprogramm 111 editiert wurde, um den Stabaußenumfangsdrehschritt LC4 gemäß den vom Benutzer eingegebenen Editieranweisungsinformationen in einen Nutdrehschritt LC41 zu ändern. Die Zustandsbeobachtungseinheit 51 erhält Informationen über die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform SH4: 10 mm und Informationen über die laterale Länge der Drehquerschnittsform SH4: 20 mm aus der Drehquerschnittsform SH4 für den Stabaußenumfangsdrehschritt LC4 des zweiten NC-Bearbeitungsprogramms 112, das von der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 übertragen wurde.Next, a case in which the first
In diesem Fall wurde das zweite NC-Bearbeitungsprogramm 112 durch Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 erzeugt, um im Gegensatz zum Fall des Kriteriums des Bearbeitungswissens C 123 bei einem Kriterium „die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform SH4 beträgt 10 mm und die laterale Länge der Drehquerschnittsform SH4 beträgt 20 mm“, den Nutdrehschritt LC41 durchzuführen. Dementsprechend bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 51 die Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 ein und erzeugt ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen C 133, das sich aus der Änderung des Bearbeitungswissens C 123 gemäß folgenden Kriterien ergibt.In this case, the second
(Editierungsintegriertes Bearbeitungswissen C 133)(Editing-integrated editing knowledge C 133)
Rohlingsmaterial: S45CBlank material: S45C
Bearbeitungsmethode: Der Nutdrehschritt wird ausgeführt, wenn die longitudinale Länge der Drehquerschnittsform „10 mm oder weniger“ und die laterale Länge der Drehquerschnittsform „20 mm oder weniger“ beträgt. Der Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt wird ausgeführt, wenn entweder die longitudinale Länge oder die laterale Länge der Drehquerschnittsform diese Bedingungen nicht erfüllt.Processing method: The groove turning step is carried out when the longitudinal length of the turning cross-sectional shape is “10mm or less” and the lateral length of the turning cross-sectional shape is “20mm or less”. The bar material turning processing step is carried out when either the longitudinal length or the lateral length of the turning cross-sectional shape does not satisfy these conditions.
Ein Verfahren zur Aufteilung der Drehquerschnittsform t wird im Folgenden für einen Fall konkret beschrieben, in dem die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131, das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B 132 und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C 133 Bezug nimmt und ein NC-Bearbeitungsprogramm erzeugt.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält Informationen über die Länge des Rohlings: 120 mm und Informationen über den Außendurchmesser des Rohlings: 150 mm aus der Rohlingsform und Informationen über die Rohlingsflächenzugabe: 10 mm aus der Drehquerschnittsform t1. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 bezieht sich dann auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131, bestimmt, dass der Bohrdrehschritt zuerst durchzuführen ist, weil die Zugabe 10 mm oder größer ist, und trennt, wie in
Als Nächstes nimmt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131 Bezug, bestimmt, dass der Plandrehschritt nach dem Bohrdrehschritt durchzuführen ist, und trennt, wie in
Als Nächstes trennt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Ein Verfahren zur Zuordnung der Drehbearbeitungsschritte wird im Folgenden speziell für den Fall beschrieben, dass die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131, das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B 132 und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C 133 Bezug nimmt und ein NC-Bearbeitungsprogramm erzeugt.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält, wie in
Anschließend erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43, wie in
Als Nächstes erhält die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 aus der Drehquerschnittsform SH8 für den Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt Informationen über die longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs: 10 mm und Informationen über die laterale Länge der Form des offenen Bereichs: 20 mm. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält die Information über die Nuttiefe: 10 mm aus der Information über die longitudinale Länge der Form des offenen Bereichs: 10 mm und die Information über die Nutbreite: 20 mm aus der Information über die laterale Länge der Form des offenen Bereichs: 20 mm. Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erhält dann die Koordinatenwerte eines Bearbeitungsstartpunktes P18 aus der Drehquerschnittsform SH8 für den Stabmaterialdrehbearbeitungsschritt und erzeugt einen Nutdrehschritt LC14.Next, from the turning cross-sectional shape SH8 for the bar material turning processing step, the NC machining
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A 131, das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B 132 und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C 133 die in der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugten Drehbearbeitungsschritte im Detail beschrieben.
- • Bohrdrehschritt LC11: Bohrungsdurchmesser 30 mm, Bearbeitungsstartpunkt P11 (0, -10) und Bearbeitungsendpunkt P12 (0, 110)
- • Plandrehschritt LC12: Bearbeitungsstartpunkt P13 (75, -10) und Bearbeitungsendpunkt P14 (15, 0)
- • Stabstirnflächendrehschritt LC13: Schneidpunkt P15 (75, 0), Bearbeitungsstartpunkt P16 (75, 30) und Bearbeitungsendpunkt P17 (45, 30)
- • Nutdrehschritt LC14: Nutbreite 20 mm,
Nuttiefe 10 mm und Bearbeitungsstartpunkt P18 (75, 60).
- • Drilling and turning step LC11: hole diameter 30 mm, machining start point P11 (0, -10) and machining end point P12 (0, 110)
- • Facing step LC12: machining start point P13 (75, -10) and machining end point P14 (15, 0)
- • Bar end face turning step LC13: cutting point P15 (75, 0), machining start point P16 (75, 30) and machining end point P17 (45, 30)
- • Groove turning step LC14: Groove width 20 mm,
groove depth 10 mm and machining start point P18 (75, 60).
In dem oben beschriebenen Verfahren nimmt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 auf das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen A131, das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen B132 und das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen C133 Bezug und kann so automatisch die mehreren verschiedenen Drehschritte für das spanende Bearbeiten eines Rohlings in die Bearbeitungsendform erzeugen. Ferner ermöglicht die automatische Erzeugung von Drehbearbeitungsschritten unter Bezugnahme auf die editierungsintegrierten Bearbeitungswissen, die die Editierung, die das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt, integriert und akkumuliert haben, die automatische Erzeugung der vom Benutzer gewünschten Drehbearbeitungsschritte, die den Drehbearbeitungsschritten im Falle der Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms durch den Benutzer selbst ähnlich sind.In the method described above, the NC machining
Die Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmt das Bearbeitungswissen oder das editierungsintegrierte Bearbeitungswissen für die Anfrage der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 unter Verwendung der Lernergebnisse der Maschinenlernvorrichtung 50. Es kann erforderlich sein, dass die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 das NC-Bearbeitungsprogramm editiert, nachdem das NC-Bearbeitungsprogramm erzeugt wurde. Da die Maschinenlernvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die editierungsintegrierten Bearbeitungswissen bereits erlernt hat, kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 aus den in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherten Bearbeitungswissen bei Bedarf das für die Anfrage der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 am besten geeignete editierungsintegrierte Bearbeitungswissen bestimmen.The decision making unit 46 determines the machining knowledge or the editing-integrated machining knowledge for the request of the NC machining
Die Maschinenlernvorrichtung 50 ist auch in der Lage, eine Beziehung zwischen dem Material des Rohlings, den CAD-Daten 100 und einem Bearbeitungswissen zu erlernen. Wenn vorgesehen ist, dass das NC-Bearbeitungsprogramm im Hinblick auf das Material des Rohlings und die CAD-Daten 100 editiert werden soll, kann die numerische Steuerung so ausgebildet sein, dass die Entscheidungsfindungseinheit 46 bestimmt, ein anderes Bearbeitungswissen oder editierungsintegriertes Bearbeitungswissen auszuwählen.The machine learning device 50 is also capable of learning a relationship between the material of the blank, the CAD data 100 and machining knowledge. If it is intended that the NC machining program is to be edited with regard to the material of the blank and the CAD data 100, the numerical control can be designed such that the decision-making unit 46 determines to select another machining knowledge or editing-integrated machining knowledge.
Es wird darauf hingewiesen, dass ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen so gespeichert werden kann, dass die CAD-Daten 100 selbst damit verknüpft sind. Beispielsweise sind die CAD-Daten 100 mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen A131 verknüpft und in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 zusammen mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen A131 gespeichert.It should be noted that editing-integrated editing knowledge can be stored such that the CAD data 100 itself is linked to it. For example, the CAD data 100 is linked to the editing-integrated machining knowledge A131 and stored in the
Zudem kann auch ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen so gespeichert werden, dass Informationen, die sich auf die CAD-Daten 100 beziehen, mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen verknüpft sind. Beispielsweise werden Informationen, die sich auf die CAD-Daten 100 beziehen, mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen A131 verknüpft und zusammen mit dem editierungsintegrierten Bearbeitungswissen A131 gespeichert. Beispiele für Informationen, die sich auf die CAD-Daten 100 beziehen, umfassen eine Abbildung der CAD-Daten und ein Element der CAD-Daten. Es wird darauf hingewiesen, dass „Informationen, die sich auf die CAD-Daten 100 beziehen“ anders ausgedrückt „Informationen, die sich auf eine Kombination von Informationen über die Bearbeitungsendform des spanend bearbeiteten Objekts und Informationen über das Material des Rohlings“ sind.In addition, editing-integrated machining knowledge can also be stored in such a way that information relating to the CAD data 100 is linked to the editing-integrated machining knowledge. For example, information related to the CAD data 100 is linked to the editing-integrated machining knowledge A131 and stored together with the editing-integrated machining knowledge A131. Examples of information related to the CAD data 100 include an image of the CAD data and an element of the CAD data. It is noted that “information relating to the CAD data 100” is, in other words, “information relating to a combination of information about the final machining shape of the machined object and information about the material of the blank”.
Dadurch kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 unter Verwendung der CAD-Daten 100 oder von sich auf die CAD-Daten 100 beziehenden Informationen als Suchbedingung ein gewünschtes, editierungsintegriertes Bearbeitungswissen unter mehreren in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherten Bearbeitungswissen suchen und erhalten.Thereby, the decision-making unit 46 can search and obtain a desired editing-integrated editing knowledge among a plurality of editing knowledge stored in the
Ferner kann für jedes der NC-Maschinenwerkzeuge, die durch Ausführung des NC-Bearbeitungsprogramms gesteuert werden, ein anderer Satz von Bearbeitungswissen und editierungsintegrierten Bearbeitungswissen gespeichert werden. Wenn mehrere NC-Maschinenwerkzeuge verwendet werden, haben die NC-Maschinenwerkzeuge oft voneinander verschiedene Funktionen beispielsweise im Hinblick auf eine Situation, in der verschiedene Typen von NC-Maschinenwerkzeugen verwendet werden, eine Situation, in der NC-Maschinenwerkzeuge desselben Typs verwendet werden, aber zu verschiedenen NC-Maschinenwerkzeugen unterschiedliche optionale Funktionen hinzugefügt werden, oder dergleichen. In diesen Fällen gibt es geeignete Kriterien für die Bearbeitungswissen auf pro NC-Maschinenwerkzeug-Basis.Further, a different set of machining knowledge and editing-integrated machining knowledge may be stored for each of the NC machine tools controlled by executing the NC machining program. When multiple NC machine tools are used, the NC machine tools often have different functions from each other, for example, in view of a situation in which different types of NC machine tools are used, a situation in which NC machine tools of the same type are used, but too different optional functions are added to different NC machine tools, or the like. In these cases, there are appropriate criteria for machining knowledge on a per NC machine tool basis.
Durch die Speicherung eines unterschiedlichen Satzes von Bearbeitungswissen und editierungsintegrierten Bearbeitungswissen für jedes der NC-Maschinenwerkzeuge wird demnach die Editierung, die das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt und für jedes der NC-Maschinenwerkzeuge geeignet ist, in ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen integriert und akkumuliert. Auf diese Weise erzeugt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 ein NC-Bearbeitungsprogramm unter Bezugnahme auf ein Bearbeitungswissen oder auf ein editierungsintegriertes Bearbeitungswissen, das auf pro NC-Maschinenwerkzeug-Basis verwaltet wird. Dies ermöglicht die schnelle automatische Erzeugung eines vom Benutzer gewünschten und für jedes NC-Maschinenwerkzeug geeigneten NC-Bearbeitungsprogramms, das einem durch den Benutzer selbst erzeugten NC-Bearbeitungsprogramm ähnlich ist.Accordingly, by storing a different set of machining knowledge and editing-integrated machining knowledge for each of the NC machine tools, the editing that reflects the user's knowledge and experience and is suitable for each of the NC machine tools is integrated and accumulated into an editing-integrated machining knowledge. In this way, the NC machining
Darüber hinaus kann die numerische Steuerung so ausgebildet sein, dass die Bearbeitungswissen und die editierungsintegrierten Bearbeitungswissen in einer in einem Netzwerkserver bereitgestellten Speichereinheit gespeichert werden.In addition, the numerical control can be designed such that the machining knowledge and the editing-integrated machining knowledge are stored in a storage unit provided in a network server.
Als Variante der Maschinenlernvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform kann die Maschinenlernvorrichtung 50 maschinelles Lernen gemäß einem neuronalen Netzwerkmodell durchführen.
Ein neuronales Netzwerk lernt die Beziehung zwischen einer Zustandsvariablen und einer Umweltveränderung, z. B. wenn eine optimale Aktion intuitiv auf Basis einer erfolgreichen Erfahrung oder einer erfolglosen Erfahrung einer Person gelernt wird. Ein neuronales Netzwerk lernt die Beziehung zwischen einer Zustandsvariablen und einer Umweltveränderung anhand eines Datensatzes, der auf Basis einer Zustandsvariablen oder von Zustandsvariablen erzeugt wird, die von der Zustandsbeobachtungseinheit 51 beobachtet werden. Das bedeutet, dass ein neuronales Netzwerk die Beziehung zwischen einer Zustandsvariablen und einer Umweltveränderung durch sogenanntes überwachtes Lernen lernt. In diesem Fall umfasst die Maschinenlernvorrichtung 50 die Ausgabeschicht, um als Reaktion auf die in die Eingabeschicht des neuronalen Netzwerkes eingegebenen Bearbeitungsformdaten und auf das Verfahren zur NC-Bearbeitungsprogrammerzeugung ein Bearbeitungswissen auszugeben, das den Bearbeitungsformdaten entspricht und das Wissen und die Erfahrung des Benutzers besser widerspiegelt. Dann wird die Entscheidungsfindungseinheit 46 zur Bestimmung eines optimalen NC-Bearbeitungsprogrammerzeugungsverfahrens betrieben. Selbst im Falle der Verwendung eines neuronalen Netzwerkmodells kann die Maschinenlernvorrichtung 50 also die Beziehung zwischen den Bearbeitungsformdaten, dem NC-Bearbeitungsprogrammerzeugungsverfahren und der Editierung des ersten NC-Bearbeitungsprogramms 111 erlernen, wodurch das Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms erlernt wird.A neural network learns the relationship between a state variable and an environmental change, e.g. B. when an optimal action is learned intuitively based on a person's successful experience or an unsuccessful experience. A neural network learns the relationship between a state variable and an environmental change based on a data set generated based on a state variable or variables observed by the
Es wird darauf hingewiesen, dass, auch wenn vorstehend eine Ausführungsform beschrieben wurde, bei der die Maschinenlernvorrichtung 50 maschinelles Lernen unter Verwendung von bestärkendem Lernen oder unter Verwendung eines neuronalen Netzwerkes durchführt, die Maschinenlernvorrichtung 50 auch maschinelles Lernen nach einer anderen bekannten Methode durchführen kann, wie beispielsweise genetischer Programmierung, induktiver logischer Programmierung oder einer Support Vector Machine.Note that although an embodiment in which the machine learning device 50 performs machine learning using reinforcement learning or using a neural network has been described above, the machine learning device 50 may also perform machine learning according to another known method, such as for example genetic programming, inductive logic programming or a support vector machine.
Ferner kann die Lerneinheit 52 gemäß einer Ausführungsform des Lernens der Lerneinheit 52 ein Bearbeitungswissen erlernen, das auf ein NC-Bearbeitungsprogramm anzuwenden ist, das in einer anderen numerischen Steuerung verwendet wird. Die Lerneinheit 52 kann also so ausgebildet sein, dass sie in Bezug auf bestimmte Bearbeitungsformdaten ein Bearbeitungswissen, das auf ein NC-Bearbeitungsprogramm anzuwenden ist, das in einer anderen numerischen Steuerung verwendet wird, auf Basis des Bearbeitungswissens, das bei der Erzeugung des NC-Bearbeitungsprogramms verwendet werden soll, das für eine andere numerische Steuerung erzeugt wurde, und auf Basis der Editierung des NC-Bearbeitungsprogramms erlernt. Die Lerneinheit 52 kann ein Bearbeitungswissen erlernen, das auf ein NC-Bearbeitungsprogramm anzuwenden sind, das in einer anderen numerischen Steuerung verwendet wird, die am gleichen Standort betrieben wird, oder sie kann ein Bearbeitungswissen erlernen, das auf ein NC-Bearbeitungsprogramm anzuwenden ist, das in einer anderen numerischen Steuerung verwendet wird, die unabhängig an einem anderen Standort betrieben wird.Further, according to an embodiment of learning the
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 wird beispielsweise durch Ausführung eines Programms, das in dem in
Ferner kann die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 so ausgebildet sein, dass die Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41, die NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45, die Entscheidungsfindungseinheit 46, die Zustandsbeobachtungseinheit 51, die Belohnungsberechnungseinheit 53 und die Funktionsaktualisierungseinheit 54 auf ähnliche Weise durch Ausführung eines im Speicher 202 gespeicherten Programms durch den Prozessor 201 implementiert werden. Zudem kann die vorstehend genannte Funktionalität durch mehrere Prozessoren in Verbindung mit mehreren Speichern implementiert werden. Ferner kann die Funktionalität der Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41, der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45, der Entscheidungsfindungseinheit 46, der Zustandsbeobachtungseinheit 51, der Belohnungsberechnungseinheit 53 und der Funktionsaktualisierungseinheit 54 teilweise als elektronische Schaltung implementiert werden, wobei die restliche Funktionalität durch den Prozessor 201 und den Speicher 202 implementiert werden kann. Darüber hinaus kann es sich bei dem Prozessor und dem Speicher zur Implementierung der Funktionalität der Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit 41, der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45, der Entscheidungsfindungseinheit 46, der Zustandsbeobachtungseinheit 51, der Belohnungsberechnungseinheit 53 und der Funktionsaktualisierungseinheit 54 um denselben Prozessor und denselben Speicher handeln oder einen anderen Prozessor und einen anderen Speicher, die sich von dem Prozessor und dem Speicher zur Implementierung der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 unterscheiden.Further, the NC machining program generating device 40 may be configured so that the machining shape data input unit 41, the NC machining program editing unit 45, the decision making unit 46, the
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform nimmt auf Bearbeitungswissen Bezug, die die Editierung, die das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt, integriert und akkumuliert haben, und erzeugt automatisch Drehbearbeitungsschritte auf Basis der CAD-Daten 100, bei denen es sich um die Bearbeitungsformdaten handelt. Dies ermöglicht die automatische Erzeugung der vom Benutzer gewünschten Drehbearbeitungsschritte, die den Drehbearbeitungsschritten im Falle der Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms durch den Benutzer selbst ähnlich sind.The NC machining program generating device 40 according to the first embodiment described above refers to machining knowledge that has integrated and accumulated the editing reflecting the user's knowledge and experience, and automatically generates turning machining steps based on the CAD data 100 which are the processing form data. This enables the automatic generation of the turning machining steps desired by the user, which are similar to the turning machining steps in the case of the creation of an NC machining program by the user himself.
Zudem lernt die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40, die die Maschinenlernvorrichtung 50 umfasst, gemäß der ersten Ausführungsform selbständig ein Bearbeitungswissen, das dem Verfahren zur Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms und den CAD-Daten 100 entspricht, die Informationen über die Bearbeitungsendform des spanend bearbeiteten Objekts und Informationen über das Material des Rohlings umfassen. Die die Maschinenlernvorrichtung 50 umfassende NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 lernt also selbständig ein Bearbeitungswissen, das eine hohe Bearbeitungseffizienz bietet und das Wissen und die Erfahrung des Benutzers widerspiegelt, basierend auf der in der NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit 45 durchgeführten Editierung des von der NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit 43 erzeugten NC-Bearbeitungsprogramms. Dadurch kann die Entscheidungsfindungseinheit 46 auf Basis des Lernergebnisses das Bearbeitungswissen, das den CAD-Daten 100 entspricht, den höchsten Aktionswert Q aufweist und die höchste Bearbeitungseffizienz bietet, aus den in der Funktionsaktualisierungseinheit 54 gespeicherten Bearbeitungswissen bestimmen, wenn die CAD-Daten 100 erneut in die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 eingegeben werden.In addition, according to the first embodiment, the NC machining program generating device 40, which includes the machine learning device 50, independently learns machining knowledge corresponding to the method for generating an NC machining program and the CAD data 100, the information about the final machining shape of the machined object and information about the material of the blank. That is, the NC machining program generating device 40 comprising the machine learning device 50 independently learns machining knowledge that provides high machining efficiency and reflects the user's knowledge and experience based on the editing of the NC machining program performed in the NC machining program editing unit 45. Machining
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform ermöglicht demnach die automatische Erzeugung eines hochwertigen NC-Bearbeitungsprogramms, das eine hohe Bearbeitungseffizienz bietet und Drehbearbeitungsschritte nahe an den vom Benutzer gewünschten Drehbearbeitungsschritten durchführt, ohne dass das Wissen und die Fähigkeiten eines Experten akkumuliert werden müssen. Da für den Benutzer die Notwendigkeit wegfällt, ein NC-Bearbeitungsprogramm auf Versuch-und-Irrtum-Basis zu erzeugen, wird die Arbeitseffizienz bei der Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms verbessert. Daher ist die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Reduzierung der Zeit, die für die automatische Erzeugung eines NC-Bearbeitungsprogramms benötigt wird, und in Bezug auf die Reduzierung der Bearbeitungszeit für ein Werkstück effektiv.Accordingly, the NC machining program generating device 40 according to the first embodiment enables automatic generation of a high-quality NC machining program that provides high machining efficiency and performs turning machining steps close to the turning machining steps desired by the user without the need to accumulate the knowledge and skills of an expert . Since the user eliminates the need to generate an NC machining program on a trial-and-error basis, the work efficiency in generating an NC machining program is improved. Therefore, the NC machining program generating device 40 according to the first embodiment is effective in reducing the time required for automatically generating an NC machining program and in reducing the machining time for a workpiece.
Die NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform erlernt ferner die vom Benutzer durchgeführte Editierung des NC-Bearbeitungsprogramms und bezieht die Editierung in das Bearbeitungswissen ein, wodurch der Umfang des Editiervorgangs des NC-Bearbeitungsprogramms durch den Benutzer bei einer nächsten Gelegenheit der NC-Programmerzeugung reduziert werden kann.The NC machining program generating device 40 according to the first embodiment further learns the editing of the NC machining program performed by the user and incorporates the editing into the machining knowledge, thereby increasing the extent of the editing operation of the NC machining program by the user on a next occasion of the NC Program generation can be reduced.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- numerische Steuerung;numerical control;
- 1010
- Verarbeitungseinheit für interaktiven Betrieb;processing unit for interactive operation;
- 2020
- Anzeigeeinheit;display unit;
- 3030
- Anweisungs-Eingabeeinheit;instruction input unit;
- 4040
- NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungsvorrichtung;NC machining program generating device;
- 4141
- Bearbeitungsformdaten-Eingabeeinheit;edit shape data input unit;
- 4242
- Bearbeitungsformdaten-Speichereinheit;edit shape data storage unit;
- 4343
- NC-Bearbeitungsprogramm-Erzeugungseinheit;NC machining program generation unit;
- 4444
- NC-Bearbeitungsprogramm-Speichereinheit;NC machining program storage unit;
- 4545
- NC-Bearbeitungsprogramm-Editiereinheit;NC machining program editing unit;
- 4646
- Entscheidungsfindungseinheit;decision making unit;
- 5050
- Maschinenlernvorrichtung;machine learning device;
- 5151
- Zustandsbeobachtungseinheit;condition observation unit;
- 5252
- Lerneinheit;learning unit;
- 5353
- Belohnungsberechnungseinheit;reward calculation unit;
- 5454
- Funktionsaktualisierungseinheit;Function update unit;
- 100100
- CAD-Daten;CAD data;
- 111111
- erstes NC-Bearbeitungsprogramm;first NC machining program;
- 112112
- zweites NC-Bearbeitungsprogramm;second NC machining program;
- 121121
- Bearbeitungswissen A;Machining knowledge A;
- 122122
- Bearbeitungswissen B;Machining knowledge B;
- 123123
- Bearbeitungswissen C;Machining knowledge C;
- 131131
- editierungsintegriertes Bearbeitungswissen A;editing-integrated editing knowledge A;
- 132132
- editierungsintegriertes Bearbeitungswissen B;editing-integrated editing knowledge B;
- 133133
- editierungsintegriertes Bearbeitungswissen C;editing-integrated editing knowledge C;
- 201201
- Prozessor;Processor;
- 202202
- Speicher;Storage;
- 203203
- Speichervorrichtung;storage device;
- 204204
- Eingabevorrichtung;input device;
- 205205
- Anzeigevorrichtung;display device;
- 206206
- Kommunikationsvorrichtung;communication device;
- 207207
- Datenbus.Data bus.
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-
2018
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