JP2002132313A - 自動プログラミング方法及び自動プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑形状の工作物の加工プログラムを、オペ
レータの知識や経験の多寡に左右されることなく迅速か
つ正確に自動作成できるようにする。 【解決手段】 自動プログラミング装置１０の切削条件
確定処理部２０は、入力部１２で指定された素材材質種
類と工程種類とから、要求される標準切削条件データ
を、記憶部１８に格納された切削条件データテーブル２
４内で特定するとともに、入力部１２で指定された工具
種類に対応する工具データを、記憶部１８に格納された
工具データテーブル２６内で特定し、それら標準切削条
件データと工具データとから、材質種類と工具とに関連
する切削条件を確定する。プログラム生成処理部２２
は、指定工程に対応するプログラム生成アルゴリズム
を、記憶部１８に格納されたアルゴリズムテーブル２８
内で特定し、確定した切削条件に基づいて、加工プログ
ラムをプログラム生成アルゴリズムに従って生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ（数値制御）
工作機械で実行される加工プログラムを自動作成するた
めの自動プログラミング方法及び自動プログラミング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＮＣ工作機械の分野では、複雑か
つ多彩な形状の工作物を自動加工できるようにするため
に、バイト、ドリル、フライス等の多種類の工具を刃物
台に交換可能に装備して、旋削加工、穴あけ加工、フラ
イス加工等の多様な加工工程を実施可能とする複合機械
化が進められている。このような複合機械化されたＮＣ
工作機械において、１つの加工対象素材に対し種々の加
工工程を同時に又は所望順序で実施しようとする場合に
は、そのための一連の加工プログラムを作成してＮＣ装
置に登録する作業が、高度なプログラム作成技術を要す
るのでオペレータにとってかなりの負担となる傾向があ
る。

【０００３】他方、ＮＣ工作機械の分野では、加工プロ
グラムの作成に際してオペレータに要求される労力を軽
減するために、ＮＣ装置に関連して装備される様々な構
成の自動プログラミング装置が提案されている。この種
の自動プログラミング装置は通常、ＣＰＵ、メモリ、キ
ーボード、ディスプレイ等を備え、加工工程を実施する
ために必要なデータを、ディスプレイに順繰りに表示さ
れる種々の選択項目や要求事項に対するオペレータから
の対話式指示及び入力データ、並びに必要に応じてＣＡ
Ｄのような図形入力装置を介して図面形式で入力された
工作物の幾何学的データから獲得し、それにより所要の
加工プログラムを自動的に生成するようになっている。
このような自動プログラミング装置によれば、オペレー
タが加工プログラムを逐語的に入力する作業が排除され
るので、プログラム作成技術に劣るオペレータであって
も、複雑な加工プログラムを比較的短時間で作成するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の自動プ
ログラミング装置においては、オペレータによる加工プ
ログラムの作成時間が効果的に短縮されるものの、プロ
グラム生成に必要な種々のデータは、オペレータが工作
物の設計図面を参照して判断し、設定するものであるか
ら、加工工程や工具属性に対する十分な知識がオペレー
タに要求されることになる。例えば、複数の刃物台に多
種類の工具を装備した多軸多系統型のＮＣ旋盤で、１つ
の工作物に対する種々の自動切削加工を実施するための
一連の加工プログラムを作成するような場合には、オペ
レータは、工作物の設計図面から加工に必要な工程種類
を読み取り、加工対象素材の材質を考慮しつつ、個々の
工程の加工範囲毎に必要なデータ（工具の種類、刃先の
移動位置、刃先の相対的切削速度、刃物台の相対的切削
送り量等）を適正に判断して設定し、入力しなければな
らない。特に、切削速度や切削送り量といった切削条件
に関わるデータは、工具刃先及び加工対象素材の材質に
応じて最適値が変動するものであり、その判断の正確さ
及びその結果としての加工精度は、オペレータの知識や
経験の多寡によって左右される傾向がある。

【０００５】したがって本発明の目的は、複合機械化さ
れたＮＣ工作機械で複雑かつ多彩な形状の工作物を自動
加工するための一連の加工プログラムを、オペレータの
知識や経験の多寡によって左右されることなく、迅速か
つ正確に自動作成することを可能にする自動プログラミ
ング方法及び自動プログラミング装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ＮＣ工作機械で実行され
る加工プログラムを自動作成するための自動プログラミ
ング方法であって、ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類
の切削加工工程で要求される切削条件に関する標準切削
条件データを、それら切削加工工程の種類別に、かつ加
工対象素材の複数の材質種類に個別に対応して予め設
定、登録し、前記複数種類の切削加工工程で使用できる
複数種類の工具の属性に関する工具データを予め登録
し、前記複数種類の切削加工工程を実行する加工プログ
ラムを生成するためのプログラム生成アルゴリズムを、
それら切削加工工程の種類別に予め設定、登録し、前記
加工対象素材の材質種類、該加工対象素材に対して実施
される少なくとも１つの前記切削加工工程の種類、及び
該少なくとも１つの切削加工工程の各々で使用する前記
工具の種類を選択して指定し、指定した前記加工対象素
材の材質種類と前記少なくとも１つの切削加工工程の種
類とから、該少なくとも１つの切削加工工程の各々に対
応する前記標準切削条件データを、予め登録した複数の
該標準切削条件データ内で特定するとともに、指定した
前記工具の種類に対応する前記工具データを、予め登録
した複数の該工具データ内で特定し、それら特定した標
準切削条件データと工具データとから、該少なくとも１
つの切削加工工程の各々で該材質種類と該工具とに関連
して要求される切削条件を確定し、指定した前記少なく
とも１つの切削加工工程の各々に対応する前記プログラ
ム生成アルゴリズムを、予め登録した複数の前記プログ
ラム生成アルゴリズム内で特定し、確定した前記切削条
件に基づいて、該少なくとも１つの切削加工工程の各々
の加工プログラムを、特定した該プログラム生成アルゴ
リズムに従って生成すること、を特徴とする自動プログ
ラミング方法を提供する。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の自動プログラミング方法において、前記複数種類の切
削加工工程で要求される標準加工条件を、それら切削加
工工程の種類別に予め設定、登録し、前記指定した少な
くとも１つの切削加工工程の種類から、該少なくとも１
つの切削加工工程の各々で要求される該標準加工条件
を、予め登録した複数の該標準加工条件内で特定し、特
定した該標準加工条件を用いて前記加工プログラムを生
成する自動プログラミング方法を提供する。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の自動プログラミング方法において、前記標準加工条件
を自由に変更できる自動プログラミング方法を提供す
る。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記指定した少なくとも１つの切削加工工程の種類
に対応して個別的に要求される補足データを、要求に応
じて登録し、該補足データを用いて前記加工プログラム
を生成する自動プログラミング方法を提供する。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の自動プログラミング方法において、前記補足データを
図面で登録する自動プログラミング方法を提供する。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記特定した標準切削条件データと工具データとか
ら前記切削条件を算出するための切削条件計算式を、前
記複数種類の切削加工工程の種類別に予め設定、登録
し、該切削条件計算式に従って該切削条件を確定する自
動プログラミング方法を提供する。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記標準切削条件データを前記工具の属性に対応し
て調整するための標準パラメータを、該工具の属性別か
つ前記加工対象素材の材質種類別に予め設定、登録し、
該標準パラメータを用いて前記切削条件を確定する自動
プログラミング方法を提供する。

【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の
いずれか１項に記載の自動プログラミング方法におい
て、前記生成した加工プログラムを、前記切削条件を変
更することにより必要に応じて修正できる自動プログラ
ミング方法を提供する。

【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の自動プログラミング方法において、前記加工プログラ
ムを修正するために変更した前記切削条件を、前記標準
切削条件データから確定できるようにするための変更パ
ラメータを、該切削条件の変更後に算出して、前記工具
の属性別かつ前記加工対象素材の材質種類別に登録する
自動プログラミング方法を提供する。

【００１５】請求項１０に記載の発明は、前記標準切削
条件データを前記工具の属性に対応して調整するための
標準パラメータを、該工具の属性別かつ前記加工対象素
材の材質種類別に予め設定、登録し、該標準パラメータ
を用いて前記切削条件を確定する請求項９に記載の自動
プログラミング方法であって、加工プログラムを自動作
成する都度、前記指定した工具の属性及び加工対象素材
の材質種類から特定できる前記変更パラメータが登録さ
れている場合には、同じ工具の属性及び加工対象素材の
材質種類によって特定できる前記標準パラメータの代わ
りに該変更パラメータを用いて前記切削条件を確定する
ようにする自動プログラミング方法を提供する。

【００１６】請求項１１に記載の発明は、請求項１０に
記載の自動プログラミング方法において、同一の工具の
属性及び加工対象素材の材質種類によって特定できる前
記標準パラメータと前記変更パラメータとのいずれかを
選択して、前記切削条件を確定する自動プログラミング
方法を提供する。

【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１
１のいずれか１項に記載の自動プログラミング方法にお
いて、前記標準切削条件データは、前記加工対象素材の
被切削点と前記工具の刃先との間の相対的な切削速度の
データと、該加工対象素材と該工具との間の相対的な切
削送り量のデータとを含む自動プログラミング方法を提
供する。

【００１８】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の自動プログラミング方法において、前記指定した
少なくとも１つの切削加工工程の種類が旋削工程である
場合に、前記切削条件は、前記加工対象素材を回転させ
る主軸の回転数と、該加工対象素材と前記工具との間の
相対的切削送り量とを含む自動プログラミング方法を提
供する。

【００１９】請求項１４に記載の発明は、請求項１２に
記載の自動プログラミング方法において、前記指定した
工具の種類が回転工具である場合に、前記切削条件は、
該回転工具の回転数と、該回転工具と前記加工対象素材
との間の相対的切削送り量とを含む自動プログラミング
方法を提供する。

【００２０】請求項１５に記載の発明は、ＮＣ工作機械
で実行される加工プログラムを自動作成するための自動
プログラミング装置であって、ＮＣ工作機械で実施可能
な複数種類の切削加工工程で要求される切削条件に関す
る標準切削条件データを、それら切削加工工程の種類別
に、かつ加工対象素材の複数の材質種類に個別に対応し
て設定、登録した切削条件データテーブル、該複数種類
の切削加工工程で使用できる複数種類の工具の属性に関
する工具データを登録した工具データテーブル、及び該
複数種類の切削加工工程を実行する加工プログラムを生
成するためのプログラム生成アルゴリズムを、それら切
削加工工程の種類別に設定、登録したアルゴリズムテー
ブルを含む各種テーブル、並びに、それら各種テーブル
に関連して、前記加工対象素材の複数の材質種類の名称
を呈示する材質指定画面、前記複数種類の切削加工工程
の名称を呈示する工程指定画面、及び前記複数種類の工
具の名称を呈示する工具指定画面を含む各種画面を、予
め格納してある記憶部と、前記記憶部に格納された前記
各種画面を選択的に表示する表示部と、前記表示部で表
示される前記各種画面に対して、前記加工対象素材の材
質種類、該加工対象素材に対して実施される少なくとも
１つの前記切削加工工程の種類、及び該少なくとも１つ
の切削加工工程の各々で使用する前記工具の種類の指定
を受付ける入力部と、前記入力部で指定された前記加工
対象素材の材質種類と前記少なくとも１つの切削加工工
程の種類とから、該少なくとも１つの切削加工工程の各
々で要求される前記標準切削条件データを、前記記憶部
に格納された前記切削条件データテーブル内で特定して
読出すとともに、該入力部で指定された前記工具の種類
に対応する前記工具データを、該記憶部に格納された前
記工具データテーブル内で特定して読出し、それら読出
した該標準切削条件データと該工具データとから、該材
質種類と該工具とに関連する切削条件を確定する切削条
件確定処理部と、前記入力部で指定された前記少なくと
も１つの切削加工工程の各々に対応する前記プログラム
生成アルゴリズムを、前記記憶部に格納された前記アル
ゴリズムテーブル内で特定して読出し、前記切削条件確
定処理部で確定した前記切削条件に基づいて、該少なく
とも１つの切削加工工程の各々の加工プログラムを、読
出した該プログラム生成アルゴリズムに従って生成する
プログラム生成処理部と、を具備することを特徴とする
自動プログラミング装置を提供する。

【００２１】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載の自動プログラミング装置において、前記記憶部
は、前記複数種類の切削加工工程で要求される標準加工
条件を、それら切削加工工程の種類別に設定、登録した
標準加工条件テーブルを予め格納してあり、前記プログ
ラム生成処理部は、前記入力部で指定された前記少なく
とも１つの切削加工工程の種類から、該少なくとも１つ
の切削加工工程の各々で要求される該標準加工条件を、
該記憶部に予め格納された該標準加工条件テーブル内で
特定して読出し、読出した該標準加工条件を用いて前記
加工プログラムを生成する自動プログラミング装置を提
供する。

【００２２】請求項１７に記載の発明は、請求項１６に
記載の自動プログラミング装置において、前記標準加工
条件テーブル内の前記標準加工条件を自由に変更できる
自動プログラミング装置を提供する。

【００２３】請求項１８に記載の発明は、請求項１５〜
１７のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置に
おいて、前記入力部は、前記指定された少なくとも１つ
の切削加工工程の種類に対応して個別的に要求される補
足データの登録を、要求に応じて受付け、前記プログラ
ム生成処理部は、該入力部で受付けた該補足データを用
いて前記加工プログラムを生成する自動プログラミング
装置を提供する。

【００２４】請求項１９に記載の発明は、請求項１８記
載の自動プログラミング装置において、前記入力部は、
前記補足データの登録を図面で受付ける自動プログラミ
ング装置を提供する。

【００２５】請求項２０に記載の発明は、請求項１５〜
１９のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置に
おいて、前記記憶部は、前記標準切削条件データと前記
工具データとから前記切削条件を算出するための切削条
件計算式を、前記複数種類の切削加工工程の種類別に設
定、登録した切削条件計算式テーブルを予め格納してあ
り、前記切削条件確定処理部は、前記入力部で指定され
た前記少なくとも１つの切削加工工程の種類から、該少
なくとも１つの切削加工工程の各々に対応する該切削条
件計算式を、該記憶部に格納された前記切削条件計算式
テーブル内で特定して読出し、読出した該切削条件計算
式に従って該切削条件を確定する自動プログラミング装
置を提供する。

【００２６】請求項２１に記載の発明は、請求項１５〜
２０のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置に
おいて、前記記憶部は、前記標準切削条件データを前記
工具の属性に対応して調整するための標準パラメータ
を、該工具の属性別かつ前記加工対象素材の材質種類別
に設定、登録した標準パラメータテーブルを予め格納し
てあり、前記切削条件確定処理部は、前記入力部で指定
された該加工対象素材の材質種類と該工具の属性とか
ら、該入力部で指定された前記少なくとも１つの切削加
工工程の各々で要求される該標準パラメータを、該記憶
部に格納された該標準パラメータテーブル内で特定して
読出し、読出した該標準パラメータを用いて前記切削条
件を確定する自動プログラミング装置を提供する。

【００２７】請求項２２に記載の発明は、請求項１５〜
２１のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置に
おいて、前記入力部は、前記切削条件の変更を必要に応
じて受付け、前記プログラム生成処理部は、該入力部で
受付けた該切削条件の変更に従って、前記生成した加工
プログラムを修正できる自動プログラミング装置を提供
する。

【００２８】請求項２３に記載の発明は、請求項２２に
記載の自動プログラミング装置において、前記切削条件
確定処理部は、前記加工プログラムを修正するために変
更した前記切削条件を、前記標準切削条件データから確
定できるようにするための変更パラメータを、該切削条
件の変更後に算出し、前記記憶部は、算出した該変更パ
ラメータを、前記工具の属性別かつ前記加工対象素材の
材質種類別に記憶する自動プログラミング装置を提供す
る。

【００２９】請求項２４に記載の発明は、前記記憶部
は、前記標準切削条件データを前記工具の属性に対応し
て調整するための標準パラメータを、該工具の属性別か
つ前記加工対象素材の材質種類別に設定、登録した標準
パラメータテーブルを予め格納してあり、前記切削条件
確定処理部は、前記入力部で指定された該加工対象素材
の材質種類と該工具の属性とから、該入力部で指定され
た前記少なくとも１つの切削加工工程の各々で要求され
る該標準パラメータを、該記憶部に格納された該標準パ
ラメータテーブル内で特定して読出し、読出した該標準
パラメータを用いて前記切削条件を確定する請求項２３
に記載の自動プログラミング装置であって、加工プログ
ラムを自動作成する都度、前記切削条件確定処理部は、
前記選択した工具の属性及び加工対象素材の材質種類か
ら特定できる前記変更パラメータが前記記憶部に記憶さ
れている場合に、同じ工具の属性及び加工対象素材の材
質種類によって特定できる前記標準パラメータの代わり
に該変更パラメータを用いて前記切削条件を確定するよ
うにする自動プログラミング装置を提供する。

【００３０】請求項２５に記載の発明は、請求項２４に
記載の自動プログラミング装置において、前記切削条件
確定処理部は、前記記憶部内で同一の工具の属性及び加
工対象素材の材質種類によって特定できる前記標準パラ
メータと前記変更パラメータとのいずれかを選択して、
前記切削条件を確定する自動プログラミング装置を提供
する。

【００３１】請求項２６に記載の発明は、請求項１５〜
２５のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置に
おいて、前記標準切削条件データは、前記加工対象素材
の被切削点と前記工具の刃先との間の相対的な切削速度
のデータと、該加工対象素材と該工具との間の相対的な
切削送り量のデータとを含む自動プログラミング装置を
提供する。

【００３２】請求項２７に記載の発明は、請求項２６に
記載の自動プログラミング装置において、前記入力部で
指定した前記少なくとも１つの切削加工工程の種類が旋
削工程である場合に、前記切削条件は、前記加工対象素
材を回転させる主軸の回転数と、該加工対象素材と前記
工具との間の相対的切削送り量とを含む自動プログラミ
ング装置を提供する。

【００３３】請求項２８に記載の発明は、請求項２６に
記載の自動プログラミング装置において、前記入力部で
指定した前記工具の種類が回転工具である場合に、前記
切削条件は、該回転工具の回転数と、該回転工具と前記
加工対象素材との間の相対的切削送り量とを含む自動プ
ログラミング装置を提供する。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一
又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。図１
は、本発明の一実施形態による自動プログラミング装置
１０の全体構成を示すブロック図である。自動プログラ
ミング装置１０は、本発明に係る自動プログラミング方
法を遂行して、図示しないＮＣ工作機械で実行される一
連の加工プログラムを自動作成するものであり、ＮＣ工
作機械に装備されるＮＣ装置（図示せず）が、自動プロ
グラミング装置１０から受取ったそれら一連の加工プロ
グラムに従ってＮＣ工作機械の動作を制御する。自動プ
ログラミング装置１０は例えば、共通の機台上に複数の
主軸及び複数の刃物台を集約的に搭載して、バイト、ド
リル、フライス等の種々の切削工具により、同一素材に
対する異種同時加工や異なる素材に対する同時加工を実
施できるようにした多軸多系統型のＮＣ旋盤で、好適に
使用することができる。以下の実施形態では、このよう
な多軸多系統型のＮＣ旋盤における加工プログラムの自
動作成手順を例示する。

【００３５】図１に示すように、自動プログラミング装
置１０は、入力部１２、表示部１４、制御部１６、記憶
部１８、切削条件確定処理部２０及びプログラム生成処
理部２２を備える。概説すれば、入力部１２は、図示し
ない数値キー付きのキーボードやマウス等のポインティ
ングデバイスを有し、表示部１４に表示された後述する
様々な画面上での種々の選択項目や要求事項に対して、
オペレータが対話式の指示やデータ入力を行なえるよう
になっている。また入力部１２は、ＣＡＤのような図形
入力機能を有し、オペレータが図面形式で工作物の幾何
学的データを入力できるようになっている。表示部１４
は、図示しないＣＲＴやＬＣＤ等のディスプレイを有
し、オペレータによる対話式入力や図面入力を可能にす
べく、記憶部１８に格納された後述する種々のデータや
テーブルに関連する各種画面を選択的に表示するととも
に、後述する手順に従って自動作成した加工プログラム
を表示する。

【００３６】制御部１６は、例えば図示しないコンピュ
ータのＣＰＵを有し、入力部１２で入力された各種の指
示やデータを記憶部１８に記憶させたり、表示部１４に
前述した各種画面を適宜表示させたり、切削条件確定処
理部２０及びプログラム生成処理部２２に後述する種々
の処理を実行させたりといった、自動プログラミング装
置１０におけるプログラム自動作成に関わるあらゆる動
作を制御する。記憶部１８は、例えば図示しないコンピ
ュータのＲＯＭ、ＲＡＭやフロッピー（登録商標）ディ
スク等の外部記憶媒体を有し、プログラム自動作成に関
わる後述する種々のデータ、テーブル、画面等を予め格
納するとともに、入力部１２で入力されたデータや自動
作成した加工プログラムを記憶する。切削条件確定処理
部２０及びプログラム生成処理部２２は、例えば図示し
ないコンピュータのＣＰＵによって構成でき、制御部１
６の制御下で、両者の間、並びに入力部１２、表示部１
４及び記憶部１８との間でデータや指示の授受を行な
い、所望の加工プログラムを生成する。

【００３７】さらに詳述すると、記憶部１８には、ＮＣ
工作機械で実施可能な複数種類の切削加工工程で要求さ
れる切削条件に関する標準切削条件データを、それら切
削加工工程の種類別に、かつ加工対象素材の複数の材質
種類に個別に対応して設定、登録した複数の切削条件デ
ータテーブル２４と、複数種類の切削加工工程で使用で
きる複数種類の工具の属性に関する工具データを登録し
た工具データテーブル２６と、複数種類の切削加工工程
を実行する加工プログラムを生成するためのプログラム
生成アルゴリズムを、それら切削加工工程の種類別に設
定、登録した複数のアルゴリズムテーブル２８とを含む
各種テーブルが、予め格納されている。記憶部１８には
さらに、それら各種テーブルに関連して、加工対象素材
の複数の材質種類の名称を指定可能に呈示する材質指定
画面３０と、複数種類の切削加工工程の名称を指定可能
に呈示する工程指定画面３２と、複数種類の工具の名称
を指定可能に呈示する工具指定画面３４とを含む各種画
面が、予め格納されている。これら各種画面は、制御部
１６の制御下で、表示部１４のディスプレイに選択的に
表示される。

【００３８】入力部１２は、表示部１４でディスプレイ
に表示される上記各種画面に対して、キーボード等を介
したオペレータの入力操作による、加工対象素材の材質
種類、加工対象素材に対して実施される少なくとも１つ
の切削加工工程の種類、及び少なくとも１つの切削加工
工程の各々で使用する工具の種類の選択及び指定を含
む、様々な指令を受付ける。入力部１２で受付けた種々
の指令は、以下のように制御部１６の制御下で、切削条
件確定処理部２０で切削条件を確定するため、及びプロ
グラム生成処理部２２で加工プログラムを生成するため
に適宜取扱われる。

【００３９】すなわち切削条件確定処理部２０は、入力
部１２で指定した加工対象素材の材質種類と少なくとも
１つの切削加工工程の種類とから、少なくとも１つの切
削加工工程の各々で要求される標準切削条件データを、
記憶部１８に格納された切削条件データテーブル２４内
で特定して読出すとともに、入力部１２で指定した工具
の種類に対応する工具データを、記憶部１８に格納され
た工具データテーブル２６内で特定して読出し、それら
読出した標準切削条件データと工具データとから、指定
された素材材質と工具とに関連する切削条件を確定す
る。そしてプログラム生成処理部２２は、入力部１２で
指定した少なくとも１つの切削加工工程の各々に対応す
るプログラム生成アルゴリズムを、記憶部１８に格納さ
れたアルゴリズムテーブル２８内で特定して読出し、切
削条件確定処理部２０で確定した切削条件に基づいて、
少なくとも１つの切削加工工程の各々の加工プログラム
を、読出したプログラム生成アルゴリズムに従って生成
する。

【００４０】次に、図２及び図３に示すフローチャー
ト、並びに図４〜図１２に示す各種画面を参照して、自
動プログラミング装置１０及びそこで遂行される自動プ
ログラミング方法の具体例を説明する。自動プログラミ
ング装置１０を適用するＮＣ旋盤は、様々な材質からな
る加工対象素材（すなわち棒材）に対し、基本工程（突
切り、製品回収等）、旋削工程（外径切削、粗加工、端
面穴あけ、外径ネジ切り、内径切削等）、２次加工工程
（クロス穴あけ、偏芯穴あけ、Ｄカット、キー溝加工
等）、特殊工程（長物掴み替え等）の、４分類に大別さ
れる種々の工程を実施できるものである。また、ＮＣ旋
盤で加工可能な棒材の材質は、要求される切削条件（切
削速度、切削送り量等）の違いから、アルミニウム・黄
銅類、快削鋼・炭素工具鋼類、快削ステンレス・構造用
炭素鋼類、合金工具鋼・ニッケルクロム鋼類、難削材類
の、５種類に大別される。なお、このような工程分類及
び材質分類は、ＮＣ工作機械の機械構成や対象製品に応
じて使用者が日常の加工作業で設定するものであり、自
動プログラミング装置１０ではそれら分類を使用者側で
自由に変更、追加できる。

【００４１】まず、図２及び図３のフローチャートのス
テップＳ１で、制御部１６は、オペレータが入力部１２
を操作して表示部１４のディスプレイに材質指定画面３
０を表示させて行なった材質の指定に従い、加工対象の
棒材の材質を、記憶部１８に予め格納された上記した５
種類の材質から選択する。材質指定画面３０は、図４に
示す画面構成を有し、オペレータが材質指定画面３０を
参照しながら入力部１２を適宜操作することにより、Ｎ
Ｃ旋盤における加工対象棒材の材質を指定できるだけで
なく、棒材の形状、寸法等の他の補足データも指定でき
るようになっている。図示の例では、アルミニウム・黄
銅類からなる丸材（外径１２mm）が指定されている。選
択した棒材の材質及び指定された補足データは、記憶部
１８に記憶される。

【００４２】次にステップＳ２で、制御部１６は、オペ
レータが入力部１２を操作して表示部１４のディスプレ
イに工程指定画面３２を表示させて行なった工程の指定
に従い、ステップＳ１で選択した材質の棒材を加工して
工作物を作製するのに必要な工程を、記憶部１８に予め
格納された上記した種々の工程から選択する。工程指定
画面３２は、図５に示す画面構成を有し、オペレータが
工程指定画面３２を参照しながら入力部１２を適宜操作
することにより、ＮＣ旋盤で実施できる全ての工程の名
称を、上記した４つの分類に大別して分類毎に一覧表示
させることができるとともに、各一覧から所望の工程を
随時指定できるようになっている。例えば図５（ａ）で
は、大分類として基本工程が指定され、それに対応する
３種類の基本工程が一覧表示されている。また図５
（ｂ）の例では、大分類として旋削工程が指定され、そ
れに対応する１６種類の旋削工程が一覧表示されている
とともに、そのうちの外径切削工程が指定されている。
選択した工程の種類は、記憶部１８に記憶される。

【００４３】ステップＳ２では、１つの工作物の加工に
必要な複数の工程を全て選択することができる。このと
きオペレータは、工作物の設計図面から、加工に必要な
工程種類とそれらの実施順序とを読み取り、その実施順
序に従って工程指定画面３２上で所要の工程を順次指定
すればよい。このようにして指定された複数の工程は、
指定の都度、記憶部１８に記憶されるとともに、好まし
くは、予め記憶部１８に格納された工程一覧画面３６に
列記して、随時、表示部１４のディスプレイに一覧表示
される。工程一覧画面３６は、図６に示す画面構成を有
し、この例では、１つの工作物の加工に必要な全ての工
程が列記されている。そして図示のように、所望の工程
（図では９番目の端面穴工程）を指示する都度、その工
程の工具選択が完了していない場合は下記の工具指定画
面３４が表示されるように構成できる。

【００４４】次にステップＳ３で、制御部１６は、オペ
レータが入力部１２を操作して表示部１４のディスプレ
イに工具指定画面３４を表示させて行なった工具の指定
に従い、ステップＳ２で選択した各工程で必要とされる
工具を、記憶部１８に予め格納された工具データテーブ
ル２６から選択する。この場合、ステップＳ２で工程を
１つ選択する度に、その工程に必要な代表的工具に関す
る工具指定画面３４が自動的に表示されるように構成す
ることが、オペレータの思考の流れを阻害せずに入力作
業を迅速化できる点で有利である。工具指定画面３４
は、図７に示す画面構成を有し、オペレータが工具指定
画面３４を参照しながら入力部１２を適宜操作すること
により、工具データテーブル２６に登録された全ての工
具の種類名及び属性を、当該工具を図解する典型的な図
面と併せて選択的に表示する。ここで、工具データテー
ブル２６には、工具の種類名（外径バイト、内径バイ
ト、ネジ切りバイト、ドリル、エンドミル、タップ等）
に関連して、使用者側で便宜的に（例えば材質を明示す
べく）付した工具名称を登録名として記述し、それら登
録名毎に、刃先の形状や寸法等の属性を登録しておくこ
とができる。図示の例では、種類名としてドリルが選択
されて（或いはステップＳ２で穴あけ工程を選択したこ
とにより自動的に）ドリル画面が表示されるとともに、
登録名ＤＳＣ−２．２のドリルが指定されてその属性
（直径、刃角）が表示されている。

【００４５】このようにして棒材材質、工程及び工具の
選択が完了した段階で、制御部１６は、オペレータによ
り指定された切削加工工程を実施するために必要な標準
的な加工条件（スタート点の刃先位置、切込み量等）を
自動的に選定して、オペレータが確認できるように指定
工程毎に表示部１４に表示させる（ステップＳ４）。そ
の目的で記憶部１８には、前述した複数種類の切削加工
工程で要求される標準加工条件を、それら切削加工工程
の種類別に設定、登録した標準加工条件テーブル３８
（図１）が予め格納されている。この標準加工条件テー
ブル３８に登録された標準加工条件は、対象のＮＣ旋盤
における各切削加工工程に関して経験値から導き出され
た標準的データであり、それを用いれば標準的な加工を
実施するためのプログラムを作成できるものである。こ
のような標準加工条件の自動表示は、オペレータによる
データ入力作業を簡略化する効果を奏する。

【００４６】ここで、使用者がノウハウを生かして標準
的加工プログラムに何らかの付加価値を付与したりする
ことができるように、使用者側で標準加工条件を自由に
変更できることが望ましい。また一般的には、このよう
な標準加工条件以外に、切削加工工程の種類に対応した
補足的なデータ（穴あけ工程における穴深さ、ネジ切り
工程におけるネジ種類等）の登録が必要とされる。この
ような観点から、図示実施形態では、指定工程の種類に
対応して標準加工条件テーブル３８内で選定された標準
加工条件を変更可能に呈示するとともに、指定工程の種
類に対応して個別的に要求される補足データの登録を可
能にするための、複数種類のデータ入力画面４０（図
１）が、記憶部１８に予め格納されている。そして入力
部１２は、必要に応じて標準加工条件の変更を受付ける
とともに、補足データの登録を要求に応じて受付けるよ
うに構成されている。

【００４７】したがって、ステップＳ４では、制御部１
６の制御下で表示部１４のディスプレイに、指定工程に
対応する標準加工条件を呈示したデータ入力画面４０が
表示される。これに対しオペレータは、データ入力画面
４０を参照しながら必要に応じて入力部１２を操作し
て、データ入力画面４０上で、呈示された標準加工条件
を変更したり、要求される補足データを登録したりする
（ステップＳ５）。各データ入力画面４０は、図８〜図
１０に例示する画面構成を有する。例として図８は、外
径切削工程、外径溝入れ工程、粗加工工程等の、棒材の
外周面に対する旋削工程に対応するデータ入力画面４０
Ａを示す。このデータ入力画面４０Ａでは、スタート点
の刃先位置、切込み量等が、標準加工条件として変更可
能に呈示されているが、補足データは登録されていな
い。ここで、このような旋削工程では、補足データとし
て工作物の外形すなわち切削形状を登録することが有利
な場合が多い。そこで、入力部１２にＣＡＤのような図
形入力機能を付与するとともに、記憶部１８に図９に示
す図形入力画面４０Ｂを予め格納しておく。それにより
オペレータは、必要に応じて表示部１４に図形入力画面
４０Ｂを表示させて、図面により幾何学的補足データ
（工具経路上の各点座標、円弧の半径等）を登録でき
る。また図１０の例は、Ｄカット工程に対応するデータ
入力画面４０Ｃを示す。このデータ入力画面４０Ｃで
は、加工部外径、最大切込み量、長手削り送り量等が、
標準加工条件として変更可能に呈示されている。そし
て、Ｄカットの数、カット時の主軸回転角度、カット
幅、カット開始位置（Ｚ座標）及びカット量（深さ）
が、補足データとして登録されている。

【００４８】このようにして加工条件の確認及び変更、
並びに補足データの登録が完了すると、前述したように
切削条件確定処理部２０が、制御部１６の制御下で指定
棒材と指定工具とに関連する切削条件を確定する（ステ
ップＳ６）。ここで図示実施形態では、以下の表１〜表
４に示すように、切削条件データテーブル２４は、標準
切削条件データとして、棒材の被切削点と工具の刃先と
の間の相対的な切削速度のデータと、棒材と工具との間
の切削中の相対的な送り量のデータとを、前述した種々
の切削加工工程の種類別に、かつ前述した５種類の材質
に個別に対応して設定、登録したものとなっている。例
として表１及び表２はそれぞれ、外径切削工程、外径溝
入れ工程、粗加工工程等の、棒材の外周面に対する旋削
工程における切削速度テーブル及び切削送り量テーブル
を示す。この例では、切削送り量テーブルは、径方向送
り量及び長手方向送り量のいずれに対しても、切込みの
量に応じてデータが細分されている。また表３及び表４
はそれぞれ、端面穴あけ工程、クロス穴あけ工程、偏芯
穴あけ工程等の、棒材の端面又は外周面に対する穴あけ
工程における切削速度テーブル及び切削送り量テーブル
を例示する。この例では、切削速度テーブル及び切削送
り量テーブルはいずれも、工具（ドリル）の径寸法に応
じてデータが細分されている。また切削送り量テーブル
は、データが送り量自体ではなく２つの係数で呈示され
ている。

【００４９】

【表１】

【表２】

【００５０】

【表３】

【表４】

【００５１】上記した標準切削条件データ（切削速度、
切削送り量）から確定される切削条件は、入力部１２で
指定された切削加工工程の種類が旋削加工でかつ指定工
具の種類が旋削用の工具である場合には、ＮＣ旋盤にお
いて加工対象の棒材を回転させる主軸の回転数と、棒材
と工具との間の切削中の相対的送り量とである。また、
入力部１２で指定された切削加工工程の種類がフライス
加工や穴あけ加工でかつ指定工具の種類が回転工具であ
る場合には、その回転工具の回転数と、回転工具と棒材
との間の切削中の相対的送り量とである。このような切
削条件のうち、主軸又は回転工具の回転数は、切削条件
データテーブル２４に登録した切削速度データを基に所
定の計算によって求められ、また工具と棒材との間の相
対的な切削送り量は、切削条件データテーブル２４に登
録した切削送り量データをそのままの数値で採用する
か、又は切削送り量データを基に所定の計算によって求
められる。そこで図示実施形態では、標準切削条件デー
タと工具データとから切削条件を算出するための切削条
件計算式を複数種類の切削加工工程の種類別に設定、登
録した切削条件計算式テーブル４２が、記憶部１８に予
め格納されている。そして切削条件確定処理部２０は、
前述したように工具データ及び標準切削条件データを読
出すと同時に、入力部１２で指定された切削加工工程に
対応する切削条件計算式を、切削条件計算式テーブル４
２内で特定して読出し、読出した切削条件計算式に従っ
て切削条件を自動的に確定することになる。

【００５２】例えば、外径切削工程、外径溝入れ工程、
粗加工工程等の、棒材の外周面に対する旋削工程におい
ては、切削条件として主軸回転数と切削送り量とを確定
することになる。したがって切削条件計算式テーブル４
２には、このような旋削工程に対応する切削条件計算式
として、Ｓ＝Ｖ／（π×ｄ）×１００が格納されてい
る。ここで、Ｓは主軸回転数、Ｖは切削条件データテー
ブル２４に登録した切削速度データ（表１）、ｄは切削
前の棒材の切削部分の外径である。また、切削送り量
は、切削条件データテーブル２４に登録した切削送り量
データ（表２）を適用する。この場合、適用される切削
送り量データは、データ入力画面４０Ａ（図８）で自動
表示された（又は必要に応じて変更登録した）切込み量
に応じて異なる。

【００５３】また、端面穴あけ工程、クロス穴あけ工
程、偏芯穴あけ工程等の、棒材の端面又は外周面に対す
る穴あけ工程においては、切削条件として主軸回転数
（固定工具の場合）又は工具回転数（回転工具の場合）
と切削送り量とを確定することになる。したがって切削
条件計算式テーブル４２には、このような穴あけ工程に
対応する切削条件計算式として、Ｓ＝Ｖ／（π×ｄ）×
１００が格納されている。ここで、Ｓは主軸回転数又は
工具回転数、Ｖは切削条件データテーブル２４に登録し
た切削速度データ（表３）、ｄは工具直径（工具データ
テーブル２６に工具登録名毎に登録）である。この場
合、切削速度データＶは、指定された工具の直径に応じ
て異なるものが適用される。また切削条件計算式テーブ
ル４２には、穴あけ工程に対応するもう１つの切削条件
計算式として、Ｆ＝ｄ×ｋ１＋ｋ２が格納されている。
ここで、Ｆは切削送り量、ｄは工具直径、ｋ１及びｋ２
は切削条件データテーブル２４に登録した切削送り量デ
ータ（表４）の係数１及び係数２をそれぞれ適用する。
この切削送り量（係数）データも、指定された工具の直
径に応じて異なるものが適用される。

【００５４】上記した切削条件は一般に、指定された工
具の材質や寸法等の属性の違いにより若干異なるものと
なるので、高精度の加工プログラムを作成するために
は、工具の属性に対応して最適な切削条件を確定できる
ことが望ましい。そこで図示実施形態では、標準切削条
件データを工具の属性（工具データテーブル２６に工具
登録名毎に登録）に対応して調整するための標準パラメ
ータを工具の属性別かつ加工対象棒材の材質種類別に設
定、登録した標準パラメータテーブル４４が、記憶部１
８に予め格納されている。この標準パラメータは、上記
した標準切削条件データ（切削速度、切削送り量）を工
具の属性に対応して調整する割合（百分率）であり、対
象のＮＣ旋盤における各切削加工工程に関して経験値か
ら導き出された標準的データである。したがって標準パ
ラメータを、上記した切削条件計算式に従って算出した
切削条件に乗じることにより、工具の属性に対応した最
適な切削条件を確定できる。

【００５５】表５は、前述した表３及び表４に記載した
穴あけ工程における標準切削条件データ（切削速度、切
削送り量）を調整するための標準パラメータテーブルの
一例を示す。この例では、登録名ＤＳＣ−２．２及びＤ
ＳＣ−３．０の、属性の異なる２種類のドリルに対し、
切削速度と切削送り量とを調整するための割合（百分
率）が、棒材の材質毎に規定されている。したがって図
示実施形態では、切削条件確定処理部２０は、入力部１
２で指定された加工対象素材の材質種類と工具の属性と
から、入力部１２で指定された各切削加工工程で要求さ
れる標準パラメータを、記憶部１８に格納された標準パ
ラメータテーブル４４内で特定して読出し、読出した標
準パラメータを用いて切削条件を確定することになる。

【００５６】

【表５】

【００５７】このようにしてステップＳ６で切削条件が
確定すると、ステップＳ７で、プログラム生成処理部２
２が、前述したようにプログラム生成アルゴリズムに従
って、指定された切削加工工程の加工プログラムを生成
する。図示実施形態では、プログラム生成処理部２２
は、指定された切削加工工程で要求される標準加工条件
データ（標準加工条件データテーブル３８に格納又はデ
ータ入力画面４０で変更（ステップＳ５））及び補足デ
ータ（データ入力画面４０で登録（ステップＳ５））を
用いて、加工プログラムを生成している。ここで、アル
ゴリズムテーブル２８に登録されたプログラム生成アル
ゴリズムの一例として、外径切削工程、外径溝入れ工
程、粗加工工程等の、棒材外周面に対する旋削工程にお
けるプログラム生成アルゴリズムを、以下に簡単に説明
する。

【００５８】棒材外周面に対する旋削工程においては、
図８及び図９に示すデータ入力画面４０Ａ、４０Ｂによ
って標準加工条件データ及び補足データが登録され、前
述した手順によって切削条件（主軸回転数及び切削送り
量）が確定している。そこでプログラム生成処理部２２
は、プログラム生成アルゴリズムの最初のステップで、
切削条件に従いＮＣ旋盤の主軸を回転させる指令のブロ
ックを生成する。次のステップでは、（Ｘ，Ｙ）＝（棒
材径＋１mm，加工開始点のＺ座標）の位置に刃先を位置
決めする指令のブロックを生成する。次のステップで
は、加工開始点に刃先を位置決めする指令のブロックを
生成する。次のステップでは、図形入力画面４０Ｂで作
図した形状に沿って刃先を移動させて切削を行なう指令
のブロックを生成する。そして最後のステップで、図形
上の作図終点まで切削した後に加工終了点に刃先を位置
決めする指令のブロックを生成する。このようにして、
外周面旋削工程の加工プログラムが自動的に生成され
る。なお、このプログラム生成アルゴリズムにおいて、
加工開始点は、端面削り代の有無や図形上の作図始点の
位置に応じて規定された幾通りかの方法で決定される。
同様に加工終了点は、図形上の作図終点の位置に応じて
規定された幾通りかの方法で決定される。

【００５９】ステップＳ７で生成された加工プログラム
は、制御部１６の制御下で、記憶部１８に予め格納され
たプログラム画面４６（図１）に記述されて、表示部１
４のディスプレイに表示される。プログラム画面４６
は、図１１に示す画面構成を有し、好ましくは図示のよ
うに、工程一覧画面３６及びデータ入力画面４０と並列
に表示部１４のディスプレイに表示される。図示の例で
は、工程一覧画面３６で「端面穴工程」が指定されて、
端面穴工程に対応するデータ入力画面４０及び穴あけ加
工プログラムを記述したプログラム画面４６が表示され
ている。オペレータは、表示部１４に表示されたプログ
ラム画面４６を参照して、生成された加工プログラムの
妥当性を判断することができる。

【００６０】ここで、ステップＳ７で生成された加工プ
ログラムは、そのまま直ちに採用してＮＣ装置に送るこ
ともできるが、実用上は、オペレータがプログラム画面
４６を参照しながら、例えば経験値と比較して妥当性を
判断したうえで、必要に応じて加工プログラムを修正で
きることが有利である。このような観点から、図示実施
形態では、入力部１２が、ステップＳ６で確定した切削
条件の変更を必要に応じて受付け、プログラム生成処理
部２２が、入力部１２で受付けた切削条件の変更に従っ
て、ステップＳ７で生成した加工プログラムを修正でき
るように構成されている。また、記憶部１８には、切削
条件を変更するための条件変更画面４８（図１）が予め
格納されている。

【００６１】したがってオペレータは、プログラム画面
４６を参照して加工プログラムの修正が必要と判断した
ときには、ステップＳ８で、入力部１２を操作して条件
変更画面４８を表示部１４のディスプレイに表示させ、
条件変更画面４８上で、指定材質及び指定工具に関して
確定されている切削条件を所望の内容に変更する。条件
変更画面４８は、図１２に例示する画面構成を有する。
図示の例では、アルミニウム・黄銅類の棒材（外径１２
mm）に対し外径切削用の工具により外径切削工程を実施
する際の、切込み量４mm以上の加工条件で確定された標
準切削条件（主軸回転数、切削送り量、切り上げ）が呈
示されている。オペレータは、この条件変更画面４８に
おける切削条件の各項目を、入力部１２を介して任意の
数値に変更できる。そしてプログラム生成処理部２２
は、変更された切削条件に基づいて、修正した加工プロ
グラムを生成する。

【００６２】自動プログラミング装置１０で自動作成さ
れた加工プログラムを上記のように修正することは、一
般に、高水準の知識や経験を有するオペレータによって
行なわれることが予測される。そこで、知識や経験の乏
しいオペレータが次に同様の加工プログラムを自動プロ
グラミング装置１０で作成しようとする際に、先のオペ
レータが変更した切削条件の値を容易に（好ましくは無
意識に）再利用できるようにすることが有利である。こ
のような観点で図示実施形態では、制御部１６は、ステ
ップＳ８での切削条件の変更が行なわれたか否かをステ
ップＳ９で判断し、変更されていないときだけプログラ
ム自動作成フローを終了させるように構成される。そし
て、切削条件が変更されていた場合には、ステップＳ１
０で制御部１６は、切削条件確定処理部２０に、オペレ
ータが加工プログラムを修正するためにステップＳ８で
変更した変更後の切削条件を、切削条件データテーブル
２４に登録された標準切削条件データから確定すること
ができるようにするための変更パラメータを算出させ、
その変更パラメータを工具の属性別かつ加工対象素材の
材質種類別に記憶部１８に記憶させる。

【００６３】この変更パラメータは、記憶部１８内の標
準パラメータテーブル４４に登録されている標準パラメ
ータと同様に、標準切削条件データ（切削速度、切削送
り量）を工具の属性に対応して調整するための割合（百
分率）である。したがって、算出された変更パラメータ
は、標準パラメータテーブル４４に、予め登録されてい
る標準パラメータを保存しつつ、書換え可能に登録され
ることが好ましい。そして、自動プログラミング装置１
０が加工プログラムを自動作成する都度、切削条件確定
処理部２０は、制御部１６の制御下で、オペレータによ
って指定された工具の属性及び加工対象素材の材質種類
から特定できる変更パラメータが標準パラメータテーブ
ル４４に登録されているか否かを判断し、登録されてい
る場合には、同じ工具の属性及び加工対象素材の材質種
類によって特定できる標準パラメータの代わりにその変
更パラメータを用いて切削条件を確定するようにする。
このような構成により、先のオペレータが加工プログラ
ム自動作成時に変更した切削条件の値を、他のオペレー
タが次に同様の加工プログラムを作成する際に、変更後
の切削条件を全く無意識に再利用できることになる。こ
のような変更パラメータは、随時書換え可能とすること
により、オペレータの知識及び経験の向上に従って一層
の改善が可能となる。

【００６４】また、切削条件を確定する際に、標準パラ
メータテーブル４４内で所要の標準パラメータと同じ工
具の属性及び加工対象素材の材質種類によって特定でき
る変更パラメータが登録されている場合、標準パラメー
タを用いて確定される切削条件と変更パラメータを用い
て確定される切削条件とのいずれかを、オペレータが入
力部１２を介して適宜選択できるように構成することも
できる。このようにすれば、先のオペレータが変更した
切削条件の妥当性を他のオペレータが判断して自動プロ
グラミングすることができる。さらに、上記フローにお
いて、プログラム生成処理部２２が自動生成した加工プ
ログラムを修正したい場合に、図１１に示すデータ入力
画面４０及びプログラム画面４６に対して直接的に修正
項目を入力できるように構成することもできる。この場
合は、条件変更画面４８を用いた切削条件の変更登録と
区別して、上記フローにおける変更パラメータの算出及
び登録を行なわないようにすれば、例えばオペレータ個
人のノウハウを意図的に秘匿するようなことが可能にな
る。

【００６５】上記したように、自動プログラミング装置
１０によれば、オペレータは、工作物の設計図面から加
工に必要な工程を読取った段階で、それら必要な工程を
順次指定するとともに、工程指定に続けて工具の指定及
び必要なデータの登録を行なうことができるので、思考
の流れを阻害しない円滑な入力作業を実施できる。ま
た、切削加工工程に必要な標準加工条件が予め登録され
ているから登録すべきデータの数が少なくてすみ、さら
に、加工対象素材の材質及び工具の属性に対応して標準
的な切削条件を自動的に確定できるので、プログラム作
成技術や加工工程の知識が乏しいオペレータでも比較的
容易に短時間で自動プログラミングできる利点がある。
しかも、自動生成した加工プログラムをオペレータの経
験に応じて適宜修正することができるとともに、その修
正内容を記憶させて他のオペレータが利用することがで
きるので、高水準の知識や経験に基づく高度なプログラ
ム作成技術を多数のオペレータが共有することができ
る。したがって自動プログラミング装置１０によれば、
複雑かつ多彩な形状の工作物を自動加工するための一連
の加工プログラムを、オペレータの知識や経験の多寡に
よって左右されることなく迅速かつ正確に自動作成する
ことができる。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ＮＣ工作機械で実行される加工プログラムを
自動作成するための自動プログラミング方法及び自動プ
ログラミング装置において、複合機械化されたＮＣ工作
機械で複雑かつ多彩な形状の工作物を自動加工するため
の一連の加工プログラムを、オペレータの知識や経験の
多寡によって左右されることなく、迅速かつ正確に自動
作成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による自動プログラミング
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の自動プログラミング装置で実行される自
動プログラミング方法のフローチャートである。

【図３】図１の自動プログラミング装置で実行される自
動プログラミング方法のフローチャートである。

【図４】図１の自動プログラミング装置における材質指
定画面の図である。

【図５】図１の自動プログラミング装置における工程指
定画面の図で、異なる工程分類の画面を（ａ）、（ｂ）
に示す。

【図６】図１の自動プログラミング装置における工程一
覧画面の図である。

【図７】図１の自動プログラミング装置における工具指
定画面の図である。

【図８】図１の自動プログラミング装置におけるデータ
入力画面の図である。

【図９】図１の自動プログラミング装置における他のデ
ータ入力画面の図である。

【図１０】図１の自動プログラミング装置における他の
データ入力画面の図である。

【図１１】図１の自動プログラミング装置におけるプロ
グラム画面の図で、工程一覧画面及びデータ入力画面と
ともに示す。

【図１２】図１の自動プログラミング装置における条件
変更画面の図である。

【符号の説明】

１０…自動プログラミング装置 １２…入力部 １４…表示部 １６…制御部 １８…記憶部 ２０…切削条件確定処理部 ２２…プログラム生成処理部 ２４…切削条件データテーブル ２６…工具データテーブル ２８…アルゴリズムテーブル ３０…材質指定画面 ３２…工程指定画面 ３４…工具指定画面 ３６…工程一覧画面 ３８…標準加工条件テーブル ４０…データ入力画面 ４２…切削条件計算式テーブル ４４…標準パラメータテーブル ４６…プログラム画面 ４８…条件変更画面

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ工作機械で実行される加工プログラ
   ムを自動作成するための自動プログラミング方法であっ
   て、 ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類の切削加工工程で要
   求される切削条件に関する標準切削条件データを、それ
   ら切削加工工程の種類別に、かつ加工対象素材の複数の
   材質種類に個別に対応して予め設定、登録し、 前記複数種類の切削加工工程で使用できる複数種類の工
   具の属性に関する工具データを予め登録し、 前記複数種類の切削加工工程を実行する加工プログラム
   を生成するためのプログラム生成アルゴリズムを、それ
   ら切削加工工程の種類別に予め設定、登録し、 前記加工対象素材の材質種類、該加工対象素材に対して
   実施される少なくとも１つの前記切削加工工程の種類、
   及び該少なくとも１つの切削加工工程の各々で使用する
   前記工具の種類を選択して指定し、 指定した前記加工対象素材の材質種類と前記少なくとも
   １つの切削加工工程の種類とから、該少なくとも１つの
   切削加工工程の各々に対応する前記標準切削条件データ
   を、予め登録した複数の該標準切削条件データ内で特定
   するとともに、指定した前記工具の種類に対応する前記
   工具データを、予め登録した複数の該工具データ内で特
   定し、それら特定した標準切削条件データと工具データ
   とから、該少なくとも１つの切削加工工程の各々で該材
   質種類と該工具とに関連して要求される切削条件を確定
   し、 指定した前記少なくとも１つの切削加工工程の各々に対
   応する前記プログラム生成アルゴリズムを、予め登録し
   た複数の前記プログラム生成アルゴリズム内で特定し、
   確定した前記切削条件に基づいて、該少なくとも１つの
   切削加工工程の各々の加工プログラムを、特定した該プ
   ログラム生成アルゴリズムに従って生成すること、を特
   徴とする自動プログラミング方法。
2. 【請求項２】 前記複数種類の切削加工工程で要求され
   る標準加工条件を、それら切削加工工程の種類別に予め
   設定、登録し、前記指定した少なくとも１つの切削加工
   工程の種類から、該少なくとも１つの切削加工工程の各
   々で要求される該標準加工条件を、予め登録した複数の
   該標準加工条件内で特定し、特定した該標準加工条件を
   用いて前記加工プログラムを生成する請求項１に記載の
   自動プログラミング方法。
3. 【請求項３】 前記標準加工条件を自由に変更できる請
   求項２に記載の自動プログラミング方法。
4. 【請求項４】 前記指定した少なくとも１つの切削加工
   工程の種類に対応して個別的に要求される補足データ
   を、要求に応じて登録し、該補足データを用いて前記加
   工プログラムを生成する請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の自動プログラミング方法。
5. 【請求項５】 前記補足データを図面で登録する請求項
   ４に記載の自動プログラミング方法。
6. 【請求項６】 前記特定した標準切削条件データと工具
   データとから前記切削条件を算出するための切削条件計
   算式を、前記複数種類の切削加工工程の種類別に予め設
   定、登録し、該切削条件計算式に従って該切削条件を確
   定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動プログ
   ラミング方法。
7. 【請求項７】 前記標準切削条件データを前記工具の属
   性に対応して調整するための標準パラメータを、該工具
   の属性別かつ前記加工対象素材の材質種類別に予め設
   定、登録し、該標準パラメータを用いて前記切削条件を
   確定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動プロ
   グラミング方法。
8. 【請求項８】 前記生成した加工プログラムを、前記切
   削条件を変更することにより必要に応じて修正できる請
   求項１〜７のいずれか１項に記載の自動プログラミング
   方法。
9. 【請求項９】 前記加工プログラムを修正するために変
   更した前記切削条件を、前記標準切削条件データから確
   定できるようにするための変更パラメータを、該切削条
   件の変更後に算出して、前記工具の属性別かつ前記加工
   対象素材の材質種類別に登録する請求項８に記載の自動
   プログラミング方法。
10. 【請求項１０】 前記標準切削条件データを前記工具の
    属性に対応して調整するための標準パラメータを、該工
    具の属性別かつ前記加工対象素材の材質種類別に予め設
    定、登録し、該標準パラメータを用いて前記切削条件を
    確定する請求項９に記載の自動プログラミング方法であ
    って、加工プログラムを自動作成する都度、前記指定し
    た工具の属性及び加工対象素材の材質種類から特定でき
    る前記変更パラメータが登録されている場合には、同じ
    工具の属性及び加工対象素材の材質種類によって特定で
    きる前記標準パラメータの代わりに該変更パラメータを
    用いて前記切削条件を確定するようにする自動プログラ
    ミング方法。
11. 【請求項１１】 同一の工具の属性及び加工対象素材の
    材質種類によって特定できる前記標準パラメータと前記
    変更パラメータとのいずれかを選択して、前記切削条件
    を確定する請求項１０に記載の自動プログラミング方
    法。
12. 【請求項１２】 前記標準切削条件データは、前記加工
    対象素材の被切削点と前記工具の刃先との間の相対的な
    切削速度のデータと、該加工対象素材と該工具との間の
    相対的な切削送り量のデータとを含む請求項１〜１１の
    いずれか１項に記載の自動プログラミング方法。
13. 【請求項１３】 前記指定した少なくとも１つの切削加
    工工程の種類が旋削工程である場合に、前記切削条件
    は、前記加工対象素材を回転させる主軸の回転数と、該
    加工対象素材と前記工具との間の相対的切削送り量とを
    含む請求項１２に記載の自動プログラミング方法。
14. 【請求項１４】 前記指定した工具の種類が回転工具で
    ある場合に、前記切削条件は、該回転工具の回転数と、
    該回転工具と前記加工対象素材との間の相対的切削送り
    量とを含む請求項１２に記載の自動プログラミング方
    法。
15. 【請求項１５】 ＮＣ工作機械で実行される加工プログ
    ラムを自動作成するための自動プログラミング装置であ
    って、ＮＣ工作機械で実施可能な複数種類の切削加工工
    程で要求される切削条件に関する標準切削条件データ
    を、それら切削加工工程の種類別に、かつ加工対象素材
    の複数の材質種類に個別に対応して設定、登録した切削
    条件データテーブル、該複数種類の切削加工工程で使用
    できる複数種類の工具の属性に関する工具データを登録
    した工具データテーブル、及び該複数種類の切削加工工
    程を実行する加工プログラムを生成するためのプログラ
    ム生成アルゴリズムを、それら切削加工工程の種類別に
    設定、登録したアルゴリズムテーブルを含む各種テーブ
    ル、並びに、それら各種テーブルに関連して、前記加工
    対象素材の複数の材質種類の名称を呈示する材質指定画
    面、前記複数種類の切削加工工程の名称を呈示する工程
    指定画面、及び前記複数種類の工具の名称を呈示する工
    具指定画面を含む各種画面を、予め格納してある記憶部
    と、 前記記憶部に格納された前記各種画面を選択的に表示す
    る表示部と、 前記表示部で表示される前記各種画面に対して、前記加
    工対象素材の材質種類、該加工対象素材に対して実施さ
    れる少なくとも１つの前記切削加工工程の種類、及び該
    少なくとも１つの切削加工工程の各々で使用する前記工
    具の種類の指定を受付ける入力部と、 前記入力部で指定された前記加工対象素材の材質種類と
    前記少なくとも１つの切削加工工程の種類とから、該少
    なくとも１つの切削加工工程の各々で要求される前記標
    準切削条件データを、前記記憶部に格納された前記切削
    条件データテーブル内で特定して読出すとともに、該入
    力部で指定された前記工具の種類に対応する前記工具デ
    ータを、該記憶部に格納された前記工具データテーブル
    内で特定して読出し、それら読出した該標準切削条件デ
    ータと該工具データとから、該材質種類と該工具とに関
    連する切削条件を確定する切削条件確定処理部と、 前記入力部で指定された前記少なくとも１つの切削加工
    工程の各々に対応する前記プログラム生成アルゴリズム
    を、前記記憶部に格納された前記アルゴリズムテーブル
    内で特定して読出し、前記切削条件確定処理部で確定し
    た前記切削条件に基づいて、該少なくとも１つの切削加
    工工程の各々の加工プログラムを、読出した該プログラ
    ム生成アルゴリズムに従って生成するプログラム生成処
    理部と、を具備することを特徴とする自動プログラミン
    グ装置。
16. 【請求項１６】 前記記憶部は、前記複数種類の切削加
    工工程で要求される標準加工条件を、それら切削加工工
    程の種類別に設定、登録した標準加工条件テーブルを予
    め格納してあり、前記プログラム生成処理部は、前記入
    力部で指定された前記少なくとも１つの切削加工工程の
    種類から、該少なくとも１つの切削加工工程の各々で要
    求される該標準加工条件を、該記憶部に予め格納された
    該標準加工条件テーブル内で特定して読出し、読出した
    該標準加工条件を用いて前記加工プログラムを生成する
    請求項１５に記載の自動プログラミング装置。
17. 【請求項１７】 前記標準加工条件テーブル内の前記標
    準加工条件を自由に変更できる請求項１６に記載の自動
    プログラミング装置。
18. 【請求項１８】 前記入力部は、前記指定された少なく
    とも１つの切削加工工程の種類に対応して個別的に要求
    される補足データの登録を、要求に応じて受付け、前記
    プログラム生成処理部は、該入力部で受付けた該補足デ
    ータを用いて前記加工プログラムを生成する請求項１５
    〜１７のいずれか１項に記載の自動プログラミング装
    置。
19. 【請求項１９】 前記入力部は、前記補足データの登録
    を図面で受付ける請求項１８に記載の自動プログラミン
    グ装置。
20. 【請求項２０】 前記記憶部は、前記標準切削条件デー
    タと前記工具データとから前記切削条件を算出するため
    の切削条件計算式を、前記複数種類の切削加工工程の種
    類別に設定、登録した切削条件計算式テーブルを予め格
    納してあり、前記切削条件確定処理部は、前記入力部で
    指定された前記少なくとも１つの切削加工工程の種類か
    ら、該少なくとも１つの切削加工工程の各々に対応する
    該切削条件計算式を、該記憶部に格納された前記切削条
    件計算式テーブル内で特定して読出し、読出した該切削
    条件計算式に従って該切削条件を確定する請求項１５〜
    １９のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置。
21. 【請求項２１】 前記記憶部は、前記標準切削条件デー
    タを前記工具の属性に対応して調整するための標準パラ
    メータを、該工具の属性別かつ前記加工対象素材の材質
    種類別に設定、登録した標準パラメータテーブルを予め
    格納してあり、前記切削条件確定処理部は、前記入力部
    で指定された該加工対象素材の材質種類と該工具の属性
    とから、該入力部で指定された前記少なくとも１つの切
    削加工工程の各々で要求される該標準パラメータを、該
    記憶部に格納された該標準パラメータテーブル内で特定
    して読出し、読出した該標準パラメータを用いて前記切
    削条件を確定する請求項１５〜２０のいずれか１項に記
    載の自動プログラミング装置。
22. 【請求項２２】 前記入力部は、前記切削条件の変更を
    必要に応じて受付け、前記プログラム生成処理部は、該
    入力部で受付けた該切削条件の変更に従って、前記生成
    した加工プログラムを修正できる請求項１５〜２１のい
    ずれか１項に記載の自動プログラミング装置。
23. 【請求項２３】 前記切削条件確定処理部は、前記加工
    プログラムを修正するために変更した前記切削条件を、
    前記標準切削条件データから確定できるようにするため
    の変更パラメータを、該切削条件の変更後に算出し、前
    記記憶部は、算出した該変更パラメータを、前記工具の
    属性別かつ前記加工対象素材の材質種類別に記憶する請
    求項２２に記載の自動プログラミング装置。
24. 【請求項２４】 前記記憶部は、前記標準切削条件デー
    タを前記工具の属性に対応して調整するための標準パラ
    メータを、該工具の属性別かつ前記加工対象素材の材質
    種類別に設定、登録した標準パラメータテーブルを予め
    格納してあり、前記切削条件確定処理部は、前記入力部
    で指定された該加工対象素材の材質種類と該工具の属性
    とから、該入力部で指定された前記少なくとも１つの切
    削加工工程の各々で要求される該標準パラメータを、該
    記憶部に格納された該標準パラメータテーブル内で特定
    して読出し、読出した該標準パラメータを用いて前記切
    削条件を確定する請求項２３に記載の自動プログラミン
    グ装置であって、加工プログラムを自動作成する都度、
    前記切削条件確定処理部は、前記選択した工具の属性及
    び加工対象素材の材質種類から特定できる前記変更パラ
    メータが前記記憶部に記憶されている場合に、同じ工具
    の属性及び加工対象素材の材質種類によって特定できる
    前記標準パラメータの代わりに該変更パラメータを用い
    て前記切削条件を確定するようにする自動プログラミン
    グ装置。
25. 【請求項２５】 前記切削条件確定処理部は、前記記憶
    部内で同一の工具の属性及び加工対象素材の材質種類に
    よって特定できる前記標準パラメータと前記変更パラメ
    ータとのいずれかを選択して、前記切削条件を確定する
    請求項２４に記載の自動プログラミング装置。
26. 【請求項２６】 前記標準切削条件データは、前記加工
    対象素材の被切削点と前記工具の刃先との間の相対的な
    切削速度のデータと、該加工対象素材と該工具との間の
    相対的な切削送り量のデータとを含む請求項１５〜２５
    のいずれか１項に記載の自動プログラミング装置。
27. 【請求項２７】 前記入力部で指定した前記少なくとも
    １つの切削加工工程の種類が旋削工程である場合に、前
    記切削条件は、前記加工対象素材を回転させる主軸の回
    転数と、該加工対象素材と前記工具との間の相対的切削
    送り量とを含む請求項２６に記載の自動プログラミング
    装置。
28. 【請求項２８】 前記入力部で指定した前記工具の種類
    が回転工具である場合に、前記切削条件は、該回転工具
    の回転数と、該回転工具と前記加工対象素材との間の相
    対的切削送り量とを含む請求項２６に記載の自動プログ
    ラミング装置。