JP2002297211A - Ncプログラムの集約方法。 - Google Patents

Ncプログラムの集約方法。

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JP2002297211A
JP2002297211A JP2001100990A JP2001100990A JP2002297211A JP 2002297211 A JP2002297211 A JP 2002297211A JP 2001100990 A JP2001100990 A JP 2001100990A JP 2001100990 A JP2001100990 A JP 2001100990A JP 2002297211 A JP2002297211 A JP 2002297211A
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machining
chain
workpiece
process block
program
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Shigeo Oishi
重雄 大石
Akira Saito
明 斎藤
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】複数の工作物を同時に加工する際にも、工程を
集約し無駄な工具交換動作、テーブル回転動作を取除い
た最適なNCプログラムを作成する。 【解決手段】基準となる加工工程連鎖を工程ブロックの
数の多い工作物αの加工工程連鎖とし、工程ブロックα
BR1〜αBR7を工作物βの加工工程連鎖の工程ブロ
ックβBR1〜βBR6と比較し、工程ブロックαBR
1とβBR3が同一工具による加工であると、工程ブロ
ックβBR3の前にある工程ブロックβBR1、βBR
2が工程ブロックαBR1の前に挿入される。次に工程
ブロックαBR1とβBR3がβBR3の加工位置”H
ole3”を”Hole1”、”Hole2”より優先
して加工するようにまとめるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パレットに取付け
られた複数の工作物を同時に加工する際に、無駄な工具
交換などの機械動作を最小にし、最適な加工を行うため
のNCプログラムの作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、NCプログラムは、CAM装置を
使用して作成されることが多くなってきている。CAM
装置は、コンピュータに格納された工作物の設計図面を
画面上に表示し、この画面上に表示された設計図面に対
して機械オペレータが面加工、穴加工などの加工方法及
び加工位置を指示することにより、コンピュータが加工
に必要な工具を選択し、この選択された工具の移動指令
及び加工順序を自動決定し、NCプログラムを作成する
装置である。
【0003】実際に、このCAM装置にて作成されたN
Cプログラムを用いて加工する場合、工作物毎にNCプ
ログラムを予めCAM装置で作成しておき、これら予め
作成されたNCプログラムの中から加工を行う工作物の
NCプログラムを選択し、CAM装置から工作機械の制
御装置に転送した後、機械オペレータが動作チェック実
施後、順次使用するNCプログラムを指定して実行させ
ることで加工を行なっている。
【0004】従って、パレットに複数の工作物を取付け
て同時に加工する場合、例えば、図4のような加工工程
を有する工作物αを1個、工作物βを1個段取し加工を
行うとすると、機械オペレータは、NCメインプログラ
ムから工作物αのNCプログラムを1回、工作物βのN
Cプログラムを1回CAM装置から工作機械の制御装置
に転送するNCメインプログラムを作成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来では、CAM装置
にて作成されたNCプログラムをそのまま加工に使用す
るために、1個の工作物の加工に対しては最適化が図ら
れたNCプログラムを使用することができる。しかし、
1パレットに工作物α、βといった複数の工作物が取り
付けられた場合の加工では、個々の工作物に対して作成
されたNCプログラムを用いた加工を順次実行するた
め、工作物αのNCプログラムが全て実行された後に工
作物βのNCプログラムが実行される。このため、工作
物αの1番目の加工と工作物βの3番目の加工が同じ工
具、同じ加工種類であるにもかかわらず、それそれ別々
に実行され、無駄な工具交換動作、テーブル回転動作が
入り加工時間が延びるといった問題点が生じる。
【0006】従って、本発明の目的は、複数の工作物を
同時に加工する際にも、工程を集約し無駄な工具交換動
作、テーブル回転動作を取除いた最適なNCプログラム
を作成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、同時に加工を行う複数工作物のNC
プログラムから集約可能な加工工程を見つけ出し、新た
な加工工程集約を行ったNCプログラムを作成すること
で無駄な工具交換などの加工動作を取除くようにしたこ
とを特徴とする。
【0008】
【本発明の実施形態】図1が本発明のシステム構成であ
る。1はCAM装置パソコン、2は中間パソコン、3は
CNC装置、4はCAM装置パソコン1と中間パソコン
2及びCNC装置3の間で相互のデータ転送を可能にす
るネットワークである。CAM装置パソコン1は、CP
U11、ROM12、表示装置13、入力装置14及び
RAM15から構成されている。ROM12には図7、
図8に示されるNCメインプログラムMP及びNCサブ
プログラムSPを自動作成するための制御プログラムが
記憶される。
【0009】表示装置13はNCメインプログラムMP
及びNCサブプログラムSPを自動作成する際に必要な
データを対話形式で入力する対話画面を表示し、入力装
置14はデータ入力や表示装置13に表示された対話画
面中のデータ指示をするキーボードやマウスである。R
AM15には自動作成されたNCメインプログラムM
P、NCサブプログラムSPを記憶するNCメインプロ
グラムファイルMPFとNCサブプログラムファイルS
PFが形成されている。
【0010】中間パソコン2は、CAM装置パソコン1
で作成されたNCメインプログラムMPを実際に加工す
る工作物の数や工作物を取り付ける位置等から変更する
処理を行う装置である。中間パソコン2は、ほぼCAM
装置パソコン1と同様な構成であり、CPU21、RO
M22、表示装置23、入力装置24及びRAM25か
ら構成されている。RAM25にNCメインプログラム
MP及びNCサブプログラムSPを変更した後の変更N
CメインプログラムHMPを記憶する変更NCメインプ
ログラムファイルが形成されている以外はCAM装置パ
ソコン1と同様な機能なので説明を省略する。なお、C
AM装置パソコン1と中間パソコン2は構成がほぼ同じ
であることから、これらの装置を1つとしてもよいが、
CAM装置パソコン1にて処理されるNCメインプログ
ラムMP及びNCサブプログラムの自動作成は設計部署
で行われ、中間パソコン2にて処理される変更NCプロ
グラムは工作物を加工する加工現場にて作成されること
が一般的であるため、好適にはCAM装置パソコン1と
中間パソコン2を設けたほうがよい。
【0011】一方、CNC装置3には工作機械5が接続
され、CNC装置3は工作機械5を中間パソコン2のR
AM25に記憶された変更NCメインプログラムHMP
に基づいて制御する。以上、上述したような構成で以下
CAM装置パソコン1及び中間パソコン2の処理を示
す。図2はCAM装置パソコン1における処理の流れを
示し、この図2に示した流れ図に沿ってCAM装置パソ
コン1でNCメインプログラムMP、NCサブプログラ
ムSPを作成する処理を説明する。CAM装置パソコン
1では、入力装置14から各工作物の形状データ、加工
順序、使用工具を入力する(ステップ201)。
【0012】次に加工順序に従い、図7に示すように加
工工程情報をコメント(イ)としてNCメインプログラ
ムファイルMPFに全工程分出力する(ステップ20
2)。ここでコメントとして出力する加工情報は、NC
サブプログラムのプログラム番号、使用工具コード、加
工種類、加工箇所名称である。全加工工程に対するコメ
ント出力後、加工順序に従い図8(ロ)に示す工具の工
具交換命令やアプローチ命令、図8(ハ)に示すように
該当するNCサブプログラムの呼出し命令を出力し、図
8のようなNCメインプログラムMPを完成する(ステ
ップ203)。
【0013】なお、図8のNCメインプログラムMPに
おいて呼び出し命令を区切りとする一連のブロックが加
工工程となる。また、図8の(ニ)は工具の位置決め座
標系を設定する命令で、後述する中間パソコン2での変
更メインプログラムHMPの作成処理の際に工作物のパ
レットへの取り付け位置が決定されたとき書換えられ
る。また、図7に示すNCメインプログラムは、工作物
αに関するものであり、工作物βについても同様に作成
され、RAMのNCメインプログラムファイルMPFに
格納される。
【0014】ステップ203の処理に続いて、加工種
類、使用工具コード、加工箇所名称等で構成された図8
のようなNCサブプログラムSPを指定されたプログラ
ム番号を付けてRAM15のNCサブプログラムファイ
ルSPFに出力する(ステップ204)。NCサブプロ
グラムSPは、図8に示すように主軸移動動作命令(G
00,G01,G02,G03)、固定サイクル、軸指
令値(X,Y,Z)、径補正指令(G40,G41,G
42)といった指定加工箇所での加工動作のみを記述し
たものである。
【0015】以上のNCメインデータとNCサブプログ
ラムは、図9のように工作物の品番単位で管理され、R
AM15のNCメインプログラムファイルMPF及びN
CサブプログラムファイルSPFに格納される。次に本
発明の特徴である加工工程の集約について説明する。以
下の説明では工作物α、βを加工するものとして説明す
る。図4(1)に示されるような加工工程で工作物αで
は、2種類の穴加工を行い、図4(2)に示されるよう
な加工工程で工作物βでは1種類の面加工と1種類の穴
加工を行うものとする。
【0016】図3が加工工程の集約を行う中間パソコン
2の処理を示すフローチャートであり、以下この図3の
フローチャートに沿って加工工程の集約について説明す
る。初めに機械オペレータは、加工を行う工作物の品番
(ここでは工作物αの品番とする)及び、各品番の工作
物の取り付け面を入力装置1にて入力する。(ステップ
300)。次に入力された品番に対応するNCメインプ
ログラムMPがRAM15からRAM25読み込まれ
る。(ステップ302)、次に読み込まれたNCメイン
プログラムMPの位置決め座標系を決定する命令に入力
された取り付け面に関する情報が書き込まれる。(ステ
ップ304)。具体的にはパレットの取付け面毎に、工
作物座標系のコード(G54、G55、G56…)が割
当てられているので、これを記録する。例えば、工作物
αとβがそれぞれ異なったパレットの取り付け面に取付
けられたとすると、工作物αには工作物座標系G54が
割当てられ、工作物βには工作物座標系G55が割り当
てられる。
【0017】次に読み込まれたNCメインプログラムM
Pのコメント(図7の(イ)参照)で書かれた加工工程
をもとに図5(1)のように工作物αの加工工程連鎖情
報を作成する(ステップ306)。この加工工程連鎖は
図5(1)に示される各工程毎に使用工具、ドリル(Dr
il)、ボーリング(Boring)等の加工種類、加工個所名
称から構成される工程ブロックBRを加工順序に従って順
に並べたものである。また、工程ブロックBR内では加工
個所の並び順によって順序が決まっている。
【0018】この工作物αの加工工程連鎖が作成される
と、ステップ308で全ての加工する工作物の品番が入
力されたか否かが機械オペレータに表示装置24によっ
て問い合わせられ、この結果、機械オペレータが入力装
置23からYES、NOを入力する。ここでは、工作物
βの品番が入力されていないので、NOが入力装置23
から入力されることになり、ステップ300に戻り工作
物αと同様に工作物βの品番と取り付け面が入力され、
以下ステップ306までが実行され、図5(2)に示す
工作物βの加工工程連鎖が作成される。次に全ての工作
物の品番が入力されると、機械オペレータはステップ3
08においてYESを入力装置23から入力し、ステッ
プ310に進む。
【0019】ステップ310に進むと作成された各工作
物の加工工程連鎖の中から加工工程の集約の基準となる
加工工程連鎖が選択される。この基準となる加工工程連
鎖の選択基準は特にないが、好適には工程ブロックBR
が最も多い加工工程連鎖を選択するようにする。ここで
は工作物αの加工工程連鎖が選択されたものとする。次
に工程ブロックの番号変数Nを”1”に初期化する(ス
テップ312)。次に基準となる加工工程連鎖の番号変
数Nが示す工程ブロックBRを抽出し、他の加工品番の
加工工程連鎖の工程ブロックBRと比較する。(ステッ
プ314、ステップ316)
【0020】この比較の結果、同一工具の工程ブロック
があるか否かが判定され、(ステップ318)同一工具
の工程ブロックがある場合にはステップ320に進み、
ない場合はステップ328に進む。ステップ320に進
むと同一工具で加工を行うの工程ブロックがあった加工
工程連鎖の中において、前記同一工具で加工を行う工程
ブロックの前に工程ブロックがあるか否かを判定する。
(ステップ320)この判定の結果、同一工具で加工を
行う工程ブロックの前に工程ブロックがある場合は基準
となる加工工程のN番目の工程ブロック、すなわち同一
工具で加工を行う工程ブロックの前に挿入し、挿入元の
工程ブロックを消去し、(ステップ322、ステップ3
24)ステップ326に進む。なお、ステップ320に
おいて、同一工具で加工を行う工程ブロックの前に工程
ブロックがない場合もステップ326に進む。ステップ
326では挿入元の加工連鎖工程の同一工具で加工する
工程ブロックにおける加工位置を優先的に加工するよう
に基準となる加工工程連鎖のN番目の工程ブロックBR
とまとめ、ステップ312に戻る。
【0021】一方、ステップ318でN番目工程ブロッ
クBRと同一工具による工程ブロックBRがない場合
は、ステップ328に進み基準となる加工連鎖工程に次
の工程ブロックが存在するか否か判定される。この判定
の結果、次工程ブロックがある場合はステップ330に
おいて番号変数Nに”1”を加算してステップ314に
戻り、次工程ブロックがない場合はステップ332に進
む。ステップ332に進むと基準となる加工工程連鎖以
外の加工工程連鎖に工程ブロックが残っているか否かが
判定され、工程ブロックが残っている場合にはステップ
332において残っている工程ブロックを基準となる加
工工程連鎖に結合して1本加工工程連鎖にする。また、
工程ブロックが残っていなければ既に加工工程連鎖は1
本になっているため、ステップ334に進む。
【0022】ステップ334に進むと、この1本にまと
めた加工工程連鎖に基づいてメインプログラムMPを変
更メインプログラムHMPに変更して出力し、続くステ
ップ336にてNCサブプログラムSPを変更NCサブ
プログラムHSPに変更して出力して処理を終了する。
以上のような工程集約の処理を具体的に工作物α、βに
ついて図5及び図6を用いて説明する。
【0023】図5(1)は工作物αの加工工程連鎖を示
し、各工程ブロックをαBR1〜αBR7とする。ま
た、図5(2)は工作物βの加工工程連鎖を示し、各工
程ブロックをβBR1〜βBR6とする。これら工作物
αとβの加工連鎖が作成されると、基準となる加工工程
連鎖が工程ブロックの数の多い工作物αの加工工程連鎖
とされる。工作物αの加工工程連鎖が基準となる加工工
程連鎖とすると、工程ブロックαBR1が読み込まれ、
工作物βの加工工程連鎖の工程ブロックβBR1〜βB
R6と比較される。この比較によって工程ブロックαB
R1と工程ブロックβBR3が同一工具”T011”で
加工する加工工程と認識され、まず工程ブロックβBR
3の前にある工程ブロックβBR1、βBR2が工程ブ
ロックαBR1の前に挿入される。
【0024】次に工程ブロックαBR1とβBR3がβ
BR3の加工位置”Hole3”を”Hole1”、”
Hole2”より優先して加工するようにまとめられ
る。これにより同一工具”T011”を用いて”Hol
e3”を加工する前に工程ブロックβBR1、βBR2
が実施されるとともに、工作物βの工程ブロックβBR
1、βBR2に続いて”Hole3”が行われた後に工
作物αの”Hole1”、”Hole2”が行われるの
で、無駄なテーブル回転が削減できる。次に工作物βの
工程ブロックβBR1〜βBR3が工作物αの加工連鎖
工程にとり込まれたので、最初(βBR1)から比較を
再開する。順次工作物αの加工工程連鎖の工程ブロック
を比較してゆくと、次は工程ブロックαBR5と工程ブ
ロックβBR5が同一工具”T005”で加工されると
認識される。
【0025】この工程ブロックαBR5とβBR5につ
いても上述の工程ブロックαBR1とβBR3のときと
同様に処理される。このようにまとめられると集約でき
る工程ブロックがなくなり工作物βの加工工程連鎖には
工程ブロックβBR6が残るのみとなるため、この工程
ブロックβBR6を工程ブロックαBR7に結合して図
6のように1本の加工工程連鎖となることで、同一工具
の工程を集約するとともにテーブルの回転を最小とする
加工順序となる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、請求項1のようにすること
で、無駄な工具交換、テーブル回転動作が減少した加工
工程順序を決定でき、加工時間の短縮と同時に加工上の
矛盾も発生しないといった効果が達成される。また、請
求項2にようにすることでNCプログラムの集約を効率
よく行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる実施の形態の装置を示すブロッ
ク図
【図2】CAM装置パソコンの処理を示すフローチャート
【図3】中間パソコンの処理を示すフローチャート
【図4】工作物α、βの加工順序を示す
【図5】工作物α、βの加工工程連鎖を示す図
【図6】加工工程連鎖の集約を示す図
【図7】CAM装置パソコンで出力されるNCメインプ
ログラムのサンプル
【図8】CAM装置パソコンで出力されるNCサブプロ
グラムのサンプル
【図9】NCプログラムの関連を示す図
【符号の説明】
1 CAM装置パソコン 2 中間パソコン 3 CNC 4 ネットワーク αBR1〜αBR7、βBR1〜βBR6 工程ブロッ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つのパレットに取り付けられる工作物の
    種類毎に、工具毎の加工動作命令を加工順序に従って並
    べて作成された複数のNCプログラムを集約するための
    NCプログラム集約方法であって、前記複数のNCプロ
    グラムを各工具毎の工程ブロックに分割して加工工程連
    鎖を作成するステップと、前記複数のNCプログラムの
    加工工程連鎖の1つを基準加工工程連鎖と決定するステ
    ップと、この基準加工連鎖の工程ブロックを順次他の加
    工工程連鎖の工程ブロックと比較して同一工具の工程ブ
    ロックを抽出するステップと、この抽出された他の加工
    工程連鎖の同一工具の工程ブロックを前記基準加工工程
    連鎖の同一工程の工程ブロックと集約するステップと、
    前記他の加工工程連鎖の集約された工程ブロックより前
    に位置する工程ブロックを前記集約した工程ブロックの
    前に挿入するステップとから構成されるNCプログラム
    の集約方法。
  2. 【請求項2】前記基準加工工程連鎖は最も工程ブロック
    の多い加工工程連鎖とすることを特徴とする請求項1に
    記載のNCプログラム集約方法。
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