JP2004058190A - Machining time estimation method and device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加工時間見積もり方法および装置、さらに詳しくは、マシニングセンタなどの数値制御（ＮＣ）工作機械を用いて、金型などの３次元形状を有する工作物を回転工具により切削加工する際に、加工プログラム（ＮＣプログラム）に基づいて加工時間（加工に要する時間）の見積もりを行なう方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工作物をＮＣ工作機械で加工する際には、予め加工プログラムが作成される。金型は、形状が複雑で、自由曲面で構成されているものが多い。このため、金型用の加工プログラムの作成は、曲面上に多数の点を設定し、これらの間を直線補間することにより行なわれる。このため、加工プログラムは非常にサイズの大きなものとなり、また、加工時間が非常に長いものとなっていた。とくに、近年の加工の高精度化の要求を満たすため、曲面上に設定する点の間隔がより小さくなり、加工プログラムは一層サイズの大きいものになってきている。
【０００３】
金型などの加工時間の長い工作物を加工する場合、工程管理のために、予め加工時間を知る必要がある。ところが、金型などは１つの加工プログラムによる加工が１回限りの場合が多く、実際に加工を行なって加工時間を把握することはできない。このため、加工プログラムから加工時間を予測することが必要になるが、金型などの加工の場合、精度を確保するために、コーナー部や曲率半径の小さい部分では送り速度を下げて加工するよう制御するため、移動距離の合計を指令送り速度で除算するという単純な演算では加工時間を正確に予測することができない。
【０００４】
このため、従来は、加工プログラムより求められる工具の移動距離の合計と、過去の経験により予想される工具の平均送り速度を用いて、加工時間の見積もりを行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、金型などのような複雑な３次元形状を有する工作物を加工する場合、状況によって平均送り速度が変化し、これを正確に予測することが困難であるため、加工時間の見積もりを正確に行なうことが困難であった。
【０００６】
平均送り速度が変化する主な要因として、最大速度・加速度といった機械固有の性能や、加工トレランス、指令速度などの運転時に設定するパラメータの他、工具の移動経路の折れ曲がりがあるかどうかという加工形状と加工方法に依存する要素がある。機械性能や設定パラメータについては、幾何学的移動経路などにおけるデータを積み重ねることにより比較的正確な値をつかむことも可能であるが、形状に依存する要素は加工の都度変わり、経験だけではそれを高い精度で予測することが難しい。
【０００７】
このため、従来は、加工時間を正確に予測することができず、精度の高い工程管理が困難であった。
【０００８】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、加工形状にかかわらず、加工プログラムに基づいて加工時間を正確に予測できる加工時間の見積もり方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１による加工時間見積もり方法は、回転工具により工作物を切削加工する工作機械の加工時間を加工プログラムに基づいて見積もる方法であって、加工プログラムの移動指令から切削送り軌跡の曲率半径を求めるステップと、予め定められた複数の曲率半径範囲ごとに切削送り移動距離の合計を求めるステップと、前記各曲率半径範囲ごとに設定された送り速度と前記切削送り移動距離の合計から前記各曲率半径範囲ごとの切削送り時間を求めてそれらを合計することにより切削送り合計時間を求めるステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
送り速度は、切削送り軌跡の曲率半径によって変わる。各曲率半径範囲ごとに設定した送り速度を用いることにより、曲率半径による送り速度の変化に対応して、送り速度を精度良く予測することができ、その送り速度を用いることにより、切削送り合計時間を正確に予測することができる。そして、この切削送り合計時間を、別に求めた早送り合計時間と加算することにより、全体の加工時間を正確に予測することができる。
【００１１】
請求項１の方法によれば、上記のように、加工時間を精度良く見積もることができ、したがって、金型などの製作における工程管理の精度を向上させることができ、工期短縮とコスト低減を図ることができる。
【００１２】
請求項２による加工時間見積もり方法は、請求項１の方法において、所定の１つの基準曲率半径範囲に対応する送り速度のみ基準送り速度として予め定め、前記曲率半径範囲ごとの送り速度を前記基準送り速度に基づいて演算により求めることを特徴とするものである。
【００１３】
一定の精度を確保する場合、曲面部分における送り速度は、曲率半径の平方根に比例する。したがって、基準曲率半径範囲の代表曲率半径（たとえば基準曲率半径範囲の中心の曲率半径）をＲＢ、基準曲率半径範囲における基準送り速度をＦＢとし、求めた曲率半径が属する曲率半径範囲の代表曲率半径（たとえばその曲率半径範囲の中心の曲率半径）をＲｉとすると、その曲率半径範囲における送り速度Ｆｉは次の式（１）によって求めることができる。
【００１４】
Ｆｉ＝ＦＢ×（Ｒｉ／ＲＢ）１／２ …… （１）
請求項２の方法によれば、１つの基準曲率半径範囲に対応する送り速度を基準送り速度として記憶しておくだけで、複数の曲率半径範囲ごとの送り速度を演算によって求めることができ、複数の曲率半径範囲についてそれぞれ送り速度を記憶しておく必要がない。
【００１５】
しかしながら、複数の曲率半径範囲の全てについて送り速度を記憶しておくようにしてもよい。
【００１６】
請求項３による加工時間見積もり方法は、請求項１または２の方法において、加工後に得られた実際の加工時間に基づき、前記曲率半径範囲ごとの送り速度を補正して更新することを特徴とするものである。
【００１７】
複数の曲率半径範囲の全てについて送り速度を記憶している場合は、それらをそれぞれ補正して更新する。
【００１８】
所定の１つの基準曲率半径範囲に対応する送り速度のみ基準送り速度として予め定め、曲率半径範囲ごとの送り速度を基準送り速度に基づいて演算により求めるようにした場合は、基準送り速度を補正して更新することにより、結果として、他の曲率半径範囲の送り速度も補正して更新することになる。
【００１９】
請求項４による加工時間見積もり方法は、請求項１〜３のいずれか１項の方法において、加工プログラムの移動指令から早送り移動距離の合計と早送り指令回数を求めるステップと、予め定められた早送り速度および早送り加減速時間、ならびに前記早送り移動距離の合計および早送り指令回数より、早送り合計時間を求めるステップと、前記早送り合計時間と前記切削送り合計時間を加算して全体の加工時間を求めるステップとをさらに含むことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４の方法によれば、早送り動作を含む全体の加工時間を正確に予測することができる。
【００２１】
請求項５による加工時間見積もり装置は、回転工具により工作物を切削加工する工作機械の加工時間を加工プログラムに基づいて見積もる装置であって、加工プログラムの移動指令から切削送り軌跡の曲率半径を求める曲率半径演算手段と、予め定められた複数の曲率半径範囲ごとに切削送り移動距離の合計を求める切削送り移動距離合計手段と、前記各曲率半径範囲ごとに設定された送り速度と前記切削送り移動距離の合計から前記各曲率半径範囲ごとの切削送り時間を求めてそれらを合計することにより切削送り合計時間を求める切削送り時間合計手段とを含むことを特徴とするものである。
請求項５の装置によれば、請求項１の方法の場合と同様の効果が奏される。
【００２２】
請求項６による加工時間見積もり装置は、請求項５の装置において、所定の１つの基準曲率半径範囲に対応する送り速度のみ基準送り速度として予め定めて記憶しておく基準送り速度記憶手段をさらに備えており、前記切削送り時間合計手段が、前記曲率半径範囲ごとの送り速度を前記基準送り速度に基づいて演算により求めるものであることを特徴とするものである。
請求項６の装置によれば、請求項２の方法の場合と同様の効果が奏される。
【００２３】
請求項７による加工時間見積もり装置は、請求項５または６の装置において、加工後に得られた実際の加工時間に基づき、前記曲率半径範囲ごとの送り速度を補正して更新する送り速度更新手段をさらに備えていることを特徴とするものである。
請求項７の装置によれば、請求項３の方法の場合と同様の効果が奏される。
【００２４】
請求項８による加工時間見積もり装置は、請求項５〜７のいずれか１項の装置において、加工プログラムの移動指令から早送り移動距離の合計と早送り指令回数を求める早送り移動距離・回数演算手段と、予め定められた早送り速度および早送り加減速時間、ならびに前記早送り移動距離の合計および早送り指令回数より、早送り合計時間を求める早送り合計時間演算手段と、前記早送り合計時間と前記切削送り合計時間を加算して全体の加工時間を求める加工時間合計手段とをさらに備えていることを特徴とするものである。
請求項８の装置によれば、請求項４の方法の場合と同様の効果が奏される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は、加工時間見積もり装置の電気的構成の１例を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、加工時間見積もり装置は、ＣＰＵ（１）、操作部（２）、表示部（３）、加工プログラム記憶部（４）、機械データ記憶部（５）および設定パラメータ記憶部（６）を備えている。
【００２８】
操作部（２）は、使用者が加工時間見積もりのための各種操作を行なう部分である。表示部（３）は、加工時間の見積もり結果など、各種表示を行なう部分である。加工プログラム記憶部（４）は、加工時間の見積もりを行なう加工プログラムを記憶しておく部分である。機械データ記憶部（５）は、機械データである早送り速度ＦＲ、早送り加減速時間ＴＲ、基準曲率半径範囲ＲＢａの代表曲率ＲＢにおける基準送り速度ＦＢおよび実績データ数Ｎを記憶する部分であり、基準送り速度記憶手段を構成する。設定パラメータ記憶部（６）は、設定パラメータである指令速度ＦＣを記憶する部分である。
【００２９】
ＣＰＵ（１）は、装置の中心をなすものであり、装置全体を制御する。ＣＰＵ（１）における処理はソフトウェアによって行なわれるが、ＣＰＵ（１）には、機能的に、制御部（１０）、プログラム解析部（１１）、曲率半径演算部（１２）、切削送り移動距離合計部（１３）、切削送り時間合計部（１４）、早送り移動距離・回数演算部（１５）、早送り合計時間演算部（１６）、加工時間合計部（１７）および送り速度更新部（１８）が含まれる。
【００３０】
制御部（１０）は、ＣＰＵ（１）全体を制御する部分である。プログラム解析部（１１）は、加工プログラム記憶部（４）に記憶された加工プログラムを１ブロックずつ読み込んで、それを解析し、移動指令であるかどうか、移動指令の場合に早送りであるか切削送りであるかどうかを判断するプログラム解析手段を構成する部分である。曲率半径演算部（１２）は、移動指令の切削送りの場合に、切削送り軌跡の３点の座標値からそのときの曲率半径を演算する曲率半径演算手段を構成する部分である。切削送り移動距離合計部（１３）は、切削送りについて、予め定められた曲率半径範囲ごとに移動距離の合計を求める切削送り移動距離合計手段を構成する部分である。切削送り時間合計部（１４）は、切削送りについて、各曲率半径範囲ごとに、切削送り移動距離の合計と送り速度の合計から各曲率半径範囲ごとの切削送り時間の合計を求め、さらにそれらを合計することにより切削送り合計時間を求める切削送り時間合計手段を構成する部分である。早送り移動距離・回数演算部（１５）は、早送り移動距離の合計と早送り指令回数を求める早送り移動距離・回数演算手段を構成する部分である。早送り合計時間演算部（１６）は、予め定められた早送り速度および早送り加減速時間、ならびに早送り移動距離の合計および早送り指令回数より、早送り合計時間を求める早送り合計時間演算手段を構成する部分である。加工時間合計部（１７）は、切削送り時間合計部（１４）で求められた切削送り合計時間と、早送り合計時間演算部（１６）で求められた早送り合計時間とを加算することにより、全体の加工時間を求める加工時間合計手段を構成する部分である。送り速度更新部（１７）は、加工後に得られた実際の加工時間に基づき、基準曲率半径範囲における基準送り速度を補正して更新し、それにより各曲率半径範囲ごとの送り速度を補正して更新する送り速度更新手段を構成する部分である。
【００３１】
上記の加工時間見積もり装置では、加工プログラム記憶部（４）に記憶された加工プログラムに基づいて、加工時間の見積もりを行なうことができる。次に、図２のフローチャートを参照して、加工時間見積もり処理の１例について説明する。
【００３２】
図２において、まず、機械データ記憶部（５）に記憶された機械データ、すなわち、早送り速度ＦＲ、早送り加減速時間ＴＲ、基準曲率半径範囲ＲＢａの代表曲率ＲＢにおける基準送り速度ＦＢおよび実績データ数Ｎを読み込み（ステップＳ１）、設定パラメータ記憶部（６）に記憶された設定パラメータ、すなわち、指令速度ＦＣを読み込む（ステップＳ２）。次に、加工プログラム記憶部（４）に記憶された加工プログラムを１ブロック読み込み（ステップＳ３）、プログラムの内容を解析する（ステップＳ４）。そして、そのブロックの内容が移動指令であるかどうかを判断し（ステップＳ５）、移動指令でなければ、それを読み飛ばして、ステップＳ３に戻る。ステップＳ５において、移動指令であった場合は、早送りであるかどうかを判断し（ステップＳ６）、早送りであれば、早送りブロック数Ｎ０をカウントアップするとともに、早送り移動距離Ｌ０を累計する（ステップＳ７）。ステップＳ６において、切削送りであった場合は、切削送り軌跡の３点の座標値から曲率半径を計算し（ステップＳ８）、それがｍ個の曲率半径範囲Ａ１〜Ａｍのいずれに属するかを判断し、その範囲Ａ１〜Ａｍにおけるブロック数Ｎ０〜Ｎｍをカウントアップするとともに、その範囲Ａ１〜Ａｍにおける切削送り移動距離Ｌ１〜Ｌｍを累計する（ステップＳ９）。ステップＳ７あるいはステップＳ９の処理が終わると、読み込んだブロックが加工プログラムの末尾であるかどうかを判断し（ステップＳ１０）、末尾でなければ、次のブロックの読込を行なうために、ステップＳ３に戻る。
【００３３】
ステップＳ１０において、加工プログラムの末尾であれば、早送り合計時間Ｔ０の計算を行なう（ステップＳ１１）。この計算は、ステップＳ１において機械データ記憶部（５）から読み込まれた早送り速度ＦＲおよび早送り加減速時間ＴＲ、ならびにステップＳ７において累計された早送り移動距離Ｌ０および早送りブロック数Ｎ０を用い、次の式（２）によって行なわれる。
【００３４】
Ｔ０＝Ｌ０／ＦＲ＋Ｎ０×ＴＲ …… （２）
次に、曲率半径範囲Ａ１〜Ａｍごとの送り速度Ｆ１〜Ｆｍの計算を行なう（ステップＳ１２）。この計算は、ステップＳ１において機械データ記憶部（５）から読み込まれた基準曲率半径範囲の代表曲率半径ＲＢおよび基準送り速度ＦＢ、ならびに各曲率半径範囲の代表曲率半径Ｒｉを用い、前記の式（１）によって行なわれる。
【００３５】
次に、切削送り合計時間Ｔ１の計算を行なう（ステップＳ１３）。この計算は、ステップＳ９において累計された各曲率半径範囲Ａ１〜Ａｍごとの切削送り移動距離Ｌ１〜ＬｍおよびステップＳ１２において計算された各曲率半径範囲Ａ１〜Ａｍごとの送り速度Ｆ１〜Ｆｍを用い、次の式（３）によって行なわれる。
【００３６】
Ｔ１＝Ｌ１／Ｆ１＋Ｌ２／Ｆ２＋・・・・＋Ｌｍ／Ｆｍ …… （３）
最後に、ステップＳ１１において計算された早送り合計時間Ｔ０とステップＳ１３において計算された切削送り合計時間Ｔ１を加算することにより、全体の加工時間Ｔの計算を行ない（ステップＳ１４）、処理を終了する。
【００３７】
上記の加工時間見積もり装置では、また、過去に加工後に得られた実際の加工時間に基づき、機械データ記憶部（５）に記憶された基準送り速度ＦＢを補正して更新することができる。次に、図３のフローチャートを参照して、基準送り速度ＦＢの更新処理の１例について説明する。
【００３８】
図３において、まず、機械データ記憶部（５）に記憶された機械データを読み込み（ステップＳ２１）、設定パラメータ記憶部（６）に記憶された設定パラメータを読み込み（ステップＳ２２）、加工後に得られた実際の加工時間Ｔａを読み込む（ステップＳ２３）。そして、機械データ記憶部（５）から読み込んだＦＢをＦＢ′に微調整し（ステップＳ２４）、このＦＢ′を用いて加工時間Ｔｅの見積もりを行なう（ステップＳ２５）。この見積もり処理は、図２の場合と同じである。次に、ＴａとＴｅの差が充分に小さいかどうかを判断し（ステップＳ２６）、小さくなければ、ステップＳ２４に戻り、さらにＦＢ′を微調整して、上記の処理を繰り返す。そして、ステップＳ２６においてＴａとＴｅの差が充分に小さくなった時点で、ＦＢ×ＮとＦＢ′の加重平均を求め（ステップＳ２７）、この加重平均値を新たな基準送り速度ＦＢとして機械データ記憶部（５）に書き込み（ステップＳ２８）、処理を終了する。
【００３９】
上記のように、ＴａとＴｅの差が充分に小さくなったときのＦＢ′と、過去の実績データ数Ｎを加味したＦＢとの加重平均をとることにより、基準送り速度ＦＢを現実的なデータに更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す加工時間見積もり装置のブロック図である。
【図２】図２は、加工時間見積もり処理の１例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、送り速度更新処理の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
（５） 機械データ記憶部
（１２） 曲率半径演算部
（１３） 切削送り移動距離合計部
（１４） 切削送り時間合計部
（１５） 早送り移動距離・回数演算部
（１６） 早送り合計時間演算部
（１７） 加工時間合計部
（１８） 送り速度更新部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a machining time, and more specifically, when cutting a workpiece having a three-dimensional shape such as a die with a rotary tool using a numerical control (NC) machine tool such as a machining center, The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a processing time (time required for processing) based on a processing program (NC program).
[0002]
[Prior art]
Generally, when processing a workpiece with an NC machine tool, a processing program is created in advance. Many dies have complicated shapes and are formed of free-form surfaces. Therefore, the creation of a machining program for a mold is performed by setting a number of points on a curved surface and linearly interpolating between them. For this reason, the machining program becomes very large, and the machining time becomes very long. In particular, in order to satisfy the recent demand for higher processing accuracy, the interval between points set on a curved surface has become smaller, and the processing program has become larger in size.
[0003]
When processing a long workpiece such as a mold, it is necessary to know the processing time in advance for process management. However, it is often the case that a die or the like is processed only once by one processing program, and it is not possible to actually perform the processing and to grasp the processing time. For this reason, it is necessary to predict the machining time from the machining program, but in the case of machining such as dies, in order to ensure accuracy, reduce the feed rate at corners and small radius of curvature. For control, the machining time cannot be accurately predicted by a simple calculation of dividing the total moving distance by the command feed speed.
[0004]
For this reason, conventionally, the machining time is estimated by using the total moving distance of the tool obtained from the machining program and the average feed speed of the tool estimated from past experience.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when machining a workpiece having a complicated three-dimensional shape such as a mold, the average feed speed changes depending on the situation, and it is difficult to accurately predict the average feed speed. Was difficult to do.
[0006]
The main factors that change the average feed speed are the machine-specific performance such as maximum speed and acceleration, parameters set during operation such as machining tolerance and command speed, and the machining shape such as whether there is a bend in the tool movement path. And some elements depend on the processing method. For machine performance and setting parameters, it is possible to obtain relatively accurate values by stacking data on geometrical travel paths, etc., but the elements that depend on the shape change each time machining is performed, and experience alone can It is difficult to predict with high accuracy.
[0007]
For this reason, conventionally, it was not possible to accurately predict the processing time, and it was difficult to control the process with high accuracy.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a method and an apparatus for estimating a processing time that can accurately predict a processing time based on a processing program regardless of a processing shape.
[0009]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
A method for estimating a machining time according to
[0010]
The feed speed varies depending on the radius of curvature of the cutting feed locus. By using the feed rate set for each radius of curvature range, it is possible to accurately predict the feed rate in accordance with the change in the feed rate due to the radius of curvature, and by using the feed rate, the total cutting feed time Can be accurately predicted. Then, by adding this total cutting feed time to the separately calculated total rapid feed time, the entire machining time can be accurately predicted.
[0011]
According to the method of the first aspect, as described above, the processing time can be accurately estimated, and therefore, the accuracy of the process control in the production of the die and the like can be improved, and the construction period and cost can be reduced. be able to.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a machining time estimating method according to the first aspect, wherein only a feed speed corresponding to a predetermined one reference radius radius range is predetermined as a reference feed speed, and a feed speed for each of the radius radii ranges is set to the reference feed speed. It is characterized by being obtained by calculation based on the speed.
[0013]
In order to secure a certain accuracy, the feed speed in the curved surface portion is proportional to the square root of the radius of curvature. Therefore, the representative radius of curvature of the reference radius of curvature range (for example, the radius of curvature at the center of the range of the standard radius of curvature) is RB, the reference feed speed in the reference radius of curvature is FB, and the representative radius of curvature of the radius of curvature to which the obtained radius of curvature belongs. Assuming that Ri (for example, the radius of curvature at the center of the radius of curvature range) is Ri, the feed speed Fi in the radius of curvature range can be obtained by the following equation (1).
[0014]
Fi = FB × (Ri / RB) 1/2 (1)
According to the method of
[0015]
However, the feed rate may be stored for all of the plurality of curvature radius ranges.
[0016]
A method of estimating a machining time according to a third aspect is characterized in that, in the method of the first or second aspect, a feed speed for each of the curvature radius ranges is corrected and updated based on an actual machining time obtained after the machining. Things.
[0017]
If the feed rates are stored for all of the plurality of curvature radius ranges, they are corrected and updated respectively.
[0018]
If only the feed speed corresponding to one predetermined reference radius of curvature range is predetermined as the reference feed speed, and the feed speed for each radius of curvature range is obtained by calculation based on the reference feed speed, the reference feed speed is corrected. As a result, as a result, the feed speed in another radius of curvature range is also corrected and updated.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a machining time estimating method according to any one of the first to third aspects, further comprising: obtaining a total of a rapid traverse movement distance and the number of rapid traverse commands from a traveling command of a machining program; And a step of obtaining a total rapid feed time from the total of the rapid traverse movement distance and the number of rapid traverse commands, and a step of obtaining the total machining time by adding the total rapid feed time and the total cutting feed time. It is characterized by including further.
[0020]
According to the method of the fourth aspect, the entire machining time including the rapid traverse operation can be accurately predicted.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a machining time estimating apparatus for estimating a machining time of a machine tool for cutting a workpiece with a rotary tool based on a machining program, and obtaining a radius of curvature of a cutting feed locus from a movement command of the machining program. Curvature radius calculating means, cutting feed moving distance totaling means for obtaining a total cutting feed moving distance for each of a plurality of predetermined radius radii ranges, feed speed set for each of the radius radii ranges, and the cutting feed movement. Cutting feed time totaling means for obtaining a cutting feed time for each radius of curvature range from the sum of the distances and summing them to obtain a total cutting feed time.
According to the device of the fifth aspect, the same effect as in the case of the method of the first aspect is achieved.
[0022]
A machining time estimating apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the apparatus according to the fifth aspect, further comprising a reference feed speed storing means for preliminarily storing only a feed speed corresponding to one predetermined reference radius of curvature range as a reference feed speed. The cutting feed time totaling means is configured to calculate a feed speed for each radius of curvature range by calculation based on the reference feed speed.
According to the device of the sixth aspect, the same effect as in the case of the method of the second aspect is achieved.
[0023]
A machining time estimating device according to claim 7 is a device according to
According to the device of the seventh aspect, the same effect as in the case of the method of the third aspect is obtained.
[0024]
A machining time estimating device according to claim 8 is the device according to any one of
According to the device of the eighth aspect, the same effect as in the case of the method of the fourth aspect is obtained.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the processing time estimation device.
[0027]
As shown in FIG. 1, the processing time estimation device includes a CPU (1), an operation unit (2), a display unit (3), a processing program storage unit (4), a machine data storage unit (5), and a setting parameter storage unit. (6) is provided.
[0028]
The operation section (2) is a section where the user performs various operations for estimating the processing time. The display section (3) is a section for performing various displays such as a result of estimating the processing time. The machining program storage section (4) is a section for storing a machining program for estimating the machining time. The machine data storage unit (5) is a part for storing the fast-forward speed FR, the fast-forward acceleration / deceleration time TR, the reference feed speed FB at the representative curvature RB of the reference curvature radius range RBa, and the actual data number N, which are machine data. The feed speed storage means is constituted. The setting parameter storage section (6) is a section for storing a command speed FC which is a setting parameter.
[0029]
The CPU (1) forms the center of the device and controls the entire device. Although the processing in the CPU (1) is performed by software, the CPU (1) functionally includes a control unit (10), a program analysis unit (11), a radius-of-curvature calculation unit (12), and a total cutting feed moving distance. The section (13), the cutting feed time totaling section (14), the rapid traverse moving distance / number calculating section (15), the rapid traverse total time calculating section (16), the machining time totaling section (17), and the feed speed updating section (18) included.
[0030]
The control unit (10) controls the entire CPU (1). The program analysis unit (11) reads the machining program stored in the machining program storage unit (4) one block at a time, analyzes it, and determines whether or not it is a movement command. This is a part constituting a program analysis means for determining whether or not the feed is performed. The radius-of-curvature calculation unit (12) is a part that constitutes a radius-of-curvature calculation unit that calculates the radius of curvature at that time from the coordinate values of three points on the cutting feed trajectory in the case of cutting feed according to the movement command. The cutting feed moving distance total unit (13) is a part that constitutes cutting feed moving distance totaling means for calculating the total moving distance for each predetermined radius of curvature range for cutting feed. The cutting feed time total unit (14) calculates the total cutting feed time for each radius of curvature range from the sum of the cutting feed moving distance and the total feed speed for each radius of curvature for the cutting feed, and further calculates them. This is a part that constitutes a cutting feed time totaling means for obtaining a total cutting feed time by summing. The fast-forwarding movement distance / number calculation section (15) is a part that constitutes a fast-forwarding movement distance / number calculation means for calculating the total number of fast-forwarding movement distances and the number of fast-forwarding commands. The fast-forward total time calculating section (16) is a part of a fast-forward total time calculating means for calculating a fast-forward total time from a predetermined fast-forward speed, a fast-forward acceleration / deceleration time, and a total of fast-forward moving distances and the number of fast-forward commands. . The total machining time section (17) adds the total cutting feed time obtained by the total cutting feed time section (14) and the total rapid feed time obtained by the total rapid feed time calculation section (16) to obtain a total This is a part that constitutes a processing time totaling means for calculating the processing time. The feed speed updating unit (17) corrects and updates the reference feed speed in the reference radius of curvature range based on the actual machining time obtained after machining, thereby correcting the feed speed for each radius of curvature range. This is a part that constitutes a feed speed updating means for updating.
[0031]
The above-mentioned machining time estimating apparatus can estimate the machining time based on the machining program stored in the machining program storage section (4). Next, an example of the processing time estimation processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0032]
In FIG. 2, first, the machine data stored in the machine data storage unit (5), that is, the fast-forward speed FR, the fast-forward acceleration / deceleration time TR, the reference feed speed FB and the actual number of data in the representative curvature RB of the reference curvature radius range RBa. N is read (step S1), and the setting parameter stored in the setting parameter storage section (6), that is, the command speed FC is read (step S2). Next, one block of the machining program stored in the machining program storage unit (4) is read (step S3), and the contents of the program are analyzed (step S4). Then, it is determined whether or not the content of the block is a movement command (step S5). If it is not a movement command, it is skipped and the process returns to step S3. In step S5, if it is a movement command, it is determined whether or not it is fast-forward (step S6). If it is fast-forward, the number N0 of fast-forward blocks is counted up and the fast-forward movement distance L0 is accumulated (step S7). ). In step S6, if it is cutting feed, a radius of curvature is calculated from the coordinate values of the three points of the cutting feed locus (step S8), and it is determined which of the m radius of curvature ranges A1 to Am belongs. Then, the number of blocks N0 to Nm in the range A1 to Am is counted up, and the cutting feed moving distances L1 to Lm in the range A1 to Am are accumulated (step S9). When the processing in step S7 or step S9 is completed, it is determined whether the read block is at the end of the machining program (step S10). If not, the process returns to step S3 to read the next block. .
[0033]
In step S10, if it is the end of the machining program, the fast-forward total time T0 is calculated (step S11). This calculation is performed using the rapid traverse speed FR and the rapid traverse acceleration / deceleration time TR read from the machine data storage unit (5) in step S1, the rapid traverse movement distance L0 and the number of rapid traverse blocks N0 accumulated in step S7, and This is performed according to (2).
[0034]
T0 = L0 / FR + N0 × TR (2)
Next, the feed speeds F1 to Fm are calculated for each of the curvature radius ranges A1 to Am (step S12). This calculation is performed using the representative radius of curvature RB and the reference feed speed FB of the reference radius of curvature range read from the machine data storage unit (5) in step S1, and the representative radius of curvature Ri of each radius of curvature range, using the above equation ( This is performed according to 1).
[0035]
Next, the total cutting feed time T1 is calculated (step S13). This calculation uses the cutting feed moving distances L1 to Lm for each of the curvature radius ranges A1 to Am accumulated in step S9 and the feed speeds F1 to Fm for each of the curvature radius ranges A1 to Am calculated in step S12, This is performed by the following equation (3).
[0036]
T1 = L1 / F1 + L2 / F2 +... + Lm / Fm (3)
Finally, the total machining time T is calculated by adding the total rapid feed time T0 calculated in step S11 and the total cutting feed time T1 calculated in step S13 (step S14), and the process ends.
[0037]
The above-mentioned machining time estimating apparatus can correct and update the reference feed speed FB stored in the machine data storage section (5) based on the actual machining time obtained after machining in the past. Next, an example of a process of updating the reference feed speed FB will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0038]
In FIG. 3, first, the machine data stored in the machine data storage unit (5) is read (step S21), the setting parameters stored in the setting parameter storage unit (6) are read (step S22), and the obtained parameters are obtained after machining. The actual processing time Ta is read (step S23). Then, the FB read from the machine data storage unit (5) is finely adjusted to FB '(step S24), and the machining time Te is estimated using the FB' (step S25). This estimation process is the same as in FIG. Next, it is determined whether or not the difference between Ta and Te is sufficiently small (step S26). If not, the process returns to step S24, further fine-tunes FB ', and repeats the above processing. When the difference between Ta and Te becomes sufficiently small in step S26, a weighted average of FB × N and FB 'is obtained (step S27), and the weighted average value is stored as machine data as a new reference feed speed FB. Writing to the unit (5) (step S28), and the process is terminated.
[0039]
As described above, by calculating the weighted average of FB ′ when the difference between Ta and Te becomes sufficiently small and FB taking into account the number N of past actual data, the reference feed speed FB can be reduced to a realistic data. Can be updated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a processing time estimating apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing time estimation process.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a feed speed update process.
[Explanation of symbols]
(5) Machine data storage unit (12) Curvature radius calculation unit (13) Cutting feed travel distance total unit (14) Cutting feed time total unit (15) Rapid feed travel distance / number calculation unit (16) Rapid feed total time calculation unit ( 17) Total processing time part (18) Feed speed update part
Claims (8)
加工プログラムの移動指令から切削送り軌跡の曲率半径を求めるステップと、予め定められた複数の曲率半径範囲ごとに切削送り移動距離の合計を求めるステップと、
前記各曲率半径範囲ごとに設定された送り速度と前記切削送り移動距離の合計から前記各曲率半径範囲ごとの切削送り時間を求めてそれらを合計することにより切削送り合計時間を求めるステップと
を含むことを特徴とする加工時間見積もり方法。A method for estimating the machining time of a machine tool for cutting a workpiece with a rotary tool based on a machining program,
A step of obtaining a radius of curvature of the cutting feed locus from a movement command of the machining program; anda step of obtaining a total cutting feed moving distance for each of a plurality of predetermined radius of curvature ranges,
Calculating a cutting feed time for each of the radius radii of curvature from the sum of the feed speed and the cutting feed moving distance set for each of the radius of curvature ranges, and obtaining a total cutting feed time by summing them. A method for estimating machining time, characterized in that:
予め定められた早送り速度および早送り加減速時間、ならびに前記早送り移動距離の合計および早送り指令回数より、早送り合計時間を求めるステップと、
前記早送り合計時間と前記切削送り合計時間を加算して全体の加工時間を求めるステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項の加工時間見積もり方法。A step of calculating the total of the rapid traverse movement distance and the number of rapid traverse commands from the movement command of the machining program
A step of obtaining a total fast-forward time from a predetermined fast-forward speed and a fast-forward acceleration / deceleration time, and a total of the fast-forward moving distance and the number of fast-forward commands;
The machining time estimating method according to claim 1, further comprising a step of adding the total rapid feed time and the total cutting feed time to obtain an overall machining time.
加工プログラムの移動指令から切削送り軌跡の曲率半径を求める曲率半径演算手段と、
予め定められた複数の曲率半径範囲ごとに切削送り移動距離の合計を求める切削送り移動距離合計手段と、
前記各曲率半径範囲ごとに設定された送り速度と前記切削送り移動距離の合計から前記各曲率半径範囲ごとの切削送り時間を求めてそれらを合計することにより切削送り合計時間を求める切削送り時間合計手段と
を含むことを特徴とする加工時間見積もり装置。An apparatus for estimating the machining time of a machine tool for cutting a workpiece with a rotary tool based on a machining program,
A curvature radius calculating means for calculating a radius of curvature of a cutting feed locus from a movement command of a machining program;
Cutting feed moving distance total means for obtaining a total cutting feed moving distance for each of a plurality of predetermined curvature radius ranges,
The total cutting feed time is obtained by calculating the cutting feed time for each of the curvature radius ranges from the sum of the feed speed and the cutting feed moving distance set for each of the curvature radius ranges, and summing them. Means for estimating the processing time.
前記切削送り時間合計手段が、前記曲率半径範囲ごとの送り速度を前記基準送り速度に基づいて演算により求めるものであることを特徴とする請求項５の加工時間見積もり装置。A reference feed speed storage means for preliminarily storing only a feed speed corresponding to one predetermined reference curvature radius range as a reference feed speed,
6. The processing time estimating apparatus according to claim 5, wherein said cutting feed time totaling means calculates a feed rate for each of said curvature radius ranges by calculation based on said reference feed rate.
予め定められた早送り速度および早送り加減速時間、ならびに前記早送り移動距離の合計および早送り指令回数より、早送り合計時間を求める早送り合計時間演算手段と、
前記早送り合計時間と前記切削送り合計時間を加算して全体の加工時間を求める加工時間合計手段と
をさらに備えていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項の加工時間見積もり装置。A fast-moving movement distance / times calculating means for calculating a total of the fast-moving movement distance and the number of fast-moving commands from the movement command of the machining program;
A fast-forward total time calculating means for obtaining a fast-forward total time from a predetermined fast-forward speed and a fast-forward acceleration / deceleration time, and a total of the fast-forward moving distance and the number of fast-forward commands;
The machining time estimating apparatus according to any one of claims 5 to 7, further comprising machining time totaling means for adding the total rapid feed time and the total cutting feed time to obtain an overall machining time. .
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