JP2004302666A - Design program and design method - Google Patents

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JP2004302666A JP2003092569A JP2003092569A JP2004302666A JP 2004302666 A JP2004302666 A JP 2004302666A JP 2003092569 A JP2003092569 A JP 2003092569A JP 2003092569 A JP2003092569 A JP 2003092569A JP 2004302666 A JP2004302666 A JP 2004302666A
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Terutoshi Taguchi
輝敏 田口
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a design program and a design method, reducing a design error and improving efficiency of a design by executing the design on the basis of a situation of an actual machining site. <P>SOLUTION: A CAD system 1 stores information about a machining machine and a tool usable in the machining site into an equipment database 14. When a design processing part 13 executes the design, the design processing part 13 decides contents of machining by allowing selection of the machining machine and the tool to be used from the equipment database 14 and allowing selection of operation in a machining process, produces a machining shape on the basis of the contents of the machining, and stores it into a machining shape storage part 16. Thereafter, by composing the machining shape to a material shape of a machined source, a finished shape is produced and is displayed on a display part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムおよび設計方法に関し、特に実際の加工現場で形成可能な形状を効率よく設計可能な設計プログラムおよび設計方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、部品などの製造・加工を行う前に、CAD(computer aided design)を用いた3次元形状の設計(モデリング)が行われていた。この従来のモデリング手法としては、面や稜線、頂点などを直接指定して所望の形状を設計するノンヒストリカルモデリング手法や、作成しようとする形状、たとえば穴、突起、フィレット等を加工元となる形状に付加することで所望の形状を設計するフィーチャーベースパラメトリックモデリング(FBPモデリング)などのヒストリカルモデリング手法がある。
【0003】
すなわち、これらのモデリング手法によって3次元形状を予め設計した後、実際の加工現場において所望の形状を有する部品や製品を製造していた。
【0004】
ここで、CADによって作成された図面から実際の部品・製品を製造する際に、特許文献1に示されたNCデータ作成装置では、CAD図面データをもとに、最適な加工機械および工具を自動的に選択できるようにしている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−79732号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のモデリング手法では、所望する形状をいかに簡易に作成(モデリング)するかを追及し、操作性の向上、機能の充実が行われてきた。しかし、このようなモデリング手法によって設計された形状は、製造・加工工程を考慮したものではないため、加工機械の種類や性能・精度、使用可能な工具の種類などによって実際の加工現場において製造できない場合があった。
【0007】
このように加工現場における制約により製造が不可能となる場合、従来のモデリング手法ではその制限を認識できずに、CADデータを作成してしまう。そのため、たとえば上述の特許文献1に示されたNCデータ作成装置にかけた段階で作成に必要な加工装置が無いことが判明し、再度設計を見直すこととなる。
【0008】
一旦設計したCADデータを破棄し、再度設計をやり直すこととなると、開発期間の延長およびコストの増大という重大な問題を生ずるので、このような製造段階における不具合は、設計段階で防止しておくことが望ましい。
【0009】
しかしながら、従来では加工現場で製造可能であるか否かは、設計者の能力および熟練に委ねられており、CADシステム側で自動的に判断することができなかった。そのため、設計者には常に加工・製造段階の処理を考慮しつつ設計を行うという労力があり、加工・製造工程への考慮が十分なされていない場合に設計ミスが生じるという問題点があった。
【0010】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムおよび設計方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明に係る設計プログラムは、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0012】
この請求項1の発明によれば、設計プログラムは、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしている。
【0013】
また、請求項2の発明に係る設計プログラムは、請求項1の発明において、前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする。
【0014】
この請求項2の発明によれば、設計プログラムは、加工現場において使用可能な加工機械および加工に用いる工具の種類を現場情報として取得し、現場情報に含まれる加工機械と工具を用いて加工可能な範囲で設計をおこなうようにしている。
【0015】
また、請求項3の発明に係る設計プログラムは、請求項2の発明において、前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする。
【0016】
この請求項3の発明によれば、設計プログラムは、加工現場で使用可能な加工機械および工具を選択し、選択した加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定し、指定した加工の内容をもとに加工形状を算出することで設計をおこなうように構成している。
【0017】
また、請求項4の発明に係る設計プログラムは、請求項3の発明において、前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする。
【0018】
この請求項4の発明によれば、設計プログラムは、選択した加工機械および工具に関する情報および指定した加工内容から形成される形状の寸法を算出するように構成している。
【0019】
また、請求項5の発明に係る設計方法は、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、を含むことを特徴とする。
【0020】
この請求項5の発明によれば、設計方法は、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしている。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る設計プログラムおよび設計方法の好適な実施の形態であるCADシステムについて説明する。
【0022】
図1は、本実施の形態にかかるCADシステムの概要構成を説明する概要構成図である。図1に示すように、CADシステム1は、入力デバイス11、表示部12、デザイン処理部13、設備データベース14、加工形状データベース15、加工形状記憶部16、完成形状記憶部17を有する。
【0023】
ここで、入力部11は、キーボードやマウスなどの入力デバイスであり、表示部12は、液晶パネルやディスプレイなどの表示デバイスである。
【0024】
また、設備データベース14は、加工現場において使用可能な加工機械および工具の情報を記憶するデータベースであり、加工形状データベース15は、各種加工機械および工具によって実行可能な加工形状に関する情報を記憶するデータベースである。さらに、加工形状記憶部16は、ユーザが指定した加工形状を記憶するための記憶部であり、完成形状記憶部17は、ユーザが指定した加工を施した後の設計データを記憶する記憶部である。
【0025】
これらのデータベースおよび記憶手段は、ハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。なお、設備データベース14、加工形状データベース15、加工形状記憶部16および完成形状記憶部17は、それぞれ独立した記憶媒体に記憶させても良いし、一部もしくは全てを単一の記憶媒体に記憶させることとしても良い。
【0026】
デザイン処理部13は、その内部に使用設備設定部13a、加工動作設定部13b、加工形状生成部13cおよび完成形状演算部13dを有する。使用設備設定部13aは、入力部11からの入力を受け、設備データベース14に記憶された加工機械および工具から使用する設備を選択する。
【0027】
また、加工動作設定部13bは、使用設備設定部13aにおいて選択した加工機械および工具を用いて実行する加工処理の内容を設定する。具体的には、選択した加工機械および工具を用いて実行可能な加工処理の動作を表示して入力部11からの入力を受け付け、加工処理の動作および加工の量を決定する。この時、入力を要する情報は加工の形状によって異なるので、入力を求める内容を加工形状データベース15から読み出す。なお、入力が必要な情報の一部は、使用する設備によって自動的に決定されるので、自動的に決定可能な情報については設備データベース14から読み出している。
【0028】
加工形状生成部13cは、加工動作設定部13bによって決定された加工動作を実行した場合に得られる加工形状を生成して加工形状記憶部16に記憶する。さらに完成形状演算部13dは、加工形状生成部13cが生成した加工形状を加工元となる素材の形状に組み合わせる演算をおこない、演算結果を完成形状記憶部17に記憶させる。なお、事前になんらかの加工処理を施した素材に対してさらに加工を行う場合、前回の加工結果が完成形状記憶部17に記憶されているので、完成形状演算部13dは、完成形状記憶部17に記憶された前回の演算結果を加工元の素材形状として使用する。
【0029】
すなわち、このCADシステム1では、ユーザは現場で使用可能な設備を選択し、加工動作を指定することによって設計をおこなう。図2は、CADシステム1による設計の概略を説明する説明図である。このCADシステム1によって設計をおこなう場合、まず、図2(a)に示すように、加工の現場において使用可能な加工機械から加工に使用する機械を選択させる。図2(a)では、使用可能な加工機械として、「旋盤」、「フライス盤」および「ボール盤」から使用する加工機械を選択させており、ユーザは「ボール盤」を選択している。
【0030】
使用する加工機械を選択した後、図2(b)に示すように、選択された加工機械に装着して使用可能な工具から、使用する工具を選択させる。図2(b)では、「ボール盤」に装着可能な工具として「ドリル」、「さらもみ」および「タップ」から使用する工具を選択させており、ユーザは「さらもみ」を選択している。なお、ここで必要であれば、使用する工具のサイズを併せて選択させる。
【0031】
つづいて、CADシステム1は、選択された加工機械および工具に基づき、図2(c)に示すように、実行可能な作業内容を選択させる。ここでは、「ボール盤」に「さらもみ」を装着して実行する作業として、「面取り」と「さらもみ」から作業内容を選択させており、ユーザは「面取り」を選択している。
【0032】
その後、CADシステム1は、図2(d)に示すように、加工元の素材に対する工作位置および移動量を選択させる。このように、加工現場において使用可能な加工機械と工具とを選択し、選択した加工機械・工具による作業内容を指定することで、加工の結果として得られる形状を設計することができる。この設計では、実際に使用可能な加工装置および工具に基づいて設計をおこなうことにより、加工不可能な設計をおこなうという設計ミスを未然に防止することができる。
【0033】
さらに、図3に示すように、選択した加工装置および工具によって定まる情報を利用して加工寸法を入力することにより、ユーザによる情報の入力量を軽減することができる。図3では、使用する工具「さらもみ」を選択したことで、「さらもみ」の径αおよび開き角βを設備データベース14から取得可能となる。したがって、ユーザに寸法の入力を要求することなく角度Yおよび面取り寸法Cを自動的に算出することができる。
【0034】
つぎに、設備データベース14について詳細に説明する。図4は、設備データベース14に記憶されるデータについて説明する説明図である。同図に示すように、設備データベース14は、加工機械リスト14a、動作定義データ14b、利用可能工具データ14c、工具データ14d、工具モデルデータ14eを有する。加工機械リスト14aは、加工現場で使用可能な加工機械を示すデータであり、この加工機械リスト14aには動作定義データ14bおよび利用可能工具データ14cが関連付けられている。
【0035】
動作定義データ14bは、加工機械を用いて加工を行う場合に、選択可能な動作の種類を示すデータである。また、利用可能工具データ14cは、加工機械に装着して利用可能な工具の組み合わせを示すデータであり、工具データ14dおよび工具モデルデータ14eが関連付けられている。
【0036】
工具データ14dは、加工現場で利用可能な工具に関するデータであり、工具モデルデータ14eは、工具の形状を示すデータである。
【0037】
図5は、加工機械リスト14aの具体例を示す図である。同図に示すように、加工機械リスト14aは、「No」、「機械名」、「動作定義」、「利用可能工具」の各項目を有する。項目「No」は、加工機械の特定に用いる番号である。また、項目「動作定義」は、加工機械に対応する動作定義データの指定に用いられ、この項目の値をキーとして動作定義データ14bを検索することで、その加工機械を用いて実行可能な動作の種類を取得することができる。
【0038】
図6は、動作定義データ14bの具体例を示す図である。同図に示すように、動作定義データ14bは、「定義ファイル名」、「回転運動」、「上下自由度」および「左右自由度」の各項目を有する。項目「定義ファイル名」は、動作定義の特定に用いるファイル名であり、加工機械リスト14aの項目「動作定義」に対応する。また、「回転運動」、「上下自由度」および「左右自由度」の各項目は、その定義ファイル名に示された動作において、回転運動をするか否か、上下方向の自由度があるか否か、左右方向の自由度があるか否かをそれぞれ指定する。
【0039】
すなわち、定義ファイル名「MD1」,「MD2」によって定義された動作をおこなう加工機械は、加工を実行する際に回転方向、上下方向、左右方向について自由度を有するが、定義ファイル名「MD3」によって定義された動作をおこなう加工機械は、加工を実行する際に、回転方向と上下方向の自由度を有する一方、左右方向の自由度を有さない。
【0040】
換言するならば、動作ファイル名「MD1」,「MD2」によって定義された動作をおこなう加工機械は、その加工内容を一意に定めるために、回転量、上下移動量、左右移動量の3項目をそれぞれ指定する必要があり、動作ファイル名「MD3」によって定義された動作をおこなう加工機械は、その加工内容を一意に定めるために、回転量および上下移動量の2項目を指定すればよい。
【0041】
また、図7は、利用可能工具データ14cの具体例を示す図である。同図に示すように、利用可能工具データ14cは、加工機械ごとに利用可能な工具を記憶している。より具体的には、図7では、ボール盤に対し、リーマおよびドリルを装着可能であることが示されている。
【0042】
さらに、リーマおよびドリルのそれぞれに対して、「詳細情報」および「モデルデータ」が関連付けられている。「詳細情報」は、工具データ14dにおける情報格納位置を指定することで、工具の詳細な情報を示している。また、「モデルデータ」は、工具モデルデータ14eにおける情報格納位置を指定することで、工具の形状を示している。
【0043】
図8は、工具データ14dの具体例を示す。同図に示すように、工具データ14dは、ドリル、リーマ、タップなどの工具の形状別に、工具の詳細な情報を記憶している。図14においては、工具データ14dは、ドリルに分類される工具として、ドリル1、ドリル2、ドリル3などの情報を記憶している。また、各ドリルに対し、「種類」、「断面形状」、「直径」、「加工精度」、「耐回転速度」、「材質」、「加工形状」の項目について情報を記憶している。
【0044】
たとえば、「ドリル1」は、断面形状が「円形」、直径が「R1」、加工精度が「1/10」、耐回転速度が「2000rpm」、材質が「鋼1」、加工形状が「スイープ穴」である。同様に、「ドリル2」は、断面形状が「円形」、直径が「R2」、加工精度が「1/10」、耐回転速度が「2000rpm」、材質が「鋼1」、加工形状が「スイープ穴」である。また、「ドリル3」は、断面形状が「楕円形」、直径が「R5」、加工精度が「1/20」、耐回転速度が「1000rpm」、材質が「鋼2」、加工形状が「スイープ穴」である。
【0045】
このように、利用可能工具データ14cにおける項目「詳細情報」に示された値をもとに、工具データ14dを検索することにより、工具に関する詳細な情報を取得することができ、その工具を使用した場合に得られる加工形状の算出に用いることができる。
【0046】
一方、工具モデルデータ14eは、各工具の形状を簡易なイメージとして画面上に表示するための画像データである。図9に工具モデルデータの具体例を示す。同図に示すように、工具モデルデータ14eでは、ドリル、タップ、リーマなどの工具のそれぞれについて、その形状を示す画像を記憶している。したがって、利用可能工具データ14cから使用する工具が選択された場合に、この工具モデルデータ14eから対応する画像を読み出して画面上に表示することができる。そこで、ユーザは、どの工具を使用し、どの位置に加工を行うかを実際の現場における作業に近い形で確認し、簡易に設計をおこなうことができる。
【0047】
つぎに、加工形状データベース15について詳細に説明する。図10は、加工形状データベース15に記憶されるデータについて説明する説明図である。同図に示すように、加工形状データベース15は、加工形状リスト15a、断面形状用データ15b、断面形状寸法15c、加工情報用データ構造15dを有する。加工形状リスト15aは、加工現場で形成可能な加工形状を示すデータであり、この加工形状リスト15aには断面形状用データ構造15bおよび断面形状寸法15cが関連付けられている。
【0048】
断面形状用データ構造15bは、加工形状とその断面形状との関連を示すデータであり、この断面形状用データ構造15bには、さらに断面形状寸法15cが関連付けられている。一方、加工情報用データ構造15cは、加工時の動作に関し、設定が必要な項目を示すデータである。
【0049】
図11に、加工形状リスト15aの具体例を示す。同図に示すように、加工形状リスト15aは、加工形状に対し、断面形状示す項目と付属寸法を示す項目とを有している。図11では、加工形状として「スイープ突起」、「スイープ穴」、「回転突起」、「回転穴」などについて、それぞれ断面形状および付属寸法を示す項目を設定している。
【0050】
項目「断面形状」は、具体的には、断面形状用データ構造を15bから所定の断面形状用のデータ構造を特定するための値を記憶している。また、項目「付属寸法」は、具体的には、加工情報用データ構造15dから所定の加工情報用のデータ構造を特定するための値を記憶している。
【0051】
図12は、断面形状用データ構造15bの具体例である。同図に示すように。断面形状用データ構造15bは、加工内容のそれぞれについて、その断面形状と、断面に付属する寸法とを示している。具体的には、スイープ穴を加工する場合であれば、その加工形状、断面形状および断面に付属する寸法をそれぞれ記憶している。この断面に付属する寸法は、さらに図13に示す断面形状寸法15cと関連付けられている。
【0052】
例えば、スイープ穴の断面形状が円形であるならば、この断面形状寸法15cを参照することで、断面を一意に設定するために「直径」を入力する必要があると分かる。同様に、断面が矩形である加工形状では、断面形状寸法15cを参照することで、断面を一意に設定するために「直径寸法」と「水平寸法」を入力する必要があると分かる。
【0053】
すなわち、加工形状リスト15a、断面形状用データ構造15b、断面形状寸法15cを順次参照することにより、所望の加工形状における断面の形状と、その断面の形状を設定するために必要な寸法の種類とを知ることができる。
【0054】
一方、加工情報用データ構造15dの具体例を図14に示す。同図に示すように加工情報用データ構造15dは、加工内容のそれぞれについて、その加工時の動作を一意に定めるために必要な寸法を示している。具体的には、スイープ穴を加工する場合であれば、「奥行き寸法」および「斜め寸法」を記憶している。
【0055】
すなわち、この加工情報用データ構造15dを参照することにより、所望の加工形状において、その加工時の動作を一意に定めるために入力を要する寸法を知ることができる。
【0056】
この断面形状用データ構造15bおよび加工構造用データ構造15dにより、所望の加工形状に対し、入力が必要な項目を全て選び出すことができる。したがって、これらの項目をユーザに入力させる、もしくは工具によって定まる値を入力することで、加工を実行した際に得られる形状および寸法を算出することが可能となる。
【0057】
つぎに、図15を参照し、デザイン処理部13の処理動作について説明する。図15は、デザイン処理部13の処理動作を説明するフローチャートである。同図に示すように、まず、使用設備設定部13aが設備データベース14から使用可能な加工機械の種類を読み出して表示し(ステップS101)、加工機械の選択を受け付ける(ステップS102)。
【0058】
ユーザによって加工機械が選択されたならば、使用設備設定部13aは、設備データベース14から選択された加工機械に装着可能な工具の種類を読み出して表示し(ステップS103)、利用する工具の選択を受け付ける(ステップS104)。
【0059】
ユーザによって工具が選択されたならば、使用設備設定部13aが設備データベース14から選択された工具の詳細情報を読み出して表示する(ステップS105)とともに、加工動作設定部13bが加工位置の入力を受け付けて、工具のモデルデータを画面上に表示する(ステップS106)。
【0060】
つぎに、加工動作設定部13bは、工具の移動量の入力を受け付けて(ステップS107)、加工形状を特定するために必要な情報を全て取得したならば、加工形状生成部13cによって加工形状を生成する(ステップS108)。
【0061】
その後、完成形状演算部13dは、加工形状生成部13cが算出した加工形状を加工元の形状と合成して完成形状を作成し(ステップS109)、この完成形状を表示部12に表示して、処理を終了する。
【0062】
つぎに、CADシステム1が表示部12に表示する操作画面について説明する。図16は、加工機械および工具を選択する操作画面について説明する説明図である。同図に示すように、操作画面31は、使用可能な加工機械と、作業内容の種類および工具の種類をそれぞれ対応させて表示している。さらに、作業内容の種類および工具の種類にはユーザからの入力を受け付ける入力ボタンが表示されている。ユーザは、この入力ボタンをマウスなどのポインティングデバイスによって指定することにより、作業内容および工具を選択することができる。
【0063】
図16においては、ユーザは、加工機械として「ボール盤」を選択しており、作業内容として「穴あけ」、工具として「ドリル」を選択している。なお、ここでは各加工装置に対応する作業内容および工具を同時に表示しているが、この表示は必ずしも同時に行う必要は無く、例えば加工機械を選択した場合に対応する作業内容を表示し、作業内容を選択した場合に対応する工具の種類を表示するように構成しても良い。
【0064】
このように加工に用いる加工機械および工具を選択した後、工具の大きさを選択する必要がある。図17は、工具の大きさを選択する操作画面を説明する説明図である。図17において、操作画面32は、ドリルD1,ドリルD2、ドリルD3の画像と直径とを示している。さらに、ドリルD1〜D3のいずれかをマウスなどのポインティングデバイスで指定することにより、指定された工具の詳細な情報を提供する操作画面33を表示することができる。
【0065】
操作画面32によって使用する工具を選択した後、工具の移動量(動作量)を指定することで、加工形状を算出することができる。図18に、加工形状算出の具体例を示す。同図では、ドリル41を使用し、移動量「Z」を指定している。ドリル41の情報を設備データベース14から検索することで、径「X」、開き角「β」および加工精度「1/10」を自動的に取得することができるので、加工形状51の設計に際してこれらの値の入力を行う必要は無い。
【0066】
このように作成した加工形状51を加工元の形状と合成することにより、完成形状を得ることができる。図19は、完成形状の算出を説明する説明図である。同図では、加工形状51を加工元形状52と合成することにより、完成形状53を作成している。
【0067】
上述してきたように、本実施の形態にかかるCADシステム1では、実際の加工現場で使用可能な加工機械および工具に関する情報を設備データベース14に格納し、使用する加工機械および工具を選択するとともに、加工動作を指定することで加工形状を設計するので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減し、設計を効率化することができる。
【0068】
また、工具の情報から定まる値を自動で入力することにより、ユーザに対して入力を要求する情報量を軽減し、設計を簡易におこなうことができる。
【0069】
さらに、実際の作業内容に基づいて設計を行うことから、形状の設計と同時に作業手順を確定することができるので、CAD図面データから作業手順を作成するNC工程を省略することができ、設計から製造までの処理効率を向上することができる。
【0070】
なお、本実施の形態にかかるCADシステムでは、CADシステムの内部に設備情報を記憶するようにしているが、たとえばネットワークを介して加工現場と接続し、ネットワーク経由で加工機械や工具の情報を取得するようにしてもよい。
【0071】
さらに、本実施の形態で示した使用設備設計部13a、加工動作設定部13b、加工形状生成部13c、完成形状演算部13dは、必ずしも物理的に独立した処理部である必要は無く、例えばそれぞれの機能を実現するプログラムをハードディスクなどの記憶媒体に記憶させ、プロセッサがこのプログラムを順次読み出して実行する構成としても良い。
【0072】
(付記1)加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計プログラム。
【0073】
(付記2)前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする付記1に記載の設計プログラム。
【0074】
(付記3)前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする付記2に記載の設計プログラム。
【0075】
(付記4)前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする付記3に記載の設計プログラム。
【0076】
(付記5)加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、
を含むことを特徴とする設計方法。
【0077】
(付記6)前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする付記5に記載の設計方法。
【0078】
(付記7)前記形成形状設計工程は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択工程と、前記使用設備選択工程によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定工程と、前記加工内容指定工程によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出工程と、をさらに含むことを特徴とする付記6に記載の設計方法。
【0079】
(付記8)前記形成形状算出工程は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定工程によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする付記7に記載の設計方法。
【0080】
(付記9)加工機械を用いて形成する形状を設計する設計装置であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手段と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手段と、
を備えたことを特徴とする設計装置。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、設計プログラムは、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしているので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【0082】
また、請求項2の発明によれば、設計プログラムは、加工現場において使用可能な加工機械および加工に用いる工具の種類を現場情報として取得し、現場情報に含まれる加工機械と工具を用いて加工可能な範囲で設計をおこなうようにしているので、使用可能な加工機械および工具によって加工できる範囲で設計を行う設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【0083】
また、請求項3の発明によれば、設計プログラムは、加工現場で使用可能な加工機械および工具を選択し、選択した加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定し、指定した加工の内容をもとに加工形状を算出することで設計をおこなうように構成しているので、実際の加工手順に則して設計を行って設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【0084】
また、請求項4の発明によれば、設計プログラムは、選択した加工機械および工具に関する情報および指定した加工内容から形成される形状の寸法を算出するように構成しているので、ユーザの労力を軽減し、設計を簡易に行うことのできる設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【0085】
また、請求項5の発明によれば、設計方法は、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしているので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計方法が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかるCADシステムの概要構成を説明する概要構成図である。
【図2】図1に示したCADシステムによる設計の概略を説明する説明図である。
【図3】選択した加工装置および工具によって定まる情報を利用した加工寸法の入力を説明する説明図である。
【図4】図1に示した設備データベースに記憶されるデータについて説明する説明図である。
【図5】図4に示した加工機械リストの具体例を示す図である。
【図6】図4に示した動作定義データの具体例を示す図である。
【図7】図4に示した利用可能工具データの具体例を示す図である。
【図8】図4に示した工具データの具体例を示す図である。
【図9】図4に示した工具モデルデータの具体例を示す図である。
【図10】図1に示した加工形状データベースに記憶されるデータについて説明する説明図である。
【図11】図10に示した加工形状リストの具体例を示す図である。
【図12】図10に示した断面形状用データ構造の具体例を示す図である。
【図13】図10に示した断面形状寸法の具体例を示す図である。
【図14】図10に示した加工情報用データ構造の具体例を示す図である。
【図15】図1に示したデザイン処理部の処理動作について説明するフローチャートである。
【図16】加工機械および工具を選択する操作画面について説明する説明図である。
【図17】工具の大きさを選択する操作画面を説明する説明図である。
【図18】加工形状算出の具体例を説明する説明図である。
【図19】完成形状の算出を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 CADシステム
11 入力部
12 表示部
13 デザイン処理部
13a 使用設備設定部
13b 加工動作設定部
13c 加工形状生成部
13d 完成形状演算部
14 設備データベース
14a 加工機械リスト
14b 動作定義データ
14c 利用可能データ
14d 工具データ
14e 工具モデルデータ
15 加工形状データベース
. 15a 加工形状リスト
15b 断面形状用データ構造
15c 断面形状寸法
15d 加工情報用データ構造
16 加工形状記憶部
17 完成形状記憶部
31〜33 操作画面
41 ドリル
51 加工形状
52 加工元形状
53 完成形状
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a design program and a design method for designing a shape to be formed using a processing machine, and more particularly to a design program and a design method for efficiently designing a shape that can be formed at an actual processing site.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a three-dimensional shape has been designed (modeled) using CAD (computer aided design) before manufacturing or processing a part or the like. This conventional modeling method includes a non-historical modeling method in which a desired shape is designed by directly designating a surface, a ridgeline, or a vertex, and a shape in which a shape to be created, for example, a hole, a projection, a fillet, or the like is used as a processing source. There is a historical modeling technique such as feature-based parametric modeling (FBP modeling) for designing a desired shape by adding to a model.
[0003]
That is, after designing a three-dimensional shape in advance by using these modeling techniques, a part or product having a desired shape is manufactured at an actual machining site.
[0004]
Here, when manufacturing an actual part or product from a drawing created by CAD, the NC data creating apparatus disclosed in Patent Document 1 automatically optimizes a processing machine and a tool based on CAD drawing data. It is possible to select it.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-79732 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional modeling method has pursued how to easily create (model) a desired shape, thereby improving operability and enhancing functions. However, the shape designed by such a modeling method does not take into account the manufacturing and processing steps, and cannot be manufactured at the actual processing site depending on the type of processing machine, performance / accuracy, type of usable tools, etc. There was a case.
[0007]
As described above, when manufacturing becomes impossible due to restrictions at the processing site, the conventional modeling method cannot recognize the restrictions and creates CAD data. Therefore, for example, at the stage of applying to the NC data creation device disclosed in Patent Document 1, it is found that there is no processing device necessary for creation, and the design is reviewed again.
[0008]
Once the designed CAD data is discarded and re-designed, serious problems such as a prolonged development period and an increase in cost arise. Therefore, such defects at the manufacturing stage should be prevented at the design stage. Is desirable.
[0009]
However, conventionally, whether or not it can be manufactured at a processing site is left to the ability and skill of the designer and cannot be automatically determined on the CAD system side. For this reason, there is a problem that the designer always has to design while considering the processing in the processing / manufacturing stage, and there is a problem that a design error occurs when the processing / manufacturing process is not sufficiently considered.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the conventional technology, and a design program that performs design based on the actual processing site conditions, thereby reducing design errors and improving design efficiency, and The purpose is to provide a design method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a design program according to the invention of claim 1 is a design program for designing a shape to be formed using a processing machine, and a site for executing processing by the processing machine. And causing the computer to execute: a site information acquisition procedure for acquiring the state of the site as site information; and a formed shape design procedure for designing the formed shape in a range that can be processed at the site based on the site information. And
[0012]
According to the first aspect of the present invention, the design program acquires the state of the site where the machining is performed as the site information, and designs the shape to be generated within the range that can be processed on the site based on the site information. I have.
[0013]
In the design program according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the site information is a type of the processing machine and a type of a tool applicable to the processing machine.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the design program acquires the type of the processing machine and the tool used for the processing that can be used at the processing site as the site information, and can perform the processing using the processing machine and the tool included in the site information. The design is done within a certain range.
[0015]
The design program according to a third aspect of the present invention is the invention according to the second aspect, wherein the forming shape design procedure includes a use equipment selection procedure for selecting a processing machine to be used and a tool to be used from the site information. A machining content designation procedure for designating the content of machining to be performed using the machining machine and tool selected by the equipment selection procedure, and calculating the formed shape based on the machining content designated by the machining content designation procedure And a forming shape calculation procedure.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, the design program selects a processing machine and a tool that can be used at the processing site, specifies the content of the processing to be performed using the selected processing machine and the tool, and specifies the content of the specified processing. The design is made by calculating the machining shape based on the content.
[0017]
The design program according to a fourth aspect of the present invention is the design program according to the third aspect, wherein the forming shape calculating step includes the information of the tool indicated in the site information and the processing content specified by the processing content specifying step. The dimensions of the formed shape are calculated from the following.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, the design program is configured to calculate dimensions of a shape formed from information on the selected processing machine and tool and the specified processing content.
[0019]
A design method according to a fifth aspect of the present invention is a design method for designing a shape to be formed by using a processing machine. And a forming shape designing step of designing the forming shape within a range that can be processed at the site based on the site information.
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, the design method acquires a state of a site where machining is performed as site information, and designs a shape to be generated in a range that can be processed at the site based on the site information. I have.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A CAD system which is a preferred embodiment of a design program and a design method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0022]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of a CAD system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the CAD system 1 has an input device 11, a display unit 12, a design processing unit 13, an equipment database 14, a processing shape database 15, a processing shape storage unit 16, and a completed shape storage unit 17.
[0023]
Here, the input unit 11 is an input device such as a keyboard and a mouse, and the display unit 12 is a display device such as a liquid crystal panel and a display.
[0024]
The equipment database 14 is a database that stores information on processing machines and tools that can be used at the processing site. The processing shape database 15 is a database that stores information on processing shapes executable by various processing machines and tools. is there. Further, the processing shape storage unit 16 is a storage unit for storing a processing shape specified by the user, and the completed shape storage unit 17 is a storage unit for storing design data after performing the processing specified by the user. is there.
[0025]
These databases and storage means are realized by a storage medium such as a hard disk. Note that the equipment database 14, the processed shape database 15, the processed shape storage unit 16, and the completed shape storage unit 17 may be stored in independent storage media, or may be partially or entirely stored in a single storage medium. It is good.
[0026]
The design processing unit 13 includes a used equipment setting unit 13a, a processing operation setting unit 13b, a processing shape generation unit 13c, and a completed shape calculation unit 13d. The used equipment setting unit 13a receives an input from the input unit 11, and selects equipment to be used from the processing machines and tools stored in the equipment database 14.
[0027]
Further, the processing operation setting unit 13b sets the contents of the processing to be executed using the processing machine and the tool selected in the used equipment setting unit 13a. Specifically, the operation of the processing that can be executed using the selected processing machine and tool is displayed, an input from the input unit 11 is received, and the operation of the processing and the amount of the processing are determined. At this time, since the information that needs to be input differs depending on the shape of the processing, the contents to be input are read from the processing shape database 15. Note that some of the information that needs to be input is automatically determined by the equipment to be used, and information that can be automatically determined is read from the equipment database 14.
[0028]
The processing shape generation unit 13c generates a processing shape obtained when the processing operation determined by the processing operation setting unit 13b is executed, and stores the processing shape in the processing shape storage unit 16. Further, the completed shape calculation unit 13d performs an operation of combining the processing shape generated by the processing shape generation unit 13c with the shape of the material to be processed, and stores the calculation result in the completed shape storage unit 17. In the case of performing further processing on a material that has been subjected to some processing in advance, since the previous processing result is stored in the completed shape storage unit 17, the completed shape calculation unit 13 d The stored previous calculation result is used as the material shape of the processing source.
[0029]
That is, in the CAD system 1, a user performs design by selecting equipment available on site and designating a machining operation. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the outline of the design by the CAD system 1. When designing by the CAD system 1, first, as shown in FIG. 2A, a machine to be used for machining is selected from machining machines available at a machining site. In FIG. 2A, as a usable processing machine, a processing machine to be used is selected from “lathe”, “milling machine” and “drilling machine”, and the user has selected “drilling machine”.
[0030]
After selecting a processing machine to be used, as shown in FIG. 2B, a tool to be used is selected from tools available to be mounted on the selected processing machine. In FIG. 2B, a tool to be used is selected from "drill", "smooth" and "tap" as tools that can be mounted on the "drilling machine", and the user has selected "smooth". Here, if necessary, the size of the tool to be used is also selected.
[0031]
Subsequently, the CAD system 1 allows the user to select an executable work content based on the selected processing machine and tool, as shown in FIG. Here, as the operation to be performed by mounting “Saraomi” on the “drilling machine”, the operation content is selected from “Chamfer” and “Saraomi”, and the user has selected “Chamfer”.
[0032]
After that, as shown in FIG. 2D, the CAD system 1 allows the user to select a machining position and a movement amount with respect to the source material. As described above, by selecting a processing machine and a tool that can be used at a processing site and designating the work content by the selected processing machine / tool, a shape obtained as a result of the processing can be designed. In this design, by performing the design based on the actually usable processing device and tool, it is possible to prevent a design error of performing an unworkable design beforehand.
[0033]
Further, as shown in FIG. 3, by inputting the processing dimensions using information determined by the selected processing apparatus and tool, the amount of information input by the user can be reduced. In FIG. 3, the selection of the tool “smoothing” to be used makes it possible to acquire the diameter α and the opening angle β of the “smoothing” from the equipment database 14. Therefore, the angle Y and the chamfer dimension C can be automatically calculated without requiring the user to input a dimension.
[0034]
Next, the equipment database 14 will be described in detail. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating data stored in the facility database 14. As shown in the figure, the equipment database 14 has a processing machine list 14a, operation definition data 14b, available tool data 14c, tool data 14d, and tool model data 14e. The processing machine list 14a is data indicating processing machines that can be used at the processing site. The processing machine list 14a is associated with operation definition data 14b and available tool data 14c.
[0035]
The operation definition data 14b is data indicating types of operations that can be selected when processing is performed using a processing machine. The available tool data 14c is data indicating a combination of tools that can be used by being mounted on the processing machine, and is associated with the tool data 14d and the tool model data 14e.
[0036]
The tool data 14d is data relating to a tool that can be used at the machining site, and the tool model data 14e is data indicating the shape of the tool.
[0037]
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the processing machine list 14a. As shown in the drawing, the processing machine list 14a has items of “No”, “machine name”, “operation definition”, and “available tools”. The item “No” is a number used to specify a processing machine. The item “operation definition” is used to designate operation definition data corresponding to the processing machine. By searching the operation definition data 14b using the value of this item as a key, an operation executable using the processing machine is performed. You can get the type of
[0038]
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of the operation definition data 14b. As shown in the figure, the motion definition data 14b has items of “definition file name”, “rotational motion”, “vertical degree of freedom”, and “horizontal degree of freedom”. The item “definition file name” is a file name used for specifying the operation definition, and corresponds to the item “operation definition” in the processing machine list 14a. In addition, each item of “rotational motion”, “vertical degree of freedom” and “left / right degree of freedom” indicates whether or not to perform a rotational movement and whether there is a degree of freedom in the vertical direction in the operation indicated by the definition file name. No, and whether there is a degree of freedom in the left-right direction.
[0039]
That is, the processing machine that performs the operations defined by the definition file names “MD1” and “MD2” has a degree of freedom in the rotation direction, the up-down direction, and the left-right direction when performing the processing, but the definition file name “MD3” The processing machine that performs the operation defined by the above has a degree of freedom in the rotation direction and the vertical direction when performing the processing, but does not have a degree of freedom in the horizontal direction.
[0040]
In other words, the processing machine that performs the operation defined by the operation file names “MD1” and “MD2” has three items of the rotation amount, the vertical movement amount, and the horizontal movement amount in order to uniquely determine the processing contents. The processing machine that performs the operation defined by the operation file name “MD3” only needs to specify two items of the rotation amount and the vertical movement amount in order to uniquely determine the processing content.
[0041]
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of the available tool data 14c. As shown in the drawing, the available tool data 14c stores available tools for each processing machine. More specifically, FIG. 7 shows that a reamer and a drill can be mounted on a drilling machine.
[0042]
Further, “detailed information” and “model data” are associated with each of the reamer and the drill. "Detailed information" indicates detailed information of a tool by specifying an information storage position in the tool data 14d. The “model data” indicates the shape of the tool by specifying the information storage position in the tool model data 14e.
[0043]
FIG. 8 shows a specific example of the tool data 14d. As shown in the drawing, the tool data 14d stores detailed information of a tool for each tool shape such as a drill, a reamer, and a tap. In FIG. 14, the tool data 14d stores information such as a drill 1, a drill 2, and a drill 3 as tools classified as drills. In addition, for each drill, information on items of “kind”, “cross-sectional shape”, “diameter”, “machining accuracy”, “rotational speed”, “material”, and “machining shape” is stored.
[0044]
For example, “Drill 1” has a cross-sectional shape of “circular”, a diameter of “R1”, a processing accuracy of “1/10”, a rotational speed of “2000 rpm”, a material of “steel 1”, and a processed shape of “Sweep”. Hole. " Similarly, the “drill 2” has a cross-sectional shape of “circular”, a diameter of “R2”, a processing accuracy of “1/10”, a rotational speed of “2000 rpm”, a material of “steel 1”, and a processed shape of “drill 2”. Sweep hole ". The “drill 3” has a cross-sectional shape of “oval”, a diameter of “R5”, a processing accuracy of “1/20”, an anti-rotation speed of “1000 rpm”, a material of “steel 2”, and a processed shape of “Drill 3”. Sweep hole ".
[0045]
As described above, by searching the tool data 14d based on the value indicated in the item "detailed information" in the available tool data 14c, detailed information on the tool can be obtained, and the tool can be used. It can be used for calculation of the processing shape obtained in this case.
[0046]
On the other hand, the tool model data 14e is image data for displaying the shape of each tool on the screen as a simple image. FIG. 9 shows a specific example of the tool model data. As shown in the drawing, the tool model data 14e stores an image indicating the shape of each of the tools such as a drill, a tap, and a reamer. Therefore, when a tool to be used is selected from the available tool data 14c, a corresponding image can be read from the tool model data 14e and displayed on the screen. Therefore, the user can confirm which tool is to be used and which position is to be machined in a form close to the actual work at the site, and can easily perform the design.
[0047]
Next, the machining shape database 15 will be described in detail. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating data stored in the processed shape database 15. As shown in the drawing, the processed shape database 15 has a processed shape list 15a, cross-sectional shape data 15b, cross-sectional shape dimensions 15c, and a processing information data structure 15d. The processing shape list 15a is data indicating a processing shape that can be formed at the processing site. The processing shape list 15a is associated with a cross-sectional shape data structure 15b and a cross-sectional shape dimension 15c.
[0048]
The cross-sectional shape data structure 15b is data indicating the relationship between the processed shape and the cross-sectional shape. The cross-sectional shape size 15c is further associated with the cross-sectional shape data structure 15b. On the other hand, the processing information data structure 15c is data indicating items that need to be set with respect to the operation during processing.
[0049]
FIG. 11 shows a specific example of the machining shape list 15a. As shown in the drawing, the processed shape list 15a has an item indicating a cross-sectional shape and an item indicating an attached dimension for the processed shape. In FIG. 11, items indicating the cross-sectional shape and the attached dimensions are set for “sweep projection”, “sweep hole”, “rotation projection”, “rotation hole”, and the like as the processing shapes.
[0050]
The item “cross-sectional shape” specifically stores a value for specifying a data structure for a predetermined cross-sectional shape from the cross-sectional shape data structure 15b. The item “attached dimension” specifically stores a value for specifying a data structure for a predetermined processing information from the processing information data structure 15d.
[0051]
FIG. 12 shows a specific example of the cross-sectional shape data structure 15b. As shown in the figure. The cross-sectional shape data structure 15b indicates the cross-sectional shape and the dimension attached to the cross-section for each of the processing contents. Specifically, in the case of processing a sweep hole, the processing shape, the cross-sectional shape, and the dimension attached to the cross-section are stored. The dimension attached to this cross section is further associated with the cross sectional shape dimension 15c shown in FIG.
[0052]
For example, if the cross-sectional shape of the sweep hole is circular, by referring to the cross-sectional shape dimension 15c, it is understood that it is necessary to input a "diameter" in order to uniquely set the cross-section. Similarly, in the case of a machined shape having a rectangular cross section, by referring to the cross-sectional shape size 15c, it is understood that it is necessary to input the "diameter dimension" and the "horizontal dimension" in order to uniquely set the cross section.
[0053]
That is, by sequentially referring to the processing shape list 15a, the cross-sectional shape data structure 15b, and the cross-sectional shape size 15c, the cross-sectional shape in the desired processing shape and the types of dimensions necessary for setting the cross-sectional shape are determined. You can know.
[0054]
On the other hand, FIG. 14 shows a specific example of the processing information data structure 15d. As shown in the drawing, the processing information data structure 15d indicates, for each of the processing contents, dimensions required to uniquely determine the operation at the time of processing. Specifically, in the case of processing a sweep hole, “depth dimension” and “diagonal dimension” are stored.
[0055]
That is, by referring to the processing information data structure 15d, it is possible to know the dimensions that need to be input in order to uniquely determine the operation during the processing in the desired processing shape.
[0056]
With the data structure for cross-sectional shape 15b and the data structure for processing structure 15d, it is possible to select all items that need to be input for a desired processing shape. Therefore, by allowing the user to input these items or inputting values determined by the tool, it is possible to calculate the shape and dimensions obtained when the machining is performed.
[0057]
Next, the processing operation of the design processing unit 13 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing operation of the design processing unit 13. As shown in the figure, first, the used equipment setting unit 13a reads out and displays the types of usable processing machines from the equipment database 14 (step S101), and accepts selection of a processing machine (step S102).
[0058]
If the processing machine is selected by the user, the used equipment setting unit 13a reads out and displays the type of tool that can be mounted on the selected processing machine from the equipment database 14 (step S103), and selects the tool to be used. Accept (Step S104).
[0059]
When the tool is selected by the user, the used equipment setting unit 13a reads and displays the detailed information of the selected tool from the equipment database 14 (step S105), and the machining operation setting unit 13b receives an input of a machining position. Then, the model data of the tool is displayed on the screen (step S106).
[0060]
Next, the machining operation setting unit 13b receives the input of the moving amount of the tool (step S107), and if all the information necessary for specifying the machining shape is obtained, the machining shape generation unit 13c sets the machining shape. It is generated (step S108).
[0061]
Thereafter, the completed shape calculation unit 13d combines the processed shape calculated by the processed shape generation unit 13c with the original shape to create a completed shape (step S109), and displays the completed shape on the display unit 12, The process ends.
[0062]
Next, an operation screen displayed on the display unit 12 by the CAD system 1 will be described. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an operation screen for selecting a processing machine and a tool. As shown in the figure, the operation screen 31 displays usable processing machines, types of work contents and types of tools in association with each other. Further, an input button for receiving an input from the user is displayed for the type of work content and the type of tool. The user can select a work content and a tool by designating the input button with a pointing device such as a mouse.
[0063]
In FIG. 16, the user has selected “drilling machine” as the processing machine, “drilling” as the work content, and “drill” as the tool. Here, the work contents and tools corresponding to each processing device are displayed at the same time, but this display is not necessarily performed at the same time. For example, the work contents corresponding to the case where a processing machine is selected are displayed, and the work contents are displayed. A configuration may be adopted in which the type of tool corresponding to the case where is selected is displayed.
[0064]
After selecting the processing machine and the tool to be used for processing in this way, it is necessary to select the size of the tool. FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an operation screen for selecting a tool size. In FIG. 17, the operation screen 32 shows the images and the diameters of the drills D1, D2, and D3. Further, by designating any of the drills D1 to D3 with a pointing device such as a mouse, it is possible to display the operation screen 33 that provides detailed information of the designated tool.
[0065]
After selecting the tool to be used on the operation screen 32, the machining shape can be calculated by designating the moving amount (movement amount) of the tool. FIG. 18 shows a specific example of the processing shape calculation. In the figure, a movement amount “Z” is designated by using a drill 41. By retrieving the information of the drill 41 from the equipment database 14, the diameter “X”, the opening angle “β”, and the processing accuracy “1/10” can be automatically obtained. There is no need to enter the value of.
[0066]
By combining the processing shape 51 thus created with the shape of the processing source, a completed shape can be obtained. FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating calculation of a completed shape. In the figure, a completed shape 53 is created by combining a processing shape 51 with a processing source shape 52.
[0067]
As described above, in the CAD system 1 according to the present embodiment, information on processing machines and tools that can be used at the actual processing site is stored in the equipment database 14, and the processing machines and tools to be used are selected. Since the machining shape is designed by designating the machining operation, the design can be performed based on the actual situation of the machining site, thereby reducing design errors and improving the design efficiency.
[0068]
Further, by automatically inputting a value determined from the tool information, the amount of information required to be input to the user can be reduced, and the design can be simplified.
[0069]
Furthermore, since the design is performed based on the actual work content, the work procedure can be determined at the same time as the design of the shape, so that the NC process for creating the work procedure from the CAD drawing data can be omitted. Processing efficiency up to manufacturing can be improved.
[0070]
In the CAD system according to the present embodiment, the equipment information is stored inside the CAD system. For example, the equipment is connected to a processing site via a network, and information on a processing machine or a tool is obtained via the network. You may make it.
[0071]
Furthermore, the used equipment design unit 13a, the processing operation setting unit 13b, the processing shape generation unit 13c, and the completed shape calculation unit 13d shown in the present embodiment do not necessarily need to be physically independent processing units. A program for realizing the above function may be stored in a storage medium such as a hard disk, and the processor may sequentially read and execute the program.
[0072]
(Supplementary Note 1) A design program for designing a shape to be formed using a processing machine, a site information obtaining procedure for obtaining, as site information, a state of a site where processing by the processing machine is performed;
Based on the site information, a formed shape design procedure for designing the formed shape within a range that can be processed at the site,
A computer-executable program.
[0073]
(Supplementary Note 2) The design program according to Supplementary Note 1, wherein the site information includes a type of the processing machine and a type of tool applicable to the processing machine.
[0074]
(Supplementary Note 3) The formed shape design procedure is executed by using the processing equipment and the tool selected by the processing equipment selection procedure of selecting the processing machine and the tool to be used from the site information. Additional Note 2 characterized by further comprising: a processing content specifying procedure for specifying the processing content; and a forming shape calculating procedure for calculating the forming shape based on the processing content specified by the processing content specifying procedure. Design program described in.
[0075]
(Supplementary Note 4) The forming shape calculating step includes calculating a dimension of the forming shape from the tool information indicated in the site information and the processing content specified by the processing content specifying step. Design program described in.
[0076]
(Supplementary Note 5) A design method for designing a shape to be formed using a processing machine,
A site information acquisition step of acquiring the state of the site where the processing by the processing machine is performed as site information,
Based on the site information, a formed shape design step of designing the formed shape in a range that can be processed at the site,
A design method comprising:
[0077]
(Supplementary Note 6) The design method according to Supplementary Note 5, wherein the site information is a type of the processing machine and a type of a tool applicable to the processing machine.
[0078]
(Supplementary Note 7) The formed shape design step is performed using a processing machine and a tool selected in the use equipment selecting step of selecting a processing machine and a tool to be used from the site information. Supplementary note 6 further comprising: a machining content designating step of designating the machining content; and a forming shape calculating step of calculating the forming shape based on the machining content designated by the machining content designating step. Design method described in.
[0079]
(Supplementary Note 8) In the forming shape calculation step, the dimension of the forming shape is calculated from the tool information indicated in the site information and the processing content specified in the processing content specifying step. Design method described in.
[0080]
(Supplementary Note 9) A design device for designing a shape to be formed using a processing machine,
Site information acquisition means for acquiring the state of the site to perform the processing by the processing machine as site information,
Based on the site information, a formed shape design means for designing the formed shape in a range that can be processed at the site,
A design device comprising:
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a design program acquires a state of a site where machining is performed as site information and designs a shape to be generated within a range that can be machined at the site based on the site information. Therefore, the design is performed on the basis of the actual situation of the processing site, so that there is an effect that a design program in which design errors are reduced and the design is made more efficient can be obtained.
[0082]
According to the second aspect of the present invention, the design program acquires a type of a processing machine usable at the processing site and a type of a tool used for the processing as the site information, and performs the processing using the processing machine and the tool included in the site information. Since the design is performed as much as possible, there is an effect that a design program for performing the design within a range that can be processed by a usable processing machine and tool can be obtained.
[0083]
According to the invention of claim 3, the design program selects a processing machine and a tool that can be used at the processing site, specifies the content of the processing to be performed using the selected processing machine and the tool, and specifies the specified processing. The design program is designed to calculate the machining shape based on the contents of the above, so that the design program designed to reduce the design errors according to the actual machining procedure and reduce the design error The effect is obtained.
[0084]
According to the fourth aspect of the present invention, the design program is configured to calculate the dimensions of the shape formed from the information on the selected processing machine and the tool and the specified processing content. It is possible to obtain a design program that can reduce the number of the designs and can easily perform the design.
[0085]
According to a fifth aspect of the present invention, a design method acquires a state of a site where machining is performed as site information, and designs a shape to be generated within a range that can be machined on site based on the site information. Therefore, there is an effect that the design is performed based on the actual situation of the processing site, thereby reducing design errors and obtaining a design method with more efficient design.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of a CAD system according to an embodiment;
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an outline of a design by the CAD system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating input of a processing dimension using information determined by a selected processing apparatus and tool.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating data stored in a facility database illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the processing machine list shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of the operation definition data shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of available tool data shown in FIG. 4;
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of the tool data shown in FIG. 4;
9 is a diagram showing a specific example of the tool model data shown in FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating data stored in a machining shape database illustrated in FIG. 1;
11 is a diagram showing a specific example of the machining shape list shown in FIG.
12 is a diagram showing a specific example of the data structure for a cross-sectional shape shown in FIG. 10;
13 is a diagram showing a specific example of the cross-sectional shape and dimensions shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a specific example of the data structure for processing information shown in FIG. 10;
FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing operation of a design processing unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an operation screen for selecting a processing machine and a tool.
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an operation screen for selecting a tool size.
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a specific example of processing shape calculation.
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating calculation of a completed shape.
[Explanation of symbols]
1 CAD system
11 Input section
12 Display
13 Design Processing Department
13a Use equipment setting section
13b Processing operation setting section
13c Processing shape generation unit
13d Completion shape calculation unit
14 Equipment Database
14a Processing machine list
14b Operation definition data
14c Available data
14d tool data
14e Tool model data
15 Machining shape database
. 15a Machining shape list
15b Data structure for sectional shape
15c Cross-sectional dimensions
15d Processing information data structure
16 Processing shape storage unit
17 Completed shape memory
31-33 Operation screen
41 drill
51 Processing shape
52 Original shape
53 Completed shape

Claims (5)

加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計プログラム。
A design program for designing a shape to be formed using a processing machine,
Site information acquisition procedure for acquiring the state of the site to execute the processing by the processing machine as site information,
Based on the site information, a formed shape design procedure for designing the formed shape within a range that can be processed at the site,
A computer-executable program.
前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする請求項1に記載の設計プログラム。The design program according to claim 1, wherein the site information is a type of the processing machine and a type of a tool applicable to the processing machine. 前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の設計プログラム。The formed shape design procedure is a use equipment selection procedure for selecting a processing machine and a tool to be used from the site information, and a processing content to be executed using the processing machine and the tool selected by the use equipment selection procedure. 3. The method according to claim 2, further comprising: specifying a processing content to be specified; and a forming shape calculating step of calculating the forming shape based on the content of the processing specified by the processing content specifying step. 4. Design program. 前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする請求項3に記載の設計プログラム。The said formation shape calculation procedure calculates the dimension of the said formation shape from the information of the tool shown by the said site information, and the content of the process specified by the said processing content designation | designated procedure, The said formation shape is characterized by the above-mentioned. Design program. 加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、
を含むことを特徴とする設計方法。
A design method for designing a shape to be formed using a processing machine,
A site information acquisition step of acquiring the state of the site where the processing by the processing machine is performed as site information,
Based on the site information, a formed shape design step of designing the formed shape in a range that can be processed at the site,
A design method comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012221429A (en) * 2011-04-13 2012-11-12 Toyota Motor Corp Product design support device and product design support method
JP2018063653A (en) * 2016-10-14 2018-04-19 ファナック株式会社 Information processor
CN115685877A (en) * 2023-01-05 2023-02-03 日照福瑞德科技有限公司 Control method and system for intelligent processing of glass lenses

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