JP2010272027A - Numerical control program creating device, numerical control program creating method and numerical control program creating program - Google Patents
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Description
本発明は、ＮＣ加工機を制御するための数値制御プログラムを作成する数値制御プログラム作成装置、数値制御プログラム作成方法及び数値制御プログラム作成プログラムに関する。 The present invention relates to a numerical control program creation device, a numerical control program creation method, and a numerical control program creation program for creating a numerical control program for controlling an NC machine.
従来、数値制御プログラムの作成装置として、加工を行う領域と、加工方法等の加工属性情報とを統合した加工単位を予め用意して数値制御プログラムを作成する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as an apparatus for creating a numerical control program, an apparatus for preparing a numerical control program by preparing in advance a machining unit that integrates a machining area and machining attribute information such as a machining method has been proposed (for example, a patent) Reference 1).
従来の数値制御プログラム作成装置により作成された数値制御プログラムは、加工工程間で加工を行う領域が重複する場合には、無駄な加工動作（エアーカット）を生じさせてしまい、効率の良い加工を行わせることができない。 The numerical control program created by the conventional numerical control program creation device causes a wasteful machining operation (air cut) when the areas to be machined overlap between machining processes, and efficient machining is performed. I can't make it happen.
本発明の目的は、上記従来の実情に鑑み、加工効率の良い数値制御プログラムを作成することができる数値制御プログラム作成装置、数値制御プログラム作成方法及び数値制御プログラム作成プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a numerical control program creating apparatus, a numerical control program creating method, and a numerical control program creating program capable of creating a numerical control program with good machining efficiency in view of the above-described conventional situation.
本発明の数値制御プログラム作成装置は、数値制御プログラムを作成する数値制御プログラム作成装置において、各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定する加工領域設定部と、この加工領域設定部により設定された加工領域形状を基に上記数値制御プログラムを演算する数値制御プログラム作成部と、を備える構成とする。 The numerical control program creation device of the present invention is a numerical control program creation device that creates a numerical control program, and is an area in which machining is performed from a machining shape defined as a shape to be machined in each machining process to a previous machining process. By subtracting, a numerical value for calculating the numerical control program based on the machining area setting unit that sets the machining area shape that is actually processed in each machining step, and the machining area shape that is set by this machining area setting unit And a control program creation unit.
本発明の数値制御プログラム作成方法は、コンピュータを用いて数値制御プログラムを作成する数値制御プログラム作成方法において、各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定し、この設定された加工領域形状を基に上記数値制御プログラムを演算するようにする。 The numerical control program creation method of the present invention is a numerical control program creation method for creating a numerical control program using a computer, from a machining shape defined as a shape to be machined in each machining step to a previous machining step. By subtracting the area to be machined, a machining area shape to be actually machined is set in each machining process, and the numerical control program is calculated based on the set machining area shape.
本発明の数値制御プログラム作成プログラムは、数値制御プログラムの作成をコンピュータに行わせるための数値制御プログラム作成プログラムにおいて、各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定する機能と、この設定された加工領域形状を基に上記数値制御プログラムを演算する機能と、を実現する構成とする。 The numerical control program creation program of the present invention is a numerical control program creation program for causing a computer to create a numerical control program. From the machining shape defined as the shape to be machined in each machining step, the previous machining step By subtracting the area to be processed until, the function to set the machining area shape to be actually processed in each machining process, the function to calculate the numerical control program based on the set machining area shape, It is set as the structure which implement | achieves.
本発明によれば、加工効率の良い数値制御プログラムを作成することができる。 According to the present invention, a numerical control program with high machining efficiency can be created.
以下、本発明の実施の形態に係る数値制御プログラム作成装置、数値制御プログラム作成方法及び数値制御プログラム作成プログラムについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る数値制御プログラム作成装置１を示すブロック図である。
Hereinafter, a numerical control program creation device, a numerical control program creation method, and a numerical control program creation program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a numerical control program creation device 1 according to an embodiment of the present invention.
数値制御プログラム作成装置１は、ＣＰＵ１０、メモリ１１、表示装置１２、入力装置１３、主記憶装置１４、製造テンプレートデータベース１５などを備える。上記ＣＰＵ１０〜製造テンプレート１５は、内部通信用バス１６を介して互いに通信可能に接続されている。 The numerical control program creation device 1 includes a CPU 10, a memory 11, a display device 12, an input device 13, a main storage device 14, a manufacturing template database 15, and the like. The CPU 10 to the manufacturing template 15 are connected to each other via an internal communication bus 16 so that they can communicate with each other.
主記憶装置１４には、プログラムと装置とを組み合わせたモジュールとして、ＣＡＤモジュール２０及びＣＡＭモジュール３０が記憶されている。このプログラムモジュールは、ＣＰＵ１０により処理が行われる。 The main storage device 14 stores a CAD module 20 and a CAM module 30 as modules obtained by combining programs and devices. This program module is processed by the CPU 10.
ＣＡＤモジュール２０は、加工後形状作成部２１及び加工領域設定部２２を含む。ＣＡＭモジュール３０は、加工条件決定部３１及び数値制御プログラム作成部３２を含む。
製造テンプレートデータベース１５は、製造テンプレート形状４０を格納したデータベースである。製造テンプレート形状４０とは、各加工工程で加工を行う形状として定義された３次元加工形状４１と、各加工工程で実際に加工を行う３次元加工領域形状４２と、加工に用いる工具、加工方法、加工条件などの情報が含まれた加工属性情報４３と、を合わせ持ったテンプレートである。
The CAD module 20 includes a post-processing shape creation unit 21 and a processing region setting unit 22. The CAM module 30 includes a machining condition determination unit 31 and a numerical control program creation unit 32.
The manufacturing template database 15 is a database that stores manufacturing template shapes 40. The manufacturing template shape 40 includes a three-dimensional machining shape 41 defined as a shape to be machined in each machining process, a three-dimensional machining area shape 42 to be actually machined in each machining process, a tool used for machining, and a machining method And a processing attribute information 43 including information such as processing conditions.
なお、メモリ１１は、可変パラメータや変数の一時記憶及びワーキングエリアなどとして使用される。表示装置１２は、データやパラメータなどの表示を行うものであり、例えばＣＲＴディスプレイなどから構成されている。入力装置１３は、データやパラメータの入力を行うものであり、例えば、キーボードやマウスなどから構成されている。 The memory 11 is used as a temporary storage and working area for variable parameters and variables. The display device 12 displays data, parameters, and the like, and is composed of, for example, a CRT display. The input device 13 is used to input data and parameters, and includes, for example, a keyboard and a mouse.
以下、数値制御プログラム作成装置１による数値制御プログラムの作成の流れを図２〜図４を用いて説明する。なお、数値制御プログラム作成の処理は、ＣＰＵ、メモリ、表示装置、入力装置、記憶装置等を備える標準的なコンピュータに行わせることができる。例えば、図２に示した処理をコンピュータに行わせる制御プログラム（数値制御プログラム作成プログラム）を作成して、上記コンピュータに読み出させて実行させればよく、その結果、上記コンピュータを数値制御プログラム作成装置１として機能させることが可能となる。 Hereinafter, the flow of creating a numerical control program by the numerical control program creating apparatus 1 will be described with reference to FIGS. The process of creating the numerical control program can be performed by a standard computer including a CPU, a memory, a display device, an input device, a storage device, and the like. For example, a control program (numerical control program creation program) for causing a computer to perform the processing shown in FIG. 2 may be created and read and executed by the computer. As a result, the computer is created as a numerical control program. It becomes possible to function as the device 1.
まず、ユーザは、数値制御プログラム作成装置１の入力装置１３を操作し、製造テンプレートデータベース１５に格納された製造テンプレート形状４０を呼出し、表示装置１２に表示させる。 First, the user operates the input device 13 of the numerical control program creation device 1 to call the manufacturing template shape 40 stored in the manufacturing template database 15 and display it on the display device 12.
次に、図３に示す素材形状データ５０を、主記憶装置１４から呼び出すか、或いは、ＣＡＤモジュール２０により作成する。そして、ユーザは、素材形状データ５０の加工を行うべき箇所に、目的の３次元加工形状４１を有する製造テンプレート形状４０を重ね合わせる操作を行う（図２のステップＳ１）。 Next, the material shape data 50 shown in FIG. 3 is called from the main storage device 14 or created by the CAD module 20. Then, the user performs an operation of superimposing the production template shape 40 having the target three-dimensional processed shape 41 on the portion where the material shape data 50 is to be processed (step S1 in FIG. 2).
図３の例では、１番目の加工工程の加工後形状を求めるため、素材形状データ５０から１つの製造テンプレート形状４０を減算することで加工後形状５１が作成される（ステップＳ２）。ここでは、製造テンプレート形状４０のうち３次元加工形状４１を用いて減算すれば良い。 In the example of FIG. 3, in order to obtain the post-processing shape of the first processing step, a post-processing shape 51 is created by subtracting one manufacturing template shape 40 from the material shape data 50 (step S2). Here, subtraction may be performed using the three-dimensional processed shape 41 of the manufacturing template shape 40.
なお、２番目以降の加工工程では、その加工工程までの製造テンプレート形状４０を素材形状データ５０から減算することで加工後形状５１を作成する。
素材形状データ、製造テンプレート形状および加工後形状に基づいて３次元加工領域および加工条件を決める際には、その加工後形状が一番初めに作成されたものかを確認する（ステップＳ３）。この確認は、ＣＡＤモジュール２０にて行う。
In the second and subsequent processing steps, the post-processing shape 51 is created by subtracting the manufacturing template shape 40 up to the processing step from the material shape data 50.
When determining the three-dimensional processing region and processing conditions based on the material shape data, the manufacturing template shape, and the processed shape, it is confirmed whether the processed shape was created first (step S3). This confirmation is performed by the CAD module 20.
ＣＡＤモジュール２０には、加工後形状５１を作成した履歴がツリー構造で記憶されている。このように履歴を記憶できるＣＡＤモジュールは履歴記憶型ＣＡＤと呼ばれ、ＣＡＤモジュールの機能としては一般的なものである。本実施の形態では、加工後形状作成履歴がツリー構造の最も上位にある場合を一番初めに作成されたものとして判断する。 The CAD module 20 stores a history of creating the processed shape 51 in a tree structure. Such a CAD module capable of storing a history is called a history storage CAD, and has a general function as a CAD module. In this embodiment, the case where the post-processing shape creation history is at the top of the tree structure is determined as being created first.
次に加工後形状作成が一番初めの加工工程の場合の３次元加工領域形状および加工条件の設定方法を説明する。加工後形状を作成した後に、図１に示すように、３次元加工形状４１と全く同じ形状をした３次元加工領域形状４２を設定する（ステップＳ４）。続いて、３次元加工形状４１に含まれる加工属性情報４３を基に加工条件決定（ステップＳ５）を行う。 Next, a method for setting the three-dimensional machining area shape and machining conditions when the post-machining shape creation is the first machining step will be described. After creating the post-processing shape, a three-dimensional processing region shape 42 having the same shape as the three-dimensional processing shape 41 is set as shown in FIG. 1 (step S4). Subsequently, processing conditions are determined (step S5) based on the processing attribute information 43 included in the three-dimensional processing shape 41.
一方、一番初めの加工でないと判断された場合は、前工程までに加工を行う領域の呼出し（ステップＳ６）を行う。この呼び出しは、一番初めの加工の判断と同じく、ツリー構造で示された加工後形状作成履歴より行う。 On the other hand, if it is determined that the machining is not the first machining, an area to be machined is called up to the previous process (step S6). This call is made from the post-processing shape creation history shown in the tree structure, as in the first processing judgment.
次に、図４を用いて、３次元加工領域形状の設定を説明する。図４に示す３次元製品形状６０は、素材形状データから３次元加工形状（３次元加工領域形状）を除去した形状である。３次元製品形状６０は、初めに円筒形状を有する一番初めの３次元加工形状６１を加工する。次に２番目の３次元加工形状６２を加工する。 Next, setting of the three-dimensional machining area shape will be described with reference to FIG. A three-dimensional product shape 60 shown in FIG. 4 is a shape obtained by removing a three-dimensional processed shape (three-dimensional processed region shape) from the material shape data. The three-dimensional product shape 60 is obtained by processing the first three-dimensional processed shape 61 having a cylindrical shape first. Next, the second three-dimensional processed shape 62 is processed.
この３次元製品形状の場合、１番目の加工工程では３次元加工形状６１の形状がそのまま３次元加工領域形状となるが、２番目の加工工程の３次元加工領域形状６３を求めるには、３次元加工形状６１，６２の間で重複が生じているため、２番目の３次元加工形状６２から１番目の３次元加工形状６１を減算する必要がある。 In the case of this three-dimensional product shape, in the first machining step, the shape of the three-dimensional machining shape 61 becomes the three-dimensional machining region shape as it is. To obtain the three-dimensional machining region shape 63 of the second machining step, 3 Since there is an overlap between the dimensional machining shapes 61 and 62, it is necessary to subtract the first three-dimensional machining shape 61 from the second three-dimensional machining shape 62.
もし、３次元加工形状６２が３番目以降の加工工程のものであれば、３次元加工形状から、その１つ前の工程までに加工を行う領域（素材形状データ５０から加工後形状５１を減算した領域）を減算することで３次元加工領域形状を求める（ステップＳ７）。 If the three-dimensional machining shape 62 is in the third and subsequent machining steps, the region to be machined from the three-dimensional machining shape to the previous step (subtract the post-machining shape 51 from the material shape data 50) The three-dimensional machining region shape is obtained by subtracting the region (step S7).
なお、前工程までに加工を行う領域のうち３次元加工形状が重複する工程の領域のみを減算することで３次元加工領域形状を求めるようにしてもよい。
また、３次元加工領域形状を求めようとする工程までに加工を行う領域から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することでも、実質的に、３次元加工領域形状を求めようとする工程の３次元加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することになる。
In addition, you may make it obtain | require a three-dimensional process area | region shape by subtracting only the area | region of the process in which a three-dimensional process shape overlaps among the area | regions processed by the previous process.
Also, by subtracting the area to be machined up to the previous machining process from the area to be machined before the process for obtaining the 3D machining area shape, the 3D machining area shape can be substantially obtained. The area to be processed is subtracted from the three-dimensional processing shape of the process to the previous processing process.
以上のように３次元加工領域形状を求めることで、従来技術では、３次元加工形状と同じ範囲を３次元加工領域形状としていたため３次元加工形状間に重複が生じて加工時間が長くかかっていたが、本実施の形態では３次元加工形状の重複部分を減算することで加工時間を短縮することが可能となる。 By obtaining the three-dimensional machining area shape as described above, in the conventional technique, since the same range as the three-dimensional machining shape is set as the three-dimensional machining area shape, overlap occurs between the three-dimensional machining shapes, and the machining time is long. However, in the present embodiment, the machining time can be shortened by subtracting the overlapping portion of the three-dimensional machining shape.
３次元加工領域形状を求めた後、加工条件決定（ステップＳ８）を行う。このステップＳ８は上述のステップＳ５と同じく、加工属性情報４３を用いて行う。
ステップＳ５およびＳ８がそれぞれ終わると、続いて、ユーザにより全ての製造テンプレートデータが配置されて加工後形状が完成されたか否かを確認し（ステップＳ９）、まだ配置すべき製造テンプレートデータがある場合、ステップＳ１の製造テンプレートデータ配置から処理を繰り返し行う。
After obtaining the three-dimensional machining area shape, machining conditions are determined (step S8). This step S8 is performed using the processing attribute information 43 as in step S5 described above.
When steps S5 and S8 are completed, it is subsequently confirmed by the user whether or not all manufacturing template data has been arranged and the processed shape has been completed (step S9), and there is manufacturing template data to be arranged yet. The process is repeated from the manufacturing template data arrangement in step S1.
加工後形状が完成している場合、数値制御プログラム作成部３２により、設定された３次元加工領域形状を基に数値制御プログラム作成（ステップＳ１０）を行う。この処理は、一般的なＣＡＭにも備えられている、加工条件から数値制御プログラムを出力する仕組みと特徴は変わらない。 When the post-machining shape is completed, the numerical control program creation unit 32 creates a numerical control program (step S10) based on the set three-dimensional machining region shape. This process is the same as the mechanism for outputting a numerical control program from machining conditions, which is also provided in a general CAM.
出力が完了したら続いて数値制御プログラム保存（ステップＳ１１）の処理を行う。数値制御プログラムは、主記憶装置１４、又は、図示しない外部記憶装置若しくはＣＤ、ＤＶＤ、ＦＤなどの記憶媒体に保存される。以上の処理を行うことで、ＮＣ加工機を制御する数値制御プログラムを作成することができる。 When the output is completed, the numerical control program storage (step S11) is subsequently performed. The numerical control program is stored in the main storage device 14 or an external storage device (not shown) or a storage medium such as a CD, DVD, or FD. By performing the above processing, a numerical control program for controlling the NC machine can be created.
以上説明した本実施の形態では、加工領域設定部２２は、各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状（３次元加工形状６２）から、その前の加工工程までに加工を行う領域（本実施の形態では、３次元加工形状６１と同一形状の領域）を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状（３次元加工領域形状６３）を設定する。 In the present embodiment described above, the processing region setting unit 22 performs processing from the processing shape (three-dimensional processing shape 62) defined as the shape to be processed in each processing step to the previous processing step. By subtracting (in the present embodiment, a region having the same shape as the three-dimensional processing shape 61), a processing region shape (three-dimensional processing region shape 63) that is actually processed in each processing step is set.
そのため、加工工程間で３次元加工形状が重複する場合の無駄な加工動作（エアーカット）を防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、加工効率の良い数値制御プログラムを作成することができる。 Therefore, it is possible to prevent a wasteful machining operation (air cut) when a three-dimensional machining shape overlaps between machining processes. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to create a numerical control program with good machining efficiency.
なお、本実施の形態では、３次元加工に用いる数値制御プログラムの作成について説明したが、本実施の形態に係る数値制御プログラム作成装置、数値制御プログラム作成方法及び数値制御プログラム作成プログラムを用いて、２次元加工に用いる数値制御プログラムの作成を行うことも可能である。 In the present embodiment, the creation of the numerical control program used for the three-dimensional machining has been described, but using the numerical control program creation device, the numerical control program creation method, and the numerical control program creation program according to the present embodiment, It is also possible to create a numerical control program used for two-dimensional machining.
１ 数値制御プログラム作成装置
１０ ＣＰＵ
１１ メモリ
１２ 表示装置
１３ 入力装置
１４ 主記憶装置
１５ 製造テンプレートデータベース
１６ 内部通信用バス
２０ ＣＡＤモジュール
２１ 加工後形状作成部
２２ 加工領域設定部
３０ ＣＡＭモジュール
３１ 加工条件決定部
３２ 数値制御プログラム作成部
４０ 製造テンプレート形状
４１ ３次元加工形状
４２ ３次元加工領域形状
４３ 加工属性情報
５０ 素材形状データ
５１ 加工後形状
６０ ３次元製品形状
６１，６２ ３次元加工形状
６３ ３次元加工領域形状
1 Numerical control program creation device 10 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Memory 12 Display apparatus 13 Input apparatus 14 Main memory 15 Manufacturing template database 16 Bus for internal communication 20 CAD module 21 Forming part after processing 22 Processing area setting part 30 CAM module 31 Processing condition determination part 32 Numerical control program preparation part 40 Manufacturing template shape 41 Three-dimensional machining shape 42 Three-dimensional machining region shape 43 Processing attribute information 50 Material shape data 51 Shape after machining 60 Three-dimensional product shape 61, 62 Three-dimensional machining shape 63 Three-dimensional machining region shape
Claims (3)
各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定する加工領域設定部と、
該加工領域設定部により設定された加工領域形状を基に前記数値制御プログラムを演算する数値制御プログラム作成部と、
を備えることを特徴とする数値制御プログラム作成装置。 In a numerical control program creation device for creating a numerical control program,
Machining area that sets the machining area shape that is actually processed in each machining process by subtracting the area to be machined up to the previous machining process from the machining shape defined as the shape to be machined in each machining process A setting section;
A numerical control program creating unit for calculating the numerical control program based on the machining region shape set by the machining region setting unit;
A numerical control program creation device comprising:
各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定し、
該設定された加工領域形状を基に前記数値制御プログラムを演算する、
ことを特徴とする数値制御プログラム作成方法。 In a numerical control program creating method for creating a numerical control program using a computer,
By subtracting the area to be processed up to the previous machining process from the machining shape defined as the shape to be processed in each machining process, the machining area shape to actually process in each machining process is set,
Calculating the numerical control program based on the set machining region shape;
A numerical control program creation method characterized by the above.
各加工工程で加工を行う形状として定義された加工形状から、その前の加工工程までに加工を行う領域を減算することで、各加工工程で実際に加工を行う加工領域形状を設定する機能と、
該設定された加工領域形状を基に前記数値制御プログラムを演算する機能と、
を実現することを特徴とする数値制御プログラム作成プログラム。 In a numerical control program creation program for causing a computer to create a numerical control program,
A function to set the machining area shape that is actually processed in each machining process by subtracting the area to be machined up to the previous machining process from the machining shape defined as the shape to be machined in each machining process ,
A function of calculating the numerical control program based on the set machining region shape;
A numerical control program creation program characterized by realizing the above.
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