JP2011043864A - 自動プログラミング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仕上げ記号に相当する色を白動的に付加し、その情報を基に加工面に使用工具や切削条件を与えることが可能な自動プログラミング方法を提供する。
【解決手段】三次元ＣＡＤを操作し、この三次元モデル１０表面のＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータをマウスで選択し、仕上げ記号または色を指示する。この色は仕上げ面記号と関連しており、色を前記モデル１０に塗ることにより、ＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータに色の属性を与えることにより簡単に加工面の精度を定義できる。モデル１０は、例えば射出成形機の構成要素部品であって、その各コーナー部には穴１８が設けられており、その内周面に対応する色としてグリーン２５０が指定されている。手前側の取り付け面１２に複数設けられたミリタップ穴１２ａは、その対応する色としてレッド２５０が指定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は三次元ＣＡＤデータからＮＣ装置(数値制御装置)を搭載した工作機械の加工プログラムを自動的に作成する白動プログラミングの方法に関する。

ＣＡＤデータを用いて工具データ、切削条件等から工具経路（以下ツールパスと称する）を求めるＮＣ加工プログラムを作成する白動プログラミング技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、面加工のためのＣＡＭ情報を、ＣＡＤ情報に基づいて自動的に作成することができるＣＡＤ／ＣＡＭ結合システムが紹介されている。
添付の図３に示すように、前記システムでは、加工対象のＣＡＤ情報を作成するＣＡＤシステムと、このＣＡＤ情報をＣＡＭ情報に変換するＡＩツールと、このＣＡＭ情報をＮＣコードに変換するＣＡＭシステムとを備えている。上記ＡＩツールの知識ベースは、仕上げ面Ｓ１の輪郭を４つの線要素Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄにより、例えば次のようにモデル表現する。
（Ｓ−Ｐ Ｐ０ Ｌａ，Ｌｃ，Ｌｂ，Ｌｄ）
これは、特許文献１の図１（Ａ）〜（Ｃ）に例示されるように、コーナー部の点Ｐ０を起点とし、線要素Ｌａを基準線とし、線要素Ｌｃを目標線とし、線要素Ｌｂ，Ｌｄを輪郭線１、輪郭線２として表現したものである。最初のツールパスは基準線Ｌａに沿う。ツールパスは輪郭線Ｌｂ，Ｌｃに沿って徐々に目標線Ｌｃに近づき、最後に目標線Ｌｃに沿うのである。
さらに、特許文献１の第５頁には、ＣＡＤからＮＣデータまでの処理として、以下のような手順が開示されている。すなわち、
（１）ＣＡＭ情報生成プログラムをスタートさせる。
（２）工具情報をロードする。
（３）ツールパスに関するＣＡＭ情報を生成する。
（４）上記ツールパスのＣＡＭ情報に基づいて上記輪郭線におけるツールパスの再描画を行う。
（５）ＣＡＭ情報を専用のファイルに格納する。
（６）データの圧縮を行う。
（７）ツールパス間の飛び越し値を設定する。
（８）上記ＣＡＭ情報と工具情報とに基づき荒加工処理を決定する。荒加工処理において、ツールパスの他、仕上げ代、加工の深さ、送り深さ、荒加工の各段階でのドリル選定，ドリル回転速度なども決定される。荒加工のツールパスは、上記輪郭線のツールパスに関するＣＡＭ情報に基づいて求められる。
（９）仕上げ面処理を決定する。
（１０）上記荒加工および仕上面処理のツールパスのシミュレーションをディスプレイ上で行うようにＣＡＭシステム３に指令する。
（１１）ＣＡＭシステム３が、上記ＣＡＭ情報と機械設定情報に基づいてＮＣコードを作成するように、変換指令を行う。

また、添付の図４に示されるように、特許文献２には、現状のＣＡＤを用いて作成された図形データだけでは、３次元図形作成の過程で、幾何学的な情報だけでなく、設計者の意図や製造ノウハウなどの情報を図形データに付加する手段が要求されるため、ＣＡＤを用いて３次元図形を作成する際に、３次元図形を構成する中実体（ボリューム）や面、線、点等の形状要素に対し、解析計算または製造加工をする際に必要となる設計情報を入力する手段を設け、その情報を各形状要素とリンクさせてデータベースに格納する。この情報に基づいて後の解析計算や製造加工処理の自動化を図る方法が紹介されている。

特許文献１の場合、上記の、「（２）工具情報をロードする」という手順の中で、ツールパスのほか、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工の各段階における切削条件に対応する工具の種類、切り込み量、回転数等が指定される、というものである。

また、特許文献２では、設計情報設定部において、前述したツールパスおよび所望の加工面を達成するための工具情報が入力され、入力された情報は各形状要素とリンクさせてデータベースに格納する、というものである。

特許文献１、２には、使用工具や切削条件について詳細な例が説明されているものの、結局は、使用工具や切削条件を作業者が都度設定しなければならず、自動プログラミングといえども、入力作業者の手動に依拠する部分が多かった。

特開平７−８４６２３号公報 特開２０００−１４８８１９号公報

本発明者は、上述した特許文献１、２に開示されたシステムにおいて、被加工物の切削条件に関する設定を、それぞれの加工部分に対応した色を用いて指定することによりこの種の作業を簡略化できることに着眼した。

したがって、本発明の目的は、ＣＡＤデータ作成時、設計者が仕上げ記号情報を付加する際に予め定められている仕上げ記号に相当する色を白動的に付加し、その情報を基に加工面に使用工具や切削条件を与えることが可能な自動プログラミング方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明による自動プログラミング方法は、
仕上げ記号と同記号に対応する色データに関する対照表を予め用意する段階と、
三次元ＣＡＤ上で作成する立体モデル表面に仕上げ記号をポインティングデバイスで指定をする際、前記仕上げ記号に相当する色を指定してフィーチャ毎に自動的に面に塗り分ける段階と、
前記面に塗り分ける段階で形成されたデータを、立体モデルＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータに引き継ぐ段階と、
予め定められている仕上げ記号に相当する色に応じた手順によりＮＣ装置を制御するプログラムを作成する段階と、
からなることを特徴とする。
その場合、前記予め定められている仕上げ記号に相当する色に応じた仕上げ記号の記載された二次元図面を作成し、この二次元図面にキリ、ネジ等の加工記号を前記立体モデルＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータと関連付けされたテキストデータを入力することが可能である。

本発明の白動プログラミング方法によれば、作業者が三次元モデルを加工精度により塗り分けるという簡単な方法で、複雑で実用的な加工プログラムの作成が可能となる。

本発明の実施例における表面を色で塗り分けた三次元加工モデルの斜視図である。 本発明の実施例における二次元展開図面に対応した加工諸元を入力するための加工種類と対応する色データとの対比テーブルである。 従来の一般的なＣＡＤ、ＣＡＭシステムにおける処理の流れを示すブロック図である。 他の、従来の一般的なＣＡＤ、ＣＡＭシステムにおける処理の流れを示すブロック図である。

以下、本発明の好適な実施例について図１、２により説明する。図１は、本発明の実施例における表面を色で塗り分けた三次元加工モデル１０の斜視図である。設計者や作業者は三次元ＣＡＤを操作し、この三次元モデル１０表面のＣＡＤデータまたはＩＧＥＳ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）データをマウスで選択し、仕上げ記号または色を指示する。この色は仕上げ面記号と関連しており、色を前記モデル１０に塗ることにより、ＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータに色の属性を与えることにより簡単に加工面の精度を定義できるものである。

ＮＣ装置に接続されたコンピュータ上の自動プログラムはその面に塗られた色から仕上げ精度を判断し、予め設定されている荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工という工程での工具を選定し、ツールパスを作成する。

また、三次元モデル表面を色で塗り分けた後、これを二次元図面に展開し、作業者が
その二次元図面に例えばドリル加工の諸元をテキストで記入しておけば、適切な工具例えばドリル工具を選択し、荒加工から仕上げ加工まで適切なドリルを選択し、ツールパスを作成することができる。

具体的に説明すると、同図１、２において、前記モデル１０は、例えば射出成形機の構成要素部品であって、その各コーナー部には穴１８が設けられており、その内周面に対応する色としてグリーン２５０が指定されている。参照符号１２ａは手前側の取り付け面１２に複数設けられたミリタップ穴で、その対応する色としてレッド２５０が指定されている。参照符号１４は前記の各穴１８の端面であってその仕上げ面に対応する色としてレッド１５０、グリーン１５０およびブルー２５０の三色が指定されている。

また、参照符号１４ａは前記端面１４に形成されるミリタップ穴であってレッド２５０が指定されている。さらに、参照符号２０は中央部の座グリ穴２２の上端面であってその面仕上げに対応する色としてレッド１５０、グリーン１５０およびブルー２５０の三色が指定されている。参照符号２６は、前記各穴１８間の側壁上面の仕上げ加工面であって、前記端面２０と同様、対応する色としてレッド１５０、グリーン１５０およびブルー２５０の三色が指定されている。なお、図１の白色の部分は鋳肌のままである。

図２は、本発明の実施例における二次元展開図面に対応した加工諸元を入力するための加工種類と対応する色データとの対比テーブルである。同テーブルには加工名称に対応するレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の三色が各色の濃度に応じた数値として指定されている。

以上本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されない。当業者であれば、これら図面に開示された好適実施例を種々変形することができる。

１０ 三次元モデル
１２ 取り付け面
１２ａ ミリタップ穴
１４ 端面
１４ａ ミリタップ穴
１８ 穴
２０ 端面
２２ 座グリ穴
２６ 仕上げ加工面

Claims (2)

1. 仕上げ記号と同記号に対応する色データに関する対照表を予め用意する段階と、
   三次元ＣＡＤ上で作成する立体モデル表面に仕上げ記号をポインティングデバイスで指定をする際、前記仕上げ記号に相当する色を指定してフィーチャ毎に自動的に面に塗り分ける段階と、
   前記面に塗り分ける段階で形成されたデータを、立体モデルＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータに引き継ぐ段階と、
   予め定められている仕上げ記号に相当する色に応じた手順によりＮＣ装置を制御するプログラムを作成する段階と、
   からなる自動プログラミング方法。
2. 前記予め定められている仕上げ記号に相当する色に応じた仕上げ記号の記載された二次元図面を作成し、この二次元図面にキリ、ネジ等の加工記号を前記立体モデルＣＡＤデータまたはＩＧＥＳデータと関連付けされたテキストデータを入力することを特徴とする請求項１に記載された自動プログラミング方法。

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