JP3154888B2

JP3154888B2 - 加工順序の決定方法

Info

Publication number: JP3154888B2
Application number: JP05835494A
Authority: JP
Inventors: 裕登水上
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JPH07241749A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つの刃物
台を備えた旋盤用の数値制御情報を作成するための同時
加工を含む加工順序を決定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４、図１５、及び図１６は従来の数
値制御情報作成方法の動作を示すフローチャートであ
る。図１４、図１５、及び図１６のフローチャートに示
す処理は、入力として与えられる加工工程集合を部分集
合に分解し、それらの部分集合を新たな加工工程集合と
して再帰的に解を求める処理を繰り返すものである。そ
して、再帰的な処理を含むため、各処理の過程で実際に
は異なる加工工程に同じ工程番号が付されることがあ
る。これを区別するために、各処理ではＲ第ｋ工程とい
う語句を用いる。ｋは自然数で、その時点のフローにお
けるｋ番目の加工工程であることを表わす。一方、単独
加工工程データの工程番号を表わす場合には単に第ｋ工
程と表わす。また、以下で加工工程集合を探索すると
は、処理の入力である加工工程集合の最適加工順序及び
最短加工時間を求めることをいい、例えばＰ｛１，２，
３｝は、加工工程集合｛１，２，３｝の最適加工順序及
び最短加工時間を求める処理を表わす。なお、最適加工
順序とは、加工時間が最短となる加工順序を表わす。

【０００３】従来の同時加工を含む加工順序を決定する
方法においては、まず処理の入力となる加工工程を単独
加工順序データの順に並べる（ステップＳ１０１）。こ
こで、工程数をｎ（ｎは自然数）とし、ｎ個の加工工程
の工程番号を単独加工順序に従って１〜ｎとする。Ｒ第
１工程を含むｍ個の加工工程の同時加工を考えるため、
初期値としてｍに１を設定し（ステップＳ１０２）、Ｒ
第１工程を含むｍ個の加工工程を選択する（ステップＳ
１０３）。選択したｍ個の加工工程に対し、同時加工可
能性を判定するため、両加工工程の加工領域が重なって
いるか否かを調べる（ステップＳ１０４）。該ｍ個の加
工工程の加工領域が重なっていないため同時加工が可能
であれば、ｍ個の加工工程を同時加工した場合の切削条
件と加工時間を算出する（ステップＳ１０５）。同時加
工不可ならばステップＳ１１２へ移行する。

【０００４】ｍ個の加工工程の同時加工が終了したとす
ると、全体の加工を完了するには（ｎ−ｍ）個の加工工
程を実行する必要がある。もしｎがｍならば当該ｍ個の
加工工程の同時加工を施すことによって加工順序未確定
の加工工程は存在せずその処理における全体の加工が完
了したことになり、加工順序の一例が完成したことにな
る。ｎがｍより大すなわち加工順序未確定の加工工程が
有る場合、もし（ｎ−ｍ）個の加工工程に対する最適な
同時加工を含む加工順序が既に求められていれば、当該
ｍ個の加工工程の同時加工の後に（ｎ−ｍ）個の加工工
程に対する最適な同時加工を含む加工順序を組み合わせ
ることにより、加工順序の一例が構成される。これは明
らかに当該ｍ個の加工工程の同時加工を行う場合の最適
な加工順序となる。以上を踏まえて、加工順序未確定の
加工工程が残っているか否かを調べる（ステップＳ１０
６）。加工順序未確定の加工工程があれば、加工工程全
体から当該ｍ個の加工工程を除いた（ｎ−ｍ）個の加工
工程の最適な加工順序が既に求められているか否かを調
べる（ステップＳ１０７）。（ｎ−ｍ）個の加工工程の
最適な加工順序が既に求められていれば、ｍ個の加工工
程の同時加工に要する加工時間と、記憶されている（ｎ
−ｍ）個の加工工程に至るまでの最短加工時間とを比較
する（ステップＳ１０８）。ｍ個の加工工程の同時加工
に要する加工時間が短ければ、記憶されている（ｎ−
ｍ）個の加工工程の最適な加工順序をｍ個の加工工程の
同時加工に、最短加工時間をｍ個の加工工程の同時加工
に要する加工時間に更新する（ステップＳ１０９）。

【０００５】次に、ｍ個の加工工程の同時加工による加
工時間と（ｎ−ｍ）個の加工工程の最短加工時間の和
が、記憶されているｎ個の加工工程の最短加工時間より
も短いか否かを調べる（ステップＳ１１０）。短けれ
ば、ｎ個の加工工程の最適加工順序をｍ個の加工工程の
同時加工と（ｎ−ｍ）個の加工工程の最適加工順序の組
み合わせに、最短加工時間をｍ個の加工工程の同時加工
時間と（ｎ−ｍ）個の加工工程の最短加工時間の累計に
更新する（ステップＳ１１１）。当該ｍ個の加工工程の
同時加工を調べることにより、Ｒ第１工程を含むｍ個の
加工工程の全ての組み合わせを調べたかを判定する（ス
テップＳ１１２）。全ての組み合わせを調べたのであれ
ば、ｍがｎに等しいか否かを判定する（ステップＳ１１
３）。ｍがｎに等しければ処理を終了し、等しくなけれ
ばｍに１を加算して（ステップＳ１１４）、ステップ１
０３から処理を繰り返す。一方、ステップＳ１０７で、
残りの（ｎ−ｍ）個の加工工程の最適な加工順序が求め
られていない場合には、（ｎ−ｍ）個の加工工程に対
し、最適加工順序及び最短加工時間を求めるための再帰
的処理を行い（ステップＳ１１５）、ステップＳ１０９
へ移行する。また、ステップＳ１０８でｍ個の加工工程
の同時加工に要する加工時間が、記憶されている（ｎ−
ｍ）個の加工工程に至るまでの最短加工時間よりも短く
ない場合、及びステップＳ１１０でｍ個の加工工程の同
時加工による加工時間と（ｎ−ｍ）個の加工工程の最短
加工時間の和が、記憶されているｎ個の加工工程の最短
加工時間よりも短くない場合には、ステップＳ１１２に
移行する。ステップＳ１１２でＲ第１工程を含むｍ個の
加工工程の全ての組み合わせを未だ調べ終えていなけれ
ば、ステップＳ１０３へ移行して次の組み合わせを調べ
る。

【０００６】２刃物台旋盤における同時加工とは、一般
に２個の加工工程の同時加工を表わす。これは、図１７
のように同時加工を行った場合、それに続く加工工程は
双方の加工工程が終了するまで待機するという条件を前
提としている。これに対し、図１８のように一方の加工
工程が終了したら、もう一方の加工工程が終了していな
くても続く加工工程を開始することも可能である。図１
８の場合には、４個の加工工程で１個のサイクルを構成
している。このような場合、ある時点で加工しているの
は高々２工程であるが、同時加工切削条件を決定する際
にはそのサイクルを構成する全ての加工工程を考慮する
必要がある。したがって、図１８の場合にはサイクルを
構成する４個の加工工程による同時加工と考えることが
できる。前記の説明においても、ｍが３以上の場合は、
同様にｍ個の加工工程を連続的に加工するサイクルを構
成していることを表わす。またｍが１の場合は、単独加
工であることを表わす。

【０００７】図１９の例を用いて、図１４、図１５、及
び図１６のフローチャートの実際の処理の流れを説明す
る。各処理を行うには入力として加工工程集合を与える
必要がある。ここでは入力として、図１９に示す第１工
程から第３工程までの３個の加工工程による加工工程集
合｛１，２，３｝を与え、Ｐ｛１，２，３｝を探索す
る。なお、以下の記述でＲ第ｋ工程あるいはＲ第ｋ工程
（ｒ）という表現を用いるが、ｋは図１４、図１５、及
び図１６のフローチャートの再帰的な処理における工程
番号、ｒは単独加工順序に基づく工程番号、あるいは、
加工工程の持つ加工領域の番号を表わす。加工工程集合
に対する最適加工順序は、（）及び・及び→を用いて表
現する。・は同時加工を表わし、→は加工順序を表わ
す。例えば、（１）は加工順１で第１工程の単独加工を
行うことを表わし、（１・２）は加工順１で第１工程と
第２工程の同時加工を行うことを表わし、（１・２→
３）は加工順１で第１工程と第２工程の同時加工を行い
加工順２で第３工程の単独加工を行うことを表わす。

【０００８】ステップＳ１０１、Ｓ１０２で、ｍは１
に、Ｒ第１工程は第１工程になり、ステップＳ１０３で
はＲ第１工程（１）を含む１個の加工工程として、Ｒ第
１工程（１）を選択する。これは、Ｒ第１工程（１）の
単独加工に他ならず、ステップＳ１０４は可能としてス
テップＳ１０５に移行して例えば加工時間７７ｓｅｃを
算出する。加工時間は、加工領域の寸法及び工具の送り
速度から算出することができる。Ｒ第２工程（２）及び
Ｒ第３工程（３）が加工順序未確定であるので、ステッ
プＳ１０６からステップＳ１０７へ移行する。Ｒ第２工
程（２）及びＲ第３工程（３）によって構成される加工
工程集合Ｐ｛２，３｝は、未だ探索されていないのでス
テップＳ１１５に移行する。ここで、Ｐ｛２，３｝が再
帰的に探索される。

【０００９】ステップＳ１０１、Ｓ１０２で、ｍは１
に、Ｒ第１工程は第２工程になり、ステップＳ１０３で
はＲ第１工程（２）を含む１個の加工工程として、Ｒ第
１工程（２）を選択する。これは、Ｒ第１工程（２）の
単独加工に他ならず、ステップＳ１０４は可能としてス
テップＳ１０５に移行して例えば加工時間２１ｓｅｃを
算出する。Ｒ第２工程（３）が加工順序未確定であるの
で、ステップＳ１０６からステップＳ１０７へ移行す
る。Ｒ第２工程（３）によって構成される加工工程集合
Ｐ｛３｝は、未だ探索されていないのでステップＳ１１
５に移行する。ここで、Ｐ｛３｝が再帰的に探索され
る。

【００１０】ステップＳ１０１、Ｓ１０２で、ｍは１
に、Ｒ第１工程は第３工程になり、ステップＳ１０３で
はＲ第１工程（３）を含む１個の加工工程として、Ｒ第
１工程（３）を選択する。これは、Ｒ第１工程（３）の
単独加工に他ならず、ステップＳ１０４は可能としてス
テップＳ１０５に移行して例えば加工時間６３ｓｅｃを
算出する。ここで、加工順序未確定の加工工程は残って
いないので、ステップＳ１１０へ移行する。１個の加工
工程による同時加工、すなわちＲ第１工程（３）の単独
加工の加工時間６３ｓｅｃと残りの加工工程の加工時間
（この場合は残りの加工工程が無いので０ｓｅｃ）を加
算した時間６３ｓｅｃと、Ｐ｛３｝の最短加工時間を比
較するが、Ｐ｛３｝の最短加工時間は未だ記憶されてい
ないので、ステップＳ１１１へ移行してＰ｛３｝の最適
加工順序としてＲ第１工程（３）の単独加工、最短加工
時間として６３ｓｅｃを記憶する。これで、Ｒ第１工程
（３）を含む１個の加工工程の全ての組み合わせを調べ
たので、ステップＳ１１２からステップＳ１１３へ移行
するが、ｍ、ｎともに１であるので、Ｐ｛３｝の探索を
終了する。

【００１１】Ｐ｛３｝を呼び出したのはＰ｛２，３｝の
ステップＳ１１５であるので、Ｐ｛２，３｝のステップ
１０９に移行し、Ｐ｛３｝に至る最適加工順序として
（１→２）、最短加工時間として９８ｓｅｃを記憶す
る。そして、ステップＳ１１０に移行する。ここで、Ｒ
第１工程（２）の単独加工時間２１ｓｅｃと、残りの加
工工程の加工時間すなわちＲ第２工程（３）の最短加工
時間６３ｓｅｃの和８４ｓｅｃと、Ｐ｛２，３｝の記憶
されている最短加工時間を比較するが、Ｐ｛２，３｝の
最短加工時間は未だ記憶されていないので、ステップＳ
１１１へ移行してＰ｛２，３｝の最適加工順序として
（２→３）、最短加工時間として８４ｓｅｃを記憶す
る。これで、Ｒ第１工程（２）を含む１個の加工工程の
全ての組み合わせを調べたので、ステップＳ１１２から
ステップＳ１１３へ移行する。ｍは１、ｎは２であるの
で、ステップＳ１１４へ移行し、ｍを２としてステップ
Ｓ１０３へ移行する。Ｒ第１工程（２）を含む２個の加
工工程として、Ｒ第１工程（２）及びＲ第２工程（３）
を選択する。この２個の加工工程の同時加工は可能であ
るので、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ移行
し、同時加工による加工時間６３ｓｅｃを算出する。２
個の加工工程から成る加工工程集合に対し、２個の加工
工程の同時加工を行ったので、もはや加工順序未確定の
加工工程は無いので、ステップＳ１１０へ移行する。２
個の加工工程の同時加工による加工時間６３ｓｅｃと、
残りの０個の加工工程の加工時間０ｓｅｃの和６３ｓｅ
ｃは、記憶されているＰ｛２，３｝の最短加工時間８４
ｓｅｃより短いので、Ｐ｛２，３｝の最適加工順序とし
て（２・３）、最短加工時間として６３ｓｅｃを記憶す
る（ステップＳ１１１）。これで、Ｒ第１工程（２）を
含む２個の加工工程の全ての組み合わせを調べたので、
ステップＳ１１２からステップＳ１１３へ移行するが、
ｍ、ｎともに２であるので、Ｐ｛２，３｝の探索を終了
する。

【００１２】Ｐ｛２，３｝は、Ｐ｛１，２，３｝のステ
ップＳ１１５によって呼び出されたので、Ｐ｛１，２，
３｝のステップ１０９に移行し、Ｐ｛２，３｝に至る最
適加工順序として（１）、最短加工時間として７７ｓｅ
ｃを記憶する。そして、ステップＳ１１０へ移行する。
Ｒ第１工程（１）の単独加工時間７７ｓｅｃ及びＰ
｛２，３｝の最短加工時間８４ｓｅｃの和１６１ｓｅｃ
と、Ｐ｛１，２，３｝の記憶されている最短加工時間を
比較するが、Ｐ｛１，２，３｝の最短加工時間は未だ記
憶されていないので、ステップＳ１１１へ移行してＰ
｛１，２，３｝の最適加工順序として（１→２・３）、
最短加工時間として１６１ｓｅｃを記憶する（ステップ
Ｓ１１１）。これで、Ｒ第１工程（１）を含む１個の加
工工程の全ての組み合わせを調べたので、ステップＳ１
１２からステップＳ１１３へ移行する。ｍは１、ｎは３
であるから、ｍを２として（ステップＳ１１４）、ステ
ップＳ１０３へ移行する。

【００１３】Ｒ第１工程（１）を含む２個の加工工程と
して、Ｒ第１工程（１）及びＲ第２工程（２）を選択す
る。この２個の加工工程の同時加工は可能であるので、
ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ移行し、同時
加工による加工時間７７ｓｅｃを算出する。Ｒ第３工程
（３）が残っているので、ステップＳ１０６からステッ
プＳ１０７へ移行し、Ｐ｛３｝は探索済みなのでステッ
プＳ１０８へ移行する。ここで、Ｒ第１工程（１）とＲ
第２工程（２）の同時加工による加工時間７７ｓｅｃ
と、記憶されているＰ｛３｝に至る最短加工時間９８ｓ
ｅｃとを比較し、ステップＳ１０９にてＰ｛３｝に至る
最適加工順序を（１・２）に、最短加工時間を７７ｓｅ
ｃに更新する。次に、Ｒ第１工程（１）とＲ第２工程
（２）の同時加工による加工時間７７ｓｅｃ及びＰ
｛３｝の最短加工時間６３ｓｅｃの和１４０ｓｅｃと、
Ｐ｛１，２，３｝の記憶されている最短加工時間１６１
ｓｅｃを比較し（ステップＳ１１０）、前者が短いので
Ｐ｛１，２，３｝の最適加工順序を（１・２→３）に、
最短加工時間を１４０ｓｅｃに更新する（ステップＳ１
１１）。

【００１４】Ｒ第１工程（１）を含む２個の加工工程に
よる同時加工のチェックは、未だ終了していないのでス
テップＳ１１２からステップＳ１０３へ移行し、次の同
時加工工程の組み合わせとしてＲ第１工程（１）とＲ第
３工程（３）を選択する。Ｒ第１工程（１）とＲ第３工
程（３）は、加工領域が隣接しており、同時加工すると
工具が加工物に干渉してしまう。したがって、ステップ
Ｓ１０４の判定では同時加工不可となり、ステップＳ１
１２へ移行する。以上で、Ｒ第１工程（１）を含む２個
の加工工程による同時加工のチェックは終了したので、
ステップＳ１１３にてｍとｎの値を比較する。ｍは２、
ｎは３なので、ステップＳ１１４にてｍに１を加算して
３とし、ステップＳ１０３に移行する。

【００１５】Ｒ第１工程（１）を含む３個の加工工程と
して、Ｒ第１工程（１）、Ｒ第２工程（２）、Ｒ第３工
程（３）を選択する。この３個の加工工程による同時加
工は、工具が加工物に干渉するため不可であり、ステッ
プＳ１０４からステップＳ１１２へ移行する。Ｒ第１工
程（１）を含む３個の加工工程の組み合わせは１組しか
無いので、ステップＳ１１３にてｍとｎの値を比較す
る。ｍとｎの値はともに３であるので、処理を終了す
る。以上で全ての処理が終了し、最適加工順序は、（１
・２→３）となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、入力された加工工程の最適な加工順序を求めること
ができる。しかしながら、加工工程数が多くなると計算
時間が膨大になり、現実的に使用することは困難にな
る。本発明は上述した事情から成されたものであり、本
発明の目的は、加工時間の短い加工順序を短時間で決定
することができる方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも2
つの刃物台を持ち、該刃物台で同時に加工を行うことが
できる数値制御施盤を制御する数値制御情報を作成する
ための同時加工を含む加工順序を決定する方法に関する
ものであり、本発明の上記目的は、各加工工程に割り当
てる任意の変数を組み合わせて構成した加工順序を表わ
す初期変数列を複数生成し、該生成した各変数列を構成
する変数の値を変更することにより新たな変数列を生成
して当該変数列の第一の適応度を計算する処理を繰り返
し、前記第一の適応度の最も高い変数列を加工順序とし
て決定するようにしたことにより達成される。そして、
前記新たな変数列を生成する変数の値を変更する処理
は、同じ値を持つ変数群に対して第二の適応度を計算
し、該第二の適応度が基準値以下のサイクルである場合
は、そのサイクルを構成する変数群の変数の値を変更せ
ず、その他の変数群の変数の値を変更するようにしたこ
とにより達成される。

【００１８】

【作用】本発明にあっては、単独加工工程データから加
工時間の短い２刃物台同時加工順序を短時間で決定する
ので、適切な同時加工を行うための数値制御情報を容易
に作成することができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の同時加工を含む加工順序を決
定する方法を用いて数値制御情報作成を実行する装置の
構成を示すブロック図である。本発明の方法を実行する
装置は、全体の制御を行うＣＰＵ１と、処理手順情報等
が表示されるディスプレイ装置２と、加工工程データ等
の情報が入力される操作盤３と、各加工工程に割り当て
た変数から加工順序を表わす変数列を生成する変数列生
成部４と、生成した変数列を記憶する変数列記憶部５と
を備える。さらに、変数列の中の変更する変数を選択す
る変更変数選択部６と、変更変数選択部６で選択した変
数に新たに設定する値を決定して選択した変数に設定す
る変数値変更部７と、変数列の適応度を計算する適応度
計算部８と、生成した変数列の中から最も適応度の高い
変数列を選び加工順序を決定する加工順序決定部９と、
決定した加工順序を基に数値制御情報を作成する数値制
御情報作成部１０を備える。

【００２０】図２は本発明方法の動作を示すフローチャ
ートである。まず、各加工工程に変数を割り当て（ステ
ップＳ１）、初期変数列を生成する（ステップＳ２）。
初期変数列数は経験的に決定するものとするが、始めは
初期変数列の数を任意に決めておく。そして、各変数列
の適応度を計算する（ステップＳ３）。第一の適応度と
して、全加工工程を単独加工した場合の加工時間と当該
変数列によって表わされる加工順序による加工時間との
差を採用する。変数列の生成回数が、予め決めてある回
数に達したならば処理を終了し（ステップＳ４）、予め
決めてある回数に達していないならば、新しい変数列を
生成するための処理を行う（ステップＳ５）。新しい変
数列を生成したら、それらの適応度を計算するためステ
ップＳ３へ移行し、以降の処理を繰り返す。ステップＳ
４で変数列の生成回数が予定回数に達していれば、第一
の適応度の最も高い変数列を加工順序として採用し（ス
テップＳ６）、処理を終了する。

【００２１】ステップＳ５で新しい変数列を生成するた
めの処理の一つは、既に生成されている変数列の中から
第一の親変数列と第二の親変数列を選択し、該２個の親
変数列から２個の子変数列を生成する処理である。例え
ば図４に示すように２個の親変数列を、各々変数群ＶＡ
と変数群ＶＢに分類する。第一の子変数列は、第一の親
変数列の変数群ＶＡと第二の親変数列の変数群ＶＢの値
を組み合わせて生成される。第二の子変数列は、第一の
親変数列の変数群ＶＢと第二の親変数列の変数群ＶＡの
値を組み合わせて生成される。この処理を交叉と呼ぶ。

【００２２】新しい変数列を生成するためのもう一つの
処理は、例えば図５に示すように既に生成されている変
数列の中から親変数列を選択し、選択した親変数列の任
意の変数番号の値を任意の値に変更することにより生成
される変数列を子変数列とする処理である。この処理を
突然変異と呼ぶ。図５の例では、丸で囲まれた変数の値
を変更している。

【００２３】交叉によって新しい変数列を生成する場
合、加工時間の短くなるサイクルが新しい変数列に継承
される処理を行う。図３は、その処理を表わすフローチ
ャートである。その処理のために、第二の適応度とし
て、変数列の中で同じ値を持つ加工工程を二つの刃物台
で加工した場合の二つの刃物台の間の加工時間差を採用
する。この変数列の中で同じ値を持つ加工工程の集合は
従来の技術で説明したサイクルに他ならない。すなわ
ち、同じ値を持つ加工工程が３個以上あれば、図１８の
ように同時加工している片方の加工工程が終了したら次
の加工工程を開始する加工方法を用いる。第二の適応度
はサイクル毎に計算する。第二の適応度が基準値以下の
サイクルがあれば（ステップＳ１１）、そのサイクルを
構成する変数群とその他の変数群とに分類して、サイク
ルを構成する変数の値は変更せず、その他の変数の値を
変更し（ステップＳ１２）、処理を終了する。ステップ
Ｓ１１で第二の適応度が基準値を越える場合は、ステッ
プＳ１２の処理を行わず、処理を終了する。

【００２４】図６の例を用いて、図２のフローチャート
の動作を説明する。図６の例では、加工工程が５個ある
ので、各加工工程に割り当てる変数番号が１から５まで
必要であり、変数番号Ｊ（Ｊは１から５の任意数）が第
Ｊ工程に割り当てられるものとする（ステップＳ１）。
各加工工程に変数番号が割り当てられたら、初期変数列
を４個生成する（ステップＳ２）。変数列を構成する各
変数は、該変数に割り当てられた加工工程を同時加工す
るか否かを表わしている。変数列の中のある変数の値
が、該変数列の中の他の変数と同一値をとっていれば、
それらの変数に割り当てられた加工工程同士を同時加工
することを表わす。変数列の中に同一値をとっている変
数がなければ、該変数に割り当てられた加工工程は単独
加工となる。ここでは、図７のように変数列番号１から
４までの初期変数列が生成されたとする。４個の変数列
が各々異なる加工順序を表わしている。例えば、変数列
番号１の変数列の内容は、１１１２３である。この変数
列では、第１工程、第２工程及び第３工程に割り当てら
れた変数が同一値１をとっている。これは、該３個の加
工工程を同時加工することを表わす。３工程以上の同時
加工に関する考え方は、前述の通りである。そして、第
４工程の変数が２、第５工程の変数が３であり、各々他
の変数と異なる値をとっているので、第４工程及び第５
工程は単独加工であることを表わす。その加工順序の構
成を図１２に示す。

【００２５】各変数列に対する第一の適応度は、図７の
第一の適応度の欄に示すようになる（ステップＳ３）。
第一の適応度は、前述のように全加工工程を単独加工し
た場合の加工時間と当該変数列によって表わされる加工
順序による加工時間との差である。ある工程の加工時間
ＣＳ（ｓｅｃ）は、以下の数１で計算できる。

【００２６】

【数１】ＣＳ＝Σ（（６０×Ｌｉ）／（ｆ×ｎ））

【００２７】Σは切込毎の切削時間の総和を表わす。切
削する量が多い場合には、一度の切込動作で加工が終了
せず、切込量毎に切込動作を繰り返すことになる。Ｌｉ
（ｍｍ）は各切込における切削距離、ｆ（ｍｍ／ｒｅ
ｖ）は送り、ｎ（ｒｐｍ）は回転数である。これらのデ
ータは対話的に入力したり、データベースに記憶したり
することにより保持する。Ｌｉにおけるｉは、切込回数
がｋ回とすると、１からｋまでの値をとる。同時加工に
おける加工時間ＣＤ（ｓｅｃ）は、２つの刃物台をＡ刃
物台及びＢ刃物台とすると、Ａ刃物台に割り当てられた
加工工程の加工時間の和とＢ刃物台に割り当てられた加
工工程の加工時間の和のうち、大きいものとなる。同時
加工における回転数は、そのサイクルを構成する加工工
程の回転数のうち、最も小さい回転数を採用する。加工
工程をＡ刃物台、Ｂ刃物台に割り当てる方法は、加工工
程番号の小さい順に、そのサイクルにおいてその加工工
程に至るまでの加工時間の短い側の刃物台に加工工程を
割り当てていくものとする。例えば、前述の図７の変数
列番号１の変数列１１１２３における第１工程、第２工
程及び第３工程の同時加工による加工時間を求めるに
は、該３個の加工工程の各々の加工時間を数１に従って
計算し、始めにＡ刃物台に第１工程を割り当てる。次い
で、前述のルールに従って、第２工程をＢ刃物台に、第
３工程をＡ刃物台に割り当てる。ここで、各加工工程の
切削条件が図１１のようになっているとすると、切削距
離は図６の図面から求められるので、数１を用いて当該
サイクルにおける第１工程の加工時間が２２．０ｓｅ
ｃ、第２工程の加工時間が４４．０ｓｅｃ、第３工程の
加工時間が４４．０ｓｅｃと計算できる。その結果、Ａ
刃物台の加工時間は６６．０ｓｅｃ、Ｂ刃物台の加工時
間は４４．０ｓｅｃとなるので、当該同時加工の加工時
間はＡ刃物台の加工時間６６．０ｓｅｃとなる。

【００２８】さらに、図６の図面データ及び図１１の切
削条件を数１に当てはめて、第４工程及び第５工程の加
工時間を計算し、変数列番号１の変数列によって表わさ
れる加工順序による加工時間を計算すると、２３５．７
ｓｅｃとなる。また、全加工工程を単独加工した場合の
加工時間ＣＴは、各加工工程の加工時間を数１に従って
計算して、その総和をとることにより２６１．１ｓｅｃ
となる。よって、変数列番号１の変数列の第１の適応度
は、後者の加工時間２６１．１ｓｅｃと前者の加工時間
２３５．７ｓｅｃの差２５．４となる。また、変数列番
号１の変数列１１１２３において、変数値１を持つサイ
クルに対して、前述のようにＡ刃物台の加工時間が６
６．０ｓｅｃ、Ｂ刃物台の加工時間が４４．０ｓｅｃと
なるので、その差２２．０が第二の適応度となる。

【００２９】変数列生成の予定回数を３回とすると、今
回の変数列生成回数は１であり、予定回数３に達しない
ので、ステップＳ４からステップＳ５に移行し、新しい
変数列を生成する処理を行う。まず、交叉の処理を行
う。任意に親変数列を選択した結果、変数列番号１の変
数列と変数列番号２の変数列から子変数列を生成するも
のとする。第二の適応度の基準値を３０．０とした場
合、変数列番号１の変数列に対して、変数値１を持つサ
イクルの第二の適応度は前述のように２２．０であり、
第二の適応度の基準値以下である（ステップＳ１１）。
よって、変数列番号１の変数列のうち、変数値１を持つ
変数すなわち第１工程及び第２工程及び第３工程に割り
当てられた変数を変数群ＶＡに、その他の変数すなわち
第４工程及び第５工程に割り当てられた変数を変数群Ｖ
Ｂとし、変数列番号１の変数群ＶＡの値がそのまま子変
数列の１つに継承されるようにする（ステップＳ１
２）。そして、前述の交叉の処理手順に従って、図８の
ように変数列番号５の変数列と変数列番号６の変数列を
生成する。ステップＳ１１で第二の適応度が基準値を越
える場合は、変数列を任意の位置で変数群ＶＡと変数群
ＶＢに分類し、交叉の処理を行う。もし交叉の処理によ
って生成された変数列が、既に生成されている変数列と
同一の内容を持つ変数列であるならば、新たに生成され
た変数列は廃棄する。

【００３０】次に突然変異の処理を行う。変数列記憶部
に記憶されている各変数列に対し、任意の変数を選択
し、その値を任意の値に変更する。変数列番号１から４
までの各変数列に対し、図９に示す変数列番号７から１
０までの新しい変数列を順次生成したものとする。丸で
囲まれた変数が変更された変数である。ここでも交叉の
場合と同様に、新たに生成された変数列のうち既に生成
された変数列と同一の内容を持つものは廃棄する。交叉
と突然変異の処理を行った結果、新しい変数列を生成し
たら、ステップＳ３へ移行し新しい変数列の適応度を計
算する。この一連の処理を、ステップＳ４の判定で変数
列生成回数が３回に達するまで行う。

【００３１】ステップ４の判定で変数列生成回数が３回
に達した時、変数列記憶部の内容は図１０のようになっ
たとする。その中で第一の適応度の最も高い変数列は変
数列番号１７のものである。したがって、変数列番号１
７の変数列から加工順序を決定し、数値制御情報を作成
する。変数列番号１７の変数列で表現される加工順序
は、第１工程の単独加工＋第２工程と第３工程の同時加
工＋第４工程と第５工程の同時加工である。その加工順
序の構成を図１３に示す。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明の加工順序の決定方
法によれば、加工順序を表わす変数列を用いて加工時間
の短い加工順序を探索するので、加工工程数が多くなっ
ても適切な時間で加工時間の短い加工順序を決定するこ
とができ、大幅な工数低減を図り、加工効率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工順序の決定方法を実行する数値制
御情報作成装置の一例を示すブロック図である。

【図２】本発明方法の動作例を示す第１のフローチャー
トである。

【図３】本発明方法の動作例を示す第２のフローチャー
トである。

【図４】本発明方法による変数列の生成例を示す第１の
図である。

【図５】本発明方法による変数列の生成例を示す第２の
図である。

【図６】一般的な加工図面の一例を示す第１の図であ
る。

【図７】本発明方法による変数列の生成される様子を示
す第１の図である。

【図８】本発明方法による変数列の生成される様子を示
す第２の図である。

【図９】本発明方法による変数列の生成される様子を示
す第３の図である。

【図１０】本発明方法による変数列の生成される様子を
示す第４の図である。

【図１１】一般的な切削条件の一例を示す図である。

【図１２】本発明方法による変数列が表わす加工順序の
第１の例を示す図である。

【図１３】本発明方法による変数列が表わす加工順序の
第２の例を示す図である。

【図１４】従来の加工順序の決定方法の動作例の一例を
示すフローチャートである。

【図１５】図１４の第１の分図である。

【図１６】図１４の第２の分図である。

【図１７】一般的な加工順序の組み合わせの第１の例を
示す図である。

【図１８】一般的な加工順序の組み合わせの第２の例を
示す図である。

【図１９】一般的な加工図面の一例を示す第２の図であ
る。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ディスプレイ装置３操作盤４変数列生成部５変数列記憶部６変更変数選択部７変数値変更部８適応度計算部９加工順序決定部１０数値制御情報作成部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの刃物台を持ち、該刃物台
で同時に加工を行うことができる数値制御施盤を制御す
る数値制御情報を作成するための同時加工を含む加工順
序を決定する方法において、各加工工程に割り当てる任
意の変数を組み合わせて構成した加工順序を表わす初期
変数列を複数生成し、該生成した各変数列を構成する変
数の値を変更することにより新たな変数列を生成して当
該変数列の第一の適応度を計算する処理を繰り返し、前
記第一の適応度の最も高い変数列を加工順序として決定
するようにしたことを特徴とする加工順序の決定方法。
【請求項２】前記新たな変数列を生成する変数の値を変
更する処理は、同じ値を持つ変数群に対して第二の適応
度を計算し、該第二の適応度が基準値以下のサイクルで
ある場合は、そのサイクルを構成する変数群の変数の値
を変更せず、その他の変数群の変数の値を変更するよう
にした請求項１に記載の加工順序の決定方法。