JP3323569B2 - Ｎｃデータ作成装置、及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ工作機械用のＮＣ
データを作成するＮＣデータ作成装置に関し、特にＮＣ
データ中の工具データを選択するのに好適なＮＣデータ
作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム等にお
いて、例えば、被加工物の設計図面を利用し、ＮＣフラ
イス盤、或いはマシニングセンター等のＮＣ工作機械に
与えるＮＣデータを作成する場合、工具の種類、工具
径、工具移動速度などの工具データをＮＣデータの一部
として包含させている。

【０００３】従来、工具データをＮＣデータの一部とし
て包含させる場合、オペレータが被加工個所に対応した
最適な工具、加工方法などを判断して選択し、対話形式
で入力していた。

【０００４】また、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム等のコンピ
ュータ側では、入力された工具が加工対象領域に侵入可
能かどうかのみを判定し、侵入可能な工具を全て有効工
具と判断して、ＮＣデータの一部として取り込んでい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、上記
のように最適な工具、加工方法などをオペレータが判断
しているので、加工個所が多くなると、長時間にわたっ
てオペレータをコンピュータの前に拘束することになる
と共に、オペレータによって使用する工具に差が生じる
ために、使用工具の標準化が進めにくいという問題があ
った。

【０００６】また、入力された工具が加工対象領域に侵
入可能かどうかのみを判定し、侵入可能な工具を全て有
効工具と判断して、工具経路データの一部として包含さ
せていたので、選択された工具の加工量が極端に少ない
場合、この工具による加工時間が長くなると共に、該工
具の準備の段取りと加工処理が相対的には無駄になり、
加工効率が低下するという問題も生じる。

【０００７】本発明は、この種の工具選択の現状に鑑み
てなされたものであり、その目的は、加工箇所に応じた
適正な工具を自動的に選択し得るＮＣデータ作成装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、ＮＣ加工に使用する工具
のデータを含むＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装
置において、複数の利用可能な工具について当該工具の
形状、加工条件を記憶する工具記憶手段と、加工目標形
状を記憶する形状記憶手段と、加工箇所を指定する指定
手段と、前記指定手段により指定された加工箇所の加工
目標形状を前記形状記憶手段から読出して、加工時の形
状を決定する加工時形状決定手段と、前記加工時形状決
定手段により決定された加工時の形状に一致する形状を
有する工具を前記工具記憶手段から検索し、その工具が
存在する場合はその工具を選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段により加工時の形状に一致する形状
を有する工具が存在しないとされた場合、加工時の形状
に近似する形状を有する工具を前記工具記憶手段から検
索し、その工具が存在する場合はその工具を選択する第
２の選択手段と、前記第１の選択手段により加工時の形
状に一致する形状を有する工具が存在しないとされ、か
つ前記第２の選択手段により加工時の形状に近似する形
状を有する工具が存在しないとされた場合、加工時の形
状や工具の種別によって決定されるピッチに基づいて工
具を選択する第３の選択手段とを有している。また、請
求項２に記載の発明では、請求項１における前記第１の
選択手段、第２の選択手段、及び第３の選択手段は、更
に、加工時の加工条件を算出している。また、請求項３
に記載の発明では、請求項１における前記第２の選択手
段は、面精度を保つ工具のＺ方向の切り込み量を算出
し、算出された切り込み量が予め設定された切り込み量
の下限値より大きい場合は、加工時の形状に近似する形
状を有する工具が存在するものとしている。また、請求
項４に記載の発明は、ＮＣ加工に使用する工具のデータ
を含むＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置におい
て、着目する加工領域の面積を算出する加工面積算出手
段と、前記加工領域内での着目する工具の可動面積を算
出する可動面積算出手段と、前記可動面積と前記加工領
域の面積との比が第１の所定値以上であるか否かを判定
する第１の判定手段と、前記第１の判定手段で前記可 動
面積と前記加工領域との比が第１の所定値以上であると
判定された場合に、前記工具の断面積を算出し、更に前
記可動面積と前記断面積との比が第２の所定値以上であ
るか否か判定する第２の判定手段とを有し、前記第２の
判定手段で前記可動面積と前記断面積との比が第２の所
定値以上であると判断した場合に、前記工具が前記加工
領域の加工に有効な工具であると判断している。

【０００９】また、請求項５に記載の発明は、複数の利
用可能な工具について当該工具の形状、加工条件を記憶
する工具記憶手段と、加工目標形状を記憶する形状記憶
手段とを用いて、ＮＣ加工に使用する工具のデータを含
むＮＣデータを作成するＮＣデータ作成方法であって、
加工箇所を指定する指定工程と、前記指定工程により指
定された加工箇所の加工目標形状を前記形状記憶手段か
ら読出して、加工時の形状を決定する加工時形状決定工
程と、前記加工時形状決定工程により決定された加工時
の形状に一致する形状を有する工具を前記工具記憶手段
から検索し、その工具が存在する場合はその工具を選択
する第１の選択工程と、前記第１の選択工程により加工
時の形状に一致する形状を有する工具が存在しないとさ
れた場合、加工時の形状に近似する形状を有する工具を
前記工具記憶手段から検索し、その工具が存在する場合
はその工具を選択する第２の選択工程と、前記第１の選
択工程により加工時の形状に一致する形状を有する工具
が存在しないとされ、かつ前記第２の選択工程により加
工時の形状に近似する形状を有する工具が存在しないと
された場合、加工時の形状や工具の種別によって決定さ
れるピッチに基づいて工具を選択する第３の選択工程と
を有している。また、請求項６に記載の発明では、請求
項５における前記第１の選択工程、第２の選択工程、及
び第３の選択工程は、更に、加工時の加工条件を算出し
ている。 また、請求項７に記載の発明では、請求項５に
おける前記第２の選択工程は、面精度を保つ工具のＺ方
向の切り込み量を算出し、算出された切り込み量が予め
設定された切り込み量の下限値より大きい場合は、加工
時の形状に近似する形状を有する工具が存在するものと
している。

【００１０】

【作用】本発明では、加工箇所が指定されると、指定さ
れた加工箇所の加工目標形状が形状記憶手段から読出さ
れ、加工時の形状として決定され、その決定された加工
時の形状に一致する形状を有する工具、或いは加工時の
形状に近似する形状を有する工具が工具記憶手段から検
索されて選択される。また、加工時の形状に一致する形
状を有する工具、或いは加工時の形状に近似する形状を
有する工具が工具記憶手段から検索されなかった場合
は、加工時の形状や工具の種別によって決定されるピッ
チに基づいて工具が選択される。

【００１１】また、本発明では、工具を選択するに当た
って、加工時の加工条件も算出される。

【００１２】また、本発明では、加工時の形状に近似す
る形状を有する工具を選択するに当たり、面精度を保つ
工具のＺ方向の切り込み量を算出し、算出された切り込
み量が予め設定された切り込み量の下限値より大きい場
合は、加工時の形状に近似する形状を有する工具が存在
するものとしている。

【００１３】また、本発明では、着目する加工領域の面
積、及び当該加工領域内での着目する工具の可動面積が
算出され、当該可動面積と加工領域の面積との比が第１
の所定値以上である場合には、当該工具の断面積が算出
され、当該可動面積と断面積との比が第２の所定値以上
である場合には、当該工具が当該加工領域の加工に有効
な工具であると判断される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】［第１の実施例］図１は、本発明の第１、
第２の実施例に共通するＮＣデータ作成装置の概略構成
を示すブロック図である。このＮＣデータ作成装置は、
中央処理装置１を中核としてＮＣデータ作成処理を行う
ものであり、中央処理装置１には、キーボード、マウス
等からなる入力装置２と、半導体メモリ、磁気ディスク
等からなる記憶装置３と、入出力制御装置４と、グラフ
ィックディスプレイ等からなる表示装置５とが接続され
ている。また、入出力制御装置４には、磁気テープ、フ
ロッピーディスク、磁気ディスク等からなる外部記憶媒
体６と、ＮＣ工作機械７が接続されており、入出力制御
装置４は、中央処理装置１の制御の下に、本ＮＣデータ
作成装置により連結した工具経路（ＣＬ）データをＮＣ
工作機械７に出力する、或いは外部記憶媒体６から工具
選択処理等の各種ＮＣデータ作成用の各種アプリケーシ
ョンプログラムを記憶装置３にロードする等の制御を行
う。

【００１６】記憶装置３は、ＣＡＤ図形要素に対応する
デ−タ（二次元線分の場合は始点・終点の座標値、二次
元円弧の場合は始点・終点・中心の座標値と回り方向、
二次元円の場合は中心座標と半径などの図形要素を決定
するのに十分な幾何情報及び図形要素の集合と配置情報
など）、ＣＡＤ図形要素を連結して閉領域化した閉領域
デ−タ、閉領域に高さなどの奥行き方向等の情報を付加
した２．５次元デ−タ、加工工具の形状・使用条件など
の工具デ−タ、最大切り込み量等の加工条件デ−タ、工
具の移動経路を表すＣＬデ−タなどを記憶する。

【００１７】表示装置５には、中央処理装置１の制御の
下にメニューが表示され、このメニューをキーボード、
マウス等の入力装置２により選択・指示しながら対話形
式でＣＬデータ連結処理を進められるように構成されて
いる。この際、中央処理装置１は、メニューにより選択
・指示されたアプリケーションプログラムを、入出力制
御装置４を介して外部記憶媒体６から記憶装置３に読込
み、そのアプリケーションプログラムに従って、各種の
ＮＣデ−タ作成処理を行う。

【００１８】この際、中央処理装置１は、同様に、入力
装置２により入力された上記のような図形データ、加工
データ、工具データ等を記憶装置３に記憶させたり、或
いは外部記憶媒体６に保存したりする。そして、外部記
憶媒体６に保存した場合には、メニューにより選択・指
示された図形データ、加工データ、工具データ等を入出
力制御装置４を介して外部記憶媒体６から記憶装置３に
読込み、必要に応じて表示装置５に表示し、これらデー
タを利用してＣＬデータ連結処理を行う。

【００１９】第１の実施例では、被加工体であるワーク
の形状（加工目標形状）データと工具情報とが、予め記
憶装置３に格納されている。図３はワークの形状データ
を示す説明図であり、ワークの形状データとしては、同
図（ａ）に示すＸＹ平面上の閉領域の集合と、個々の閉
領域について同図（ｂ）に示すＺ方向の面の形状情報と
からなり、形状情報には同図（ｃ）に示すような各図形
要素について、面取りや金型で使用される抜き勾配など
の属性情報が付加されている。また、同図（ｄ）は
（ｃ）で表された情報の３次元空間でのイメージを示す
ものである。この閉領域や図形要素には、ＩＤ（ｉｄｅ
ｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ 識別ラベル）が付され、この
ＩＤによって閉領域か図形要素かの区別、個々の特性、
閉領域のＺ方向の面の形状、図形要素に付随する属性情
報が得られる。ここで、閉領域とは、一個の外側ループ
或いは一個の外側ループ及び一個以上の内側ループで囲
まれたエリアであり、ループとは、線分や円弧などの連
続した図形要素のことである。

【００２０】図４は工具の形状情報の説明図であり、こ
の工具情報とは、加工時に使用するＮＣフライス盤やマ
シニングセンタなどの工作機械で利用可能な工具の情報
のことで、同図に示すように、工具の形状情報や最大切
り込み量などの工具の性能情報からなり、各工具には、
それぞれを特定するＩＤが付されている。

【００２１】次に、図２のフローチャートに基づいて、
第１の実施例の動作を説明する。図５は、第１の実施例
における加工個所を示す説明図であり、加工個所には、
同図（ａ）に示す閉領域とそのＺ方向の面の形状で示さ
れる「面」や、同図（ｂ）に示す図形要素とその付加情
報で表される「壁」及び「稜線」などがある。そして、
「面」の場合には、閉領域のＩＤ、「壁」と「稜線」の
場合には、図形要素のＩＤと壁か稜線かを示すフラグ
（壁／稜線フラグ）を使用することにより、その指定が
行われる。

【００２２】ステップＳ１では、記憶装置３に格納され
ている図形要素群を表示装置５に表示し、入力装置２の
マウスやキーボードを使用して、閉領域や図形要素を指
示し、図形要素を指示した場合には、さらに「壁」か
「稜線」かをメニューで指示して、それらのＩＤや壁／
稜線フラグを得て、それらを記憶装置３に格納すること
により加工個所の指定が完了する。この場合、外部記憶
媒体６から取り込んだ外部装置のプログラムが記憶装置
３に格納した加工個所を示す閉領域ＩＤ、図形要素Ｉ
Ｄ、図形要素ＩＤ、壁／稜線フラグに基づいて加工個所
の指定をすることも可能である。

【００２３】ステップＳ２では、ステップＳ１で設定し
た加工個所の指定に基づいて、加工形状データが作成さ
れ記憶装置３に格納される。この場合の処理手順を、閉
領域、図形要素に分けて説明する。 （１）閉領域の場合 この場合は閉領域ＩＤをもとに、そのＺ方向の面の形状
データ（図３ｂ）を、記憶装置３から読出してそのまま
加工形状（加工時の形状）データとする。 （２）図形要素の場合 この場合、壁／稜線フラグが「壁」の場合には、図形要
素ＩＤを基にしてその壁の勾配角度を、記憶装置３に格
納されているワークの形状データから得る。図６は加工
形状データの説明図であり、前述のようにして得られた
角度Ａに基づき、加工形状データを示す同図（ａ）に示
す直線を求めて加工形状データとする。また、壁／稜線
フラグが「稜線」の場合には、例えば図６（ｂ）に示す
ように、半径ｒ５の円弧を加工形状データとする。

【００２４】ステップＳ３では、ステップＳ２で作成さ
れた加工形状データを記憶装置３から読出し、該加工形
状の加工に最適な工具が、記憶装置３に格納してある工
具情報から検索され、同時に加工方法や切り込み量など
の加工条件が設定され、これらの条件が記憶装置３に格
納される。図７はこの加工条件の設定の詳細フローチャ
ート、図８は工具情報に登録されている工具群の説明図
であり、図８では（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ一種の工具
が示されているが、実際には各々について、工具径や工
具長が異なる複数の工具が存在する。

【００２５】以下に、各種の加工形状データを例にし
て、図７のフローチャートを参照しながら、図２のフロ
ーチャートのステップＳ３での処理を説明する。図９は
加工形状の説明図であり、同図（ａ）には勾配１°の
「壁」の加工形状データが示され、この加工形状データ
に対して、図７のフローチャートのステップＳ７０１で
は、加工形状の角度１°と一致するテーパ角を持つ工具
が工具情報から検索され、図８（ｂ）に示す工具がこれ
に該当するので、該工具の全てのＩＤが記憶装置３にセ
ットされ、フラグがＯＮに設定される。

【００２６】ステップＳ７０２では、ステップＳ７０１
でセットしたフラグが読み取られ、フラグがＯＮなので
ステップＳ７０３に進み、ステップＳ７０３では一致す
る工具での加工条件が設定され、図９（ｂ）に示すスラ
イス加工が設定される。スライス加工とは、Ｚ座標値を
一定にして切削する加工であり、加工形状と工具形状と
が一致するために、加工面の仕上がり精度がよく、工具
の性能を最大限に生かすことができ、工具の切り込み量
を各工具が持つ最大切り込み量に設定することができ
る。そして、ステップＳ７０３では、ステップＳ７０１
でセットした工具ＩＤを記憶装置３から順に読取り、該
ＩＤを利用して各工具について記憶装置３から最大切り
込み量を読出し、図９（ｃ）に示すような工具ＩＤｎ
（ｎ＝１、２・・・）と対応する最大切り込み量△Ｚｎ
とのテーブルを作成し、記憶装置３に格納して全ての処
理を終了する。

【００２７】図１０は加工形状データの説明図であり、
同図（ａ）には勾配３°の「壁」の加工形状が示され、
この加工形状に対して、図７のフローチャートのステッ
プＳ７０１では、加工形状の角度３°と一致するテーパ
角を持つ工具が工具情報から検索される。図８には、一
致する工具は存在しないので、対応するフラグはＯＦＦ
にされるため、ステップＳ７０２の判定がＮＯとなり、
ステップＳ７０４に進んで、加工形状の角度より小さい
テーパ角度を持つ工具の中で、最も大きいテーパ各度の
工具が検索される。この理由は、加工形状の角度より大
きいテーパ角度の場合は、図１０（ｂ）に示すように、
加工形状に食い込んでしまうからであり、加工形状より
小さいテーパ角度から最大のものを選ぶのは、同図
（ｃ）に示すように、同一面精度で仕上げるとテーパ角
度が大きい程切り込み量が大きく取れ、加工効率が良い
ためである。

【００２８】この場合には、図８（ｃ）のテーパ角度２
°の工具がこの条件を満たすので、（ｃ）に属する全て
の工具ＩＤを記憶装置３にセットして、フラグをＯＮに
してステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５ではフ
ラグを検出し、フラグがＯＮであることを確認してステ
ップＳ７０６に進んで、加工方法を図９（ｂ）に示すス
ライス加工に設定する。そして、ステップＳ７０４でセ
ットした工具ＩＤを、記憶装置３から順に読取り、面精
度を保つための工具のＺ方向切り込み量△Ｚを算出す
る。図１１は工具切り込み量の算出の説明図であり、同
図に示すように、加工形状角度をθ、工具テーパ角度を
α 、面精度をε 、加工形状角度をθとして、切り込
み量△Ｚは図１１から導かれる次式により算出する。

【数１】△Ｚ＝ε・ｃｏｓα／ｓｉｎ（θ−α） 数式１による算出値が工具の最大切り込み量より大きく
なった場合は、工具の最大切り込み量を切り込み量とし
て採用する。面精度はプログラム内の定数、或いは入力
装置２からの入力として設定するか、記憶装置３にパラ
メータとして書込んで置き、それを読み込むことにより
設定する。

【００２９】次いでステップＳ７０７では、ステップＳ
７０６で作成したテーブルから、面精度を保つような加
工が実際に可能であるかどうかの判定を行う。この判定
は、面精度を保つための工具のＺ方向の切り込み量が、
予め設定された下限値より小さい場合、切り込み回数が
多くなり加工時間がかかり過ぎると判断して、現実的に
加工不能と判定する。この下限値は、プログラム内の定
数、或いは入力装置２からの入力として設定するか、記
憶装置３にパラメータとして書込んで置き、それを読み
込むことにより設定する。ステップＳ７０７で加工可能
と判定されると、全ての処理が完了する。

【００３０】図１２は、ならい加工時のピッチを算出す
る方法を説明するための図であり、同図（ａ）には勾配
４０°の斜面がＺ方向の形状となる閉領域の加工形状が
示され、この加工形状に対して、図７のフローチャート
のステップＳ７０２では、一致する工具がないと判定さ
れるので、ステップＳ７０４に進んでテーパ角度２゜の
工具が選択されるが、その工具に対してはステップＳ７
０６で計算されたＺ方向切り込み量が、ステップＳ７０
７で加工不可能と判定されたとする。この場合は、ステ
ップＳ７０８に進んで図１２（ｂ）に示すような「なら
い加工」が加工方法として設定される。

【００３１】スライス加工では、面精度を保障するため
に、Ｚ方向の切り込み量が算出されたが、このならい加
工では、図１２（ｂ）に示すピッチＰが算出される。こ
のピッチＰは、図１２（ｃ）に示すように、工具径を
Ｄ、面精度をε、加工形状角度をθとして、数式１によ
り算出される。

【００３２】

【数２】

【００３３】また、図１２（ｃ）に示すａ、ｂに対して
は数式３〜数式５が成立する。

【数３】（Ｄ／２）²＝（Ｐ／２）²＋ｂ²

【数４】ｂ＋ａ＝Ｄ／２

【数５】ａ＝ε／ｃｏｓθ ピッチは図１２（ｃ）に示すように、加工形状の角度や
工具の種別によって決定され、図８（ａ）〜（ｄ）につ
いてそれぞれピッチが算出され、少ない加工で面精度を
保障するピッチの大きい工具が選択され、（ｄ）の工具
が選択されると、（ｄ）に属する全ての工具の工具ＩＤ
と算出したピッチが図９（ｃ）に示したテーブルにセッ
トされ、記憶装置３に格納される。

【００３４】このように、第１の実施例によると、指定
された加工個所の加工形状に一致する工具があればその
工具が選択され、一致する工具がない場合は加工形状に
近似する工具が選択され、近似工具もない場合は、なら
い加工を行うという自動選択が行われ、同時に加工条件
も選択されるので、コンピュータを使用する製品の設計
や製造において、使用工具の標準化とＮＣデータ作成の
省力化とを実現して工具の選択を適格に行うことか可能
になる。

【００３５】［第２の実施例］次に、図１３及び図１４
を参照して第２の実施例を説明する。ここで、図１３は
第２の実施例の動作を示すフローチャート、図１４は工
具可動範囲の説明図である。

【００３６】第２の実施例では、図１３の動作を実行す
る装置としては、すでに図１で説明した第１の実施例と
同形式の装置が使用され、中央処理装置１は、装置全体
の制御を行う機能を有し、表示装置２は、加工領域の形
状、加工時の工具の軌跡及び加工方法の選択メニュー、
処理途中のデータ及び入力データの表示を行う機能を有
し、入力装置２は、キーボードとマウスを備え、工具選
択情報や指示情報を入力する機能を有している。また、
記憶装置３は、工具選択の処理プログラム、ＣＡＤ図面
情報、加工情報、工具情報及び処理途中のデータを記憶
する機能を有し、入出力制御装置４は、外部記憶媒体６
から工具選択のプログラムを取込み、記憶装置３に記憶
する機能を有している。そして、第２の実施例では、記
憶装置３に格納されているＣＡＤ図面情報の領域が認識
され、工具の可動エリアは予め算出されている。

【００３７】以下に説明する第２の実施例において、
「ループ」とは、順序が付けられた複数または一つの線
分或いは曲線の集まりで、前の線分或いは曲線の終点
と、次の線分或いは曲線の始点とが一致しているものを
いい、最後の線分或いは曲線と、最初の線分或いは曲線
の始点とが一致する場合を「閉じたループ」と、一致し
ない場合を「開いたループ」と呼ぶ。また、物体の外面
の輪郭を表現するループを「外周ループ」と、物体の内
面の輪郭を表現するループを「内周ループ」と呼ぶ。
「工具群」とは、工具径が一致し他の形状が異なる複数
の工具をいい、「工具の可動エリア」とは、工具が加工
体以外の領域に干渉せずに動き得る空間で、工具の移動
方向に直角方向の断面をいう。「工具の可動面積」と
は、工具の可動エリアの面積をいう。図１４（ａ）は、
被加工体Ｒ１の加工対象領域Ｒ２と、工具Ｔとの位置関
係を示し、同図（ｂ）には、被加工体Ｒ１の加工対象領
域Ｒ２に、工具Ｔの工具可動範囲が斜線で示してある。

【００３８】以下に、第２の実施例の動作を説明する。
ステップＳ８０１では、被加工体の図面の着目した領域
の工具が上下移動する方向に直角な面積、即ち加工領域
の面積Ｓ０を算出し、ステップＳ８０２に進んで現在着
目している工具径を持つ工具群の加工領域内における可
動面積Ｓ１を算出する。次いで、ステップＳ８０３にお
いて、ステップＳ８０２で求めた着目する工具群の工具
の加工領域内の可動面積Ｓ１と、ステップＳ８０１で求
めた着目する加工領域の面積Ｓ０との比が、予め設定し
た所定値Ｋ１以上であるかどうかが判定され、Ｋ１以下
であるとステップＳ８０７に進み、着目している工具径
を持つ工具群での加工は、微小な加工量しかないとの判
断での処理が行われる。

【００３９】ステップＳ８０５で、可動面積Ｓ１と加工
領域の面積Ｓ０との比が、予め設定した所定値Ｋ１以上
であると判定されると、ステップＳ８０４に進んで、現
在着目している工具群の工具の断面積Ｓ２を求める。こ
の場合、断面積Ｓ２は、着目している工具群の代表工具
径をＤ０、円周率をπ、工具の断面形状が円であるとし
て、数式６で与えられる。

【数６】Ｓ２＝πＤ０²／４

【００４０】次いで、ステップＳ８０５に進んで、ステ
ップＳ８０２で求めた可動面積Ｓ１とステップＳ８０４
で求めた断面積Ｓ２との比が、予め設定した所定値Ｋ２
以上であるかどうかの判定が行われ、Ｋ２以下であると
ステップＳ８０７に進み、着目している工具径を持つ工
具群での加工は、微小な加工量しかないとの判断での処
理が行われる。

【００４１】ステップＳ８０５で、可動面積Ｓ１と断面
積Ｓ２との比が、予め設定した所定値Ｋ２以上であると
判定されると、ステップＳ８０６に進んで、着目した工
具が該加工領域の加工に有効な工具であるとの判断での
処理が行われる。

【００４２】このように、第２の実施例によると、加工
対象領域に侵入可能な工具について、加工領域の面積Ｓ
０と可動面積Ｓ１との比及び工具断面積Ｓ２と可動面積
Ｓ１との比により、加工量の有効性を定量的に判断し
て、不要工具の段取り工数及び加工時間をなくして、加
工効率を向上させることが可能になる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指定された加工箇所の加工形状に一致する形状、或いは
近似する形状の工具が有ればその工具が選択され、一致
する工具も近似する工具も存在しない場合は、加工時の
形状や工具の種別によって決定されるピッチに基づいて
自動的に工具が選択されるので、コンピュータを利用し
た製品の設計や製造において使用工具の標準化とＮＣデ
ータ作成の省力化とを実現して工具の選択を適確に行う
ことが可能になる。

【００４４】また、本発明によれば、着目する加工領域
の面積、及び当該加工領域内での着目する工具の可動面
積が算出され、当該可動面積と加工領域の面積との比が
第１の所定値以上である場合には、当該工具の断面積が
算出され、当該可動面積と断面積との比が第２の所定値
以上である場合には、当該工具が当該加工領域の加工に
有効な工具であると判断されるので、不要工具の段取り
工数及び加工時間を無くすことができ、コンピュータを
利用した製品の設計や製造において、加工効率を向上さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２の実施例に共通するＮＣデ
ータ作成装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例の全体動作を示すフロー
チャートである。

【図３】ワークの形状データの説明図である。

【図４】工具の形状情報の説明図である。

【図５】加工個所の形状の説明図である。

【図６】加工形状データの第１の説明図である。

【図７】図１のステップＳ３の詳細なフローチャートで
ある。

【図８】使用可能な工具の説明図である。

【図９】加工形状データの第２の説明図である。

【図１０】加工形状データの第３の説明図である。

【図１１】工具の切り込み量の算出の説明図である。

【図１２】ならい加工とピッチの算出との説明図であ
る。

【図１３】本発明の第２の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１４】工具の加工領域での可動面積の説明図であ
る。

【符号の説明】

１： 中央処理装置 ２： 入力装置 ３： 記憶装置 ４： 入出力装置 ５： 表示装置 ６： 外部記憶装置 ７： ＮＣ工作機械

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 影浦 勝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−181855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−181853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−45545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−75850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274842（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 19/18 - 19/46

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ加工に使用する工具のデータを含む
   ＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置において、 複数の利用可能な工具について当該工具の形状、加工条
   件を記憶する工具記憶手段と、 加工目標形状を記憶する形状記憶手段と、 加工箇所を指定する指定手段と、 前記指定手段により指定された加工箇所の加工目標形状
   を前記形状記憶手段から読出して、加工時の形状を決定
   する加工時形状決定手段と、 前記加工時形状決定手段により決定された加工時の形状
   に一致する形状を有する工具を前記工具記憶手段から検
   索し、その工具が存在する場合はその工具を選択する第
   １の選択手段と、 前記第１の選択手段により加工時の形状に一致する形状
   を有する工具が存在しないとされた場合、加工時の形状
   に近似する形状を有する工具を前記工具記憶手段から検
   索し、その工具が存在する場合はその工具を選択する第
   ２の選択手段と、 前記第１の選択手段により加工時の形状に一致する形状
   を有する工具が存在しないとされ、かつ前記第２の選択
   手段により加工時の形状に近似する形状を有する工具が
   存在しないとされた場合、加工時の形状や工具の種別に
   よって決定されるピッチに基づいて工具を選択する第３
   の選択手段とを有することを特徴とするＮＣデータ作成
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１の選択手
   段、第２の選択手段、及び第３の選択手段は、更に、加
   工時の加工条件を算出することを特徴とするＮＣデータ
   作成装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記第２の選択手段
   は、面精度を保つ工具のＺ方向の切り込み量を算出し、
   算出された切り込み量が予め設定された切り込み量の下
   限値より大きい場合は、加工時の形状に近似する形状を
   有する工具が存在するものとすることを特徴とするＮＣ
   データ作成装置。
4. 【請求項４】 ＮＣ加工に使用する工具のデータを含む
   ＮＣデータを作成す るＮＣデータ作成装置において、 着目する加工領域の面積を算出する加工面積算出手段
   と、 前記加工領域内での着目する工具の可動面積を算出する
   可動面積算出手段と、 前記可動面積と前記加工領域の面積との比が第１の所定
   値以上であるか否かを判定する第１の判定手段と、 前記第１の判定手段で前記可動面積と前記加工領域との
   比が第１の所定値以上であると判定された場合に、前記
   工具の断面積を算出し、更に前記可動面積と前記断面積
   との比が第２の所定値以上であるか否か判定する第２の
   判定手段とを有し、 前記第２の判定手段で前記可動面積と前記断面積との比
   が第２の所定値以上であると判断した場合に、前記工具
   が前記加工領域の加工に有効な工具であると判断する こ
   とを特徴とするＮＣデータ作成装置。
5. 【請求項５】 複数の利用可能な工具について当該工具
   の形状、加工条件を記憶する工具記憶手段と、加工目標
   形状を記憶する形状記憶手段とを用いて、ＮＣ加工に使
   用する工具のデータを含むＮＣデータを作成するＮＣデ
   ータ作成方法であって、 加工箇所を指定する指定工程と、 前記指定工程により指定された加工箇所の加工目標形状
   を前記形状記憶手段から読出して、加工時の形状を決定
   する加工時形状決定工程と、 前記加工時形状決定工程により決定された加工時の形状
   に一致する形状を有する工具を前記工具記憶手段から検
   索し、その工具が存在する場合はその工具を選択する第
   １の選択工程と、 前記第１の選択工程により加工時の形状に一致する形状
   を有する工具が存在しないとされた場合、加工時の形状
   に近似する形状を有する工具を前記工具記憶手段から検
   索し、その工具が存在する場合はその工具を選択する第
   ２の選択工程と、 前記第１の選択工程により加工時の形状に一致する形状
   を有する工具が存在しないとされ、かつ前記第２の選択
   工程により加工時の形状に近似する形状を有する工具が
   存在しないとされた場合、加工時の形状や工具の種別に
   よって決定されるピッチに基づいて工具を選択する第３
   の選択工程とを有することを特徴とするＮＣデータ作成
   方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記第１の選択工
   程、第２の選択工程、及び第３の選択工程は、更に、加
   工時の加工条件を算出することを特徴とするＮＣデータ
   作成方法。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記第２の選択工程
   は、面精度を保つ工具のＺ方向の切り込み量を算出し、
   算出された切り込み量が予め設定された切り込み量の下
   限値より大きい場合は、加工時の形状に近似する形状を
   有する工具が存在するものとすることを特徴とするＮＣ
   データ作成方法。