JP3753133B2 - 工作機械のｎｃ加工データ生成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを数値制御により複数の工具経路で工具を交換しながら順次加工していく工作機械のＮＣ加工データ生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横型マシニングセンタ加工における加工順序の決定方式に関して、ワークの形状情報と、使用工具情報と、加工面角度情報とを加工定義データとし、上記使用工具情報に基づいて工具の交換回数が最小となるように、工具の使用順序を決定し、上記加工面角度情報に基づいて工具を交換したときの加工面角度の変更が少なくなるように、使用工具毎に加工面角度の設定順序を決定することが知られている（特許文献１参照）。この加工順序決定方式は、マシニングセンタの回転テープルをできるだけ回転させずに、工具を交換していくことができるようにして、加工時間の短縮を図ろうとするものである。
【０００３】
すなわち、工具の加工面角度を変更する際にはマシニングセンタの回転テーブルを回転させなければならない。そこで、上記加工順序決定方式の考え方は、例えば、第１の使用工具の加工面角度がａ゜→ｂ゜→ｃ゜の順で設定されているときに、第２の使用工具の加工面角度として、ｂ゜、ｃ゜及びｄ゜の３種類があれば、第２の使用工具の最初の加工面角度をｃ゜に設定し、工具を交換した際に、回転テーブルを回転させなくても済むようにするというものである。
【０００４】
ところで、上述の如く工具を交換しながらワークの加工を進めて行く場合、ＮＣデータ生成の際のツール情報付加工程では、一般には各工具経路で行なう加工の種類、必要なツールの種類や寸法などの情報に基づいて、作業者の判断で最適な使用ツールが選定されている。そうして、当該ツールがワークと干渉しないか否かの加工シミュレーションによるチェックが行なわれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３２０３８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば車体の金型加工のように工具経路数が多くなると、それに伴ってデータ生成数も多くなるから、データ生成に要する作業時間が長くなる。また、ツール選定に際して、人が荒加工用か仕上げ加工用かの判断、工具本体の工具ホルダーへの組付可否、工具ホルダーの主軸への組付可否の判断を行ない、さらに工具寿命を判断してＣＬ（カッタロケーション）データの分割を行ない、また、ＡＴＣ（オートツールチェンジャ）番号の設定を行なって、ＮＣデータの入力を行なっているため、ツール選定ミス、ツール交換時期の設定ミス、入力ミスが発生し易くなり、効率を高めることが難しい。さらに、作業者によって選定するツールが異なり、そのため、加工精度や加工効率に影響が出たり、或いは高価なツールが多く選定されてコストも高くなる場合もある。
【０００７】
そこで、本発明は、各工具経路に最適なツールを自動で選定していくことができるようにするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、種々のツールをワーク加工にあたって要求されるツール条件に応じて複数のグループに分け、且つ各グループからツールを剛性が高いもの順に検索できるようにしたツール順番情報を予め準備しておき、この情報に基づいてツールを順次選定し、主軸に対する組付の可否、ワークに対する干渉チェックを行なっていくようにした。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、数値制御によりツールを順次交換しながらワークを加工していく工作機械のＮＣ加工データ生成方法であって、
上記工作機械の主軸に組み付けることができるツールを規定したツール組付情報と、ツールがその特徴に応じて複数のグループに分けられ各グループのツールについてその剛性の高さを基準にして順番付けされてなるツール順番情報と、各ツールについて各種材質のワークに各種の加工方法を施したときの切削限界距離をこのワーク材質の種類と加工の種類とに基づいて定義した切削寿命情報と、上記ワーク材質に関する情報とを有するデータベースと、加工シミュレーション用のワークモデルとを準備しておき、
ＮＣデータ記憶装置に記録された一連のＣＬデータを逐次読み出し、
読み出された上記ＣＬデータから得られるツールに対する要求条件を検索キーとして、上記ツール順番情報を検索して当該要求を満たすツールグループから剛性の高い順にツールを読出し、
上記読出したツールについて、上記ツール組付情報を検索して上記工作機械の主軸に組み付けることができるか否かの判定を行ない、
上記読出したツールの上記組付可否判定が可であるときは、上記ワークモデルを取り込んで、そのツールを用いた加工シミュレーションにより当該ツールとワークとの干渉チェックを行ない、
上記干渉を生じないツールが得られたときに、該ツールを使用ツールとして選定したツール情報を上記ＣＬデータに付加し、
さらに、上記選定した使用ツールの工具本体の種類と当該ＣＬデータのワーク材質及び加工方法に関する情報とを検索キーとして、上記切削寿命情報を検索して当該工具本体の切削限界距離を求め、該切削限界距離を当該ＣＬデータに付加し、
全てのＣＬデータについて上記切削限界距離の付加が終了した後に、ツールの種類及び加工工程に関して同じツール情報をもつＣＬデータを上記ＮＣデータ記憶装置から検索し、
上記ツール情報が互いに同じである複数のＣＬデータが得られたとき、それらＣＬデータの切削必要距離の合計が当該工具本体の切削限界距離以下であるか否かを判定し、
上記切削必要距離の合計が当該工具本体の切削限界距離以下であるときに、当該複数のＣＬデータに対して１つのツールで各ＣＬの切削が実行されるようにツール情報を付加することを特徴とする。
【００１０】
従って、人による判断を排して使用ツールが自動で設定されていくため、ツール選定ミス、ツール情報の入力ミスが避けられるとともに、処理時間の大幅な短縮が図れる。また、予め定めた条件に従ってツールが選定されるため、人によって選定ツールが異なることもなくなる。そうして、各種のツールをその特徴に応じて複数のツールグループに分けるようにしたから、ツール順番情報からのツールの検索処理を迅速に行なう上で有利になり、しかも、ツール剛性の高いものから優先して選定されるから、加工効率の向上及び加工精度の確保に有利になる。さらに、ある工具経路で使用する工具本体の切削寿命に余裕が あるときはこれを他の工具経路にも使用するというように、工具本体を効率良く使用することができるように、ＮＣデータを生成することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の工作機械のＮＣ加工データ生成方法において、
上記ツール順番情報では、ツールの形状に応じてツールのグループ分けをしていることを特徴とする。
【００１２】
従って、ツール順番情報の検索を迅速に行なう上で有利になる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の工作機械のＮＣ加工データ生成方法において、
上記ツール順番情報は、各ツールグループについて、工具本体を工具ホルダーに組み付けた状態でのツール剛性に基づいて順番付けしたものであり、
上記ツール組付情報は、上記主軸に組付可能な工具ホルダーの種類を規定したマシン情報と、各工具ホルダーに組付可能な工具本体の種類を規定したホルダー情報とを備え、
上記読出したツールの組付可否判定では、読出したツールの工具本体と工具ホルダーとについて、上記マシン情報に基づく該工具ホルダーの上記主軸に対する組付の可否判定と、上記ホルダー情報に基づく該工具本体の当該工具ホルダーに対する組付の可否判定とを行なうことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、実際の加工において、加工効率や加工精度には、工具本体の寸法と材質のみで決まる剛性だけでなく、この工具本体を組み付けた工具ホルダーの寸法及び材質、並びに工具本体の首下長さ（工具本体のホルダーからの突出長さ）が影響する。そこで、本発明では、工具本体を工具ホルダーに組み付けた状態での剛性に基づいてツールの順番付けを行なったものであり、従って、加工効率の向上及び加工精度の確保にさらに有利になる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の工作機械のＮＣ加工データ生成方法において、
上記データベースは、各ツールについてその使用可能な加工工程を規定した加工工程情報を含み、
上記ツール順番情報は、各ツールグループにおいて、加工精度の低いツールが加工精度の高いツールに優先して検索されるように設定され、
上記読出したツールの上記組付可否判定において可という判定が得られ、且つ上記加工工程情報と上記ＣＬデータの加工工程に関する情報とに基づいて当該ツールを当該加工工程に使用することができるという判定が得られたときに、上記干渉チェックを行なうことを特徴とする。
【００１６】
すなわち、加工精度の高いツールは加工精度の低いツールよりも高価であることが一般的である。そこで、加工精度の低いツールを優先的に検索し、当該ツールをＣＬデータに設定されている加工工程に使用できるときに、このツールを当該工具経路に適用可能であると判定するようにして、コストの面から的確なツール選定を行なうことができるようにしたものである。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の工作機械のＮＣ加工データ生成方法において、
上記選定した使用ツールの工具本体の切削限界距離を求めたとき、該切削限界距離が上記ＣＬデータの切削必要距離よりも長いときには、各切削距離が該切削限界距離以下となるように当該ＣＬデータを分割し、分割した各ＣＬデータに互いに同じ種類のツールが使用ツールとなるようにツール情報を付加することを特徴とする。
【００１８】
従って、上記切削必要距離が上記切削限界距離よりも長いときに、ツールの適切な交換時期を設定することができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、ＮＣデータ記憶装置に記録された一連のＣＬデータを逐次読み出し、そのＣＬデータのツール要求条件に関する情報を検索キーとして、ツール順番情報を検索して該当するツールグループから剛性の高い順にツールを読出し、該読出したツールについてツール組付情報を検索して組付可否判定を行ない、組付可であるときは加工シミュレーションにより当該ツールの干渉チェックを行ない、干渉を生じないときに、該ツールを使用ツールとするツール情報を上記ＣＬデータに付加するようにし、さらに選定した使用ツールの切削限界距離が当該ＣＬデータの切削必要距離よりも長いときに、残る切削寿命で対応可能な切削必要距離をもつＣＬデータを検索し、１つのツールを複数のＣＬで使用するようにツール情報を設定するから、人による判断を排して所定のルールで、選定対象となる全ツールについて当該工具経路の加工に適するか否かの判定を自動で一括処理することができ、人為ミスが避けられるとともに、処理時間の大幅な短縮が図れ、しかも、ツール剛性の高いものから優先して選定されるから、加工効率の向上及び加工精度の確保に有利になり、さらにツールを効率良く使用することができるように、ＮＣデータを生成することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、上記ツール順番情報では、ツールの形状に応じてツールのグループ分けをしているから、ツールの検索を迅速に行なう上で有利になる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、上記ツール順番情報では、各ツールグループについて工具本体を工具ホルダーに組み付けたときの剛性に基づいて順番付けしたから、加工効率の向上及び加工精度の確保にさらに有利になる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、上記ツール順番情報から、加工精度の低いツールが加工精度の高いツールに優先して検索されるようにしたから、コスト面で的確なツール選定を行なう上で有利になる。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、当該工具経路の切削必要距離が上記使用工具本体の切削限界距離よりも長いときには、各切削距離が該切削限界距離以下となるように当該ＣＬデータを分割し、分割した各ＣＬデータで同じ種類のツールが使用ツールとなるようにツール情報を付加するようにしたから、工具本体の切削寿命を考慮して適切な交換時期を設定することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る工作機械（マシニングセンタ）のＮＣ加工データ生成装置の全体構成を示す。すなわち、この装置は、コンピュータを利用したものであって、ＮＣデータ記憶装置１と、ツール順番情報２、マシン情報３、ホルダー情報４、工具本体情報５、工具本体の切削寿命情報６、ソリッド（シミュレーション用ワークモデル）７、各種のツールモデル等を記憶・管理したデータベースと、各種の検索・判定処理を行なうための演算装置及び制御装置を備えてなる。
【００２６】
ＮＣデータ記憶装置１は、ＣＬデータ群を記憶させたものである。このＣＬデータ群は、図２に示すＣＬ発生処理８によって得る。すなわち、ワークを加工するために設定した各工具経路に関して、その加工順番情報１１、各工具経路の加工工程情報（荒加工Ａ、仕上げ加工Ｃ等の種類）１２、加工方法情報（Ｚ軸座標固定の等高線加工TOU、隅取り加工SUM、Ｘ・Ｙ・Ｚの各軸座標が変化する面沿い加工MEN等の種類）１３、工具簡易寸法情報（使用すべき工具本体の径（工具径）及び工具本体先端のアール（工具Ｒ））１４、被削材情報（ワーク材質情報）１５等を入力してＣＬデータ９が生成される。
【００２７】
ツール順番情報２は、様々なツールをその特徴に応じて複数のツールグループに分け、各ツールグループのツールについてその剛性の高さを基準にして順番付けしたものであり、表１に１つのグループの順番情報を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
グループ分けは、基本的にはツール形状（工具径、工具Ｒ）が同じものでグループ化し、突き加工専用ツールなど特別用途のツールは別グループとしているが、必要に応じてツールコストに基づいてグループ化してもよい。
【００３０】
ツール剛性については、工具本体を工具ホルダーに組み付けたときの剛性に基づいて順番付けしている。この順番付けに当たっては、工具本体の寸法及び材質、工具ホルダーの寸法及び材質及び工具本体の首下長さに基づいて、ツール撓み量を計算し、表１に示すように撓みの少ない順に設定している。また、表１に示すように各ツールグループにおいて、加工精度の低いツール（荒加工用工具本体ACS）が加工精度の高いツール（荒加工にも仕上げ加工にも用いることができる工具本体SCB）に優先して検索されるように設定している。
【００３１】
図３に示すように、マシン情報３は、工作機械別にその主軸径に基づいて組付可能な工具ホルダーの種類を規定したものである。ホルダー情報４は、各工具ホルダー別に組付可能な工具本体の種類を規定したものである。マシン情報３とホルダー情報４とによってツール組付情報が構成されている。工具本体情報（加工工程情報）５は、各工具本体について、工具径、工具Ｒ、刃長等の寸法情報の他、その工具本体を使用可能な加工工程を規定したものである。切削寿命情報６は、表２に示すように、各種の工具本体について、各種材質のワークに各種の加工方法を施したときの切削限界距離をこのワーク材質の種類と加工の種類（加工工程及び加工方法）とに基づいて定義したものである。
【００３２】
【表２】
【００３３】
図４はＮＣデータのＣＬデータ９に以下に述べる処理によってツール情報（工具本体及び工具ホルダーの種類、ＡＴＣ番号、切削距離、工具寿命等）が順次付加されていく様子を示す。
【００３４】
上記ＣＬデータ９へのツール情報の付加手順を図１等を参照して以下説明する。
【００３５】
図１に示すＮＣデータ記憶装置１から一連のＣＬデータ（ＡＴＣ番号未設定）９を逐次読み出す。このＣＬデータ９は、ＣＬ発生処理８によって入力されている加工順序情報、加工工程情報、加工方法情報、工具簡易寸法情報及び被削材情報、並びに工具経路情報（座標データ）を含む。
【００３６】
上記ＣＬデータ９から得られる被削材情報、加工方法及び工具簡易寸法を検索キーとしてツール順番情報２を検索し、図３に示すように当該検索条件に当てはまるツール順番リスト１６を読出す。すなわち、ツール順番情報２に関しては、要求に応じたツール順番リストを選択するための、図３に一例を示すツール順番情報選択基準１７が定められている。この選択基準１７は被削材、加工方法及び工具簡易寸法によってツール順番リストＩＤを規定したものであり、このツール順番リストＩＤのクリックによってツール順番リスト１６が読み出される。
【００３７】
上記ツール順番リスト１６では複数のツール（工具本体と工具ホルダーとの組み合わせ）が剛性が高い順に記述されており、この順で読出されたツールについて、ホルダー組付判定処理２１、工具組付判定処理２２及び加工工程判定処理２３によって、当該工具経路の切削に適用できるか否かの判定を行なう。
【００３８】
ホルダー組付判定処理２１では、図３に示すマシン情報３をデータベースから選定して、当該工作機械の主軸に組み付けることができるホルダーＩＤ（工具ホルダーのＩＤ）を求め、その中に読出したツール（ツール順番リスト１６で剛性の高い順に読出されたツール）のホルダーＩＤが存在するか否かを判定する。
【００３９】
工具組付判定処理２２では、ツール順番リスト１６のホルダーＩＤを検索キーとしてホルダー情報４を検索して当該工具ホルダーに組み付けることができる工具ＩＤ（工具本体のＩＤ）を求め、読出したツールの工具ＩＤが存在するか否かを判定する。
【００４０】
加工工程判定処理２３では、読出したツールの工具ＩＤを検索キーとして工具本体情報５を検索してその工具を適用可能な加工工程を求め、当該ＣＬデータ９の加工工程が該当するか否かを判定する。
【００４１】
上記判定処理２１〜２３のいずれか一つでも「否」の判定であるときは、次に剛性の高いツールについて、同様の判定処理２１〜２３を行なう。全てが「可」という判定が得られたときに、当該ツールを当該工具経路の切削に適用することができるとして、次のツール干渉チェック２４に進む。
【００４２】
ツール干渉チェック２４では、データベースからソリッド７及び当該ツールのモデルを取り込んで、加工シミュレーションにより当該ツールとワークとの干渉チェックを行なう。
【００４３】
図５に加工シミュレーションの様子を模式的に示す。同図において、３２は加工によって得ようとする製品モデル、３３はツールモデルである。ツールモデル３３は、工作機械の主軸３４に工具ホルダー３５が組み付けられ、該工具ホルダー３５に工具３６が組み付けられたものである。３次元ＣＡＤシステムにおいて、メモリに仮想三次元空間を展開し、そこに、上記ソリッド７及びツールモデル３３を形成し、ツールモデル３３をＮＣデータの工具経路３７で移動させたときのソリッド７とツールモデル３３との距離に基づいて干渉をチェックすることになる。
【００４４】
上記干渉を生じた場合は次に剛性の高いツールについて同様の判定処理及び干渉チェックを行なう。上記干渉を生じないツールが得られたときには、そのツールを使用ツールに選定してツール情報（工具ＩＤ、ホルダーＩＤ及び首下長さ）を当該ＣＬデータ９に付加し（図４参照）、切削距離比較処理２５に進む。
【００４５】
切削距離比較処理２５では、上記選定ツールの工具本体種とＣＬデータ９より得られる被削材情報（ワーク材質）と加工方法とを検索キーとして、切削寿命情報６を検索して当該工具本体の切削限界距離を求める。一方、ＣＬデータ９の座標データに基づいて切削必要距離（工具経路の長さ）を求める。次いで、当該ＣＬデータ９にツール情報（切削限界距離及び切削必要距離）を付加する（図４参照）。この切削限界距離と切削必要距離とを比較し、切削必要距離が切削限界距離よりも長いときには次のＣＬ分割処理２６に進んで当該ＣＬデータ９を各切削距離が当該工具の切削限界距離以下となるように分割し、各ＣＬデータ９に同じツール情報を付加する。
【００４６】
以上に述べた各種のツール情報付加が全てのＣＬデータ９について終了した後に、ＡＴＣ番号設定処理２７に進む。ＡＴＣ番号設定処理２７では、各ＣＬデータ９に対してその加工順にＡＴＣ番号を「１」から１ずつ順次繰り上げて与えていくとともに、オートツールチェンジャのためのツール準備リスト作成していく。ツール準備リストには、各ＣＬデータ９に対応するＡＴＣ番号、加工工程及びツール（工具本体及び工具ホルダー）についての情報を与えていく。
【００４７】
また、ＡＴＣ番号設定処理２７では、ツールの種類及び加工工程に関して同じツール情報をもつＣＬデータ９を上記ＮＣデータ記憶装置１から検索し、ツール情報が互いに同じであり且つ切削必要距離の合計が当該工具本体の切削限界距離以下である複数のＣＬデータ９が得られたとき、当該複数のＣＬデータ９に対して同じＡＴＣ番号を設定し、１つのツールをこの複数のＣＬで使用するようにする。
【００４８】
図６〜図８は上記ＮＣ加工データ生成装置によるツール情報の自動付加制御のフローを示す。
【００４９】
スタート後のステップＳ１〜Ｓ３でＮＣデータ記憶装置１からのＣＬデータの切削順（加工順）での入力、シミュレーション用ソリッドの入力、並びにデータベースからのマシン情報の読込みを行なう。続くステップＳ４で切削順１番目のＣＬデータを対象ファイルに設定し、ステップＳ５で該ＣＬ内部データの被削材、加工方法、工具簡易寸法によりツール順番情報選択基準に基づいてツール順番情報（ツール順番リスト）を取り出す。続くステップＳ６でツール順番リストから最も剛性が高い１番目のツールを読込み、対象ツールに設定し、ステップＳ７で対象ツールの工具名（工具ＩＤ）及びホルダー名（ホルダーＩＤ）によりデータベースから工具本体情報及びホルダー情報を読み込む。
【００５０】
続くステップＳ８〜Ｓ１０で、上記マシン情報、ホルダー情報及び工具本体情報により、対象ツールのホルダーをマシン（主軸）に組み付けることができるか否か、対象ツールの工具本体は当該ホルダーに組み付けることができるか否か、並びに当該工具本体はＣＬ内部データの加工工程に使用できるか否かの各判定を行なう。
【００５１】
上記３つの判定全てが「可」であるときは、図７に示すステップＳ１１に進んで切削シミュレーションによりツールの干渉チェックを実行する。干渉する部分がないときには、当該工具本体種、工具ホルダー種及び首下長さに関するツール情報をＣＬデータに付加する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。
【００５２】
上記３つの判定のうち一つでも「否」であるとき、又はステップＳ１２で干渉有りと判定されたときは、ステップＳ１４に進んで、ツール順番リストの次に剛性が高いツールの有無を判定し、次のツールがあるときは、そのツールをツール順番情報から読み込んで対象ツールに設定し、先の場合と同様にステップＳ７〜Ｓ１２の処理を実行していく。次のツールがないときは、ステップＳ１６に進んで当該フローを終了する。
【００５３】
以上のようにしてＣＬデータにツール情報が付加された後、ステップＳ１７に進んで、ＣＬデータの工具本体種と被削材と加工方法とを検索キーとして、切削寿命情報６を検索して当該工具本体の切削寿命（切削限界距離）を取り出す。続くステップＳ１８でＣＬデータの座標データに基づいて切削長（切削必要距離）を測定する。そうして、続くステップＳ１９で当該切削長が切削寿命を越えているか否かを判定する。
【００５４】
上記切削長が切削寿命を越えていないときはステップＳ２０に進んでその切削長及び切削寿命を当該ＣＬデータに付加する。上記切削長が切削寿命を越えているときはステップＳ２１に進んで各切削長が当該切削寿命内になるようにそのＣＬデータを分割してステップＳ２０に進み、分割した各ＣＬデータに対してその切削寿命及び分割した切削長を付加する。
【００５５】
続くステップＳ２２で全てのＣＬデータに対してステップＳ５以下の各処理を行なったか否かを判定し、「否」の場合はステップＳ２３に進んで次のＣＬデータを対象ファイルに設定し同様の各処理を行なう。
【００５６】
全てのＣＬデータの処理が終了したときはステップＳ２４に進んで加工順１番目のＣＬデータを対象ファイルに設定し、続くステップＳ２５でＡＴＣ番号を定義し、これに「１」を代入する。続くステップＳ２６でＡＴＣ番号リストを定義し、これにＡＴＣ番号、並びに当該ＣＬデータの加工工程、ツール及び切削長を１項目として入力し、ステップＳ２７でそのＡＴＣ番号を当該ＣＬデータに入力する。さらにステップＳ２８でツール準備リストを定義し、これに当該ＣＬデータのＡＴＣ番号、加工工程及びツールを入力する。
【００５７】
図８に示すように、続くステップＳ２９で次のＣＬデータを対象ファイルに設定し、ステップＳ３０でＡＴＣ番号リストの１番目を対象項目にする。続くステップＳ３１で、対象項目（１番目のＣＬデータの加工工程及びツール）と、当該対象ファイルのＣＬデータ（２番目のＣＬデータ）の加工工程及びツールが一致しているか否かを判定する。一致している場合はステップＳ３２に進んで、対象項目の切削長と対象ファイルのＣＬデータの切削長との合計が当該ツールの工具本体の切削寿命以下であるか否かを判定する。
【００５８】
上記合計切削長が上記切削寿命以下であるときはステップＳ３３に進み、対象項目の切削長に対象ファイルのＣＬデータの切削長を加算してＡＴＣ番号リスト（１番目のＡＴＣ番号リスト）に上書する。さらに、ステップＳ３４で対象ファイルのＣＬデータに当該対象項目のＡＴＣ番号を入力し、ステップＳ３５に進む。すなわち、この場合、１番目と２番目のＣＬデータは互いの加工工程及びツールが一致しており、且つ両者の切削長の合計がそのツールの切削寿命以下であることから、この両ＣＬデータに対して同じＡＴＣ番号が付与されたことになる。従って、１つのツールが当該両ＣＬでは使用されることになる。
【００５９】
上記ステップＳ３１，Ｓ３２のいずれか一方で判定が「否」のときはステップＳ３６に進んでＡＴＣ番号リストの全ての項目についてステップＳ３１，Ｓ３２の判定処理を行なったか否かを判定する。全ての項目を処理しているときはステップＳ３７に進んでＡＴＣ番号を１つ繰り上げ、続くステップＳ３８でＡＴＣ番号リストに当該繰り上げたＡＴＣ番号、並びに上記対象ファイルに設定されたＣＬデータの加工工程、ツール及び切削長を１項目として追加する。次いで、ステップＳ３９でそのＡＴＣ番号を当該対象ファイルのＣＬデータに入力する。さらにステップＳ４０でツール準備リストに当該ＣＬデータのＡＴＣ番号、加工工程及びツールを入力し、ステップＳ３５に進む。
【００６０】
ステップＳ３６でＡＴＣ番号リストの全ての項目について処理していないと判定されたときは、ステップＳ４１に進んでＡＴＣ番号リストの次項目を対象にしてステップＳ３１，Ｓ３２の判定処理を行なう。
【００６１】
ステップＳ３４及びステップＳ４０に続くステップＳ３５では、全てのＣＬデータについてＡＴＣ番号の設定処理が行なわれたか否かを判定する。その判定が「否」の場合はステップＳ２９に進んで次のＣＬデータを対象ファイルに設定し、全てのＣＬデータについてＡＴＣ番号の設定処理が行なわれた場合は当該ツール情報の自動付加制御を終了する。
【００６２】
以上のように、上記ＮＣデータへのツール情報の自動付加システムによれば、様々なツールについてグループ分けし且つ剛性の高さを基準に順番付けしたツール順番情報、マシン情報、ホルダ情報、工具本体情報及びソリッドを準備し、ＮＣデータ記憶装置のＣＬデータより得られる情報に基づいて各種のツールをその剛性順に読出して適用の可否判定及び干渉チェックを行ない、各ＣＬデータにツール情報を自動付加していくようにしたから、多様なツールについて自動で一括処理することができ、人為ミスが避けられるとともに、処理時間の大幅な短縮が図れ、しかも、ツール剛性の高いものから優先して選定されるから、加工効率の向上及び加工精度の確保に有利になる。特に工具本体を工具ホルダーに組み付けたときの剛性に基づいて順番付けをしているから、加工効率の向上及び加工精度の確保にさらに有利になる。しかも、荒加工用のツールが仕上げ加工用のツールに優先して検索されるようにしたから、コスト面で的確なツール選定を行なうことができる。
【００６３】
また、選定したツールの切削寿命とＣＬの切削長とを比較し、前者が後者よりも短いときは、各切削長が当該切削寿命以下となるように当該ＣＬデータを分割し、分割した各ＣＬデータで同じツール情報を付加するようにしたから、ツールの切削寿命を考慮して適切な交換時期を設定することができる。
【００６４】
また、加工工程及びツールが同じであるＣＬデータを検索し、それらＣＬデータの切削長の合計が当該ツールの切削寿命以下であるときは、それらＣＬデータに同じＡＴＣ番号を与えて、１つのツールを複数のＣＬで使用するようにしたから、ツールを効率良く使用することができるように、ＮＣデータを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＮＣデータへのツール情報の自動付加システムの全体構成を示すブロック図。
【図２】 上記ＮＣデータのＣＬデータ生成処理の概要を示すブロック図。
【図３】 上記ツール情報自動付加システムにおけるＣＬデータとツール順番情報、マシン情報、ホルダー情報、工具本体情報との関係を示す図。
【図４】 上記ツール情報自動付加システムにおけるＣＬデータへのツール情報の塚の流を示す図。
【図５】 上記ツール情報自動付加システムにおける加工シミュレーションの様子を模式的に示す図。
【図６】 上記ツール情報の自動付加制御の前段部分のフロー図。
【図７】 上記ツール情報の自動付加制御の中段部分のフロー図。
【図８】 上記ツール情報の自動付加制御の後段部分のフロー図。
【符号の説明】
１ ＮＣデータ記憶装置
２ ツール順番情報
３ マシン情報
４ ホルダー情報
５ 工具本体情報
６ 切削寿命情報
７ ソリッド
８ ＣＬ発生処理
１１ 加工順番情報
１６ ツール順番リスト
１７ ツール順番情報選択基準

Claims (5)

1. 数値制御によりツールを順次交換しながらワークを加工していく工作機械のＮＣ加工データ生成方法であって、
   上記工作機械の主軸に組み付けることができるツールを規定したツール組付情報と、ツールがその特徴に応じて複数のグループに分けられ各グループのツールについてその剛性の高さを基準にして順番付けされてなるツール順番情報と、各ツールについて各種材質のワークに各種の加工方法を施したときの切削限界距離をこのワーク材質の種類と加工の種類とに基づいて定義した切削寿命情報と、上記ワーク材質に関する情報とを有するデータベースと、加工シミュレーション用のワークモデルとを準備しておき、
   ＮＣデータ記憶装置に記録された一連のＣＬデータを逐次読み出し、
   読み出された上記ＣＬデータから得られるツールに対する要求条件を検索キーとして、上記ツール順番情報を検索して当該要求を満たすツールグループから剛性の高い順にツールを読出し、
   上記読出したツールについて、上記ツール組付情報を検索して上記工作機械の主軸に組み付けることができるか否かの判定を行ない、
   上記読出したツールの上記組付可否判定が可であるときは、上記ワークモデルを取り込んで、そのツールを用いた加工シミュレーションにより当該ツールとワークとの干渉チェックを行ない、
   上記干渉を生じないツールが得られたときに、該ツールを使用ツールとして選定したツール情報を上記ＣＬデータに付加し、
   さらに、上記選定した使用ツールの工具本体の種類と当該ＣＬデータのワーク材質及び加工方法に関する情報とを検索キーとして、上記切削寿命情報を検索して当該工具本体の切削限界距離を求め、該切削限界距離を当該ＣＬデータに付加し、
   全てのＣＬデータについて上記切削限界距離の付加が終了した後に、ツールの種類及び加工工程に関して同じツール情報をもつＣＬデータを上記ＮＣデータ記憶装置から検索し、
   上記ツール情報が互いに同じである複数のＣＬデータが得られたとき、それらＣＬデータの切削必要距離の合計が当該工具本体の切削限界距離以下であるか否かを判定し、
   上記切削必要距離の合計が当該工具本体の切削限界距離以下であるときに、当該複数のＣＬデータに対して１つのツールで各ＣＬの切削が実行されるようにツール情報を付加することを特徴とする工作機械のＮＣ加工データ生成方法。
2. 請求項１において、
   上記ツール順番情報では、ツールの形状に応じてツールのグループ分けをしていることを特徴とする工作機械のＮＣ加工データ生成方法。
3. 請求項１又は請求項２において、
   上記ツール順番情報は、各ツールグループについて、工具本体を工具ホルダーに組み付けた状態でのツール剛性に基づいて順番付けしたものであり、
   上記ツール組付情報は、上記主軸に組付可能な工具ホルダーの種類を規定したマシン情報と、各工具ホルダーに組付可能な工具本体の種類を規定したホルダー情報とを備え、
   上記読出したツールの組付可否判定では、読出したツールの工具本体と工具ホルダーとについて、上記マシン情報に基づく該工具ホルダーの上記主軸に対する組付の可否判定と、上記ホルダー情報に基づく該工具本体の当該工具ホルダーに対する組付の可否判定とを行なうことを特徴とする工作機械のＮＣ加工データ生成方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   上記データベースは、各ツールについてその使用可能な加工工程を規定した加工工程情報を含み、
   上記ツール順番情報は、各ツールグループにおいて、加工精度の低いツールが加工精度の高いツールに優先して検索されるように設定され、
   上記読出したツールの上記組付可否判定において可という判定が得られ、且つ上記加工工程情報と上記ＣＬデータの加工工程に関する情報とに基づいて当該ツールを当該加工工程に使用することができるという判定が得られたときに、上記干渉チェックを行なうことを特徴とする工作機械のＮＣ加工データ生成方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   上記選定した使用ツールの工具本体の切削限界距離を求めたとき、該切削限界距離が上記ＣＬデータの切削必要距離よりも長いときには、各切削距離が該切削限界距離以下となるように当該ＣＬデータを分割し、分割した各ＣＬデータに互いに同じ種類のツールが使用ツールとなるようにツール情報を付加することを特徴とする工作機械のＮＣデータ加工生成方法。