JP4225422B2 - NC machining system, NC data creation device, NC data creation system, NC data creation method, and NC data creation program - Google Patents
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Description
本発明は、NC加工システム、NCデータ作成装置、NCデータ作成システム、NCデータ作成方法及びNCデータ作成プログラムに関し、特に、加工済みの被加工物を用いて追加工を実施するNC加工システムと、前記追加工に用いるNCデータを作成するNCデータ作成装置、NCデータ作成システム、NCデータ作成方法及びNCデータ作成プログラムに関する。 The present invention relates to an NC machining system, an NC data creation device, an NC data creation system, an NC data creation method, and an NC data creation program, and in particular, an NC machining system that performs additional machining using a machined workpiece, The present invention relates to an NC data creation device, an NC data creation system, an NC data creation method, and an NC data creation program for creating NC data used for the additional machining.
従来、3次元CADデータを用いて立体形状を作成する方法は、ワックスやクレイ等の被加工物を切削して立体形状を作成する方法がある。設計形状の全体をワックス等の規定形状に表わす場合には、設計形状全体に対する所望の位置関係の設定が必要となる。 Conventionally, a method of creating a three-dimensional shape using three-dimensional CAD data includes a method of creating a three-dimensional shape by cutting a workpiece such as wax or clay. When the entire design shape is represented by a prescribed shape such as wax, it is necessary to set a desired positional relationship with respect to the entire design shape.
一方、設計形状の一部をワックス等の規定形状に表わす場合には、設計形状全体に対する所望部分の設定及びその所望部分に対する規定形状の位置関係の設定が必要になる。 On the other hand, when a part of the design shape is represented by a prescribed shape such as wax, it is necessary to set a desired portion for the entire design shape and to set a positional relationship of the prescribed shape for the desired portion.
従来、CADデータから所望の立体形状を成形したい設計者は、ワックスを加工するNC加工装置の切削方向等の性能を考慮して、加工形状やワックスの配置を決定する必要がある。このため、加工形状を決定は、設計者の経験や技量に依存していた。 Conventionally, a designer who wants to form a desired three-dimensional shape from CAD data needs to determine the processing shape and the arrangement of the wax in consideration of the performance such as the cutting direction of the NC processing apparatus that processes the wax. For this reason, the processing shape is determined depending on the experience and skill of the designer.
又、NC加工装置を制御するためのNCデータを自動作成する方法が特開2002−116807号公報に開示されている。開示例では、CADデータから加工の対象物の形状を取得し、加工に用いるNCデータを作成している。しかし、加工後において、加工形状の微細は変更があった場合、加工済みのワックスやクレイを再加工する方法は開示されていない。や微細な加工した製品を更に加工して既に加工済みの被加工物に対して。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-116807 discloses a method for automatically creating NC data for controlling an NC machining apparatus. In the disclosed example, the shape of an object to be processed is acquired from CAD data, and NC data used for processing is created. However, there is no disclosure of a method for reworking a processed wax or clay when the fineness of the processed shape is changed after processing. For workpieces that have already been processed by further processing fine or fine processed products.
加工後のワックスやクレイの微細な変更を実施する際、従来の技術では、再び新しいワックスやクレイを用意し、加工をする必要がある。
本発明の目的は、CADデータを用いて簡易にNCデータを作成できるNC加工システム、NCデータ作成装置、NCデータ作成システム、NCデータ作成方法及びNCデータ作成プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an NC machining system, an NC data creation device, an NC data creation system, an NC data creation method, and an NC data creation program that can easily create NC data using CAD data.
又、他の目的は、NC加工に使用する被加工物を効率的に利用し、NC加工におけるコストと時間を削減できる。 Another object is to efficiently use a workpiece to be used for NC machining, thereby reducing costs and time in NC machining.
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用される番号・符号を括弧付きで用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。この番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 [Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers and symbols used in [Best Mode for Carrying Out the Invention] in parentheses. This number / symbol is added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of the best mode for carrying out the invention. It should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in [Scope].
本発明によるNCデータ作成装置は、NC加工装置(30)を制御して加工済みの被加工物である加工済みWAXを更に加工するために用いられるNCデータ(107)を作成する装置であって、加工済みWAXのサーフェイスデータ(102)である加工形状データ(104)を保持する加工形状データベース(26A)と、NC加工装置(30)において切削ツールの主軸方向であるZ軸方向下向きに加工済みWAXの表面を均等に掘り下げる追加工のための、掘り下げ幅である入力補正値hを入力する入力装置(22)と、過去に追加工した時の補正値である履歴補正値Hを備える加工履歴データベース(26C)と、加工形状データ(104)から、履歴補正値HだけZ方向下向きに位置データを移動した位置座標と、加工形状データ(104)から補正値H+hだけZ方向下向きに位置データを移動した追加工形状データ(111)の位置座標から加工範囲を決定して、NC加工装置(30)に、追加工形状データ(111)に対応する形状に加工済みWAXを加工させるためのNCデータ(107)を作成するNCデータ作成モジュール(230)とを備える。 The NC data creation device according to the present invention is a device for creating NC data (107) used for further processing a processed WAX, which is a processed workpiece, by controlling the NC processing device (30). The machining shape database (26A) that holds machining shape data (104) that is the surface data (102) of the machined WAX and the NC machining device (30) have been machined downward in the Z-axis direction, which is the main axis direction of the cutting tool. Processing history including an input device (22) for inputting an input correction value h that is a digging width, and a history correction value H that is a correction value at the time of additional machining in the past, for additional machining for digging the surface of the WAX evenly. Position coordinates obtained by moving the position data downward in the Z direction by the history correction value H from the database (26C) and the machining shape data (104), and machining shape data The machining range is determined from the position coordinates of the additional machining shape data (111) obtained by moving the position data downward in the Z direction by the correction value H + h from (104), and the additional machining shape data (111) is sent to the NC machining device (30). And an NC data creation module (230) for creating NC data (107) for processing the processed WAX into a shape corresponding to the above.
加工形状データ(104)は、追加工をしていない時(H=0)の加工済みWAXの大きさに対応した相似形の形状のサーフェイスデータ(111)であり、NC加工装置(30)中に配置される加工済みWAXの表面の各点の座標は、加工形状データ(104)の各点の座標に対応する The machining shape data (104) is surface data (111) having a similar shape corresponding to the size of the machined WAX when no additional machining is performed (H = 0), and is in the NC machining device (30). The coordinates of each point on the surface of the processed WAX arranged at the position correspond to the coordinates of each point in the processed shape data (104).
NC加工装置(30)が加工に用いる加工ツールの情報であるツールデータ(105)を保持するツールデータデータベース(27)を更に備え、NCデータ作成モジュール(230)は、加工範囲を基に、使用ツールを決定し、前記ツールデータデータベース(27)から使用ツールに対応するツールデータ(105)を抽出する加工条件付加部(233)と、加工範囲とツールデータ(105)から使用ツールと加工済みWAXとの位置関係を計算し使用ツールの移動経路である工具経路データ(106)を算出する工具経路作成部(234)と、工具経路データ(106)を、NC加工装置(30)が使用可能なコードに変換してNCデータ(107)を作成するポストプロセッサとを備える。 The NC processing device (30) further includes a tool data database (27) that holds tool data (105), which is information on a processing tool used for processing, and the NC data creation module (230) is used based on the processing range. A processing condition adding unit (233) for determining a tool and extracting tool data (105) corresponding to the tool used from the tool data database (27), and a tool used and a processed WAX from the processing range and tool data (105) The NC processing device (30) can use the tool path creation unit (234) that calculates the tool path data (106) that is the movement path of the tool used and the tool path data (106). A post processor that converts the data into a code and creates NC data (107).
履歴データベース(26C)は、補正値H+hを履歴補正値Hとして加工形状データ(104)と関連付けて記憶する。 The history database (26C) stores the correction value H + h as the history correction value H in association with the machining shape data (104).
このようなNCデータ作成装置(20)に接続されたNC加工装置(30)は、作成されたNCデータ(107)を用いて、加工済みWAXを追加工することができる。 The NC machining device (30) connected to the NC data creation device (20) can additionally process the machined WAX using the created NC data (107).
以上のように、加工済みのリサイクルWAXを再加工することで、WAX資源を有効的に活用し、微細な設計変更に対し容易に対応し、変更した形状を得ることができる。 As described above, by reworking the processed recycle WAX, it is possible to effectively utilize the WAX resources, easily cope with fine design changes, and obtain a changed shape.
本発明による、NC加工システム、NCデータ作成装置、NCデータ作成システム、NCデータ作成方法及びNCデータ作成プログラムによれば、CADデータを用いて簡易にNCデータを作成できることにある。 According to the NC machining system, NC data creation device, NC data creation system, NC data creation method, and NC data creation program according to the present invention, NC data can be easily created using CAD data.
又、NC加工に使用する被加工物を効率的に利用し、NC加工におけるコストと時間を削減できることにある。 Another object of the present invention is to efficiently use the workpiece used for NC machining and reduce the cost and time in NC machining.
以下、添付図面を参照して、本発明によるNCデータ作成システムの実施の形態を説明する。 Embodiments of an NC data creation system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態では、新製品の開発等において、被加工物であるワックスやクレイを加工してモックアップを作成する際に、加工済みのワックスやクレイを利用して微細な設計変更に対応する新たな形状のモックアップを作成するNC加工システムについて説明する。本実施の形態では、CAD装置10によって作成されたCADデータからNC加工装置が使用するNCデータ107を作成し、加工済みの加工済みWAXを再加工(追加工)するNC加工システムを一例に説明する。
In this embodiment, when developing a mock-up by processing wax or clay that is a workpiece in the development of a new product, etc., the processed wax or clay is used to cope with minute design changes. An NC machining system for creating a mockup of a new shape will be described. In the present embodiment, an NC machining system that creates NC data 107 used by the NC machining apparatus from CAD data created by the
図1に本実施の形態における、本発明によるNC加工システムの構成を示す。 FIG. 1 shows the configuration of an NC machining system according to the present invention in the present embodiment.
本発明によるNCデータ作成システムは、CADデータを作成、表示及び加工可能なCAD装置10と、CAD装置10から送信されるCADデータを基にNCデータ107を作成するCAM装置20と、NCデータ107を基に各種ツールを使用してワックスやクレイ(以下、WAXと呼ぶ)を切削加工するNC加工装置30とを備える。
The NC data creation system according to the present invention includes a
CAD装置10とCAM装置20とNC加工装置30とは相互にネットワーク40(又は単に通信回線)で接続され、互いに遠隔地又は、近傍に設置される。又、それぞれの装置は複数でもかまわない。このようにLAN等のネットワークで複数のCAD装置10とCAM装置20とNC加工装置30が接続されることで、遠隔地のCAD装置10で設計されたCADデータを用いて各種NCデータ107を作成でき、又、遠隔地のCAM装置20で作成されたNCデータ107を用いてNC加工装置30においてWAXを加工することができる。
The
図1を参照して、本発明によるCAM装置10は、CADデータ作成部11とCADデータデータベース12とI/Oインタフェース13を具備する3次元CAD装置である。各装置は通信バスで相互に接続され、I/Oインタフェース13はネットワークを介してCAM装置20やNC加工装置30に接続している。
Referring to FIG. 1, a
CADデータ作成部11は、製品の形状設計や製品のモックアップからレーザスキャン等によって得られたデータを用いて、製品の3次元CADデータであるサーフェイスデータ102の作成を行なう。作成されたサーフェイスデータ102は、CADデータデータベース12に蓄積されるか、I/Oインタフェース13を介してCAM装置20へ送られ、NCデータ107作成に使用される。
The CAD
CADデータデータべ−ス12は、メモリやハードディスク又は持ち運び可能な記録媒体でも良く、CAD装置10内部にあっても外部に設置されても構わない。CADデータデータベース12内のサーフェイスデータは、CAM装置20からの要求により抽出され、I/Oインタフェース13を介してCAM装置20に送信される。
The
図2は、本発明によるCAM装置20の構成図である。CAM装置20は、表示装置21、入力装置22、CPU23、メモリ24、CADデータバッファ25、抽出領域データベース26、ツールデータデータベース27、加工形状データベース28A、NCデータデータベース28B、加工履歴データベース28C、I/Oインターフェース29を具備している。各装置は、通信バスにより接続されている。又、CPU23が実行するプログラム又はプログラムと装置の組み合わせであるNCデータ作成モジュール230を含んでいる。
FIG. 2 is a block diagram of the
表示装置21は、CAD装置10から取得した3次元CADデータであるサーフェイスデータ102、未加工のWAXの形状を表すワイヤーフレームデータや、選択あるいは作成したWAXの加工後の形状を示す加工形状データ104を表示するモニタである。キーボードやマウス等を含む入力装置22はユーザによって操作され、WAXを加工する際の工具や加工の形態等の各種条件や、追加工を実施する際の補正量が入力される。入力された条件はCPU23に送られ、NCデータ作成モジュール230によってNCデータ107の作成処理が行なわれる。又、ユーザはマウス等の操作によって、表示装置21に表示されるサーフェイスデータ102及びワイヤーフレームデータを移動することができる。
The
CPU23は、入力装置22から入力する条件や、各種信号、データを利用してNCデータ作成モジュール230の処理を実行し、NCデータ107を作成する。NCデータ107の作成処理の際、必要な各種信号やデータはメモリ24に一時記憶される。
The
NCデータ作成モジュール230は、プログラム又はプログラムと装置の組合せであり、加工形状作成部23AとNCデータ作成部23Bとを含んでいる。加工形状作成部23Aは、CAM装置10から送信されるサーフェイスデータ102から、加工したい形状のデータである加工形状データ104を抽出する。NCデータ作成部23Bは加工形状作成部23Aによって作成された加工形状データ104と、ユーザによって入力される加工条件とからNC加工装置30がWAXを加工するために使用するNCデータ107を作成する。
The NC data creation module 230 is a program or a combination of a program and an apparatus, and includes a machining
CADデータバッファ25は、CAD装置10から受信するサーフェイスデータ102を保持する。CADデータバッファ内のサーフェイスデータ102は、加工形状データ104やNCデータ107の作成時にCPU23の制御を受けて抽出される。
The
WAX形状データベース26は、未加工のWAXの形状に対応するWAX形状データ101を保持する。ここで、未加工のWAXの形状は、複数種類の規定形状で決められている。
The
本実施の形態における未加工のWAXの規定形状は直方体である。この形状は、WAX形状データ101に対応していればどのような形状でも構わない。図3は、表示装置21に表示されるWAX形状データ101(図3(a))と、NC加工装置30に設置される未加工のWAX(図3(b))との対応図である。WAX形状データ101は直方体形状のフレームデータとして表示され、底面(xy平面)の中心Oを原点とするローカル軸上のローカルAXISデータで取扱われる。WAX形状データ101のxy平面上の角の2点である点A(a1、b1、c1)と点B(a2、b2、c2)は、NC加工装置30のWAX設置台31上にあるWAX固定ジグ32の2点である点A’(a1’、b1’、c1’)と点B’(a2’、b2’、c2’)に対応し、選択されたWAXをその2点に固定することで、WAX形状データ101のフレーム内の各点の座標と加工に使用するWAXの内部の位置座標は対応付けられる。尚、WAX形状データ101の座標とWAX設置台31上の座標が対応付けられれば、固定ジグのどの点に対応していても良い。ただし、この際、WAX固定ジグ32はWAXの大きさに対応した形状であり、設置するだけでWAXの大きさを決定するような形状であるのが好ましい。例えばWAXの規定形状をL・M・Sの3サイズ用意し、加工したい形状に合わせて自動的に、又は、ユーザは選択することができる。
The prescribed shape of the unprocessed WAX in the present embodiment is a rectangular parallelepiped. This shape may be any shape as long as it corresponds to the
このように、加工したいWAXをWAX固定ジグ32に固定するだけで、ユーザは専門的な知識を有することなく容易に、加工するための位置決めをすることができる。 In this way, the user can easily perform positioning without processing by simply fixing the WAX to be processed to the WAX fixing jig 32 without having specialized knowledge.
ツールデータデータベース27は、NC加工装置30で使用される加工ツールの種類、形状、特性等の情報であるツールデータを保持している。
The
加工形状データベース28Aは、加工形状作成部23Aで作成された加工形状データ104を記録する。NCデータデータベース28Bは、NCデータ作成部23Bで作成されたNCデータ107を記録する。この際、同じ設計形状の加工に関する加工形状データ104とNCデータ107は、関連付けられてそれぞれのデータベースに記録される。
The
加工履歴データベース28Cは、追加工の際の補正値である加工履歴データ109を加工形状データ104に関連付けて記録する。補正値は、加工済みWAXを追加工した時のZ軸方向に掘り下げた量を示し、例えば、履歴補正値Hと示される。 The machining history database 28C records machining history data 109, which is a correction value at the time of additional machining, in association with the machining shape data 104. The correction value indicates the amount dug down in the Z-axis direction when the processed WAX is additionally processed. For example, the correction value is indicated as a history correction value H.
WAX形状データベース26、ツールデータデータベース27、加工形状データベース28A、NCデータデータベース28B、加工履歴データベース28Cはメモリ又はディスクからなる記憶装置で、CDやMOのような持ち運び可能な記憶媒体でも構わない。このような記録媒体を用いることで、ネットワーク40に接続していないNC加工装置でも各データを使用してWAXを加工することができる。
The
(加工形状データ104とNCデータ107の作成)
未加工の規定形状のWAXを加工する場合におけるNCデータ作成モジュール230における加工形状作成部23AとNCデータ作成部23Bの構成と動作を説明する。
(Creation of machining shape data 104 and NC data 107)
The configuration and operation of the machining
加工形状作成部23Aは、CADデータバッファ25が記憶しているサーフェイスデータ102と、WAX形状データベース26が保持しているWAX形状データ101とを用いて、加工したい形状のサーフェイスデータ102である加工形状データ104を作成する。
The machining
加工領域抽出部231は、CAD装置10から送信されるサーフェイスデータ102を記憶しているCADデータバッファ25からサーフェイスデータ102を抽出し、表示画面に表示する。又、入力装置22によって選択されたWAXの形状を基にWAX形状データベース26からユーザが選択したWAX形状データ101を読み出し、表示装置21にフレームデータとして表示する。ユーザの入力装置22の操作により表示上でフレームデータとサーフェイスデータ102を重ね合わせられると、加工領域抽出部231は、フレームデータによって囲まれるサーフェイスデータ102を抽出する。この際、加工形態が全体加工の場合は、フレームデータで囲まれた全てのサーフェイスデータ102を抽出し、部分加工の場合はフレームデータによって囲まれるサーフェイスデータ102を抽出し、それ以外のデータはトリミングされる。
The processing area extraction unit 231 extracts the surface data 102 from the
3次元CADデータであるサーフェイスデータ102は、ある1点を原点とするグローバル軸上のグローバルAXISデータである。加工領域抽出部231は、抽出したサーフェイスデータ102の各点の座標をフレームデータのローカル座標に変換して、NC加工装置30上の加工後におけるWAX内の位置座標に対応付ける。このようにして、加工領域抽出部231は、未加工のWAXのデータ(WAX形状データ101)によって、サーフェイスデータ102から抽出し、座標変換したサーフェイスデータを加工領域データ103として加工制約処理部232に送る。
The surface data 102 that is three-dimensional CAD data is global AXIS data on a global axis with a certain point as the origin. The processing area extraction unit 231 converts the coordinates of each point of the extracted surface data 102 into local coordinates of the frame data, and associates them with the position coordinates in the WAX after processing on the
図4は、サーフェイスデータ102から加工領域データ103を抽出する場合の概念図である。ユーザによる入力装置22ヘの操作により表示装置21に表示されるWAX形状データ101は任意の方向、任意の角度(3次元的に6軸方向に傾きを設定できる)でサーフェイスデータ102に重ねられ、加工領域抽出部231は、WAXデータに囲まれたサーフェイスデータ102の各点の座標を回転、移動、拡張してローカル座標に変換し、抽出する。サーフェイスデータ102の一部をWAX形状データ101で囲み、その囲まれたサーフェイスデータ102を抽出する部分選択について図4(a)を参照して説明する。サーフェイスデータ102は、グローバル座標系(Po、u、v、n)、座標原点Po(uo、vo、no)、直交基本単位ベクトル(u、v、n)であり、WAX形状データ101は、ローカル座標系(O、i、j、k)、座標原点O(xo、yo、zo)、直交基本ベクトル(i、j、k)である。座標変換前のサーフェイスデータ102の座標(位置ベクトル)をP(x’、y’、z’、1)、変換後サーフェイスデータ102の座標(位置ベクトル)をR(x、y、z、1)とすると、WAXデータに囲まれたサーフェイスデータ102の点Pは以下の式により座標変換される。
図4(b)にサーフェイスデータ102の全体を抽出する場合の概念図を示す。全体選択では、サーフェイスデータ102を全て囲むようにWAX形状データ101が自動配置され、全てのサーフェイスデータ102の座標がローカル座標に変換される。変換は上記と同じである。尚、サーフェイスデータ102抽出の際の座標変換は、WAX形状データ101の座標系に変換できれば上記の限りではない。
FIG. 4B shows a conceptual diagram when the entire surface data 102 is extracted. In the overall selection, the
本実施の形態によるNC加工装置30の切削ツールは、3軸加工用のツールであるため、ツール可動方向のxy方向に窪んだ凹状の部分は切削不能領域となる。加工領域抽出部231によって抽出された加工領域が、このような切削不能領域を有している場合、加工制約処理部232は、その切削不能領域のZ方向上部にある切削可能面をz方向下に延長したサポート面を作成する。加工制約処理部232は、加工領域の切削不能領域にサポート面を付加して加工形状データ104を作成する。尚、切削可能面を延長してサポート面を作成できれば切削不能領域のX又はY方向にある切削可能面を延長して作成しても構わない。
Since the cutting tool of the
NCデータ作成部23Bは、加工条件付加部233、工具経路作成部234、ポストプロセッサ235を含み、加工形状作成部23Aで作成された加工形状データ104を基に、NC加工装置30でWAXを加工するためのNCデータ107を作成する。
The NC
加工条件付加部233は、加工形状データ104とWAX形状データ101を参照してWAXの切削範囲と切削量を算出して加工に使用するツールを決定する。加工条件付加部233は、WAXのZ軸方向(ツールの主軸方向)の切削範囲が大きい場合、すなわち、加工開始当初では、加工時間を短縮するため、径の大きい切削ツールを使用して荒取り加工を実施し、加工表面近傍では精密に加工するため、径の小さいツールを使用して仕上げ加工を実施するような加工工程設計を行い、使用ツールを決定する。
The machining condition adding unit 233 refers to the machining shape data 104 and the
加工に用いる切削ツールのボール径(切削精度)や、切削能力(切削量、切削速度)等のツールデータ105は、ツールデータデータベース27に蓄積されており、加工条件付加部233は、ここから切削範囲や切削量に見合ったツールデータ105を抽出し、荒取り加工や仕上げ加工の加工方式を決定する。尚、ユーザによってツールや加工方式を選択しても構わない。この際、ユーザは表示装置21を確認し、入力装置22を使用して希望のツールや加工方式を選択することで、ツールデータをツールデータデータベース27から抽出し、加工条件付加部233に送って使用ツールや加工方式を決定する。
Tool data 105 such as the ball diameter (cutting accuracy) and cutting ability (cutting amount, cutting speed) of the cutting tool used for processing is accumulated in the
工具経路作成部234は、加工条件付加部233で決定された切削範囲のベクトル、WAX形状データ101の座標(例えば原点座標)や形状(例えば高さ情報)、ツールデータ105より得られるWAXとツール先端との位置関係等を基に、加工の際にツール(ツール先端)がたどる移動経路(NC加工装置30上の座標)である工具経路データ106を作成する。
The tool
ポストプロセッサ235は、工具経路データ106をNC加工装置30に対応した形式に変換してNCデータ107を作成する。又、使用ツール毎のツールデータ105と、最適移動速度、最適スピンドル回転数を計算し、使用するWAX形状データ101とともにNCデータ107に付加してNCデータファイル108を作成する。この際、ポストプロセッサ235は、更に、工具経路、ツールの最適移動速度、最適スピンドル回転数を基に加工時間を計算し、ユーザの要請により表示装置21に表示することができる。
The
ポストプロセッサ235は、当該加工に使用される全てのNCデータファイル108を関連付けて、NCデータデータベース28Bに記録する。
The
NCデータファイル108が作成されると、当該加工形状データ104は、NCデータ107に関連付けられて加工形状データベース28Aに記録される。
When the NC data file 108 is created, the machining shape data 104 is recorded in the
NCデータファイル108は、I/Oインタフェース29からネットワーク40を介してNC加工装置30に送信され、NC加工装置30は、このNCデータファイル108を使用してWAXの加工を実施する。又、CAD装置は、I/Oインタフェース29からネットワーク40を介して他のCAM装置20、CAD装置10、NC加工装置30に接続されているため、ユーザは、別のユーザが作成したNCデータファイル108を使用してWAXを加工したり、遠方の設計者がCAD装置20で設計したサーフェイスデータ102を用いてNCデータファイル108を作成し、WAXを加工することも可能である。
The NC data file 108 is transmitted from the I / O interface 29 to the
(追加工)
図7を参照して本発明によるNC加工システムにおいて、加工済みWAXを使用した追加工の動作を説明する。追加工とは、上述のように作成されたNCファイル108を用いて作成された加工済みWAXを更に加工して、加工ツールの切削するZ方向にhmmだけ加工表面を均一に掘り下げる加工法である。
(Additional machining)
With reference to FIG. 7, in the NC machining system according to the present invention, an additional machining operation using the machined WAX will be described. The additional machining is a machining method in which the machined WAX created using the NC file 108 created as described above is further machined, and the machining surface is dug uniformly by hmm in the Z direction cut by the machining tool. .
追加工を実施する際、ユーザの操作により入力装置22から入力補正値hが入力され、加工済みWAXが選択される。ここで、NCデータ作成モジュール230は、追加工モードで動作する。追加工モードでの、NCデータ作成部23Bは、選択された加工済みWAXに対応する加工形状データと補正値の位置座標の差を参照し、上述のようにツールデータ105の選定、工具経路データ106の作成、NCデータ107及びNCファイル108の作成を行なう。
When performing additional machining, an input correction value h is input from the
ここで、加工形状データ104とWAX設置台31上の加工済みWAXの位置座標の対応付けについて説明する。 Here, the correspondence between the processing shape data 104 and the position coordinates of the processed WAX on the WAX installation base 31 will be described.
図5は、加工形状データ104(図5(a))と、NC加工装置30に設置される加工済みのWAX(図5(b))との対応図である。規定形状のWAXを加工すると、WAX固定ジグ32によって切削不能となる底面部(高さlの加工不能領域)が残る。このため、加工済みWAXの底面部の形状は、未加工のWAX形状の底面部の形状と一致する。すなわち、未加工の規定形状のWAXの底面内の座標原点O(x、y、z)と2点A(a1、b1、c1)、点BA(a2、b2、c2)に、加工済みWAXの底面内の座標原点O(x、y、z)と2点A(a1、b1、c1)、点BA(a2、b2、c2)は一致する(図3(a)及び図5(a)参照)。
FIG. 5 is a correspondence diagram between the machining shape data 104 (FIG. 5A) and the processed WAX (FIG. 5B) installed in the
従って、WAX形状データ101と同様に、加工形状データ104のxy平面上の角の2点である点A(a1、b1、c1)と点B(a2、b2、c2)は、NC加工装置30のWAX設置台31上にあるWAX固定ジグ32の2点である点A’(a1’、b1’、c1’)と点B’(a2’、b2’、c2’)に対応し、加工済みWAXをその2点に固定することで、加工形状データ104の各点の座標と、加工に使用する加工済みWAXの内部の位置座標は対応付けられる。
Accordingly, similarly to the
(追加工の動作の流れ)
ユーザは入力装置22を使用して、加工形態に追加工を選択し、加工に使用するWAXとして加工済みWAXを選択する(ステップS2)。追加工を実施する指令により、NCデータ作成モジュール230は、追加工モードで動作する。追加工は通常の加工に引き続き実施されても、通常の加工を終了後、新たに追加工から始めても、どちらでも構わない。加工領域抽出部23Aは、加工形状データベース26Aから選択された加工済みWAXに対応する加工形状データ104を抽出し、NC作成部23Bに送る。
(Flow of additional machining operations)
The user uses the
次にユーザは入力装置22を使用し、所望の入力補正値hを入力する(ステップS4)。加工済みWAXが既に追加工されている場合、ユーザは、規定形状のWAXを加工した際の最初の加工表面からの加工幅である履歴補正値Hを、入力補正値hとともに入力しても良い。
Next, the user uses the
加工条件負荷部233は、加工領域抽出部23Aから送られた加工形状データ104に関連する履歴補正値Hを加工履歴データベース26Cから抽出し(又はユーザによって入力された履歴補正値Hを使用して)、入力装置22から入力された入力補正量hと合計して補正値H+hを算出する。次に、加工形状データ104の位置座標をZ方向に履歴補正値Hだけ下げた面の座標(NC加工装置30上にある加工済みWAXの形状に対応)と、補正値H+hだけ下げた面の座標(当該追加工によって得られるWAX形状である追加工形状データ111)を計算し(ステップS6)
The machining condition load unit 233 extracts the history correction value H related to the machining shape data 104 sent from the machining
図6に履歴補正値Hと入力補正値hの一例を示す。最初の加工表面をA面、加工済みのA面を2mm掘り下げて加工した2度目の加工表面をB面、B面を更に2mm掘り下げて加工した3度目の加工表面をC面とする。最初の加工では、履歴補正値H=0、入力補正値h=0である。2度目の加工では履歴補正値H=0、入力補正値をH=2mmとなり、作成される追加工形状データ111は、加工形状データ104から補正値2mm下げたサーフェイスデータとなる。3度目の加工では、履歴補正値はH=2mm、入力補正値はh=2mmとなり、作成される追加工形状データ111は、加工形状データ104から補正値4mm下げたサーフェイスデータとなる。
FIG. 6 shows an example of the history correction value H and the input correction value h. The first processed surface is the A plane, the second processed surface processed by digging 2 mm of the processed A plane is the B plane, and the third processed surface processed by further digging the B plane by 2 mm is the C plane. In the first processing, the history correction value H = 0 and the input correction value h = 0. In the second machining, the history correction value H = 0 and the input correction value H = 2 mm, and the created additional machining shape data 111 is surface data obtained by lowering the machining shape data 104 by the correction value 2 mm. In the third machining, the history correction value is H = 2 mm, the input correction value is h = 2 mm, and the created additional machining shape data 111 is surface data obtained by lowering the machining value data 104 by the
加工条件付加部233は、履歴補正値H下げた面と追加工形状データ111の位置座標を参照し、WAXの切削範囲と切削量を算出して加工に使用するツールを決定する(ステップS8)。追加工では、WAXの切削量が加工当初から少ないため、小さい径のツールが選択され、始めから仕上げ加工を行なうように設定される。尚、ユーザは、選択されたツールや加工方式を表示装置21で確認し、ツール径の大きい加工ツールを利用した荒取り加工等に変更しても良い。
The machining condition adding unit 233 refers to the surface with the history correction value H lowered and the position coordinates of the additional machining shape data 111, calculates the cutting range and the cutting amount of the WAX, and determines a tool to be used for machining (step S8). . In additional machining, since the cutting amount of WAX is small from the beginning of machining, a tool with a small diameter is selected and set to perform finishing from the beginning. Note that the user may check the selected tool and processing method on the
工具経路作成部234は、加工条件付加部233で決定された切削範囲のベクトル、WAX形状データ101の座標(例えば原点座標)や形状(例えば高さ情報)、ツールデータ105より得られるWAXとツール先端との位置関係等を基に、加工の際にツール(ツール先端)がたどる移動経路(NC加工装置30上の座標)である工具経路データ106を作成する。
The tool
ポストプロセッサ235は、工具経路データ106をNC加工装置30に対応した形式に変換してNCデータ107を作成する(ステップS10)。又、使用ツール毎のツールデータ105と、最適移動速度、最適スピンドル回転数を計算し、使用するWAX形状データ101とともにNCデータ107に付加してNCデータファイル108を作成する。
The
NC加工装置30は、ネットワーク40を介してNCデータファイル108を取得し、これを用いて使用済みWAXの追加工を実施する(ステップS12)。
The
追加工で使用された補正値hは、使用した加工形状データ104と関連付けられて(リンク付けされて)履歴補正値Hとして加工履歴データベース26Cに記録される(ステップS14)。 The correction value h used in the additional machining is recorded in the machining history database 26C as the history correction value H in association with (linked to) the used machining shape data 104 (step S14).
以上のように、ユーザは、加工済みWAXを再加工し、追加工をすることができる。このように、加工済みのWAXを再び使用することで、WAXの無駄を省き、コストの低減を図ることができる。又、WAXを最初から加工する時と比べ、荒取り加工の時間を省略することができるため、至短時間で所望の形状に加工することができる。このためコストの大幅な削減が見込まれる。 As described above, the user can rework the processed WAX and perform additional machining. In this way, by using the processed WAX again, it is possible to eliminate the waste of the WAX and reduce the cost. Further, compared with the case of processing WAX from the beginning, the time for roughing can be omitted, so that it can be processed into a desired shape in a very short time. For this reason, significant cost reduction is expected.
更に、新規のWAXを加工する時に作成した加工形状データ104を保持し、履歴として補正値を記録することで、保存データ量を削減でき、それに伴なう構成やメモリの容量を省くことができる。尚、履歴補正値は、入力装置22からの入力によっても構わない。この際、履歴データベース26Cを構成する必要がなくなり、更に構成を削減できる。
Furthermore, by saving the machining shape data 104 created when machining a new WAX and recording correction values as history, the amount of saved data can be reduced, and the accompanying configuration and memory capacity can be saved. . The history correction value may be input from the
以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and modifications within a scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention. .
10: CAD装置
20: CAM装置
30: NC加工装置
40: ネットワーク
11: CADデータ作成部
12: CADデータデータベース
13: I/Oインタフェース
21: 表示装置
22: 入力装置
23: CPU
24: メモリ
230: NCデータ作成モジュール
23A: 加工形状作成部
23B: NCデータ作成部
231: 加工領域抽出部
232: 加工制約処理部
233: 加工条件付加部
234: 工具経路作成部
235: ポストプロセッサ
25: CADデータバッファ
26A: 加工形状データベース
26B: NCデータデータベース
26C: 加工履歴データベース
27: ツールデータベース
28: NCデータデータベース
29: I/Oインタフェース
31: WAX設置台
32: WAX固定ジグ
101: WAX形状データ
102: サーフェイスデータ
103: 加工領域データ
104: 加工形状データ
105: ツールデータ
106: 工具経路データ
107: NCデータ
108: NCデータファイル
109: 加工履歴データ
111: 追加工形状データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: CAD apparatus 20: CAM apparatus 30: NC processing apparatus 40: Network 11: CAD data creation part 12: CAD data database 13: I / O interface 21: Display apparatus 22: Input apparatus 23: CPU
24: Memory 230: NC
Claims (8)
加工済みWAXのサーフェイスデータである加工形状データを保持する加工形状データベースと、
前記NC加工装置において切削ツールの主軸方向であるZ軸方向下向きに加工済みWAXの表面を均等に掘り下げる追加工のための、掘り下げ幅である入力補正値hを入力する入力装置と、
過去に追加工した時の補正値である履歴補正値Hを備える加工履歴データベースと、
前記加工形状データから、履歴補正値HだけZ方向下向きに位置データを移動した位置座標と、前記加工形状データから補正値H+hだけZ方向下向きに位置データを移動した追加工形状データの位置座標から加工範囲を決定して、前記NC加工装置に、前記追加工形状データに対応する形状に前記被加工物を加工させるためのNCデータを作成するNCデータ作成モジュールとを備える
NCデータ作成装置。 An apparatus for creating NC data used to further process a processed WAX that is a processed workpiece by controlling the NC processing apparatus,
A machining shape database that holds machining shape data that is the surface data of the machined WAX;
An input device for inputting an input correction value h, which is a digging width, for additional machining for digging the surface of the machined WAX uniformly downward in the Z-axis direction which is the main axis direction of the cutting tool in the NC machining device;
A machining history database comprising a history correction value H, which is a correction value at the time of additional machining in the past,
From the machining shape data, the position coordinates of the position data moved downward in the Z direction by the history correction value H, and the position coordinates of the additional machining shape data moved from the machining shape data by the correction value H + h downward in the Z direction. An NC data creation device comprising: an NC data creation module for determining a machining range and creating NC data for causing the NC machining device to machine the workpiece into a shape corresponding to the additional machining shape data.
前記加工形状データは、追加工をしていない時(H=0)の加工済みWAXの大きさに対応した相似形の形状のサーフェイスデータであり、前記NC加工装置中に配置される前記加工済みWAXの初期値の表面の各点の座標は、前記加工形状データの各点の座標に対応する
NCデータ作成装置。 In the NC data creation device according to claim 1,
The machined shape data is surface data of a similar shape corresponding to the size of the machined WAX when no additional machining is performed (H = 0), and the machined data placed in the NC machining apparatus The coordinates of each point on the surface of the initial value of WAX correspond to the coordinates of each point of the machining shape data.
前記NC加工装置が加工に用いる加工ツールの情報であるツールデータを保持するツールデータデータベースを更に備え、
前記NCデータ作成モジュールは、
前記加工範囲を基に、使用ツールを決定し、前記ツールデータデータベースから使用ツールに対応するツールデータを抽出する加工条件付加部と、
前記加工範囲と前記ツールデータから前記使用ツールと前記加工済みWAXとの位置関係を計算し前記使用ツールの移動経路である工具経路データを算出する工具経路作成部と、
前記工具経路データを、前記NC加工装置が使用可能なコードに変換してNCデータを作成するポストプロセッサとを備える
NCデータ作成装置。 In the NC data creation device according to claim 1 or 2,
A tool data database for holding tool data which is information of a processing tool used for processing by the NC processing apparatus;
The NC data creation module
A processing condition adding unit that determines a tool to be used based on the processing range and extracts tool data corresponding to the tool to be used from the tool data database;
A tool path creation unit that calculates a positional relationship between the tool used and the machined WAX from the machining range and the tool data, and calculates tool path data that is a movement path of the tool used;
An NC data creation device comprising: a post processor for creating NC data by converting the tool path data into a code usable by the NC machining device.
前記履歴データベースは、前記補正値H+hを履歴補正値Hとして前記加工形状データと関連付けて記憶する
NCデータ作成装置。 In the NC data creation device according to any one of claims 1 to 3,
The history database is an NC data creation device that stores the correction value H + h in association with the machining shape data as the history correction value H.
前記追加工を実施していない加工済みWAXのサーフェイスデータである加工形状データを抽出するステップと、
前記加工形状データと、過去に追加工した時の補正値である履歴補正値Hとから、現在の加工済みWAXの形状を算出するステップと、
前記現在の加工済みWAXの形状と前記補正値hとから加工範囲を決定するステップと、
前記加工範囲を基に、前記追加工形状に対応した形状に前記加工済みWAXを加工するためのNCデータを作成するステップとを備える
NCデータ作成方法。 With the additional processing method that controls the NC processing device and processes the processed WAX, which is the processed workpiece, downward in the Z-axis direction, which is the main axis direction of the cutting tool, and evenly digs the surface of the processed WAX by the correction value h There,
Extracting machining shape data that is surface data of a processed WAX that has not been subjected to the additional machining;
Calculating the shape of the current processed WAX from the processed shape data and the history correction value H, which is a correction value when the additional processing was performed in the past;
Determining a machining range from the shape of the current machined WAX and the correction value h;
Creating NC data for machining the machined WAX into a shape corresponding to the additional machining shape based on the machining range.
前記NCデータを作成する際に入力補正値hを入力するステップと、
前記補正値H+hを履歴補正値Hとして記憶するステップとを更に備える
NCデータ作成方法。 The NC data creation method according to claim 5,
Inputting an input correction value h when creating the NC data;
And storing the correction value H + h as a history correction value H. NC data generation method.
NCデータ作成プログラム。 An NC data creation program for causing a computer to execute the NC data creation method according to claim 5.
請求項1から6にいずれか1項に記載のNCデータ作成装置と、
前記NCデータを用いて前記加工済みのWAXを加工するNC加工装置とを備える
NC加工システム。 Connected to each other via a network,
NC data creation device according to any one of claims 1 to 6,
An NC processing system comprising: an NC processing device that processes the processed WAX using the NC data.
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