JP5768794B2 - Process data consistent generation device, process data consistent generation program, and process data consistent generation method - Google Patents
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Description
本発明は、マシニングセンタなどによる機械加工の加工データを生成する加工データ一貫生成装置等に関するものである。特に、本発明は、5面加工機やテーブル旋回機能を有する4〜5軸マシニングセンタにおける、割出し5軸加工に係るものである。 The present invention relates to a machining data consistent generation device for generating machining data for machining by a machining center or the like. In particular, the present invention relates to indexing 5-axis machining in a 5- to 5-axis machining center having a 5-face machining machine and a table turning function.
従来から、加工データ(「NC(Numerical Control)データ」とも言う。以下では「加工データ」に統一する。)生成作業においては、加工工程および各工程の使用工具、ツーリング、切削条件などを人が決定していた。更に、市販のCAMシステムを用いて対話処理を行いながら、加工に必要な工具の移動経路(加工パス)を計算して、加工データを生成していた。 Traditionally, machining data (also referred to as “NC (Numerical Control) data”. In the following, it is unified with “machining data”). It was decided. Furthermore, while performing interactive processing using a commercially available CAM system, a tool movement path (machining path) necessary for machining is calculated to generate machining data.
この作業においては、まずCADで作成された製品(加工品)の幾何形状データをCAMシステムへ送る。CAMシステムにおいては、オペレータが製品の幾何形状データを見ながら、対話処理によって加工データを生成していく。この過程では、人が画面上の幾何形状データを見ながら個々の加工部位を指定し、その加工部位の加工工程を思考錯誤しながら決定する。ここで決定される加工工程には、工程数と各工程で使用する工具の形態や、工具とホルダ(工具を保持するチャックなど)の組合せであるツーリング形態が含まれる。そして、決定した加工工程に基づいて加工部位ごとの加工データを対話的に順次生成していく。 In this work, first, geometric data of a product (processed product) created by CAD is sent to the CAM system. In the CAM system, an operator generates machining data by interactive processing while looking at product geometry data. In this process, a person designates each machining part while looking at the geometric shape data on the screen, and decides the machining process of the machining part by thinking and error. The machining process determined here includes the number of processes, the form of a tool used in each process, and a tooling form that is a combination of a tool and a holder (such as a chuck for holding a tool). Then, processing data for each processing site is interactively generated sequentially based on the determined processing process.
また、人の思考作業である加工工程の決定を支援するため、CAMシステムへ事前に加工部位の形状特徴に応じた加工工程と各工程の使用工具を登録しておき、加工データ生成時には加工部位の形状特徴に応じた加工工程と使用工具を割り当てる方式が提案されている。この場合には、製品の幾何形状データの中から加工部位の形状特徴を抽出する必要があり、オペレータがCAMシステム上で対話的に指定していく場合のほか、一部のCAMシステムにおいては形状特徴の自動抽出機能も付加されつつある。特許文献1〜4、非特許文献1、2は、概ねこの方式に該当する。
In addition, in order to support the determination of the machining process, which is human thought work, the machining process corresponding to the shape characteristics of the machining site and the tools used in each process are registered in advance in the CAM system. There has been proposed a method of assigning a machining process and a tool to be used according to the shape feature. In this case, it is necessary to extract the shape feature of the processed part from the geometric shape data of the product. In addition to the case where the operator specifies interactively on the CAM system, the shape is not available in some CAM systems. An automatic feature extraction function is also being added.
更に、近年は、3軸制御のマシニングセンタ加工に留まらず、L字型のアタッチメントを有する5面加工機や、B軸旋回機能を持つ横型マシニングセンタ、さらには5軸制御のマシニングセンタによる機械加工も数多く行われるようになってきた。このような加工機では、割出し5軸加工と呼ばれる加工が多く行われる。割出し5軸加工とは、5軸を同時に動かす加工ではなく、旋回軸を特定の工具姿勢を得るための割出し機能として用い、これによって所定の工具姿勢を確保した後、実際の加工は直動軸を用いた3軸加工を行うものである。このような割出し5軸加工においては、工具姿勢の自由度が増すことになり、一つの加工部位を複数の方向から自在に加工できる自由度が発生する。この場合の一般的な課題は、どの方向から加工するのが最も効率的かという指針を得ることにある。従って、加工工程の決定においては、最適な加工方向の決定を要するという新たな課題が生じる。この最適な加工方向の決定は、熟練者においても難しい思考作業であり、論理的な手段で事前に最適な加工方向を見出すことは非常に困難であった。 Furthermore, in recent years, not only machining with a 3-axis control machining center, but also many machining operations using a 5-sided machine with an L-shaped attachment, a horizontal machining center with a B-axis turning function, and a 5-axis control machining center. It has come to be. In such a processing machine, a lot of processing called index 5-axis processing is performed. Indexing 5-axis machining is not machining that moves the 5 axes simultaneously, but uses the swivel axis as an indexing function to obtain a specific tool posture. Triaxial machining using a dynamic axis is performed. In such indexing 5-axis machining, the degree of freedom of the tool posture increases, and the degree of freedom in which one machining site can be machined freely from a plurality of directions is generated. A general problem in this case is to obtain a guide as to which direction the machining is most efficient from. Therefore, in the determination of the machining process, a new problem arises that it is necessary to determine the optimum machining direction. This determination of the optimum machining direction is a difficult thinking task even for a skilled person, and it is very difficult to find the optimum machining direction in advance by logical means.
また、割出し5軸加工においても、3軸制御のマシニングセンタ加工と同様の課題がある。例えば、ツーリングについては、人が干渉を予測して決定していたので、加工パス計算時に干渉や加工残りが頻繁に生じることになり、試行錯誤と後戻りが発生するという課題があった。また、切削条件については、予め工具に対して登録されたものを引用していたため、工具の突出し長やホルダの形態を含めたツーリング全般を考慮して決定されたものではないという課題があった。また、CAMシステムを用いた一連の加工データ生成は対話処理で行われるため、CAMシステムに人が常駐しなければならず、定常的に人手を要すると共に多くの人的工数も費やすという課題があった。そこで、加工工程決定機能、各工程の使用工具決定機能、ツーリング決定機能及び切削条件決定機能は、それぞれオペレータの対話処理を介在しての断続的な作業であって、データの流れから見ても非連続的なものであるため、各機能を有機的に結合し、CADデータを入力データとして加工データを一気通貫で自動的に生成する加工データ一貫生成装置が望まれていた。 Further, the index 5-axis machining also has the same problems as the 3-axis control machining center machining. For example, since tooling has been determined by predicting interference by a person, interference and processing residue frequently occur during processing path calculation, and there is a problem that trial and error and backtracking occur. In addition, because the cutting conditions were previously registered for the tool, there was a problem that the cutting conditions were not determined in consideration of the overall tooling including the protruding length of the tool and the form of the holder. . In addition, since a series of machining data generation using the CAM system is performed by interactive processing, there is a problem that a person must be resident in the CAM system, which requires constant manpower and consumes many man-hours. It was. Therefore, the machining process determination function, the tool determination function used in each process, the tooling determination function, and the cutting condition determination function are intermittent operations through the operator's dialogue processing, and even if viewed from the data flow Since it is discontinuous, there has been a demand for an integrated machining data generation apparatus that organically couples functions and automatically generates machining data as a whole using CAD data as input data.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、割出し5軸加工において、最適な加工方向を決定するとともに、CADデータを入力データとして加工データを一気通貫で自動的に生成する加工データ一貫生成装置等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to determine an optimum machining direction in indexing 5-axis machining and to process the machining data at once using CAD data as input data. It is to provide a machining data consistent generation device and the like that are automatically generated through the process.
前述した目的を達成するために第1の発明は、加工品の加工前形状データ、前記加工品の目的とする加工後形状データ、及び使用する加工機のデータを入力する入力手段と、前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出手段と、使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成手段と、前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成手段と、個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定手段と、前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成手段と、前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定手段と、前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定手段と、前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定手段と、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成手段と、を備えることを特徴とする加工データ一貫生成装置である。 In order to achieve the above-described object, the first invention includes an input means for inputting shape data before processing of a processed product, shape data after processing of the processed product, and data of a processing machine to be used, and the processing Post-position data is placed in an arbitrary position coordinate system, the shape feature of the part to be processed in the position coordinate system is recognized, and the position feature extraction means for extracting each of the shape features as a position feature; A processing coordinate system determined by a moving axis that can be controlled by a processing machine to be used is set, a tool axis direction in the processing coordinate system is set, and the normal coordinates of the normal features arranged in the normal coordinate system A dependent feature is generated by transforming a representation using a system from the normal coordinate system to the machining coordinate system, and the normal feature is linked to the dependent feature as a parent. By kicking it, the a dependent feature generating means for a state of said associated string to a positive location feature dependent features in each of the processing coordinate system, the pre-machining shape data and said on the basis of the machined shape data dependent feature Machining specification generation means for generating machining specifications for each, machining process determination means for determining a partial machining process that is a machining process for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems, the partial machining process, and the Based on post-machining shape data, a partial machining data generation unit that calculates a movement path of a tool based on a tool shape for each subordinate feature and generates partial machining data that is machining data for each subordinate feature; and the partial machining data A combination of the tool and the holder supporting the tool for each subordinate feature Tooling determining means for estimating the rigidity of a tooling and determining the tooling on the condition that interference does not occur; cutting condition determining means for determining a cutting condition for each subordinate feature based on the tooling; and the tooling And calculating the machining efficiency for each of the dependent features for which the cutting conditions have been determined, and then collecting all the dependent features under the parental aligned feature beyond the frame of the machining coordinate system, The subordinate feature having the highest machining efficiency among the subordinate features collected for each feature is determined as the optimum subordinate feature of the orthographic feature serving as a parent, and the processing coordinate system to which the optimum subordinate feature belongs becomes the parent. The optimal machining coordinate system of the normal feature is defined, and the tool axis direction in the optimal machining coordinate system is the normal machining coordinate system. Machining direction determining means for determining the optimum machining direction of the placement feature, and the cutting condition is given to the partial machining data related to the optimum dependent feature, and the partial machining data related to the optimum dependent feature is assigned to each machining coordinate system. Collecting, evacuating from the optimum dependent feature to be processed in advance, and sequentially determining the movement path of the tool to reach the optimal dependent feature to be processed immediately thereafter, in all the processing coordinate systems An integrated machining data generation device comprising: integrated machining data generation means for generating integrated machining data which is machining data for continuously machining the optimum dependent feature.
第1の発明における前記正置フィーチャ抽出手段は、前記加工前形状データから前記加工後形状データを引算することで双方の差分としての加工除去部の形状データを生成し、前記加工除去部の形状データを任意の前記正置座標系に設置し、前記正置座標系において加工すべき領域の前記形状特徴を認識し、前記形状特徴を立体型の正置フィーチャとして抽出するようにしても良い。また、第1の発明は、前記従属フィーチャごとの前記加工諸元に基づいて前記加工工程を決定するためのルールを定めた一つまたは複数のテーブル情報を予め記憶する記憶手段、を更に備え、前記加工工程決定手段は、前記加工機のデータ及び前記従属フィーチャごとの前記加工諸元に基づき、一つ又は複数の前記テーブル情報を参照して、前記部分加工工程を決定するようにしても良い。また、第1の発明における前記テーブル情報には、前記従属フィーチャの仕上り状態を示す仕上り情報に基づいて前記部分加工工程を決定するためのルールが含まれ、前記正置フィーチャ抽出手段は、抽出された前記正置フィーチャに当該正置フィーチャの前記仕上り情報を付与し、前記従属フィーチャ生成手段は、前記正置フィーチャに付与された前記仕上り情報を前記従属フィーチャに対しても継承させ、前記加工諸元生成手段は、前記仕上り情報を加えた前記従属フィーチャごとの前記加工諸元を生成し、前記加工工程決定手段は、前記加工機のデータ及び前記従属フィーチャごとの前記加工諸元に基づき、一つ又は複数の前記テーブル情報を参照して、前記部分加工工程を決定するようにしても良い。 In the first invention, the in-place feature extracting unit generates shape data of the processing removal unit as a difference between both by subtracting the post-processing shape data from the pre-processing shape data, and the processing removal unit Shape data may be installed in any of the above-described normal coordinate systems, the shape feature of the region to be processed in the normal coordinate system may be recognized, and the shape feature may be extracted as a three-dimensional corrective feature. . The first invention further comprises storage means for preliminarily storing one or a plurality of table information defining rules for determining the machining step based on the machining specifications for each of the dependent features, The processing step determining means may determine the partial processing step by referring to one or a plurality of the table information based on the processing machine data and the processing specifications for each dependent feature. . Further, the table information in the first invention includes a rule for determining the partial processing step based on finish information indicating a finish state of the subordinate feature. In addition, the finishing information of the in-placed feature is given to the in-placed feature, and the dependent feature generation unit inherits the finishing information given to the in-placed feature to the dependent feature, and the processing features The element generation means generates the machining specifications for each of the subordinate features to which the finishing information is added, and the machining step determination means is based on the data of the processing machine and the machining specifications for the subordinate features. The partial machining step may be determined with reference to one or a plurality of the table information.
また、第1の発明における前記加工方向決定手段は、前記ツーリング決定手段によって推定された前記ツーリングの剛性に基づいて、最も剛性の高い前記ツーリングが得られた前記従属フィーチャを最も加工能率が高いと判断するようにしても良い。また、第1の発明における前記加工方向決定手段は、前記従属フィーチャごとに生成された前記部分加工データから前記工具の移動距離を推定し、さらに前記工具の移動速度に基づいて加工時間を推定し、前記加工時間が最短と推定される前記従属フィーチャを最も加工能率が高いと判断するようにしても良い。また、第1の発明における前記切削条件決定手段は、前記ツーリング決定手段によって決定された前記ツーリングについて、前記ツーリング決定手段によって推定された前記ツーリングの剛性に基づいて、剛性に見合った高能率な前記切削条件を決定するようにしても良い。 Further, the machining direction determining means in the first invention has the highest machining efficiency for the dependent feature from which the tooling having the highest rigidity is obtained based on the rigidity of the tooling estimated by the tooling determining means. You may make it judge. Further, the machining direction determining means in the first invention estimates the moving distance of the tool from the partial machining data generated for each subordinate feature, and further estimates the machining time based on the moving speed of the tool. The dependent features estimated to have the shortest processing time may be determined to have the highest processing efficiency. Further, the cutting condition determining means according to the first aspect of the invention is characterized in that the tooling determined by the tooling determining means is based on the rigidity of the tooling estimated by the tooling determining means and is highly efficient corresponding to the rigidity. Cutting conditions may be determined.
また、第1の発明における前記従属フィーチャ生成手段は、使用する前記加工機についての制御可能な移動軸に基づいて前記加工座標系を設定すると共に、前記加工座標系における前記工具軸方向も同様に設定するようにしても良い。また、第1の発明における前記従属フィーチャ生成手段は、前記正置フィーチャを配置した加工座標系の特徴を表す情報を付与して前記従属フィーチャに変換することによって、前記従属フィーチャの識別を容易にするようにしても良い。また、第1の発明における前記加工前形状データは、前記加工品を固定するために設置された固定治具の情報を含むようにしても良い。 Further, the subordinate feature generating means in the first invention sets the machining coordinate system based on a controllable movement axis for the machining machine to be used, and similarly the tool axis direction in the machining coordinate system. You may make it set. In addition, the dependent feature generating means in the first aspect of the invention can easily identify the dependent feature by giving information representing the feature of the processing coordinate system in which the in-place feature is arranged and converting the information into the dependent feature. You may make it do. The shape data before processing in the first invention may include information on a fixing jig installed to fix the processed product.
第2の発明は、コンピュータを、加工品の加工前形状データ、前記加工品の目的とする加工後形状データ、及び使用する加工機のデータを入力する入力手段、前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出手段、使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成手段、前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成手段、個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定手段、前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成手段、前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定手段、前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定手段、前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定手段、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成手段、として機能させる加工データ一貫生成プログラムである。 According to a second aspect of the present invention, a computer is used to input pre-processing shape data of a processed product, target post-processing shape data of the processed product, and data of a processing machine to be used. It can be controlled by the corrective feature extraction means that is placed in the correct coordinate system, recognizes the shape features of the part to be processed in the correct coordinate system, and extracts the individual shape features as corrective features, and the processing machine used A processing coordinate system determined by a moving axis is set, a tool axis direction in the processing coordinate system is set, and an expression using the normal coordinate system of the normal feature arranged in the normal coordinate system, By generating a dependent feature by performing coordinate transformation from the normal coordinate system to the machining coordinate system, and linking the normal feature to the dependent feature as a parent. , The dependent features generating means for a state of said associated string to a positive location feature dependent features in each of the processing coordinate system, the processing of each of the dependent features based the pre-machining the shape data and the machined shape data specification Based on the machining specification generation means for generating the element, the machining process determination means for determining the partial machining process that is a machining process for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems, the partial machining process, and the post-machining shape data Then, a tool machining path is calculated for each subordinate feature based on a tool shape, and partial machining data generating means for generating partial machining data that is machining data for each subordinate feature, the subordinate feature based on the partial machining data Each tool has a tooling rigidity that is a combination of the tool and a holder that supports the tool. Tooling determining means for determining the tooling on condition that interference does not occur, cutting condition determining means for determining a cutting condition for each subordinate feature based on the tooling, the tooling and the cutting conditions are determined. After calculating the machining efficiency for each subordinate feature, all the subordinate features are collected under the parent orthoped feature beyond the frame of the machining coordinate system and collected for each orthoped feature. The dependent feature having the highest machining efficiency among the dependent features is defined as the optimum dependent feature of the orthoposition feature as a parent, and the machining coordinate system to which the optimal dependent feature belongs is optimally processed as the parent. A coordinate system is defined, and the tool axis direction in the optimum machining coordinate system is set to the optimum machining direction of the in-place feature. A machining direction determining means for determining, the cutting condition is given to the partial machining data related to the optimum dependent feature, the partial machining data related to the optimum dependent feature is collected for each machining coordinate system, and the machining is performed in advance. Retreating from the optimum dependent feature, and sequentially processing all the optimum dependent features in each of the machining coordinate systems by sequentially determining the movement path of the tool until reaching the optimum dependent feature to be machined immediately after integration processing data generating means for generating an integrated processing data which is processed data for a machining data consistency generation program to function as a.
第3の発明は、加工品の加工前形状データ、前記加工品の目的とする加工後形状データ、及び使用する加工機のデータを入力する入力ステップと、前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出ステップと、使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成ステップと、前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成ステップと、個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定ステップと、前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成ステップと、前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定ステップと、前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定ステップと、前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定ステップと、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成ステップと、を含むことを特徴とする加工データ一貫生成方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an input step of inputting shape data before processing of a processed product, target shape data of the processed product, and data of a processing machine to be used, and the post-processing shape data is arbitrarily placed It is arranged in a coordinate system, recognizes a shape feature of a part to be processed in the normal coordinate system, and can be controlled by a normal feature extraction step for extracting each of the shape features as a normal feature, and a processing machine used A machining coordinate system determined by a movement axis is set, a tool axis direction in the machining coordinate system is set, and the expression using the normal coordinate system of the normal feature arranged in the normal coordinate system is By generating a dependent feature by performing coordinate transformation from an on-set coordinate system to the processing coordinate system, and linking the on-set feature as a parent to the dependent feature, And dependent feature generation step of the serial state dependent features were associated string to the positive location feature in each of the processing coordinate system, the processing of each said dependent feature the pre-machining shape data and on the basis of the machined shape data specification A machining specification generation step for generating an element, a machining process determination step for determining a partial machining process that is a machining process for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems, the partial machining process, and the post-machining shape data Based on the above, based on the partial machining data, a partial machining data generation step of calculating a movement path of a tool by a tool shape for each of the dependent features, and generating partial machining data that is machining data for each of the dependent features, A combination of the tool and a holder that supports the tool for each subordinate feature. A tooling determining step for estimating tooling rigidity and determining the tooling on condition that no interference occurs; a cutting condition determining step for determining a cutting condition for each of the dependent features based on the tooling; and the tooling and After calculating the machining efficiency for each of the subordinate features for which the cutting conditions have been determined, all the subordinate features are gathered under the orthographic feature that is the parent beyond the frame of the processing coordinate system, and the orthographic feature is collected. The dependent feature having the highest machining efficiency among the dependent features collected every time is determined as the optimum dependent feature of the orthographic feature as a parent, and the machining coordinate system to which the optimum dependent feature belongs is the parent. The optimum machining coordinate system for the in-place feature is defined, and the tool axis direction in the optimum machining coordinate system is the front. A machining direction determining step for determining an optimum machining direction of the correct position feature, the cutting condition is given to the partial machining data relating to the optimum dependent feature, and the partial machining data relating to the optimum dependent feature is assigned to the machining coordinate system All of the processing coordinate systems are determined by sequentially determining the movement path of the tool until the optimal dependent feature to be processed immediately after machining is retracted from the optimal dependent feature to be collected and processed in advance. An integrated machining data generation step of generating integrated machining data which is machining data for continuously machining the optimum dependent feature of the machining data.
本発明により、割出し5軸加工において、最適な加工方向を決定するとともに、CADデータを入力データとして加工データを一気通貫で自動的に生成する加工データ一貫生成装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an apparatus for consistently generating machining data and the like that automatically determines machining data as a whole through CAD data as input data while determining an optimum machining direction in indexing 5-axis machining. .
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の加工データ一貫生成装置1が具備する各手段は、コンピュータに専用のソフトウエアをインストールすることによって実現される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each means included in the machining data
図1は、加工データ一貫生成装置1のハードウエア構成例を示す図である。図1のハードウエア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the machining data
加工データ一貫生成装置1は、制御部11、記憶部12、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、表示部16、周辺機器I/F部17等が、バス18を介して接続される。
The machining data
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成される。
The
CPUは、記憶部12、ROM、記録媒体等に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス18を介して接続された各装置を駆動制御し、加工データ一貫生成装置1が行う後述する処理を実現する。ROMは、不揮発性メモリであり、加工データ一貫生成装置1のブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。RAMは、揮発性メモリであり、記憶部12、ROM、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部11が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
The CPU calls a program stored in the
記憶部12は、HDD(ハードディスクドライブ)等であり、制御部11が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS(オペレーティングシステム)等が格納される。プログラムに関しては、OS(オペレーティングシステム)に相当する制御プログラムや、後述する処理を加工データ一貫生成装置1に実行させるためのアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部11により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUに読み出されて各種の手段として実行される。
The
メディア入出力部13(ドライブ装置)は、データの入出力を行い、例えば、CDドライブ(−ROM、−R、−RW等)、DVDドライブ(−ROM、−R、−RW等)等のメディア入出力装置を有する。通信制御部14は、通信制御装置、通信ポート等を有し、加工データ一貫生成装置1とネットワーク間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワークを介して、他の加工データ一貫生成装置1との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
The media input / output unit 13 (drive device) inputs / outputs data, for example, media such as a CD drive (-ROM, -R, -RW, etc.), DVD drive (-ROM, -R, -RW, etc.) Has input / output devices. The
入力部15は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部15を介して、加工データ一貫生成装置1に対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。表示部16は、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携して加工データ一貫生成装置1のビデオ機能を実現するための論理回路等(ビデオアダプタ等)を有する。尚、入力部15及び表示部16は、タッチパネルディスプレイのように、一体となっていても良い。
The
周辺機器I/F(インタフェース)部17は、加工データ一貫生成装置1に周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器I/F部17を介して加工データ一貫生成装置1は周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器I/F部17は、USBやIEEE1394やRS−232C等で構成されており、通常複数の周辺機器I/Fを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。バス18は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
The peripheral device I / F (interface)
図2A、図2Bは、加工データ一貫生成装置1のソフトウエア構成の第1例、第2例を示す図である。図2Aに示すように、例えば、加工データ一貫生成装置1は、加工データ生成手段20、加工工程決定手段21、ツーリング決定手段22、切削条件決定手段23、加工方向決定手段24、統合データベース25等を具備する。図2Aに示す例では、市販の汎用CAMシステムを活用する場合である。市販の汎用CAMシステムを活用しない場合、図2Bに示すように、加工データ一貫生成装置1は、入力手段201、正置フィーチャ抽出手段203、従属フィーチャ生成手段204、加工諸元生成手段205、加工工程決定手段21、部分加工データ生成手段206、ツーリング決定手段22、切削条件決定手段23、加工方向決定手段24、統合加工データ生成手段207等を具備する。以下では、図2Aに基づいて、加工データ一貫生成装置1の機能を説明する。
2A and 2B are diagrams illustrating a first example and a second example of the software configuration of the machining data
統合データベース25は、工法データベース26、設備データベース27等を含む。統合データベース25は、形状特徴の加工諸元に基づいて加工工程を決定するためのルールを定めた一つまたは複数のテーブルを含む。統合データベース25の構成例は、図3に示す(詳細は後述)。また、加工データ一貫生成装置1は、必要に応じて、市販の汎用CADシステムに相当する製品形状設計手段28や固定治具設定手段29等を具備しても良い。
The
加工データ一貫生成装置1は、汎用のコンピュータに専用のソフトウエアがインストールされることによって、制御部11が、加工データ生成手段20、加工工程決定手段21、ツーリング決定手段22、切削条件決定手段23、加工方向決定手段24、製品形状設計手段28、固定治具設定手段29として機能し、記憶部12や外部記憶装置が、統合データベース25として機能する。
In the machining data
尚、加工データ生成手段20は、機能的に分けて考えると、複数の各種手段を備えるものである。詳細は後述するが、加工データ生成手段20は、正置フィーチャ抽出手段203、従属フィーチャ生成手段204、加工諸元生成手段205、部分加工データ生成手段206、統合加工データ生成手段207等を備える。
Note that the machining data generation means 20 includes a plurality of various means when functionally considered. As will be described in detail later, the processing
例えば、加工データ一貫生成装置1が複数台のコンピュータによって実現される場合を考える。第1のコンピュータの製品形状設計手段28によって設計される製品形状は、製品形状データとして、平面などの一般的な形状加工用の加工データを生成するために、第2のコンピュータの加工データ生成手段20に、第2のコンピュータの入力手段201(例えば、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、周辺機器I/F部17等)を介して入力される。
For example, consider a case where the machining data
また、必要に応じて、製品形状は、IGES(Initial Graphics Exchange Specification)やSTEP(Standard for The Exchange of Product model data)などの定められた入出力形式に変換された後、製品形状データとして入力されることもある。 In addition, if necessary, the product shape is converted into a predetermined input / output format such as IGES (Initial Graphics Exchange Specification) or STEP (Standard for The Exchange of Product model data), and then converted into a data format. Sometimes.
また、例えば、加工データ一貫生成装置1が1台のコンピュータによって実現される場合を考える。製品形状設計手段28によって設計される製品形状は、製品形状データとして、RAMや記憶部12に保持されるなどして、加工データ生成手段20に受け渡される。
Further, for example, consider a case where the machining data
製品形状データが入力された後、又は受け渡された後、加工データ生成手段20には、入力手段(例えば、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、周辺機器I/F部17等)を介して、素材の形状諸元及び材質、並びに加工に使用する加工機名が入力される。
After the product shape data is input or delivered, the processing data generation means 20 includes input means (for example, media input /
ここで、素材の形状諸元としては、例えば、ブロック材の場合にはその寸法諸元を、鋳物素材などの場合には製品形状から上積みした厚み量を入力する。また、素材の材質としては、例えば、鋳鉄などの材質名や所定の材質記号を入力する。また、加工機名は、例えば、事前に統合データベース25の加工機テーブルに設定した加工機名のいずれかを入力する。これら素材の形状諸元及び材質、並びに加工機名を入力する入力手段201は、例えば、マウスやキーボードなどの入力部15を用いてユーザが入力する場合や、ファイルに一括して記述し、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、周辺機器I/F部17等を介して入力する場合がある。また、事前に記憶部12に記憶されている場合もある。
Here, as the shape specification of the material, for example, in the case of a block material, the size specification is input, and in the case of a casting material or the like, the thickness amount added from the product shape is input. As the material of the material, for example, a material name such as cast iron or a predetermined material symbol is input. Further, as the processing machine name, for example, one of the processing machine names set in advance in the processing machine table of the
まず、加工データ生成手段20は、入力された素材の形状諸元をもとに、素材形状データを生成する。このとき、素材の形状諸元が製品の形状からの厚みとして指定された場合などでは、製品形状データも参照する。また、加工データ生成手段20が素材形状生成手段202を含み、素材形状生成手段202が素材形状データを生成しても良い。また、素材形状データを生成した後、固定治具設定手段29が、素材を加工機のテーブルに固定する固定治具を設定しても良い。固定治具設定手段29は、予め登録されている固定治具の形状と、ユーザが入力部15を用いて入力する設置位置に基づいて固定治具を設定する。
First, the processing data generation means 20 generates material shape data based on the input material shape specifications. At this time, when the shape specification of the material is designated as the thickness from the product shape, the product shape data is also referred to. Further, the processing
次に、加工データ生成手段20は、5面加工機や旋回軸を有する5軸加工機を用いた割出し5軸加工などを想定して、正置フィーチャ抽出手段203と従属フィーチャ生成手段204を順次起動する。 Next, the processing data generation means 20 is assumed to include an in-place feature extraction means 203 and a subordinate feature generation means 204, assuming an index 5-axis machining using a 5-face machining machine or a 5-axis machining machine having a turning axis. Start sequentially.
まず、正置フィーチャ抽出手段203(加工データ生成手段20)は、製品の形状データを引用して、これを任意の正置座標系に配置し、この正置座標系において個々の正置フィーチャを抽出する。ここで言う、フィーチャ(「形状特徴」とも言う。)とは、一つまたは複数の面によって構成され、形状的な特徴をもって加工部位として認識される一つの単位である。正置フィーチャ抽出手段203は、製品形状の中からあらかじめ定義した図4に示すような基本フィーチャを探索して、フィーチャの種別、形状諸元、基準点位置、基準軸方向などを認識し、またフィーチャを構成する各面の要求面粗度と要求精度(形状精度と寸法精度)を認識することによって、正置フィーチャを抽出する。
First, the in-place feature extraction unit 203 (process data generation unit 20) quotes the product shape data and places it in an arbitrary on-board coordinate system, and each on-board feature in this on-board coordinate system. Extract. Here, the feature (also referred to as “shape feature”) is a unit that is configured by one or a plurality of surfaces and is recognized as a processing site with a shape feature. The in-place
尚、正置フィーチャ抽出手段203は、素材形状生成手段202によって生成された素材の形状データから製品の形状データを引算することで双方の差分としての加工除去部の形状データを生成し、加工除去部の形状データから立体型の正置フィーチャを抽出しても良い。この場合、抽出された立体型の正置フィーチャは、形状的な特徴をもって加工除去部として認識される一つの立体領域であり、加工除去部の形状特徴に位置づけられる。このように抽出された立体型の正置フィーチャも、以後の処理では、製品形状から抽出された正置フィーチャと同様に扱うことができる。
The in-place
また、従属フィーチャ生成手段204(加工データ生成手段20)は、任意の一つまたは複数の加工座標系を設定する。次に、従属フィーチャ生成手段204は、さらにこの加工座標系の工具軸を設定する。次に、従属フィーチャ生成手段204は、正置フィーチャ抽出手段203によって抽出された正置フィーチャを、設定された個々の加工座標系へ配置する。次に、従属フィーチャ生成手段204は、個々の加工座標系に配置された正置フィーチャを、加工座標系ごとの形状特徴として表現される形態へ変換することによって、加工座標系ごとの従属フィーチャを生成する。そして、従属フィーチャ生成手段204は、生成された加工座標系ごとの従属フィーチャに対して、正置フィーチャを親として紐づける。
The dependent feature generation unit 204 (processing data generation unit 20) sets an arbitrary one or a plurality of processing coordinate systems. Next, the dependent
そして、加工諸元生成手段205(加工データ生成手段20)は、抽出された従属フィーチャの情報から、図5に示すような従属フィーチャごとの加工諸元32を生成し、これを加工工程決定手段21に受け渡す。ここで、従属フィーチャ生成手段204及び加工諸元生成手段205による処理は、個々の従属フィーチャごとに行われる。
Then, the processing specification generation unit 205 (processing data generation unit 20) generates a
次に、加工工程決定手段21は、加工データ生成手段20(加工諸元生成手段205)から取得した個々のフィーチャの加工諸元と素材の材質をもとに、工法データベース26(図3参照)の工程モードテーブル33(図6参照)、切削モードテーブル34(図7参照)、適用工具グループテーブル35(図8参照)、工具動作モードテーブル36(図9参照)を順次参照して、従属フィーチャごとの加工諸元として指示された従属フィーチャの要求面粗度や要求精度を満足する従属フィーチャごとの部分加工工程を図10に示す処理手順(詳細は後述)によって決定する。加工工程決定手段21によって決定される部分加工工程データ37の一例は図11に示す(詳細は後述)。決定された従属フィーチャごとの部分加工工程データ37は、加工データ生成手段20に受け渡される。ここで、加工工程決定手段21による処理は、個々の従属フィーチャごとに行われる。
Next, the machining process determining means 21 is based on the machining features of each feature and the material of the material acquired from the machining data generating means 20 (machining specification generating means 205) and the construction method database 26 (see FIG. 3). Referring to the process mode table 33 (see FIG. 6), the cutting mode table 34 (see FIG. 7), the applied tool group table 35 (see FIG. 8), and the tool operation mode table 36 (see FIG. 9) in order, the dependent feature The partial machining process for each dependent feature that satisfies the required surface roughness and required accuracy of the dependent feature designated as the machining specifications for each is determined by the processing procedure (details will be described later) shown in FIG. An example of the partial
次に、部分加工データ生成手段206(加工データ生成手段20)は、加工工程決定手段21から取得した従属フィーチャごとの部分加工工程データ37をもとに、個々の従属フィーチャを加工するための工具の移動経路を計算する。そして、部分加工データ生成手段206は、計算された工具の移動経路にもとづいて個々の従属フィーチャ加工の部分加工データを生成する。ここで、部分加工データとは、個々の従属フィーチャに対応した、その従属フィーチャを加工するための部分的な加工データを意味する。生成された個々の従属フィーチャごとの部分加工データは、素材形状データおよび加工工程決定手段21によって決定された従属フィーチャごとの部分加工工程データ37とともに、個々の従属フィーチャを加工するときの工具とホルダの組合せ形態であるツーリングを決定するツーリング決定手段22に受け渡される。ここで、必要に応じて、加工に使用する加工機名と素材の材質も受け渡される。
Next, the partial machining data generation means 206 (machining data generation means 20) is a tool for machining individual dependent features based on the partial
次に、ツーリング決定手段22は、従属フィーチャごとの部分加工工程データ37と部分加工データをもとに、素材形状データを用い、設備データベース27(図3参照)の工具テーブル及びツーリングテーブル、並びに必要に応じて加工機テーブル及び固定治具テーブルを参照して加工シミュレーションを行うことにより、個々の従属フィーチャの加工において干渉が無く、最も剛性の高いと予測される個々の従属フィーチャ加工の最適ツーリングを図12に示す処理手順(詳細は後述)によって決定する。図13には、最適ツーリングの決定手法の概念図を示す(詳細は後述)。
Next, the tooling determination means 22 uses the material shape data based on the partial
最適ツーリングの決定においては、事前に工具とホルダが組み合わされた状態で固定ツーリングとして登録されたツーリングテーブルから候補を引用して決定する手法の他、設備データベース27(図3参照)の工具テーブル及びホルダテーブルの双方を用いて、工具とホルダを個別に引用して、工具とホルダの組合せ形態も含めて決定する手法も有効である。後者においては、工具の刃長や突き出し長及び複数のホルダを組み合わせる場合のホルダ突き出し長も決定できる利点がある。 In determining the optimum tooling, in addition to a method of quoting candidates from a tooling table registered in advance as a fixed tooling in a state where a tool and a holder are combined, a tool table in the equipment database 27 (see FIG. 3) and It is also effective to use both the holder table and quote the tool and the holder individually to determine the combination of the tool and the holder. The latter has the advantage that the tool blade length and protrusion length and the holder protrusion length when a plurality of holders are combined can also be determined.
ツーリング決定手段22によって決定された従属フィーチャごとの最適ツーリングは、加工データ生成手段20に受け渡される。ここで、ツーリング決定手段22による処理は、個々の従属フィーチャごとに行われる。
The optimum tooling for each dependent feature determined by the
次に、加工データ生成手段20は、ツーリング決定手段22から取得した従属フィーチャごとの最適ツーリングを切削条件決定手段23に受け渡す。また、加工データ生成手段20は、切削条件決定手段23からツーリング剛性を考慮した個々の従属フィーチャ加工の最適切削条件を取得する。切削条件決定手段23における最適切削条件決定の処理手順は図14に示す(詳細は後述)。
Next, the machining
次に、加工データ生成手段20は、従属フィーチャごとの最適ツーリングと切削条件を受け取った後、これらを加工方向決定手段24に受け渡す。
Next, after receiving the optimum tooling and cutting conditions for each dependent feature, the machining
次に、加工方向決定手段24は、受け取った従属フィーチャごとの最適ツーリング及び切削条件に基づいて、ツーリングの剛性を推定したり、加工時間を推定したりすることによって、従属フィーチャごとの加工能率を判断する。そして、加工方向決定手段24は、全ての従属フィーチャを親となる正置フィーチャの下に加工座標系の枠を超えて(加工座標系とは無関係に)集め、正置フィーチャごとに集められた従属フィーチャの中で最も加工能率の高い従属フィーチャを親となる正置フィーチャの最適従属フィーチャと定める。次に、加工方向決定手段24は、さらにその最適従属フィーチャが属する加工座標系を親となる正置フィーチャの最適加工座標系と定める。そして、加工方向決定手段24は、その最適加工座標系における工具軸方向を親となる正置フィーチャの最適加工方向に決定する。
Next, the machining direction determination means 24 estimates the machining efficiency for each dependent feature by estimating the tooling rigidity and the machining time based on the received optimum tooling and cutting conditions for each dependent feature. to decide. Then, the processing
加工方向決定手段24による処理結果は、加工データ生成手段20に受け渡される。加工方向決定手段24による最適加工方向の決定処理の処理手順は、図15に示す(詳細は後述)。ここで、加工方向決定手段24による最適加工方向の決定処理は、個々の正置フィーチャごとに行われる。
The processing result by the processing
次に、加工データ生成手段20は、最適従属フィーチャとして定められた従属フィーチャのみを残し、他の従属フィーチャを消去する。 Next, the machining data generation means 20 leaves only the dependent feature determined as the optimal dependent feature and erases the other dependent features.
その後、統合加工データ生成手段207(加工データ生成手段20)は、個々の加工座標系について、残された最適従属フィーチャの全てを加工するためのアプローチ経路とリトラクト経路、すなわち、先行して加工する加工対象最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する加工対象最適従属フィーチャに到達するまでの工具の移動経路を順次決定する。次に、統合加工データ生成手段207は、最適従属フィーチャごとの部分加工データに最適従属フィーチャごとの最適切削条件を付与する。次に、統合加工データ生成手段207は、さらに全ての最適従属フィーチャを加工するためのアプローチ経路とリトラクト経路にもとづいてこれらを統合して、全ての最適従属フィーチャを加工するための統合加工データを生成する。そして、統合加工データ生成手段207は、個々の加工座標系についての最適従属フィーチャごとの加工工程及びツーリング、並びに統合加工データを出力手段(例えば、メディア入出力部13、通信制御部14、表示部16、周辺機器I/F部17)を介して出力する。ここで、統合加工データ生成手段207は、個々のフィーチャについては、段取り状態(加工機にセッティングした状態)において上部のフィーチャから先に加工する等のルールによって、フィーチャ間を接続する加工パスを生成し、統合加工データを生成する。また、統合加工データ生成手段207は、個々の加工座標系についての最適従属フィーチャごとの加工工程及びツーリング、並びに統合加工データを記憶部12に記憶させるようにしても良い。
After that, the integrated machining data generation unit 207 (processing data generation unit 20) processes the approach path and the retract path for processing all of the remaining optimum dependent features for each processing coordinate system, that is, processing in advance. The moving path of the tool from the machining target optimum dependent feature to the machining target optimum dependent feature to be machined immediately thereafter is sequentially determined. Next, the integrated machining data generation means 207 gives the optimum cutting conditions for each optimum dependent feature to the partial machining data for each optimum dependent feature. Next, the integrated machining data generation means 207 further integrates these based on the approach path and the retract path for processing all the optimal dependent features, and generates integrated processing data for processing all the optimal dependent features. Generate. Then, the integrated machining data generation means 207 outputs the machining process and tooling for each optimum dependent feature for each machining coordinate system, and the integrated machining data (for example, the media input /
以上のように、本発明の実施の形態における加工データ一貫生成装置1は、加工データ生成手段20を中核として、加工工程決定手段21、ツーリング決定手段22、切削条件決定手段23及び統合データベース25を有機的に結合することにより、加工工程、ツーリング及び切削条件が総合的に吟味された加工データが、人手を介さずに一貫して自動生成できる。
As described above, the machining data
更に、本発明の実施の形態における加工データ一貫生成装置1は、5面加工機や旋回軸を有する5軸加工機を用いた割出し5軸加工などを想定して、加工データ生成手段20に含まれる正置フィーチャ抽出手段203及び従属フィーチャ生成手段204、並びに加工方向決定手段24を備えて、これらを有機的に結合することにより、割出し5軸加工において、最適な加工方向を決定することができる。加工データ一貫生成装置1の中核となる加工データ生成手段20は、図16に示すような処理を順次行っていく(詳細は後述)。
Further, the machining data
図3は、統合データベース25の構成例を示す図である。図3に示すように、統合データベース25は、工法に関する情報を記憶する工法データベース26、設備に関する情報を記憶する設備データベース27を含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
工法データベース26は、工程モードテーブル、適用工具グループテーブル、切削モードテーブル、工具動作モードテーブルなどを含む。工程モードテーブルは、各種条件ごとの工程モードに関する情報を記憶する。適用工具グループテーブルは、使用可能な工具グループに関する情報を記憶する。例えば、「フェースミル」という工具グループには、正面フライスなど何種類かの工具が含まれる。切削モードテーブルは、各種条件ごとの切削モードに関する情報を記憶する。工具動作モードテーブルは、加工動作モードや工具移動モードなどの工具動作モードに関する情報を記憶する。
The
設備データベース27は、加工機テーブル、工具テーブル、固定治具テーブル、ホルダテーブル、切削条件テーブル、ツーリングテーブルなどを含む。加工機テーブルは、使用可能な加工機に関する情報を記憶する。工具テーブルは、使用可能な工具に関する情報を記憶する。固定治具テーブルは、使用可能な固定治具に関する情報を記憶する。切削条件テーブルは、工具回転数や工具送り速度などの切削条件に関する情報を記憶する。ホルダテーブルは、使用可能なホルダに関する情報を記憶する。ツーリングテーブルは、工具テーブルに記憶されている工具と、ホルダテーブルに記憶されているホルダを組み合わせた固定ツーリングに関する情報を記憶する。
The
図4は、基本フィーチャ群31の一例を示す図である。基本フィーチャ群31に含まれるフィーチャ(形状特徴)の大まかな種別には、例えば、平面、円柱面、肩面、サイドノッチ、コーナノッチ、溝、座、ポケット、貫通ポケット等がある。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the basic feature group 31. Rough types of features (shape features) included in the basic feature group 31 include, for example, a plane, a cylindrical surface, a shoulder surface, a side notch, a corner notch, a groove, a seat, a pocket, a through pocket, and the like.
平面には、例えば、矩形平面、円形平面、一般平面、複合平面、面取り等がある。円柱面には、例えば、円柱側面等がある。肩面には、例えば、肩、連続肩等がある。 Examples of the plane include a rectangular plane, a circular plane, a general plane, a composite plane, and a chamfer. The cylindrical surface includes, for example, a cylindrical side surface. Examples of the shoulder surface include a shoulder and a continuous shoulder.
サイドノッチには、例えば、矩形サイドノッチ、円形サイドノッチ、U字サイドノッチ等がある。コーナノッチには、例えば、矩形コーナノッチ、円形コーナノッチ、U字サイドノッチ等がある。 Examples of the side notch include a rectangular side notch, a circular side notch, and a U-shaped side notch. Examples of the corner notch include a rectangular corner notch, a circular corner notch, and a U-shaped side notch.
溝には、例えば、矩形溝、R付き矩形溝、長円形溝、円形溝、U溝、V溝、直角V溝、T溝、アリ溝等がある。座には、例えば、矩形座、長円形座、円形座、U字座等がある。ポケットには、例えば、矩形ポケット、長円形ポケット、フリーポケット等がある。貫通ポケットには、例えば、矩形貫通ポケット、長円形貫通ポケット、フリー貫通ポケット等がある。 Examples of the groove include a rectangular groove, a rectangular groove with R, an oval groove, a circular groove, a U groove, a V groove, a right angle V groove, a T groove, and an ant groove. Examples of the seat include a rectangular seat, an oval seat, a circular seat, and a U-shaped seat. Examples of the pocket include a rectangular pocket, an oval pocket, and a free pocket. Examples of the penetration pocket include a rectangular penetration pocket, an oval penetration pocket, and a free penetration pocket.
図5は、加工諸元32の一例を示す図である。加工諸元32には、段取り状態情報や加工領域情報が含まれる。段取り状態情報は、加工前のセッティングに関する情報である。加工領域情報は、加工すべき領域に関する情報である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
段取り状態情報には、例えば、段取りモデルID、STL(Standard Triangulated Langage:三次元形状を表現するデータを保存するファイルフォーマット)ファイル名、素材コード、基準点(X,Y,Z)、サイズ(X,Y,Z)、基準軸ベクトル(I,J,K)、加工領域数等が含まれる。 The setup state information includes, for example, a setup model ID, STL (Standard Triangulated Language: file format for storing data representing a three-dimensional shape) file name, material code, reference point (X, Y, Z), size (X , Y, Z), reference axis vector (I, J, K), the number of machining areas, and the like.
加工領域情報には、例えば、加工領域番号、識別コード、STLファイル名、フィーチャ種別記号、基準点(X,Y,Z)、領域サイズ(X,Y,Z)、Lベクトル(I,J,K)、面状態、素材厚み(削り代)、切削モードシンボル、フィーチャ情報等が含まれる。 The processing area information includes, for example, a processing area number, an identification code, an STL file name, a feature type symbol, a reference point (X, Y, Z), an area size (X, Y, Z), an L vector (I, J, K), surface state, material thickness (cutting allowance), cutting mode symbol, feature information, and the like.
図5に示す例では、フィーチャ種別記号は、「corner_notch_straight」である。フィーチャ情報とは、このフィーチャ種別記号に対するフィーチャの形状を示す情報である。 In the example illustrated in FIG. 5, the feature type symbol is “corner_notch_straight”. The feature information is information indicating the shape of the feature for this feature type symbol.
図6は、工程モードテーブル33の一例を示す図である。工程モードテーブル33は、加工機種別、フィーチャ区分、要求品位クラス、加工代区分、加工進捗区分ごとに、工程モードを記憶する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the process mode table 33. The process mode table 33 stores a process mode for each machine type, feature classification, required quality class, machining allowance classification, and machining progress classification.
要求品位クラスは、形状特徴の仕上り状態を示す仕上り情報の一つである。工程モードは、単一の工具のみで加工するのか、又は複数の工具(マルチ工具)で加工するのかといった区分や、全加工、前加工、後加工、前後加工、加工なしといった区分によって特定されるモードである。 The required quality class is one piece of finish information indicating the finish state of the shape feature. The process mode is specified by the category of whether to process with only a single tool or with multiple tools (multi-tool), and the categories of all processing, pre-processing, post-processing, front / back processing, no processing Mode.
図7は、切削モードテーブル34の一例を示す図である。切削モードテーブル34は、工程モード、要求品位クラスごとに、工程番号、切削モード、加工品位クラス、残し代等を記憶する。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the cutting mode table 34. The cutting mode table 34 stores a process number, a cutting mode, a processing quality class, a remaining margin, and the like for each process mode and required quality class.
図8は、適用工具グループテーブル35の一例を示す図である。適用工具グループテーブル35は、フィーチャ種別、加工品位クラスごとに、適用工具グループ(第1優先、第2優先、第3優先、・・・)を記憶する。尚、2点鎖線は、右方向や下方向に連続するデータを省略したことを意味する。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the applied tool group table 35. The applied tool group table 35 stores an applied tool group (first priority, second priority, third priority,...) For each feature type and machining quality class. The two-dot chain line means that data that continues in the right direction or the downward direction is omitted.
フィーチャ種別は、図4にも例示されているように、フィーチャ(形状特徴)の種別を示す情報である。ここで、図4のフィーチャ種別は、正置フィーチャの種別を示しており、図8と図9のフィーチャ種別は、従属フィーチャの種別を示している。加工品位クラスは、例えば粗級加工、中級加工、上級加工、極上級加工、研削加工などであり、加工によって達成すべき(あるいは達成できる)精度と面粗度を総合的に表した指標である。適用工具グループテーブル35には、フィーチャ種別ごとに優先して使用すべき工具が記憶されている。適用工具グループテーブル35に記憶されるデータは、加工対象のフィーチャに対して、使用すべき工具(加工工程に関する情報の一つ)を自動的に決定するための参照情報として用いられる。 The feature type is information indicating the type of the feature (shape feature) as illustrated in FIG. Here, the feature type in FIG. 4 indicates the type of the in-place feature, and the feature type in FIGS. 8 and 9 indicates the type of the dependent feature. The processing quality class is, for example, rough processing, intermediate processing, advanced processing, super-high processing, grinding processing, etc., and is an index that comprehensively represents the accuracy and surface roughness that should be achieved (or can be achieved) by processing. . The applied tool group table 35 stores tools to be used with priority for each feature type. The data stored in the applied tool group table 35 is used as reference information for automatically determining a tool to be used (one of information related to the machining process) for the feature to be machined.
図9は、工具動作モードテーブル36の一例を示す図である。工具動作モードテーブル36は、フィーチャ種別、切削モード、素形材区分ごとに、工具動作モード(加工動作モード及び工具移動モード)を記憶する。尚、2点鎖線は、下方向に連続するデータを省略したことを意味する。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the tool operation mode table 36. The tool operation mode table 36 stores a tool operation mode (a machining operation mode and a tool movement mode) for each feature type, cutting mode, and shape material classification. Note that the two-dot chain line means that data that continues downward is omitted.
工具動作モードテーブル36には、フィーチャ種別ごとに工具動作モードが記憶されている。工具動作モードテーブル36に記憶されるデータは、加工対象のフィーチャに対して、適用すべき工具動作モード(加工工程に関する情報の一つ)を自動的に決定するための参照情報として用いられる。 The tool operation mode table 36 stores a tool operation mode for each feature type. The data stored in the tool operation mode table 36 is used as reference information for automatically determining a tool operation mode (one of information related to the machining process) to be applied to the feature to be machined.
図10は、加工工程決定手段21の処理の詳細を示すフローチャートである。図10に示すように、まず、制御部11(加工工程決定手段21)は、形状特徴(従属フィーチャ)の加工諸元と素材の材質を入力する(S101)。次に、制御部11(加工工程決定手段21)は、形状特徴(従属フィーチャ)の加工諸元から要求加工品位を認識する(S102)。次に、制御部11(加工工程決定手段21)は、素材の材質にもとづいた工法データベース26の工程モードテーブル33及び切削モードテーブル34を参照して、要求加工品位が満たされる加工工程を決定する(S103)。そして、制御部11(加工工程決定手段21)は、決定された加工工程を、部分加工工程データ37として出力する(S104)。
FIG. 10 is a flowchart showing details of the processing of the processing step determination means 21. As shown in FIG. 10, first, the control unit 11 (machining process determination means 21) inputs the machining features of the shape feature (subordinate feature) and the material of the material (S101). Next, the control unit 11 (machining process determining means 21) recognizes the required machining quality from the machining parameters of the shape feature (subordinate feature) (S102). Next, the control unit 11 (machining process determining means 21) refers to the process mode table 33 and the cutting mode table 34 of the
また、制御部11(加工工程決定手段21)は、加工機のデータおよび従属フィーチャごとの加工諸元を受取った後、工程モードテーブル33、切削モードテーブル34、適用工具グループテーブル35、工具動作モードテーブル36を順次参照し、これらの情報に基づいて従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定するようにしても良い。 Further, the control unit 11 (machining process determining means 21) receives the data of the machine and the machining specifications for each dependent feature, and then receives the process mode table 33, the cutting mode table 34, the applied tool group table 35, and the tool operation mode. The partial machining process which is a machining process for each dependent feature may be determined based on the information by sequentially referring to the table 36.
図11は、部分加工工程データ37の一例を示す図である。部分加工工程データ37は、ヘッダ情報や工程情報が含まれる。ヘッダ情報は、対象の部分加工工程に関する基本情報である。工程情報は、対象の部分加工工程に関する詳細情報である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the partial
ヘッダ情報には、例えば、段取りモデルID、基準点(X,Y,Z)、基準軸ベクトル(I,J,K)、加工部位の数等が含まれる。工程情報には、例えば、加工部位識別コード、加工部位タイプコード、工程数に加えて、工程ごとの工具情報、加工情報、加工残し、パス情報、切削条件等が含まれる。 The header information includes, for example, a setup model ID, a reference point (X, Y, Z), a reference axis vector (I, J, K), the number of machining parts, and the like. The process information includes, for example, a machining part identification code, a machining part type code, the number of processes, tool information for each process, machining information, machining residue, path information, cutting conditions, and the like.
図12は、ツーリング決定手段22の処理の詳細を示すフローチャートである。尚、図12に示す処理では、加工シミュレーションの実行部(専用のソフトウエアによって実現される。)を前提としている。加工シミュレーションの実行部については、図13を参照しながら説明する。
FIG. 12 is a flowchart showing details of the processing of the
図12に示すように、まず、制御部11(ツーリング決定手段22)は、素材の形状、固定治具の形状、部分加工工程データ37、部分加工データ、加工機名を入力する(S201)。
As shown in FIG. 12, first, the control unit 11 (the tooling determining unit 22) inputs the shape of the material, the shape of the fixing jig, the partial
次に、制御部11(ツーリング決定手段22)は、素材の形状を加工シミュレーションの実行部にセットし(S202)、固定治具の形状を加工シミュレーションの実行部にセットし(S203)、加工機名にもとづいて設備データベース27の加工機テーブルから加工機データを取得して、加工シミュレーションの実行部にセットし(S204)、加工機名にもとづいて設備データベース27のツーリングテーブルからツーリング候補データを取得して、加工シミュレーションの実行部にセットする(S205)。
Next, the control unit 11 (the tooling determining unit 22) sets the shape of the material in the processing simulation execution unit (S202), sets the shape of the fixing jig in the processing simulation execution unit (S203), and the processing machine. The processing machine data is acquired from the processing machine table of the
次に、最初の部分加工工程に対して、制御部11(ツーリング決定手段22)は、部分加工工程データ37から各工程の工具名と部分加工データ名を読み取り、加工シミュレーションの実行部にセットする(S206)。そして、制御部11(ツーリング決定手段22)は、最初の部分加工工程の加工シミュレーションを実行し、適正ツーリング領域(非干渉領域)を生成し(S207)、適正ツーリング領域をもとにツーリング候補データを参照して、各工程の最適ツーリングを決定する(S208)。
Next, for the first partial machining process, the control unit 11 (tooling determining means 22) reads the tool name and partial machining data name of each process from the partial
次に、制御部11(ツーリング決定手段22)は、工程数分、最適ツーリング決定処理を繰り返したか否か確認する(S209)。工程数分繰り返していない場合(S209のNo)、制御部11(ツーリング決定手段22)は、次の部分加工工程に対して、S206から処理を繰り返す。工程数分繰り返した場合(S209のYes)、制御部11(ツーリング決定手段22)は、最適ツーリングのデータを出力する(S210)。 Next, the control unit 11 (the tooling determining unit 22) checks whether or not the optimum tooling determining process has been repeated for the number of steps (S209). When the number of processes has not been repeated (No in S209), the control unit 11 (the tooling determining unit 22) repeats the process from S206 for the next partial machining process. When the process is repeated for the number of steps (Yes in S209), the control unit 11 (the tooling determining unit 22) outputs the data of the optimum tooling (S210).
図13は、最適ツーリングの決定手法を説明する図である。図13に示すように、制御部11(加工シミュレーションの実行部)は、初期状態の仮想ツーリング部を刃具の周囲に設定し、部分加工データに基づいて刃具を移動させていき、刃具によってワークを削るとともに、ワークと固定治具によって仮想ツーリング部を削っていく(逆切削)。図13では、削られた後のワークと仮想ツーリング部の領域に対して模様を付している。そして、制御部11(加工シミュレーションの実行部)は、部分加工データに基づいて最後まで刃具を移動させた後の仮想ツーリング部を、適正ツーリング領域(非干渉領域)として生成する。そして、制御部11(加工シミュレーションの実行部)は、候補のツーリング形状を、仮想ツーリング部の適正ツーリング領域と照合し、適正ツーリング領域に候補のツーリング形状が納まる場合には、干渉がなく、使用可能と判断して、使用可能なツーリングについて剛性を比較し、最も剛性が高いツーリングを最適ツーリングとして提示する。 FIG. 13 is a diagram for explaining a method for determining optimum tooling. As shown in FIG. 13, the control unit 11 (processing simulation execution unit) sets an initial virtual tooling unit around the cutting tool, moves the cutting tool based on the partial processing data, and moves the workpiece with the cutting tool. While cutting, the virtual tooling part is cut with the workpiece and the fixture (reverse cutting). In FIG. 13, a pattern is given to the area of the workpiece after cutting and the virtual tooling part. And the control part 11 (execution part of a process simulation) produces | generates the virtual tooling part after moving a blade to the last based on partial process data as an appropriate tooling area | region (non-interference area | region). And the control part 11 (execution part of a process simulation) collates a candidate tooling shape with the appropriate tooling area of a virtual tooling part, and when a tooling shape of a candidate fits in an appropriate tooling area, there is no interference and it uses Judging that it is possible, the rigidity of the available tooling is compared, and the tool having the highest rigidity is presented as the optimum tooling.
図14は、切削条件決定手段23の処理の詳細を示すフローチャートである。図14に示すように、まず、制御部11(切削条件決定手段23)は、素材の材質、使用工具、最適ツーリングを入力する(S301)。次に、制御部11(切削条件決定手段23)は、素材の材質と使用工具にもとづいて、設備データベース27の切削条件テーブルから基本切削条件を取得する(S302)。次に、制御部11(切削条件決定手段23)は、最適ツーリングの剛性を推定する(S303)。剛性の推定とは、素材の材質、使用工具、最適ツーリング、及び、基本切削条件に基づいて、使用工具のたわみ量などを計算することである。剛性推定処理は、公知の技術を適用することができる。尚、切削条件決定手段23は、ツーリング決定手段22からツーリング剛性の推定値を取得するようにしても良い。そして、制御部11(切削条件決定手段23)は、最適ツーリングの剛性に応じて、基本切削条件から最適切削条件を決定し(S304)、最適切削条件を出力する(S305)。ここで、前述したように、固定ツーリングとして登録されたツーリングテーブルから最適ツーリングを決定する手法の場合、切削条件決定手段23は、ツーリングの剛性に見合った切削条件が登録されている設備データベース27のツーリング切削条件を、最適ツーリングの切削条件として取得しても良い。
FIG. 14 is a flowchart showing details of the processing of the cutting
図15は、加工方向決定手段24の処理の詳細を示すフローチャートである。図15に示すように、制御部11(加工方向決定手段24)は、最適ツーリング及び切削条件に基づいて、従属フィーチャごとの加工能率を算出する(S401)。次に、制御部11(加工方向決定手段24)は、親となる正置フィーチャのもとに、加工座標系を超えて(加工座標系とは無関係に)、正置フィーチャに属する従属フィーチャを集める(S402)。次に、制御部11(加工方向決定手段24)は、最も加工能率の高い従属フィーチャを、親となる正置フィーチャの最適従属フィーチャに決定する(S403)。次に、制御部11(加工方向決定手段24)は、最適従属フィーチャが属する加工座標系を、親となる正置フィーチャの最適加工座標系に決定する(S404)。そして、制御部11(加工方向決定手段24)は、最適加工座標系の工具軸を、親となる正置フィーチャの最適加工方向に決定する(S405)。 FIG. 15 is a flowchart showing details of processing of the processing direction determination means 24. As shown in FIG. 15, the control unit 11 (machining direction determining means 24) calculates the machining efficiency for each dependent feature based on the optimum tooling and cutting conditions (S401). Next, the control unit 11 (machining direction determining means 24) determines the subordinate features belonging to the in-place feature beyond the work coordinate system (regardless of the work coordinate system) based on the parent in-place feature. Collect (S402). Next, the control unit 11 (machining direction determination means 24) determines the dependent feature having the highest machining efficiency as the optimum dependent feature of the normal position feature as the parent (S403). Next, the control unit 11 (machining direction determining means 24) determines the machining coordinate system to which the optimum dependent feature belongs as the optimum machining coordinate system of the normal position feature as the parent (S404). Then, the control unit 11 (machining direction determination means 24) determines the tool axis of the optimum machining coordinate system as the optimum machining direction of the parent feature (S405).
S403において、制御部11(加工方向決定手段24)は、従属フィーチャごとに決定したツーリングの剛性を推定し、最も剛性の高いツーリングが得られた従属フィーチャを最も加工能率が高いと判断するようにしても良い。 In S403, the control unit 11 (machining direction determination means 24) estimates the rigidity of the tooling determined for each subordinate feature, and determines that the subordinate feature from which the tooling having the highest rigidity is obtained has the highest machining efficiency. May be.
また、S403において、制御部11(加工方向決定手段24)は、従属フィーチャごとに生成された部分加工データから工具の移動距離を推定し、さらにツーリング剛性に見合った最適切削条件の工具送り速度を工具の移動速度とし、当該工具の移動速度に基づいて加工時間を推定し、加工時間が最短と推定される従属フィーチャを最も加工能率が高いと判断するようにしても良い。 In S403, the control unit 11 (machining direction determining means 24) estimates the moving distance of the tool from the partial machining data generated for each subordinate feature, and further sets the tool feed speed under the optimum cutting condition corresponding to the tooling rigidity. The moving time of the tool may be used, the machining time may be estimated based on the moving speed of the tool, and the dependent feature estimated to have the shortest machining time may be determined to have the highest machining efficiency.
図16は、加工データ生成手段20の処理の詳細を示すフローチャートである。図16では、加工データ生成手段20を主体とし、加工データ一貫生成装置1の全体の処理の流れを示している。以下では、説明の都合上、各手段を処理の主体として記載するが、実際には、制御部11が、各手段として機能し、各ステップの処理を実行する。尚、図16は、処理手順の一例であり、本発明は、この例に限定されるものではない。
FIG. 16 is a flowchart showing details of processing of the machining data generation means 20. FIG. 16 shows the overall processing flow of the machining data
図16に示すように、加工データ生成手段20は、加工すべき製品の形状を入力し、別途、素材の形状諸元と材質、ならびに加工に使用する加工機名を、入力手段201(例えば、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、周辺機器I/F部17等)を介して入力する(S501)。
As shown in FIG. 16, the processing
次に、加工データ生成手段20は、入力された素材の形状諸元と必要に応じて製品の形状も含めて、これらをもとに加工前の素材の形状を生成する(S502)。 Next, the processing data generation means 20 generates the shape of the material before processing based on these, including the shape specifications of the input material and the shape of the product if necessary (S502).
ここで、加工データ生成手段20が加工前の素材の形状を生成した後、必要に応じて、固定治具設定手段29が、入力された素材の形状に対して素材を加工機に固定するための固定治具の形状を付与し、以後の処理においては素材の形状とともに加工前の形状に固定治具の形状が含まれるようにしても良い。
Here, after the processing
また、製品形状設計手段28が加工前の素材の形状を生成し、加工データ生成手段20への入力情報に加工前の素材の形状が含まれるようにしても良い。この場合、加工データ生成手段20による素材の形状の生成は不要である。
Further, the product
次に、加工データ生成手段20(正置フィーチャ抽出手段203)は、加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の形状特徴を正置フィーチャとして抽出する(S503)。 Next, the machining data generation means 20 (orientation feature extraction means 203) arranges the post-machining shape data in an arbitrary orthographic coordinate system, recognizes the shape characteristics of the part to be machined in the orthographic coordinate system, and individually The shape feature is extracted as an in-place feature (S503).
ここで、加工データ生成手段20(正置フィーチャ抽出手段203)は、加工前形状データから加工後形状データを引算することで双方の差分としての加工除去部の形状データを生成し、加工除去部の形状データを任意の正置座標系に設置し、正置座標系において加工すべき領域の形状特徴を認識し、形状特徴を立体型の正置フィーチャとして抽出するようにしても良い。 Here, the processing data generation unit 20 (the in-place feature extraction unit 203) generates the shape data of the processing removal unit as the difference between the two by subtracting the post-processing shape data from the pre-processing shape data, and the processing removal The shape data of the part may be set in an arbitrary normal coordinate system, the shape feature of the region to be processed in the normal coordinate system may be recognized, and the shape feature may be extracted as a three-dimensional normal feature.
次に、加工データ生成手段20は、加工座標系及び工具軸を設定するとともに(S504)、固定治具設定手段29から固定治具の情報を取得して、固定治具を設定する(S505)。
Next, the machining
次に、加工データ生成手段20(従属フィーチャ生成手段204)は、任意の一つまたは複数の加工座標系を設定し、正置フィーチャを個々の加工座標系へ個別に配置し、正置フィーチャを加工座標系に特化した形状特徴の表現形態へ変換することによって従属フィーチャを生成し、従属フィーチャに対して正置フィーチャを親として紐づけることによって、個々の加工座標系において正置フィーチャに紐づけられた従属フィーチャを生成する(S506)。 Next, the machining data generation means 20 (the subordinate feature generation means 204) sets an arbitrary one or a plurality of machining coordinate systems, arranges the in-place features individually in the individual work coordinate systems, and sets the in-place features. By generating a dependent feature by converting it into a form feature representation that is specific to the machining coordinate system, and linking the orthographic feature as a parent to the dependent feature, The attached dependent feature is generated (S506).
ここで、加工データ生成手段20(従属フィーチャ生成手段204)は、使用する加工機についての制御可能な移動軸に基づいて加工座標系を設定すると共に、加工座標系における工具軸方向も同様に設定しても良い。 Here, the machining data generation means 20 (subordinate feature generation means 204) sets the machining coordinate system based on the controllable movement axis for the machine to be used, and similarly sets the tool axis direction in the machining coordinate system. You may do it.
また、加工データ生成手段20(従属フィーチャ生成手段204)は、正置フィーチャを配置した加工座標系の特徴を表す情報を付与して従属フィーチャに変換することによって、従属フィーチャの識別を容易にするようにしても良い。 Further, the machining data generation unit 20 (subordinate feature generation unit 204) facilitates identification of the subordinate feature by giving information indicating the feature of the processing coordinate system in which the in-place feature is arranged and converting the information into the subordinate feature. You may do it.
次に、加工データ生成手段20(加工諸元生成手段205)は、加工前形状データ及び加工後形状データに基づいて従属フィーチャごとの加工諸元を生成する(S507)。 Next, the processing data generation unit 20 (processing specification generation unit 205) generates processing specifications for each dependent feature based on the pre-processing shape data and the post-processing shape data (S507).
そして、加工データ生成手段20は、生成された従属フィーチャごとの加工諸元と素材の材質を加工工程決定手段21に送信する(S508)。
Then, the processing
加工工程決定手段21は、図10を参照して説明した通り、従属フィーチャごとの部分加工工程を決定し、部分加工工程データ37を加工データ生成手段20に返信する。
As described with reference to FIG. 10, the machining
次に、加工データ生成手段20は、従属フィーチャごとの部分加工工程データ37を加工工程決定手段21から取得し(S509)、部分加工工程データ37をもとに対象の従属フィーチャを加工するための工具経路(工具の移動経路)を計算する(S510)。
Next, the machining
次に、加工データ生成手段20(部分加工データ生成手段206)は、従属フィーチャごとの工具経路にもとづいて個々の従属フィーチャごとの部分加工データを生成する(S511)。 Next, the machining data generation means 20 (partial machining data generation means 206) generates partial machining data for each dependent feature based on the tool path for each dependent feature (S511).
そして、加工データ生成手段20は、素材の形状、固定治具の形状、加工機名、部分加工工程データ37、生成された個々の形状特徴(従属フィーチャ)加工の部分加工データをツーリング決定手段22へ送信する(S512)。
Then, the machining data generation means 20 is a tooling determination means 22 for the shape of the material, the shape of the fixture, the name of the machine, the partial
ツーリング決定手段22は、図12及び図13を参照して説明した通り、形状特徴(従属フィーチャ)ごとの最適ツーリングを決定し、加工データ生成手段20に返信する。
As described with reference to FIGS. 12 and 13, the
次に、加工データ生成手段20は、従属フィーチャごとの最適ツーリングをツーリング決定手段22から取得し(S513)、ツーリング決定手段22から取得した従属フィーチャごとの最適ツーリングを切削条件決定手段23へ送信する(S514)。
Next, the machining
切削条件決定手段23は、図14を参照して説明した通り、形状特徴(従属フィーチャ)ごとの最適切削条件を決定し、加工データ生成手段20に返信する。
As described with reference to FIG. 14, the cutting
次に、加工データ生成手段20は、ツーリング剛性を考慮した従属フィーチャごとの最適切削条件を切削条件決定手段23から取得し(S515)、最適ツーリング、最適切削条件などを加工方向決定手段24へ送信する(S516)。 Next, the machining data generation means 20 acquires the optimum cutting conditions for each dependent feature considering the tooling rigidity from the cutting condition determination means 23 (S515), and transmits the optimum tooling, the optimum cutting conditions, etc. to the machining direction decision means 24. (S516).
加工方向決定手段24は、図15を参照して説明した通り、正置フィーチャごとの最適従属フィーチャ、最適加工座標系、最適工具軸(最適加工方向)を決定し、加工データ生成手段20に返信する。
As described with reference to FIG. 15, the machining
次に、加工データ生成手段20は、正置フィーチャごとの最適従属フィーチャ、最適加工座標系、最適工具軸(最適加工方向)を加工方向決定手段24から取得し(S517)、最適従属フィーチャ以外の従属フィーチャを、関連データを含めて消去する(S518)。
Next, the machining
次に、加工データ生成手段20(統合加工データ生成手段207)は、全ての形状特徴(最適従属フィーチャ)を加工するためのアプローチ経路とリトラクト経路を決定する(S519)。 Next, the machining data generation unit 20 (integrated machining data generation unit 207) determines an approach path and a retract path for processing all shape features (optimum dependent features) (S519).
次に、加工データ生成手段20(統合加工データ生成手段207)は、個々の最適従属フィーチャの部分加工データに最適従属フィーチャごとの最適切削条件を付与し、さらに全ての形状特徴(最適従属フィーチャ)を加工するためのアプローチ経路とリトラクト経路にもとづいてこれらを統合して、全ての形状特徴(最適従属フィーチャ)を加工するための統合加工データを生成する(S520)。 Next, the machining data generation means 20 (integrated machining data generation means 207) gives the optimum cutting conditions for each optimum dependent feature to the partial machining data of each optimum dependent feature, and further all shape features (optimum dependent features). These are integrated based on the approach path and the retract path for processing, and integrated processing data for processing all shape features (optimal subordinate features) is generated (S520).
そして、加工データ生成手段20は、加工工程決定手段21によって決定された形状特徴(最適従属フィーチャ)ごとの部分加工工程データ37、ツーリング決定手段22によって決定された形状特徴(最適従属フィーチャ)ごとの最適ツーリング、及び統合加工データを出力する(S521)。
Then, the machining data generation means 20 includes the partial
以上の通り、加工データ一貫生成装置1は、割出し5軸加工において、最適な加工方向を決定するとともに、CADデータを入力データとして加工データを一気通貫で自動的に生成することができる。
As described above, the machining data
<本発明の実施の形態における作用>
・CADデータを入力するのみで人手を介さずに加工に必要な加工データが自動生成されることにより、CAMオペレータの作業工数が著しく低減し、対話処理による入力や操作などの人的ミスも防止される。また、人の熟練度に依存しない安定した品質の加工データが生成される。
・加工パスは工具刃形のみで計算し、生成した加工データを使ってツーリングを決定することで、干渉の発生による作業の後戻りが無くなる。
・加工工程決定やツーリング決定が工法テーブル、工具テーブル、ホルダテーブルなどのデータベース情報をもとに実行されるので、一元化された情報にもとづく加工が行われ、標準化が促進する。
・加工ノウハウをデータベースに集約することで、一定品質の現場ノウハウが保存され、かつ継続的に維持されて技術の継承に繋がる。
・人の判断では難しい、割出し5軸加工の最適加工方向が自動決定される。
<Operation in the embodiment of the present invention>
・ By simply inputting CAD data, the machining data required for machining is automatically generated without human intervention, significantly reducing the man-hours for CAM operators and preventing human errors such as input and operation through interactive processing. Is done. In addition, stable quality processing data that does not depend on the level of human skill is generated.
-The machining path is calculated only with the tool edge shape, and tooling is determined using the generated machining data, so that there is no work return due to interference.
-Since the machining process decision and tooling decision are executed based on database information such as the construction method table, tool table, holder table, etc., machining based on the unified information is performed, and standardization is promoted.
-By consolidating machining know-how into a database, on-site know-how of a certain quality can be preserved and continuously maintained, leading to succession of technology.
-The optimum machining direction for indexing 5-axis machining, which is difficult for human judgment, is automatically determined.
<本発明の実施の形態における効果>
・人的な作業工数が著しく低減され、また安定した品質の加工データが生成される。
・作業の後戻りが無くなり、最適なツーリング決定が一発で完結する。
・加工の標準化や工具の標準化が推進され、治工具などの在庫が減り設備費の削減に繋がる。
・現場ノウハウの保存と継承が推進される。
・5面加工機や旋回軸を有する4〜5軸制御加工機を活かした高能率な加工が実現できる。
<Effects of Embodiment of the Present Invention>
-The number of man-hours is significantly reduced and stable quality machining data is generated.
-There is no return to work, and the optimal touring decision is completed in one shot.
・ Standardization of processing and standardization of tools will be promoted, and the inventory of jigs and tools will be reduced, leading to a reduction in equipment costs.
・ Preservation and succession of on-site know-how is promoted.
-High-efficiency machining can be realized by utilizing a 5-sided machine and a 4- to 5-axis controlled machine with a turning axis.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る加工データ一貫生成装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although suitable embodiment of the process data consistent production | generation apparatus etc. which concern on this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1………加工データ一貫生成装置
11………制御部
12………記憶部
13………メディア入出力部
14………通信制御部
15………入力部
16………表示部
17………周辺機器I/F部
18………バス
20………加工データ生成手段
201………入力手段
202………素材形状生成手段
203………正置フィーチャ抽出手段
204………従属フィーチャ生成手段
205………加工諸元生成手段
206………部分加工データ生成手段
207………統合加工データ生成手段
21………加工工程決定手段
22………ツーリング決定手段
23………切削条件決定手段
24………加工方向決定手段
25………統合データベース
26………工法データベース
27………設備データベース
28………製品形状設計手段
29………固定治具設定手段
31………基本フィーチャ群
32………加工諸元
33………工程モードテーブル
34………切削モードテーブル
35………適用工具グループテーブル
36………工具動作モードテーブル
37………部分加工工程データ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出手段と、
使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成手段と、
前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成手段と、
個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定手段と、
前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成手段と、
前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定手段と、
前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定手段と、
前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定手段と、
前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成手段と、
を備えることを特徴とする加工データ一貫生成装置。 Input means for inputting shape data before processing of the processed product, shape data after processing of the processed product, and data of a processing machine to be used;
Positioned feature extraction means for arranging the processed shape data in an arbitrary position coordinate system, recognizing a shape feature of a part to be processed in the position coordinate system, and extracting each shape feature as a position feature When,
A processing coordinate system determined by a moving axis that can be controlled by a processing machine to be used is set, a tool axis direction in the processing coordinate system is set, and the normal coordinates of the normal features arranged in the normal coordinate system A subordinate feature is generated by transforming a representation using a system from the normal coordinate system to the machining coordinate system, and the subordinate feature is linked to the subordinate feature as a parent. Subordinate feature generating means for bringing a feature into a state linked to the in-place feature in each of the processing coordinate systems ;
Processing specification generation means for generating processing specifications for each of the dependent features based on the pre-processing shape data and the post-processing shape data;
Machining step determination means for determining a partial machining step that is a machining step for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems;
Based on the partial machining step and the post-machining shape data, a partial machining data generation unit that calculates a movement path of a tool by a tool shape for each dependent feature and generates partial machining data that is machining data for each dependent feature When,
Tooling determining means for estimating the rigidity of tooling that is a combination of the tool and the holder that supports the tool for each subordinate feature based on the partial machining data, and determining the tooling on the condition that no interference occurs. ,
Cutting condition determining means for determining a cutting condition for each of the subordinate features based on the tooling;
After calculating the machining efficiency for each of the subordinate features for which the tooling and the cutting conditions have been determined, all the subordinate features are collected under the parent position feature beyond the frame of the processing coordinate system, The dependent feature having the highest machining efficiency among the dependent features collected for each in-place feature is defined as the optimum dependent feature of the orthographic feature serving as a parent, and the processing coordinate system to which the optimum dependent feature belongs is defined as a parent. A machining direction determining means for determining an optimum machining coordinate system of the normal position feature, and determining a tool axis direction in the optimum machining coordinate system as an optimal machining direction of the normal position feature;
The cutting condition is given to the partial machining data related to the optimal dependent feature, the partial machining data related to the optimal dependent feature is collected for each of the machining coordinate systems, and retracted from the optimal dependent feature to be processed in advance. Machining data for machining all the optimum subordinate features continuously in each of the machining coordinate systems by sequentially determining the movement path of the tool until reaching the optimum subordinate feature to be machined immediately thereafter Integrated machining data generating means for generating integrated machining data;
An apparatus for consistently generating machining data, comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の加工データ一貫生成装置。 The normal feature extracting means generates shape data of the processing removal unit as a difference between both by subtracting the post-processing shape data from the pre-processing shape data, and the processing removal unit shape data is arbitrarily determined. The apparatus according to claim 1, wherein the shape feature is installed in the normal coordinate system, the shape feature of a region to be processed in the normal coordinate system is recognized, and the shape feature is extracted as a three-dimensional normal feature. Integrated processing data generator.
前記加工工程決定手段は、前記加工機のデータ及び前記従属フィーチャごとの前記加工諸元に基づき、一つ又は複数の前記テーブル情報を参照して、前記部分加工工程を決定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加工データ一貫生成装置。 Storage means for preliminarily storing one or a plurality of table information defining rules for determining the processing step based on the processing specifications for each of the dependent features;
The processing step determining means determines the partial processing step with reference to one or a plurality of the table information based on the data of the processing machine and the processing specifications for each dependent feature. The machining data consistent generation device according to claim 1 or 2.
前記正置フィーチャ抽出手段は、抽出された前記正置フィーチャに当該正置フィーチャの前記仕上り情報を付与し、
前記従属フィーチャ生成手段は、前記正置フィーチャに付与された前記仕上り情報を前記従属フィーチャに対しても継承させ、
前記加工諸元生成手段は、前記仕上り情報を加えた前記従属フィーチャごとの前記加工諸元を生成し、
前記加工工程決定手段は、前記加工機のデータ及び前記従属フィーチャごとの前記加工諸元に基づき、一つ又は複数の前記テーブル情報を参照して、前記部分加工工程を決定する
ことを特徴とする請求項3に記載の加工データ一貫生成装置。 The table information includes a rule for determining the partial processing step based on finish information indicating a finish state of the dependent feature.
The corrective feature extraction unit adds the finishing information of the corrective feature to the extracted corrective feature,
The dependent feature generation means inherits the finishing information given to the in-place feature also to the dependent feature,
The processing specification generation means generates the processing specifications for each of the subordinate features to which the finishing information is added,
The processing step determining means determines the partial processing step with reference to one or a plurality of the table information based on the data of the processing machine and the processing specifications for each dependent feature. The process data consistent production | generation apparatus of Claim 3 .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The machining direction determining means, based on the rigidity of the tooling estimated by the tooling determining means, determines that the dependent feature from which the tooling having the highest rigidity is obtained has the highest machining efficiency. The machining data consistent generation device according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The machining direction determining means estimates a moving distance of the tool from the partial machining data generated for each subordinate feature, further estimates a machining time based on the moving speed of the tool, and the machining time is the shortest. 5. The machining data consistent generation apparatus according to claim 1, wherein the estimated dependent feature is determined to have the highest machining efficiency.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The cutting condition determining means determines, for the tooling determined by the tooling determining means, the highly efficient cutting condition corresponding to the rigidity based on the rigidity of the tooling estimated by the tooling determining means. The machining data consistent generation device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The dependent feature generation means sets the machining coordinate system based on a controllable moving axis for the machining machine to be used, and similarly sets the tool axis direction in the machining coordinate system. The machining data consistent generation apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The dependent feature generation means facilitates identification of the dependent feature by giving information representing a feature of a processing coordinate system in which the in-place feature is arranged and converting the information into the dependent feature. The machining data consistent generation apparatus according to any one of claims 1 to 8.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の加工データ一貫生成装置。 The machining data consistent generation device according to any one of claims 1 to 9, wherein the shape data before machining includes information on a fixing jig installed to fix the workpiece.
加工品の加工前形状データ、前記加工品の目的とする加工後形状データ、及び使用する加工機のデータを入力する入力手段、
前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出手段、
使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成手段、
前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成手段、
個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定手段、
前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成手段、
前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定手段、
前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定手段、
前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定手段、
前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成手段、
として機能させる加工データ一貫生成プログラム。 Computer
Input means for inputting shape data before processing of the processed product, target shape data of the processed product, and data of the processing machine to be used,
Positioned feature extraction means for arranging the processed shape data in an arbitrary position coordinate system, recognizing a shape feature of a part to be processed in the position coordinate system, and extracting each shape feature as a position feature ,
A processing coordinate system determined by a moving axis that can be controlled by a processing machine to be used is set, a tool axis direction in the processing coordinate system is set, and the normal coordinates of the normal features arranged in the normal coordinate system A subordinate feature is generated by transforming a representation using a system from the normal coordinate system to the machining coordinate system, and the subordinate feature is linked to the subordinate feature as a parent. Subordinate feature generating means for bringing a feature into a state linked to the in-place feature in each of the processing coordinate systems ;
Processing specification generation means for generating processing specifications for each of the dependent features based on the pre-processing shape data and the post-processing shape data,
Machining step determination means for determining a partial machining step that is a machining step for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems;
Based on the partial machining step and the post-machining shape data, a partial machining data generation unit that calculates a movement path of a tool by a tool shape for each dependent feature and generates partial machining data that is machining data for each dependent feature ,
Tooling determining means for estimating the tooling that is a combination of the tool and the holder that supports the tool for each dependent feature, and determining the tooling on the condition that no interference occurs based on the partial machining data,
Cutting condition determining means for determining a cutting condition for each dependent feature based on the tooling;
After calculating the machining efficiency for each of the subordinate features for which the tooling and the cutting conditions have been determined, all the subordinate features are collected under the parent position feature beyond the frame of the processing coordinate system, The dependent feature having the highest machining efficiency among the dependent features collected for each in-place feature is defined as the optimum dependent feature of the orthographic feature serving as a parent, and the processing coordinate system to which the optimum dependent feature belongs is defined as a parent. A machining direction determining means for determining an optimum machining coordinate system of the normal position feature and determining a tool axis direction in the optimum machining coordinate system as an optimal machining direction of the normal position feature;
The cutting condition is given to the partial machining data related to the optimal dependent feature, the partial machining data related to the optimal dependent feature is collected for each of the machining coordinate systems, and retracted from the optimal dependent feature to be processed in advance. Machining data for machining all the optimum subordinate features continuously in each of the machining coordinate systems by sequentially determining the movement path of the tool until reaching the optimum subordinate feature to be machined immediately thereafter Integrated machining data generating means for generating integrated machining data;
Machining data consistency generation program to function as.
前記加工後形状データを任意の正置座標系に配置し、前記正置座標系において加工すべき部位の形状特徴を認識し、個々の前記形状特徴を正置フィーチャとして抽出する正置フィーチャ抽出ステップと、
使用する加工機によって制御可能な移動軸によって定まる加工座標系を設定し、前記加工座標系における工具軸方向を設定し、前記正置座標系中に配置された前記正置フィーチャの前記正置座標系を用いた表現を、前記正置座標系から前記加工座標系へと座標変換することによって従属フィーチャを生成し、前記従属フィーチャに対して前記正置フィーチャを親として紐づけることによって、前記従属フィーチャを個々の前記加工座標系において前記正置フィーチャに紐づけられた状態とする従属フィーチャ生成ステップと、
前記加工前形状データ及び前記加工後形状データに基づいて前記従属フィーチャごとの加工諸元を生成する加工諸元生成ステップと、
個々の前記加工座標系に属する前記従属フィーチャごとの加工工程である部分加工工程を決定する加工工程決定ステップと、
前記部分加工工程及び前記加工後形状データに基づいて、前記従属フィーチャごとに工具形状によって工具の移動経路を算出し、前記従属フィーチャごとの加工データである部分加工データを生成する部分加工データ生成ステップと、
前記部分加工データに基づいて、前記従属フィーチャごとに前記工具および前記工具を支持するホルダの組合せであるツーリングの剛性を推定し、干渉が発生しないことを条件として前記ツーリングを決定するツーリング決定ステップと、
前記ツーリングに基づいて、前記従属フィーチャごとの切削条件を決定する切削条件決定ステップと、
前記ツーリング及び前記切削条件が決定された前記従属フィーチャごとの加工能率を算出した後、全ての前記従属フィーチャを親となる前記正置フィーチャの下に前記加工座標系の枠を超えて集め、前記正置フィーチャごとに集められた前記従属フィーチャの中で最も加工能率の高い前記従属フィーチャを、親となる前記正置フィーチャの最適従属フィーチャと定め、前記最適従属フィーチャが属する前記加工座標系を親となる前記正置フィーチャの最適加工座標系と定め、前記最適加工座標系における工具軸方向を前記正置フィーチャの最適加工方向に決定する加工方向決定ステップと、
前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データに前記切削条件を付与し、前記最適従属フィーチャに係る前記部分加工データを前記加工座標系ごとに集め、先行して加工する前記最適従属フィーチャから退避し、直後に加工する前記最適従属フィーチャに到達するまでの前記工具の移動経路を順次決定することによって、個々の前記加工座標系において全ての前記最適従属フィーチャを連続して加工するための加工データである統合加工データを生成する統合加工データ生成ステップと、
を含むことを特徴とする加工データ一貫生成方法。 An input step for inputting shape data before processing of the processed product, shape data after processing of the processed product, and data of a processing machine to be used;
Positioning feature extraction step of arranging the processed shape data in an arbitrary position coordinate system, recognizing a shape feature of a part to be processed in the position coordinate system, and extracting each shape feature as a position feature When,
A processing coordinate system determined by a moving axis that can be controlled by a processing machine to be used is set, a tool axis direction in the processing coordinate system is set, and the normal coordinates of the normal features arranged in the normal coordinate system A subordinate feature is generated by transforming a representation using a system from the normal coordinate system to the machining coordinate system, and the subordinate feature is linked to the subordinate feature as a parent. A subordinate feature generation step for bringing a feature into a state associated with the in-place feature in each of the processing coordinate systems ;
A processing specification generation step for generating processing specifications for each of the dependent features based on the pre-processing shape data and the post-processing shape data;
A machining step determination step for determining a partial machining step that is a machining step for each of the subordinate features belonging to each of the machining coordinate systems;
Based on the partial machining step and the post-machining shape data, a partial machining data generation step of calculating a movement path of a tool by a tool shape for each dependent feature and generating partial machining data as machining data for each dependent feature When,
A tooling determining step for estimating the tooling, which is a combination of the tool and the holder that supports the tool, for each subordinate feature and determining the tooling on the condition that no interference occurs based on the partial machining data; ,
A cutting condition determining step for determining a cutting condition for each of the subordinate features based on the tooling;
After calculating the machining efficiency for each of the subordinate features for which the tooling and the cutting conditions have been determined, all the subordinate features are collected under the parent position feature beyond the frame of the processing coordinate system, The dependent feature having the highest machining efficiency among the dependent features collected for each in-place feature is defined as the optimum dependent feature of the orthographic feature serving as a parent, and the processing coordinate system to which the optimum dependent feature belongs is defined as a parent. A machining direction determining step for determining an optimum machining coordinate system of the normal position feature and determining a tool axis direction in the optimal machining coordinate system as an optimum machining direction of the normal position feature;
The cutting condition is given to the partial machining data related to the optimal dependent feature, the partial machining data related to the optimal dependent feature is collected for each of the machining coordinate systems, and retracted from the optimal dependent feature to be processed in advance. Machining data for machining all the optimum subordinate features continuously in each of the machining coordinate systems by sequentially determining the movement path of the tool until reaching the optimum subordinate feature to be machined immediately thereafter An integrated machining data generation step for generating integrated machining data;
A method for consistently generating machining data, comprising:
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