JP5983268B2 - 加工工程決定装置、加工工程決定プログラム及び加工工程決定方法 - Google Patents
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Description
(1)CAMシステムを利用し、人が図面を見ながら対話処理で個々の加工部位を決定し、その加工部位の加工工程を決定する。
(2)CAMシステムへ事前に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、コンピュータによる加工データ生成時には、形状特徴に応じた加工工程と使用工具を割り当てる形態で個々の形状特徴の加工工程を決定する。
・工程モードは、例えば前加工、後加工、全加工などである。前加工は荒削りなどを分離して別の加工機や段取りで行う加工であり、後加工は前加工で残された仕上げ加工を行うものである。また全加工は、前加工と後加工に分割することなく、全ての加工を連続して行うものである。
・切削モードは、例えば荒削り、中仕上げ、仕上げなどであり、一般的に用いられる概念と同様のものである。
・要求品位クラスは、例えば粗級、中級、上級、極上級、研磨仕上げなどであり、製品に要求される寸法精度や形状精度および面粗度を、総合的に表した指標である。
・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。
・加工機の種別は、例えば荒加工機、仕上げ加工機、全モード加工機などであり、全モード加工機は荒加工から仕上げまでの全てのモードに使用できる加工機である。
図1〜図11を参照しながら、第1の実施の形態における加工工程決定装置1について説明する。
図12を参照しながら、第2の実施形態における加工工程決定装置1について説明する。
・コンピュータ処理により加工に必須となる工程情報が自動決定され、熟練作業者の思考作業が著しく低減される。また、人によるバラツキも解消され、熟練度に依存しない高能率で安定した品質の加工工程が決定され、これが安定した品質の加工データの生成に繋がり、さらには安定した加工に繋がる。
・加工工程が工程モードテーブル、切削モードテーブル、適用工具グループテーブル、優先工具テーブルなどの工法データベース情報に基づいて決定されるので、一元化された情報に基づいた安定した品質の加工工程が得られ、加工の標準化が促進する。
・加工ノウハウに基づいて厳選に吟味された工法データベースの各種テーブル情報を介して、システマティックに最適な加工工程が自動決定される。
・加工ノウハウを工法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。
・熟練者の思考作業が著しく低減され、高能率で安定した品質の加工工程が決定される。
・本発明の実施の形態において決定された加工工程に基づいて加工データが生成されることにより、高能率で安定した製品加工が実現する。
・工法データベースの構築によって、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。また、現場ノウハウの保存と継承が推進される。
・加工工程決定の自動化によって、市販CAMシステムとリンクした加工データ作成作業全体の自動化に道が開け、生産の効率化と省力化によるリードタイム短縮や経費削減に多大な効果を発揮する。
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、20a………入力データ
21………入力手段
22………形状特徴諸元生成手段
23………工程モード決定手段
24………切削モード決定手段
25………工具グループ決定手段
26………優先工具決定手段
27………工具動作モード決定手段
28………加工工程出力手段
29………統合加工工程データ
29a………加工工程データ
30………工法データベース
31………基本フィーチャ群
32………フィーチャ(形状特徴)の諸元データ
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………優先工具テーブル
37………工具動作モードテーブル
38………部分加工工程データ
Claims (10)
- CADシステムにより生成された製品形状の三次元の形状データ及び加工機の種別を入力する入力手段と、
前記形状データから一つ又は複数の加工部位の三次元の形状特徴を抽出し、前記形状特徴の諸元データを生成するとともに、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じて前記形状特徴ごとの要求品位を設定する形状特徴諸元生成手段と、
前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、前記要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段と、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程モードを決定する工程モード決定手段と、
前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段と、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定手段と、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段と、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定手段と、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段と、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定手段と、
前記形状特徴諸元生成手段、前記工程モード決定手段、前記切削モード決定手段、前記工具グループ決定手段及び前記工具動作モード決定手段を連続的に経由することによって決定された前記形状特徴ごとの前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴ごとの部分加工工程とし、前記形状データから抽出された全ての前記形状特徴に対する前記部分加工工程を統合して、前記製品形状を加工する際の統合加工工程を出力する加工工程出力手段と、
を備えることを特徴とする加工工程決定装置。 - CADシステムにより生成された三次元の製品形状に含まれる加工すべき部位から抽出された三次元の形状特徴の諸元データ及び加工機の種別を入力する入力手段と、
前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段と、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程モードを決定する工程モード決定手段と、
前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段と、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定手段と、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段と、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定手段と、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段と、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定手段と、
前記工程モード決定手段、前記切削モード決定手段、前記工具グループ決定手段及び前記工具動作モード決定手段を連続的に経由することによって決定された前記形状特徴の前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴の加工工程として出力する加工工程出力手段と、
を備え、
前記形状特徴の諸元データは、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じた前記形状特徴ごとの要求品位を含むことを特徴とする加工工程決定装置。 - 前記形状特徴諸元生成手段は、前記形状特徴の諸元データに前記形状特徴の区分を付与する
ことを特徴とする請求項1に記載の加工工程決定装置。 - 前記形状特徴諸元生成手段は、素材の形状から製品の形状を引算した双方の差分としての加工除去部の形状から抽出された加工すべき領域の立体型の形状特徴を、前記形状特徴として抽出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の加工工程決定装置。 - 前記工具グループごとに優先順位が付与された工具又は工具種別を記憶する優先工具記憶手段と、
前記工具グループ決定手段によって前記工具グループが決定された後、前記優先工具記憶手段を参照して、前記工具グループに属する前記工具又は前記工具種別の中から、前記優先順位に従って、使用する前記工具又は前記工具種別を決定し、使用する前記工具または前記工具種別の情報を前記部分加工工程に付与する優先工具決定手段と、
を更に備え、
前記加工工程出力手段は、更に、使用する前記工具または前記工具種別の情報を含めて、前記統合加工工程として出力する
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工程決定装置。 - 前記切削モード決定手段は、更に、各工程の加工品位クラス及び残し代を決定し、
前記工具グループ決定手段は、更に、前記加工品位クラスに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記工具グループを決定する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の加工工程決定装置。 - コンピュータを、
CADシステムにより生成された製品形状の三次元の形状データ及び加工機の種別を入力する入力手段、
前記形状データから一つ又は複数の加工部位の三次元の形状特徴を抽出し、前記形状特徴の諸元データを生成するとともに、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じて前記形状特徴ごとの要求品位を設定する形状特徴諸元生成手段、
前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、前記要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程モードを決定する工程モード決定手段、
前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定手段、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定手段、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定手段、
前記形状特徴諸元生成手段、前記工程モード決定手段、前記切削モード決定手段、前記工具グループ決定手段及び前記工具動作モード決定手段を連続的に経由することによって決定された前記形状特徴ごとの前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴ごとの部分加工工程とし、前記形状データから抽出された全ての前記形状特徴に対する前記部分加工工程を統合して、前記製品形状を加工する際の統合加工工程を出力する加工工程出力手段、
として機能させるための加工工程決定プログラム。 - コンピュータを、
CADシステムにより生成された三次元の製品形状に含まれる加工すべき部位から抽出された三次元の形状特徴の諸元データ及び加工機の種別を入力する入力手段、
前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、前記要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程モードを決定する工程モード決定手段、
前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定手段、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定手段、
前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定手段、
前記工程モード決定手段、前記切削モード決定手段、前記工具グループ決定手段及び前記工具動作モード決定手段を連続的に経由することによって決定された前記形状特徴の前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴の加工工程として出力する加工工程出力手段、
として機能させ、
前記形状特徴の諸元データは、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じた前記形状特徴ごとの要求品位を含むことを特徴とする加工工程決定プログラム。 - 前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、前記要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段と、前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段と、前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段と、前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段と、を備えるコンピュータが、
CADシステムにより生成された製品形状の三次元の形状データ及び加工機の種別を入力する入力ステップと、
前記形状データから一つ又は複数の加工部位の三次元の形状特徴を抽出し、前記形状特徴の諸元データを生成するとともに、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じて前記形状特徴ごとの要求品位を設定する形状特徴諸元生成ステップと、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程モードを決定する工程モード決定ステップと、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定ステップと、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定ステップと、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴ごとの前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定ステップと、
前記形状特徴諸元生成ステップ、前記工程モード決定ステップ、前記切削モード決定ステップ、前記工具グループ決定ステップ及び前記工具動作モード決定ステップを連続的に経由することによって決定された前記形状特徴ごとの前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴ごとの部分加工工程とし、前記形状データから抽出された全ての前記形状特徴に対する前記部分加工工程を統合して、前記製品形状を加工する際の統合加工工程を出力する加工工程出力ステップと、
を実行することを特徴とする加工工程決定方法。 - 前記加工機の種別、前記形状特徴、及び、前記要求品位を含む各種条件に応じて、前加工や後加工などの区分を考慮した工程決定に対応するための工程区分パラメータである工程モードを記憶する工程モード記憶手段と、前記工程モード及び前記要求品位に応じて、一般的な機械加工の概念である荒削り、中仕上げ、又は、仕上げを含む切削モードを記憶する切削モード記憶手段と、前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工に使用する工具のグループである工具グループを記憶する適用工具グループ記憶手段と、前記形状特徴及び前記切削モードに応じて、加工の動作及び工具の移動の種別を示す工具動作モードを記憶する工具動作モード記憶手段と、を備えるコンピュータが、
CADシステムにより生成された三次元の製品形状に含まれる加工すべき部位から抽出された三次元の形状特徴の諸元データ及び加工機の種別を入力する入力ステップと、
前記加工機の種別及び前記形状特徴の諸元データに基づいて、前記工程モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程モードを決定する工程モード決定ステップと、
前記形状特徴の前記工程モード及び前記要求品位に基づいて、前記切削モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の工程数と前記工程数に応じた各工程の前記切削モードを決定する切削モード決定ステップと、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記適用工具グループ記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程で使用する工具グループを決定する工具グループ決定ステップと、
前記形状特徴の諸元データ及び前記切削モードに基づいて、前記工具動作モード記憶手段を参照して、前記形状特徴の前記工程数に応じた各工程の工具動作モードを決定する工具動作モード決定ステップと、
前記工程モード決定ステップ、前記切削モード決定ステップ、前記工具グループ決定ステップ及び前記工具動作モード決定ステップを連続的に経由することによって決定された前記形状特徴の前記工程モード及び前記工程数、並びに前記工程数に応じた各工程の前記切削モード、前記工具グループ及び前記工具動作モードを集約して前記形状特徴の加工工程として出力する加工工程出力ステップと、
を実行し、
前記形状特徴の諸元データは、前記形状特徴を構成する各面に要求される精度に応じた前記形状特徴ごとの要求品位を含むことを特徴とする加工工程決定方法。
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