JP6862187B2 - ディジタルコンピュータを用いたコンピュータ数値制御(cnc)機械加工作業の計画 - Google Patents
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Description
・固体S、Tの構成空間障害
K=F∩R (2)
ここで、Kは、部品Pと干渉することなく工具Tに利用可能な全ての並進を表す最大フィルタである。拡張δ(K、T)は、Pと干渉することなく作業空間内の最大フィルタによる工具29の掃引を表す。原材料から機械加工な最大量(又はステージングモデル)Sは、以下によって与えられる:
τ(<Vs,Ts,θs>,<Va,Ta,θa>)=<Vs\Va,Ta,θa> (5)
C(<Vs,Ts,θs>,<Va,Ta,θa>)=tV(Vs∩Va,Ta)+tT(Ta,Ts)+tθ(θa,θs) (6)
ここで、tV(V,T)は、工具Tを使用して量Vを除去するために必要な時間を推定する関数である。目的状態G(s)は、残りの量が最小である又は実質的にない場合、すなわち、G(<Vs,Ts,θs>)≡Vs=φである場合に満たされる。
Claims (10)
- ディジタルコンピュータを使用してコンピュータ数値制御(CNC)機械加工作業を計画するシステムにおいて、
機械加工されることになる部品の幾何学モデルであって、前記部品の表面を定義する幾何学モデルと、
各工具についてのパラメータが、工具が回転する刃先を長手方向に横断することができる複数の向きを含む複数のCNC機械加工工具のパラメータと、
各並進が、前記工具の向きが前記回転する刃先と前記部品の表面との間の衝突を回避する前記工具の向きと、前記工具の並進方向において前記工具によって前記部品から除去可能な最大サブボリュームの材料とのうちの1つを含む、各工具についての並進の最大集合と、
を備える記憶装置と、
プロセッサ及び前記プロセッサによる実行のためのコードが記憶されるメモリと
を備え、さらに、前記プロセッサ及び前記メモリが、
各状態が、1つの工具、1つの工具の向きを特定し、初期状態を表す1つの状態によって前記部品の負のボリュームを記述する、状態の集合と、
各動作が、1つの工具、1つの工具の向きを特定し、前記工具の向きにおいて前記工具によって1つの状態における前記部品の負のボリュームから除去可能な材料の最大サブボリュームを記述する、動作の集合と、
前記初期状態から開始し、総コスト及び選択された動作についての前記最大サブボリュームを差し引いた後に残る前記負のボリュームに基づく発見的問題解決法によって案内されるような1つの動作を選択することによって1つの状態から他の状態へと繰り返し遷移するように構成された遷移モジュールであって、前記総コストのコスト制約は、前記選択された動作について除去可能な材料の前記最大サブボリュームを前記部品から除去するのにかかる時間の関数として表現される、前記遷移モジュールと、
を備える探索エンジンと、
残っている前記負のボリュームが最小になるときに選択された動作のそれぞれを含むプロセス計画を形成するように構成されたプロセスプランナと、
ダウンロードされ且つ前記プロセス計画に基づく前記工具による機械加工作業を含む前記プロセス計画によって前記工具をプログラミングするように構成されたプログラミングモジュールとを備え、
前記工具が、前記部品の表面にわたる前記回転する刃先の横断によって前記最大サブボリュームに前記部品を機械加工することにより、前記ダウンロードされたプロセス計画における前記機械加工作業毎に動作する、システム。 - 前記状態の集合が、探索空間において階層構造化されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記初期状態が、前記工具、前記工具のいずれかの向きも含まず且つ前記工具のいずれかによっていずれかの機械加工前に前記部品の負のボリュームを記述するように定義される、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記コスト制約が、1つの状態についての前記工具から前記選択された動作についての前記工具へと変更するのにかかる時間の関数として調整される、請求項1乃至3のいずれかに記載のシステム。
- 前記コスト制約が、1つの状態についての前記工具の向きを前記選択された動作についての前記工具の向きへと変更するのにかかる時間の関数として調整される、請求項4に記載のシステム。
- ディジタルコンピュータを使用してコンピュータ数値制御(CNC)機械加工作業を計画する方法において、
プロセッサ、メモリ、及び、機械加工されることになる部品の幾何学モデルであって、前記部品の表面を定義する幾何学モデルを有する記憶装置を備えるコンピュータを提供するステップと、
各工具についてのパラメータが、前記工具が回転する刃先を長手方向に横断することができる複数の向きを含む、複数のCNC機械加工工具のパラメータを有する前記コンピュータを提供するステップと、
各並進が、前記工具の向きが前記回転する刃先と前記部品の表面との間の衝突を回避する前記工具の向きと、前記工具の並進方向において前記工具によって前記部品から除去可能な最大サブボリュームの材料とのうちの1つを含む、各工具についての並進の最大集合を有する前記コンピュータを提供するステップと、
各状態が、1つの工具、1つの工具の向きを特定し、初期状態を表す1つの状態によって前記部品の負のボリュームを記述する、状態の集合を前記コンピュータに表示するステップと、
各動作が、1つの工具、1つの工具の向きを特定し、前記工具の向きにおいて前記工具によって1つの状態における前記部品の負のボリュームから除去可能な材料の最大サブボリュームを記述する、動作の集合を前記コンピュータに表示するステップと、
前記初期状態から開始し、総コスト及び選択された動作についての前記最大サブボリュームを差し引いた後に残る前記負のボリュームに基づく発見的問題解決法によって案内されるような1つの動作を選択することによって1つの状態から他の状態へと繰り返し遷移するステップと、
前記選択された動作について除去可能な材料の前記最大サブボリュームを前記部品から除去するのにかかる時間の関数として前記総コストのコスト制約を前記コンピュータにおいて表現するステップと、
残っている前記負のボリュームが最小になるときに選択された動作のそれぞれを含むプロセス計画を形成するステップと、
前記コンピュータによってダウンロードされ且つ前記プロセス計画に基づく前記工具による機械加工作業を含む前記プロセス計画によって前記工具をプログラミングするステップと、
前記部品の表面にわたる前記回転する刃先の横断によって前記最大サブボリュームに前記部品を機械加工することにより、前記ダウンロードされたプロセス計画における前記機械加工作業毎に前記工具を動作させるステップとを備える、方法。 - 前記状態の集合が、探索空間において階層構造化されている、請求項6に記載の方法。
- さらに、
前記工具、前記工具のいずれかの向きも含まず且つ前記工具のいずれかによっていずれかの機械加工前に前記部品の負のボリュームを記述するように前記初期状態を前記コンピュータにおいて定義するステップを備える、請求項6又は7に記載の方法。 - さらに、
1つの状態についての前記工具から前記選択された動作についての前記工具へと変更するのにかかる時間の関数として前記コスト制約を前記コンピュータにおいて調整するステップを備える、請求項6乃至8のいずれかに記載の方法。 - さらに、
1つの状態についての前記工具の向きから前記選択された動作についての前記工具の向きへと変更するのにかかる時間の関数として前記コスト制約を前記コンピュータにおいて調整するステップを備える、請求項9に記載の方法。
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