JPH01321144A - 加工手順決定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＾咀辺旦旬 ［産業上の利用分野］ 本発明は、部品における加工部位毎の加工手順を決定す
る加工手順決定装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、シリンダヘッド、シリンダブロック等の箱物部
品の加工は、ＮＣ加工データに基づいて自動的になされ
るが、こうした自動加工のシステムにおいて、箱物部品
の任意の加工部位を加工しようとする場合、その加工手
順は、加工形状人力時に一義的に決定されているだけで
あった。これに対して、その加工部位の加工形状に応じ
て、加工手順の最適なものを選択することにより、安定
した加工精度の達成や加工時間短縮を図れる事が知られ
ており、従来、こうした加工手順の決定は、熟練者によ
って経験で実施されていた。即ち、熟練者は、目標加工
形状を示す製品図面から、加工形状、寸法精度（表面粗
さも含む）等を読み取り、また、加工前材料である粗形
材の形状を見て、芯モミ加工の要否、仕上げ加工の要否
等を判断し、過去の経験から最適な加工手順を決定して
いた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の技術では、作業者が経験で加
工手順を決定できるようになるには、相当の熟練を要し
、その加工手順の決定が困難である問題があった。例え
ば、箱物部品がエンジンのシリンダヘッドの場合には、
長年の熟練を要し、加工手順の決定が非常に困難であっ
た。

また、その加工手順の決定に際し、作業者は、自身の経
験や過去の事例に基づいて、多くの加工手順の中から最
適なものを選ぶ必要があり、作業工数が掛かる問題があ
った。例えば、４気筒エンジンのシリンダヘッドの場合
には、約２００箇所の加工部位があり、各加工部位毎に
、約７０個の加工手順の中から適切なものを選択する必
要があり、作業工数が非常に掛かった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、部品に
おける加工部位の加工手順を、容易に、しかも少ない工
数で自動的に決定することのできる優れた加工手順決定
装置を提供することを目的とする。

発１領ｌ」成 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、前記課題を解決するため
の手段として、本発明は以下に示す構成を取った。即ち
、本発明の加工手順決定装置は、第１図に示すように、 部品の加工前材料の形状を示す粗形材データおよび部品
の目標とする加工形状を示す目標加工形状データから構
成される製品情報モデルを格納するモデル格納手段Ｍ１
と、 該モデル格納手段Ｍ１に格納された製品情報モデルから
所定の加工部位に関するデータを抽出する加工部位抽出
手段Ｍ２と、 部品の加工部位毎の加工手順を決定づける主要な特徴因
子を予め複数定め、該複数の特徴因子の加工形態に対応
した加工手順を記憶する加工手順テーブルＭ３と、 前記加工部位抽出手段Ｍ２にて抽出された所定の加工部
位に関するデータに基づいて、該所定の加工部位におけ
る前記特徴因子の加工形態を決定する因子形態決定手段
Ｍ４と、 該因子形態決定手段Ｍ４にて決定された前記特徴因子の
加工形態に基づいて、前記加工手順テーブルＭ３を検索
し、前記所定の加工部位における加工手順を決定する加
工手順決定手段Ｍ５と、を備えたことを要旨としている
。

［作用コ 以上のように構成された本発明の加工手順決定装置は、
加工手順テーブルＭ３には、部品の加工部位毎の加工手
順を決定づける主要な複数の特徴因子の加工形態に対応
して加工手順が記憶されており、加工部位抽出手段Ｍ２
によって、モデル格納手段Ｍ１に格納された製品情報モ
デルから所定の加工部位に関するデータを抽出し、因子
形態決定手段Ｍ４によ）て、その抽出された所定の加工
部位に関するデータに基づいて、その所定の加工部位に
おける前記特徴因子の加工形態を決定し、更には、加工
手順決定手段Ｍ５によって、因子形態決定手段Ｍ４にて
決定された前記特徴因子の加工形態に基づいて、加工手
順テーブルＭ３を検索し、前記所定の加工部位における
加工手順を決定する。

［実施例］ 次に、本発明の好適な一実施例について詳細に説明する
。

本発明の一実施例としての加工手順決定装置は、シリン
ダヘッドの加工部位毎の加工手順を決定するもので、そ
の概略構成を第２図のブロック図に示した。

同図に示すように、本実施例の加工手順決定装置は、い
わゆるマイクロコンピュータとその周辺装置とから構成
され、文字や各種の指示等をキー人力するキーボード１
１、スタイラスペン１３ａをタブレット板１３ｂ上に接
触させることにより接触点の位置情報を人力する位置情
報人力装置（タブレット）１３、文字や図形等を表示す
る表示装置（ＣＲＴデイスプレィ）１５、各種データを
記憶する外部記憶装置としてのディスク装置１７および
これらの装置に接続され、箱物部品の加工部位の加工手
順を決定する電子制御装置２０等から構成されている。

前記ディスク装置１７には、製品情報モデルＭＤＬおよ
び加工情報データベースＤＰＩが予め格納され、更には
、電子制御装置２０で決定された加工部位毎の加工手順
が工程設計データベースＤＢ２として格納される。

製品情報モデルＭＤＬは、第３図に示すように、シリン
ダヘッドＨＤを示すデータ郡であり、カムベアリング取
付穴、バルブシート、バルブガイド、ヘッドカバー取付
面、バルブシート・バルブガイド用取付穴、水温センサ
取付穴等の加工部位毎にデータが形成されている。この
製品情報モデルＭＤＬは、シリンダヘッドＨＤの加工前
材料の形状を示す粗形材データＤＴＩと、シリンダヘッ
ドＨＤの目標加工形状を示す加工形状データＤＴ２とか
ら構成される。粗形材データＤＴＩは、全体の寸法や鋳
抜き部分に立てた鋳抜き有無フラグ等を示すデータであ
る。また、加工形状データＤＴ２は、加工部位毎の各部
の諸元（径、深さ、角度等）を示すもので、加工部位が
汎用多段ネジ穴である場合には、第４図に示すような、
以下の第１表の諸元が設定されている。

第１表 また、加工情報データベースＤＢＩは、シリンダヘッド
ＨＤの各加工部位における８個の特徴因子に応じた加工
手順を決定するテーブルであり、第５図に示すように、
その特徴因子の加工形態を示す特徴因子テーブルＴＬＩ
と、複数の異なる加工手順からなる加工手順テーブルＴ
Ｌ２とから構成される。前記８個の特徴因子は、シリン
ダヘッドＨＤの加工部位毎の加工手順を決定づける主要
な因子であり、段数、深さ、内径公差、内径差、鋳抜き
、座、人口面取り、出口面取りがそうである。本発明者
は、過去の手作業で決定した加工手順とその加工形状と
の関係を示すデータを整理した結果、その８個の特徴因
子で、シリンダヘッドＨＤの加工部位の大部分（９５％
以上）の加工手順を決定することができることを発見し
、特徴因子テーブルＴＬＩを、第５図に示すように、そ
の８個の特徴因子の加工形態の絹合せ、即ち、段数、深
さの浅深、内径公差の大小、内径差の大小、鋳抜きの有
無、座の有無、人口面取りの有無、出口面取りの有無の
組合せにて設定している。こうした構成の特徴因子テー
ブルＴＬＩは、加工手順を格納する加工手順テーブルＴ
Ｌ２中の各項目にポインタを介してリンクされており、
特徴因子テープルＴＬＩの各特徴因子の加工形態から定
まる加工手順を決定できるようになされている。

電子制御装置２０は、周知のＣＰＵ２０ａ、ＲＯＭ２０
ｂ、ＲＡＭ２０ｃ等を中心に算術論理回路として構成さ
れ、前述した周辺装置からのデータの人出力を行う入出
力回路２０ｄ等を備える。

こうした電子制御ｙＪ装置２０で実行される絹物部品の
加工手順を決定する処理は、ディスク装置１７に格納さ
れたシリンダヘッドＨＤの製品情報モデルＭＤＬを取り
込み、その製品情報モデルＭＤＬの加工部位毎に前記８
個の特徴因子を算出し、その算出した特徴因子を加工情
報データベースＤＢ１と照合して、加工部位毎の加工手
順を決定し、その決定結果を、ＣＲＴデイスプレィ１５
に表示すると共に工程設計データベースＤＢ２に出力す
るもので、以下、第７図のフローチャート′を用いて詳
しく説明する。

この加工手順決定処理は、ＣＰＵ２０ａがＲＯＭ２０ｂ
に格納されたプログラムを実行することにより行われる
ものであるが、第７図に示すように、処理が開始される
と、まず、ディスク装置１７に予め格納された製品情報
モデルＭＤＬを取り込み（ステップ１００）、次いで、
その取り込んだ製品情報モデルＭＤＬをＣＲＴデイスプ
レィ１５に表示する（ステップ１１０）。ＣＲＴデイス
プレィ１５に製品情報モデルＭＤＬが表示されると、オ
ペレータは、タブレット１３を走査して任意の加工部位
を指示するが、次いで、タブレットにより指示された製
品情報モデルＭＤＬを抽出する（ステップ１２０）。続
いて、その抽出された加工部位において、記述した８個
の特徴因子、即ち、段数、深さ、内径公差、内径差、鋳
抜き、座、人口面取り、出口面取りがどの様な加工形態
になっているかを判別する（ステップ１３０）。なお、
これら各項目の加工形態の判別は、以下に示す第２衷に
基づくものである。

第２表 （木表は次頁に続く） ところで、内径公差、内径差および座の特徴因子は、加
工部位が多段に及ぶ場合に、各段について判別する必要
があり、特徴因子テーブルＴＬＩの対応する項目も各段
毎に設定されている。なお、第５図のこれら項目は、便
宜上−つだけ記されている。

続いて、ディスク装置１７に格納された加工情報データ
ベースＤＢＩから、特徴因子テーブルＴＬ１を取り込み
（ステップ１４０）、ステップ１３０で各特徴因子の加
工形態を判別した結果を、その取り込んだ特徴因子テー
ブルＴＬＩと照合し、ポインタの値を求める（ステップ
１５０）。次いで、ディスク装置１７に格納された加工
手順テーブルＴＬ２をそのポインタで検索し、そのポイ
ンタの指示する加工手順を取り込み（ステップ１６０）
、続いて、その取り込んだ加工手順を、ＣＲＴデイスプ
レィ１５に表示する（ステップ１７０）と共に、ディス
ク装置１７の工程設計データベースＤＢ２に格納する（
ステップ１８０）　二その後、シリンダヘッドＨＤの全
ての加工部位に渡ってステップ１２０ないし１８０の処
理が終了したか否かを判別しくステップ１９０）、終了
していないと判別されたときには、処理をステップ１２
０に戻し、他の加工部位を抽出する。一方、全ての加工
部位に渡って終了したと判別されたときには、本ルーチ
ンの処理を終了する。

以上のように構成された加工手順決定処理によれば、タ
ブレット１３により指示されたシリンダヘッドＨＤの任
意の加工部位が、例えば、第５図に示すように図中円内
に記された３段のネジ穴の場合には、各特徴因子の加工
形態が、段数＝３、深さ＝深、内径公差＝小、内径差＝
大、鋳抜き＝無、座＝無、人口面取り＝有、出口面取り
＝無、と判別され、特徴因子テーブルＴＬＩの第１段目
が選択され、ポインタがＰｌと求まる。その結果、加工
手順テーブルＴＬ２の第１段目が選択され、加工手順が
、ＣＥ　（センタリング加工）−ＤＲＭ（マルチドリリ
ング加工：後尾のｒＭＪはマルチであることを意味する
。”）　−ＴＰ　（タッピング加工）　−ＢＲ（ポーリ
ング加工）と決定される。

したがって、本実施例の加工手順決定装置によれば、オ
ペレータは、タブレット１３を走査して、製品情報モデ
ルＭＤＬの任意の加工部位を指示するだけで、その加工
部位の加工手順を自動的に決定することができる。この
ために、オペレータが経験の浅いものであっても、容易
に、且つ高精度でシリンダヘッドＨＤの加工部位の加工
手順を決定することができ、しかも、その加工手順を決
定するに要する工数が、タブレット１３で加工部位を指
示するだけというように、非常に少なくても済む。

なお、前記実施例においては、非加工物がシリンダヘッ
ドであったが、例えば、シリンダブロック等においても
、同様の８個の特徴因子から加工手順を決定することが
できる。また、記述した８個の特徴因子に限るものでは
なく、他の特徴因子を含む９個、１０個等であってもよ
く、より自由な加工部位の加工形状に対応することがで
きる。

以上、本発明の一実施例を詳述してきたが、本発明は、
前記実施例に同等限定されるものではなく、例えば、非
加工物をシリンダヘッドやシリンダブロック以外の他の
部品に替えて、他の特徴因子を用いた構成等、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様にて実施す
ることができるのは勿論のことである。

え咀少効玉 以上詳述したように本発明の加工手順決定装置によれば
、部品の加工手順を、容易に、且つ高精度で自動的に決
定することができ、しかも、その加工手順を決定するに
要する工数が、非常に少なくても済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を例示する基本構成図、
第２図は本発明の一実施例である加工手順決定装置の概
略構成を示すブロック図、第３図はシリンダヘッドの製
品情報モデルを表す説明図、第４図は製品情報モデルの
加工形状データを表す説明図、第５図は加工手順が決定
される動作を表す説明図、第６図は８個の特徴因子を表
す説明図、第７図は電子制御装置にて実行される加工手
順決定処理を示すフローチャートである。 Ｍｌ・・・モデル格納手段 Ｍ２・・・加工部位抽出手段 Ｍ３・・・加工手順テーブル Ｍ４・・・因子形態決定手段 Ｍ５・・・加工手順決定手段 １３・・・タブレット　　　　　１７・・・ディスク装
置２０・・・電子制御装置 ＭＤＬ・・・製品情報モデル　ＤＴＩ・・・粗形材デー
タＤＴ２・・・加工形状データ ＤＢＩ・・・加工情報データベース ＴＬＩ・・・特徴因子テーブル ＴＬ２・・・加工手順テーブル ＤＢ２・・・工程設計データベース 代理人　　弁理士　　定立　勉（ほか２名）第１因 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 部品の加工前材料の形状を示す粗形材データおよび部品
   の目標とする加工形状を示す目標加工形状データから構
   成される製品情報モデルを格納するモデル格納手段と、 該モデル格納手段に格納された製品情報モデルから所定
   の加工部位に関するデータを抽出する加工部位抽出手段
   と、 部品の加工部位毎の加工手順を決定づける主要な特徴因
   子を予め複数定め、該複数の特徴因子の加工形態に対応
   した加工手順を記憶する加工手順テーブルと、 前記加工部位抽出手段にて抽出された所定の加工部位に
   関するデータに基づいて、該所定の加工部位における前
   記特徴因子の加工形態を決定する因子形態決定手段と、 該因子形態決定手段にて決定された前記特徴因子の加工
   形態に基づいて、前記加工手順テーブルを検索し、前記
   所定の加工部位における加工手順を決定する加工手順決
   定手段と、 を備えた加工手順決定装置