JPH0653335B2 - 数値制御プログラムの加工シミユレ−シヨン方式 - Google Patents

数値制御プログラムの加工シミユレ−シヨン方式

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JPH0653335B2
JPH0653335B2 JP61256949A JP25694986A JPH0653335B2 JP H0653335 B2 JPH0653335 B2 JP H0653335B2 JP 61256949 A JP61256949 A JP 61256949A JP 25694986 A JP25694986 A JP 25694986A JP H0653335 B2 JPH0653335 B2 JP H0653335B2
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智博 鈴木
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株式会社大隈鐵工所
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35314Display workpiece and machine, chuck, jig, clamp, tool
    • GPHYSICS
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    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35349Display part, programmed locus and tool path, traject, dynamic locus

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、表示画面に被加工物の形状と工具形状を表示
して数値制御プログラムの加工シミュレーションを行な
うための方式に関する。
(発明の技術的背景とその問題点) 数値制御(NC)装置付きの工作機械に被加工物を設置し
て切削や穴あけ等の加工を行なう場合、1回だけの被加
工物の設置又は1つの数値制御プログラムのみで完成品
がを得られることは少なく、通常は2回又はそれ以上の
回数だけ被加工物を設置したり、2又はそれ以上の種類
の数値制御プログラムを用いて目的とする完成品を得る
ようにしている。
しかしながら、従来の数値制御プログラムの加工シミュ
レーション方式では、単独の数値制御プログラムの検証
を行なうことしかできず、1つの数値制御プログラムの
加工シミュレーションが終了した後、加工シミュレーシ
ョン以外の操作のために画像が消去され、被加工物の形
状定義をシミュレーションの実行のたびに逐一行ない直
す必要があり、前工程のシミュレーションの結果得られ
た被加工物の形状を有効に利用することができなかっ
た。そのため、後工程のシミュレーション結果である被
加工物の形状を実際の被加工物の形状と一致させるため
には、前工程のシミュレーション結果の形状を改めて形
状定義する必要があった。しかし、多くの場合、この前
工程のシミュレーション結果の形状は複雑であり、再度
の形状定義には多大な時間と労力をかけて入力するか、
又は単純な形状を入力して後工程のシミュレーション結
果得られた被加工物の形状の近似性を放棄するかしてい
た。旋盤の加工のように、チャッキング方向の変化によ
り被加工物を見る位置が反転するものはこの傾向が更に
大きく、数値制御プログラムの正確な検証に対して大き
な障害となっていた。
第5図は、上述のような従来の加工シミュレーション方
式を説明するためのブロック構成図であり、磁気ディス
ク1A又は紙テープ1Bに記憶されている数値制御プログラ
ムは数値制御プログラム読込部2で読込まれた後、数値
制御プログラム格納部3に格納される。この格納された
数値制御プログラムは数値制御プログラム解釈部4で解
釈されて工具の移動経路が決定され、決定された移動経
路データMLが画像表示制御部8に入力される。又、工具
データ,被加工物データはキーボード5から入力されて
工具データ/被加工物データ読込部6に入力され、工具
データ/被加工物データ格納部7に入力される。そし
て、画像表示制御部8は、数値制御プログラム解釈部4
からの移動経路データMLと、工具データ/被加工物デー
タ格納部7から入力されるデータTDを基にしてCRT 画面
9に画像を表示制御する。この場合、1つの数値制御プ
ログラムについてのシミュレーションの終了後、CRT 画
面9に表示されている画像は、加工シミュレーション以
外の操作のために消去され、次の数値制御プログラムの
シミュレーションの際に、上記表示画像を利用すること
ができないのである。
第6図(A) 〜(F) は上述の如き従来の加工シミュレーシ
ョン方式の一例を示しており、同図(A) に示すように第
1の数値制御プログラムの検証のために被加工物の形状
21を入力してチャック22と共に表示し、その後に同図
(B) に示すように工具の形状23を表示して第1の数値制
御プログラムの検証を行なう。この結果、第6図(C) に
示すような第1の数値制御プログラムの加工結果24が表
示されるが、この表示形状24を目で確認しだい加工シミ
ュレーション以外の操作のために画像が消去される。こ
のため、第6図(D) に示すように第2の数値制御プログ
ラムの検証を行なう場合には、改めて被加工物の形状25
をチャック22と共に表示し、同図(E) に示すように工具
26を表示して第2の数値制御プログラムのシミュレーシ
ョンを行ない、同図(F) に示すようなシミュレーション
結果27を得ている。つまり、第6図(C) に示すような第
1の数値制御プログラムの実行によって得られた被加工
物の形状24を、更に第2の数値制御プログラムで加工す
る必要がある場合にも、同図(D) に示すような被加工物
の形状25を再度入力して表示する必要がある。従って、
被加工物の最終形状は、第6図(C) の画面の同図(F) の
画面とに基ずいて推測しなければならない。第2の数値
制御プログラムのシミュレーション開始前に被加工物の
正確な形状を入力することも可能ではあるが、多大な労
力と時間を要することになる。
(発明の目的) 本発明は上述のような事情よりなされるものであり、本
発明の目的は、前工程のシミュレーション結果で得られ
た被加工物の形状を後工程のシミュレーションに用いる
ようにすることにより、数値制御プログラムの正確な検
証をより容易に行ない得るようにした加工シミュレーシ
ョン方式を提供することにある。
(発明の概要) 本発明は、数値制御プログラムの検証を行なうために被
加工物形状を表示すると共に、この表示された被加工物
形状上に工具形状を前記数値制御プログラムに従って移
動させることによって、加工終了後の被加工物の形状を
得る数値制御プログラムの加工シミュレーション方式に
関するもので、表示装置用の画像メモリとは別に画像デ
ータ格納部を設け、1又は2以上の数値制御プログラム
を模擬的に実行して得られる被加工物形状を前記画像デ
ータ格納部に格納しておき、この格納した被加工物形状
を前記数値制御プログラムに続く以後の数値制御プログ
ラムの検証の際に前記画像データ格納部から読出して、
加工開始前の被加工物に近似した形状として表示するよ
うにしたものある。又、他の発明も数値制御プログラム
の検証を行なうために被加工物形状を表示すると共に、
この表示された被加工物形状上に工具形状を前記数値制
御プログラムに従って移動させることによって、加工終
了後の被加工物の形状を得る数値制御プログラムの加工
シミュレーション方式に関するもので、表示装置用の画
像メモリとは別に画像データ格納部を設けると共に、画
像データ変換部、変換済画像データ格納部を設け、1又
は2以上の数値制御プログラムを模擬的に実行して得ら
れる被加工物形状を前記画像データ格納部に格納すると
共に、前記数値制御プログラムに続く以後の数値制御プ
ログラム実行の際、前記格納された被加工物形状の方向
が、実際に加工用被加工物を数値制御装置付き工作機械
に設置した際の設置方向と異なる場合、前記画像データ
格納部に格納された被加工物形状を前記画像データ変換
部によって実際の設置方向に変換、移動して前記変換済
画像データ格納部に格納すると共に、前記数値制御プロ
グラムに続く以後の数値制御プログラムの検証の際、前
記変換済画像データ格納部から被加工物形状を読出し
て、加工開始前の被加工物に近似した形状として表示す
るようにしたものである。
(発明の実施例) 本発明方式は、第5図に対応させて示す第1図の構成に
よって行なわれ、画像データ格納部10と、第2図(A) 〜
(D) に示すような画像データの変換を行なう画像データ
変換部11と、変換済みの画像データを格納する変換済画
像データ格納部12とを設けている。
画像データ変換部11は第2図(A) に示すような被加工物
30に対して、例えばZ軸上の点Pを中心に180 度回転す
ることにより同図(B) に示すような被加工物30A に変換
した後、更に左側面LSをX軸と一致させるように移動し
て同図(D) に示すような被加工物形状30C を得る。又、
第2図(A) に示す被加工物30に対して、X軸を中心とし
た線対象位置に移動することにより、同図(C) に示すよ
うな被加工物形状30B を得、更に左側面LFをX軸と一致
させるように移動して同図(D) に示すような被加工物形
状30C を得るようになっている。このような画像データ
変換部11による変換済データは、変換済画像データ格納
部12に格納される。
又、画像表示制御部8は、数値制御プログラムの検証に
よって得られた被加工物の画像データを一旦画像データ
格納部10に格納しておき、後工程の数値制御プログラム
の検証の際に、画像データ格納部10より格納データを読
出して、CRT 画面9に被加工物の形状として表示するよ
うになっている。画像データ変換部11で変換された画像
データは上述の如く変換済画像データ格納部12に格納さ
れ、画像表示制御部8を介してCRT 画面9に表示され
る。
次に、具体的なシミュレーション方式を第3図(A) 〜
(E) に示して説明する。
この例では同図(A) に示すように、第1の数値制御プロ
グラムの検証のために被加工物の形状40をチャック41と
共に表示し、その後に同図(B) に示すように工具の形状
42を表示して、数値制御プログラムに従って移動(加
工)することにより第1の数値制御プログラムの検証を
行なう。そして、同図(C) に示すような加工終了後の形
状43を得てその加工結果を確認すると共に、この被加工
物の形状43を画像データ格納部10に格納する。その後、
加工シミュレーション以外の操作のため画像が消去され
た後、第2の数値制御プログラムの検証のための被加工
物の形状として、第3図(D) に示すように、画像データ
格納部10に格納されている画像データを読出して画像表
示制御部8を介してCRT 画面9に表示し、更に同図(D)
の如く工具の形状44を表示して第2の数値制御プログラ
ムの検証を行なう。そして、同図(E) に示すような検証
結果の形状45を得て、加工結果を確認する。この画面
(第3図(E) )に表示された被加工物の形状45は第2の
数値制御プログラムばかりではなく、第1の数値制御プ
ログラムによる加工結果も含んでおり、従来の加工シュ
ミレーション方式のように最終形状を推測する必要はな
い。
一方、旋盤加工のようにチャッキング方向が変化したり
して、被加工物の方向や視点を変える必要がある場合
は、画像データ変換部11が上述の第2図(A) 〜(D) の如
く画像データを変換して変換済画像データ格納部12に格
納して、画像表示制御部8がその変換済みの格納画像デ
ータを読出してCRT 画面9に被加工物の形状として表示
する。例えば、旋盤加工において、チャキング方向が変
化すると言うことは、被加工物の裏側に視点が変化する
ことを意味するため、X軸又はX軸に平行な直線を中心
として線対称となるように画像を変換すれば良い(第2
図(A) 及び(C) 参照)。又、旋盤加工の被加工物は殆ど
の場合、Z軸に対して線対称な形状を持っているため、
Z軸上の点を中心に180 度回転させて変換するようにし
ても同様の結果が得られる(第2図(A) 及び(B) 参
照)。しかし、いずれの方法を用いてもチャッキング位
置から形状がずれてしまうため、その分だけ移動する必
要がある。
このような処理工程を含んだ例が第4図(A) 〜(F) であ
り、同図(C) に示す第1の数値制御プログラムの検証の
結果得られた被加工物の形状43は、画像データ変換部11
で同図(D) に示すような画像データ46に変換され、この
形状46に対して同図(E) に示す工具の形状47を表示して
第2の数値制御プログラムの検証を行ない、同図(F) に
示すような最終形状48を得るようになっている。
このように上述の加工シミュレーション方式は、数値制
御プログラムの加工シミュレーションのみを行なう装置
に対して有効であるばかりでなく、自動プログラミング
に組込まれた加工シミュレーション機能のように、前工
程の数値制御プログラムの検証の後、後工程の数値制御
プログラムを作るために画面が加工シミュレーションと
は無関係な画像を表示した後、再び後工程の数値制御プ
ログラムの検証を行なう場合に一層有効なものとなる。
(発明の効果) 以上のように本発明は数値制御プログラムの加工シミュ
レーション方式によれば、複数の数値制御プログラムに
よって1つの完成した加工物を得る場合、加工シミュレ
ーション結果の形状が実際の形状と一致するようにな
り、数値制御プログラムの検証が一層確実なものとなる
効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明方式を実現する装置の一例を示すブロッ
ク構成図、第2図は本発明に用いる画像データの変換の
様子を示す図、第3図(A) 〜(E) 及び第4図(A) 〜(F)
はそれぞれ本発明の具体例を示す画面図、第5図は従来
の方式を行なっている装置のブロック構成図、第6図
(A) 〜(F) は従来の加工シミュレーション方式を説明す
るための画面図である。 1A……磁気ディスク、1B……紙テープ、2……数値制御
プログラム読込部、3……数値制御プログラム格納部、
4……数値制御プログラム解釈部、5……キーボード、
6……工具データ/被加工物データ読込部、7……工具
データ/被加工物データ格納部、8……画像表示制御
部、9……CRT 画面、10……画像データ格納部、11……
画像データ変換部、12……変換済画像データ格納部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】数値制御プログラムの検証を行なうために
    被加工物形状を表示すると共に、この表示された被加工
    物形状上に工具形状を前記数値制御プログラムに従って
    移動させることによって、加工終了後の被加工物の形状
    を得る数値制御プログラムの加工シミュレーション方式
    において、表示装置用の画像メモリとは別に画像データ
    格納部を設け、1又は2以上の数値制御プログラムを模
    擬的に実行して得られる被加工物形状を前記画像データ
    格納部に格納しておき、この格納した被加工物形状を前
    記数値制御プログラムに続く以後の数値制御プログラム
    の検証の際に前記画像データ格納部から読出して、加工
    開始前の被加工物に近似した形状として表示するように
    したことを特徴とする数値制御プログラムの加工シミュ
    レーション方式。
  2. 【請求項2】数値制御プログラムの検証を行なうために
    被加工物形状を表示すると共に、この表示された被加工
    物形状上に工具形状を前記数値制御プログラムに従って
    移動させることによって、加工終了後の被加工物の形状
    を得る数値制御プログラムの加工シミュレーション方式
    において、表示装置用の画像メモリとは別に画像データ
    格納部を設けると共に、画像データ変換部、変換済画像
    データ格納部を設け、1又は2以上の数値制御プログラ
    ムを模擬的に実行して得られる被加工物形状を前記画像
    データ格納部に格納すると共に、前記数値制御プログラ
    ムに続く以後の数値制御プログラム実行の際、前記格納
    された被加工物形状の方向が、実際に加工用被加工物を
    数値制御装置付き工作機械に設置した際の設置方向と異
    なる場合、前記画像データ格納部に格納された被加工物
    形状を前記画像データ変換部によって実際の設置方向に
    変換、移動して前記変換済画像データ格納部に格納する
    と共に、前記数値制御プログラムに続く以後の数値制御
    プログラムの検証の際、前記変換済画像データ格納部か
    ら被加工物形状を読出して、加工開始前の被加工物に近
    似した形状として表示するようにしたことを特徴とする
    数値制御プログラムの加工シミュレーション方式。
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