JPH0685130B2

JPH0685130B2 - 自動加工機における加工領域分割処理装置

Info

Publication number: JPH0685130B2
Application number: JP61138940A
Authority: JP
Inventors: 重人平田; 修一日下部; 和彦今田
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS62295116A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、CAD（コンピュータ採用設計）等による部品
図データおよび材料図データから、ワークを加工する生
産設備機械、特にマシニングセンタのNC加工データを自
動作成し、一貫した生産体系をCAM（コンピュータ採用
製作）化を計る自動加工機の加工情報作成処理の過程
で、形状分類された加工領域を、図形要素データや加工
要素データに基づいて自動分割する自動加工機の加工領
域分割処理装置に関し、特に、穴加工以外の領域につい
て単純な領域形状に分割し、使用する工具に対応した加
工領域データを設定する処理内容に関する。

〔従来の技術〕

柔軟性に求む自動生産システムの代表として、FMSは今
や実用段階にある。FMSにおいては、コンピュータが、
スケジュール計画，加工，段取り計画，工具供給計画等
をオンライン運用することになるが、その上位に相当す
るCADの部品図データおよび材料図データの提示から当
該FMSへダウンロードさせる加工情報作成装置の構造に
関しては、現状では一貫性に乏しく、固定的で部分的か
つ断片的なものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現在のCAD/CAMシステムは固定的部分的且つ断片的で一
貫性のないものがほとんどである。たとえ一連のものが
あったとしても柔軟性に乏しく実用に供していないのが
現状である。すなわち、今だ切削加工技術をもりこんだ
生産体系にマッチングしたものが確立されず、不完全な
CAD/CAMシステムである。加工情報は単にNC工作機械の
自動運転に必要なNC加工データに留まらない。部品の加
工をどのような構想でいかなる加工方法で行なうかの決
定が、作成されるNC加工データに甚大に反映する。現状
のCAMはすでにNC工作機械上に載置された部品の加工情
報の自動作成が主目的であり、FMSなどでの生産方法の
評価を考慮するまでには至っていない。一方、CADによ
る部品図データ，材料図データは単に最終結果を求める
加工情報にすぎず、CAD情報を利用してNC加工データを
作成する為には、加工の構想（使用する機械を決定し、
加工の工程手順を決定するなど）や加工の方法および部
品をパレット上に最適な方法で配置あるいは組合せ、固
定すること、所謂段取り方法などに関する切削加工技術
の情報を盛りこむ必要がある。

ここでの問題点は、第１に加工の工程をいかに分割して
使用する機械を決定し生産の効率化，平準化を計るかで
ある。第２に分割された加工工程に対し、部品をパレッ
ト上にどのように配置、あるいは組合せて加工するか、
加工段取りの仕方がある。第３に加工方法をどのように
概念づけるか、そして加工形状，加工精度情報に基づい
て、使用する工具や加工領域の割り付けの処理を検討す
ること、がCADからNC加工へ導く一貫性と柔軟性のキー
ポイントである。

本発明の目的は、上記事情に鑑み問題を解決するために
提案されたものであって、特に穴以外の加工領域を分類
集約し、加工精度および加工能率を盛り込んで単純形状
へと自動分割する実用的な自動加工機の加工領域分割処
理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において、上記の問題点を解決する為の手段は、
穴以外の加工領域に対し、使用する工具に対応した単純
な領域形状に自動分割する自動加工機の加工領域分割処
理装置であって、領域分割の判定基準および設定基準を
用意する加工領域基準データメモリと、加工領域を溝加
工，側面溝加工，側面加工およびポケット加工として領
域形状を判定する領域形状判定部と、該領域形状判定部
により判定され設定された加工領域データの加工巾，お
よび加工深さに対し、前記加工領域基準データにより、
使用工具に対応して分割可能かを検討する加工領域分割
判定部と、該加工領域分割判定部により判定され分割可
能な加工領域データを、前記加工領域基準データによ
り、側面部と底面部および上面部に分割する加工領域分
割処理部と、該加工領域分割処理部によって処理された
加工領域データをファイルする加工領域データメモリと
を備えて成る自動加工機の加工領域分割処理装置であ
る。

側面部と底面部および上面部に分割された加工領域デー
タは、輪郭加工か領域加工かのいずれかの加工方法に決
定され、NC加工データを自動作成するパートプログラム
変換データを容易に求めることができる。

〔作用〕

本発明においては、穴以外の加工領域に対し、パートプ
ログラム変換が行ないやすい最終的な単純形状に分割す
る。分割方法は、形状種類や仕上程度、あるいは表面状
態によって異なる。

加工領域を、溝，側面溝，側面およびポケットの加工タ
イプとして分類する。溝・側面溝は、側面部と底面部に
分割し、いずれも輪郭部とする。側面は、荒加工と仕上
加工で領域の分割方法が異なる。荒加工では、上面部と
底面部に分割する。仕上加工は、側面部と底面部に分割
する。さらに、側面加工の底面部を、輪郭部と領域部に
わける。ポケットは、仕上加工のみの処理で側面部と底
面部にわける。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を実施した自動加工機の加工領域分割
処理装置の一例を示す構成図で、その加工領域分割処理
装置は、第２図（イ）および（ロ）に示されるような加
工情報作成装置の一部に使用されると好適なものである
ので、まず加工情報作成装置全般について説明する。

第２図（イ）および（ロ）は加工情報作成装置の一例を
示すブロック図で、装置は４つの処理部門101〜104に大
別される。第２図（イ）は第１の処理部門101および第
２の処理部門102を詳細に示す拡大図であり、第２図
（ロ）は第３の処理部門103および第４の処理部門104を
詳細に示す拡大図である。第１の処理部門101は加工設
計処理とよぶもので、CADで作成された部品図，材料図
をデータ入力し、CAM用の加工図，素材図，領域図，工
程図，段取り案データを作成する。第２の処理部門102
は加工方法処理とよぶもので、工程図，段取り案データ
を入力し、加工方法の設定，工具の設定，工具の統合，
工具の検索を行ない加工標準書としてデータを出力す
る。第３の処理部門103は段取り図処理とよぶもので、
加工設計処理で得られた段取り案，素材図データ、加工
方法処理で得られたデータによって、複数の加工部品の
段取り組合せ，治具部品の配置，工具干渉チェックを行
ない段取り図データを作成する。第４の処理部門104は
加工技術処理とよぶもので、段取り図データによって、
加工順序，加工領域，加工条件，切削条件の決定を行な
い、作業指示書としてデータを出力する。そして、得ら
れたデータは、加工データ変換処理によってパートプロ
グラムに変換される。次にNCデータ自動作成装置によっ
てパートプログラムからNCデータを作成する。

第２図においてCPU1に種々の処理データやコマンドが画
面付キーボード２から入出力装置2aを介して入出力され
る。

CAD装置Ｍから入力される図面データは製品として設計
された部品図データMaと加工される部品の材料図データ
Mbとの２種類であり、夫々について形状データおよび付
加データ等が入力される。

基準データ・ファイル３は各段で説明するように、各処
理部で処理をする時の基準となる種々の基準データがフ
ァイルされる。機械データ・ファイル４には設備される
機械の機械名，仕様等の機械データ、治具データ・ファ
イル５にはワークを取付け、固定するための治具デー
タ，工具データ・ファイル６には使用する工具の工具
名，工具径等の工具データおよび切削条件基準データ・
ファイル７には切削条件を決めるための切削条件基準デ
ータがファイルされている。

CAD装置Ｍで作成された部品図データMaおよび材料図デ
ータMbをもとにして、CAMデータとして処理可能なデー
タに変換する。加工図データ，素材図データ，領域図デ
ータ，工程図データおよび段取り案データを作成（これ
らの処理工程を加工設計とよぶ）し処理する。

部品図データは部品図座標系設定処理部８に取り込まれ
部品図の座標系設計が行なわれる。部品図の座標系には
部品座標系，加工面座標系，形状座標系および断面座標
系の４つの座標系が設定される。

断面座標系は形状座標系に、形状座標系は加工面座標系
に加工面座標系は部品座標系にと、それぞれの座標系は
部品座標系に従属し、変換データを有して互いに関連し
リンクされている。部品図座標系設定処理部８で設定さ
れた４つの座標系に基づいて加工形状処理部９では加工
形状を面加工，溝加工，側面加工，ポケット加工，穴加
工および段穴加工の夫々に集約し形状分類される。各種
座標系をもとに処理された加工形状データは加工図デー
タとしてメモリ18に記憶され出力される。

材料図データは材料図座標系設定処理部10に取り込ま
れ、材料図の座標系設定が行なわれる。材料図の座標系
設定は部品図の座標系設定と同様である。材料図座標系
設定処理部10で設定された座標系上に基づいて素材形状
処理部11では素材形状を面，溝，側面，ポケット，穴お
よび段穴の夫々に形状分類され素材図データとしてメモ
リ19に記憶され出力される。

加工図データと素材図データは、これらを合成する加工
領域図処理部12に取り込まれる。加工図データ18と素材
図データ19とが合成されることによって、削りとるべき
部分の領域作成処理が行われ、さらに領域図修正処理部
13で研磨代あるいは精密仕上代などの領域修正処理が行
われて、加工の領域図データがメモリ20に記憶され出力
される。

個々の領域図データは、加工領域分割処理部14に取り込
まれて、荒・中・仕上領域の自動分割を行なう。加工領
域の分割は、部品を１工程（同一部品において機械を複
数台使用して、異なる加工を行なう場合や、パレット上
の部品の配置や取付け固定の仕方を変更（段取り替え）
して加工する場合の工程である）で加工しない場合、す
なわち、複数工程に分割して荒・中仕上加工を行なう場
合に処理される。加工領域を分割処理し、分割処理した
データと機械データ・ファイル４の機械データが工程図
処理部15に取り込まれ、使用する機械を指示し、指示さ
れた機械において、段取り（部品をパレットに取付け固
定する作業をいう）１回で加工する、いわゆる１工程で
の自動加工が可能な加工形状を集めて工程図データを作
成しメモリ21に記憶される。

工程図データ、素材図データおよび治具データは段取り
案処理部16に取り込まれて、治具ベースを選択し工程図
（工程ごとの領域図データ）および素材図（ワーク）、
治具部品（ストッパ、締め板およびボルトなど）の配置
を行なう処理がなされる。さらに工具干渉チェック処理
部17で機械原点や工具を表示して移動することにより干
渉チェックを行なって１工程における部品および治具の
適正な配置と各形状のデータや各座標系を連結する変換
データを得る。段取り案データはメモリ22に記憶され出
力される。

以上の処理を１部品の各工程毎に行ない、加工図データ
・メモリ18,素材図データ・メモリ19,領域図データ・メ
モリ20,工程図データ・メモリ21および段取り案データ
・メモリ22に記憶された夫々のデータを１工程分として
逐一作業ファイル（１）54にファイルされる。

以後、連続して工程毎に処理がなされるが、工程毎終了
信号でゲート56が開き、作業ファイル（１）54にファイ
ルされたすべてのデータが加工設計ファイル59にファイ
ルされる。１部品が終了すると、次の部品図の処理が行
なわれる。上記の手順を各部品毎、且つ工程毎に行なう
ことにより加工設計の処理がなされる。

次に、上述した加工設計ファイル59にファイルされてい
る各データと基準データ等をもとにして以下に詳述する
加工方法の処理がなされる。

加工設計ファイル59にファイルされた必要なデータと基
準データ・ファイル３にファイルされている必要な基準
データが加工方法毎領域処理部23に取り込まれて前記６
種の加工方法（面，溝，穴，段穴，ポケット，側面）に
ついてそれらの加工方法毎に領域を分割する処理がなさ
れ、加工方法毎領域データがメモリ30に記憶されて出力
される。加工方法毎の領域処理は、加工方法の優先指示
や加工方法において分割すべき判別データなどの基準デ
ータを基に行なわれる。

加工方法毎領域データは必要な基準データとともに加工
方法毎加工内容処理部24に取り込まれて、加工内容毎に
加工内容データ例えば加工径，加工深さ等が処理されて
作成され加工方法毎加工内容データがメモリ31に記憶さ
れて出力される。基準データは、加工方法コードの決定
用データ，工具コード毎の工具径や工具長さデータ，仕
上程度の決定用データ，工具コードの決定用データなど
である。

加工方法毎領域データ・メモリ30に記憶されている加工
方法毎領域データ，加工方法毎加工内容データ・メモリ
31に記憶されている加工方法毎加工内容データおよび必
要な基準データは、工具毎領域処理部25に取り込まれ
て、加工方法に対する工具コード（フェイスミルカッタ
やエンドミルカッタなど）を設定し、工具毎に荒・中・
仕上加工等の分割処理を行って工具毎領域データを作成
しメモリ32に記憶されて出力される。工具毎領域データ
は、荒・仕上加工あるいは荒・中・仕上加工の分割基準
データに基づいて、工具コード毎に加工領域を設定す
る。工具毎領域データは必要な基準データとともに工具
毎加工内容処理部26に取り込まれ、工具コード（フェイ
スミルカッタやエンドミルカッタなど）毎の加工径や加
工深さなどが処理されて工具毎加工内容データがメモリ
33に記憶されて出力される。基準データは工具毎の工具
径や工具長さなどの設定データである。

工具毎加工内容データと必要な基準データは統合指示処
理部27に取り込まれて工具毎領域から共通領域のもの例
えば同一工具で切削可能な共通領域を統合して指示せし
めるように処理して作成され、統合指示データがメモリ
34に記憶されて出力される。基準データは工具コード毎
のメモリテーブルに加工可能深さなどが用意されてい
る。また、工具径や工具巾の範囲を荒・中・仕上げ加工
毎に設定している。

工具毎加工内容データ，統合指示データ，工具データ・
ファイル６にファイルされている工具データ，機械デー
タおよび必要な基準データは工具検索処理部28に取り込
まれて工具の検索を行ない使用工具を決定する処理がな
される。作成された使用工具データは使用工具データ・
メモリ35に記憶され出力される。

加工方法毎領域データ・メモリ30、加工方法毎加工内容
データ・メモリ31、工具毎領域データ・メモリ32、工具
毎加工内容データ・メモリ33および統合指示データ・メ
モリ34に夫々記憶されたデータに基づいて加工標準書作
成処理部29に取り込まれて、工具毎の工具径，仕上程
度，加工面などの加工内容をリスト表示する加工標準書
が作成処理されて加工標準書出力データがメモリ36に記
憶され出力される。

これらのメモリ30〜36に記憶された出力データは１部品
の工程別に作業ファイル（２）55に逐一ファイルされ
る。工程毎の処理が行なわれてその部品についての加工
標準書データが作成されると、部品毎終了信号がゲート
58を開き、作業ファイル（２）55にファイルされた各デ
ータが加工方法ファイル60にファイルされる。１部品の
各工程毎の処理が終了すると、次の部品のデータをCAD
装置Ｍから入力し、第１の処理部門101および第２の処
理部門102の処理が繰り返される。次に、加工設計ファ
イル59、および加工方法ファイル60に基づいて、以下に
詳述する段取り図処理と加工技術処理がなされる。

加工設計ファイル59にファイルされた段取り案データ，
基準データ・ファイル３にファイルされている必要な基
準データ，治具データ・ファイル５にファイルされてい
る治具データ，工具データ・ファイル６にファイルされ
ている工具データおよび加工方法ファイル60にファイル
されている各データが段取り組合せ処理部37に取り込ま
れて、各座標系の連結に基づいて複数個の部品配置によ
る段取りの組合せ、治具部品の配置および工具干渉チェ
ックを行う処理がなされる。さらに優先指示処理部38で
は部品，加工面，工具の優先指定をし、優先指示により
加工順序を制御する処理がなされて段取り図データがメ
モリ44に記憶され出力される。

段取り図データ・メモリ44に記憶された段取り図データ
は作業ファイル（３）61に逐一ファイルされる。段取り
図毎の終了信号によりゲート62が開き段取り図・加工技
術ファイル63に段取り図データはファイルされる。段取
り図データ，工具毎加工内容データ，必要な基準データ
が工具毎加工順序処理部39に取り込まれ、前記優先指示
に従い加工順序決定テーブルに基づいて工具毎の加工順
序を決める処理がなされて工具毎加工順序データがメモ
リ45に記憶され出力される。

必要な基準データ，工具毎領域データ，工具毎加工内容
データおよび使用工具データが加工領域処理部40に取り
込まれて、面加工領域の統合すなわち、工具毎の加工領
域のうち、同一加工面で同一工具での面加工が複数ある
場合に統合が行なわれる。溝，側面，ポケット加工の側
面部および底面部などの加工分割すなわち、決定された
工具毎の加工領域に対し、複数回の加工によって行なわ
れる場合に基準データに従って分割が行なわれ、最終の
加工領域を作成する処理がなされて加工領域データがメ
モリ46に記憶される。

基準データは、１回の深さ方向切込量の底面の余裕量，
工具毎の側面の径方向シフト量，ポケットの径方向シフ
ト量などである。必要な基準データ，加工領域データ，
工具毎加工内容データおよび工具データが加工条件処理
部41に取り込まれて、動きのタイプ（直線，円弧，ドリ
ル加工のサイクルなど）、動きのパラメータ（切削方
向，切込半径，逃げ量など）、クリアランス（早送りの
余裕見積り）およびクーラントの有無等の加工条件を決
める処理がなされて加工条件データがメモリ47に記憶さ
れる。工具コード，仕上程度，深さ方向切込み，径方向
切込み，材料別切削速度，送り速度が設定された切削条
件テーブルを有する切削条件基準データ，工具毎加工内
容データ、工具データ、段取り図データおよび加工条件
データが切削条件処理部42に取り込まれて、切込み，切
削速度，送り速度の切削条件を決める処理がなされて、
切削条件データが切削条件データ・メモリ48に記憶され
る。

工具毎加工順序データ，加工条件データ，切削条件デー
タ，工具データおよび工具毎加工内容データが作業指示
書作成処理部43に取り込まれて第６図に示す如き加工順
序毎に工具データ，回転数，送り速度および加工面等の
作業指示リストを表示する処理がなされて作業指示書出
力データがメモリ49に記憶されて出力表示される。メモ
リ44〜メモリ49に記憶された各データは逐一作業ファイ
ル（３）61にファイルされる。

段取り図処理および加工技術の処理がなされ、段取り図
毎加工技術終了信号によってゲート62が開き、作業ファ
イル（３）61にファイルされた各データが段取り図・加
工技術ファイル63にファイルされる。

パートプログラム変換に必要な基準データ，加工方法フ
ァイル60,段取り図，加工技術ファイル63の夫々にファ
イルされている各データ、および機械データが加工デー
タ変換処理部50に取り込まれてパートプログラムに変換
処理されて変換データがメモリ51に記憶される。変換デ
ータはNCデータ自動作成装置52に取り込まれてNCプログ
ラムが作成され、指定された機械の加工用NCテープ53と
して出力される。またNCプログラムデータはNCデータ・
ファイル64にファイルされる。

本発明による加工領域分割処理装置は、上記の加工情報
作成装置において、加工領域処理部40に係わるものであ
るが、必ずしもそれに限定されるものではない。

第１図において、加工領域分割処理装置は、上位装置の
制御部も兼ねる中央処理部（CPU）１と、対話手段であ
るCRT画面付キーボード２、その入出力装置2a、コマン
ドファイル2b、スタイラスペン2cおよびタブレット2dと
を基幹として備え、CPU1のメインバスに、工具毎加工領
域データ・メモリ32と、工具毎加工内容データ・メモリ
33と、使用工具データ・メモリ35および加工領域基準デ
ータメモリ71と、コマンドにより工具毎加工領域データ
と工具毎加工内容データに入力され、穴加工領域以外の
領域データ、すなわち加工面領域データを処理データと
して設定する加工面領域処理データ設定部81と、加工面
領域処理データを入力し、使用工具データおよび加工領
域基準データにより、加工領域を溝加工領域と，側面溝
加工領域と，側面加工領域およびポケット領域のそれぞ
れの処理データとして設定すべく設けられた領域形状判
定部82と、上記処理データを設定する溝加工領域データ
設定部83と、側面溝加工領域データ設定部84と、側面加
工領域データ設定部85a、およびポケット加工領域デー
タ設定部86aと、側面加工領域データを側面荒加工領域
と側面仕上加工領域のそれぞれの処理データとして設定
すべく設けられた側面荒・仕上加工判定部85bと、該処
理データを設定する側面荒加工領域データ設定部87、お
よび側面仕上加工領域データ設定部88と、ポケット加工
領域データにおいて、ポケット仕上加工領域を判定・抽
出するポケット仕上加工判定部86bと、該処理データを
設定するポケット仕上加工領域データ設定部90と、おの
おの設定された処理データを入力し、使用工具データお
よび加工領域基準データにより、加工領域の分割の要否
を判定する溝加工領域分割判定部91aと、側面溝加工領
域分割判定部92aと、側面荒加工領域分割判定部93aと、
側面仕上加工領域分割判定部94aおよびポケット仕上加
工領域分割判定部95aと、領域分割が必要として判定さ
れたそれぞれの処理データを分割処理する溝加工領域分
割処理部91bと、側面溝加工領域分割処理部92bと、側面
荒加工領域分割処理部93bと、側面仕上加工領域分割処
理部94b、およびポケット仕上加工領域分割処理部95b
と、分割処理された領域データおよび領域分割不要とし
て判定された領域データを、処理ごとに設定する加工領
域データ設定部96と、設定された加工領域データをファ
イルする加工領域データ・メモリ46とを備えて構成され
る。

工具毎加工領域データ・メモリ32の工具毎加工領域デー
タは、第３図〜第８図に示す如く、各使用する工具に対
応する加工形状に基づく要素データから成り、加工領域
として認識することができる。加工形状は、６種類に分
類集約可能である。すなわち、面加工形状，溝加工形
状，ポケット加工形状，側面加工形状，穴加工形状，そ
して段穴加工形状である。

第３図は面加工形状であり、フエイスミルカッタなどを
用いて平面を加工する時の形状で、輪郭形状101と断面
形状102とで示すことができる。

第４図は溝加工形状であり、エンドミルカッタなどを用
いて溝部を加工する形状で、図（イ）のように断面形状
102と基準線103で示すか、図（ロ）のように輪郭形状10
1と断面形状102で示すかの２通りである。

第５図はポケット加工の形状であり、加工面の一部に凹
部の切削を施す場合の形状で、輪郭を表す外周ループ10
1aと断面形状102とで構成される。

第６図は側面加工の形状であり、側面部・底面部・上面
部を切削する形状で、図（イ）に示されるように輪郭形
状101および断面形状102で示すか、図（ロ）のように基
準線103と断面形状102で示すかの２通りである。

第７図は穴加工形状であり、半断面図で示されている
が、穴の中心位置を示す基準点Zoと断面形状102で構成
される。図（イ）は通し穴を示し、図（ロ）は止り穴を
示している。

第８図は段穴加工の形状であり、半断面図で示している
が、穴の中心位置を示す基準点Zoと断面形状102とで構
成される。図（イ）はＸ方向に平行な段状の通し穴を示
し、図（ロ）はテーパを有する段状の止り穴を示してい
る。

工具毎加工内容データ・メモリ33（第１図）の工具毎加
工内容データは、上記の工具毎加工領域データに１対１
に対応し、加工領域データをNC加工データへと処理して
いく過程で必要となる種々の数値データを記憶してい
る。

第９図は、工具毎加工内容データをCRT画面状に出力し
た見本図である。

使用工具データ・メモリ35の使用工具データは、上記の
工具毎加工領域データ，および工具毎加工内容データに
対し、各加工領域を順次分割処理する際の比較設定デー
タとなる。

第10図は、使用工具データをCRT画面上に出力した基本
図である。

加工領域基準データ・メモリ71の加工領域基準データ
は、以下に詳述するが、穴以外の各加工領域（第３図〜
第６図）を自動分割する際、上記の加工毎加工領域デー
タ，工具毎加工内容データ，および使用工具データに対
し、分割要否の判定とその処理設定を行なう為の基準デ
ータである。

第11図、第14図は加工領域基準データの一例をCRT画面
上に出力した見本図である。

本発明の処理は、工具毎加工領域データの６種類の加工
形状のうち、穴以外の加工領域、すなわち面加工領域，
溝加工領域，側面加工領域，およびポケット加工領域に
ついて分割を行なうが、面加工領域は第３図で示す如
く、本来単純化形状となっている為、加工精度向上の観
点からも分割する必要がない。なお、設定された加工領
域を複数回の切り込みによる加工サイクルとして行なう
分割は、第２図の加工データ変換処理部50で行なわれ
る。また、工具毎の荒・中・仕上加工の分割は、すでに
工具毎領域処理部25（第２図）で行なわれている。ここ
での処理は、NC加工データを自動作成するパートプログ
ラムの変換データを求めることであり、最終的な単純形
状として分割するものである。

第12図は、本発明の処理内容を階層構造にした説明図で
ある。上記の溝加工領域，側面加工領域，およびポケッ
ト加工領域を加工面領域とよぶ。

溝加工領域は、加工領域の上面に対する溝加工としての
溝加工領域と、側面に対する溝加工である側面溝加工領
域に分割される。なぜならば、工具の種類と加工の方向
が異なるからである。各加工領域は、最終的に輪郭加工
か領域加工のいずれかにする。

輪郭加工は、側面の境界線を有し、加工領域の輪郭に沿
って最大一周する加工である。

領域加工は、底面の境界線を有し、底面部を最終加工寸
法として加工するものである。

側面加工領域（第６図）は、側面荒加工領域と側面仕上
加工領域とで処理が異なる。処理された単純形状は、上
面部・側面部・底面部の３通りである。

ポケット荒加工領域は、第15図（ｄ）で示すように、す
でに単純形状となっているので分割は行なわない。

第13図は、加工面領域の分割処理における動作手順を示
すフローチャートである。図において、各段階の番号
は、その手順を実施する手段の第１図における番号に対
応している。

手順が開始されると、まず工具毎加工領域データ・メモ
リ32の工具毎加工領域データ（第３図〜第８図）と、工
具毎加工内容データ・メモリ33の工具毎加工内容データ
（第９図）が、加工面領域処理データ設定部81に入力さ
れる。

加工面領域処理データ設定部81では、溝加工領域データ
（第４図）、ポケット加工領域データ（第５図）、およ
び側面加工領域データ（第６図）が選択され抽出され
る。抽出された処理データは、使用工具データ・メモリ
35の使用工具データ（第10図）、および加工領域基準デ
ータ・メモリ71の加工領域基準データとともに領域形状
判定部82に入力される。領域形状判定部82では、設定さ
れた処理データの工具毎加工内容データの工具コード
（第９図、No.2）に対応する使用工具データが登録され
ているかの照合を行なうとともに、加工タイプ（第９
図、No.13）について、第14図で示す加工領域基準デー
タにより領域形状の判定を行なう。すなわち、加工タイ
プ１〜４によって溝加工領域，側面溝加工領域，ポケッ
ト加工領域，および側面加工領域のいずれかであるかが
判定される。第15図（ａ）は、溝加工領域データの一例
であり、溝加工領域データ設定部83により設定される。
第15図（ｂ）は、側面溝加工領域データの一例であり、
側面溝加工領域データ設定部84により設定される。第15
図（ｃ）は、側面加工領域データの一例であり、側面加
工領域データ設定部85aにより設定される。第15図
（ｄ）は、ポケット加工領域データの一例であり、ポケ
ット加工領域データ設定部86aにより設定される。側面
加工領域データ設定部85aで設定された側面加工領域デ
ータは、側面荒・仕上加工判定部85bで、第15図（ｃ）
で示すように側面荒加工領域データと側面仕上加工領域
データに分割判定され、それぞれ側面荒加工領域データ
設定部87、および側面仕上加工領域データ設定部88に入
力され設定される。ポケット加工領域データ設定部86a
で設定されたポケット加工領域データは、ポケット仕上
加工判定部86bで、第15図（ｄ）で示すように、ポケッ
ト仕上加工領域データのみが判定され、ポケット仕上加
工領域データ設定部90に入力され設定される。

次に、溝加工領域データ，側面溝加工領域データ，側面
荒加工領域データ，側面仕上加工領域データ，およびポ
ケット仕上加工領域データは、それぞれの領域分割判定
部91a,92a,93a,94a,および95aに入力され、使用工具デ
ータ、加工領域基準データに基づいて分割の要否が判定
される。

まず、各加工領域データに対応した使用工具データが入
力され、第11図の加工領域基準データのうち、No.3の最
小径およびNo.4の最大径と照合される。すなわち、使用
工具データの工具径（第９図、No.3）が分割許容範囲内
であるかを検討する。例えば、溝加工領域データである
場合、第11図のデータ１（加工タイプ１）が選定され、
最小径0mm≦工具径≦最大径10mm、を満足するならば領
域分割が可能であると判定される。上記条件を満足しな
い場合は、分割不要として加工領域データ設定部96へ直
接入力される。なお、加工領域基準データの工具コード
EMはエンドミルカッタ、SMはシェルエンドミルカッタ、
SCはサイドカッタのことである。

次に、各加工領域データの加工巾Ｄ（第９図工具毎加工
内容データNo.9であり、第15図（ａ）に示す）に対し、
使用工具データの工具径ｄが巾方向に一回で切削可能か
の判定を行なう。すなわち、|d−D|＞（加工巾判定誤
差）を満足する時、分割が可能であると判定される。例
えば、溝加工領域である場合、|d−D|＝０ならば、側面
部と底面部に分割する必要はなく、１回の切削で終了す
ることができるからである。溝加工領域の加工巾判定誤
差は、第11図、データ１のNo.5＝0.02mmである。上記条
件を満足しない場合は、加工領域データ設定部96へ直接
入力される。

続いて、各加工領域データの加工深さＨ（第９図、No.
4）に対し、工具長さ（第10図、No.6）が、深さ方向に
１回で切削可能かの判定を行なう。この場合、加工領域
基準データ（第11図）のNo.6,深さ方向判定値，およびN
o.7,深さ方向判別最大値を使用する。深さ方向判定値
は、第15図（ａ）に示す如く、工具径ｄに対し何％であ
るかを指示するものである。そして、深さ方向判定最大
値と比較し、いずれか小さい方が判定値とされる。加工
深さＨが、（判定値）＜（加工深さＨ）となった時、分
割が可能であると判定される。溝加工領域の深さ方向判
定値は、第11図において、150％、深さ方向判定最大値
は、20mmである。上記条件を満足しない場合は、加工領
域データ設定部96へ直接入力される。

以上の判定により分割される処理データは、各加工領域
分割処理部91b,92b,93b,94b,および95bへ入力される。
各加工領域分割処理部91b,92b,93b,94b,および95bで
は、第11図の加工領域基準データNo.8〜No.11に基づい
て分割処理される。

黒皮時の分割位置は、例えば第15図（ａ）の溝加工領域
に示す如く、未加工部（〜）を分割する時に使用され、
Ａ＝2mmの位置で側面図と底面図に分割する。加工済み
時の分割位置は、例えば第15図（ｂ）の側面溝加工領域
に示す如く、加工済み部（▽）を分割する時に使用さ
れ、Ｂ＝0.2mmの位置で側面部と底面部に分割する。仕
上時の分解位置は、例えば第15図（ｃ）の側面仕上加工
領域、および第15図（ｄ）のポケット仕上加工領域に示
す如く、Ｃ＝0.5mm（加工タイプ４）、もしくはＣ＝0.3
mm（加工タイプ３）の位置で側面部と底面部に分割す
る。領域部の分割位置は例えば第15図（ｃ）の側面荒加
工領域の底面部に示す如く、Ｄ＝30mm（第11図、No.1
1）の位置で、輪郭加工領域S₁と領域加工領域S₂に分割
する。

以上で処理されたデータは、加工領域データ設定部96で
設定され、加工領域データメモリ46にファイルされる。

〔発明の効果〕

本発明は、CAMデータ作成時の穴以外の加工領域につい
て、使用工具との対応を求め、NC加工データを自動作成
するパートプログラムの変換データを全て得ることがで
きる。すなわち、穴以外の加工領域を、基準データに従
って順次単純形状へと分割処理していくことにより、最
終的に２通りの加工方法（輪郭加工と領域加工）に集約
する。従って、処理の体系化が計られ、従来の部分的，
断片的処理ではなく一貫性ある分割処理が可能となり、
さらに以後の処理に迅速性をもたらす。

各加工領域データは、加工巾や加工深さを使用工具の実
寸法に基づいて分割処理を検討し、また分割の位置は、
加工能率および加工精度上最適となるように、各加工領
域に対応した種々の判定，および設定を行なうようにし
たので、より現実的な実用性ある加工技術を盛りこむこ
とができる。さらに、穴以外のあらゆる加工領域に対
し、４種類の加工領域として分類し、側面部，底面部お
よび上面部のいずれかに設定させることができ、柔軟な
対応が可能となった。従って、マシニングセンタの複雑
な加工においても充分対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の実施に好適な加工情報作成装置のブロック図、
第３図〜第８図は加工形状の説明図、第９図は工具毎加
工内容データの出力見本図、第10図は使用工具データの
出力見本図、第11図は加工領域基準データの工具コード
別基準データの出力見本図、第12図は加工領域のツリー
図、第13図は本実施例のフロー図、第14図は加工領域基
準データの加工タイプの出力見本図、第15図（ａ）〜第
15図（ｄ）は本実施例の領域分割の処理説明図である。１……CPU ２……CRT画面付キーボード 32……工具毎加工領域データ・メモリ 33……工具毎加工内容データ・メモリ 35……使用工具データ・メモリ 71……加工領域基準データ・メモリ 81……加工面領域処理データ設定部 82……領域形状判定部 83,84,85,87,88,90,96……加工領域データ設定部 86,89,91a,92a,93a,94a,95a……分割判定部 91b,92b,93b,94b,95b……分割処理部 96……加工領域データ設定部 46……加工領域データ・メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータの支援で作画された図面デー
タから自動的にコンピュータの支援による生産のための
NC加工データを作成する自動加工機における加工情報作
成システムにおいて、加工領域に対し使用する工具に対応した単純な領域形状
に自動分割する自動加工機の加工領域分割処理装置であ
って、領域分割の判定基準および設定基準を用意する加工領域
基準データメモリと、加工領域を溝加工、側面溝加工、側面加工、ポケット加
工として領域形状を判定する領域形状判定部と、該領域形状判定部により判定され設定された加工領域デ
ータの加工巾および加工深さに対し、前記加工領域基準
データにより使用工具に対応して分割可能かを検討する
加工領域分割判定部と、該加工領域分割判定部により判定された分割可能な加工
領域データを前記加工領域基準データにより側面部と底
面部と上面部に分割する加工領域分割処理部と、該加工領域分割処理部によって処理された加工領域デー
タをファイルする加工領域データメモリとからなる自動加工機における加工領域分割処理装置。