JPH11235646A - 加工工程の決定方法 - Google Patents
加工工程の決定方法Info
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- JPH11235646A JPH11235646A JP3686598A JP3686598A JPH11235646A JP H11235646 A JPH11235646 A JP H11235646A JP 3686598 A JP3686598 A JP 3686598A JP 3686598 A JP3686598 A JP 3686598A JP H11235646 A JPH11235646 A JP H11235646A
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Abstract
順に工程候補を選定し、その工程候補によって加工する
ことのできる最大加工領域を加工前の形状と加工後の形
状から求め、最大加工領域と加工後の形状の差分を求
め、その差分が許容値以下になるまで工程候補の選定を
繰り返す。選定した工程候補を配列して、最後に選定し
た工程候補を最終の工程とする複数の工程順序候補を生
成する。各工程順序候補について、各工程の加工能力、
加工量と負荷時間から実効加工時間を求め、各工程の実
効加工時間を総和して総実効加工時間を求め、総実効加
工時間が最短になる工程順序候補を加工工程に決定す
る。
Description
な加工を施す際、特に、金型のキャビティのような三次
元の自由曲面を加工する際、複数の工程からなる加工工
程を決定する方法に関する。
6−808751号公報に開示されている。
の形状を表す標準図面情報を記憶し、また、ドリル加工
やフライス加工などの各種の標準マクロパターンについ
て、径や長さなどのパラメタ、加工工具、加工工程と加
工方法に関する標準加工情報を記憶する。加工後の形状
に関する製品図面情報を作成する。
を抽出し、その差分情報に基づいて、加工する形状の輪
郭を表す加工マクロパターンを作成すると共にそのパラ
メタを抽出する。データベース中の標準加工情報から、
加工マクロパターンに相当する標準マクロパターンの加
工方法と加工工程を読み出し、加工マクロパターンのパ
ラメタに基づいて、読み出した加工方法で使用する加工
工程とその順序を決定し、その加工工程と順序を工程設
計情報とする。
マクロパターンに相当する標準マクロパターンの加工工
具を読み出し、その加工工具に関する最適な加工条件情
報を決定する。
報と加工条件情報に基づいて、NC工作機械の制御デー
タを生成する。
な加工工程情報の決定方法は、穴や溝のような、名称と
1または数個の寸法で表すことができる単純な形状を加
工する場合に使用されるが、名称と1または数個の寸法
で表すことができない、金型のキャビティのような三次
元の任意形状の自由曲面を加工する場合には、使用する
ことができない。
荒削り工程から最終の仕上げ工程に至るまでの工程数が
多く、各工程において、それぞれ、工具、工具保持具や
工作機械などを決定する必要がある。加工能率の高い加
工工程を決定するには、熟練者でも多くの手間が掛り、
長い時間を要する。
決定方法は、複数の工程候補の中から加工能力の高い順
に工程候補を選定し、その工程候補によって加工するこ
とのできる最大加工領域を加工前の形状と加工後の形状
から求め、最大加工領域と加工後の形状の差分を求め、
その差分が許容値以下になるまで工程候補の選定を繰り
返す。
した工程候補を最終の工程とする複数の工程順序候補を
生成する。
力、加工量と負荷時間から実効加工時間を求め、各工程
の実効加工時間を総和して総実効加工時間を求め、総実
効加工時間が最短になる工程順序候補を加工工程に決定
する。
は、複数の工程候補の中から加工能力の高い順に工程候
補を選定し、その工程候補によって加工することのでき
る最大加工領域を加工前の形状と加工後の形状から求
め、最大加工領域と加工後の形状の差分を求め、その差
分が許容値以下になるまで工程候補の選定を繰り返す。
加工量と負荷時間から実効加工能力を求め、実効加工能
力が最高になる工程候補を最初の工程に決定する。
決定した工程候補より加工能力が低い工程候補を再選定
し、再選定した各工程候補について、加工能力、加工量
と負荷時間から実効加工能力を求め、実効加工能力が最
高になる工程候補を次の工程に決定する。
補の再選定と工程の決定を繰り返し、最後に再選定した
工程候補を最終の工程に決定する。
りである。
機械と加工方法、及び、工具、工具保持具と工作機械の
工具取付部分を組み付けたツーリング形態で構成してい
る。または、少なくとも工具を含んで構成している。
を決定するときは、最大加工領域を加工する際に干渉が
ないことを条件にする。
形状、加工後の形状と工程候補のツーリング形態の各立
体モデルを生成し、立体の集合演算を行なう。
は、ツーリング形態の剛性などの力学的な特性を考慮し
て標準的な値を補正した値である。
加工領域の体積であり、第2工程以降の工程においては
その工程の最大加工領域と直前の工程の最大加工領域の
差分の体積である。または、最終の工程またはその工程
に近い仕上げ工程のように加工代が少ない場合や、加工
後の形状が加工前の形状と近似していて最初の工程から
加工代が少ない場合は、両最大加工領域の立体形状の差
分の体積に代えて面形状の差分の面積を使用する。
中の素材の段取り替え時間など工程を増やすことによっ
て生じる加工能率上不利益な非加工時間である。
の加工能力で加工量を除算して加工時間を求め、加工時
間に負荷時間を加算する。
の加工能力で加工量を除算して加工時間を求め、加工時
間と負荷時間の和で加工量を除算する。
最短になる加工工程が決定される。
時間が第1発明におけるより短くて、加工能率の高い加
工工程が決定される。
面を多数の工程を経て加工する場合、電子計算機を使用
して加工能率の高い加工工程を迅速に決定することがで
きる。
の自由曲面を加工する時間と、加工工程を決定する時間
が短縮される。
例は、金型の三次元の任意形状のキャビティを加工する
加工工程を決定する方法である。
CAD装置1で金型を設計する。CAD装置1で作成し
た素材と金型の形状データは、加工工程決定用の電子計
算機2に入力し、電子計算機2で本例の方法を実行し
て、金型の荒削り工程から最終仕上げ工程までの加工工
程を決定する。
て、CAM装置3でNCデータを生成する。NCデータ
は、NC工作機械4に入力し、NC工作機械4に取り付
けた素材にNC工作機械4に取り付けた工具でキャビテ
ィを加工して、金型を得る。
計算機2は、パーソナルコンピュータ(PC)やエンジ
ニアリングワークステーション(EWS)である。この
電子計算機2は、図2に示すように、工程記憶部11、
形状データ変換部12、工程特性演算部13、加工領域
演算部14と加工能力演算部15を有する。
金型の加工に使用する各種の多数の工程や工程選定のノ
ウハウを記憶している。
に、工具21、工具保持具22、NC工作機械4と加工
方法、及び、工具21、工具保持具22とNC工作機械
4の工具取付部分23を組み付けたツーリング形態で構
成している。
ボールエンドミルである。太短いボールエンドミル21
は、剛性と加工能力が高いが、最大加工領域が狭い。細
長いボールエンドミル21は、剛性と加工能力が低い
が、最大加工領域が広い。
2は、CAD装置1から入力した素材の形状データ即ち
加工前の形状データと金型の形状データ即ち加工後の形
状データを、それぞれ、多数の微小な角柱を集合した立
体モデルに変換する。
純な形状である場合が多い。そのような場合は、その形
状の名称と1または数個の寸法に基づいて、加工前の形
状を表す立体モデルを生成する。
は、CAD装置1から入力した加工前と加工後の形状デ
ータや工程記憶部11に記憶している工程選定のノウハ
ウなどに基づいて、工程記憶部11に記憶している各種
の多数の工程の中から、使用可能な工程を読み出し、候
補となる複数の工程を選択する。
れ、その工具の標準的な加工能力を、そのツーリング形
態の剛性などの力学的な特性を考慮して、補正した加工
能力を演算し、工程候補を加工能力の高い順に並び替え
る。また、選定した各工程候補について、それぞれ、そ
のツーリング形態の立体モデルを生成する。
は、工程特性演算部13で特性を求めた工程候補の中か
ら、加工能力の高い順に工程候補を選定し、その工程候
補のツーリング形態、加工前の形状と加工後の形状の立
体モデルについて立体の集合演算を行ない、その工程候
補によって加工することのできる最大加工領域とその体
積を求める。
を求める。その差分が、加工後の形状の代表点におい
て、予め設定した許容値以下になるまで工程候補の選定
を繰り返す。
のハッチングで、工程候補の最大加工領域32を細かい
右下がりのハッチングで、最大加工領域32と加工後の
形状31の差分33を白地で示している。
は、先ず、工程順序の候補を生成する。
た全ての工程候補をその選定順に並べた工程順序であ
る。即ち、第1候補の工程順序は、加工能力の高い順で
あり、その最終の工程は、最大加工領域と加工後の形状
の差分が予め設定した許容値以下になる工程候補であ
る。
る。 第1候補における配列順序である加工能力順は、い
ずれの候補においても、維持する。 第1候補における最終の工程は、いずれの候補にお
いても、使用して最終の工程にする。 第1候補における最終工程以外の工程を1つずつ除
去して複数の工程順序候補を生成する。 第1候補における最終工程以外の工程を2つずつ除
去して複数の工程順序候補を生成する。 第1候補における最終工程以外の工程から除去する
工程の数を1つずつ増加して同様に複数の工程順序候補
を生成する。 第1候補における最終工程以外の工程の数と、除去
する工程の数が同一であるときの工程順序候補を最後の
候補にする。
で選定した工程候補の数が4であり、その選定順がa工
程、b工程、c工程、d工程の順である場合は、工程順
序の候補は、次の表1の通りになる。
程である。第2候補は、b工程、c工程、d工程であ
る。第3候補は、a工程、c工程、d工程である。第4
候補は、a工程、b工程、d工程である。第5候補は、
c工程、d工程である。第6候補は、a工程、d工程で
ある。第7候補は、b工程、d工程である。第8候補
は、d工程のみである。
数がnであると、工程順序候補の数は、2の(n−1)
乗になる。
能力演算部15は、各工程順序候補について、それぞ
れ、最初の工程から最終の工程までの各工程の加工能
力、加工量と負荷時間から各工程の実効加工時間を演算
し、各工程の実効加工時間を総和して総実効加工時間を
求め、総実効加工時間が最短になる工程順序候補を加工
工程に決定する。
各工程の加工能力は、工程特性演算部13で求めた加工
能力である。
は、加工領域演算部14で求めた最大加工領域の体積で
あり、第2工程以降の工程においては、加工領域演算部
14で求めたその工程の最大加工領域と直前の工程の最
大加工領域との差分の体積である。
げ工程においては、加工量にその工程と直前の工程の両
最大加工領域の差分の面積を用い、加工能力に単位時間
当たりの加工面積を用いることもある。
かい右下がりのハッチングで、図4は、直前の工程の最
大加工領域32を細かい右下がりのハッチングで示し、
図6は、それらの両最大加工領域の差分35を細かい左
下がりのハッチングで示す。
工途中の素材の段取り替え時間などその工程を増やすこ
とによって生じる加工能率上不利益な非加工時間であ
る。
間が最短になる加工工程は、NCデータ作成指示書16
として出力する。NCデータ作成指示書16は、CAM
装置3の作業者に提供する。
本例の加工工程の決定方法を実行する手順は、図7に示
すように、先ず、CAD装置1で作成した加工前の形状
データと加工後の形状データを入力する。
ノウハウなどに基づいて、記憶している各種の多数の工
程の中から、候補となる複数の工程を選択し、その工程
候補の中から加工能力の高い順に工程候補を1つずつ選
定する。
できる最大加工領域とその体積を演算する。また、その
工程候補の最大加工領域と加工後の形状の差分を演算
し、その差分が予め設定した許容値以下になるまで工程
候補の選定を繰り返す。
ての工程候補をその選定順に並べた工程順序を第1候補
として生成する。また、上記したように、第1候補の工
程順序から最終工程以外の1または複数の工程を除去し
て第2候補以降の工程順序を生成する。
をその選定順に配列した多数の工程順序候補を生成す
る。
の工程から最終の工程までの各工程の加工能力、加工量
と負荷時間から各工程の実効加工時間を求め、各工程の
実効加工時間を総和して総実効加工時間を演算する。
を加工工程に決定し、その加工工程を出力する。
決定方法は、前例においては工程順序の候補が多くなっ
て演算時間が長くなる点を改良するため、最初の工程か
ら最終の工程まで1工程ずつ順番に決定していく方法で
ある。
ず、前例におけるのと同様に、加工前後の形状データを
入力し、その形状データなどに基づいて選択した複数の
工程候補の中から、加工能力の高い順に工程候補を1つ
ずつ選定し、その工程候補によって加工することのでき
る最大加工領域を演算する。
程候補の加工能力、最大加工領域の体積である加工量と
負荷時間から、その工程候補の実効加工能力を演算す
る。
領域と加工後の形状の差分を演算し、その差分が予め設
定した許容値以下になるまで工程候補の選定を繰り返
す。
た工程候補の中から、実効加工能力が最高になる工程候
補を最初の工程に決定する。
の工程に決定した工程候補より加工能力が低い工程候補
を加工能力の高い順に1つずつ再選定し、再選定した各
工程候補について、それぞれ、その最大加工領域と直前
の工程の最大加工領域との差分を演算し、その差分であ
る加工量、その加工能力とその負荷時間から実効加工能
力を求め、実効加工能力が最高になる工程候補を次の工
程に決定する。
補の再選定と工程の決定を繰り返し、最後に再選定した
工程候補を最終の工程に決定する。
作手順中の位置付けを示す図。
成図。
る図。
工領域及びそれと加工後の形状の差分を例示する図。
大加工領域を例示する図。
最大加工領域の差分を例示する図。
ト。
ト。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の工程候補の中から加工能力の高い
順に工程候補を選定し、その工程候補によって加工する
ことのできる最大加工領域を加工前の形状と加工後の形
状から求め、最大加工領域と加工後の形状の差分を求
め、その差分が許容値以下になるまで工程候補の選定を
繰り返し、 選定した工程候補を配列して、最後に選定した工程候補
を最終の工程とする複数の工程順序候補を生成し、 各工程順序候補について、各工程の加工能力、加工量と
負荷時間から実効加工時間を求め、各工程の実効加工時
間を総和して総実効加工時間を求め、総実効加工時間が
最短になる工程順序候補を加工工程に決定することを特
徴とする加工工程の決定方法。 - 【請求項2】 複数の工程候補の中から加工能力の高い
順に工程候補を選定し、その工程候補によって加工する
ことのできる最大加工領域を加工前の形状と加工後の形
状から求め、最大加工領域と加工後の形状の差分を求
め、その差分が許容値以下になるまで工程候補の選定を
繰り返し、 選定した各工程候補について、加工能力、加工量と負荷
時間から実効加工能力を求め、実効加工能力が最高にな
る工程候補を最初の工程に決定し、 選定した工程候補の中から、直前の工程に決定した工程
候補より加工能力が低い工程候補を再選定し、再選定し
た各工程候補について、加工能力、加工量と負荷時間か
ら実効加工能力を求め、実効加工能力が最高になる工程
候補を次の工程に決定し、 再選定する工程候補がなくなるまで工程候補の再選定と
工程の決定を繰り返し、最後に再選定した工程候補を最
終の工程に決定することを特徴とする加工工程の決定方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03686598A JP3913352B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 加工工程の決定方法 |
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Family Applications (1)
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