JPS63132309A - 工具通路デ−タの作成方法 - 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】 本発明は金型等を加工する際のＮＣデータである工具通
路データの作成方法に関し、一層詳細には、例えば、対
称形状からなる複数のトリム金型を加工する工具通路デ
ータの作成方法であって、前記トリム金型の１つを基準
加工タイプとして工具通路データを作成する一方、前記
基準タイプに対する他のトリム金型の対称性を示すフラ
グを設定することにより他のトリム金型の工具通路デー
タを効率的に作成可能とした方法に関する。

自動車等のボディパネルは、通常、プレス加工によって
成形される。この場合、プレス加工はプレス金型を用い
て板材を塑性変形させるプレス工程と、プレスされた板
材からトリム金型を用いて不要部分を除去するトリム工
程と、トリム工程の終了した板材の周縁部を所定形状に
折曲成形するフランジ工程とを含む、ここで、例えば、
トリム工程において使用されるトリム金型はボディパネ
ルの形状データから算出される工具通路データに基づき
ＮＣ工作機械により製作されている。

ところで、トリム金型は対称形状を有した上型と下型と
で構成されており、例えば、自動車のサイドパネルを加
工する場合には右サイドパネルおよび左サイドパネルを
加工する４つの互いに対称なトリム金型が必要である。

ここで、複数のトリム金型を製作するため夫々の加工線
に対して独立に工具通路データを作成した場合、その作
成作業に長時間を要してしまい、特に、モデルチェンジ
等により比較的頻繁に形状が変更される自動車等の製造
に対して迅速に対応することが出来なくなる不都合が発
生する。

また、各トリム金型に対して独立に作成された工具通路
データは相当なデータ量となるため、通常、各工具通路
データ毎に磁気テープ等の記録媒体に格納される。従っ
て、ＮＣ工作機械を用いてトリム金型を製作する場合に
は、製作するトリム金型に応じて記録媒体を交換しなけ
ればならず、その作業が極めて煩わしくなる欠点が指摘
されている。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、対称形状からなる複数の被加工物を加工する場
合、前記複数の被加工物の１つを基準加工タイプとして
その工具通路データを作成する一方、前記基準加工タイ
プに対する他の被加工物の対称性を示すフラグを設定し
、このフラグに基づいて前記工具通路データから他の被
加工物に対する工具通路データを作成することにより効
率的な工具通路データの作成を可能とし、且つ、工具通
路データのデータ量を減少することの出来る工具通路デ
ータの作成方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は対称形状を有す
る複数の被加工物を加工す際、前記複数の被加工物のい
ずれか１つを基準加工タイプとし、前記複数の被加工物
に対して工具のオフセット方向を示すフラグと、前記基
準加工タイプに対してＸ軸対称であるか否かを示すフラ
グと、前記基準加工タイプに対してＹ軸対称であるか否
かを示すフラグと、前記基準加工タイプに対する回転対
称の偏位角度を示すフラグと、前記基準加工タイプの工
具通路データを逆順に処理するか否かを示すフラグとを
夫々設定しておき、前記基準加工タイプの工具通路デー
タを算出した後、前記各フラグに基づいて前記基準加工
タイプ以外の被加工物の工具通路データを前記基準加工
タイプの工具通路データから変換して求めることを特徴
とする。

次に、本発明に係る工具通路データの作成方法について
好適な実施例を挙げ添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る工具通路データの作成方法を実施
するためのコンピュータ支援設計製造システム（ＣＡＤ
／ＣＡＭ）の概略構成を示す。同図において、参照符号
ＩＯは当該システムの制御部を示し、この制御部１０は
ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、およびインタフ
ェース１８とから基本的に構成される。この場合、ＲＯ
Ｍ１４には工具通路データを作成するための処理プロダ
ラムが格納される。一方、インタフェース１８には外部
記憶媒体としてのハードディスク２０、磁気テープ２２
、出力媒体としてのプリンタ２４、文字情報、あるいは
画像情報を表示するディスプレイ２６等が接続される。

なお、ハードディスク２０には、例えば、トリム金型の
加工作業に使用される工具の工具データ、あるいはボデ
ィパネル等の車体形状データが格納される。また、磁気
テープ２２には本発明方法によって作成された工具通路
データが記録され、ＮＣ工作機械に提供される。この場
合、前記工具通路データはフロッピィディスク、あるい
は祇テープ等の形態であっても良い。

次に、第２図ａ乃至ｆに示すフローチャートに従って本
発明に係る工具通路データの作成方法を自動車のボディ
パネルの場合を例にとって説明する。

第２図ａは工具通路データの作成方法の全体の流れを示
したものである。この場合、先ず、ハードディスク２０
に格納された車体形状データからボディパネルＷ（第３
図参照）の形状データを選択し、前記形状データに基づ
いてボディパネルＷを三次元的に表現する線図データを
作成する　（ＳＴＰＩ）。次に、前記線図データからボ
ディパネルＷの平面図を作成し、第３図ａおよびｂに示
すように、ボディパネルＷの外郭部分を示す基準線２８
を選択する（ＳｒＦ２）。

ここで、ボディパネルＷは板状の素材をプレス加工する
ことによりプレス板材３０を作成した後、前記プレス板
材３０をトリム金型を用いて所定形状に切断し、さらに
、フランジ工程において前記プレス板材３０の周縁部を
折曲加工することにより製作される。そこで、基準線２
８からボディパネルＷの端部までの距離に対応するプレ
ス板材３０上にトリム金型の形状を構成するトリムカッ
トライン３２ａを設定する（ＳｒＦ２）。

続いて、第４図に示すように、トリムカットライン３２
ａを閉曲線からなる加工線のグループ３４．３６および
３８に分割する　（ＳｒＦ４）。そして、前記各グルー
プ３４．３６および３８に矢印で示す加工方向を設定し
く５ＴＰ５）、次いで、各グループ３４．３６および３
８の加工線を加工する工具を設定する（ＳｒＦ６）。こ
の場合、前記工具は当該加工線の曲率に応じ工具径の大
きい順に夫々設定しておくものとする。

以上の準備作業が終了した後、前記各グループ３４．３
６および３８に対してステップ６で設定した工具毎に工
具通路データを算出する（ＳＴＰＩ）。

次に、ステップ７で算出された工具通路データに基づき
トリム金型を加工するＮＣ工作機械の機種に対応したＮ
Ｃプログラムを作成する（ＳｒＦ８）。この場合、ステ
ップ８において作成されたＮＣプログラムに基づき工具
通路データをグラフィックディスプレイあるいはブロッ
ク等に工具径毎に出力し、その作成結果の良否を判定す
る（ＳｒＦ２）。なお、前記出力結果に不都合がある場
合、ステップ７において工具通路データの再設定を行う
　（ＳＴＰＩＯ）。また、前記出力結果が許容出来る場
合にはステップ８において求めたＮＣプログラムを磁気
テープ２２等に出力する　（ＳＴＰＩＩ）。このように
して記録媒体に出力されたＮＣプログラムはＮＣ工作機
械に提供されトリム金型の加工作業が行われる。

そこで、ステップ７における工具通路データの算出方法
につき詳細に説明する。

第２図すにおいて、先ず、工具通路データを算出するた
めのベーシックパラメータを入力する　（ＳｒＦ２０）
。この場合、ベーシックパラメータとはファイル名、図
形基、ＮＣ工作機械の機種名、コメント、工具通路デー
タの作成日、加工タイプ等であり、この中、最も重要な
パラメータは加工タイプである。

ここで、自動車の側板であるボディパネルＷを形成する
場合、第５図に示すように、前述したステップ３におい
て設定されたトリムカフトライン３２ａを基本形状とす
る４つのトリム金型４０．４２．４４および４６が必要
である。そこで、これら４つのトリム金型４０．４２．
４４および４６の中、いずれのトリムカットライン３２
ａ乃至３２ｄに対する工具通路データを求めるのかを加
工タイプとして設定する。

一方、ボディパネルＷの左側下型を構成するトリム金型
４０のトリムカットライン３２ａは工具４８によって矢
印方向にダウンカットするものとする。この時、右側下
型であるトリム金型４２のトリムカットライン３２ｂに
対する工具通路データはトリムカットライン３２ａの工
具通路データを用いて容易に作成することが出来る（特
願昭第６１−１０５７２８号参照）。そこで、このよう
なトリム金型４０．４２．４４および４６間の関係を第
６図に示すフラグレジスタ５０に予め設定しておく。

この場合、ＸミラーはトリムカフトラインがＹ軸に対称
か否かを示すフラグであり、対称の場合にはＹ、対称で
ない場合にはＮを設定する。

ＸミラーはトリムカットラインがＸ軸に対して対称であ
るか否かを示すフラグであり、対称の場合にはＹ１対称
でない場合にはＮを設定する。

ローティト量はトリムカフトラインが原点に対して回転
対称となる場合のフラグであり、回転対称でない場合に
は０１９０６回転して得られる場合を１．１０００回転
して得られる場合を２．２７０６回転して得られる場合
を３として設定する。オフセット方向はトリムカットラ
インに対する工具４８の加工位置を示すフラグであり、
トリムカットラインの加工方向に対して工具４８が左側
を加工する場合にＬ１右側を加工する場合にＲを夫々設
定する。また、リバースは基準となるトリムカットライ
ンの工具通路データを逆順に読むか否かを示すフラグで
あり、逆順に読む場合にはＹ、そのまま読み込む場合に
はＮを設定する。従って、第５図に示すトリム金型４０
．４２．４４および４６の各トリムカットライン３２ａ
乃至３２ｄの場合、トリムカットライン３２ａの工具通
路データを基準とすれば、この場合のフラグレジスタ５
０は第６図に示すように設定される。

次に、工具４８に関する加工条件等の工具パラメータを
入力する（ＳＴＰ２１）。この場合、工具パラメータと
は、例えば、工具の種類、主軸回転数、送り速度、オフ
セット量、アプローチ円半径、ラップ長、連結長、加工
除外化等を示す。ここで、アプローチ円半径とは工具４
８による被加工物の削り取代を考慮して設定されるもの
であり、通常、使用する工具半径よりもやや大きめに設
定される。また、ラップ長とは、例えば、第７図ａに示
すように、素材５２を径の異なる工具４８ａおよび４８
ｂで加工する場合における各工具４８ａ、４８ｂの加工
開始点５４ａ、５４ｂ間の距離のことである。すなわち
、大径の工具４８によって素材５２を加工した後、前記
工具４８ａの加工開始点５４ａと同一の加工開始点５４
ｂから小径の工具４８ｂで加工を行った場合、素材５２
の加工面に筋状の削り残し部分５６が残存することがあ
る（第７図す参照）。従って、工具４８ｂの工具通路デ
ータを工具４８ａの工具通路データに対°　してラップ
長ｌだけオーバラップするように設定しておけば、削り
残し部分５６の発生を最小限に抑制することが出来る。

この場合、前記ラップ長！は小径の工具４８ｂの工具径
をｄとした場合、（ｄ＋１０）ｍｍ程度に設定される。

一方、連結長とは工具によって加工すべき部位間の工具
通路を速送りするか否かを判定するための基準データで
あり、通常、使用する工具径をｄとして（２ｄ　＋１０
）ｍ程度に設定される。さらに、加工除外化とは使用す
る工具に対して設定される最大の加工量のことである。

以上のようにしてベーシックパラメータおよび工具パラ
メータを入力した後、工具通路データの算出を行う（Ｓ
ＴＰ２２）。

先ず、第２図Ｃにおいて、工具通路データの設定対象と
なるグループ３４．３６または３８の加工線データを読
み込むと共に（ＳＴＰ３０）、ステップ２０において入
力された当該グループの加工タイプを読み込む（Ｓ　Ｔ
　Ｐ３１）。次に、ステップ６において設定した工具デ
ータを読み込み（ＳＴＰ３２）、第２図ｄ乃至ｒに示す
フローチャートに基づき工具通路データの算出を行う（
ＳＴＰ３３）。この場合、工具通路データの算出作業は
第４図に示すトリムカットライン３２ａを構成する各グ
ループ３４．３６および３８に対して夫々行われる（Ｓ
ＴＰ３４）。

そこで、第２図ｄ乃至ｆに示すフローチャートに基づい
て工具通路データの算出方法を説明する。

先ず、加工タイプ（第５図参照）を読み込む（ＳＴＰ４
０）。この場合、当該加工タイプを基準の加工タイプと
してお（。次に、使用する工具が最初のものである場合
（ＳＴＰ４１）　、第８図に示すトリムカットライン５
８を構成する加工線データをバッファに格納する（ＳＴ
Ｐ４２）。

次いで、第６図に示すフラグレジスタ５０から当該グル
ープの加工タイプに対する工具のオフセット方向を求め
（ＳＴＰ４３）、オフセット方向のフラグがＲの場合、
当該工具をその径の分だけトリムカットライン５８の加
工方向に対して右側にオフセントしく５ＴＰ４４）　、
また、オフセット方向がＬの場合、前記工具を左側にオ
フセットする（ＳＴＰ４５）。そこで、当該工具による
干渉のない工具通路６０を求め（ＳＴＰ４６）、この工
具通路６０の両端部に工具のアプローチ用通路６エおよ
びリトラクト用通路６３を付加する。

続いて、ステップ４６で求めた工具通路データとステッ
プ４２においてバッファに格納された加工線データとの
差を求め、これを削り残し加工代ｍとする　（Ｓ　Ｔ　
Ｐｄ２）。そして、次の工具に対して工具通路６２（第
８図す参照）を求める。

この場合、ステップ４７で求めた削り残し加工代ｍが当
該工具の加工除外化よりも小さい場合には（ＳＴＰ４８
）、その部分の工具通路データの算出作業は行わず（Ｓ
ＴＰ４９）、前記削り残し加工代ｍが加工除外化よりも
大きい場合についてのみその工具通路データの算出作業
を行う。

以上のステップ４７乃至４９の作業をトリムカットライ
ン５８の全域について行った後（ＳＴＰ５０）、当該工
具によるトリムカットライン５８に対する削り残し加工
代ｍ゛をステップ４２におけるバッファにトリムカット
ライン５８の加工線データと置換して格納する（ＳＴＰ
５１）。

次に、ステップ４７乃至４９で求めた工具通路６２の各
加工区域６２ａ乃至６２Ｃ（第８図す参照）の両端部を
ラップ長βたけ延長する（ＳＴＰ５２）。

このステップ５２の作業を全ての加工区域６２ａ乃至６
２ａ間に対して行った後（ＳＴＰ５３）、ステップ５２
においてラップ長ｌの付加された加工区域６２ａ、６２
ｂおよび６２ａ間の工具通路の長さを算出する　（ＳＴ
Ｐ５４）。この場合、当該工具通路長ｎがステップ２１
において設定された連結長よりも大きい時には（ＳＴＰ
５５）、隣接する加工区域６２ａ、６２ｂまたは６２ａ
間を連結して工具通路データを設定する（ＳＴＰ５６）
。なお、この連結された工具通路に対しては工具を速送
り制御するものとする。

ステップ５４乃至５６の工程を全ての加工区域６２ａ乃
至６２ｃに対して行った後（ＳＴＰ５７）、当該工具通
路６２の両端部に工具のアプローチ用通路６４およびリ
トラクト用通路６６を付加する。

次いで、次の工具がある場合には（ＳＴＰ５８）その工
具パラメータを読み込み（ＳＴＰ５９）、ステップ４１
からの工程を再び繰り返す。

一方、加工する工具が終了した場合、当該グループに対
応する他の加工タイプがあるか否かを判別しく５ＴＰ６
０）、加工タイプがない場合には次のグループにおける
工具通路データの算出作業に移行する（ＳＴＰ３４）。

一方、他に加工タイプがある場合、その加工タイプを読
み込み（ＳＴＰ６１）その加工タイプの工具通路データ
が既に算出されているか否かを判別する（Ｓ　Ｔ　Ｐ６
２）。すなわち、例えば、第５図に示すトリム金型４０
．４２．４４および４６の中、いずれか１つのトリムカ
ットライン３２ａ乃至３２ｄの工具通路データが算出さ
れている場合、当８亥加エタイブのフラグレジスタ５０
のチェックを行う　（ＳＴＰ６３）。

そこで、当該加工タイプのオフセット方向がＬの場合（
ＳＴＰ６４）　、既に算出されている工具通路データの
中、オフセント方向がＬのものを探しく５ＴＰ６５）、
その工具通路データを読み込む（ＳＴＰ６６）。なお、
オフセット方向がＬとなる工具通路データが算出されて
いない場合には、ステップ４１からの工程に基づき工具
通路データを算出する。一方、オフセット方向がＲの場
合（ＳＴＰ６４）、既に算出された工具通路データの中
からオフセント方向がＲとなるものを探しく５ＴＰ６７
）　、その工具通路データを読み込む（ＳＴＰ６８）。

次に、当該加工タイプのＸミラーのフラグがＹの場合（
ＳＴＰ６９）、ステップ６６または６８で読み込まれた
工具通路データのＸ座標の符号を反転する（ステップ７
０）。また、ＸミラーのフラグがＮの場合には前記Ｘ座
標をそのままとしておく。次に、ＹミラーのフラグがＹ
の場合（ＳＴＰ７１）　、前記工具通路データのＹ座標
の符号を反転する（ＳＴＰ７２）。続いて、ローティト
量のフラグを読み込み（ＳＴＰ７３）、Ｏの場合にはそ
のままとし、１．２または３の場合前７、　　　記工具
通路データを９０°・１８０°あるいは２７０゜回転さ
せる（ＳＴＰ７４．７５および７６）。最後にリバース
のフラグがＹの場合（ＳＴＰ７７）、工具通路データの
処理順を逆順に設定する（Ｓ　Ｔ　Ｐ７８）。

また、リバースのフラグがＮの場合、あるいはステップ
７８の工程を終了した場合、再びステップ６０に戻って
他の加工タイプがあるか否かを判別しく５ＴＰ６２）、
ない場合には処理を終了する。

そして、第２図Ｃに示すステップ４４に戻り、次のグル
ープの工具通路データの算出作業に移行する。

ここで、以上のようにして求めた工具通路データは磁気
テープ等の記録媒体に格納されＮＣ工作機械に提供され
る。ここで、工具通路データは各加工タイプ毎に前記記
録媒体に格納してもよいが、基準となる加工タイプの工
具通路データとフラグデータのみを記録媒体に格納し、
他の加工タイプの工具通路データをＮＣ工作機械におい
て前記フラグデータに基づいて求めるようにすることも
可能である。この場合、ＮＣ工作機械において他の加工
タイプの工具通路データをフラグデータを用いて設定す
ることは極めて容易であり、従って、工具通路データの
設定に対してＮＣ工作機械に多大な負担を強いることが
ない。また、複数の被加工物をＮＣ工作機械によって連
続的に加工する際、前記ＮＣ工作機械に提供される基準
となる工具通路データから他の工具通路データを求める
ことが出来るため、記録媒体を交換する手間がなく、極
めて効率的に加工作業を行うことが可能となる。

以上のように本発明によれば、対称形状からなる複数の
被加工物を加工する場合、前記複数の被加工物の１つを
基準加工タイプとして工具通路データを作成する一方、
前記基準加工タイプに対する他の被加工物の対称性を示
すフラグを設定し、このフラグに基づいて前記基準加工
タイプの工具通路データを変換して他の被加工物の工具
通路データを作成している。そのため、複数の工具通路
データの作成作業に要する時間を効果的に短縮すること
が出来る。また、前記他の工具通路データは基準加工タ
イプの工具通路データの座標をフラグに基づいて変換す
るだけで求まるため、その作業をＮＣ工作機械側に負担
させることも出来る。この場合、前記ＮＣ工作機械に提
供されるデータは基準加工タイプの工具通路データと他
の被加工物に対するフラグデータだけであるため、デー
タ量が極めて少なく、従って、複数の被加工物の加工を
行う際にＮＣ工作機械に対する記録媒体の交換の必要が
なくなり、作業が簡素化される利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではな（、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具通路データの作成方法を実施
するためのコンピュータ支援設計製造システムの概略構
成図、 第２図ａ乃至ｆは本発明に係る工具通路データの作成方
法を示すフローチャート、 第３図ａおよびｂは基準線およびトリムカントラインの
概念説明図、 第４図は本発明に係る工具通路データの作成方法の説明
図、 第５図は本発明に係る工具通路データの作成方法におけ
る加工タイプの説明図、 第６図は本発明に係る工具通路データの作成方法におけ
るフラグレジスタの説明図、第７図ａおよびｂはランプ
長の概念説明図、第８図ａおよびｂは本発明に係る工具
通路データの作成方法の説明図である。 １０・・・制御部　　　　　１２・・・ＣＰＵ１４・・
・ＲＯＭ　　　　　　１６・・・ＲＡＭ１８・・・イン
タフェース　２０・・・ハードディスク２２・・・磁気
テープ　　　２４・・・プリンタ２６・・・ディスプレ
イ　　２８・・・基準線３２ａ〜３２ｄ・・・トリムカ
ットライン３４．３６．３８・・・グループ ４０．４２．４４．４６・・・トリム金型４８・・・工
具　　　　　　５０・・・フラグレジスタ５２・・・素
材　　　　　　５８・・・トリムカットライン６０．６
２・・・工具通路　　６１・・・アプローチ用通路６３
・・・リトラクト用通路 ６４・・・アプローチ用通路 ６６・・・リトラクト用通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）対称形状を有する複数の被加工物を加工す際、前
   記複数の被加工物のいずれか１つを基準加工タイプとし
   、前記複数の被加工物に対して工具のオフセット方向を
   示すフラグと、前記基準加工タイプに対してＸ軸対称で
   あるか否かを示すフラグと、前記基準加工タイプに対し
   てＹ軸対称であるか否かを示すフラグと、前記基準加工
   タイプに対する回転対称の偏位角度を示すフラグと、前
   記基準加工タイプの工具通路データを逆順に処理するか
   否かを示すフラグとを夫々設定しておき、前記基準加工
   タイプの工具通路データを算出した後、前記各フラグに
   基づいて前記基準加工タイプ以外の被加工物の工具通路
   データを前記基準加工タイプの工具通路データから変換
   して求めることを特徴とする工具通路データの作成方法
   。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、被加
   工物のフラグが基準加工タイプに対してＸ軸対称である
   ことを示す場合、前記基準加工タイプにおける工具通路
   データのＹ座標の符号を判定して当該被加工物の工具通
   路データを設定してなる工具通路データの作成方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、被加
   工物のフラグが基準加工タイプに対してＹ軸対称である
   ことを示す場合、前記基準加工タイプにおける工具通路
   データのＸ座標の符号を反転して当該被加工物の工具通
   路データを設定してなる工具通路データの作成方法。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の方法において、被加
   工物のフラグが基準加工タイプに対して回転対称である
   ことを示す場合、前記基準加工タイプにおける工具通路
   データを回転変換して当該被加工物の工具通路データを
   設定してなる工具通路データの作成方法。