JPS63263502A - 数値制御工作機械に於ける加工情報の創成方法 - Google Patents

数値制御工作機械に於ける加工情報の創成方法

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JPS63263502A
JPS63263502A JP62099427A JP9942787A JPS63263502A JP S63263502 A JPS63263502 A JP S63263502A JP 62099427 A JP62099427 A JP 62099427A JP 9942787 A JP9942787 A JP 9942787A JP S63263502 A JPS63263502 A JP S63263502A
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arc
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JP62099427A
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Hisayoshi Honda
尚義 本田
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Osaka Kiko Co Ltd
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Osaka Kiko Co Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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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】 皿1上立租里丘此 本発明は、数値制御工作機械に於ける加工情報の創成方
法に関するものである。
従未坐技丘 一般に、数値制御工作機械は、第5図に見られる如(、
数値制御工作機械の本体(M)とその制御装置から構成
されており、制御装置として自動プログラミング機能を
有するCNC装置(computerized  nu
merical  control  system 
 )が汎用されている。この自動プログラミング機部を
有するCNC装置は、第5図に見られる如く、工作機械
制御用の第1の中央演算処理装置(cpu−1)と、ワ
ーク加工情報処理用の第2の中央演算処理袋f!! (
cpu−2)とを備えており、これらの中央演算処理袋
’fl (cpu−1)と(cpu〜2)は、それぞれ
独立して機能し得る様に構成されている。
即ち、CNC装置の自動プログラミング機能により、キ
ーボードに入力されたデータは、陰極線管(CRT)表
示との応答下に第2の中央演算処理装置(cpu−2>
で処理され、数値制御データに変換された状態で、メモ
リ (M)に転送され、次いで第1の中央演算処理袋3
 (cpu−1)に於て数値制御工作機械のワークの加
ニブログラムが進行する。
CNC装置の自動プログラミング機能は、ワーク加ニブ
ログラムを効率的に作成する為、通常第6図に例示する
様にワークの素材形状(Wa)からt&終形状(Wb 
)に至る加ニブログラムを使用工具別等の適当な形でパ
ターン化し、ワーク加ニブログラムへのデータの入力の
容易化を図っている。数値制御工作機械に於けるワーク
加工の種類は、次記第1表に例示する様に、フライス加
工、エンドミル加工、あるいは、穴あけ加工等に分類す
ることができるが、それぞれ、加工方法別に細分化され
たパターンとして表示し得る様に区分されている。
1−土一皇 (I)フライス加工(11)四角両方向パターン(12
)四角一方向パターン (13)円両方向パターン (14)円一方向パターン (15)円周上パターン (ff)任意輪郭加工(21)図形定義〔点、線、円〕
(22)動作命令 (In)ポケット加工(31)四角拡張パターン(32
)四角往復パターン (33)  トランクパターン (34)円パターン (35)円弧溝パターン (36)任意パターン (IV)穴あけ加工 (41)  ドリル穴パターン(
42)ボルト穴パターン (43)タップ大パターン (44) リーマ穴パターン (45)ポーリング穴パターン (46)座ぐり穴パターン (47)真円大パターン その中で特に、任意輪郭形状の加ニブログラム作成に関
して、従来は、第1表の図形定義(21)と動作命令(
22)を用いて作成している。
図形定@ (21)と動作命令(22)は、さらに次記
第2表の様に細分化され、図形定1! (21)は、さ
らに点(211) 、線(212) 、円(213)に
分かれ、それぞれ10数個の形状定義メニユーに、動作
命令(22)は、(221)〜(224)の41i!の
基本的な移動命令のメ二二一に分かれており、これらを
組合せて加ニブログラムを作成している。
患−」し−ま (21)図形定義 (211)点(211^) P−X、 Y;(211B
) P−P、 X、 Y ;(211C) P−P、 
R,θ、A;(2110) P−L、 L ; (2111E) P−L、 C,YL;(211F) 
P−C,C,XL。
(211G) P−C,θ、A; <21111) P −C; (211r) P−P、 C,YL。
(211J)  P−P、  C,Of  、  R,
Yl、;(211に) P−P、 Lg (211L) P−L、 P 。
(21111) P−C,P 。
(212)練(212A) L−Xi、 Yl、 X2
. Y2;(212B) L−P、 P ; (212C) L−X、 Y、 θ、^;(2120)
 L−P、  θ、Ai (2121り L−L、 D、 Yl、;(212F)
  t、−c、  θ、A、YL:(212G)L−P
、  L、  θ、A(212H)L冨P、  L、 
 pt、;(2121)  I、−P、  C,YLi
(212J)L−C1,YL、C2,YL;(212K
)  夏、 冨P、P、NR;(213)円(213^
) C−X、 Y、 R;(213B)C−P、  R
(213C)C霞P、P; (2130)C−P、  L 。
(213E)C−C,D ; (213F)C−P、  P、  P :(213G)
C−P、  L、  R,YL:(213H)  C−
L、  YL、  L、  YL、  R:(2131
)C−L、YL、C,Or 、  R,YL。
(213J)  C−Cl、  OT、  C2,OT
 、  R,YL。
(213K)C−P、  P、  R,YL:(22)
動作命令 (221) Go I XY (Pi)  :OO (222)  Go I XY  (Ll)  ;(2
23)GO2XY  (PI)R20,i(224) 
 GO2XY  (CI)  ;O3 図形定義(21)を使用する際には、図面の加工しよう
とする輪郭形状を構成する線や円が一義的に決まる決定
条件を読み取り、図形定義・(21)のメニューより選
択しながら、その記述形式に合わせて記述する0点(2
11) 、線(212)、円(213)の内、基本的な
決定条件は、別紙添附の第3表の様になる。
また、それらにより決定された図形との組み合わせによ
るメニューの決定条件の内、線(212)については、
別紙添附の第4表の様になり、点(211) 、円(2
13)についても同様に決定条件が決められている。
この様に輪郭形状を構成する線や円について、決定条件
に基づいた明確に表現できる形式として図形定義を行っ
た後、その図形上を動作命令(22)にて移動させる。
B<10 上記従来の図形定義と動作命令を使用する方法は、第8
図のBの様なプログラムを入力するためには、第8図の
加工図面(A)から、先ず、外形を図形定義メニューか
ら、適切なものを選択しながら記述する。外形は、点と
線と円で表現され、それぞれシンボル名C点はP is
線はLi、円はCi)を付して位置座標値と共に、例え
ば、PI −30,30と表して図形定義する。そして
すべての図形定義が終了すると、今度は工具で加工する
順番に前記第2表中の4Nの動作命令の中から該当する
ものを選んで図形定義で使用したシンボル名と共に、例
えば、GOIXY(Pl)と表して動作命令の定義をす
る。このようにして完成された入力プログラムBは、第
8図の処理系B゛にて数値制御データに変換される。こ
の場合、入力プログラムBは最上行から1ブロツクずつ
最下行まで順番に処理される。
そのため、途中で定義されていないシンボル名を見つけ
るとエラーとされ、従って、シンボル名を使用するには
、必ずその前に当該シンボル名の図形定義をしておかな
ければならない。
この様に、従来では、入力する際に、記述言語とその使
用方法を習得理解しておかなければならず、かつ、図形
定義と動作命令に分離しているため、複雑多岐に亘る足
袋式〔書式〕を習得しなければならない、また動作命令
を使用する際に、別紙添付の第5表の様に図形から次の
図形へと移動するのに3種の場合、つまり、直線と直線
、直線と円、円と円が考えられ、それぞれ、交点なしの
場合、交点が1つの場合、交点が2つの場合とがあり、
交点なしの場合は、交点の計算式より、解が判別式の割
算で計算不可あるいは虚根となる等により、明確に判定
不能である為、エラーとし、交点が1つの場合、解が重
板になるなどで一義的に決定出来るが、特に交点が2つ
の場合では、移動をどちらにするか作業者が指示する必
要がある0例えば、現在の図形から、何回目の次の図形
で乗り移るかということでGO2XY(2C1)の様に
次の図形の前に1番目か2番目かの判定番号を挿入する
この様に、図面の線分、円弧から直線、円がどういう交
わり方をしているかを判別していかなければならない。
従って、図面等から決定条件を抽出することと、対応す
るメニューを選択し組み立てることと、工具で加工する
順番を考えて交点の判別を考慮し、動作命令を入力する
こととに熟練を要し、しかも、入力文字数等が多いため
非常に手間がかかり作業効率が悪く、入力ミスも生じ易
い等の問題点があった。
1  占   °    た  の 本発明は従来の上記問題点に鑑み提案されたもので、マ
シニングセンタ或いはNCフライス盤に於ける対話型自
動プログラミングによって、直線と円弧の組合せからな
る形状部品のNCデータを創成する方法であって、直線
か円弧の何れかを指定する選択画面と、直線の性状並び
に送り速度を案内両面に従って数値のみを入力する直線
入力画面と、直線と同様に円弧情報を入力する円弧入力
画面を有し、上記形状部品の加工図面の始点から終点に
至る軌跡を、前記3種の画面を使用して、連続的に数値
を入力すると、各直線、円弧の始点、終点、半径等の明
確な場合は、その数値を加工情報とし、始点、終点、角
度、半径等が不明で図形が一義的に決まらない場合、つ
まり、次の図形との関係で図形が求まる場合や、図形と
図形の交点等で不明確な概数が入力されているときでは
、入力の前後関係から正確な数値を内部演算することに
よって、各直線、円弧の始点、終点、半径を求め、前記
形状部品の加工用NCデータを創成するようにしたもの
である。
産月 本発明では、加工図面の加工情報により直線か円弧かを
判断して選択画面で直線か円弧かのいずれかを指定する
。これにより、選択画面には、指定された直線入力画面
又は円弧入力画面が陰掻線管の右半部の画面に表示され
、直線又は円弧の性状等を入力するための案内画面が上
記入力画面に表示される。この案内画面の表示にしたが
って、加工図面を参照しながら入力可焼な情報のみ数値
で入力する。この入力は、1加工単位毎にブロック化さ
れ、かつ、従来の如く図形定義と動作命令とに分離せず
、図形情報と運動情報とを同時に、しかも、工具移動の
順に入力する。各入力情報は、1ブロツク毎に書式化さ
れた文字列で陰捲線管の左半部の画面に作成表示される
。また、図形情報の入力において、円弧と直線の交点、
或いは円弧と円弧の交点の正確な位置座標が加工図面か
ら即断できない場合では、おおよその位置座標値即ち、
概数を入力しておくことにより、正確な位置座標値を内
部演算で求めさせて数値制御データを完成させて行く。
さらに、途中で情報が不足している場合では、次のブロ
ックへ情報を探しに行き、そこでもなければ、その次の
ブロックへと処理を進め、見つかった時点から逆戻りし
て再度、数値制御データの作成を継続する。
裏胤透 第1図は本発明の選択画面の正面図を示し、同図におい
て、画面左半部は、プログラム入カニリアとなり、画面
右半部は直線か円弧かの選択画面となり、画面下部に、
直線、円弧、前ページ、次ページ、対話存I除、対話修
正、対話人力終了の機能表示が行われる。この画面では
、機能表示の直線か円弧かの選択を、キーボードを通し
て行う。
直線を選択すれば、第2図の画面が表示され、画面右半
部には、〇−早送り、1=切削送りの工具の送り速度を
選択するGコード、G()と、直線の水平面に対する角
度、A()と、方向ベクトルU()、V()と、終点の
位!!座標X(>、Y(’)と修飾語()と、設定欄の
表示部とが表示され、画面左半部はプログラム入カニリ
アとなり、カーソルが表示され、画面下部には、対話選
択、前ページ、次ページ、対話追加、対話削除、対話修
正、対話人力終了の機能表示が行われる。
円弧が選択された場合では、第3図の画面が表示され、
画面右半部には、当該円弧の始点から終点が時計回り方
向のとき2−〇、反時針回りのとき3−ハの工具の移動
方向を選択するCコード、G()と、円弧の中心1()
、J()と、円弧の半径R()と、終点X()、Y()
と、修飾語()と、設定欄の 表示部とが表示され、画面左半部はプログラム入カニリ
アとなり、カーソルが表示され、画面下部には、対話選
択、前ページ、次ページ、対話追加、対話削除、対話修
正、対話人力終了の機能表示が行われる。
上記直線入力画面又は円弧入力画面でオペレータは、加
工図面を見ながら、工具の移動順序を考慮してその順番
に加工図面上の数値データを案内画面にしたがって1プ
ロフク毎に入力し、画面下部の対話追加に対応するキー
ボード上のキーを押すことにより、画面左半部のカーソ
ルの位置に書式化された1ブロツクの文字列を作成表示
する。この操作を工具の移動順序にしたがって、1つ1
つの加工単位毎に選択画面、直線又は円弧入力画面を選
択しながら加工図面の全部に亘って繰り返してプログラ
ムを作成する。
ここで直線入力画面、円弧入力画面にて入力された数値
は、第7図の様に、決定条件として、■〜■の16桁の
メニュー判定のパターンに情報がある場合は0、ない場
合は1として登録される。
ここで■〜■までは、直線入力画面、円弧入力画面で入
力項目に対応しており、■、■、■、■は入力した数値
がX (100・*)の様に概数の場合で、例えば、X
 (100・*)であれば、第7図の入力画面の終点の
位置座標Xの判定パターン■及び■の情報は、■が1で
■が1となる。また、■は、前の終点のXY座標、つま
り、現在の図形の始点が既知である場合に1となり、■
は、前の図形が既知である場合1、また、■は、次の図
形を必要とする場合に、次の図形が求まった時に1とな
る。
この様に入力情報により構成されるメニュー判定パター
ンに対し、図形を一義的に決定することの出来るメニュ
ーとして、別紙添附の第6表の様に直線メニュー、第7
表の様に円弧メニューそれぞれ32種頬と38種類用意
し、各々決定条件が包含される場合を考え、優先順位を
つけて並べである。
ここで直線入力両面により作成されたメニュー判定パタ
ーンは、直線メニューパターンの1番から順に照合され
、合致したメニューを自動的に選択する。
同様に円弧入力画面により作成されたメニュー判定パタ
ーンは、円弧メニューパターンと照合され、自動的に選
択される。その内、第6表においては、メニューパター
ンの5番、11番〜14番、17番〜30″lIr1第
7表においては、5番、7〜9番、16番、19番〜3
7番のメニューについては、■の次の図形(Zi + 
1 )が1のメニューで現在の図形を求めることが出来
ないので、次のメニュー判定パターンを照合し、図形を
計算する。そして、図形が求まった時点で未処理のメニ
ュー判定パターンに戻り、処理を行う。
この様に自動的に次々に選択処理し、未解決情報につい
ては、探索し、情報が得られた時点で処理する。
また、図形と図形において、交点が2つある場合につい
ては、第7図のメニュー判定パターンの■、■の様に数
値と、その数値が概数であるという情報を持っている為
、交点の内、概数に近い方の交点を計算する。
今、第8図の加工図面(A)の入力を行う場合では、第
9図〜第14図のようなプログラムとなり、これを整理
すると、第8図の(C)のような入力プログラムとなる
。このプログラムの1番目は、切削送り速度でX−30
、Y−30の位置まで工具を送るというプログラムであ
り、2番目は、上記点から直線で次の3番目の円弧に向
けて切θノ送りで接線状に送るというプログラムであり
、3番目は、工具を時計回りに中心I −100J −
180、半径R−35の内輪郭で送るというプログラム
であり、4番目は、上記3番目の円弧から角度A−−7
5°の直線で終点がY−70の位置まで工具を切削送り
で直線的に送るというプログラムであり、5番目は、工
具を時計回りに中心1−180 、J−35、半径R−
35の内輪郭で送るというプログラムであり、6番目は
、上記5Ih目の円弧から終点X−30、Y−30の位
置まで工具を接線で、かつ、切削送りで直線的に送ると
いうプログラムである。
上記において、2番目、4番目及び6番目の直線のプロ
グラムは、始点が1つ前のプログラムの終点であるから
入力しなくてよく、従って、角度、方向ベクトル、終点
の組合せで図形情報が入力でき、その場合、角度、方向
ベクトル、終点が、次のプログラムデータで産学的に求
まる場合では、図形情報の入力を省略できる場合C2@
目〕と、角度及び終点のW&数を入力するだけでよい場
合(4@目〕と、終点を入力す1        るだ
けでよい場合〔6番目〕とがあり、実際のNCデータと
しては、内部演算で算出されるものである。また、円弧
につい′ζは、工具の送り方向と中心の位置座標と半径
を入力すればよく、始点と終点とは、1つ前のプログラ
ム及び次のプログラムから内部演算で求めさせるもので
ある。尚、円弧のみの単純形状の加工は、その始点とし
て、1つ前のダミープログラムを直線のプログラムとし
て設定し、かつ、そのダミープログラムの終点を、上記
円弧の始点として入力すればよい。
要するに、工具は、NC工作機械の原点を出発点とする
のであり、この原点から最初の加工点まで最短距離で移
動せしめられる。従って、第1番目のプログラムは、最
初の加工点の位置を終点のXYli標値で入力してやれ
ばよい。
尚、原点から最初の加工点までが長距離であるときでは
、最初の加工点の直前にダミー加工点を設定して、その
位置まで工具を早送りさせ、その位置から最初の加工点
まで切削送りさせることもでき、これによって、加工所
要時間の短縮を図ることも可能である。
上記の要領で第2、第3・・・第nまでのプログラムを
入力すればよい。
尚、加工形状によっては、途中に不連続な加工個所があ
る場合も生ずるが、その部分は早・送りで飛ばすことも
可能である。
以上のように、本発明は、図形情報と移動情報を同時に
入力することが可能であり、加工図面を見て加工順に入
力して行けばよい。
第4図は上記入力方法で入力した情報でNCデータを作
成する本゛発明のデータ作成方法のフローチャートであ
って、先ず、初期設定では第98!Jのような入力を行
う、そして、lブロック抽出とデータの抽出を行ない、
データの過不足チェックを行わせ、情報不足か否かを判
定させ、不足のときは、次のブロックへ先読みを行わせ
るが、第9図の例ではOKであるから、図形情報が蓄積
される。しかし、第10図の例では情報が不足している
ので、次のブロックへ先読みし、これによって不足して
いたデータが充足されるため、図形情報の蓄積が行われ
る。尚、この時点でも情報が不足しているときは、さら
に次のブロックの先読みへ進み、情報が充足されるまで
先読みを行う。
このようにして、図形情報が蓄積されると、次のブロッ
クの先読みがあったか否かを判定させ、なしのときは、
上記蓄積情報でフォーマ。
ト作成をし、文法チェック及び演算チェックをしてNC
データの作成に供する。しかし、先読みがあれば、次の
ブロックの抽出、データの抽出、データの過不足チェッ
クを前記と同要領で実行し、図形情報のM積をし、続い
て、1つ前のブロックへ後読みをし、情報不足のものを
充足させて行く。
要するに、NCデータが、入力情報不足で作成不可の場
合でも、第4図のFlの工程を繰り返し、見つかればF
2の工程を繰、り返し、もとに戻るもので、これによっ
て、入力情報が不完全でも内部処理でNCデータを完成
させることができる0以上の様に本発明方法と従来の方
法とを比較すると、第15図に示す様に、本発明方法の
方がプログラム作業の短縮簡略化、スピードアップ等の
効果が明白である。
l肌坐効且 本発明によれば、プログラムの作成に当って、専用の記
述言語が不要であり、憶える必要がな(、案内画面に従
って加工図面中の数値を入力するだけでよい。
また、従来の如く入力情報が図形定裳と運動命令に分離
しておらず、図形情報と運動情報を同時に、しかも、工
具移動の順に入力すればよいため、入力が非常に容易で
ある。
さらに、人力情報は、入力時点で加工図面上から直ちに
判断できる数値等のみでよく、後は、入力の前後の情報
の関係から自動的に算出するため、入力の無駄が少なく
、入力ミスを減少させ得る。
また、図形と図形の交点の様に、どちらの交点であるか
考えることなく、概数として終点を入力出来る為、プロ
グラム作業が容易になる。
従って、本発明によれば、プログラム作業の短縮簡略化
、スピードアンプ等の効果が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の選択画面の正面図、第2図は本発明の
直線入力画面の正面図、第3図は本発明の円弧入力画面
の正面図、第4図は本発明のフローチャート、第5図は
本発明のハード部分のブロック図、第6図は加工形状例
の説明図、第7図は本発明の入力方法の画面表示例とメ
ニュー判定パターンとの関係を示す説明図、第8図は従
来の方法と本発明方法の比較図、第9図〜第14図は第
8図の加工画面例図における本発明の入力方法の画面表
示例を示す要部正面図、第15図は従来の方法と本発明
方法とのプログラム作業の比較図である。 第91     第10図 ωの^lJ            oの^b第15図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マシニングセンタ或いはNCフライス盤に於ける
    対話型自動プログラミングによって、直線と円弧の組合
    せからなる形状部品のNCデータを創成する方法であっ
    て、直線か円弧の何れかを指定する選択画面と、送り速
    度のパターン並びに直線の性状を案内画面に従って数値
    のみを入力する直線入力画面と、直線と同様に円弧情報
    を入力する円弧入力画面を使用し、上記形状部品の加工
    図面の始点から終点に至る軌跡を、前記3種の画面を使
    用して、連続的に数値を入力することにより、各直線、
    円弧、およびそれらの交点が一義的に決定出来る場合は
    、それらの情報より内部演算した終点、半径の数値を加
    工情報とし、直線、円弧、交点が一義的に決定出来ない
    場合は、次の入力情報から決定するのに必要な情報を獲
    得し、必要な情報が得られなければ、そのまた次の入力
    情報へと決定情報を次々に探していくことにより、直線
    、円弧、交点を決定し、終点、半径を計算して前記形状
    部品の加工用NCデータを創成すること、および、直線
    と円、円と円の様に交点が2つ有り、どちらかを選択し
    なければならない場合は概略の座標値を入力し、交点の
    判定処理をすることを特徴とする数値制御工作機械に於
    ける加工情報の創成方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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