JPS6398705A - レ−ザ加工用のｎｃパ−トプログラム作成方法 - Google Patents

レ−ザ加工用のｎｃパ−トプログラム作成方法

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JPS6398705A
JPS6398705A JP61244473A JP24447386A JPS6398705A JP S6398705 A JPS6398705 A JP S6398705A JP 61244473 A JP61244473 A JP 61244473A JP 24447386 A JP24447386 A JP 24447386A JP S6398705 A JPS6398705 A JP S6398705A
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machining
corner
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竹ケ原　隆史
Toru Matsunaka
松中　透
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はレーザ加工用のＮＣパートプログラム作成方法
に係り、特にコーナにおける加工精度を向上できるＮＣ
パートプログラムの作成方法に関する。
〈従来技術〉 ＡＰＴやＦＡＰＴなどの自動プログラミング言語を用い
てＮＣデータを作成する自動プログラミングにおいては
、 （ａ）簡単な記号を用いて点、直線、円弧を定義すると
共に（図形定義）、これら定義された点、直線、円弧を
用いて工具通路を定義して（運動文定義）、自動プログ
ラミング言語によるパートプログラムを作成し、 （ｂ）シかる後、ＮＣデータ出力テーブルを用いて自動
プログラミング言語によるパートプログラムをＮＣ装置
が実行できる形式のＮＣデータ（ＥＩＡコードあるいは
ＩＳＯコード）よりなるＮＣデータに変換する。尚、工
具には通常の工具に加えてワイヤ放電加工機におけるワ
イヤやレーザ加工機におけるレーザビーム等が含まれて
いるものとする。
たとえば、第９図に示す直線と円弧から成る形状に治っ
て工具（レーザビーム）ＲＢを移動させるパートプログ
ラムの作成においては、まず工具始点Ｐ１、切削開始点
Ｐ２、直線Ｓ３、Ｓ２及び円弧Ｃ１・・・・を Ｐ　Ａ　ＲＴ　、　　■ＲＥ　Ｉ　ＤＡ　Ｉ　　・・・
（１）ＭＣＨＮ、　ＭＩ　ＬＬ、　ＡＢＳ　　・・・（
２）Ｐｌ＝ｘ、、ｙ。
Ｐ２−Ｘ２ｐ　ｙ２ Ｐ３＝ｘ３ｔ　ｙ３ Ｓ、＝Ｐ２・　Ｐ３　　　　　・　・　・（３）ｃ、＝
Ｘ、、　　ｙ４．ｒ、　　　°　−−−（４）Ｐｓ＝Ｘ
ｓ’ｙｓ ３２＝ｐ５．Ｃ４，Ｂ　　　　・　・　・（５）のごと
く図形定義し、しかる後これら定義された点、直線、円
弧を用いて、 ＣＵＴＴＥＲ，０，３・・・（６） ３０８００　　　　　　　　・・・（７）ＴＬＬＦＴ　
　　　　　　　・・・（８）ＦＲＯＭ、　　Ｐ　　　　
　　・・・（９）ＲＰＤ、　Ｔｏ、　　Ｓ、、　　Ｐ２
　　・・・（］［０ＦＣＯＤ、５００　　　　　　・・
・０１）Ｓ。
Ｃ０ ＩＮＩ ＥＮＤ と工具通路に沿った運動文を自動プログラミング言語で
定義して、自動プログラミング装置に入力すれば、あと
は自動プログラミング装置がＮＣデータ出力テーブルを
参照しながら自動的にＥＩＡコードあるいは１８０コー
ドによる実行形式のＮＣデータを作成して出力する。
但し、（１）はパートプログラムの開始を指示するもの
で、ｒＲＥＩＤＡＩ」は見出しである。
（２）はＮＣ機の種類を示すもので、フライス加工の場
合にはＭＩＬＬを、旋削加工の場合にはＴＵＲＮを、ワ
イヤカット放電加工機の場合にはＣＵＴを、レーザ加工
の場合にはＬＡＺＥＲを用いる。
ｒＡＢｓ」はアブソリュート指令を示す（インクリメン
タル指令の場合にはＩＮＣＲを用いる）。
（３）はポイントＰ２、Ｐ３を通る直線を意味し、（４
）は中心（Ｘ　４　＋＋　Ｖ　ａ　）で半径ｒ１の円弧
を、（５）はポイントＰ５を通り円弧Ｃ１に接する２つ
の接線のうち下側の接線（直線）を意味する。ただし、
上側の接線の場合にはアルファベットＢに代えてＡを用
いる。
（６）はビーム径０．３１１ＩＩｌを指令するビーム指
令、（７）はレーザ出力が８００ワツト（Ｗ）であるこ
とを示す指令、 （８）は進行方向左側に工具をオフセットさせる指令（
ただし、進行方向右側に工具をオフセットさせる場合に
はＴＬＲＧＴ）、 （９）はスタート点がＰｌであること示す座標系設定指
令、 （１０）は直線Ｓ１を通過せずにポイントＰ２でカッタ
が該直線に接するように位置決めする指令、（１１）は
送り速度が５００　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎであること
を示す速度指令である。
ところで、一般に工具通路にコーナが存在する場合には
機械の特性等からコーナ付近では工具送り速度を一定に
保つことができない。たとえば、工具通路の第１ブロッ
クｂ、と第（ｉ　＋　１　）ブロックｂ、４．が第１０
図に示すように直交していると工具送り速度は第１１図
に示すようになり、コーナ部を通過する時に加減速が必
要になる。すなわち、コーナ近傍でＸ軸送り速度ｖ８が
指令速度ｖ０から減速して零になってからＹ軸の送り速
度ｖＹが加速されて指令速度ｖ０になる。
乙のコーナ部における送り速度の加減速が部品加工精度
に悪影響を及ぼし、特にレーザ加工のように高い加工速
度が要求される場合送り速度の加減速は加工ダレを生じ
加工精度に相当の影響を与える。
〈発明が解決しようとしている問題点〉　−以上から、
コーナ部での加工精度が低下しないようにＮＣパートプ
ログラムを作成する必要がある。このため、従来はコー
ナ部でその都度加工条件を変更する必要があるかどうか
をチェックし、変更の要／不要に応じて図形定義文、運
動定義文を作成するようにしている。しかし、かかる従
来方法ではＮＣパートプログラムを作成する作業が大変
となる問題があった。
以上から本発明の目的はコーナ部での加工精度を維持で
きるレーザ加工用ＮＣパートプログラムを簡単に作成す
ることができる方法を提供するととである。
く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明の概略説明図であり、同図（ａ）は自動
プログラミング言語によるパートプログラム説明図、同
図（ｂ）は加工形状図である。
１１はパートプログラム、１１ａは図形定義文、１１ｂ
は加工条件変更定義文、１１Ｃは運動定義文、１２はマ
クロ、１３は直線要素５１〜Ｓ４より成る矩形状の部品
、ＲＢｔよレーザビーム、ＣＮはコーナ部、Ｐは第１ブ
ロツクｂ１の終点、ＱＰ間及びＰｌ間は第１、第２の加
工条件変更区間であり、それぞれ終点Ｐから距ｇｌ１１
．１２の区間である。
く作用〉 予めマクロ１２でコーナ部ＣＮ（第１図（ｂ））におけ
る加工条件（レーザビームの送り速度とレーザ出力値と
レーザ出力方法等）をＭＳＳ、Ｆコード等で特定してお
（。
そして、コーナ部ＣＮにおける加工条件変更区間ＱＰ、
ＰＲ９！Ｐｌスルテータ（距離ｅ１．　ｉ２）と該区間
における加工条件を特定するマクロの名称を含む加工条
件変更定義文１１ｂを生成する。
そして、該加工条件変更定義文を、加工条件変更区間と
該区間における加工条件を考慮することなく作成された
図形定義文１１ａと運動定義文１１Ｃと共に自動プログ
ラミング装置に入力する。
自動プログラミング装置はＮＣパートプログラム作成に
際して、加工条件変更定義文１１ｂを用いてコーナ部Ｃ
Ｎを２以上の加工条件変更区間ＱＰ、ＰＲに区分し、各
区間でそれぞれマクロ１２により設定されている加工条
件となるようにＮＣパートプログラムを作成する。
すなわち、ポイントＱ迄は所定の加工条件（運動定義文
で特定した加工条件）で移動させるＮＣデータを作成し
、ポイントＱからポイントＰ迄はマクロ１２で設定され
ている加工条件で移動させるＮＣデータを作成し、ポイ
ントＰからポイントＲ迄は同様に設定されている加工条
件で移動させるＮＣデータを作成する。
〈実施例〉 第２図は本発明の１実施例である自動プログラミング装
置のブロック図である。
１０１はローディングプログラム等が記憶されたＲＯＭ
、１０２は自動プログラミング処理を行うプロセッサ、
１０３はＲＡ　Ｍである。
ＲＡＭ１０３はフロッピーより読み込まれたシステムプ
ログラム５ＴＰＲを記憶する記憶域１０３ａと、ＮＣデ
ータ出力テーブルＮ　ＣＤ　Ｔを記憶する記憶域１０３
ｂと、機能コードとＮＣデータ出力形式との対応関係Ｆ
ＮＴを記憶する記憶域１０３ｃと、各種マクロＭＣＭを
記憶するマクロ記憶域１０３ｄと、ワーキング領域１０
３ｅを有している。
記憶域１０３ｂに記憶されるＮＣデータ出力テーブルＮ
ＣＤＴは、各指令毎に第３図に示すようにＮＣデータ出
力形式を特定するための複数の機能コードＦ１〜Ｆ９を
有している。尚、各機能コードは４桁の１６進数字によ
り表現され、いくつかの機能コードの集まりにより１つ
の実行形式のＮＣデータが特定される。
又、記憶域１０３Ｃに記憶される各機能コードとＮＣデ
ータ出力形式との対応関係の一部が第４図に示されてい
る。さて、第３図のＮＣデータ出力テーブルＮＣＤＴに
おける座標系設定のＮＣデータ出力形式は ８ｓ０２．０００１．０１ｏｌ、　０２０１．０００４
であるから、第４図の機能コードと出力形式の対応関係
を参照すると、座標系設定の実行形式のＮＣデータは Ｇ５０ＸｘＹｚＺｚＥＯＢ　　　　　　・−・（ａ）と
なる。又、位置決め／直線切削のＮＣデータ出力形式は ８２０２、８００２．０００１．０１０１゜０２０１、
０１４１．０００４ であるから第４図の機能コードと出力形式の対応関係を
参照すると、位置決め／直線切削の実行形式のＮＣデー
タは Ｇ９０　（Ｇ９１）ＧＯＯ（ＧＯｌ）ＸｘＹｙＺｚＦｆ
ＥＯＢ　　・・ｉｂｌとなる。更に、円弧切削のＮＣデ
ータ出力形式は８２０２、８０１２．０００１．０１０
１゜０３０１．０４０１，０００４ であるから第４図の機能コードと出力形式の対応関係を
参照すると、円弧切削の実行形式のＮＣデータは Ｇ９Ｑ　（Ｇ９１）ＧＯ２（ＧＯ２）ＸｘＹｚＩ　１Ｊ
ｊＥＯＢ　　・・・（ｃ）となる。
第２図に戻って、１０４は作成されたＮＣデータを記憶
するＮＣデータ記憶メモリ、１０５はキーボード、１０
６はディスプレ、イ装置（ＣＲＴ）、１０７はディスク
コントローラ、ＦＬはフロッピーディスクである。
第５図は本発明の処理の流れ図、第６図はコーナが２つ
の直線要素で形成される場合の加工条件変更定義文の説
明図、第７図はコーナが円弧の場合における加工条件変
更定義文の説明図、第８図は種々のコーナ形状における
加工条件変更区間データの説明図である。
以下、第１図乃至第８図を参照して本発明の詳細な説明
する。
尚、予めフロッピーディスクＦＬからレーザ加工用ＮＣ
パートプログラムを作成するためのシステムプ四グラム
５ＴＰＲ１ＮＣデータ出力テーブルＮＣＤＴ、機能コー
ド／ＮＣデータ出力形式の対応関係ＦＮＴ、加工条件を
特定するための種々のマクロがＲＡＭ１０３の各記憶域
１０３ａ〜１０３ｄに記憶されているものとする。ただ
し、マクロは第１図（ａ）に示すようにマクロ名ＭＡＣ
と加工条件ＭＣＤとマクロエンド（ＭＥＮＤ）とで構成
され、加工条件はレーザビームの送り速度を示すＦコー
ドとレーザビーム出力を示すＳコードとレーザ出力形式
（連続発振、間欠発振）を示すＭコード等で特定される
。そして、コーナ部がｎ個の加工条件変更区間で区分さ
れ、各区間の加工条件が異なる場合には各区間に対応し
て総計ｎ組の加工条件が特定され、又各区間の加工条件
が同一の場合には１組の加工条件が特定される。
（１）まず、コーナ部における加工条件変更区間を特定
するデータと該区間における加工条件を特定するマクロ
の名称を含む加工条件変更定義文１１ｂ（第１図参照）
を作成すると共に、加工条件変更区間と加工条件を考慮
することなく図形定義文１１ａと運動定義文ｌｉｅを作
成して自動プログラミング装置に入力する。これにより
、プロセッサ１０２は１→ｉとする。
尚、加工条件変更定義文１１ｂは第１図に示すように Ｃ０ＮＲ，Ｃ０ＮＤ、ｖクロ名ｊ　’ｌ　Ｐ　ｌ　　”
１１　”２１　’１ｊ１　　　　２’ ＯＮまたはＯＦＦ により構成され、ｒｃＯＲＮ、　Ｃ０ＮＤ、　ＯＮまた
は０ＦＦＪ以外はパラメータであり、４□、１２により
加工条件変更区間が特定され、ａｌ、　ａ２及びｒ、に
より加工条件を変更するか否かのコーナ形状条件が特定
される。すなわち、コーナ部が２つの直線要素で構成さ
れている場合には（第６図参照）、オフセット通路交点
Ｐからの距ｆｌｉ１１．ａ２により加工条件変更区間が
特定され、コーナ部が円弧の場合には（第７図参照）円
弧始点Ｐ１及び円弧終点Ｐ２からの距離１１．ｌ□によ
り加工条件変更区間が特定される。又、ａ、、　ａ２に
よりコーナ部の最大開き角度Ａ工、と最小開き角度ＡＭ
、が特定され、コーナ角度ＡがＡ、、ｌＩＮ≦Ａ≦Ａ０
゜の場合に加工条件変更区間で加工条件を変更する。更
に、ｒ、によりコーナ円弧の半径Ｒ６が特定され、コー
ナ円弧半径ＲがＲ＜ＲＳの場合に加工条件変更区間で加
工条件を変更する。
尚、「ＯＮ」によりコーナ部での加工条件変更処理が行
われ、ｒＯＦＦＪの場合には加工条件変更処理は行われ
ない。
（２）ついで、第ｉブロックが最終ブロックか否かをチ
ェックする。
（３）第ｉブロックが最終ブロックであれば第１ブロツ
クのＮＣデータを作成してＮＣパートプログラムの作成
処理を終了する。
（４）一方、ステップ（２）において最終ブロックでな
ければ第（ｉ　＋　１　）ブロックが円弧かどうかをチ
ェックする。
（５）円弧であればコーナ半径Ｒを計算し、円弧でなけ
れば第（１（Ｏステップへ飛ぶ。
（６）コーナ円弧半径Ｒが求まれば、加工条件変更定義
文１１ｂに含まれるマクロ名称を有するマクロが特定す
る円弧半径Ｒ，をマクロ記憶域１０３ｄから読み取り、
Ｒ＜Ｒ９かどうかを判別する。
（７）Ｒ≧Ｒ，であれば加工条件変更を行うことなく第
１ブロツク（直線ブロック）、第（ｉ　＋　１　）ブロ
ック　（円弧ブロック）のＮＣデータを作成する。
尚、Ｒ≧Ｒｓの場合に加工条件を変更しない理由はコー
ナでのレーザビームの速度変化が少なく、加工精度にさ
ほど影響しないからである。
（８）シかし、Ｒ＜ＲＳであれば加工条件変更定義文１
１ｂに含まれるｌ、、１２を用いて３つの加工条件変更
区間ＱＰ、、　Ｐ、Ｐ２．　Ｐ２Ｒ（第７図参照）を求
め、各区間でマクロが特定する加工条件となるようにＮ
Ｃデータを作成する。
すなわち、ポイントＱ迄は所定の加工条件（運動定義文
で特定した加工条件）で移動させるＮＣデータを作成し
、ポイントＱからポイントＰ、迄はマクロが指示する第
１の加工条件で移動させるＮＣデータを作成し、ポイン
トＰ　からポイントＰ迄は同様にマクロが指示する第２
の加工条件で移動させるＮＣデータを作成し、ポイント
Ｐ２からポイントＲ迄はマクロが指示する第３の加工条
件で移動させるＮＣデータを作成する。尚、各区間の加
工条件が同一の場合にはマクロにより１組の加工条件が
特定されるだけであるかる第１乃至第３加工条件は同一
となる。
（９）そして、ステップ（７）、（８）の処理終了後ｉ
　＋　２→ｉによりｉを歩進して以後ステップ（２）以
降の処理を繰り返す。
（ｌＩ一方、第（４）ステップにおける判別の結果、第
（ｉ　＋　１　）ブロックが直線であれば、第１ブ四ツ
クと第（ｉ　＋　１　）ブロックの交差角度Ａ（第６図
参照）を計算する。
（ＩＩ）ついで、加工条件変更定義文１１ｂに含まれる
マクロ名称を有するマクロが特定する最大開き角度ＡＭ
いと最小開き角度ＡＭ１Ｎをマクロ記憶域１０３ｄから
読み取り、 ＡＭＩＮ≦Ａ≦ＡＭ□が成立するかどうかをチェックす
る。
（ｌａ　Ａ　、　、　、≦Ａ≦Ａ　ｎ　Ａ　Ｘが成立し
なければ、加工条件を変更することなく第ｉブロックの
ＮＣデークを作成する。尚、加工条件を変更しない理由
は、コーナ角度Ａが鈍角であり、しかも相当大きいとコ
ーナ部ての速度の変化は少なく、加工精度にそれ程影響
しないからである。
（１カしかし、Ａ□８≦Ａ≦Ａ０８であれば加工条件変
更定義文１１ｂに含まれるｌ、、ｊ２を用いて加工条件
変更区間ＱＰ、ＰＲ（第６図参照）を求め、各区間でマ
クロが特定する加工条件となるようにＮＣデータを作成
する。
すなわち、ポイントＱ迄は所定の加工条件（連動定義文
で特定した加工条件）で移動させるＮＣデータを作成し
、ポイントＱからポイントＰ迄はマクロが指示する第１
の加工条件で移動させるＮＣデータを作成し、ポイント
ＰからポイントＲ迄ばマクロが指示する第２の加工条件
で移動させるＮＣデータを作成する。尚、各区間の加工
条件が同一の場合にはマクロにより１組の加工条件が特
定されるだけであるかる第１．第２の加工条件は同一と
なる。
（■４）ステップ（１２１、（Ｉｎの処理終了後ｉ　＋
　１→１によりｌを歩進して以後ステップ（２）以降の
処理を繰り返す。
尚、第６図の場合、距離１．．１２をオフ七ツト通路交
点Ｐからの距離で与えたが、第８図（ａｌ、（ｃｌに示
すように実際の形状頂点からの距離１．’　。
１２′で与えてもよい。
〈発明の効果〉 以上本発明によれば、コーナ部における加工条件変更区
間と加工条件を設定するように構成したから、たとえば
コーナから所定距離手前において送り速度とレーザ出力
を変化させ、コーナ通過後所定距離のポイントで加工条
件を元に回復させるような、コーナ加工精度を維持でき
るＮＣパートプログラムを簡単に作成することができる
。
又、加工条件はマクロで特定するように構成したからマ
クロの内容を変更するだけで加工条件を変更でき、自動
プログラミング言語のパートプログラム本体を変更する
必要はない。更に、マクロによりユーザが有するノウハ
ウに基づく加工条件を他人に知られないように特定する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の概略説明図であり、同図（ａ）は自動
プログラミング言語を用いたパートプログラム説明図、
同図（ｂ）は加工形状図、 第２図は本発明を実施する自動プログラミング装置のブ
ロック図、 第３図はＮＣデータ出力テーブル説明図、第４図は機能
コードとＮＣデータ出力形式の対応関係図、 第５図は本発明の処理の流れ図、 第６図はコーナが２つの直線要素で形成される場合の加
工条件変更定義文の説明図、 第７図はコーナ円弧の場合における加工条件変更定義文
の説明図、 第８図は種々のコーナ形状における加工条件変更区間デ
ータの説明図、 第９図は従来の自動プログラミング方法説明図、第１０
図及び第１１図は従来方法の欠点説明図である。 １１・・パートプログラム、 １１ａ・・図形定義文、 １１ｂ・・加工条件変更定義文、 １１ｃ・・運動定義文、 １２・・マクロ、 １３・・直線要素８１〜Ｓ４より成る部品、ＲＢ・・レ
ーザビーム、ＣＮ・・コーナ部、ＱＰ、ＰＲ間・・第１
、第２の加工条件変更区間特許出願人　　　　　　　　
ファナック株式会社代理人　　　　　　　　　　弁理士
　　齋藤千幹第６図 第９図 Ｉ ｆｌ 第１Ｏ図 −１Ｋ間ノ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）図形を定義する図形定義文とレーザビームの通路
    を定義する運動定義文とを入力し、これら定義文をＮＣ
    データ出力テーブルを用いてＮＣ装置が実行可能なレー
    ザ加工用のＮＣパートプログラムに変換して出力する方
    法において、 コーナ部における加工条件変更区間と該区間における加
    工条件をそれぞれ特定するデータを含む加工条件変更定
    義文を作成すると共に、加工条件変更区間と加工条件を
    考慮することなく図形定義文と運動定義文を作成して入
    力し、 加工条件変更定義文を用いてコーナ部を２以上の加工条
    件変更区間に区分し、 各区間でそれぞれ設定されている加工条件となるように
    ＮＣパートプログラムを作成することを特徴とするレー
    ザ加工用のＮＣパートプログラム作成方法。
  2. （２）マクロで各加工条件変更区間における加工条件を
    特定しておき、前記加工条件定義文において加工条件を
    特定するデータは所定のマクロ名称であることを特徴と
    する特許請求の範囲第（１）項記載のレーザ加工用のＮ
    Ｃパートプログラム作成方法。
  3. （３）前記加工条件は少なくとも送り速度とレーザ出力
    値を特定することを特徴とする特許請求の範囲第（２）
    項記載のレーザ加工用のＮＣパートプログラム作成方法
    。
  4. （４）前記加工条件変更定義文に、加工条件を変更する
    ためのコーナ形状についての条件を含ませておき、該コ
    ーナ形状条件が満たされた場合のみコーナ部の加工条件
    を変更することを特徴とする特許請求の範囲（２）項記
    載のレーザ加工用のＮＣパートプログラム作成方法。
  5. （５）前記コーナ形状条件はコーナ部の最大開き角度Ａ
    ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘと最小開き角度Ａ＿Ｍ＿Ｉ＿Ｎであり、ビ
    ーム通路のコーナ部における角度Ａを求め、 Ａ＿Ｍ＿Ｉ＿Ｎ≦Ａ≦Ａ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘの場合に前記加工
    条件変更区間で設定された加工条件となるようにＮＣパ
    ートプログラムを作成することを特徴とする特許請求の
    範囲第（４）項記載のレーザ加工用のＮＣパートプログ
    ラム作成方法。
  6. （６）前記コーナ形状条件はコーナ円弧の半径Ｒ＿Ｓで
    あり、ビーム通路のコーナに円弧が存在する場合該円弧
    半径Ｒを求め、Ｒ＜Ｒ＿Ｓの場合に前記加工条件変更区
    間で前記設定されている加工条件となるようにＮＣパー
    トプログラムを作成することを特徴とする特許請求の範
    囲第（４）項記載のレーザ加工用のＮＣパートプログラ
    ム作成方法。
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