JPWO2005040948A1 - 加工情報作成装置、プログラム及び加工情報作成方法 - Google Patents

加工情報作成装置、プログラム及び加工情報作成方法 Download PDF

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Abstract

形状データベース（１９）とＣＡＤからＣＡＤデータを取得しそのデータを基に形状データベース（１９）を検索し対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部（１５）と、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基にその数式モデルの特徴とその数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により最適な工具を選択する手段（１７）と、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築する手段（１８）を備えている。

Description

本発明はＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータからＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成して支援を行う加工情報作成装置、プログラム及び加工情報作成方法に関し、特に、ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータを用いて、例えば穴の形状の数などの、形状の特徴から加工物を分類するのではなく、加工の特徴という面から加工物を分類し、データベースの検索条件等に用いることができるようにする加工情報作成装置、プログラム及び加工情報作成方法に関するものである。
なお、前記ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）はコンピュータを用いた設計製図支援システム、又は計算機援用設計システムのことであり、前記ＣＡＭ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）は、ＣＡＤで設計したデザインを基に製品の自動生産を行うシステム、又は製造支援システムのことである。
（１）：従来、金型等の切削加工において、使用する工具はオペーレータが決定している。オペレータはその工具の形状特徴や切削加工条件等から対象となる加工物に対して工具軌跡を生成し、シミュレーションをすることによって加工を行う前にコンピュータ上で検証を行うことはできるが、その結果から、例えば更に加工時間を短縮するため等の、工具を再選択するには熟練した経験や勘、過去の実績などとの比較、または数回のトライ・アンド・エラーなどが必要となっている。
コンピュータの発達に伴い処理速度が向上してきているため、数回のトライ・アンド・エラーをシミュレーションすることによって加工時間を短縮することは可能になってきているが、オペレータの労力が必要とされる。トライ・アンド・エラーを人間の代わりにコンピュータが行って工具決定を支援する場合、保有している全ての工具やホルダ、加工機等の情報をデータベース化し、全ての工具に対してトライ・アンド・エラーを行い、加工時間が最も短いとされる工具の組み合わせを決定しているが、全ての工具に対してシミュレーションを行わなくてはならないため、膨大な計算量が必要となっている。
（２）：また、加工データベースの構築の際にキー項目として、例えば「外形寸法」「体積」「ポケット」「穴」等の、加工物の形状の特徴等が利用されている。形状の特徴として「外形寸法」や「体積」などは比較的容易にコンピュータが計算できるが、加工の特徴のキー項目として判断材料に乏しく、「ポケット」や「穴」などの加工に影響が大きい形状は、コンピュータが計算によって抽出するための定義が非常に難しい。
その解決方法として、加工形状データに、例えば「製品名」「部品名」等の、加工物の分類や、「ポケット」や「穴」等の、加工物の形状の特徴を、コンピュータの計算を支援するために人間が付加しているが、その場合完全にコンピュータが自動的に加工を支援しているわけではなく、システムや加工に精通した人間が加工データベースを構築する必要がある。
（３）：その他の背景技術の説明
その他の背景技術として特許文献１乃至特許文献４等に記載されたものが知られている。以下に示す特許文献は、「基本加工形状モデルに対して工具径−削り残し量の基本モデル曲線を作成して、予めデータベースに登録しておき、今加工を要求されている形状に対応した工具径をデータベースから選択して切削シミュレーションを行い、削り残し量が対応する基本モデル曲線に対してどの位置にあるかによって、より大きな（より小さな）径の次回利用工具を選択する。」という調査ポイントにより文献の検索を行って得られた結果の文献である。以下、これらの文献を従来例として説明する。
Ａ：特許文献１
この例は、算出された削り残し量に基づいて最適なコーナ部加工用工具が毎回決定され、削り残し量が許容値に納まるまで繰り返すコーナ部のＮＣデータ作成方法の例である。
Ｂ：特許文献２
この例は、工具軌跡データから切削シミュレーションを行って削り残し情報を得て、今回加工シーケンスにおける削り残し情報を次の加工シーケンスに引継ぐことにより、各加工ステップにおける工具軌跡データを作成する削り残し部加工のＮＣデータ作成方法の例である。
Ｃ：特許文献３
この例は、指定された加工領域内に挿入可能な最大径の工具を選択し、そこでの切削残り部分を算出し、その情報によって次に必要な工具をデータベースから選択する加工データ作成システムの例である。
Ｄ：特許文献４
この例は、加工シミュレーションにより加工時間を求めた工具を登録した工具データベースから最短時間で加工できる工具の組み合わせを探し出す数値制御装置の例である。
Ｅ：特許文献５
この例は、選択した工具による加工可能エリア比率が小さい場合は、１段階小径の工具を選択し、加工領域が閉形状の場合は工具形状により削り残しを回避可能な工具を選択する数値制御データ作成方法の例である。
特許第２９６６６７２号公報（特開平６−１７９１５０号） 特開平６−１１９０３１号公報 特開平６−３３２５１５号公報 特開平９−５０３１１号公報 特開平１１−１７５１２２号公報
ａ）：前記背景技術の（１）ではオペレータの労力が必要とされる。特に、トライ・アンド・エラーを人間の代わりにコンピュータが行って工具決定を支援する場合、保有している全ての工具やホルダ、加工機等の情報をデータベース化し、全ての工具に対してトライ・アンド・エラーを行い、加工時間が最も短いとされる工具の組み合わせを決定しているが、全ての工具に対してシミュレーションを行わなくてはならないため、膨大な計算量が必要となっている。
ｂ）：前記背景技術の（２）では「ポケット」「穴」などの加工に影響が大きい形状は、コンピュータが計算によって抽出するための定義が非常に難しい。
その解決方法として、加工形状データに、例えば「製品名」「部品名」等の、加工物の分類や、「ポケット」や「穴」等の、加工物の形状の特徴を、コンピュータの計算を支援するために人間が付加しているが、その場合完全にコンピュータが自動的に加工を支援しているわけではなく、システムや加工に精通した人間が加工データベースを構築する必要がある。
ｃ）：前記背景技術の（３）では、検索結果の全ての文献が、本発明に対して技術的バックグラウンド、或いは参考程度の内容である。なお、「先ず大きな径の工具で切削を行い、削り残し部の状況により、より小さな径の工具を選択する」という内容の公知例は多数検索できたが、「切削シミュレーション結果と基本モデル曲線との比較により次回工具の径を選択する」という内容で本発明に近い技術内容の文献は検索できなかった。
本発明は前記の課題を解決し、与えられた加工物に対して形状や製品名等以外の絶対的な評価基準を提供し、その評価基準を基にシステムを構築することによって、コンピュータが膨大な量の計算を行うことなく、工具の選定や加工物の加工の特徴から分類することで、コンピュータによる支援を容易にすることを目的とする。
本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。
（１）：ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータからＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成装置であって、前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に加工形状情報を蓄積した形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部を備えていることを特徴とする。
（２）：前記（１）の加工情報作成装置において、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択手段（加工事例データベース検索部＋加工工具決定部）を備えていることを特徴とする。
（３）：前記（１）又は（２）の加工情報作成装置において、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築手段（加工事例作成部）を備えていることを特徴とする。
（４）：前記（１）乃至（３）の加工情報作成装置において、前記形状解析部の形状解析結果を使用して、加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索部を備えていることを特徴とする。
（５）：前記（１）乃至（４）の加工情報作成装置において、前記加工事例データベース検索部からＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具情報を蓄積した工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定部を備えていることを特徴とする。
（６）：前記（１）乃至（５）の加工情報作成装置において、工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析部から数式を取得し、前記加工工具決定部から加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成部を備えていることを特徴とする。
（７）：ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータからＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成装置に、前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に加工形状情報を蓄積した形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部の機能を実現させるためのプログラムであることを特徴とする。
（８）：前記（７）のプログラムにおいて、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築手段（加工事例作成部）の機能を実現させることを特徴とする。
（９）：前記（７）乃至（８）のプログラムにおいて、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択手段（加工事例データベース検索部＋加工工具決定部）の機能を実現させることを特徴とする。
（１０）：前記（７）乃至（９）のプログラムにおいて、前記形状解析部の形状解析結果を使用して、加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索部）の機能を実現させることを特徴とする。
（１１）：前記（７）乃至（１０）のプログラムにおいて、前記加工事例データベース検索部からＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具情報を蓄積した工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定部の機能を実現させることを特徴とする。
（１２）：前記（７）乃至（１１）のプログラムにおいて、工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析部から数式を取得し、前記加工工具決定部から加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成部の機能を実現させることを特徴とする。
（１３）：ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータからＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成方法であって、前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に加工形状情報を蓄積した形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析ステップからなることを特徴とする。
（１４）：前記（１３）の加工情報作成方法において、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択ステップ（加工事例データベース検索ステップ＋加工工具決定ステップ）からなることを特徴とする。
（１５）：前記（１３）又は（１４）の加工情報作成方法において、前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築ステップ（加工事例作成ステップ）からなることを特徴とする。
（１６）：前記（１３）乃至（１５）の加工情報作成方法において、前記形状解析ステップの形状解析結果を使用して、加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索ステプからなることを特徴とする。
（１７）：前記（１３）乃至（１６）の加工情報作成方法において、前記加工事例データベース検索ステップからＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具情報を蓄積した工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定ステップからなることを特徴とする。
（１８）：前記（１３）乃至（１７）の加工情報作成方法において、工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析ステップから数式を取得し、前記加工工具決定ステップから加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成ステップからなることを特徴とする。
（作用）
前記各構成の作用は次の通りである。
（ａ）：前記（１）、（７）及び（１３）では、形状解析部又は形状解析ステップはＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する。
このように、対象とする加工物の加工形状のデータと工具のシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成し、形状の特徴を数値化することによって、加工データベースの構築や工具選択の支援が容易に行える。
（ｂ）：前記（２）、（９）及び（１４）では前記（ａ）の作用に加えて、最適工具選択手段又は最適工具選択ステップは、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する。このようにすれば、工具選択の支援が容易に行える。
（ｃ）：前記（３）、（８）及び（１５）では前記（ａ）の作用に加えて、データベース構築手段又はデータベース構築ステップは、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築する。このようにすれば、更に、加工データベースの構築の支援が容易になる。
（ｄ）：前記（４）、（１０）及び（１６）では、加工事例データベース検索部又は加工事例データベース検索ステップは、前記形状解析部または形状解析ステップの形状解析結果を使用して加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する。このようにすれば、過去の類似事例を検索することができる。
（ｅ）：前記（５）、（１１）及び（１７）では、加工工具決定部又は加工工具決定ステップは、加工事例データベース検索部又は加工事例データベース検索ステップが検索した加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する。このようにすれば、適切な工具の選択が行える。
（ｆ）：前記（６）、（１２）及び（１８）では、加工事例作成部又は加工事例作成ステップは、工作機械から加工情報を取得し、形状解析部又は形状解析ステップから数式を取得し、加工工具決定部又は加工工具決定ステップから加工情報や使用工具の情報（ＣＡＤデータ＋ＮＣプログラム生成用パラメータ）を取得して加工事例を作成し、加工事例を加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する。このようにすれば、加工事例を加工事例データベースとして蓄積していくことができる。
上述したようにすれば、対象とする加工物の加工形状のデータと工具のシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成し、形状の特徴を数値化することによって、加工データベースの構築や工具選択の支援が行える。
また、与えられた加工物に対して、形状や製品名等以外の絶対的な評価基準を提供することができる。また、その評価基準を基に、システムを構築することによって、コンピュータが膨大な量の計算を行うことなく、工具の選定や加工物を加工の特徴から分類することをコンピュータが容易に支援できる。
（ａ）：請求項１、７及び１３では、対象とする加工物の加工形状のデータ（ＣＡＤデータ等）と工具のシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成し、形状の特徴を数値化することによって、加工データベースの構築や工具選択の支援が容易に行える。
（ｂ）：請求項２、９及び１４では、更に、工具選択の支援が容易に行える。
（ｃ）：請求項３、８及び１５では、更に、加工データベースの構築の支援が容易になる。
（ｄ）：請求項４、１０及び１６では、更に、過去の類似事例を検索することができる。
（ｅ）：請求項５、１１及び１７では、更に、適切な工具の選択が行える。
（ｆ）：請求項６、１２及び１８では、更に、加工事例を加工事例データベースとして蓄積していくことができる。
また、与えられた加工物に対して、形状や製品名等以外の絶対的な評価基準を提供することができる。また、その評価基準を基に、システムを構築することによって、コンピュータが膨大な量の計算を行うことなく、工具の選定や加工物を加工の特徴から分類することをコンピュータが支援することを容易にする。
（ｇ）：以上のように、本発明では、対象とする加工物の加工形状のデータと工具のシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成し、形状の特徴を数値化することによって、加工データベースの構築や工具選択の支援が行える効果がある。
また、与えられた加工物に対して、形状や製品名等以外の絶対的な評価基準を提供することができる。また、その評価基準を基に、システムを構築することによって、コンピュータが膨大な量の計算を行うことなく、工具の選定や加工物を加工の特徴から分類することをコンピュータが支援することを容易にする効果がある。
図１は実施の形態における基礎概念説明図（その１）である。 図２は実施の形態における基礎概念説明図（その２）である。 図３は実施の形態における基礎概念説明図（その３）である。 図４は実施の形態における工具選択の説明図（その１）である。 図５は実施の形態における工具選択の説明図（その２）である。 図６は実施の形態におけるデータベース構築の説明図（その１）である。 図７は実施の形態におけるデータベース構築の説明図（その２）である。 図８は実施の形態における断面形状の場合分け（加工物の形状）の説明図である。 図９は実施の形態における断面形状の場合分け（工具の形状）の説明図である。 図１０は実施の形態における断面形状とその他の説明図（その１）である。 図１１は実施の形態における断面形状とその他の説明図（その２）である。 図１２は実施の形態における加工情報作成装置の構成図ある。 図１３は実施の形態における形状解析部の処理フローチャートである。 図１４は実施の形態における加工事例データベース検索部の処理フローチャートである。 図１５は実施の形態における加工工具決定部の処理フローチャートである。 図１６は実施の形態における加工事例作成部の処理フローチャートである。 図１７は実施の形態における形状データベース例である。 図１８は実施の形態における加工事例データベース例である。 図１９は実施の形態における工具データベース例である。 図２０は実施の形態における具体的な装置例である。
符号の説明
１ 加工物
２ 工具
３ ブロック
１１ 加工情報作成装置
１２ ＣＡＤ
１３ 工作機械
１４ ＮＣプログラム生成部
１５ 形状解析部
１６ 加工事例データベース検索部
１７ 加工工具決定部
１８ 加工事例作成部
１９ 形状データベース
２０ 工具データベース
２１ 加工事例データベース
３１ コンピュータ本体
３２ ディスプレイ装置
３３ 入力装置（キーボード／マウス）
３４ リムーバブルディスクドライブ（ＲＤＤ）
３５ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
３６ ＣＰＵ（中央演算制御装置）
３７ ＲＯＭ（リードオンリ・メモリ）
３８ メモリ
３９ インタフェース制御部（Ｉ／Ｆ制御部）
４０ 通信制御部
発明を実施するための最良の形
§１：加工情報作成装置における処理等の基礎概念の説明
図１は基礎概念説明図（その１）、図２は基礎概念説明図（その２）、図３は基礎概念説明図（その３）である。以下、図１乃至図３に基づいて加工情報作成装置における処理等の基礎概念を説明する。
本発明では、与えられた加工物に対して或る特定の工具を使用した時にできる削り残しの体積を加工物の特徴とする。例えば、図１のように、加工物１とこの加工物１を削るための工具２とがあったとする。そして、工具２により加工物１を削る場合、削り残し部分ＡのようなＬ字形状に工具２の形状の分だけ削り残しが発生する。
また、削り残し部分Ｂのような溝形状の場合、溝形状よりも工具径が細ければ、削り残し部分Ａと同様に工具２の形状の分だけ削り残しが発生するが、溝形状よりも工具径が太ければ、図１のような削り残しが発生する。削り残しは大別して２種類あり、削り残し部分Ａのように工具２の形状の分だけ削り残しが発生する場合と、削り残し部分Ｂのように工具２が入り込めないために削り残しが発生する場合がある。このような削り残しの特徴を加工の特徴として、工具選定や加工物分類等の判断基準に用いる。
例えば、図２のようなＬ字型のブロック３を基本モデルとした時に、半径ｒのボールエンドミルを使用した場合の削り残しの断面積は次のようになる。この場合、図２において、（１）はＬ字型のブロック３の斜視図であり、この（１）のＬ字型のブロック３をＸ方向から見た図を（２）に、Ｙ方向から見た図を（３）に、Ｚ方向から見た図を（４）に示してある。また、各部の寸法を図示のように、Ｗ（幅）、Ｈ（高さ）、Ｄ（奥行き）とする。
このような寸法に対し、削り残しの断面積Ｓは図３の（１）に示したような断面積Ｓ、すなわち、Ｓ＝（１−π／４）ｒ２となる。この時の削り残し体積Ｖは図３の（２）に示したように、Ｖ＝（１−π／４）ｒ２Ｗとなる。
このモデル式における加工形状の同定解析を行い、そのモデル固有のＷ（幅）を決定することによって、削り残し量という判断基準から、加工形状と工具との関係式（数式）が得られる。その関係式によって、現在選択されている工具の前後の工具に対して削り残し量の推定や、加工物の分類を行う加工データベースを構築することができる。
§２：工具選択の説明
図４は工具選択の説明図（その１）、図５は工具選択の説明図（その２）である。以下、図４、図５に基づいて工具選択について説明する。以下の例は、基本モデルをＬ字形状として、その基本モデルの特徴と実際の削り残し量の比較から工具選定を行う際の具体例である。図４の（１）、（２）において、縦軸は削り残し量、横軸は工具直径を示す。また横軸において、Ａは比較の対象となる工具（現在の工具）の直径であり、Ａ＋は前記Ａより工具直径を増やすことを示し、Ａ−は前記Ａより工具直径を減らすことを示している。
図示の基本モデル曲線によって工具選定を行う場合、比較の対象となる工具Ａ（加工データベース等から推薦された工具直径Ａの工具）によって同定解析された基本モデル曲線に対し、比較する工具Ａ−や工具Ａ＋などのシミュレーションから得られる実際の削り残し量は図４の（１）、（２）に示すような領域に分布することになる。
この場合の６つの領域は、次に示すような現象が起きており、それぞれの領域によってどのような現象が起きているのか場合分けを行い、工具Ａ（工具直径Ａの工具）がその加工形状に対して適しているかどうかを判断する。この時の判断は図５のようになる。すなわち、以下に説明するａ乃至ｆは図５の符号に対応しており、次のことを表している。
ａ：工具径を大きくすると基本モデルよりも削り残し量の増加が大きい。→今まで加工できていた溝などに工具が入らなくなった。
ｂ：基本モデルと削り残し量の増加が等しい。→加工形状が基本モデルと一致している。
ｃ：工具径を大きくしても基本モデルよりも削り残し量の増加が小さい。→基本モデルよりも開いた形状が多い。
ｄ：工具径を小さくしても基本モデルよりも削り残し量の減少が小さい。→基本モデルよりも開いた形状が多い。
ｅ：基本モデルと削り残し量の減少が等しい。→加工形状が基本モデルと一致している。
ｆ：工具径を小さくすると基本モデルよりも削り残し量の減少が大きい。→今まで加工できなかったポケットに工具が入るようになった。
以上のような場合分けから図５の下側に図示したように工具選定の判断基準を作成し、コンピュータによって工具選定を支援する。これを繰り返すことにより、全ての工具に対してシミュレーションを行うことなく、最適な工具を選定することが可能となる。
§３：データベース構築の説明
図６はデータベース構築の説明図（その１）、図７はデータベース構築の説明図（その２）である。図６、図７において、（１）はＬ字型のブロック３の斜視図であり、この（１）のＬ字型のブロック３をＸ方向から見た図を（２）に、Ｙ方向から見た図を（３）に、Ｚ方向から見た図を（４）に示してある。また、各部の寸法を図示のように、Ｗ（幅）、Ｈ（高さ）、Ｄ（奥行き）、θ（傾斜角度）とする。以下、図６、図７に基づいてデータベース構築について説明する。
基本モデルをできるだけ実際の加工形状に忠実に近づけることによって、数式モデル（数学モデル）の信頼性を高め、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築する。基本モデルから得られる削り残し量の結果をできるだけ現実のモデルに近づけるためには、基本モデルを複雑にする必要がある。
例えば、金型のように抜き勾配がついている場合等は、図６のようにＬ字モデルの角度を抜き勾配にあわせると計算の精度が向上する。このときの削り残し体積Ｖは、
Figure 2005040948
となる。この式を使用することによって、基本モデル式は抜き勾配を考慮することになり、現実の加工形状に近づく。
また、削り残しが常に工具の形状分だけという場合だけに限らなく、図７のように溝幅Ｄ２よりも大きい工具径を使用した場合は溝に工具が入り込まないため、工具形状分以上に削り残しが発生する。この時の削り残し量は、
Figure 2005040948
となる。これで、Ｌ字部分の長さ、溝の幅や深さ、長さなどをパラメータ化することができる。このようにして、基本モデルを複雑化することによって、削り残し量の推定の精度は向上する。
このような方法を応用していき、基本モデルを実際の加工形状に近づけることによって、同定された数式モデル（数学モデル）の次数や定数などを用いて、加工のデータベースを構築することにより、ポケットや溝などを定義したり、製品形状を登録することなく、ある一定の判断基準で加工形状を分類することが可能になる。
§４：断面形状の説明
図８は断面形状の場合分け（加工物の形状）の説明図である。以下に説明する断面形状は、数式モデル（数学モデル）を構築する上で必要最小限の断面形状を記述するものである。以下、詳細に説明する。
◎：加工形状の場合分け
ａ：加工物の形状の説明
削り残し部分の断面パターンは、大きく分けて２パターン（図８の削り残し部分Ａ、Ｂ）に分けることができる。その１つのパターンは、図８の削り残し部分Ａのような削り残し部分であり、Ｌ字形状の部分には工具の形状の分だけ削り残しが発生する。また、他の１つのパターンは、図８の削り残し部分Ｂのようなパターンであり、溝形状よりも工具径が細ければ削り残し部分Ａと同様に工具の形状の分だけ削り残しが発生するが、溝形状よりも工具径が太ければ図８のような削り残しが発生する。
ｂ：工具の形状の説明
図９は断面形状の場合分け（工具の形状）の説明図であり、（１）はボールエンドミル、（２）はフラットエンドミル、（３）はＲ付エンドミル、（４）は特殊形状のミルを示す。工具は特殊なもの｛図９の（４）の形状｝を入れると無限に形状が存在するが、一般的に（１）のボールエンドミル、（２）のフラットエンドミル、（３）のＲ付エンドミルが使用される。本発明では前記の３種類の断面形状を対象として説明する。
ｃ：断面形状のその他の説明
図１０は断面形状のその他の説明図（その１）、図１１は断面形状のその他の説明図（その２）である。なお、図１０において、ｒは工具先端の半径、θは壁の角度を示す。
工具の先端形状によっては削り残しが発生する場合がある。例えば、壁の角度をπ／２≦θ＜πとした時、断面形状は次のようになる。
すなわち、ボールエンドミル（図９の（１）参照）の場合は、図１０の（１）のように削り残しが発生する。フラットエンドミル（図９の（２）参照）の場合は、図１０の（２）のように、理論的には削り残しは発生しない。Ｒ付エンドミル（図９の（３）参照）の場合は、図１０の（３）のように、削り残しが発生する。つまり、ボールエンドミルと同じ断面積の削り残しが発生する。
また、図１１の（１）のように、工具径よりも狭い溝形状の場合は、工具が入らないために、工具の形状以上に削り残しが発生する。溝の壁の角度をπ／２≦θ＜πとしたときの盤面形状は次のようになる。
すなわち、ボールエンドミル（図９の（１）参照）の場合は、図１１の（１）のように工具の先端が少しだけ入る断面になる。フラットエンドミル（図９の（２）参照）の場合は、図１１の（２）のように、全く入らない断面になる。Ｒ付エンドミル（図９の（３）参照）の場合は、図１１の（３）、（４）のように、全く入らないか先端が少しだけ入る断面の２種類になる。
§５：加工情報作成装置の構成の説明
図１２は加工情報作成装置の構成図である。図１２に示したように、加工情報作成装置１１は、形状解析部１５と、加工事例データベース検索部１６と、加工工具決定部１７と、加工事例作成部１８と、形状データベース１９と、工具データベース２０と、加工事例データベース２１等で構成されている。
すなわち加工情報作成装置１１は、ＣＡＤ１２に接続されてＣＡＤ１２から出力されたＣＡＤデータを入力して加工情報を作成すると共に、作成した加工情報（加工データ）をＮＣプログラム生成部１４（ＣＡＭ）を介して工作機械１３に出力するように構成されている。また、工作機械１３のセンサ等で取得する加工事例情報は加工事例作成部１８が取り込んで加工事例データベース２１に逐次蓄積するように構成されている。
前記形状解析部１５は、ＣＡＤ１２からの加工物のＣＡＤデータを取得して、そのＣＡＤデータを基に加工物の形状解析を行うものである。この場合、形状解析部１５は、形状解析を行う際、形状データベース１９を検索しその検索結果の情報を用いて形状解析を行う。
加工事例データベース検索部１６は、形状解析部１５からの形状解析結果（ＣＡＤデータ＋形状データ等）を取得し、加工事例データベース２１から必要な情報を検索するものである。加工工具決定部１７は、加工事例データベース検索部１６から情報（ＣＡＤデータ＋形状データ＋加工事例）を取得し、その情報に最も近い工具を工具データベース２０から検索し、加工に最適な工具を決定し、加工情報（ＮＣプログラム生成用パラメータ等の情報）を出力するものである。
加工事例作成部１８は、加工工具決定部１７からの情報（ＣＡＤデータ＋形状データ＋加工事例＋ＮＣプログラム生成用パラメータ等）を取得し、形状解析部１５から数式を取得し、加工工具決定部１７から使用工具を取得し、ＮＣプログラム生成部１４（ＣＡＭ）より加工条件等を取得し、工作機械１３から加工情報を取得することで加工事例を出力し、加工事例データベース２１に蓄積するものである。なお、ＮＣプログラム生成部１４（ＣＡＭ）は、加工工具決定部１７で決定した加工情報を基に、ＮＣプログラムを作成して工作機械１３へ供給するものである。
以上のように、加工情報作成装置１１は、ＣＡＤ１２で作成された加工物のＣＡＤデータを用いて、ＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する装置であって、予め、加工形状情報を蓄積した形状データベース１９と、予め、工具に関する情報を蓄積した工具データベース２０と、加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベース２１と、ＣＡＤ１２で作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に形状データベース１９から必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部１５と、形状解析部１５の形状解析結果を使用して加工事例データベース２１から数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索部１６と、加工事例データベース検索部１６が検索した加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を前記工具データベース２０から検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定部１７と、工作機械１３から加工情報を取得し、形状解析部１５から数式を取得し、加工工具決定部１７から加工情報や使用工具の情報（ＣＡＤデータ＋形状データ＋加工事例＋ＮＣプログラム生成用パラメータ等）を取得して加工事例を作成し、加工事例を加工事例データベース２１へ出力することで、加工事例データベース２１へデータを蓄積する加工事例作成部１８を備えている。なお、ＮＣプログラム生成部１４は、加工情報作成装置１１内に設けても良い。
また、前記形状解析部１５と、加工事例データベース検索部１６と、加工工具決定部１７と、加工事例作成部１８は、それぞれプログラムにより構成されており、加工情報作成装置内のＣＰＵ（図示省略）が前記プログラムを実行することで実現するものである。また、ＮＣプログラム生成部１４は、加工情報作成装置内のＣＰＵ（図示省略）、又はＣＡＭ内のＣＰＵ（図示省略）が前記プログラムを実行することで実現するものである。
§６：加工情報作成装置内の各部の処理とデータベース例の詳細な説明
（１）：状解析部の処理説明
図１３は形状解析部の処理フローチャートである。以下、図１３に基づいて形状解析部の処理を説明する。なお、図１３においてＳ１〜Ｓ６は各処理ステップを示す。
前記形状解析部１５は、先ず、ＣＡＤ１２からの加工物のＣＡＤデータを取得して（Ｓ１）、切削シミュレーションによる削り残し体積計算を行う（Ｓ２）。次に、工具と加工物の加工形状の組み合わせによる断面積情報を形状データベース１９から取得し（Ｓ３）、取得した断面を組み合わせることによって削り残し体積を推測する数式を数種類作成し、シミュレーションによる削り残し体積と比較することによって、数式の次数を決定する（Ｓ４）。そして、決定した数式をシミュレーションによる削り残し体積と比較することによって、数式の決定をする（Ｓ５）。次に、形状解析結果出力を行い（Ｓ６）、この処理を終了する。
（２）：加工事例データベース検索部の処理説明
図１４は加工事例データベース検索部の処理フローチャートである。以下、図１４に基づいて加工事例データベース検索部の処理を説明する。なお、図１４においてＳ１１〜Ｓ１４は各処理ステップを示す。
加工事例データベース検索部１６は、形状解析部１５から形状解析結果を取得し（Ｓ１１）、そのデータを基に、数式の次数が最も近い加工事例を加工事例データベース２１から検索する（Ｓ１２）。次に、加工データベース検索部１６は、検索された加工事例の中で最も数式の定数が近い加工事例を選択し（Ｓ１３）、加工事例出力（加工工具決定部１７へ出力）を行い（Ｓ１４）、この処理を終了する。
（３）：加工工具決定部の処理説明
図１５は加工工具決定部の処理フローチャートである。以下、図１５に基づいて加工工具決定部の処理を説明する。なお、図１５においてＳ２１〜Ｓ２５は各処理ステップを示す。
加工工具決定部１７は、加工事例データベース検索部１６から情報（ＣＡＤデータ＋形状データ＋加工事例）を取得し（Ｓ２１）、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具データベース２０から検索する（Ｓ２２）。次に、数式とシミュレーションによる削り残し量の推測値を比較して基本加工工程に使用する工具を決定する（Ｓ２３）。
次に、加工工具決定部１７は、決定した基本加工工程を補完する削り残し工程を追加し（Ｓ２４）、ＮＣプログラム生成部１４へ加工情報（ＮＣプログラム生成用パラメータ）出力を行い（Ｓ２５）、この処理を終了する。
（４）：加工事例作成部の処理説明
図１６は加工事例作成部の処理フローチャートである。以下、図１６に基づいて加工事例作成部の処理を説明する。なお、図１６においてＳ３１〜Ｓ３６は各処理ステップを示す。
加工事例作成部１８は加工工具決定部１７より情報（ＣＡＤデータ＋形状データ＋加工事例＋ＮＣプログラム生成用パラメータを含む）を取得し（Ｓ３１）、形状解析部１５より解析結果の数式を格納し（Ｓ３２）、加工工具決定部１７より使用工具を取得（ＮＣプログラム生成用パラメータから取得）し（Ｓ３３）、ＮＣプログラム生成部１４より加工条件等のデータを取得する（Ｓ３４）。
また、加工事例作成部１８は工作機械１３より加工情報（センサ等で取得した加工情報）を取得し（Ｓ３５）、加工事例出力を行い（Ｓ３６）、加工事例データベース２１に蓄積してこの処理を終了する。
（５）：形状データベース例
図１７は形状データベース例を示した図である。例えば、形状データベース１９は図１７のように構成されている。すなわち、形状データベース１９には、形状ＩＤ（形状に関する識別コード）が１、２、３、４、５、６・・・のように並んでおり、これらの各形状ＩＤ毎に、断面形状の名称と数式（数式モデル）が登録されている。
この場合、例えば、形状ＩＤ＝１では、名称が「断面形状Ａ」であり、数式＝０．２１５×ａｌ×ｒ２のようになっている。また、形状ＩＤ＝２では、名称が「断面形状Ｂ」であり、数式＝０．１９×ａｌ×ｒ２のようになっている。また、形状ＩＤ＝３では、名称が「断面形状Ｃ」であり、数式＝０．１８×ａｌ×ｒ２のようになっている（なお、＊＝×である）。以下、同様に各情報が登録されている。なお、この形状データベース１９は、予め人手によりデータ、或いは情報を格納しておくものである。
（６）：加工事例データベース例
図１８は加工事例データベース例を示した図である。例えば、加工事例データベース２１は次のように構成されている。すなわち、加工事例データベース２１には、加工事例ＩＤ（加工事例に関する識別コード）が１、２、３、４、５、６・・・のように並んでおり、これらの各加工事例ＩＤ毎に、金型の名称と、数式（数式モデル）と、使用工具と、加工時間等のデータが登録されている。
この場合、例えば、加工事例ＩＤ＝１では、名称が「金型Ａ」であり、数式＝１２０＊ｒ・・・のようになっており、使用工具＝１＋３＋５で、加工時間＝１２００となっている。また、加工事例ＩＤ＝２では、名称が「金型Ｂ」であり、数式＝３００＊ｒ・・・のようになっており、使用工具＝１＋２＋３で、加工時間＝４００となっている。また、加工事例ＩＤ＝３では、名称が「金型Ｃ」であり、数式＝１４００＊ｒ・・・のようになっており、使用工具＝３＋５＋８で、加工時間＝１１５００となっている。以下、同様な情報が登録されている。
（７）：工具データベース例
図１９は工具データベース例を示した図である。例えば、工具データベース２０は次のように構成されている。すなわち、工具データベース２０には、工具ＩＤ（工具に関する識別コード）が１、２、３、４、５、６・・・のように並んでおり、これらの各工具ＩＤ毎に、名称、工具直径、刃長、全長、柄径等のデータが登録されている。
この場合、例えば、工具ＩＤ＝１では、名称＝「ＢＥＭ１」、工具直径＝１、刃長＝１０、全長＝５０、柄径＝４となっている。また、工具ＩＤ＝２では、名称＝「ＢＥＭ２」、工具直径＝２、刃長＝１０、全長＝５０、柄径＝４となっている。また、工具ＩＤ＝３では、名称＝ＢＥＭ３、工具直径＝３、刃長＝２０、全長＝６０、柄径＝４となっている。以下、同様な情報が登録されている。なお、この工具データベース２０は、予め人手によりデータ、或いは情報を格納しておくものである。
§７：具体的な装置例と記録媒体の説明
図２０は具体的な装置例であり、図１２に示した加工情報作成装置の１つの具体例を示したものである。この加工情報作成装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の任意のコンピュータにより実現する装置であり、コンピュータ本体３１と、該コンピュータ本体３１に接続されたディスプレイ装置３２、キーボードやマウス等の入力装置３３、フレキシブルディスクドライブ（フロッピィディスクドライブ）（ＦＤＤ）やＣＤ−ＲＯＭドライブや光ディスク装置等のリムーバブルディスクドライブ（ＲＤＤ）３４、ハードディスク装置（ＨＤＤ）３５等を備えている。
そして、コンピュータ本体３１には、装置内の各種制御等を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）３６、プログラムや各種パラメータ等のデータを格納しておくためのＲＯＭ（不揮発性メモリ）３７、ＣＰＵ３６がワーク用として使用するメモリ３８、外部のＩ／Ｏ装置とのインタフェース制御を行うインタフェース制御部（Ｉ／Ｆ制御部）３９、外部との通信制御を行う通信制御部４０等を備えている。
そして、図１２に示した形状解析部１５、加工事例データベース検索部１６、加工工具決定部１７、加工事例作成部１８、ＮＣプログラム生成部１４等は、それぞれプログラムにより構成されている。また、前記プログラムを、予めハードディスク装置（ＨＤＤ）３５のハードディスク（記録媒体、或いは記憶媒体）、或いはＲＯＭ３７に格納（記録、或いは記憶）しておき、そのプログラムを、ＣＰＵ３６の制御により読み出し、該ＣＰＵ３６が読み出したプログラムを実行することにより、前記各部の処理（加工情報作成処理）を行う。
しかし、本願発明は、このような例に限らず、例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）３５のハードディスクに、次のようにしてプログラムを格納し、このプログラムをＣＰＵ３６が実行することで前記加工情報作成処理を行うことも可能である。
１）：他の装置で作成されたリムーバブルディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク）に格納されているプログラム（他の装置で作成したプログラムデータ）を、リムーバブルディスクドライブ（ＲＤＤ）３４により読み取り、ハードディスク装置（ＨＤＤ）３５の記録媒体（ハードディスク）に格納する。
２）：ＬＡＮ等の通信回線を介して他の装置から伝送されたプログラム等のデータを、通信制御部４０を介して受信し、そのデータをハードディスク装置（ＨＤＤ）３５の記録媒体（ハードディスク）に格納する。
以上のように、本発明に係る加工情報作成装置およびプログラムは、ＣＡＭに有用であり、特に、金属等の切削加工のＣＡＭに適している。

Claims (18)

  1. ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータを用いて、ＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成装置であって、
    前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に加工形状情報を蓄積した形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部を備えていることを特徴とする加工情報作成装置。
  2. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の加工情報作成装置。
  3. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の加工情報作成装置。
  4. 前記形状解析部の形状解析結果を使用して、加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３記載の加工情報作成装置。
  5. 前記加工事例データベース検索部からＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具情報を蓄積した工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４記載の加工情報作成装置。
  6. 工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析部から数式を取得し、前記加工工具決定部から加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５記載の加工情報作成装置。
  7. ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータを用いて、ＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成装置に、
    前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析部の機能を実現させるためのプログラム。
  8. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築手段の機能を実現させるための請求項７記載のプログラム。
  9. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択手段の機能を実現させるための請求項７乃至８記載のプログラム。
  10. 前記形状解析部の形状解析結果を使用して加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索部の機能を実現させるための請求項７乃至９記載のプログラム。
  11. 前記加工事例データベース検索部からＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定部の機能を実現させるための請求項７乃至１０記載のプログラム。
  12. 工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析部から数式を取得し、前記加工工具決定部から加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成部の機能を実現させるための請求項７乃至１１記載のプログラム。
  13. ＣＡＤで作成された加工物のＣＡＤデータを用いて、ＣＡＭで加工用の工具軌跡を作成する際に必要な工具等を決定するための加工情報を作成する加工情報作成方法であって、
    前記ＣＡＤで作成されたＣＡＤデータを取得し、そのデータを基に加工形状情報を蓄積した形状データベースから必要な情報を検索して形状解析を行うことで、対象とする加工形状のデータと工具とのシミュレーションから得られる削り残し量の結果に基づき、加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを作成する形状解析ステップからなる加工情報作成方法。
  14. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの特徴と、その数式モデルによる削り残し量の推定結果の比較により、最適な工具を選択する最適工具選択ステップからなる請求項１３記載の加工情報作成方法。
  15. 前記加工形状に沿った削り残し量の数式モデルを基に、その数式モデルの次数や定数を、加工における形状の特性としてデータベースを構築するデータベース構築ステップからなる請求項１３又は１４記載の加工情報作成方法。
  16. 形状解析ステップの形状解析結果を使用して加工の際に作成した情報を加工事例として順次蓄積する加工事例データベースから、数式の次数が最も近い加工事例を検索する加工事例データベース検索ステップからなる請求項１３乃至１５記載の加工情報作成方法。
  17. 前記加工事例データベース検索ステップからＣＡＤデータ、形状データ及び加工事例を取得し、加工事例の工具情報に最も近い工具を工具情報を蓄積した工具データベースから検索して、数式とシミュレーションによる削り残し量の推定値を比較することで基本加工工程に使用する工具を決定すると共に、前記決定した基本加工工程を補完する削り残し加工工程を追加して加工情報を出力する加工工具決定ステップからなる請求項１３乃至１６記載の加工情報作成方法。
  18. 工作機械から加工情報を取得し、前記形状解析ステップから数式を取得し、前記加工工具決定ステップから加工情報や使用工具の情報を取得して加工事例を作成し、前記加工事例を前記加工事例データベースへ出力することで、前記加工事例データベースへデータを蓄積する加工事例作成ステップからなる請求項１３乃至１７記載の加工情報作成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19529862A1 (de) * 1995-08-14 1997-02-20 Rhone Poulenc Rorer Gmbh Pharmazeutische, oral anwendbare Zubereitung
JP4904944B2 (ja) * 2006-06-30 2012-03-28 富士通株式会社 Ｃａｍシステム及びその方法
JP2008077594A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Fujitsu Ltd 設計支援装置，設計支援方法，設計支援プログラム，および設計支援システム
CN101498923B (zh) * 2008-01-29 2011-08-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 自动生成电极加工程序的系统及方法
CN101526810B (zh) * 2009-04-24 2010-09-01 清华大学 波浪腹板钢拱的一种计算机辅助成型方法
JP5441606B2 (ja) * 2009-10-13 2014-03-12 株式会社ジェイテクト 最適工程決定装置および最適工程決定方法
JP5469190B2 (ja) * 2012-03-26 2014-04-09 ファナック株式会社 対話画面で加工シミュレーションが可能な加工プログラム作成装置
WO2014091543A1 (ja) * 2012-12-10 2014-06-19 三菱電機株式会社 Ｎｃプログラム検索方法、ｎｃプログラム検索装置、ｎｃプログラム作成方法およびｎｃプログラム作成装置
CN105451934B (zh) * 2013-08-30 2018-03-09 株式会社牧野铣床制作所 工具管理系统
KR101585502B1 (ko) 2014-04-14 2016-01-22 한국원자력연구원 CAD Kernel을 이용한 절단공정 시뮬레이션 방법 및 그 시스템
JP5960189B2 (ja) * 2014-04-18 2016-08-02 ファナック株式会社 加工サイクル生成機能を有する数値制御装置およびプログラム編集方法
CN104007703B (zh) * 2014-05-20 2017-10-20 华南理工大学 一种产品虚拟零部件与实际零部件间通讯实现系统及方法
US10817526B2 (en) * 2014-07-16 2020-10-27 Machine Research Corporation Systems and methods for searching a machining knowledge database
US9934339B2 (en) * 2014-08-15 2018-04-03 Wichita State University Apparatus and method for simulating machining and other forming operations
CN104360638A (zh) * 2014-10-29 2015-02-18 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种基于AutoCad的孔类特征数控加工系统及方法
EP3045993A1 (de) 2015-01-15 2016-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Fertigungssystem mit zusätzlicher Funktionalität und Betriebsverfahren
US10642251B2 (en) 2016-04-14 2020-05-05 David E Platts Subtractive machining work center
US10921779B2 (en) 2016-11-04 2021-02-16 Siemens Industry Software Inc. Process and system for providing a machining method for manufacturing a feature in a part
CN106777565A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 上海卫星工程研究所 一种卫星桁架快速三维标注方法
DE112017007302B4 (de) * 2017-04-27 2024-02-01 Mitsubishi Electric Corporation Bearbeitungssteuervorrichtung, Werkzeugmaschine und Bearbeitungssteuerverfahren
EP3525175A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-14 Dassault Systèmes Designing a part manufacturable by milling operations
EP3582044B1 (en) * 2018-06-14 2022-04-13 Sandvik Machining Solutions AB Machining based on strategies selected from a database
JP6856606B2 (ja) * 2018-11-09 2021-04-07 ファナック株式会社 実績情報に基づいて設計の支援を行う設計支援装置
JP7221725B2 (ja) 2019-02-21 2023-02-14 株式会社牧野フライス製作所 工具選定方法及び装置、並びに、工具経路生成方法
CN110390155B (zh) * 2019-07-16 2020-10-23 东北大学 离心叶轮加工特征识别方法
JP7339069B2 (ja) * 2019-08-27 2023-09-05 ファナック株式会社 加工プログラム生成支援装置
JP7262655B2 (ja) * 2020-02-13 2023-04-21 三菱電機株式会社 寸法作成装置、寸法作成方法及びプログラム
TWI763233B (zh) 2021-01-05 2022-05-01 財團法人工業技術研究院 用於自動生成加工製程特徵的處理方法及其系統
KR102416836B1 (ko) * 2021-10-15 2022-07-05 주식회사 에스엠디시스템 임가공 기록 조회 시스템

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377116A (en) * 1991-07-01 1994-12-27 Valenite Inc. Method and system for designing a cutting tool
JPH06119031A (ja) 1992-10-07 1994-04-28 Honda Motor Co Ltd 削り残し部加工のｎｃデータ作成方法
JP2966672B2 (ja) 1992-12-10 1999-10-25 シャープ株式会社 コーナ部のｎｃデータ作成方法
JPH06332515A (ja) 1993-05-26 1994-12-02 Sekisui Chem Co Ltd 加工データ作成システム
JP2616882B2 (ja) * 1993-12-17 1997-06-04 日本アイ・ビー・エム株式会社 非多様体データ構造に基づく数値制御加工シミュレーション・システム及び方法
JPH0950311A (ja) 1995-08-04 1997-02-18 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
US5801963A (en) * 1995-11-13 1998-09-01 The University Of Kentucky Research Foundation Method of predicting optimum machining conditions
US5691909A (en) * 1995-12-29 1997-11-25 Western Atlas Method of virtual machining to predict the accuracy of part to be made with machine tools
DE69828671T2 (de) * 1997-03-15 2006-05-11 Makino Milling Machine Co. Ltd. Prozessor für maschinelle bearbeitung
JPH1199445A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Ricoh Co Ltd 曲面加工装置及び方法
JPH11175122A (ja) 1997-12-10 1999-07-02 Canon Inc 数値制御データ作成装置及び数値制御データ作成方法並びに数値制御工作機械及び記憶媒体
WO2000038881A1 (fr) * 1998-12-25 2000-07-06 Okuma Corporation Procede et appareil fournissant des informations de commande numerique
JP2002014711A (ja) * 2000-06-28 2002-01-18 Nissan Motor Co Ltd 等高線加工用削り残し隅部加工範囲探索方法およびその方法を用いた削り残し隅部加工領域作成方法
WO2002010870A1 (fr) * 2000-07-31 2002-02-07 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Systeme cam integre, procede de creation integree de donnees cn, systeme de cocneption d'une piece a façonner, dispositif de creation de donnees de façonnage, et programme
JP2002189510A (ja) * 2000-12-22 2002-07-05 Mori Seiki Co Ltd 加工関連情報生成装置、及びこれを備えた数値制御装置
JP2003177811A (ja) * 2001-12-12 2003-06-27 Toyota Motor Corp 設計支援装置及び方法

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