JPWO2011004420A1 - 数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム Download PDF

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Abstract

無駄な加工領域を生成することなく、隣接する加工領域との間に段差や削り残しが発生するのを防止するため、旋削加工断面形状生成手段222により、旋削加工形状生成手段220にて生成された旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成し、第1/第2工程加工断面形状生成手段227により、旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて第1工程及び第2工程の加工断面形状のシートモデルを生成し、第1工程不要形状削除手段229及び第2工程不要形状削除手段230により、第1工程及び第2工程の加工断面形状のシートモデルから、加工する必要の無い形状を削除する。

Description

この発明は、第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する、削り残しなどが発生しない加工プログラムを自動的に生成する数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムに関するものである。
従来、数値制御装置を備えた工作機械で製品を加工する場合、まず、目的とする加工製品の形状を表したCAD図面が作成される。作業者は、そのCAD図面から加工工程を決定し、手動または自動プログラミング装置で加工プログラムを作成する。作業者は、その加工プログラムを、数値制御装置を備えた工作機械に入力すると共に、加工すべき未加工ワークを手動またはワーク自動交換装置で工作機械に装着する。そして使用工具のプリセットと工具オフセット量の設定を行い、工作機械の工具マガジンに使用工具を装着する。その後、加工プログラムを実行することによりワークが加工され製品が製作される。これらの工程を可及的に自動化し、かつ、作業者が蓄積しているノウハウを加工に反映させるために種々の発明がなされてきた。
従来、削り残しなどが発生しない加工プログラムを生成するための技術として、次に記載するようなものが提案されている。
即ち、第1の従来技術(カッター軌跡の設定方法)として、複数の線分によりモデル化された被加工箇所と仮軌跡によるカッターの切削領域とを重ね合わせ、前記線分の全てがカッターの切削領域に含まれるようカッターの軌跡を修正するようにし、もって削り残しが発生しない加工プログラミングを生成するものが、提案されている(特許文献1参照)。
また、第2の従来技術(工作機械の制御装置)として、加工領域の境界部を隣の加工領域と自動的にオーバーラップさせ、オーバーラップ部分をスムーズに工具を退避させることで、境界部の段差を防止するようにしたものが、提案されている(特許文献2参照)。
また、第3の従来技術(加工方法とそのためのプログラム作成装置および加工装置)として、隣接する隣接域内におけるワークの表面上に所定距離離れている退避位置から、ワーク加工対象域の未加工部を加工する加工プログラムの加工開始位置に向かう経路に沿って、工具を移動することで、ワークの加工面に生ずる段差を緩やかにして、その加工面を滑らかに連続させるようにしたものが、提案されている(特許文献3参照)。
特開平02−083140号公報 特開2006−068901号公報 特開平09−218706号公報
しかしながら、これらの従来技術は、加工領域をオーバーラップさせ隣接する加工領域との段差を滑らかに加工し、また削り残しを無くすという技術思想のものであるが、オーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除していなかったため、オーバーラップ部位で無駄な加工領域が生成される場合があった。
また、従来技術は、オーバーラップさせなくても削り残しなどが生じない場合でも、隣接する加工領域とオーバーラップさせるものであるため、無駄な加工領域が生成される場合があった。
この発明は前記の課題に鑑みてなされたもので、無駄な加工領域を生成することなく、隣接する加工領域との間に段差や削り残しが発生するのを防止することができる数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することにある。
この発明にかかる数値制御プログラミング方法は、前記目的を達成させるため、第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング方法において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、前記工程の工程分割位置及び前記工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶ステップと、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成ステップと、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成ステップと、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成ステップと、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第1工程不要形状削除ステップと、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第2工程不要形状削除ステップと、を備えるものである。
また、この発明にかかる数値制御プログラミング方法は、前記オーバーラップ量を、工具情報から自動決定するものである。
また、この発明にかかる数値制御プログラミング装置は、第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング装置において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、前記工程の工程分割位置及び前記工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶手段と、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成手段と、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成手段と、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成手段と、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第1工程不要形状削除手段と、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第2工程不要形状削除手段と、を備えるものである。
また、この発明にかかる数値制御プログラミング装置は、前記数値制御プログラミング装置に、オーバーラップ量を工具情報から自動決定するオーバーラップ量決定手段を更に設けたものである。
この発明によれば、無駄な加工領域を生成することなく、隣接する加工領域との間に段差や削り残しが発生するのを防止することができる。
またこの発明によれば、オーバーラップ量を工具情報から自動決定するので、無駄が少ないオーバーラップ量を設定できる。
この発明に係る数値制御プログラミング装置が適用されるCAD/CAMシステムを示す構成図である。 この発明に係る数値制御プログラミング装置にて生成される加工プログラムにて加工される形状例を示す図である。 この発明に係る数値制御プログラミング装置にて生成される加工プログラムの一構成要素である加工ユニットの構成例を示す図である。 この発明に係る数値制御プログラミング装置にて生成される加工プログラムの一構成要素である加工ユニットの一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る数値制御プログラミング装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施例1に係る部品形状入力手段及び部品形状配置手段の動作を説明するための、プログラミング座標上に配置された部品形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る素材形状生成手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る素材形状生成手段の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例1に係る素材形状配置手段の動作を説明するための、部品形状と素材形状との関係を示す斜視図である。 この発明の実施例1に係る第1、第2取付け具形状設定手段の動作を説明するための、素材を加工する機械の素材取付け具形状とその寸法の一例、並びに素材を加工する機械の第1取り付け具形状と第2取り付け具形状と素材形状との関係を示す図である。 この発明の実施例1に係る加工形状生成手段の動作を説明するための加工形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る旋削加工形状生成手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る旋削加工形状生成手段にて旋削加工形状が生成される過程を示す図である。 この発明の実施例1に係る旋削加工断面形状生成手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る旋削加工断面形状生成手段の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例1に係る正面 背面 外径 内径形状分割手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る正面 背面 外径 内径形状分割手段の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る、外径部旋削加工断面形状と外径側工程分割位置と、内径部旋削加工断面形状と内径側工程分割位置の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段にて生成した外径部の第1工程加工断面形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段にて生成した外径部の第2工程加工断面形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段にて生成した内径部の第1工程加工断面形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例1に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段にて生成した内径部の第2工程加工断面形状の一例を示す図である。 この発明の実施例1に係る旋削加工データ生成手段の動作を説明するための図である。 この発明の実施例1に係るミル加工データ生成手段の動作を説明するための図である。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第1工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例2に係る第1/第2工程加工断面形状生成手段および第2工程不要形状削除手段の動作を補足説明するための形状を示す図である。 この発明の実施例3に係るオーバーラップ量決定手段の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施例3に係るオーバーラップ量決定手段の動作を補足説明するための工具の一例を示す図である。 この発明の実施例3に係るオーバーラップ量決定手段の動作を補足説明するための削り残しの一例を示す図である。
実施例1.
以下この発明の実施例1を、図1〜図32を用いて説明する。
図1は、この発明の実施例1による数値制御プログラミング装置102が適用されるCAD(Computer Aided Design)/CAM(computer aided manufacturing)システムを示す構成図であり、図において、100は部品を設計して部品形状や素材形状のソリッドモデル101などを生成する3次元CAD、101は3次元CAD100により生成された部品形状や素材形状のソリッドモデル、102は部品形状や素材形状のソリッドモデル101に基づいて加工プログラム103を生成する数値制御プログラミング装置、103は数値制御プログラミング装置102により生成された加工プログラムである。
なお、前記数値制御プログラミング装置102は、次のような工作機械、即ち、素材を把持する第1チャックを有する第1主軸と素材を把持する第2チャックを有する(第1主軸と対向する)第2主軸とを備え、旋削加工を行う旋盤に、ミーリング加工や穴あけ加工を行うマシニングセンタの能力を備えた数値制御装置付複合加工機を数値制御することにより、前記第1主軸のチャックで素材を把持して旋削加工を含む第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて旋削加工を含む第2工程の加工を行う加工プログラムを、生成するのに用いられる。
また、前記数値制御プログラミング装置102は、例えば、部品形状が図2(a)のような形状であって、素材形状が図2(b)のような形状であるとき、図2(c)のような形状の旋削端面加工と、図2(d)のような形状の旋削棒材加工と図2(e)のような旋削溝入れ加工を実施するための加工プログラム103を生成するのに用いられる場合もある。
図3は加工プログラム103の一構成要素である加工ユニットを示す構成例であり、加工データ104は加工方法の情報、工具データ105は使用工具と加工条件の情報、単一形状の構成の形状シーケンスデータ106は加工する形状を定義した形状情報である。
図4は加工プログラムの加工ユニットの一例を示す図である。
「UNo.」で示されたプログラム部分が前記加工データ104、「SNo.」で示されたプログラム部分が前記工具データ105、「FIG」で示したプログラム部分が前記形状シーケンスデータ106である。
図5はこの発明の実施例1による数値制御プログラミング装置102を示す構成図であり、図において、200は数値制御プログラミング装置の全体的な制御を行うプロセッサ、202は例えば作業者が設定する値の入力等を受け付ける、キーボードなどからなるデータ入力装置、201は各種データや加工プログラム等を表示する表示装置である。
203は、加工プログラム生成などの際に利用するパラメータを入力する手段、204は入力されたパラメータを記憶するパラメータ記憶部である。
205は3次元CAD100により生成された部品形状のソリッドモデルを作業者が入力する部品形状入力手段、206は入力された部品形状のソリッドモデルをプログラム座標に配置する部品形状配置手段、207はプログラム座標配置された部品形状のソリッドモデルを記憶する部品形状記憶部である。
208は3次元CAD100により生成された素材形状のソリッドモデルを作業者が入力する素材形状入力手段、209は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルに基づき素材形状を生成する素材形状生成手段、210は素材形状のソリッドモデルをプログラム座標に配置する素材形状配置手段、211はプログラム座標に配置された素材形状のソリッドモデルを記憶する素材形状記憶部である。
212は前記第1工程で加工を行う際の素材形状を把持する第1取付け具形状のソリッドモデルを作業者が設定する第1取付け具形状設定手段、213は設定された第1取付け具形状のソリッドモデルを記憶する第1取付け具形状記憶部、214は前記第2工程で加工を行う際の素材形状を把持する第2取付け具形状のソリッドモデルを作業者が設定する第2取付け具形状設定手段、215は設定された第2取付け具形状のソリッドモデルを記憶する第2取付け具形状記憶部、216は最初に加工する前記第1工程と次に加工する前記第2工程との工程分割位置を作業者が設定する工程分割位置設定手段、217は設定された工程分割位置を記憶する工程分割記憶部である。なお、前記工程分割位置は、部品形状などの特徴点を考慮して作業者が手動で設定する場合もあるし、自動的に設定される場合もある。
218は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと素材形状記憶部211により記憶された素材形状のソリッドモデルとから、加工形状のソリッドモデルを生成する加工形状生成手段、219は生成された加工形状のソリッドモデルを記憶する加工形状記憶部である。
220は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルから、旋削加工を行う旋削面からなる形状を表す旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成手段、221は生成された旋削加工形状のソリッドモデルを記憶する旋削形状記憶部である。
222は旋削形状記憶部221に記憶された旋削加工形状のソリッドモデルと素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデルとから、旋削加工断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成手段、223は生成された旋削加工断面形状のシートモデルを記憶する旋削加工断面形状記憶部である。
224は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルを用いて、旋削加工断面形状記憶部223に記憶された旋削加工断面形状のシートモデルを、正面部旋削加工断面形状のシートモデルと背面部旋削加工断面形状のシートモデルと外径部旋削加工断面形状のシートモデルと内径部旋削加工断面形状のシートモデルとに分割する正面 背面 外径 内径形状分割手段である。225は分割された正面部旋削加工断面形状のシートモデルと、背面部旋削加工断面形状のシートモデルと、外径部旋削加工断面形状のシートモデルと、内径部旋削加工断面形状のシートモデルとを記憶する正面 背面 外径 内径形状記憶部である。
226はパラメータ記憶部204に予め格納されているオーバーラップ量でオーバーラップ量を決定するか、使用する工具の情報からオーバーラップ量を決定するかを決定するオーバーラップ量決定手段、227は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶された外径部旋削加工断面形状のシートモデルと、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶された内径部旋削加工断面形状のシートモデルと、工程分割位置記憶部217に記憶された工程分割位置と、パラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量から、第1工程の加工を行う形状を表す第1工程加工断面形状のシートモデルと第2工程の加工を行う形状を表す第2工程加工断面形状のシートモデルとを生成する第1/第2工程加工断面形状生成手段である。228は生成された第1工程加工断面形状のシートモデルと第2工程加工断面形状のシートモデルとを記憶する第1/第2工程加工断面形状記憶部である。
229は部品形状記憶部207に記憶された部品形状と、第1/第2工程加工断面形状記憶部227に記憶された第1工程加工断面形状と、工程分割位置記憶部217に記憶された工程分割位置とから、第1工程加工として無駄になる形状を削除し、この削除した断面形状を第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶させる第1工程不要形状削除手段である。
230は部品形状記憶部207に記憶された部品形状と、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第2工程加工断面形状と、工程分割位置記憶部217に記憶された工程分割位置とから、第2工程加工として無駄になる形状を削除し、この削除した断面形状を第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶させる第2工程不要形状削除手段である。
231は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第1工程加工断面形状のシートモデルと、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第2工程加工断面形状のシートモデルとから、旋削加工を行う形状を表す旋削加工データを生成する旋削加工データ生成手段、232は生成された旋削加工データを記憶する旋削加工データ記憶部である。
233は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと、加工形状記憶部219に記憶された加工形状のソリッドモデルと、旋削加工データ記憶部232に記憶された旋削加工データとから、点加工、線加工、面加工を行う加工データを生成するミル加工データ生成手段である。233は生成されたミル加工データを記憶するミル加工データ記憶部である。
235は旋削加工データ記憶部232に記憶された旋削加工データと、ミル加工データ記憶部234に記憶されたミル加工データとから、第1工程の加工を行う加工プログラムと第2工程を行う加工を行う加工プログラムとを順番に並べて、一つの加工プログラムとして生成する加工プログラム生成手段である。236は生成された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部である。
なお、前記各手段は、主にソフトウエアにより構成されている。
また、以下、部品形状のソリッドモデルを部品形状、素材形状のソリッドモデルを素材形状、第1取付け具形状のソリッドモデルを第1取付け具形状、第2取付け具形状のソリッドモデルを第2取付け具形状、加工形状のソリッドモデルを加工形状、旋削加工形状のソリッドモデルを旋削加工形状、旋削加工断面形状のシートモデルを旋削加工断面形状、正面部旋削加工断面形状のシートモデルを正面部旋削加工断面形状、背面部旋削加工断面形状のシートモデルを背面部旋削加工断面形状、外径部旋削加工断面形状のシートモデルを外径部旋削加工断面形状、内径部旋削加工断面形状のシートモデルを内径部旋削加工断面形状、第1工程加工断面形状のシートモデルを第1工程加工断面形状、第2工程加工断面形状のシートモデルを第2工程加工断面形状という。
次に数値制御プログラミング装置102の動作について説明する。
まず、作業者がパラメータ入力手段203を操作して、加工データを生成する際に必要となる、工程間のオーバーラップ量、端面切り落とし量、工具情報、素材材質などのパラメータを設定し、パラメータ記憶部204に記憶させる。
次に、作業者が部品形状入力手段205を操作して、3次元CAD100により生成された部品形状を入力する。なお、部品形状が部品形状の3次元CAD100により生成されていない場合には、部品形状入力手段205を操作して部品形状を生成して入力してもよい。
次に、部品形状配置手段206により、X軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法から部品形状のX軸方向の中間位置、Y軸方向の中間位置、Z軸方向の中間位置を求め、X軸方向の中間位置のX座標値とY軸方向の中間位置のY座標値とZ軸方向の中間位置のZ座標値を部品形状の中心位置座標のX座標値、Y座標値、Z座標値とし、部品形状の中心位置座標がZ軸上に位置するよう部品形状を平行移動する。さらに部品形状の−Z軸方向端面がZ=0.0になるように部品形状を平行移動させることにより、プログラミング座標上に配置し、プログラミング座標に配置した部品形状を部品形状記憶部207に記憶させる。
なお、部品形状のX軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法は、部品形状を幾何的に解析することにより求められる。
図6はプログラミング座標上に配置された部品形状の一例を示す斜視図である。
次に、作業者が素材形状入力手段208を操作して、3次元CAD100により生成された素材形状を入力し、素材形状配置手段210により、素材形状のX軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法から素材形状のX軸方向の中間位置、Y軸方向の中間位置、Z軸方向の中間位置を求め、X軸方向の中間位置のX座標値とY軸方向の中間位置Y座標値とZ軸方向の中間位置のZ座標値を素材形状の中心位置座標のX座標値、Y座標値、Z座標値とし、素材形状の中心位置座標が部品形状記憶部207に記憶されているプログラミング座標に配置されている部品形状の中心位置座標と一致するように素材形状を平行移動し、プログラミング座標に配置した素材形状を素材形状記憶部211に記憶させる。
なお、素材形状のX軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法は、部品形状を幾何的に解析することにより求められる。
ただし、3次元CAD100により素材形状が生成されていないような場合においては、素材形状生成手段209が素材形状を生成し、生成された素材形状を素材形状配置手段210によりプログラム座標に平行移動して、素材形状記憶部211に記憶させる。
図7は、素材形状生成手段209の動作を説明するためのフローチャート、図8(a)は部品形状のX軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法の一例を示す斜視図、図8(b)は部品形状と仮の円柱形状の一例を示す斜視図であり、以下、素材形状生成手段209の動作をこれに基づいて説明する。
即ち、図7に示すように、前記部品形状より十分大きい径の円柱を生成するため、前記部品形状のX軸方向寸法と前記部品形状のY軸方向寸法を足した値を半径Rとし、前記部品形状のZ軸方向寸法の2倍を軸方向長さLとする、Z軸を軸中心とする仮の円柱面Aを生成する(ステップS301)。
次に、仮の円柱面Aの中心座標を、前記部品形状の中心座標へ平行移動する(ステップS302)。
次に、円柱面Aと部品形状との再近接距離clを幾何解析により求める(ステップS303)。
次に、円柱面Aの半径Rから最近接距離clを引いた値を、素材形状の半径rとし、また前記部品形状のZ軸方向寸法に、パラメータ記憶部204が記憶している端面切り落とし量を足した値を、素材形状の軸方向長さlとして、前記素材形状の半径rと前記素材形状の軸方向長さlとする円柱形状のソリッドモデルを生成し、この円柱形状のソリッドモデルを素材形状のソリッドモデルとする(ステップS304)。以下、素材形状のソリッドモデルを素材形状とする。
この手法により、部品形状を旋削加工する場合の、部品形状を内包する素材形状の最小値を求めることができる。
次に、素材形状配置手段210により、素材形状生成手段209が生成した素材形状のX軸方向寸法、Y軸方向寸法、Z軸方向寸法から素材形状のX軸方向の中間位置、Y軸方向の中間位置、Z軸方向の中間位置を求め、X軸方向の中間位置のX座標値とY軸方向の中間位置Y座標値とZ軸方向の中間位置のZ座標値を部品形状の中心位置座標のX座標値、Y座標値、Z座標値とし、素材形状の中心位置座標が部品形状記憶部207に記憶されているプログラミング座標に配置されている部品形状の中心位置座標と一致するように素材形状を平行移動し、プログラミング座標に配置した素材形状を素材形状記憶部211に記憶させる。
即ち、素材形状生成手段209により、部品形状を旋削加工する場合の、部品形状を内包する素材形状の最小値を求めることができ、また素材形状配置手段210により、部品形状を内包するように素材形状を配置することができる。
図9は、部品形状と素材形状との関係の一例を示す斜視図である。
次に、作業者が第1取付け具形状設定手段212を操作して、図10に示すように、第1取付け具形状が外爪か内爪か、把握径、爪個数、爪内径、爪高さ、爪長さ、爪幅、掴み代Z、掴み代X、逃がし段Z、逃がし段Xの各値を設定し、第1取付け具形状のソリッドモデルを生成し、これを第1取付け具形状記憶部213に記憶する。なお、この第1取付け具は、具体的にはチャックであり、前記第1工程の加工時に素材を把持するために用いられる。
次に、作業者が第2取付け具形状設定手段214を操作して、第2取付け具形状が外爪か内爪か、把握径、爪個数、爪内径、爪高さ、爪長さ、爪幅、掴み代Z、掴み代X、逃がし段Z、逃がし段Xの各値を設定し、第2取付け具形状のソリッドモデルを生成し、これを第2取付け具形状記憶部215に記憶する。なお、この第2取付け具は、具体的にはチャックであり、前記第2工程の加工時に素材を把持するために、前記第1取付け具に対し対向して設けられている。
即ち、第1取付け具形状設定手段212により、第1取付け具形状を含めた段取り情報を含む加工プログラムを生成することができ、また、第2取付け具形状設定手段214により、第2取付け具形状を含めた段取り情報を含む加工プログラムを生成することができる。
なお、図10(a)取付け具形状の寸法の一例を示す図、図10(b)は第1取り付け具形状と第2取り付け具形状と素材形状の関係を示す斜視図である。
また、作業者が工程分割位置設定手段216を操作して、第1工程と第2工程の工程分割位置のZ座標値を設定し、工程分割位置記憶部217に記憶させる。なお、前記工程分割位置は、部品形状などの特徴点を考慮して自動的に設定される場合もある。
次に、加工形状生成手段218は、部品形状と素材形状がそれぞれ部品形状記憶部207と素材形状記憶部211に記憶されると、図11に示すように、素材形状から部品形状を差し引く差演算を実施して加工形状を生成し、その加工形状を加工形状記憶部219に記憶させる。
また、旋削加工形状生成手段220は、部品形状が部品形状記憶部207に記憶されると、図12及び図13に示すように、旋削加工形状(部品形状旋削包含形状)を生成する。
即ち、旋削加工形状生成手段220は、図12に示すように、部品形状から旋削加工形状を生成するため、部品形状記憶部207に記憶されている部品形状のソリッドモデルから旋削軸(Z軸)を中心軸とする円錐面(CONE)、円柱面(CYLINDER)、円環面(TORUS)を旋削面として抽出する(ステップS401)。
図13(a)は、部品形状から抽出した旋削面の一例を示す斜視図である。
次に、抽出した旋削面の穴やuvパラメータ空間で欠けている部分を除外するため、uvパラメータ空間内での最小値と最大値を求める。uvパラメータ空間内での最小値と最大値は、旋削面を幾何解析することにより求められる。v方向のパラメータの最小値と最大値とu方向は0ラジアンから2πラジアンで、旋削面を生成することにより、穴や欠けている部分の無い旋削面を生成する(ステップS402)。
図13(b)は、部品形状から抽出した旋削面から生成された穴や欠けている部分の無い旋削面の一例を示す斜視図である。
次に、旋削面だけではシートなので、旋削面のv方向の両端の端面を塞ぐように面を生成し、旋削面をシートからソリッドにすることにより、部品形状の旋削面による旋削加工形状のソリッドモデルを生成し、これを旋削形状記憶部221に記憶する(ステップS403)。なお以下、部品形状の旋削面による旋削加工形状のソリッドモデルを部品形状旋削包含形状という。
図13(c)は、部品形状旋削包含形状の一例を示す図である。
また、旋削加工断面形状生成手段222は、部品形状旋削包含形状が旋削形状記憶部221に記憶されると、図14及び図15に示すように旋削加工断面形状を生成する。
即ち、旋削加工断面形状生成手段222は、図14に示すように、素材形状記憶部211に記憶されている素材形状から、旋削形状記憶部221に記憶された部品形状旋削包含形状のソリッドモデルを差演算により引き去った形状を、旋削加工を行う旋削加工形状のソリッドモデルとして生成する(ステップS501)。
次に、X-Z平面をX≧0.0 、Y=0.0となるように生成する(ステップS502)。
図15の(a)は、部品形状旋削包含形状とX≧0.0 、Y=0.0からなるX−Z平面の一例を示す図である。
次に、部品形状旋削包含形状とX−Z平面との積演算した結果のシートを旋削加工断面形状のシートモデルとし、旋削加工断面形状記憶部223に記憶する(ステップS503)。以下、旋削加工断面形状のシートモデルを旋削加工断面形状という。
図15の(b)は、旋削加工断面形状の一例を示す図である。
次に、正面 背面 外径 内径形状分割手段224は、旋削加工断面形状が旋削加工断面形状記憶部223に記憶されると、図16及び図17に示すように、旋削加工断面形状を、正面部旋削加工断面形状、背面部旋削加工断面形状、外径部旋削加工断面形状及び内径部旋削加工断面形状に分割する。
即ち、正面 背面 外径 内径形状分割手段224は、図16に示すように、部品形状記憶部207に記憶されている部品形状から+Z軸方向の極値と−Z軸方向の極値を幾何解析することにより求める(ステップS5001)。
次に、旋削加工断面形状記憶部223に記憶されている旋削加工断面形状を、前記+Z軸方向の極値を境界とするようX軸と平行な直線により分割する。なお形状分割は、例えば、断面形状に+Z軸方向の極値においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
次に、旋削加工断面形状記憶部223に記憶されている旋削加工断面形状を、前記−Z軸方向の極値を境界とするようX軸と平行な直線により分割する(ステップS5002)。なお形状分割は、例えば、断面形状に−Z軸方向の極値においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
次に、分割された形状をその位置により、−Z軸方向極値より−Z側に位置する形状を正面、+Z軸方向極値より+Z側に位置する形状を背面、+Z軸方向極値と−Z軸方向極値の間にある形状のうち、X軸で値を比較して、X軸の値が大きいところに位置する形状を外径、小さいところに位置する形状を内径と分類する(ステップS5003)。
次に、分類した旋削加工形状を正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶する。
図17は、旋削加工断面形状を分割した一例を示す図である。
次に、第1/第2工程加工断面形状生成手段227、第1工程不要形状削除手段229及び第2工程不要形状削除手段230は、分割された旋削加工断面形状が正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されると、図18〜図30に示すように、外径部第1工程加工断面形状、外径部第2工程加工断面形状、内径部第1工程加工断面形状及び内径部第2工程加工断面形状を生成する。
先ず、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、図18、図19及び図20に示すように、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている外径部旋削加工断面形状(外径部旋削加工断面形状シート)を、工程分割位置記憶部217に記憶されている外径側工程分割位置に、パラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を足した位置で分割し、この分割位置より−Z軸側に位置する形状を、仮の外径部第1工程加工断面形状として抽出する(ステップS601)。前記形状の分割は、例えば、断面形状に外径側工程分割位置に、オーバーラップ量を足した位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。なお、オーバーラップ量は、前記第1工程と第2工程の境目で削り残しが生じないように、第1工程と第2工程との重なり量を指し、作業者の経験などに基づいて設定される。
なおまた、図19は、外径部旋削加工断面形状、外径側工程分割位置、内径部旋削加工断面形状及び内径側工程分割位置の一例を示す図、図20(a)は、外径側工程分割位置に、オーバーラップ量を足した位置において分割した外径部旋削加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第1工程不要形状削除手段229は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS602)。
図20(b)は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、外径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS603)。
図20(c)は、第1工程加工断面形状で外径側工程分割位置にかかるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジのうち、第1工程側にある、より−Z軸方向にあるエッジを選択する(ステップS604)。
図20(d)は、第1工程側にある、より−Z軸方向にあるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジの外径部工程分割位置での+Z軸方向の接線方向ベクトルを求め、接線方向ベクトルで形状を分割する。なおこの形状分割は、例えば、第1工程加工断面形状に対して、選択したエッジの端点から接線ベクトルと平行な直線を埋め込むことにより行う(ステップS605)。
図20(e)は、第1工程側にあるエッジの外径部工程分割位置での+Z軸方向の接線方向ベクトルで形状分割した一例を示す図である。
最後に、接線ベクトルにより分割された形状のうち、第1工程側に位置しないシート(形状)を抽出・削除し(外径部工程分割位置より+Z軸方向に位置し、且つ分割位置より下方に位置する略縦長長方形形状を削除し)、残った形状を外径部第1工程加工断面形状とする(ステップS606)。
図21は、抽出した外径部の第1工程加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、図22及び図23に示すように、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている外径部旋削加工断面形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている外径側工程分割位置からパラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を引いた位置で分割し、この分割位置より+Z軸側に位置する形状を、仮の外径部第2工程加工断面形状として抽出する(ステップS701)。なお形状分割は、例えば、断面形状に外径側工程分割位置およびオーバーラップ量を足した位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
図23(a)は、外径側工程分割位置からオーバーラップ量を引いた位置において分割した外径部旋削加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第2工程不要形状削除手段230は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS702)。
図23(b)は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、外径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS703)。
図23(c)は、第2工程加工断面形状で外径側工程分割位置にかかるエッジの一例を示す図である。
次に選択したエッジのうち、第2工程側にある、より+Z軸方向にあるエッジを選択する(ステップS704)。
図23(d)は、第2工程側にある、より+Z軸方向にあるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジの外径部工程分割位置での−Z軸方向の接線方向ベクトルを求め、接線方向ベクトルで形状を分割する(ステップS705)。なお形状分割は、例えば、第2工程加工断面形状に対して、選択したエッジの端点から接線ベクトルと平行な直線を埋め込むことにより行う。
図23(e)は、第2工程側にあるエッジの外径部工程分割位置での−Z軸方向の接線方向ベクトルで形状分割した一例を示す図である。
最後に、接線ベクトルにより分割された形状のうち、第2工程側に位置しないシート(形状)を抽出・削除し(外径部工程分割位置より−Z軸方向に位置し、且つ分割位置より下方に位置する三角形状を削除し)、残った形状を外径部第2工程加工断面形状とする(ステップS706)。
図24は、抽出した外径部の第2工程加工断面形状の一例を示す図である。
この結果、外径部の旋削加工において、第1工程では、図20(e)、図21に示すように、第2工程で旋削される箇所(縦長長方形箇所)を旋削しなくても良くなり、また第2工程では図23(e)、図24に示すように、第2工程で旋削すべき箇所(三角形状箇所)が第1工程で既に旋削されているため、その箇所の旋削が不要となる。しかも、第1工程と第2工程とがオーバーラップして加工されるため、削り残しも発生しなくなる。
次に、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、図25及び図26に示すように、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている内径部旋削加工断面形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている内径側工程分割位置に、パラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を足した位置で分割し、この分割位置より−Z側に位置する形状を、仮の内径部第1工程加工断面形状として抽出する(ステップS801)。なお形状分割は、例えば、断面形状に内径側工程分割位置およびオーバーラップ量を足した位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
図26(a)は、内径側工程分割位置に、オーバーラップ量を足した位置において分割した内径部加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第1工程不要形状削除手段229は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS802)。
図26(b)は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、内径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS803)。
図26(c)は、第1工程加工断面形状で内径側工程分割位置にかかるエッジの一例を示す図である。
次に選択したエッジのうち、第1工程側にある、より−Z軸方向にあるエッジを選択する(ステップS804)。
図26(d)は、第1工程側にある、より−Z軸方向にあるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジの内径部工程分割位置での+Z軸方向の接線方向ベクトルを求め、接線方向ベクトルで形状を分割する(ステップS805)。なお形状分割は、第1工程加工断面形状に対して、選択したエッジの端点から接線ベクトルと平行な直線を埋め込むことにより行う。
図26(e)は、第1工程側にあるエッジの内径部工程分割位置での+Z軸方向の接線方向ベクトルで形状分割した一例を示す図である。
最後に、接線ベクトルにより分割された形状のうち、第1工程側に位置しないシートを抽出・削除し(内径部工程分割位置より+Z軸方向に位置し、且つ分割位置より上方に位置する三角形状を削除し)、残った形状を内径部第1工程加工断面形状とする(ステップS806)。
図27は、抽出した内径部の第1工程加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、図28及び図29に示すように、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている内径部旋削加工断面形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている内径側工程分割位置からパラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を引いた位置で分割し、この分割位置より+Z側に位置する形状を、仮の内径部第2工程加工断面形状として抽出する(ステップS901)。なお形状分割は、断面形状に内径側工程分割位置およびオーバーラップ量を足した位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
図29(a)は、内径側工程分割位置からオーバーラップ量を引いた位置において分割した内径部加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第2工程不要形状削除手段230は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS902)。
図29(b)は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、内径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS903)。
図29(c)は、第2工程加工断面形状の内径側工程分割位置にかかるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジのうち、第2工程側にある、より+Z軸方向にあるエッジを選択する(ステップS904)。
図29(d)は、第2工程側にある、より+Z軸方向にあるエッジの一例を示す図である。
次に、選択したエッジの内径部工程分割位置での−Z軸方向の接線方向ベクトルを求め、接線方向ベクトルで形状を分割する(ステップS905)。なお形状分割は、例えば、第2工程加工断面形状に対して、選択したエッジの端点から接線ベクトルと平行な直線を埋め込むことにより行う。
図29(e)は、第2工程側にあるエッジの内径部工程分割位置での−Z軸方向の接線方向ベクトルで形状分割した一例を示す図である。
最後に接線ベクトルにより分割された形状のうち、第2工程側に位置しないシートを抽出・削除し(内径部工程分割位置より−Z軸方向に位置し、且つ分割位置より上方に位置する三角形状を削除し)、残った形状を内径部第2工程加工断面形状とする(ステップS906)。
図30は、抽出した内径部の第2工程加工断面形状の一例を示す図である。
なお、前記抽出した外径部の第1、第2工程加工断面形状及び内径部の第1、第2工程加工断面形状は、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶される。
この結果、内径部の旋削加工において、第1工程では、図26(e)、図27に示すように、第2工程で旋削される箇所(三角形状箇所)を旋削しなくても良くなり、また第2工程では図29(e)、図30に示すように、第2工程で旋削すべき箇所(三角形状箇所)が第1工程で既に旋削されているため、その箇所の旋削が不要となる。しかも、第1工程と第2工程とがオーバーラップして加工されるため、削り残しも発生しなくなる。
次に、旋削加工データ生成手段231により、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された外径部第1加工断面形状から、第1工程の旋削外径加工データを生成する。
次に、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された内径部第1加工断面形状、パラメータ記憶部204に登録されている旋削ドリル径から、第1工程の旋削ドリルデータを生成し、旋削ドリルデータで削り残す部分から、第1工程の旋削内径加工データを生成する。
次に、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された外径部第2加工断面形状から、第2工程の旋削外径加工データを生成する。
次に、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された内径部第2加工断面形状、パラメータ記憶部204に登録されている旋削ドリル径から、第2工程の旋削ドリルデータを生成し、旋削ドリルデータで削り残す部分から、第2工程の旋削内径加工データを生成する。
また、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶された正面部旋削加工断面形状から、第1工程の正面部旋削加工データを生成する。次に、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶された背面部旋削加工断面形状から、第2工程の背面部旋削加工データを生成する。そして生成したこれらのデータを旋削加工データ記憶部232に記憶させる。
図31は、生成された旋削加工データの一例を示す図である。
また、ミル加工データ生成手段233により、旋削加工データ記憶部232に記憶されている旋削加工データから形状を360度回転させることにより旋削加工形状のソリッドモデルを生成し、加工形状記憶部219に記憶されている加工形状から差演算により除いたミル加工形状を生成する。
図32(a)は、旋削加工データから形状を360度回転させることにより生成した旋削加工形状のソリッドモデルの一例、図32(b)は、加工形状から旋削加工形状のソリッドモデルを差演算により除いた形状の一例を示す図である。
次に、ミル加工形状から製品形状と接する面を、エンドミル工具で加工する際に底面となる方向として面加工データを生成する。次に、部品形状記憶部207に記憶されている部品形状から穴加工を行う穴加工データを生成する。そして生成したこれらのデータをミル加工データ記憶部234に記憶させる。
最後に、加工プログラム生成手段235により、旋削加工データ記憶部232に記憶された旋削加工データとミル加工データ記憶部234に記憶されたミル加工データとから、第1工程の加工を行う加工プログラムと第2工程を行う加工を行う加工プログラムとを順番に並べて、一つの加工プログラムとして生成する。そして生成した加工プログラムを加工プログラム記憶部236に記憶する。
なお、加工プログラムは、周知の通り、素材の形状情報及び位置情報(シーケンスデータ)、加工単位の加工方法、加工条件情報、工具情報、加工形状情報(シーケンスデータ)などから構成されている。
以上の説明で明らかなように、この実施例1によれば、旋削加工断面形状生成手段が生成した旋削加工断面形状から、旋削加工断面形状の特徴を考慮して、第1工程と第2工程の境界部に削り残しが生じないよう加工する加工プログラムを生成することができる。しかも、第1工程と第2工程の境界部に削り残しが生じないようオーバーラップさせたとしても、他方の工程で削り残し無く加工される箇所(例えば、図20、図21で説明した箇所)を削除することにより、加工箇所を極力少なくすることができ、よって各工程とも少ない削り量で足りるようになり、無駄が少ない(加工時間が短い)加工プログラムを生成することができる。
実施例2.
また、例えば図34(a)のような工程分割にかかるエッジの接線ベクトルが(1、0、0)から+Z軸方向よりの場合、第1/第2工程加工形状生成手段227、第1工程不要形状削除手段229および第2工程不要形状削除手段230は、図33、図34及び図35に示すように外径部第1工程加工断面形状を生成する。
即ち、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、図に示すように、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている外径部旋削加工断面形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている外径側工程分割位置に、パラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を足した位置で分割し、この分割位置より−Z軸側に位置する形状を、仮の第1工程加工断面形状として抽出する(ステップS1001)。形状分割は、例えば、断面形状に外径側工程分割位置に、オーバーラップ量を足した位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
なお、図34(a)は、外径側工程分割位置と、この外径側工程分割位置にオーバーラップ量を足した位置との一例を示す図、図34(b)は、外径部加工断面形状を、外径側工程分割位置に、オーバーラップ量を足した位置において分割した第1工程加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第1工程不要形状削除手段229は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS1002)。
図34(c)は、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第1工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、外径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS1003)。
図34(d)は、外径側工程分割位置にかかるエッジ一例を示す図である。
次に、選択したエッジのうち、ステップS1003で選択しなかった製品形状と接するエッジに隣接するエッジを形状分割用選択エッジとする(ステップS1004)。
図35(a)は、選択したエッジのうち、ステップS1003で選択しなかった製品形状と接するエッジに隣接するエッジ(形状分割用選択エッジ)の一例を示す図である。
次に、形状分割用選択エッジの工程分割位置端点での方向ベクトルを取得する(ステップS1005)。
次に、第1工程加工断面形状の場合、接線方向ベクトルが(1.0,0.0,0.0)より-Z方向寄りならば、(1.0,0.0,0.0)を方向ベクトルとして形状分割エッジを生成し、形状を分割する。接線方向ベクトルが(1.0,0.0,0.0)から+Z方向寄りならば、接線ベクトルを方向ベクトルとして形状分割エッジを生成し、形状を分割する(ステップS1006)。
図35(b)は、形状分割した一例を示す図である。
接線ベクトルにより分割された形状のうち、第1工程側に位置しないシート(形状)を抽出・削除し(外径部工程分割位置より+Z軸方向に位置し、且つ分割位置より左方に位置する長方形形状を削除し)、残った形状を外径部第1工程加工断面形状とする(ステップS1007)。
図35(c)は、抽出した外径部第1工程加工断面形状の一例を示す図である。
また、例えば図37(a)のような工程分割にかかるエッジの接線ベクトルが(1、0、0)から−Z軸方向よりの場合、第1/第2工程加工形状生成手段227、第1工程不要形状削除手段229および第2工程不要形状削除手段230は、図36、図37及び図38に示すように第2工程加工断面形状を生成する。
まず、第1/第2工程加工断面形状生成手段227は、正面 背面 外径 内径形状記憶部225に記憶されている外径部旋削加工断面形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている外径側工程分割位置からパラメータ記憶部204に記憶されたオーバーラップ量を引いた位置で分割し、この分割位置より+Z軸側に位置する形状を、仮の第2工程加工断面形状として抽出する(ステップS1101)。形状分割は、例えば、断面形状に外径側工程分割位置からオーバーラップ量を引いた位置においてX軸と平行な直線を埋め込むことにより行う。
なお、図37(a)は、外径側工程分割位置と、この外径側工程分割位置からオーバーラップ量を引いた位置との一例を示す図、図37(b)は、外径部加工断面形状を、外径側工程分割位置からオーバーラップ量を引いた位置において分割した第2工程加工断面形状の一例を示す図である。
次に、第2工程不要形状削除手段230は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジを取得する(ステップS1102)。
図37(c)は、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジの一例を示す図である。
次に、第2工程加工断面形状で製品形状に接するエッジのうち、外径側工程分割位置にかかるエッジを選択する(ステップS1103)。
図37(d)は、外径側工程分割位置にかかるエッジ一例を示す図である。
次に、選択したエッジのうち、S1103で選択しなかった製品形状と接するエッジに隣接するエッジを形状分割用選択エッジとする(ステップS1104)。
図38(a)は、選択したエッジのうち、S1103で選択しなかった製品形状と接するエッジに隣接するエッジ(形状分割用選択エッジ)の一例を示す図である。
次に、形状分割用選択エッジの工程分割位置端点での方向ベクトルを取得する(ステップS1105)。
次に、第2工程加工断面形状の場合、接線方向ベクトルが(1.0,0.0,0.0)より+Z方向寄りならば、(1.0,0.0,0.0)を方向ベクトルとして形状分割エッジを生成し、形状を分割する。接線方向ベクトルが(1.0,0.0,0.0)から−Z方向寄りならば、接線ベクトルを方向ベクトルとして形状分割エッジを生成し、形状を分割する(ステップS1106)。
図38(b)は、形状分割した一例を示す図である。
接線ベクトルにより分割された形状のうち、第2工程側に位置しないシートを抽出・削除し(外径部工程分割位置より−Z軸方向に位置し、且つ分割位置より右方に位置する長方形形状を削除し)、残った形状を外径部第2工程加工断面形状とする(ステップS1107)。
図38(c)は、抽出した外径部第2工程加工断面形状の一例を示す図である。
以上の説明で明らかなように、この実施例2によれば、旋削加工断面形状生成手段が生成した旋削加工断面形状から、旋削加工断面形状の特徴を考慮して第1/第2工程加工断面形状を生成することができるため、オーバーラップさせる必要が無いときはオーバーラップさせないような加工プログラムを生成することができ、ひいては削りの残しが無く、且つ無駄が少ない(加工時間が短い)加工プログラムを生成することができる。
実施例3.
前記実施例では、オーバーラップ量の設定を、パラメータ設定手段203より操作者が行うものについて説明したが、図39〜図41に示すように、オーバーラップ量決定手段226を設け、このオーバーラップ量決定手段226にて自動的にオーバーラップ量を設定するようにしても良い。
即ち、図39は、オーバーラップ量決定手段226の動作を説明するためのフローチャートであり、以下、オーバーラップ量決定手段226の動作をこれに基づいて説明する。
まず、パラメータでオーバーラップ量を決定するか、使用する工具からオーバーラップ量を決定するかをパラメータ記憶部に設定されているオーバーラップ量決定方法により判定する(ステップS1201)。
パラメータでオーバーラップ量を決定する場合は、パラメータ記憶部204に記憶されているオーバーラップ量のパラメータからオーバーラップ量を決定する(ステップS1202)。
使用する工具からオーバーラップ量を決定する場合は、旋削外径形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている外径側工程分割位置で分割し、−Z軸側にある形状を仮の第1工程旋削外径形状とし、+Z軸側にある形状を仮の第2工程旋削外径形状とする(ステップS1203)。
次に、パラメータ記憶部204に記憶されている工具情報から、パラメータ記憶部204に記憶されている素材材質と一致する、加工を行う加工部が第1工程の工具を選択し、次に仮の第1工程旋削外径形状を解析し削り残しが最小となる切込み角、刃先角の工具を選択し、選択した工具の刃先R量を、第1工程旋削外径形状のオーバーラップ量としてパラメータ記憶部204に記憶する(ステップS1204)。
なお、前記削り残しが最小となる切込み角、刃先角の工具を選択するとは、次のようなことを指す。即ち、図40のような切込み角、刃先角で旋削加工を行う場合に、副切れ刃角以上に切込みことができないため、図41のような削り残しが発生する。そのため、加工形状の工具が切り込む位置や形状と、工具の切込み角、刃先角の組み合わせから削り残しが最小となる工具を選択することを指す。
また、刃先Rとは、図40のように旋削の刃先にある小さな丸みのRことで、刃先Rにより削り残しが発生する。
次に、パラメータ記憶部204に記憶されている工具情報から、パラメータ記憶部204に記憶されている素材材質と一致する、加工を行う加工部が第2工程の工具を選択し、次に仮の第2工程旋削外径形状を解析し削り残しが最小となる切込み角、刃先角の工具を選択し、選択した工具の刃先R量を、第2工程旋削外径形状のオーバーラップ量としてパラメータ記憶部204に記憶する(ステップS1205)。
次に、使用する工具からオーバーラップ量を決定する場合は、旋削内径形状を、工程分割位置記憶部217に記憶されている内径側工程分割位置で分割し、−Z軸側にある形状を仮の第1工程旋削内径形状とし、+Z軸側にある形状を仮の第2工程旋削内径形状とする(ステップS1206)。
次に、パラメータ記憶部204に記憶されている工具情報から、パラメータ記憶部204に記憶されている素材材質と一致する、加工を行う加工部が第1工程の工具を選択し、次に仮の第1工程旋削内径形状を解析し削り残しが最小となる切込み角、刃先角の工具を選択し、選択した工具の刃先R量を、第1工程旋削内径形状のオーバーラップ量としてパラメータ記憶部204に記憶する(ステップS1207)。
次に、パラメータ記憶部204に記憶されている工具情報から、パラメータ記憶部204に記憶されている素材材質と一致する、加工を行う加工部が第2工程の工具を選択し、次に仮の第2工程旋削内径形状を解析し削り残しが最小となる切込み角、刃先角の工具を選択し、選択した工具の刃先R量を、第2工程旋削内径形状のオーバーラップ量としてパラメータ記憶部204に記憶する(ステップS1208)。
以上の説明で明らかなように、この実施例3によれば、旋削加工断面形状を考慮して、旋削加工を行う工具データからオーバーラップ量を決定しているので、無駄が少ないオーバーラップ量を自動的に設定できる。
この発明に係る数値制御プログラミング方法及びその装置は、削り残しなどが無い加工プログラムを生成する場合に用いるのに適している。
101 ソリッドモデル、102 数値制御プログラミング装置、103 加工プログラム、203 パラメータ入力手段、204 パラメータ記憶部、205 部品形状入力手段、206 部品形状配置手段、207 部品形状記憶部、208 素材形状入力手段、209 素材形状生成手段、210 素材形状配置手段、211 素材形状記憶部、212 第1取付け具形状設定手段、213 第1取付け具形状記憶部、214 第2取付け具形状設定手段、215 第2取付け具形状記憶部、216 工程分割位置設定手段、217 工程分割位置記憶部、218 加工形状生成手段、219 加工形状記憶部、220 旋削加工形状生成手段、221 旋削形状記憶部、222 旋削加工断面形状生成手段、223 旋削加工断面形状記憶部、224 正面 背面 外径 内径形状分割手段、225 正面 背面 外径 内径形状記憶部、226 オーバーラップ量設定手段、227 第1/第2工程加工断面形状生成手段、228 第1/第2工程加工断面形状記憶部、229 第1工程不要形状削除手段、230 第2工程不要形状削除手段、231 旋削加工データ生成手段、232 旋削加工データ記憶部、233 ミル加工データ生成手段、234 ミル加工データ記憶部、235 加工プログラム生成手段、236 加工プログラム記憶部。
【0003】
[0008]
この発明は前記の課題に鑑みてなされたもので、無駄な加工領域を生成することなく、隣接する加工領域との間に段差や削り残しが発生するのを防止することができる数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009]
この発明にかかる数値制御プログラミング方法は、前記目的を達成させるため、第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング方法において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、工程分割位置及び工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶ステップと、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成ステップと、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成ステップと、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成ステップと、前記工程分割位置と前記第1工程旋削加工形状のシートモデルから工程分割位置にかかるエッジを選択し、この選択したエッジから接線方向ベクトルを求めて、この接線方向ベクトルにより、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無いシートモデルを分割削除する第1工程無駄形状削除ステップと、前記工程分割位置と前記第2工程旋削加工形状のシートモデルから工程分割位置にかかるエッジを選択し、この選択したエッジから接線方向ベクトルを求めて、この接線方向ベクトルにより、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無いシートモデルを分割削除する第2工程無駄形状削除ステップと、を備えるものである。
[0010]
また、この発明にかかる数値制御プログラミング方法は、削り残しが最小となる切込み角、刃先角を有する工具の刃先R量から前記オーバーラップ量を自動決定するものである。
[0011]
また、この発明にかかる数値制御プログラミング装置は、第1主軸のチャ
【0004】
ックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング装置において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、工程分割位置及び工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶手段と、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成手段と、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成手段と、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成手段と、前記工程分割位置と前記第1工程旋削加工形状のシートモデルから工程分割位置にかかるエッジを選択し、この選択したエッジから接線方向ベクトルを求めて、この接線方向ベクトルにより、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無いシートモデルを分割削除する第1工程無駄形状削除手段と、前記工程分割位置と前記第2工程旋削加工形状のシートモデルから工程分割位置にかかるエッジを選択し、この選択したエッジから接線方向ベクトルを求めて、この接線方向ベクトルにより、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無いシートモデルを分割削除する第2工程無駄形状削除手段と、を備えるものである。
[0012]
また、この発明にかかる数値制御プログラミング装置は、前記数値制御プログラミング装置に、削り残しが最小となる切込み角、刃先角を有する工具の刃先R量から前記オーバーラップ量を自動決定するオーバーラップ量決定手段を更に設けたものである。
発明の効果
[0013]
この発明によれば、無駄な加工領域を生成することなく、隣接する加工領域との間に段差や削り残しが発生するのを防止することができる。
[0014]
またこの発明によれば、オーバーラップ量を工具情報から自動決定するので、無駄が少ないオーバーラップ量を設定できる。
図面の簡単な説明
[0015]
[図1]この発明に係る数値制御プログラミング装置が適用されるCAD/CA
【0012】
位置記憶部217に記憶された工程分割位置とから、第1工程加工として無駄になる形状を削除し、この削除した断面形状を第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶させる第1工程不要形状削除手段である。
230は部品形状記憶部207に記憶された部品形状と、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第2工程加工断面形状と、工程分割位置記憶部217に記憶された工程分割位置とから、第2工程加工として無駄になる形状を削除し、この削除した断面形状を第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶させる第2工程不要形状削除手段である。
231は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第1工程加工断面形状のシートモデルと、第1/第2工程加工断面形状記憶部228に記憶された第2工程加工断面形状のシートモデルとから、旋削加工を行う形状を表す旋削加工データを生成する旋削加工データ生成手段、232は生成された旋削加工データを記憶する旋削加工データ記憶部である。
[0026]
233は部品形状記憶部207に記憶された部品形状のソリッドモデルと、加工形状記憶部219に記憶された加工形状のソリッドモデルと、旋削加工データ記憶部232に記憶された旋削加工データとから、点加工、線加工、面加工を行う加工データを生成するミル加工データ生成手段である。234は生成されたミル加工データを記憶するミル加工データ記憶部である。
235は旋削加工データ記憶部232に記憶された旋削加工データと、ミル加工データ記憶部234に記憶されたミル加工データとから、第1工程の加工を行う加工プログラムと第2工程を行う加工を行う加工プログラムとを順番に並べて、一つの加工プログラムとして生成する加工プログラム生成手段である。236は生成された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部である。
なお、前記各手段は、主にソフトウエアにより構成されている。
[0027]
また、以下、部品形状のソリッドモデルを部品形状、素材形状のソリッドモデルを素材形状、第1取付け具形状のソリッドモデルを第1取付け具形状

Claims (5)

  1. 第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング方法において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、前記工程の工程分割位置及び前記工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶ステップと、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成ステップと、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成ステップと、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成ステップと、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第1工程不要形状削除ステップと、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第2工程不要形状削除ステップと、を備えることを特徴とする数値制御プログラミング方法。
  2. 前記オーバーラップ量は、工具情報から自動決定することを特徴とする請求項1に記載の数値制御プログラミング方法。
  3. 請求項1または2に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  4. 第1主軸のチャックで素材を把持して第1工程の加工を行うとともに、第1工程の加工後、前記素材を第2主軸のチャックに持ち替えて第2工程の加工を行う数値制御装置付工作機械を制御する加工プログラムを、生成する数値制御プログラミング装置において、部品形状のソリッドモデル、素材形状のソリッドモデル、前記工程の工程分割位置及び前記工程間のオーバーラップ量を記憶する記憶手段と、前記部品形状のソリッドモデルに基づいて旋削加工形状のソリッドモデルを生成する旋削加工形状生成手段と、前記旋削加工形状のソリッドモデルに基づいてX−Z平面上の旋削断面形状のシートモデルを生成する旋削加工断面形状生成手段と、前記旋削断面形状のシートモデル、工程分割位置及びオーバーラップ量に基づいて前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデル及び前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルを生成する第1/第2工程加工断面形状生成手段と、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第1工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第1工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第1工程不要形状削除手段と、前記工程分割位置の近傍の形状を解析し、前記第2工程の旋削加工断面形状のシートモデルから、第2工程の旋削加工断面形状のオーバーラップ部位で加工する必要の無い形状を削除する第2工程不要形状削除手段と、を備えることを特徴とする数値制御プログラミング装置。
  5. 前記オーバーラップ量を工具情報から自動決定するオーバーラップ量決定手段を設けたことを特徴とする請求項4に記載の数値制御御プログラミング装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103620511B (zh) * 2011-06-23 2016-01-20 三菱电机株式会社 自动编程装置及控制指令生成方法
CN102566506B (zh) * 2011-12-23 2014-02-26 东南大学 组合水切割过程的在线协调控制与Petri网验证方法
US20160011584A1 (en) * 2013-05-15 2016-01-14 Mitsubishi Electric Corporation Numerical-control machining-program creation device
JP5436733B1 (ja) * 2013-05-15 2014-03-05 三菱電機株式会社 数値制御加工プログラム作成装置
JP6691851B2 (ja) * 2016-08-23 2020-05-13 三菱重工業株式会社 素材形状の決定方法、加工方法、素材形状の決定システム及び素材形状の決定プログラム
WO2018042704A1 (ja) 2016-09-02 2018-03-08 三菱電機株式会社 指令値生成装置
CN108765585A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 红塔烟草(集团)有限责任公司 一种三维模型装配体拆分去杂方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62136340A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Fanuc Ltd 4軸旋盤用ncプログラムの修正方法
JPS63196906A (ja) * 1987-02-10 1988-08-15 Fanuc Ltd 旋盤用プログラミング装置
CA1339155C (en) * 1987-07-28 1997-07-29 David M. Dundorf Computer produced carved signs and method and apparatus for making same
JP2764941B2 (ja) 1988-09-19 1998-06-11 トヨタ自動車株式会社 カッター軌跡の設定方法
JPH0688191B2 (ja) * 1988-11-15 1994-11-09 オ−クマ株式会社 数値制御情報作成装置における加工部位の決定方法
JPH0773818B2 (ja) * 1989-11-17 1995-08-09 オークマ株式会社 旋削加工における加工範囲自動決定方法及び旋盤用自動プログラミングシステム
JPH03265906A (ja) 1990-03-15 1991-11-27 Fanuc Ltd 対話形数値制御装置のプログラミング方式
JP2752787B2 (ja) * 1990-11-29 1998-05-18 オ−クマ株式会社 数値制御情報作成装置
JPH05204432A (ja) * 1992-01-30 1993-08-13 Sanyo Electric Co Ltd Ncデータ自動生成装置
JP3702496B2 (ja) * 1995-07-10 2005-10-05 三菱電機株式会社 数値制御装置を用いた加工方法
JPH09218706A (ja) 1996-02-14 1997-08-19 Toyota Motor Corp 加工方法とそのためのプログラム作成装置および加工装置
GB9922248D0 (en) * 1999-09-21 1999-11-17 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to methods and apparatus for machining workpieces
KR100434025B1 (ko) 2001-12-31 2004-06-04 학교법인 포항공과대학교 스텝-엔씨(step-nc) 용 파트 프로그램을 자동생성하는 방법
JP3749188B2 (ja) * 2002-02-21 2006-02-22 三菱電機株式会社 数値制御プログラミング装置及び数値制御プログラミング方法
US7577492B2 (en) * 2003-07-04 2009-08-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Automatic programming method and automatic programming device
DE10341776B4 (de) 2003-09-10 2007-09-27 P & L Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines rotierenden, spanabhebenden Werkzeugs
US7257462B2 (en) * 2004-09-14 2007-08-14 Ugs Corp. System, method, and computer program product for localized cavity milling design
JP2006181691A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Yamazaki Mazak Corp 自動プログラミング装置における加工工程自動分割方法及び装置
JP3983781B2 (ja) 2005-09-22 2007-09-26 三菱電機株式会社 数値制御プログラミング装置及び数値制御プログラミング方法
JP2006068901A (ja) 2005-11-16 2006-03-16 Makino Milling Mach Co Ltd 工作機械の制御装置
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
DE102009008124A1 (de) * 2009-02-09 2010-08-19 Deckel Maho Pfronten Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten zum Steuern eines Werkzeugs an einer zumindest 5 Achsen umfassenden Werkzeugmaschine

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