JPWO2012059956A1 - 数値制御加工プログラム作成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

Abstract

加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、形状データの研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する装置において、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段（２）、（４）と、研磨代データに基づいて、形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段（５）と、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成する数値制御加工プログラム生成処理手段（６）とを備える構成とし、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成できるようにした。

Description

この発明は、工作機械を数値制御（Numerical Control；以下ＮＣと略す）するためのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム作成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係り、特に研磨代を含むＮＣ加工プログラムの作成に関するものである。

近年、ＮＣ加工プログラム作成装置のプログラム作成支援機能の充実化が進み、オペレータが製作図面を見ながら加工対象物の座標値を設定していくことで、容易にＮＣ加工プログラムを作成できるようになった。また、設計者がＣＡＤシステムを用いてモデリングしたＣＡＤデータを、ＮＣ加工プログラム作成装置に直接読み込んでＮＣ加工プログラムの作成を行なえる装置も登場している。

ところが、製作図面を見ながらＮＣ加工プログラムを直接プログラミング（修正）する場合には、オペレータが手計算や電卓で加工目標寸法を計算するとともに、計算結果に基づいて補正した座標値をＮＣ加工プログラムに入力していく方法が採られていた。この方法では、ＮＣ加工プログラムの修正が煩雑であるために計算ミスや入カミスを招き易く、作成されたＮＣ加工プログラムの信頼性に欠けるという問題があった。

このため、型構造物を加工して最終構造物を作成する場合に、面仕上げが必要な加工面に対して、取代（仕上げ代）を画面上で入力し、取代を付与した構造物データを作成し、次に工具ヘッドと取代付構造物との工具軌跡を作成し、画面上で干渉の確認を行ない、干渉発生状態において、オペレータはより長い工具に変更して、再度干渉の確認を行なうことで、この取代を加工するための工具軌跡データを作成するものが提案されている（特許文献１参照）。

また、他の従来例として、予め属性とそれに対応する取代量などを設定した属性リストを用意し、各面に属性を付与した最終体の形状データを作成する最終体用ＣＡＤと、最終体形状データと属性リストに基づいて、最終体形状の各面に対してその属性に応じた取代量の取代を付加した中間体の形状データを作成する中間体用ＣＡＤと、最終体形状データと属性リストに基づいて、自動的に中間体から取代を切削するための工具軌跡を算出する中間体加工用ＣＡＭを有するものが提案されている（特許文献２参照）。

特開平９−１６６５７号公報 特開２００４−２７２８３７号公報

しかしながら、上記の従来技術では、最終構造物に対して取代をつける技術に関するもので、鋳造により得られた鋳物に対して切削加工を行う工具軌跡を求めるものであり、研磨代という概念もなく、研磨代を残すように加工するというものではなく、取代を切削加工して取り去るというものであった。
また、製品としての機能や性能に関わる部位の加工については、加工不良を生じさせないように、工具の刃先Ｒによる削り残しを考慮してＮＣ加工プログラムを作成する必要があるが、上記の従来技術では、削り残しが生じる場合があるという問題があった。

また、ＮＣ加工プログラム作成装置が、ＣＡＤデータを読み込んでＮＣ加工プログラムを作成する機能を有している場合には、予め研磨代を見込んだ加工目標寸法で加工対象物の形状をモデリングしておく方法が採られる。この方法では、設計者やＣＡＤデータ作成者に、加工目標寸法を計算してＮＣ加工プログラムに入力する作業を強いることになり、手間がかかるという問題があった。

この発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができるＮＣ加工プログラム作成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得ることを目的としている。

またこの発明は、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができ、しかも研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができるＮＣ加工プログラム作成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得ることを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するステップとを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、前記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、前記調整量を工具データより取得するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度〜１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム生成処理手段とを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成する手段を有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、前記調整量を工具データより取得する手段を有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度〜１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成する手段を有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識する手段を有するものである。

この発明によれば、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することができる。

また、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して、研磨代を有する形状データを生成するので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができる。

また、調整量を工具データより取得するので、オペレータが調整量を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。

また、研磨代部の凹隅部に盗みを生成するので、凹隅部も研磨加工により仕上がるようにすることができる。

また、盗み種類を自動認識するので、オペレータが盗み種類を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。

この発明の実施例１に係るＮＣ加工プログラム作成装置を示すブロック図である。 この発明の実施例１に係る研磨代データテーブルを示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形方法を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部における形状データ変形処理の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部の研磨代形状を生成する場合の動作を示すフローチャートである。 図５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に係る形状データ変形処理部が種々の形状に研磨代形状を生成する場合の動作を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部の研磨盗み形状を生成する場合の動作を示すフローチャートである。 図８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に係る研磨盗み形状の他の例を示す図である。 この発明の実施例１に係る、研磨盗み種類、データ設定範囲、盗み幅や盗み深さの意味などを示す図である。 この発明の実施例１に係る研磨代形状に調整量を設けない場合と調整量を設けた場合との比較を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部が研磨代形状に調整量を設ける場合の動作を示すフローチャートである。 図１３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２に係るＮＣ加工プログラム生成処理部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施例２に係る研磨代データテーブルを示す図である。 この発明の実施例３に係るＮＣ加工プログラム生成処理部の動作を示すフローチャートである。

実施例１．
以下この発明の実施例１を、図１〜図１４を用いて説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、この発明の実施例１に係るＮＣ加工プログラム作成装置の構成を示すブロック図である。ＮＣ加工プログラム作成装置１０１は、ＣＡＤデータ入力部１、形状データ保存部２、対話操作処理部３、研磨代データ保存部４、形状データ変形処理部５、ＮＣ加工プログラム生成処理部６、表示部７、指示入力部８及び工具データ保存部９を有している。

なお、このＮＣ加工プログラム作成装置１０１は、ＮＣ加工プログラム作成装置そのものとして構築されることなく、パーソナルコンピュータ内や、ＮＣ装置内に構築される場合もある。またハードウエア構成は、ＣＰＵ、メモリなどを有する一般のパーソナルコンピュータと実質的に同一であり、また対話操作処理部３、形状データ変形処理部５、ＮＣ加工プログラム生成処理部６などは、ソフトウエアにより構成されている。

ＣＡＤデータ入力部１は、ＣＡＤシステムやＣＡＤデータ記憶装置などの外部装置などからＣＡＤデータ２０を入力し、形状データ保存部２へ送る。ＣＡＤデータ２０は、ＣＡＤシステム等を用いて作成された加工対象物（被加工物）の形状データ（加工対象物の基準寸法）やＣＡＤシステム上で設定した面粗さ情報である寸法公差（または公差等級）に関するデータなどを含んで構成されている。形状データ保存部２は、ＣＡＤデータ入力部１からのＣＡＤデータ２０を記憶するメモリなどの記憶手段である。
表示部７は、液晶モニタなどの表示端末であり、ＣＡＤデータ２０、ユーザによって指定された形状データの図形要素、ユーザによって入力された研磨代データ、盗み形状データ（盗み種類、盗み幅、盗み深さ）等を表示する。
指示入力部８は、マウスやキーボードを備えて構成され、ユーザからの指示情報（後述する研磨代データテーブル５１のデータなど）を入力する。入力された研磨代データなどのデータは、対話操作処理部３へ送られる。

対話操作処理部３は、対話操作処理に要する画面を表示し、また形状データ保存部２に保存されているＣＡＤデータ２０や研磨代データの入力欄、調整量の入力欄などを表示部７に表示させるとともに、指示入力部８からの指示情報を入力する。また対話操作処理部３は、例えばオペレータがマウス等によって指定した形状データの図形要素と、オペレータがキーボードから入力した図形要素に対応する研磨代データや調整量を指示入力部８から受け付ける。また対話操作処理部３は、指示入力部８からの指示情報に基づいて、ＣＡＤデータ２０の形状データの図形要素と寸法公差データ、研磨代データ、調整量とを対応付けるとともに、対応付けしたデータ（図２に示す研磨代データテーブル５１）を研磨代データ保存部４に記憶させる。

更に対話操作処理部３は、盗み種類（ひら盗み、まる盗み、たて盗み）の入力欄、盗み幅の入力欄、盗み深さの入力欄などを、表示部７に表示させるとともに、表示部７に表示された前記画面より指示入力部８を通じて入力された、盗み種類と盗み幅と盗み深さとを、ＣＡＤデータ２０の形状データの図形要素に対応付けるとともに、この対応付けしたデータ（図２に示す研磨代データテーブル５１）を研磨代データ保存部４に記憶させる。
また研磨代データ保存部４は、対話操作処理部３からの研磨代データテーブル５１を記憶するメモリなどの記憶手段である。

形状データ変形処理部（形状データ変形処理手段）５は、研磨代データ保存部４に保存された研磨代データテーブル５１のデータを読み出して、形状データ保存部２に保存された形状データから、形状データのうち研磨代データに関係している各図形要素の移動量を算出し、研磨代を満たすよう形状データを変形（図形要素の位置を移動）させる。また形状データ変形処理部５は、前記研磨代を満たすよう変形させた形状を、研磨盗み形状を含む形状に更に変形させるとともに、工具のノーズＲによる削り残しが研磨後に残らないよう変形させる。また形状データ変形処理部５は、変形後の形状データをＮＣ加工プログラム生成処理部６に入力する。
ＮＣ加工プログラム生成処理部（ＮＣ加工プログラム生成処理手段）６は、変形後の形状データの各図形要素の形状や位置、工具データ保存部９に記憶された工具データなどに基づいて、ＮＣ加工プログラム３０を生成し外部出力する。

ここで、研磨代データ保存部４に保存される研磨代データテーブル５１の構成について説明する。図２は研磨代データテーブル５１の構成の一例を示す図である。研磨代データテーブル５１は、「図形要素」と「研磨代」と「調整量」と「盗み種類」と「盗み幅」と「盗み深さ」とがそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。研磨代データテーブル５１では、各行が１つの研磨代データを表している。
「図形要素」のフィールドは、研磨代データの設定対象となる図形要素を表しており、形状データ保存部２に保存された形状データの図形要素（面、稜線、頂点など）のＩＤ（ｒＮｏ．」）と対応付けられている。「研磨代」のフィールドは、研磨代の寸法を表し、「調整量」は、削り残しが発生しないように研磨代の稜線（工具のノーズＲによる削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する寸法を表す。また、盗み（研磨盗み）は、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくものであるが、「盗み種類」のフィールドは、ひら盗み、まる盗み、たて盗みの何れか一つの盗み種類を表し、また「盗み幅」のフィールド、「盗み深さ」のフィールドは、盗み種類に対応する寸法を表す。
なお調整量、盗みについては、図８〜図１４を用いて後で詳述する。

次に、研磨代を満たす形状データの変形について、図１〜図７を用いて説明する。
先ず、研磨代を満たすよう形状データを変形する方法について、主に図３を用いて説明する。
オペレータが、先ず指示入力部８を操作して、加工プログラム作成装置を研磨代設定モードとすると、対話処理部３は、形状データ保存部２に保存されている形状データ６１、研磨代データ入力欄、調整量データ入力欄、盗み種類（ひら盗み、まる盗み、たて盗み）データ入力欄、盗み幅データ入力欄及び盗み深さデータ入力欄を、表示部７に表示させる。この表示時に、盗み種類、盗み幅及び盗み深さの各データを入力する際に参考となる、図１１に示すような盗みガイド表示を行うこともできる。

次にオペレータは、指示入力部８のマウスなどを使用して表示部７に表示されているカーソルを操作し、形状データ６１の研磨代データを設定したい箇所（この例の場合、稜線３０１Ａ）を指定する。なおこの時指定された稜線はハイライト表示される。次に、指示入力部８のテンキーなどを使用して、前記研磨代データ入力欄に研磨代データを、調整量データ入力欄に調整量データを、盗み種類データ入力欄に盗み種類を、盗み幅データ入力欄に盗み幅データを、盗み深さデータ入力欄に盗み深さデータを夫々入力し、指示入力部８の確定キーを操作する。なお、この例の場合は、研磨代データ以外はデータを入力していない。
オペレータが前記の操作を行うと、対話処理部３は、図示するような形状データ６１の稜線３０１Ａに対応する研磨代データＤ１１を作成し、研磨代データテーブル５１として研磨代データ保存部４に保存する。
なお、表示部７に表示される形状データ６１は、ＣＡＤデータ２０から旋削軸を中心軸として素材を回転させることにより、旋削加工を行なう旋削加工面を抽出した形状から生成した＋ＸＺ平面上の断面形状である。

次に、形状データ変形処理部５は、形状データ６１、研磨代データテーブル５１を参照し、研磨代データＤ１１を満たすよう稜線３０１Ａを平行移動させる。このときの移動量Δは研磨代０．３ミリとなる。またこのとき、稜線３０１Ａに隣接する稜線３０２と稜線３０３は、平行移動しないで、稜線を延長させる。稜線３０１Ａは移動量Δの移動距離によって移動後、稜線３０１Ｂとなる。
次に形状データ変形処理部５による形状データの変形処理が終了すると、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、変形後の形状データの各図形要素の形状や位置、工具データなどに基づいてＮＣ加工プログラム３０を生成し外部出力する。なお、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、研磨代設定前の図形要素（稜線３０１Ａ）に面粗さが設定されている場合、移動後の稜線３０１Ｂにも、稜線３０１Ａの面粗さ情報が引き継がれるよう、ＮＣ加工プログラム３０を生成する。

図４は、この発明の実施の形態１に係るＮＣ加工プログラム作成装置の形状データ変形処理部５の動作を示すフローチャートである。
形状データ変形処理部５では、まず研磨代データ保存部４に保存されている研磨代データテーブル５１内の研磨代データと形状データ保存部２に保存された形状データ６１とを用いて、研磨代形状を生成する（ステップＳ１）。

次に形状データ変形処理部５は、生成した研磨代形状と、形状データ保存部２に保存された形状データ６１とを和演算し足し合わせる（ステップＳ２）。なお、和演算は幾何解析により求めることができる。
次に形状データ変形処理部５は、ステップＳ３で未処理の研磨代データがあるか否かを判断し、未処理の研磨代データがある場合、研磨代データごとにステップＳ１、ステップＳ２の変形処理を繰り返す。また未処理の研磨代データがなくなると、形状データの変形処理を終了する。

ここで、形状データ変形処理部５の詳細動作（図４のステップＳ１の詳細）について、図５、図６を用いて説明する。
即ち、図５において、研磨代設定された稜線４０１Ａを平行移動した稜線４０１Ｂを生成する（ステップＳ１１）。図６（ａ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａと平行移動した稜線４０１Ｂを示す一例である。
次に、研磨代設定された稜線４０１Ａの始点に隣接する稜線４０２に応じた稜線４０１Ｃを生成する（ステップＳ１２）。図６（ｂ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａの始点に隣接する稜線４０２に応じた稜線４０１Ｃを示す一例である。
次に、研磨代設定された稜線４０１Ａの終点に隣接する稜線４０３に応じた稜線４０１Ｄを生成する（ステップＳ１３）。図６（ｃ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａの終点に隣接する稜線４０３に応じた稜線４０１Ｄを示す一例である。

次に、研磨代設定された稜線４０１Ａを平行移動して生成した稜線４０１Ｂで不要な部位を削除する（ステップＳ１４）。図６（ｄ）は、この不要な部位を削除した稜線４０１Ｂの一例示す図である。
次に、研磨代設定された稜線４０１Ａと、平行移動して生成した稜線４０１Ｂと、研磨代設定された稜線の始点に生成した稜線４０１Ｃと、研磨代設定された稜線の終点に生成した稜線４０１Ｄを繋ぎあわして一つの閉ループとして研磨代形状７２を生成する（ステップＳ１５）。図６（ｅ）は、この生成した研磨代形状７２を示す一例である。

なお、研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線との接続状況（研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線とがなす角度）に応じて、研磨代設定された稜線の始点に隣接する稜線に対して、図７に示すように稜線を生成する。
即ち、図７（ａ）は、研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線との接続状況が、研磨代設定された稜線５０１Ａとこの稜線５０１Ａに隣接する稜線５０２とのなす角度が０度以上９０度以下の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５０１Ａの始点から、研磨代設定された稜線５０１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５０１Ｂと交わるように、稜線５０１Ａに対して垂直方向に稜線５０１Ｃを生成する。

また、図７（ｂ）は、研磨代設定された稜線５１１Ａとこの稜線５１１Ａに隣接する稜線５１２とのなす角度が９０度より大きく１８０度未満の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５１１Ａの始点から、研磨代設定された稜線５１１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５１１Ｂと交わるように、隣接する稜線５１２の稜線５１１Ａの始点位置での接線方向に稜線５１１Ｃを生成する。

また、図７（ｃ）は、研磨代設定された稜線５２１Ａとこの稜線５２１Ａに隣接する稜線５２２とのなす角度が１８０度の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５２１Ａの始点から調整量移動した位置から、研磨代設定された稜線５２１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５２１Ｂと交わるように、研磨代設定された稜線５２１Ａに対して垂直方向に稜線５２１Ｃを生成する。なお、この例は調整量を考慮した位置から稜線５２１Ｃを生成する場合の例である。
また、図７（ｄ）は、研磨代設定された稜線５３１Ａとこの稜線５３１Ａに隣接する稜線５３２とのなす角度が１８０度より大きいの場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５３１Ａの始点から隣接する稜線５３２に沿った稜線５３１Ｃを生成する。

更にまた、図７（ｅ）は、研磨代設定された稜線５４１Ａと、この稜線５４１Ａに隣接する稜線５４２Ａとのなす角度が９０度でかつ研磨代設定されている場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５４１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５４１Ｂと、隣接する稜線５４２Ａに対して設定され多研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５４２Ｂとの交点に向かって、研磨代設定された稜線５４１Ａの始点から稜線５４１Ｃを生成する。
なお、研磨代設定された稜線の終点に隣接する稜線に対しても、前述した研磨代設定された稜線の始点に隣接する稜線の生成と同様に生成する。

次に、形状データ変形処理部５が研磨盗み形状を生成する動作について、図８〜図１１を用いて説明する。なお、研磨盗みとは、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくものである。
即ち、図８において、形状データ変形処理部５は、研磨代データ保存部４に保存された、図形要素、研磨代、調整量、盗み種類、盗み幅及び盗み深さが設定された研磨代データテーブル５１（図２参照）及び形状データ保存部２に保存された形状データ６１を参照し、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度〜１８０度の凹で接続しているかどうか調べる（ステップＳ２１）。研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線が９０度の凹で接続していない場合は、処理を終了する。

研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線が９０度〜１８０度の角度で接続し凹をなす場合、その箇所に、研磨代データテーブル５１に記憶された盗み種類、盗み幅及び盗み深さデータを用いて、図９(a)に示すように研磨盗み形状８１を生成する（ステップＳ２２）。次に生成した研磨盗み形状８１を研磨代形状から引き去る差演算を実施し、図９(b)に示すように研磨盗みがある研磨代形状８２を生成する（ステップＳ２３）。なお、図９において、６０１Ａは研磨代設定された稜線、６０１Ｂは研磨代設定された稜線６０１Ａを平行移動した稜線、６０２は研磨代設定された稜線６０１Ａに隣接する稜線である。

なお、研磨盗みとは、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくもので、そのため研磨盗み形状は用途に応じて生成する必要があるが、図１０に、図９に示す研磨盗み形状８１以外の研磨盗み形状例を示す。
また図１１は、研磨代データテーブル５１の盗みに係るデータを入力するに際し参考となる、盗み種類、データ設定範囲、盗み幅や盗み深さの意味などを示す図で、ひら盗みの場合は、底辺の長さが研磨盗み幅、上辺の長さが研磨盗み幅＋研磨深さ、上辺と底辺の距離が研磨深さとなるような盗み形状となり、またたて盗みの場合は、底辺の長さが研磨盗み幅、上辺の長さが研磨盗み幅＋研磨深さ、上辺と底辺の距離が研磨深さとなる形状を９０°回転させるような盗み形状となり、更にまたまる盗みの場合は、ひら盗みとたて盗みを組み合わせるような盗み形状となる。

また、形状データ変形処理部５が研磨盗み形状を生成する際、研磨データテーブル５１に設定された盗み種類、盗み幅及び盗み深さを用いて、研磨盗みがある研磨代形状８２を生成する場合について説明したが、形状データ変形処理部５が研磨盗み種類の自動認識機能（隣接する稜線にも研磨代が設定されている場合は、盗み種類をまる盗みと判定し、隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と平行な場合は、盗み種類をひら盗みと判定し、隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と垂直な場合は、盗み種類をたて盗みと判定する機能）を有している場合には、研磨データテーブル５１に、盗み種類を設定する必要はない。
また盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨データテーブル５１に、盗み深さを設定する必要はない。但し、この場合、盗み深さとして、研磨データテーブル５１に設定されている研磨代データを参照する必要がある。

次に、削り残しが発生しないように研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する調整量について、図１２〜図１４を用いて説明する。
即ち、例えば研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度である場合、図１２左図に示すように、工具の刃先Ｒの削り残しが発生するが、研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整しなければ、この削り残し部は研磨代の除去時に除去されず、削り残し部として残ってしまう。
このため形状データ変形処理部５は、図１３に示すように、上述した研磨代設定時に、形状データ６１及び研磨代データテーブル５１を参照して、研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度であるか否かを判断することにより、刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線かどうかを判定する（ステップＳ３１）。なお、研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度である場合は、図１２に示す直線と円弧とが滑らかに接続している場合以外に、直線と直線とが接線連続に滑らかに接続している場合もある。

工具の刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線でない場合、処理を終了し、また刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線である場合、図２に示す研磨代データテーブル５１より調整量を取得し（ステップＳ３２）、図１４に示すように、この取得した調整量に基づいて研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する量だけ研磨代形状の幅を短くする）。なお、図１４（a）は調整前の研磨代形状を示し、また図１４（b）は調整後の研磨代形状を示す。また図１４中、６０１Ａは研磨代を設定する稜線、６０１Ｂは稜線６０１Ａを研磨代分だけ平行移動した稜線、６０２Ａは調整前の稜線、６０２Ｂは調整後の稜線である。
この結果、図１２右図に示すように、隣接する稜線とのなす角度が１８０度である稜線に研磨代を設定することによって工具の刃先Ｒの削り残しが発生したとしても、前記調整量によりこの削り残し部は研磨代除去時に除去されるため、工具の刃先Ｒの削り残し部が残らない最終製品を得ることができる。

実施例２.
また実施例１では、研磨代設定された稜線６０１Ａと隣接稜線６０２が９０度の角度で接続し凹をなす場合に、形状データ変形処理部５で研磨盗み形状を生成したが、形状データ変形処理部５で研磨盗み形状を生成せずに、研磨代設定された稜線６０１Ａに対して研磨代分平行移動して生成される稜線６０１Ｂに研磨盗み属性を付加しておき、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線６０１Ｂに付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成することもできる。なおこのＮＣ加工プログラムは、使用される工具の形状に応じて研磨盗み加工を含めたＮＣ加工プログラムを生成する場合もあるし、また研磨盗み加工のみを行うＮＣ加工プログラムを生成する場合もある。

図１５は、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線に付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成する場合の動作を示すフローチャートである。
なおこの場合、図１６に示すように、研磨代データテーブル５１に盗み種類を設定しておく必要はない。また盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨代データテーブル５１に盗み深さも設定する必要がない。
図１５において、まず、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度〜１８０度の凹で接続しているかどうか調べる（ステップＳ４１）。研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度〜１８０度の凹で接続していない場合は、処理を終了する。

研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度〜１８０度の凹で接続している場合は、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とから盗み種類を判定する（ステップＳ４２）。なお、隣接する稜線にも研磨代が設定されている場合は、盗み種類をまる盗みと判定する。隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と平行な場合は、盗み種類をひら盗みと判定する。隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と垂直な場合は、盗み種類をたて盗みと判定する。
次に、研磨代データテーブル５１に保存されている盗み幅データと盗み深さデータを取得する（ステップＳ４３）。なお、盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨代データテーブル５１の盗み深さ欄にデータが入力されていないので、盗み深さとして研磨代データを取得する。

次に、ステップＳ４２により判定した盗み種類と、ステップＳ４３により取得した盗み幅と盗み深さを、形状属性として研磨代設定された稜線を平行移動した稜線に付加する（ステップＳ４４）。
この結果、ＮＣ加工プログラム生成処理部６内で、図９（b）や図１０に示す形状が認識（生成）されることになる。
そして最後にこの形状などに基づいて旋削用ＮＣ加工プログラムを生成する（ステップＳ４５）
このようにしてＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線に付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成することができる。

実施例３．
また実施例１では、オペレータが調整量を設定し、形状データ変形処理部５が、この調整量に基づいて研磨代形状の稜線を平行移動することにより、工具の刃先Ｒによる削り残し部を残さない場合について説明したが、オペレータが調整量を設定していない（又は調整量を設定しない）場合には、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が調整量を算出して、研磨代形状の稜線を平行移動させるようにしてもよい。
図１７はこの実施例におけるＮＣ加工プログラム生成処理部６の動作を示すフローチャートであるが、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、形状データ変形処理部５からの形状データ（研磨代形状を含む）より、研磨代を設定した稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度であるか否かを判断することで、刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線かどうかを判定する（ステップＳ５１）。発生しない場合は終了する。

刃先Ｒによる削り残しが発生する場合は、発生する稜線を含む加工形状を加工する工具の刃先Ｒのデータを、工具データ保存部９より取得する(ステップＳ５２)。
次に、この取得した工具の刃先Ｒのデータ分（又は工具の刃先Ｒのデータ分＋α分）だけ、図１４（b）に示すように、削り残しが発生する研磨代形状の稜線を平行移動して、隣接する稜線と接続し直す（ステップＳ５３）。
なお、この調整量の自動取得機能は、形状データ変形処理部５に持たすこともできる。

以上説明したようにこれらの実施例によれば、研磨代を反映した適切なＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。また、形状の変形に関わる箇所についてのみ研磨代データを設定すればよいので、少ない手間で所望のＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能となる。

また、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して、研磨代を有する形状データを生成するので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができる。
また、調整量を工具データより取得するので、オペレータが調整量を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。
また、研磨代部の凹隅部に盗みを生成するので、凹隅部も研磨加工により仕上がるようにすることができる。
また、盗み種類を自動認識するので、オペレータが盗み種類を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。

以上のように、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成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は、研磨代を含むＮＣ加工プログラムの作成に用いられるのに適している。

１ ＣＡＤデータ入力部、２ 形状データ保存部、３ 対話操作処理部、４ 研磨代データ保存部、５ 形状データ変形処理部、６ ＮＣ加工プログラム生成処理部、７ 表示部、８ 指示入力部、９ 工具データ保存部、３０ ＮＣ加工プログラム、５１ 研磨代データテーブル。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するステップとを有し、前記形状データ変形ステップが、前記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム生成処理手段とを有し、前記形状データ変形処理手段が、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成する手段を有するものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するステップとを有し、前記形状データ変形ステップが、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代を設定する稜線と隣接する稜線箇所に工具の刃先Ｒによる削り残しが発生するか否かを判断し、研磨代を設定する稜線と隣接する稜線箇所に工具の刃先Ｒによる削り残しが発生する場合にあっては、前記削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味した研磨代を有する形状データを生成するステップを有するものである。

またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、加工対象物の形状データと研磨代
データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して
研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形
状データのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム生成処理手段とを有し、前
記形状データ変形処理手段が、前記形状データ変形処理手段は、前記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代を設定する稜線と隣接する稜線箇所に工具の刃先Ｒによる削り残しが発生する場合にあっては、前記削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味した研磨代を有する形状データを生成する手段を有するものである。

Claims (13)

1. 加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、前記形状データに前記研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する方法において、前記加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成するステップとを有することを特徴とする数値制御加工プログラム作成方法。
2. 前記形状データ変形ステップは、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の数値制御加工プログラム作成方法。
3. 前記形状データ変形ステップは、前記調整量を工具データより取得するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の数値制御加工プログラム作成方法。
4. 前記形状データ変形ステップは、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度〜１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成するステップを有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
5. 前記形状データ変形ステップは、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識するステップを有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
6. 前記形状データ変形ステップは、前記加工対象物の形状データにおける研磨代を設定する稜線を指定するステップと、この指定された稜線に対し前記研磨代データ分だけ平行移動させるステップと、前記指定された稜線に隣接する稜線を、この稜線と前記指定された稜線との接続角度に対応した方向に、前記指定された稜線と交叉するまで延長するステップとを有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、前記形状データに前記研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する装置において、前記加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成する数値制御加工プログラム生成処理手段とを有することを特徴とする数値制御加工プログラム作成装置。
9. 前記形状データ変形処理手段は、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成する手段を有することを特徴とする請求項８に記載の数値制御加工プログラム作成装置。
10. 前記形状データ変形処理手段は、前記調整量を工具データより取得する手段を有することを特徴とする請求項９に記載の数値制御加工プログラム作成装置。
11. 前記形状データ変形処理手段は、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度〜１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成する手段を有することを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。
12. 前記形状データ変形処理手段は、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識する手段を有することを特徴とする請求項８〜１１の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。
13. 前記形状データ変形処理手段は、前記加工対象物の形状データにおける研磨代を設定する稜線を指定する手段と、この指定された稜線に対し前記研磨代データ分だけ平行移動させる手段と、前記指定された稜線に隣接する稜線を、この稜線と前記指定された稜線との接続角度に対応した方向に、前記指定された稜線と交叉するまで延長する手段とを有することを特徴とする請求項８〜１３の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。

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