JPWO2012176298A1 - 自動プログラミング装置および制御指令生成方法 - Google Patents

Abstract

無駄加工をできるだけ減らして加工する制御指令を生成するために、自動プログラミング装置において、加工工程データ生成・編集部は、外部入力された加工形状（第１の加工形状）の夫々から加工工程毎の加工形状（第２の加工形状）を生成し、工具・加工順番・工具方向編集部４は、加工工程の実行順序の入力を受け付け、加工工程調整部は、第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形する（ステップＳ１７２２）とともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して（ステップＳ１７２４）、第３の加工形状を生成し、制御指令生成部は、第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する。

Description

本発明は、工作機械を動作させる制御指令を生成する自動プログラミング装置および制御指令生成方法に関する。

従来、加工形状、加工方法、使用工具、加工条件などの記述を含んだ加工工程データに基づいて制御指令を生成する自動プログラミング装置がある（例えば特許文献１、特許文献２、および特許文献３を参照）。

特に、特許文献３に開示されている技術によれば、加工形状の加工タイプを、溝、側面溝、側面およびポケットに分類する。そして、溝および側面溝を、側面部と底面部とに分割し、いずれも輪郭部とする。側面は、荒加工と仕上げ加工とで領域の分割方法が異なる。即ち、荒加工の対象となった側面を、上面部と底面部とに分割し、仕上げ加工の対象となった側面を、側面部と底面部とに分割する。さらに、側面加工の底面部は、輪郭部と領域部とに分割する。ポケットを、仕上げ加工のみの処理で側面部と底面部とに分割する。

特許第２６０６４６０号公報 特表２００８−１４９４３１号公報 特開昭６２−２９５１１６号公報

上記特許文献３の技術によれば、穴以外の加工形状は、荒加工、仕上げ加工の特性に合わせた最終的な単純形状に分割される。形状種類や仕上げ程度あるいは表面状態によって、例えばポケット加工なら、加工工程は、荒加工形状と、側面部の仕上げ加工を行う側面仕上げ形状と、底面部の底面仕上げ形状とに分割される。ここで、段付きポケット形状の場合、作業者によって１段目のポケット加工と２段目のポケット加工とが夫々定義されると、加工工程は、１段目の荒加工形状、側面仕上げ形状、底面仕上げ形状と、２段目の荒加工形状、側面仕上げ形状、底面仕上げ形状とに分割されるが、１段目の底面仕上げ形状の一部領域が２段目の荒加工により切削されるため、当該領域にかかる仕上げ加工が無駄加工になるといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無駄加工をできるだけ減らして加工する制御指令を生成する自動プログラミング装置および制御指令生成方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成部と、前記加工工程の実行順序の入力を受け付ける加工順番編集部と、前記第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工工程調整部と、前記第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる自動プログラミング装置は、オペレータにより入力された加工工程の順序を実行できるように加工形状を変形するとともに、加工形状の変形により、当該変形された加工形状と当該変形された加工形状の前に加工される加工形状とで重複する部分を当該変形された加工形状の前に加工される加工形状から削除するので、無駄加工をできるだけ減らして加工する制御指令を生成することができる。

図１は、自動プログラミング装置の実施の形態１の構成を説明する図である。 図２は、実施の形態１の自動プログラミング装置のハードウェア構成例を説明する図である。 図３は、実施の形態１の制御指令生成方法を説明するフローチャートである。 図４−１は、加工品の上面図である。 図４−２は、加工品の側面図である。 図５−１は、素材形状を示す斜視図である。 図５−２は、素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。 図５−３は、素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。 図６−１は、ステップＳ３０５の動作を説明するフローチャートである。 図６−２は、ステップＳ３０５の動作を説明するフローチャートである。 図７−１は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図７−２は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図７−３は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図７−４は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図８−１は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図８−２は、１段目ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図９−１は、加工素材形状と加工形状との位置関係を説明する図である。 図９−２は、ポケット加工形状が除去された後の加工素材形状を示す図である。 図１０−１は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１０−２は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１０−３は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１０−４は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１１−１は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１１−２は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１２−１は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１２−２は、２段目ポケットをさらに追加する際の様子を示す図である。 図１３−１は、加工工程データの生成の様子を示す図である。 図１３−２は、加工工程データの生成の様子を示す図である。 図１４−１は、加工工程と使用工具のリストを示す図である。 図１４−２は、順序を変更した後の加工工程のリストを示す図である。 図１５は、加工工程の調整をさらに詳しく説明するフローチャートである。 図１６−１は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１６−２は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１６−３は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１６−４は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１６−５は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１６−６は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図１７−１は、ステップＳ１５０５の動作をさらに詳しく説明するフローチャートである。 図１７−２は、ステップＳ１５０６の動作をさらに詳しく説明するフローチャートである。 図１８−１は、ポケット荒（２段目ポケット）の加工形状の変形の様子を説明する図である。 図１８−２は、ポケット荒（２段目ポケット）の加工形状の変形の様子を説明する図である。 図１８−３は、ポケット荒（２段目ポケット）の加工形状の変形の様子を説明する図である。 図１９−１は、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図１９−２は、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図１９−３は、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図２０−１は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−２は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−３は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−４は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−５は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−６は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２０−７は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）の変形の様子を説明する図である。 図２１−１は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２１−２は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２２−１は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２２−２は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２３−１は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２３−２は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２３−３は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−１は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−２は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−３は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−４は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−５は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２４−６は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−１は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−２は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−３は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−４は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−５は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２５−６は、実施の形態１の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図２６−１は、加工品を説明する図である。 図２６−２は、加工品を説明する図である。 図２６−３は、加工品を説明する図である。 図２７−１は、素材形状を示す斜視図である。 図２７−２は、素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。 図２７−３は、素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。 図２８−１は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図２８−２は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図２８−３は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図２８−４は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図２９−１は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図２９−２は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図３０−１は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図３０−２は、第１ポケットの加工形状を定義する様子を説明する図である。 図３１−１は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３１−２は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３１−３は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３１−４は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３２−１は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３２−２は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３３−１は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３３−２は、第２ポケットをさらに追加する様子を示す図である。 図３４−１は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３４−２は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３４−３は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３５−１は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３５−２は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３６−１は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３６−２は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。 図３７−１は、加工工程データの生成の様子を示す図である。 図３７−２は、加工工程データの生成の様子を示す図である。 図３８−１は、加工工程と加工工具のリストを示す図である。 図３８−２は、第１ポケットの工具方向の設定例を示す図である。 図３８−３は、第２ポケットの工具方向の設定例を示す図である。 図３８−４は、単純穴の工具方向の設定例を示す図である。 図３９−１は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図３９−２は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図３９−３は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図３９−４は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図３９−５は、加工工程毎の加工形状を示す図である。 図４０−１は、ステップＳ１５０５における動作をさらに詳細に説明するフローチャートである。 図４０−２は、ステップＳ１５０６の動作をさらに詳細に説明するフローチャートである。 図４１−１は、ポケット荒（第２ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４１−２は、ポケット荒（第２ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４１−３は、ポケット荒（第２ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４２−１は、単純穴ドリルの加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４２−２は、単純穴ドリルの加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４２−３は、単純穴ドリルの加工形状を変形する様子を説明する図である。 図４３は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）と単純穴ドリルおよびポケット荒（第２ポケット）とが重複することを示す図である。 図４４−１は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）の断面形状を示す図である。 図４４−２は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）と重複する変形後のポケット荒（第２ポケット）、変形後の壁仕上げ（第２ポケット）、および変形後の単純穴ドリルの断面形状を示す図である。 図４４−３は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）の変形後の加工形状を示す図である。 図４５−１は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４５−２は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４６−１は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４６−２は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４７−１は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４７−２は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４７−３は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−１は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−２は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−３は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−４は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−５は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−６は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−７は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４８−８は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−１は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−２は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−３は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−４は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−５は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−６は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−７は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。 図４９−８は、実施の形態２の自動プログラミング装置の出力装置に表示される表示画面例を示す図である。

以下に、本発明にかかる自動プログラミング装置および制御指令生成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、自動プログラミング装置の実施の形態１の構成を説明する図である。

図示するように、自動プログラミング装置１０００は、素材形状データ入力部１、加工形状データ入力部２、加工工程データ生成・編集部３、工具・加工順番・工具方向編集部４、加工工程調整部５、加工素材形状生成部６、形状表示部７、プログラム構成要素一覧表示部８、制御指令生成部９、素材形状データ記憶部１０、加工素材形状データ記憶部１１、加工形状データ記憶部１２、および加工工程データ記憶部１３、を備えている。

素材形状データ入力部１は、素材の形状（素材形状）を定義する素材形状データを外部入力し、入力された素材形状データを素材形状データ記憶部１０および加工素材形状データ記憶部１１に夫々格納する。素材形状は、形状の種類、座標位置、形状の寸法などによって定義される。

加工形状データ入力部２は、加工により除去される部分の形状（加工形状）を定義する加工形状データを、外部入力するかまたは加工素材形状データ記憶部１１に記憶された加工素材形状データを参照して決定し、加工形状データ記憶部１２に加工形状データを格納する。加工形状は、形状の種類、座標位置、形状の寸法などによって定義される。

加工工程データ生成・編集部３は、加工形状、加工方法、使用工具、加工条件などの、加工工程を定義する加工工程データを、素材形状データ記憶部１０に記憶されている素材形状データ、加工形状データ記憶部１２に記憶されている加工形状データなどを参照して生成し、生成した加工工程データを加工工程データ記憶部１３に格納する。また、加工工程データ生成・編集部３は、加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データを、外部指示を基に修正し、修正した加工工程データで加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データを更新する。

工具・加工順番・工具方向編集部４は、加工工程データ記憶部１３に記憶されている加工工程データから加工工程に対する使用工具の一覧を示すリストを表示し、外部指示を基に加工工程の使用工具の変更や加工工程の実行順番や工具方向の変更を行い、修正した加工工程データで加工工程データ記憶部１３に記憶された加工工程データを更新する。工具方向とは、工具の軸方向において、加工時に工具を送る向きのことである。

加工工程調整部５は、加工形状データ記憶部１２に格納されている加工形状データと加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データとに基づいて、無駄加工をできるだけ減らすように加工形状の変形を行う。加工形状の変形は、加工工程の加工順番と、加工工程の工具方向と、加工形状の位置関係とを考慮して実行される。変形結果は加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データに反映される。

加工素材形状生成部６は、素材形状データ記憶部１０に記憶された素材形状データと加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状データとから、素材形状から加工形状を除去した加工素材形状データを生成し、生成した加工素材形状データを加工素材形状データ記憶部１１に格納する。加工素材形状生成部６は、加工素材形状に応じて領域の寸法が決定される加工形状について領域の寸法を決定して加工形状データを修正し、修正した加工形状データで加工形状データ記憶部１２に格納されている加工形状データを更新する。

形状表示部７は、プログラム構成要素一覧表示部８から得られる表示対象データを基に、素材形状データ記憶部１０に記憶された素材形状データ、加工素材形状データ記憶部１１に記憶された加工素材形状データおよび加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状データを合成して表示する。

プログラム構成要素一覧表示部８は、加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状データと加工工程データ記憶部１３に記憶された加工工程データとの一覧と素材形状および加工素材形状を選択するための項目を表示し、外部指示から表示対象を決定して表示対象情報を形状表示部７に送る。

制御指令生成部９は、加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データを実行の順番に読み出して、読み出した加工工程データから工作機械を制御するための制御指令を逐次生成する。

なお、工作機械の駆動動力源（モータなど）は、数値制御装置による数値制御の下で生成された電流指令により駆動される。制御指令生成部９は、電流指令を制御指令として出力するようにしてもよいし、数値制御装置に電流指令を生成させるためのプログラムである加工プログラムのコードを制御指令として出力するようにしてもよい。

素材形状データ記憶部１０は素材形状データを記憶する。加工素材形状データ記憶部１１は加工素材形状データを記憶する。加工形状データ記憶部１２は、加工形状データを、加工素材形状を生成する際の素材形状から除去される順番で記憶する。加工工程データ記憶部１３は、加工工程データを、制御指令を生成する際の実行される順番で記憶する。

図２は、実施の形態１の自動プログラミング装置１０００のハードウェア構成例を説明する図である。図示するように、自動プログラミング装置１０００は、通常のコンピュータと同様の構成を具備しており、具体的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１００２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１００３、入力装置１００４、および出力装置１００５を備えている。ＣＰＵ１００１、ＲＡＭ１００２、ＲＯＭ１００３、入力装置１００４および出力装置１００５は互いにバスで接続されている。

入力装置１００４は、マウスやキーボードなどにより構成され、オペレータからの操作内容の入力や外部入力を受け付ける。入力された内容は、ＣＰＵ１００１に送られる。出力装置１００５は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイなどによって構成され、オペレータが操作入力や外部入力に供するための表示画面を出力する。表示画面はＣＰＵ１００１によって作成される。

ＲＯＭ１００３は、できるだけ無駄加工を減らして加工を行うための制御指令を生成するためのコンピュータプログラムである制御指令生成プログラム１００６を記憶している。制御指令生成プログラム１００６は、上記した各機能構成要素（素材形状データ入力部１、加工形状データ入力部２、加工工程データ生成・編集部３、工具・加工順番・工具方向編集部４、加工工程調整部５、加工素材形状生成部６、形状表示部７、プログラム構成要素一覧表示部８、制御指令生成部９、素材形状データ記憶部１０、加工素材形状データ記憶部１１、加工形状データ記憶部１２、および加工工程データ記憶部１３）を含むモジュール構成となっており、ＣＰＵ１００１に読み出されてＲＡＭ１００２に展開される。ＣＰＵ１００１は、ＲＡＭ１００２に展開されたモジュールを実行することによって、夫々の機能構成要素を実現する。ＣＰＵ１００１は、入力装置１００４から入力された外部入力に基づいて制御指令を生成し、生成した制御指令を一時的にＲＡＭ１００２に格納する。ＲＡＭ１００２に格納された制御指令は、図示しない工作機械や数値制御装置に出力される。

なお、素材形状データ記憶部１０、加工素材形状データ記憶部１１、加工形状データ記憶部１２、または加工工程データ記憶部１３は、外部記憶装置（図示せず）に生成されるようにしても構わない。また、ＣＰＵ１００１は、生成した制御指令を外部記憶装置に出力するようにしても構わない。また、数値制御装置の機能を実現するコンピュータを用いて自動プログラミング装置１０００を実現するようにしてもよい。

また、制御指令生成プログラム１００６を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供または配布するように構成しても良い。また、制御指令生成プログラム１００６を記憶する記録媒体は、ＲＯＭ１００３だけでなく、ＣＤ−ＲＯＭなどＤＩＳＫ、着脱可能なフラッシュメモリ、または外部記憶装置で構成することも可能である。

次に、自動プログラミング装置１０００を用いて実現する制御指令生成方法を説明する。図３は、実施の形態１の制御指令生成方法を説明するフローチャートである。

図示するように、自動プログラミング装置１０００は、プログラム入力を行う旨のオペレータ指示をチェックしており（ステップＳ３０１）、プログラム入力を実施する指示があった場合（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２の処理へ進み、プログラム入力を実施する指示がなかった場合（ステップＳ３０１、Ｎｏ）、ステップＳ３１２の処理へ進む。

ステップＳ３０２では自動プログラミング装置１０００は、素材形状データの入力を行う旨のオペレータ指示をチェックしており、素材形状データ入力を実施する旨の指示があった場合（ステップＳ３０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３の処理へ進み、素材形状データ入力を実施する旨の指示がなかった場合（ステップＳ３０２、Ｎｏ）、ステップＳ３０４の処理へ進む。

ステップＳ３０３においては、素材形状データ入力部１は、オペレータによって外部入力された素材形状データを受け付けて、受け付けた素材形状データを素材形状データ記憶部１０および加工素材形状データ記憶部１１に格納する。ステップＳ３０３の処理の後、ステップＳ３１８の処理に進む。

なお、形状表示部７は、素材形状、加工形状、加工素材形状を夫々出力装置１００５に表示しており、これらの形状のうちの何れかが更新されたり新規に入力されたりすると、現在表示している形状の表示を更新する（ステップＳ３１８）。即ち、ステップＳ３０３の後、形状表示部７によって素材形状データの記述内容が出力装置１００５に表示される。

ここで、加工品の一例を挙げて素材形状データの設定例を説明する。図４−１は、例として挙げる加工品の上面図であり、図４−２は、当該加工品の側面図である。図５−１は、図４−１および図４−２に示した加工品を作成するための素材形状を示す斜視図であり、図５−２および図５−３は、当該素材形状の素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。図５−１に示すように、当該加工品の素材形状は直方体形状となっている。図５−２に示すように、素材形状データの設定にかかる入力項目には、素材形状の位置を特定するために用いられる素材形状上の基準点の定義、素材形状上の基準点のワーク座標系上での位置（位置Ｘ、位置Ｙ、位置Ｚ）、素材形状のＸ、ＹおよびＺ軸方向の寸法（長さＸ、長さＹ、長さＺ）がある。素材形状上の基準点は、図５−３に示す表示画面上で、Ｘ、ＹおよびＺ軸方向それぞれにおいて素材形状の範囲中の最小、中心、最大のいずれかの位置を選択することで指定される。図５−２に示す例によれば、基準点の定義としてXC-YC-ZH（XおよびY軸方向で範囲の中心、Z軸方向で範囲の最大の点）が選択され、直方体形状のZ軸に垂直でZ軸方向側の面の中心点が基準点となっており、図４−１に示す加工品の図面上の基準点と一致させている。これは、ステップＳ３０５の処理における加工形状データの入力の際にも加工形状上の基準点として同様に選択することで、素材形状に対する加工形状の位置指定を容易にするためである。図５−２に示す表示画面例の設定により図５−１に示すようにワーク原点に基準点が一致するように素材形状が設定される。また、素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性情報（ＦＷ（１）〜ＦＷ（６））が付加される。

ステップＳ３０４においては、自動プログラミング装置１０００は、加工形状データの入力を行う旨のオペレータ指示をチェックしており、加工形状データの入力を実施する旨の指示があった場合（ステップＳ３０４、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５の処理へ進み、加工形状データの入力を実施する旨の指示がなかった場合（ステップＳ３０４、Ｎｏ）、ステップＳ３０６の処理へ進む。

ステップＳ３０５では、加工形状データ入力部２は、オペレータから入力された加工形状データを受け付けて、受け付けた加工形状データを加工形状データ記憶部１２に格納する。図６−１および図６−２は、ステップＳ３０５の動作を説明するフローチャートである。

図６−１に示すように、加工形状データ入力部２は、新規加工形状の追加を行う旨のオペレータ指示をチェックしており（ステップＳ６０１）、新規加工形状の追加を行う旨の指示があった場合（ステップＳ６０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０２の処理へ進み、新規加工形状の追加を行う旨の指示がなかった場合（ステップＳ６０１、Ｎｏ）、ステップＳ６０７の処理へ進む。

ステップＳ６０２では、加工形状データ入力部２は、追加する加工形状の種類の選択をオペレータから受け付ける。加工形状の種類が選択されることで、種類に応じた定義データの入力ウィンドウが表示され、入力作業が開始される。

ステップＳ６０２の処理の後、加工形状データ入力部２は、データ入力または修正作業を終了する旨のオペレータ指示をチェックしており（ステップＳ６０３）、当該オペレータ指示があった場合（ステップＳ６０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０８の処理へ進み、当該オペレータ指示がなかった場合、ステップＳ６０４の処理へ進む。

ステップＳ６０４では、加工形状データ入力部２は、現在の入力項目が加工形状上面（加工形状のＺ軸に垂直でＺ軸方向側の面）のＺ位置のフィールドでありかつ、空白（値が入っていない状態）となっているか否かをチェックしており、現在の入力項目が加工形状上面Ｚ位置でかつ値が空白の場合（ステップＳ６０４、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０５の処理へ進み、現在の入力項目が加工形状上面Ｚ位置ではないかまたは値が空白でない場合（ステップＳ６０４、Ｎｏ）、ステップＳ６０６の処理へ進む。

なお、加工形状データ入力部２は、外部入力された所望の形状の平面（加工形状を定義するための領域）を当該平面に垂直な方向にスウィープして得られる立体を加工形状とすることができる。スウィープとは、面を一定方向に掃引して立体に変形する際の、掃引することである。ここでは、加工形状を定義するための領域のスウィープ方向はＺ軸方向のみに限るものとして説明するが、加工形状を定義するための領域をオペレータが所望する任意の方向にスウィープすることができるように構成してもよい。また、加工形状を定義するための領域は、平面に限定されず、例えば曲面であってもよい。なお、以降、加工形状を定義するための領域を加工領域と表記することがある。

ステップＳ６０５では、加工形状データ入力部２は、加工形状上面のＺ軸位置の計算と、素材形状と加工形状との間または加工形状間の依存関係の設定とを実施する。

図７−１、図７−２、図７−３、図７−４、図８−１、および図８−２は、図４−１および図４−２に示した加工品における中央のポケット部（１段目ポケット）の加工形状を定義する様子を説明する図である。図７−１は、前記ポケット部を定義するための加工領域を示す図であり、図７−２〜図７−４は、当該ポケット部の加工形状を定義するための入力用の表示画面例を示す図である。図７−２〜図７−４に示すように、加工形状を定義するための入力項目として、加工形状の位置を指定するための加工形状上の基準点選択、基準点のワーク座標系上でのＸＹ方向位置（位置Ｘ、位置Ｙ）、加工形状のＸおよびＹ軸方向の寸法（長さＸ、長さＹ）、コーナーＲの半径、加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）、加工形状の上面から下面（加工形状のＺ軸に垂直でＺ軸−方向側の面）までの距離（深さ）が表示されている。

基準点は素材形状データ入力の際と同様な設定方法が採用されており、ここでは、初期値として素材形状データ入力の際の値が入る。これにより、素材形状と加工形状とで基準点の取り方を同じとすることで位置の入力を容易に行える多くの場合にて、基準点を指定する手間を省くことができる。

図７−２に示す表示画面には、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における領域（図７−１に示す形状）の位置および寸法が決まる項目について値が入っている。ここで、入力対象の入力項目を加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）に移した時に、値が空白であることから、ステップＳ６０５の処理により、上面Ｚ位置の計算が実行される。

この計算では、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における領域形状を加工素材形状からＺ軸方向に離れた位置からＺ軸−方向へ移動させた時に、加工素材形状に最初に接したときのＺ位置が抽出され、上面Ｚ位置の値として設定される（図７−３）。図８−１は、図７−１に示した加工領域が加工素材形状に最初に接したときの様子を示している。図８−１に示す加工領域８１は、加工形状を定義するための起点となる。

このとき、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における加工領域が最初に接した加工素材形状の面が抽出され、面に付属する属性から素材形状の面であるかあるいはどの加工形状の面であるかが認識され、認識された素材形状または加工形状に設定中の加工形状が依存するという関係が設定される。図８−２は、素材のＦＷ（１）の面に当該ポケットが依存するという関係が設定されている様子を示している。

図７−４は、加工形状の上面から下面までの距離（深さ）が入力された表示画面を示しており、このとき加工素材形状と加工形状との位置関係は図９−１に示すようになる。細線で示した部分が加工素材形状であり、太線で示した部分が当該ポケット部の加工形状である。

図６に戻り、ステップＳ６０６では、入力用の表示画面に示している現在の入力項目について、オペレータからの指示により値が入力・修正される。ステップＳ６０６の処理の後、ステップＳ６０３の処理へ戻る。

ステップＳ６０７では、加工形状データ入力部２は、既存の加工形状データの修正を行う旨のオペレータ指示をチェックしており、修正を行う旨の指示があった場合（ステップＳ６０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０３の処理へ進み、修正を行う旨の指示がなかった場合（ステップＳ６０７、Ｎｏ）、加工形状データの入力が終了する。

ステップＳ６０８では、加工形状データ入力部２は、入力用の表示画面にかかる全項目が入力済みであるかをチェックしており、全項目入力済みの場合（ステップＳ６０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０９の処理へ進み、未入力の項目がある場合（ステップＳ６０８、Ｎｏ）、加工形状データの入力を終了する。

ステップＳ６０９では、加工形状データ入力部２は、入力対象の加工形状に依存する加工形状が存在するか否かをチェックしており、入力対象の加工形状に依存する加工形状が存在する場合（ステップＳ６０９、Ｙｅｓ）、ステップＳ６１０の処理へ進み、入力対象の加工形状に依存する加工形状が存在しない場合（ステップＳ６０９、Ｎｏ）、ステップＳ６１１の処理へ進む。

ステップＳ６１０では、加工形状データ入力部２は、入力対象の加工形状に依存する加工形状を更新する処理を実行する。具体的には、加工形状データ入力部２は、引数で指定された加工形状に依存する加工形状について位置の更新を再帰的に実施する関数を、入力対象の加工形状を引数として呼び出す。

図６−２は、ステップＳ６１０の処理をさらに詳しく説明するフローチャートである。図示するように、ステップＳ６２１〜ステップＳ６２４の処理は、指定された加工形状に依存する加工形状について位置の更新を再帰的に実施する関数における、指定された加工形状に依存する加工形状を一つずつ取り出して位置の更新を実行するループ処理を構成している。ステップＳ６２２では、取り出された加工形状の位置が依存する加工形状の状態に合わせて再計算される。ステップＳ６２３では加工位置が再計算された加工形状を引数として依存する加工形状について位置の更新を実施する関数が再帰的に呼び出されている。

ステップＳ６１１では、加工素材形状生成部６は、素材形状データと加工形状データとから加工素材形状データを生成し、生成した加工素材形状データを加工素材形状データ記憶部１１に格納する。

ステップＳ６１１の処理は具体的には次のようにして実施される。まず、加工素材形状生成部６は、素材形状データのコピーを加工素材形状データとして設定する。そして、加工形状を順番に一つずつ取り出しながら、取り出した加工形状が加工素材形状を基に当該加工形状の領域が決まるものの場合には加工素材形状を基に当該加工形状の領域を確定し、加工素材形状から領域が確定済みの加工形状を除去することで加工素材形状データを更新してゆく。

図９−２は図９−１のポケット加工形状が除去された後の加工素材形状の例を示す図である。加工素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性やポケット加工形状の転写された面であることを示す属性が付属する。

図１０−１、図１０−２、図１０−３、図１０−４、図１１−１、図１１−２、図１２−１および図１２−２は、１段目ポケットの底面にさらにポケット部（２段目ポケット）を追加する際の様子を示す図である。

図１０−１は、２段目ポケットを定義するための加工領域を示している。図１０−２〜図１０−４は当該加工領域を用いて２段目ポケットの加工形状を定義するための入力用の表示画面の例であり、入力項目として、加工形状の位置を指定するための加工形状上の基準点選択、基準点のワーク座標系上でのＸＹ方向位置（位置Ｘ、位置Ｙ）、加工形状のＸおよびＹ軸方向の寸法（長さＸ、長さＹ）、コーナーＲの半径、加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）、加工形状の上面から下面（加工形状のＺ軸に垂直でＺ軸−方向側の面）までの距離（深さ）がある。

図１０−２に示すように、入力対象の入力項目を加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）に移した時に、値が空白であることから、ステップＳ６０５の処理により、上面Ｚ位置の計算が実行され、計算された値が図１０−３のように表示される。

図１１−１は、図１０−１の加工領域が加工素材形状に最初に接したときの様子を示している。図示するように、加工領域１１１は、１段目ポケットの底面に位置している。図１１−２に示すように、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における領域形状が最初に接した加工素材形状の面が抽出され、面に付属する属性から素材形状の面であるかあるいはどの加工形状の面であるかが認識され、認識された素材形状または加工形状に設定中の加工形状が依存するという関係が設定される。

図１０−４は、加工形状の上面から下面までの距離（深さ）が入力された入力用の表示画面を示しており、このとき加工素材形状と加工形状との位置関係は図１２−１に示すようになる。図１２−２は、図１２−１に示す２段目ポケットにかかる加工形状が除去された加工素材形状の例を示している。加工素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性やポケット加工形状の転写された面であることを示す属性が付属する。

以上の加工形状データの入力においては、加工領域のデータ与えるだけで、加工形状の上面Ｚ位置と共に素材形状および加工形状間の依存関係が設定されるので、加工形状の上面Ｚ位置の入力の手間が省かれると共に、加工形状の修正を連動させるための追加の手間を必要としないで加工形状の連動した修正が可能となる。

ステップＳ３０５の処理後はＳ３１８の処理へ進む。

ステップＳ３０６では、自動プログラミング装置１０００は、加工工程の入力を実施する旨のオペレータ指示をチェックしており、加工工程の入力を実施する指示があった場合（ステップＳ３０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７の処理へ進み、加工工程の入力を実施する指示がなかった場合（ステップＳ３０６、Ｎｏ）、ステップＳ３０８の処理へ進む。

ステップＳ３０７では、加工工程データ生成・編集部３は、加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状データを基に加工工程データを生成し、生成した加工工程データを加工工程データ記憶部１３に格納する。

図１３−１および図１３−２は、加工工程データの生成の様子を示す図である。図１３−２に示すように、加工工程データは、加工形状、加工方法、使用工具、加工条件などの部分的な加工を実行するための記述を含んでいる。図１３−１は加工形状と生成される加工工程との関係の例を示している。１段目のポケットの加工形状からは、ポケット荒加工、ポケット壁仕上げ加工、およびポケット底仕上げ加工の加工工程が生成され、２段目のポケットの加工形状からは、ポケット荒加工、ポケット壁仕上げ加工、およびポケット底仕上げ加工の加工工程が生成される。

ステップＳ３０７の処理の後は、ステップＳ３１８の処理へ進む。

ステップＳ３０８では、自動プログラミング装置１０００は、加工工程の使用工具や実行順番や工具方向の編集を実施する旨のオペレータ指示をチェックしており、編集を実施する旨のオペレータ指示があった場合（ステップＳ３０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０９の処理へ進み、編集を実施する旨のオペレータ指示がなかった場合（ステップＳ３０８、Ｎｏ）、ステップＳ３１５の処理へ進む。

ステップＳ３０９では、工具・加工順番・工具方向編集部４は、加工工程データ記憶部１３に記憶された加工工程データに基づいて加工工程に対する使用工具のリストを加工工程の実行順番に表示し、オペレータからの指示に基づいて加工工程の使用工具の変更や加工工程の実行順番の変更を実行する。工具・加工順番・工具方向編集部４は、変更した加工工程データを加工工程データ記憶部１３に格納する。

図１４−１は加工工程と使用工具のリストを示す図である。本図における加工工程の順番は図１３−１に示した加工形状から加工工程を生成した際のものとなっている。このままの順序で加工工程を実行した場合、ポケット荒（１段目ポケット）〜ポケット底仕上げ（２段目ポケット）まで６回の工具交換動作が必要となる。そこで、図１４−２に示すように、同じ工具を使う工程をまとめるよう、工程順序を変更すると、３回の工具交換動作で行うことが可能となり、加工時間が短縮される。このように工具の交換動作を最小限に抑えることは加工時間を短縮する上で重要であり、この作業を図１４−１および図１４−２に示すリスト表示上で行えるようにすることで使用工具の変更も含め作業が容易になる。

ステップＳ３０９の処理の後は、ステップＳ３１８の処理へ進む。

ステップＳ３１０では加工工程調整を実行する旨のオペレータ指示をチェックしており、加工工程調整を実行する旨の指示があった場合（ステップＳ３１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ３１１の処理へ進み、加工工程調整を実行する旨の指示がなかった場合（ステップＳ３１０、Ｎｏ）、ステップＳ３１７の処理へ進む。

ステップＳ３１１では、加工工程の調整が実行される。図１５は、加工工程の調整をさらに詳しく説明するフローチャートである。

図示するように、ステップＳ１５０１〜Ｓ１５０３の処理は、指定された加工工程に対応する加工形状を生成するループ処理を構成している。また、ステップＳ１５０４〜Ｓ１５０７の処理は、指定された加工工程に依存する加工工程を取得し、依存する加工工程の加工形状から、指定された加工工程の加工形状を一つずつ形状の変形を実行するループ処理を構成している。

ステップＳ１５０２では、加工工程調整部５は、加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状から、指定された加工工程に対応する加工形状を抽出し、抽出した加工形状から、当該指定された加工工程に対応する加工形状を生成する。

図１６−１、図１６−２、図１６−３、図１６−４、図１６−５、および図１６−６は、加工工程毎の加工形状を示す図である。図９−１の加工形状から、壁仕上げ加工用の壁残し代および底仕上げ加工用の底残し代を除いた、太線で示す加工形状１６１が、１段目ポケットの荒の加工形状（以降、ポケット荒（１段目ポケット）１６１）となる。なお、細線で示す形状１６２は、加工品の１段目ポケットにかかる開口部の形状を示している。また、図９−１の加工形状から、壁仕上げを抽出した、太線で示す加工形状１６３が、１段目ポケットの壁仕上げの加工形状（以降、ポケット壁仕上げ（１段目ポケット）１６３）となる。また、図９−１の加工形状から、底仕上げを抽出した、太線で示す加工形状１６４が１段目ポケットの底仕上げの加工形状（以降、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４）となる。また、図１２−１の加工形状から、壁仕上げ加工用の壁残し代および底仕上げ加工用の底残し代を除いて得られる、太線で示す加工形状１６５が２段目ポケットの荒の加工形状（以降、ポケット荒（２段目ポケット）１６５）となる。なお、細線で示す形状１６６は、加工品の２段目ポケットにかかる開口部の形状を示している。また、図１２−１の加工形状から、壁仕上げを抽出して得られる、太線に示す加工形状１６７が２段目ポケットの壁仕上げの加工形状（以降、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１６７）となる。また、図１２−１の加工形状から、底仕上げを抽出して得られる太線で示す加工形状１６８が２段目ポケット底仕上げの加工形状（以降、ポケット底仕上げ（２段目ポケット）１６８）となる。

ステップＳ１５０５では、加工工程調整部５は、指定された加工工程が依存する加工工程を取得する。ここで、指定された加工工程が依存する加工工程とは、当該指定された加工工程に対して加工順序が前であり、かつ、当該指定された加工工程にかかる加工形状を加工するための工具の進入経路上において加工形状が前記指定された加工工程に最も近い場所に位置する加工工程を意味する。即ち、指定された加工工程にかかる加工形状は、当該加工工程にかかる加工形状に依存する加工工程よりも前に加工が実行され、かつ、前記加工工程に依存する加工工程にかかる加工形状からみて工具方向に位置する。例えば、ポケット荒（２段目ポケット）やポケット壁仕上げ（２段目ポケット）はともにポケット荒（１段目ポケット）に依存する。なお、工具の進入経路とは、工具の移動を開始してから前記指定された加工工程にかかる加工形状の加工を完了するまでの工具の経路を意味する。したがって、前記指定された加工工程と加工形状が重複する加工工程も、加工順序が前記指定された加工工程よりも前であれば、当該指定された加工工程が依存する加工工程に該当する。

図１７−１は、ステップＳ１５０５の動作をさらに詳しく説明するフローチャートである。図示するように、まず、加工工程調整部５は、指定された加工工程よりも加工順序が前の加工工程を取得する（ステップＳ１７１１）。そして、加工工程調整部５は、前記取得した加工工程から、前記指定された加工工程を実現するための工具の進入経路上に位置する加工工程を抽出する（ステップＳ１７１２）。ステップＳ１７１２においては、例えば加工工程調整部５は、前記指定された加工工程にかかる加工形状を工具方向に対して逆向きに延長し、延長した加工形状に加工形状が最初に接するかまたは最初に重複する加工工程を抽出するようにしてもよい。

そして、加工工程調整部５は、ステップＳ１７１３の処理において、前記抽出した加工工程が前記指定された加工工程に加工工程が接しているか、または重複しているかのいずれか一つであるか否かを判定する。加工工程調整部５は、前記抽出した加工工程が前記指定された加工工程に加工工程が接しておらず、かつ重複していない場合（ステップＳ１７１３、Ｎｏ）、ステップＳ１７１４の処理に進み、前記抽出した加工工程が前記指定された加工工程に加工工程が接しているか、または重複している場合（ステップＳ１７１３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１７１５の処理に進む。

ステップＳ１７１４の処理においては、加工工程調整部５は、ステップＳ１７１２の処理によって抽出した加工工程から、前記指定された加工工程にかかる加工形状を加工するための工具の進入経路上において加工形状が前記指定された加工工程に最も近い場所に位置する加工工程を抽出する。また、ステップＳ１７１５の処理においては、加工工程調整部５は、ステップＳ１７１２の処理によって抽出した加工工程から、前記指定された加工工程にかかる加工形状に加工形状が接するかまたは重複する加工工程を抽出する。ステップＳ１７１４またはステップＳ１７１５の処理により抽出された加工工程は、前記指定された加工工程が依存する加工工程である。ステップＳ１７１４またはステップＳ１７１５の処理を終了すると、加工工程調整部５は、ステップＳ１５０５の動作を終了する。

ステップＳ１５０６では、加工工程調整部５は、指定された加工工程の加工形状を調整する。図１７−２は、ステップＳ１５０６の動作をさらに詳しく説明するフローチャートである。

まず、加工工程調整部５は、指定された加工工程にかかる加工形状と当該指定された加工工程が依存する加工工程にかかる加工形状とが接するか否かをチェックする（ステップＳ１７２１）。加工工程調整部５は、指定された加工工程にかかる加工形状と当該指定された加工工程が依存する加工工程にかかる加工形状とが接していない場合（ステップＳ１７２１、Ｎｏ）、ステップＳ１７２２の処理に進み、指定された加工工程にかかる加工形状と当該指定された加工工程が依存する加工工程にかかる加工形状とが接していない場合（ステップＳ１７２１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１７２３の処理に進む。

加工工程調整部５は、ステップＳ１７２２の処理において、前記指定された加工工程にかかる加工形状を前当該指定された加工工程に依存する加工工程にかかる加工形状に接するまで、前記指定された加工工程にかかる加工形状の形状を工具方向とは逆の方向にスウィープ、即ち伸長する。そして、ステップＳ１７２３の処理に移行する。

図１８−１、図１８−２、および図１８−３は、ポケット荒（２段目ポケット）の加工形状の変形の様子を説明する図である。図１８−１は、変形前の加工形状を説明する斜視図であり、図１８−２は変形前の加工形状を説明する断面図である。また、図１８−３は、変形後の加工形状を説明する断面図である。図１８−１および図１８−２に示すように、ポケット荒（２段目ポケット）１６５は、当該ポケット荒（２段目ポケット）が依存するポケット荒（１段目ポケット）１６１とは接しない。そのため、ステップＳ１７２２の処理により、ポケット荒（２段目ポケット）１６５の加工上面を、前の加工工程のポケット荒（１段目ポケット）１６１の底面に接するようにスウィープして、加工形状を変形する。即ち、ポケット荒（２段目ポケット）１６５は、図１８−３に示すポケット荒（２段目ポケット）１８１のように変形せしめられる。

図１９−１、図１９−２、および図１９−３は、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）の加工形状を変形する様子を説明する図である。図１９−１は、変形前の加工形状を説明する斜視図であり、図１９−２は変形前の加工形状を説明する断面図である。また、図１９−３は、変形後の加工形状を説明する断面図である。図１９−１および図１９−２に示すように、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１６７は、当該ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１６７が依存するポケット荒（１段目ポケット）１６１とは接しない。そのため、ステップＳ１７２２の処理により、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１６７の加工上面を、前の加工工程のポケット荒（１段目ポケット）１６１の底面に接するようにスウィープして、加工形状を変形する。即ち、ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１６７は、図１９−３に示すポケット壁仕上げ（２段目ポケット）１９１のように変形せしめられる。

加工工程調整部５は、ステップＳ１７２３の処理において、指定された加工工程にかかる加工形状と当該指定された加工工程が依存する加工工程にかかる加工形状とが重複するか否かをチェックし（ステップＳ１７２３）、重複する場合（ステップＳ１７２３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１７２４の処理へ進み、重複しない場合（ステップＳ１７２３、Ｎｏ）、ステップＳ１５０６の処理にかかる動作を終了する。

加工工程調整部５は、ステップＳ１７２４の処理において、重複する部分を除去するように前記指定された加工工程にかかる加工形状を変形する。ステップＳ１７２４の処理の後、ステップＳ１５０６の処理にかかる動作を終了する。

図２０−１、図２０−２、図２０−３、図２０−４、図２０−５、図２０−６、および図２０−７は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４の変形の様子を説明する図である。図２０−１は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４の上面図であり、図２０−２は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４の断面図である。図２０−３は、変形後のポケット荒（２段目ポケット）１８１の上面図であり、図２０−４は、変形後のポケット荒（２段目ポケット）１８１の断面図である。図２０−５、図２０−６、図２０−７は、夫々、変形後のポケット底仕上げ（１段目ポケット）２０１の上面図、斜視図、断面図を示している。ステップＳ１７２２の処理における変形の後のポケット荒（２段目ポケット）１８１は、当該変形により、加工順序でポケット荒（２段目ポケット）１８１よりも後の工程であるポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４と一部が重複する。そのため、加工工程調整部５は、ステップＳ１５０５の処理において、ポケット荒（２段目ポケット）１８１は、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４が依存する加工工程として抽出する。そして、加工工程調整部５は、ステップＳ１７２４の処理において、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４の加工形状からポケット荒（２段目ポケット）１８１と重複する部分を除去するようにポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４の加工形状を変形する。即ち、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）１６４からポケット荒（２段目ポケット）１８１と重複する部分が除去されて、ポケット底仕上げ（１段目ポケット）２０１のように変形せしめられる。

図２１−１、図２１−２、図２２−１、図２２−２、図２３−１、図２３−２、図２３−３、図２４−１、図２４−２、図２４−３、図２４−４、図２４−５、図２４−６、図２５−１、図２５−２、図２５−３、図２５−４、図２５−５、および図２５−６は、自動プログラミング装置１０００の出力装置１００５に表示される表示画面例を示す図である。図２１−１に示すように、表示画面は、プログラム構成要素一覧表示部８と形状表示部７とから構成されている。プログラム構成要素一覧表示部８は、素材形状、加工素材形状、加工形状、加工工程を夫々選択することができるようになっており、形状表示部７は、プログラム構成要素一覧表示部８で選択状態となっている要素（素材形状、加工素材形状、加工形状、加工工程）に対応する形状が３次元表示される。

ステップＳ３０３の処理の後には、図２１−１に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、「素材形状」を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、対応する素材形状を表示する。

ステップＳ３０５の処理の後には、図２１−２に示すようにプログラム構成要素一覧表示部８は、入力・設定された加工形状に属する「ポケット」を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、加工素材形状と共に加工形状を表示する。形状表示部７が加工素材形状と共に加工形状を表示することで、加工素材形状に対する加工形状の位置関係の確認が容易となり、確実な加工形状の入力・設定するためのオペレータの負担が軽減される。なお、加工素材形状のみを確認したい場合は、図２２−１に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８で「加工素材形状」を選択することで形状表示部７に所望の加工素材形状を表示させることができる。

ステップＳ３０７の処理の後では、図２２−２に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、入力・設定された加工工程と関連する加工形状を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、加工素材形状と共に関連する加工形状を表示する。

ステップＳ３０９の処理の直前では、図２３−１に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、加工工程の一覧を表示し、ステップＳ３０９の処理を実行した後、図２３−２に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、図２３−１に示した状態から加工工程の順番を変更して表示する。オペレータが加工工程を選択すると、図２３−３に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、選択された加工工程を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、選択された加工工程に関連する加工形状を加工素材形状と共に表示する。形状表示部７が選択された加工工程に関連する加工形状を加工素材形状と共に表示することで、加工の順番に従った加工部位の確認が容易に行え、確実な加工順番を設定するためのオペレータの負担が軽減される。

図２４−１〜図２４−６および図２５−１〜図２５−６は、加工形状にかかる表示の、ステップＳ３１１の処理（即ち加工工程の調整）の前後の差異を説明する図である。図２４−１〜図２４−６は、ステップＳ３１１の処理の前の画面表示、図２５−１〜図２５−６は、ステップＳ３１１の処理の後の画面表示を夫々示している。１段目のポケットのポケット底仕上げの加工形状の表示をステップＳ３１１の処理の前後で比較すると、ステップＳ３１１の処理前では、加工順序で後の工程となる２段目のポケット荒および壁仕上げにかかる加工により削られてしまう中央の部分についても加工を行う設定となっており、ステップＳ３１１の処理後では、当該中央の部分が加工形状から削除されている。即ち、無駄加工が軽減される設定となっていることが確認できる。なお、図面からは分かりにくいが、ステップＳ３１１の処理後の画面表示によれば、２段目のポケット荒および壁仕上げの加工形状は、夫々、加工上面が１段目のポケット荒の加工形状に接するように上方に伸長せしめられている。

図３に戻り、ステップＳ３１２では、自動プログラミング装置１０００は、入力したプログラムを実行する旨のオペレータ指示をチェックしており、プログラムを実行する指示があった場合（ステップＳ３１２、Ｙｅｓ）、ステップＳ３１４の処理へ進み、プログラムを実行する指示がなかった場合（ステップＳ３１２、Ｎｏ）、ステップＳ３１３の処理へ進む。

ステップＳ３１４〜ステップＳ３１６の処理は、制御指令生成部９が加工工程データ記憶部１３に格納されている加工工程データを一つずつ取り出して、取り出した加工工程データを逐次制御指令に変換するループ処理を構成している。制御指令生成部９は、取り出した加工工程データから制御指令を生成し、生成した制御指令をＲＡＭ１００２に出力する（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３１３では、自動プログラミング装置１０００は、プログラム入力・実行操作を終了する旨のオペレータ指示をチェックしており、プログラム入力・実行操作を終了する旨の指示があった場合（ステップＳ３１３、Ｙｅｓ）、自動プログラミング装置１０００の動作を終了し、プログラム入力・実行操作を終了する旨の指示がなかった場合（ステップＳ３１３、Ｎｏ）、ステップＳ３０１の処理へ進む。

ステップＳ３１７では、自動プログラミング装置１０００は、例えば形状表示部７に選択表示中の要素と異なる要素を選択する入力がなされるなど、表示対象を変更する旨のオペレータ指示をチェックしており、表示対象を変更する旨のオペレータ指示があった場合（ステップＳ３１７、Ｙｅｓ）、ステップＳ３１８の処理へ進み、表示対象を変更する旨のオペレータ指示がなかった場合（ステップＳ３１７、Ｎｏ）、ステップＳ３０１の処理へ進む。

このように、本発明の実施の形態１によれば、加工工程データ生成・編集部３は、外部入力された加工形状（第１の加工形状）の夫々から加工工程毎の加工形状（第２の加工形状）を生成し、工具・加工順番・工具方向編集部４は、加工工程の実行順序の入力を受け付け、加工工程調整部５は、第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成し、制御指令生成部９は、第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する、ように構成したので、オペレータにより入力された加工工程の順序を実行できるように加工形状を変形するとともに、加工形状の変形により、当該変形された加工形状と当該変形された加工形状の前に加工される加工形状とで重複する部分を当該変形された加工形状の前に加工される加工形状から削除するので、無駄加工をできるだけ減らして加工する制御指令を生成することができる。

また、加工工程データ生成・編集部３が生成する第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、ように構成した。

また、前記一の加工形状は、前記他の加工形状にかかる加工工程よりも前に実行される加工工程にかかる加工形状であって、前記他の加工形状からみて工具方向に位置し、前記一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとは、前記他の加工形状を貫通するように前記一の加工形状を工具方向とは逆向きに伸長することである、ように構成したので、オペレータにより入力された加工工程の順序を実行できるように加工形状を変形するとともに、加工形状の変形により、当該変形された加工形状と当該変形された加工形状の前に加工される加工形状とで重複する部分を当該変形された加工形状の前に加工される加工形状から削除するので、無駄加工をできるだけ減らして加工する制御指令を生成することができる。

実施の形態２．
新たな具体例を用いて、実施の形態２の自動プログラミング装置および制御指令生成方法を説明する。なお、実施の形態２の自動プログラミング装置の構成は、図１および図２を用いて説明した実施の形態１の構成とほぼ同様であるため、ここでは実施の形態１の構成を準用して説明する。また、実施の形態２の制御指令生成方法を、図３、図６−１、図６−２、および図１５の説明を準用し、重複する説明を省略する。

まず、図２６−１、図２６−３、図２６−３、図２７−１、図２７−２、および図２７−３を用いて、素材形状データ入力部１が、ステップＳ３０３の処理において、外部入力された素材形状データを受け付ける動作を説明する。

図２６−１〜図２６−３は、実施の形態２で説明する加工品を説明する図であり、図２７−１は、図２６−１〜図２６−３に示した加工品を作成するための素材形状を示す斜視図であり、図２７−２および図２７−３は、当該素材形状の素材形状データを入力するための表示画面例を説明する図である。図２７−１に示すように、当該加工品の素材形状は、円柱の形状を備えている。図２７−２に示すように、素材形状データの設定にかかる入力項目には、素材形状の位置を指定するための素材形状上の基準点位置、素材形状上の基準点のワーク座標系上での位置（位置Ｘ、位置Ｙ、位置Ｚ）、素材形状の直径およびＺ軸方向の寸法（直径、長さＺ）がある。素材形状上の基準点は、図２７−３に示す表示画面上で、Ｘ、ＹおよびＺ軸方向それぞれにおいて素材形状の範囲中の最小、中心、最大のいずれかの位置を選択することで指定される。図２７−２に示す例によれば、基準点としてXC-YC-ZH（XおよびY軸方向で範囲の中心、Z軸方向で範囲の最大の点）が選択され、円柱形状のZ軸に垂直でZ軸方向側の面の中心点が基準点となっており、図２６−１〜図２６−３に示す図面上の基準点と一致させている。これは、ステップＳ３０５における加工形状データの入力の際にも加工形状上の基準点として同様に選択することで、素材形状に対する加工形状の位置指定を容易にするためである。図２７−２に示す表示画面例の設定により図２７−１に示すようにワーク原点に基準点が一致するように素材形状が設定される。また、素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性情報（ＦＷ（１）〜ＦＷ（３））が付加される。

次に、図２８−１、図２８−２、図２８−３、図２８−４、図２９−１、図２９−２、図３０−１、および図３０−２を用いて、加工形状データ入力部２が、ステップＳ６０５の処理において、加工形状上面のＺ軸位置の計算と、素材形状と加工形状との間または加工形状間の依存関係の設定とを実施する動作を説明する。

図２８−１〜図２８−４、図２９−１、図２９−２、図３０−１、および図３０−２は、図２６−１〜図２６−３に示した加工品における端面のポケット部（第１ポケット）の加工形状を定義する様子を説明する図である。図２８−１は、前記ポケット部を定義するための加工領域を示す図であり、図２８−２〜図２８−４は、当該ポケット部の加工形状を定義するための入力用の表示画面例を示す図である。図２８−２〜図２８−４に示すように、当該ポケット部の加工形状を定義するための入力項目として、加工形状の位置を指定するための加工形状上の基準点選択、基準点のワーク座標系上でのＸＹ方向位置（位置Ｘ、位置Ｙ）、加工形状のＸおよびＹ軸方向の寸法（長さＸ、長さＹ）、コーナーＲの半径、加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）、加工形状の上面から下面（加工形状のＺ軸に垂直でＺ軸−方向側の面）までの距離（深さ）がある。基準点の設定方法は素材形状データ入力の際と同様であり、初期値として素材形状データ入力の際の値が入る。これにより、素材形状と加工形状とで基準点の取り方を同じとすることで位置の入力を容易に行える多くの場合にて、基準点を指定する手間を省くことができる。

図２８−２に示す表示画面では、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における加工領域（図２９−１に示す加工領域２９１）の位置および寸法を定義する値が入っている。次にオペレータが入力対象の入力対象の入力項目を加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）に移した時に、値が空白であることから、ステップＳ６０５の処理により、上面Ｚ位置の計算が実行される。

この計算では、加工領域を加工素材形状からＺ軸方向に離れた位置からＺ軸−方向へ移動させた時に、加工素材形状に最初に接したときの加工領域のＺ位置が抽出され、上面Ｚ位置の値として設定される（図２８−３）。図２９−１は、図２８−１に示した加工領域が加工素材形状に最初に接したときの様子を示す図である。

このとき、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における領域形状が最初に接した加工素材形状の面が抽出され、面に付属する属性から素材形状の面であるかあるいはどの加工形状の面であるかが認識され、認識された素材形状または加工形状に設定中の加工形状が依存するという関係が設定される。図２９−２は、素材のＦＷ（２）の面に当該ポケットが依存するという関係が設定されている様子を示している。

図２８−４では、加工形状の上面から下面までの距離（深さ）が入力された表示画面を示しており、このとき加工素材形状と加工形状との位置関係は図３０−１に示すようになる。細線で示した部分が加工素材形状であり、太線で示した部分が当該ポケット部の加工形状である。

次に、ステップＳ６１１の加工素材形状生成部６の処理について具体的に説明する。図３０−２は、図３０−１に示すポケット加工形状が加工素材形状から除去されて生成される加工素材形状の例を示す図である。加工素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性やポケット加工形状の転写された面であることを示す属性が付属する。

図３１−１、図３１−２、図３１−３、図３１−４、図３２−１、図３２−２、図３３−１、および図３３−２は、第１ポケットの壁面にさらにポケット（第２ポケット）を追加する様子を示す図である。

図３１−１は、第２ポケットを定義するための加工領域である。また、図３１−２〜図３２−４は、第２ポケットの加工形状を定義するための入力用の表示画面例である。当該表示画面の入力項目として、加工形状の位置を指定するための加工形状上の基準点選択、基準点のワーク座標系上でのＸＹ方向位置（位置Ｘ、位置Ｙ）、加工形状のＸおよびＹ軸方向の寸法（長さＸ、長さＹ）、コーナーＲの半径、加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）、加工形状の上面から下面（加工形状のＺ軸に垂直でＺ軸−方向側の面）までの距離（深さ）がある。

図３１−２に示すように、入力対象の入力項目を加工形状の上面Ｚ位置（上面Ｚ）に移した時に、値が空白であることから、ステップＳ６０５の処理により、上面Ｚ位置の計算が実行され、計算された値が図３１−３のように表示される。

図３２−１に、図３１−１に示した加工領域が加工素材形状に最初に接したときの様子を示す。ステップＳ６０５の処理においては、加工形状のＺ軸に垂直な平面上における加工領域が最初に接した加工素材形状の面（領域３２１）が抽出され、面に付属する属性から素材形状の面であるかあるいはどの加工形状の面であるかが認識され、認識された素材形状または加工形状に設定中の加工形状が依存するという関係が設定される。図３２−２は、素材のＦＷ（２）の面に当該ポケットが依存するという関係が設定されている様子を示している。

図３１−４は、加工形状の上面から下面までの距離（深さ）が入力された入力ウィンドウを示しており、このとき加工素材形状と加工形状との位置関係は図３３−１に示すようになる。太線で示した加工形状３３１が当該加工形状である。図３３−２に、図３３−１の第２ポケットの加工形状が除去された加工素材形状の例を示す。加工素材形状の各面には、素材形状の面であることを示す属性やポケット加工形状の転写された面であることを示す属性が付属する。

図３４−１、図３４−２、図３４−３、図３５−１、図３５−２、図３６−１、および図３６−２は、第１ポケットの壁面に単純穴の加工形状を追加する様子を示す図である。

図３４−１は、図３４−２の入力用の表示画面で設定された加工形状のＺ軸に垂直な平面上における加工領域である。図３４−３は、当該表示画面の加工形状上面のＺ位置が自動設定されたもので、図３４−１に示した領域形状と図３３−２に示した加工素材形状を基に図３５−１に示す位置（領域３５１）が抽出される。また、領域形状の接する面が素材形状の面であることを示す属性の付属する面ＦＷ（２）であることから、図３５−２に示すように素材形状と単純穴の加工形状との間に依存関係が構築される。

さらに、加工素材形状の生成の際に、単純穴の加工形状が貫通するタイプのもので加工素材形状を基に深さ方向の領域が決まるものであるから、図３６−１に示すように、加工素材形状生成部６によって加工素材形状を貫通する深さが自動的に決定されて単純穴の加工形状３６１が決定され、図３６−２に示す加工素材形状が結果として得られる。

以上の加工形状データの入力においては、加工形状のＺ軸に垂直な平面上の領域形状のデータ与えるだけで、加工形状の上面Ｚ位置と共に素材形状および加工形状間の依存関係が設定されるので、加工形状の上面Ｚ位置の入力の手間が省かれると共に、加工形状の修正を連動させるための追加の手間を必要としないで加工形状の連動した修正が可能となる。

次に、加工工程データ生成・編集部３が、ステップＳ３０７の処理において、加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状データを基に加工工程データを生成する動作を具体的に説明する。

図３７−１および図３７−２は加工工程データの生成の様子を示す図である。加工工程データは図３７−２に示すように加工形状、加工方法、使用工具、加工条件などの部分的な加工を実行するためのデータ含んだものである。図３７−１は加工形状と生成される加工工程との関係の例を示す図である。図示するように、第１ポケットの加工形状からは、ポケット荒（第１ポケット）加工とポケット壁仕上げ加工（第１ポケット）とポケット底仕上げ（第１ポケット）加工の加工工程が生成され、第２ポケットの加工形状からも、ポケット荒（第２ポケット）加工と壁仕上げ（第２ポケット）加工と第２ポケット底仕上げ加工の加工工程が生成され、単純穴の加工形状からも、単純穴スポットと単純穴ドリルの加工工程が生成される。

次に、工具・加工順番・工具方向編集部４が、ステップＳ３０９の処理において、加工工程データ記憶部１３に記憶された加工工程データから加工工程に対する使用工具のリストが加工工程の実行順番に表示する動作を説明する。

図３８−１は、加工工程と加工工具のリストを示す図である。また、図３８−２、図３８−３、図３８−４は、オペレータによって設定された、第１ポケットの工具方向、第２ポケットの工具方向、単純穴の工具方向の設定例を夫々示す図である。なお、夫々の工具方向は、白抜き矢印で示している。このように、工具方向を所望のように設定することができるため、紙面上方に位置する加工形状の工具方向を紙面上方からに設定し、紙面下方に位置する加工形状の工具方向を紙面下方からに設定することで、加工深さを浅くすることができるようになる。また、ホルダ干渉を回避せしめることができる。さらに、工具突き出し量を短くしたりすることができ、結果として、切削速度を早くすることができる。

次に、加工工程調整部５が、ステップＳ１５０２の処理において、加工形状データ記憶部１２に記憶された加工形状から、指定された加工工程データに対応する加工形状を生成する動作を説明する。

図３９−１、図３９−２、図３９−３、図３９−４、および図３９−５は、加工工程毎の加工形状を示す図である。図３９−１に示すように、図３０−１に示した加工形状３０１から、壁仕上げ加工用の壁残し代、底仕上げ加工用の底残し代を除いた太線で示す加工形状３９１がポケット荒（第１ポケット）の加工形状（以降、ポケット荒（第１ポケット）３９１）となる。また、図３９−２に示すように、図３０−１に示した加工形状３０１から壁仕上げを抽出した太線で示す加工形状３９２がポケット壁仕上げ（第１ポケット）の加工形状（以降、ポケット壁仕上げ（第１ポケット）３９２）となる。また、図３９−３に示すように、図３０−１に示した加工形状３０１から底仕上げを抽出した太線で示す加工形状３９３がポケット底仕上げ（第１ポケット）の加工形状（以降、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３）となる。また、図３９−４に示すように、図３３−１に示した加工形状３３１から壁仕上げ加工用の壁残し代および底仕上げ加工用の底残し代を除いた太線で示す加工形状３９４がポケット荒（第２ポケット）の加工形状（以降、ポケット荒（第２ポケット）３９４）となる。また、図３９−５に示すように、図３３−１に示した加工形状３３１から壁仕上げを抽出した太線で示した加工形状３９５がポケット壁仕上げ（第２ポケット）の加工形状（以降、ポケット壁仕上げ（第２ポケット）３９５）となる。ポケット底仕上げ（第２ポケット）の加工形状は、図３３−１に示した加工形状３３１から底仕上げを抽出できないので、加工形状無しなる。

加工工程調整部５は、ステップＳ１５０５の処理において、指定された加工工程が依存する加工工程を取得する。第２の実施の形態において、加工工程調整部５は、工具方向が前記指定された加工工程と同一の加工工程から当該指定された加工工程が依存する加工工程を抽出する際には、第１の実施の形態にて説明した図１７−１のフローチャートに従って動作する。そして、工具方向が前記指定された加工工程と異なる加工工程については、加工形状が前記指定された加工工程にかかる加工形状の底面部に接する加工工程および加工形状が前記指定された加工工程にかかる加工形状に重複する加工工程を前記指定された加工工程が依存する加工工程として抽出する。例えば、ポケット荒（第２ポケット）３９４および壁仕上げ（第２ポケット）３９５の底面部は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３に接しているので、ポケット荒（第２ポケット）３９４および壁仕上げ（第２ポケット）３９５はポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３に依存する。

図４０−１は、工具方向が前記指定された加工工程と異なる加工工程から当該指定された加工工程が依存する加工工程を抽出する場合のステップＳ１５０５における動作をさらに詳細に説明するフローチャートである。

図示するように、加工工程調整部５は、指定された加工工程にかかる加工形状の底面部と加工形状が接するか、もしくは重複する加工工程を抽出する（ステップＳ４０１１）。そして、ステップＳ１５０５の処理を終了する。

加工工程調整部５は、ステップＳ１５０６の処理において、指定された加工工程の加工形状を調整する動作を実行する。なお、前記指定された加工工程の工具方向と当該指定された加工工程が依存する加工工程の工具方向とが同一である場合、加工工程調整部５は、第１の実施の形態と同等の処理により前記指定された加工工程にかかる加工形状を変形させる。図４０−２は、前記指定された加工工程の工具方向と当該指定された加工工程が依存する加工工程の工具方向とが異なる場合におけるステップＳ１５０６の動作をさらに詳細に説明するフローチャートである。

ステップＳ４０２１では、加工工程調整部５は、指定された加工工程にかかる加工形状の底面が、ステップＳ１５０５の処理により抽出した前記指定された加工工程に依存する加工工程の加工形状に接しているか否かをチェックし、接している場合（ステップＳ４０２１、Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２２の処理へ進み、接していない場合（ステップＳ４０２１、Ｎｏ）、ステップＳ４０２３の処理へ進む。

ステップＳ４０２２では、加工工程調整部５は、指定された加工工程の加工形状の底面部を工具方向にあらかじめ決めれらた量だけスウィープ、即ち伸長して、加工形状を変形する。ステップＳ４０２２の処理の後、ステップＳ４０２３の処理へ進む。

図４１−１、図４１−２、および図４１−３は、ポケット荒（第２ポケット）３９４の加工形状を変形する様子を説明する図である。図４１−１は、変形前の加工形状を説明する斜視図であり、図４１−２は変形前の加工形状を説明する断面図である。また、図４１−３は、変形後の加工形状を説明する断面図である。図４１−１および図４１−２に示すように、ポケット荒（第２ポケット）３９４はポケット荒（第２ポケット）３９４が干渉するポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３と接する。そのため、ステップＳ４０２２の処理により、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の底面部を、工具方向に伸ばすようにスウィープして、加工形状を変形する。即ち、ポケット荒（第２ポケット）３９４は、図４１−３に示す加工形状４１１（以降、ポケット荒（第２ポケット）４１１）のように変形せしめられる。

図４２−１、図４２−２、および図４２−３は、単純穴ドリルの加工形状を変形する様子を説明する図である。図４２−１は、変形前の加工形状を説明する斜視図であり、図４２−２は変形前の加工形状を説明する断面図である。また、図４２−３は、変形後の加工形状を説明する断面図である。図４２−１および図４２−２に示すように、単純穴ドリルの加工形状４２１（以降、単純穴ドリル４２１）は、当該単純穴ドリル４２１が依存するポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３と接する。そのため、ステップＳ４０２２の処理により、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の底面部を、工具方向に伸ばすようにスウィープして、加工形状を変形する。即ち、単純穴ドリル４２１は、図４２−３に示す加工形状４２２（以降、単純穴ドリル４２２）のように変形せしめられる。

ステップＳ４０２３では、加工工程調整部５は、指定された加工工程の加工形状が、当該指定された加工工程が依存する加工工程の加工形状と重複するか否かチェックする。重複しない場合（ステップＳ４０２３、Ｎｏ）、ステップＳ１５０６の処理が終了となり、重複が発生する場合（ステップＳ４０２３、Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２４の処理へ進む。

図４３は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３と単純穴ドリル４２２およびポケット荒（第２ポケット）４１１とが重複することを示す図である。

ステップＳ４０２４では、加工工程調整部５は、指定された加工工程の加工形状を工具方向に垂直な平面でスライスした断面形状を生成し、その面積を求める。そして、重複する工具方向が異なる他の加工工程の加工形状を、指定された加工工程の工具方向に垂直な平面でスライスした断面形状を生成し、その面積を求める。そして、重複する工具方向が異なる他の加工工程の断面形状の面積の、指定された加工工程の断面形状の面積に対する割合が、予め決められた値を超えるか否かを判定する。前記割合が予め決められた値を超えている場合（ステップＳ４０２４、Ｙｅｓ）、加工工程調整部５は、前記指定された加工工程の加工形状から当該重複する部位を削除して（ステップＳ４０２５）、ステップＳ１５０６の処理が終了となる。前記割合が予め決められた値を超えていない場合（ステップＳ４０２４、Ｎｏ）、ステップＳ４０２５の処理はスキップされる。

図４４−１は、ステップＳ４０２４の処理における指定された加工工程としてのポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の断面形状を示す図であり、図４４−２は、当該ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３と重複するポケット荒（第２ポケット）４１１、変形後の壁仕上げ（第２ポケット）３９５、および単純穴ドリル４２２の断面形状を示す図である。夫々の図において、断面形状を太線で示している。また、図４４−３は、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の変形後の加工形状（ポケット底仕上げ（第１ポケット）４４３）を示す図である。ここでは、ステップＳ４０２４の判定処理において比較に用いられる予め決められた値を１０％としている。図示するように、ポケット底仕上げ（第１ポケット）４４３は、ポケット荒（第２ポケット）４１１と重複する部分を除去した形状を備えている。

図４５−１、図４５−２、図４６−１、図４６−２、図４７−１、図４７−２、図４７−３、図４８−１、図４８−２、図４８−３、図４８−４、図４８−５、図４８−６、図４８−７、図４８−８、図４９−１、図４９−２、図４９−３、図４９−４、図４９−５、図４９−６、図４９−７、および図４９−８は、実施の形態２の自動プログラミング装置１０００の出力装置１００５に表示される表示画面例を示す図である。図４５−１に示すように、表示画面はプログラム構成要素一覧表示部８と形状表示部７とから構成され、プログラム構成要素一覧表示部８において選択状態となっている構成要素（素材形状、加工素材形状、加工形状、加工工程）に対応する形状が形状表示部７に３次元表示される。

ステップＳ３０３の処理の後には、図４５−１に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、「素材形状」を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、対応する素材形状が表示される。

ステップＳ３０５の処理の後には、図４５−２に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、入力・設定された加工形状に属する「ポケット（２）」を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、加工素材形状と共に加工形状を表示する。なお、ポケット（２）とは、第２ポケットを指す。以降、プログラム構成要素一覧表示部８が表示出力する加工形状に関し、第１ポケットにかかる加工形状の末尾には「（１）」を付し、第２ポケットにかかる加工形状の末尾には「（２）」を夫々付して区別するものとする。加工素材形状と共に加工形状を表示することで、加工素材形状に対する加工形状の位置関係の確認が容易となり、確実な加工形状の入力・設定するためのオペレータの負担が軽減される。なお、加工素材形状のみを確認したい場合は、図４６−１に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８で「加工素材形状」を選択することで形状表示部７に所望の加工素材形状を表示させることができる。

ステップＳ３０７の処理の後では、図４６−２に示すように、プログラム構成要素一覧表示部８は、入力・設定された加工工程と関連する加工形状を選択状態として強調表示し、形状表示部７は、加工素材形状と共に関連する加工形状を表示する。

ステップＳ３０９の処理の前では、ポケット荒（第１ポケット）３９１、ポケット壁仕上げ（第１ポケット）３９２、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の工具方向の初期値として(０．０，０．０，−１．０)が設定されており、オペレータからの入力により、図４７−１の白抜き矢印に示すように、工具方向が（１．０，０．０，０．０）に変更されて設定されている。同様に、ポケット荒（第２ポケット）３９４、壁仕上げ（第２ポケット）３９５、第２ポケット底仕上げの工具方向は、初期値として(−１．０，０．０，０．０)が設定されていたものが、図４７−２の白抜き矢印に示すように、（１．０，０．０，０．０）に変更されて設定されている。同様に、単純穴スポットおよび単純穴ドリルの工具方向は、初期値として（−１．０，０．０，０．０）が設定されていたものが、図４７−３の白抜き矢印に示すように、（１．０，０．０，０．０）に変更されて設定されている。

図４８−１〜図４８−８および図４９−１〜図４９−８は、加工形状にかかる表示の、ステップＳ３１１の処理（即ち加工工程の調整）の前後の差異を説明する図である。図４８−１〜図４８−８は、ステップＳ３１１の処理の前の画面表示、図４９−１〜図４９−８は、ステップＳ３１１の処理の後の画面表示を夫々示している。図示するように、ステップＳ３１１の処理によって、ポケット荒（第２ポケット）３９４、壁仕上げ（第２ポケット）３９５、および単純穴ドリルの夫々の加工形状が紙面上方に伸長せしめられている。そして、紙面上方に伸長せしめられる変形が行われることによって無駄加工となる、ポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の加工形状のポケット荒（第２ポケット）３９４、壁仕上げ（第２ポケット）３９５、および単純穴ドリルの夫々の加工形状と重複する部分のうち、所定の割合以上の無駄加工が発生する、ポケット荒（第２ポケット）３９４および壁仕上げ（第２ポケット）３９５の夫々と重複する部分がポケット底仕上げ（第１ポケット）３９３の加工形状から削除されている。即ち、無駄加工を軽減する設定となっていることがわかる。

以上述べたように、本発明の実施の形態２によれば、加工工程調整部５は、第２の加工形状のうちの工具方向が互いに異なる２つの加工形状に対し、当該２つの加工形状のうちの一の加工形状の底面部が他の加工形状に接している場合、前記一の加工形状の底面部を当該一の加工形状の工具方向に伸長するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する、ように構成したので、前記一の加工形状の底面部の削り残しを無くすことができ、かつ変形により生じる無駄加工を減らすことができるようになる。

また、第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、ように構成した。

また、加工工程調整部５は、前記一の加工形状の工具方向に垂直な平面上における、前記一の加工形状と前記他の加工形状とが重複する部分の前記他の加工形状に対する割合が所定の値よりも大きい場合、前記重複する部分を前記他の加工形状から削除し、前記割合が前記所定の値よりも小さい場合、前記重複する部分を削除しない、ように構成したので、程度に応じて無駄加工を削除することが可能になる。

１ 素材形状データ入力部
２ 加工形状データ入力部
３ 加工工程データ生成・編集部
４ 工具・加工順番・工具方向編集部
５ 加工工程調整部
６ 加工素材形状生成部
７ 形状表示部
８ プログラム構成要素一覧表示部
９ 制御指令生成部
１０ 素材形状データ記憶部
１１ 加工素材形状データ記憶部
１２ 加工形状データ記憶部
１３ 加工工程データ記憶部
８１ 加工領域
１６１ ポケット荒（１段目ポケット）
１６２ 開口部
１６３ ポケット壁仕上げ（１段目ポケット）
１６４、２０１ ポケット底仕上げ（１段目ポケット）
１６５、１８１ ポケット荒（２段目ポケット）
１６６ 開口部
１６７、１９１ ポケット壁仕上げ（２段目ポケット）
１６８ ポケット底仕上げ（２段目ポケット）
２９１ 加工領域
３０１ 加工形状
３２１ 加工領域
３３１ 加工形状
３５１ 加工領域
３６１ 加工形状
３９１ ポケット荒（第１ポケット）
３９２ ポケット壁仕上げ（第１ポケット）
３９３ ポケット底仕上げ（第１ポケット）
３９４ ポケット荒（第２ポケット）
３９５ ポケット壁仕上げ（第２ポケット）
４１１ 加工形状
４２１、４２２ 単純穴ドリル
１０００ 自動プログラミング装置
１００１ ＣＰＵ
１００２ ＲＡＭ
１００３ ＲＯＭ
１００４ 入力装置
１００５ 出力装置
１００６ 制御指令生成プログラム

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成部と、前記加工工程の実行順序の入力を受け付ける加工順番編集部と、前記第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を、前記複数の加工形状のうちの、前記一の加工形状よりも後に加工され、かつ、前記一の加工形状からみて工具方向とは反対方向に位置する他の加工形状を貫通するように、工具方向とは逆向きに伸長するとともに、前記一の加工形状の伸長により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整部と、前記第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成部と、を備えることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成部と、前記加工工程の実行順序の入力を受け付ける加工順番編集部と、前記第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を、前記複数の加工形状のうちの、加工工程の実行順序が前記一の加工形状よりも後に設定され、かつ、前記一の加工形状からみて工具方向とは反対方向に位置する他の加工形状を貫通するように、工具方向とは逆向きに伸長するとともに、前記一の加工形状の伸長により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整部と、前記第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成部と、を備えることを特徴とする。

Claims (12)

1. 外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成部と、
   前記加工工程の実行順序の入力を受け付ける加工順番編集部と、
   前記第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整部と、
   前記第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成部と、
   を備えることを特徴とする自動プログラミング装置。
2. 前記加工形状生成部が生成する前記加工工程毎の第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動プログラミング装置。
3. 前記一の加工形状は、前記他の加工形状にかかる加工工程よりも前に実行される加工工程にかかる加工形状であって、前記他の加工形状からみて工具方向に位置し、
   前記一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとは、前記他の加工形状を貫通するように前記一の加工形状を工具方向とは逆向きに伸長することである、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動プログラミング装置。
4. 外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工工程データ生成部と、
   前記第２の加工形状のうちの工具方向が互いに異なる２つの加工形状に対し、当該２つの加工形状のうちの一の加工形状の底面部が他の加工形状に接している場合、前記一の加工形状の底面部を当該一の加工形状の工具方向に伸長するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整部と、
   前記第３の加工形状に基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成部と、
   を備えることを特徴とする自動プログラミング装置。
5. 前記加工形状生成部が生成する前記加工工程毎の第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の自動プログラミング装置。
6. 前記加工形状調整部は、前記一の加工形状の工具方向に垂直な平面上における、前記一の加工形状と前記他の加工形状とが重複する部分の前記他の加工形状に対する割合が所定の値よりも大きい場合、前記重複する部分を前記他の加工形状から削除し、前記割合が前記所定の値よりも小さい場合、前記重複する部分を削除しない、
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自動プログラミング装置。
7. 外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成ステップと、
   前記加工工程の実行順序の入力を受け付ける加工順番編集ステップと、
   前記第２の加工形状のうちの工具方向が同一の複数の加工形状に対し、当該複数の加工形状のうちの一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整ステップと、
   前記第３の加工形状と前記入力された実行順序とに基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令ステップと、
   を備えることを特徴とする制御指令生成方法。
8. 前記加工形状生成ステップにおいて生成する前記加工工程毎の第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載の制御指令生成方法。
9. 前記一の加工形状は、前記他の加工形状にかかる加工工程よりも前に実行される加工工程にかかる加工形状であって、前記他の加工形状からみて工具方向に位置し、
   前記一の加工形状を前記入力された実行順序で加工を実行できるように変形するとは、前記他の加工形状を貫通するように前記一の加工形状を工具方向とは逆向きに伸長することである、
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の制御指令生成方法。
10. 外部入力された複数の第１の加工形状の夫々から加工工程毎の第２の加工形状を生成する加工形状生成ステップと、
    前記第２の加工形状のうちの工具方向が互いに異なる２つの加工形状に対し、当該２つの加工形状のうちの一の加工形状の底面部が他の加工形状に接している場合、前記一の加工形状の底面部を当該一の加工形状の工具方向に伸長するとともに、当該一の加工形状の変形により重複することとなった他の加工形状から当該重複する部分を削除して、第３の加工形状を生成する加工形状調整ステップと、
    前記第３の加工形状に基づいて、工作機械を動作させるための制御指令を生成する制御指令生成ステップと、
    を備えることを特徴とする制御指令生成方法。
11. 前記加工形状生成ステップにおいて生成される前記加工工程毎の第２の加工形状は、荒加工により加工される加工形状、壁仕上げ加工により加工される加工形状、および底仕上げ加工により加工される加工形状を含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の制御指令生成方法。
12. 前記加工形状調整ステップにおいて、前記一の加工形状の工具方向に垂直な平面上における、前記一の加工形状と前記他の加工形状とが重複する部分の前記他の加工形状に対する割合が所定の値よりも大きい場合、前記重複する部分を前記他の加工形状から削除し、前記割合が前記所定の値よりも小さい場合、前記重複する部分を削除しない、
    ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の制御指令生成方法。

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