WO2005003873A1 - 自動プログラミング方法および装置 - Google Patents

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WO2005003873A1
WO2005003873A1 PCT/JP2004/009599 JP2004009599W WO2005003873A1 WO 2005003873 A1 WO2005003873 A1 WO 2005003873A1 JP 2004009599 W JP2004009599 W JP 2004009599W WO 2005003873 A1 WO2005003873 A1 WO 2005003873A1
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model
shape
program
product
processing
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PCT/JP2004/009599
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English (en)
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Inventor
Takashi Kamiya
Hiroshi Katano
Kenji Iriguchi
Susumu Matsubara
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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    • Y10S715/961—Operator interface with visual structure or function dictated by intended use
    • Y10S715/964—CAD or CAM, e.g. interactive design tools

Definitions

  • the present invention relates to an automatic programming method and apparatus for creating an NC creation program for creating an NC program using CAD data of a material, a product shape, a material shape, and the like, and is particularly used for machining a workpiece. Easy generation of material model
  • an automatic programming device (hereinafter, abbreviated as an automatic programmer) is often employed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-189510
  • feature data of a processed product is extracted from CAD data, and a processing area and a processing area are set for each processing step.
  • Material data and machining model data for each machining process are generated, and the generated machining process data and machining model data are stored.
  • Generates work path data Based on the machining process data, material data, machining model data, tool data, and cutting condition data, Generates work path data, generates virtual work shape data after each process, and processes the work data based on the generated process data, material data, tool path data, and virtual work shape data.
  • Business information is provided.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-2686718
  • a method for creating a machining path for machining a workpiece based on three-dimensional CAD data of a part is disclosed.
  • processing information for all processing parts in the shape indicated by the three-dimensional CAD data is extracted, the extracted processing information is edited, a processing step is determined, and a processing path is determined based on the determined processing step. I make it.
  • a product is often created by creating a material having a shape close to a desired product and then subjecting the created material to processing such as turning.
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-53015 discloses a structure (a jig shape model) + which is modeled by a cycle time margin obtained by referring to non-machining operation information. It is disclosed that by adding thickness to the outside, the cycle time allowance is linked to the design freedom of the structure (expressed by the thickness of the model).
  • Patent Document 3 does not disclose anything about creating a material model for processing a solid or a molded material on an automatic professional.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an automatic programming method and apparatus capable of generating a material model for processing a workpiece or a formed material by a simple operation. Disclosure of the invention
  • a product model is displayed, and the thickness of each surface of the displayed product model is reduced.
  • a designated thickness is increased by a designated thickness to create a designated thickness model, and the created designated thickness model is set as a material model. Therefore, it is possible to easily generate a material model to be used for processing of materials.
  • a material model for processing only a part of a product can be created by simple operations.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device
  • FIG. 2 is a block diagram showing an NC device in which the automatic programming device is built
  • FIG. 3 is a block diagram showing an automatic product of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a menu selection main screen
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an extended menu of a menu selection main screen.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a product shape reading screen
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a material shape setting screen
  • FIG. 8 is a diagram of a material shape database.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of stored data
  • FIG. 9 is a diagram showing a relationship between end face turning and an end face chamfering set value
  • FIG. 11 is a flowchart
  • FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a dynamic selection processing procedure
  • FIG. 12 is a flowchart showing an automatic selection processing procedure of a hexagonal bar material model
  • FIG. 13 is an explanatory view of the automatic selection processing procedure of FIG.
  • FIG. 14 is a view showing an example of a material shape setting screen for explaining another selection processing procedure of the material model
  • FIG. 15 is a view showing the material model.
  • FIG. 16 is a flowchart showing another automatic selection processing procedure
  • FIG. 16 is a diagram showing another example of a material shape generation dialog
  • FIG. 17 is a diagram showing a display mode of a material / material input column. Yes, Fig.
  • FIG. 18 is a diagram showing the focus movement between the data input field and the list box of the material database
  • Fig. 19 is a flowchart showing the operation procedure of the partial material setting processing mode.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a partial material setting screen
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of a partial material setting process
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of a partial material setting process.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of the product model before the partial material setting process
  • FIG. 24 is a partially enlarged view of FIG. 23
  • FIG. Fig. 4 is a view showing the model after partial material setting processing of the product model in Fig. 4
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of a setting menu.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a partial material setting screen
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of a partial material setting process
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of a partial material setting process.
  • FIG. 23 is a diagram
  • FIG. 27 is a flowchart showing an operation procedure of a mounting tool (jig) setting process.
  • FIG. is a diagram showing an example
  • the second 9 drawing is a diagram showing an example of a fixture setting window
  • 3 0 Figure is a flow chart showing a procedure of grasping diameter calculation
  • 3 1 figure It is an explanatory view of the concept of the grasping diameter calculation
  • FIG. 32 is a flowchart showing an automatic alignment process between the product model and the material model
  • FIG. 33 is an automatic alignment process between the product model and the material model.
  • FIG. 34 is a diagram showing display contents of an alignment screen to be performed.
  • FIG. 34 is an explanatory diagram of a turning surface and a phantom of the turning surface.
  • FIG. 35 is a diagram showing a Z inversion process.
  • FIG. 6 is a diagram showing the shape movement menu.
  • Fig. 38 is a diagram showing a shape moving dialogue
  • Fig. 38 is a flowchart showing a process dividing process
  • Fig. 39 is a diagram showing an example of a screen on which feature points are displayed
  • FIG. 40 is a diagram showing a 1Z2 cross section of a model in which a process division is designated.
  • FIG. 41 is a flowchart showing another example of automatic processing of process division.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of the automatic process division process shown in FIG. 41
  • FIG. 43 is a diagram for explaining the fixture setting process in the second process.
  • FIG. 44 is a diagram for explaining an automatic discrimination process between a through hole and two holes
  • FIG. 45 is a diagram showing an example of the development of a turning process for an inner diameter portion.
  • FIG. 4 6 is a diagram for explaining the point machining of the area between the claws of the chuck.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a tool selection process.
  • FIG. 48 is a diagram for explaining an editing process for an undeployable shape.
  • FIG. 49 is a diagram showing a program editing screen.
  • Fig. 50 is a flowchart showing the emphasis processing in the 3D display section of the processing unit.
  • Fig. 51 is the shape selected from the 3D display section as a shape sequence at the cursor position of the editor section.
  • FIG. 52 is a diagram for explaining the insertion process.
  • FIG. 52 is a flowchart showing the shape sequence insertion process.
  • FIG. 52 is a flowchart showing the shape sequence insertion process.
  • FIG. 53 is a diagram showing a state where the shape sequence is inserted into the data portion.
  • FIG. 54 is a diagram showing a program editing screen
  • FIG. 55 is a flowchart showing a cut insertion process
  • FIG. 56 is a diagram showing an automatic programming device of the second embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration
  • 5 FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic programming apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device according to a first embodiment of the present invention.
  • This automatic programming device (hereinafter abbreviated as “auto-pro”) 100 is designed to capture data on product shapes and material shapes directly from CAD data, and use various data such as the product shape data and material shape data taken in by the operator.
  • auto-pro automatic programming device
  • a software for creating an NC program for creating an NC program for machining a product from a material (work) force is used as a basic component. It is mounted on a computer such as a microcomputer.
  • the NC creation program is described in a predetermined language higher than the NC program.
  • This automatic pro 100 can be used for either a two-spindle machine tool with two main spindles, a main spindle and a sub-spindle, or a single-spindle machine tool with only a main spindle. 599
  • this automatic professional 100 can be used for turning work to rotate and round a work, boring to rotate a work to make a hole, milling and surface processing to fix a work and rotate by turning a cutting tool. It can be applied to machine tools that perform turning, and also to complex machining that combines turning and milling.
  • the automatic program 100 shown in FIG. 1 shows a state in which it is mounted on a computer.
  • the automatic program 100 is operated by an NC program via a communication interface 23 according to an NC program. It is connected to the.
  • a product shape database 1, a material shape database 2 and a tool database 3 are registered in a built-in memory or an external memory of a microcomputer in which the automatic program 100 is mounted.
  • the product shape database 1 registers and stores a plurality of product shape data represented by three-dimensional CAD data (three-dimensional solid model data).
  • CAD data three-dimensional solid model data
  • various data such as material, shape (cylinder, square, hexagon, etc.) and dimensions (outer diameter, inner diameter, length, etc.) are registered and stored for each material.
  • tool database 3 tool data is registered and stored.
  • a microcomputer equipped with an automatic programmer is provided with a display device 20, an input device 21 such as a keyboard and a mouse, and an output device 22 such as a printer. Connected to an external device such as device 200.
  • the program part which is the basic component of the automatic pro 100, is composed of a product shape input processing unit 10, a material shape input processing unit 11, a jig setting processing unit 12, a positioning processing unit 13, a process division process. Part 14, process development processing part 15, tool selection processing part 16, undeployable shape editing processing part 17, program editing processing part 18, and program development processing part 19 It is configured.
  • the product shape input processing unit 10 displays a product shape input screen for allowing the operator to select product shape data (product model), and stores the product shape database 1 or other arbitrary memory by the operator.
  • product shape data product model
  • the product shape input processing unit 10 displays a product shape input screen for allowing the operator to select product shape data (product model), and stores the product shape database 1 or other arbitrary memory by the operator.
  • required product shape data is selected from a plurality of product shape data composed of three-dimensional solid model data, processing such as displaying the selected product shape data in three dimensions is performed.
  • the material shape input processing unit 11 displays a material shape input screen for allowing the operator to select material shape data (material model '), and also stores a 3D shape stored in the product shape database 1 or any other memory.
  • the required material shape data is selected automatically or by an operator from a plurality of material shape data composed of solid model data, and processing such as displaying the selected material shape data in three dimensions is performed.
  • material shape input processing unit :! 1 has a partial material setting function for creating thickened material data used for machining of materials based on product shape data.
  • the jig setting processing unit 12 displays the jig model and the material model consisting of the chuck and the jaws, prepares a plurality of jig arrangement patterns corresponding to the material shape, and assigns the jig arrangement pattern to the operator.
  • the jig arrangement is determined by selecting, and the gripping position and gripping diameter of the nail are calculated and transmitted to the NC side.
  • the alignment processing unit 13 'performs a process of automatically arranging the product model in the material model gripped by the first check in the first process (process performed by the main spindle). Further, the alignment processing unit 13 performs a process of automatically arranging the product model ′ in the material model held by the second chuck in the second process (the process performed by the sub spindle).
  • the process division processing section 14 is a process division process for machining with a two-spindle machine tool having two main spindles, a main spindle and a sub-spindle, and a single-spindle machine tool having one main spindle with only a main spindle. This is to perform a process division process at the time of processing.
  • the division position between the first step performed by the main spindle and the second step performed by the sub-spindle is specified by the outer diameter and the inner diameter, respectively.
  • the split position between the first step of gripping one end of the material model with the main spindle and processing and the second step of gripping the other end of the material model with the main spindle and processing Is specified by the outer diameter and the inner diameter, respectively.
  • the process development processing unit 15 performs a series of machining operations, which are called machining modes, such as turning, point machining, face machining, and chamfering, and can perform continuous machining with the same spindle and the same tool. Perform processing to disassemble into processing units to be performed (hereinafter referred to as processing units).
  • the tool selection processing unit 16 performs a tool determination process for selecting an optimal tool for each processing location (processing unit) from the tool database 3, and determines cutting conditions according to the tool.
  • the program development processing unit 19 creates an NC creation program in a predetermined language based on a combination of a plurality of processing units developed in the process, determined tool information, and cutting conditions.
  • the undeployable shape edit processing unit 17 performs an editing operation for converting an undeployable shape, which could not be automatically unfolded to the processing unit in the process unfolding process, into some processing cut.
  • the program editing processing section 1S performs editing processing of the created NC creating program.
  • the automatic program 100 is connected to the NC unit 200 via the communication interface 23.
  • the automatic program 100 is connected to the NC device 200. May be incorporated in the NC device 200.
  • the automatic program 100 is connected to the NC control unit 201 in the NC device 200.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for creating an NC creating program (machining program) executed by the automatic program 100 shown in FIG. 1 or FIG. With reference to Fig. 3, the details of the procedure for creating the NC creation program executed by this automated program will be described for each process.
  • FIG. 4 shows an example of the menu selection main screen 8. It is.
  • the menu selection main screen 8 includes a tree display section 4, a 3D display section 5, a menu display operation section 6, and the like.
  • the tree display section 4 displays the product file name, material file name, jig (attachment) file, and the file name of each processing unit deployed in the processing unit.
  • the 3D display section 5 displays the shape data of the product file, material file, jig file, or machining unit file selected in the tree display section 4 in three dimensions (3D).
  • Menu display operation section 6 includes product shape setting button 6a, material shape setting button 6b, fixture setting button 6c, alignment button 6d, process division button 6e, unit development button 6f, unit edit button It is equipped with 6 g and a program generation button 6 h.
  • the product shape setting button 6a is a button for shifting to a product shape setting mode. In the product shape setting mode, processing such as reading a 3D-CAD model of the product shape is executed.
  • the material shape setting button 6b is a button for shifting to the material shape setting mode. In the material shape setting mode, the material shape to be processed is selected and set.
  • the fixture setting button 6c is a button for shifting to the fixture setting mode. In the fixture setting mode, the fixtures (chucks, claws) that grasp the material are set.
  • the positioning button 6d is a button for shifting to the positioning mode. In the positioning mode, the position of the product and the material are adjusted.
  • the process division button 6e is a button for shifting to the process division mode. In the process division mode, a division position between the first process and the second process is set.
  • Unit development button (process development button) 6 f is a button for shifting to the unit development mode. In the unit development mode, the processing unit is automatically deployed from the set information.
  • the unit edit button 6 g is a button for shifting to the unit edit mode. In the cut edit mode, the processed machining unit is edited.
  • Program generation button 6 h is a button for shifting to the program generating mode, the program generation mode, deployment, to create the NC creation-flops opening grams edited Yuni' door.
  • the menu display operation unit 6 has a menu switching button 6k. By operating the menu switching button 6k, the menu display operation unit 6 has another display operation menu as shown in FIG. Is displayed.
  • the cross-section display button 7a is a button for displaying the cross-section of the display data of the 3D display unit 5
  • the cross-section display angle setting button 7b is a button for executing the cross-section display at a specified angle.
  • the reduction button 7 c, the rotation button 7 d, and the movement button 7 e are buttons for enlarging, reducing, rotating, and moving the display data on the 3D display unit 5.
  • the fitting button 7 f is a button for displaying the displayed 3D shape so that the whole is fit in the center of the screen while keeping the posture.
  • the dimension line display switching button 7 g is a button for displaying the dimension line Z for the displayed 3D shape and hiding it.
  • the front button 7h, the back button 7i, the left button 7j, the right button 7k, the flat button 71, and the bottom button 7m show the displayed 3D shape in the front, rear, and left sides. Buttons for displaying, right side view, flat view, and bottom view.
  • the first spindle 3D display button 7n is a button for displaying the displayed 3D shape in the direction viewed toward the first spindle, and the second spindle 3D display button 7p is displayed. This button is used to display the 3D shape in the direction viewed from the second main axis.
  • each step is usually executed in the procedure shown in FIG. That is, product shape input processing (step S100) ⁇ material shape setting processing (step S101) ⁇ first process jig setting processing (step S102) ⁇ alignment processing (step S103) ⁇ process division processing (Ste S104) —Second process jig setting process (Step S105) ⁇ Alignment process (Step S106) —Process development process (Step S107) ⁇ Tool automatic setting process (Step S108) ⁇ Program development process (Step S109) ⁇ Undeployable shape editing process (Step S110) ⁇ Program editing process (Step S111) Steps are executed in this order.
  • step S100 product shape input processing
  • step S101 material shape setting processing
  • step S102 ⁇ alignment processing
  • Step S104 process division processing
  • Step S105 Alignment process
  • Step S106 Process development process
  • Step S107 Tool automatic setting process
  • Program development process Step S109
  • Undeployable shape editing process Step S110
  • This product shape input processing is performed by setting the product shape on the main menu selection screen 8 shown in FIG.
  • the product shape setting button 6a on the main menu selection screen 8 shown in Fig. 4 is turned on, the product shape as shown in Fig. 6 is activated.
  • the screen switches to the product shape reading screen 30 for manual processing.
  • This product shape input processing is mainly executed by the product shape input processing unit 10 in FIG.
  • the operator operates the input device 21 while the product shape reading screen 30 for selecting product shape data is displayed, and performs three-dimensional CAD data (product model) corresponding to the product as follows. Select
  • the leftmost product shape reading button 31 of the plurality of buttons arranged below the product shape reading screen 30 is pressed.
  • the product shape reading dialog 32 is displayed on the left side, and the product shape (product model ') corresponding to the selected 3D CAD data is displayed on the right side in the wire frame format.
  • the 3D view 33 is displayed.
  • the product shape reading dialog 3 2 has a list box 3 4 for displaying a list of CAD files registered in the product shape database 1.
  • a preview of the product shape corresponding to the selected file is displayed on the three-dimensional view 33.
  • the dimensions of the product in the X and Y directions are displayed on the 3D view 33.
  • Each 3D CAD data has shape information and color information (display color), and each shape information is added with attribute data regarding processing. Attribute data includes screws, roughness symbols, grinding steals, chamfers, hole chamfers, hole information (drills, reamers, end mills, boring, taps), part numbers, materials, and product names. By using these attribute data, adjustment of the process development result (change of processing order) described later is executed.
  • the CAD data includes color information (display color), it is possible to identify the finished surface roughness and the like by the display color.
  • a list of files in the directory displayed in the display section 35 is displayed. If you press the folder change button 36, a dialog (not shown) for changing the folder is displayed, and you can operate this dialog to change the current directory.
  • the CAD file selected in the list box 3 4 is read into the storage area of the automatic programmer, the product corresponding to the read CAD file is generated, and the generated product is generated.
  • the shape (product model) is displayed on the 3D view 33. In this display, the dimensions of the product model in the X, Y, and Z directions are displayed on the three-dimensional view 33.
  • the product has a function called an automatic adjustment mode when generating an image of the product shape. If YES is selected in item 29 of the automatic adjustment mode, the function is generated at the stage of the process of generating the product shape. The direction of the product on the 3D view 33 and the display position of the product are automatically adjusted.
  • one or more directories are provided inside or outside the computer as an area for the product shape database 1, and any three-dimensional CAD data can be newly registered in these directories, or if already registered, You can change the product shape data and re-register.
  • This material shape setting processing is started by turning on the material shape setting button 6b of the menu selection main screen 8 shown in FIG. 4, and when the material shape setting button 6b is turned on, the screen is displayed. Switches to the material shape setting screen as shown in Fig. 7, for example.
  • This material shape setting process is mainly executed by the material shape input processing unit 11 in FIG.
  • FIG. 8 shows an example of material shape data registered in the material shape database 2.
  • the material shape data includes material, shape type (cylinder, square, hexagon, etc.), dimensions (outer diameter, inner diameter, length, etc.).
  • a material setting menu 9a is displayed.
  • the material setting menu 9a is the material database button 9b and the partial material setting button. It has a button 9c, a material model read button 9d, a material material setting button 9e, an edit button 9f, and a change allowance button 9g.
  • the material database button 9b is a button for performing a material automatic selection process described later.
  • the partial material setting button 9c is a button for creating a material model that is partially thickened from a product model used for processing of materials.
  • the material model read button 9d is a button for reading material data registered in the material shape database 2 or arbitrary material data stored in the external storage device and setting the material shape.
  • the material material setting button 9e is a button for manually setting the material material.
  • the edit button 9f is a button for registering required material data in the material shape database 2 and editing the registered raw $$ data.
  • the change button 9 g is a button for changing a set value of a chamfer margin described later.
  • a list of material shape data registered in the material shape database 2 is displayed.
  • the material having the smallest diameter including the product outer diameter is selected from the material shape data displayed in the list, and the selected material is highlighted (highlighted) as indicated by reference numeral 303.
  • a round bar is selected by the operator as the material shape
  • the material shape data of the round bar material is displayed in a list
  • the material having the smallest diameter including the product ⁇ ⁇ is selected from the round bar material data.
  • Highlighted When the material shape (work type) is not specified, the material with the smallest diameter that includes the product ⁇ g is obtained from all material shape data registered in the material shape database 2 such as round bar material, square bar material, and hexagonal material. Selected.
  • the operator can specify the number, material, material type (Type), outer diameter, inner diameter, and length. Sorting is appropriately performed to select desired material data. With the desired material data selected (the selected material data is highlighted), press the OK key 304 to select the highlighted material data, and the edge trimming dialog box 3 0 5 Opens.
  • the material number, material, material shape (work type), outer diameter, inner diameter, length, and chamfer allowance for the selected material are displayed.
  • the chamfer margin is 0 mm.
  • the set value of the edge chamfer is a set value for the end face addition that cuts off the edge of the material at the beginning of turning. That is, since the edge of the raw material is not cut off neatly, the end face processing is performed at the beginning of turning.
  • the end face machining program for removing the set chamfer margin by turning during subsequent machining program generation is created. Generated.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of edge processing.
  • the material model ⁇ is placed on the product model No. SM.
  • the end chamfer allowance TM1 is the value set in the end chamfer allowance dialog box 305, and the end chamfer allowance TM2 on the other side is based on the material length and the product length and TM1. Is the value obtained by subtracting.
  • FIG. 10 shows the procedure for automatically selecting a material when the material database button 9b is pressed.
  • the procedure when a round bar is designated as the material shape is shown. .
  • the program origin P c of the product model determined by the product shape input processing executed in the previous step S100 preset at the time of the product shape input processing
  • the respective distances in the direction perpendicular to the turning axis (Z-axis) of the product model are determined, and the longest distance Lmax is selected from the plurality of obtained distances (step S120). That is, as shown in Fig. 11, turning from the program origin P c for a plurality of points P Wl to PWi on the outer edge of the product model SM
  • the distance in the direction perpendicular to the axis is obtained, and the longest distance Lmax is selected from among the plurality of distances.
  • the turning axis (Z axis) extends in a direction perpendicular to the plane of the paper.
  • a plurality of round bar data registered in the material shape database 2 are displayed in a list in the material list display section 302 of the material database dialog 300, and the radius of the round bar data displayed in the list is displayed. Is selected and the minimum diameter of the round bar material is larger than Lmax (step S122).
  • one selected round bar material 1 ⁇ highlights the material data corresponding to the selected round bar material in the material list display section 302. (Step S 1 2 4). However, when there is a plurality of selected round bar data, a round bar material having the shortest length that is equal to or longer than the length of the product model is selected from among the plurality of round bar materials (step S 1 2 3). Then, the material data corresponding to the selected one or a plurality of round bar materials is highlighted in the material list display section 302 (step S124).
  • each side of the hexagonal bar material model WM is moved until it comes into contact with the product model SM, and each of the parallel-moved line segments Lal to La 6 and the program origin Pc of the product model SM are perpendicular to the turning axis. Find the distances L1 to L6 in the direction. Then, the longest distance Lax among these distances is obtained (step S1311).
  • a plurality of hexagonal bar data registered in the material shape database 2 are displayed in a list on the material list display section 302 of the material database dialog 300, and the hexagonal bar data displayed in the list is displayed.
  • the opposite side length (distance between opposite sides) is 2 L
  • a hexagonal bar material having a length equal to or greater than max and having a minimum opposite side length is selected (step S1332).
  • the material data corresponding to the selected hexagonal bar material is highlighted in the material list display area 302. (Step S135). However, if there are multiple pieces of selected hexagonal bar material data, among these multiple hexagonal bar materials, the hexagonal bar element that is longer than the length of the product model and has the shortest length is selected. (Step S1 3 4). Then, the material data corresponding to the selected one or more hexagonal bar materials is highlighted in the material list display section 302 (step S135).
  • FIG. 15 Another embodiment of the material model input setting processing will be described with reference to FIGS. 15 to 18.
  • FIG. The raw shape setting screens shown in FIGS. 16 to 18 do not operate in conjunction with the material shape setting screen 9 shown in FIG. 7, but are shown in FIGS. 16 to 18.
  • the material shape setting screen shown in FIG. 7 and the material shape setting screen 9 shown in FIG. 7 are so-called different versions of the screen.
  • the material shape generation dialog 40 is registered in the material shape database 2 and the data input field 4 1 for inputting the material material, shape type (Work type), material ⁇ , material inner diameter, length, and chamfer allowance. And a product dimension display column 43 for displaying XYZ dimensions of the product shape.
  • the material / material input field 44 and the shape type input field 45 consist of a combo box.
  • the material and shape type round bar, square bar, etc.
  • the operator selects the required item from the list.
  • the outer diameter input ⁇ 46, the inner diameter input field 47, the length input field 48, and the end chamfer input field 49 are composed of edit boxes, and the required numerical values are directly input in the respective fields.
  • the material shape input processing unit 11 uses the selected material and shape type as a key word to obtain a material shape data base. Searches the source material 2 and extracts material data that matches the selected material and shape type from among the many material data in the material shape database 2 and displays the extracted material data in a list box 42.
  • the operator selects the required material data from the list box 42 and presses, for example, the (iw) ut (enter) key of the keyboard which is the input device 21 to display the outer diameter, inner diameter, and length of the selected material data.
  • the input box 46, the input box 47, and the input box 48 are automatically updated. Select the element with length 0 and input Pressing one does not change the length of the material.
  • Each of the above operations can be operated with a pointer such as a mouse, but it also has the following shortcut key functions. That is, when the material / material input field 44 and the shape type input field 45 have focus, for example, if the cursor movement key “ ⁇ ” or “ ⁇ ” is pressed, as shown in FIG.
  • the combo boxes in the material input field 44 and the shape type input field 45 are opened and a list is displayed. Also, when the combo box list of the material input box 44 and the shape type input box 45 is open, for example, if the input key is pressed, the list is closed as shown in Fig. 17. It is. The list is closed when the combo box loses focus.
  • the material / material input field 44, shape type input field 45, outer diameter input field 46, inner diameter input field 47, length input field 48, and end face allowance input field The focus moves between 4 and 9. Also, the focus is on any one of the material / material input field 44, the shape type input field 45, the outer diameter input field 46, the inner diameter input field 47, the length input field 48, and the chamfer margin input field 49.
  • the cursor movement key “ ⁇ ” key is pressed, the focus moves to the list box 42 of the material database as shown in FIG. To return the focus to the original position from the list box 42 of the material database, enter the cursor movement key "-" key.
  • the operator can manually set desired material data by appropriately inputting desired data into the data input field 41 of the material shape generation dialog box 40.
  • the input and set material data is automatically read from the material shape database 2 into the professional storage area and read.
  • An image of the material corresponding to the material data is generated, and the generated material shape is displayed on a 3D view (not shown).
  • the product shape selected by the operator is added to the product dimension display column 43 of the material shape generation dialog 40.
  • a product shape reflection button 50 is provided for automatically selecting the smallest material that can be used. Further, in the product dimension display column 43, the XYZ dimensions of the product shape that has been set in the product shape input processing in the previous step S100 are displayed.
  • step S140 data is input to the material material input field 44 and the shape type input field 45 to select a material material and a material shape type. Also, input the dimension data of the product shape (step S140). In this automatic pro, since the process of selecting the product shape has already been completed at this point, the dimensions of the input product shape are displayed in the product dimension display column 43 as described above.
  • the material shape input processing unit 11 is selected in the material material input field 44 and the shape type input field 45.
  • the material shape database 2 is searched using the material and shape type as keywords, and material data matching the selected material and shape type is extracted from a large number of material data in the material shape database 2 (step S 1 4 2 ).
  • the material shape input processing unit 11 includes the product shape from the extracted one or more materials by comparing the extracted dimensional data of one or more materials and the dimensional data of the product. That is, a material having a size larger than the size of the product is selected, and a material having the smallest size is selected from one or more materials that can include the product shape (step S144).
  • a method for selecting the material having the minimum size the method described in FIGS. 10 and 12 is used.
  • the material shape input processing unit 11 sets the tart diameter input field 46, the inner diameter input field 47, the length input field 48, and the end chamfer margin input field 49.
  • the data is updated with the values of the finally selected material data. In this way, the smallest optimal material that can process the product shape is automatically selected. Then, a material model is generated based on the selected material data.
  • the partial material setting processing mode executed by pressing the partial material setting button 9c on the material shape setting screen 9 in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 19 to 25.
  • a product model is displayed when a material is selected, and the operator is required to select and specify a necessary part of the thickness and a thickness of the thickness from the displayed product model. Generates a model in which only the specified part is thickened by the specified thickness, and registers the generated model as a material model.
  • the display screen opens.
  • the 3D-displayed product model ' is the product model selected in the product shape input processing in the previous step S100.
  • CAD data of product models have different color attributes for each surface, and each surface of the product model that is displayed in 3D as shown in Fig. 21 has the specified color attribute. Corresponding colors are displayed.
  • the surfaces Dl and D3 are set with the green color attribute, and the surfaces D2 and D4 are set with the red color attribute.
  • the partial material setting dialog 51 is a color selection section 5
  • the product selection unit 51b and the OK button 51c are provided.
  • the color selection unit 51a extracts and displays all colors set as attributes of the product model. For example, the number of colors that can be set as the attribute is 256 ⁇ 256 ⁇ 256, and when the product model is expressed using 20 of these colors, the 20 colors are displayed in the color selection section 51a. Assuming that only the color attributes of green (Dl, D3) and red (D2, D4) are set in the product model shown in Fig. 21, only two colors, green and red, are set in the color selection section 51a. Is displayed.
  • the operator specifies the desired surface of the product model by selecting a color corresponding to ⁇ office having desired wall thickness of a plurality of colors displayed on the color selection unit 5 1 a (step S 0.99), taken
  • the thickness value of the thickening is set in the substitute setting section 51b (step S151), and when the OK button 51c is pressed, the surface corresponding to the previously selected color of the product model is displayed on the 3D display screen. Only the thickness is increased by the allowance set in the allowance setting section 51b (step S152).
  • FIG. 22 shows the product model shown in FIG. 21 in a sectional (side) state.
  • 10 marriage is set in the allowance setting section 5 1b, and the OK button 51c is pressed S, the faces D1 and D3 having the green attribute are only 1 Omm.
  • the thickness is increased.
  • 5 is set in the margin setting section 51b, and when the OK button 51c is pressed, only the 5 planes D2 and D4 having the red attribute are displayed. , It is thickened.
  • step S154 it is determined whether or not there is a force adjacent to the thickened faces. If there is no adjacent thickened surface, the thickened model created in (the repetition of) the processing of steps S150 to S152 is registered and set as the material model (step S157).
  • the connecting surface of the adjacent surface is defined as a curved surface such as an ellipse or a circle (solid line E 1 in FIG. 22) or a square-shaped square surface (dashed line E 2 in FIG. 22).
  • a dialog box (not shown) that allows the operator to select one of them, and allows the operator to select whether the connection surface is a curved surface or a corner surface.
  • the connection surface may be selected for each location of the adjacent portion, or all the adjacent portions may be commonly selected for either the curved surface or the corner surface.
  • the adjacent thickened portions are connected as shown in FIG. 22 (step S156).
  • the model thickened in this way is registered and set as the material model (step S157).
  • FIG. 23 shows an example of a part of the product model displayed in 3D in the partial material setting mode.
  • FIG. 24 is an enlarged view of a portion F in FIG.
  • FIG. 25 shows a wall thickness model in which wall thickness portions G1 to G4 are added.
  • color attributes were adopted as display attributes for designating each surface of the product model, and the surface to be thickened was selected according to the color attributes set for the product model.
  • the various fill patterns may be set as display attributes on each surface of the product model, and the surface desired to be thickened may be selected by selecting the plurality of fill patterns.
  • a surface to be thickened may be selected by operating an input device such as a mouse, and a margin may be set for the selected surface.
  • a desired thickening model is created by designating the thickness of each surface of the product model that needs to be thickened and the thickness of the designated surface.
  • the created thickness model can be registered as a material model, it is possible to easily generate a material model used in animal processing.
  • This jig setting process (mounting fixture setting process) is performed on the menu selection main screen 8 shown in Fig. 4. It is activated by turning on the fixture setting button 6c.
  • the fixture setting button 6c When the fixture setting button 6c is turned on, the fixture setting is established.
  • the fixture setting as shown in Fig. 26
  • the menu switches to menu 52, and Fig. 28
  • the nail pattern selection table 53 shown in FIG. 5 and the fixture setting window 5 shown in FIG. 29 are displayed.
  • This fixture setting process is executed mainly by the jig setting processor 12 shown in FIG.
  • This first step jig setting processing is for setting a jig in the first step performed by the main spindle of the two-spindle machine tool.
  • the jig model is composed of a chuck model and a claw model for holding a material.
  • the chuck shape data is obtained from the NC device 200 via the communication interface 23 or off-line to obtain the NC parameters (outside diameter, inside diameter and width of the chuck).
  • the NC parameters (the outer diameter, inner diameter, and width of the chuck) are obtained from the NC controller 201, and the outer diameter, inner diameter, and width of the chuck are displayed using the obtained NC parameters.
  • the operator to select the desired chuck shape.
  • the number, shape, dimensions, gripping diameter, etc. of nails are determined according to the procedure shown in Fig. 27.
  • the procedure shown in FIG. 27 is executed by the jig setting processing unit 12.
  • the outer nail selection button 52a is a button for selecting the outer nail
  • the nail selection button 52b is a button for selecting the inner nail.
  • Grasp diameter / number of claws change button 5 2 c is a button for changing the grasp diameter and the number of claws.
  • the first spindle pawl setting button 5 2 d is a button for setting the pawl of the first spindle (main spindle)
  • the second spindle pawl setting button 5 2 e is for setting the pawl of the second spindle (sub spindle). Button.
  • the fixture setting menu 52 When the fixture setting menu 52 is first displayed, the outer pawl selection button 52a and the first spindle pawl setting button 52d are automatically selected and turned on.
  • the nail edit button 52 f is used to edit registered nail data.
  • the fixture setting completion button 52g is a button for ending the fixture setting processing.
  • the first spindle pawl setting button 5 2 d is turned on, and any one of the outer pawl selecting button 5 2 a and the inner pawl selecting button 5 2 b is selected. Or turn on.
  • the jig setting processing unit 12 first determines the type of material end face shape (circle, square, hexagon, etc.) from the material model determined in the material shape setting process in S101. Then, the dimensional data of the material model is obtained (Step S160).
  • nail patterns displayed in the nail pattern selection table 53 shown in FIG. 28 are roughly classified into outer nail patterns and inner nail patterns, and the types of material end face shapes (circles, They are further classified by squares, hexagons, etc., and nail placement patterns (number of nails, gripping points of nails (grips on corners, grips on flats)), and so on.
  • FIG. 28 shows only the outer nail pattern.
  • the nail pattern selection table 53 does not display all nail patterns, but corresponds to the selected one of the outer nail selection button 52a and the inner nail selection button 52b. Only nail patterns that are nail patterns and that correspond to the type of material end face shape of the material model are displayed. For example, when a square pillar material model is set, only the three nail patterns in the middle row of the nail patterns shown in FIG. 28 are displayed (step S1661). The operator selects and specifies a desired nail pattern from the displayed nail patterns (Step S162). By this, the number of nails and the gripping location of the nail (whether to grab at a corner or a flat part, etc.) are specified.
  • the registered data of one or more nail models corresponding to the selected nail pattern is extracted from all the registered data, and the extracted registered data is displayed in the fixture setting window 5 shown in FIG. It is displayed in the list display section 54a of step 4 (step S166). For example, when a claw pattern for holding one square, four claw and one flat part is selected, only the registration data of the nail model corresponding to the selected pattern is displayed on the list display part 54.
  • the nail number display section (nail No) indicating the nail number of the registered nail model and the name of the registered nail shape (nail model ') are displayed.
  • the fixture setting window 54 includes a claw shape display section 54b that identifies and displays the outer claw or the inner claw, a grasping diameter display section 54c that displays the grasping diameter, and a selected claw number. Is displayed, the selected nail number display area 54d displays the number of nails of the selected nail pattern, the selected chuck model, the selected nail model ', and the selected
  • the display unit 54 has a fixture display section 54f in which the cut material model is displayed in a cross section or three-dimensionally.
  • the jig setting processing section 12 selects the selected nail.
  • the number is displayed on the selected claw number display section 54d, the number of claws is displayed on the claw number display section 54e, and the gripping position coordinates and gripping diameter of the nail are determined according to the procedure shown in Fig. 30. calculate.
  • the nail model is moved so that the selected nail model TM comes into contact with the end face of the material model WM determined in the previous material shape setting process (step S170), Based on the shape data of the nail model, the gripping pattern of the nail model (whether to grab at a corner or a flat part, etc.) and the shape data of the material model (outer diameter, inner diameter, length, end face length) Then, the grip model TM calculates the grip position coordinates, that is, the grip diameter, at which the nail model TM grips the material model WM (step S171).
  • the nail model TM is moved so that the nail model Nole TM comes into contact with the outer diameter of the end face of the material model WM. Move the claw model TM so that it touches the inside diameter of the end face.
  • the jig setting processing unit 12 calculates the force.
  • the gripping diameter value is displayed on the gripping diameter display section 5 4 c, and the chuck model, the nail model, and the material model are attached while the claw model is holding the material model. It is displayed on the display unit 54f (step S166).
  • the material model is placed on the first jig model (this is the first chuck and claw).
  • the nail editing button 5 2 f or the grip diameter / number of nails changing button 5 2 c to open the editing dialog box.
  • the editing process is performed using the editing dialog.
  • This positioning process is started by turning on the positioning button 6d of the menu selection main screen 8 shown in FIG.
  • This positioning processing is mainly executed by the positioning processing unit 13 in FIG.
  • the product model is automatically arranged (overlaid) in the material model held by the first chuck model, and the difference between the material model and the product model that are overlapped is determined. Is set as a processing area, and this processing area is developed into various processing units in the subsequent step development processing.
  • both the product model SM and the material model WM created in the previous processing are displayed on the alignment screen 55.
  • the material model WM is displayed in a state where it is arranged at the position set in the previous step S102 with respect to the first jig (in this case, the first chuck and the claw) Modenore ZG.
  • the material model 'WM gripped by the first jig model ZG is placed at a predetermined position on the alignment screen 55, but the product model SM is the CAD data of the CAD data with respect to the origin of the CAD data. It is arranged at a position corresponding to the coordinates. Therefore, usually When the product model SM and the material model WM are displayed for the first time, the positions of the product model SM and the material model WM do not match.
  • the alignment processing unit 13 executes the alignment processing as shown in FIG. I do.
  • the alignment processing unit 13 detects a turning surface having the largest diameter from one or more turning surfaces existing in the product model SM, and sets the rotation center axis of the detected turning surface having the largest diameter to the Z ′ axis (turning). Axis) (step S180).
  • the turning surface is, as shown in Fig. 34 (a) to (d), the peripheral surface 310 of the cylinder, the peripheral surface 311, of the cone, and the peripheral surface of the circular tube (torus) made around the axis. 312, a surface having any shape of the peripheral surface 313 of the sphere.
  • Fig. 34 (e) if a part of the turning surface is missing, the distance from the rotation center axis to the farthest point is taken as the diameter of the turning surface.
  • step S181 which of the two Z-direction end faces the product model SM has is the program source. It is not clear whether it is located on the side close to point ((the right side in Fig. 33 (b)). Therefore, the operator checks the direction of the product model obtained by the automatic placement in the ⁇ direction, and turning the product model SM 180 degrees in the ⁇ direction may reduce the cutting allowance. When it is determined that the operator has pressed ⁇ , the operator presses the inversion button (not shown) arranged on the alignment screen 55. The central axis of this 180-degree rotation is an axis 57 (see FIG.
  • step S183 Rotating the product model S ⁇ does not change the center position of the product model.
  • This alignment processing function has a manual adjustment function that allows an operator to adjust the arrangement of the product model S ⁇ .
  • this manual adjustment function the direction of the product model SM can be selected, and the product model SM can be rotated or moved in the axial direction.
  • This manual adjustment function is used when the operator determines that the cutting allowance can be reduced by manual adjustment.
  • the shape movement menu includes buttons for parallel movement in the X-axis, ⁇ -axis, and ⁇ -axis directions, buttons for rotational movement in the X-axis, ⁇ -axis, and ⁇ -axis directions, and an end button for shape movement. Regardless of which button is pressed, the shape move dialog box for moving and rotating the shape as shown in Fig. 37 is displayed, and the pressed button is highlighted.
  • the shape movement targets are product shape (product model), material shape (material model), first chuck shape (first chuck model ') and second chuck shape. (2nd chuck model)
  • a shape selection check box 60 for selecting from among these, a step amount input unit 61, a movement amount input unit 62, and a movement button 63 are provided.
  • the shape selection check box 60 select the shape (model) that is checked. No) moves parallel and rotationally. If the user inputs the movement amount of the model in the movement amount input section 62 and presses the movement button 63 or inputs the input key, the parallel or rotational movement of the model is executed. When the model is moved by designating the movement amount in the movement amount input section 62, the model is moved once by the designated movement amount.
  • step amount unit movement amount
  • the movement button 63 or input key to execute the parallel or rotation movement of the model.
  • the shape movement process is executed.
  • shape movement by inputting the step amount, a preview of the shape to be moved is displayed, and the displayed preview moves. Pressing the “” key moves the shape in parallel or rotation in the + direction, and pressing the “ ⁇ ” key moves the shape in one direction ⁇ or rotation.
  • the move button 63 is pressed or the input key is input, the movement of the preview by the input of the step amount is reflected on the shape, and the shape movement process is completed.
  • the model is stepped by specifying the step amount in the step amount input section 61, the model is moved by the designated step amount every time the cursor movement key “ ⁇ ” or “” is input. Be moved.
  • the 1 axis alignment of the product model and the material model and the ⁇ ⁇ ⁇ end position of the product model to the program origin are performed with one shape movement button, but the product model and the material model are pressed with one button. It is also possible to align the ⁇ axis with the ⁇ , and use another button to position the ⁇ end face position of the product model to the program origin.
  • the product model is automatically arranged so as to overlap the material model held by the jig model, so that the operator does not have to manually calculate the position of the product model with respect to the material model. And can perform efficient programming work.
  • Step S104 This process division process is started by turning on the process division button 6e of the menu selection main screen 8 shown in FIG.
  • This process division processing is mainly executed by the process division processing unit 14 in FIG.
  • the process division process in this case is for dealing with machining with a two-spindle machine tool having two main spindles, a main spindle and a sub-spindle, and defines a machining area as a difference between a material model and a product model.
  • the division position between the first process for machining with the main spindle and the second process for machining the machining area with the sub-spindle is specified by the external and internal diameters, respectively.
  • the material is gripped and processed by the main spindle in the first step, and then the material is changed to the sub-spindle, and then the material is gripped and processed by the sub-spindle in the second step.
  • the process division processing unit 14 On the process division processing screen (not shown), the operator first selects whether the process is to be divided manually or automatically (step S150). When the operator selects the mode to be performed manually, the process division processing unit 14 extracts feature points where the shape of the product model SM, such as vertices, holes, and ridges, change on the outer and inner diameter sides, respectively. (Step S191). Then, the process division processing unit 14 displays the extracted characteristic points on the target side and the inside diameter side as candidates for the process division on the screen (step S 1992).
  • the process division processing unit 14 displays the extracted characteristic points on the target side and the inside diameter side as candidates for the process division on the screen (step S 1992).
  • FIG. 39 shows an example of a process division screen in which a plurality of feature points are displayed.
  • a plurality of feature points 3200 and candidate lines 3221 for process division corresponding to the feature points are displayed for each of the outer diameter side and the inner diameter side.
  • the candidate line 3 2 1 for the process division is a line extending from the feature point in a direction perpendicular to the ⁇ axis. If there are no feature points, a large amount of processing must be performed in the first step, which enables more stable processing. Display on the screen as a catch. The operator refers to the displayed plurality of process division candidates and selects and specifies a desired process division location for each of the inner diameter and the outer appearance (step S193).
  • the process division processing unit 14 calculates the coordinate position on the product model SM of the selected and designated process division location (step S194). In this way, the process division position is determined (step S156).
  • FIG. 40 is a diagram showing a half section of a model in which a process division point is specified.
  • FIG. 17 shows a product model SM positioned with respect to the material model WM.
  • the symbol ⁇ indicates that the shape of the product model SM is symmetric with respect to the Z axis.
  • this product model SM in addition to drilling (hole at the center) and turning (outer and inner diameters), it is necessary to perform milling at six locations (three locations on one side). In this case, it is determined that the outer diameter side is divided into the first and second steps at the process division position 65, and the inner diameter side is divided into the first and second steps at the process division position 66. .
  • the milling location 67 located on the first step side belongs to the first step
  • the milling location 69 located on the second step side belongs to the second step.
  • the process division processing section 14 performs processing so that all the portions belonging to the first process side are also processed in the second process. Determine the processing content. This is because milling after cutting the entire outer diameter is more efficient than milling with the outer diameter cut to half.
  • step S190 ⁇ indicates that the process division processing unit 14 performs the following processing. That is, the gripping length L a of the nail in the first step is calculated, and the length (L a + ⁇ ) obtained by adding a predetermined margin value ⁇ ; to the gripping length La of the nail is calculated. (Step S 195) Only the calculated value (L a + ⁇ ) is determined as a process division position at a position away from the Z end face of the material model WM on the chuck side (Step S 196).
  • a region on the tip side from the determined division position is defined as a first process region to be processed in the first step, and a region on the base end side (chuck side) from the division position is defined as a second process region for processing in the second process.
  • the margin value is rationalized according to the Z-direction length of the product model or material model, a plurality of different values are preset as the margin value a according to the product model or material model Z-direction length. Is set.
  • FIG. 41 Another embodiment of the process for automatically determining the process division will be described with reference to FIGS. 41 and 42.
  • Fig. 42 (a) shows the product model SM positioned on the material model WM. Things.
  • the process division processing unit 14 obtains a material model in which the front and back side machining areas removed by the edge processing are deleted from the material model WM.
  • FIG. 42 (b) shows the concept, in which the machining area Q1 on the front side and the machining area Q2 on the back side are removed from the material model WM. That is, the front-side machining area Q1 and the rear-side machining area Q2 correspond to the edge chamfer allowance described with reference to FIG. These machining areas Q 1 and Q 2 are removed based on the edge chamfer value set in 5.
  • the process division processing unit 14 generates a material model based on the shape data of the material model from which the edge chamfer is removed and the shape data of the product model. Is divided into a turning area on the 1 1 side and a turning area on the inner diameter side, and the divided outer turning area volume Va and the inner turning area Vb are divided. Is obtained (step S201).
  • the process division processing unit 14 divides the volume V a of the outer diameter side turning area by 1/2 in the Z direction, that is, in the first process,
  • the process division processing unit 14 calculates the position in the Z direction at which the volume Vb of the inner-side turning area is divided by 1/2, that is, the volume Vb1 of the inner-side turning area in the first step.
  • the Z position that divides the turning area on the outer diameter side into two equal parts is the process division position on the outer diameter side
  • the Z position that divides the turning processing area on the inner diameter side into two equal parts is the inner diameter.
  • the process division position on the side was set, the entire machining area on the outer diameter side, including turning, milling, etc.
  • the Z position, which bisects the inner diameter may be set as the process division position on the external side
  • the Z position, which divides the entire inner diameter machining area into two may be set as the inner side process division position.
  • a position at which the volume of the entire processing region including the end surface processing region is bisected may be set as the process division position.
  • the process division position on the inner diameter side and the target side is the same position.
  • This second process jig setting process is mainly executed by the jig setting processing unit 12 in Fig. 1. Is done.
  • This second step jig setting processing is for setting the jig in the second step performed by the sub-spindle of the two-spindle machine tool.
  • the fixture setting button 6c on the menu selection main screen 8 shown in FIG. 4 is turned on, and the fixture setting menu 52 shown in FIG. 26 is opened.
  • the gripping diameter of the nail in the second process is determined by assuming the shape of the material after finishing the first process. That is, as shown in FIG. 43, a material model WM ′ after finishing the first process is created using the shape data of the product model SM, and the created material model WM ′ is used. Then, the same process as the first process jig setting process described in the previous step S102 is performed to calculate the gripping diameter of the nail.
  • Step S106 This alignment processing is mainly executed by the alignment processing unit 13 in FIG.
  • This positioning process is a process of automatically arranging the product model in the material model held by the second chuck used in the second step, and the operation is performed by the positioning described in step S103.
  • the processing is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description will be omitted.
  • This process development process is started by turning on the cut development button 6f of the menu selection main screen 8 shown in FIG.
  • This process development process is mainly executed by the process development processing unit 15 in FIG.
  • This process development process is a process in which a series of machining operations called machining modes, which consist of turning, point machining, face machining, chamfering, etc., are performed continuously using the same spindle and the same tool. It is broken down into units (hereinafter referred to as processing units), and processing operations are configured as a combination of multiple processing units. In this process development process, the processing operations of both the first process and the second process are developed for each processing unit.
  • the default order of the automatic process development in the case of combined machining is turning ⁇ surface machining ⁇ point machining ⁇ chamfering, and this order can be arbitrarily set by the operator.
  • this order can be arbitrarily set by the operator.
  • turning, face machining, and chamfering are omitted, and it is possible to set rules that expand the process to only point machining.
  • the default of the order of each machining in the turning process is as follows: end face machining ⁇ turning drill (center hole) ⁇ bar outer diameter ⁇ bar inner diameter, and this order can also be arbitrarily set by the operator. Therefore, end face processing ⁇ bar material evening! ⁇ Machining—turning drill ⁇ internal machining of bar material is also possible, or end face machining ⁇ turning drilling ⁇ diameter machining ⁇ bar material ⁇ bar material.
  • CAD data is accompanied by processing attribute data, it can be expanded to tap, reamer, boring, and Xingchen. Also, point machining 9599
  • the diameter value of the hole is compared with a threshold value, and it is determined whether to perform the point machining or the bocket milling based on the comparison result, and according to the determination result, either the point machining or the boquette mining is executed. I do.
  • the threshold value of the diameter value can be set arbitrarily.
  • each hole is a through hole that can be machined by one point machining as shown in Fig. 44 (a), or two holes as shown in Fig. 44 (b). It is automatically determined whether there are two holes that cannot be removed by force and point processing is applied to the results of this determination.
  • FIG. 45 shows an example of the development of the turning process only for the small diameter portion.
  • 70 is the 1 / '2 cross section of the product shape.
  • the area 71 is first subjected to the turning drilling, and then the area 72 is subjected to the turning diameter machining.
  • the area 73 is turned inside diameter.
  • Each of these areas 71, 72, and 73 is one processing unit.
  • the hole shape of the point processing part 75 is extended to the surface of the material model, and the point processing of the point processing part 75 with the extended hole shape can usually be performed more stably than the second step. This should be done in the first step. Then, the turning process for the turning portion 74 is performed in the second step.
  • FIG. 47 is a diagram showing a procedure for automatically deploying a tool sequence.
  • a finish allowance is developed to determine a finish allowance according to the finish symbol or the like of the CAD data (step S210).
  • tool type development is performed to determine how many tools are used to process each processing location developed in the process (step S211).
  • a tool determination process is performed to select the most appropriate tool for each machining location from the tool database (step S212). Finally, since the tool has been determined, the cutting conditions corresponding to the tool are determined (step S213).
  • This program development processing is started by turning on the program generation button 6h of the menu selection main screen 8 shown in FIG.
  • This program development processing is mainly executed by the program development processing unit 19 in FIG.
  • an NC creation program for the first and second processes in a predetermined language Create This NC creation program is converted into an NC program as a numerical program by the NC device 200 or the second NC control unit 201 shown in FIG.
  • the undeployable shape editing process is mainly executed by the undeployable shape editing unit 17 in FIG.
  • This undeployable shape editing process performs an editing operation to convert an undeployable shape, which could not be automatically unfolded to the machining unit in the previous process unfolding process, into any machining unit.
  • Non-deployable shapes include curved surface machining, shapes that require machining with special tools, shapes that are not included in the machining unit of the NC creation program created by this automatic port, and taper portions of taper pockets , There is a bottom R and an R part of a pocket with a bottom fillet ⁇ a fillet part and its upper part.
  • the undeployable shapes that could not be automatically unfolded in the machining unit are undeployable in the machining shape pulley section 80 where the machining cuts are displayed in a hierarchical manner. Displayed as 1, 8 2.
  • machining shape handle section 80 editing operations for changing the machining unit name, changing the order of the machining units, and switching between enabling and disabling the machining unit can be performed.
  • the processing unit names are "bar outer diameter” and “bocket”. "Mill”, “Unable to deploy”, etc. are added, and the number attached to the left of the machining unit name is the machining order of the machining unit.
  • interference due to the change in the order is checked.
  • Fig. 48 For undeployable shapes, as shown in Fig. 48 (b), change the processing unit name from, for example, “undeployable” to “pocket mill”, and then change the shape sequence (specifying the shape that represents the contour). )
  • the program By specifying the tool and the tool, the program can be developed into an NC creation program that can be created by this automated professional.
  • This program editing process is started by turning on the unit edit button 6 g of the menu selection main screen 8 shown in FIG.
  • This program editing processing is mainly executed by the program editing processing section 18 in FIG.
  • the created NC creating program is edited.
  • the created NC creation program includes a plurality of machining units and machining programs corresponding to each machining unit.
  • the program edit screen 84 has a machining shape part 800, a program part 85, a three-dimensional display part 86, an editor part 87, and a menu display part 91. are doing.
  • the machining shape tree section 80 displays machining unit names hierarchically in a tree format.
  • the program ⁇ ! 1 8 5 displays the machining programs in machining cut units in a hierarchical manner in the form of a file.
  • a product model and / or a material model are three-dimensionally displayed in a wire frame or the like.
  • the editor ⁇ P87 displays the machining cut data (the shape indicating the caroet shape) corresponding to the machining unit name selected in the machining shape grip section 80 when the machining shape part 800 is selected and displayed.
  • the program name selected in the program part 85 is the same as the machining unit name in Fig. 54. With program name 9599
  • the machining program corresponding to is displayed.
  • the cursor is positioned at the beginning of the machining unit data or machining program corresponding to the machining unit selected in the machining shape part 80 or the program part 85.
  • FIG. 50 shows the highlighting processing by the program editing processing section 18.
  • Step S 220 Select one machining unit name in the machining shape selection section 80 and display machining unit data such as a shape sequence in the editor section 87, or select one machining program name in a part of the program
  • the program edit processing section 18 detects this (step S 220), and highlights the machining unit 89 corresponding to the position of the cursor 88 of the editor section 87 on the three-dimensional display section 86. Display (highlight display) (Step S221).
  • the processing unit corresponding to the cursor position is highlighted in the three-dimensional display unit 86, so that it is possible to determine at a glance which processing unit the cursor position corresponds to, and to perform editing work. And editing errors are reduced.
  • the shape selected in the three-dimensional display unit 86 can be inserted as a shape sequence into the cursor position of the editor unit 87.
  • This function is useful when editing undeployable shapes. This function is performed as follows.
  • Fig. 51 (a) shows a state in which the entire non-deployable unit is displayed. ing.
  • a shape element for example, one plane for which coordinate values are to be obtained is selected on the three-dimensional display unit 86 with a mouse or the like.
  • the selected face 90 is highlighted on the three-dimensional display section 86 as shown in FIG. 51 (b).
  • the shape selected on the three-dimensional display unit 86 can be inserted as a shape sequence at the cursor position of the editor unit 87, editing work such as undeployable shapes can be efficiently performed.
  • the shape sequence in the processing unit data is inserted into the cursor position, but the processing unit data corresponding to the processing unit selected in the three-dimensional display unit 86 is inserted at the cursor position. You can do it.
  • This insertion function can be used when the program of the machining unit is broken due to an erroneous operation or the like, and it is possible to convert the program for each machining unit. This function is performed as follows.
  • the machining unit name to be inserted in the machining shape tree section 80 (see Fig. 54).
  • the name of the machining program next to the position to be inserted (the name of the machining unit matches the name of the machining unit in Fig. 54) is selected in the program tree section 85.
  • the cursor of the editor section 87 is positioned at the beginning of the machining program corresponding to the program name selected in the program tree section 85.
  • step S240 when the “unit insert button” (not shown) in the menu display section 91 of the program edit screen 84 is pressed (step S240), the selection is made in the machining shape tree section 80.
  • the machining program name corresponding to the selected machining unit name is inserted in units of machining units before the machining program name selected in the program selection part 85, and the machining part selection part 80 is selected.
  • the machining program corresponding to the unit name is inserted in units of machining units before the cursor position in the editor 87.
  • the machining program name and machining program corresponding to the machining unit name can be easily inserted into desired positions of the program part 85 and the editor unit 87 in machining unit units. Editing work can be performed efficiently, for example, when the machining program is broken.
  • the program name next to the insertion position may be selected first in the program tree section 85, and then the machining cut name to be inserted may be selected in the machining shape tree section 80.
  • the automatic professional machine according to the first embodiment is an automatic professional machine applied to a two-spindle machine tool having two main spindles of a main spindle and a sub spindle installed so as to face the main spindle.
  • the form 2 automatic pro is an automatic pro machine that can be applied to either a two-spindle machine tool with two main spindles, a main spindle and a sub-spindle, or a one-spindle machine tool with no main spindle. It is.
  • the machining in the first step and the machining in the second step can be performed continuously using the main spindle side and the sub spindle side. For this reason, in this automated professional, one program for continuously executing the processing of the first step and the processing of the second step is generated.
  • the elements are reversed and replaced on the main spindle side in order to perform the first process and the second process using only the main spindle. Perform the second step processing. For this reason, the automatic professional generates two machining programs, a machining program for the first step and a machining program for the second step.
  • the first step is to perform processing by gripping one end of the material model with the first spindle machine! / Processing is performed by gripping the end.
  • the automatic program of the second embodiment is composed of a 1 spindle program creating section 330 that is an automatic program device for creating a machining program for 1 spindle machine, and 2 spindles.
  • the two-spindle program creation unit 331 which is an automatic programming device for creating machining programs for the machine, determines whether the control target is a two-spindle machine or a one-spindle machine, and according to the determination result.
  • a judging unit 3400 for activating any one of the 1-spindle program creation unit 3330 and the 2-spindle program creation unit 331.
  • this automatic program has a determination unit 340 that determines whether or not the machine tool to be controlled has a sub spindle.
  • the determination unit 340 determines whether the control target is It is determined whether or not the machine has a sub-spindle (second spindle) (step S400). That is, when the automatic pro is started for the first time, the operator registers in an interactive manner using an appropriate dialog whether or not the machine tool to be controlled has a sub-spindle.
  • the discriminator 340 determines whether the control target has a sub-spindle by referring to the identification information stored when the program is started by storing the identification information indicating the presence or absence of I do.
  • the automatic program also has a function that can change the registered identification information.
  • an NC creation program is created to create an NC program for machining a product from a material with a two-spindle machine tool having a main spindle and a sub-spindle as a control object.
  • the first software (2 spindle program creation section 3 3 1) and the NC program for machining the product from the material with the 1 spindle machine tool having the main spindle as the control target.
  • the second software (1 spindle program creation unit 330) that creates the NC creation program for the first time, and the judgment unit 340 is controlled by the 1 spindle machine when the program starts. By deciding whether the machine is a machine tool or a two-spindle machine tool, one of the first and second software is started. Of course, these first and second software have many shared parts.
  • the processes of steps S100 to S109 are executed by the first software as in the first embodiment (second embodiment). See figure). According to such processing, the first process and the second process are simultaneously developed in steps S107 and S108, so that the created NC creating program is composed of the first process program and the material transfer program. , And a second process program, etc., and become one continuous program that can automatically operate all processes. Also, in this case, the program of the second process is created by inheriting the information of the first process, so in the second process, the product shape input process of step S100, the material shape of step S101, State setting processing can be omitted, and efficient program creation can be achieved.
  • step S401 a product shape input process similar to step S100 is performed (step S401), and a material shape setting process similar to step S101 is performed (step S402).
  • step S403 the first step (first step) jig setting processing similar to step S102 is performed (step S403), and then the same positioning processing as step S103 is performed (step S4). 0 4)
  • step S 405 the same process division processing as in step S 104 is performed.
  • step S406 the process development and tool selection for only the first process are executed.
  • step S407 program development for only the first process is executed.
  • step S408 the material model is inverted by 180 degrees, and the chuck model of the main spindle is again gripped.
  • step S409 a jig setting process similar to step S105 (second process) is performed (step S409), and a positioning process similar to step S106 is performed (step S106). Step S410).
  • step S411 process development and tool selection for only the second process are executed.
  • step S 4 12 program development of only the second process is executed. In this way, an NC creation program including two programs, a first process program and a second process program, is created.
  • the automatic pro for the 1 main spindle machine and the automatic pro for the 2 main spindle machine are determined. Since either of them is operated, an automatic pro-tool that can be applied to either a two-spindle machine tool that has two main spindles, a main spindle and a sub-spindle, or a one-spindle machine tool that has only a main spindle. Can be provided. Industrial applicability
  • the automatic programming method and apparatus is an NC that controls a two-spindle machine tool having two main spindles of a main spindle and a sub-spindle, or a one-spindle machine tool having only a main spindle. This is useful for software that creates NC creation programs for creating NC programs for equipment.

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Abstract

製品モデルを表示し、表示した製品モデルの各面のうち肉厚化が必要な面および肉厚化する厚みを指定させる第１工程と、前記表示された製品モデルのうちの前記第１工程で指定された面を指定された厚みだけ肉厚化した肉厚化モデルを作成し、該作成した肉厚化モデルを素材モデルとして設定する第２工程とを備え、鋳物加工などで使用する素材モデルを簡便に生成することが可能となる。

Description

自動プログラミング方法および装置
技術分野
この発明は、 素材、 製品形状、 素材形状等の C ADデータを用いて N Cプログ ラムを生成するための N C作成用プログラムを作成する自動プログラミング方法 および装置に関し、 特に铸物加工な 0どに用いる素材モデノレを簡便に生成すること 糸
が可能な自動プログラミング方法および装置に関するものである。
書 背景技術
N C装置 （数値制御装置） を搭載した工作機械においては、 N Cプログラムを 実行することによりワークを所望の製品形状に加工するが、 この N C加工プログ ラムを作成するための N C作成用プログラムを作成するために、 最近は、 自動プ ログラミング装置 （以下自動プロと略す） と呼ばれるマイクロコンピュータを利 用した自動プログラミング技術が採用されることが多い。
初期の自動プロは、 C ADデータとはつながっておらず、 加工形状を図面など で見ながら改めてプログラミングする必要があつたが、 昨今は、 C ADデータを 用いて N C加工プログラムを作成する自動プロに関する技術がレ、くつか提案され ている。
例えば、 特許文献 1 (特開 2 0 0 2 - 1 8 9 5 1 0号公報） においては、 C A Dデータから加工製品の特徴データを抽出して加工工程及び各加工工程毎に加工 領域を設定し、 素材データ及び各加工工程毎の加工モデノレを生成し、 生成された 加工工程データ及び加工モデノレデータを記憶し、 加工工程データ， 素材データ， 加工モデルデータ， 工具データ， 切削条件データを基にツーノレパスデータを生成 し、 各工程終了後の仮想ワーク形状データを生成するとともに、 生成された工程 データ， 素材データ， ツールパスデータ及ぴ仮想ワーク形状データを基に加工作 業情報を生成するようにしている。
また、 特許文献 2 (特開 2 0 0 2— 2 6 8 7 1 8号公報） においては、 部品の 3次元 C A Dデータに基づいて'被加工物を加工するための加工パスを作成する際 に、 3次元 C ADデータが示す形状における全ての加ェ部位についての加工情報 を抽出し、 抽出された加工情報を編集して加工工程を決定し、 決定された加工ェ 程に基づいて加工パスを作成するようにしている。
ところで、 錡物加工や成形材加工などにおいては、 所望の製品に近い形状の素 材を作成し、 該作成した素材に旋削などの加工を加えることで製品を作成するこ とが多い。
一方、 この種の自動プロにおいては、 製品モデノレおょぴ素材モデノレが定義され ないことには、 加工パス、 N C作成用プログラムを作成することはできない。 し たがって、 このような踌物加工や成形材加工を行うための N C作成用プログラム の作成の際にも素材モデノレを定義する必要がある。
このような錄物加工や成形材カ卩ェ用の素材モデルを作成するために、 従来は、 C A Dソフトウエアを用いてオペレータが所要の素材モデルを作成するようにし ており、 自動プロ上で簡便に錶物加工や成形材加工用の素材モデルを作成可能な 強く要望されている。
特許文献 3 (特開平 1 1— 5 3 0 1 5号公報） には、 非加工動作情報を参照し て得たサイクノレタイム余裕時間によってモデノレ化された構造物 （治具形状モデル ) +の外側に厚みを付加することで、 サイクルタイム余裕時間と構造物の設計自由 度 （モデノレの厚みで表現） とをリンクさせることが開示されている。
しかし、 この特許文献 3には、 自動プロ上で錶物加工や成形材加工用の素材モ デルを作成することについては、 何の開示もない。
この発明は上記に艦みてなされたもので、 簡便な操作によつて鎵物加工や成形 材加工用の素材モデルを生成可能な自動プログラミング方法および装置を提供す ることを目的とする。 発明の開示
この発明にお 、ては、 生成された素材モデルを用いて N C装置を制御するプロ グラムを生成する自動プログラミング方法において、 製品モデルを表示し、 表示 した製品モデルの各面のうち肉厚化が必要な面および肉厚ィ匕する厚みを指定させ る第 1工程と、 前記表示された製品モデルのうちの前記第 1工程で指定された面 を指定された厚みだけ肉厚ィ匕した肉厚化モデノレを作成し、 該作成した肉厚化モデ ルを素材モデノレとして設定する第 2工程とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、 製品モデルを用いて、 指定された面を指定された厚みだけ 肉厚化した肉厚ィヒモデノレを作成し、 該作成した肉厚ィ匕モデノレを素材モデノレとして 設定するようにしているので、 銬物加工などで使用する素材モデルを簡便に生成 することが可能となる。 また、 製品の一部箇所のみを加工するような場合の素材 モデルを簡便さ操作で作成することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 自動プログラミング装置の構成を示すブロック図であり、 第 2図は、 自動プログラミング装置が内蔵される N C装置を示すプロック図であり、 第 3図 は、 実施の形態 1の自動プロダラミング装置の動作手順を示すフ口一チヤ一トで あり、 第 4図は、 メニュー選択主画面を一例を示す図であり、 第 5図は、 メニュ 一選択主画面の拡張メニューの一例を示す図であり、 第 6図は、 製品形状読み込 み画面の一例を示す図であり、 第 7図は、 素材形状設定画面の一例を示す図であ り、 第 8図は、 素材形状データベースの記憶データの一例を示す図であり、 第 9 図は、 端面旋削加工と端面取り代設定値との関係を示す図であり、 第 1 0図は、 丸棒素材モデノレの自動選択処理手順を示すフローチャートであり、 第 1 1図は、 第 1 0図の自動選択処理手順の説明図であり、 第 1 2図は、 六角棒素材モデノレの 自動選択処理手順を示すフローチャートであり、 第 1 3図は、 第 1 2図の自動選 択処理手順の説明図であり、 第 1 4図は、 素材モデルの他の選択処理手順を説明 するための素材形状設定画面の一例を示す図であり、 第 1 5図は、 素材モデルの 他の自動選択処理手順を示すフローチャートであり、 第 1 6図は、 素材形状生成 用ダイアログの他の例を示す図であり、 第 1 7図は、 素材材質入力欄の表示態様 を示す図であり、 第 1 8図は、 データ入力欄と素材データベースのリストボック ス間のフォーカス移動を示す図であり、 第 1 9図は、 部分素材設定処理モードの 動作手順を示すフローチヤ一トであり、 第 2 0図は、 部分素材設定画面の一例を 示す図であり、 第 2 1図は、 部分素材設定処理の説明図であり、 第 2 2図は、 部 分素材設定処理の説明図であり、 第 2 3図は、 部分素材設定処理前の製品モデル' の一例を示す図であり、 第 2 4図は、 第 2 3図の一部拡大図であり、 第 2 5図は、 第 2 4図の製品モデルの部分素材設定処理後のモデノレを示す図であり、 第 2 6図 は、 取付け具設定メニューの一例を示す図であり、 第 2 7図は、 取付け具 （治具 ) 設定処理の動作手順を示すフローチャートであり、 第 2 8図は、 素材端面形状 の種類と爪パターン選択テーブルの一例を示す図であり、 第 2 9図は、 取付け具 設定ウィンドウの一例を示す図であり、 第 3 0図は、 把握径計算の手順を示すフ ローチャートであり、 第 3 1図は、 把握径計算の概念の説明図であり、 第 3 2図 は、 製品モデノレと素材モデルの自動位置合わせ処理を示すフローチャートであり、 第 3 3図は、 製品モデルと素材モデノレの自動位置合わせ処理を行う位置合わせ画 面の表示内容を示す図であり、 第 3 4図は、 旋削面および旋削面の怪の説明図で あり、 第 3 5図は、 Z反転処理を示す図であり、 第 3 6図は、 形状移動メニ 一 を示す図であり、 第 3 7図は、 形状移動ダイァ口グを示す図であり、 第 3 8図は、 工程分割処理を示すフローチャートであり、 第 3 9図は、 特徴点が表示された画 面例を示す図であり、 第 4 0図は、 工程分割箇所が指定されたモデルの 1 Z 2断 面を示す図であり、 第 4 1図は、 工程分割の自動処理の他の例を示すフローチヤ ートであり、 第 4 2図は、 第 4 1図に示す工程分割の自動処理の概念を説明する ための図であり、 第 4 3図は、 第 2工程の取付け具設定処理を説明するための図 であり、 第 4 4図は、 通し穴と 2つ穴との自動判別処理を説明するための図であ り、 第 4 5図は、 旋削加工の工程展開の一例を内径部について示した図であり、 第 4 6図は、 チャックの爪の間の領域の点加工を説明するための図であり、 第 4 7図は、 工具選定処理を示すフローチャートであり、 第 4 8図は、 展開不可形状 に対する編集処理を説明するための図であり、 第 4 9図は、 プログラム編集画面 を示す図であり、 第 5 0図は、 加工ユニットの 3次元表示部での強調処理を示す フローチヤ一トであり、 第 5 1図は、 3次元表示部で選択した形状を形状シーケ ンスとしてエディタ部のカーソル'位置に挿入する処理を説明する図であり、 第 5 2図は、 形状シーケンス挿入処理を示すフローチャートであり、 第 5 3図は、 ェ デイタ部に形状シーケンスが挿入された状態を示す図であり、 第 5 4図は、 プ グラム編集画面を示す図であり、 第 5 5図はュ-ット挿入処理を示すフローチヤ ートであり、 第 5 6図は、 実施の形態 2の自動プロダラミング装置の構成を示す ブロック図であり、 第 5 7図は、 実施の形態 2の自動プログラミング装置の動作 手順を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下に添付図面を参照して、 この発明にかかる自動プログラミング方法および 装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態 1 .
第 1図は、 この発明の実施の形態 1である自動プログラミング装置の構成を示 すブロック図である。 この自動プログラミング装置 （以下自動プロと略す） 1 0 0は、 製品形状および素材形状に関するデータを C A Dデータから直接取込み、 取込んだ製品形状データおよび素材形状データなどの各種データを用いてォペレ ータとの対'話方式によって、 素材 （ワーク） 力 ら製品を機械加工するための N C プログラムを作成するための N C作成用プログラムを作成するためのソフトゥェ ァを基本構成要素としており、 この自動プロはマイクロコンピュータなどのコン ピュータに搭載される。 N C作成用プログラムは、 N Cプログラムより高級な所 定の言語で記述されている。
この自動プロ 1 0 0は、 メイン主軸およぴサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主 軸工作機械とメイン主軸しか有さない 1主軸工作機械とのどちらの工作機械にも 599
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適用することができる。 ただし、 実施の形態 1においては、 メイン主軸およびサ ブ主軸の 2つの主軸を有する 2主軸工作機械に適用される自動プロに関して説明 する。 2主軸工作機械および 1主軸工作機械のどちらの工作機械にも適用可能な 自動プロについては実施の形態 2で説明する。
さらに、 この自動プロ 1 0 0は、 ワークを回転させ丸く削る旋削加工、 ワーク を回転させ孔を明けるボーリング加工、 ワークを固定し刃物を回転させて削るミ 一リング加工や面加工等の加工作業を行う工作機械に適用可能であり、 さらに旋 削加工やミーリングカ卩ェが組み合わされた複合加工にも適用可能である。
第 1図に示す自動プロ 1 0 0はコンピュータに搭載された状態を示しており、 この自動プロ 1 0 0は、 通信インタフェース 2 3を介して N Cプログラムによつ て動作する N C装置 2 0 0に接続されている。
第 1図において、 製品形状データベース 1 , 素材形状データベース 2およびェ 具データベース 3は、 自動プロ 1 0 0が搭載されるマイクロコンピュータの内蔵 メモリまたは外部メモリに登録されるものである。 製品形状データベース 1には、 3次元 C ADデータ （3次元ソリッドモデルデータ） で表された複数の製品形状 データが登録格納されている。 素材形状データベース 2には、 各素材毎に、 材質、 形状 （円柱、 四角、 六角など） 、 寸法 （外径、 内径、 長さなど） などの各種デー タが登録格納されている。 工具データベース 3には、 工具データが登録格納され ている。
また、 自動プロが搭載されるマイクロコンピュータには、 表示装置 2 0、 キー ボード， マウスなどの入力装置 2 1、 プリンタなどの出力装置 2 2が備えられて おり、 通信インタフェース 2 3を介して N C装置 2 0 0などの外部機器と接続さ れる。
自動プロ 1 0 0の基本構成要素であるプログラム部は、 製品形状入力処理部 1 0、 素材形状入力処理部 1 1、 治具設定処理部 1 2， 位置合わせ処理部 1 3、 ェ 程分割処理部 1 4、 工程展開処理部 1 5、 工具選定処理部 1 6、 展開不可形状編 集処理部 1 7、 プログラム編集処理部 1 8、 およびプログラム展開処理部 1 9で 構成されている。
製品形状入力処理部 1 0は、 製品形状データ （製品モデル） をオペレータに選 択させるための製品形状入力画面を表示するとともに、 オペレータが製品形状デ ータベース 1あるいはその他の任意のメモリに記憶される 3次元ソリッドモデノレ データで構成される複数の製品形状データから所要の製品形状データを選択する と、 選択された製品形状データを 3次元表示するなどの処理を実行する。
素材形状入力処理部 1 1は、 素材形状データ （素材モデル'） をオペレータに選 択させるための素材形状入力画面を表示するとともに、 製品形状データベース 1 あるいはその他の任意のメモリに記憶される 3次元ソリッドモデルデータで構成 される複数の素材形状データから所要の素材形状データを自動的にまたはオペレ ータによつて選択させ、 選択された素材形状データを 3次元表示するなどの処理 を実行する。 また、 素材形状入力処理部:！ 1は、 錄物加工などに利用される肉厚 化素材データを製品形状データに基づいて作成する部分素材設定機能を有してい る。
治具設定処理部 1 2は、 チャックおよび爪から成る治具モデルおよび素材モデ ルを表示し、 素材形状に対応して複数の治具配置パターンを用意しておき、 オペ レータに治具配置パターンを選択させることで治具配置を決定するとともに、 爪 の把持位置および把持径を計算して N C側に送信する。
位置合わせ処理部 1 3'は、 第 1工程 （メイン主軸で行う工程） での第 1チヤッ クに把持された素材モデル内に製品モデノレを自動配置する処理を行う。 また、 位 置合わせ処理部 1 3は、 第 2工程 （サブ主軸で行う工程） での第 2チャックに把 持された素材モデル内に製品モデル'を自動配置する処理を行う。
工程分割処理部 1 4は、 メィン主軸およびサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主 軸工作機械での加工の際の工程分割処理およびメィン主軸のみの 1つの主軸を有 する 1主軸工作機械での加工の際の工程分割処理を行うものである。 2主軸工作 機械の場合は、 メィン主軸で行う第 1工程とサブ主軸で行う第 2工程との分割位 置を外径、 内径で夫々指定するものである。 メイン主軸のみを有する 1主軸工作 機械の場合は、 メィン主軸で素材モデルの一方の端部を把持して加工を行う第 1 工程とメイン主軸で素材モデノレの他方の端部を把持して加工を行う第 2工程との 分割位置を外怪、 内径で夫々指定するものである。
工程展開処理部 1 5は、 加工モードと呼ばれる旋削加工、 点加工、 面加工、 面 取り加工などで構成される一連の加工作業を、 同一の主軸かつ同一の工具をもつ て連続的な加工が行われる加工単位 （以下加工ユニットという） まで分解する処 理を実行する。
工具選定処理部 1 6は、 工具データベース 3から各加工箇所 （加工ユニット） についての最適な工具を選択する工具決定処理を行うと共に、 工具に応じた切削 条件を決定する。
プログラム展開処理部 1 9は工程展開された複数の加工ュニットの組み合わせ と、 決定された工具情報と、 切削条件に基づいて、 所定の言語から成る N C作成 用プログラムを作成する。
展開不可形状編集処理部 1 7は、 工程展開処理で加工ュニットに自動展開でき なかった展開不可形状を、 何らかの加工ュ-ットに変換するための編集作業を行 うものである。 プログラム編集処理部 1 Sは、 作成された N C作成用プログラム の編集処理を行うものである。 . - なお、 第 1図では、 自動プロ 1 0 0を通信ィンタフェース 2 3を介して N C装 置 2 0 0に接続するようにしたが、 第 2図に示すように、 自動プロ 1 0 0を N C 装置 2 0 0内に組み込むようにしてもよい。 この場合は、 自動プロ 1 0 0は、 N C装置 2 0 0内の N C制御部 2 0 1に接続されることになる。
第 3図は、 第 1図または第 2図に示した自動プロ 1 0 0により実行される N C 作成用プログラム （加工プログラム） の作成手順を示すフ口一チヤ一トである。 第 3図にしたがって、 本自動プロにより実行される N C作成用プログラムの作成 手順の詳細を各工程別に説明する。
まず、 本自動プロ 1 0 0を起動したときに、 最初に表示されるメニュー選択主 画面 8について用いて説明する。 第 4図はメニュー選択主画面 8の一例を示すも のである。
第 4図に示すように、 メニュー選択主画面 8は、 ツリー表示部 4、 3 D表示部 5 , およびメニュー表示操作部 6などを備えている。 ツリー表示部 4には、 製品 ファイル名、 素材ファイル名、 治具 （取付け具） ファイル、 加工ユニットに展開 された各加工ュニットのファィノレ名などがッリ一表示されている。 3 D表示部 5 には、 ツリー表示部 4で選択された製品ファイル、 素材ファイル、 治具ファイル、 あるいは加工ユニットファイルの形状データが三次元 （3 D) 表示される。
メニュー表示操作部 6は、 製品形状設定ボタン 6 a、 素材形状設定ボタン 6 b、 取付け具設定ボタン 6 c、 位置合わせボタン 6 d、 工程分割ボタン 6 e、 ュニッ ト展開ボタン 6 f 、 ュニット編集ボタン 6 g、 プロダラム生成ボタン 6 hなどを 備えている。 製品形状設定ボタン 6 aは、 製品形状設定モードに移行させるため のボタンであり、 製品形状設定モードでは、 製品形状の 3 D— C ADモデノレを読 み込むなどの処理を実行する。 素材形状設定ボタン 6 bは、 素材形状設定モード に移行させるためのボタンであり、 素材形状設定モードでは、 加工する素材形状 を選択設定する。 取付け具設定ボタン 6 cは、 取付け具設定モードに移行させる ためのボタンであり、 取付け具設定モードでは、 素材を把握する取付け具 （チヤ ック、 爪） の設定を行う。 位置合わせボタン 6 dは、 位置合わせモードに移行さ せるためのボタンであり、 位置合わせモードでは、 製品と素材の位置調整を実行 する。 工程分割ボタン 6 eは、 工程分割モードに移行させるためのボタンであり、 工程分割モードでは、 第 1工程と第 2工程との分割位置の設定を実行する。 ュニ ット展開ボタン （工程展開ボタン） 6 f は、 ユニット展開モードに移行させるた めのボタンであり、 ュニット展開モードでは、 設定した情報から加工ユニットの 自動展開を実行する。 ユニット編集ボタン 6 gは、 ユニット編集モードに移行さ せるためのボタンであり、 ュ-ット編集モードでは、 展開された加工ュニットの 編集を実行する。 プログラム生成ボタン 6 hは、 プログラム生成モードに移行さ せるためのボタンであり、 プログラム生成モードでは、 展開、 編集されたュニッ トから N C作成用プ口グラムを作成する。 メニュー表示操作部 6は、 メニュー切替ボタン 6 kを備えおり、 このメニュー 切替ボタン 6 kを操作することにより、 メニュー表示操作部 6には、 第 5図に示 すような、 他の表示操作メニューが切り替え表示される。 断面表示ボタン 7 aは、 3 D表示部 5の表示データを断面表示させるためのボタンであり、 断面表示角度 設定ボタン 7 bは、 指定した角度で断面表示を実行させるためのボタンであり、 拡大縮小ボタン 7 c , 回転ボタン 7 d , 移動ボタン 7 eは、 3 D表示部 5の表示 データを拡大縮小， 回転， 移動させるためのボタンである。 フィッティングボタ ン 7 f は、 表示されている 3D形状を、 姿勢はそのままで画面中央に全体が収ま るように表示するためのボタンである。 寸法線表示切替ボタン 7 gは、 表示され ている 3 D形状に対し寸法線を表示 Z非表示するためのボタンである。 正面ボタ ン 7 h、 背面ボタン 7 i、 左側面ボタン 7 j、 右側面ボタン 7 k、 平面ボタン 7 1、 底面ボタン 7 mは、 表示されている 3D形状を、 正面表示、 背面表示、 左側 面表示、 右側面表示、 平面表示、 底面表示させるためのボタンである。 第 1主軸 3 D表示ボタン 7 nは、 表示されている 3 D形状を第 1主軸に向かって見た方向 に表示させるためのボタンであり、 第 2主軸 3D表示ボタン 7 pは、 表示されて いる 3D形状を第 2主軸に向かって見た方向に表示させるためのボタンである。 本自動プロにおいては、 上記メニュー選択主画面 8を表示した後、 通常は、 第 3図に示すような手順で各工程が実行される。 すなわち、 製品形状入力処理 （ス テツプ S 100) →素材形状設定処理 （ステップ S 101) →第 1工程治具設定 処理 （ステップ S 102) →位置合わせ処理 （ステップ S 103) →工程分割処 理 （ステップ S 104) —第 2工程治具設定処理 （ステップ S 105) →位置合 わせ処理 （ステップ S 106) —工程展開処理 （ステップ S 107) →工具自動 設定処理 （ステップ S 108) →プログラム展開処理 （ステップ S 109) →展 開不可形状編集処理 （ステップ S 110) →プログラム編集処理 （ステップ S 1 1 1) の順番に各工程が実行される。 以下、 各工程別に詳述する。
(1) 製品形状入力 （ステップ S 100)
この製品形状入力処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8の製品形状設 定ボタン 6 aをオンにすることによって起動されるもので、 第 4図に示したメニ ユー選択主画面 8の製品形状設定ボタン 6 aをオンにすると、 第 6図に示すよう な、 製品形状人力処理のための製品形状読み込み画面 3 0に、 画面が切り替わる。 この製品形状入力処理は、 主に第 1図の製品形状入力処理部 1 0によって実行さ れる。
オペレータは、 製品形状データを選択するための製品形状読み込み画面 3 0を 表示した状態で入力装置 2 1を操作して、 つぎのようにして製品に対応する 3次 元 C ADデータ （製品モデル） を選択する。
まず、 製品形状読み込み画面 3 0の下方に並んでいる複数のボタンのうちの最 左側の製品形状読み込みボタン 3 1を押す。 これにより、 左側に製品形状読み込 み用ダイアログ 3 2が表示され、 右側には、 選択された 3次元 C ADデータに対 応する製品形状 （製品モデル'） をワイヤフレーム形式で表示するための 3次元ビ ユー 3 3が表示される。
製品形状読み込み用ダイアログ 3 2は、 製品形状データベース 1に登録された C ADファイルの一覧を表示するリストボックス 3 4を持っている。 リストボッ タス 3 4中の任意のファイルを選択すると、 3次元ビュー 3 3上に、 この選択し たファイルに対応する製品形状のプレビューが表示される。 このプレビューの際 に、 製品の XY Z方向の各寸法が 3次元ビュー 3 3上に表示される。 各 3次元 C ADデータは、 形状情報と色情報 （表示色） を有しており、 さらに各形状情報に は、 加工に関する属性データが付加されている。 属性データとしては、 ねじ、 粗 さ記号、 研磨盗み、 面取り、 穴の面取り、 穴情報 （ドリル、 リーマ、 エンドミル、 ボーリング、 タップ） 、 部品番号、 材質、 品名などがある。 これらの属性データ を用いて後述の工程展開結果の調整 （加工順序の変更） を実行する。 なお、 C A Dデータには、 色情報 （表示色） を含ませているが、 表示色によって仕上げ面粗 さなどを識別させることができる。
フアイル一覧のリストボッタス 3 4の上部に位置するディレクトリ表示部 3 5 に現在のディレクトリが表示されている。 リストボックス 3 4には、 ディレク ト 9
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リ表示部 3 5に表示されているディレクトリ内のファイルの一覧が表示される。 フォルダ変更ボタン 3 6を押せば、 フォルダ変更用のダイアログ （図示せず） が 表示され、 このダイァ口グを操作して現在のディレク トリを変更することができ る。
選択ボタン 3 7を押せば、 リストボックス 3 4で選択されている C ADフアイ ルが自動プロの記憶領域に読み込まれ、 読み込まれた C ADフアイルに対応する 製品が画像生成され、 生成された製品形状 （製品モデル） が 3次元ビュー 3 3上 に表示される。 この表示の際に、 製品モデノレの X Y Z方向の各寸法が 3次元ビュ 一 3 3上に表示される。 なお、 製品形状を画像生成する際の自動調整モードとい う機能を有しており、 この自動調整モードの項目 2 9で YESの項目を選択してい れば、 製品形状の生成処理の段階で、 3次元ビュー 3 3上での製品の向きと、 製 品の表示位置が自動調整される。
また、 製品形状データベース 1のための領域として、 コンピュータの内部また は外部に 1〜複数のディレクトリを設け、 これらのディレク トリに任意の 3次元 C ADデータを新たに登録したり、 既に登録されている製品形状データを変更し て再登録したりすることができる。
( 2 ) 素材形状設定 （ステップ S 1 0 1 )
この素材形状設定処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8の素材形状設 定ボタン 6 bをオンにすることによって起動されるもので、 素材形状設定ボタン 6 bをオンにすると、 画面は例えば第 7図に示すような素材形状設定画面に切り 替わる。 この素材形状設定処理は、 主に第 1図の素材形状入力処理部 1 1によつ て実行される。
第 8図は、 素材形状データベース 2に登録される素材形状データの一例を示す ものである。 素材形状データには、 第 8図に示すように、 材質、 形状の種類 （円 柱、 四角、 六角など） 、 寸法 （外径， 内径、 長さなど） などが含まれている。 第 7図に示す素材形状設定画面 9においては、 素材設定メニュー 9 aが表示さ れる。 素材設定メニュー 9 aは、 素材データベースボタン 9 b、 部分素材設定ボ タン 9 c、 素材モデル読込みボタン 9 d、 素材材質設定ボタン 9 e、 編集ボタン 9 f 、 取代変更ボタン 9 gを備えている。
素材データベースボタン 9 bは、 後述する素材の自動選択処理を行うためのボ タンである。 部分素材設定ボタン 9 cは、 踌物加工などに利用される製品モデノレ を部分的に肉厚化した素材モデノレを作成するためのボタンである。 素材モデル読 込みボタン 9 dは、 素材形状データベース 2に登録された素材データあるいは外 部記憶装置に記憶された任意の素材データを読み込んで素材形状として設定する ためのボタンである。 素材材質設定ボタン 9 eは、 素材材質を手動設定するため のボタンである。 編集ボタン 9 f は、 素材形状データベース 2に所要の素材デー タを登録したり、 登録した素 $ίデータを編集するためのボタンである。 取代変更 ボタン 9 gは、 後述する端面取り代の設定値を変更するためのボタンである。 素材データベースボタン 9 bを押すと、 素材データベースダイアログ 3 0 0力 S 表示される。 素材データベースダイアログ 3 0 0の製品形状寸法表示部 3 0 1に は、 先のステップ S 1 0 0で実行された製品形状入力処理によって決定された製 品形状の最大タ 1 圣の X， Y, Z軸方向の寸法が表示される。
また、 素材データベースダイァログ 3 0 0の素材リスト表示部 3 0 2には、 素 材形状デ一タベース 2に登録された素材形状データがリスト表示されている。 リ スト表示された素材形状データの中から製品外径を包含する最小径の素材が選択 されて、 選択されたものが符号 3 0 3で示すように、 強調 （ハイライ ト） 表示さ れる。 この場合は、 素材形状として、 丸棒がオペレータによって選択され、 丸棒 素材の素材形状データがリスト表示され、 丸棒素材データの中から製品^圣を包 含する最小径の素材が選択されてハイライ ト表示されている。 素材形状 （work type) が指定されない場合は、 丸棒素材、 角棒素材、 六角形素材などの素材形状 データベース 2に登録された全ての素材形状データから製品^ gを包含する最小 径の素材が選択される。
ハイラィ ト表示されている自動選択された素材データが気に入らないときには、 オペレータは、 番号、 素材材質、.素材種類 (Type) 、 外径、 内径、 長さの項目で ソートを適宜行って所望の素材データを選択する。 所望の素材データを選択した 状態で （選択した素材データはハイライト表示される） 、 O Kキー 3 0 4を押す と、 このハイライ トされている素材データが選択され、 端面取り代ダイアログ 3 0 5が開く。
端面取り代ダイァログ 3 0 5には、 選択した素材についての、 素材番号、 素材 材質、 素材形状 （work type) 、 外径、 内径、 長さ、 端面取り代が表示され、 初 期状態では、 端面取り代は 0 mmとなっている。
端面取り代の設定値は、 旋削加工での加工の最初に素材端を切り落とす端面加 ェのための設定値である。 すなわち、 未力卩ェの素材は素材端がきれいに切り落と されていないため、 旋削加工の最初に端面加工を実行する。 オペレータが所望の 値を端面取り代の設定値として入力して、 O Kボタンを押せば、 その後の加工プ 口グラム生成時に、 設定した端面取り代分を旋削加工で除去するための端面加工 プログラムが生成される。
第 9図は、 端面処理の概念を説明するための図である。 第 9図においては、 製 品モデノレ S Mに素材モデル ΛΥΜが重ねられて配置されている。 第 9図において、 端面取り代分 TM 1は、 端面取り代ダイァログ 3 0 5で設定された値であり、 他 方側の端面取り代分 TM 2は、 素材長さから製品長さおよび TM 1を減算するこ とで求められた値である。
第 1 0図は、 素材データベースボタン 9 bが押されたときの素材自動選択処理 手順を示すもので、 この場合は素材形状として丸棒が指定されたときの手順を示 すものである。 .
まず、 先のステップ S 1 0 0で実行された製品形状入力処理によって決定され た製品モデルのプログラム原点 P c (製品形状入力処理の際に予め設定されてい る） 力 ら製品モデルの外縁部までの製品モデノレの旋削軸 （Z軸） に垂直な方向に ついての各距離を求め、 これら求めた複数の距離のなかで最長距離 Lmax を選択 する （ステップ S 1 2 0 ) 。 すなわち、 第 1 1図に示すように、 製品モデル S M の外縁部上の複数の点 P Wl〜PWi についてのプログラム原点 P cからの旋削 軸に垂直な方向の距離を夫々求め、 これら複数の距離のなかで最長距離 Lmax を 選択する。 なお、 第 1 1図において、 旋回軸 （Z軸） は、 紙面に垂直な方向に延 びている。
つぎに、 素材形状データベース 2に登録された複数の丸棒データを素材データ ベースダイアログ 3 0 0の素材リスト表示部 3 0 2にリスト表示するとともに、 これらリスト表示した丸棒データの中で、 半径が Lmax 以上あってかつ最小径の 丸棒素材を選択する （ステップ S 1 2 1 ) 。
つぎに、 選択された丸棒素材が 1つである ¾ ^は （ステップ S 1 2 2 ) 、 この 選択された丸棒素材に対応する素材データを素材リスト表示部 3 0 2でハイライ ト表示する （ステップ S 1 2 4 ) 。 しかし、 選択された丸棒データが複数存在す る場合は、 これら複数の丸棒素材のうちで、 製品モデルの長さ以上であってかつ 最も短い長さを有する丸棒素材を選択する （ステップ S 1 2 3 ) 。 そして、 選択 された 1〜複数の丸棒素材に対応する素材データを素材リスト表示部 3 0 2でハ イライ ト表示する （ステップ S 1 2 4 ) 。
' つぎに、 第 1 2図および第 1 3図を用いて素材形状として六角形棒が選択され たときの素材自動選択処理手順について説明する。 この^ 1ま、 第 1 3図に示す. ように、 製品モデノレ S Mのプログラム原点 P cを 1つの六角棒素材モデル' WMの 中心 P oに一致させる （ステップ S 1 3 0 ) ように、 製品モデノレ S Mの六角棒素 材モデル WMに対する姿勢を決める。 この場合も、 紙面に垂直な方向が旋回軸方 向である。
つぎに、 六角棒素材モデル WMの各辺を製品モデノレ S Mに接するまで 移動 させ、 この平行移動させた各線分 L a l〜L a 6と製品モデル S Mのプログラム 原点 P cとの旋削軸に垂直な方向の距離 L 1〜L 6を求める。 そして、 こ; ら距 離のうちの最長距離 L axを求める （ステップ S 1 3 1 ) 。
つぎに、 素材形状データベース 2に登録された複数の六角棒データを素材デー タベースダイァログ 3 0 0の素材リスト表示部 3 0 2にリスト表示するとともに、 これらリス ト表示した六角棒データの中で、 対辺長さ （対向辺間の距離） が 2 L max 以上であって、 最小の対辺長さを有する六角棒素材を選択する （ステップ S 1 3 2 ) 。
つぎに、 選択された六角棒素材が 1つである場合は （ステップ S 1 3 3 ) 、 こ の選択された六角棒素材に対応する素材データを素材リスト表示部 3 0 2でハイ ライ ト表示する （ステップ S 1 3 5 ) 。 しかし、 選択された六角棒素材データが 複数存在する場合は、 これら複数の六角棒素材のうちで、 製品モデルの長さ以上 であってかつ最も短い長さを有する六角棒素; f才を選択する （ステップ S 1 3 4 ) 。 そして、 選択された 1〜複数の六角棒素材に対応する素材データを素材リスト表 示部 3 0 2でハイライ ト表示する （ステップ S 1 3 5 ) 。
なお、 第 7図の場合は、 素材形状データベース 2に登録された全ての登録デー タを素 リス ト表示部 3 0 2にリス ト表示し、 これらリス ト表示されたものの中 力 ら製品モデルを包含する 1〜複数の最小の素材データをハイライト表示するよ うにしたが、 第 1 4図に示すように、 素材形状データベース 2に登録された全て の登録データの中から製品モデルを包含する素材のみを素材リスト表示部 3 0 2 にリス ト表示するようにしてもよい。 そして、 製品モデノレを包含する素材が複数 存在する場合は、 その中で最小径で最小長さの素お ·、 すなわち加工の際の削り取 り量が少ないものを素材リスト表示部 3 0 2の最上位にハイライ ト表示するとと もに、 その下側では削り取り量が少ないものが上位に位置するように表示順序を ソートする。 このような表示を行うことで、 オペレータは力卩ェの際の削り取り量 が少ないコスト低減に寄与する素材を容易に選択することができる。
つぎに、 第 1 5図〜第 1 8図に従って、 素材モデルの入力設定処理の他の実施 形態を説明する。 この第 1 6図〜第 1 8図に示す素お'形状設定画面は、 第 7図に 示した素材形状設定画面 9と連動して動作するものではなく、 第 1 6図〜第 1 8 図に示す素材形状設定画面と第 7図に示した素材形状設定画面 9とは、 いわゆる 別バージョンの画面である。
素材形状データベース 2に素材データを登録する際には、 図示しない適宜のボ タン （第 7図に示した素材形状設定画面 9の編集ボタン 9 f に対応） を投入する と、 素材データ登録画面 （図示せず） が表示されるので、 ォペレ"タはこの素材 データ登録画面を適宜操作して、 素材形状データベース 2に、 先の第 8図に示し たような所要の素材データを登録する。 また、 素材形状データベース 2には、 素 材データとして、 3次元 C ADデータの入力も可能である。
一方、 素材形状データベース 2から素材データを手動で選択する際には、 オペ レータは適宜のボタン （第 7図に示した素材モデル読込みボタンに対応） を押す。 このボタンが押されれば、 第 1 6図に示す素材形状生成用ダイアログ 4 0が表示 さ る。.
素材形状生成用ダイアログ 4 0は、 素材材質、 形状の種類 （Work type) 、 素 材^ 、 素材内径、 長さ、 端面取り代を入力するデータ入力欄 4 1と、 素材形状 データベース 2に登録されたデータが一覧表示されるリストボックス 4 2と、 製 品形状の X Y Z寸法が表示される製品寸法表示欄 4 3とを有している。
データ入力欄 4 1のなかで、 素材材質入力欄 4 4および形状種類入力欄 4 5は、 コンボボックスで構成されており、 素材材質および形状種類 （丸棒、 四角棒など ) についてはコンボボックスのリストの一覧から所要のものをオペレータが選択 する。 外径入力檷 4 6、 内径入力欄 4 7、 長さ入力欄 4 8、 端面取り代入力欄 4 9は、 エディットボックスで構成されており、 所要の数値を各欄に直接数値入力 する。
オペレータが素材材質入力欄 4 4および形状種類入力欄 4 5で、 所要の材質、 形状種類を選択すると、 素材形状入力処理部 1 1は選択された材質、 形状種類を キーヮードとして素材形状データべ一ス 2を検索し、 素材形状データベース 2中 の多数の素材データのうちの選択された材質、 形状種類に合致する素材データを 抽出し、 抽出した素材データをリストボックス 4 2に一覧表示する。
オペレータは、 リストボックス 4 2から所要の素材データを選択し、 例えば入 力装置 2 1であるキーボードの iw〕ut (enter)キーを押せば、 この選択した素材 データが持つ外径、 内径、 長さで、 タ怪入力欄 4 6、 内径入力欄 4 7、 長さ入力 欄 4 8の各データが自動更新される。 なお、 長さが 0の素 を選択して inputキ 一を押したときは、 素材の長さは変更されない。
上記の各操作はマウスなどのポインタによって操作可能であるが、 つぎのよう なショートカットキー機能も備えられている。 すなわち、 素材材質入力欄 4 4お ょぴ形状種類入力欄 4 5にフォーカスがあるときに、 例えば、 カーソル移動キー 「†」 または 「丄」 を押せば、 第 1 7図に示すように、 素材材質入力欄 4 4およ ぴ形状種類入力欄 4 5のコンボボックスが開力れ、 一覧が表示される。 また、 素 材材質入力欄 4 4および形状種類入力欄 4 5のコンボボックスの一覧が開かれて いるときに、 例えば inputキーを押せば、 第 1 7図に示すように、 」覧が閉じら れる。 コンボボックスがフォーカスを失ったときも、 同様に一覧が閉じられる。 また、 例えば TABキーを入力したときは、 素材材質入力欄 4 4、 形状種類入力欄 4 5、 外径入力欄 4 6、 内径入力欄 4 7、 長さ入力欄 4 8、 端面取り代入力欄 4 9の間でフォーカスが移動する。 また、 素材材質入力欄 4 4、 形状種類入力欄 4 5、 外径入力欄 4 6、 内径入力欄 4 7、 長さ入力欄 4 8、 端面取り代入力欄 4 9 の何れかにフォーカスがあるときに、 カーソル移動キー 「→」 キーを入力すれば、 第 8図に示すように、 素材データベースのリストボックス 4 2にフォーカスが移 動する。 素材データベースのリストボックス 4 2からフオーカスを元の位置に戻 すときは、 カーソル移動キー 「―」 キーを入力する。
このように、 素材形状生成用ダイァ口グ 4 0のデータ入力欄 4 1にオペレータ が適宜所望のデータを入力することで、 所望の素材データをオペレータが手動で 設定することができる。
データ入力欄 4 1へのデータ入力設定が終了した後、 オペレータが生成ボタン 5 8を押せば、 入力設定された素材データが素材形状データベース 2からが自動 プロの記憶領域に読み込まれ、 読み込まれた素材データに対応する素材の画像が 生成され、 生成された素材形状が 3次元ビュー （図示せず） 上に表示される。 上記のようなオペレータによる手動設定では、 製品形状を加工可能な最小の最 適な素材が選択されるかどうかの保証がない。 そこで、 素材形状生成用ダイァロ グ 4 0の製品寸法表示欄 4 3には、 オペレータによつて選択された製品形状を加 ェ可能な最小の最適な素材を自動選択するための製品形状反映ボタン 5 0が備え られている。 また、 製品寸法表示欄 4 3には、 先のステップ S 1 0 0の製品形状 入力処理で設定済みの製品形状の X Y Z寸法が表示されている。
第 1 5図を用いて製品形状反映ボタン 5 0の投入に基づく素材モデルの自動選 択処理について説明する。 まず、 素材材質入力欄 4 4および形状種類入力欄 4 5 へのデータ入力を行って素材材質および素材形状の種類を選択する。 また、 製品 形状の寸法データを入力する （ステップ S 1 4 0 ) 。 なお、 この自動プロの場合 は、 この時点で既に製品形状の選択処理が終了しているので、 前述したように、 入力済みの製品形状の寸法が製品寸法表示欄 4 3に表示されている。
この状態で、 製品形状反映ボタン 5 0が投入されると （ステップ S 1 4 1 ) 、 素材形状入力処理部 1 1は、 素材材質入力欄 4 4および形状種類入力欄 4 5で選 択された材質、 形状種類をキーヮードとして素材形状データベース 2を検索し、 素材形状データベース 2中の多数の素材データのうちの選択された材質、 形状種 類に合致する素材データを抽出する （ステップ S 1 4 2 ) 。 そして、 素材形状入 力処理部 1 1は、 抽出した 1〜複数の素材の寸法データ及び製品の寸法データを 比較することにより抽出した 1〜複数の素材のなかから製品形状を包含する、 す なわち製品の寸法より大きな寸法を持つ素材を選択し、 さらにこれら製品形状を 包含することが可能な 1〜複数の素材のなかから最小の寸法を有する素材を選択 する （ステップ S 1 4 3 ) 。 この最小の寸法を有する素材を選択する手法として は、 先の第 1 0図， 第 1 2図で説明した手法を用いる。
このような素材の選択処理が終了すると、 素材形状入力処理部 1 1は、 タト径入 力欄 4 6、 内径入力欄 4 7、 長さ入力欄 4 8、 端面取り代入力欄 4 9の各データ を最終的に選択された素材データのもつ値で更新する。 このようにして、 製品形 状を加工可能な最小の最適な素材が自動選択されることになる。 そして、 選択さ れた素材データに基づいて素材モデノレが生成される。
このように、 素材データベースから製品形状を包含する最小の素材データを自 動選択するようにしているので、 オペレータが適当な素材データを手動で選ぶ手 間を省くことができ、 効率の良いプログラミング作業を行うことができる。 つぎに、 第 7図の素材形状設定画面 9の部分素材設定ボタン 9 cを押すことで 実行される部分素材設定処理モードについて第 1 9図〜第 2 5図を用いて説明す る。 この部分素材設定処理モードでは、 素材の選択の際に製品モデノレを表示し、 表示した製品モデノレから肉厚ィ匕の必要な部分および肉厚ィ匕の厚みをオペレータに 選択指定させ、 この.選択指定された部分のみを指定厚みだけ肉厚化したモデルを 生成し、 この生成したモデノレを素材モデノレとして登録する。
すなわち、 铸物加工や成形材加工などにおいては、 所望の製品に近い形状の素 材を作成し、 該作成した素材に旋削などの加工を加えることで製品を作成するこ とが多く、 製品作成者''側ではこのような製品に近い形状の素材を素材作成者に納 入して貰うことになる。 一方、 自動プロにおいては、 製品モデルおよび素材モデ ルが定義されないことには、 加工パス、 N C作成用プログラムを作成することは できない。 したがって、 このような錄物加工や成形材加工を行う際にも素材モデ ルを定義する必要がある。 以下に説明する部分素材設定モード （肉厚化モード） では、 踌物加工や成形材加工などのための素材モデルを簡単に作成することが可 能である。
以下、 部分素材設定モードの動作手順を第 1 9図に示すフローチャートを参照 して説明する。
第 7図の素材形状設定画面 9の部分素材設定ボタン 9 cを押すと、 第 2 0図に 示すような部分素材設定ダイァログ 5 1と、 第 2 1図に示すような、 製品モデル の 3 D表示画面とが開く。 3 D表示される製品モデル'は、 先のステップ S 1 0 0 の製品形状入力処理で選択された製品モデノレである。 通常、 製品モデルの C AD データにおいては、 各面毎に異なる色の属性を付しており、 第 2 1図のように 3 D表示される製品モデルの各面は、 設定された色属性に対応する色表示がなされ ている。 この場合、 第 2 1図に示す製品モデルにおいては、 面 D l， D 3には緑 の色属性が設定され、 面 D 2， D 4には赤の色属性が設定されている。
第 2 0図において、 部分素材設定ダイアログ 5 1は、 色選択部 5 1 aと、 取り 代設定部 51 bと、 O Kボタン 51 cとを有しており、 色選択部 51 aには、 当 該製品モデルに属性として設定されている全ての色が抽出して表示される。 例え ば、 属性として設定可能な色数が 256 X 256 X 256であり、 この中の 2 0色を用いて製品モデノレを表現した場合は、 その 20色が色選択部 51 aに表示 される。 第 21図に示す製品モデノレにおいて、 緑 （D l, D 3) および赤 （D2, D4) の色属性のみが設定されているとすると、 緑及び赤の 2色のみが色選択部 51 aに表示される。
オペレータは、 色選択部 51 aに表示された複数の色から肉厚化を所望する箇 所に対応する色を選択することにより製品モデルの所要の面を指定し （ステツプ S 150) 、 取り代設定部 51 bに肉厚化の厚み値を設定し （ステップ S 151 ) 、 OKボタン 51 cを押すと、 3D表示画面に表示されている製品モデノレの前 記選択された色に対応する面のみが取り代設定部 51 bに設定された取り代分だ け肉厚化される （ステップ S 152) 。
色選択部 51 aにおいて、 他の面選択がある場合は、 ステップ S 1 50〜S 1 52の処理が同様に実行される。
第 22図は、 第 21図に示した製品モデルを断面 （側面） 状態で示している。 色選択部 51 aで緑が選択され、 取り代設定部 5 1 bに 10匪 が設定され、 O Kボタン 51 c力 S押されると、 緑の属性を有する面 D 1 , D 3が 1 Omm だけ、 第 22図に示すように、 肉厚ィヒされる。 さらに、 色選択部 51 aで緑が選択され、 取り代設定部 51 bに 5議 が設定され、 O Kボタン 51 cが押されると、 赤の 属性を有する面 D 2， D 4が 5画だけ、 肉厚化される。
全ての面選択が終了すると、 肉厚化された面同士で隣接した面がある力否かが 判定される （ステップ S 154) 。 隣接した肉厚化面が存在しない場合は、 ステ ップ S 150〜S 152の処理 （の繰り返し） で作成した肉厚化モデノレを当該素 材モデルとして登録設定する （ステップ S 157) 。
一方、 隣接した肉厚化面が存在する場合は、 隣接面の接続面を楕円や円などの 曲面 （第 22図の実線 E 1) あるいは四角形状の角面 （第 22図の破線 E 2) の いずれにするかを選択させるダイアログ'（図示せず） を表示し、 接続面を曲面お よび角面のどちらにするかをオペレータに選択させる。 接続面は、 隣接部の場所 毎に選択させるようにしてもよいし、 全ての隣接部を曲面および角面のどちらか 一方に共通選択させるようにしてもよい。 そして、 選択された接続面を用いて隣 接した肉厚化部を第 2 2図に示すように接続する （ステップ S 1 5 6 ) 。 そして、 このようにして肉厚化したモデノレを当該素材モデルとして登録設定する （ステツ プ S 1 5 7 ) 。
第 2 3図は、 部分素材設定モードの際に、 3 D表示される製品モデノレの一部の 一例を示している。 第 2 3図の F部の拡大図を第 2 4図に示している。 さらに、 第 2 5図には、 肉厚部 G 1〜G 4が追加された肉厚ィヒモデルを示している。
なお、 上記の場合は、 製品モデルの各面を指定するための表示属性として色属 性を採用し、 製品モデルに設定した色属性によって肉厚化する面を選択するよう にしたが、 ハッチングなどの各種塗りつぶしパターンを表示属性として製品モデ ルの各面に設定し、 これら複数の塗りつぶしパターンを選択することによって肉 厚化を所望する面を選択するようにしてもよい。 さらに、 マウスなど入力装置の 操作によって肉厚ィ匕する面を選択し、 該選択した面に対し取り代を設定するよう にしてもよい。
このように部分素材設定処理においては、 製品モデルの各面のうち肉厚化が必 要な面および指定された面の肉厚ィ匕する厚みを指定させることにより所望の肉厚 化モデルを作成し、 該作成した肉厚ィ匕モデノレを素材モデノレとして登録可能なよう にしているので、 铸物加工などで使用する素材モデノレを簡便に生成することが可 能となる。
( 3 ) 第 1工程治具設定 （第 1チャック、 爪の設定、 ステップ S 1 0 2 ) この治具設定処理 （取付け具設定処理） は、 第 4図に示したメニュー選択主画 面 8の取付け具設定ボタン 6 cをオンにすることによって起動されるもので、 取 付け具設定ボタン 6 cをオンにすると、 取付け具設定になり、 例えば、 第 2 6図 に示すような、 取付け具設定メニュー 5 2に、 メニューが切り替わり、 第 2 8図 に示す爪パターン選択テーブル 5 3および第 2 9図に示すような取付け具設定ゥ インドウ 5 4が表示される。 この取付け具設定処理は、 '主に第 1図の治具設定処 理部 1 2によつて実行される。 この第 1工程治具設定処理は、 2主軸工作機械の メィン主軸で行う第 1工程での治具を設定するものである。
治具モデルは、 チャックモデノレおよび素材を把持するための爪モデルによって 構成されている。 チャック形状データは、 第 1図の構成の場合は通信インタフエ ース 2 3を介してあるいはオフラインで N C装置 2 0 0から N Cパラメータ （チ ャックの外径、 内径、 幅） を取得し、 また第 2図の構成の場合は N C制御部 2 0 1から N Cパラメータ （チャックの外径、 内径、 幅） を取得し、 取得した N Cパ ラメータを用いてチャックの外径、 内径、 幅などを表示して、 オペレータに所望 のチャック形状を選択させる。 爪に関しては第 2 7図に示す手順に従って爪の個 数、 形状、 寸法、 把握径などが決定される。 この第 2 7図に示す手順は、 治具設 定処理部 1 2によつて実行される。
第 2 6図に示す取付け具設定メニュー 5 2において、 外爪選択ボタン 5 2 aは 外爪を選択するためのボタンであり、 內爪選択ボタン 5 2 bは内爪を選択するた めのボタン'であり、 これらは排他的関係になっており、 一方が選択状態になると 他方は非選択状態となる。 把握径 ·爪個数変更ボタン 5 2 cは把握径と爪個数を 変更するためのボタンである。 第 1主軸爪設定ボタン 5 2 dは第 1主軸 （メィン 主軸） の爪を設定するためのボタンであり、 第 2主軸爪設定ボタン 5 2 eは第 2 主軸 （サブ主軸） の爪を設定するためのボタンである。 取付け具設定メニュー 5 2が最初に表示されたときには、 外爪選択ボタン 5 2 aおよび第 1主軸爪設定ボ タン 5 2 dが自動選択されてオンになっている。 爪編集ボタン 5 2 f は； 登録さ れた爪データを編集する際に用いるボタンである。 取付け具設定完了ボタン 5 2 gは、 取付け具設定処理を終了するためのボタンである。
まず、 この場合は、 第 1工程の治具設定であるので、 第 1主軸爪設定ボタン 5 2 dをオンにし、 外爪選択ボタン 5 2 aおよび内爪選択ボタン 5 2 bのうちの何 れかをオンにする。 これらのボタンがオンになると、 治具設定処理部 1 2は、 まず先の S 1 0 1の 素材形状設定処理で決定した素材モデルから素材端面形状の種類 （丸、 四角、 六 角など） と、 素材モデルの寸法データを取得する （ステップ S 1 6 0 ) 。
また、 図 2 8に示す爪パターン選択テーブル 5 3に表示される爪パターン （爪 モデルパターン） としては、 まず外爪用パターンと内爪用パターンに大別され、 素材端面形状の種類 （丸、 四角、 六角など） 、 爪の配置パターン （爪の個数、 爪 の把持箇所 （角部を把持したもの、 平面部を把持したもの） ) などによってさら に分類されている。 なお、 図 2 8には外爪パターンのみを示している。
ここでは、 爪パターン選択テーブル 5 3には、 全ての爪パターンが表示される のではなく、 外爪選択ボタン 5 2 aおよび内爪選択ボタン 5 2 bのうちの選択さ れた方に対応する爪パターンであって、 かつ素材モデルの素材端面形状の種類に 対応する爪パターンのみが表示される。 例えば、 四角柱の素材モデノレが設定され た場合は、 図 2 8に示す爪パターンの内の真ん中の横列の 3つの爪パターンのみ が表示される （ステップ S 1 6 1 ) 。 オペレータは、 この表示されている爪パタ ーンのうちから所望の爪パターンを選択指定する （ステップ S 1 6 2 ) 。 これに より、 爪個数、 爪の把持箇所 （角部で掴むか平面部で掴むかなど） が特定される。 爪パターンが選択されると、 該選択された爪パターンに対応する 1〜複数の爪 モデルの登録データが全登録データから抽出され、 抽出された登録データが図 2 9に示す取付け具設定ウィンドウ 5 4のリスト表示部 5 4 aに表示される （ステ ップ S 1 6 3 ) 。 例えば、 四角一 4つ爪一平面部把持の爪パターンが選択される と、 この選択パターンに対応する爪モデノレの登録データのみがリスト表示部 5 4 に表示される。
リスト表示部 5 4 aには、 登録されている爪モデルの爪番号が表示される爪番 号表示部 （爪 N o ) 、 登録されている爪形状 （爪モデル'） の名称が表示される爪 名称表示部、 登録されている爪形状の高さが表示される爪高さ表示部、 登録され ている爪形状の長さが表示される爪長さ表示部、 登録されている爪形状の幅が表 示される爪幅表示部、 登録されている爪形状の Z方向の掴み代が表示される Z方 向掴み代表示部、 登録されている爪形状の X方向の掴み代が表示される X方向掴 み代表示部が備えられている。 すなわち、 リスト表示部 5 4 aには、 選択された 爪モデノレの形状データが爪番号毎に表示される。
また、 取付け具設定ウインドウ 5 4は、 外爪か内爪かを識別表示する爪形状表 示部 5 4 bと、 把握径が表示される把握径表示部 5 4 cと、 選択された爪番号が 表示される選択爪番号表示部 5 4 dと、 選択された爪パターンの爪個数が表示さ れる爪個数表示部 5 4 eと、 選択されたチャックモデル、 選択された爪モデル'、 および選択された素材モデルが断面または 3次元表示される取付け具表示部 5 4 f とを備えている。
オペレータがリスト表示部 5 4 aに表示された爪の登録データ （爪モデル） 力、 ら所望のものを選択すると （ステップ S 1 6 4 ) 、 治具設定処理部 1 2は、 選択 された爪番号を選択爪番号表示部 5 4 dに表示するとともに、 爪個数を爪個数表 示部 5 4 eに表示し、 さらに第 3 0図に示す手順に従って爪の把握位置座標およ び把握径を計算する。
すなわち、 図 3 1に示すように、 選択された爪モデル TMが先の素材形状設定 処理で決定した素材モデル WMの端面に当接するように爪モデノレ TMを移動させ (ステップ S 1 7 0 ) 、 爪モデルの形状データおよび爪モデルの把持箇所パター ン （角部で掴むか平面部で掴むかなど） と、 素材モデノレの形状データ （外径、 内 径、 長さ、 端面長さ） とに基づいて、 爪モデル TMが素材モデル WMを把持する 把持位置座標すなわち把握径を計算する （ステップ S 1 7 1 ) 。 前記移動の際に、 外爪の場合は、 爪モデノレ T Mが素材モデル WMの端面の外径に当接するように爪 モデル TMを移動させ、 内爪の^は、 爪モデノレ TMが素材モデル WMの端面の 内径に当接するように爪モデル TMを移動させる。
このようにして、 爪モデノレを素材モデノレの端部のどの位置で把持させる力 \ す なわち爪の把持位置 （把握径） の計算が終了すると、 治具設定処理部 1 2は、 計 算した把握径値を把握径表示部 5 4 cに表示するとともに、 爪モデノレが素材モデ ルを把持した状態で、 チャックモデル、 爪モデルおよび素材モデルを、 取付け具 表示部 5 4 f に表示する （ステップ S 1 6 5 ) 。
このようにして、 素材モデルが第 1治具モデノレ （この は第 1チャックおよ び爪） に配置される。 なお、 選択した爪モデルの形状データ、 爪個数、 把握怪な どを変更する場合は、 爪編集ボタン 5 2 f ， あるいは把握径 ·爪個数変更ボタン 5 2 cを押して、 編集ダイァ口グを開き、 該編集ダイァ口グを用いて編集処理を 実行する。
このように、 素材形状に対応していくつかの治具配置パターンを用意しておき、 オペレータに治具配置パターンを選択させることで治具配置を決定するようにし たので、 治具配置を容易に行えるようになる。 また、 素材モデル上での爪の把持 位置および把持径を計算しているので、 -この計算結果を N C側に送信するように すれば、 N C側での工具と治具 （爪） との干渉チェックを能率良く行うことがで ぎる。
( 4 ) 位置合わせ （ステップ S 1 0 3 )
この位置合わせ処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8の位置合わせボ タン 6 dをオンにすることによって起動されるものである。 この位置合わせ処理 は、 主に第 1図の位置合わせ処理部 1 3によって実行される。 この位置合わせ処 理においては、 第 1チヤックモデノレに把持された素材モデノレ内に製品モデルを自 動配置 （重ね合わせ配置） するものであり、 重ね合わせ配置された素材モデルと 製品モデルとの差分部分が加工領域として設定され、 この加工領域がその後のェ 程展開処理で各種の加工単位に展開されることになる。
まず、 第 3 3図 （ a ) に示すように、 先の処理で作成した製品モデル S Mおよ び素材モデル WMの双方を位置合わせ画面 5 5に表示する。 素材モデル WMは、 第 1治具 （この場合は第 1チャックおよび爪） モデノレ Z Gに対して先のステップ S 1 0 2で設定された位置に配置された状態で表示される。
このとき、 第 1治具モデル Z Gに把持された素材モデル' WMは、 位置合わせ画 面 5 5上における所定の位置に配置されるが、 製品モデル S Mは C ADデータの 原点に対する C ADデータの座標に応じた位置に配置される。 したがって、 通常 は、 最初に製品モデル S Mおよび素材モデル WMを表示したときには、 製品モデ ノレ S Mおよび素材モデル WMの位置は一致していない。
この状態で、 オペレータが、 位置合わせ画面 55の下方に配置されている自動 調整ボタン （図示せず） を投入すると、 位置合わせ処理部 13は、 第 32図に示 すような位置合わせ処理を実行する。
まず、 位置合わせ処理部 13は製品モデノレ SMに存在する 1〜複数の旋削面の うち、 最大径を有する旋削面を検出し、 検出した最大径の旋削面の回転中心軸を Z '軸 （旋削軸） として決定する （ステップ S 180) 。
なお、 旋削面とは、 第 34図 （a) 〜 （d) に示すように、 軸を中心に作られ た円柱の周面 310、 円錐の周面 31 1、 円管 （トーラス） の周面 312、 球の 周面 313のいずれかの形状を有する面である。 第 34図 （e) に示すように、 旋削面の一部が欠けている場合は、 回転中心軸から最も遠い点までの距離を旋削 面の径とする。
つぎに、 製品モデル SMから決定した Z ,軸が、 第 1治具モデル ZGに把持 された素材モデル WMの Z軸 （旋削軸） に一致するように、 製品モデノレ SMを回 転および平行移動する （ステップ S 18 1) 。 さらに、 製品モデル SMの Z ' 方向の端面が本自動プロのプログラム原点 O (Z = 0) に一致させるように、 製 品モデノレ SMを平行移動する （ステップ S 182) 。
プログラム原点 Oは、 製品モデル SMの Z ,方向の端面がプログラム原点〇 (Z = 0) に一致するように配置されたときに、 製品モデノレ SMが素材モデル W Mに内包されるように、 素材モデル' WM内の X軸方向の中心であってかつ素材モ デル WMの Z軸方向における第 1治具モデルから遠い方の端面から所定の距離に ある位置に、 予め設定されている。 これ,により、 第 33図 （b) に示すように、 製品モデル' S Mが素材モデル WM内の加工可能な位置に配置されたことになる。 なお、 プログラム原点 Oの位置は変更可能である。
ただし、 ステップ S 18 1での製品モデノレ SMの回転おょぴ平行移動の際に、 製品モデノレ SMがもつ 2つの Z方向の端面のうちのどちらの端面がプログラム原 点〇に近い側 （第 3 3図 （b ) では右側） に配置されるかが判らない。 そこで、 オペレータが、 自動配置によつて得られた製品モデ の Ζ方向の向きをチェック し、 製品モデノレ S Mを Ζ方向に 1 8 0度の回転させたほうが削り代が少なくなる 等の理由でよいと判断した場合は、 オペレータが位置合わせ画面 5 5に配置され ている Ζ反転ボタン （図示せず） を押すようにする。 この 1 8 0度回転の中心軸 は、 製品モデノレ S Mの Ζ軸方向の中心位置から X軸と平行に延びる軸 5 7 (第 3 5図参照). である。 したがって、 第 3 5図に示すように、 製品モデノレ S Mが軸 5 7周りに 1 8 0度回転し、 Ζ方向の向きが逆になる （ステップ S 1 8 3 ) 。 製品 モデノレ S Μを回転しても、 製品モデルの中心位置は変化しない。
この位置合わせ処理機能は、 製品モデル S Μの配置を作業者が調整する手動調 整機能を有している。 この手動調整機能においては、 製品モデル S Mの向きを選 択可能であり、 また製品モデノレ S Mを Χ Υ Ζ軸方向に回転または移動させること ができる。 この手動調整機能は、 手動調整により削り代が減らせると、 オペレー タが判断したときなどに使用される。
位置合わせ画面 5 5が表示されている状態のときに、 位置合わせ画面 5 5の下 方にある形状移動キー 5 6 (図示せず)，を投入すると、 第 3 6図に示すような形 状移動メニューが表示される。
形状移動メニューには、 X軸、 Υ軸、 Ζ軸方向の平行移動のボタンと、 X軸、 Υ軸、 Ζ軸方向の回転移動のボタンと、 形状移動終了ボタンとがある。 いずれの ボタンを押した場合でも、 第 3 7図に示すような形状の移動、 回転を行うための 形状移動ダイァ口グが表示され、 押したボタンが反転表示される。
第 3 7図に示すように、 形状移動ダイアログには、 形状移動の対象を製品形状 (製品モデル） 、 素材形状 （素材モデル） 、 第 1チャック形状 （第 1チャックモ デル'） および第 2チャック形状 （第 2チャックモデル） のなかから選択するため の形状選択チェックボックス 6 0と、 ステツプ量入力部 6 1と、 移動量入力部 6 2と、 移動ボタン 6 3とを備えている。
形状選択チェックボックス 6 0では、 チェックがオンになっている形状 （モデ ノレ） が、 平行移動、 回転移動する。 移動量入力部 6 2でモデルの移動量を入力し、 移動ボタン 6 3を押すか、 input キーを入力すれば、 モデルの平行移動もしくは 回転移動の処理が実行される。 移動量入力部 6 2に移動量を指定してモデノレを移 動させる場合は、 モデノレは指定された移動量だけ 1回移動される。
ステップ量入力部 6 1でモデルのステップ量 （単位移動量） を入力し、 移動ボ タンを 6 3押すか、 input キーを入力すれば、 モデルの平行移動もしくは回転移 動の処理が実行される。 ステップ量入力部 6 1で、 ステップ量を入力し、 フォー カスが、 ステップ量入力部 6 1のままカーソル移動キー 「†」 または 「 」 を入 力すれば、 形状移動の処理が実行される。 ステップ量入力による形状移動では、 移動する形状のプレビューが表示されて、 表示されたプレビューが移動する。 力 一ソル移動キー 「 」 を入力すれば、 形状は +方向に平行移動または回転移動し、 「丄」 キーを押せば、 形状は一方向に 亍移動または回転移動する。 移動ボタン 6 3を押すか、 input キーを入力すれば、 ステップ量入力によるプレビューの移 動が形状にも反映され、 形状移動の処理が完了する。 このように、 ステップ量入 力部 6 1にステップ量を指定してモデルをステップ移動させる場合は、 モデルは カーソル移動キー 「†」 または 「 」 を入力する度に、 指定されたステップ量ず つ移動される。
なお、 上記では、 1つの形状移動ボタンにより製品モデルと素材モデルとの Ζ 軸合わせおよび製品モデルの Ζ端面位置のプログラム原点への位置決めを行うよ うにしたが、 1つのボタンで製品モデノレと素材モデルとの Ζ軸合わせを行い、 他 のボタンで製品モデルの Ζ端面位置をプログラム原点へ位置決めさせるようにし てもよい。
このように、 製品モデルを治具モデノレに把持された素材モデノレ内に重なるよう に自動配置するようにしたので、 素材モデノレに対する製品モデノレの位置をオペレ ータが手動で計算する手間を省くことができ、 効率の良いプログラミング作業を 行うことができる。
( 5 ) 工程分割 （ステップ S 1 0 4 ) この工程分割処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8の工程分割ボタン 6 eをオンにすることによって起動されるものである。 この工程分割処理は、 主 に第 1図の工程分割処理部 1 4によつて実行される。 この場合の工程分割処理は、 メィン主軸およびサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主軸工作幾械での加工に対処 させるためのものであり、 素材モデルと製品モデルとの差分としての加工領域を メィン主軸で加工する第 1工程と、 加工領域をサブ主軸で加工する第 2工程との 分割位置を外怪、 内径で夫々指定するものである。 なお、 2主軸工作機械では、 第 1工程において素材をメィン主軸で把持して加工し、 その後素材をサブ主軸に 持ち替えた後、 第 2工程において素材をサブ主軸で把持して加工する。
第 3 8図に従って工程分割処理について説明する。 工程分割処理画面 （図示せ ず） においては、 最初に工程分割をオペレータが手動で行うかあるいは自動で行 うかを選択する （ステップ S 1 5 0 ) 。 オペレータが手動で行うモードを選択す ると、 工程分割処理部 1 4は、 製品モデノレ S Mの頂点部、 穴部、 稜線などの形状 が変化する特徴点を外径側および内径側にそれぞれ抽出する （ステップ S 1 9 1 ) 。 そして、 工程分割処理部 1 4は、 抽出したタ怪側および内径側それぞれの特 徴点を工程分割の候補として画面上に表示する （ステップ S 1 9 2 ) 。
第 3 9図は、 複数の特徴点が表示された工程分割画面の一例を示すものである。 複数の特徴点 3 2 0および該特徴点に対応する工程分割の候補線 3 2 1が外径側 および内径側毎に表示されている。 工程分割の候補線 3 2 1は、 特徴点から Ζ軸 に垂直な方向に延びる線である。 なお、 特徴点が存在しない場合は、 より安定な 加工をなし得る第 1工程で多くの加工を実行させるベく、 第 1工程での爪の掴み 代に所定のマージンを加えた位置を工程分割の候捕として画面上に表示する。 オペレータは、 これらの表示された複数の工程分割の候補を参照して、 所望の 工程分割箇所を内径、 外怪毎に選択指定する （ステップ S 1 9 3 ) 。 工程分割処 理部 1 4は、 選択指定された工程分割箇所の製品モデル S M上の座標位置を算出 する （ステップ S 1 9 4 ) 。 このようにして、 工程分割位置が決定される （ステ ップ S 1 5 6 ) 。 第 4 0図は工程分割箇所が指定されたモデルの 1 / 2断面を示す図である。 第 1 7図には、 素材モデル WMに対して位置決めされた製品モデノレ S Mが示されて おり、 この^は製品モデノレ S Mの形状は Z軸に対して対称であるとする。 この 製品モデル S Mでは、 ドリル加工 （中央部の孔） 、 旋削加工 （外径部、 内径部） の他に、 6箇所 （片側 3箇所） でミーリング加工箇所を行う必要がある。 この場 合、 外径側は工程分割位置 6 5で第 1工程、 第 2工程に分割され、 内径側は工程 分割位置 6 6で第 1工程、 第 2工程に分割されると決定されている。
第 1工程側に位置するミーリング加工箇所 6 7は第 1工程に属し、 第 2工程側 に位置するミーリング加工箇所 6 9は第 2工程に属する。 ここで、 工程分割位置 6 5がその内部に存在するミーリング加工箇所 6 8においては、 第 1工程側に属 する箇所も全て第 2工程で加工を行うように、 工程分割処理部 1 4が加工処理内 容を決定する。 これは、 半分まで外径を削った状態でミーリングを行うより、 全 て外径を削ってからミーリングを行つた方が効率がよいからである。
一方、 ステップ S 1 9 0の判断で自動決定モードが選択された：^ は、 工程分 割処理部 1 4は次のような処理を実行する。 すなわち、 第 1工程での爪の掴み代 長さ L aを計算し、 さらにこの爪の掴み代長さ L aに所定のマージン値 ο;を加え た長さ （L a + α) を計算し （ステップ S 1 9 5 ) 、 この計算値 （L a + α ) だ け、 素材モデル WMのチヤック側の Z端面から離れた位置を工程分割位置として 決定する （ステップ S 1 9 6 ) 。 そして、 この決定された分割位置より先端側 領域を第 1工程で加工する第 1工程領域とし、 分割位置より基端側 （チヤック側 ) の領域を第 2工程で加工する第 2工程領域とする。 なお、 上記マージン値 は 製品モデルあるいは素材モデノレの Z方向長さに応じて率化されるように、 マージ ン値 aとして製品モデノレあるいは素材モデルの Z方向長さに応じて複数の異なる 値が予め設定されている。
つぎに、 第 4 1図および第 4 2図を用いて工程分割の自動決定処理の他の実施 例を説明する。
第 4 2図 （a ) は、 素材モデル WM上に位置決めされた製品モデノレ S Mを示す ものである。 オペレータによって工程分割の自動決定モードが選択されると、 ェ 程分割処理部 1 4は、 素材モデル WMから端面処理で除去される正面側および背 面側の加工領域分を削除した素材モデノレを求める （ステップ S 2 0 0 ) 。 第 4 2 図 （b ) は、 その概念を示しており、 素材モデル WMから正面側の加工領域 Q 1 および背面側の加工領域 Q 2を除去している。 すなわち、 正面側の加工領域 Q 1 および背面側の加工領域 Q 2とは、 第 9図を用いて説明した端面取り代分に対-応 し、 第 7図の端面取り代ダイァ口グ 3 0 5によつて設定された端面取り代値に基 づきこれらの加工領域 Q 1， Q 2力 S除去される。
つぎに、 工程分割処理部 1 4は、 第 4 2図 （c ) に示すように、 端面取り代分 が除去された素材モデルの形状データと、 製品モデルの形状データとに基づいて、 素材モデルにおける旋削加工領域を、 タ 1 圣側の旋削加工領域と内径側に旋削加工 領域とに分割し、 分割した外径側の旋削加工領域の体積 V aおよび内径側の旋削 加工領域の体積 V bを求める （ステップ S 2 0 1 ) 。
つぎに、 工程分割処理部 1 4は、 第 4 2図 （d ) に示すように、 外径側の旋削 加工領域の体積 V aを 1 / 2分割する Z方向の位置、 すなわち第 1工程でのタ 圣 側の旋削加工領域の体積 V a 1と第 2工程での外径側の旋削加工領域の体積 V a 2とが等しくなる Z方向の位置を外径側の工程分割位置 6 5とする。 同様に、 ェ 程分割処理部 1 4は、 内径側の旋削加工領域の体積 V bを 1 / 2分割する Z方向 の位置、 すなわち第 1工程での内径側の旋削加工領域の体積 V b 1と第 2工程で の内径側の旋削加工領域の体積 V b 2とが等しくなる Z方向の位置を内径側のェ 程分割位置 6 6とする （ステップ S 2 0 2 ) 。
このように第 1工程および第 2の工程への工程分割を自動的に行うようにした ので、 オペレータが手動で工程分割を行う手間を省くことができ、 効率の良いプ 口ダラミング作業を行うことができる。
なお、 第 4 2図の場合は、 外径側の旋削加工領域を 2等分する Z位置を外径側 の工程分割位置とし、 内径側の旋削加工鎮域を 2等分する Z位置を内径側の工程 分割位置としたが、 旋削加工、 ミーリング加工などを含めた外径側の全加工領域 を 2等分する Z位置を外怪側の工程分割位置とし、 内径側の全加工領域を 2等分 する Z位置を内径側の工程分割位置としてもよい。
また、 端面加工領域を含めた全加工領域の体積を 2等分する位置を工程分割位 置としてもよい。 この場合は、 内径側およびタ怪側の工程分割位置は同一位置と なる。
なお、 第 4 2図の場合は、 全加工領域のうちで旋削加工領域のみを抽出し、 該 抽出した旋削加工領域を 2等分する Z位置を求めるようにしているので、 加工領 城の形状データなどに基づいて全加工領域を、 旋削加工領域とそれ以外の加工領 域とに予め分離するようにしている。 この分離処理の詳細は、 本出願人が既に出 願している特開 2 0 0 3 - 2 4 1 8 0 9号公報に記載されている。
( 3 ) '第 2工程治具設定 （第 2チャック、 爪の設定、 ステップ S 1 0 5 ) この第 2工程治具設定処理は、 主に第 1図の治具設定処理部 1 2によって実行 される。 この第 2工程治具設定処理は、 2主軸工作機械のサブ主軸で行う第 2ェ 程での治具を設定するものである。
この第 2工程治具設定処理では、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8の取付 け具設定ボタン 6 cをオンにして、 第 2 6図に示す取付け具設定メニュー 5 2を 開き、 さらに第 2主軸爪設定ボタン 5 2 eを押して、 第 2 8図に示す爪パターン 選択テーブル 5 3および第 2 9図に示すような取付け具設定ウィンドウ 5 4を表 示させて、 前述と同様の処理を行うことでサブ主軸側の第 2チャックの爪配置を 設定する。
ただし、 サブ主軸に素材を取り付けるときには、 第 1工程は既に終了しており、 第 2工程の爪の把握径は、 第 1工程の加工を終了した後の素材形状を想定して決 定する。 すなわち、 第 4 3図に示すように、 製品モデル S Mの形状データを用い て、 第 1工程の加工を終了した後の素材モデル WM 'を作成し、 該作成した素 材モデル WM 'を用いて、 先のステップ S 1 0 2で説明した第 1工程治具設定 処理と同様の処理を行って、 爪の把握径を計算する。
( 4 ) 位置合わせ （ステップ S 1 0 6 ) この位置合わせ処理は、 主に第 1図の位置合わせ処理部 1 3によつて実行され る。 この位置合わせ処理は、 第 2工程で使用される第 2チャックに把持された素 材モデノレ内に製品モデノレを自動配置する処理であり、 その動作は先のステップ S 1 0 3で説明した位置合わせ処理と同様であるので、 重複する説明は省略する。
( 6 ) 工程展開 （ステップ S 1 0 7 )
この工程展開処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8のュ-ット展開ボ タン 6 f をオンにすることによって起動されるものである。 この工程展開処理は、 主に第 1図の工程展開処理部 1 5によって実行される。
この工程展開処理は、 加工モードと呼ばれる旋削加工、 点加工、 面加工、 面取 り加工などで構成される一連の加工作業を、 同一の主軸かつ同一の工具をもって 連続的な加工が行われる加工単位 （以下加工ユニットという） まで分解するもの であり、 加工作業は、 複数の加工ユニットの組み合わせとして構成される。 また、 この工程展開処理では、 第 1工程およぴ第 2工程の双方の加工作業を加工ュニッ ト単位に展開する。
複合加工の場合の自動工程展開の順序のデフオルトは、 旋削加工→面加工→点 加工→面取り加工とし、 この順序はオペレータが任意に設定可能とする。 穴加工 しか行わない加工に対処するべく、 旋削加工、 面加工、 面取り加工を省略し、 点 加工のみを工程展開するルールを設定可能とする。
.また、 旋削加工内の各加工の順序のデフォルトは、 端面加工→旋削ドリル （中 心孔） →棒材外径→棒材内径とし、 この順序もオペレータが任意に設定可能とす る。 したがって、 端面加工→棒材夕！ ^加工—旋削ドリル→棒材内径加工という順 序でも可能であり、 また端面加工→旋削ドリノレ→„径加工→棒材^ ¾ェと いう順序でも可能である。
面加工は、 加工深さの浅いものから順に工程展開する。 点加工は、 円柱形状ま たは円柱形状 +円錐形状の場合はドリルに展開し、 異なる径の 2つの円柱形状 + 円錐形状は座付きに展開する。 C ADデータに加工属性データが付随している場 合は、 タップ、 リーマ、 ボーリング、 シンェンに展開可能である。 また、 点加工 9599
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においては、 同径の穴の配列に応じて点、 歹 lj、 四角、 格子の 4つの形状シーケン スに分類し、 これら分類した夫々の形状シーケンスで決められた順序で穴加工を 行うことで、 点加工の効率を向上させる。 また、 穴の直径値を閾値と比較し、 こ の比較結果に基づき点加工を行うべきかボケットミル加工を行うべきかを判定し、 この判定結果に応じて点加工およびボケットミノレ加工の何れかを実行する。 この 場合、 直径値の閾値は任意設定可能とする。
また、 点加工において、 各穴が、 第 4 4図 （a ) に示すような 1つの点加工で 加工可能な通し穴であるか、 第 4 4図 （b ) に示すような 2つの点加工でし力カ口 ェが不可能な 2つ穴であるかを自動判定し、 この判定結果に点加工の展開を行う。 第 4 5図は旋削加工の工程展開の一例を內径部についてのみ示したものである。 7 0が製品形状の 1 /' 2断面である。 この場合は、 第 1工程では、 最初に領域 7 1を旋削ドリル加工し、 つぎに領域 7 2を旋削內径加工する。 第 2工程では、 領 域 7 3を旋削内径カ卩ェする。 これらの各領域 7 1 , 7 2， 7 3が夫々 1つの加工 ュニットである。
また、 第 1チャックの爪の間の領域に、 第 4 6図 （ a ) に示すように、 旋削加 ェ部 7 4の下部に点加工部 7 5が存在する場合ほ、 第 4 6図 （b ) に示すように、 点加工部 7 5の穴形状を素材モデノレの表面まで延ばし、 この穴形状を延ばした点 加工部 7 5の点加工を通常第 2工程より安定的な加工をなし得る第 1工程で行う ようにする。 そして、 旋削加工部 7 4に対する旋削加工は第 2工程で行う。
なお、 本工程展開処理の詳細は、 本出願人が既に出願している特開 2 0 0 3— 2 4 1 8 0 9号公報に記載されている。
( 7 ) 工具選定処理 （ステップ S 1 0 8 )
以下に説明する工程展開処理は、 主に第 1図の工具選定処理部 1 6によって実 行される。 第 4 7図は工具シーケンスの自動展開手順を示す図である。
まず、 C ADデータの仕上げ記号などに応じて仕上げ代を決める仕上げ代展開 が行われる （ステップ S 2 1 0 ) 。 つぎに、 工程展開した各加工箇所を何本のェ 具で加工するかを決める工具種類展開が行われる （ステップ S 2 1 1 ) 。 つぎに、 9
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工具データベースから各加工箇所にっ 、ての最適な工具を選択する工具決定処理 が行われる （ステップ S 2 1 2 ) 。 最後に、 工具が決定されたので、 工具に応じ た切削条件を決定する （ステップ S 2 1 3 ) 。
( 8 ) プログラム展開 （ステップ S 1 0 9 )
このプログラム展開処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8のプログラ 'ム生成ボタン 6 hをオンにすることによって起動されるものである。 このプログ ラム展開処理は、 主に第 1図のプログラム展開処理部 1 9によって実行される。 このプログラム展開処理では、 工程展開された複数の加工ュニットの組み合わ せと、 決定された工具情報と、 切削条件に基づいて、 所定の言語から成る第 1及 び第 2工程用の N C作成用プログラムを作成する。 この N C作成用プログラムは、 第 1図の N C装置 2 0 0あるいは第 2の N C制御部 2 0 1側で数値プロダラムと しての N Cプログラムに変換される。
( 9 ) 展開不可形状編集 （ステップ S 1 1 0 )
この展開不可形状編集処理は、 主に第 1図の展開不可形状編集処理部 1 7によ つて実行される。 この展開不可形状編集処理は、 先の工程展開処理で加工ュニッ トに自動展開できなかった展開不可形状を、 何らかの加工ュニットに変換するた めの編集作業を行うものである。
展開不可形状としては、 曲面加工、 特殊工具での加工が必要な形状、 本自動プ 口によつて作成される N C作成用プログラムの加工ュニットにない形状、 テーパ ポケットのテーパ部おょぴその上部、 底面 Rや底面フィレット付きポケットの R 部ゃフィレット部およびその上部などがある。
加工ユニットに自動展開できなかった展開不可形状は、 第 4 8図 （a ) に示す ように、 加工ュ-ットをッリ一で階層表示する加工形状ッリー部 8 0において、 展開不可形状 8 1 , 8 2として表示される。
この加工形状ッリー部 8 0においては、 加工ュニット名の変更、 加工ュニット の順序変更および加工ュ-ッ卜の有効 無効の切替えの編集操作を行うことがで きる。 第 4 8図においては、 加工ュニット名として、 「棒材外径」 、 「ボケット ミル」 、 「展開不可」 などが付けられており、 加工ユニット名の左に付された数 字が加工ユニッ トの加工順番である。 また、 加工ユニットの順序を変更した際に は、 この順序変更による干渉がチェックされる。
展開不可形状は、 第 4 8図 （b ) に示すように、 加工ユニット名を、 例えば 「 展開不可」 から 「ポケットミル」 などへ変更し、 さらに、 形状シーケンス （輪郭 を表す形状の指定の仕方） および工具を指定することで、 本自動プロによって作 成可能な N C作成用プログラムに展開することができる。
( 1 0 ) プログラム編集 （ステップ S 1 1 1 )
このプログラム編集処理は、 第 4図に示したメニュー選択主画面 8のュニット 編集ボタン 6 gをオンにすることによって起動されるものである。 このプロダラ ム編集処理は、 主に第 1図のプログラム編集処理部 1 8によって実行される。 こ のプログラム編集処理では、 作成された N C作成用プログラムの編集処理を行う。 作成された N C作成用プログラムは、 複数の加工ュニットおよび各加工ユエット に対応する加工プログラムを含んでいる。
第 4 9図に示すように、 プロダラム編集画面 8 4は、 加工形状ッリー部 8 0 / プログラムッリー部 8 5、 3次元表示部 8 6、 エディタ部 8 7およびメニュー表 示部 9 1を有している。
加工形状ツリー部 8 0は、 第 4 8図にも示すように、 加工ユニット名をツリー 形式で階層表示する。 プログラムッリー咅! 1 8 5は加工ュ-ット単位の加工プログ ラムをッリ一形式で階層表示する。 3次元表示部 8 6には、 製品モデルおよび/'' または素材モデノレ （素材モデノレを製品モデノレに重ね合わせた合成モデル） がワイ ャフレームなどで 3次元表示される。
エディタ咅 P 8 7には、 加工形状ッリ一部 8 0を選択表示したときには、 加工形 状ッリー部 8 0で選択された加工ュニット名に対応する加工ュ-ットデータ （カロ ェ形状を示す形状シーケンスおよび加工内容等を含むデータ） が表示され、 プロ グラムツリー部 8 5を選択表示したときには、 プログラムッリ一部 8 5で選択さ れたプログラム名 （第 5 4図の は加工ュニット名と同一のプログラム名が付 9599
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けられている） に対応する加工プログラムが表示される。 また、 エディタ部 8 7 では、 加工形状ッリ一部 8 0またはプログラムッリ一部 8 5で選択された加工ュ ニットに対応する加工ュニットデータまたは加工プログラムの先頭にカーソルが 位置される。
まず、 第 5 0図を用いて加工ュニットの 3次元表示部 8 6での強調表示処理に ついて説明する。 第 5 0図の処理は、 プログラム編集処理部 1 8による強調表示 処理を示すものである。
加工形状ッリー部 8 0で 1つの加工ュニット名を選択して、 エディタ部 8 7に 形状シーケンスなどの加工ュニットデータを表示させるか、 あるいはプログラム ッリ一部で 1つの加工プロダラム名を選択して、 エディタ咅 8 7に加工プログラ ムの本体を表示させたとする。 プログラム編集処理部 1 8は、 これを検出し （ス テツプ S 2 2 0 ) 、 エディタ部 8 7のカーソル 8 8の位置に対応する加工ュニッ ト 8 9を、 3次元表示部 8 6において、 強調表示 （ハイライト表示） する （ステ ップ S 2 2 1 ) 。
このように、 カーソル位置に対応する加工ユニットが、 3次元表示部 8 6にお いて、 強調表示されるので、 カーソル位置がどの加工ユニットに対応するか一目 瞭然に判断することができ、 編集作業が効率化され、 また編集ミスなども少なく なる。
つぎに、 第 5 2図などを用いて加工ュ-ットデータを構成する形状シーケンス の挿入処理について説明する。 この形状シーケンス挿入処理では、 3次元表示部 8 6で選択した形状を形状シーケンスとしてエディタ部 8 7のカーソル位置に揷 入することができる。 この機能は、 展開不可形状の編集の際などに便利な機能で ある。 この機能は次のようにして実行される。
まず、 形状シーケンスを挿入したい加工ユニット名 （この場合は展開不可ュニ ットであるとする） をプログラムツリー部 8 5で選択する。 つぎに、 プログラム ツリー部 8 5または 3次元表示部 8 6上で、 展開不可ュニットの形状全体を選択 する。 第 5 1図 （a ) に展開不可ユニットの全体が表示されている状態が示され ている。
つぎに、 座標値を取得したい形状要素 （例えば 1つの平面） を 3次元表示部 8 6上でマウスなどで選択する。 選択された面 9 0は、 3次元表示部 8 6上で、 第 5 1図 （b ) に示すように強調表示される。
この状態で、 エディタ部 8 7のカーソノレ位置を所望の位置に移動させた後、 プ ログラム編集画面 8 4のメニュー表示部 9 1の図示しない 「形状シーケンス挿入 ボタン」 を押すと （ステップ S 2 3 0 ) 、 第 5 3図に示すように、 上記選択した 面 9 0に対応する形状シーケンスが、 エディタ部 8 7のカーソル位置に挿入され る （ステップ S 2 3 1 ) 。
このように、 3次元表示部 8 6で選択した形状を形状シーケンスとしてエディ タ部 8 7のカーソル位置に挿入することができるようにしたので、 効率よく展開 不可形状などの編集作業をなし得る。 なお、 上記では、 加工ユニットデータにお ける形状シーケンスをカーソノレ位置に揷入するようにしたが、 3次元表示部 8 6 で選択された加工ュ-ットに対応する加工ュニットデータをカーソル位置に挿入 するようにしてもよレヽ。
つぎに、 第 5 5図などを用いて、 加工形状ツリー部 8 0で選択した加工ュニッ ト名に対応する加工プログラム名およぴ加ェプログラムの挿入処理について説明 する。 この挿入機能は、 誤操作などで、 加工ユニットのプログラムを壊した場合 などに使用することができ、 加工ュニット単位のプログラム変換を行うことがで きる。 この機能は次のようにして実行される。
挿入する加工ユニット名を加工形状ツリー部 8 0で選択する （第 5 4図参照） 。 つぎに、 挿入する位置の次の加工プログラム名 （第 5 4図の i碁 8 ま加工ユニット 名と加工プログラム名が一致している） をプログラムツリー部 8 5で選択する。 このとき、 エディタ部 8 7のカーソルは、 プログラムツリー部 8 5で選択された プログラム名に対応する加工プログラムの先頭に位置している。
この状態で、 プログラム編集画面 8 4のメニュー表示部 9 1の図示しない 「ュ ニット挿入ボタン」 を押すと （ステップ S 2 4 0 ) 、 加工形状ツリー部 8 0で選 択された加工ュニット名に対応する加工プログラム名がプログラムッリ一部 8 5 で選択した加工プログラム名の前に加工ュニット単位で挿入されるとともに、 加 ェ形状ッリ一部 8 0で選択された加工ュニット名に対応する加工プログラムが、 エディタ部 8 7のカーソル位置の前に、 加工ュニット単位で挿入される。
このように、 加工ユニット名に対応する加工プログラム名および加工プログラ ムを、 プログラムッリ一部 8 5およびエディタ部 8 7の所望の位置に加工ュニッ ト単位で簡便に挿入することができるので、 加工ュニットの加工プログラムを壊 した等のときに、 編集作業を効率よく行うことができる。 なお、 挿入する位置の 次のプログラム名をプログラムツリー部 8 5で最初に選択し、 その後で挿入する 加工ュ-ット名を加工形状ツリー部 8 0で選択するようにしてもよレヽ。
実施の形態 2 .
つぎに、 第 5 6図および第 5 .7図を用いてこの発明の実施の形態 2について説 明する。 先の実施の形態 1の自動プロは、 メイン主軸および該メイン主軸に 向 するように設置されたサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主軸工作機械に適用され る自動プロであつたが、 実施の形態 2の自動プロは、 メイン主軸およびサブ主軸 の 2つの主軸を有する 2主軸工作機械と、 メイン主軸しカゝ有さない 1主軸工作機 械とのどちらの工作機械にも適用可能な自動プロである。
2主軸工作機械の場合、 メィン主軸側とサブ主軸側を用いて、 第 1工程の加工 と第 2工程の加工を連続して行うことができる。 このため、 本自動プロにおいて は、 第 1工程の加工と第 2工程の加工を連続実行する 1つのプログラムを生成す る。 これに対し、 1主軸機械の場合、 メイン主軸のみで第 1工程の加工と第 2ェ 程の加工を行うために、 第 1工程の加工終了後、 メィン主軸側で素 を反転して 付け替えて、 第 2工程の加工を行う。 このため、 自動プロにおいては、 第 1工程 用の加工プログラムおよび第 2工程用の加工プログラムの 2本の加工プログラム を生成している。
サブ主軸がなくメイン主軸のみの機械の場合、 1工程目 （第 1工程に対応） が 終了すると、 素材モデルを反酝させ、 反転させた素材モデノレをメイン主軸のチヤ ックモデノレに再び把持させ、 残りの領域の加工を行う 2工程目 （第 2工程に対応 ) を実行させることになる。 すなわち、 1主軸工作機械においては、 第 1工程は 第 1主軸機械で素材モデノレの一方の端部を把持して加工を行!/、、 第 2工程は第 1 主軸機械で素材モデルの他方の端部を把持して加工を行うことになる。
実施の形態 2の自動プロは、 第 5 6図に示すように、 1主軸機械用の加工プロ グラムを作成させるための自動プログラム装置である 1主軸プ口グラム作成部 3 3 0と、 2主軸機械用の加工プログラムを作成させるための自動プログラム装置 である 2主軸プログラム作成部 3 3 1と、 制御対象が 2主軸機械および 1主軸機 械のいずれであるかを判定し、 該判定結果に応じて 1主軸プログラム作成部 3 3 0および 2主軸プログラム作成部 3 3 1のうちの何れかを起動させる判定部 3 4 0とを備えている。
以下、 第 5 7図のフローチャートに従って、 実施の形態 2の自動プロの動作に ついて説明する。 まず、 この自動プロにおいては、 制御対象の工作機械にサブ主 軸があるか否かを判断する判定部 3 4 0を有しており、 この判定部 3 4 0がプロ グラム起動時に制御対象がサブ主軸 （第 2主軸） 付きの機械であるか否かを判定 する （ステップ S 4 0 0 ) 。 すなわち、 自動プロが第 1回目に起動されたときに、 適宜のダイアログを用いた対話形式で、 制御対象の工作機械にサブ主軸があるか 否かをオペレータに登録させ、 この登録されたサブ主軸の有無を示す識別情報を 記憶しておくことで、 判定部 3 4 0がその後のプロダラム起動時に記憶された識 別情報を参照することで、 制御対象がサブ主軸付きであるか否かを判別する。 そ して、 この自動プロでは、 上記登録された識別情報を変更することが可能な機能 も備えている。
このように本自動プロにおいては、 メイン主軸およびサブ主軸の 2つの主軸を 有する 2主軸工作機械を制御対象として素材から製品を機械加工するための N C プログラムを作成するための N C作成用プログラムを作成する第 1のソフトウェ ァ （2主軸プログラム作成部 3 3 1 ) と、 メイン主軸を有する 1主軸工作機械を 制御対象として素材から製品を機械加工するための N Cプログラムを作成するた めの N C作成用プログラムを作成する第 2のソフトウエア （1主軸プログラム作 成部 3 3 0 ) とを有しており、 プログラム開始時に判定部 3 4 0が制御対象のェ 作機械が 1主軸工作機械および 2主軸工作機械のどちらであるかを判断すること により、 第 1および第 2のソフトウェアのうちのどちらかを起動するようにして いる。 勿論、 これら第 1および第 2のソフトウェアは共有部分が多く存在してい る。
サブ主軸付きの機械が制御対象であると判断した場合は、 先の実施の形態 1と 同様、 第 1のソフトウエアによってステップ S 1 0 0〜S 1 0 9の処理を実行す る （第 2図参照） 。 このような処理によれば、 ステップ S 1 0 7 , S 1 0 8で第 1工程および第 2工程を同時にプログラム展開するので、 作成された N C作成用 プログラムは、 第 1工程プログラム、 素材受け渡しプログラム、 および第 2工程 プログラムなどを有し、 全工程を自動運転することができる連続した 1本のプロ グラムとなる。 また、 この場合、 第 1工程の情報を引き継いで第 2工程のプログ ラムを作成するので、 第 2工程では、 ステップ S 1 0 0の製品形状入力処理、 ス テツプ S 1 0 1の素材形,状設定処理を省略することができ、 効率の良いプログラ ム作成が可能となる。
一方、 サブ主軸がない 1主軸工作機械が制御対象であると判断した場合は、 第 2のソフトウェアを用いて次のような処理を行う。 まず、 ステップ S 1 0 0と同 様の製品形状入力処理を行い （ステップ S 4 0 1 ) 、 つぎにステップ S 1 0 1と 同様の素材形状設定処理を行い （ステップ S 4 0 2 ) 、 つぎにステップ S 1 0 2 と同様の第 1工程 （1工程目） 治具設定処理を行い （ステップ S 4 0 3 ) 、 つぎ にステップ S 1 0 3と同様の位置合わせ処理を行い （ステップ S 4 0 4 ) 、 つぎ に、 ステップ S 1 0 4と同様の工程分割処理を行う （ステップ S 4 0 5 ) 。
ここで、 1主軸工作機械が制御対象である場合は、 1工程目のみの工程展開お よび工具選定を実行する （ステップ S 4 0 6 ) 。 そして、 1工程目のみのプログ ラム展開を実行する （ステップ S 4 0 7 ) 。 つぎに、 素材モデルを 1 8 0度反転 させてからメイン主軸のチャックモデルに再び把持させる （ステップ S 4 0 8 ) 。 つぎに、 ステップ S 1 0 5と同様の第 2工程 （ 2工程目） 治具設定処理を行レヽ (ステップ S 4 0 9 ) 、 つぎにステップ S 1 0 6と同様の位置合わせ処理を行う (ステップ S 4 1 0 ) 。
つぎに、 2工程目のみの工程展開および工具選定を実行する （ステップ S 4 1 1 ) 。 そして、 2工程目のみのプログラム展開を実行する （ステップ S 4 1 2 ) 。 このようにして、 1工程目プログラムおよび 2工程目プログラムの 2つのプログ ラムから成る N C作成用プログラムを作成する。
このように実施の形態 2によれば、 制御対象の工作機械にサブ主軸がある力否 かを判定し、 この判定に応じて 1主軸機械用の自動プロおよび 2主軸機械用の自 動プロのどちらかを動作させるようにしているので、 メイン主軸およびサブ主軸 の 2つの主軸を有する 2主軸工作 械とメイン主軸しか有さない 1主軸工作機械 とのどちらの工作機械にも適用可能な自動プロを提供することができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる自動プログラミング方法および装置は、 メイン 主軸およぴサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主軸工作機械、 あるいはメイン主軸 のみを有する 1主軸工作機械を制御対象とした N C装置の N Cプログラムを作成 するための N C作成用プログラムを作成するソフトウエアに有用である。

Claims

1 . 生成された素材モデルを用いて N C装置を制御するプログラムを生成する 自動プログラミング方法において、
製品モデルを表示し、 表示した製品モデルの各面のうち肉厚化が必要な面およ び肉厚化する厚みを指定させる第 1工程と、
前記表示された製品モデルのロうちの前記第 1工程で指定された面を指定された 厚みだけ肉厚化した肉厚ィヒモデルを求作成し、 該作成した肉厚化モデルを素材モデ
4
の
ルとして設定する第 2工程と、
を備えることを特徴とする自動プログラミング方法。
囲
2 . 前記製品モデルは、 製品モデルを構成する各面の表示形態を規定する表示 属性を有しており、 前記第 1工程では、 指定する面に対応する表示属性を選択さ せることにより肉厚化が必要な面を指定させることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の自動プロダラミング方法。
3 . 前記表示属性は色であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の自動 プログラミング方法。
4 . 前記第 2の工程では、 肉厚ィ匕された面が隣接した^、 隣接した肉厚化さ れた面同士を接続した肉厚化モデノレを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の自動プロダラミング方法。
5 . 前記接続を曲面で行うか角面で行うかを選択可能としたことを特徴とする 請求の範囲第 4項に記載の自動プロダラミング方法。
6 . 請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか一^ 3に記載された方法をコンピュータ に実行させるプログラム。
7 . 生成された素材モデルを用いて N C装置を制御するプログラムを生成する 自動プロダラミング装置において、
製品モデルを表示するとともに、 表示した製品モデルの各面のうち肉厚化が必 要な面および肉厚化する厚みを指定させるための肉厚化指定画面を表示する第 1 の手段と、
前記表示された製品モデルのうちの前記肉厚化指定画面によって指定された面 を指定された厚みだけ肉厚化した肉厚化モデルを作成し、 該作成した肉厚化モデ ルを素材モデノレとして設定する第 2の手段と、
を備えることを特徴とする自動プロダラミング装置。
8 . 前記製品モデルは、 製品モデルを構成する各面の表示形態を規定する表示 属性を有しており、 前記肉厚化指定画面では、 指定する面に対応する表示属性を 選択させることにより肉厚化が必要な面を指定させることを特徴とする請求の範 囲第 7項に記載の自動プログラミング装置。
9 . 前記表示属性は色であることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の自動 プログラミング装置。
1 0 . 前記第 2の手段では、 肉厚化された面が隣接した場合、 隣接した肉厚化 された面同士を接続した肉厚化モデノレを作成することを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の自動プログラミング装置。
1 1 . 前記接続を曲面で行うか角面で行うかを選択させる選択画面を表示し、 前記第 2の手段は、 該選択画面によって選択された面によって隣接した肉厚化さ れた面同士を接続することを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の自動プログ ラミング装置。
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