WO2005006092A1 - 自動プログラミング方法および装置 - Google Patents

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WO2005006092A1
WO2005006092A1 PCT/JP2004/009614 JP2004009614W WO2005006092A1 WO 2005006092 A1 WO2005006092 A1 WO 2005006092A1 JP 2004009614 W JP2004009614 W JP 2004009614W WO 2005006092 A1 WO2005006092 A1 WO 2005006092A1
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shape
product
program
machining
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PCT/JP2004/009614
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English (en)
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Inventor
Takashi Kamiya
Hiroshi Katano
Kenji Iriguchi
Susumu Matsubara
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • G—PHYSICS
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S715/00—Data processing: presentation processing of document, operator interface processing, and screen saver display processing
    • 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 for creating an NC creation program for generating an NC program using CAD data such as a material, a product shape, and a material shape.
  • the present invention relates to an automatic programming method and apparatus capable of easily executing a position alignment (overlay) process between a product model and a material model required for the production.
  • autonomous programming device In a machine tool equipped with an NC device (numerical control device), a workpiece is machined into a desired product shape by executing an NC program, but an NC creation program is created to create this NC machining program. For this reason, in recent years, an automatic programming technology using a microcomputer called an automatic programming device (hereinafter abbreviated as “auto programmer”) has often been adopted.
  • auto programmer an automatic programming device using a microcomputer called an automatic programming device
  • 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 models for each machining process are generated, and the generated machining process data and machining model data are stored. Machining process data, raw data, machining model data, tool data, cutting conditions Generate tool path data based on data 2
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-2688718
  • the extracts machining information for all of the machining site in the shape indicated by the three-dimensional C AD data edit the extracted machining information to determine the processing steps: 'based on more determined machining E machining Make a path.
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-011-1716 discloses that an object solid model (product model) and a processed object solid model (material model) are combined by overlapping, and the object is combined. It is disclosed to determine a composite model that indicates the volume of the workpiece that needs to be removed to form. Specifically, a human user selects at least one of the topological feature types, selects a surface of the composite model, and selects a relevant portion of the model having the selected surface. The part with the selected surface is defined as a machined feature that is topologically equivalent to the selected topological feature, and the volume to be removed is defined as It is divided into machining features.
  • the present invention has been made in view of the above, and has as its object to provide an automatic programming method and apparatus which enables a product model to be positioned on a material model by extremely simple operations and enables efficient programming work. With the goal. 04 009614
  • a turning surface having a maximum diameter in the product model is detected and detected.
  • the first step of determining the rotation center axis of the turning surface with the largest diameter determined as the turning axis of the product model, and moving or moving the product model so that the determined turning axis of the product model matches the turning axis of the material model A second step of rotating, and a third step of moving the product model so that the end face of the moved product model coincides with a program origin preset in the material model.
  • the product model is automatically arranged so as to overlap the material model by using the turning surface having the largest diameter in the product model, so that the operator can determine the position of the product model with respect to the material model.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device
  • FIG. 2 is a block diagram showing an NC device having an automatic programming device built therein
  • FIG. 3 is a block diagram showing an automatic programming device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of the programming device.
  • 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 an example of data stored in a material shape database.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device
  • FIG. 2 is a block diagram showing an NC device having an automatic programming device built therein
  • FIG. 3 is a block diagram showing an automatic programming device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the end face turning and the end chamfer allowance
  • FIG. 10 is a flow chart showing a procedure for automatically selecting a round bar material model.
  • Fig. 11 is the same as Fig. 10 Is an explanatory view of a selection procedure
  • the first Fig. 2 is a flowchart illustrating the automatic selection processing procedure of a hexagonal bar stock model
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a selection process procedure.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a material shape setting screen for explaining another selection process procedure of the material model.
  • FIG. FIG. 16 is a diagram showing another example of a material shape generation dialogue
  • FIG. 17 is a diagram showing a display mode of a material / material input column.
  • FIG. 18 is a diagram showing the movement of the radio 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 the partial material setting screen.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of the partial material setting process.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of the partial material setting process.
  • Fig. 23 shows an example of the product model before the partial material setting process.
  • FIG. 24 is a partially enlarged view of FIG. 23, and
  • FIG. 25 is a view showing a model after a partial material setting process of the product model of FIG. 24.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of a fixture setting menu.
  • FIG. 27 is a flowchart showing an operation procedure of a fixture (jig) setting process.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a material end face shape.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of a type and a claw pattern selection tape,
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of a fixture setting window, and
  • FIG. 30 is a flow chart showing a procedure for calculating a gripping diameter.
  • FIG. 31 is an explanatory view of the concept of the calculation of the grasping diameter.
  • FIG. 32 is a front view showing a process of automatically aligning the product model and the material model. Figure showing the display contents of the alignment screen that performs the automatic alignment process between the product model and the material model Fig.
  • FIG. 34 is an explanatory diagram of the turning surface and the diameter of the turning surface
  • Fig. 35 is a diagram illustrating the Z-inversion process
  • Fig. 36 is a diagram illustrating the shape movement menu.
  • Yes Fig. 37 is a diagram showing the shape movement dialog
  • Fig. 38 is a flowchart showing the process division process
  • Fig. 39 is 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 point is designated.
  • FIG. 41 is a flowchart showing another example of the automatic process division process.
  • FIG. 42 is a diagram for explaining the concept of the automatic processing of the process division shown in FIG. 41
  • FIG. 43 is a diagram for explaining the mounting fixture setting process of the second process.
  • FIG. 44 is a diagram for explaining an automatic discrimination process between a through hole and two holes. T / JP2004 / 009614
  • FIG. 45 is a diagram showing an example of the development of the turning process for the inner diameter portion
  • FIG. 46 is a diagram for explaining the point machining of the area between the claws of the chuck.
  • FIG. 47 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 three-dimensional display unit of the machining unit.
  • Fig. 51 shows the shape selected in the three-dimensional display unit inserted as a shape sequence at the cursor position in the editor unit.
  • FIG. 52 is a flowchart showing a shape sequence insertion process.
  • FIG. 53 is a diagram showing a state in which a shape sequence is inserted into an editor unit.
  • 5 4 shows the program edit screen.
  • FIG. 55 is a flowchart showing a unit insertion process
  • FIG. 56 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device according to the second embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic programming device according to 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 “automatic opening”) 100 is designed to directly import data on product shape and material shape from CAD data and use various data such as product shape data and material shape data.
  • Automatic opening Based on the software for creating an NC creation program for creating an NC program for machining a product from a material (work) by interacting with the operator.!
  • This automatic pro 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 applied to both machine tools, two-spindle machine tools with two main spindles, the main spindle and sub-spindle, and single-spindle machine tools with no main spindle. it can.
  • an explanation will be given of an automatic processing machine applied to a two-spindle machine tool having two main spindles, a main spindle and a sub-spindle.
  • An automatic professional machine applicable to both the two-spindle machine tool and the one-spindle machine tool will be described in a second embodiment.
  • 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 machining, and can also be applied 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 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 a basic component of the automatic pro 100, includes 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, 4 009614
  • It consists of a process division processing section 14, a process development processing section 15, a tool selection processing section 16, a non-expandable shape editing processing section 17, a program editing processing section 18, and a program development processing section 19. .
  • 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 a three-dimensional solution stored in the product shape database 1 or any other memory.
  • the required material shape data is selected automatically or by the operator from a plurality of material shape data composed of the tree model data, and processing such as displaying the selected material shape data in three dimensions is performed.
  • the material shape input processing unit 11 has a partial material setting function for creating thickened material data used for processing of a workpiece 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 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). In addition, 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 that has two main spindles, a main spindle and a sub-spindle.One-spindle machine tool that has only one main spindle only This is to perform a process division process at the time of processing in. 2 spindle work JP2004 / 009614
  • 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 first step of gripping one end of the material model with the main spindle and performing machining with the main spindle gripping the other end of the material model 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. Performs processing to disassemble to the processing unit to be performed (hereinafter referred to as “ka ka unit”).
  • machining modes such as turning, point machining, face machining, and chamfering
  • 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 the combination of the plurality of process units developed in the process, the determined tool information, and the cutting conditions.
  • the undeployable shape edit processing unit 17 performs an editing operation for converting an undeployable shape that cannot be automatically unfolded to a processing unit in the process unfolding process into some processing unit.
  • the program edit processing section 18 edits the created NC creating program.
  • the automatic program 100 is connected to the NC device 200 via the communication interface 23, but as shown in FIG. 2, the automatic program 100 is connected to the NC device. It may be incorporated in 200. In this case, 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 professional will be described for each process.
  • PC window 2004/009614
  • FIG. 4 shows an example of the menu selection main screen 8.
  • 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 a product file name, a material file name, a jig (attachment) file, a file name of each processing unit expanded in the processing unit, and the like.
  • the 3D display unit 5 displays the shape data of the product file, the material file, the jig file, or the machining unit file selected in the display unit 4 in three dimensions (3D).
  • Menu display operation section 6 has 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 editing It has a button 6 g and a program generation button 6 li.
  • the product shape setting button 6a is a button for shifting to the 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 element * ⁇ 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 based on the set information.
  • the unit edit button 6g is a button for shifting to the unit edit mode, and in the unit edit mode, edits the developed machining unit.
  • the program generation button 6h switches to the program generation mode. PC Kasumi 004 Bell 614
  • This button is used to create an NC creation program from the developed and edited unit in the program generation mode.
  • the menu display operation unit 6 is provided with a menu switching button 6k. By operating the menu switching button 6k, the menu display operation unit 6 has other display operations as shown in FIG. The menu is switched and 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 7c, the rotation button 7d, and the movement button 7e are buttons for scaling, 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 / hiding the dimension I with respect to the displayed 3D shape.
  • the front button 7h, the rear 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 front, rear, left, These buttons are used to display the right side, the plane, and the bottom.
  • the first spindle 3D display button 7n is a button for displaying the displayed 3D shape in the direction viewed toward the first spindle
  • the second spindle 3D display button 7p is displayed 3 A button for displaying the D shape in the direction viewed toward the second main axis.
  • each step is usually executed in the procedure shown in FIG.
  • 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 step S104
  • 2nd process jig setting process step S105
  • Alignment process Step S106
  • Process expansion Step S107
  • Tool automatic setting process Step S108
  • Program Each process is executed in the order of the unfolding process (step S109) ⁇ the undeployable shape editing process (step S1 10) ⁇ the program editing process (step S1 11).
  • each step will be described in detail.
  • This product shape input processing is started by turning on the product shape setting button 6a on the menu selection main screen 8 shown in FIG. 4, and the menu selection main screen shown in FIG.
  • the screen switches to a product shape reading screen 30 for product shape input processing as shown in FIG.
  • 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 3 2 is displayed on the left, and the product shape (product model) corresponding to the selected 3D CAD data is displayed in the wire frame format on the right.
  • Dimension view 33 is displayed.
  • the product shape reading dialog 3 2 has a V-storage 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 of the three-dimensional CAD data has shape information and color information (display color), and each shape information is added with attribute data relating to 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. 2004/009614
  • the current directory is displayed in the directory display section 35 located above the list box 34 of the file list.
  • a list of files in the directory displayed in the directory display section 35 is displayed. If you press the folder change button 36, a dialog (not shown) for folder change will be 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 133.
  • 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 already registered.
  • the product shape data can be changed and re-registered.
  • This material shape setting process is started by turning on the material shape setting button 6 b of the menu selection main screen 8 shown in FIG. 4.
  • the screen switches to, for example, a material shape setting screen as shown in FIG.
  • 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.). 4 009614
  • the material setting menu 9a includes a material database button 9b, a partial material setting button 9c, a material model reading button 9d, a material material setting button 9e, an edit button 9f, and a change-over button 9g.
  • the material database button 9b is a button for performing automatic material selection processing described later.
  • the partial material setting button 9c is a button for creating a material model in which a product model used for processing a material is partially thickened.
  • the material model reading button 9d is a button for reading material data registered in the material shape database 2 or arbitrary material data stored in an 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 necessary material data in the material shape database 2 and for editing the registered material data.
  • Replacement allowance change button 9 g is a button for changing a set value of an edge chamfer allowance described later.
  • the material shape data registered in the material shape database 2 is displayed in a list on the material list 1 and the display section 302 of the material database dialog 300.
  • 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 outer diameter of the product is selected from the round bar material data. Highlighted.
  • the material with the smallest diameter that includes the product outer diameter is determined from all material shape data registered in the material shape database 2 such as round bar material, square bar material, and hexagonal material. Selected. JP2004 / 009614
  • the operator can sort the number, material material, material type (Type), outer diameter, inner diameter, and length items as appropriate to Select
  • the desired material data is selected (the selected material data is highlighted)
  • the edge chamfering dialog box 2005 displays the material number, material, material shape (work type), outer diameter, inner diameter, length, and chamfer allowance for the selected material.
  • the edge chamfer is O 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 raw material is not cut off at the edge of the raw material, 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 WM is superimposed on the product model SM.
  • the edge chamfer allowance TM1 is a value set in the edge chamfer allowance dialog 305, and the edge chamfer allowance TM2 on the other side is calculated from the material length to the product length. This value is obtained by subtracting TM1.
  • 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 outer edge of the product model is determined from the program origin P c of the product model determined by the product shape input process executed in the previous step S100 (preset at the time of the product shape input process).
  • the turning axis (Z axis) in the direction perpendicular to the turning axis and select the longest distance Lmax from the obtained multiple distances Yes (Step S120). That is, as shown in Fig. 11, distances in the direction perpendicular to the turning axis from the program origin Pc for a plurality of points PWl to PWi on the outer edge of the product model SM are obtained, and Select the longest distance L max among them.
  • 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 raw-database dialog box 300, and the round bar data in the list is displayed. Then, a round bar material having a radius not less than Lmax and a minimum diameter is selected (step S122).
  • step S 1 2 2 when one round bar material is selected (step S 1 2 2), the material data corresponding to the selected round bar material is highlighted in the material list 1 and the display section 302. (Step S 1 2 4). If there is more than one selected bar data, the bar material with the shortest length that is longer than the length of the product model among the plurality of bar materials is selected. Select (Step S123) and highlight the material data corresponding to the selected one or more round bar materials in the material list display section 302 (Step S124).
  • the program origin Pc of the product model SM is made to coincide with the center Po of one hexagonal bar material model WM (step S130).
  • Hexagon bar material model Determine the posture for WM. Also in this case, the direction perpendicular to the plane of the paper is the direction of the turning axis.
  • each side of the hexagonal bar material model WM is translated until it touches the product model SM, and the turning axis between each of the translated segments La1 to La6 and the program origin Pc of the product model SM is Find the vertical distances L1 to L6. Then, the longest distance Lmax of these distances is obtained (step S1311).
  • material data of the plurality of hexagonal bar data registered in the material shape database 2 The list is displayed in the material list display section 302 of the database dialog box 300, and the length of the opposite side (distance between the opposite sides) is 2 L max or more in the list.
  • a hexagonal bar material having the minimum opposite side length is selected (step S1 32).
  • step S133 when the number of selected hexagonal bar materials is one (step S133), the material data corresponding to the selected hexagonal bar material is highlighted in the material list display section 302. (Step S135). If there is more than one selected hexagonal bar material data, select the hexagonal bar material that is longer than the product model length and has the shortest length among these multiple hexagonal bar materials. (Step S134). 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).
  • all the registered data registered in the material shape database 2 are displayed in a list in the material list display section 302, and the product model is included from among those displayed in the list. Although multiple minimum material data are highlighted, as shown in Fig. 14, only the material that contains the product model is selected from all registered data registered in the material shape database 2.
  • a list may be displayed on the display unit 302. When there are a plurality of materials including the product model, the material having the smallest diameter and the smallest length, that is, the material having a small shaving amount during the machining, is displayed in the material list display section 302. In addition to highlighting at the top, the display order is sorted such that those with a small amount of shaving are positioned at the top below. By performing such a display, the operator can easily select a material that requires a small amount of shaving during processing and contributes to cost reduction.
  • FIG. 15 The material shape setting screens shown in FIGS. 16 to 18 do not operate in conjunction with the raw 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. 2004/009614
  • an appropriate button (corresponding to the edit button 9f of the material shape setting screen 9 shown in FIG. 7) is input, and the material data registration screen ( (Not shown) is displayed, and the operator appropriately operates the material data registration screen to register necessary material data in the material shape database 2 as shown in FIG.
  • the material shape database 2 can also input 3D CAD data as raw data.
  • the material shape generation dialog 40 is registered in the material shape database 2 and a data input field 4 1 for inputting the material material, shape type (Work type), material outer diameter, material inner diameter, length, and chamfer allowance. It has a list box 42 in which the displayed data is displayed in a list, and a product dimension display column 43 in which the X and Y dimensions of the product shape are displayed.
  • 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 field 46, the inner diameter input field 47, the length input field 48, and the edge chamfer input field 49 are composed of edit boxes, and the required numerical values are input directly into the respective fields. .
  • the material / shape input processing unit 11 uses the selected material / shape type as a keyword and enters the material / shape database 2 It searches 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 lists the extracted material data in the list box 42.
  • the operator selects desired material data from the list box 4 2 and, for example, presses the input (enter) key of the keyboard which is the input device 2 1.
  • the data of the outer diameter input field 46, inner diameter input field 47, and length input field 48 are automatically updated with the outer diameter, inner diameter, and length of the data. If you select a zero-length material and press the input key, the length of the material is not changed.
  • 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 box of column 44 and shape type input column 45 is 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, pressing the input key, for example, closes the list as shown in Fig. 17 .
  • 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 inputting desired data into the data input field 41 of the material shape generation dialog 40 as appropriate.
  • the product shape display field 43 of the material shape generation dialog 40 has a product shape reflection button 50 for automatically selecting the smallest optimum material that can add the product shape selected by the operator. It is provided. In the product dimension display column 43, the X, Y and Z dimensions of the product shape that has been set in the product shape input process in 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 by using the material and shape type as keywords, and material data matching the selected material and shape type is extracted from among the many 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 capable of including 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 When such a material selection process is completed, the material shape input processing unit 11 outputs the outer diameter input 46, the inner diameter input field 47, the length input field 48, and the end chamfer 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. 09614
  • the smallest material data including the product shape is automatically selected from the material database, it is not necessary for the operator to manually select the appropriate material data. It can be performed.
  • 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.
  • the product model is displayed when the material is selected, and the operator is required to select and specify the necessary part of the thickness and the thickness of the thickness from the displayed product model. Then, a model is created in which only the specified portion is thickened by the specified thickness, and the generated model is registered as a material model.
  • Pressing the partial material setting button 9c on the material shape setting screen 9 in Fig. 7 will display the partial material setting dialog 51 as shown in Fig. 20 and the product model 3D as shown in Fig. 21.
  • the display screen opens.
  • the product model displayed in 3D is the product model selected in the product shape input processing in 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. In this case, in the product model shown in Fig. 21, surfaces Dl and D3 are green. JP2004 / 009614
  • Color attributes are set, and the red color attribute is set for surfaces D2 and D4.
  • the partial material setting dialog 51 has a color selecting section 51a, a stocking setting section 51b, and a ⁇ K button 51c. All colors set as attributes in the model are extracted and displayed. For example, the number of colors that can be set as an attribute is 256 ⁇ 256 ⁇ 256, and when a 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 the two colors of green and red are set in the color selection section 51a. Displayed;
  • the operator designates a required surface of the product model by selecting a color corresponding to a portion where the thickness is desired from the plurality of colors displayed in the color selection section 51a (step S150), and The thickness value of the wall thickness is set in the 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 displayed on the 3D display screen is displayed. 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 cut (side) state.
  • Green is selected in the color selection section 51a, 10 mm is set in the allowance setting section 51b, and the OK button 51c is pressed. As shown in Fig. 22, the thickness is increased.
  • green is selected in the color selection section 51a, 5 mm is set in the margin setting section 51b, and when the OK button 51c is pressed, the surfaces D2 and D4 having the red attribute are only 5mra in thickness. I will be mad.
  • step S154 it is determined whether or not there is an adjacent face between the thickened faces. If there is no adjacent thick-walled 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). On the other hand, if there is an adjacent thickened surface, the connecting surface of the adjacent surface must be a curved surface such as an ellipse or a circle (real in Fig. 22, E1) or a square-shaped square surface (Fig. 22). Displays a dialog (not shown) that allows the operator to select one of the dashed lines E 2), and prompts the operator to select whether the connection surface is a curved surface or a corner surface.
  • a dialog not shown
  • 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 square surface. Then, using the selected connection surface, the adjacent thickened portions are connected as shown in FIG. 22 (step S156). Then, the model thus thickened is registered and set as the material model (step S157).
  • -Fig. 23 shows an example of a part of the product model that is 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 thickened model in which the thick portions G1 to G4 have been 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 described above 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 a plurality of the fill patterns.
  • select the surface to be thickened by operating an input device such as a mouse, and set the allowance for the selected surface.
  • the desired thickening model is created by designating the thickness of each face of the product model that requires thickening and the thickness of the specified face. It is possible to easily create a material model to be used for machining of materials, because the thickened model that has been created can be registered as a material model.
  • This jig setting process (mounting fixture setting process) consists of the menu selection main screen 8 shown in Fig. 4. Activated by turning on the fixture setting button 6c of When the fixture setting button 6c is turned on, the fixture setting is performed.For example, the menu is switched to the fixture setting menu 52 as shown in Fig. 26, and the nail pattern selection shown in Fig. 28 is performed. Table 53 and fixture settings as shown in FIG. 29 9 Window 54 are displayed.
  • This fixture setting processing is mainly executed by the jig setting processing unit 12 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 gripping 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, width of the chuck).
  • the NC parameters (the outer diameter, inner diameter, and width of the chuck) are acquired from the NC controller 201, and the outer diameter, inner diameter, and width of the chuck are displayed using the acquired 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 inner 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 jig setting in the first step is performed, so the first spindle pawl setting button 5 2 Turn on d, and turn on one of the outer nail selection button 52a and the inner nail selection button 52b.
  • 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).
  • the nail patterns (nail model patterns) displayed in the nail pattern selection table 53 shown in FIG. 28 are roughly classified into outer nail patterns and inner nail patterns. It is 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.
  • not all nail patterns are displayed on the nail pattern selection tape No. 53, but the outer nail selection button 52a and the inner nail selection button 52b are selected. Are displayed, and only the nail pattern corresponding to the type of the material end face shape of the material model is 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 S166). 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 registration data of one to a plurality of nail models corresponding to the selected nail pattern is extracted from all the registration data, and the extracted registration data is used as the fixture setting shown in FIG. This is displayed on the list display section 54 a of the window 54 (step S 16 3). For example, when a nail pattern of holding one square four nails and one flat part is selected, only registered data of a nail model corresponding to the selected pattern is displayed on the list display part 54a. '
  • a nail number display section (nail No) indicating the nail number of the registered nail model, and a nail indicating the name of the registered nail shape (nail model) are displayed.
  • Name display area nail height display area where the height of the registered nail shape is displayed, A nail length display area that displays the length of the nail shape that has been registered, a nail width display area that shows the width of the registered nail shape, and the Z-direction gripping allowance of the registered nail shape is displayed It has a Z-direction grip margin display area and an X-direction grip margin display area that displays the registered nail shape X-direction grip margin. That is, the list display section 54a displays the shape data of the selected nail model for each nail number.
  • the fixture setting window 54 includes a claw shape display section 54b for identifying and displaying the outer claw or the inner claw, a grasping diameter display section 54c for displaying the grasping diameter, and a selected claw number. Is displayed, a selected claw number display section 54 d for displaying the number of claws of the selected claw pattern, a selected chuck model, a selected claw model, and The selected material model is provided with a fixture display section 54f for displaying a cross section or three-dimensionally.
  • the jig setting processing section 12 displays the selected nail number. Is displayed in the selected claw number display section 54d, the number of claws is displayed in the claw number display section 54e, and the claw grasping position coordinates and the grasping diameter are calculated according to the procedure shown in Fig. 30. I do.
  • the nail model TM is moved so that the selected nail model No. TM comes into contact with the end face of the material model WM determined in the previous material shape setting processing (step S 170).
  • Shape data of the nail model, gripping pattern of the nail model (whether to grab at a corner or flat surface) and shape data of the material model (outer diameter, inner diameter, length, end face length) are calculated (step S171).
  • the nail model TM is moved so that the nail model TM comes into contact with the outer diameter of the end face of the material model WM, and in the case of the inner nail, the nail model TM becomes 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 total.
  • the calculated grasping diameter value is displayed on the grasping diameter display section 54c, and the chuck model, the claw model, and the material model are displayed on the fixture display section 54f while the claw model grips the material model. (Step S165).
  • the material model is placed on the first jig model (in this case, the first chuck and the claw).
  • the nail editing button 52 f or the gripping diameter / number of nails changing button 52 c to open the editing dialog. Use the editing dialog to execute the editing process.
  • 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 placed (overlaid) in the material model gripped by the first chuck model.
  • the difference from the model is set as the machining area, and this machining area is developed into various machining units in the subsequent process 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) model ZG.
  • the material model WM gripped by the first jig model ZG is Although placed at a predetermined position on the surface 55, the product model SM is placed at a position corresponding to the coordinates of the CAD data with respect to the origin of the CAD data. Therefore, 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 (the turning axis). ) (Step S180).
  • the turning surface is, as shown in Fig. 34 (a) to (d), the circumference 310 of the cylinder made around the axis, the circumference 311 of the cone, and the circumference 312 of the pipe (torus).
  • the surface having any shape of the peripheral surface 313 of the sphere.
  • Fig. 34 (e) when a part of the turning surface is missing, the distance from the rotation center axis to the farthest point is the diameter of the turning surface.
  • step S181 which of the two Z-direction end faces of the product model SM is closer to the program origin O (No. 3 3 It is not known whether it is located on the right side in (b). Therefore, the operator checks the direction in the Z direction of the product model obtained by automatic placement, and turning the product model SM 180 degrees in the Z direction is better for reasons such as less cutting allowance.
  • the operator presses the Z flip button (not shown) arranged on the positioning screen 55.
  • the central axis of the 180-degree rotation is an axis 57 (see FIG. 35) extending parallel to the X axis from the center position of the product model SM in the Z axis direction.
  • the product model SM rotates 180 degrees around the axis 57, and the direction in the Z direction is reversed (step S183). Even if the product model SM is rotated, the center position of the product model does not change.
  • This alignment processing function has a manual adjustment function that allows an operator to adjust the arrangement of the product model SM.
  • 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 XYZ axis directions.
  • 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-, Y-, and Z-axis directions, buttons for rotational movement in the X-, Y-, and Z-axis directions, and a shape movement end button. 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 dialog displays the shape movement target as product shape (product model), material shape (material model), first chuck shape (first chuck model), and second chuck. shape as selection check box 6 0 for selecting from among the (second chuck model), a step amount input section 61, the movement amount input section 6 2 and a move button 6 3.
  • the shape (model) for which the check is on Forces translation and rotation If the user inputs the amount of movement 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 specified movement amount.
  • step amount unit movement amount
  • step amount input section 61 Enters the step amount (unit movement amount) of the model in the step amount input section 61 and press the movement button 63 or input key to execute the parallel or rotation movement of the model. .
  • the shape movement processing 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.
  • the move button 63 When the move button 63 is pressed or the input key is input, the movement of the preview due to the input of the step amount is reflected on the shape, and the shape movement process is completed.
  • the model when the model is to be moved step by step by specifying the step amount in the step amount input section 61, the model moves by the designated step amount every time the cursor movement key “ ⁇ ” or “” is input. Be moved.
  • the product model and the material model are aligned by using a single shape movement button, and the end position of the product model is positioned at the program origin. It is also possible to align the axis with the material model, and to position the end face of the product model to the program origin with another button.
  • the product model is automatically arranged so as to overlap the material model held by the jig model, it is not necessary for the operator to manually calculate the position of the product model with respect to the material model. Efficient and efficient programming It can be carried out.
  • 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 splitting process in this case is for coping with machining with a two-spindle machine tool having two main spindles, a main spindle and a sub-spindle.
  • the machining area as the difference between the material model and the product model is defined as the main spindle.
  • the division position between the first step of machining with the sub-spindle and the second step of machining the machining area with the sub-spindle is specified by the outer diameter and the inner diameter, respectively.
  • the material is gripped and processed by the main spindle in the first step, and then the material is switched to the sub-spindle.In the second step, the material is gripped by the sub-spindle. Process.
  • step S150 the operator first selects whether the process is to be divided manually or automatically (step S150).
  • the process division processing unit 14 extracts feature points of the product model SM whose shapes such as vertices, holes, and ridges change on the outer diameter side and the inner diameter side, respectively. (Step S 191).
  • the process division processing unit 14 displays the extracted feature points on the outer diameter side and the inner diameter side on the screen as candidates for the process division (step S 192).
  • 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 completely displayed on the outer diameter side and the inner diameter side.
  • the candidate line 3221 for the process division is a line extending from the feature point in a direction perpendicular to the Z axis. If there are no feature points, the position where a predetermined margin is added to the nail grip in the first step is divided into steps in order to perform more processing in the first step, which can perform more stable processing. Display it on the screen as a candidate.
  • the operator refers to the displayed plurality of process division candidates and selects and designates a desired process division bell for each of the inner diameter and the outer diameter (step S193).
  • the process division processing section 14 calculates the coordinate position on the product model SM of the selected and designated process division location (Step SI94). 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 the product model SM positioned with respect to the material model WM.
  • the shape of the product model SM is symmetric with respect to the Z axis.
  • this product model SM in addition to drilling (holes in the center) and turning (outer and inner diameters), it is necessary to perform milling at six locations (three 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.
  • the process division processing unit 14 executes the following processing. That is, the nail gripping length La in the first step is calculated, and the length (La + ⁇ ) obtained by adding a predetermined margin value ⁇ to the nail gripping length La is calculated ( In step S195), only the calculated value (La + ⁇ ) and a position apart from the Z end face on the chuck side of the material model WM are determined as a process division position (step S196). A region on the tip side from the determined dividing position is defined as a first process region for machining in the first process, and a region on the proximal side (chuck side) from the dividing position is defined as a second process region for machining in the second process. I do. Note that the margin value varies depending on the length of the product model in the Z direction of the material model, and the margin value ⁇ varies depending on the length of the material model in the ⁇ direction. Are set in advance.
  • FIG. 42 (a) shows the product model SM positioned on the material model WM.
  • the process division processing unit 14 removes the material model from the material model WM by removing the front side and back side machining regions removed by the end face processing. Is obtained (step S200).
  • FIG. 42 (b) illustrates the concept, in which the machining area Q1 on the front side and the processing area Q2 on the rear side are removed from the material model WM. That is, the front side machining area Q 1 and the back side machining area Q 2 correspond to the edge chamfer margin described with reference to FIG. These machining areas Q1 and Q2 are removed based on the edge chamfer value set by.
  • 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 an outer diameter turning area and an inner diameter turning area, and the divided outer diameter turning area Va and inner diameter turning area V are divided. b is obtained (step S201).
  • the process division processing unit '14 is configured to divide the volume Va of the outer diameter side turning area by 1/2 in the Z direction, ie, the first process.
  • the position in the Z direction at which the volume V a 1 of the outer turning area on the outer diameter side and the volume V a 2 of the outer turning area on the second step in the second step are equal to the outer diameter side process division position 6 5
  • the X-stroke division processing unit 14 calculates the position in the Z direction that divides the volume V b of the turning area on the inner diameter side by 1 / '2, that is, the volume V b of the turning area on the inner diameter side in the first step.
  • a position in the Z direction where the volume Vb2 of the turning area on the inner diameter side in the first step and the second step becomes equal is defined as a step division position 66 on the inner diameter side (step S202).
  • the Z position that bisects the turning area on the outer diameter side is The inner diameter side turning area is divided into two equal parts, and the Z position is set as the inner diameter side dividing area, but the entire outer diameter machining area including turning, milling, etc. is divided into two equal parts.
  • the Z position may be the outer diameter side process division position, and the entire inner diameter machining area may be bisected.
  • the Z position may be the inner diameter 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 positions on the inner diameter side and the outer diameter side are the same.
  • This second process jig setting processing is mainly performed by the jig setting processing section 12 shown in FIG. It is executed.
  • 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. Further, press the second spindle pawl setting button 52 e to display the pawl pattern selection table 53 shown in Fig. 28 and the fixture setting window 54 shown in Fig. 29. By performing the same processing, the claw arrangement of the second chuck on the sub spindle side is set.
  • 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.
  • the first process jig setting explained in the previous step S102 Perform the same processing as above to calculate the gripping diameter of the nail.
  • 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 gripped by the second chuck used in the second process, and the operation is performed by the positioning process described in the previous 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 unit 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.
  • turning, facing, and chamfering are omitted, and a rule that expands the process to only point machining can be set.
  • the default of the order of each processing in the turning process is as follows: end face processing ⁇ turning drill (center hole) ⁇ rod outer diameter ⁇ rod inner diameter, and this order can be set arbitrarily by the operator. Therefore, it is also possible in the order of end face machining ⁇ external machining of the bar ⁇ turning drill ⁇ internal diameter machining of the bar, or in the order of edge machining ⁇ turning drill ⁇ internal machining of the bar ⁇ external machining of the bar. It is possible.
  • the process is developed in ascending order of depth.
  • cylindrical or cylindrical shape + conical shape is developed into a drill, and two cylindrical shapes with different diameters + The conical shape develops seated.
  • CAD data is accompanied by processing attribute data, it can be expanded to tap, reamer, boring, and Xingchen.
  • point machining holes are classified into four shape sequences of points, rows, squares, and lattices according to the arrangement of holes of the same diameter, and the hole force is determined in the order determined by each of these classified shape sequences. By doing so, the efficiency of the spot power can be improved.
  • 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 pocket mining process is performed.
  • 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 where force cannot be applied by point processing, and point processing is developed based on the results of this determination.
  • Fig. 45 shows an example of the development of the turning process, which is shown only on the inside diameter.
  • 70 is a half section of the product shape. In this case, in the first step, the area 71 is first subjected to turning drilling, and then the area 72 is internally turned. In the second step, the area 73 is turned inside. 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 in which the hole shape is extended 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.
  • finish allowance development that determines the finish allowance according to the finish symbol etc. of CAD data Is performed (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 an optimal tool from the tool database at each processing location (step S212).
  • the cutting conditions corresponding to the tool are determined (step S213).
  • This program development process is started by turning on the program generation button 6h on 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 based on the combination of multiple processing units developed in the process, the determined tool information, and the cutting conditions 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.
  • the undeployable shape editing process is an editing operation for converting an undeployable shape that cannot be automatically unfolded to the processing unit in the previous process unfolding process into any processing unit.
  • undeployable shapes include curved surfaces, shapes that require machining with special tools, V, shapes, and taper portions of the NC processing program created by this automatic port.
  • V shapes that require machining with special tools
  • V shapes that require machining with special tools
  • V shapes that require machining with special tools
  • V shapes
  • the undeployable shapes that could not be automatically unfolded to the processing unit are undeployable shapes 81, 8 in the processed shape pulley section 80, which displays the processed units in a hierarchical manner. Appears as 2.
  • the processing unit names such as "Bar outer diameter”, “Bocket mill”, and "Undeployable" are attached, and the number attached to the left of the processing unit name indicates the processing unit. Processing order. In addition, when the order of the processing units is changed, 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 a machining program corresponding to each machining unit.
  • the program edit screen 84 has a machining shape tree section 80 / program tree section 85, a three-dimensional display section 86, an editor section 87, and a menu display section 91. ing.
  • the machining shape part 80 displays the machining unit names hierarchically in a tree format.
  • the program library section 85 displays the processing programs in units of processing units in a hierarchical format.
  • a product model and a Z or material model are three-dimensionally displayed using a wire frame or the like.
  • machining unit data (a shape sequence and a shape sequence indicating a caroage shape) corresponding to the machining unit name selected in the machining shape tree section 80 is displayed. Data including processing details) is displayed and When the gram tree section 85 is selected and displayed, the machining that corresponds to the program name selected in the program selection part 85 (in Fig. 54, the same program name as the machining unit name is assigned) The program is displayed. In the editor section 87, the cursor is positioned at the top of the processing unit data or the processing program corresponding to the processing unit selected in the processing shape part 80 or the program tree section 85.
  • FIG. 50 shows the highlighting processing by the program editing processing section 18.
  • machining unit name in the part of machining shape 80 and display the machining unit 1 and data such as the shape sequence in the editor unit 87.
  • select one machining program name in the program part. Is selected, and the main body of the machining program is displayed in the editor section 87.
  • 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 (highlighted) (step S221).
  • 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 where the entire non-deployable unit is displayed.
  • 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 in the three-dimensional display unit 86 can be inserted into the cursor position of the editor unit 87 as a shape sequence, so that it is possible to efficiently perform editing work on undeployable shapes and the like. .
  • the shape sequence in the processing unit data is inserted at the cursor position, but the processing unit data corresponding to the processing unit selected on the three-dimensional display unit 86 is inserted at the cursor position. Is also good.
  • 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.
  • machining unit name to be inserted in the machining shape part 80 (refer to Fig. 54).
  • the machining program name following the insertion position (in Fig. 54, the machining unit name and machining program) Name) is selected in the program library section 8 5.
  • 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.
  • the “unit input button” (not shown) in the menu display section 91 of the program edit screen 84 is pressed (step S240)
  • the machining unit name selected in the machining shape tree section 80 is displayed.
  • the machining program name corresponding to the machining program is inserted in units of machining cuts before the machining program name selected in the program selection part 85, and corresponds to the machining unit name selected in the cursor shape part 80.
  • the machining program is inserted in units of machining units before the cursor position in the editor section 87.
  • the machining program name and machining program corresponding to the machining unit name can be easily inserted at desired positions in the program tree section 85 and the editor section 87 for each machining unit. Editing work can be performed efficiently, for example, when a unit processing program is updated.
  • the program name next to the insertion position may be selected first in the program part 85, and then the processing unit name to be inserted may be selected in the processing shape part 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, that is, a main spindle and a sub-spindle installed so as to face the main spindle.
  • Type 2 automatic pro is an automatic pro that can be applied to both two-spindle machine tools that have two main spindles, the main spindle and sub-spindle, and one-spindle machine tools that have only the main spindle. .
  • the first process (corresponding to the first process) is completed, the material model is inverted, and the inverted material model is gripped again by the main spindle chuck model.
  • the second step of processing the area (corresponding to the second step) will be executed. That is, in the 1-spindle machine tool, the first step is to perform processing by gripping one end of the material model with the first spindle machine, and the second step is to perform the other end of the material model with the first spindle machine. Is to be gripped for processing.
  • the automatic program of the second embodiment is composed of an automatic program device for producing a machining program for 1 spindle machine, 1 spindle program creating section 330, and 2 spindle machine 2 Spindle program creation unit 3 3 1, which is an automatic program device for creating a machining program, and determines whether the controlled object is a 2-spindle machine or a 1-spindle machine. It is provided with a determination section 340 for activating one of the spindle program creation section 330 and the two spindle program creation section 331.
  • this automatic program has a judgment unit 340 that judges whether or not the sub-spindle has a certain force on the machine tool to be controlled. It is determined whether or not the machine has a sub-spindle (second spindle) (step S400). That is, when the automatic opening is started for the first time, the operator registers in an interactive manner using an appropriate die exit whether or not the machine tool to be controlled has a sub-spindle.
  • the determination unit 340 By storing the identification information indicating the presence or absence of the sub-spindle, the determination unit 340 refers to the identification information stored when the program is subsequently started, and determines whether the control target has the sub-spindle. Determine whether or not.
  • 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 two main spindles: a main spindle and a sub-spindle.
  • First software (2 spindle program creation section 3 3 1) and 1st spindle machine tool having a main spindle as a control object, and creating an NC creation program for creating an NC program for machining products from raw materials. 2) (1 spindle program creation section 330), and when the program starts, the judgment section 340 is controlled by either the 1 spindle machine tool or the 2 spindle machine tool. By judging this, either one of the first and second software is started.
  • these first and second software have many shared parts.
  • steps S100 to S109 is executed by the first software as in the first embodiment (FIG. 2). See).
  • the first process and the second process are simultaneously developed in steps S107 and S108, so that the created NC creating program is the first process program and the basic process. It has a delivery program, a second process program, etc., and is a continuous program that can automatically operate all processes.
  • the program of the second process is created by inheriting the information of the first process, in the second process, the product shape input processing of step S100 and the material shape setting of step S101 Processing can be omitted, and efficient program creation becomes possible.
  • step S401 a product shape input process similar to step S100 is performed (step S401), and then a material shape setting process similar to step S101 is performed (step S402).
  • step S403 a first step (first step) jig setting processing similar to step S102 is performed (step S403), and then a position alignment processing similar to step S103 is performed (step S4). 0 4)
  • step S 405 the same process division processing as in step S 104 is performed (step S 405).
  • step S406 the process development and tool selection for only the first process are executed (step S406).
  • step S407 Only the first process A ram expansion is performed (step S407).
  • step S408 Next, the material model is inverted by 180 degrees, and is again gripped by the chuck model of the main spindle (step S408).
  • step S409 Next, the second step (second step) jig setting processing similar to step S105 is performed (step S409), and then the same alignment processing as step S106 is performed (step S106). Step S410).
  • step S411 process development for only the second process and tool selection are executed.
  • step S 4 12 program development of only the second process is executed.
  • an NC creation program consisting of two programs, the first process program and the second process program, is created.
  • the machine tool to be controlled has a sub-spindle, and according to this determination, (1) an automatic program for a spindle machine; and (2) an automatic program for a spindle machine. Since either one of the professionals is operated, it can be applied to both machine tools that have two main spindles, main spindle and sub-spindle, and that have only two main spindles and one main spindle. We can provide automatic pro. Industrial applicability
  • the automatic programming method and apparatus according to the present invention are controlled by a two-spindle machine tool having two main spindles, 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 an NC creation program for creating an NC program.

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Abstract

製品モデルにおける最大の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製品モデルの旋削軸として決定する第１工程と、決定した製品モデルの旋削軸が素材モデルの旋削軸に一致するように製品モデルを移動または回転する第２工程と、移動させた製品モデルの端面が、素材モデル内に予め設定したプログラム原点に一致するように製品モデルを移動させる第３工程とを備え、製品モデルを素材モデル内に重なるように自動配置する。

Description

2004/009614
1
自動プロダ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ダラミング方法 明
および装置に関し、 特に加工データを製品モデルと素材モデルとの差分として作 田
成する際に必要な製品モデルと素材モデルとの位置合わせ （重ね合わせ） 処理を 簡便に実行することが可能な自動プロダラミング方法および装置に関するもので ある。
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 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作成用プロダ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 用レ、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いくつか提案され 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、 素材データ及ぴ各加工工程毎の加工モデルを生成し、 生成された 加工工程データ及び加工モデルデータを記憶し、 加工工程データ， 素お-デ一タ， 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ルパスデータを生成 2
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： ϋπ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 AD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工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、 こ.の種の自動プロにおいては、 加工データを作成するために、 製品 モデルを素材モデルに配置し、 加工データを製品モデルと素材モデルの差分とし て作成しなくてはならないが、 このとき製品モデルを素材モデルに簡単に自動配 置できることが要望されている。
特許文献 3 (特開 2 0 0 1— 1 1 7 6 1 6号公報） には、 対象物ソリッドモデ ル (製品モデル) と加工物ソリッドモデノレ (素材モデル) を重ねることによって 組み合わせ、 対象物を形成するために除去される必要がある加ェ物の容積部分を 示す合成モデルを求めることが開示されている。 具体的には、 人間の使用者が、 位相的特徴型のうちの少なくとも一つを選択し、 合成モデルの表面を選択し、 選 択された表面を持つモデルの関連した一部を、 選択された位相的特徴型と関連さ せ、 選択された表面を持つ部分を、 選択された位相的特徴型と位相的に等価の機 械加工特徴と定義し、 除去されるべき容積部分を多数の機械加工特徴に分割する ようにしている。
この特許文献 3に記載の従来技術では、 対象物ソリッドモデル （製品モデル） と加工物ソリッドモデル （素材モデル） をどのようにして重ね合わせるかについ ては、 特に示されていない。
この発明は上記に鑑みてなされたもので、 極めて簡単な操作で製品モデルを素 材モデル上に位置決めすることを可能とし、 効率の良いプロダラミング作業をな し得る自動プログラミング方法および装置を得ることを目的とする。 04 009614
発明の開示
この発明においては、 製品モデノレを素材モデル内に位置決めして、 この位置決 めした状態に基づき加工領域を決定する自動プロダラミング方法において、 製品 モデルにおける最大の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 転中心軸を製品モデルの旋削軸として決定する第 1工程と、 前記決定した製品モ デルの旋削軸が素材モデルの旋削軸に一致するように製品モデルを移動または回 転する第 2工程と、 前記移動させた製品モデルの端面が、 素材モデル内に予め設 定したプログラ.ム原点に一致するように製品モデノレを移動させる第 3工程とを備 えることを特徴とする。
この発明によれば、 製品モデルにおける最大の径を有する旋削面を利用して製 品モデルを素材モデル内に重なるように自動配置するようにしているので、 素材 モデノレに対する製品モデル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、 効率の良いプロダラミング作業を行うことができる。 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、 自動プロダ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ローチャートで 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、 丸棒素材モデルの自動選択処理手順を示すフローチヤ一トであり、 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、 六角棒素材モデルの 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 用ダイァ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 ス間のラオ一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ャートであり、 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ノレ 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ルを示す図であり、 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プノレの一例を示す図であり、 第 2 9図は、 取付け具 設定ウイ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、 製品モデルと素材モデルの自動位置合わせ処理を示すフ口一チヤ一トであり、 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径の説明図で あり、 第 3 5図は、 Z反転処理を示す図であり、 第 3 6図は、 形状移動メニュー を示す図であり、 第 3 7図は、 形状移動ダイアログを示す図であり、 第 3 8図は、 工程分割処理を示すフローチヤ一トであり、 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 T/JP2004/009614
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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、 加工ユエットの 3次元表示部での強調処理を示す フローチャートであり、 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、 形状シーケンス揷入処理を示すフローチャートであり、 第 5 3図は、 ェ ディ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、 プロ グラム編集画面を示す図であり、 第 5 5図はユニ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の自動プログ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ヤ一トである。 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ダ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 （以下自動プ口と略す) 1 0 0は、 製品形状おょぴ素材形状に関するデータを C AD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） から製品を機械加工するための N C プロダ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;！冓成要素としており、 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、 メイン主軸おょぴサブ主軸の 2つの主軸を有する 2主 軸工作機械とメイン主軸し力有さない 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加工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およぴェ 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 A Dデータ ( 3次元ソリツドモデルデータ） 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 4 009614
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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、 およびプロダラム展開処理部 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次元ソリッドモデル 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次元ソリツ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ォペレ 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 1は、 铸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怪を計算して 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ル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 軸工作機械での加工の際の工程分割処理おょぴメィン主軸のみの 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 JP2004/009614
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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ノレ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ルの他方の端部を把持して加工を行う第 2工程との 分割位置を外径、 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 （以下カ卩ェユニットという） 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 （加工ュニット） 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カ卩ェ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 なかつた展開不可形状を、 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。 プログラム編集処理部 1 8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を通信インタフェース 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ローチヤ一トである。 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。 PC窗 2004/009614
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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イル名などがツリー表示されている。 3 D表示部 5 には、 ッリ一表示部 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。
メニュ一表示操作部 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、 位置合わせポタン 6 d、 工程分割ボタン 6 e、 ュニッ ト展開ボタン 6 f 、 ユニット編集ポタン 6 g、 プログラム生成ボタン 6 li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モデルを読 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。 取付け具設定ポタン 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 *ί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。 工程分割ポタン 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 めのポタンであり、 ユ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。 ュニット編集ボタン 6 gは、 ュ-ット編集モードに移行さ せるためのボタンであり、 ユニット編集モードでは、 展開された加工ユニットの 編集を実行する。 プログラム生成ポタン 6 hは、 プログラム生成モードに移行さ PC霞 004鐘 614
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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 NC作成用プログラムを作成する。
メニュー表示操作部 6は、 メニュー切替ポタン 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、 メニュ一表示操作部 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 設定ポタン 7 bは、 指定した角度で断面表示を実行させるためのポタンであり、 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Iを表示/非表示するためのボタンである。 正面ボタ ン 7h、 背面ポタン 7 i、 左側面ポタン 7 j、 右側面ボタン 7 k、 平面ボタン 7 1、 底面ポタン 7m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 3D表示ボタン 7 nは、 表示されている 3D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 3 D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) →ェ程展開処理 （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 1 10) →プログラム編集処理 (ステップ S 1 11) の順番に各工程が実行される。 以下、 各工程別に詳述する。 T/JP2004/009614
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( 1 ) 製品形状入力 （ステップ S 1 0 0 )
この製品形状入力処理は、 第 4図に示したメニュ一選択主画面 8の製品形状設 定ポタン 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、 製品形状入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によつて実行さ 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ァログ 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 Vストボックス 3 4を持っている。 リストボッ クス 3 4中の任意のフアイルを選択すると、 3次元ビュー 3 3上に、 この選択し たフア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。 2004/009614
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ファイル一覧のリストボックス 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 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） 力 S 表示され、 このダイアロ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、 製品モデルの XY 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図に示したメニュ一選択主画面 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。 4 009614
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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、 部分素材設定ポ 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 、 取代変更ポタン 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 理を行うためのポ タンである。 部分素材設定ポタン 9 cは、 踌物加工などに利用される製品モデル を部分的に肉厚ィ匕した素材モデルを作成するためのボタンである。 素材モデル読 込みポタン 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 ためのポタンである。 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。 編集ポタン 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、 登録した素材データを編集するためのボタンである。 取代変更 ポタン 9 gは、 後述する端面取り代の設定値を変更するためのポタンである。 素材データベースボタン 9 bを押すと、 素材デ一タベースダイァログ 3 0 0が 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つて決定された製 品形状の最大外径の 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 1、表示部 3 0 2には、 素 材形状データベース 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外径を包 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外径を包含する最小 径の素材が選択される。 JP2004/009614
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ハイライ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 ソートを適宜行つ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、 端面取り代ダイァログ 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 O 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、 未加工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 品モデル S Mに素材モデル WM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ぴ 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つて決定され 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) から製品モデルの外縁部までの製品モデルの旋削軸 (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 PWl〜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 L max 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お-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つである場合は (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 1、表示部 3 0 2でハイライ ト表示する （ステップ S 1 2 4 ) 。 し力 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 最も短レ、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 ィライト表示する (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。 この場合は、 第 1 3図に示す ように、 製品モデル 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、 製品モデル 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の各辺を製品モデル S Mに接するまで平行移動 させ、 この平行移動させた各線分 L a 1〜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、 これら距 離のうちの最長距離 Lmax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 示する （ステップ S 1 3 5 ) 。 し力 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材を選択する （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 タを素材リスト表示部 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 か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、 製品モデル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材、 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、 オペレータは加工の際の削り取り量 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図に示す素材形状設定画面は、 第 7図に 示した素お-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。 2004/009614
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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、 図示しない適宜のポ 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、 オペレータはこの素材 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 お-データとして、 3次元 C A D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 レータは適宜のポタン （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ァログ 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 材外径、 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 XY 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は、 ェ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 input (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、 外径入力欄 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の素材を選択して 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ボインタによつ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 よび形状種類入力欄 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 「 」 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 び形状種類入力欄 4 5のコンボボックスが開かれ、 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、 一覧が閉じら 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からフォ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アログ 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、 オペレータによっ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 XY 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 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、 外径入 カ檷 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。 09614
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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ルを表示し、 表示した製品モデルから肉厚ィヒの必要な部分および肉厚ィヒ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ィ匕したモデルを 生成し、 この生成したモデルを素材モデルとして登録する。
すなわち、 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、 製品モデルおょぴ素材モデ 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、 このような铸物加工や成形材加ェ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、 铸物加工や成形材加ェなどのための素材モデノレ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図に示すフ口一チヤ一トを参照 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、 製品モデノレ 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ルである。 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 JP2004/009614
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の色属性が設定され、 面 D2， D 4には赤の色属性が設定されている。
第 20図において、 部分素材設定ダイアログ 51は、 色選択部 51 aと、 取り 代設定部 51 bと、 〇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ルを表現した場合は、 その 20色が色選択部 51 aに表示 される。 第 21図に示す製品モデルにおいて、 緑 （Dl， 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、 緑及ぴ赤の 2色のみが色選択部 51 aに表示さ; L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 （ステップ S 150) 、 取り代設定部 51 bに肉厚ィヒの厚み値を設定し （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ルの前 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 150〜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 （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 51 bに 10瞧が設定され、 O Kボタン 51 cが押されると、 緑の属性を有する面 D 1, D 3が 10醒だけ、 第 22図に示すように、 肉厚化される。 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 5mmが設定され、 OKボタン 51 c力押されると、 赤の 属性を有する面 D 2， D4が 5mraだけ、 肉厚ィ匕される。
全ての面選択が終了すると、 肉厚ィヒされた面同士で隣接した面があるか否かが 判定される (ステップ S 154) 。 隣接した肉厚ィ匕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ルを当該素 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 2 2図の実,锒 E 1 ) あるいは四角形状の角面 （第 2 2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ょぴ角面のどちらか 一方に共通選択させるようにしてもよレ、。 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ルを当該素材モデノレとして登録設定する (ステッ 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ルの一部の 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が追カ卩された肉厚化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、 ハツ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一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 操作によって肉厚化する面を選択し、 該選択した面に対し取り代を設定するよう このように部分素材設定処理にお！/、ては、 製品モデルの各面のうち肉厚化が必 要な面およぴ指定された面の肉厚化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、 該作成した肉厚化モデルを素材モデル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ルを簡便に生成することが可 肯 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 一 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、 チヤックモデル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 のチヤ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、 内爪選択ボタン 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 （メイン 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およぴ第 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プ'ノレ 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およぴ内爪選択ボタン 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、 かつ素材モデノレ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、 四角柱の素材モデルが設定され 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。 爪パタ一ンが選択されると、 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インドウ 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ルの登録データのみがリスト表示部 5 4 a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 爪モデルの形状データが爪番号毎に表示される。
また、 取付け具設定ウィンドウ 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、 選択されたチヤックモデノレ、 選択された爪モデル、 およぴ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) か 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 ぴ把握径を計算する。
すなわち、 図 3 1に示すように、 選択された爪モデノレ 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ル 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ぴ爪モデルの把持箇所パタ一 ン （角部で掴むか平面部で掴むかなど） と、 素材モデルの形状データ （外径、 内 径、 長さ、 端面長さ） とに基づいて、 爪モデノレ 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、 爪モデル TM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、 内爪の場合は、 爪モデル 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、 爪モデルを素材モデル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、 爪モデルが素材モデ 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治具モデル （この場合は第 1チャックおよ ぴ爪） 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、 把握径な 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、 編集ダイァログを開き、 該編集ダイァログを用レ、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 さる。
( 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によつて実行される。 この位置合わせ処 理にお!/、ては、 第 1チャックモデルに把持された素材モデル内に製品モデノレを自 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ノレ 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チャックおよぴ爪） モデル 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 55上における所定の位置に配置されるが、 製品モデル SMは CADデータの 原点に対する CAD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 SMおよび素材モデル WMを表示したときには、 製品モデ ル S Mおよぴ素材モデル WMの位置は一致していな！/、。
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は製品モデル 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 311、 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 S Mから決定した Z '軸が、 第 1治具モデル Z G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、 製品モデル 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 品モデル S M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 O (Z = 0 ) に一致するように配置されたときに、 製品モデル 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治具モデルから遠レ、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 1 8 1での製品モデル S Mの回転おょぴ平行移動の際に、 製品モデル S M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 O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ルの Z方向の向きをチェック し、 製品モデル S Mを Z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 Z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、 製品モデル S Mの Z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、 製品モデル S Mが軸 5 7周りに 1 8 0度回転し、 Z方向の向きが逆になる （ステップ S 1 8 3 ) 。 製品 モデル S Mを回転しても、 製品モデノレの中心位置は変化しなレ、。
この位置合わせ処理機能は、 製品モデル S M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 X Y Z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、 Y軸、 Z軸方向の平行移動のボタンと、 X軸、 Y軸、 Z軸方向の回転移動のボタンと、 形状移動終了ポタンとがある。 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) およぴ第 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 ル） 力 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、 移動ポタン 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ルを移 動させる場合は、 モデル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、 ステツプ量入力部 6 1のままカーソル移動キー 「†」 または Γ | J 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、 形状は一方向に平行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、 ステツ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にステツプ量を指定してモデノレをステツプ移動させる場合は、 モデルは カーソル移動キー 「ΐ」 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 軸合わせおょぴ製品モデルの 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ルと素材モデルとの Ζ軸合わせを行レ、、 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ルに把持された素材モデル内に重なるよう 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ルの位置をオペレ ータが手動で計算する手間を省くことができ、 効率の良いプロダラミング作業を 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図に示したメニュ一選択主画面 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によって実行される。 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主軸工作機械での加工に対処 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 分割位置を外径、 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イ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!/、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、 製品モデル 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、 抽出した外径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およぴ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きれている。 工程分割の候補線 3 2 1は、 特徴点から Z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べく、 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補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 工程分割鐘所を内径、 外径毎に選択指定する （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 I 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ル S Mが示されて おり、 この場合は製品モデル 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っ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場合は、 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 α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 + « ) だ け、 素材モデル WMのチャック側の 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の 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 （チャック側 ) 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 製品モデルあるレ、は素材モデルの Z方向長さに応じて変化されるように、 マージ ン値 αとして製品モデルあるレ、は素材モデノレの Ζ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図おょぴ第 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ル 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ぴ背 面側の加工領域分を削除した素材モデルを求める （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 およぴ背面側の加ェ領域 Q 2を除去している。 すなわち、 正面側の加ェ領域 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アログ 3 0 5によっ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が除去される。
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、 外径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およぴ内径側の旋削 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工程での外径 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、 X 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、 内径側の旋削加工領域を 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位置を外径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レ、。
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、 内径側および外径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 域の形状データなどに基づレ、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; L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図に示したメニュ一選択主画面 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およぴ第 2 9図に示すような取付け具設定ゥインドウ 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 材モデル内に製品モデル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 ニット展開ポ 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 し力、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→棒材外怪加ェ→旋削ドリル→棒材内径カ卩ェという順 序でも可能であり、 また端面加工→旋削ドリル→棒材内径加工→棒材外径加工と 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 においては、 同径の穴の配列に応じて点、 列、 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力卩ェを 行うことで、 点力卩ェ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ェ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ポ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、 点カ卩ェにおいて、 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つの点加工でし力加 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内径部にっレ、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を旋削内径加工する。 第 2工程では、 領 域 7 3を旋削内径加工する。 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が存在する場合は、 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ルの表面まで延ばし、 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 （ステツフ。 S 2 1 1 ) 。 つぎに、 工具データベースから各加工箇所にっレ、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図に示したメニュ一選択主画面 8のプロダラ ム生成ポタン 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 ぴ第 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側で数値プログラムと 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つた展開不可形状を、 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ェユニットにな V、形状、 テーパ ポケットのテーパ部およびその上部、 底面 Rや底面フィレツト付きポケットの R 部ゃフィレツ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、 加工ュニ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。
この加工形状ツリー部 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ニットの有効/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。 このプログラ 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ュニット 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、 プログラム編集画面 8 4は、 加工形状ツリー部 8 0 / プログラムツリー部 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。
加工形状ッリ一部 8 0は、 第 4 8図にも示すように、 加工ュニット名をツリー 形式で階層表示する。 プログラムッリー部 8 5は加工ュニ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、 製品モデルおよぴ Z または素材モデル （素材モデルを製品モデル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。
エディタ部 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ュニットデータ （カロ ェ形状を示す形状シーケンスぉ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図の場合は加工ュニット名と同一のプログラム名が付 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またはプログラムツリー部 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カ卩ェ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。
加工形状ッリ一部 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 1、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つの加工プログラム名を選択して、 エディタ部 8 7に加工プロダラ 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ニットデータを構成する形状シーケンス の揷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レ、カ卩ェユニット名 （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 ッリー部 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のカーソル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のカーソノレ位置に揷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ル位置に挿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ニ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い。
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 it尺した加工ュニッ ト名に対応する加工プログラム名おょぴ加工プログラムの揷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。
挿入する加工ュニット名を加工形状ッリー部 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図の場合は加工ユニット 名と加工プ口グラム名がー致している) をプログラムッリー部 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 ニット揷入ポタン」 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ダラム名の前に加工ュ-ット単位で挿入されるとともに、 カロ ェ形状ッリー部 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、 加工ュニット名に対応する加工プログラム名および加工プロダラ ムを、 プログラムツリー部 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壌 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ッリ一部 8 5で最初に選択し、 その後で揷入する 加工ュニット名を加工形状ッリー部 8 0で選択するようにしてもよい。
実施の形態 2 .
つぎに、 第 5 6図および第 5 7図を用レ、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、 メィン主軸および該メィン主軸に対向 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、 メィ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である。
2主軸工作機械の場合、 メイ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つのプロダラムを生成す 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、 メィン主軸側で素材を反転して 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 用の加エブ,ログラムおよぴ第 2工程用の加エフ。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、 素材モデルを反転させ、 反転させた素材モデルをメイン主軸のチヤ ックモデルに再び把持させ、 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ル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主軸プログラム作成部 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 軸がある力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、 自動プ口が第 1回目に起動されたときに、 適宜のダイ了口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がその後のプログ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のソフトウェア ( 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のソフトウエアのうちのどちらかを起動するようにして レ、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のソフトウェ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、 素ネ才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、 効率の良いプロダラ 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 ょぴ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ノレに再び把持させる （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ょぴ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ょぴ 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か否 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ょぴ 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ダラミング方法および装置は、 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、 あるいはメィン主軸 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ェアに有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 製品モデルを素材モデル内に位置決めして、 この位置決めした状態に基づ き加工領域を決定する自動プロダラミング方法において、
製品モデルにおける最大の径を有する旋削面を検出し、 検出した最大径の旋削 面の回転中心軸を製品モデルの旋削軸として決定する第 1工程と、
前記決定した製品モデルの旋削軸が素材モデルの旋削軸に一致するように製品 モデルを移動または回転する第 2工程と、
前記移動させた製品モデルの端面が、 素材モデル内に予め設定したプログラム 原点に一致するように製品モデルを移動させる第 3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。 ,
2 . 前記製品モデルの旋回軸方向の中心位置を中心として製品モデルの向きを 1 8 0度反転させる第 4工程をさらに備え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 . 前記第 1工程では、 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。
-
4 . 前記素材モデルは治具モデルに把持された状態で表示されることを特徴と する請求の範囲第 1項に記載の自動プログラミング方法。
5 . 請求の範囲第 1項〜第 4項の何れか一つ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。
6 . 製品モデルを素材モデル内に位置決めして、 この位置決めした状態に基づ き加工領域を決定する自動プロダラミング装置において、
製品モデルにおける最大の径を有する旋削面を検出し、 検出した最大径の旋削 面の回転中心軸を製品モデルの旋削軸として決定する第 1の手段と、
前記決定した製品モデルの旋削軸が素材モデルの旋削軸に一致するように製品 モデルを移動または回転する第 2の手段と、
前記移動させた製品モデルの端面が、 素材モデル内に予め設定したプログラム 原点に一致するように製品モデルを移動させる第 3の手段と、
を備えることを特徴とする自動プログラミング装置。
7 . 前記製品モデルの旋回軸方向の中心位置を中心として製品モデルの向きを 1 8 0度反転させる第 4の手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第 6 項に記載の自動プロダラミング装置。
8 . 前記第 1の手段は、 旋削面の一部が欠けている場合は、 回転中心軸から最 も遠レ、点までの距離を旋削面の径とすることを特徴とする請求の範囲第 6項に記 載の自動プロダラミング装置。
9 . 前記素材モデルは治具モデルに把持された状態で表示されることを特徴と する請求の範囲第 6項に記載の自動プログラミング装置。
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