WO2011004420A1 - 数値制御プログラミング方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

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

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WO2011004420A1
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turning
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machining
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神谷貴志
入口健二
片野宏
松浦真人
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention is a numerical value in which the material is gripped by the chuck of the first spindle and the first process is performed, and after the first process, the material is transferred to the chuck of the second spindle and the second process is performed.
  • the present invention relates to a numerical control programming method for controlling a machine tool with a control device and automatically generating a machining program that does not cause uncut residue, an apparatus therefor, and a program for causing a computer to execute the method.
  • a CAD drawing representing the shape of the target processed product is created.
  • An operator determines a machining process from the CAD drawing, and creates a machining program manually or with an automatic programming device.
  • the operator inputs the machining program to a machine tool equipped with a numerical control device, and attaches an unmachined workpiece to be machined to the machine tool manually or with an automatic workpiece changer.
  • the workpiece is processed and a product is manufactured by executing the processing program.
  • Various inventions have been made in order to automate these processes as much as possible and reflect the know-how accumulated by the operator in the machining.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a numerical control programming method capable of preventing a step or an uncut portion from being generated between adjacent processing regions without generating a useless processing region. And a program for causing a computer to execute the apparatus and the method thereof.
  • the numerical control programming method performs the first process by gripping the material with the chuck of the first spindle, and after processing the first process, the material is transferred to the second spindle.
  • a numerical control programming method for generating a machining program for controlling a machine tool with a numerical controller that carries out machining in the second process by switching to a chuck of a part, a solid model of a part shape, a solid model of a material shape, and a process division of the process A storage step for storing a position and an overlap amount between the processes, a turning shape generation step for generating a solid model of a turning shape based on the solid model of the part shape, and a solid model of the turning shape Turning section shape generation step for generating a sheet model of the turning section shape on the XZ plane Generating the first cross-sectional sheet model of the first process and the second cross-sectional sheet model of the second process based on the process sectional position and the overlap amount.
  • Analyzing the shape of the second process machining cross-sectional shape and the shape in the vicinity of the process division position, and processing from the sheet model of the turning cross-sectional shape of the first process at the overlap portion of the turning cross-sectional shape of the first process A first process unnecessary shape deleting step for deleting a shape that does not need to be analyzed, and a shape in the vicinity of the process dividing position, and a turning cross section of the second process from a sheet model of the turning cross sectional shape of the second process
  • the overlap amount is automatically determined from tool information.
  • the numerical control programming device grips the material with the chuck of the first spindle to perform the first process, and after the first process, changes the material to the chuck of the second spindle.
  • a numerical control programming device for generating a machining program for controlling a machine tool with a numerical control device that performs machining in the second step a solid model of a part shape, a solid model of a material shape, a process division position of the process, and between the processes
  • Storage means for storing the amount of overlap
  • turning shape generation means for generating a solid model of the turning shape based on the solid model of the part shape, and XZ plane based on the solid model of the turning shape
  • Turning section shape generating means for generating a sheet model of the above turning section shape, and a sheet model of the turning section shape
  • First / second step machining cross-sectional shape generating means for generating a sheet model of the turning cross-sectional shape of the first step and a sheet model of the turning cross-sectional shape of the second
  • the first step unnecessary shape deleting means and the shape in the vicinity of the step division position are analyzed, and the cross section shape of the turning step in the second step is processed from the sheet model of the turning step shape of the second step.
  • a second step unnecessary shape deleting means for deleting an unnecessary shape are analyzed, and the cross section shape of the turning step in the second step is processed from the sheet model of the turning step shape of the second step.
  • the numerical control programming device is further provided with overlap amount determining means for automatically determining the overlap amount from the tool information.
  • the overlap amount is automatically determined from the tool information, the overlap amount with little waste can be set.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a CAD / CAM system to which a numerical control programming device according to the present invention is applied. It is a figure which shows the example of a shape processed with the processing program produced
  • An example of the material fixture shape and dimensions of a machine for processing a material, and a machine tool for processing the material, for explaining the operation of the first and second fixture shape setting means according to the first embodiment of the invention It is a figure which shows the relationship between 1 fixture shape, 2nd fixture shape, and raw material shape. It is a figure which shows an example of the process shape for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a CAD (Computer Aided Design) / CAM (Computer Aided Manufacturing) system to which a numerical control programming device 102 according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • CAD Computer Aided Design
  • CAM Computer Aided Manufacturing
  • 101 is a solid model of a part shape or a material shape generated by the 3D CAD 100
  • 102 is based on the solid model 101 of a part shape or a material shape.
  • a numerical control programming device for generating the machining program 103, 103 is a machining program generated by the numerical control programming device 102.
  • the numerical control programming device 102 has the following machine tool, that is, a first spindle having a first chuck for gripping a material and a second chuck for gripping the material (opposing the first spindle).
  • a multi-tasking machine equipped with a numerical control device equipped with a machining center capable of milling and drilling on a lathe that has two spindles and performs turning numerically controls the material with the chuck of the first spindle Then, the first process including the turning process is performed, and after the first process, the material is transferred to the chuck of the second spindle, and a machining program for performing the second process including the turning process is generated.
  • the numerical control programming device 102 has, for example, the shape of the part as shown in FIG.
  • FIG. 2A and the shape of the material as shown in FIG. It is used to generate a machining program 103 for carrying out a turning end face machining having such a shape, a turning bar machining having a shape as shown in FIG. 2 (d), and a turning grooving machining as shown in FIG. 2 (e).
  • a machining program 103 for carrying out a turning end face machining having such a shape, a turning bar machining having a shape as shown in FIG. 2 (d), and a turning grooving machining as shown in FIG. 2 (e).
  • FIG. 3 is a configuration example showing a machining unit which is one component of the machining program 103.
  • the machining data 104 is information on a machining method
  • the tool data 105 is information on a tool used and machining conditions
  • a shape sequence of a single shape configuration is information on a tool used and machining conditions.
  • Data 106 is shape information defining a shape to be processed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a machining unit of a machining program.
  • the program part indicated by “UNo.” Is the machining data 104, the program part indicated by “SNo.”
  • Is the tool data 105, and the program part indicated by “FIG” is the shape sequence data 106.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the numerical control programming device 102 according to the first embodiment of the present invention.
  • 200 is a processor that performs overall control of the numerical control programming device
  • 202 is a value set by an operator, for example.
  • a data input device 201 such as a keyboard that accepts input and the like
  • 201 is a display device that displays various data, machining programs, and the like.
  • Reference numeral 203 denotes a means for inputting parameters used when generating a machining program
  • 204 denotes a parameter storage unit for storing the input parameters.
  • 205 is a part shape input means for an operator to input a solid model of the part shape generated by the three-dimensional CAD 100
  • 206 is a part shape placement means for placing the input solid model of the part shape at program coordinates
  • 207 is a program coordinate. It is a part shape memory
  • 208 is a material shape input means for an operator to input a solid model of the material shape generated by the three-dimensional CAD 100.
  • 209 is a material shape that generates a material shape based on the solid model of the component shape stored in the component shape storage unit 207.
  • a generating unit 210 is a material shape arranging unit that arranges a solid model of the material shape at the program coordinates, and 211 is a material shape storage unit that stores the solid model of the material shape arranged at the program coordinates.
  • 212 is a first fixture shape setting means for the operator to set a solid model of the first fixture shape for gripping the material shape when processing in the first step, and 213 is the set first fixture shape.
  • 214 is a second fixture shape setting in which an operator sets a solid model of the second fixture shape that holds the material shape when processing in the second step.
  • Means 215 is a second fixture shape storage unit for storing a solid model of the set second fixture shape
  • 216 is a process division position between the first process to be processed first and the second process to be processed next
  • the process division position setting means for setting the process division position by an operator
  • 217 is a process division storage unit for storing the set process division position.
  • the process division position may be set manually by an operator in consideration of a feature point such as a part shape or may be set automatically.
  • a machining shape generation unit 218 generates a machining shape solid model from the solid model of the component shape stored in the component shape storage unit 207 and the solid model of the material shape stored in the material shape storage unit 211.
  • the machining shape storage unit stores a solid model of the machined machining shape.
  • Reference numeral 220 denotes a turning shape generation means for generating a solid model of a turning shape representing a shape made of a turning surface to be turned, from a solid model of the part shape stored in the part shape storage unit 207, and 221 denotes the generated turning It is a turning shape memory
  • Reference numeral 222 denotes a turning cross-sectional shape generation that generates a sheet model of a turning cross-sectional shape from the solid model of the turning shape stored in the turning shape storage unit 221 and the solid model of the material shape stored in the material shape storage unit 211.
  • Means 223 is a turning cross-sectional shape storage unit for storing the generated sheet model of the turning cross-sectional shape.
  • a solid model of the part shape stored in the part shape storage unit 207 uses a solid model of the part shape stored in the part shape storage unit 207 to convert the sheet model of the turning cross-sectional shape stored in the turning cross-sectional shape storage unit 223 into a sheet model of the front-surface turning cross-sectional shape.
  • This is a front / rear surface outer diameter / inner diameter shape dividing means that divides a sheet model having a cross-sectional shape of the back surface turning, a sheet model having a cross-sectional shape of the outer diameter portion turning, and a sheet model having a cross-sectional shape of the inner diameter turning portion.
  • 225 is a sheet model with a divided front section turning cross section, a sheet model with a back section turning cross section, a sheet model with an outer diameter turning section, and a sheet model with an inner diameter turning section.
  • 226 is an overlap amount determination means for determining whether the overlap amount is determined based on the overlap amount stored in advance in the parameter storage unit 204 or whether the overlap amount is determined from information on the tool to be used.
  • 227 is a part shape A solid model of the part shape stored in the storage unit 207, a sheet model of the outer diameter turning cross-sectional shape stored in the front / rear outer diameter / inner diameter shape storage unit 225, and a front / rear outer diameter / inner diameter shape storage unit 225.
  • the shape to be processed in the first process is determined from the sheet model of the cross-sectional shape of the inner diameter turning process, the process division position stored in the process division position storage unit 217, and the overlap amount stored in the parameter storage unit 204.
  • a sheet model of the first process machining cross-sectional shape that represents and a sheet of the second process machining cross-sectional shape that represents the shape of the second process machining A first / second step working sectional shape generating means for generating and Dell.
  • Reference numeral 228 denotes a first / second process machining cross-sectional shape storage unit that stores the generated sheet model having the first process machining cross-sectional shape and the sheet model having the second process machining cross-sectional shape.
  • Reference numeral 229 denotes a component shape stored in the component shape storage unit 207, a first process machining cross-sectional shape stored in the first / second process machining cross-sectional shape storage unit 227, and a process stored in the process division position storage unit 217.
  • This is a first process unnecessary shape deleting unit that deletes a shape that is wasted as the first process machining from the division position and stores the deleted cross-sectional shape in the first / second process machining cross-sectional shape storage unit 228.
  • Reference numeral 230 denotes a part shape stored in the part shape storage unit 207, a second process machining cross-sectional shape stored in the first / second process machining cross-sectional shape storage unit 228, and a process stored in the process division position storage unit 217.
  • This is a second step unnecessary shape deleting unit that deletes a shape that is wasted as the second step processing from the division position and stores the deleted cross-sectional shape in the first / second step processing cross-sectional shape storage unit 228.
  • Reference numeral 231 denotes a solid model of the part shape stored in the part shape storage unit 207, a sheet model of the first process machining cross-sectional shape stored in the first / second process machining cross-sectional shape storage unit 228, and first / second Turning data generation means for generating turning data representing a shape to be turned from the sheet model of the second step machining cross-sectional shape stored in the process machining cross-sectional shape storage unit 228, 232 is the generated turning data Is a turning data storage unit for storing.
  • the machining program generation means generates a single machining program by arranging the machining programs to be performed in order.
  • a machining program storage unit 236 stores the generated machining program.
  • Each means is mainly composed of software.
  • the solid model of the part shape is the part shape
  • the solid model of the material shape is the material shape
  • the solid model of the first fixture shape is the first fixture shape
  • the solid model of the second fixture shape is the second fixture.
  • the sheet model of the internal diameter portion turning cross-sectional shape is the internal diameter portion
  • the cross-sectional shape of the turning process, the sheet model of the first process machining cross-sectional shape is the first process machining cross-sectional shape
  • the sheet model of the second process machining cross-sectional shape is the second That extent working sectional shape.
  • the operator operates the parameter input unit 203 to set parameters such as the overlap amount between processes, the end face cut-off amount, tool information, material material, and the like, which are necessary when generating machining data.
  • the data is stored in the unit 204.
  • the operator operates the component shape input unit 205 to input the component shape generated by the three-dimensional CAD 100. If the component shape is not generated by the three-dimensional CAD 100 of the component shape, the component shape may be generated and input by operating the component shape input unit 205.
  • the part shape arranging means 206 obtains the X-axis direction intermediate dimension position, the Y-axis direction intermediate position, and the Z-axis direction intermediate position from the X-axis direction dimension, the Y-axis direction dimension, and the Z-axis direction dimension.
  • the X coordinate value of the intermediate position in the X axis direction, the Y coordinate value of the intermediate position in the Y axis direction, and the Z coordinate value of the intermediate position in the Z axis direction are the X coordinate value, Y coordinate value, Z
  • the component shape is translated so that the center position coordinates of the component shape are located on the Z-axis.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of a part shape arranged on the programming coordinates.
  • the operator operates the material shape input unit 208 to input the material shape generated by the three-dimensional CAD 100, and the material shape arranging unit 210 inputs the material shape in the X-axis direction dimension, the Y-axis direction dimension, Z
  • the X-axis intermediate position in the X-axis direction, the Y-axis intermediate position, and the Y-axis intermediate position in the X-axis direction and the Y-axis intermediate position Y-coordinate value are determined from the axial dimensions.
  • the Z coordinate value of the intermediate position in the Z axis direction is set as the X coordinate value, Y coordinate value, and Z coordinate value of the center position coordinate of the material shape, and the center position coordinate of the material shape is stored in the part shape storage unit 207.
  • the material shape is translated so as to coincide with the center position coordinates of the component shape arranged at the coordinates, and the material shape arranged at the programming coordinates is stored in the material shape storage unit 211.
  • the X-axis direction dimension, the Y-axis direction dimension, and the Z-axis direction dimension of the material shape are obtained by geometrically analyzing the part shape.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the material shape generation unit 209
  • FIG. 8A is a perspective view showing an example of the X-axis direction dimension, the Y-axis direction dimension, and the Z-axis direction dimension of the part shape
  • FIG. (B) is a perspective view which shows an example of a component shape and a provisional cylinder shape, and demonstrates the operation
  • a value obtained by adding the X-axis direction dimension of the part shape and the Y-axis direction dimension of the part shape is defined as a radius R, and A temporary cylindrical surface A with the Z axis as the axis center is generated with the axial length L being twice the Z-axis direction dimension of the part shape (step S301).
  • the center coordinate of the temporary cylindrical surface A is translated to the center coordinate of the component shape (step S302).
  • a re-proximity distance cl between the cylindrical surface A and the part shape is obtained by geometric analysis (step S303).
  • the value obtained by subtracting the closest distance cl from the radius R of the cylindrical surface A is set as the radius r of the material shape, and the end face cutoff amount stored in the parameter storage unit 204 in the Z-axis direction dimension of the part shape
  • a cylinder-shaped solid model is generated by setting the value obtained by adding as the axial length l of the material shape and the radius r of the material shape and the axial length l of the material shape.
  • a solid model of the material shape is set (step S304).
  • the solid model of the material shape is defined as the material shape.
  • the X-axis direction dimension, the Y-axis direction dimension, and the Z-axis direction dimension of the material shape generated by the material shape generation unit 209 by the material shape arranging unit 210, the intermediate position in the X-axis direction of the material shape, and the Y-axis direction Determine the intermediate position and the intermediate position in the Z-axis direction, and use the X-coordinate value of the intermediate position in the X-axis direction, the intermediate position Y-coordinate value in the Y-axis direction, and the Z-coordinate value of the intermediate position in the Z-axis direction as the center position coordinates X-coordinate value, Y-coordinate value, and Z-coordinate value of the material, so that the center position coordinate of the material shape matches the center position coordinate of the component shape arranged at the programming coordinates stored in the component shape storage unit 207
  • the shape is translated and the material shape arranged at the programming coordinates is stored in the material shape storage unit 211.
  • the material shape generating unit 209 can determine the minimum value of the material shape that includes the part shape when the part shape is turned, and the material shape arranging unit 210 can include the material shape so as to include the part shape. Shapes can be placed.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of the relationship between the component shape and the material shape.
  • the operator operates the first fixture shape setting means 212, and as shown in FIG. 10, whether the first fixture shape is an outer nail or an inner nail, grasping diameter, number of claws, nail inner diameter, nail height Set the values of nail length, nail width, nipping allowance Z, nipping allowance X, relief stage Z, and relief stage X to generate a solid model of the first fixture shape, which is the first fixture shape Store in the storage unit 213.
  • the first fixture is specifically a chuck and is used for gripping the material during the processing in the first step.
  • the operator operates the second fixture shape setting means 214 to determine whether the second fixture shape is an outer nail or an inner nail, grasping diameter, number of claws, nail inner diameter, nail height, nail length, nail
  • the width, gripping margin Z, gripping margin X, relief stage Z, and relief stage X are set to generate a second fixture shape solid model, which is stored in the second fixture shape storage unit 215.
  • the second fixture is specifically a chuck, and is provided to face the first fixture in order to grip the material during the processing in the second step. That is, the first fixture shape setting means 212 can generate a machining program including setup information including the first fixture shape, and the second fixture shape setting means 214 can generate the second fixture shape. It is possible to generate a machining program including setup information including.
  • FIG. 10A is a diagram showing an example of the dimensions of the fixture shape
  • FIG. 10B is a perspective view showing the relationship between the first fixture shape, the second fixture shape, and the material shape.
  • the operator operates the process division position setting means 216 to set the Z coordinate values of the process division positions of the first process and the second process, and stores them in the process division position storage unit 217.
  • the process division position may be automatically set in consideration of a feature point such as a part shape.
  • the machining shape generation unit 218 calculates a difference by subtracting the part shape from the material shape as shown in FIG. To generate a machining shape and store the machining shape in the machining shape storage unit 219.
  • the turning shape generation unit 220 when the part shape is stored in the part shape storage unit 207, the turning shape generation unit 220 generates a turning shape (part shape turning inclusion shape) as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 12, the turning shape generation unit 220 generates a turning shape from the part shape, so that a turning axis (Z axis) is generated from the solid model of the part shape stored in the part shape storage unit 207.
  • a conical surface (CONE), a cylindrical surface (CYLINDER), and an annular surface (TORUS) are extracted as turning surfaces (step S401).
  • FIG. 13A is a perspective view showing an example of a turning surface extracted from the part shape.
  • FIG. 13B is a perspective view showing an example of a turning surface without a hole or a missing portion generated from the turning surface extracted from the part shape.
  • FIG.13 (c) is a figure which shows an example of a part shape turning inclusion shape.
  • the turning cross sectional shape generating unit 222 when the part shape turning inclusion shape is stored in the turning shape storage unit 221, the turning cross sectional shape generating unit 222 generates a turning cross sectional shape as shown in FIGS. 14 and 15. That is, as shown in FIG. 14, the turning cross-sectional shape generation unit 222 generates a solid model of the part shape turning inclusion shape stored in the turning shape storage unit 221 from the material shape stored in the material shape storage unit 211. The shape removed by the difference calculation is generated as a solid model of a turning shape for turning (step S501).
  • a sheet obtained as a result of product operation of the part shape turning inclusion shape and the XZ plane is used as a sheet model of the turning cross-sectional shape, and stored in the turning cross-sectional shape storage unit 223 (step S503).
  • a sheet model having a turning cross-sectional shape is referred to as a turning cross-sectional shape.
  • FIG. 15B is a diagram showing an example of a turning cross-sectional shape.
  • the front back outer diameter inner diameter shape dividing means 224 converts the turning cross-sectional shape into the front portion as shown in FIGS. It is divided into a turning cross-sectional shape, a back surface turning cross-sectional shape, an outer diameter turning cross-sectional shape, and an inner diameter turning cross-sectional shape. That is, as shown in FIG. 16, the front, back, outer diameter, inner diameter shape dividing means 224 geometrically analyzes the extreme value in the + Z axis direction and the extreme value in the ⁇ Z axis direction from the component shape stored in the component shape storage unit 207. (Step S5001).
  • the turning cross-sectional shape stored in the turning cross-sectional shape storage unit 223 is divided by a straight line parallel to the X-axis so that the extreme value in the + Z-axis direction is a boundary.
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at the extreme value in the + Z axis direction in the cross-sectional shape.
  • the turning cross-sectional shape stored in the turning cross-sectional shape storage unit 223 is divided by a straight line parallel to the X-axis so that the extreme value in the ⁇ Z-axis direction is a boundary (step S5002).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at the extreme value in the ⁇ Z axis direction in the cross-sectional shape.
  • the shape located on the ⁇ Z side from the ⁇ Z-axis direction extreme value is the front surface
  • the shape located on the + Z side from the + Z-axis direction extreme value is the back surface
  • the + Z-axis direction extreme value -
  • the values on the X-axis are compared, and the shape located where the X-axis value is large is classified as the outer diameter, and the shape located where it is smaller is classified as the inner diameter ( Step S5003).
  • the classified turning shapes are stored in the front, back, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which a turning cross-sectional shape is divided.
  • the divided turning cross-sectional shapes are front, back, outer diameter, and inner diameter shape memory.
  • the outer diameter first step machining sectional shape, the outer diameter second step machining sectional shape, the inner diameter first step machining sectional shape, and the inner diameter first A two-process machining cross-sectional shape is generated.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generation unit 227 has a front cross-section outer diameter turning cross-sectional shape stored in the inner diameter shape storage unit 225.
  • Outer diameter part turning cross-sectional shape sheet is divided at the position obtained by adding the overlap amount stored in the parameter storage unit 204 to the outer diameter side process division position stored in the process division position storage unit 217,
  • the shape located on the ⁇ Z-axis side from this division position is extracted as a temporary outer diameter portion first process machining cross-sectional shape (step S601).
  • the division of the shape is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at a position obtained by adding the overlap amount to the outer diameter side process dividing position in the cross-sectional shape.
  • the overlap amount indicates the amount of overlap between the first step and the second step so as not to leave uncut material at the boundary between the first step and the second step, and is set based on the experience of the operator.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the outer diameter section turning cross-sectional shape, the outer diameter side process dividing position, the inner diameter section turning sectional shape, and the inner diameter side process dividing position
  • FIG. It is a figure which shows an example of the outer diameter part turning cross-sectional shape divided
  • the 1st process unnecessary shape deletion means 229 acquires the edge which touches a product shape by 1st process process cross-sectional shape (step S602).
  • FIG. 20B is a diagram illustrating an example of an edge in contact with the product shape in the first step processing cross-sectional shape.
  • FIG.20 (c) is a figure which shows an example of the edge concerning an outer diameter side process division
  • FIG. 20D is a diagram illustrating an example of an edge on the first process side and in the ⁇ Z-axis direction.
  • a tangential direction vector in the + Z-axis direction at the outer diameter portion process dividing position of the selected edge is obtained, and the shape is divided by the tangential direction vector. This shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the tangent vector from the end point of the selected edge in the first process machining cross-sectional shape (step S605).
  • FIG. 20E is a diagram illustrating an example of shape division by a tangential vector in the + Z-axis direction at the outer diameter portion process division position of the edge on the first process side.
  • the sheet (shape) that is not located on the first process side is extracted and deleted (positioned in the + Z-axis direction from the outer diameter process dividing position and below the dividing position)
  • the substantially vertically long rectangular shape that is positioned is deleted), and the remaining shape is taken as the outer diameter first step processed cross-sectional shape (step S606).
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a first process cross-sectional shape of the extracted outer diameter portion.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generation means 227 uses the outer diameter turning cross-sectional shape stored in the front surface, the rear surface, the outer diameter, and the inner diameter shape storage unit 225, The shape is divided at a position obtained by subtracting the overlap amount stored in the parameter storage unit 204 from the outer diameter side process division position stored in the process division position storage unit 217, and the shape located on the + Z-axis side from this division position is Extracted as a provisional outer diameter portion second process machining cross-sectional shape (step S701).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at a position obtained by adding the outer diameter side process division position and the overlap amount to the cross-sectional shape.
  • FIG. 23A is a diagram illustrating an example of the outer diameter turning cross-sectional shape divided at a position obtained by subtracting the overlap amount from the outer diameter side process dividing position.
  • the 2nd process unnecessary shape deletion means 230 acquires the edge which contact
  • FIG. 23B is a diagram illustrating an example of an edge in contact with the product shape in the second step processing cross-sectional shape.
  • an edge that is related to the outer diameter side process division position is selected (step S703).
  • FIG. 23C is a diagram showing an example of an edge at the outer diameter side process division position in the second process machining cross-sectional shape.
  • FIG. 23D is a diagram illustrating an example of an edge in the + Z-axis direction on the second process side.
  • a tangential direction vector in the ⁇ Z-axis direction at the outer diameter portion process dividing position of the selected edge is obtained, and the shape is divided by the tangential direction vector (step S705).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the tangent vector from the end point of the selected edge with respect to the second process machining cross-sectional shape.
  • FIG. 23E is a diagram showing an example of shape division by a tangential vector in the ⁇ Z-axis direction at the outer diameter portion process division position of the edge on the second process side.
  • the sheet (shape) that is not located on the second process side is extracted and deleted (located in the ⁇ Z axis direction from the outer diameter process division position and below the division position) Is removed), and the remaining shape is used as the outer diameter second step processing cross-sectional shape (step S706).
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a second process cross-sectional shape of the extracted outer diameter portion.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generating means 227 uses the inner surface turning cross-sectional shape stored in the front, back, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225 as a process.
  • a division is made at a position obtained by adding the overlap amount stored in the parameter storage unit 204 to the inner diameter side process division position stored in the division position storage unit 217, and a shape positioned on the ⁇ Z side from this division position is temporarily Is extracted as the first step machining cross-sectional shape of the inner diameter portion (step S801).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at a position obtained by adding the inner diameter side process division position and the overlap amount to the cross-sectional shape.
  • FIG. 26A is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape of the inner diameter portion that is divided at a position obtained by adding an overlap amount to the inner diameter side process dividing position.
  • the 1st process unnecessary shape deletion means 229 acquires the edge which touches a product shape by 1st process process cross-sectional shape (step S802).
  • FIG. 26B is a diagram illustrating an example of an edge in contact with the product shape in the first step processing cross-sectional shape.
  • an edge at the inner diameter side process division position is selected (step S803).
  • FIG. 26C is a diagram showing an example of an edge at the inner diameter side process division position in the first process machining sectional shape.
  • FIG. 26D is a diagram illustrating an example of an edge on the first process side and in the ⁇ Z-axis direction.
  • a tangential direction vector in the + Z-axis direction at the inner diameter portion process dividing position of the selected edge is obtained, and the shape is divided by the tangential direction vector (step S805). Note that the shape division is performed by embedding a straight line parallel to the tangent vector from the end point of the selected edge in the first step machining cross-sectional shape.
  • 26E is a diagram showing an example of shape division by a tangential vector in the + Z-axis direction at the inner diameter portion process division position of the edge on the first process side.
  • the sheet not located on the first process side is extracted and deleted (triangular shape located in the + Z-axis direction from the inner diameter process dividing position and above the dividing position) And the remaining shape is set as the inner diameter portion first process cross-sectional shape (step S806).
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a first step processing cross-sectional shape of the extracted inner diameter portion.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generating means 227 uses the inner surface turning cross-sectional shape stored in the front, back, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225 as a process.
  • the shape is divided at a position obtained by subtracting the overlap amount stored in the parameter storage unit 204 from the inner diameter side process division position stored in the division position storage unit 217, and the shape positioned on the + Z side from this division position Extracted as a section second process machining cross-sectional shape (step S901).
  • the shape division is performed by embedding a straight line parallel to the X axis at the position obtained by adding the inner diameter side process division position and the overlap amount to the cross-sectional shape.
  • FIG. 29A is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape of the inner diameter portion divided at a position where the overlap amount is subtracted from the inner diameter side process dividing position.
  • FIG. 29B is a diagram illustrating an example of an edge in contact with the product shape in the second step processing cross-sectional shape.
  • an edge that is related to the inner diameter side process division position is selected (step S903).
  • FIG. 29C is a diagram illustrating an example of an edge at the inner diameter side process dividing position of the second process machining cross-sectional shape.
  • FIG. 29D is a diagram illustrating an example of an edge on the second process side and in the + Z-axis direction.
  • a tangential direction vector in the ⁇ Z-axis direction at the inner diameter process division position of the selected edge is obtained, and the shape is divided by the tangential direction vector (step S905).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the tangent vector from the end point of the selected edge with respect to the second process machining cross-sectional shape.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a second process cross-sectional shape of the extracted inner diameter portion.
  • the first and second process machining cross-sectional shapes of the extracted outer diameter part and the first and second process machining cross-sectional shapes of the inner diameter part are stored in the first / second process machining cross-sectional shape storage unit 228.
  • the turning process data generating means 231 generates the turning outer diameter machining data of the first step from the outer diameter first machining section shape stored in the first / second step machining section shape storage unit 228.
  • the first process turning drill data is generated from the inner diameter first machining sectional shape stored in the first / second process machining sectional shape storage unit 228 and the turning drill diameter registered in the parameter storage unit 204.
  • the turning inner diameter machining data of the first step is generated from the portion left to be cut by the turning drill data.
  • turning outer diameter machining data of the second process is generated from the outer diameter second machining sectional shape stored in the first / second process machining sectional shape storage unit 228.
  • the turning drill data of the second step is generated from the inner diameter portion second machining sectional shape stored in the first / second step machining sectional shape storage unit 228 and the turning drill diameter registered in the parameter storage unit 204.
  • the turning inner diameter machining data of the second step is generated from the portion left to be cut by the turning drill data.
  • the front surface turning data of the first step is generated from the front surface turning cross-sectional shape stored in the front surface back surface outer diameter inner diameter shape storage unit 225.
  • back surface turning data in the second step is generated from the back surface turning cross-sectional shape stored in the front surface, back surface, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225.
  • the generated data is stored in the turning data storage unit 232.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of generated turning data.
  • the milling data generation unit 233 generates a solid model of the turning shape by rotating the shape 360 degrees from the turning data stored in the turning data storage unit 232, and stores the solid model in the machining shape storage unit 219.
  • a milled shape obtained by removing the processed shape by difference calculation is generated.
  • FIG. 32A shows an example of a solid model of a turning shape generated by rotating the shape from the turning data by 360 degrees
  • FIG. 32B shows a difference calculation of the solid model of the turning shape from the processing shape. It is a figure which shows an example of the shape excepted.
  • surface processing data is generated as a direction which becomes a bottom surface when processing the surface in contact with the product shape from the milled shape with an end mill tool.
  • drilling data for drilling is generated from the component shape stored in the component shape storage unit 207.
  • the generated data is stored in the milling data storage unit 234.
  • a machining program that performs machining in the first step from the machining data stored in the turning data storage unit 232 and the milling data stored in the milling data storage unit 234 by the machining program generation unit 235;
  • the machining program for performing the machining for performing the second step is arranged in order and generated as one machining program.
  • the generated machining program is stored in the machining program storage unit 236.
  • the machining program includes material shape information and position information (sequence data), a machining method for a machining unit, machining condition information, tool information, machining shape information (sequence data), and the like.
  • the first step and the second step are performed in consideration of the characteristics of the turning cross-sectional shape from the turning cross-sectional shape generated by the turning cross-sectional shape generating means. It is possible to generate a machining program for machining so as not to leave uncut material at the boundary portion. In addition, even if overlapping is performed so that no uncut residue is generated at the boundary between the first step and the second step, the portion that is processed without being left uncut in the other step (for example, the portions described in FIGS. 20 and 21). By deleting, it is possible to reduce the number of machining locations as much as possible. Therefore, a small amount of machining is sufficient for each process, and a machining program with little waste (short machining time) can be generated.
  • Example 2 For example, when the tangent vector of the edge related to the process division as shown in FIG. 34A is from (1, 0, 0) to the + Z-axis direction, the first / second process machining shape generation means 227, the first process The unnecessary shape deleting means 229 and the second process unnecessary shape deleting means 230 generate the outer diameter first process cross-sectional shape as shown in FIGS. 33, 34, and 35.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generating means 227 uses the outer diameter part turning cross-sectional shape stored in the front surface, rear surface, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225 as the process division position storage unit.
  • the outer diameter side process division position stored in 217 is divided at a position obtained by adding the overlap amount stored in the parameter storage unit 204, and the shape located on the ⁇ Z axis side from this division position is temporarily set. Extracted as a one-process processed cross-sectional shape (step S1001).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at a position obtained by adding the overlap amount to the outer diameter side process division position in the cross-sectional shape.
  • FIG. 34A is a diagram showing an example of the outer diameter side process division position and a position obtained by adding an overlap amount to the outer diameter side process division position
  • FIG. 34B is an outer diameter portion machining. It is a figure which shows an example of the 1st process process cross-sectional shape which divided
  • FIG. 34C is a diagram illustrating an example of an edge that is in contact with the product shape in the first step processing cross-sectional shape.
  • an edge at the outer diameter side process division position is selected (step S1003).
  • FIG. 34 (d) is a diagram illustrating an example of an edge relating to the outer diameter side process division position.
  • an edge adjacent to an edge that is in contact with the product shape not selected in step S1003 is set as a shape-division selection edge (step S1004).
  • FIG. 35A is a diagram illustrating an example of an edge (a shape-division selection edge) adjacent to an edge in contact with a product shape not selected in step S1003 among the selected edges.
  • the direction vector at the process dividing position end point of the shape dividing selection edge is acquired (step S1005).
  • FIG. 35B is a diagram illustrating an example of shape division.
  • FIG. 35 (c) is a diagram showing an example of the extracted outer diameter portion first process machining cross-sectional shape.
  • the first / second process machining shape generation means 227, the first The process unnecessary shape deleting unit 229 and the second process unnecessary shape deleting unit 230 generate the second process processed cross-sectional shape as shown in FIGS. 36, 37 and 38.
  • the first / second process machining cross-sectional shape generation means 227 stores the outer diameter turning cross-sectional shape stored in the front, back, outer diameter, and inner diameter shape storage unit 225 in the process division position storage unit 217.
  • the process is divided at a position obtained by subtracting the overlap amount stored in the parameter storage unit 204 from the outer diameter side process division position, and a shape positioned on the + Z-axis side from this division position is extracted as a temporary second process machining cross-sectional shape. (Step S1101).
  • the shape division is performed, for example, by embedding a straight line parallel to the X axis at a position where the overlap amount is subtracted from the outer diameter side process division position in the cross-sectional shape.
  • FIG. 37A is a view showing an example of the outer diameter side process division position and a position obtained by subtracting the overlap amount from the outer diameter side process division position
  • FIG. 37B is an outer diameter portion machining. It is a figure which shows an example of the 2nd process process cross-sectional shape which divided
  • FIG. 37 (c) is a diagram showing an example of an edge in contact with the product shape in the second step processing cross-sectional shape.
  • the edge that corresponds to the outer diameter side process division position is selected (step S1103).
  • FIG. 37D is a diagram illustrating an example of an edge relating to the outer diameter side process dividing position.
  • an edge adjacent to an edge that is in contact with the product shape that has not been selected in S1103 is set as a selection edge for shape division (step S1104).
  • FIG. 38A is a diagram illustrating an example of an edge (a shape-division selection edge) adjacent to an edge in contact with a product shape not selected in S1103 among the selected edges.
  • the direction vector at the process dividing position end point of the shape dividing selection edge is acquired (step S1105).
  • a shape dividing edge is generated with (1.0,0.0,0.0) as the direction vector, and the shape is To divide.
  • the tangent direction vector is closer to the ⁇ Z direction from (1.0, 0.0, 0.0)
  • a shape dividing edge is generated using the tangent vector as the direction vector, and the shape is divided (step S1106).
  • FIG. 38B is a diagram illustrating an example of shape division.
  • FIG. 38C is a diagram illustrating an example of the extracted outer diameter second step processing cross-sectional shape.
  • the first / second step machining cross-section is taken into consideration from the turning cross-sectional shape generated by the turning cross-sectional shape generating means in consideration of the characteristics of the turning cross-sectional shape. Since it is possible to generate a shape, it is possible to generate a machining program that does not overlap when it is not necessary to overlap, and as a result, there is no remaining cutting and less waste (machining time is short). Can be generated.
  • the overlap amount is set by the operator from the parameter setting means 203.
  • the overlap amount determination means 226 is provided, and this overlap amount is set.
  • the determination unit 226 may automatically set the overlap amount.
  • FIG. 39 is a flowchart for explaining the operation of the overlap amount determining means 226.
  • the operation of the overlap amount determining means 226 will be described based on this.
  • it is determined by the overlap amount determination method set in the parameter storage unit whether the overlap amount is determined by the parameter or the overlap amount is determined from the tool to be used (step S1201).
  • the overlap amount is determined from the overlap amount parameter stored in the parameter storage unit 204 (step S1202).
  • the turning outer diameter shape is divided at the outer diameter side process division position stored in the process division position storage unit 217, and the shape on the ⁇ Z axis side is temporarily set.
  • the first process turning outer diameter shape is set, and the shape on the + Z-axis side is set as a temporary second process turning outer diameter shape (step S1203).
  • the processing unit that performs processing that matches the material material stored in the parameter storage unit 204 selects the tool in the first step, and then provisional Analyzing the outer diameter shape of the first process turning, selecting the tool with the cutting angle and the edge angle that minimizes the remaining uncut, and storing the tool edge R amount of the selected tool as the overlap amount of the first process turning outer diameter shape
  • the information is stored in the unit 204 (step S1204).
  • selecting a tool having a cutting angle and a cutting edge angle that minimizes the uncut residue means the following. That is, when turning is performed with a cutting angle and a cutting edge angle as shown in FIG. 40, it is not possible to cut more than the minor cutting edge angle, resulting in an uncut portion as shown in FIG. Therefore, it means selecting the tool with the smallest uncut residue from the combination of the position and shape of the machined tool, the cutting angle of the tool, and the edge angle. Further, the cutting edge R is a small round R at the cutting edge as shown in FIG. 40, and uncut material is generated by the cutting edge R.
  • the processing unit that performs processing that matches the material material stored in the parameter storage unit 204 selects the tool for the second step, and then provisional Analyzing the 2nd process turning outer diameter shape, selecting the tool with the cutting angle and cutting edge angle that minimizes the remaining uncut, and storing the tool edge R amount of the selected tool as the overlap amount of the 2nd process turning outer diameter shape
  • the information is stored in the unit 204 (step S1205).
  • the turning inner diameter shape is divided at the inner diameter side process division position stored in the process division position storage unit 217, and the shape on the ⁇ Z axis side is temporarily set.
  • the first process turning inner diameter shape is used, and the shape on the + Z-axis side is a provisional second process turning inner diameter shape (step S1206).
  • the processing unit that performs processing that matches the material material stored in the parameter storage unit 204 selects the tool in the first step, and then provisional
  • the first process turning inner diameter shape is analyzed, a tool having a cutting angle and a cutting edge angle that minimizes the uncut portion is selected, and the amount R of the selected tool is used as the overlap amount of the first process turning inner diameter shape. (Step S1207).
  • the processing unit that performs processing that matches the material material stored in the parameter storage unit 204 selects the tool for the second step, and then provisional
  • the second process turning inner diameter shape is analyzed, a tool having a cutting angle and a cutting edge angle that minimizes the uncut portion is selected, and the parameter storage unit 204 uses the cutting edge R amount of the selected tool as the overlap amount of the second process turning inner diameter shape. (Step S1208).
  • the overlap amount is determined from the tool data to be turned in consideration of the cross-sectional shape of the turning process. Can be set automatically.
  • the numerical control programming method and apparatus according to the present invention are suitable for use in generating a machining program having no uncut material.

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Abstract

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

Description

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

Claims (5)

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