CN1797248A - 孔加工用nc程序生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的孔加工用NC程序生成装置，包括：工具信息存储单元，该单元内存储有包含用于孔加工的工具的种类以及工具尺寸的工具信息；形状识别处理单元，该单元基于上述CAD数据提取构成孔加工形状的圆柱面或圆锥面的局部形状；加工方法决定单元，该单元通过判别上述局部形状的特征生成孔加工形状模式，基于该孔加工形状模式决定加工方法；工具决定单元，该单元参照上述工具信息选择与所决定的加工方法相对应的工具；工具路径决定单元，该单元针对所选择的所有工具决定工具路径；以及NC程序生成单元，该单元基于所决定的工具路径生成一系列的NC程序。

Description

孔加工用NC程序生成装置
技术领域
本发明涉及孔加工用NC程序生成装置，特别涉及基于CAD数据自动生成孔加工用数值控制(NC)程序的装置。
背景技术
特开平6-170692号公报中所记载的孔加工用NC程序生成装置从孔加工形状的CAD数据识别包含在该孔加工形状中的倒角形状，基于所识别的倒角形状来决定孔加工的方法。另外在上述公报中记载着根据孔加工形状的CAD数据中所包含的孔的内径以及深度、在该孔的开口边缘形成的倒角形状的数据，来选择孔加工的方法。例如，对于没有倒角形状的孔选择钻孔加工，对于形成有倒角形状的孔在进行钻孔加工后选择铰孔加工。然后，根据所选择的孔加工的方法决定工具的类别(钻孔或者铰孔)。
由于现有的孔加工用NC程序生成装置仅根据有无倒角形状和倒角角度来选择孔加工的方法，因此存在着不能处理镙孔、带缘孔等各种类型的孔加工以及复杂的孔加工形状的问题。
发明内容
本发明为解决上述现有装置中的问题点而作出的，其第一目的在于提供不仅可进行钻孔、铰孔加工，还可处理镙孔和带缘孔等各种孔加工的孔加工用NC程序生成装置。
并且，其第二目的在于提供还可应对复杂的孔加工形状的孔加工用NC程序生成装置。
本发明的孔加工用NC程序生成装置，具有：工具信息存储单元，该单元内存储有包含孔加工中所用工具的种类以及工具尺寸的工具信息；形状识别处理单元，该单元基于上述CAD数据，提取构成包含在加工对象物体中的孔加工形状的圆柱面或者圆锥面的局部形状；加工方法决定单元，该单元针对由上述形状识别处理单元提取的孔加工形状，通过判断上述局部形状的特征而生成孔加工形状模式，根据该孔加工形式模式决定加工方法；工具决定单元，该单元参照上述工具信息选择与由上述加工方法决定单元决定的加工方法相对应的工具；工具路径决定单元，该单元针对由上述工具决定单元选择的所有工具决定工具路径；以及NC程序生成单元，该单元基于由上述工具路径决定单元决定的工具路径生成一系列的NC程序。
根据本发明的孔加工用NC程序生成装置，基于CAD数据，提取由圆柱面或圆锥面所组成的局部形状构成的孔加工形状，判断上述局部形状的特征，生成孔加工形状的模式，由该孔加工形状模式决定加工方法，选择与所决定的加工方法相对应的工具，因此可应对各种各样的孔加工。
并且，生成构成一个孔加工形状的多个孔加工形状模式，针对所生成的各个孔加工形状模式决定加工方法，因此也可应对复杂的孔加工形状。
附图说明
图1为示出了本发明的孔加工用NC程序生成装置的一个实施例的方框图。
图2为示出了用于决定加工方法的一系列的工序的流程图。
图3为示出了孔加工形状的一例的图。
图4为示出了孔加工形状的一例的图。
图5为示出了标识符对应表的一例的图。
图6为示出了孔加工形状模式的一例的图。
图7为示出了加工方法对应表的一例的图。
图8为示出了孔加工形状模式与加工方法的关系的一例的图。
图9为示出了孔加工形状模式与加工方法的关系的一例的图。
具体实施方式
图1为示出了本发明的孔加工用NC程序生成装置的构成的方框图。图1中所示的孔加工用NC程序生成装置1包括形状识别处理单元2、加工方法决定单元3、模式识别信息存储单元41、工具信息存储单元42、工具和工具路径决定单元5和NC程序生成单元6。图1中所示孔加工用NC程序生成装置1由微机构成，模式识别信息存储单元41和工具信息存储单元42均由微机的存储器构成。
形状识别处理单元2从三维CAD数据100识别加工对象物体的加工形状，根据所识别的形状特别确定孔加工形状。图3为示出了由形状识别处理单元2生成的加工对象物体的形状的一例的图。图3中所示加工对象物体具有由a和b所标示的两个孔加工形状。形状识别处理单元2通过将排列在同一轴上的圆柱面和圆锥面作为一个孔加工形状进行提取来特别确定孔加工形状。如图3所示的孔加工形状由圆柱面和圆锥面的至少一个构成。以下将构成该孔加工形状的圆柱面和圆锥面称为局部形状。
CAD数据100包含局部形状的尺寸即构成孔加工形状的圆柱面的内径和深度、圆锥面的深度和顶角、以及螺纹牙、铰孔这样的局部形状的加工信息。
加工方法决定单元3进行下面说明的的处理来决定由形状识别处理单元2提取的孔加工形状的加工方法。
加工方法决定单元3首先判别构成形状识别处理单元2提取的孔加工形状的局部形状的特征。局部形状中，顶角为90°的圆锥面视为倒角。图4为示出了由多个局部形状构成的孔加工形状的例子的图。图4(a)中所示的孔加工形状在按照从上面到孔底的方向来判别局部形状的情形下，按照“圆锥(倒角)→圆柱→圆锥”的顺序被识别。同样，图4(b)中所示的孔加工形状按照“圆锥(倒角)→圆柱(螺纹牙)→圆锥”的顺序、图4(c)中所示的孔加工形状按照“圆锥(倒角)→圆柱→圆柱→圆锥”的顺序识别局部形状。
加工方法决定单元3生成通过标识符表示出所判别的局部形状的孔加工形状模式。图5为示出了局部形状和标识符之间的对应关系的标识符对应表。图5所示的对应表存储在模式识别信息存储单元41中。
图6为示出了孔加工形状模式的例子的图。图6(a)中所示的孔加工形状模式是“oct”，图6(b)中所示的孔加工形状模式是“oCt”，图6(c)中所示的孔加工形状模式是“occt”。此处，按照从孔加工形状的上面到孔底的顺序配置局部形状的标识符从而生成孔加工形状模式。
加工方法决定单元3基于孔加工形状模式来决定加工方法。图7为示出了孔加工形状模式和加工方法之间的关系的加工方法对应表。图7所示的加工方法对应表与图5所示的标识符对应表一起存储在模式识别信息存储单元41中。加工方法决定单元3参照加工方法对应表选择与孔加工形状模式对应的加工方法。
图8为示出了孔加工形状和加工方法之间的关系的图。针对图8(a)所示的孔加工形状选择钻孔加工，针对图8(b)所示的孔加工形状选择镙孔加工，针对图8(c)所示的孔加工形状选择带缘孔加工。
工具和工具路径决定单元5根据由加工方法决定单元3决定的加工方法以及包含在CAD数据中的孔加工形状的尺寸信息(圆柱的内径和深度、规定圆锥形状的数据(例如，深度、顶角等)等的局部形状的尺寸)，选择加工必需的工具，决定所选工具的移动路径。
用于各个加工方法的工具是固定的，例如，钻孔加工的情况下使用钻孔工具，镙孔加工的情况下使用钻孔工具和镙孔工具，铰孔加工的情况下使用钻孔工具和铰孔工具，带缘孔加工的情况下使用钻孔工具和立铣刀等。除了这些工具之外，根据需要添加用于定位的定位工具。并且，在三维CAD数据100中包含倒角信息(顶角为90°的圆锥面)的情况下，或者在孔加工形状模式中存在表示倒角的标识符o的情况下添加倒角工具。
例如，针对图8(a)所示的孔加工形状选择用于进行钻孔加工和倒角的钻孔工具和倒角工具。针对图8(b)所示的孔加工形状选择用于进行镙孔加工和倒角的钻孔工具、镙孔工具以及倒角工具。针对图8(c)所示的孔加工形状选择用于进行带缘孔加工和倒角的钻孔工具、立铣工具以及倒角工具。
加工方法决定单元3对孔加工形状的加工方法的决定、工具和工具路径决定单元5对工具的选择以及针对所选工具的工具路径的决定是针对由形状识别处理单元2提取的所有的孔加工形状执行的。此时，对于具有相同加工形状的多个孔，以利用共用工具进行连续加工的方式决定工具路径。
NC程序生成单元6基于从工具和工具路径决定单元5所得的工具信息和工具路径生成一系列的NC程序，输出给NC工作机械200的控制部分。此时，在NC程序里附有工具转速的指定、工具快速进给指令等各种控制数据。
图2为详细地示出了加工方法决定单元3中一系列的处理工序的流程图。如前面说明的那样，加工方法决定单元3参照存储在模式识别信息存储单元41中的加工方法对应表(图7)，决定由形状识别处理单元2特别确定的孔加工形状300的加工方法(ST1)。然后判断是否决定了加工方法(ST2)，在决定了加工方法的情况下进入ST7，结束处理。另一方面，在孔加工形状复杂、无法决定加工方法的情况下进行ST3～ST6的处理。即，从孔底侧开始进行局部形状的判别(ST3)，决定与所判别的局部形状相对应的加工方法(ST6)。然后判断是否决定了加工方法(ST5)。在不能决定加工方法的情况下返回ST3。在决定了加工方法的情况下，判断是否决定了孔加工形状整体的加工方法(ST6)。
图9为用于说明决定复杂孔加工形状的加工方法的处理工序的图。对于图9(a)所示孔底侧的圆锥的局部形状赋予标识符“t”(ST3)。然而由于孔加工形状模式“t”不包含在加工方法对应表(图7)中，在ST4中无法决定加工方法。因此，在ST5中判断结果为“否”、返回ST3。在ST3中如图9(b)所示，判别出作为下一个局部形状的圆柱面“c”，得到孔加工形状模式“ct”。基于加工方法对应表，对于该孔加工形状模式“ct”选择钻孔加工(ST4)。这样，ST5中的判定结果为“是”，进入ST6。在ST6中，判断是否决定了孔加工形状整体的加工方法。在该情况下，由于是“否”，返回到ST3，对于其余的局部形状也同样地进行判别。即，如图9(c)所示，判别作为下一个局部形状的圆锥“t”，得到孔加工形状模式“t”(ST3)。然而，孔加工形状模式“t”不包含在加工方法对应表中，因此在ST4中无法决定加工方法。所以，在ST5中判定结果为“否”，返回ST3。在ST3中如图9(d)所示，判别作为下一个局部形状的圆柱面“c”，得到孔加工形状模式“ct”。对于该孔加工形状模式“ct”，基于加工方法对应表选择钻孔加工(ST4)。这样，在ST5和ST6中的判定结果为“是”，处理结束。结果是，图9的孔加工形状被分割为由直径和长度不同的圆柱以及圆锥所组成的两个孔加工形状部分，对于备部分选择使用不同钻孔工具的钻孔加工。
如图9所示，生成构成一个孔加工形状的多个孔加工形状模式，针对所生成的各个孔加工形状模式决定加工方法，从而对于复杂的孔加工形状也可决定加工方法。
并且，也可决定从孔上面侧的局部形状开始依次进行孔加工形状模式的识别后围起来的方法。
在上述说明中，局部形状中将顶角为90°的圆锥面视为倒角，然而也可将顶角为90°以外的圆锥视为倒角。另外，标识符也可使用英文以外的文字，也可使用标识符以外的符号表示孔加工形状的模式。
以上说明的本发明的孔加工用NC程序生成装置，包括：工具信息存储单元，该单元内存储有针对为了孔加工而可装配的所有工具，包括工具的种类以及工具尺寸的工具信息；形状识别处理单元，该单元基于上述CAD数据识别加工对象物体的加工形状，提取该加工形状内所包含的、由存在于同一轴上的圆柱面或圆锥面的局部形状所构成的孔加工形状；加工方法决定单元，该单元针对由上述形状识别处理单元提取的孔加工形状，通过判别上述局部形状的特征而生成孔加工形状模式，基于该孔加工形状模式决定加工方法；工具选择单元，该单元参照上述工具信息选择与上述加工方法决定单元所决定的加工方法相对应的工具；工具路径决定单元，该单元针对上述工具决定单元所选择的所有工具决定工具路径；以及NC程序生成单元，该单元基于上述工具路径决定单元所决定的工具路径生成一系列的NC程序。
因此，本发明的孔加工用NC程序生成装置不仅可处理钻孔、铰孔，还可处理镙孔、带缘孔等各种各样的孔加工。
并且，因为加工方法决定单元3按顺序反复进行取得孔加工形状的一部分的模式、决定孔加工形状的一部分的加工方法的操作，以多个方法的组合来决定孔加工形状的加工方法，因此可处理复杂的孔加工形状。

Claims (3)

1.一种孔加工用NC程度生成装置，基于CAD数据生成孔加工用NC程序，其特征在于包括：
工具信息存储单元，该单元内存储有包含用于孔加工的工具的种类以及工具尺寸的工具信息，
形状识别处理单元，该单元基于上述CAD数据，提取构成在加工对象物体中所包含的孔加工形状的圆柱面或圆锥面的局部形状，
加工方法决定单元，该单元针对由上述形状识别处理单元提取的孔加工形状，通过判别上述局部形状的特征而生成孔加工形状模式，基于该孔加工形状模式决定加工方法，
工具决定单元，该单元参照上述工具信息选择与由上述加工方法决定单元所决定的加工方法相对应的工具，
工具路径决定单元，该单元针对由上述工具决定单元所选择的所有工具决定工具路径，以及
NC程序生成单元，该单元基于由上述工具路径决定单元所决定的工具路径生成一系列的NC程序。
2.根据权利要求1所述的孔加工用NC程序生成装置，其特征在于：上述CAD数据包含上述局部形状的尺寸、以及局部形状的加工信息，上述加工方法决定单元基于上述局部形状的加工信息决定加工方法，上述工具决定单元选择与由上述加工方法决定单元所决定的加工方法和上述局部形状的尺寸相对应的工具。
3.根据权利要求1所述的孔加工用NC程序生成装置，其特征在于：加工方法决定单元基于上述局部形状的特征的判别结果，生成构成一个孔加工形状的多个孔加工形状模式，针对所生成的各孔加工形状模式决定加工方法。
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