JP2003177810A - Automatic programming device - Google Patents
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- JP2003177810A JP2003177810A JP2001374762A JP2001374762A JP2003177810A JP 2003177810 A JP2003177810 A JP 2003177810A JP 2001374762 A JP2001374762 A JP 2001374762A JP 2001374762 A JP2001374762 A JP 2001374762A JP 2003177810 A JP2003177810 A JP 2003177810A
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- data
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- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ工作機械の動
作を制御するＮＣプログラムを効率的に生成するために
使用される自動プログラミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述の自動プログラミング装置
は、入出力装置，製品形状データ記憶部，素材データ記
憶部，工具データ記憶部，加工条件データ記憶部，ＣＬ
データ生成部，ＮＣプログラム生成部，ＮＣプログラム
記憶部などから構成される。
【０００３】前記製品形状データ記憶部及び素材データ
記憶部には、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ
Ｄｅｓｉｇｎ）などからなる３次元モデルデータ生成装
置によって生成された製品及び素材の形状データが、前
記入出力装置を介してそれぞれ入力され、各々格納され
る。
【０００４】尚、前記形状データは、３次元空間内の座
標値で表される頂点データ、２つの頂点を結んで構成さ
れる稜線の方程式データ、前記稜線と前記２つの頂点と
を関連付ける稜線データ、稜線により囲まれて形成され
る面の方程式データ、及び前記面と前記稜線とを関連付
ける面データから構成される。
【０００５】前記工具データ記憶部には、ドリル，エン
ドミル，フェイスミルといった工具の種類、呼び寸法や
材質など、工具の諸元に関するデータが格納され、前記
加工条件データ記憶部には、加工条件に関するデータが
格納される。この加工条件データは、工具の送り量（例
えば、フェイスミルやエンドミルの場合には一刃当たり
の送り量、ドリルなどの場合には一回転当たりの送り
量）や切削速度などに関するデータであり、荒加工，仕
上加工といった加工工程、前記素材材質や前記工具材質
に応じて工具毎に設定される。
【０００６】前記ＣＬデータ生成部は、前記製品形状デ
ータ記憶部，素材データ記憶部，工具データ記憶部及び
加工条件データ記憶部に格納された各データを基にＣＬ
データを生成する。このＣＬデータは、少なくともワー
ク座標系における工具の移動位置、その送り速度及び回
転速度を含むデータからなる。
【０００７】具体的には、まず、製品形状データ記憶部
に格納された製品の形状データ、及び素材データ記憶部
に格納された素材形状データを基に、加工を要する部位
の形状特徴を抽出，認識し、認識した各加工部位につい
てその加工順序を決定する。
【０００８】次に、決定した加工順序に従って、各加工
部位毎に、素材データ記憶部に格納された素材材質デー
タを基に、工具データ記憶部に格納されたデータを参照
して、当該加工で使用する工具を設定する。
【０００９】次に、前記加工条件データ記憶部に格納さ
れたデータを参照して、各加工部位毎に、設定工具に応
じた加工条件を設定し、設定した加工条件を基に、当該
工具の回転速度及び送り速度に関するデータを生成する
とともに、ワーク座標系における工具の移動位置データ
を生成して、前記ＣＬデータとする。
【００１０】前記ＮＣプログラム生成部は、前記ＣＬデ
ータ生成部によって生成されたＣＬデータの前記ワーク
座標系に係る移動位置を、絶対座標系の移動位置に変換
して、ＮＣプログラムを生成する。そして、生成された
ＮＣプログラムは、前記ＮＣプログラム記憶部に格納さ
れ、前記入出力装置から適宜出力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、製品表面の
隅部や角部には、必ずといって言い程、傾斜面や曲面な
どの面取りが施される。そして、設計図においては、こ
の面取り部の諸元は、通常、図６及び図７に示すよう
に、傾斜面の場合にはその角度（θ）や切り込み量
（ｄ）で表され、曲面の場合には曲率半径（Ｒ）で表さ
れる。また、実際の加工では、当該面取り部は、その諸
元に応じて専用に設定された工具で加工される。
【００１２】そして、上記従来の製品形状データ記憶部
に格納される形状データでは、前記面取り部は、頂点デ
ータ，稜線の方程式データ，稜線データ，面の方程式デ
ータ及び面データによって表現される。
【００１３】ところが、このような面取り部の形状デー
タを基にして、上記ＣＬデータ生成部により、当該面取
り部のＣＬデータを生成すると、前記頂点データ，稜線
の方程式データ，稜線データ，面の方程式データや面デ
ータを基に当該面取り部の形状特徴を認識し、認識した
形状特徴に応じて使用工具及びその加工条件を設定する
とともに、当該工具のワーク座標系における移動位置デ
ータを生成するといった複雑な処理を行う必要があるた
め、迅速な処理を行うことができず、ＣＬデータの生成
に長時間を要するという問題がある。
【００１４】また、前記面取り部の全てについてその形
状を、上記データ構造によって表現すると、前記形状デ
ータ全体のデータ量がかなり多くなり、データの格納に
大容量の格納領域を要するといった不都合がある。
【００１５】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
であって、効率的にＮＣプログラムを生成することがで
きる自動プログラミング装置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明は、製品の形状を定義する形状デ
ータであって、３次元空間内の座標値で表される頂点デ
ータ、２つの頂点を結んで構成される稜線の方程式デー
タ、前記稜線と前記２つの頂点とを関連付ける稜線デー
タ、稜線により囲まれて形成される面の方程式データ、
及び前記面と前記稜線とを関連付ける面データを少なく
とも含んで構成される形状データと、面取りに関するデ
ータとを相互に関連付けて記憶する製品形状データ記憶
部と、素材の形状，材質といった諸元に関するデータを
記憶する素材データ記憶部と、工具の種別，寸法や材質
といった諸元に関するデータを記憶する工具データ記憶
部と、前記素材諸元及び工具諸元に応じて設定された加
工条件に関するデータを記憶する加工条件データ記憶部
と、前記製品形状データ記憶部に格納された前記形状デ
ータ及び面取りデータ、並びに、前記素材データ記憶
部，前記工具データ記憶部及び前記加工条件データ記憶
部に格納された各データを基に、加工領域を設定し、設
定した各加工領域について、該加工領域で使用する工
具、ワーク座標系における工具の移動位置、その送り速
度及び回転速度を含んで構成されるＣＬデータを生成す
るＣＬデータ生成部と、前記ＣＬデータ生成部により生
成されたＣＬデータの前記ワーク座標系の移動位置を、
絶対座標系の移動位置に変換してＮＣプログラムを生成
するＮＣプログラム生成部とを備えてなり、前記ＣＬデ
ータ生成部が、前記使用工具の設定の際に、前記面取り
データを基に、該面取り部の加工に使用する工具を、前
記工具データ記憶部に格納されたデータを参照して、選
択，設定するように構成されてなることを特徴とする自
動プログラミング装置に係る。
【００１７】この発明によれば、まず、前記製品形状デ
ータ記憶部には、製品の形状を定義する形状データであ
って、３次元空間内の座標値で表される頂点データ、２
つの頂点を結んで構成される稜線の方程式データ、前記
稜線と前記２つの頂点とを関連付ける稜線データ、稜線
により囲まれて形成される面の方程式データ、及び前記
面と前記稜線とを関連付ける面データを少なくとも含ん
で構成される形状データと、面取りに関するデータとが
相互に関連付けられて格納される。尚、面取りに関する
データとは、面取り部が傾斜面の場合にはその角度及び
切り込み量、曲面の場合には曲率半径に関するデータで
ある。
【００１８】また、前記素材データ記憶部には、素材の
形状や材質など、素材の諸元に関するデータが格納さ
れ、前記工具データ記憶部には、ドリル，エンドミル，
フェイスミルといった工具の種類，呼び寸法や材質な
ど、工具の諸元に関するデータが格納される。
【００１９】また、前記加工条件データ記憶部には、加
工条件に関するデータが格納される。この加工条件デー
タは、工具の送り量（例えば、フェイスミルやエンドミ
ルの場合には一刃当たりの送り量、ドリルなどの場合に
は一回転当たりの送り量）や切削速度などに関するデー
タであり、荒加工，仕上加工といった加工工程、前記素
材材質や前記工具材質に応じて工具毎に設定される。
【００２０】前記ＣＬデータ生成部は、前記製品形状デ
ータ記憶部，素材データ記憶部，工具データ記憶部及び
加工条件データ記憶部に格納された各データを基にＣＬ
データを生成する。このＣＬデータは、少なくともワー
ク座標系における工具の移動位置、その送り速度及び回
転速度を含むデータからなる。
【００２１】具体的には、まず、製品形状データ記憶部
に格納された形状データ及び面取りデータ、並びに素材
データ記憶部に格納された素材形状データを基に、加工
を要する部位の形状特徴を認識し、認識した各加工部位
についてその加工順序を決定する。その際、形状データ
に面取りデータが関連付けられている場合には、当該形
状データから認識される加工部位の隅部又は角部に、面
取りを付与すべきであることを認識して、面取りデータ
を基に、当該面取り部の形状特徴を認識する。
【００２２】次に、決定した加工順序に従って、各加工
部位毎に、素材データ記憶部に格納された素材材質デー
タを基に、工具データ記憶部に格納されたデータを参照
して、当該加工で使用する工具を設定する。尚、前記面
取り部については、当該面取り加工専用の工具を、前記
工具データ記憶部に格納された工具データを参照して、
設定する。
【００２３】次に、前記加工条件データ記憶部に格納さ
れたデータを参照して、各加工部位毎に、設定工具に応
じた加工条件を設定し、設定した加工条件を基に、当該
工具の回転速度及び送り速度に関するデータを生成する
とともに、ワーク座標系における工具の移動位置データ
を生成して、前記ＣＬデータとする。
【００２４】前記ＮＣプログラム生成部は、前記ＣＬデ
ータ生成部によって生成されたＣＬデータの前記ワーク
座標系に係る移動位置を、絶対座標系の移動位置に変換
して、ＮＣプログラムを生成する。
【００２５】尚、前記絶対座標系は、工作機械に対して
設定される固有の座標系であり、前記ワーク座標系は、
工作機械上で固定された素材に対し設定される座標系で
ある。
【００２６】このように、この自動プログラミング装置
によれば、形状データと関連付けられて前記製品形状デ
ータ記憶部に格納された面取りデータを基に、当該面取
り部の形状特徴を認識して、ＣＬデータを生成するよう
にしているので、上記従来例におけるような、前記面取
り部の形状データ、即ち、頂点データ，稜線の方程式デ
ータ，稜線データ，面の方程式データや面データといっ
たデータを基に、当該面取り部の形状特徴を認識すると
いった複雑な処理を行う必要がなく、ＣＬデータを迅速
に生成することができ、その効率化を図ることができ
る。
【００２７】また、面取りデータと形状データとが相互
に関連付けられて前記製品形状データ記憶部に格納され
るので、上記従来例のように、当該面取り部が、頂点デ
ータ，稜線の方程式データ，稜線データ，面の方程式デ
ータ及び面データから構成される形状データによって表
現される場合に比べて、当該製品形状を定義するための
前記形状データ全体のデータ量を格段に減少させること
ができる。このため、上記従来例におけるような、デー
タの格納に大容量の格納領域を要するといった不都合を
防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係る自動プログラミング装置の概略構成を
示したブロック図である。
【００２９】本例の自動プログラミング装置１は、ＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ，ＲＯＭやハードディスクなどから構成さ
れ、図１に示すように、製品形状データ記憶部１１，素
材データ記憶部１２，工具データ記憶部１３，加工条件
データ記憶部１４，ＣＬデータ生成部１５，ＣＬデータ
記憶部１６，工作機械データ記憶部１７，ＮＣプログラ
ム生成部１８，ＮＣプログラム記憶部１９などの各部か
らなる。
【００３０】そして、前記製品形状データ記憶部１１に
は、ＣＡＤ装置２１が接続され、前記素材データ記憶部
１２，工具データ記憶部１３，加工条件データ記憶部１
４及び工作機械データ記憶部１７には、入力装置２２が
接続され、前記ＮＣプログラム記憶部１９には、出力装
置２３が接続されている。
【００３１】前記製品形状データ記憶部１１には、前記
ＣＡＤ装置２１を用いて生成された製品の形状データ，
該形状データに関する位相データ及び面取りに関するデ
ータがそれぞれ相互に関連付けられて格納される。
【００３２】前記形状データは、製品の形状を定義する
ためのデータであり、３次元空間内の座標値で表される
頂点データ、２つの頂点を結んで構成される稜線の方程
式データ、前記稜線と前記２つの頂点とを関連付けた稜
線データ、稜線により囲まれて形成される面の方程式デ
ータ、及び前記面と前記稜線とを関連付けた面データな
どを含んで構成される。
【００３３】また、前記位相データは、前記稜線データ
とこの稜線を形成する面の面データとを関連付けるデー
タであって、前記面のどちら側に実体があるかを特定す
るためのデータである。また、前記面取りに関するデー
タとは、面取り部が傾斜面の場合にはその角度及び切り
込み量、曲面の場合には曲率半径に関するデータであ
る。
【００３４】例えば、図２に示すような直方体の角部
（例えば、稜線番号Ｅ１）に、図６に示すような面取り
（面取り角度θ＝６０度，切り込み量ｄ＝１ｍｍ）が付
加されている場合、その形状データ，面取りデータ及び
位相データは、図３に示すようなデータテーブルとして
前記製品形状データ記憶部１１に格納される。尚、この
場合においては、前記面取り角度（θ）及び切り込み量
（ｄ）と、稜線番号Ｅ１とが相互に関連付けられてい
る。また、前記形状データは、より具体的に示すと、図
４に示すようなデータテーブルとして格納される。
【００３５】前記素材データ記憶部１２には、素材の形
状や材質など、素材の諸元に関するデータが格納され、
前記工具データ記憶部１３には、ドリル，エンドミル，
フェイスミルといった工具の種類、呼び寸法や材質な
ど、工具の諸元に関するデータが格納される。
【００３６】また、前記加工条件データ記憶部１４に
は、加工条件に関するデータが格納される。この加工条
件データは、工具の送り量（例えば、フェイスミルやエ
ンドミルの場合には一刃当たりの送り量、ドリルなどの
場合には一回転当たりの送り量）や切削速度などに関す
るデータであり、荒加工，仕上加工といった加工工程、
前記素材材質や前記工具材質に応じて工具毎に設定され
る。
【００３７】尚、前記素材データ記憶部１２，前記工具
データ記憶部１３及び前記加工条件データ記憶部１４に
格納される各データは、前記入力装置２２を介して適宜
入力される。
【００３８】前記ＣＬデータ生成部１５は、前記製品形
状データ記憶部１１，前記素材データ記憶部１２，前記
工具データ記憶部１３及び前記加工条件データ記憶部１
４に格納された各データを基にＣＬデータを生成する。
このＣＬデータは、少なくともワーク座標系における工
具の移動位置、その送り速度及び回転速度を含むデータ
からなる。
【００３９】具体的には、ＣＬデータ生成部１５は、図
５に示した処理を実行する。尚、以下の説明では、図２
に示すような直方体を示した形状データであって、その
稜線データ（稜線番号Ｅ１）と面取りデータとが相互に
関連付けられている場合を一例として説明する。
【００４０】まず、ＣＬデータ生成部１５は、製品形状
データ記憶部１１に格納された形状データ，面取りデー
タ及び位相データを読み込むとともに（ステップＳ
１）、素材データ記憶部１２から素材の形状データと材
質データを読み込む（ステップＳ２）。
【００４１】次に、読み込んだ形状データ及び素材形状
データを基に、加工を要する部位及びその形状特徴を認
識し（ステップＳ３）、認識した各加工部位についてそ
の加工順序を決定する（ステップＳ４）。その際、形状
データに面取りデータが関連付けられている場合には、
当該形状データから認識される加工部位の隅部又は角部
に、面取りを付与すべきであることを認識して、前記位
相データ及び面取りデータを基に、当該面取り部の形状
特徴を認識する。例えば、図３及び図４に示した例で
は、稜線番号Ｅ１、これの位相データに関する面番号と
して面番号Ｆ１及び面番号Ｆ３、並びに前記稜線番号Ｅ
１に関する面取りデータとして面取り角度６０度及び切
り込み量１ｍｍが読み出され、稜線番号データ（Ｅ１）
を基に、当該面取り加工を行う部位が認識され、位相デ
ータに係る面番号データ（Ｆ１，Ｆ３）及び面取りデー
タから当該面取り部の形状特徴（面番号Ｆ１及び面番号
Ｆ３の２面で形成される角部に設けられる、面取り角度
６０度，切り込み量１ｍｍの面取り形状）が認識され
る。
【００４２】次に、カウンタｎを１にセットした後（ス
テップＳ５）、１番目の加工部位について、前記素材材
質データを基に、工具データ記憶部１３に記憶されたデ
ータを参照して、当該加工で使用する工具を設定する
（ステップＳ６）。例えば、面番号Ｆ１の面を加工する
場合には、使用工具としてフェイスミルやエンドミルな
どが設定され、稜線番号Ｅ１の面取り部を加工する場合
には、使用工具として面取り加工専用の工具が設定され
る。
【００４３】次に、前記素材材質データ及び使用工具に
係るデータを基に、加工条件データ記憶部１４に格納さ
れたデータを参照して、当該加工部位についての加工条
件を設定する（ステップＳ７）。
【００４４】そして、上記のようにして加工条件を設定
した後、設定した加工条件を基に、当該工具の回転速度
及び送り速度に関するデータを生成するとともに、ワー
ク座標系における工具の移動位置データを生成する（ス
テップＳ８）。尚、本例では、形状データに関する位相
データを持たせているので、この位相データを基に実体
が面のどちら側にあるかを容易に認識することができ
る。このため、前記面取り工具の移動位置データを生成
する際に、工具の配置位置を容易に設定することがで
き、その生成処理を簡易な手法で、しかも迅速に行うこ
とができる。
【００４５】以後、カウンタｎを更新しながら上記ステ
ップＳ６〜Ｓ８の処理を繰り返して、全ての加工部位に
ついて、ＣＬデータを生成した後（ステップＳ９，Ｓ１
０）、生成したＣＬデータをＣＬデータ記憶部１６に格
納して、処理を終了する（ステップＳ１１）。
【００４６】前記工作機械データ記憶部１７には、工作
機械の諸元に関するデータが格納される。この工作機械
データは、マシニングセンタ，旋盤といった工作機械の
種類や工作機械の構造などに関するデータであり、前記
入力装置２２を介して前記工作機械データ記憶部１７に
格納される。
【００４７】前記ＮＣプログラム生成部１８は、前記Ｃ
Ｌデータ記憶部１６に格納されたＣＬデータをＮＣプロ
グラムに変換する処理を行う。より具体的には、前記工
作機械データ記憶部１７に格納された工作機械データを
基に、ＣＬデータの前記ワーク座標系に係る移動位置を
絶対座標系の移動位置に変換して、ＮＣプログラムを生
成する。
【００４８】そして、このＮＣプログラム生成部１８に
よって生成されたＮＣプログラムが、前記ＮＣプログラ
ム記憶部１９に格納され、前記出力装置２３から適宜出
力される。
【００４９】尚、前記絶対座標系は、工作機械に対して
設定される固有の座標系であり、前記ワーク座標系は、
工作機械上で固定された素材に対し設定される座標系で
ある。
【００５０】斯くして、以上の構成を備えた本例の自動
プログラミング装置１によれば、前記ＣＬデータ生成部
１５において、前記製品形状データ記憶部１１に格納さ
れた形状データ，面取りデータ及び位相データ、並びに
前記素材データ記憶部１２，前記工具データ記憶部１３
及び前記加工条件データ記憶部１４に格納された各デー
タを基に、ＣＬデータが生成される。
【００５１】尚、前記ＣＬデータ生成の際、形状データ
に面取りデータが関連付けられている場合には、当該形
状データから面取りを行うべき加工部位が特定されると
ともに、前記位相データ及び面取りデータから当該面取
り部の形状特徴が認識され、これに応じた使用工具など
が設定される。
【００５２】そして、このようにして生成されたＣＬデ
ータが、前記ＮＣプログラム生成部１８によって、ＮＣ
プログラムに変換される。
【００５３】このように、この自動プログラミング装置
１によれば、前記製品形状データ記憶部１１に格納され
た位相データ及び形状データと関連付けられた面取りデ
ータを基に、当該面取り部の形状特徴を認識して、ＣＬ
データを生成するようにしているので、上記従来例にお
けるような、前記面取り部の形状データ、即ち、頂点デ
ータ，稜線の方程式データ，稜線データ，面の方程式デ
ータや面データといったデータを基に、当該面取り部の
形状特徴を認識するといった複雑な処理を行う必要がな
く、ＣＬデータを迅速に生成することができ、その効率
化を図ることができる。
【００５４】また、面取りデータと形状データとが相互
に関連付けられて前記製品形状データ記憶部１１に格納
されるので、上記従来のように、当該面取り部が、頂点
データ，稜線の方程式データ，稜線データ，面の方程式
データ及び面データから構成される形状データによって
表現される場合に比べて、当該製品形状を定義するため
の前記形状データ全体のデータ量を格段に減少させるこ
とができる。このため、上記従来例におけるような、デ
ータの格納に大容量の格納領域を要するといった不都合
を防止することができる。
【００５５】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明の取り得る具体的な態様は、何らこれに限
定されるものではない。
【００５６】例えば、上述の例においては、製品角部の
傾斜面についての場合を一例として説明したが、これに
限られるものではなく、例えば、製品隅部の曲面部につ
いても同様に適用することができる。この場合、当該曲
面部の曲率半径に応じた呼び径のボールエンドミルなど
を使用工具として設定するように構成すれば良い。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic programming device used to efficiently generate an NC program for controlling the operation of an NC machine tool. 2. Description of the Related Art Conventionally, the above-mentioned automatic programming apparatus includes an input / output device, a product shape data storage, a material data storage, a tool data storage, a machining condition data storage, a CL.
It comprises a data generation unit, NC program generation unit, NC program storage unit, and the like. The product shape data storage unit and the material data storage unit have a CAD (Computer Aided).
Product and material shape data generated by a three-dimensional model data generation device such as Design) are input via the input / output device and stored. The shape data includes vertex data represented by coordinate values in a three-dimensional space, equation data of an edge formed by connecting two vertices, and edge data relating the edge to the two vertices. , And equation data of a surface formed by being surrounded by the ridge line, and surface data for associating the surface with the ridge line. [0005] The tool data storage section stores data relating to the specifications of the tool, such as the type, nominal size, and material of the tool such as a drill, an end mill, and a face mill, and the processing condition data storage section stores the processing conditions. Data is stored. This processing condition data is data relating to the feed amount of the tool (for example, the feed amount per tooth in the case of a face mill or an end mill, the feed amount per rotation in the case of a drill, etc.), cutting speed, and the like. It is set for each tool in accordance with machining steps such as rough machining and finish machining, the material material and the tool material. [0006] The CL data generation unit performs CL based on each data stored in the product shape data storage unit, the material data storage unit, the tool data storage unit, and the processing condition data storage unit.
Generate data. The CL data includes data including at least the moving position of the tool in the work coordinate system, the feed speed and the rotational speed. More specifically, first, based on the product shape data stored in the product shape data storage unit and the material shape data stored in the material data storage unit, the shape characteristics of a part requiring processing are extracted, Recognize and determine the processing order for each recognized processing part. [0008] Next, in accordance with the determined machining order, for each machining site, based on the material material data stored in the material data storage unit, the data stored in the tool data storage unit is referred to, and the machining is performed. Set the tool to be used. Next, by referring to the data stored in the machining condition data storage section, machining conditions corresponding to the set tool are set for each machining portion, and based on the set machining conditions, the machining condition of the tool is determined. In addition to generating data on the rotation speed and the feed speed, data on the movement position of the tool in the work coordinate system is generated and used as the CL data. The NC program generator converts the CL data generated by the CL data generator into a moving position in the absolute coordinate system, and generates an NC program. Then, the generated NC program is stored in the NC program storage unit, and is appropriately output from the input / output device. [0011] By the way, the corners and corners of the product surface are necessarily chamfered such as inclined surfaces and curved surfaces. In the design drawing, the specifications of the chamfered portion are usually represented by the angle (θ) and the cut amount (d) in the case of the inclined surface, as shown in FIGS. In this case, it is represented by a radius of curvature (R). Further, in actual machining, the chamfered portion is machined with a tool set specifically for the specifications. In the shape data stored in the conventional product shape data storage section, the chamfered section is represented by vertex data, ridge equation data, ridge data, face equation data, and face data. However, when CL data of the chamfered portion is generated by the CL data generating portion based on the shape data of the chamfered portion, the vertex data, the equation data of the edge line, the edge line data, and the equation of the surface are obtained. Recognizing the shape characteristics of the chamfered part based on the data and surface data, setting the tool to be used and its machining conditions according to the recognized shape characteristic, and generating the movement position data of the tool in the work coordinate system However, there is a problem that it is not possible to perform quick processing and it takes a long time to generate CL data. Further, if the shapes of all the chamfered parts are expressed by the above data structure, there is a disadvantage that the data amount of the entire shape data becomes considerably large and a large capacity storage area is required to store the data. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an automatic programming device capable of efficiently generating an NC program. Means for Solving the Problems and Their Effects The present invention for attaining the above object is directed to shape data for defining a shape of a product, the vertex being represented by coordinate values in a three-dimensional space. Data, equation data of an edge formed by connecting two vertices, edge data for associating the edge with the two vertices, equation data of a surface surrounded by the edges,
A product shape data storage unit that stores shape data including at least surface data for associating the surface with the ridge line, and data related to chamfering, and data related to specifications such as shape and material of the material. , A tool data storage unit for storing data relating to specifications such as tool type, dimensions and material, and data relating to machining conditions set in accordance with the material specifications and tool specifications. A machining condition data storage unit, the shape data and the chamfer data stored in the product shape data storage unit, and each of the material data storage unit, the tool data storage unit, and the machining condition data storage unit. Based on the data, the machining area is set, and for each set machining area, the tool used in the machining area and the workpiece coordinate system are used. That the movement position of the tool, the CL data generating unit that generates CL data configured to include the feed rate and the rotational speed, the moving position of the work coordinate system of the CL data generated by the CL data generating unit,
An NC program generator for generating an NC program by converting to a movement position in an absolute coordinate system, wherein the CL data generator performs the chamfering based on the chamfering data when setting the tool to be used. The present invention relates to an automatic programming device configured to select and set a tool to be used for machining a part with reference to data stored in the tool data storage unit. According to the present invention, first, the product shape data storage unit stores vertex data, which is defined by coordinate values in a three-dimensional space, as shape data defining a product shape.
Equation data of an edge formed by connecting two vertices, edge data associating the edge with the two vertices, equation data of a surface formed by being surrounded by the edge, and surface data associating the surface with the edge And data related to chamfering are stored in association with each other. The data related to chamfering is data relating to the angle and the amount of cut when the chamfered portion is an inclined surface, and data relating to the radius of curvature when the chamfered portion is a curved surface. The material data storage unit stores data relating to the specifications of the material, such as the shape and material of the material, and the tool data storage unit stores drills, end mills,
Stores data related to the specifications of the tool, such as the type of the tool such as a face mill, nominal dimensions and materials. The processing condition data storage section stores data relating to processing conditions. This processing condition data is data relating to the feed amount of the tool (for example, the feed amount per tooth in the case of a face mill or an end mill, the feed amount per rotation in the case of a drill, etc.), cutting speed, and the like. It is set for each tool in accordance with machining steps such as rough machining and finish machining, the material material and the tool material. The CL data generating section performs CL based on each data stored in the product shape data storage section, material data storage section, tool data storage section and machining condition data storage section.
Generate data. The CL data includes data including at least the moving position of the tool in the work coordinate system, the feed speed and the rotational speed. More specifically, first, based on the shape data and chamfer data stored in the product shape data storage unit and the material shape data stored in the material data storage unit, the shape characteristics of the part requiring processing are recognized. Then, the processing order is determined for each recognized processing portion. At this time, if the chamfer data is associated with the shape data, it is recognized that the chamfer should be given to the corner or corner of the machining portion recognized from the shape data, and the chamfer data is Based on this, the shape characteristics of the chamfered part are recognized. Next, based on the material data stored in the material data storage unit, the data stored in the tool data storage unit is referred to for each processing site in accordance with the determined processing sequence, and Set the tool to be used. In addition, regarding the chamfering part, the tool dedicated to the chamfering processing is referred to with reference to the tool data stored in the tool data storage unit,
Set. Next, by referring to the data stored in the machining condition data storage section, machining conditions corresponding to the set tool are set for each machining portion, and based on the set machining conditions, the machining condition of the tool is determined. In addition to generating data on the rotation speed and the feed speed, data on the movement position of the tool in the work coordinate system is generated and used as the CL data. The NC program generator converts the CL data generated by the CL data generator into a moving position in the work coordinate system into an absolute coordinate system to generate an NC program. The absolute coordinate system is a unique coordinate system set for a machine tool, and the work coordinate system is
This is a coordinate system set for a material fixed on a machine tool. As described above, according to this automatic programming device, the shape characteristics of the chamfered part are recognized based on the chamfered data stored in the product shape data storage part in association with the shape data, and the CL data is obtained. Is generated based on the shape data of the chamfered portion, that is, the data such as the vertex data, the equation data of the ridge line, the ridge line data, the equation data of the face, and the face data as in the above-described conventional example. There is no need to perform complicated processing such as recognizing the shape characteristics of the chamfered portion, CL data can be generated quickly, and the efficiency can be improved. Also, since the chamfer data and the shape data are stored in the product shape data storage section in association with each other, the chamfer section can store the vertex data, the equation data of the ridge line, and the ridge line as in the above-described conventional example. As compared with the case where the product data is expressed by shape data composed of data, surface equation data and surface data, the data amount of the entire shape data for defining the product shape can be remarkably reduced. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience of requiring a large-capacity storage area for storing data as in the above-described conventional example. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an automatic programming device according to an embodiment of the present invention. The automatic programming device 1 of the present embodiment has a CP
U, RAM, ROM, hard disk, etc., as shown in FIG. 1, a product shape data storage unit 11, a material data storage unit 12, a tool data storage unit 13, a machining condition data storage unit 14, a CL data generation unit 15 , CL data storage unit 16, machine tool data storage unit 17, NC program generation unit 18, NC program storage unit 19, and the like. A CAD device 21 is connected to the product shape data storage unit 11, and the material data storage unit 12, the tool data storage unit 13, the machining condition data storage unit 1
4 and the machine tool data storage unit 17 are connected to an input device 22, and the NC program storage unit 19 is connected to an output device 23. The product shape data storage section 11 stores product shape data generated by using the CAD device 21,
Phase data related to the shape data and data related to chamfering are stored in association with each other. The shape data is data for defining the shape of a product, and includes vertex data represented by coordinate values in a three-dimensional space, equation data of a ridge connecting two vertices, And the two vertices, edge data associated with the edge, equation data of a surface surrounded by the edge, and surface data associated with the surface and the edge. The phase data is data for associating the ridge line data with the surface data of a surface forming the ridge line, and is data for specifying which side of the surface has an entity. The data related to the chamfer is an angle and a cut amount when the chamfer is an inclined surface, and data regarding a radius of curvature when the chamfer is a curved surface. For example, a chamfer (chamfer angle θ = 60 degrees, cut amount d = 1 mm) as shown in FIG. 6 is added to a corner (for example, ridge line number E1) of a rectangular parallelepiped as shown in FIG. In this case, the shape data, chamfer data and phase data are stored in the product shape data storage unit 11 as a data table as shown in FIG. In this case, the chamfer angle (θ) and the cut amount (d) are associated with the ridgeline number E1. More specifically, the shape data is stored as a data table as shown in FIG. The material data storage section 12 stores data relating to the specifications of the material, such as the shape and material of the material.
The tool data storage unit 13 includes a drill, an end mill,
Stores data on the specifications of the tool, such as the type of tool such as a face mill, nominal dimensions and materials. The processing condition data storage section 14 stores data relating to processing conditions. This processing condition data is data relating to the feed amount of the tool (for example, the feed amount per tooth in the case of a face mill or an end mill, the feed amount per rotation in the case of a drill, etc.), cutting speed, and the like. Machining processes such as roughing and finishing,
It is set for each tool according to the material material and the tool material. The data stored in the material data storage unit 12, the tool data storage unit 13, and the machining condition data storage unit 14 are appropriately input via the input device 22. The CL data generation unit 15 includes the product shape data storage unit 11, the material data storage unit 12, the tool data storage unit 13, and the machining condition data storage unit 1.
The CL data is generated based on each data stored in No.4.
The CL data includes data including at least the moving position of the tool in the work coordinate system, the feed speed and the rotational speed. More specifically, the CL data generator 15 executes the processing shown in FIG. In the following description, FIG.
The following describes, as an example, a case in which the edge data (edge number E1) and the chamfer data are associated with each other as shape data indicating a rectangular parallelepiped as shown in FIG. First, the CL data generation unit 15 reads the shape data, chamfer data, and phase data stored in the product shape data storage unit 11 (Step S).
1) The material shape data and material data are read from the material data storage unit 12 (step S2). Next, based on the read shape data and material shape data, a part requiring processing and its shape characteristic are recognized (step S3), and a processing order is determined for each recognized processing part (step S4). . At this time, if the chamfer data is associated with the shape data,
Recognizing that a chamfer should be given to a corner or a corner of a machining portion recognized from the shape data, and recognizing a shape characteristic of the chamfered part based on the phase data and the chamfer data. For example, in the example shown in FIGS. 3 and 4, the ridge line number E1, the surface numbers F1 and F3 as the surface numbers related to the phase data thereof, and the ridge line number E1
The chamfer angle 60 degrees and the cut amount 1 mm are read out as the chamfer data relating to No. 1 and the ridge line number data (E1)
The part to be chamfered is recognized on the basis of the surface number data (F1, F3) related to the phase data and the shape characteristic of the chamfered part (formed on the two faces of the face number F1 and the face number F3) from the chamfer data. (A chamfered angle of 60 degrees and a cut-in amount of 1 mm) provided at the corners of the corners are recognized. Next, after the counter n is set to 1 (step S5), the first machined part is referred to the data stored in the tool data storage unit 13 based on the material data, and The tool used in the processing is set (step S6). For example, when machining the face with the face number F1, a face mill or an end mill is set as a tool to be used, and when machining a chamfered part with the ridge line number E1, a tool dedicated to chamfering is set as a tool to be used. You. Next, based on the material material data and the data on the tool to be used, the processing conditions for the processing portion are set by referring to the data stored in the processing condition data storage section 14 (step S7). . After setting the machining conditions as described above, based on the set machining conditions, data relating to the rotation speed and feed speed of the tool is generated, and the movement position data of the tool in the workpiece coordinate system is generated. It is generated (step S8). In this example, since the phase data relating to the shape data is provided, it is possible to easily recognize which side of the surface the entity is on the basis of the phase data. For this reason, when generating the movement position data of the chamfering tool, the arrangement position of the tool can be easily set, and the generation processing can be performed quickly with a simple method. Thereafter, the processing of steps S6 to S8 is repeated while updating the counter n, and CL data is generated for all the processed parts (steps S9 and S1).
0), the generated CL data is stored in the CL data storage unit 16, and the process ends (step S11). The machine tool data storage section 17 stores data relating to the specifications of the machine tool. The machine tool data is data on the type of machine tool such as a machining center and a lathe and the structure of the machine tool, and is stored in the machine tool data storage unit 17 via the input device 22. The NC program generating unit 18
A process of converting the CL data stored in the L data storage unit 16 into an NC program is performed. More specifically, based on the machine tool data stored in the machine tool data storage unit 17, the moving position of the CL data on the work coordinate system is converted into the moving position on the absolute coordinate system, and the NC program is converted. Generate. The NC program generated by the NC program generator 18 is stored in the NC program storage 19 and output from the output device 23 as needed. The absolute coordinate system is a unique coordinate system set for a machine tool, and the work coordinate system is
This is a coordinate system set for a material fixed on a machine tool. Thus, according to the automatic programming apparatus 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the CL data generation unit 15 causes the shape data, the chamfer data and the phase data stored in the product shape data storage unit 11 to be stored. Data, the material data storage unit 12, the tool data storage unit 13
Then, CL data is generated based on each data stored in the processing condition data storage unit 14. When the CL data is generated, if the chamfering data is associated with the shape data, a machining part to be chamfered is specified from the shape data, and the chamfered data is determined from the phase data and the chamfering data. The shape characteristic of the chamfered part is recognized, and a tool to be used and the like are set accordingly. The CL data generated in this manner is transmitted to the NC program generator 18 by the NC program generator 18.
Converted to a program. As described above, according to the automatic programming device 1, based on the chamfer data associated with the phase data and the shape data stored in the product shape data storage unit 11, the shape characteristics of the chamfer unit are recognized. Then CL
Since data is generated, the shape data of the chamfered portion as in the conventional example described above, that is, data such as vertex data, equation data of edges, edge data, equation data of faces, and data such as face data are obtained. There is no need to perform complicated processing such as recognizing the shape characteristics of the chamfered portion, CL data can be quickly generated, and the efficiency can be improved. Further, since the chamfer data and the shape data are stored in the product shape data storage section 11 in association with each other, the chamfer section can store the vertex data, the equation data of the ridge line, the ridge line data as in the conventional case. As compared with the case where the product data is expressed by shape data composed of data, surface equation data and surface data, the data amount of the entire shape data for defining the product shape can be remarkably reduced. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience of requiring a large-capacity storage area for storing data as in the above-described conventional example. As described above, one embodiment of the present invention has been described. However, specific embodiments that the present invention can take are not limited thereto. For example, in the above-described example, the case of the inclined surface of the product corner has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the same applies to the curved surface of the product corner. Can be. In this case, a configuration may be adopted in which a ball end mill or the like having a nominal diameter corresponding to the radius of curvature of the curved surface portion is set as a tool to be used.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動プログラミング
装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態における形状データを説明するため
の説明図である。
【図３】本実施形態の製品形状データ記憶部に格納され
る形状データ，面取りデータ及び位相データのデータ構
成を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態の製品形状データ記憶部に格納され
る形状データのデータ構成を示した説明図である。
【図５】本実施形態のＣＬデータ生成部における処理手
順を示したフローチャートである。
【図６】面取りの一例を説明するための説明図である。
【図７】面取りの一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 自動プログラミング装置
１１ 製品形状データ記憶部
１２ 素材データ記憶部
１３ 工具データ記憶部
１４ 加工条件データ記憶部
１５ ＣＬデータ生成部
１６ ＣＬデータ記憶部
１７ 工作機械データ記憶部
１８ ＮＣプログラム生成部
１９ ＮＣプログラム記憶部
２１ ＣＡＤ装置
２２ 入力装置
２３ 出力装置BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an automatic programming device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining shape data according to the embodiment; FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a data configuration of shape data, chamfer data, and phase data stored in a product shape data storage unit of the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a data configuration of shape data stored in a product shape data storage unit of the embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in a CL data generation unit of the embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of chamfering. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of chamfering. [Description of Signs] 1 Automatic programming device 11 Product shape data storage unit 12 Material data storage unit 13 Tool data storage unit 14 Processing condition data storage unit 15 CL data generation unit 16 CL data storage unit 17 Machine tool data storage unit 18 NC program Generation unit 19 NC program storage unit 21 CAD device 22 Input device 23 Output device
Claims (1)
て、３次元空間内の座標値で表される頂点データ、２つ
の頂点を結んで構成される稜線の方程式データ、前記稜
線と前記２つの頂点とを関連付ける稜線データ、稜線に
より囲まれて形成される面の方程式データ、及び前記面
と前記稜線とを関連付ける面データを少なくとも含んで
構成される形状データと、面取りに関するデータとを相
互に関連付けて記憶する製品形状データ記憶部と、 素材の形状，材質といった諸元に関するデータを記憶す
る素材データ記憶部と、 工具の種別，寸法や材質といった諸元に関するデータを
記憶する工具データ記憶部と、 前記素材諸元及び工具諸元に応じて設定された加工条件
に関するデータを記憶する加工条件データ記憶部と、 前記製品形状データ記憶部に格納された前記形状データ
及び面取りデータ、並びに、前記素材データ記憶部，前
記工具データ記憶部及び前記加工条件データ記憶部に格
納された各データを基に、加工領域を設定し、設定した
各加工領域について、該加工領域で使用する工具、ワー
ク座標系における工具の移動位置、その送り速度及び回
転速度を含んで構成されるＣＬデータを生成するＣＬデ
ータ生成部と、 前記ＣＬデータ生成部により生成されたＣＬデータの前
記ワーク座標系の移動位置を、絶対座標系の移動位置に
変換してＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成
部とを備えてなり、 前記ＣＬデータ生成部が、前記使用工具の設定の際に、
前記面取りデータを基に、該面取り部の加工に使用する
工具を、前記工具データ記憶部に格納されたデータを参
照して、選択，設定するように構成されてなることを特
徴とする自動プログラミング装置。Claims 1. Shape data defining a shape of a product, which is vertex data represented by coordinate values in a three-dimensional space, and equation data of a ridge line formed by connecting two vertices. Shape data configured to include at least edge data for associating the edge with the two vertices, equation data of a surface formed by being surrounded by the edge, and surface data for associating the surface with the edge; Product data storage unit that stores data related to each other, such as the shape and material of the material, and data related to data such as the type, dimensions, and material of the tool. A machining condition data storage unit for storing data relating to machining conditions set in accordance with the material specifications and the tool specifications; A machining area is set based on the shape data and the chamfer data stored in the product shape data storage, and each data stored in the material data storage, the tool data storage, and the processing condition data storage. A CL data generating unit that generates CL data including a tool to be used in the processing area, a movement position of the tool in the work coordinate system, a feed speed and a rotation speed for each of the set processing areas, An NC program generating unit that converts a moving position of the CL data generated by the CL data generating unit in the work coordinate system into a moving position in an absolute coordinate system to generate an NC program; However, when setting the tool to be used,
Automatic programming, characterized in that a tool to be used for machining the chamfered portion is selected and set based on the chamfered data with reference to data stored in the tool data storage portion. apparatus.
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