JP2011016220A - プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋削加工及びミーリング加工をワークに施すためのＮＣプログラムを簡単且つ効率的に生成することができるプログラミング装置を提供する。
【解決手段】プログラミング装置１は、３次元モデルデータを基に複数の加工領域を認識する加工領域認識部１３と、ワークをその軸線方向に分割して得られる複数の構造体を設定するワーク分割部１４と、各加工領域間の接続関係を認識する接続関係認識部１５と、各構造体の加工領域に対応した、旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方を認識して、各構造体，加工領域，加工種別及び接続関係が関連付けられた加工領域リストを生成する加工領域リスト生成部１７と、各加工領域について、その旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方に対応した加工工程を設定する加工工程設定部２０と、ＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成部２２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋削加工及びミーリング加工を実施可能な工作機械に用いられてワークに旋削加工及びミーリング加工を施すためのＮＣプログラムを生成するプログラミング装置に関する。

ワークを加工するためのＮＣプログラムを生成するプログラミング装置として、従来、例えば、特開２００８−８７１４７号公報に開示されたものが提案されている。このプログラミング装置は、ワークの３次元モデルデータを基に、工作機械で外周加工，内周加工及び穴加工などに係る旋削加工をワークに施すためのＮＣプログラムを生成するというものである。

特開２００８−８７１４７号公報

工作機械における加工には、上記旋削加工の他、平面加工，ポケット加工及び穴加工などに係るミーリング加工があり、ワークには、旋削加工だけでなく、ミーリング加工を施す場合もある。

しかしながら、上述したプログラミング装置では、旋削加工用のＮＣプログラムしか生成することができないため、旋削加工とミーリング加工の両方を施すワークについては、ＮＣプログラムを生成することができない。

また、旋削加工とミーリング加工の両方をワークに施す場合、旋削加工の加工領域については、上述のようなプログラミング装置で旋削加工用のＮＣプログラムを生成して加工し、ミーリング加工の加工領域については、上述とは別のプログラミング装置でミーリング加工用のＮＣプログラムを生成して加工するといったことも考えられるが、このようにしたのでは、面倒なばかりでなく、オペレータのミスが起こる可能性もある。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、旋削加工及びミーリング加工をワークに施すためのＮＣプログラムを簡単且つ効率的に生成することができるプログラミング装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
旋削加工及びミーリング加工をワークに施すためのＮＣプログラムを生成するプログラミング装置であって、
ワーク加工後の形状を表した３次元モデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータを基に、加工すべき領域たる複数の加工領域を認識する加工領域認識部と、
前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、前記加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、１つ以上の前記加工領域が含まれ、前記ワークをその軸線方向に分割して得られる複数の構造体を設定するワーク分割部と、
前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、前記加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、前記各加工領域間の接続関係を認識する接続関係認識部と、
前記加工領域認識部によって認識された加工領域、前記ワーク分割部によって設定された各構造体、及び前記接続関係認識部によって認識された接続関係を基に、前記各構造体について、これに含まれる加工領域に対応した、旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方を認識して、前記各構造体，加工領域，加工種別及び接続関係が関連付けられた加工領域リストを生成する加工領域リスト生成部と、
前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストを基に、前記各加工領域について、その旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工のいずれか一方に係る加工種別に対応した加工工程を設定する加工工程設定部と、
前記加工工程設定部によって設定された加工工程を基に、前記ＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成部と、
前記ＮＣプログラム生成部によって生成されたＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶部とを備えていることを特徴とするプログラミング装置に係る。

この発明によれば、まず、モデルデータ記憶部に格納された、旋削加工及びミーリング加工が施された後の形状を表すワークの３次元モデルデータを基に、加工領域認識部によって、加工すべき領域たる複数の加工領域が認識され、次に、モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、ワーク分割部によって、１つ以上の加工領域が含まれ、ワークをその軸線方向に分割して得られる複数の構造体が設定され、また、モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、接続関係認識部によって各加工領域間の接続関係が認識される。

この後、加工領域認識部によって認識された加工領域、ワーク分割部によって設定された各構造体、及び接続関係認識部によって認識された接続関係を基に、加工領域リスト生成部により、各構造体について、これに含まれる加工領域に対応した、旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方が認識されて、各構造体，加工領域，加工種別及び加工領域相互間の接続関係が関連付けられた加工領域リストが生成される。

尚、前記加工種別には、例えば、外周加工，内周加工，平面加工，ポケット加工及び穴加工などが挙げられ、そのうち、平面加工及びポケット加工はミーリング加工に属し、外周加工，内周加工及び穴加工は旋削加工に属す場合もミーリング加工に属す場合もある。また、外周加工，内周加工及び穴加工が旋削加工及びミーリング加工のどちらに属すかは、外周加工，内周加工及び穴加工に係る加工領域の軸線（外周加工，内周加工及び穴加工によって形成される外周面，内周面及び穴の軸線）とワークの軸線とが一致しているか否かを確認することで判別される。即ち、一致しているときには旋削加工に属すと、一致していないときにはミーリング加工に属すと判断される。

次に、加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストを基に、加工工程設定部により、各加工領域について、その加工種別に対応した加工工程が設定される。具体的には、加工種別が旋削加工に係る加工であるときには、この旋削加工に係る加工に対応した加工工程が設定され、加工種別がミーリング加工に係る加工であるときには、このミーリング加工に係る加工に対応した加工工程が設定される。

そして、設定された加工工程を基に、ＮＣプログラム生成部によってＮＣプログラムが生成され、生成されたＮＣプログラムがＮＣプログラム記憶部に格納される。

このように、本発明に係るプログラミング装置によれば、旋削加工及びミーリング加工を施すワークの３次元モデルデータを基に、該ワークの全加工領域を纏めた加工領域リストを生成し、生成した加工領域リストを基に加工工程を設定してＮＣプログラムを生成しているので、旋削加工とミーリング加工の両方を施すワークを加工するためのＮＣプログラムを、オペレータの手を煩わせることなく、簡単且つ効率的に生成することができる。

尚、前記加工領域リスト生成部によって生成される加工領域リストは、少なくとも、前記各構造体とこれに含まれる加工領域との間の関係、及び前記各加工領域間の関係が、前記各構造体が兄弟関係、且つ前記構造体が親で該構造体に含まれる加工領域が子となる親子関係のツリー構造で表されたデータ構造に構成されていても良い。

また、前記加工工程設定部は、前記加工領域の、ミーリング加工に係る加工種別に対応した加工工程を設定するに当たり、前記構造体の外周面を構成する平面に係る加工領域については、該ミーリング加工によって加工される加工領域を含んだ旋削加工形状に旋削加工により加工した後、前記ミーリング加工によって前記加工領域を加工する加工工程を設定するように構成されていても良い。ここで、前記旋削加工形状とは、ミーリング加工によって加工される加工領域の内、ワークの軸線と垂直な平面において該ワークの中心との間の距離が最も離れている点をワークの軸線回りに回転させて得られる形状などのことであり、ミーリング加工後に得られる形状まで加工されないような形状となっている。

また、前記プログラミング装置は、前記加工領域認識部によって認識された加工領域と、前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストとを基に、前記各加工領域について、これに対応した座標系を設定する座標系設定部を更に備え、前記加工工程設定部は、前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストと、前記座標系設定部によって設定された座標系とを基に、前記各加工領域について、その旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方に対応した加工工程を設定するように構成されていても良い。

また、前記プログラミング装置は、前記加工工程設定部によって設定された加工工程を基に、前記各加工工程の実行順序を最終決定する加工順序決定部を更に備え、前記ＮＣプログラム生成部は、前記加工工程設定部によって設定された加工工程と、前記加工順序決定部によって最終決定された加工順序とを基に、前記ＮＣプログラムを生成するように構成されていても良い。

以上のように、本発明に係るプログラミング装置によれば、旋削加工及びミーリング加工をワークに施すためのＮＣプログラムを簡単且つ効率的に生成することができる。

本発明の一実施形態に係るプログラミング装置などの概略構成を示したブロック図である。 ワーク加工後の形状（製品形状）を示した斜視図である。 ワーク加工前の形状（素材形状）を示した斜視図である。 ワークの分割について説明するための説明図である。 本実施形態の加工領域リスト生成部における一連の処理を示したフローチャートである。 本実施形態の加工領域リスト生成部によって生成される加工領域リストのデータ構造を示した説明図である。 本実施形態においてワークを加工する一連の加工工程を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係る加工領域リストのデータ構造を示した説明図である。 本発明の他の実施形態においてワークを加工する一連の加工工程を示した説明図である。

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。尚、本例では、図２に示すような形状にワークを加工するためのＮＣプログラムを生成する場合を一例に挙げて説明する。

図１に示すように、本例のプログラミング装置１は、製品形状データ記憶部１１，素材形状データ記憶部１２，加工領域認識部１３，ワーク分割部１４，接続関係認識部１５，第１加工情報データベース１６，加工領域リスト生成部１７，座標系設定部１８，第２加工情報データベース１９，加工工程設定部２０，加工順序決定部２１，ＮＣプログラム生成部２２及びＮＣプログラム記憶部２３を備えており、例えば、複合加工型のＮＣ旋盤で旋削加工及びミーリング加工を行うためのＮＣプログラムを生成する。

尚、前記ＮＣ旋盤は、その詳しい説明を省略するが、水平に設けられ、ワークの一端を保持可能な第１主軸と、第１主軸と対向するように且つ同軸に設けられ、ワークの他端を保持可能な第２主軸と、外周加工，内周加工，平面加工，ポケット加工及び穴加工といったミーリング加工を行うための回転工具を保持する第１刃物台と、外周加工，内周加工及び穴加工といった旋削加工を行うための非回転工具を保持する第２刃物台などを主要構成として備えており、第１主軸及び／又は第２主軸に保持されたワークと、第１刃物台及び第２刃物台に保持された工具との相対運動によりワークを加工する。

前記製品形状データ記憶部１１には、モデルデータ生成装置３１により生成された製品形状を表す３次元モデルデータ、即ち、ワーク加工後の形状を表す３次元モデルデータが格納される。尚、本例では、ワークＷの加工後の形状が図２に示すような形状であるものとする。また、３次元モデルデータは、３次元モデルに係るワークＷの軸線Ｏ_１が前記主軸の軸線と一致するように設定されている。また、前記モデルデータ生成装置３１の具体例としては、何ら限定されるものではないが、例えば、ソリッドモデルの３次元モデルデータを生成可能なＣＡＤ装置が挙げられる。

前記素材形状データ記憶部１２には、モデルデータ生成装置３１により生成された素材形状を表す３次元モデルデータ、即ち、ワーク加工前の形状を表す３次元モデルデータが格納される。或いは、ワーク加工前の寸法が図示しない入力装置から入力され、これが素材形状として格納される。尚、本例において、ワークＷの加工前の形状は図３に示すような形状であるものとする。また、符号Ｏ_１は、上記と同様、ワークＷの軸線を示す。

前記加工領域認識部１３は、前記製品形状データ記憶部１１及び素材形状データ記憶部１２に格納されたデータを基に、ワーク加工前の形状とワーク加工後の形状とを比較して、加工すべき領域たる複数の加工領域を認識する。この加工領域は、例えば、加工前と加工後の形状の差分を算出することで求められる。

具体的には、加工領域として、図２に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７が認識される。加工領域Ｅ_１は、六角錐台の外周面（６つの平面）であり、加工領域Ｅ_２は、六角錐台の上面に形成される円形の凹部であり、加工領域Ｅ_３は、六角錐台の外周面を構成する平面の１つに形成される丸穴であり、加工領域Ｅ_４は、六角柱の外周面（６つの平面）であり、加工領域Ｅ_５は、六角柱の外周面を構成する平面の１つに形成される丸穴であり、加工領域Ｅ_６は、円筒形状の外周面であり、加工領域Ｅ_７は、円筒形状の外周面に形成される丸穴である。

前記ワーク分割部１４は、前記製品形状データ記憶部１１に格納された３次元モデルデータと、前記加工領域認識部１３によって認識された加工領域とを基に、加工領域が１つ以上含まれ、ワークＷをその軸線Ｏ_１方向に分割して得られる複数の構造体を設定する。例えば、図４に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５を含む構造体Ｓ_１と、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７を含む構造体Ｓ_２とに大きく分けられ、構造体Ｓ_１は、更に、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３を含む構造体Ｓ_１Ａと、加工領域Ｅ_４，Ｅ_５を含む構造体Ｓ_１Ｂとに分けられる。

前記接続関係認識部１５は、前記製品形状データ記憶部１１に格納された３次元モデルデータと、前記加工領域認識部１３によって認識された加工領域とを基に、各加工領域間の接続関係を認識する。

前記接続関係とは、例えば、どの加工領域とどの加工領域が隣接しているかや、どの加工領域上にどの加工領域が存在しているかといったことであり、本例では、加工領域Ｅ_１と加工領域Ｅ_４が隣接していることや、加工領域Ｅ_４と加工領域Ｅ_７が隣接していること、加工領域Ｅ_２が加工領域Ｅ_１に係る六角錐台の上面に形成されること、加工領域Ｅ_３が加工領域Ｅ_１に形成されること、加工領域Ｅ_５が加工領域Ｅ_４に形成されること、加工領域Ｅ_７が加工領域Ｅ_６に形成されることなどが認識される。

前記第１加工情報データベース１６には、各種の加工領域に対応した加工種別を判別するための情報や、各種の加工領域を加工する際の加工順序を決定するための情報といった加工情報が格納されている。尚、加工種別としては、例えば、旋削加工に係る外周加工，内周加工及び穴加工や、ミーリング加工に係る外周加工，内周加工，平面加工，ポケット加工及び穴加工などが挙げられる。

前記加工領域リスト生成部１７は、前記加工領域認識部１３によって認識された加工領域、前記ワーク分割部１４によって設定された各構造体、前記接続関係認識部１５によって認識された接続関係、及び前記第１加工情報データベース１６に格納された加工情報を基に、図５に示すような一連の処理を実行して加工領域リストを生成する。

即ち、加工領域リスト生成部１７は、まず、加工領域認識部１３によって認識された加工領域、ワーク分割部１４によって設定された各構造体、接続関係認識部１５によって認識された接続関係、及び第１加工情報データベース１６に格納された加工情報を認識した後（ステップＳ１）、カウンタｍ＝１に設定し（ステップＳ２）、ｍ番目の構造体に含まれる加工領域を認識する（ステップＳ３）。

次に、カウンタｎ＝１に設定した後（ステップＳ４）、前記認識した加工領域，各構造体及び接続関係を基に、カウンタｎを更新しながら、ｍ番目の構造体に含まれるすべての加工領域について、各加工領域に対応した加工種別をそれぞれ認識する（ステップＳ５〜Ｓ７）。

例えば、加工領域が円筒形状であり、該加工領域を表すエレメント（モデル構成要素）の軸線がワーク（主軸）の軸線と一致しているときには、旋削加工に係る外周加工又は内周加工と認識され、加工領域が穴形状であり、該加工領域を表すエレメント（モデル構成要素）の軸線がワーク（主軸）の軸線と一致しているときには、旋削加工に係る穴加工と認識され、一方、加工領域が円筒形状，穴形状又は凹部形状であり、該加工領域を表すエレメント（モデル構成要素）の軸線がワーク（主軸）の軸線と一致していないときにはミーリング加工に係る外周加工，内周加工，穴加工又はポケット加工と認識され、加工領域が平面形状であるときには、ミーリング加工に係る平面加工と認識される。

そして、ｍ番目の構造体に含まれるすべての加工領域について加工種別を認識すると、前記認識した加工領域，接続関係，加工情報及び加工種別を基に、これらの加工領域の加工順序を決定した後（ステップＳ８）、カウンタｍを更新しながら、すべての構造体について同様の処理を実施する（ステップＳ３〜Ｓ１０）。

尚、本例では、１番目の構造体Ｓ_１Ａに含まれる加工領域として加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が認識され、２番目の構造体Ｓ_１Ｂに含まれる加工領域として加工領域Ｅ_４，Ｅ_５が認識され、３番目の構造体Ｓ_２に含まれる加工領域として加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が認識される。また、加工領域Ｅ_１の加工種別は平面加工且つミーリング加工と、加工領域Ｅ_２の加工種別は内周加工且つ旋削加工と、加工領域Ｅ_３の加工種別は穴加工且つミーリング加工と、加工領域Ｅ_４の加工種別は平面加工且つミーリング加工と、加工領域Ｅ_５の加工種別は穴加工且つミーリング加工と、加工領域Ｅ_６の加工種別は外周加工且つ旋削加工と、加工領域Ｅ_７の加工種別は穴加工且つミーリング加工と認識される。更に、構造体Ｓ_１Ａに含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３の加工順序は、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３の接続関係などから、例えば、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３の順番と、構造体Ｓ_１Ｂに含まれる加工領域Ｅ_４，Ｅ_５の加工順序は、加工領域Ｅ_４，Ｅ_５の接続関係などから、例えば、加工領域Ｅ_４，Ｅ_５の順番と、構造体Ｓ_２に含まれる加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の加工順序は、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の接続関係などから、例えば、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の順番と決定される。

この後、前記認識した加工領域，各構造体，接続関係及び加工種別、並びに前記決定した加工順序を基に、加工領域リストを生成する（ステップＳ１１）。この加工領域リストは、例えば、図６に示すように、ワークが根ノードと、ワークが親で各構造体Ｓ_１，Ｓ_２が子となる親子関係と、各構造体Ｓ_１，Ｓ_２が兄弟関係と、構造体Ｓ_１が親で各構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂが子となる親子関係と、各構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂが兄弟関係と、構造体Ｓ_１Ａが親で各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が子となる親子関係と、各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が兄弟関係と、構造体Ｓ_１Ｂが親で各加工領域Ｅ_４，Ｅ_５が子となる親子関係と、各加工領域Ｅ_４，Ｅ_５が兄弟関係と、構造体Ｓ_２が親で各加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が子となる親子関係と、各加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が兄弟関係となったツリー構造で表されるデータ構造に構成されている。

尚、図６では、構造体Ｓ_１が第１ブロック、構造体Ｓ_２が第２ブロック、構造体Ｓ_１Ａが第１Ａブロック、構造体Ｓ_１Ｂが第１Ｂブロック、加工領域Ｅ_１がエレメントＥ_１、加工領域Ｅ_２がエレメントＥ_２、加工領域Ｅ_３がエレメントＥ_３、加工領域Ｅ_４がエレメントＥ_４、加工領域Ｅ_５がエレメントＥ_５、加工領域Ｅ_６がエレメントＥ_６、加工領域Ｅ_７がエレメントＥ_７と表現されている。また、各ブロックＳ_１，Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２及び各エレメントＥ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７には、ＩＤ番号，子ＩＤ番号及び兄弟ＩＤ番号などが設定され、各ブロックＳ_１，Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２及び各エレメントＥ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７が関連付けられている。また、エレメントＥ_１，Ｅ_２，Ｅ_３、エレメントＥ_４，Ｅ_５、及びエレメントＥ_６，Ｅ_７は決定された加工順序に従うようにＩＤ番号が振られている。

前記座標系設定部１８は、前記加工領域認識部１３によって認識された加工領域と、前記加工領域リスト生成部１７によって生成された加工領域リストとを基に、加工領域とこれに対応した加工種別とを認識して、各加工領域について、これに対応した座標系を設定する。

例えば、図２に示すように、平面加工且つミーリング加工に係る加工領域Ｅ_１，Ｅ_４については、加工領域Ｅ_１，Ｅ_４を表すエレメントの平面と直交するようにＺ_１軸，Ｚ_４軸が設定される。図示はしていないが、このＺ_１軸，Ｚ_４軸は六角錐台及び六角柱の６つの平面それぞれに設定される。また、穴加工且つミーリング加工に係る加工領域Ｅ_３，Ｅ_５，Ｅ_７については、加工領域Ｅ_３，Ｅ_５，Ｅ_７を表すエレメントの穴の軸線と平行にＺ_３軸，Ｚ_５軸，Ｚ_７軸が設定される。これらＺ_１軸，Ｚ_３軸，Ｚ_４軸，Ｚ_５軸，Ｚ_７軸は直交３軸を構成する軸の１つであり、第１刃物台に保持された回転工具の軸線と平行になる軸である。尚、内周加工且つ旋削加工に係る加工領域Ｅ_２、及び外周加工且つ旋削加工に係る加工領域Ｅ_６については、加工領域を表すエレメントの軸線がワークの軸線Ｏ_１と一致しているため、新たに座標系は設定されない。したがって、加工領域を表すエレメントの軸線がワークの軸線Ｏ_１と一致していない加工領域について座標系が設定される。

前記第２加工情報データベース１９には、加工種別に対応した加工工程を設定するための加工情報が格納される。この加工情報には、例えば、工具や加工条件、前記ＮＣ旋盤（例えば、軸構成など）に関する情報が含まれる。

前記加工工程設定部２０は、前記加工領域リスト生成部１７によって生成された加工領域リストと、前記座標系設定部１８によって設定された座標系と、前記第２加工情報データベース１９に格納された加工情報とを基に、各加工領域についてその加工種別に対応した加工工程を設定する。

具体的には、加工領域リストの各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７の加工種別を参照して、対応した加工工程を設定し、設定した加工工程を基に加工開始から加工終了に至るまでの一連の加工工程を設定する。その際、構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２に含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７の加工順序はＩＤ番号の順とされる。即ち、構造体Ｓ_１Ａに含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３の加工順序は加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３の順番と、構造体Ｓ_１Ｂに含まれる加工領域Ｅ_４，Ｅ_５の加工順序は加工領域Ｅ_４，Ｅ_５の順番と、構造体Ｓ_２に含まれる加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の加工順序は加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の順番となるように加工工程が設定される。

また、構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂの外周面を構成する、ミーリング加工且つ平面加工に係る加工領域Ｅ_１，Ｅ_４については、ミーリング加工によって加工される加工領域Ｅ_１，Ｅ_４を含んだ旋削加工形状に旋削加工により加工した後、ミーリング加工によって加工領域Ｅ_１，Ｅ_４を加工するような加工工程が設定される。即ち、構造体Ｓ_１に含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の加工の際、まず、加工領域Ｅ_１，Ｅ_４に対応する部分に荒加工が実施される。

尚、前記旋削加工形状とは、ミーリング加工によって加工される加工領域Ｅ_１，Ｅ_４の内、ワークＷ（構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ）の軸線と垂直な平面において、該ワークＷ（構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ）の中心との間の距離が最も離れている点をワークＷ（構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ）の軸線回りに回転させて得られる形状のことであり、ミーリング加工後に得られる形状まで加工されないような形状である。本例では、構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂの断面形状が六角形であるので、例えば、その頂点をワークＷの軸線回りに回転させて得られる形状となる。即ち、加工領域Ｅ_１に対応した部分は円錐台状、加工領域Ｅ_４に対応した部分は円柱状となる。

前記加工順序決定部２１は、前記加工工程設定部２０によって設定された加工工程を基に、各加工工程の実行順序を最終決定する。具体的には、各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７に設定された座標系や、各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７の加工種別などが考慮されて各加工工程の実行順序が最終決定される。

本例では、例えば、各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７が順次加工されるように各加工工程の実行順序が決定される。即ち、まず、図７（ａ）に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_４に対応する部分が荒加工され、次に、図７（ｂ）〜図７（ｄ）に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が順次加工された後、図７（ｅ）及び図７（ｆ）に示すように、加工領域Ｅ_４，Ｅ_５が順次加工され、ついで、図７（ｇ）及び図７（ｈ）に示すように、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が順次加工されるような順序に決定される。

前記ＮＣプログラム生成部２２は、前記加工工程設定部２０によって設定された加工工程と、前記加工順序決定部２１によって最終決定された加工順序とを基に前記ＮＣプログラムを生成し、生成したＮＣプログラムを前記ＮＣプログラム記憶部２３に格納する。そして、ＮＣプログラム記憶部２３に格納されたＮＣプログラムが出力装置３２により出力される。

以上のように構成された本例のプログラミング装置１によれば、製品形状データ記憶部１１にワーク加工後の形状を表す３次元モデルデータが格納され、素材形状データ記憶部１２にワーク加工前の形状が格納され、第１加工情報データベース１６及び第２加工情報データベース１９に加工情報がそれぞれ格納される。

そして、製品形状データ記憶部１１及び素材形状データ記憶部１２に格納されたデータを基に、加工領域認識部１３によって複数の加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７が認識され、製品形状データ記憶部１１に格納された３次元モデルデータと、加工領域認識部１３によって認識された加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７とを基に、ワーク分割部１４によって複数の構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２が設定され、製品形状データ記憶部１１に格納された３次元モデルデータと、加工領域認識部１３によって認識された加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７とを基に、接続関係認識部１５によって各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７間の接続関係が認識される。

この後、加工領域認識部１３によって認識された加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７、ワーク分割部１４によって設定された構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２、接続関係認識部１５によって認識された接続関係、及び第１加工情報データベース１６に格納された加工情報を基に、加工領域リスト生成部１７によって、構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_２、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７、加工種別及び加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７相互間の接続関係が関連付けられたツリー構造の加工領域リストが生成される。

ついで、加工領域認識部１３によって認識された加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_６，Ｅ_７と、加工領域リスト生成部１７によって生成された加工領域リストとを基に、座標系設定部１８によって各加工領域Ｅ_１，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５，Ｅ_７について座標系が設定され、加工領域リスト生成部１７によって生成された加工領域リストと、座標系設定部１８によって設定された座標系と、第２加工情報データベース１９に格納された加工情報とを基に、加工工程設定部２０によって加工工程が設定され、加工工程設定部２０によって設定された加工工程を基に、加工順序決定部２１によって各加工工程の実行順序が最終決定される。

そして、加工工程設定部２０によって設定された加工工程と、加工順序決定部２１によって最終決定された加工順序とを基に、ＮＣプログラム生成部２２によってＮＣプログラムが生成され、生成されたＮＣプログラムがＮＣプログラム記憶部２３に格納される。

斯くして、本例のプログラミング装置１によれば、旋削加工及びミーリング加工を施すワークＷの３次元モデルデータを基に、該ワークＷの全加工領域を纏めた加工領域リストを生成し、生成した加工領域リストを基に加工工程を設定してＮＣプログラムを生成しているので、旋削加工とミーリング加工の両方を施すワークＷを加工するためのＮＣプログラムを、オペレータの手を煩わせることなく、簡単且つ効率的に生成することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採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。

上例では、前記ワーク分割部１４によって設定された構造体Ｓ_１が更に構造体Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂに分けられていたが、必ずしも分けられていなくても良い。この場合、前記加工領域リスト生成部１７では、１番目の構造体Ｓ_１に含まれる加工領域として加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５が認識され、２番目の構造体Ｓ_２に含まれる加工領域として加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が認識される。また、構造体Ｓ_１に含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の加工順序は、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の接続関係などから、例えば、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の順番と、構造体Ｓ_２に含まれる加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の加工順序は、上記と同様、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の順番と決定される。

また、生成される加工領域リストは、例えば、図８に示すように、ワークが根ノードと、ワークが親で各構造体Ｓ_１，Ｓ_２が子となる親子関係と、各構造体Ｓ_１，Ｓ_２が兄弟関係と、構造体Ｓ_１が親で各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５が子となる親子関係と、各加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５が兄弟関係と、構造体Ｓ_２が親で各加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が子となる親子関係と、各加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が兄弟関係となったツリー構造で表されるデータ構造に構成される。エレメントＥ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５、及びエレメントＥ_６，Ｅ_７には決定された加工順序に従うようにＩＤ番号が振られている。

また、前記加工工程設定部２０では、構造体Ｓ_１に含まれる加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の加工順序が加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_４，Ｅ_５の順番と、構造体Ｓ_２に含まれる加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の加工順序が加工領域Ｅ_６，Ｅ_７の順番となるように加工工程が設定され、また、構造体Ｓ_１の外周面を構成する、ミーリング加工且つ平面加工に係る加工領域Ｅ_１，Ｅ_４については、加工領域Ｅ_１，Ｅ_４に対応する部分が円柱状の形状となるように荒加工が実施されるように加工工程が設定される。

更に、前記加工順序決定部２１では、まず、図９（ａ）に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_４に対応する部分が加工され、次に、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、加工領域Ｅ_４，Ｅ_５が順次加工された後、図９（ｄ）〜図９（ｆ）に示すように、加工領域Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が順次加工され、ついで、図９（ｇ）及び図９（ｈ）に示すように、加工領域Ｅ_６，Ｅ_７が順次加工されるような順序に決定される。

また、例えば、ワークＷが２つの構造体に分けられ、一方の構造体の外周面を構成する加工領域が前記主軸の軸線と一致する円筒面であり、もう一方の構造体の外周面を構成する加工領域が前記主軸の軸線と一致していない円筒面である場合、前記加工工程設定部２０は、前記主軸の軸線と一致していない円筒面に係る加工領域については、前記主軸の軸線と一致する円筒面に係る加工領域を旋削加工により加工した後、前記主軸の軸線と一致していない円筒面と前記主軸の軸線とが一致するようにワークＷを該主軸に保持し直してから旋削加工により加工する加工工程を設定するように構成される。

１ プログラミング装置
１１ 製品形状データ記憶部
１２ 素材形状データ記憶部
１３ 加工領域認識部
１４ ワーク分割部
１５ 接続関係認識部
１７ 加工領域リスト生成部
１８ 座標系設定部
２０ 加工工程設定部
２１ 加工順序決定部
２２ ＮＣプログラム生成部
２３ ＮＣプログラム記憶部

Claims (5)

1. 旋削加工及びミーリング加工をワークに施すためのＮＣプログラムを生成するプログラミング装置であって、
   ワーク加工後の形状を表した３次元モデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
   前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータを基に、加工すべき領域たる複数の加工領域を認識する加工領域認識部と、
   前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、前記加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、１つ以上の前記加工領域が含まれ、前記ワークをその軸線方向に分割して得られる複数の構造体を設定するワーク分割部と、
   前記モデルデータ記憶部に格納されたワークの３次元モデルデータと、前記加工領域認識部によって認識された加工領域とを基に、前記各加工領域間の接続関係を認識する接続関係認識部と、
   前記加工領域認識部によって認識された加工領域、前記ワーク分割部によって設定された各構造体、及び前記接続関係認識部によって認識された接続関係を基に、前記各構造体について、これに含まれる加工領域に対応した、旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工のいずれか一方に係る加工種別を認識して、前記各構造体，加工領域，加工種別及び接続関係が関連付けられた加工領域リストを生成する加工領域リスト生成部と、
   前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストを基に、前記各加工領域について、その旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方に対応した加工工程を設定する加工工程設定部と、
   前記加工工程設定部によって設定された加工工程を基に、前記ＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成部と、
   前記ＮＣプログラム生成部によって生成されたＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶部とを備えていることを特徴とするプログラミング装置。
2. 前記加工領域リスト生成部によって生成される加工領域リストは、少なくとも、前記各構造体とこれに含まれる加工領域との間の関係、及び前記各加工領域間の関係が、前記各構造体が兄弟関係、且つ前記構造体が親で該構造体に含まれる加工領域が子となる親子関係のツリー構造で表されたデータ構造に構成されていることを特徴とする請求項１記載のプログラミング装置。
3. 前記加工工程設定部は、前記加工領域の、ミーリング加工に係る加工種別に対応した加工工程を設定するに当たり、前記構造体の外周面を構成する平面に係る加工領域については、該ミーリング加工によって加工される加工領域を含んだ旋削加工形状に旋削加工により加工した後、前記ミーリング加工によって前記加工領域を加工する加工工程を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプログラミング装置。
4. 前記加工領域認識部によって認識された加工領域と、前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストとを基に、前記各加工領域について、これに対応した座標系を設定する座標系設定部を更に備え、
   前記加工工程設定部は、前記加工領域リスト生成部によって生成された加工領域リストと、前記座標系設定部によって設定された座標系とを基に、前記各加工領域について、その旋削加工に係る加工種別及びミーリング加工に係る加工種別のいずれか一方に対応した加工工程を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかのプログラミング装置。
5. 前記加工工程設定部によって設定された加工工程を基に、前記各加工工程の実行順序を最終決定する加工順序決定部を更に備え、
   前記ＮＣプログラム生成部は、前記加工工程設定部によって設定された加工工程と、前記加工順序決定部によって最終決定された加工順序とを基に、前記ＮＣプログラムを生成するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかのプログラミング装置。

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