JP3312154B2 - 加工情報決定システムおよび方法，ならびに加工工程情報決定システムおよび方法 - Google Patents

加工情報決定システムおよび方法，ならびに加工工程情報決定システムおよび方法

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浩二 太田
真樹 荒尾
太治 十河
宏 中嶋
範親 宮本
進 石黒
太志 林
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、加工情報決定システムおよびその動作方
法、加工情報決定装置および方法、CAD装置およびその
動作方法、加工工程情報決定システムおよび方法ならび
に加工工程情報装置および方法に関する。
背景技術 従来、CAD（Computer aided design）/CAM（Computer
aided manufacture）システムまたは工作機械における
加工情報決定方法として、特開平２−72413号公報、特
開平２−293904号公報に以下のような方法が開示されて
いる。
オペレータが工作物の図面情報をもとに、最終的に望
む形状（加工後形状）を指定する。次に、オペレータが
工作機械が使用する工具に関して、加工工具の形状、工
具径，回転速度，送り速度等を指定する。オペレータが
工作物の形状（加工前形状）を指定し、加工工具の初期
位置、終端位置、走行方向を指定する。オペレータが工
作物の面精度に応じた加工方法を指定することによっ
て、加工工具の工具経路、さらにはNC（Numerical cont
rol）データが作成される。
しかしながら、このような従来の方法においては、オ
ペレータが工作機械の多くのパラメータを指定しなけれ
ばならず、その指定にはかなりの時間を要し、作業が煩
雑であった。また、工作機械のパラメータの中には、た
とえば、被加工材の種類と、加工工具の送り速度および
回転速度とのように互いに相関関係があるものがある。
このようなパラメータは、専門知識の基づいて設定する
必要があり、熟練したオペレータでなければ、設定でき
ない。さらに、加工段階、たとえば、荒取り、中荒取
り、仕上げ毎に、オペレータが工作機械のパラメータを
設定しなければならず、作業効率が悪かった。
また、特開平４−114207号公報には、以下のような方
法が開示されている。
加工方式ファイルおよび工具情報ファイルをあらかじ
め準備しておく。加工方式ファイルには、加工後形状に
対応した加工方式が加工優先順位にしたがって格納され
ている。また、工具情報ファイルには、各加工方式に対
応した工具情報が使用優先順位にしたがって、格納され
ている。CAD装置において作成された図面情報が入力さ
れると、加工方式ファイルおよび工具ファイルを参照し
て、加工方式、加工工具を決定し、所望の加工情報を生
成する。
しかしながら、このような従来の方法においては、加
工方式ファイルおよび工具情報ファイルに格納されてい
る情報は限られた情報であるので、各ファイルに格納さ
れていない加工方式および加工工具について、対応でき
ない。また、工作機械、加工工具等を変更した場合、加
工方式ファイルおよび工具情報ファイルに格納されてい
る情報を逐次変更しなければならず、その作業が煩雑で
あった。
さらに、CAD/CAM装置および工作機械からなるシステ
ムにおいては、CAD装置によって作成された工作物の製
品図面情報に基づいて、あらかじめ作成された標準加工
情報を参照して工程設計情報および加工情報を作成する
ものがある。標準加工情報は、標準的な加工形状パター
ン（マクロパターンと呼ばれる）に対応して、その加工
工程に関する情報である。熟練したオペレータは、標準
的な加工形状パターンを工作物の製品図面の形状の似て
いる部分にあてはめ、加工形状パターンの加工工程を修
正し、工程設計情報および加工条件情報を決定する。
しかしながら、多品種少量生産の場合、限られた人数
のオペレータが大量の工作物の製品図面について加工形
状パターンをあてはめて加工工程を修正しなければなら
ない。加工形状パターンを工作物の製品図面の形状にあ
てはめるには、オペレータに高度な専門知識が要求され
る。したがって、初心者のオペレータには作業ができな
い。また、熟練したオペレータの専門知識をエキスパー
ト・システムによって実現すると、加工形状パターンの
組み合わせがあまりに膨大となり、実用的ではなかっ
た。
発明の開示 この発明は，被加工材の加工前形状モデルと加工後形
状モデルから工作機械の制御データを自動的に決定する
ことができる加工情報決定システムおよび方法を提供す
ることを目的としている。このシステムおよび方法によ
ると，最適工作機械または最適加工情報もまた自動的に
決定される。
この発明は，被加工材の加工前形状モデルと加工後形
状モデルから，最適加工情報を自動的に決定することが
できる加工情報決定システムを提供することを目的とし
ている。このシステムによると，最適工作機械もまた自
動的に決定される。
この発明は，被加工材の加工前形状情報と加工後形状
情報から，最適工作機械およびその工作機械の制御デー
タを自動的に作成することができる加工情報決定システ
ムおよび方法を提供することを目的としている。
この発明は，被加工材の加工前形状情報と加工後形状
情報とから，最適加工情報を自動的に決定する加工情報
決定装置を提供することを目的としている。
この発明は，被加工材の加工前の標準図面情報と，被
加工材の加工後の製品図面情報から，工作機械の制御デ
ータを自動的に作成できる加工工程情報決定システムお
よび方法を提供することを目的としている。
この発明は，被加工材の加工前の標準図面情報と，被
加工材の加工後の製品図面情報とから，工程設計情報を
自動的に作成できる加工工程情報決定装置および方法を
提供することを目的としている。
第１の発明は，被加工材の加工前形状モデルと加工後
形状モデルから最適な工作機械およびその制御データを
自動的に決定することができる加工情報決定システムお
よび方法を提供している。
第１の発明による加工情報決定システムは，被加工材
に加工を施す前の形状を表す加工前形状モデルと，上記
被加工材に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデ
ルとに基づいて，上記被加工材の加工前の形状に関する
加工前形状情報および上記被加工材の加工後の形状に関
する加工後形状情報を作成するCAD装置，上記被加工材
の材質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施す
段階を表す加工段階情報を入力する入力装置，上記CAD
装置によって作成された加工前形状情報および加工後形
状情報と，上記入力装置から入力された材質情報および
加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材を，それ
が上記加工後の形状になりかつ入力された加工段階まで
加工するための最適加工情報を決定する加工情報決定装
置，ならびに上記加工情報決定装置によって決定された
最適加工情報と，上記加工前形状モデルおよび上記加工
後形状モデルとに基づいて，工作機械が上記被加工材に
加工を施すための制御データを生成する制御データ作成
装置を備え，上記加工情報決定装置は，少なくとも上記
CAD装置によって作成された加工前形状情報および加工
後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情報お
よび加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定された
工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定する
工作機械決定手段を備えているものである。
第１の発明の加工情報決定方法は，被加工材に加工を
施す前の形状を表す加工前形状モデルと，上記被加工材
に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデルとに基
づいて，上記被加工材の加工前の形状に関する加工前形
状情報および上記被加工材の加工後の形状に関する加工
後形状情報を作成し，入力される上記被加工材の材質を
表す材質情報および上記被加工材の加工を施す段階を表
す加工段階情報を受付け，作成された加工前形状情報お
よび加工後形状情報と，入力された材質情報および加工
段階情報とに基づいて，あらかじめ設定された工作機械
決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって，上記
被加工材を加工する最適な工作機械を決定し，作成され
た加工前形状情報および加工後形状情報と，入力された
材質情報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被
加工材を，それが上記加工後の形状になりかつ入力され
た加工段階まで加工するための最適加工情報を決定し，
決定された最適加工情報と，上記加工前形状モデルおよ
び上記加工後形状モデルとに基づいて，工作機械が上記
被加工材に加工を施すための制御データを生成するもの
である。
第１の発明によると，被加工材の加工前形状モデルと
加工後形状モデルに基づいて，被加工材に関する加工前
形状情報および加工後形状情報がCAD装置によって作成
される。材質情報および加工段階情報が入力装置から入
力される。CAD装置によって作成された加工前形状情報
および加工後形状情報と，入力装置から入力された材質
情報および加工段階情報とに基づいて，最適加工情報が
加工情報決定装置によって決定される。加工前形状モデ
ルおよび加工後形状モデルと，加工情報決定装置によっ
て決定された最適加工情報とに基づいて，工作機械の制
御データが制御データ作成装置によって作成される。ま
た，作成された加工前形状情報および加工後形状情報
と，入力された材質情報および加工段階情報とに基づい
て，上記被加工材を加工する最適な工作機械が決定され
る。
したがって，オペレータは被加工材の加工前形状モデ
ルおよび加工後形状モデルを作成し，材質情報と加工段
階情報を入力するだけで最適な工作機械が決定され，こ
の工作機械の制御データが自動的に作成されるので，工
作機械の多数のパラメータを入力する必要がなくなる。
これによって，オペレータの作業負担が軽くなるととも
に，工作機械の最適な制御データを作成することができ
る。
第２の発明は，被加工材の加工前形状モデルと加工後
形状モデルから工作機械の制御データおよび最適加工情
報を自動的に決定することができる加工情報決定システ
ムを提供している。
第２の発明による加工情報決定システムは，被加工材
に加工を施す前の形状を表す加工前形状モデルと，上記
被加工材に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデ
ルとに基づいて，上記被加工材の加工前の形状に関する
加工前形状情報および上記被加工材の加工後の形状に関
する加工後形状情報を作成するCAD装置，上記被加工材
の材質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施す
段階を表す加工段階情報を入力する入力装置，上記CAD
装置によって作成された加工前形状情報および加工後形
状情報と，上記入力装置から入力された材質情報および
加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材を，それ
が上記加工後の形状になりかつ入力された加工段階まで
加工するための最適加工情報を決定する加工情報決定装
置，ならびに上記加工情報決定装置によって決定された
最適加工情報と，上記加工前形状モデルおよび上記加工
後形状モデルとに基づいて，工作機械が上記被加工材に
加工を施すための制御データを生成する制御データ作成
装置を備え，上記加工情報決定装置は，複数の交換可能
な工具を用いて被加工材に加工を施す工作機械につい
て，あらかじめ用意された複数種類の工具に関する工作
機械使用工具データを登録したデータ・ベース，上記CA
D装置によって作成された加工前形状情報および加工後
形状情報と，上記入力装置から入力された材質情報およ
び加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定された使
用工具決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定する
とともに，決定した工作機械が使用する使用工具を決定
する使用工具決定手段，上記使用工具決定手段によって
決定された工作機械が上記データ・ベースに登録された
工具を用いる工作機械である場合，上記データ・ベース
を参照して，上記使用工具決定手段によって決定された
使用工具について，上記データ・ベースに登録された工
具の中から上記工作機械が使用する最適な使用工具を決
定する最適工具決定手段，上記使用工具決定手段が決定
した工作機械が上記データ・ベースに登録された工具を
用いる工作機械であり，かつ，上記工作機械が使用する
上記使用工具が特定の使用工具である場合，上記CAD装
置によって作成された加工前形状情報および加工後形状
情報，上記入力装置から入力された加工段階情報に基づ
いて，あらかじめ設定された工具経路方式決定規則およ
びメンバーシップ関数にしたがって，上記特定の使用工
具の経路方式を決定する工具経路方式決定手段，ならび
に上記CAD装置によって作成された加工前形状情報およ
び加工後形状情報ならびに上記入力装置から入力された
材質情報および加工段階情報に基づいて，あらかじめ設
定された加工条件決定規則およびメンバーシップ関数に
したがって，上記使用工具に関する加工条件を決定する
加工条件決定手段を備えているものである。上記使用工
具，上記工具経路方式および上記加工条件を最適加工情
報である。
したがって，被加工材の加工前形状モデルおよび加工
後形状モデルと，材質情報および加工段階情報とに基づ
いて，工作機械の制御データに加えて最適加工情報を自
動的に得ることができる。
第３の発明は最適加工情報の一つである最適加工条件
を自動的に決定するシステムを提供している。
この発明による加工情報決定システムは，工作機械が
工具を連続して使用する連続使用予定時間を入力する連
続使用予定時間入力手段，上記工作機械が使用する上記
工具の摩耗度を検出する摩耗度計測手段，ならびにCAD
装置によって作成された加工前形状情報および加工後形
状情報，入力装置から入力された材質情報および加工段
階情報，上記摩耗度検出手段によって検出された摩耗
度，ならびに上記連続使用予定時間入力手段から入力さ
れた連続使用予定時間に基づいて，あらかじめ設定され
た加工条件決定規則およびメンバーシップ関数にしたが
って，上記工具に関する加工条件を決定する加工条件決
定手段を備えているものである。上記加工条件を最適加
工情報とする。
したがって，工作機械が使用する工具の摩耗度を考慮
した最適な加工条件を決定することができる。
第４の発明はさらに最適加工条件を自動的に決定する
別の加工情報決定システムを提供している。
第４の発明による加工情報決定システムは，複数の交
換可能な工具を用いて被加工材に加工を施す工作機械に
ついて，あらかじめ用意された複数種類の工具に関する
工作機械使用工具データ・ファイルおよび上記工具に関
する加工条件の標準値を工具毎にもつ標準加工条件情報
を登録したデータ・ベース,CAD装置によって作成された
加工前形状情報および加工後形状情報と，入力装置から
入力された材質情報および加工段階情報とに基づいて，
あらかじめ設定された使用工具決定規則およびメンバー
シップ関数にしたがって，上記被加工材を加工する最適
な工作機械を決定するとともに，決定した工作機械が使
用する使用工具を決定する使用工具決定手段，上記使用
工具決定手段によって決定された工作機械が上記工作機
械使用工具データ・ファイルの工具を用いる工作機械で
ある場合，上記工作機械使用工具データ・ファイルを参
照して，上記使用工具決定手段によって決定された使用
工具について，上記工作機械使用工具データ・ファイル
の工具の中から上記工作機械が使用する最適な使用工具
を決定する最適工具決定手段，上記使用工具決定手段が
決定した工作機械が上記工作機械使用工具データ・ファ
イルを用いる工作機械であり，かつ，上記工作機械が使
用する上記使用工具が特定の使用工具である場合，上記
CAD装置によって作成された加工前形状情報および加工
後形状情報，上記入力装置から入力された加工段階情報
に基づいて，あらかじめ設定された工具経路方式決定規
則およびメンバーシップ関数にしたがって，上記特定の
使用工具の経路方式を決定する工具経路方式決定手段，
ならびに上記CAD装置によって作成された加工前形状情
報および加工後形状情報，ならびに上記入力装置から入
力された材質情報および加工段階情報に基づいて，あら
かじめ設定された加工条件決定規則およびメンバーシッ
プ関数にしたがって，上記使用工具に関する加工条件の
相対値を決定し，上記データ・ベースに登録された標準
加工条件情報から上記使用工具に関する加工条件の標準
値を読出し，読出した加工条件の標準値を上記加工条件
の相対値を用いて修正して加工条件とする加工条件決定
手段を備えている。上記使用工具，上記経路方式および
上記加工条件を最適加工情報である。
第５の発明は，被加工材の加工前形状モデルと加工後
形状モデルから最適加工情報および最適工作機械を自動
的に決定することができる加工情報決定システムを提供
している。
第５の発明による加工情報決定システムは，被加工材
に加工を施す前の形状を表す加工前形状モデルと，上記
被加工材に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデ
ルとに基づいて，上記被加工材の加工前の形状に関する
加工前形状情報および上記被加工材の加工後の形状に関
する加工後形状情報を作成するCAD装置，上記被加工材
の材質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施す
段階を表す加工段階情報を入力する入力装置，ならびに
上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
報決定装置を備え，上記加工情報決定装置が，少なくと
も上記CAD装置によって作成された加工前形状情報およ
び加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質
情報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定
された工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にし
たがって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決
定する工作機械決定手段を備えているものである。
第５の発明によると，被加工材の加工前形状モデルと
加工後形状モデルに基づいて，被加工材に関する加工前
形状情報および加工後形状情報がCAD装置によって作成
される。材質情報および加工段階情報が入力装置から入
力される。CAD装置によって作成された加工前形状情報
および加工後形状情報と，入力装置から入力された材質
情報および加工段階情報とに基づいて，最適加工情報お
よび最適工作機械が決定される。
第６の発明は，被加工材の加工前形状情報と加工後形
状情報から最適工作機械および工作機械の制御データを
自動的に作成することができる加工情報決定システムお
よび方法を提供している。
第６の発明による加工情報決定システムは，被加工材
の加工前の形状に関する加工前形状情報，上記被加工材
の加工後の形状に関する加工後形状情報，上記被加工材
の材質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施す
段階を表す加工段階情報を与える入力手段，上記入力手
段から与えられた加工前形状情報，加工後形状情報，材
質情報および加工段階情報に基づいて，加工前の被加工
材を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加
工段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工
情報決定装置，ならびに与えられる上記被加工材に加工
を施す前の形状を表す加工前形状モデルおよび上記被加
工材に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデル
と，上記加工情報決定装置によって決定された最適加工
情報とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施
すための制御データを生成する制御データ作成装置を備
え，上記加工情報決定装置が，少なくとも上記入力手段
から与えられた加工前形状情報，加工後形状情報，材質
情報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定
された工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にし
たがって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決
定する工作機械決定手段を備えているものである。
第６の発明による加工情報決定方法は，被加工材の加
工前の形状に関する加工前形状情報，上記被加工材の加
工後の形状に関する加工後形状情報，上記被加工材の材
質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施す段階
を表す加工段階情報の入力を受付け，入力された加工前
形状情報，加工後形状情報，材質情報および加工段階情
報とに基づいて，あらかじめ設定された工作機械決定規
則およびメンバーシップ関数にしたがって，上記被加工
材を加工する最適な工作機械を決定し，入力された加工
前形状情報，加工後形状情報，材質情報および加工段階
情報に基づいて，加工前の被加工材を，それが上記加工
後の形状になりかつ入力された加工段階まで加工するた
めの最適加工情報を決定し，与えられる上記被加工材に
加工を施す前の形状を表す加工前形状モデルおよび上記
被加工材に加工を施した後の形状を表す加工後形状モデ
ルと，決定された最適加工情報とに基づいて，工作機械
が上記被加工材に加工を施すための制御データを生成す
るものである。
第６の発明によると，入力装置から入力される加工前
形状情報，加工後形状情報，材質情報および加工段階情
報が入力装置から入力される。加工前形状情報，加工後
形状情報，材質情報および加工段階情報に基づいて，最
適加工情報および最適工作機械が決定される。加工前形
状モデルおよび加工後形状モデルと，決定された最適加
工情報とに基づいて，工作機械の制御データが作成され
る。
したがって，オペレータは被加工材の加工前形状情
報，加工後形状情報，材質情報および加工段階情報を入
力するだけで最適工作機械が決定され，その工作機械の
制御データが自動的に作成されるので，工作機械の多数
のパラメータを入力する必要がなくなる。これによっ
て，オペレータの作業負担が軽くなるとともに，工作機
械の最適な制御データを作成することができる。
第７の発明は，被加工材の加工前形状情報と加工後形
状情報から最適加工情報を自動的に決定する加工情報決
定装置および方法を提供している。
第７の発明による加工情報決定装置は，複数の交換可
能な工具を用いて被加工材に加工を施す工作機械につい
て，あらかじめ用意された複数種類の工具に関する工作
機械使用工具データを登録したデータ・ベース，被加工
材の加工前の形状に関する加工前形状情報，上記被加工
材の加工後の形状に関する加工後形状情報，上記被加工
材の材質を表す材質情報および上記被加工材の加工を施
す段階を表す加工段階情報を与える入力手段，上記入力
手段から与えられた加工前形状情報，加工後形状情報，
材質情報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ
設定された使用工具決定規則およびメンバーシップ関数
にしたがって，上記被加工材を加工する最適な工作機械
を決定するとともに，決定した工作機械が使用する使用
工具を決定する使用工具決定手段，上記使用工具決定手
段によって決定された工作機械が上記データ・ベースに
登録された工具を用いる工作機械である場合，上記デー
タ・ベースを参照して，上記使用工具決定手段によって
決定された使用工具について，上記データ・ベースに登
録された工具の中から上記工作機械が使用する最適な使
用工具を決定する最適工具決定手段，上記使用工具決定
手段が決定した工作機械が上記データ・ベースに登録さ
れた工具を用いる工作機械であり，かつ，上記工作機械
が使用する上記使用工具が特定の使用工具である場合，
上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
状情報および加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定
された工具経路方式決定規則およびメンバーシップ関数
にしたがって，上記特定の使用工具の経路方式を決定す
る工具経路方式決定手段，ならびに上記入力手段から与
えられた加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報お
よび加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定された加
工条件決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て，上記使用工具に関する加工条件を決定する加工条件
決定手段を備えている。
第７の発明の加工情報決定方法は，複数の交換可能な
工具を用いて被加工材に加工を施す工作機械について，
あらかじめ用意された複数種類の工具に関する工作機械
使用工具データを登録したデータ・ベースを設け，上記
被加工材の加工前の形状に関する加工前形状情報，上記
被加工材の加工後の形状に関する加工後形状情報，上記
被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材の加
工を施す段階を表す加工段階情報の入力を受付け，入力
された加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報およ
び加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定された使
用工具決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定する
とともに，決定した工作機械が使用する使用工具を決定
し，決定された工作機械が上記データ・ベースに登録さ
れた工具を用いる工作機械である場合，上記データ・ベ
ースを参照して決定された使用工具について，上記デー
タ・ベースに登録された工具の中から上記工作機械が使
用する最適な使用工具を決定し，決定した工作機械が上
記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
あり，かつ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特
定の使用工具である場合，入力された加工前形状情報，
加工後形状情報，材質情報および加工段階情報に基づい
て，あらかじめ設定された工具経路方式決定規則および
メンバーシップ関数にしたがって，上記特定の使用工具
の経路方式を決定し，入力された加工前形状情報，加工
後形状情報，材質情報および加工段階情報に基づいて，
あらかじめ設定された加工条件決定規則およびメンバー
シップ関数にしたがって，上記使用工具に関する加工条
件を決定するものである。
第７の発明によると，加工前形状情報，加工後形状情
報，材質情報および加工段階情報に基づいて，使用工具
決定手段によって最適な工作機械が決定され，その使用
工具が決定される。決定された工作機械が特定の工作機
械の場合，データ・ベースを参照して最適な使用工具が
最適工具決定手段により決定される。決定された工作機
械が特定の工作機械であり，かつ，特定の使用工具であ
る場合には，その特定の使用工具の経路方式が工具経路
方式決定手段によって決定される。決定された使用工具
について，その使用工具に関する加工条件が加工条件決
定手段によって決定される。決定された使用工具，工具
経路方式および加工条件が最適加工情報となる。
したがって，オペレータは，加工前形状情報，加工後
形状情報，材質情報および加工段階情報を入力するだけ
で，工作機械の最適加工情報を得ることができる。
第８の発明は，被加工材の加工前形状情報と加工後形
状情報から最適加工情報を自動的に決定する加工情報決
定装置を提供している。
第８の発明の加工情報決定装置は，工作機械が使用す
る工具に関する使用工具データ・ファイル，複数の交換
可能な工具を用いて被加工材に加工を施す工作機械につ
いて，あらかじめ用意された複数種類の工具に関する工
作機械使用工具データ・ファイル，特定の工具につい
て，上記特定の工具の経路方式に関する工具経路方式デ
ータ・ファイルおよび工具について加工条件に関する加
工条件データ・ファイルを登録したデータ・ベース，上
記被加工材の加工前の形状に関する加工前形状情報，上
記被加工材の加工後の形状に関する加工後形状情報，上
記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材の
加工を施す段階を表す加工段階情報を与える入力手段，
上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
状情報，材質情報および加工段階情報とに基づいて，上
記被加工材を加工する最適な工作機械を決定するととも
に，決定した工作機械が使用する使用工具を，上記デー
タ・ベースに登録された使用工具データ・ファイルを参
照して，決定する使用工具決定手段，上記使用工具決定
手段によって決定された工作機械が上記データ・ベース
に登録された工具を用いる工作機械である場合，上記デ
ータ・ベースに登録された工作機械使用データ・ファイ
ルを参照して，上記使用工具決定手段によって決定され
た使用工具について，上記工作機械使用工具データ・フ
ァイルに登録された工具の中から上記工作機械が使用す
る最適な使用工具を決定する最適工具決定手段，上記使
用工具決定手段が決定した工作機械が上記データ・ベー
スに登録された工具を用いる工作機械であり，かつ，上
記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使用工具で
ある場合，上記入力手段から与えられた加工前形状情
報，加工後形状情報および加工段階情報に基づいて，上
記データ・ベースに登録された工具経路方式データ・フ
ァイルを参照して，上記特定の使用工具の経路方式を決
定する工具経路方式決定手段，ならびに上記入力手段か
ら与えられた加工前形状情報，加工後形状情報，材質情
報および加工段階情報，ならびに上記使用工具に基づい
て，上記データ・ベースに登録された加工条件データ・
ファイルを参照して，上記使用工具に関する加工条件を
決定する加工条件決定手段を備えている。
第８の発明によると，加工前形状情報，加工後形状情
報，材質情報および加工段階情報に基づいて，使用工具
決定手段によって最適な工作機械が決定され，その使用
工具が決定される。決定された工作機械が特定の工作機
械の場合，データ・ベースを参照して最適な使用工具が
最適工具決定手段により決定される。決定された工作機
械が特定の工作機械であり，かつ，特定の使用工具であ
る場合には，その特定の使用工具の経路方式が工具経路
方式決定手段によって決定される。決定された使用工具
について，その使用工具に関する加工条件が加工条件決
定手段によって決定される。決定された使用工具，工具
経路方式および加工条件が最適加工情報となる。
したがって，オペレータは，加工前形状情報，加工後
形状情報，材質情報および加工段階情報を入力するだけ
で，工作機械の最適加工情報を得ることができる。
第９の発明は，被加工材の加工前の標準図面情報と，
被加工材の加工後の製品図面情報から，工作機械の制御
データを自動的に作成できる加工工程情報決定システム
および方法を提供している。
第９の発明による加工工程情報決定システムは，被加
工材の加工を施す前の形状を表す標準図面情報，ならび
に標準マクロパターンに対応して，そのパラメータ，加
工工程，加工工具および加工方法に関する標準加工情報
を記憶したデータ・ベース，上記被加工材に加工を施し
た後の形状に関する製品図面情報を作成する製品図面情
報作成手段，上記データ・ベースに記憶された標準図面
情報と，上記製品図面情報作成手段によって作成された
製品図面情報とに基づいて，これらの差分情報を表わす
加工形状パラメータを抽出する加工形状パラメータ抽出
手段，上記加工形状パラメータ抽出手段によって抽出さ
れた加工形状パラメータに基づいて，加工によって上記
被加工材に形成すべき形状の輪郭を表す加工マクロパタ
ーンを作成するマクロパターン展開手段，上記データ・
ベースに記憶された標準加工情報から，上記マクロパタ
ーン展開手段によって作成された加工マクロパターンに
相当する標準マクロパターンの加工方法および加工工程
を読み出し，上記マクロパターン展開手段によって抽出
されたマクロパターンのパラメータに基づいて，読み出
した加工方法にしたがって上記被加工材に加工を施す加
工工程とその順序を決定し，決定した加工工程の順序を
あらかじめ設定された順序決定規則およびメンバーシッ
プ関数にしたがって最適な順序に並替え，決定した加工
工程と並替えた順序を工程設計情報として作成する加工
順序決定手段，上記データ・ベースに記憶された標準加
工情報から，上記マクロパターン展開手段によって作成
された加工マクロパターンに相当する標準マクロパター
ンの加工工具を読み出し，あらかじめ設定された条件決
定規則およびメンバーシップ関数にしたがって，読み出
した加工工具に関する最適な加工工具条件情報を決定す
る加工工具条件決定手段，ならびに上記製品図面情報作
成手段によって作成された製品図面情報，上記標準加工
情報データ・ベースに記憶された標準図面情報，上記加
工順序決定手段によって決定された工程設計情報および
上記加工工具条件決定手段によって決定された加工工具
条件情報に基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を
施すための制御データを生成する制御データ作成手段を
備えているものである。
第９の発明による加工工程情報決定方法は，被加工材
の加工を施す前の形状を表す標準図面情報，ならびに標
準マクロパターンに対応して，そのパラメータ，加工工
程，加工工具および加工方法に関する標準加工情報を記
憶したデータ・ベースを設け，上記被加工材に加工を施
した後の形状に関する製品図面情報を作成し，上記デー
タ・ベースに記憶された標準図面情報と，作成された製
品図面情報とに基づいて，これらの差分情報を表わす加
工形状パラメータを抽出し，抽出された加工形状パラメ
ータに基づいて，加工によって上記被加工材に形成すべ
き形状の輪郭を表す加工マクロパターンを作成し，上記
データ・ベースに記憶された標準加工情報から，作成さ
れた加工マクロパターンに相当する標準マクロパターン
の加工方法および加工工程を読み出し，抽出されたマク
ロパターンのパラメータに基づいて，読み出した加工方
法にしたがって上記被加工材に加工を施す加工工程とそ
の順序を決定し，決定した加工工程の順序をあらかじめ
設定された順序決定規則およびメンバーシップ関数にし
たがって最適な順序に並替え，決定した加工工程と並替
えた順序を工程設計情報として作成し，上記データ・ベ
ースに記憶された標準加工情報から，作成された加工マ
クロパターンに相当する標準マクロパターンの加工工具
を読み出し，あらかじめ設定された条件決定規則および
メンバーシップ関数にしたがって，読み出した加工工具
に関する最適な加工工具条件情報を決定し，作成された
製品図面情報，上記標準加工情報データ・ベースに記憶
された標準図面情報，決定された工程設計情報および決
定された加工工具条件情報に基づいて，工作機械が上記
被加工材に加工を施すための制御データを生成するもの
である。
第９の発明によると，製品図面情報作成手段によって
作成された製品図面情報と，データ・ベースに記憶され
た標準図面情報とに基づいてこれらの差分情報を表わす
加工形状パラメータが加工形状パラメータ抽出手段によ
って抽出される。抽出された加工形状パラメータに基づ
いて，加工マクロパターンが作成され，そのパラメータ
がマクロパターン展開手段によって抽出される。加工マ
クロパターンに相当する標準マクロパターンの加工方法
および加工工程がデータ・ベースから読み出れ，工程設
計情報が加工順序決定手段によって決定される。加工マ
クロパターンに相当する標準マクロパターンの加工工具
がデータ・ベースから読み出され，加工条件情報が加工
条件決定手段によって決定される。決定された工程設計
情報および加工条件情報と，製品図面情報および標準図
面情報とに基づいて，工作機械の制御データが制御デー
タ作成手段によって作成される。
したがって，オペレータは，標準図面情報をあらかじ
め作成しておき，製品図面情報を作成するだけで，工作
機械の制御データを得ることができる。これによって，
オペレータは煩雑な作業を行う必要がなくなり，生産効
率を上げることができる。さらに，初心者のオペレータ
にも容易に作業ができる。
第10の発明は，被加工材の加工前の標準図面情報と，
被加工材の加工後の製品図面情報から工程設計情報を自
動的に作成できる加工工程情報決定装置および方法を提
供している。
第10の発明による加工工程情報決定装置は，標準マク
ロパターンに対応して，そのパラメータ，加工工程，加
工工具および加工方法に関する標準加工情報を記憶した
データ・ベース，与えられる被加工材に加工を施した後
の形状に関する製品図面情報と，与えられる被加工材の
加工を施す前の形状を表す標準図面情報とに基づいて，
これらの差分情報を表わす加工形状パラメータを抽出す
る加工形状パラメータ抽出手段，上記加工形状パラメー
タ抽出手段によって抽出された加工形状パラメータに基
づいて，加工によって上記被加工材に形成すべき形状の
輪郭を表す加工マクロパターンを作成するマクロパター
ン展開手段，ならびに上記データ・ベースに記憶された
標準加工情報から，上記マクロパターン展開手段によっ
て作成された加工マクロパターンに相当する標準マクロ
パターンの加工方法および加工工程を読み出し，上記マ
クロパターン展開手段によって抽出されたマクロパター
ンのパラメータに基づいて，読み出した加工方法にした
がって上記被加工材に加工を施す加工工程とその順序を
決定し，決定した加工工程の順序をあらかじめ設定され
た順序決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって
最適な加工順序に並替え，決定した加工工程と並替えた
順序を工程設計情報として作成する順序決定手段を備え
ている。
第10の発明による加工工程情報決定手段は，標準マク
ロパターンに対応して，そのパラメータ，加工工程，加
工工具および加工方法に関する標準加工情報を記憶した
データ・ベースを設け，与えられる被加工材に加工を施
した後の形状に関する製品図面情報と，与えられる被加
工材の加工を施す前の形状を表す標準図面情報とに基づ
いて，これらの差分情報を表わす加工形状パラメータを
抽出し，抽出された加工形状パラメータに基づいて，加
工によって上記被加工材に形成すべき形状の輪郭を表す
加工マクロパターンを作成し，上記データ・ベースに記
憶された標準加工情報から，作成された加工マクロパタ
ーンに相当する標準マクロパターンの加工方法および加
工工程を読み出し，抽出されたマクロパターンのパラメ
ータに基づいて，読み出した加工方法にしたがって上記
被加工材に加工を施す加工工程とその順序を決定し，決
定した加工工程の順序をあらかじめ設定された順序決定
規則およびメンバーシップ関数にしたがって最適な順序
に並替え，決定した加工工程と並替えた順序を工程設計
情報として作成するものである。
第10の発明によると，作成された製品図面情報と，デ
ータ・ベースに記憶された標準図面情報とに基づいて，
これらの差分情報を表わす加工形状パラメータが加工形
状パラメータ抽出手段によって抽出される。抽出された
加工形状パラメータに基づいて，加工マクロパターンが
作成され，そのパラメータがマクロパターン展開手段に
よって抽出される。加工マクロパターンに相当する標準
マクロパターンの加工方法および加工工程がデータ・ベ
ースから読み出され，工程設計情報が順序決定手段によ
って決定される。
したがって，オペレータは，標準図面情報をあらかじ
め作成しておき，製品図面情報を作成するだけで，工程
設計情報を得ることができる。これによって，オペレー
タは煩雑な作業を行う必要がなくなり，生産効率を上げ
ることができる。さらに，初心者のオペレータにも容易
に作業ができる。
図面の簡単な説明 第１図は加工情報決定システムの全体的構成を示す機
能ブロック図である。
第２図は加工情報決定システムのハードウェア構成を
示す図である。
第３図はCAD装置の詳細な構成を示す機能ブロック図
である。
第４図はCAD装置における全体的な処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第５図は加工前形状モデルの一例を示す。
第６図は加工後形状モデルの一例を示す。
第７図は切削領域抽出装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第8a図は加工前形状モデルXYテーブルを示し、第8b図
は加工後形状モデルXYテーブルを示し、第8c図は第8a図
の加工前形状モデルXYテーブルと第8b図の加工後形状モ
デルXYテーブルとに基づく切削領域XYテーブルを示す。
第9a図〜第9d図は切削領域XYテーブルの一例を示す。
第10a図〜第10d図は加工前形状情報，加工後形状情報
抽出装置における処理手順を示すフロー・チャートであ
る。
第11a図〜第11h図はエッジ・パターン・フィルタの一
例を示す。
第12図は加工前形状情報の一例を示す。
第13図は加工後形状情報の一例を示す。
第14図は材質情報の一例を示す。
第15図は加工段階情報の一例を示す。
第16図は加工情報決定装置の詳細な構成を示す機能ブ
ロック図である。
第17図は加工情報決定装置の処理手順を示すフロー・
チャートである。
第18図は材質データ・ファイルの一例を示す。
第19a図〜第19m図は使用工具決定規則の前件部変数お
よび後件部変数について、メンバーシップ関数およびシ
ングルトンの一例を示す。
第20図はNC加工機使用工具データ・ファイルの一例を
示す。
第21図は最適工具決定装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第22a図〜第23d図はNC加工機使用工具データ・ファイ
ルを検索する検索条件のメンバーシップ関数を示す。
第23図はNC加工機使用工具データ・ファイルをファジ
ィ検索した結果を示す図である。
第24a図〜第24e図は工具経路方式決定規則の前件部変
数および後件部変数のメンバーシップ関数ならびにシン
グルトンの一例を示す。
第25a図〜第25m図は加工条件決定規則の前件部変数お
よび後件部変数のメンバーシップ関数およびシングルト
ンの一例を示す。
第26図は最適加工情報の一例を示す。
第27図はCAM装置における処置手順を示すフロー・チ
ャートである。
第28図は工作機械のパラメータの一例を示す。
第29図は工具経路の一例を示す。
第30図は加工情報決定装置の変形例の詳細な構成を示
す機能ブロック図である。
第31a図〜第31h図は加工条件決定規則の前件部変数お
よび後件部変数のメンバーシップ関数ならびにシングル
トンの一例を示す。
第32図は工作機械がNC加工機である場合、NC加工機が
使用する工具をCCDカメラで直接撮影して、その工具の
摩耗度を検出するブロック図を示す。
第33図は使用工具を直接撮影してその摩耗度を検出す
る処理手順を示すフロー・チャートである。
第34a図は画像メモリに記憶された使用前画像データ
の一例を示し、第34b図はCCDカメラの撮影によって得ら
れた画像データを２値化したデータの一例を示し、第34
c図は画像メモリに記憶された使用限界画像データの一
例を示す。
第35図はNC加工機が使用する工具を用いて、所定の標
準加工材料を一定の加工条件の下で加工した痕をCCDカ
メラで撮影して、その工具の摩耗度を検出するブロック
図を示す。
第36図は標準加工材料を加工したその加工痕によって
使用工具の摩耗度を検出する処理手順を示すフロー・チ
ャートである。
第37a図は画像メモリに記憶された使用前画像データ
の一例を示し、第37b図はCCDカメラの撮影によって得ら
れた加工痕の画像データの一例を示し、第37c図は画像
メモリに記憶され使用限界画像データの一例を示す。
第38図はNC加工機が使用する工具を、標準型取り材料
を用いて、型取りしてその型をCCDカメラで撮影して、
工具の摩耗度を検出するブロック図を示す。
第39図は標準型取り材料を用いて使用工具を型取りし
た型によって摩耗度を検出する処理手順を示すフロー・
チャートである。
第40a図は画像メモリに記憶され使用前画像データの
一例を示し、第40b図はCCDカメラの撮影によって得られ
た画像データの一例を示し、第40c図は画像メモリに記
憶され使用限界画像データの一例を示す。
第41図はNC加工機のモータの消費電流を計測して、そ
の特性データに基づいて使用工具の摩耗度を検出するブ
ロック図を示す。
第42図は工作機械のモータの消費電流の特性データに
基づいて摩耗度を検出する処理手順を示すフロー・チャ
ートである。
第43図はNC加工機が使用工具を用いて標準加工材料を
加工したモータの消費電流の特性データの一例を示す。
第44図はメンバーシップ関数学習装置をさらに備えた
加工情報決定装置の構成を示す機能ブロック図である。
第45図は工作機械のパラメータを教師情報とし加工条
件決定規則の後件部変数のメンバーシップ関数の学習を
行う処理手順を示すフロー・チャートである。
第46a図は工作機械を示し、第46b図は高性能の工作機
械を示す。
第47a図は学習前の加工条件決定規則の後件部変数回
転速度のメンバーシップ関数を示し、第47b図は学習後
のメンバーシップ関数を示す。
第48図はメンバーシップ関数学習装置をさらに備えた
加工情報決定装置の構成を示す機能ブロック図である。
第49図は加工条件を教師情報とするメンバーシップ関
数学習の処理手順を示すフロー・チャートである。
第50図は加工条件情報を教師情報として複数回入力し
てメンバーシップ関数の学習を行う処理手順を示すフロ
ー・チャートである。
第51図は加工情報決定装置の構成を示す機能ブロック
図である。
第52図は加工条件決定装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第53a図および第53b図は標準加工条件情報の一例を示
す。
第54a図〜第54f図は加工条件決定規則の前件部変数お
よび後件部変数のメンバーシップ関数およびシングルト
ンの一例を示す。
第55図は加工情報決定装置の構成を示す機能ブロック
図である。
第56図は加工条件決定装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第57a図および第57b図は適正加工条件範囲情報の一例
を示す。
第58a図〜第58f図は加工条件決定規則の前件部変数お
よび後件部変数のメンバーシップ関数およびシングルト
ンの一例を示す。
第59図はデータ・ファイル再構築装置を備えた加工情
報決定装置の構成を示すブロック図である。
第60a図はデータ・ベースを再構築するための表示画
面の一例を示し、第60図はデータ・ベース構築前と構築
後のデータ・ベースの一例を示す。
第61a図は各工具の工具径、工具長、工具硬度、送り
速度および回転速度に関する言語情報を表し、第61b図
〜第61f図は、第61a図の各項目についての言語情報を表
すメンバーシップ関数を示す。
第62図は加工情報決定装置の詳細な構成を示す機能ブ
ロック図である。
第63図は加工情報決定装置の処理手順を示すフロー・
チャートである。
第64a図および第64b図は使用工具決定装置における処
理手順を示すフロー・チャートである。
第65図は荒取り、中荒取り加工用使用工具データ・フ
ァイルの一例を示す。
第66図は仕上げ加工用使用工具データ・ファイルの一
例を示す。
第67図はワイヤカット加工機用使用工具データ・ファ
イルの一例を示す。
第68図は放電加工機用使用工具データ・ファイルの一
例を示す。
第69図は最適使用工具決定装置における処理手順を示
すフロー・チャートである。
第70図は工具経路決定装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第71図は荒取り、中荒取り加工用工具経路方式データ
・ファイルの一例を示す。
第72図は仕上げ加工用工具経路方式データ・ファイル
の一例を示す。
第73a図および第73b図は加工条件決定装置における処
理手順を示すフロー・チャートである。
第74図は荒取り、中荒取り加工用加工条件データ・フ
ァイルの一例を示す。
第75図は仕上げ加工用加工条件データ・ファイルの一
例を示す。
第76図はワイヤカット加工機用加工条件データ・ファ
イルの一例を示す。
第77図は放電加工機用加工条件データ・ファイルの一
例を示す。
第78図は加工工程情報決定システムに全体的構成を示
す機能ブロック図である。
第79図は加工前の被加工材の形状を示す。
第80図は第79図の被加工材を加工した製品を示す。
第81図は製品図面情報の製品図面の一例を示す。
第82a図および第82b図は第81図に示す製品図面情報の
製品図面に関する図面要素情報の一例である。
第83図は標準図面情報の標準図面の一例を示す。
第84図は第83図に示す標準図面情報に関する図面要素
情報の一例である。
第85図は標準図面情報の標準図面の一例を示す。
第86a図および第86b図は第85図に示す標準図面情報に
関する図面要素情報の一例である。
第87a図〜第87d図は標準加工情報の一例を示す。
第88a図〜第88c図は、標準加工情報の加工方法の前件
部変数に設定されたメンバーシップ関数の一例を示す。
第89図は加工工程情報決定装置の詳細な構成を示す機
能ブロック図である。
第90図は加工工程情報決定装置の全体的な処理手順を
示すフロー・チャートである。
第91a図および第91c図は、加工形状パラメータ決定装
置における処理手順を示すフロー・チャートである。
第92図は加工形状パラメータの図面要素の一例であ
る。
第93図は第92図の図面要素情報である。
第94a図〜第94e図はマクロパターン展開処理の処理手
順を示すフロー・チャートである。
第95図は加工マクロパターンの一例を示す。
第96図は加工順序決定装置における処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
第97図は加工方法の一例を示す。
第98図は第97図の加工方法について決定された加工順
序を示す。
第99a図〜第99c図は最高加工順序決定規則の前件部変
数および後件部変数についてのメンバーシップ関数およ
びシングルトンの一例である。
第100図は第98図の加工順序の形状要素について、決
定され工程設計情報である。
第101図は、加工条件決定装置の処理手順を示すフロ
ー・チャートである。
第102a図〜第102d図は工具径変更係数決定規則の前件
部変数および後件部変数のメンバーシップ関数およびシ
ングルトンの一例を示す。
第103a図〜第103d図は工具長変更係数決定規則の前件
部変数および後件部変数のメンバーシップ関数およびシ
ングルトンの一例を示す。
第104図は加工工程情報の一例を示す。
発明を実施するための最良の形態 目次 １ 加工情報決定システム（その１） （ファジィ推論を用いる場合） 1.1概要 1.2ハードウェア構成 1.3CAD装置 （１） CAD装置の構成 （２） CAD装置の全体的な処理 （３） 切削領域抽出装置 （４） 加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置 1.4入力装置 1.5加工情報決定装置 （１） 加工情報決定装置の構成 （２） 加工情報決定装置の全体的な処理 （３） 使用工具決定装置および最適使用工具決定
装置 （４） 工具経路方式決定装置 （５） 加工条件決定装置 1.6CAM装置 1.7工作機械 ２ 加工情報決定システムの特殊機能（変形例） 2.1使用工具の摩耗度を考慮して加工条件を決定する
加工条件決定装置 （１） 概要 （２） 使用工具を直接撮影してその摩耗度を検出
する方法 （３） 標準加工材料を加工した加工痕によって使
用工具の摩耗度を検出する方法 （４） 標準型取り材料を用いて使用工具を型取り
した型によって使用工具の摩耗度を検出する方法 （５） 工作機械のモータの消費電流に基づいて使
用工具の摩耗度を検出する方法 2.2加工条件決定装置のメンバーシップ関数を学習す
るメンバーシップ関数学習装置 （１） 概要 （２） 工作機械のパラメータを教師情報として用
いて学習する方法 （３） 加工条件を教師情報として用いて学習する
方法 （４） 加工条件を教師情報として複数回入力して
学習する方法 2.3加工条件情報の相対値を決定したのち絶対値を決
定する加工条件決定装置 2.4加工条件情報の絶対値を決定する加工条件決定装
置 2.5材料、工具データ・ベースの再構築装置 （１） 概要 （２） 利用者別のデータ・ベースを構築する方法 （３） データ・ファイルをファジィ化したデータ
・ベースを構築する方法 ３ 加工情報決定システム（その２） （データ・ファイルを用いる場合） 3.1概要 3.2加工情報決定装置 （１） 加工情報決定装置の構成 （２） 加工情報決定装置の全体的な処理 （３） 使用工具決定装置および最適使用工具決定
装置 （４） 工具経路方式決定装置 （５） 加工条件決定装置 ４ 加工工程情報決定システム 4.1概要 4.2CAD装置 4.3標準加工情報データ・ベース 4.4加工工程情報決定装置 （１） 加工工程情報決定装置の構成 （２） 加工工程情報決定装置の全体的な処理 （３） 加工形状パラメータ抽出装置 （４） マクロパターン展開装置 （５） 加工順序決定装置 （６） 加工条件決定装置 4.5CAM装置 4.6工作機械 １ 加工情報決定システム（その１） 1.1概要 第１図は、加工情報決定システムの全体的構成を示す
機能ブロック図である。
加工情報決定システムは、CAD装置10、入力装置16、
加工情報決定装置20、CAM装置17および工作機械18から
なる。
詳細については後述するするが、各装置について以下
簡単に説明する。
CAD（Computer aided design）装置10は、加工前の被
加工材の加工前形状モデルと、加工後の被加工材の加工
後形状モデルとに基づいて、加工前の被加工材に関する
加工前形状情報および加工後の被加工材に関する加工後
形状情報とを作成するものである。加工前形状情報およ
び加工後形状情報の作成処理については後述する。
入力装置16は、被加工材の材質に関する材質情報と、
被加工材の加工段階に関する加工段階情報とを入力する
ものである。入力される材質情報および加工段階情報に
ついては後述する。
加工情報決定装置20は、CAD装置10によって作成され
る加工前形状情報および加工後形状情報、ならびに入力
装置16から入力される材質情報および加工段階情報に基
づいて、最適加工情報を決定するものである。決定され
る最適加工情報の詳細については後述する。
CAM（Computer aided manufacture）装置17は、CAD装
置10において作成される加工前形状モデルおよび加工後
形状モデル、ならびに加工情報決定装置20によって決定
された最適加工情報に基づいて、工作機械を制御するた
めのNC（Numerical control）データを作成するもので
ある。このCAM装置17は、たとえば、コンピュータ・シ
ステムおよびその上で動作するソフトウェアの組み合わ
せによって実現されるものである。
工作機械18は、たとえば、NC加工機、放電加工機、ワ
イヤカット加工機等を含む。
工作機械18の制御装置に、CAD装置10によって作成さ
れた加工前形状モデルおよび加工後形状モデル、ならび
に加工情報決定装置20によって決定されさ最適加工情報
に基づいて、NCデータを作成する機能をもたせてもよ
い。NCデータは、工作機械18にあらかじめ備えられた自
動プログラミングによって作成される。この場合には、
CAM装置17は不要となる。
1.2ハードウェア構成 第２図は、加工情報決定システムのハードウェア構成
を示す図である。
CAD装置10、入力装置16および加工情報決定装置20
は、CPU1、ROM2、RAM3、ディスクメモリ４、キーボード
５、CRT6および入出力インターフェイス７によって構成
されるコンピュータ・システム８によって実現される。
CPU1は、ROM2にあらかじめ記憶されたプログラムにし
たがって処理を実行するものである。
ROM2は、以下、説明する処理（機能）を実現するため
のアプリケーション・プログラムをあらかじめ記憶する
ものである。
RAM3は、CPU1が処理を実行するために必要なデータ
（情報）、キーボード５から入力されたデータ（情報）
等を記憶するものである。また、たとえば、バッファ、
スタック、カウンタ等は、このRAM3内の記憶領域に実現
される。
ディスクメモリ４は、データ・ファイル等を記憶する
ものである。たとえば、データ・ベース等が、このディ
スクメモリ４に実現される。
キーボード５は、データ（情報）を入力するものであ
る。たとえば、入力装置16は、このキーボード５によっ
て実現される。
CRT6は、必要に応じてメッセージ等を表示するもので
ある。たとえば、表示装置等が、このCRT6によって実現
される。
入出力インターフェイス７は、コンピュータ・システ
ム８と、CAM装置17および工作機械18とのデータ（情
報）の送、受信を行うものである。
CAD装置10および加工情報決定装置20はそれぞれ、別
個のコンピュータ・システムによって実現することもで
きる。
1.3CAD装置 （１） CAD装置の構成 CAD装置10は、加工前の被加工材に関する加工前形状
情報と、加工後の被加工材に関する加工後形状情報とを
作成する。
第３図は、CAD装置10の詳細な構成を示す機能ブロッ
ク図である。
CAD装置10は、加工前形状モデル作成装置11、加工後
形状モデル作成装置12、CAD入力装置13、切削領域抽出
装置14および加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置
15からなる。加工前形状モデル作成装置11、加工前形状
モデル作成装置12、CAD入力装置13、切削領域抽出装置1
4および加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15
は、実際的にはプログラムされたコンピュータ・システ
ムによって実現される。後述する機能を表すものであ
り、コンピュータ・システムとそのソフトウェアとの組
み合わせの一部によって構成されることを了解された
い。
加工前形状モデル作成装置11は、被加工材を加工する
前の形状である加工前形状モデルを作成するものであ
る。
加工前形状モデルは、ソリッド・モデルによって表現
される。ソリッド・モデルは、立方体を点の集台によっ
て表現するものであり、立方体を構成する各点がＸ座
標、Ｙ座標およびＺ座標の座標データをもつ。したがっ
て、加工前形状モデルを構成する各点がＸ座標、Ｙ座標
およびＺ座標の座標データをもつ。加工前形状モデル
は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の正の領域に作成される。
作成された加工前形状モデルは、加工前形状モデル作
成装置11から切削領域抽出装置14に与えられる。
加工後形状モデル作成装置12は、被加工材の加工した
後の形状である加工後形状モデルを作成するものであ
る。
加工後形状モデルもまた、加工前形状モデルと同様に
ソリッド・モデルによって表現される。
作成された加工後形状モデルは、加工後形状モデル作
成装置11から切削領域抽出装置14に与えられる。
CAD入力装置13は、被加工材に加工を施すときの表面
の加工精度を表す面精度と、加工を施す被加工材の角
（コーナ部）の丸みを表すコーナ部半径とを入力するも
のである。
面精度は、一般には加工面が荒くて良い場合に記号
「△△」で表され、表面をなめらかにする場合に記号
「△△△」で表される。この実施例においては、面精度
は、数値で表現される。数値が大きいほどなめらかであ
る。面精度の表現には言語情報（たとえば、「荒い」、
「なめらか」等）も併用される。面精度は、言語情報と
数値の組み合わせで入力されることになる。同じ言語情
報によって表現される面精度でも、この数値が大きいほ
ど表面がなめらかである。
切削領域抽出装置14は、加工前形状モデル作成装置11
によって作成された加工前形状モデルと、加工後形状モ
デル作成装置12によって作成された加工後形状モデルと
に基づいて、加工前形状モデルから切削すべき部分、す
なわち、切削領域を抽出するものである。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
領域抽出装置14によって抽出された切削領域と、CAD入
力装置13から入力された面精度およびコーナ部半径とに
基づいて、加工前形状情報と加工後形状情報とを抽出す
るものである。
加工前形状情報には、切削面積、加工形状、切削幅お
よび切削深さがある。
切削面積は、抽出された切削領域の総面積である。
加工形状に関する情報には２種類あり、それは抽出さ
れた切削領域のすべてが切削すべき領域である場合の
「全面切削」、切削領域に切削すべきでない領域が存在
する場合の「部分面切削」である。
切削幅は、抽出された切削領域の中で最も幅の狭い部
分の幅である。
切削深さは、切削する深さのうち最も深いものをさ
す。
加工後形状情報には、面精度、加工後形状複雑度、凸
形状およびコーナ部半径がある。
面精度は、CAD入力装置13から入力されたものであ
る。
加工後形状複雑度は、加工後形状モデルの形状がどの
程度複雑であるかを表す度合いである。この加工後形状
複雑度の値が大きいほど加工後の形状が複雑である。
凸形状は、加工後形状モデルにおいて突き出ている部
分、すなわち、形状が凸の部分の体積を表す指標であ
る。この凸形状の値が大きいほど凸の部分が多い コーナ部半径は、CAD入力装置13から入力されるもの
である。
（２） CAD装置の全体的な処理 第４図は、CAD装置10における全体的な処理手順を示
すフロー・チャートである。
加工前形状モデル作成装置11は、加工前形状モデルを
表すデータを作成する（第４図；ステップ101）。
第５図は、加工前形状モデルの一例である。この加工
前形状モデルは、上述のようにソッリド・モデルによっ
て表現され、オペレータがキーボード５、マウス（図示
略）等介して入力する位置データに基づいて表示画面上
で作成される。
加工前形状モデル作成装置11によって作成された加工
後形状モデルは、切削領域抽出装置14に与えられる。
加工後形状モデル作成装置12は、加工後形状モデルを
表すデータを作成する（第４図；ステップ102）。加工
前形状モデル作成装置11と同様にして作成される。
第６図は、加工後形状モデルの一例である。この加工
後形状モデルは、上述のようにソッリド・モデルによっ
て表現される。
加工後形状モデル作成装置12によって作成された加工
後形状モデルは、切削領域抽出装置14に与えられる。
切削領域抽出装置14は、加工前形状モデル作成装置12
から与えられる加工前形状モデルと、加工後形状モデル
作成装置12から与えられる加工後形状モデルとに基づい
て、切削領域を抽出する（第４図；ステップ103）。
切削領域抽出装置14における切削領域抽出処理の詳細
については後述する。
切削領域抽出装置14によって抽出された切削領域は、
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15に与えられ
る。
CAD入力装置13から面精度をオペレータが入力する
（第４図；ステップ104）。たとえば、面精度は、
「（なめらか、3.8）」である。
CAD入力装置13からコーナ部半径をオペレータが入力
する（第４図；ステップ105）。たとえば、コーナ部半
径Ｒは、「０」である。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
領域抽出装置14から与えられる切削領域と、CAD入力装
置13から入力される面精度およびコーナ部半径とに基づ
いて、被加工材に関する加工前形状情報および加工後形
状情報を作成する（第４図；ステップ106）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15における
加工前形状、加工後形状情報抽出処理の詳細については
後述する。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15によって
抽出された加工前形状情報および加工後形状情報は、加
工情報決定装置20に与えられる（第４図；ステップ10
7）。
（３） 切削領域抽出装置 切削領域抽出装置14は、加工前形状モデル作成装置11
から与えられる加工前形状モデルと、加工後形状モデル
作成装置12から与えられる加工後形状モデルとに基づい
て、切削領域を抽出する。
第７図は、切削領域抽出装置14における処理手順を示
すフロー・チャートである。
切削領域抽出装置14は、加工前形状モデル作成装置11
から与えられる加工前形状モデルのＺ軸の最大値を抽出
し、その最大値をｚmaxとする。切削領域を抽出するた
めのＺ軸のパラメータz1を、ｚmaxとする（第７図；ス
テップ111）。
たとえば、第５図の加工前形状モデルのＺ軸の最大値
ｚmaxは、「15」である。したがって、「z1＝15」とな
る。
以下、パラメータz1を、加工前形状モデルのＺ軸の最
大値ｚmaxから最小値０まで、ステップ112からステップ
115までの処理を繰り返して、切削領域を抽出する。
切削領域抽出装置14は、Ｚ＝z1におけるXY平面上にお
いて、加工前形状モデルを構成する点が存在すれば、そ
の点のＸ、Ｙ座標を「１」とし、加工前形状モデルを構
成する点が存在しなければ、その点のＸ、Ｙ座標を
「０」として、テーブル（以下、このテーブルを加工前
形状モデルXYテーブルという）を作成する（第７図；ス
テップ112）。
たとえば、Ｚ＝z1＝15における加工前形状モデルXYテ
ーブルは、第8a図に示すようになる。第8a図からも分か
るように、Ｚ＝15における加工前形状モデルXYテーブル
は、すべて「１」である。
切削領域抽出装置14は、加工前形状モデルの場合と同
様に、Ｚ＝z1におけるXY平面上において、加工後形状モ
デルを構成する点が存在すればその点のＸ、Ｙ座標を
「１」とし、加工後形状モデルの点が存在しなければ、
その点のＸ、Ｙ座標を「０」として、テーブル（以下、
このテーブルを加工後形状モデルXYテーブルという）を
作成する（第７図；ステップ113）。
たとえば、Ｚ＝z1＝15における加工後形状モデルXYテ
ーブルは、第8b図に示すようになる。第8b図から分かる
ように、Ｚ＝15における加工後形状モデルXYテーブル
は、すべて「０」である。
切削領域抽出装置14は、ステップ112において作成し
た加工前形状モデルXYテーブルと、ステップ113におい
て作成した加工後形状モデルXYテーブルとの対応する
Ｘ、Ｙ座標の点の積（論理積）をとって切削領域XYテー
ブルを作成し、その積が「０」の部分を切削領域とする
（第７図；ステップ114）。
加工前形状モデルXYテーブルと加工後形状モデルXYテ
ーブルとの積が「１」になる部分は、加工前形状モデル
と加工後形状モデルとに共通の部分であるので、切削す
べきでない部分である。また、加工前形状モデルXYテー
ブルと加工後形状モデルXYテーブルとの積が「０」にな
る部分は、加工前形状モデルには存在するが加工後形状
モデルには存在しない部分である。したがって、この部
分が不要な部分、すなわち、切削すべき部分であるの
で、その部分を切削領域としている。
たとえば、第8a図の加工前形状モデルXYテーブルと、
第8b図の加工後形状モデルXYテーブルとの対応するＸ、
Ｙ座標の点の積をとると、第8c図に示す切削領域XYテー
ブルになる。第8c図からも分かるように、テーブルのす
べてが「０」である。したがって、切削領域XYテーブル
のすべて部分が切削領域となる。
切削領域抽出装置14は、パラメータz1をΔｚ減算し、
パラメータz1を更新する（第７図；ステップ115）。
切削領域抽出装置14は、パラメータz1が０以下、すな
わち、加工前形状モデルのＺ軸の最小値でないかを判断
する（第７図；ステップ116）。
切削領域抽出装置14は、加工前形状モデルのＺ軸の最
大値ｚmaxから最小値０まで、切削領域の抽出が終了し
ていなければ（ステップ116でNO）、ステップ112に戻
り、切削領域の抽出を行う。切削領域抽出装置14は、加
工前形状モデルのＺ軸の最大値ｚmaxから最小値０まで
切削領域の抽出を行うと（ステップ116でYES）、切削領
域抽出処理を終了する。
切削領域抽出装置14は、切削領域抽出処理によって得
られた切削領域XYテーブルを加工前形状情報、加工後形
状情報抽出装置15に出力する（第７図；ステップ11
7）。
以上のようにして、切削領域抽出装置14は、切削領域
の抽出を行う。
たとえば、第６図の加工前形状モデルと第７図の加工
後形状モデルとについて切削領域を抽出すると、第9a図
〜第9d図に示すようになる。
第9a図は15≧Ｚ＞10における切削領域XYテーブルを示
す。第9b図は10≧Ｚ＞８における切削領域XYテーブルを
示す。第9c図は８≧Ｚ＞５における切削領域XYテーブル
を示す。第9d図は５≧Ｚ＞０における切削領域XYテーブ
ルを示す。
（４） 加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置 加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
領域抽出装置14から与えられる切削領域に基づいて、加
工前形状情報および加工後形状情報を抽出する。
第10a図〜第10d図は、加工前形状情報、加工後形状情
報抽出装置15における処理手順を示すフロー・チャート
である。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、第10
a図のステップ121から第10b図のステップ133までの処理
を行って加工前形状情報の切削面積、加工形状および切
削幅を抽出する。加工前形状情報、加工後形状情報抽出
装置15はまた、第10c図のステップ134から第10d図のス
テップ147までの処理を行って加工前形状情報の切削深
さ、ならびに加工後形状情報の加工後形状複雑度および
凸形状を抽出する。
Ｚ軸のパラメータz1を加工前形状モデルのＺ軸の最大
値ｚmaxにする。また、切削面積S0を０にし、切削幅m0
を∞にして、初期設定を行う（第10a図；ステップ12
1）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、初期
設定を行うと、ｚ＝z1における切削領域XYテーブルのす
べての点が「０」であるか、すなわち、切削領域XYテー
ブルのすべてが切削すべき領域であるかを判定する（第
10a図；ステップ122）。
切削領域XYテーブルのすべての点が「０」である場
合、すなわち、全領域を切削する場合（ステップ122でY
ES）、加工形状Frを「全面切削」とする（第10a図；ス
テップ123）。
たとえば、Ｚ＝z1＝15のとき、第9a図に示すように切
削領域XYテーブルのすべての点が「０」であるので、加
工形状Frは「全面切削」とする。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Ｚ＝
z1における切削領域XYテーブルについて、「０」である
点、すなわち、切削すべき領域をすべて計数し、その計
数値をｎsとする（第10a図；ステップ124）。
その計数値ｎsに定数Ｋを掛けて、切削面積S0に加算
し、切削面積S0を累積する（第10a図；ステップ125）。
ここでは、計数値ｎsに定数Ｋを掛けることによって点
を面として取り扱っている。
Ｚ＝z1における切削領域XYテーブルのＸ軸と平行であ
り、かつ、「０」の部分が連続している長さを抽出し、
その長さの最小値をＹ軸方向の切削幅の最小値ｍyとす
る（第10a図；ステップ126）。
たとえば、Ｚ＝z1＝15のとき、切削領域XYテーブルの
すべてが「０」であり、Ｙ軸方向の切削幅の最小値ｍy
は「30」である。
次に、Ｚ＝z1における切削領域XYテーブルのＹ軸と平
行であり、かつ、「０」の部分が連続している長さ抽出
し、その長さの最小値を、Ｘ軸方向の切削幅の最小値ｍ
xとする（第10b図；ステップ127）。
たとえば、Ｚ＝z1＝15のとき、切削領域XYテーブルの
すべてが「０」であり、Ｘ軸方向の切削幅の最小値ｍx
は「30」となる。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Ｘ軸
方向の切削幅の最小値ｍxと切削幅m0と比較し、ｍxがm0
よりも小さい場合、ｍxをm0に代入し、m0を更新する
（第10b図；ステップ128、129）。
たとえば、最初は、m0＝∞であり、ｍx＝30であるの
で、ここではm0が30に更新される。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Ｙ軸
方向の切削幅の最小値ｍyと切削幅m0と比較し、ｍyがm0
よりも小さい場合、ｍyをm0に代入し、m0を更新する
（第10b図；ステップ130、131）。
たとえば、ステップ129においてm0＝30となり、ｍy＝
30であるので、m0はそのままの値が採用され、m0は更新
されない。
したがって、ステップ128〜131の処理においては、ス
テップ126および127の処理によって抽出されたＹ軸方向
の切削幅の最小値ｍyおよびＹ軸方向の切削幅の最小値
ｍxの中で最小のものが切削幅m0となる。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、パラ
メータz1をΔｚ減算し、パラメータz1を更新する（第10
b図；ステップ132）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、パラ
メータz1が０以下、すなわち、加工前形状モデルのＺ軸
の最小値でないかを判定する（第10b図；ステップ13
3）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、加工
前形状モデルのＺ軸の最小値０まで、切削領域の累積値
である切削面積S0および切削幅m0の抽出処理が終了して
いなければ（ステップ133でNO）、ステップ122に戻り、
切削面積S0および切削幅m0の抽出を行う。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
深さ、加工後形状複雑度および凸形状を抽出するため
に、パラメータz1を加工前形状モデルのＺ軸の最大値ｚ
maxとする。また、加工後形状複雑度ｎd、凸形状D0、切
削深さ上面h1および下面h0を０にし、初期値設定を行う
（第10c図；ステップ134）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、初期
設定を行うと、Ｚ＝z1における切削領域XYテーブルがす
べて「０」か、すなわち、すべての領域が切削すべき領
域であるかを判定する（第10c図；ステップ135）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
領域XYテーブルがすべて「０」でないと判定すると（ス
テップ135でNO）、Ｚ＝z1における切削領域XYテーブル
がすべて「１」、すなわち、すべての領域が切削すべき
でない領域であるかを判定する（第10c図；ステップ13
6）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、切削
領域XYテーブルがすべて「１」でないと判定すると（ス
テップ136でNO）、切削領域XYテーブルに切削すべき領
域と切削すべきでない領域とが存在しているので、切削
深さ上面h1が０であるかを判定する（第10c図；ステッ
プ137） 切削深さ上面h1が０である場合（ステップ137でN
O）、加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、
現在のパラメータz1をh1に代入して、そのz1を切削深さ
上面h1とする（第10c図；ステップ138）。
したがって、切削領域XYテーブルに「０」および
「１」の両方が最初に現れるＺ座標が切削深さ上面h1に
なる。
たとえば、第9b図の切削領域XYテーブルには「０」お
よび「１」が存在するので、切削深さ上面h1は、「10」
となる。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Ｚ＝
z1における切削領域XYテーブルについて、「１」である
点、すなわち、切削すべきではない領域をすべて計数
し、その計数値をｎcとする（第10c図；ステップ13
9）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、計数
値ｎcに定数Ｋを掛けて、凸形状D0に加算し、凸形状D0
を累積する（第10a図；ステップ140）。ここでは、計数
値ｎcにＫを掛けることによって点を面として取り扱っ
ている。
ステップ136において、加工前形状情報、加工後形状
情報抽出装置15は、切削領域XYテーブルがすべて「１」
であると判定すると（ステップ136でYES）、切削領域XY
テーブルのすべてが切削すべきでない領域であるので、
切削深さ上面h1が０でなく、かつ、切削深さ下面h0が０
であるかを判定する（第10c図；ステップ141）。
切削深さ上面h1が０でなく、かつ、切削深さ下面h0が
０である場合（ステップ141でYES）、加工前形状情報、
加工後形状情報抽出装置15は現在のパラメータz1をh0に
代入して、そのz1を切削深さ下面h0とする（第10c図；
ステップ142）。
したがって、切削深さ上面が存在するが切削深さ下面
が存在しない場合、切削領域XYテーブルのすべての領域
が切削すべきでない領域であるとき、そのＺ座標が切削
深さの下面になる。
たとえば、第9d図の切削領域XYテーブルにはすべて
「１」であるので、切削深さ上面h0は、「５」となる。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Ｚ＝
z1における切削領域XYテーブルについて、第11a図〜第1
1h図に示されるエッジ・パターン・フィルタをかける。
切削領域XYテーブルがいずれかのエッジ・パターン・フ
ィルタとマッチングした回数を計数し、その計数値をｎ
d1とする（第10d図；ステップ143）。
その計数値ｎd1を、加工形状複雑度ｎdに加算し、加
工形状複雑度ｎdを累積する（第10d図；ステップ14
4）。
ステップ135において、加工前形状情報、加工後形状
情報抽出装置15は、切削領域XYテーブルのすべてが
「０」、すなわち、テーブルのすべての領域が切削すべ
き領域である場合（ステップ135でYES）には、切削深さ
上面h1、切削深さ下面h0、凸形状D0および加工後形状複
雑度ｎdのいずれも抽出しない。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、パラ
メータz1をΔｚ減算し、パラメータz1を更新する（第10
d図；ステップ145）。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、パラ
メータz1が０以下、すなわち、加工前形状モデルのＺ軸
の最小値でないかを判定する（第10d図；ステップ14
6）。
加工前形状情報，加工後形状情報抽出装置15は、加工
前形状モデルのＺ軸の最大値ｚmaxから最小値０まで、
切削深さの上面h1、切削深さの下面h0、凸形状D0および
加工後形状複雑度ｎdの抽出処理が終了していなければ
（ステップ146でNO）、ステップ135に戻り、繰り返し切
削深さ上面h1、切削深さ下面h1、凸形状D0および加工後
形状複雑度ｎdの抽出処理を行う。
加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15は、Z1≦
０となると（ステップ146でYES）、切削深さ上面h1と切
削深さの下面h0との差をとり、切削深さｈを算出する
（第10d図；ステップ147）。
以上のようにして、加工前形状情報、加工後形状情報
抽出装置15は、加工前形状情報の切削面積、加工形状、
切削幅および切削深さ、ならびに加工後形状情報の加工
後形状複雑度および凸形状を抽出する。
第12図および第13図はそれぞれ、加工前形状情報、加
工後形状情報抽出装置15によって抽出された加工前形状
情報および加工後形状情報の一例である。第13図おい
て、加工後形状情報の面精度およびコーナ部半径は、CA
D入力装置13から入力されたものである。
加工前形状情報および加工後形状情報は、CAD装置10
の加工前形状情報、加工後形状情報抽出装置15から加工
情報決定装置20に与えられる。
1.4入力装置 入力装置16は、材質情報および加工段階情報を入力す
るものである。これらの材質情報および加工段階情報
は、オペレータがキーボード５を介して入力する。
材質情報は被加工材である材料の材質であり、材料材
質には、SKD（焼き入れ鉄）、鉄、アルミニウム、ベー
クライト等がある。
第14図は材質情報の一例を示す。たとえば、被加工材
の材料材質は「鉄」である。
加工段階情報は、被加工材を加工を行う段階を表し、
加工段階には、「荒取り」、「中荒取り」および「仕上
げ」がある。
第15図は加工段階情報の一例を示す。たとえば、加工
段階は「荒取り」である。
1.5加工情報決定装置20 （１） 加工情報決定装置の構成 加工情報決定装置20は、CAD装置10から与えられる加
工形状情報および加工後形状情報と、入力装置16から入
力される材質情報および加工段階情報とに基づいて、最
適加工情報を決定する。
第16図は、加工情報決定装置20の詳細な構成を示す機
能ブロック図である。
加工情報決定装置20は、使用工具決定装置21、最適使
用工具決定装置22、工具経路方式決定装置23、加工条件
決定装置24および材質、工具情報データ・ベース25を有
する。
詳細については後述するが、加工情報決定装置20の各
装置について簡単に説明する。
使用工具決定装置21は、あらかじめ設定された使用工
具決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって、CA
D装置10から与えられる加工前形状情報および加工後形
状情報と、入力装置16から入力される材質情報および加
工段階情報とに基づいて、被加工材の加工に最適な工作
機械を決定するとともに、その工作機械の使用工具を決
定するものである。
最適使用工具決定装置22は、使用工具決定装置21がNC
加工機を加工に最適な工作機械と決定した場合、使用工
具決定装置21が決定した使用工具に基づいて、最適な使
用工具を決定するものである。最適使用工具決定装置22
は、後述するように材質、工具データ・ベース25に記憶
されたNC加工機使用工具データ・ファイルを参照して、
最適な使用工具を決定する。
工具経路方式決定装置23は、あらかじめ設定された工
具経路方式決定規則およびメンバーシップ関数にしたが
って、CAD装置10から与えられる加工前形状情報および
加工後形状情報、ならびに入力装置16から入力される加
工段階情報に基づいて、NC加工機がエンドミルを用いて
被加工材を加工する加工経路方式を決定するものであ
る。
加工条件決定装置24は、あらかじめ設定された加工条
件決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって、CA
D装置10から与えられる加工前形状情報および加工後形
状情報ならびに入力装置16から入力される材質情報およ
び加工段階情報に基づいて、工作機械が被加工材を加工
するために最適な加工条件を決定するものである。
材料、工具データ・ベース25は、材質の硬度に関する
材質データ・ファイル、NC加工機について使用工具とし
てあらかじめ用意された工具に関するNC加工機使用工具
データ・ファイル等を記憶するものである。これらのデ
ータ・ファイルは、使用工具決定装置21および最適使用
工具決定装置25によって、必要に応じて読み出される。
材質データ・ファイルおよびNC加工機使用工具データ・
ファイルの詳細については後述する。
上述の各装置によって決定された使用工具情報、工具
経路方式情報および加工条件情報は、最適加工情報とし
て加工情報決定装置20からCAM装置17および工作機械18
に与えられる。
（２） 加工情報決定装置の全体的な処理 第17図は、加工情報決定装置20の処理手順を示すフロ
ー・チャートである。
加工情報決定装置20は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報を読み込む（第17図；ステップ151）。た
とえば、加工情報決定装置21は、第12図に示す加工前形
状情報を読み込む。
加工情報決定装置20は、CAD装置10から与えられる加
工後形状情報を読み込む（第17図；ステップ152）。た
とえば、加工情報決定装置21は、第13図に示す加工後形
状情報を読み込む。
加工情報決定装置20は、入力装置16からオペレータに
よって入力される材質情報を読み込む（第17図；ステッ
プ153）。たとえば、加工情報決定装置20は、第14図に
示す材質情報を読み込む。
加工情報決定装置20は、入力装置16からオペレータに
よって入力される加工段階情報を読み込む（第17図；ス
テップ154）。たとえば、加工情報決定装置20は、第15
図に示す加工段階情報を読み込む。
読み込まれた加工前形状情報、加工後形状情報、材質
情報および加工段階情報は、使用工具決定装置21、工具
経路方式決定装置23および加工条件決定装置24に与えら
れる。
使用工具決定装置21は、加工前形状情報、加工後形状
情報、材質情報および加工段階情報に基づいて、あらか
じめ設定された使用工具決定規則およびメンバーシップ
関数にしたがって、最適な工作機械を決定し、その工作
機械が使用する使用工具を決定する。工作機械がNC加工
機である場合には、最適使用工具決定装置22は、使用工
具決定装置21によって決定された使用工具に基づいて、
NC加工機使用工具データ・ファイルを参照して、最適な
使用工具を決定する（第17図；ステップ155）。
工具経路方式決定装置23は、工作機械がNC加工機であ
り、かつ、使用工具がエンドミルである場合、加工前形
状情報、加工後形状情報、材質情報および加工段階情報
に基づいて、あらかじめ設定された工具経路方式決定規
則およびメンバーシップ関数にしたがって、工具経路方
式を決定する（第17図；ステップ156）。
加工条件決定装置24は、使用工具情報、加工前形状情
報、加工後形状情報、材質情報および加工段階情報に基
づいて、あらかじめ設定された使用条件決定規則および
メンバーシップ関数にしたがって、加工条件を決定する
（第17図；ステップ157）。
加工情報決定装置20は、使用工具情報、工具経路方式
情報および加工条件情報を各装置から読出し、CAM装置1
7および工作機械18に出力する（第17図；ステップ158、
159）。
（３） 使用工具決定装置および最適使用工具決定装置 使用工具決定装置21は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報と、入力装置16から
入力される材質情報および加工段階情報とに基づいて、
あらかじめ設定された使用工具決定規則およびメンバー
シップ関数にしたがって、被加工材の加工に最適な工作
機械と、その工作機械が使用する使用工具を決定する。
使用工具決定装置21は、入力装置16から入力される材
質情報に基づいて、材質、工具データ・ベース25に記憶
されている材質データ・ファイルを検索して加工材の材
料硬度を得る。
第18図は材質データ・ファイルの一例を示す。材質デ
ータ・ファイルには、「材質名」に対してその「硬度」
が格納されている。
たとえば、入力装置16から入力された材質情報は
「鉄」であるので、この「鉄」に関する材料硬度を材質
データ・ファイルから検索して得ると、その材料硬度
「50」となる。
使用工具決定装置21は、加工段階情報、材質情報に基
づく材料硬度、加工前形状情報の切削面積および加工形
状、ならびに加工後形状情報の面精度および加工後形状
複雑度に基づいて、使用工具決定規則およびメンバーシ
ップ関数にしたがって、工作機械を決定するともに、そ
の使用工具を決定する。
工作機械として、たとえば、NC加工機（Numerical co
ntrol mashine）、放電加工機（Electric spark mashin
e）およびワイヤカット加工機（Wire cut mashine）が
ある。
NC加工機は、たとえば、エンドミル、ドリル等の工具
を用いて、被加工材の加工を行うものである。
NC加工機の場合、使用工具決定装置21はNC加工機が使
用する使用工具およびその工具径を決定する。
使用工具には、たとえば、エンドミル、ドリル等があ
る。
工具径は、使用工具、たとえば、エンドミルの半径で
ある。
放電加工機は、放電現象を利用して被加工材の加工を
行うものであり、被加工材が極めて硬いもの、たとえ
ば、焼き入れ鉄（SKD）の加工に適している。
放電加工機の場合、使用工具決定装置21は電極本数お
よびクリアランスを決定する。
電極本数は、放電加工機が被加工材の加工に使用する
電極棒の本数である。
クリアランスは、放電加工機の電極棒と、被加工材と
の間の間隔である。
ワイヤカット加工機は、ワイヤを巻き出し、このワイ
ヤを電極として、被加工材の加工を行うものである。
ワイヤカット加工機の場合、使用工具決定装置21は工
具径を決定する。
工具径は、ワイヤカット加工機が使用するワイヤの直
径である。
使用工具決定規則には、たとえば、NC加工機、放電加
工機およびワイヤカット加工機に関して、以下のような
ものがある。
NC加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 材料硬度が軟らかい THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は大きい IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 材料硬度が普通 THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はドリルとエンドミル、 工具径は小さい IF 加工段階が中荒取り、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 材料硬度が軟らかい THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は大きい IF 加工段階が仕上げ、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 材料硬度が軟らかい、かつ、 面精度が荒い THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径はやや小さい IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 材料硬度が普通、かつ、 面精度がなめらか THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は非常に小さい ： ： 放電加工機 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 加工後形状複雑度が単純、かつ、 材料硬度が硬い THEN 使用機械は放電加工機、 電極本数は少ない、 クリアランスは小さい ： ： ワイヤカット加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 加工形状がつき通っている、かつ、 材料硬度が硬い THEN 使用機械はワイヤカット加工機、 工具径はやや大きい ： ： NC加工機の使用工具決定規則において、「切削面積が
大きい」場合に「工具径」を大きくしているのは、切削
加工の効率をよくするためである。また、「材料材質が
普通」の場合に「使用工具をドリルおよびエンドミル」
としているのは、下穴が必要だからである。さらに、
「面積度がなめらか」であり、かつ、「切削面積が小さ
い」場合には「工具径」を非常に小さくしている。
放電加工機の使用工具決定規則において、「加工後形
状複雑度が単純」の場合には「電極本数」が少なくなる
ようにしている。
第19a図〜第19m図は、使用工具決定規則の前件部変数
および後件部変数について、メンバーシップ関数および
シングルトンの一例を示す。前件部変数については、各
工作機械に共通のものである。後件部変数については、
各工作機械に固有のものである。
第19a図は前件部変数「加工段階」について言語情報
「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つのシ
ングルトンを示している。
第19b図は前件部変数「切削面積」について言語情報
「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第19c図は前件部変数「材料硬度」について言語情報
「軟らかい」、「普通」および「硬い」のメンバーシッ
プ関数を示している。
第19d図は前件部変数「面精度」について言語情報
「荒い」および「なめらか」の２つのメンバーシップ関
数を示している。
第19e図は前件部変数「加工形状複雑度」について言
語情報「単純」、「普通」および「複雑」のメンバーシ
ップ関数を示している。
第19f図は前件部変数「加工形状」について言語情報
「全面切削」および「部分面切削」の２つのシングルト
ンを示している。
第19g図は後件部変数「使用機械」について言語情報
「NC加工機」、「放電加工機」および「ワイヤカット加
工機」の３つのシングルトンを示している。
第19h図はNC加工機に関する後件部変数「使用工具」
について言語情報「ドリル」および「エンドミル」の２
つのシングルトンを示している。
第19i図はNC加工機に関する後件部変数「工具径」に
ついて言語情報「非常に小さい」、「やや小さい」、
「小さい」、「中くらい」、「やや大きい」および「大
きい」の６つのメンバーシップ関数を示している。
第19j図はNC加工機に関する後件部変数「工具硬度」
について言語情報「軟らかい」、「普通」および「硬
い」の３つのメンバーシップ関数を示している。
第19k図は放電加工機に関する後件部変数「電極本
数」について言語情報「少ない」、「中くらい」および
「多い」の３つのメンバーシップ関数を示している。
第19l図は放電加工機に関する後件部変数「クリアラ
ンス」について言語情報「少ない」および「多い」の２
つのメンバーシップ関数を示している。
第19m図はワイヤカット加工機に関する後件部変数
「工具径」について言語情報「小さい」、「やや小さ
い」「小さい」、「中くらい」、「やや大きい」および
「大きい」の５つのメンバーシップ関数を示している。
使用工具決定装置21は、使用工具決定規則およびメン
バーシップ関数にしたがって、使用工具決定装置21は、
CAD装置10および入力装置16から入力された情報に基づ
いて、各加工機に関する前件部の適合度を算出する。そ
の後、使用工具決定装置21は、前件部の適合度に基づい
て後件部変数の適合度を算出する。
使用工具決定装置21は、後件部変数「使用機械」につ
いて、「NC加工機」、「放電加工機」および「ワイヤカ
ット加工機」のシングルトンにおいて、適合度が最大の
ものを「使用機械」として決定する。適合度が最大にな
る「使用機械」決定すると、使用工具決定装置21は、そ
の使用機械について，「使用工具」および「工具径」に
関する後件部変数について決定する。たとえば、「NC加
工機」の適合度が最大であれば、使用工具決定装置21は
NC加工機を使用機械として決定する。使用工具決定装置
21は、このNC加工機の使用工具として「エンドミル」を
決定し、工具径として「４」を決定する。
上述の使用工具決定規則のNC加工機に関する使用工具
決定規則においては、使用工具決定装置21は、使用工具
および工具径は決定する。NC加工機の場合にはさらに、
使用工具情報として工具硬度を加えてもよい。
使用工具情報として工具硬度を加えた場合NC加工機に
関する使用工具決定規則は、以下のようになる。
NC加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 材料硬度が軟らかい THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は大きい、 工具硬度は軟らかい IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 材料硬度が普通 THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はドリルとエンドミル、 工具径は小さい、 工具硬度は普通 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 材料硬度が普通、かつ、 面精度がなめらか THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は非常に小さい 工具硬度は普通 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 材料硬度が普通、かつ、 面精度がなめらか THEN 使用機械はNC加工機、 使用工具はエンドミル、 工具径は非常に小さい、 工具硬度は硬い ： ： この使用工具決定規則においては、「面精度がなめら
か」の場合には「工具硬度」を硬くし、「面精度が荒
い」場合には「工具硬度」は軟らかくしている。また、
「材料硬度が硬い」場合に「工具硬度」を硬くし、「材
料度が軟らかい」場合には「工具硬度」を軟らかくして
いる。
この使用工具決定規則において、前件部変数および後
件部変数の加工段階、切削面積、材料硬度、面精度、使
用工具および工具径に関するメンバーシップ関数または
シングルトンは、「工具硬度」を後件部変数に含まない
使用工具決定規則の場合と同様である。
使用工具決定装置21は、「工具硬度」を後件部変数さ
れに含む使用工具決定規則およびメンバーシップ関数に
したがって、使用機械の決定とその使用機械が使用する
使用工具を決定する。
使用工具決定装置21によって使用機械としてNC加工機
が選択されると、最適使用工具決定装置22は、材料、工
具データ・ファイル25に記憶されたNC加工機使用工具デ
ータ・ファイルを検索して、NC加工機に最適な使用工具
を決定する。
第20図は、NC加工機使用工具データ・ファイルの一例
を示す。
NC加工機使用工具データ・ファイルには、NC加工機が
使用する工具について、「工具名」、「工具番号」、
「工具径」、「工具長」、「工具寿命」および「工具値
段」が格納されている。
第21図は、最適使用工具決定装置22における処理手順
を示すフロー・チャートである。
最適使用工具決定装置22は、使用工具決定装置21によ
って決定された使用工具および工具径を読み込む（第21
図；ステップ161）。
たとえば、最適使用工具決定装置22は、使用工具「エ
ンドミル」および工具径「４」を読み込む。
最適使用工具決定装置22は、読み込んだ工具径をファ
ジィ化し、NC加工機使用工具データ・ファイルを検索す
るための検索条件式を作成する（第21図；ステップ16
2） たとえば、使用工具決定装置21によって「工具径」は
「4mm」となっているので、この工具径「４」をファジ
ィ化すると、第22a図に示すようなメンバーシップ関数
になる。
ファジィ化した工具径のメンバーシップ関数は、使用
工具決定装置21によって決定された「４」を中心に±10
％の範囲、すなわち、「3.6」から「4.4」までの範囲の
台集合をもつ。
工具径はファジィ化すると、使用工具決定装置21によ
って決定された「使用工具」が「エンドミル」と、ファ
ジィ化した「工具径」が「４くらい」を用いて検索条件
式を作成する。
検索条件式には、検索項目として、「使用工具」、
「工具径」、「工具寿命」および「工具値段」がある。
たとえば、検索条件式は、次のようになる。
使用工具がエンドミル、かつ、 工具径が４くらい、かつ、 工具寿命が長い、かつ、 工具値段が安い この検索条件式において、「工具寿命が長い」および
「工具値段が安い」はあらかじめ設定されている。NC加
工機が使用する使用工具の工具寿命が長く、工具値段が
安ければよいのはいうまでもない。
検索条件式の使用工具、工具寿命および工具値段に関
するシングルトンおよびメンバーシップ関数の一例を、
第22図、第22c図および第22d図に示す。
最適使用工具決定装置22は、作成した検索条件式を用
いてNC加工機使用工具データ・ファイルを検索する（第
21図；ステップ163）。
最適使用工具決定装置22は、上述の検索条件式を用い
てNC加工機使用工具データ・ファイルを検索すると、検
索条件式とNC加工機使用工具データ・ファイルに格納さ
れた各工具について、第23図に示すような検索条件毎の
適合度が得られる。
最適使用工具決定装置22は、検索条件毎の適合度を正
規化した適合度を算出し、その適合度の中で最も大きい
使用工具を最適な使用工具と決定する（第21図；ステッ
プ164）。
たとえば、第23図に示す適合度が得られた場合、最適
使用工具決定装置22は、各検索条件毎の適合度を正規化
した適合度が「0.9」の工具名「エンドミルＡ」工具番
号「１」を、NC加工機の最適な使用工具として選択す
る。
このようにして、最適使用工具決定装置22はNC加工機
使用工具データ・ファイルを参照して、NC加工機の最適
な使用工具を決定する。
以上のようにして、放電加工機およびワイヤカット加
工機の場合には使用工具決定装置21によって決定された
使用工具が使用工具情報として出力される。また、NC加
工機の場合には最適使用工具決定装置22によって決定さ
れた使用工具が使用工具情報として出力される。
（４） 工具経路方式決定装置 工具経路方式決定装置23は、使用機械がNC加工機であ
り、その使用工具がエンドミルの場合に、工具経路方式
を決定する。
工具経路方式は、エンドミルが被加工材を加工する経
路である。工具経路方式には、片道走行、往復走行およ
び周回走行がある。
片道走行は、ダウンカットまたはアップカットのいず
れか一方を用いる方法である。
往復走行は、ダウンカットおよびアップカットの双方
を用いる方法である。
周回走行は、取り出し形状の場合、その取り出し形状
の回りを加工する方法である。
工具経路方式決定装置23は、加工段階情報、加工前形
状情報および加工後形状情報に基づいて、あらかじめ設
定された工具経路方式決定規則およびメンバーシップ関
数にしたがって、工具経路方式を決定する。
工具経路方式決定規則には、たとえば以下のようなも
のがある。
IF 加工段階が荒取り、かつ、 凸形状が大きい、かつ、 切削面積が小さい THEN 工具経路方式は片道走行 IF 加工段階が荒取り、かつ、 凸形状が小さい、かつ、 切削面積が大きい THEN 工具経路方式は周回走行 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 凸形状が中くらい、かつ、 切削面積が大きい THEN 工具経路方式は往復走行 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 面精度が荒い THEN 工具経路方式は往復走行 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 切削面積が小さい、かつ、 面精度がなめらか THEN 工具経路方式は片道走行 ： ： この工具経路方式決定規則において、「切削面積が小
さい」場合に工具経路方式を「片道走行」にしている。
これは、一定の方向に切削加工を行って、使用工具を所
定の基準位置まで戻るようにしても、加工時間がそれほ
ど長くかからないからである。これに対して、「切削面
積が大きい」場合には工具経路方式を「往復走行」にし
ている。これは、切削面積が大きいときに片道走行にす
ると、加工時間が長くかかるためである。さらに、「切
削面積が大きい」かつ「凸形状が小さい」場合、工具経
路方式を「周回走行」にした。また、「面精度がなめら
か」に場合には片道走行した。
第24a図〜第24e図に、工具経路方式決定規則の前件部
変数および後件部変数のメンバーシップ関数およびシン
グルトンの一例を示す。
第24a図は、前件部変数「加工段階」について、言語
情報「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つ
のシングルトンを示している。
第24b図は、前件部変数「凸形状」について、言語情
報「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つの
メンバーシップ関数を示している。
第24c図は、前件部変数「切削面積」について、言語
情報「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つ
のメンバーシップ関数を示している。
第24d図は、前件部変数「面精度」について、言語情
報「荒い」および「なめらか」の２つのメンバーシップ
関数を示している。
第24e図は、後件部変数「工具経路方式」について、
言語情報「片道走行」、「往復走行」および「周回走
行」の３つのシングルトンを示している。
工具経路方式決定装置23は、後件部変数の「片道走
行」、「往復走行」または「周回走行」のうちで、最も
適合度の大きいものを工具経路方式として決定する。
たとえば、上述の例においては、使用工具経路方式決
定装置23は、工具経路方式として「片道走行」と決定す
る。
以上のようにして、工具経路方式決定装置23によって
決定された工具経路は工具経路方式情報として出力され
る。
（５） 加工条件決定装置 加工条件決定装置24は、材質情報、加工段階情報、加
工前形状情報および加工後形状情報に基づいて、あらか
じめ設定された加工条件決定規則およびメンバーシップ
関数にしたがって、加工条件を決定する。
加工条件決定装置24は、使用工具決定装置21によって
決定されたNC加工機、放電加工機およびワイヤカット加
工機いずれかの使用機械について、その加工条件を決定
する。
NC加工機の加工条件は、使用工具の回転速度と送り速
度である。
放電加工機の加工条件は、電極棒の送り速度とその出
力である。
ワイヤカット加工機の加工条件は、ワイヤの送り速度
とその出力である。
加工条件決定規則には、たとえば、以下のよなものも
のがある。
NC加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削幅が小さい、かつ、 切削深さが浅い、かつ、 材料硬度が軟らかい THEN 送り速度は速い、 回転速度は遅い IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削幅が小さい、かつ、 切削深さが浅い、かつ、 材料硬度が普通 THEN 送り速度はやや速い、 回転速度はやや遅い IF 加工段階が仕上げ、かつ、 コーナ部半径が大きい 材料硬度が軟らかい、かつ、 面精度が荒い THEN 送り速度は遅い、 回転速度は速い IF 加工段階が仕上げ、かつ、 コーナ部半径が大きい 材料硬度が軟らかい、かつ、 面精度がなめらか THEN 送り速度はやや遅い、 回転速度はやや速い ： ： 放電加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 THEN 送り速度はやや速い、 出力は中くらい IF 加工段階が中荒取り、かつ、 切削面積が小さい THEN 送り速度はやや遅い 出力は小さい ： ： ワイヤカット加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 切削面積が大きい、かつ、 THEN 送り速度はやや速い、 出力は中くらい IF 加工段階が中荒取り、かつ、 切削面積が小さい THEN 送り速度はやや速い、 出力は小さい ： ： この加工条件決定規則は、「材質硬度が軟らかい」場
合には、送り速度を速くするようにしている。これは、
加工材が軟らかいと送り速度を速くして加工できるから
である。また、「切削深さが浅い」および「切削幅が小
さい」場合ににも同様である。また、「面精度がなめら
か」の場合には送り速度を遅くしている。さらに、コー
ナー部であれば送り速度を遅くする。
第25a図〜第25m図は、加工条件決定規則の前件部およ
び後件部のメンバーシップ関数およびシングルトンの一
例を示す。前件部変数のメンバーシップ関数およびシン
グルトンは各工作機械に共通であり、後件部変数のメン
バーシップ関数およびシングルトン各工作機械に固有す
るものである。
第25a図は、前件部変数「加工段階」について、言語
情報「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つ
のシングルトンを示している。
第25b図は、前件部変数「切削幅」について、言語情
報「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つの
メンバーシップ関数を示している。
第25c図は、前件部変数「切削深さ」について、言語
情報「浅い」、「中くらい」および「深い」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第25d図は、前件部変数「材料硬度」について、言語
情報「軟らかい」、「普通」および「硬い」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第25e図は、前件部変数「コーナー部半径」につい
て、言語情報「小さい」および「大きい」の２つのメン
バーシップ関数を示している。
第25f図は、前件部変数「面精度」について、言語情
報「荒い」および「なめらか」の２つのメンバーシップ
関数を示している。
第25g図は、前件部変数「切削面積」について、言語
情報「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つ
のメンバーシップ関数を示している。
第25h図は、NC加工機に関する後件部変数「送り速
度」について、言語情報「遅い」、「やや遅い」、「中
くらい」、「やや速い」および「速い」の５つのメンバ
ーシップ関数を示している。
第25i図は、NC加工機に関する後件部変数「回転速
度」について、言語情報「遅い」、「やや遅い」、「中
くらい」、「やや速い」および「速い」の５つのメンバ
ーシップ関数を示している。
第25j図は、放電加工機に関する後件部変数「送り速
度」について、言語情報「遅い」、「やや遅い」、「中
くらい」、「やや速い」および「速い」の５つのメンバ
ーシップ関数を示している。
第25k図は、放電加工機に関する後件部変数「出力」
について、言語情報「小さい」、「やや小さい」、「中
くらい」、「やや大きい」および「大きい」の５つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第25l図は、ワイヤカット加工機に関する後件部変数
「送り速度」について、言語情報「遅い」、「やや遅
い」、「中くらい」、「やや速い」および「速い」の５
つのメンバーシップ関数を示している。
第25m図は、ワイヤカット加工機に関する後件部変数
「出力」について、言語情報「小さい」、「やや小さ
い」、「中くらい」、「やや大きい」および「大きい」
の５つのメンバーシップ関数を示している。
たとえば、使用工具決定装置21は使用加工機をNC加工
機としているので、加工条件決定装置24は、NC加工機に
関する加工条件決定規則にしたがって加工条件を決定す
る。加工条件決定装置24は、加工条件として送り速度を
「10」および回転速度を「3000」と決定する。
以上のようにして、加工条件決定装置24によって決定
された加工条件は、加工条件情報として出力される。
加工情報決定装置20は、使用工具情報、工具経路方式
情報および加工条件情報を決定すると、これらの情報を
最適加工情報として、CAM装置17および工作機械18に出
力する。
たとえば、以上のようにして、加工情報決定装置20に
よって、第26図に示すような最適加工情報が得られる。
1.6CAM装置 CAM装置17は、CAD装置10から与えられる加工前形状モ
デルおよび加工後形状モデル、ならびに加工情報決定装
置20によって決定された最適加工情報に基づいて、工作
機械を制御するためのNCデータを生成する。
CAM装置17は、一般的には、コンピュータ・システム
およびその上で動作するアプリケーション・システム
（ソフトウェア）からなる。CAM装置17は、工作機械18
の自動プログラミングに比べてオペレータの操作性がよ
い。
第27図は、CAM装置17における処理手順を示すフロー
・チャートである。
CAM装置17は、加工情報決定装置20から与えられる最
適加工情報を読み込む（第27図；ステップ171）。たと
えば、CAM装置17は第26に示される最適加工情報を読み
込む。
オペレータがCAM装置17に工作機械18に関するパラメ
ータを設定する（第27図；ステップ172）。
たとえば、オペレータによって設定された工作機械18
のパラメータの一例が第28図に示されている。
工作機械のパラメータには、「初期工具位置」、「工
具移動高さ」、「工具移動距離」、「加工前形状モデ
ル」、「加工後形状モデル」および「加工機名」があ
る。
初期工具位置は、工作機械が加工を開始するとき、工
具の位置である。たとえば、初期工具位置は、「Ｘ＝0,
Y＝0,Z＝100」である。
工具移動高さは、工作機械が工具を移動させるときの
高さである。たとえば、工具移動高さは、「Ｚ＝90」で
ある。
工具移動距離は、工作機械が工具を移動させる距離で
ある。たとえば、工具移動距離は、「Δｘ＝５、Δｙ＝
５、Δｚ＝５」である。
加工前形状モデルは、CAD装置10によって作成された
ものであり、その加工前形状モデルのデータ・ファイル
のファイル名が入力される。たとえば、加工前形状モデ
ルのファイル名は、「bk.dat」である。
加工後形状モデルは、CAD装置10によって作成された
ものであり、その加工後形状モデルのデータ・ファイル
のファイル名が入力される。たとえば、加工後形状モデ
ルのファイル名は、「ak.dat」である。
加工機名は、実際に加工を行う工作機械の名称であ
る。たとえば、加工機名は「OM1」である。
工作機械のパラメータが入力されると、CAM装置17は
そのパラメータに含まれる加工前形状モデルおよび加工
後形状モデルのファイル名に基づいて、CAD装置10から
加工前形状モデルおよび加工後形状モデルを読み込む
（第27図；ステップ173）。
CAM装置17は、読み込んだ加工前形状モデルおよび加
工後形状モデルおよび最適加工情報、ならびに入力され
た工作機械パラメータに基づいて、工具経路を決定す
る。その工具経路をらかじめもつコードに変換してNCデ
ータを作成する（第27図；ステップ174）。
たとえば、第６図の加工後形状モデルについては、第
29図に示すような工具経路が決定される。この工具経路
に基づいてNCデータが作成される。作成されたNCデータ
は工作機械18に与えられる。
工作機械18は、CAM装置17によって作成されたNCデー
タに基づいて、被加工材の加工を行う（第27図；ステッ
プ174）。
1.7工作機械 工作機械18は、あらかじめ備えられた自動プログラミ
ングによって、CAM装置17と同様に、CAD装置10から与え
られる加工前形状モデルおよび加工後形状モデル、なら
びに加工情報決定装置20によって決定された最適加工情
報に基づいて、NCデータを作成することができる。この
場合、CAM装置17は不要である。
その後、工作機械18は、生成したNCデータに基づい
て、被加工材の加工を実際に行う。
すなわち,NCデータは，工作機械18の自動プログラミ
ングがCAM装置17と同様の処理を行うことによって作成
される（第27図；ステップ171〜174参照）。
工作機械18は、作成したNCデータに基づいて、被加工
材の加工を行う（第27図；ステップ175）。
２ 加工情報決定システムの特殊機能 以下、「１ 加工情報決定システム」において、一部
の装置を異なる装置に置き換えた実施態様、および新た
な装置を追加した実施態様について説明する。
2.1使用工具の摩耗度を考慮した加工条件決定装置 （１） 概要 第30図は、加工情報決定相違20Aの構成を示す機能ブ
ロック図である。第30図において、第16図のものと同一
物には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
加工条件決定装置24Aは、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16から入
力される材質情報、加工段階情報および連続使用予定時
間、ならびに摩耗度計測装置から与えられる使用工具の
摩耗度に基づいて、あらかじめ設定された加工条件決定
規則およびメンバーシップ関数にしたがって、加工条件
を決定するものである。
連続使用予定時間は、入力装置16からオペレータによ
って入力されるものであり、使用工具を連続使用する時
間である。
摩耗度計測装置における摩耗度の検出方法については
後述するが、摩耗度には、NC加工機の使用工具の摩耗度
と、放電加工機の電極の摩耗度とがある。
加工条件決定規則には、たとえば、NC加工機および放
電加工機に関して、以下のようなものがある。
NC加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 摩耗度が大きい、かつ、 連続使用予定時間が短い THEN 送り速度は速い、 回転速度は中くらい IF 加工段階が中荒取り、かつ、 摩耗度が小さい、かつ、 連続使用予定時間が中くらい THEN 送り速度は中くらい 回転速度は遅い IF 加工段階が仕上げ、かつ、 摩耗度が中くらい、かつ、 連続使用予定時間が長い THEN 送り速度は遅い、 回転速度は速い IF 加工段階が仕上げ、かつ、 面精度がなめらか、かつ、 摩耗度が大きい、かつ、 連続使用予定かが長い THEN 「この工具の使用は勧められません」 ： ： 放電加工機 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 摩耗度が大きい、かつ、 連続使用予定時間が短い THEN 「この電極の使用は勧められません」 IF 加工段階が仕上げ、かつ、 摩耗度が小さい、かつ、 連続使用予定時間が長い THEN 送り速度は小さい、 出力は中くらい IF 加工段階が仕上げ、かつ、 摩耗度が中くらい、かつ、 連続使用予定時間が短い THEN 送り速度は大きい、 出力は大きい ： ： 第31a図〜第31h図に、加工条件決定規則の前件部変数
および後件部変数のメンバーシップ関数およびシングル
トンの一例を示す。
第31a図は、前件部変数「加工段階」について、言語
情報「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つ
のシングルトンを示している。
第31b図は、前件部変数「摩耗度」について、言語情
報「小さい」、「中くらい」および「大きい」の３つの
メンバーシップ関数を示している。
第31c図は、前件部変数「連続使用予定時間」につい
て、言語情報「短い」、「中くらい」および「長い」の
３つのメンバーシップ関数を示している。
第31d図は、前件部変数「面精度」について、言語情
報「荒い」および「なめらか」の２つのメンバーシップ
関数を示している。
第31e図は、NC加工機に関する後件部変数「回転速
度」について、言語情報「遅い」、「中くらい」および
「速い」の３つのメンバーシップ関数を示している。
第31f図は、NC加工機に関する後件部変数「送り速
度」について、言語情報「遅い」、「中くらい」および
「速い」の３つのメンバーシップ関数を示している。
第31gは、放電加工機に関する後件部変数「送り速
度」について、言語情報「小さい」、「中くらい」およ
び「大きい」の３つのメンバーシップ関数を示してい
る。
第31h図は、放電加工機に関する後件部変数「出力」
について、言語情報「小さい」、「中くらい」および
「大きい」の３つのメンバーシップ関数を示している。
加工条件決定装置24Aが使用工具の摩耗度を考慮して
加工条件を決定することによって、その摩耗した工具の
最適な加工条件を決定することができる。
また、加工条件決定装置24Aがさらに工具を使用する
速度使用時間を考慮して加工条件を決定することによっ
て、その工具の工具寿命より連続使用時間がわずかに長
い場合でも、最適な加工条件を決定することができる。
この実施例においては、加工条件決定装置24Aが摩耗
度と連続使用予定時間とを考慮して加工条件を決定し
た。摩耗度または連続使用予定時間のいずれか一方を考
慮して加工条件を決定するようにしている。
（２）使用工具を直接撮影してその摩耗度を検出する方
法 第32図は、工作機械がNC加工機である場合、NC加工機
が使用する工具をCCDカメラで直接撮影して、その工具
の摩耗度を検出するブロック図を示す。
CCDカメラ41は、NC加工機が使用する工具Ｔを撮影す
るものである。CCDカメラ41によって撮影された工具Ｔ
の画像データは、摩耗度測定装置42に与えられる。
画像メモリ43は、工具Ｔを全く使用していない新品の
状態で撮影したときの使用前画像データと、工具Ｔを使
用可能な限界の状態で撮影した使用限界画像データをあ
らかじめ記憶したものである。使用前画像データと使用
限界画像データはそれぞれ、CCDカメラ41によってあら
かじめ撮影した画像データを所定のしきい値で２値化し
たものである。
第34a図は画像メモリ43に記憶された使用前画像デー
タの一例を示す。第34c図は画像メモリ43に記憶された
使用限界画像データの一例を示す。
摩耗度計測装置42は、CCDカメラ42から与えられる画
像データと、画像メモリ43に記憶された使用工具前画像
データおよび使用限界画像データとに基づいて、摩耗度
を算出するものである。
算出された摩耗度は、摩耗度計測装置42から加工条件
決定装置24Aに与えられる。
第33図は、使用工具を直接撮影してその摩耗度を検出
する処理手順を示すフロー・チャートである。
CCDカメラ41によって工具Ｔを撮影し、撮影によって
得られた画像データを摩耗度計測装置42に与える（第33
図；ステップ181）。
摩耗度計測装置42は、CCDカメラ41の撮影によって得
られた画像データを、所定のしきい値で２値化する（第
33図；ステップ182）。たとえば、第34b図に、CCDカメ
ラ41の撮影によって得られた画像データを２値化したデ
ータの一例が示されている。
摩耗度計測装置42は、２値化した画像データの黒画素
数を計数し、その計数値をKxとする（第33図；ステップ
183）。
摩耗度計測装置42は、２値化した画像データの黒画素
数Kxと、画像メモリ43に記憶された使用前画像データの
黒画素数K0とを比較する（第33図；ステップ184）。使
用前画像データはあらかじめ画像メモリ43に記憶されて
いるので、その黒画素数K0はあらかじめ計数しておくこ
とができる。
摩耗度計測装置42は、２値化した画像データの黒画素
数Kxと、画像メモリ43に記憶された使用限界の画像デー
タの黒画素数K1とを比較する（第33図；ステップ18
5）。使用限界画像データもあらかじめ画像メモリ43に
記憶されているので、その黒画素数K1はあらかじめ計数
しておくことができる。
摩耗度計測装置42は、次式によって摩耗度Abを算出す
る（第33図；ステップ186）。
Ab＝（K0−Kx）／（K0−K1） …（１） 算出された摩耗度は、摩耗度計測装置42から加工条件
決定装置24Aに与えられる。
このようにして、摩耗度が算出される。
放電加工機の電極棒の摩耗度は、このNC加工機の工具
の摩耗度と同様にして検出することができる。
（３） 標準加工材料を加工した加工痕によって使用工
具の摩耗度を検出する方法 第35図は、NC加工機が使用する工具を用いて、所定の
標準加工材料を一定の加工条件の下で加工した痕をCCD
カメラで撮影して、その工具の摩耗度を検出するブロッ
ク図を示す。
CCDカメラ41は、NC加工機が使用する工具Ｔを用いて
標準加工材料WMを一定の加工条件で加工した加工痕を撮
影するものである。CCDカメラ41によって撮影された標
準加工材料WMの加工痕の画像データは、摩耗度測定装置
42Aに与えられる。
画像メモリ43Aは、NC加工機が全く使用していない工
具Ｔを用いて標準加工材料WMを加工した加工痕の使用前
画像データと、使用可能な限界なる工具Ｔを用いて標準
加工材料WMを加工した加工痕の使用限界画像データをあ
らかじめ記憶したものである。これらの画像データは、
あらかじめCCDカメラ41によって撮影されたものであ
る。
第37a図は、画像メモリ43Aに記憶された使用前画像デ
ータの一例を示し、第37c図は、画像メモリ43Aに記憶さ
れ使用限界画像データの一例を示す。
摩耗度計測装置42Aは、CCDカメラ41から与えられる画
像データと、画像メモリ43に記憶された使用前画像デー
タおよび使用限界画像データとに基づいて、摩耗度を算
出するものである。算出された摩耗度は、摩耗度計測装
置42Aから加工条件決定装置24Aに与えられる。
第36図は、標準加工材料を加工したその加工痕によっ
て使用工具の摩耗度を検出する処理手順を示すフロー・
チャートである。
使用する工具Ｔを用いて標準加工材料WMを一定の加工
条件の下で加工する。その標準加工材料WMの加工痕をCC
Dカメラ41によって撮影する。（第36図；ステップ19
1）。たとえば、第37b図に、CCDカメラ41の撮影によっ
て得られた加工痕の画像データの一例が示されている。
摩耗度計測装置42Aは、CCDカメラ41の撮影によって得
られた工具Ｔの加工痕の画像データと、画像メモリ43に
記憶された使用前画像データとの相関係数fxを算出する
（第36図；ステップ192）。
摩耗度計測装置42Aは、次式によって摩耗度Abを算出
する（第36図；ステップ193）。
Ab＝（f0−fX）/f0 …（２） ここで、f0は、使用前の工具を用いて標準加工材料WM
を加工した加工痕の使用前画像データと使用限界にある
使用工具Ｔを用いて標準加工材料WMを加工した加工痕の
使用限界画像データとの相関係数である。使用前画像デ
ータと使用限界画像データは画像メモリ43Aにあらかじ
め記憶されているので、これらの相関係数f0はあらかじ
め算出しておくことができる。
算出した摩耗度は、摩耗度計測装置42Aから加工条件
決定装置24Aに与えられる。
このようにして、摩耗度が算出される。
（４） 標準型取り材料を用いて使用工具を型取りした
その型によって使用工具の摩耗度を検出する方法 第38図は、NC加工機が使用する工具を、標準型取り材
料を用いて、型取りしてその型をCCDカメラで撮影し
て、工具Ｔの摩耗度を検出するブロック図を示す。
CCDカメラ41は、NC加工機が現在加工に使用している
使用工具Ｔを標準型取り材料FMを一定の条件で押しつけ
て得られた使用工具Ｔの刃先の型を撮影するものであ
る。CCDカメラ41によって撮影された標準型取り材料FM
の使用工具Ｔの刃先の型の画像データは、摩耗度測定装
置42Bに与えられる。
画像メモリ43Bは、全く加工に使用していない工具Ｔ
を標準型取り材料FMに押しつけたときの工具Ｔの刃先の
型の使用前画像データと、使用可能な限界にある工具Ｔ
を標準型取り材料FMに押しつけて得られた使用工具Ｔの
刃先の型の使用限界画像データをあらかじめ記憶したも
のである。これらの画像データは、あらかじめCCDカメ
ラ41によって撮影されたものである。
第40a図は、画像メモリ43Bに記憶され使用前画像デー
タの一例を示す。第40c図は、画像メモリ43Bに記憶され
使用限界画像データの一例を示す。第40a図および第40b
図から分かるように、使用前の工具の型と使用限界の工
具の型は異なるものである。
摩耗度計測装置42Bは、CCDカメラ41から与えられる画
像データと、画像メモリ43Bに記憶された使用前画像デ
ータおよび使用限界画像データとに基づいて、摩耗度を
算出するものである。算出された摩耗度は、摩耗度計測
装置42Bから加工条件決定装置24Aに与えられる。
第39図は、標準型取り材料を用いて使用工具を型取り
した型によって摩耗度を検出する処理手順を示すフロー
・チャートである。
使用する工具Ｔを一定の条件のもとで標準型取り材料
FMに押しつけて使用工具Ｔの刃先の型を取る。その標準
型取り材料FMの刃先の型をCCDカメラ41によって撮影す
る。（第39図；ステップ201）。第40b図に、CCDカメラ4
1の撮影によって得られた画像データの一例が示されて
いる。
摩耗度計測装置42Bは、CCDカメラ41の撮影によって得
られた使用する使用工具Ｔの刃先の型の画像データと、
画像メモリ43に記憶された使用前画像データとの相関係
数Fxを算出する（第39図；ステップ202）。
摩耗度計測装置42Bは、次式によって摩耗度Abを算出
する（第39図；ステップ203）。
Ab＝Fx/F0 …（３） ここで、F0は、使用前の使用工具を標準型取り材料FM
に押しつけた工具の刃先の型の使用前画像データと使用
限界にある使用工具Ｔを標準型取り材料FMに押しつけた
使用工具の刃先の型の使用限界画像データとの相関係数
である。使用前画像データと使用限界画像データは画像
メモリあらかじめ記憶されているので、これらの相関係
数F0はあらかじめ算出しておくことができる。
算出された摩耗度は、摩耗度計測装置42Bから加工条
件決定装置24Aに与えられる。
このようにして、摩耗度が算出される。
（５） 工作機械のモータの消費電流の特性データに基
づいて使用工具の摩耗度を検出する方法 第41図は、NC加工機のモータの消費電流を計測して、
その特性データに基づいて使用工具Ｔの摩耗度を検出す
るブロック図を示す。
モータ44は、NC加工機のモータであり、その消費電流
がNC加工機から摩耗度測定装置42Cに与えられる。
メモリ43Cは、NC加工機が全く使用していない工具Ｔ
を用いて標準加工材料WMを加工したモータ44の消費電流
の特性データと、使用可能な限界にある工具を用いて標
準加工材料WMを加工したモータ44の消費電流の特性デー
タをあらかじめ記憶したものである。これらの特性デー
タは、あらかじめ計測したものである。
第43図は、NC加工機が使用工具Ｔを用いて標準加工材
料WMを加工したモータ44の消費電流の特性データの一例
を示す。第43図の安定切削通におけるI aがメモリ43Cに
記憶されている使用前の使用工具Ｔを用いて標準加工材
料WMを加工したモータ44の消費電流の使用前特性データ
である。また、I cがメモリ43Cに記憶されている使用限
界の使用工具Ｔを用いて標準加工材料WMを加工したモー
タ44の消費電流の使用限界特性データである。
摩耗度計測装置42Cは、NC加工機が使用工具を用いて
標準加工材料を加工した安定切削中のモータ44の消費電
流と、メモリ43Cに記憶された使用前特性データおよび
使用限界特性データとに基づいて、摩耗度を算出するも
のである。
算出された摩耗度は、摩耗度計測装置42Cから加工条
件決定装置24Aに与えられる。
第42図は、工作機械のモータの消費電流の特性データ
に基づいて摩耗度を検出する処理手順を示すフロー・チ
ャートである。
NC加工機が使用する工具Ｔを用いて所定の標準加工材
料WMを一定の加工条件の下で加工する。その標準加工材
料WMを加工してい安定切削中のモータ44の消費電流を計
測する。（第42図；ステップ211）。たとえば、計測さ
れたモータ44の消費電流特性データが第43図のI bに示
されている。
摩耗度計測装置42Cは、計測したモータ44の消費電流
の特性データと、メモリ43Cに記憶された使用前特性デ
ータとの相関係数Fxを算出する（第42図；ステップ21
2）。
摩耗度計測装置42Cは、次式によって摩耗度Abを算出
する（第42図；ステップ213）。
Ab＝Fx/F0 …（４） ここで、F0は、使用前特性データと使用限界特性デー
タとの相関係数である。使用前特性データと使用限界特
性データはあらかじめ計測されているので、これらの相
関係数F0はあらかじめ算出しておくことができる。
算出された摩耗度は、摩耗度計測装置42Cから加工条
件決定装置24Aに与えられる。
このようにして、摩耗度が算出される。
2.2加工条件決定装置のメンバーシップ関数学習装置 （１） 概要 以下、加工条件決定装置24にあらかじめ設定されたNC
加工機に関する加工条件決定規則の後件部変数のメンバ
ーシップ関数の学習について説明する。
加工条件決定規則の後件部変数のメンバーシップ関数
の学習に用いる情報には、工作機械のパラメータ、加工
条件等がある。
メンバーシップ関数の学習は，以下に説明する方法に
より行なわれる。
（２） 工作機械のパラメータを教師情報として学習す
る方法 第44図は、メンバーシップ関数学習装置26をさらに備
えた加工情報決定装置20Bの構成を示す機能ブロック図
である。
第44図において、第16図の物と同一物には同一符号付
し詳細な説明を省略する。
メンバーシップ関数学習装置26は、工作機械のパラメ
ータを教師情報として加工条件条件決定装置24にあらか
じめ設定された加工条件決定規則の後件部変数のメンバ
ーシップ関数の学習を行うものである。
メンバーシップ関数の学習に用いる工作機械のパラメ
ータとして、たとえば、工作機械の主軸能力を用いる。
メンバーシップ関数学習装置26には、工作機械のパラ
メータの基準値があらかじめ設定されている。このメン
バーシップ関数学習装置26は、たとえば、第46a図に示
す工作機械18Aが、第46b図に示す高性能の工作機械18B
に変更されたとき、変更される前の工作機械18Aに関す
る加工条件決定規則の後件部変数のメンバーシップ関数
を、変更された後の高性能の工作機械18Bに適合したメ
ンバーシップ関数に修正しようとするものである。
第45図は、工作機械のパラメータを教師情報とし加工
条件決定規則の後件部変数のメンバーシップ関数の学習
を行う処理手順を示すフロー・チャートである。
メンバーシップ関数学習装置26がメンバーシップ関数
の学習に用いる工作機械18Bのパラメータである工作機
械の主軸能力G1［kW］を、オペレータが入力装置16から
入力する（第45図；ステップ221）。たとえば、G1＝0.6
［kw］である。
メンバーシップ関数学習装置26は、入力された工作機
械18BのパラメータG1と、あらかじめ設定された工作機
械18AのパラメータG0とに基づいて、メンバーシップ関
数を修正するための修正係数を算出する（第45図；ステ
ップ222）。
修正係数Ｔは、次式によって算出される。
Ｔ＝（G1/G0） …（５） たとえば、G0＝0.5［kW］とすると、Ｔ＝（0.6/0.5）
＝1.2となる。
メンバーシップ関数学習装置26は、算出した修正係数
Ｔを用いて加工条件決定装置24に設定された加工情報決
定規則の後件部変数のメンバーシップ関数を修正する
（第45図；ステップ223）。
たとえば、第47a図の加工条件決定規則の後件部変数
「回転速度」のメンバーシップ関数について、修正係数
Ｔに基づいて修正を行うと、第47b図に示すようにな
る。
第47b図から分かるように、言語情報「中くらい」の
メンバーシップ関数の台集合が適合度が「１」の回転速
度を中心として修正係数を乗じた分だけ広がっている。
また、言語情報「遅い」のメンバーシップ関数に関して
は適合度が「１」となる回転速度がの範囲が小さくなっ
ている。さらに、言語情報「速い」のメンバーシップ関
数に関しては適合度が「１」となる回転速度が大きくな
っている。
加工条件決定規則の後件部変数「送り速度」のメンバ
ーシップ関数についても「回転速度」と同様に修正され
る。
（３） 加工条件を教師情報として学習する方法 第48図は、メンバーシップ関数学習装置26Bをさらに
備えた加工情報決定装置20Cの構成を示す機能ブロック
図である。
第48図において、第16図の物と同一物には同一符号付
し詳細な説明を省略する。
メンバーシップ関数学習装置26Bは、オペレータが加
工条件決定装置24によって決定された加工条件が不適切
と判定した場合、オペレータが入力装置16から入力する
教師加工条件情報に基づいて、メンバーシップ関数を学
習し、修正する。これによって、加工条件決定装置24は
最適な加工条件決定規則のメンバーシップ関数を用いて
加工条件を決定できるようにしている。
第49図は、加工条件を教師情報とするメンバーシップ
関数学習の処理手順を示すフロー・チャートである。
加工条件決定装置24がCAD装置10から与えられる加工
前形状情報および加工後形状情報、ならびに入力装置16
から入力される材質情報および加工段階情報に基づい
て、加工条件情報を決定する（第49図；ステップ23
1）。
オペレータは、加工条件決定装置24が決定した加工条
件情報が適切であるかを判定する（第49図；ステップ23
2）。
ステップ232において、オペレータが加工条件決定装
置24によって決定された加工条件情報が適切であると判
定すると（ステップ232でYES）、メンバーシップ関数の
学習は行わず、処理を終了する。
オペレータが加工条件決定装置24によって決定された
加工条件情報を不適切であると判定すると（ステップ23
2でNO）、オペレータは、教師加工条件情報を入力する
（第49図；ステップ233）。
たとえば、ステップ231において、加工条件決定装置2
4がNC加工機に関する加工条件として、回転速度「R1＝1
000［rpm］」および送り速度「F1＝50［mm/sec］」と決
定したと仮定する。このとき、オペレータは、加工条件
として回転速度「R0＝800［rpm］」および送り速度「F0
＝40［mm/sec］」が適切であると判定すると、その回転
速度および送り速度を教師加工条件情報として入力装置
16から入力する。
メンバーシップ関数学習装置26Bは、オペレータが入
力した教師加工条件情報と、加工情報決定装置24が決定
した加工条件情報とに基づいて、メンバーシップ関数を
修正するための修正係数を算出する（第49図；ステップ
234）。
回転速度および送り速度に関してそれぞれ、修正係数
ＴRおよびＴFは次式によって算出される。
ＴR＝（R1/R0） …（６） ＴF＝（F1/F0） …（７） たとえば、オペレータが教師加工条件情報として回転
速度「800［rpm］」および送り速度「40［mm/sec］」と
入力し、加工条件決定装置24が加工条件情報として回転
速度「1000［rpm］」および送り速度「50［mm/sec］」
と決定した場合には、修正係数は回転速度および送り速
度に関してそれぞれ、ＴR＝（800/1000）＝0.8およびTf
＝（40/50）＝0.8となる。
メンバーシップ関数学習装置26は、算出した修正係数
ＴRおよびＴFに基づいて、加工条件決定装置24にあらか
じめ設定されたNC加工機に関する加工情報決定規則の後
件部変数「回転速度」および「送り速度」のメンバーシ
ップ関数を修正する（第49図；ステップ235）。
メンバーシップ関数学習装置26B、「（２）工作機械
のパラメータを教師情報として学習する方法」と同様に
メンバーシップ関数を修正する。
これによって、工作機械の能力に応じた加工条件を得
ることができる。たとえば、加工効率の重視度、加工精
度の重視度等を考慮した加工条件を得ることができる。
（４） 加工条件情報を教師情報として複数回入力して
学習する方法 メンバーシップ関数学習装置26Bは、加工条件決定装
置24によって決定された加工条件情報と、オペレータが
複数回入力した加工条件情報の教師情報とに基づいて、
加工条件決定規則の後件部変数のメンバーシップ関数を
学習し、修正する。したがって、加工条件決定装置24が
入力された教師情報によって最適な加工条件情報を決定
できるようにしている。
第50図は、加工条件情報を教師情報として複数回入力
してメンバーシップ関数の学習を行う処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
オペレータが加工条件情報の教師情報である教師加工
条件情報を入力する（第50図；ステップ241）。
加工条件決定装置24がCAD装置10から与えられる加工
前形状情報および加工後形状情報、ならびに入力装置16
から入力される材質情報および加工段階情報に基づい
て、加工条件情報を決定する（第50図；ステップ24
2）。
メンバーシップ関数学習装置26Bは、入力された教師
加工条件情報と、加工情報決定装置24によって決定され
た加工条件情報との偏差を算出する（第50図；ステップ
243）。
メンバーシップ関数学習装置26Bは、教師加工条件情
報がＮ回入力されたどうかを判定する（第50図；ステッ
プ244）。
教師加工条件情報がＮ回繰り返し入力されると（ステ
ップ244でYES）、メンバーシップ関数学習装置26Bはス
テップ243で算出した偏差の平均を算出する（第50図；
ステップ245）。
メンバーシップ関数学習装置26Bは、ステップ245にお
いて算出した偏差の平均に基づいて、加工条件決定装置
24に設定された加工条件決定規則のメンバーシップ関数
を修正する（第48図；ステップ246）。
加工条件決定装置24にあらかじめ設定された加工条件
決定規則のメンバーシップ関数の修正は、上述の場合と
同様である。
これによって、工作機械の能力に応じた加工条件を得
ることができる。たとえば、加工効率の重視度、加工精
度の重視度等を考慮した加工条件を得ることができる。
2.3加工条件情報の相対値を決定したのち絶対値を決定
する加工条件決定装置 第51図は、加工情報決定装置20Dの構成を示す機能ブ
ロック図である。
第51図において、第16図と同一物には同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。
加工情報決定装置20Dは、使用工具決定装置21AがNC加
工機に関して使用工具情報を決定するとき、使用工具お
よび工具径の炊に工具硬度を決定する。
使用工具決定装置21Aは、あらかじめ設定された使用
工具決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって使
用機械を決定するとともに、その使用機械の使用工具を
決定するものである。
この場合には、上述の使用工具決定装置21AがNC加工
機に関して工具硬度を考慮した使用工具決定規則および
メンバーシップ関数にしたがって、使用工具情報を決定
する。
使用工具決定装置21は、使用工具決定規則にしたがっ
て使用工具を決定すると、決定した工具硬度を加工条件
決定装置24Cに与える。
加工条件決定装置24Cは、使用工具決定装置21Aから与
えられる工具硬度に基づいて、加工条件情報を決定する
ものである。
加工条件決定装置24Cは、相対加工条件決定装置24Dお
よび絶対加工条件決定装置24Eとを有する。
相対加工条件決定装置24Dは、CAD装置10から与えられ
る加工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16か
ら入力される材質情報および加工段階情報、ならびに使
用工具決定装置21Aから与えられる工具硬度に基づい
て、加工条件の相対値を相対加工条件情報として決定す
るものである。
絶対加工条件決定装置24Eは、相対加工条件決定装置2
4Dによって決定された相対加工条件情報と、あらかじめ
設定された標準加工条件情報とに基づいて加工条件の絶
対値である加工条件情報を決定するものである。
標準加工条件情報については，加工条件である回転速
度と送り速度との標準値があらかじめ設定されている。
この標準加工条件情報は、工具データ・ベース25に記憶
されている。第53a図および第53b図に、標準加工条件情
報の一例が示されている。
第53a図に示す標準加工条件情報には、工具径、材料
材質および加工段階に対して、送り速度標準値および回
転速度標準値が格納されている。たとえば、工具径が
「４」、材料質が「鉄」および加工段階が「荒取り」に
対して、送り速度標準値「10」および回転速度標準値
「3000」が格納されている。
第53b図に示す標準加工条件情報には、工具径、材料
材質および面精度に対して、送り速度標準値および回転
速度標準値が格納されている。たとえば、工具径が
「４」、材料材質が「鉄」および面精度が「荒い」に対
して、送り速度標準値「５」および回転速度標準値「10
00」が格納されている。
第52図は、加工条件決定装置24Cにおける処理手順を
示すフロー・チャートである。
相対加工条件決定装置24Dは、CAD装置10から与えられ
る加工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16か
ら与えられる材質情報および加工段階情報、使用工具決
定装置21Aから与えられる工具硬度ならびに最適使用工
具決定装置22から与えられる使用工具情報を読み込む
（第52図；ステップ251）。
相対加工条件決定装置24Dは読み込んだ材質情報に基
づいて、材質、工具データ・ベース25に記憶された材質
データ・ファイルを検索して材料硬度を得る（第52図；
ステップ252）。たとえば、入力装置16から入力された
材料材質は「鉄」であるので、材料硬度は「50」にな
る。
相対加工条件決定装置24Dは、ステップ251において読
み込んだ情報に基づいて、あらかじめ設定された相対加
工条件決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て、相対加工条件情報を決定する（第52図；ステップ25
3）。
NC加工機に関する相対加工条件決定規則には、たとえ
ば、以下のようなものがある。
IF 加工段階が荒取り、かつ、 材料硬度が軟らかい、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度は遅く、 送り速度は速く IF 加工段階が中荒取り、かつ、 材料硬度が硬い、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度はそのまま、 送り速度は速く IF 加工段階が仕上げ、かつ、 面精度が荒い、かつ、 材料硬度が軟らかい、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度は速く、 送り速度はそのまま IF 加工段階が仕上げ、かつ、 面精度がなめらか、かつ、 材料硬度が硬い、かつ、 工具硬度が軟らかい THEN 回転速度は速く、 送り速度は遅く ： ： この加工条件決定規則においては、「材料硬度が硬
く」かつ「工具硬度が軟らかい」場合がある。材料硬度
および工具硬度はあくまでも相対的なものであり、絶対
的な硬度は、材料硬度よりも工具硬度が硬いというのは
いうまでもない。
第54a図〜第54f図に、加工条件決定規則の前件部変数
および後件部変数のメンバーシップ関数およびシングル
トンの一例を示す。
第54a図は、前件部変数「加工段階」について、言語
情報「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つ
のシングルトンを示している。
第54b図は、前件部変数「材料硬度」について、言語
情報「軟らかい」、「中くらい」および「硬い」の３つ
のメンバーシップ関数を示している。
第54c図は、前件部変数「工具硬度」について、言語
情報「軟らかい」、「普通」および「硬い」のメンバー
シップ関数を示している。
第54d図は、前件部変数「面精度」について、言語情
報「荒い」および「なめらか」の２つのメンバーシップ
関数を示している。
第54e図は、後件部変数「回転速度」について、言語
情報「遅く」、「そのまま」および「速く」の３つのシ
ングルトンを示している。
第54f図は、後件部変数「送り速度」について、言語
情報「遅く」、「そのまま」および「遅く」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
相対加工条件決定装置24Dは、相対加工条件決定規則
およびメンバーシップ関数にしたがって相対加工条件情
報を決定すると、決定した相対加工条件情報を絶対加工
条件装置24に与える。
絶対加工条件決定装置24は、ステップ251で読み込ん
だ情報に基づいて、材料、工具データ・ベース25から対
応する標準加工条件情報を得る（第52図；ステップ25
4）。
たとえば、加工段階が「荒取り」、材料材質が「鉄」
面精度が「なめらか」、工具径が「８」の場合には、第
53b図に示す標準加工条件情報から送り速度標準値「1
0」および回転速度標準値「3000」を読み込む。
絶対加工条件決定装置24Eは、読み込んだ標準加工条
件情報を、相対加工条件決定装置24によって決定された
相対加工条件情報を用いて修正し、加工条件情報を決定
する（第52図；ステップ255）。
決定された加工条件情報は、CAM装置17および工作機
械18に出力される（第52図；ステップ256）。
このようにして、加工条件決定装置24Cは標準加工条
件情報を相対加工条件情報を用いて修正することによっ
て加工条件情報を決定することができる。
したがって、加工条件標準値が変更されたとしても、
その工具の最適な加工条件を得ることができる。
2.4加工条件情報の絶対値を決定する加工条件情報決定
装置 上述の加工条件決定装置24Cは、加工条件の標準値対
する相対値を決定した後、使用工具の加工条件の絶対値
を決定した。
この実施例においては、使用工具の加工条件の絶対値
を直接決定するものである。
第55図は、加工情報決定装置20Eの構成を示す機能ブ
ロック図である。第55図において、第51図と同一物には
同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
加工条件決定装置24Fは、材料、工具データ・ベース2
5にあらかじめ設定された適正加工条件範囲情報を用い
て、加工条件決定規則のメンバーシップ関数を作成し
て、作成したメンバーシップ関数と加工条件決定規則に
したがって、加工条件情報の絶対値を決定する。
適正加工条件範囲情報では最適な加工条件を決定する
ためにNC加工機に関する加工条件決定規則の後件部変
数、すなわち、送り速度と回転速度について、メンバー
シップ関数の適正範囲（最小値と最大値）があらかじめ
設定されている。
第57a図および第57b図に、適正加工条件範囲情報の一
例が示されている。
第57a図に示す適正加工条件範囲情報には、工具径、
材料材質および加工段階に対して、送り速度の最大値お
よび最小値、ならびに回転速度の最大値および最小値が
格納されている。たとえば、工具径が「４」、材料材質
が「鉄」および加工段階が「荒取り」に対して、送り速
度の最小値「８」および最大値「13」および回転速度の
最小値「2500」および最大値「3500」が格納されてい
る。
第57b図に示す適正加工条件範囲情報には、工具径、
材料材質および面精度に対して、送り速度の最小値およ
び最大値ならびに回転速度の最小値および最大値が格納
されている。たとえば、工具径が「４」、材料材質が
「鉄」および面精度が「荒い」に対して、送り速度の最
大値「３」および最大値「７」ならびに回転速度の最大
値「700」および最大値「1300」が格納されている。
第56図は、加工条件決定装置24Fにおける処理手順を
示すフロー・チャートである。
加工条件決定装置24Fは、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16から与
えられる材質情報および加工段階情報、ならびに使用工
具決定装置21Aから与えられる工具硬度を読み込む（第5
6図；ステップ261）。
加工条件決定装置24Fは読み込んだ材質情報に基づい
て、第18図の材質データ・ファイルを検索して材質硬度
を得る（第56図；ステップ262）。
加工条件決定装置24は読み込んだ情報に基づいて、あ
らかじめ設定された適正加工条件範囲情報から対応する
回転速度の最小値および最大値ならびに送り速度の最小
値および最大値を決定する。（第56図；ステップ26
3）。
加工条件決定装置24Fは、決定した適正加工条件範囲
に基づいて、加工条件決定規則の後件部変数のメンバー
シップ関数を作成する。
加工条件決定装置24は、あらかじめ設定された加工条
件決定規則にしたがって、加工条件情報を決定する（第
56図；ステップ264）。
加工条件決定規則には、たとえば、以下のようなもの
がある。
NC加工機 IF 加工段階が荒取り、かつ、 材料硬度が軟らかい、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度は遅い、 送り速度は速い IF 加工段階が中荒取り、かつ、 材料硬度が硬い、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度は中くらい、 送り速度は速い IF 加工段階が仕上げ、かつ、 面精度が荒い、かつ、 材料硬度が軟らかい、かつ、 工具硬度が硬い THEN 回転速度は速い、 送り速度は中くらい IF 加工段階が仕上げ、かつ、 面精度がなめらか、かつ、 材料硬度が硬い、かつ、 工具硬度が軟らかい THEN 回転速度は速い、 送り速度は遅い ： ： この加工条件情報決定規則においては、「材料硬度が
硬く」かつ「工具硬度が軟らかい」場合がある。材料硬
度および工具硬度はあくまでも相対的なものであり、絶
対的な硬度は材料硬度よりも工具硬度が硬いというのは
いうまでもない。
第58a図〜第58f図に、加工条件決定規則の前件部変数
および後件部変数のメンバーシップ関数およびシングル
トンの一例を示す。
第58a図は、前件部変数「加工段階」について、言語
情報「荒取り」、「中荒取り」および「仕上げ」の３つ
のシングルトンを示している。
第58b図は、前件部変数「材料硬度」について、言語
情報「軟らかい」、「普通」および「硬い」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第58c図は、前件部変数「工具硬度」について、言語
情報「軟らかい」、「普通」および「硬い」のメンバー
シップ関数を示している。
第58d図は、前件部変数「面精度」について、言語情
報「荒取り」および「なめらか」の２つのメンバーシッ
プ関数を示している。
第58e図は、後件部変数「回転速度」について、言語
情報「遅い」、「中くらい」および「速い」の３つのメ
ンバーシップ関数を示している。
第58f図は、後件部変数「送り速度」について、言語
情報「遅い」、「中くらい」および「速い」の３つのメ
ンバーシップ関数に示している。
第58e図の後件部変数「回転速度」については最小値R
minと最大値Rmaxとの間に３つのメンバーシップ関数が
定義されている。また、第58f図の後件部変数「送り速
度」については最小値Fminと最大値Fmaxとの間に３つの
メンバーシップ関数が定義されている。
加工条件決定装置24Fは、材質、工具データ・ベース2
5から適正加工条件範囲（最大値と最小値）を読み出す
と、読みだした適正加工条件範囲に基づいて上記のメン
バーシップ関数を作成する。作成したメンバーシップ関
数を用いて、加工条件、すなわち、使用工具の回転速度
および送り速度を決定する。
加工条件決定装置24Fは、決定した加工条件を加工条
件情報として、CAM装置17および工作機械18に出力する
（第56図；ステップ265）。
したがって、加工条件決定装置24Fは、NC加工機が使
用する工具の適正加工条件範囲に基づいて、加工条件決
定規則の後件部変数を作成して、加工条件を決定するの
で、使用工具に最適な加工条件を決定することができ
る。
2.5材料、工具データ・ベースの再構築装置 （１） 概要 第59図は、データ・ファイル再構築装置27を備えた加
工情報決定装置20の構成を示すブロック図である。
材料、工具データ・ベース25は、材料データ・ファイ
ル、NC加工機使用工具データ・ファイルおよび標準加工
条件情報を記憶している。これらのデータ・ファイル
は、膨大なデータを有している。そこで、データ・ベー
ス再構築装置27が、これらのデータ・ファイルを効率的
に材料、工具データ・ベース25に記憶する実施態様につ
いて以下説明する。
（２） 利用者別のデータ・ベースを構築する方法 NC加工機使用工具データ・ファイルは、NC加工機が使
用する工具について膨大なデータが格納されている。
データ・ベース再構築装置27は、利用者によって選択
された工具に関するデータのみからなる材質、工具デー
タ・ベース25を構築するものである。
データ・ベース再構築装置27には、たとえば、第60b
に示すようなエンドミル・データ・ベースDB1、バイト
・データ・ベースDB2、ドリル・データ・ベース３等の
工具に関するデータ・ベースが存在するとするとする。
第60a図に示す表示画面が所定の表示装置に表示され、
この表示画面にしたがって利用者が必要な工具を選択す
る。データ・ベース再構築装置27は、利用者によって選
択された工具からなる材料、工具データ・ベース25を再
構築する。選択されなかった工具のデータ・ベースは削
除する。
たとえば、利用者が必要な工具としてエンドミルとド
リルを選択すると、データ・ベース再構築装置27は、エ
ンドミル、ドリル・データ・ベースDB0（第60b図参照）
を構築する。
さらに、たとえば、エンドミル・データ・ベースDB1
が工具番号毎に工具に関するデータを記憶している。そ
の中で利用者が使用しない工具番号の工具がある場合に
は、データ・ベース再構築装置27は、その使用しない工
具を削除して材料、工具データ・ベース25を再構築する
ようにしてもよい。
上述の場合には、データ・ベース再構築装置27が利用
者が不要な工具についてのデータ・ベースを、削除し
た。しかし、選択されなかったデータ・ベースを削除す
るのではなく、そのデータ・ベースを検索の対象にしな
いようにしてもよい。
また、材料データ・ファイルに関しても同様に利用者
が必要とする材質のデータからなる材料データ・ファイ
ルを構築するようにしてもよい。
このようにして、材料、工具データ・ファイル25は、
資源を有効に利用できるとともに、データの検索時間を
短縮することができる。
（３） ファジィ化したデータ・ベースを構築する方法 材料、材質データ・ベース25は、標準加工条件情報を
記憶している。この標準加工条件情報には、各工具につ
いて工具径、工具長、工具硬度、送り速度および回転速
度がある。これらの各項目についてクリスプ情報の形で
データを、材料、材質データ・ベース25に記憶すると膨
大なものになる。そこで、標準加工条件情報をファジィ
情報として、材料、工具データ・ベース25に記憶する。
第61a図は、各工具の工具径、工具長、工具硬度、送
り速度および回転速度に関する言語情報を表す。
第61b図〜第61f図は、第61a図の各項目についての言語
情報を表すメンバーシップ関数を示す。
第61b図は、「工具径」について、言語情報「細
い」、「普通」および「太い」の３つのメンバーシップ
関数を示している。
第61c図は、「工具長」について、言語情報「短
い」、「普通」および「長い」の３つのメンバーシップ
関数を示している。
第61d図は、「工具硬度」について、言語情報「軟ら
かい」、「普通」および「大きい」のメンバーシップ関
数を示している。
第61e図は、「回転速度」について、言語情報「遅
い」、「中くらい」および「速い」の３つのメンバーシ
ップ関数を示している。
第61f図は、後件部変数「送り速度」について、言語
情報「遅い」、「中くらい」および「速い」の３つメン
バーシップ関数を示している。
したがって、クリスプ情報で記憶するよりもファジィ
情報によって記憶するようにしたほうが材料、材質デー
タ・ベース25の記憶容量を有効に利用できる。
３ 加工情報決定システム（その２） （データ・ファイルを用いるもの） 3.1概要 この加工情報決定システムは、第１図における加工情
報決定装置20を、加工情報決定装置30に置き換えたもの
である。
「１ 加工情報決定システム」においては、CAD装置1
0から与えられる加工前形状情報および加工後形状情報
と、入力装置16から入力される材質情報および加工段階
情報とに基づいて、加工情報決定装置20が決定規則およ
びメンバーシップ関数にしたがって最適加工情報の決定
を行った。
この加工情報決定システムおいては、加工情報決定装
置30が材料、工具データ・ベース35にあらかじめ登録さ
れたデータ・ファイルを用いて、最適加工情報を決定す
るものである。
3.1加工情報決定装置30 （１） 加工情報決定装置の構成 第62図は、加工情報決定装置30の詳細な構成を示す機
能ブロック図である。
加工情報決定装置30は、使用工決定装置31、最適使用
工具決定装置32、工具経路方式決定装置33、加工条件決
定装置34および材質、工具情報データ・ベース35からな
る。
詳細については後述するが、加工情報決定装置30の各
装置を簡単に説明する。
使用工具決定装置31は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、ならびに入力装置
16から入力される材質情報および加工加工段階情報に基
づいて、後述する材質、工具データ・ベース35に記憶さ
れた使用工具データ・ファイルを参照して、被加工材を
加工する工作機械を決定するとともに、その使用工具を
決定するものである。
最適使用工具決定装置32は、使用工具決定装置31がNC
加工機を最適な工作機械と決定した場合、使用工具決定
装置31が決定した使用工具に基づいて、後述する材質、
工具データ・ベース35に記憶されたNC加工機使用工具デ
ータ・ファイルを参照して、最適な使用工具を決定する
ものである。決定された使用工具は、使用工具情報とし
て出力される。
工具経路方式決定装置33は、CAD装置10から与えられ
る加工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16か
ら入力される加工段階情報、ならびに最適使用工具決定
装置32によって決定された使用工具情報に基づいて、後
述する材質、工具データ・ベース35に記憶された工具経
路方式データ・ファイルを参照して、NC加工機が被加工
材を加工する加工経路を決定するものである。決定され
た工具経路方式は工具経路方式情報として出力される。
加工条件決定装置34は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16から入
力される材質情報および加工段階情報、ならびに最適使
用工具決定装置32によって決定された使用工具情報に基
づいて、後述する加工条件データ・ファイルを参照し
て、工作機械が被加工材を加工する最適な加工条件を決
定するものである。決定された加工条件は、加工条件情
報として出力される。
材料、工具データ・ベース35は、被加工材の材質に関
する材質データ・ファイル、使用工具データ・ファイ
ル、NC加工機使用工具データ・ファイル、工具経路方式
データ・ファイルおよび加工条件データ・ファイルを記
憶するものである。
材料データ・ファイルおよびNC加工機使用工具データ
・ファイルは、材質、工具データ・ベース25に記憶され
たものと同一である。使用工具データ・ファイル、工具
経路方式データ・ファイルおよび加工条件データ・ファ
イルの詳細については後述する。
（２） 加工情報決定装置における全体的な処理 第63図は、加工情報決定装置の処理手順を示すフロー
・チャートである。
加工情報決定装置30は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報を読み込む（第63図；ステップ301）。た
とえば、加工情報決定装置30は第12図の加工前形状情報
を読み込む。
加工情報決定装置30は、CAD装置10から与えられる加
工後形状情報を読み込む（第63図；ステップ302）。た
とえば、加工情報決定装置30は第13図の加工後形状情報
を読み込む。
加工情報決定装置30は、入力装置16から入力される材
質情報を読み込む（第63図；ステップ303）。たとえ
ば、加工情報決定装置30は第14図の材質情報を読み込
む。
加工情報決定装置30は、入力装置16から入力される加
工段階情報を読み込む（第63図；ステップ304）。たと
えば、加工情報決定装置30は第15図の加工段階情報を読
み込む。
読み込まれた加工前形状情報、加工後形状情報、材質
情報および加工段階情報は、使用工具決定装置31、工具
経路方式決定装置33および加工条件決定装置34に与えら
れる。
使用工具決定装置31は、読み込んだ加工前形状情報、
加工後形状情報、材質情報および加工段階情報に基づい
て、工作機械の中から最適な工作機械を決定し、材料、
工具データ・ベース35に記憶された使用工具データ・フ
ァイルを参照して、その工作機械が用いる使用工具を決
定する。最適使用工具決定装置32は使用工具決定装置31
によって決定された使用工具に基づいて、材料、工具デ
ータ・ベース35に記憶されたNC加工機使用工具データ・
ファイルを参照して、使用工具を決定する（第63図；ス
テップ305）。
NC加工機工具データ・ファイルは第20図に示すもので
あり、使用工具データ・ファイルに関しての詳細は後述
する。
使用工具が決定されると、工具経路方式決定装置33
は、工作機械がNC加工機であり、かつ、使用工具がエン
ドミルである場合、使用工具情報、加工前形状情報、加
工後形状情報、材質情報および加工段階情報に基づい
て、材料、工具データ・ベース35に記憶された工具経路
方式データ・ファイルを参照して、工具経路方式を決定
する（第63図；ステップ306）。
工具経路方式データ・ファイルについての詳細は後述
する。
使用条件決定装置34は、使用工具情報、加工前形状情
報、加工後形状情報、材質情報および加工段階情報に基
づいて、材料、工具データ・ファイル35に記憶された加
工条件データ・ファイルを参照して、加工条件を決定す
る（第63図；ステップ307）。
使用条件データ・ファイルについての詳細は後述す
る。
加工情報決定装置30は、使用工具情報、工具経路方式
情報および使用条件情報を読出し、CAM装置17および工
作機械18に出力する（第17図；ステップ308、309）。
（３） 使用工具決定装置および最適使用工具決定装置 使用工具決定装置31は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、ならびに入力装置
16から入力される材質情報および加工段階情報に基づい
て、加工に最適な工作機械を決定し、材質、工具データ
・ベース35に記憶された使用工具データ・ファイルを参
照して、決定した工作機械の使用工具を決定する。
第64a図および第64b図は、使用工具決定装置31におけ
る処理手順を示すフロー・チャートである。
使用工具決定装置31は、CAD装置から与えられる加工
前形状情報の加工形状情報に基づいて、工作機械として
NC加工機を使用するかを判断する（第64a図；ステップ3
11）。
使用工具決定装置31は、加工前形状情報の加工形状が
「部分面切削」ときに工作機械としてNC加工機を用いる
と判定し、加工形状が「全面切削」とき工作機械として
放電加工機またはワイヤカット加工機を用いると判定す
る。
使用工具決定装置31は、工作機械としてNC加工機を用
いると判定すると（ステップ311でYES）、入力装置16か
ら入力される加工段階情報に基づいて、加工段階が仕上
げ加工であるか、または荒取り、中荒取り加工であるか
を判断する（第64a図；ステップ312）。
使用工具決定装置31は、加工段階が荒取り、中荒取り
加工と判定すると（ステップ312でNO）、材質、工具デ
ータ・ベース35から荒取り、中荒取り加工用使用工具デ
ータ・ファイルを読出す（第64a図；ステップ313）。
第65図は、荒取り、中荒取り加工用使用工具データ・
ファイルの一例を示す。
荒取り、中荒取り加工用使用工具データ・ファイルに
は、材質、加工段階、切削幅および切削深さに対して、
工具名およびその工具径が格納されている。たとえば、
材料材質が「鉄」、加工段階が「荒取り」、切削幅が
「10以上」および切削深さが「30以下」に対して、工具
名「エンドミルＡ」およびその工具径が「10〜30」が格
納されている。
使用工具決定装置31は、加工段階が仕上げ加工の場合
には（ステップ312でYES）、材質、工具データ・ベース
35から仕上げ加工用使用工具データ・ファイルを読出す
（第64a図；ステップ314）。
第66図は、仕上げ加工用使用工具データ・ファイルの
一例を示す。
仕上げ加工用使用工具データ・ファイルは、材質、面
精度、切削幅および切削深さに対して、工具名およびそ
の工具径が格納されている。たとえば、材質が「鉄」、
面精度が「荒い」、切削幅が「10以上」および切削深さ
が「30以下」に対して、工具名「エンドミルＡ」および
その工具径が「５〜８」が格納されている。
使用工具決定装置31は、入力される加工段階情報に基
づいて、荒取り、中荒取り用使用工具データ・ファイル
または仕上げ加工用使用工具データ・ファイルのいずれ
か一方を読出すと、入力された加工前形状情報、加工後
形状情報、材質情報および加工段階情報に基づいて、こ
れらの情報に含まれる条件に合致する使用工具とその工
具径を選択する（第64a図；ステップ315）。
荒取り加工の場合、使用工具の工具径は、切削幅より
も大きい工具を選択するようにする。これは、切削幅よ
りも小さい工具径の工具を選択すると、荒取り加工を小
さな工具径の工具を用いて行うことになり、非効率だか
らである。この場合には、切削幅が工具径よりも小さい
箇所については荒取り加工を行わないようにする。仕上
げ加工を行うとき、荒取り加工のときに加工しなかった
その箇所を加工するようにすればよい。
使用工具決定装置31がNC加工機の使用工具を使用工具
データ・ファイルから選択すると、最適使用工具決定装
置32は、使用工具決定装置31によって決定された使用工
具に基づいて、最適な使用工具をNC加工機使用工具ファ
イルを検索して決定する（第64a図；ステップ316）。
ステップ311において、使用工具決定装置31は、加工
後形状情報の加工形状に基づいて放電加工機またはワイ
ヤカット加工機であると判定すると（ステップ311でN
O）、工作機械として放電加工機を用いるかを判断する
（第64b図；ステップ317）。
使用工具決定装置31は、入力装置16から入力される加
工段階情報に基づいて、ワイヤカット加工機または放電
加工機のいずれかを選択する。使用工具決定装置31は、
加工段階が「荒取り」または「中荒取り」のときワイヤ
カット加工機を用いると判定する。また、加工段階が
「仕上げ」の場合には、放電加工機を用いると判定す
る。
使用工具決定装置31は、ワイヤカット加工機を用いる
と判定すると（ステップ317でNO）、材質、工具データ
・ベース35からワイヤカット加工機用使用工具データ・
ファイルを読出す（第64b図；ステップ318）。
第67図は、ワイヤカット加工機用使用工具データ・フ
ァイルの一例を示す。
ワイヤカット加工機用使用工具データ・ファイルに
は、材料材質、加工段階、切削幅および加工形状に対し
て、工具径が格納されている。たとえば、材料材質が
「鉄」、加工段階が「荒取り」、切削幅が「10以上」お
よび加工形状が「全面切削」に対して、工具径が「0.
5」が格納されている。
使用工具決定装置31は、加工段階が「仕上げ」である
と判定すると（ステップ317でYES）、材質、工具データ
・ベース35から放電加工機用使用工具データ・ファイル
を読出す（第64b図；ステップ319）。
第68図は、放電加工機用使用工具データ・ファイルの
一例を示す。
放電加工機用使用工具データ・ファイルは、材料材
質、面精度、切削幅および切削深さに対して、電極本数
が格納されている。たとえば、材料材質が「鉄」、面精
度が「荒い」、切削幅が「１以上」および切削深さが
「25以下」に対して、電極本数「１」が格納されてい
る。切削幅が小さくかつ切削深さが深い場合には、電極
本数を増やすようにしている。
使用工具決定装置31は、ワイヤカット加工機用使用工
具データ・ファイルまたは放電加工機用使用工具データ
・ファイルのいずれか一方を読出すと、入力された加工
前形状情報、加工後形状情報、材質情報および加工段階
情報に基づいて、これらの情報に含まれる条件に合致す
る工具径または電極本数を選択し、使用工具情報とする
（第64b図；ステップ320）。
荒取り加工の場合ワイヤカット加工機としているが、
放電加工機としてもよい。工具硬度、切削幅および切削
深さによってNC加工機ではなく放電加工機にしたほうが
よい場合、または放電加工機でなければ加工できない場
合もある。このような場合にはNC加工機ではなく放電加
工機を用いて加工を行う。さらに、加工段階が仕上げの
場合にワイヤカット加工機を用いて加工するようにして
もよい。
第69図は、ステップ316の最適使用工具決定装置32に
おける処理手順を示すフロー・チャートである。
最適使用工具決定装置32は、使用工具決定装置31によ
って決定された使用工具、および工具径に基づいて、NC
加工機の最適な使用工具を決定する。
最適使用工具決定装置32は、材質、工具データ・ベー
スからNC加工機使用工具データ・ファイルを読出す（第
69図；ステップ321）。
最適使用工具決定装置32は、使用工具決定装置31によ
って決定された工具径の±10を工具径の最大値、最小値
として、この範囲内の工具をNC加工機工具データ・ファ
イルから検索する（第69図；ステップ322）。
NC加工機工具データ・ファイルを検索して得られた使
用工具について、工具寿命の長いものから上位３つ工具
を選択する（第69図；ステップ323）。
最適使用工具決定装置32は、選択した３つの工具の中
で最も工具値段の安い工具を最適な使用工具として選択
する（第69図；ステップ324）。
最適使用工具決定装置32は、工具値段が最も安い工具
をNC加工機の最適な使用工具と決定する（第69図；ステ
ップ325）。
このようにして、使用工具情報が決定される。
（４） 工具経路方式決定装置 工具経路方式決定装置33は、工作機械がNC加工機であ
り、かつ、その使用工具がエンドミルである場合、CAD
装置10から与えられる加工前形状情報および加工後形状
情報、入力装置16加工ら入力される材質情報および加工
段階情報、ならびに最適使用工具決定装置32から与えら
れる使用工具情報に基づいて、工具経路方式を決定す
る。
第70図は、工具経路方式決定装置33における処理手順
を示すフロー・チャートである。
工具経路方式決定装置33は、使用工具決定装置31が工
作機械としてNC加工機を使用し、かつ、使用工具として
エンドミルを用いる場合、工具経路方式を決定する（第
70図；ステップ331）。
工具経路方式決定装置33は、工作機械としてNC加工機
を用い、かつ、その使用工具としてエンドミルを用いる
場合（ステップ331でYES）、入力装置16から入力される
加工段階情報に基づいて、加工段階が仕上げ加工である
か、または荒取り、中荒取り加工であるかを判断する
（第70図；ステップ332）。
工具経路方式決定装置33は、加工段階が荒取り、中荒
取り加工と判定すると（ステップ312でNO）、材質、工
具データ・ベース35から荒取り、中荒取り加工用工具経
路方式データ・ファイルを読出す（第70図；ステップ33
3）。
第71図は、荒取り、中荒取り加工用工具経路方式デー
タ・ファイルの一例を示す。
荒取り、中荒取り加工用工具経路方式データ・ファイ
ルには、加工段階、切削面積、切削幅、切削深さおよび
凸形状に対して、工具経路方式が決まっている。たとえ
ば、加工段階が「荒取り」、切削面積が「400以上」、
切削幅が「40以下」、切削深さが「５以下」および凸形
状が「25以上」に対して、工具経路方式が「片道走行」
となっている。
工具経路方式決定装置33は、加工段階が仕上げ加工と
判定すると（ステップ332でYES）、材質、工具データ・
ベース35から仕上げ加工用工具経路方式データ・ファイ
ルを読出す（第70図；ステップ334）。
第72図は、仕上げ加工用工具経路方式データ・ファイ
ルの一例を示す。
仕上げ加工用工具経路方式データ・ファイルは、面精
度、切削面積、切削幅、切削深さおよび凸形状に対し
て、工具経路方式が決まっている。たとえば、面精度が
「荒い」、切削面積が「400以上」、切削幅が「40以
下」、切削深さが「５以下」および凸形状が「25以上」
に対して、工具経路方式が「片道走行」となっている。
工具経路方式決定装置33は、荒取り、中荒取り用工具
経路方式データ・ファイルまたは、仕上げ加工用工具経
路方式データ・ファイルのいずれか一方を読出すと、加
工前形状情報、加工後形状情報、材質情報および加工段
階情報に基づいて、これらの情報に含まれる条件に最も
合致する工具経路方式を決定する（第70図；ステップ33
5）。
工具経路方式決定装置33は、工作機械としてのNC加工
機の使用工具としてエンドミルを用いない場合（ステッ
プ331でNO）、工具経路方式の決定を行わない。
（５） 加工条件決定装置 加工条件決定装置34は、CAD装置10から与えられる加
工前形状情報および加工後形状情報、入力装置16から入
力される材質情報および加工段階情報に基づいて、使用
工具に関する加工条件を決定する。
第73a図および第73b図は、加工条件決定装置34におけ
る処理手順を示すフロー・チャートである。
加工条件決定装置34は、使用工具決定装置31が決定し
た工作機械がNC加工機であるかを判断する（第73a図；
ステップ341）。
加工条件決定装置34は、使用工具決定装置31が工作機
械としてNC加工機と判定していると（ステップ341でYE
S）、入力装置16から与えられる加工段階情報に基づい
て、加工段階が仕上げ加工であるか、または荒取り、中
荒取り加工であるかを判断する（第73a図；ステップ34
2）。
加工条件決定装置34は、加工段階が荒取り、中荒取り
加工と判定すると（ステップ342でNO）、材質、工具デ
ータ・ベース35から荒取り、中荒取り加工用加工条件デ
ータ・ファイルを読出す（第73b図；ステップ343）。
第74図は、荒取り、中荒取り加工用加工条件データ・
ファイルの一例を示す。
荒取り、中荒取り加工用加工条件データ・ファイル
は、工具径、材料材質および加工段階に対して、送り速
度および回転速度が格納されている。たとえば、工具径
が「４」、材料材質が「鉄」および加工段階が「荒取
り」に対して、送り速度「10」および回転速度「3000」
が格納されている。
加工条件決定装置34は、加工段階が仕上げ加工と判定
すると（ステップ342でYES）、材質、工具データ・ベー
ス35から仕上げ加工用加工条件データ・ファイルを読出
す（第73a図；ステップ344）。
第75図に、仕上げ加工用加工条件データ・ファイルの
一例が示されている。
仕上げ加工用加工条件データ・ファイルは、工具径、
材料材質および面精度に対して、送り速度および回転速
度が格納されている。たとえば、工具径が「４」、材料
材質が「鉄」および面精度が「荒い」に対して、送り速
度「５」および回転速度「1000」が格納されている。
加工条件決定装置34は、ステップ341においてNO、す
なわち、NC加工機でなく、放電加工機またはワイヤカッ
ト加工機であると判定すると、放電加工機を用いるかを
判断する（第73b図；ステップ345）。
加工条件決定装置34は、入力装置16から入力される加
工段階情報に基づいて、加工段階が「荒取り」または
「中荒取り」のときワイヤカット加工機を用いると判定
する。また、加工段階が「仕上げ」の場合には、放電加
工機を用いると判定する。
加工条件決定装置34は、ワイヤカット加工機を用いる
と判定すると（ステップ345でNO）、材質、工具データ
・ベース35からワイヤカット加工機用加工条件データ・
ファイルを読出す（第73b図；ステップ346）。
第76図は、ワイヤカット加工機用加工条件データ・フ
ァイルの一例を示す。
ワイヤカット加工機用加工条件データ・ファイルは、
工具径、材料材質および加工段階に対して、送り速度お
よび出力が格納されている。たとえば、工具径が「0.
5」、材料材質が「鉄」および加工段階が「荒取り」に
対して、送り速度「５」および出力「５」が格納されて
いる。
加工条件決定装置34は、放電加工機の場合には（ステ
ップ345でYES）、材質、工具データ・ベース35から放電
加工機用加工条件データ・ファイルを読出す（第73b
図；ステップ347）。
第77図に、放電加工機用加工条件データ・ファイルの
一例が示されている。
放電加工機用加工条件データ・ファイルは、電極本
数、材料材質および面精度に対して、加工条件として送
り速度および出力が格納されている。たとえば、電極本
数が「１」、材料材質が「鉄」および面精度が「荒い」
に対して、送り速度「10」および出力「６」が格納され
ている。
加工条件決定装置34は、上述のようにして読み出した
いずれかの加工条件データ・ファイルについて、入力さ
れた加工前形状情報、加工後形状情報、材質情報および
加工段階情報、ならびに使用工具決定装置31によって決
定された使用工具に基づいて、これらの情報に含まれる
条件に最も合致する加工条件を決定する（第73a図；ス
テップ348）。
このようにして、加工条件情報が決定される。
４ 加工工程情報決定システム 4.1概要 第78図は、加工工程情報決定システムの全体的構成を
示す機能ブロック図である。
加工工程情報決定システムは、CAD装置61、標準加工
情報データ・ベース62、加工工程情報決定装置70、CAM
装置63および工作機械64を有する。
詳細については後述するが、各装置を以下簡単に説明
する。
CAD装置61は、加工後の被加工材に関する製品図面情
報を作成するものである。CAD装置61によって作成され
た製品図面情報については後述する。
製品図面情報は、CAD装置61からCAM装置63,工作機械6
4および加工工程情報決定装置70に与えられる。
標準加工情報データ・ベース62は、加工前の被加工材
に関する標準図面情報と、加工マクロパターンに対応し
て加工方法、加工工具等に関する標準加工情報と記憶す
るものである。記憶された標準図面情報および標準加工
情報については後述する。
標準図面情報および標準加工情報は、加工工程情報決
定装置70、CAM装置63および工作機械64によって、必要
に応じて読み出される。
加工工程情報決定装置70は、CAD装置61から与えられ
る製品図面情報、ならびに標準加工情報データ・ベース
62に記憶された標準図面情報および標準加工情報に基づ
いて、工程設計情報および加工条件情報を決定するもの
である。工程設計情報および加工条件情報については後
述する。
工程設計情報および加工条件情報は、CAM装置63およ
び工作機械64に与えられる。
CAM装置63は、CAD装置61によって作成される製品図面
情報、標準加工情報データ・ベース62に記憶された標準
図面情報および標準加工情報、ならびに加工工程情報決
定装置70によって決定された加工工程情報および加工条
件情報に基づいて、工作機械を制御するためのNCデータ
を作成するものである。このCAM装置63は、たとえば、
コンピュータ・システムとその上で動作するソフトウェ
アによって実現されるものである。
工作機械64はたとえば、NC加工機である。工作機械64
は、CAM装置63によって作成されたNCデータに基づいて
被加工材の加工を行う。
工作機械64には、CAD装置61から与えられる製品図面
情報、標準加工情報データ・ベース62に記憶された標準
図面情報および標準加工情報、ならびに加工工程情報決
定装置70によって決定された工程設計情報および加工条
件情報に基づいてNCデータを作成する機能をもたせるこ
とができる。
この場合にはCAM装置63は不要となる。NCデータは工
作機械64にあらかじめ備えられた自動プログラミングに
よって作成される。
4.2CAD装置 CAD装置61は、加工後の被加工材に関する製品図面情
報を作成する。
たとえば、第79図に示されるような被加工材を加工し
て、第80図に示す製品を工作する場合、CAD装置61は、
第80図の製品に関する製品図面情報を作成する。
第81図は、製品図面情報の製品図面の一例を示す。
製品図面情報の製品図面は、第80図に示す製品の正面
図である。この製品図面は、製品図面を構成する図面要
素として、線分と円からなるものである。製品図面を構
成する図面要素は、線分および円のみならず、その他の
形状を表すものを用いることができるのはいうまでもな
い。
第82a図および第82b図は、第81図に示す製品図面情報
の製品図面に関する図面要素情報の一例である。図面要
素情報には、第81図に示す線分または円の各図面要素に
ついて、始点座標（X,Y）および終点座標（X,Y）、中心
座標（X,Y）および半径Ｒ、ならびに加工深さΔＺが含
まれる。
線分の図面要素については、その線分の始点座標（X,
Y）と終点座標（X,Y）が格納される。たとえば、図面要
素１の線分は、始点座標が（0,0）であり、終点座標が
（100,0）である。
円の図面要素については、中心座標（X,Y）と半径Ｒ
とが格納される。たとえば、図面要素19の円は、中心の
座標が（23,30）であり、半径が７である。
加工深さは、その線分または円によって表されている
部分の深さを表す。たとえば、図面要素５の線分の加工
深さΔＺ、「15」である。
製品図面情報の製品図面および図面要素情報は、CAD
装置61から加工工程情報決定装置70、CAM装置63および
工作機械64に与えられる。
4.3標準加工情報データ・ベース 標準加工情報データ・ベース62は、加工前の被加工材
に関する標準図面情報と、加工マクロパターンに対応し
て加工方法、加工工具等に関する標準加工情報と記憶す
る。
第83図および第85図は、標準図面情報の標準図面の一
例を示す。
第83図は被加工材の正面図であり、第85図は被加工材
の断面図である。標準図面は、図面要素として線分と円
からなるものである。標準図面における図面要素は、線
分および円のみならず、その他の形状を表すものを用い
ることができるのはいうまでもない。
第84図は、第83図に示す標準図面情報に関する図面要
素情報の一例である。
図面要素情報には、第83図に示す線分または円の各図
面要素について、始点座標（X,Y）および終点座標（X,
Y）、ならびに中心座標（X,Y）および半径Ｒが含まれ
る。
線分の図面要素については、その線分の始点座標（X,
Y）と終点座標（X,Y）が格納される。たとえば、図面要
素51の線分は、始点座標が（0,0）であり、終点座標が
（100,0）である。
円の図面要素については、中心座標（X,Y）と半径Ｒ
とが格納される。この標準図面には、円の図面要素はな
い。
第86a図および第86b図は、第85図に示す標準図面情報
に関する図面要素情報の一例である。図面要素情報に
は、第85図の線分または円の各図面要素について、始点
座標（Z,Y）および終点座標（Z,Y）、ならびに中心座標
（Z,Y）および半径Ｒが含まれる。
線分の図面要素については、その線分の始点座標（Z,
Y）と終点座標（Z,Y）が格納される。たとえば、図面要
素101の線分は、始点座標が（0,0）であり、終点座標が
（40,0）である。
円の図面要素については、中心座標（Z,Y）と半径Ｒ
とが格納される。この標準図面情報には円の図面要素は
ない。
標準図面情報の標準図面および図面要素情報は、標準
加工情報データ・ベース62から加工工程情報決定装置7
0、CAM装置63または工作機械64によって読み出される。
標準加工情報データ・ベース62はまた、標準加工情報
を記憶している。
第87a図〜第87d図に標準加工情報の一例が示されてい
る。
標準加工情報は、詳細は後述する加工マクロパターン
の各形状について、パラメータ、加工工程、加工工具お
よび加工方法が格納されている。
パラメータは、加工マクロパターンの形状に関するも
のである。たとえば、No.1について説明すると、加工マ
クロパターンは、穴加工を表すものであり、パラメータ
ａ（ra）はパラメータａとその半径raを表す。
加工工程は、被加工材に加工を施す加工の工程（種
類）を表し、穴加工、切削加工、切断加工、フライス加
工等がある。たとえば、No.1の加工マクロパターンは、
穴加工である。
加工工具は、加工工程で用いる工具を表し、センタ・
ドリル、ドリル、エンドミル等がある。
加工方法は、加工マクロパターンのパラメータについ
て、加工工具の工具径および加工工程の順序を表すもの
である。加工方法は、パラメータを前件部変数とし、工
具径および加工工程を後件部変数とする規則によって表
される。
たとえば、No.1の加工マクロパターンは、「パラメー
タraが小さい＝＞センタドリル→工具径raのドリル」で
ある。この加工方法は、パラメータraが小さい場合、セ
ンタドリルを用いて穴加工を行って下穴をあけ、その
後、工具径raのドリルを用いて穴加工を行うというもの
である。
この加工方法において、前件部変数にあるパラメータ
については、たとえば、言語情報「小さい」、「大き
い」等には、メンバーシップ関数が設定されている。こ
のメンバーシップ関数は、標準加工情報とともに標準加
工情報データ・ベース62に記憶されている。
第88a図〜第88c図は、前件部変数に設定されたメンバ
ーシップ関数の一例を示す。
第88a図は、「半径」に関するパラメータについて、
「小さい」および「大きい」の２つのメンバーシップ関
数を示している。
第88b図は、「線分長」に関するパラメータについ
て、「小さい」および「大きい」の２つのメンバーシッ
プ関数を示している。
第88c図は、「線分長」に関するパラメータについ
て、「小さい」および「大きい」の２つのメンバーシッ
プ関数を示している。
4.4加工工程情報決定装置 （１） 加工工程情報決定装置の構成 加工工程情報決定装置70は、CAD装置61から与えられ
る製品図面情報、ならびに標準加工情報データ・ベース
62に記憶された標準加工工程情報に基づいて、工程設計
情報および加工条件情報を決定する。
第89図は、加工工程情報決定装置70の詳細な構成を示
す機能ブロック図である。
加工工程決定装置70は、加工形状パラメータ抽出装置
71、マクロパターン展開装置72、加工順序決定装置73お
よび加工条件決定装置74を有する。
詳細については後述するが、各装置の処理を簡単に説
明する。
加工形状パラメータ決定装置71は、CAD装置61から与
えられる製品図面情報と、標準加工情報データ・ベース
62に記憶されている標準図面情報とに基づいて、加工形
状パラメータを抽出するものである。
加工形状パラメータは詳細については後述するが、製
品図面情報の図面要素と、標準図面情報の図面要素との
差分の図面要素である。
マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータ抽
出装置71によって抽出された加工形状パラメータに基づ
いて、加工マクロパターンを作成するものである。
加工マクロパターンは、詳細については後述するが、
被加工材に加工を施す箇所の形状を表すものである。
加工順序決定装置73は、マクロパターン展開装置72に
よって展開された加工マクロパターンに基づいて、標準
加工情報データ・ベース62に記憶された標準加工情報を
参照して、工程設計情報を決定するものである。
工程設計情報の詳細については後述する。
加工条件決定装置74は、加工順序決定装置73によって
決定された工程設計情報に基づいて、加工条件情報を決
定するものである。
加工条件情報の詳細については後述する。
（２） 加工工程情報決定装置の全体的な処理 第90図は、加工工程情報決定装置70の全体的な処理手
順を示すフロー・チャートである。
加工形状パラメータ抽出装置71は、CAD装置61から与
えられる製品図面情報と、標準加工情報データ・ベース
62に記憶されている標準図面情報とを読み込む。（第90
図；ステップ401）。
加工形状パラメータ抽出装置71は、読み込んだ製品図
面情報および標準図面情報に基づいて、加工形状パラメ
ータを抽出する（第90図；ステップ402）。
マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータ抽
出装置71によって抽出された加工形状パラメータに基づ
いて、加工マクロパターンを作成する（第90図；ステッ
プ403）。
加工順序決定装置73は、マクロパターン展開装置72に
よって作成された加工マクロパターンに基づいて、標準
加工情報データ・ベース62に記憶された標準加工情報を
参照して、加工順序を決定し、工程設計情報を作成する
（第90図；ステップ404）。
加工順序決定装置73は、作成した工程設計情報をCAM
装置63および工作機械64に出力する（第90図；ステップ
405）。
加工条件決定装置74は、加工順序決定装置73によって
決定された工程設計情報に基づいて、加工条件情報を決
定する（第90図；ステップ406）。
加工条件決定装置74は、決定した加工条件情報をCAM
装置63および工作機械64に出力する（第90図；ステップ
407）。
（３） 加工形状パラメータ抽出装置 加工形状パラメータ抽出装置71は、CAD装置61から与
えられる製品図面情報と、標準加工情報データ・ベース
62に記憶されている標準図面情報とに基づいて、加工形
状パラメータを抽出する。
加工形状パラメータは、CAD装置61から与えられる製
品図面情報の製品図面と、標準加工情報データ・ベース
62に記憶された標準図面情報の標準図面との差分情報で
ある。
第91a図および第91c図は、加工形状パラメータ決定装
置における処理手順を示すフロー・チャートである。
加工形状パラメータ抽出装置71は、第91a図のステッ
プ412から第91b図のステップ417までの処理を行って、
製品図面情報の製品図面における各図面要素の中でＸ軸
に平行な線分について加工形状パラメータの抽出を行
う。また、加工形状パラメータ抽出装置71は、第91b図
のステップ418から第91c図のステップ423までの処理を
行って、製品図面情報の製品図面における各図面要素の
中でＹ軸に平行な線分について加工形状パラメータの抽
出を行う。
加工形状パラメータ決定装置71は、加工形状パラメー
タを抽出する変数x1、y1を０にする（第91a図；ステッ
プ411）。
したがって、加工形状パラメータ抽出装置71は、原点
（0,0）を通る線分について、加工形状パラメータの抽
出を開始する。
加工形状パラメータ抽出装置71は、標準加工情報デー
タ・ベース62に記憶された標準図面情報の図面要素情報
を参照して、標準図面情報の標準図面から、Ｘ軸に平行
であり、かつ、Ｙ＝y1の線分を読み込む（第91a図；ス
テップ412）。
たとえば、加工形状パラメータ抽出装置71は、始点の
Ｙ座標と、終点のＹ座標とが０である図面要素51を製品
図面情報からを読み込む。
加工形状パラメータ抽出装置71は、CAD装置61から与
えられる製品図面情報の図面要素情報を参照して、製品
図面情報の製品図面から、Ｘ軸に平行であり、かつ、Ｙ
＝y1の線分を読み込む（第91a図；ステップ413）。
たとえば、加工形状パラメータ抽出装置71は、始点の
Ｙ座標と、終点のＹ座標とが０である図面要素１を製品
図面情報からを読み込む。
加工形状パラメータ抽出装置71は、ステップ413で読
み込んだ製品図面情報の図面要素と、ステップ412で読
み込んだ標準図面情報の図面要素との排他的論理和をと
る（第91a図；ステップ414）。
たとえば、図面要素１と図面要素51との排他的論理分
をとると、図面要素１と図面要素51とは線分がＸ＝０か
らＸ＝100までの範囲に存在するので、Ｘ＝０からＸ＝1
00まですべて０になる。
加工形状パラメータ抽出装置71は、y1をΔｙ増加し
て、y1を更新する（第91a図；ステップ415）。
加工形状パラメータ抽出装置71は。標準図面情報の図
面要素情報を参照して、Ｙ＝y1上にある線分の図面要素
があるかどうか判断する（第91a図；ステップ416）。
加工形状パラメータ抽出装置71は、Ｙ＝y1の線分が存
在すると（ステップ416でYES）、ステップ412に戻り、
その線分の図面要素について処理を行う 加工形状パラメータ抽出装置71は、Ｘ軸に平行な線分
をすべて読み込んだかを、標準図面情報の図面要素情報
を参照して判断する（第91b図；ステップ417）。
Ｘ軸に平行な線分が残っていれば（ステップ417でN
O）、ステップ415に戻って繰り返しＸ軸に平行な線分の
図面要素について、加工形状パラメータの抽出を行う。
加工形状パラメータ抽出装置71は、標準加工情報デー
タ・ベース62に記憶された標準図面情報の図面要素情報
を参照して、標準図面情報の標準図面から、Ｙ軸に平行
であり、かつ、Ｘ＝x1の線分を読み込む（第91b図；ス
テップ418）。
たとえば、加工形状パラメータ抽出装置71は、始点の
Ｘ座標と、終点のＸ座標とが０である図面要素56を標準
図面情報とから読み込む。
加工形状パラメータ抽出装置71は、CAD装置61から与
えられる製品図面情報の図面要素情報を参照して、製品
図面情報の製品図面から、Ｙ軸に平行であり、かつ、Ｘ
＝x1の線分を読み込む（第91b図；ステップ419）。
たとえば、加工形状パラメータ抽出装置71は、始点の
Ｘ座標と、終点のＸ座標とが０である図面要素４を製品
図面情報からを読み込む。
加工形状パラメータ抽出装置71は、ステップ419で読
み込んだ製品図面情報の図面要素と、ステップ418で読
み込んだ標準図面情報の図面要素との排他的論理和をと
る（第91b図；ステップ420）。
たとえば、図面要素４と図面要素56との排他的論理和
をとると、図面要素４と図面要素56とは線分がＹ＝０か
らＹ＝40までの範囲に存在するので、Ｙ＝０からＹ＝40
まですべて０になる。
加工形状パラメータ抽出装置71は、x1をΔｘ増加し
て、x1を更新する（第91c図；ステップ421）。
加工形状パラメータ抽出装置71は、標準図面情報の図
面要素情報を参照して、Ｘ＝x1上にある線分の図面要素
があるかどうか判断する（第91c図；ステップ422）。
加工形状パラメータ抽出装置71は、Ｘ＝x1の線分が存
在すると（ステップ422でYES）、ステップ418に戻り、
その線分の図面要素について処理を行う 加工形状パラメータ抽出装置71は、Ｙ軸に平行な線分
をすべて読み込んだかを、標準図面情報の図面要素情報
を参照して判断する（第91c図；ステップ423）。
Ｙ軸に平行な線分が残っていれば（ステップ423でN
O）、ステップ421に戻って繰り返しＹ軸に平行な線分の
図面要素について、加工形状パラメータの抽出を行う。
以上のようにして、加工形状パラメータ抽出装置71
は、製品図面情報の製品図面のすべての図面要素につい
て、加工形状パラメータの抽出を行う。
最後に、加工形状パラメータ抽出装置71は、製品図面
情報の図面要素の中で、ステップ413および419の処理に
おいて読み込まれていない図面要素をすべて読み込み加
工形状パラメータとする（第91c図；ステップ424）。
以上のようにして、加工形状パラメータ抽出装置71
は、加工形状パラメータの抽出を行う。
第92図は、加工形状パラメータ抽出装置71によって抽
出された加工形状パラメータの図面要素の一例である。
また、第93図は、第92図の図面要素情報である。
加工形状パラメータは、加工形状パラメータ抽出装置
71からマクロパターン展開装置72に与えられる。
（４） マクロパターン展開装置 マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータ抽
出装置71によって抽出された加工形状パラメータに基づ
いて、加工マクロパターンを作成する。
第94a図〜第94e図は、マクロパターン展開処理の処理
手順を示すフロー・チャートである。
マクロパターン展開装置72は、加工マクロパターンを
構成する形状要素を表すｉを１にし、線分の図面要素の
データを格納するためのバッファＸ、Ｙをクリアする
（第94a図；ステップ431）。
マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータ抽
出装置71によって抽出された加工形状パラメータについ
て、線分の図面要素の中で始点または終点の座標が原点
に近い線分の図面要素を読み込み、その線分の図面要素
をＬとする（第94a図；ステップ432）。たとえば、マク
ロパターン展開装置72は、図面要素５の線分を読み込
み、この図面要素５をＬとする。
マクロパターン展開装置72は、線分Ｌの図面要素の終
点に、始点または終点がある線分の図面要素があるかを
判断する（第94a図；ステップ433）。
マクロパターン展開装置72は、線分Ｌの図面要素の終
点に始点または終点がある線分の図面要素がある判定す
ると（ステップ433でYES）、その線分の図面要素を読み
込み、スタックに格納する（第94a図；ステップ434）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、図面要素５
の終点（35,0）に、始点または終点がある線分には図面
要素22があるので、この図面要素22をスタックに格納す
る。
マクロパターン展開装置72は、線分Ｌの図面要素の終
点に、始点または終点がある線分の図面要素がないと判
定すると（ステップ433でNO）、線分Ｌの図面要素の始
点または終点の間に、始点または終点がある線分の図面
要素があるかを判断する（第94b図；ステップ435）。
マクロパターン展開装置72は、線分Ｌの図面要素の始
点と終点との間に、始点または終点がある線分の図面要
素がある判定すると（ステップ435でYES）、その線分の
図面要素を読み込み、スタックおよびバッファＹに格納
する（第94b図；ステップ436）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、ステップ43
2の処理において、図面要素７を読み込んだ場合、この
図面要素７の線分の始点（70,0）と終点（70,5）との間
に、始点または終点が存在する線分には図面要素９があ
るので、この図面要素９をスタックに格納する。
マクロパターン展開装置72は、ステップ432の処理に
おいて読み込んだ線分の図面要素のバッファＸに格納す
る（第94b図；ステップ437）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、図面要素５
の線分をバッファＸに格納する。
マクロパターン展開装置72は、スタックに線分の図面
要素が格納されているかを判断する（第94c図；ステッ
プ438）。
マクロパターン展開装置72は、スタックに線分の図面
要素があると（ステップ438でNO）、その図面要素をポ
ップする（第94b図；ステップ439）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、スタックに
は、図面要素22が格納されているので、この図面要素22
をポップする。
マクロパターン展開装置72は、ポップした線分の図面
要素がバッファＸ、またはバッファＹにあるかを判断す
る（第94c図；ステップ440、441）。
スタックからポップした線分の図面要素がバッファＸ
およびバッファＹにある場合には、ステップ438に戻る
（ステップ440および441でYES）。
スタックからポップした線分の図面要素がバッファＸ
およびバッファＹにない場合には、ポップした線分の図
面要素をＬに更新する（第94c図；ステップ442）。Ｌを
更新すると、ステップ433に戻り、線分の図面要素を検
索する。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、スタックか
ら図面要素22をポップしたとき、バッファＸには線分の
図面要素22が格納されていないので，その線分の図面要
素22をＬとする。
マクロパターン展開装置72は、スタックから線分の図
面要素をすべてポップしてスタックが空になると（ステ
ップ438でYES）、バッファＸに格納されている線分の図
面要素を形状要素ｉとする（第94d図；ステップ443）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、形状要素１
として、図面要素５、22、６とする。
マクロパターン展開装置72は、バッファＹに格納され
た線分の図面要素の中で形状要素ｉにないものを形状要
素ｉとする（第94d図；ステップ444）。
マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータ抽
出装置71が抽出した加工形状パラメータの中で読み込ん
でいない線分の図面要素が無いかを判断する（第94d
図；ステップ445）。
マクロパターン展開装置72は、加工形状パラメータに
ついてすべての線分の図面要素を読み込んでいなけれ
ば、形状要素を表す変数ｉをインクリメントし、バッフ
ァＸ、Ｙをクリアする（第94d図；ステップ446）。
その後、ステップ432に戻る。
ステップ445においてNOと判定すると、マクロパター
ン展開装置72は、加工形状パラメータについて、円の図
面要素の中で原点に近い円の図面要素を読み込む（第94
e図；ステップ447）。
たとえば、マクロパターン展開装置72は、図面要素19
の円を読み込む。
マクロパターン展開装置72は、読み込んだ円の図面要
素の中心座標が同一の円の図面要素を加工形状パラメー
タの中から読み込み、形状要素とする（第94e図；ステ
ップ448）。
たとえば、図面要素19の円と中心が同一の円の図面要
素には、図面要素20の円があるので、この図面要素20を
読み込む。
マクロパターン展開装置72は、読み込んでいない円の
図面要素があるか判断する（第94e図；ステップ449）。
マクロパターン展開装置72は、読み込んでいない円の
図面要素があると（ステップ449でNO）、ステップ447に
戻り、次の円の図面要素を読み込む。
マクロパターン展開装置72は、すべての加工形状パラ
メータを読み込むと（ステップ449でYES）、形状要素に
ついて図面要素の接続関係を定義し、パラメータを抽出
する（第94e図；ステップ450）。
線分の図面要素からなる形状要素については、ある線
分の端点（始点または終点）と、他の線分の端点（始点
または終点）とがつながっているとき、それらの線分の
図面要素の番号を「→」によって結合する。たとえば、
形状要素１は図面要素５の終点と線分22の始点がつなが
っているので、「５→22」となっている。この場合、２
本の線分によってできる角度が表示される。たとえば、
図面要素５の線分と図面要素22の線分は直角であるの
で、「→」の上にその角度「Ｌ」を表示する。
また、線分の図面要素と線分の図面要素との接続関係
には、ある線分の始点と終点の間に、他の線分が接続す
る場合がある。この場合には、それらの線分の図面要素
の番号を「，」によって結合する。たとえば、形状要素
２において、図面要素８の線分に、図面要素９の線分が
接続しているので、「8,9」となっている。
円の図面要素については、その図面要素の番号に半径
がパラメータとして表示される。たとえば、形状要素４
は、図面要素19の円について、その半径が「７」である
ので、「19（７）」と表されている。
また円の図面要素においては、ある円の中心点と他の
円の中心点が同一である場合には、それらの円の図面要
素は、その図面要素の番号が「，」によって表される。
たとえば、図面要素19の円の中心点と、図面要素20の円
の中心点とは、同一であるので、「19（７）,20（1
3）」と表される。
このようにして、マクロパターン展開装置72は、接続
関係をパラメータによって定義する。
マクロパターン展開装置72は、各形状要素について、
パラメータに基づいて標準加工情報データ・ベース62に
記憶された標準加工情報を参照し、加工マクロパターン
を決定する（第94e図；ステップ451）。
たとえば、形状要素１の加工マクロパターンは、「N
o.5」になる。
マクロパターン展開装置72は、このようにして、加工
形状パラメータに基づいて、加工マクロパターンの展開
を行う。加工マクロパターンは、マクロパターン展開装
置72から加工順序形状装置73に与えられる。
以上のようにして得られた加工マクロパターンの一例
が第95図に示されている。
（５） 加工順序決定装置 加工順序決定装置73は、加工マクロパターン展開装置
72によって作成された加工マクロパターンに基づいて、
標準加工情報データ・ベース62に記憶された標準加工情
報の加工方法を参照して、工程設計情報を決定する。
第96図は、加工順序決定装置73における処理手順を示
すフロー・チャートである。
加工順序形状装置73は、マクロパターン展開装置72か
ら与えられた加工マクロパターンに基づいて、標準加工
情報データ・ベース62に記憶された標準加工情報の加工
工程を決定する（第96図；ステップ461）。
たとえば、形状要素１の加工マクロパターンは、標準
加工情報の「No.5」であるので、その加工方法（規則）
とそのメンバーシップ関数を標準加工情報データ・ベー
ス62から読み込む。
次に、加工順序決定装置73は、加工マクロパターンの
パラメータ、すなわち、線分長に基づいて、読み込んだ
加工方法（規則）を用いて推論を行うと、形状要素１の
加工工程は「切断加工」になる。
このようにして、加工順序決定装置73は、各形状要素
について、加工工程を決定する。
第97図に、加工順序決定装置73によって決定された加
工工程の一例が示されている。
加工順序決定装置73は、決定された加工工程にしたが
って、各形状要素を加工順序に並び替える（第96図；ス
テップ462）。
たとえば、加工順序決定装置73は、「切断加工」、
「穴加工」、「フライス加工（工具径大）」、「フライ
ス加工（工具径小）」の順に形状要素を並び替える。形
状要素４と形状要素５とは、同じ穴加工であるので、加
工順序２になっている。また、形状要素４は、穴加工の
後にフライス加工を行うので、加工順序２の穴加工と、
加工順序３のフライス加工（工具径大）との２つの加工
を行う。
第98図に、第97図の加工工程について加工順序決定装
置73によって決定された加工順序が示されている。
加工順序決定装置73は、標準加工情報データ・ベース
62から標準図面情報の断面図を読み込む（第96図；ステ
ップ463）。
加工順序決定装置73は、読み込んだ標準図面情報の断
面図を参照して、突起物の高さを抽出する（第96図；ス
テップ464）。
たとえば、加工順序決定装置73は、図面要素101、10
2、103、104および105、または図面要素107、108、10
9、110および111よって形成される突起物の高さを抽出
する。
加工順序決定装置73は、加工工程、突起物の高さ等に
基づいて、あらかじめ設定された最適加工順序決定規則
およびメンバーシップ関数にしたがって、最適な加工順
序を決定する（第96図；ステップ465）。
最適加工順序決定規則には、たとえば、以下のような
ものがある。
IF 突起物の高さが高い THEN 加工順序をあげる IF フライス加工がある THEN 加工順序をあげる ： ： 第99a図〜第99c図は、最適加工順序決定規則の前件部
変数および後件部変数についてのメンバーシップ関数お
よびシングルトンの一例である。
第99a図は、最適加工順序決定規則の前件部変数「突
起物の高さ」について、言語情報「低い」および「高
い」の２つのメンバーシップ関数の一例である。
第99b図は、最適加工順序決定規則の前件部変数「フ
ライス加工」について、言語情報「ある」および「な
い」の２つのシングルトンの一例である。
第99c図は、最適加工順序決定規則の後件部変数につ
いて、言語情報「そのまま」および「上げる」の２つの
のメンバーシップ関数の一例である。
加工順序決定装置73が、第98図の加工順序の形状要素
について、最適加工順序決定規則およびメンバーシップ
関数にしたがって推論を行うと、第100図に示すような
加工順序になる。この場合、加工順序３および４であっ
た形状要素２および３が、穴加工の前になって加工順序
が上がっている。
このようにして、加工順序決定装置73は、各加工形状
のついての加工順序を決定する。
加工順序は設計工程情報として、加工順序決定装置73
から加工順序決定装置74に与えられる。
（６） 加工条件決定装置 加工条件決定装置74は、加工順序決定装置73によって
決定された工程設計情報に基づいて、加工条件情報を決
定するものである。
第101図は、加工条件決定装置74の処理手順を示すフ
ロー・チャートである。
加工条件決定装置74は、製品図面情報から各加工マク
ロパターンについて加工深さΔＺを読み込む（第101
図；ステップ471）。
加工条件決定装置74は、加工マクロパターンの形状要
素に対する加工工具を、標準加工情報データ・ベース62
から読み込む（第101図；ステップ472）。
加工条件決定装置74は、あらかじめ設定された工具径
変更係数決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
て、加工工具の工具径を変更する工具径変更係数情報を
決定する（第101図；ステップ473）。
工具径変更係数決定規則には、たとえば、以下のよう
なものがある。
IF 加工工具がエンドミル、かつ、 コーナ部がある THEN 工具径を小さく IF 加工工具がエンドミル、かつ、 傾斜がある THEN 工具径を小さく ： ： 第102a図〜第102d図は、工具径変更係数決定規則の前
件部変数および後件部変数のメンバーシップ関数および
シングルトンの一例を示す。
第102a図は、規則の前件部変数「加工工具」につい
て、言語情報「エンドミル」および「ドリル」の２つの
シングルトンの一例である。
第102b図は、工具径変更係数決定規則の前件部変数
「コーナ部」について、言語情報「小さい」および「大
きい」の２つのメンバーシップ関数の一例である。
第102c図は、工具径変更係数決定規則の前件部変数
「傾斜」について、言語情報「ある」および「ない」の
２つののシングルトンの一例である。
第102d図は、工具径変更係数決定規則の後件部変数
「工具径」について、言語情報「小さく」、「そのま
ま」および「大きく」の３つのメンバーシップ関数の一
例である。
たとえば、加工条件決定装置74は、この工具径変更係
数決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって、加
工工具の工具径変更係数を決定すると、「0.9」とな
る。
加工条件決定装置74はまた、あらかじめ設定された工
具長変更係数決定規則およびメンバーシップ関数にした
がって、加工工具の工具長を変更する工具長変更係数情
報を決定する（第101図；ステップ473）。
工具長変更係数決定規則には、たとえば、以下のよう
なものがある。
IF 加工工具がエンドミル、かつ、 干渉部分がある THEN 工具長を長く IF 加工工具がエンドミル、かつ、 切削位置が深い THEN 工具長を長く ： ： 第103a図〜第103d図は、工具長変更係数決定規則の前
件部変数および後件部変数のメンバーシップ関数および
シングルトンの一例を示す。
第103a図は、工具長変更係数決定規則の前件部変数
「加工工具」について、言語情報「エンドミル」および
「ドリル」の２つのシングルトンの一例である。
第103c図は、工具長変更係数決定規則の前件部変数
「干渉部分」について、言語情報「ある」および「な
い」の２つのシングルトンの一例である。
第103b図は、工具長変更係数決定規則の前件部変数
「切削位置」について、言語情報「浅い」および「深
い」の２つのシングルトンの一例である。
第103d図は、工具長変更係数決定規則の後件部変数
「工具長」について、言語情報「短く」、「そのまま」
および「長く」の３つのメンバーシップ関数の一例であ
る。
たとえば、加工条件決定装置74は、この工具長変更係
数決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって、加
工工具の工具長変更係数を決定すると、「1.4」とな
る。
以上のようにして、得られた加工条件情報の一例が第
104図に示されている。
加工条件決定装置74によって決定された工具径変更情
報および工具長変更情報とを含む加工条件情報は、CAM
装置63および工作機械64に与えられる。
4.5CAM装置 CAM装置63は、加工工程情報決定装置70によって決定
された加工工程情報および加工条件情報に基づいて、NC
データを作成する。このCAM装置17は、たとえば、コン
ピュータ・システム上で動作するソフトウェアによって
実現されるものである。
4.6工作機械 工作機械64は、CAD装置61から入力される製品図面情
報および標準加工情報、ならびに加工工程情報決定装置
70によって決定された工程設計情報および加工条件情報
に基づいてNCデータを作成し、作成したNCデータに基づ
いて被加工材の加工を行う。工作機械64において、NCデ
ータは、工作機械64にあらかじめ備えられた自動プログ
ラミングによって作成される。
産業上の利用可能性 この発明による加工情報決定システムは製造工業にお
ける生産工程の設計に利用される
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 十河 太治 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 中嶋 宏 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 宮本 範親 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 石黒 進 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 林 太志 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−140744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−127907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−154113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 G05B 19/18 G05B 19/4093

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被加工材に加工を施す前の形状を表す加工
    前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形状
    を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材の
    加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加工
    材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成するCA
    D装置， 上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を入力する入力装
    置， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
    を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
    段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
    報決定装置，ならびに 上記加工情報決定装置によって決定された最適加工情報
    と，上記加工前形状モデルおよび上記加工後形状モデル
    とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施すた
    めの制御データを生成する制御データ作成装置を備え， 上記加工情報決定装置は，少なくとも 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定さ
    れた工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にした
    がって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    する工作機械決定手段を備えている， 加工情報決定システム。
  2. 【請求項２】被加工材に加工を施す前の形状を表す加工
    前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形状
    を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材の
    加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加工
    材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成するCA
    D装置， 上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を入力する入力装
    置， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
    を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
    段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
    報決定装置，ならびに 上記加工情報決定装置によって決定された最適加工情報
    と，上記加工前形状モデルおよび上記加工後形状モデル
    とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施すた
    めの制御データを生成する制御データ作成装置を備え， 上記加工情報決定装置は， 複数の交換可能な工具を用いて被加工材に加工を施す工
    作機械について，あらかじめ用意された複数種類の工具
    に関する工作機械使用工具データを登録したデータ・ベ
    ース， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定さ
    れた使用工具決定規則およびメンバーシップ関数にした
    がって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    するとともに，決定した工作機械が使用する使用工具を
    決定する使用工具決定手段， 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
    ある場合，上記データ・ベースを参照して，上記使用工
    具決定手段によって決定された使用工具について，上記
    データ・ベースに登録された工具の中から上記工作機械
    が使用する最適な使用工具を決定する最適工具決定手
    段， 上記使用工具決定手段が決定した工作機械が上記データ
    ・ベースに登録された工具を用いる工作機械であり，か
    つ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使用
    工具である場合，上記CAD装置によって作成された加工
    前形状情報および加工後形状情報，上記入力装置から入
    力された加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定され
    た工具経路方式決定規則およびメンバーシップ関数にし
    たがって，上記特定の使用工具の経路方式を決定する工
    具経路方式決定手段，ならびに 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報ならびに上記入力装置から入力された材
    質情報および加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定
    された加工条件決定規則およびメンバーシップ関数にし
    たがって，上記使用工具に関する加工条件を決定する加
    工条件決定手段を備え， 上記使用工具，上記工具経路方式および上記加工条件を
    最適加工情報とする， 加工情報決定システム。
  3. 【請求項３】工作機械が工具を連続して使用する連続使
    用予定時間を入力する連続使用予定時間入力手段， 上記工作機械が使用する上記工具の摩耗度を検出する摩
    耗度計測手段，ならびに CAD装置によって作成された加工前形状情報および加工
    後形状情報，入力装置から入力された材質情報および加
    工段階情報，上記摩耗検出手段によって検出された摩耗
    度，ならびに上記連続使用予定時間入力手段から入力さ
    れた連続使用予定時間に基づいて，あらかじめ設定され
    た加工条件決定規則およびメンバーシップ関数にしたが
    って，上記工具に関する加工条件を決定する加工条件決
    定手段， を備えた加工情報決定システム。
  4. 【請求項４】複数の交換可能な工具を用いて被加工材に
    加工を施す工作機械について，あらかじめ用意された複
    数種類の工具に関する工作機械使用工具データ・ファイ
    ルおよび上記工具に関する加工条件の標準値を工具毎に
    もつ標準加工条件情報を登録したデータ・ベース， CAD装置によって作成された加工前形状情報および加工
    後形状情報と，入力装置から入力された材質情報および
    加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定された使用
    工具決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって，
    上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定するとと
    もに，決定した工作機械が使用する使用工具を決定する
    使用工具決定手段， 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記工作機械使用工具データ・ファイルの工具を用いる工
    作機械である場合，上記工作機械使用工具データ・ファ
    イルを参照して，上記使用工具決定手段によって決定さ
    れた使用工具について，上記工作機械使用工具データ・
    ファイルの工具の中から上記工作機械が使用する最適な
    使用工具を決定する最適工具決定手段， 上記使用工具決定手段が決定した工作機械が上記工作機
    械使用工具データ・ファイルを用いる工作機械であり，
    かつ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使
    用工具である場合，上記CAD装置によって作成された加
    工前形状情報および加工後形状情報，上記入力装置から
    入力された加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定さ
    れた工具経路方式決定規則およびメンバーシップ関数に
    したがって，上記特定の使用工具の経路方式を決定する
    工具経路方式決定手段，ならびに 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報，ならびに上記入力装置から入力された
    材質情報および加工段階情報に基づいて，あらかじめ設
    定された加工条件決定規則およびメンバーシップ関数に
    したがって，上記使用工具に関する加工条件の相対値を
    決定し，上記データ・ベースに登録された標準加工条件
    情報から上記使用工具に関する加工条件の標準値を読出
    し，読出した加工条件の標準値を上記加工条件の相対値
    を用いて修正して加工条件とする加工条件決定手段を備
    え， 上記使用工具，上記経路方式および上記加工条件を最適
    加工情報とする， 加工情報決定システム。
  5. 【請求項５】被加工材に加工を施す前の形状を表す加工
    前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形状
    を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材の
    加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加工
    材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成し， 入力される上記被加工材の材質を表す材質情報および上
    記被加工材の加工を施す段階を表す加工段階情報を受付
    け， 作成された加工前形状情報および加工後形状情報と，入
    力された材質情報および加工段階情報とに基づいて，あ
    らかじめ設定された工作機械決定規則およびメンバーシ
    ップ関数にしたがって，上記被加工材を加工する最適な
    工作機械を決定し， 作成された加工前形状情報および加工後形状情報と，入
    力された材質情報および加工段階情報とに基づいて，加
    工前の被加工材を，それが上記加工後の形状になりかつ
    入力された加工段階まで加工するための最適加工情報を
    決定し， 決定された最適加工情報と，上記加工前形状モデルおよ
    び上記加工後形状モデルとに基づいて，工作機械が上記
    被加工材に加工を施すための制御データを生成する， 加工情報決定方法。
  6. 【請求項６】被加工材に加工を施す前の形状を表す加工
    前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形状
    を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材の
    加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加工
    材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成するCA
    D装置， 上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を入力する入力装
    置，ならびに 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
    を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
    段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
    報決定装置を備え， 上記加工情報決定装置は，少なくとも 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定さ
    れた工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にした
    がって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    する工作機械決定手段を備えている， 加工情報決定システム。
  7. 【請求項７】被加工材の加工前の形状に関する加工前形
    状情報，上記被加工材の加工後の形状に関する加工後形
    状情報，上記被加工材の材質を表す材質情報および上記
    被加工材の加工を施す段階を表す加工段階情報を与える
    入力手段， 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報に基づいて，加工
    前の被加工材を，それが上記加工後の形状になりかつ入
    力された加工段階まで加工するための最適加工情報を決
    定する加工情報決定装置，ならびに 与えられる上記被加工材に加工を施す前の形状を表す加
    工前形状モデルおよび上記被加工材に加工を施した後の
    形状を表す加工後形状モデルと，上記加工情報決定装置
    によって決定された最適加工情報とに基づいて，工作機
    械が上記被加工材に加工を施すための制御データを生成
    する制御データ作成装置を備え， 上記加工情報決定装置は，少なくとも 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報とに基づいて，あ
    らかじめ設定された工作機械決定規則およびメンバーシ
    ップ関数にしたがって，上記被加工材を加工する最適な
    工作機械を決定する工作機械決定手段を備えている， 加工情報決定システム。
  8. 【請求項８】被加工材の加工前の形状に関する加工前形
    状情報，上記被加工材の加工後の形状に関する加工後形
    状情報，上記被加工材の材質を表す材質情報および上記
    被加工材の加工を施す段階を表す加工段階情報の入力を
    受付け， 入力された加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報
    および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定され
    た工作機械決定規則およびメンバーシップ関数にしたが
    って，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    し， 入力された加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報
    および加工段階情報に基づいて，加工前の被加工材を，
    それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工段階
    まで加工するための最適加工情報を決定し， 与えられる上記被加工材に加工を施す前の形状を表す加
    工前形状モデルおよび上記被加工材に加工を施した後の
    形状を表す加工後形状モデルと，決定された最適加工情
    報とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施す
    ための制御データを生成する， 加工情報決定方法。
  9. 【請求項９】複数の交換可能な工具を用いて被加工材に
    加工を施す工作機械について，あらかじめ用意された複
    数種類の工具に関する工作機械使用工具データを登録し
    たデータ・ベース， 被加工材の加工前の形状に関する加工前形状情報，上記
    被加工材の加工後の形状に関する加工後形状情報，上記
    被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材の加
    工を施す段階を表す加工段階情報を与える入力手段， 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報とに基づいて，あ
    らかじめ設定された使用工具決定規則およびメンバーシ
    ップ関数にしたがって，上記被加工材を加工する最適な
    工作機械を決定するとともに，決定した工作機械が使用
    する使用工具を決定する使用工具決定手段， 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
    ある場合，上記データ・ベースを参照して，上記使用工
    具決定手段によって決定された使用工具について，上記
    データ・ベースに登録された工具の中から上記工作機械
    が使用する最適な使用工具を決定する最適工具決定手
    段， 上記使用工具決定手段が決定した工作機械が上記データ
    ・ベースに登録された工具を用いる工作機械であり，か
    つ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使用
    工具である場合，上記入力手段から与えられた加工前形
    状情報，加工後形状情報および加工段階情報に基づい
    て，あらかじめ設定された工具経路方式決定規則および
    メンバーシップ関数にしたがって，上記特定の使用工具
    の経路方式を決定する工具経路方式決定手段，ならびに 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報に基づいて，あら
    かじめ設定された加工条件決定規則およびメンバーシッ
    プ関数にしたがって，上記使用工具に関する加工条件を
    決定する加工条件決定手段， を備えた加工情報決定装置。
  10. 【請求項１０】複数の交換可能な工具を用いて被加工材
    に加工を施す工作機械について，あらかじめ用意された
    複数種類の工具に関する工作機械使用工具データを登録
    したデータ・ベースを設け， 上記被加工材の加工前の形状に関する加工前形状情報，
    上記被加工材の加工後の形状に関する加工後形状情報，
    上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報の入力を受付け， 入力された加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報
    および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定され
    た使用工具決定規則およびメンパーシップ関数にしたが
    って，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定す
    るとともに，決定した工作機械が使用する使用工具を決
    定し， 決定された工作機械が上記データ・ベースに登録された
    工具を用いる工作機械である場合，上記データ・ベース
    を参照して決定された使用工具について，上記データ・
    ベースに登録された工具の中から上記工作機械が使用す
    る最適な使用工具を決定し， 決定した工作機械が上記データ・ベースに登録された工
    具を用いる工作機械であり，かつ，上記工作機械が使用
    する上記使用工具が特定の使用工具である場合，入力さ
    れた加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報および
    加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定された工具経
    路方式決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
    て，上記特定の使用工具の経路方式を決定し， 入力された加工前形状情報，加工後形状情報，材質情報
    および加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定された
    加工条件決定規則およびメンバーシップ関数にしたがっ
    て，上記使用工具に関する加工条件を決定する， 加工情報決定方法。
  11. 【請求項１１】工作機械が使用する工具に関する使用工
    具データ・ファイル，複数の交換可能な工具を用いて被
    加工材に加工を施す工作機械について，あらかじめ用意
    された複数種類の工具に関する工作機械使用工具データ
    ・ファイル，特定の工具について，上記特定の工具の経
    路方式に関する工具経路方式データ・ファイルおよび工
    具について加工条件に関する加工条件データ・ファイル
    を登録したデータ・ベース， 上記被加工材の加工前の形状に関する加工前形状情報，
    上記被加工材の加工後の形状に関する加工後形状情報，
    上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を与える入力手
    段， 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報とに基づいて，上
    記被加工材を加工する最適な工作機械を決定するととも
    に，決定した工作機械が使用する使用工具を，上記デー
    タ・ベースに登録された使用工具データ・ファイルを参
    照して，決定する使用工具決定手段， 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
    ある場合，上記データ・ベースに登録された工作機械使
    用データ・ファイルを参照して，上記使用工具決定手段
    によって決定された使用工具について，上記工作機械使
    用工具データ・ファイルに登録された工具の中から上記
    工作機械が使用する最適な使用工具を決定する最適工具
    決定手段， 上記使用工具決定手段が決定した工作機械が上記データ
    ・ベースに登録された工具を用いる工作機械であり，か
    つ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使用
    工具である場合，上記入力手段から与えられた加工前形
    状情報，加工後形状情報および加工段階情報に基づい
    て，上記データ・ベースに登録された工具経路方式デー
    タ・ファイルを参照して，上記特定の使用工具の経路方
    式を決定する工具経路方式決定手段，ならびに 上記入力手段から与えられた加工前形状情報，加工後形
    状情報，材質情報および加工段階情報，ならびに上記使
    用工具に基づいて，上記データ・ベースに登録された加
    工条件データ・ファイルを参照して，上記使用工具に関
    する加工条件を決定する加工条件決定手段， を備えた加工情報決定装置。
  12. 【請求項１２】被加工材の加工を施す前の形状を表す標
    準図面情報，ならびに標準マクロパターンに対応して，
    そのパラメータ，加工工程，加工工具および加工方法に
    関する標準加工情報を記憶したデータ・ベース， 上記被加工材に加工を施した後の形状に関する製品図面
    情報を作成する製品図面情報作成手段， 上記データ・ベースに記憶された標準図面情報と，上記
    製品図面情報作成手段によって作成された製品図面情報
    とに基づいて，これらの差分情報を表わす加工形状パラ
    メータを抽出する加工形状パラメータ抽出手段， 上記加工形状パラメータ抽出手段によって抽出された加
    工形状パラメータに基づいて，加工によって上記被加工
    材に形成すべき形状の輪郭を表す加工マクロパターンを
    作成するマクロパターン展開手段， 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，上
    記マクロパターン展開手段によって作成された加工マク
    ロパターンに相当する標準マクロパターンの加工方法お
    よび加工工程を読み出し，上記マクロパターン展開手段
    によって抽出されたマクロパターンのパラメータに基づ
    いて，読み出した加工方法にしたがって上記被加工材に
    加工を施す加工工程とその順序を決定し，決定した加工
    工程の順序をあらかじめ設定された順序決定規則および
    メンバーシップ関数にしたがって最適な順序に並替え，
    決定した加工工程と並替えた順序を工程設計情報として
    作成する加工順序決定手段， 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，上
    記マクロパターン展開手段によって作成された加工マク
    ロパターンに相当する標準マクロパターンの加工工具を
    読み出し，あらかじめ設定された条件決定規則およびメ
    ンバーシップ関数にしたがって，読み出した加工工具に
    関する最適な加工工具条件情報を決定する加工工具条件
    決定手段，ならびに 上記製品図面情報作成手段によって作成された製品図面
    情報，上記標準加工情報データ・ベースに記憶された標
    準図面情報，上記加工順序決定手段によって決定された
    工程設計情報および上記加工工具条件決定手段によって
    決定された加工工具条件情報に基づいて，工作機械が上
    記被加工材に加工を施すための制御データを生成する制
    御データ作成手段， を備えた加工工程情報決定システム。
  13. 【請求項１３】被加工材の加工を施す前の形状を表す標
    準図面情報，ならびに標準マクロパターンに対応して，
    そのパラメータ，加工工程，加工工具および加工方法に
    関する標準加工情報を記憶したデータ・ベースを設け， 上記被加工材に加工を施した後の形状に関する製品図面
    情報を作成し， 上記データ・ベースに記憶された標準図面情報と，作成
    された製品図面情報とに基づいて，これらの差分情報を
    表わす加工形状パラメータを抽出し， 抽出された加工形状パラメータに基づいて，加工によっ
    て上記被加工材に形成すべき形状の輪郭を表す加工マク
    ロパターンを作成し， 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，作
    成された加工マクロパターンに相当する標準マクロパタ
    ーンの加工方法および加工工程を読み出し，抽出された
    マクロパターンのパラメータに基づいて，読み出した加
    工方法にしたがって上記被加工材に加工を施す加工工程
    とその順序を決定し，決定した加工工程の順序をあらか
    じめ設定された順序決定規則およびメンバーシップ関数
    にしたがって最適な順序に並替え，決定した加工工程と
    並替えた順序を工程設計情報として作成し， 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，作
    成された加工マクロパターンに相当する標準マクロパタ
    ーンの加工工具を読み出し，あらかじめ設定された条件
    決定規則およびメンバーシップ関数にしたがって，読み
    出した加工工具に関する最適な加工工具条件情報を決定
    し， 作成された製品図面情報，上記標準加工情報データ・ベ
    ースに記憶された標準図面情報，決定された工程設計情
    報および決定された加工工具条件情報に基づいて，工作
    機械が上記被加工材に加工を施すための制御データを生
    成する， 加工工程情報決定方法。
  14. 【請求項１４】標準マクロパターンに対応して，そのパ
    ラメータ，加工工程，加工工具および加工方法に関する
    標準加工情報を記憶したデータ・ベース， 与えられる被加工材に加工を施した後の形状に関する製
    品図面情報と，与えられる被加工材の加工を施す前の形
    状を表す標準図面情報とに基づいて，これらの差分情報
    を表わす加工形状パラメータを抽出する加工形状パラメ
    ータ抽出手段， 上記加工形状パラメータ抽出手段によって抽出された加
    工形状パラメータに基づいて，加工によって上記被加工
    材に形成すべき形状の輪郭を表す加工マクロパターンを
    作成するマクロパターン展開手段，ならびに 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，上
    記マクロパターン展開手段によって作成された加工マク
    ロパターンに相当する標準マクロパターンの加工方法お
    よび加工工程を読み出し，上記マクロパターン展開手段
    によって抽出されたマクロパターンのパラメータに基づ
    いて，読み出した加工方法にしたがって上記被加工材に
    加工を施す加工工程とその順序を決定し，決定した加工
    工程の順序をあらかじめ設定された順序決定規則および
    メンバーシップ関数にしたがって最適な加工順序に並替
    え，決定した加工工程と並替えた順序を工程設計情報と
    して作成する順序決定手段， を備えた加工工程情報決定装置。
  15. 【請求項１５】標準マクロパターンに対応して，そのパ
    ラメータ，加工工程，加工工具および加工方法に関する
    標準加工情報を記憶したデータ・ベースを設け， 与えられる被加工材に加工を施した後の形状に関する製
    品図面情報と，与えられる被加工材の加工を施す前の形
    状を表す標準図面情報とに基づいて，これらの差分情報
    を表わす加工形状パラメータを抽出し， 抽出された加工形状パラメータに基づいて，加工によっ
    て上記被加工材に形成すべき形状の輪郭を表す加工マク
    ロパターンを作成し， 上記データ・ベースに記憶された標準加工情報から，作
    成された加工マクロパターンに相当する標準マクロパタ
    ーンの加工方法および加工工程を読み出し，抽出された
    マクロパターンのパラメータに基づいて，読み出した加
    工方法にしたがって上記被加工材に加工を施す加工工程
    とその順序を決定し，決定した加工工程の順序をあらか
    じめ設定された順序決定規則およびメンバーシップ関数
    にしたがって最適な順序に並替え，決定した加工工程と
    並替えた順序を工程設計情報として作成する， 加工工程情報決定方法。
  16. 【請求項１６】被加工材に加工を施す前の形状を表す加
    工前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形
    状を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材
    の加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加
    工材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成する
    CAD装置， 上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を入力する入力装
    置， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
    を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
    段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
    報決定装置，ならびに 上記加工情報決定装置によって決定された最適加工情報
    と，上記加工前形状モデルおよび上記加工後形状モデル
    とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施すた
    めの制御データを生成する制御データ作成装置を備え， 上記加工情報決定装置は，少なくとも 複数の交換可能な工具を用いて被加工材に加工を施す工
    作機械について，あらかじめ用意された複数種類の工具
    に関する工作機械使用工具データを登録したデータ・ベ
    ース， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定さ
    れた使用工具決定規則およびメンバーシップ関数にした
    がって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    するとともに，決定した工作機械が使用する使用工具を
    決定する使用工具決定手段，ならびに 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
    ある場合，上記データ・ベースを参照して，上記使用工
    具決定手段によって決定された使用工具について，上記
    データ・ベースに登録された工具の中から上記工作機械
    が使用する最適な使用工具を決定する最適工具決定手段
    を備え， 上記使用工具を最適加工情報とする， 加工情報決定システム。
  17. 【請求項１７】被加工材に加工を施す前の形状を表す加
    工前形状モデルと，上記被加工材に加工を施した後の形
    状を表す加工後形状モデルとに基づいて，上記被加工材
    の加工前の形状に関する加工前形状情報および上記被加
    工材の加工後の形状に関する加工後形状情報を作成する
    CAD装置， 上記被加工材の材質を表す材質情報および上記被加工材
    の加工を施す段階を表す加工段階情報を入力する入力装
    置， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，加工前の被加工材
    を，それが上記加工後の形状になりかつ入力された加工
    段階まで加工するための最適加工情報を決定する加工情
    報決定装置，ならびに 上記加工情報決定装置によって決定された最適加工情報
    と，上記加工前形状モデルおよび上記加工後形状モデル
    とに基づいて，工作機械が上記被加工材に加工を施すた
    めの制御データを生成する制御データ作成装置を備え， 上記加工情報決定装置は，少なくとも 複数の交換可能な工具を用いて被加工材に加工を施す工
    作機械について，あらかじめ用意された複数種類の工具
    に関する工作機械使用工具データを登録したデータ・ベ
    ース， 上記CAD装置によって作成された加工前形状情報および
    加工後形状情報と，上記入力装置から入力された材質情
    報および加工段階情報とに基づいて，あらかじめ設定さ
    れた使用工具決定規則およびメンバーシップ関数にした
    がって，上記被加工材を加工する最適な工作機械を決定
    するとともに，決定した工作機械が使用する使用工具を
    決定する使用工具決定手段， 上記使用工具決定手段によって決定された工作機械が上
    記データ・ベースに登録された工具を用いる工作機械で
    ある場合，上記データ・ベースを参照して，上記使用工
    具決定手段によって決定された使用工具について，上記
    データ・ベースに登録された工具の中から上記工作機械
    が使用する最適な使用工具を決定する最適工具決定手
    段，ならびに 上記使用工具決定手段が決定した工作機械が上記データ
    ・ベースに登録された工具を用いる工作機械であり，か
    つ，上記工作機械が使用する上記使用工具が特定の使用
    工具である場合，上記CAD装置によって作成された加工
    前形状情報および加工後形状情報，上記入力装置から入
    力された加工段階情報に基づいて，あらかじめ設定され
    た工具経路方式決定規則およびメンバーシップ関数にし
    たがって，上記特定の使用工具の経路方式を決定する工
    具経路方式決定手段を備え， 上記使用工具および上記工具経路方式を最適加工情報と
    する， 加工情報決定システム。
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