実施の形態1.
図1〜図40を参照して、本発明における実施の形態1を説明する。
図1は、実施の形態1における数値制御装置プログラミング装置1を適用した加工システムを示すブロック図である。図1に示す加工システムは、作業者の操作に基づきCADデータであるソリッドモデル4を生成する3次元CAD2と、ソリッドモデル4に基づき加工プログラム3を生成する数値制御プログラミング装置1とを有する。数値制御プログラミング装置1が生成した加工プログラム3は、数値制御装置5が備える図示しない記憶部に格納される。そして、数値制御装置5は、この記憶部に格納された加工プログラム3を実行することにより、工作機械6を制御する。工作機械6は、メイン主軸、サブ主軸、及びミル加工軸を備え、旋削加工とミル加工を行う、複合加工工作機械である。ここで、ソリッドモデルとは、3次元形状のモデルである。旋削加工とは、回転しているワークに対して回転していない工具を相対移動させることにより行う加工である。ミル加工とは、回転していないワークに対して回転している工具を相対移動させることにより行う加工である。
図2は、素材形状40、製品形状41、及び加工形状42a、42bの例を説明するための図である。図1の3次元CAD2が生成するソリッドモデル4は、図2(a)に示すような素材形状40のソリッドモデルや、図2(b)に示すような製品形状41のソリッドモデルである。ここで、素材形状とは、加工される前のワークの形状である。製品形状とは、加工された後のワークの形状である。図2(c)は、加工形状42a、42bを示している。ここで、加工形状とは、素材形状と製品形状の差分に相当し、加工により取り除かれるワークの形状である。図2の例では、数値制御プログラミング装置1は、加工形状42aと加工形状42bを加工により取り除くための加工プログラム3を生成する。
次に、図3及び図4を参照して、加工プログラム3の構成要素である加工ユニットについて説明する。図3は、加工ユニットのブロック図である。図4は、加工ユニットのデータ内容を示す図である。加工プログラム3は、一つ又は複数の加工ユニットから構成される。加工ユニットとは、同一の主軸でかつ同一の工具を用いて連続的な加工が行われる加工単位である。加工ユニットは、加工方法の情報を含む加工データ100、加工に使用する工具と切削条件の情報を含む工具データ101、及び単一形状からなる加工形状を定義する形状情報を含む形状シーケンスデータ102を有する。図4において、上部の「UNo.」で示された部分が加工データ100に相当し、中間部の「SNo.」で示された部分が工具データ101に相当し、下部の「FIG」で示された部分が形状シーケンスデータ102に相当する。
図5は、実施の形態1における数値制御プログラミング装置1の構成を示すブロック図である。プロセッサ200は、例えばCPUで構成され、数値制御プログラミング装置1全体の制御を行う。表示部201は、各種のデータや加工プログラム等を表示する。
作業者は、加工プログラムの生成に用いられるパラメータを、マウスやキーボード等からなるデータ入力部203により入力することができる。データ入力部203により入力されたパラメータは、パラメータ記憶部204に記憶される。
また、作業者は、3次元CAD2にて生成された製品形状のソリッドモデルを、製品形状入力部205により入力することができる。製品形状入力部205により入力された製品形状のソリッドモデルは、製品形状配置部206によりプログラム座標に配置される。製品形状配置部206によりプログラム座標に配置された製品形状のソリッドモデルは、製品形状記憶部207に記憶される。
また、作業者は、3次元CAD2にて生成された素材形状のソリッドモデルを、素材形状入力部208により入力することができる。素材形状入力部208により入力された素材形状のソリッドモデルは、素材形状配置部210によりプログラム座標に配置される。
素材形状生成部209は、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデルに基づき、素材形状のソリッドモデルを生成する。素材形状生成部209により生成された素材形状のソリッドモデルは、素材形状配置部210によりプログラム座標に配置される。素材形状配置部210によりプログラム座標に配置された素材形状のソリッドモデルは、素材形状記憶部211に記憶される。なお、数値制御プログラミング装置1は、素材形状入力部208又は素材形状生成部209の一方のみを有していてもよい。
工程分割位置設定部212は、後述する外径工程分割位置、内径工程分割位置、外径工程分割オーバーラップ量、内径工程分割オーバーラップ量を、作業者の操作に従い設定する。工程分割位置設定部212により設定された外径工程分割位置、内径工程分割位置、外径工程分割オーバーラップ量、内径工程分割オーバーラップ量は、工程分割位置記憶部213に記憶される。
加工断面形状生成部214は、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデル、素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデル、工程分割位置記憶部213に記憶された外径工程分割位置、内径工程分割位置、外径工程分割オーバーラップ量、及び内径工程分割オーバーラップ量に基づき、後述する旋削正面加工断面形状のシートモデル、旋削背面加工断面形状のシートモデル、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデルを生成する。加工断面形状生成部214により生成された各加工断面形状のシートモデルは、加工断面形状記憶部215に記憶される。ここで、シートモデルとは、2次元形状のモデルである。
加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された各加工断面形状のシートモデルに基づき、後述する第1工程の旋削正面加工ユニット、第2工程の旋削背面加工ユニット、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニットを生成する。また、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶されたミル加工形状のソリッドモデルに基づき、後述する第1工程の穴加工ユニット、第2工程の穴加工ユニット、第1工程の面加工ユニット、及び第2工程の面加工ユニットを生成する。加工ユニット生成部216により生成された各加工ユニットは、加工ユニット記憶部217に記憶される。
加工プログラム生成部218は、加工ユニット記憶部217に各加工ユニットに基づき、加工プログラムを生成する。加工プログラム生成部218により生成された加工プログラムは、加工プログラム記憶部230に記憶される。
加工ユニット編集部219は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラムを構成する加工ユニットを編集する。加工ユニット編集部219により編集された加工ユニットは、編集加工ユニット記憶部220に記憶される。
加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された各加工ユニットに基づき、後述する第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル、第1工程の面加工形状のソリッドモデル、第2工程の面加工形状のソリッドモデル、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル、及び第2工程の穴加工形状のソリッドモデルを生成する。加工形状生成部221により生成された各加工形状のソリッドモデルは、加工形状記憶部222に記憶される。
素材形状再生成部223は、素材形状記憶部210に記憶された素材形状のソリッドモデル、加工形状記憶部222に記憶された各加工形状のソリッドモデル、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された各加工ユニット、及び加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラムに基づき、素材形状のソリッドモデルを再生成する。素材形状再生成部223により生成された素材形状のソリッドモデルは、素材形状記憶部224に記憶される。
加工断面形状再生成部225は、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデル、素材形状記憶部224に記憶された素材形状のソリッドモデル、工程分割位置記憶部213に記憶された外径工程分割位置、内径工程分割位置、外径工程分割オーバーラップ量、及び内径工程分割オーバーラップ量に基づき、後述する旋削正面加工断面形状のシートモデル、旋削背面加工断面形状のシートモデル、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデルを再生成する。加工形状再生成部225により生成された各加工断面形状のシートモデルは、再生成加工断面形状記憶部226に記憶される。
加工ユニット再生成部227は、再生成加工断面形状記憶部226に記憶された各加工断面形状のシートモデルに基づき、後述する第1工程の旋削正面加工ユニット、第2工程の旋削背面加工ユニット、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニットを生成する。また、加工ユニット再生成部227は、再生成加工断面形状記憶部226に記憶されたミル加工形状のソリッドモデルに基づき、後述する第1工程の穴加工ユニット、第2工程の穴加工ユニット、第1工程の面加工ユニット、及び第2工程の面加工ユニットを再生成する。加工ユニット再生成部227により生成された各加工ユニットは、再生成加工ユニット記憶部228に記憶される。
加工プログラム再生成部229は、再生成加工ユニット記憶部228に記憶された各加工ユニットに基づき、加工プログラムを再生成する。加工プログラム再生成部229により生成された加工プログラムは、加工プログラム記憶部230に記憶される。
なお、データ入力部203、製品形状入力部205、及び素材形状入力部208は、共通の入力装置により構成されてもよいし、それぞれ異なる入力装置により構成されてもよい。また、パラメータ記憶部204、製品形状記憶部207、素材形状記憶部211、工程分割位置記憶部213、加工断面形状記憶部215、加工ユニット記憶部217、編集加工ユニット記憶部220、加工形状記憶部222、素材形状記憶部224、再生成加工断面形状記憶部226、再生成加工ユニット記憶部228、及び加工プログラム記憶部230は、共通の記憶装置により構成されてもよいし、それぞれ異なる記憶装置により構成されてもよい。また、これらの記憶部は、数値制御プログラミング装置1に予め内蔵されていてもよいし、脱着可能に装着された外部記憶装置により構成されてもよい。
また、製品形状配置部206、素材形状生成部209、工程分割位置設定部212、加工断面形状生成部214、加工ユニット生成部216、加工プログラム生成部218、加工ユニット編集部219、加工形状生成部221、素材形状再生成部223、加工断面形状再生成部225、加工ユニット再生成部227、及び加工プログラム再生成部229は、プロセッサ200が予め数値制御プログラミング装置1内部に記憶されたシステムプログラムを実行することにより、実現される。
次に、図6〜図40を参照して、実施の形態1における数値制御プログラミング装置1の処理について説明する。図6は、実施の形態1における数値制御プログラミング装置1の処理概要を示すフローチャートである。まず、作業者は、加工プログラムの生成に用いられるパラメータを、データ入力部203により入力する(ステップS101)。ここで、パラメータとして、例えば後述する径方向加工余裕量302、端面取代量303などが入力される。データ入力部203により入力されたパラメータは、パラメータ記憶部204に記憶される。
次に、作業者は、3次元CAD2にて生成された製品形状のソリッドモデル300を、製品形状入力部205により入力する。また、作業者は、3次元CAD2にて生成された素材形状のソリッドモデル301を、素材形状入力部208により入力する(ステップS102)。図7は、実施の形態1における製品形状のソリッドモデル300の斜視図である。図8は、実施の形態1における素材形状のソリッドモデル301の斜視図である。図8において、製品形状のソリッドモデル300は点線で示されており、素材形状のソリッドモデル301は実線で示されている。
なお、S102において、作業者が素材形状のソリッドモデル301を素材形状入力部208により入力する代わりに、素材形状生成部209が素材形状のソリッドモデル301を生成してもよい。S102に係る素材形状生成部209の処理については、後述する。
次に、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300をプログラム座標に配置する。また、素材形状配置部210は、素材形状のソリッドモデル301をプログラム座標に配置する(ステップS103)。なお、S103に係る製品形状配置部206及び素材形状配置部210の処理については、後述する。製品形状のソリッドモデル300は製品形状記憶部207に記憶され、素材形状のソリッドモデル301は素材形状記憶部211に記憶される。
次に、作業者は、外径工程分割位置310、内径工程分割位置311、外径工程分割オーバーラップ量312、及び内径工程分割オーバーラップ量313を、工程分割位置設定部212により設定する(ステップS104)。外径工程分割位置310、内径工程分割位置311、外径工程分割オーバーラップ量312、及び内径工程分割オーバーラップ量313は、工程分割位置記憶部213に記憶される。
ここで、図11を参照して、外径工程分割位置310、内径工程分割位置311、外径工程分割オーバーラップ量312、及び内径工程分割オーバーラップ量313について説明する。図11は、実施の形態1における製品形状のソリッドモデル300及び素材形状のソリッドモデル301の断面図である。外径工程分割位置310は、製品形状のソリッドモデル300より外径側において、第1工程で加工する部分と第2工程で加工する部分との境界を定めるZ軸座標値である。内径工程分割位置311は、製品形状のソリッドモデル300より内径側において、第1工程で加工する部分と第2工程で加工する部分との境界を定めるZ軸座標値である。ここで、第1工程とは、工作機械6のメイン主軸を用いてワークを把持して加工する工程であり、第2工程とは、第1工程の後に、工作機械6のサブ主軸を用いてワークを把持して加工する工程である。また、外径とは、旋削軸であるZ軸を基準としてワークの外側を意味し、内径とは、旋削軸であるZ軸を基準としてワークの内側を意味する。
外径工程分割オーバーラップ量312は、製品形状のソリッドモデル300より外径側において、第1工程で加工する部分と第2工程で加工する部分とが、重複するZ軸方向の長さである。内径工程分割オーバーラップ量313は、製品形状のソリッドモデル300より内径側において、第1工程で加工する部分と第2工程で加工する部分とが、重複するZ軸方向の長さである。
通常、工作機械6の工具の刃先は丸くなっているため、外径工程分割オーバーラップ量312、内径工程分割オーバーラップ量313を設けない場合、ワークの削り残しが発生する可能性がある。外径工程分割オーバーラップ量312、内径工程分割オーバーラップ量313を設けることにより、ワークの削り残しを防止することができる。
次に、加工断面形状生成部214は、後述する旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を生成する(ステップS105)。なお、S105に係る加工断面形状生成部214の処理については、後述する。
旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347は、加工断面形状記憶部215に記憶される。
次に、加工ユニット生成部216は、後述する第1工程の旋削正面加工ユニット352、第2工程の旋削背面加工ユニット354、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362、第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の穴加工ユニット378e〜378j、及び第2工程の面加工ユニット383a〜383hを生成する(ステップS106)。なお、S106に係る加工ユニット生成部216の処理については、後述する。
第1工程の旋削正面加工ユニット352、第2工程の旋削背面加工ユニット354、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362、第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の穴加工ユニット378e〜378j、及び第2工程の面加工ユニット383a〜383hは、加工ユニット記憶部217に記憶される。
次に、加工プログラム生成部218は、後述する加工プログラム390を生成する(ステップS107)。なお、S107に係る加工プログラム生成部218の処理については、後述する。加工プログラム390は、加工プログラム記憶部230に記憶される。
次に、加工ユニット編集部219は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390を構成する加工ユニットを編集する(ステップS108)。なお、S108に係る加工ユニット編集部219の処理については、後述する。加工ユニット編集部219が編集した加工ユニットは、編集加工ユニット記憶部220に記憶される。
次に、加工形状生成部221は、後述する第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル402、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル410、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440、第2工程の面加工形状のソリッドモデル451a〜451h、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454a〜454d、及び第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454e〜454jを生成する(ステップS109)。なお、S109に係る加工形状生成部221の処理については、後述する。
第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル402、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル410、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435と第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440、第2工程の面加工形状のソリッドモデル451a〜451h、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454a〜454d、及び第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454e〜454jは、加工形状記憶部222に記憶される。
次に、素材形状再生成部223は、後述する素材形状のソリッドモデル462を生成する(ステップS110)。なお、S110に係る素材形状再生成部223の処理については、後述する。素材形状のソリッドモデル462は、素材形状記憶部224に記憶される。
次に、加工断面形状再生成部225は、後述する旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475を生成する(ステップS111)。なお、S111に係る加工断面形状再生成部225の処理については、後述する。
旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475は、再生成加工断面形状記憶部226に記憶される。
次に、加工ユニット再生成部227は、後述する第2工程の旋削背面加工ユニット481、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット483、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の穴加工ユニット487e〜487j、及び第2工程の面加工ユニット488a〜488hを生成する(ステップ112)。なお、S112に係る加工ユニット再生成部227の処理については、後述する。
第2工程の旋削背面加工ユニット481、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット483、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の穴加工ユニット487e〜487j、及び第2工程の面加工ユニット488a〜488hは、再生成加工ユニット記憶部228に記憶される。
次に、加工プログラム再生成部229は、後述する加工プログラム493を生成する(ステップS113)。なお、S113に係る加工プログラム再生成部229の処理については、後述する。加工プログラム再生成部229が生成した加工プログラム493は、加工プログラム記憶部230に記憶される。その後、数値制御プログラミング装置1は、処理を終了する。
なお、図6のS101〜113の各ステップにおいて、数値制御プログラミング装置1は、各部が処理するモデルや加工ユニットなどを、任意のタイミングで表示部201に表示するようにしてもよい。これにより作業者は、例えば、S108において編集した加工ユニットについて、その加工ユニットに対応する加工形状のソリッドモデルを、S109にて確認することができる。
次に、図9を参照して、実施の形態1における素材形状生成部209の処理について説明する。図9は、実施の形態1における素材形状生成部209の処理を示すフローチャートであり、図6のS102に対応する。まず、素材形状生成部209は、製品形状のソリッドモデル300のX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の寸法を、幾何的に解析して求める(ステップS201)。ここで、素材形状生成部209は、製品形状のソリッドモデル300の各軸方向の最大値及び最小値を求めることにより、各軸方向の寸法を求める。
次に、素材形状生成部209は、製品形状のソリッドモデル300を内包する円柱形状のソリッドモデルの直径Dを、次の式(1)により求める(ステップS202)。式(1)において、Xlenは製品形状のソリッドモデル300のX軸方向の寸法であり、Ylenは製品形状のソリッドモデル300のY軸方向の寸法であり、径方向加工余裕量302は図6のS101にて作業者が入力した値である。
次に、素材形状生成部209は、円柱形状のソリッドモデルのZ軸方向の寸法Lを、次の式(2)により求める(ステップS203)。Zlenは製品形状のソリッドモデル300のZ軸方向の寸法であり、端面取代量303は図6のS101にて作業者が入力した値である。
次に、素材形状生成部209は、式(1)で求めた直径Dと式(2)で求めたZ軸方向の寸法Lとに基づき、円柱形状のソリッドモデルを生成する(ステップS204)。
次に、素材形状生成部209は、素材形状のソリッドモデル301の中心軸を、旋削軸であるZ軸と一致するように配置する。次に、素材形状生成部209は、Z軸のマイナス方向の円柱形状のソリッドモデルの端面がZ=0となるように、円柱形状のソリッドモデルをZ軸方向に平行移動する。次に、素材形状生成部209は、端面取代量303だけZ軸のマイナス方向に円柱形状のソリッドモデルを平行移動し、この円柱形状のソリッドモデルを素材形状のソリッドモデル301とする(ステップS205)。その後、素材形状生成部209は、処理を終了する。
なお、図8に示すように、素材形状のソリッドモデル301の半径は、製品形状のソリッドモデル300の半径より径方向加工余裕量302だけ長い。また、素材形状のソリッドモデル301のZ軸方向の両端面は、製品形状のソリッドモデル300のZ軸方向の両端面より、Z軸方向に端面取代量303だけ外側に位置する。すなわち、素材形状のソリッドモデル301は、製品形状のソリッドモデル300を内包している。
次に、図10を参照して、実施の形態1における製品形状配置部206及び素材形状配置部210の処理について説明する。図10は、実施の形態1における製品形状配置部206の処理を示すフローチャートであり、図6のS103に対応する。まず、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300のX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の寸法を、幾何的に解析して求める(ステップS301)。ここで、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300の各軸方向の最大値及び最小値を求めることにより、各軸方向の寸法を求める。
次に、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300の各軸方向の寸法に基づき、各軸方向の中点位置を求め、この各軸方向の中点位置の座標値を製品形状のソリッドモデル300の中心位置の座標値とする(ステップS302)。
次に、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300の中心位置がZ軸上に位置するよう、製品形状のソリッドモデル300を移動する。次に、製品形状配置部206は、Z軸マイナス方向の製品形状のソリッドモデル300の端面がZ=0に位置するよう、製品形状のソリッドモデル300を平行移動させる(ステップS303)。これにより、製品形状のソリッドモデル300がプログラム座標に配置される。次に、製品形状配置部206は、製品形状のソリッドモデル300を、製品形状記憶部207に記憶させる(ステップS304)。その後、製品形状配置部206は、処理を終了する。
一方、素材形状配置部210は、図10に示す製品形状配置部206の処理と同様の処理を行うが、S303において、素材形状のソリッドモデル301の中心位置の座標が製品形状のソリッドモデル300の中心位置の座標と一致するように、素材形状のソリッドモデル301を移動させる点のみ異なる。素材形状配置部210の処理のうち、図10のS301、S302、及びS304に対応する処理の説明は省略する。
なお、以上に説明した製品形状配置部206や素材形状配置部210の処理の一部は、作業者が行うようにしてもよい。例えば、S303において、作業者は、製品形状のソリッドモデル300が表示部201に表示された状態で、データ入力部203のキーボードの矢印キーを用いて座標系上にて製品形状のソリッドモデル300を移動させてもよい。
次に、図12〜図21を参照して、実施の形態1における加工断面形状生成部214の処理について説明する。図12は、実施の形態1における加工断面形状生成部214の処理を示すフローチャートであり、図6のS105に対応する。図13は、製品形状のソリッドモデル300から旋削包含形状のソリッドモデル322を生成する過程を説明するための図である。まず、加工断面形状生成部214は、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデル300に基づき、旋削軸であるZ軸を中心軸とする円錐(CONE)面、円柱(CYLINDER)面、及び円環(TORUS)面を、第1旋削面320として抽出する(ステップS401)。図13(a)は、第1旋削面320を示す斜視図である。
次に、加工断面形状生成部214は、第1旋削面320から、穴や欠けている部分を除外し、第2旋削面321を生成する(ステップS402)。具体的には、まず、加工断面形状生成部214は、第1旋削面320を幾何解析することにより、第1旋削面320のuvパラメータ空間内におけるv方向の最小値と最大値を求める。ここで、uvパラメータ空間とは、径方向の角度を表すパラメータuと旋削軸であるZ軸方向のパラメータvとにより表される空間である。次に、加工断面形状生成部214は、v方向の最小値と最大値が上記求めたv方向の最小値と最大値と同じであり、u方向の値が0ラジアンから2πラジアンであるような、第2旋削面321を生成する。図13(b)は、第2旋削面321を示す斜視図である。
次に、加工断面形状生成部214は、第2旋削面321のv方向の両端面を生成し、その後、第2旋削面321及びこの両端面を表面とする、旋削包含形状のソリッドモデル322を生成する(ステップS403)。図13(c)は、旋削包含形状のソリッドモデル322を示す斜視図である。ここで、旋削包含形状とは、製品形状を穴や欠けの無い切削面で包含した形状である。
次に、加工断面形状生成部214は、素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデル301から旋削包含形状のソリッドモデル322を差演算により引き去ることにより、旋削加工形状のソリッドモデル330を生成する(ステップS404)。図14は、旋削包含形状のソリッドモデル322から旋削加工断面形状332を生成する過程を説明するための図である。図14(a)は、旋削加工形状のソリッドモデル330を示す斜視図である。ここで、旋削加工形状とは、素材形状と旋削包含形状との差分に相当し、旋削加工により取り除かれるワークの形状である。
次に、加工断面形状生成部214は、X≧0.0、Y=0.0からなるX−Z平面のシートモデル331を生成する(ステップS405)。
次に、加工断面形状生成部214は、旋削加工形状のソリッドモデル330とX−Z平面のシートモデル331とを積演算することにより、旋削加工断面形状のシートモデル332を生成する(ステップS406)。図14(b)は、旋削加工断面形状のシートモデル332を示す図である。
次に、加工断面形状生成部214は、旋削加工断面形状のシートモデル332を、旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、旋削外径加工断面形状のシートモデル342、及び旋削内径加工断面形状のシートモデル343に分割する(ステップS407)。なお、S407に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細については、後述する。図15は、旋削加工断面形状のシートモデル332から旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を生成する過程を説明するための図である。図15(a)は、旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、旋削外径加工断面形状のシートモデル342、及び旋削内径加工断面形状のシートモデル343を示す図である。
次に、加工断面形状生成部214は、工程分割位置記憶部213に記憶された外径工程分割位置310及び外径工程分割オーバーラップ量312に基づき、旋削外径加工断面形状のシートモデル342から、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344と第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345を生成する(ステップS408)。なお、S408に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細については、後述する。次に、加工断面形状生成部214は、S408にて生成した第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344と第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345を、加工形状記憶部215に記憶する。
次に、加工断面形状生成部214は、工程分割位置記憶部213に記憶された内径工程分割位置311及び内径工程分割オーバーラップ量313に基づき、旋削内径加工断面形状のシートモデル343から、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346と第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を生成する(ステップS409)。なお、S409に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細については、後述する。次に、加工断面形状生成部214は、S409にて生成した第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346と第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を、加工形状記憶部215に記憶する。
図15(b)は、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344と第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346を示す図である。図15(c)は、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345と第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を示す図である。
次に、加工断面形状生成部214は、素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデル301から、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデル300を差演算により引き去り、加工形状のソリッドモデル350を生成する。次に、加工断面形状生成部214は、加工形状のソリッドモデル350から、S404にて生成した旋削加工形状のソリッドモデル330を差演算により引き去ることにより、ミル加工形状のソリッドモデル351を生成する(ステップS410)。ここで、ミル加工形状とは、加工形状と旋削加工形状との差分に相当し、ミル加工により取り除かれるワークの形状である。
図16は、素材形状のソリッドモデル301から加工形状のソリッドモデル350及びミル加工形状のソリッドモデル351を生成する過程を説明するための図である。図16(a)は、加工形状のソリッドモデル350を示す斜視図である。図16(b)は、ミル加工形状のソリッドモデル351を示す斜視図である。その後、加工断面形状生成部214は、処理を終了する。
ここで、図12、図15(a)、及び図17を参照して、図12のS407に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細について説明する。図17は、加工断面形状生成部214が図12のS407において行う処理を示すフローチャートである。まず、加工断面形状生成部214は、製品形状記憶部207に記憶された製品形状のソリッドモデル300を幾何的に解析することにより、製品形状のソリッドモデル300のZ軸方向の最大値Zmaxと最小値Zminを求める(ステップS501)。
次に、加工断面形状生成部214は、図12のS406にて生成した旋削加工断面形状のシートモデル332を、製品形状のソリッドモデル300のZ軸方向の最大値Zmaxを通るとともにX軸と平行な直線(Z=Zmax、Y=0.0)により分割する。また、加工断面形状生成部214は、旋削加工断面形状のシートモデル332を、製品形状のソリッドモデル300のZ軸方向の最小値Zminを通るとともにX軸と平行な直線(Z=Zmin、Y=0.0)により分割する。(ステップS502)。
次に、加工断面形状生成部214は、分割された4つの形状のシートモデルの位置を求め、Z軸方向の最小値ZminよりもZ軸方向のマイナス側に位置する形状のシートモデルを、旋削正面加工断面形状のシートモデル340とする。また、加工断面形状生成部214は、Z軸方向の最大値ZmaxよりもZ軸方向のプラス側に位置する形状のシートモデルを、旋削背面加工断面形状のシートモデル341とする。また、加工断面形状生成部214は、Z軸方向の最大値Zmaxと最小値Zminとの間にある2つの形状のシートモデルの位置を比較し、X軸方向に大きい値に位置する方の形状のシートモデルを、旋削外径加工断面形状のシートモデル342とする。また、加工断面形状生成部214は、X軸方向に小さい値に位置する方の形状のシートモデルを、旋削内径加工断面形状のシートモデル343とする(ステップS503)。その後、加工断面形状生成部214は、図12のS407の処理を終了する。
次に、図12、図18、及び図19を参照して、図12のS408に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細について説明する。図18は、加工断面形状生成部214が図12のS408において行う処理を示すフローチャートである。図19は、旋削外径加工断面形状のシートモデル342から、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344と第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345を生成する過程を説明するための図である。
まず、加工断面形状生成部214は、図19(a)に示すように、図12のS407にて生成した旋削外径加工断面形状のシートモデル342を、工程分割位置記憶部213に記憶された外径工程分割位置310にて分割する(ステップS601)。
次に、加工断面形状生成部214は、S601にて分割された2つの形状のシートモデルの位置を求め、外径工程分割位置310よりZ軸方向に小さい値に位置する方の形状のシートモデルを、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344とする。また、加工断面形状生成部214は、外径工程分割位置310よりZ軸方向に大きい値に位置する方の形状のシートモデルを、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345とする(ステップS602)。
次に、加工断面形状生成部214は、図19(b)に示すように、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344の外径工程分割位置310にある端部344aを、外径工程分割オーバーラップ量312だけZ軸のプラス方向に伸ばす(ステップS603)。このとき、加工断面形状生成部214は、端部344aの内径側の辺344bを、旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aの外径工程分割位置310と交差する辺332bに沿う方向に、直線状に伸ばす。
次に、加工断面形状生成部214は、図19(c)に示すように、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345の外径工程分割位置310にある端部345aを、外径工程分割オーバーラップ量312だけZ軸のマイナス方向に伸ばす(ステップS604)。このとき、加工断面形状生成部214は、端部345aの内径側の辺345bを、旋削加工断面形状のシートモデル322の辺332bに沿う方向に、直線状に伸ばす。その後、加工断面形状生成部214は、図12のS408の処理を終了する。
次に、図12、図20、及び図21を参照して、図12のS409に係る加工断面形状生成部214の処理の詳細について説明する。図20は、加工断面形状生成部214が図12のS409において行う処理を示すフローチャートである。図21は、旋削内径加工断面形状のシートモデル343から、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346と第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を生成する過程を説明するための図である。
まず、加工断面形状生成部214は、図21(a)に示すように、図12のS407にて生成した旋削内径加工断面形状のシートモデル343を、工程分割位置記憶部213に記憶された内径工程分割位置311にて分割する(ステップS701)。
次に、加工断面形状生成部214は、S701にて分割された2つの形状のシートモデルの位置を求め、内径工程分割位置311よりZ軸方向に小さい値に位置する方の形状のシートモデルを、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346とする。また、加工断面形状生成部214は、内径工程分割位置311よりZ軸方向に大きい値に位置する方の形状のシートモデルを、第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347とする(ステップS702)。
次に、加工断面形状生成部214は、図21(b)に示すように、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346の内径工程分割位置311にある端部346aを、内径工程分割オーバーラップ量313だけZ軸のプラス方向に伸ばす(ステップS703)。このとき、加工断面形状生成部214は、端部346aの外径側の辺346bを、旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aの内径工程分割位置311と交差する辺332cに沿う方向に、直線状に伸ばす。
次に、加工断面形状生成部214は、図21(c)に示すように、第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347の内径工程分割位置311にある端部347aを、内径工程分割オーバーラップ量313だけZ軸のマイナス方向に伸ばす(ステップS704)。このとき、加工断面形状生成部214は、端部347aの外径側の辺347bを、旋削加工断面形状のシートモデル322の辺332cに沿う方向に、直線状に伸ばす。その後、加工断面形状生成部214は、図12のS409の処理を終了する。
次に、図22〜図24を参照して、実施の形態1における加工ユニット生成部216の処理について説明する。図22は、実施の形態1における加工ユニット生成部216の処理を示すフローチャートであり、図6のS106に相当する。図23は、第1工程の旋削正面加工ユニット352と第2工程の旋削背面加工ユニット354を生成する過程を説明するための図である。まず、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された旋削正面加工断面形状のシートモデル340を、第1工程の旋削正面加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図23(a)に示すように、旋削正面加工断面形状のシートモデル340のX軸方向の最大値でかつZ軸方向の最小値に位置する点を加工開始点350と決定し、旋削正面加工断面形状のシートモデル340のX軸方向の最小値でかつZ軸方向の最大値に位置する点を加工終了点351と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点350と加工終了点351からなる形状シーケンスデータを有する第1工程の旋削正面加工ユニット352を生成する(ステップS801)。ここで、旋削端面加工とは、素材形状のワークの端面部を、旋削加工により加工することを意味する。また、第1工程の旋削正面加工ユニット352は、第1工程において、素材形状のワークのうち、Z≦Zminに位置する端面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程の旋削正面加工ユニット352を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
次に、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された旋削背面加工断面形状のシートモデル341を、第2工程の旋削背面加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図23(b)に示すように、旋削背面加工断面形状のシートモデル341のX軸方向の最大値でかつZ軸方向の最大値に位置する点を加工開始点352と決定し、旋削背面加工断面形状のシートモデル341のX軸方向の最小値でかつZ軸方向の最小値に位置する点を加工終了点353と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点352と加工終了点353からなる形状シーケンスデータを有する、第2工程の旋削背面加工ユニット354を生成する(ステップS802)。ここで、第2工程の旋削背面加工ユニット354は、第2工程において、素材形状のワークのうち、Z≧Zmaxに位置する端面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第2工程の旋削背面加工ユニット354を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
図24は、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362を生成する過程を説明するための図である。次に、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344を、第1工程の旋削棒材外径加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図24(a)に示すように、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344のX軸方向の最大値でかつZ軸方向の最小値に位置する点を加工開始点355と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344の旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aと接する辺344b、344c、及び344dを決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点355からなる加工データと、辺344b〜344dからなる形状シーケンスデータとを有する、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356を生成する(ステップS803)。ここで、旋削棒材加工とは、素材形状のワークの側面部を、旋削加工することにより加工することを意味する。また、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356は、第1工程において、素材形状のワークの外径側の側面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
次に、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345を、第2工程の旋削棒材外径加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図24(b)に示すように、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345のX軸方向の最大値でかつZ軸方向の最大値に位置する点を加工開始点357と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345の旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aと接する辺345b、345c、345d、345e、345f、及び345gを決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点357からなる加工データと、辺345b〜345gからなる形状シーケンスデータとを有する、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358を生成する(ステップS804)。ここで、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358は、第2工程において、素材形状のワークの外径側の側面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
次に、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346を、第1工程の旋削棒材内径加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図24(c)に示すように、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346のX軸方向の最小値でかつZ軸方向の最小値に位置する点を加工開始点359と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346の旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aと接する辺346b及び346cを決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点359からなる加工データと、辺346b及び346cからなる形状シーケンスデータとを有する、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360を生成する(ステップS805)。ここで、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360は、第1工程において、素材形状のワークの内径側の側面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
次に、加工ユニット生成部216は、加工形状記憶部215に記憶された第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を、第2工程の旋削棒材内径加工に分類する。次に、加工ユニット生成部216は、図24(d)に示すように、第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347のX軸方向の最小値でかつZ軸方向の最大値に位置する点を加工開始点361と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347の旋削加工断面形状のシートモデル332の開口部332aと接する辺347b、347c、347d、及び347eを決定する。次に、加工ユニット生成部216は、加工開始点361からなる加工データと、辺347b〜347eからなる形状シーケンスデータとを有する、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362を生成する(ステップS806)。ここで、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362は、第2工程において、素材形状のワークの内径側の側面部を、旋削加工により加工するための加工ユニットである。次に、加工ユニット生成部216は、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362を、加工ユニット記憶部217に記憶する。
図25は、第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の穴加工ユニット378e〜378j、及び第2工程の面加工ユニット383a〜383hを生成する過程を説明するための図である。次に、加工ユニット生成部216は、図25(a)に示すように、加工形状記憶部215に記憶されたミル加工形状のソリッドモデル351から、円柱形状のソリッドモデル及び円錐形状のソリッドモデルを抽出する。次に、加工ユニット生成部216は、抽出した円柱形状のソリッドモデル及び円錐形状のソリッドモデルのうち、互いに隣接し、連続して穴加工を行うことができるようなソリッドモデル同士を、グループ化する。例えば、図25(a)に示すソリッドモデル370gは、互いに隣接した円柱形状のソリッドモデルと円錐形状のソリッドモデルからなり、グループ化されたものである。グループ化された後の図25(a)に示す各ソリッドモデル370a〜370jは、いずれも穴加工形状のソリッドモデル370に相当する。ここで、穴加工形状とは、ミル加工の一種である穴加工により取り除かれるワークの形状である。次に、加工ユニット生成部216は、各穴加工形状のソリッドモデル370について、円柱形状の直径を穴径374と決定し、円柱形状又は円錐形状の軸方向の寸法を穴深さ375と決定し、円柱形状又は円錐形状の軸方向ベクトルを穴加工の工具方向376と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、各穴加工形状のソリッドモデル370について、軸上に位置し、かつ穴加工の工具方向376と反対方向の末端に位置する点を、穴加工の開始点377と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、穴径374、穴深さ375、及び穴加工工具方向376からなる加工データと、穴加工開始点377からなる形状シーケンスデータとを有する、穴加工ユニット378を生成する(ステップS807)。
なお、S807において、連続して穴加工を行うことができるようなソリッドモデル同士をグループ化することにより、加工時間を短縮できるとともに、加工精度を向上することができる。
一方、図25(b)に示すように、ミル加工形状のソリッドモデル351と穴加工形状のソリッドモデル370の差分を構成する各ソリッドモデル372a〜372hは、面加工形状のソリッドモデル372に相当する。ここで、面加工形状とは、ミル加工の一種である面加工により取り除かれるワークの形状である。次に、加工ユニット生成部216は、各面加工形状のソリッドモデル372について、製品形状のソリッドモデル300と接する面の法線ベクトルを面加工の工具方向380と決定し、面加工工具方向380の寸法を面加工深さ381と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、各面加工形状のソリッドモデル372について、面加工工具方向380と反対方向の末端に位置する面を、面加工の底面382と決定する。次に、加工ユニット生成部216は、面加工工具方向380及び面加工深さ381からなる加工データと、面加工底面382からなる形状シーケンスデータとを有する、面加工ユニット383を生成する(ステップS808)。
次に、加工ユニット生成部216は、穴加工ユニット378の形状シーケンスデータに基づき、穴加工ユニット378を第1工程の穴加工ユニット378a〜378dと第2工程の穴加工ユニット378e〜378jに分割する。ここで、第1工程の穴加工ユニット378a〜378dは、穴加工ユニット378のうち、形状シーケンスデータが外径工程分割位置310よりZ軸方向に小さい値に位置するものであり、それぞれ図25(a)に示す穴加工形状のソリッドモデル370a〜370dに対応する。第2工程の穴加工ユニット378e〜378jは、穴加工ユニット378のうち、形状シーケンスデータが外径工程分割位置310よりZ軸方向に大きい値に位置するものであり、それぞれ図25(a)に示す穴加工形状のソリッドモデル370e〜370jに対応する。また、加工ユニット生成部216は、面加工ユニット383の形状シーケンスデータに基づき、面加工ユニット383を第1工程の面加工ユニットと第2工程の面加工ユニット383a〜383hに分割する。ここで、第1工程の面加工ユニットは、面加工ユニット383のうち、形状シーケンスデータが外径工程分割位置310よりZ軸方向に小さい値に位置するものであり、図25(b)に示すように、対応する面加工形状のソリッドモデル372が存在しないため、生成されない。第2工程の面加工ユニット383a〜383hは、面加工ユニット383のうち、形状シーケンスデータが外径工程分割位置310よりZ軸方向に大きい値に位置するものであり、それぞれ図25(b)に示す面加工形状のソリッドモデル372a〜372hに対応する(ステップS809)。次に、加工ユニット生成部216は、第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の穴加工ユニット378e〜378j、及び第2工程の面加工ユニット383a〜383hを、加工ユニット記憶部217に記憶する。その後、加工ユニット生成部216は、処理を終了する。
次に、図26〜図27を参照して、実施の形態1における加工プログラム生成部218の処理について説明する。図26は、実施の形態1における加工プログラム生成部218の処理を示すフローチャートであり、図6のS107に相当する。図27は、実施の形態1における加工プログラム生成部218が生成する加工プログラム390を構成する複数の加工ユニットを加工順番に従って階層的に表示した加工ユニットツリーである。
まず、加工プログラム生成部218は、加工ユニット記憶部217に記憶された第1工程の旋削正面加工ユニット352、第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356、及び第1工程の旋削棒材内径加工360を、(1)第1工程の旋削正面加工ユニット352、(2)第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356、(3)第1工程の旋削棒材内径加工360の加工順序となるように、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1001)。
次に、加工プログラム生成部218は、第1工程の面加工ユニットを、形状シーケンスデータの面加工底面382のZ軸方向の最小値が小さい順に、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1002)。ここで、加工プログラム生成部218は、複数の第1工程の面加工ユニットの面加工底面382のZ軸方向の最小値が同じである場合は、旋削軸であるZ軸を回転軸としたときのZ軸マイナス方向から見て時計回りの順序で、各第1工程の面加工ユニットを加工プログラム記憶部230に記憶する。なお、本実施の形態では、第1工程の面加工ユニットが生成されていないため、加工プログラム生成部218は、S1002をスキップする。
次に、加工プログラム生成部218は、第1工程の穴加工ユニット378a〜378dを、加工データの穴径374が小さい順に、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1003)。ここで、加工プログラム生成部218は、複数の第1工程の穴加工ユニット378a〜378dの穴径374が同じである場合は、旋削軸であるZ軸を中心としたときのZ軸マイナス方向から見て時計回りの順序で、各第1工程の穴加工ユニット378a〜378dを加工プログラム記憶部230に記憶する。具体的には、加工プログラム生成部218は、(1)第1工程の穴加工ユニット378a、(2)第1工程の穴加工ユニット378b、(3)第1工程の穴加工ユニット378c、(4)第1工程の穴加工ユニット378dの順序で、各第1工程の穴加工ユニット378a〜378dを加工プログラム記憶部230に記憶する。
次に、加工プログラム生成部218は、加工ユニット記憶部217に記憶された第2工程の旋削背面加工ユニット354、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362を、(1)第2工程の旋削背面加工ユニット354、(2)第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、(3)第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362の加工順序となるように、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1004)。
次に、加工プログラム生成部218は、第2工程の面加工ユニット383a〜383hを、形状シーケンスデータの面加工底面382のZ軸方向の最大値が大きい順に、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1005)。ここで、加工プログラム生成部218は、複数の第2工程の面加工ユニット383a〜383hの面加工底面382のZ軸方向の最大値が同じである場合は、旋削軸であるZ軸を回転軸としたときのZ軸プラス方向から見て反時計回りの順序で、各第2工程の面加工ユニット383a〜383hを加工プログラム記憶部230に記憶する。具体的には、加工プログラム生成部218は、(1)第2工程の面加工ユニット383a、(2)第2工程の面加工ユニット383b、(3)第2工程の面加工ユニット383c、(4)第2工程の面加工ユニット383d、(5)第2工程の面加工ユニット383e、(6)第2工程の面加工ユニット383f、(7)第2工程の面加工ユニット383g、(8)第2工程の面加工ユニット383hの順序で、各第2工程の面加工ユニット383a〜383hを加工プログラム記憶部230に記憶する。
次に、加工プログラム生成部218は、第2工程の穴加工ユニット378e〜378jを、加工データの穴径374が小さい順に、加工プログラム記憶部230に記憶する(ステップS1006)。ここで、加工プログラム生成部218は、複数の第2工程の穴加工ユニット378e〜378jの穴径374が同じである場合は、旋削軸であるZ軸を中心としたときのZ軸プラス方向から見て反時計回りの順序で、各第2工程の穴加工ユニット378e〜378jを加工プログラム記憶部230に記憶する。具体的には、加工プログラム生成部218は、(1)第2工程の穴加工ユニット378e、(2)第2工程の穴加工ユニット378f、(3)第2工程の穴加工ユニット378g、(4)第2工程の穴加工ユニット378h、(5)第2工程の穴加工ユニット378i、(6)第2工程の穴加工ユニット378jの順序で、各第2工程の穴加工ユニット378e〜378jを加工プログラム記憶部230に記憶する。その後、加工プログラム生成部218は、処理を終了する。
以上のように、加工プログラム生成部218は、前述のような所定の順序で各加工ユニットを並べて加工プログラム390を生成することにより、工作機械の工具の移動距離を短くすることができるとともに、作業者が工作機械の加工動作を容易に把握することができる。なお、加工プログラム390の中での各加工ユニットの順序は、前述のものである必要はない。
次に、図28を参照して、実施の形態1における加工ユニット編集部219の処理について説明する。図28は、実施の形態1における加工ユニット編集部219の処理を説明するための図であり、この処理は図6のS108に相当する。
まず、加工ユニット編集部219は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390を構成する各加工ユニットを、表示部201に表示する。次に、加工ユニット編集部219は、作業者によるデータ入力部203の操作にしたがって、各加工ユニットを編集する。ここで、作業者は、加工プログラム390を構成する各加工ユニットを修正し、又は加工プログラム390中の任意の位置に新たな加工ユニットを追加することができる。図28(a)は、編集前の第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360のデータ内容を示す図である。図28(b)は、編集後の第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395のデータ内容を示す図である。図28(b)では、下部の「FIG」で示された形状シーケンスデータのうち、「終点-Z」の列、「2線」及び「3線」の行のデータが、「75」から「125」に修正されている。次に、加工ユニット編集部219は、編集した加工ユニットを、編集加工ユニット記憶部220に記憶する。その後、加工ユニット編集部219は、処理を終了する。
次に、図29〜図34を参照して、実施の形態1における加工形状生成部221の処理について説明する。図29は、実施の形態1における加工形状生成部221の処理を示すフローチャートであり、図6のS109に相当する。図30は、実施の形態1における加工形状生成部211が第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401と第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル402を生成する過程を説明するための図である。まず、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第1工程の旋削正面加工ユニット352に基づき、形状シーケンスデータの加工開始点350と加工終了点351を取得する。ここで、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217と編集加工ユニット記憶部220に第1工程の旋削正面加工ユニット352が記憶されている場合は、編集加工ユニット記憶部220に記憶された第1工程の旋削正面加工ユニット352を用いる。次に、加工形状生成部221は、図30(a)に示すように、加工開始点350と加工終了点351とを結ぶ対角線からなる長方形のシートモデル400を生成する(ステップS1101)。
次に、加工形状生成部221は、図30(b)に示すように、長方形のシートモデル400を旋削軸であるZ軸を回転軸として360度回転させることにより、第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401を生成する(ステップS1102)。次に、加工形状生成部221は、第1工程の旋削端面加工形状のソリッドモデル401を、加工形状記憶部222に記憶する。
また、加工形状生成部221は、S1101〜S1102と同様にして、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の旋削背面加工ユニット354に基づき、図示しない第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル403を生成する。次に、加工形状生成部221は、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル403を、加工形状記憶部222に記憶する。
図31は、実施の形態1における加工形状生成部221が第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420と第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル410を生成する過程を説明するための図である。次に、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358に基づき、加工データの加工開始点357と形状シーケンスデータの辺345b〜345gとを取得する。ここで、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217と編集加工ユニット記憶部220に第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358が記憶されている場合は、編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358を用いる。次に、加工形状生成部221は、加工開始点357を通りZ軸と平行な直線404に対し、形状シーケンスデータの始点405から垂線406を下ろし、終点407から垂線408を下ろす。ここで、形状シーケンスデータの始点405は、辺345b〜345g上の点のうち、Z軸方向の最大値に位置する点である。形状シーケンスデータの終点407は、辺345b〜345g上の点のうち、Z軸方向の最小値に位置する点である。次に、加工形状生成部221は、図31(a)に示すように、辺345b〜345g、直線404、垂線406、及び垂線408により囲まれた第2工程の旋削棒材外径加工のシートモデル409を生成する(ステップS1103)。
次に、加工形状生成部221は、図31(b)に示すように、第2工程の旋削棒材外径加工のシートモデル409を旋削軸であるZ軸を回転軸として360度回転させることにより、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル410を生成する(ステップS1104)。次に加工形状生成部221は、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル410を、加工形状記憶部222に記憶する。
また、加工形状生成部221は、S1103〜S1104と同様にして、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356に基づき、図示しない第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420を生成する。次に加工形状生成部221は、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420を、加工形状記憶部222に記憶する。
図32は、実施の形態1における加工形状生成部221が第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435と第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440を生成する過程を説明するための図である。まず、加工形状生成部221は、S1103と同様にして、編集加工ユニット記憶部220に記憶された第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395に基づき、図32(a)に示すように、辺346b〜346c、直線430、垂線431、及び垂線432により囲まれた第1工程の旋削棒材内径加工のシートモデル433を生成する。図32(a)に示すように、第1工程の旋削棒材内径加工のシートモデル433は、形状シーケンスデータの終点434のZ座標が、「75」ではなく「125」である。
次に、加工形状生成部221は、S1104と同様にして、図32(b)に示すように、第1工程の旋削棒材内径加工のシートモデル433を旋削軸であるZ軸を回転軸として360度回転させることにより、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を生成する。次に加工形状生成部221は、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を、加工形状記憶部222に記憶する。
また、加工形状生成部221は、S1103〜S1104と同様にして、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362に基づき、図示しない第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440を生成する。次に加工形状生成部221は、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440を、加工形状記憶部222に記憶する。
図33は、実施の形態1における加工形状生成部221が第2工程の面加工形状のソリッドモデル451a〜451hを生成する過程を説明するための図である。次に、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の面加工ユニット383gに基づき、加工データの面加工工具方向380及び面加工深さ381と、形状シーケンスデータの面加工底面382とを、取得する。次に、加工形状生成部221は、図33(a)に示すように、面加工底面382と同一の第2工程の面加工のシートモデル450gを生成する(ステップS1105)。
次に、加工形状生成部221は、図33(b)に示すように、第2工程の面加工のシートモデル450gを、面加工工具方向380と逆の方向に面加工深さ381だけ平行に移動させることにより、第2工程の面加工形状のソリッドモデル451gを生成する(ステップS1106)。次に、加工形状生成部221は、第2工程の面加工形状のソリッドモデル451gを、加工形状記憶部222に記憶する。
また、加工形状生成部221は、S1105〜S1106と同様にして、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の面加工ユニット383a〜383f、383hに基づき、それぞれ図示しない第2工程の面加工形状のソリッドモデル451a〜451f、451hを生成する。次に、加工形状生成部221は、第2工程の面加工形状のソリッドモデル451a〜451f、451hを、加工形状記憶部222に記憶する。なお、本実施の形態では、第1工程の面加工ユニットが生成されていないため、加工形状生成部221は、第1工程の面加工形状のソリッドモデルを生成しない。
図34は、実施の形態1における加工形状生成部221が第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454a〜454dと第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454e〜454jを生成する過程を説明するための図である。次に、加工形状生成部221は、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第2工程の穴加工ユニット378gに基づき、加工データの穴径374、穴深さ375、及び穴加工工具方向376と、形状シーケンスデータの穴加工開始点377とを、取得する。次に、加工形状生成部221は、図34に示すように、円形状の底面450の中心点が穴加工開始点377に位置し、直径が穴径374であり、底面450から穴加工工具方向376へ穴深さ375だけ延びた、円柱形状のソリッドモデル451gを生成する(ステップS1107)。
次に、加工形状生成部221は、図34に示すように、円形状の底面452が円柱形状のソリッドモデル451gの上面と一致し、頂角が118度である円錐形状のソリッドモデル453gを生成する(ステップS1108)。円錐形状のソリッドモデル453gの頂角は、穴加工にて用いる工作機械6の工具の先端の頂角に等しい。
次に、加工形状生成部221は、図34に示すように、円柱形状のソリッドモデル451gと円錐形状のソリッドモデル453gを足す和演算を行うことにより、穴加工形状のソリッドモデル454gを生成する(ステップS1109)。次に、加工形状生成部221は、穴加工形状のソリッドモデル454gを、加工形状記憶部222に記憶する。
また、加工形状生成部221は、S1107〜S1109と同様にして、加工ユニット記憶部217又は編集加工ユニット記憶部220に記憶された第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の穴加工ユニット378e〜378jに基づき、それぞれ図示しない第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454a〜454d、第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454e〜454f、454h〜454jを生成する。次に、加工形状生成部221は、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454a〜454d、第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454e〜454f、454h〜454jを、加工形状記憶部222に記憶する。その後、加工形状生成部221は、処理を終了する。
なお、加工形状生成部221が生成する各ソリッドモデルは、図6のS108にて編集された加工ユニットに起因して、外径工程分割オーバーラップ量312や内径工程分割オーバーラップ量313以外に、互いに無駄に重複する領域が生ずる場合がある。具体的には、図6のS108にて編集された第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395に起因して、加工形状生成部221は、図32に示すように第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435をZ軸プラス方向に長く形成する。これにより、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435は、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル440と第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル402と無駄に重複することになる。そこで、素材形状再生成部223、加工断面形状再生成部225、加工ユニット再生成部227、及び加工プログラム再生成部229の処理により、このような無駄に重複する加工領域が取り除かれる。
次に、図35〜図36を参照して、実施の形態1における素材形状再生成部223の処理について説明する。図35は、実施の形態1における素材形状再生成部223の処理を示すフローチャートであり、図6のS110に相当する。図36は、実施の形態1における素材形状再生成部223が生成する素材形状のソリッドモデル462を示す図である。まず、素材形状再生成部223は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390において、最初に位置する加工ユニットから、図6のS108にて編集された加工ユニットの一つ前に位置する加工ユニットまでの、各加工ユニットに対応する各加工形状のソリッドモデルを、加工形状記憶部222から取得する。具体的には、図6のS108にて第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395が編集されたため、素材形状再生成部223は、第1工程の旋削正面加工ユニット352と第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356にそれぞれ対応する、第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401と第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420を、加工形状記憶部222から取得する。次に、素材形状再生成部223は、素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデル301から、第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401と第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420を引き去るような差演算を行なうことにより、素材形状のソリッドモデル460を生成する(ステップS1501)。次に、素材形状再生成部223は、素材形状のソリッドモデル460を、素材形状記憶部224に記憶する。
次に、素材形状再生成部223は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390中において、図6のS108にて編集された加工ユニットの一つ後に位置する加工ユニットから、最後に位置する加工ユニットまでの、各加工ユニットに対応する各加工形状のソリッドモデルを、加工形状記憶部222から取得する。具体的には、素材形状再生成部223は、第1工程の穴加工ユニット378aから第2工程の穴加工ユニット378jにそれぞれ対応する、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454aから第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454jを、加工形状記憶部222から取得する。次に、素材形状再生成部223は、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル454aから第2工程の穴加工形状のソリッドモデル454jまでの各加工形状のソリッドモデルのうち、工程分割位置記憶部213に記憶された外径工程分割位置310または内径工程分割位置311と接触又は交差するものを抽出する(ステップS1502)。ここで、素材形状再生成部223は、製品形状のソリッドモデル300よりも外径側に位置する加工形状のソリッドモデルのうち、外径工程分割位置310と接触又は交差するものを抽出するとともに、製品形状のソリッドモデル300よりも内径側に位置する加工形状のソリッドモデルのうち、内径工程分割位置311と接触又は交差するものを抽出する。
次に、素材形状再生成部223は、S1502にて抽出した各加工形状のソリッドモデルを、素材形状記憶部224に記憶された素材形状のソリッドモデル460に加えるような和演算を行なうことにより、素材形状のソリッドモデル461を生成する(ステップS1503)。次に、素材形状再生成部223は、素材形状のソリッドモデル461を、素材形状記憶部224に記憶する
次に、素材形状再生成部223は、図6のS108にて編集された第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395に対応する第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を、加工形状記憶部222から取得する。次に、素材形状再生成部223は、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を、素材形状記憶部224に記憶された素材形状のソリッドモデル461から引き去るような差演算を行なうことにより、図36に示すような素材形状のソリッドモデル462を生成する(ステップS1504)。次に、素材形状再生成部223は、素材形状のソリッドモデル462を、素材形状記憶部224に記憶する。その後、素材形状再生成部223は、処理を終了する。
次に、図37を参照して、実施の形態1における加工断面形状再生成部225の処理について説明する。この処理は、図6のS111に相当するものである。加工断面形状再生成部225は、S105における加工断面形状生成部214と同様の処理により、図37に示す旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475を生成する。図37は、実施の形態1における加工断面形状再生成部225が生成する旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475を示す図である。ここで、加工断面形状再生成部225は、素材形状記憶部211に記憶された素材形状のソリッドモデル301を用いる代わりに、素材形状記憶部224に記憶された素材形状のソリッドモデル462を用いる点で、加工断面形状生成部214と異なる。
なお、図37の例では、旋削正面加工断面形状のシートモデル、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル、及び第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル474が生成されていない。これは、図6のS110の素材形状のソリッドモデル462を生成する過程において、素材形状のソリッドモデル301から第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420、及び第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435が引き去られたことに起因する。
旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475は、再生成加工断面形状記憶部226に記憶される。
次に、実施の形態1における加工ユニット再生成部227の処理について説明する。この処理は、図6のS112に相当するものである。加工ユニット再生成部227は、図6のS106における加工ユニット生成部216と同様の処理により、第2工程の旋削背面加工ユニット481、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット483、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の穴加工ユニット487e〜487j、及び第2工程の面加工ユニット488a〜488hを生成する(ステップ112)。ここで、加工ユニット再生成部227は、加工断面形状記憶部215に記憶された旋削正面加工断面形状のシートモデル340、旋削背面加工断面形状のシートモデル341、第1工程旋削外径加工断面形状のシートモデル344、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル345、第1工程旋削内径加工断面形状のシートモデル346、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル347を用いる代わりに、再生成加工断面形状記憶部226に記憶された旋削背面加工断面形状のシートモデル471、第2工程旋削外径加工断面形状のシートモデル473、及び第2工程旋削内径加工断面形状のシートモデル475を用いる点で、加工ユニット生成部216と異なる。
第2工程の旋削背面加工ユニット481、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット483、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の穴加工ユニット487e〜487j、及び第2工程の面加工ユニット488a〜488hは、再生成加工ユニット記憶部228に記憶される。
次に、図38〜図40を参照して、実施の形態1における加工プログラム再生成部229の処理について説明する。図38は、実施の形態1における加工プログラム再生成部229の処理を示すフローチャートであり、図6のS113に相当する。図39は、実施の形態1における加工プログラム再生成部229が生成する加工プログラム490を構成する複数の加工ユニットを加工順番に従って階層的に表示した加工ユニットツリーである。図40は、実施の形態1における加工プログラム再生成部229が生成する加工プログラム493を構成する複数の加工ユニットを加工順番に従って階層的に表示した加工ユニットツリーである。まず、加工プログラム再生成部229は、再生成加工ユニット記憶部228に記憶された第2工程の旋削背面加工ユニット481、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット483、第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の穴加工ユニット487e〜487j、及び第2工程の面加工ユニット488a〜488hに基づき、図6のS107における加工プログラム生成部218と同様の処理により、図39に示すような加工プログラム490を生成する(ステップS1601)。
次に、加工プログラム再生成部229は、図6のS108にて編集された第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395を、編集加工ユニット記憶部220から取得する。次に加工プログラム再生成部229は、取得した第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395を、S1601にて生成した加工プログラム490の最初に追加し、加工プログラム491を生成する(ステップS1602)。
次に、加工プログラム再生成部229は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390中において、最初に位置する加工ユニットから、図6のS108にて編集された加工ユニットの一つ前に位置する加工ユニットまでの、各加工ユニットを、加工形状記憶部222から取得する。次に、加工プログラム再生成部229は、取得した各加工ユニットを、S1602にて生成した加工プログラム491の最初に追加し、加工プログラム492を生成する(ステップS1603)。具体的には、加工プログラム再生成部229は、第1工程の旋削正面加工ユニット352と第1工程の旋削棒材外径加工ユニット356を、加工プログラム491の最初に追加する。
次に、加工プログラム再生成部229は、加工プログラム記憶部230に記憶された加工プログラム390中において、図6のS108にて編集された加工ユニットの一つ後に位置する加工ユニットから、最後に位置する加工ユニットまでの、各加工ユニットを加工形状記憶部222から取得する(ステップ1604)。具体的には、加工プログラム再生成部229は、第1工程の穴加工ユニット378aから第2工程の穴加工ユニット378jまでの各加工ユニットを取得する。
次に、加工プログラム再生成部229は、加工プログラム記憶部230から加工プログラム390を削除する(ステップS1605)。
次に、加工プログラム再生成部229は、図11のS109における加工形状生成部221と同様の処理により、S1604にて取得した各加工ユニットにそれぞれ対応する、図示しない第1工程の穴加工形状のソリッドモデル500a〜500d、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル501、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル502、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル503、第2工程の面加工形状のソリッドモデル504a〜504h、及び第2工程の穴加工形状のソリッドモデル505e〜505jを生成する(ステップS1606)。
次に、加工プログラム再生成部229は、図11のS109における加工形状生成部221と同様の処理により、再生成加工ユニット記憶部228に記憶された各加工ユニットに対応する、図示しない第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル510、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル511、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル512、第2工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル513、第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル514、第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル515、第2工程の面加工形状のソリッドモデル516a〜516h、第1工程の穴加工形状のソリッドモデル517a〜517d、及び第2工程の穴加工形状のソリッドモデル518e〜518jを生成する(ステップS1607)。
次に、加工プログラム再生成部229は、S1606にて生成した各加工形状のソリッドモデルと、S1607にて生成した各加工形状のソリッドモデルとを、幾何解析により比較する(ステップS1608)。
次に、加工プログラム再生成部229は、S1608の比較の結果、同一形状の加工形状のソリッドモデルがある場合には、その加工形状のソリッドモデルに対応する加工ユニットについて、S1603にて生成した加工プログラム492を構成する加工ユニットを、S1604にて取得した加工ユニットと入れ替えることにより、加工プログラム493を生成する(ステップS1609)。具体的には、加工プログラム再生成部229は、第1工程の穴加工ユニット486a〜486d、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット481、第2工程の面加工ユニット488a〜488h、及び第2工程の穴加工ユニット487e〜487jを、それぞれ第1工程の穴加工ユニット378a〜378d、第2工程の旋削棒材外径加工ユニット358、第2工程の面加工ユニット383a〜383h、及び第2工程の穴加工ユニット378e〜378jと入れ替えることにより、図40に示すような加工プログラム493を生成する。
図40に示す加工プログラム493は、図27に示す加工プログラム360の第1工程の旋削棒材内径加工ユニット360、第2工程の旋削背面加工ユニット354、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニット362が、それぞれ第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395、第2工程の旋削背面加工ユニット481、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485と入れ替わったものに相当する。
なお、S1609により、例えば作業者が数値制御プログラミング装置1を複数回操作することにより、複数回加工ユニットの編集及び加工プログラム493の生成を行う場合に、新たに生成する加工プログラム493には、既に編集された各加工ユニットを優先的に保持させることができる。
次に、加工プログラム再生成部229は、S1609にて生成した加工プログラム493を、加工プログラム記憶部230に記憶する。その後、加工プログラム再生成部229は、処理を終了する。
以上により、加工プログラム493中の第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395、第2工程の旋削背面加工ユニット481、及び第2工程の旋削棒材内径加工ユニット485にそれぞれ対応する、図示しない第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル514、第2工程の旋削背面加工形状のソリッドモデル511、及び第2工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル515は、互いに重複しないものとなる。
実施の形態1によれば、作業者が加工プログラムを構成する加工ユニットを編集した場合、無駄に重なった加工領域が生じないように自動で再度加工プログラムを生成することができる。これにより、空切削が少なく、加工時間が短く、加工効率が良く、加工精度が良好であるような、最適な加工プログラムを生成することができる。
なお、図1に示す数値制御プログラミング装置1を適用した加工システムは、CAMシステムに適用することができる。
また、実施の形態1では、図6のS110において、素材形状のソリッドモデル301から第1工程の旋削正面加工形状のソリッドモデル401、第1工程の旋削棒材外径加工形状のソリッドモデル420、及び第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を引き去る。これにより、図6のS111〜112において、加工プログラム中の編集された加工ユニットの1つ後の加工ユニット以降の各加工ユニットを再生成するが、これに限られない。すなわち、図6のS110においては、素材形状のソリッドモデル301から、少なくとも、図6のS108にて編集された加工ユニットに対応する第1工程の旋削棒材内径加工形状のソリッドモデル435を引き去ればよい。この場合も、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、実施の形態1では、製品形状のソリッドモデル300や素材形状のソリッドモデル301が3次元で表されるが、2次元で表されてもよい。
また、実施の形態1では、工作機械6がメイン主軸、サブ主軸、及びミル加工軸を備え、旋削加工とミル加工を行うものであるが、これに限られない。
また、実施の形態1では、図6のS101〜S107において、加工プログラム390を生成するが、これに限られない。例えば、S108にて用いる加工プログラム390は、予め加工プログラム記憶部230に記憶されたものであってもよい。この場合も、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、図6のS101〜113の各ステップは、本発明の課題を解決することができる限り、変更されてもよい。
なお、実施の形態1において、素材形状のソリッドモデル301は第1の素材形状モデルに相当し、製品形状のソリッドモデル300は製品形状モデルに相当し、加工プログラム390は第1の加工プログラムに相当する。第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395は編集加工ユニットに相当し、第1工程の旋削棒材内径加工ユニット395以外で加工プログラム390を構成する各加工ユニットは第1の非編集加工ユニットに相当する。素材モデル462は第2の素材形状モデルに相当する。加工ユニット490を構成する各加工ユニットは第2の非編集加工ユニットに相当する。
また、図6のS108は加工ユニット編集ステップに相当し、S109〜S112は第2非編集加工ユニット生成ステップに相当し、S113は第2加工プログラム生成ステップに相当する。