JP6140115B2 - 加工シミュレーション装置 - Google Patents

加工シミュレーション装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6140115B2
JP6140115B2 JP2014164233A JP2014164233A JP6140115B2 JP 6140115 B2 JP6140115 B2 JP 6140115B2 JP 2014164233 A JP2014164233 A JP 2014164233A JP 2014164233 A JP2014164233 A JP 2014164233A JP 6140115 B2 JP6140115 B2 JP 6140115B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
machining
load
cutting
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014164233A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016040659A (ja
Inventor
大介 長田
大介 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FANUC Corp
Original Assignee
FANUC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANUC Corp filed Critical FANUC Corp
Priority to JP2014164233A priority Critical patent/JP6140115B2/ja
Priority to DE102015112831.4A priority patent/DE102015112831B4/de
Priority to US14/823,439 priority patent/US10474130B2/en
Priority to CN201510494174.2A priority patent/CN105373077B/zh
Publication of JP2016040659A publication Critical patent/JP2016040659A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6140115B2 publication Critical patent/JP6140115B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069Simulating machining process on screen
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32356For diagnostics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

本発明は、加工シミュレーション装置に関し、特に切削条件を適切に評価できる加工シミュレーション装置に関する。
工作機械において加工を行う際には、段取りデータであるプログラムの原点位置(ワークに対してどの位置を基準とするか)、工具情報(工具長さ、形状)など、加工の際にあらかじめ制御装置に設定する必要があるデータと、主軸回転数、送り速度、クーラントの使用有無、切削量などを指令するための加工プログラムが必要となる。
このような加工プログラムに基づいた加工を行う前に、加工プログラムの切削条件が正しいか否かを判断する方法としては試験的に加工を行い、加工中の負荷などを検出して切削条件が正しいか否かを判断する方法がある(例えば、特許文献1,2など)。また、実際に加工を行わずに加工プログラムの切削条件が正しいかを判断する方法として、上記加工条件を用いて加工シミュレーション処理を実行して判断する方法がある(例えば、特許文献3など)。
特開平06−270034号公報 特開2010−262474号公報 特開2008−217744号公報
しかしながら、特許文献1、特許文献2に記載の技術では、加工条件を判断するために実際に加工を行う必要があるため、加工条件が不適切であった場合には工作機械が故障する危険性があるという問題があった。また、特許文献3に記載の技術では、実際に加工を行わずに判断できるため工作機械が故障する危険性はなくなるが、加工条件の判断するために加工条件をすべて事前に入力してシミュレーションして判断する必要があるため、複数の加工条件を一度に判断する場合には入力するデータが増え、入力ミスにより実際に加工に使う加工条件と違うデータを入力する危険性があり、間違ったデータ(実際に加工プログラムに使われているデータと異なるデータ)で切削条件を評価する危険性がある。
そこで、本発明の目的は、切削条件の評価に必要なデータの大部分を加工プログラムより抽出する機能を有する加工シミュレーション装置を提案することである。
本願の請求項1に係る発明は、ワークの位置データおよび工具データを含む段取り情報、ワークの種類および形状情報を含むワーク情報、加工プログラムに基づき加工シミュレーションを行う加工シミュレーション装置において、前記加工プログラムで加工を行う際の切削条件を前記加工プログラムから抽出する切削条件抽出手段と、前記加工プログラムで使用される工具の工具種別を判別する工具判別手段と、前記抽出した切削条件と前記判別した工具種別とに基づいて加工時の主軸負荷を算出する負荷算出手段と、前記負荷算出手段により算出された主軸負荷があらかじめ設定した閾値を超えるかどうかを判定する負荷判定手段と、前記負荷判定手段により、前記算出された負荷が閾値を超えたと判定された場合、前記閾値以内になるように前記判別した工具種別に対応する切削条件の調整方法を算出する調整方法算出手段と、前記負荷判定手段による判定結果と、前記調整方法に基づいて生成された調整ガイダンスとを表示する表示手段と、を備え、前記工具判別手段は、前記加工プログラムを解析し、切削方向と主軸の方向を求め、該求めた切削方向と主軸の方向が一致している場合、ドリル系工具又はねじ切り系工具であると判別し、一致していない場合、エンドミル系工具であると判別する、ことを特徴とする加工シミュレーション装置である。
本願の請求項2に係る発明は、前記工具判別手段は、前記加工プログラムのプログラムコードに基づいて工具の種類を判別する、ことを特徴とする請求項1記載の加工シミュレーション装置である。
本願の請求項に係る発明は、前記調整方法は、前記工具種別がドリル系工具である場合には、工具の1回転あたりの送り量の変更、下穴径法の変更であり、前記工具種別がエンドミル系工具である場合には、工具の1回転あたりの送り量の変更、切削幅の変更および切削深さの変更であり、前記工具種別がタップ工具である場合には、下穴径の変更である、ことを特徴とする請求項1記載の加工シミュレーション装置である。
本発明により、加工プログラムから直接切削条件を抽出し、実際に加工を行わずに切削条件を適切に判断できるようになるため、判断に必要なデータの入力ミスも少なくすることができる。また、工具種類の判別ができないようなエンジニアであっても、設定した切削条件により加工が可能か不可能かの判断が簡単に行えるようになる。
本発明の実施の形態における加工シミュレーション装置の要部ブロック図である。 本発明の実施の形態における加工シミュレーション装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における加工シミュレーション処理の全体の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるドリル系工具処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるエンドミル系工具処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるタップ系工具処理のフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態について図面と共に説明する。
本発明は加工プログラムの切削条件が適切であるかを判断する機能を有する加工シミュレーション装置に関する発明であり、本発明の加工シミュレーション装置は、コンピュータなどの演算処理装置によって構成される。図1は、本発明に係る実施の形態の加工シミュレーション装置100の要部ブロック図である。加工シミュレーション装置100は、演算処理を行うプロセッサであるCPU11と、RAMやROMなどのメモリ12、表示器300を制御する表示コントローラ13、電源スイッチ400からのオン・オフ信号により加工シミュレーション装置100の電源をオン・オフ制御する電源コントローラ14、外部入力機器500を制御する入力機器コントローラ15、記憶装置200を制御する記憶装置コントローラ16がバス17を介して接続される。
メモリ12は、記憶装置200や外部入力機器500などにより外部から入力された各種データを格納したり、システムプログラムなど記憶しておく記憶手段である。外部入力機器500としてはキーボードやマウスなどがあり、入力機器コントローラ15により外部入力機器500からの入力データが加工シミュレーション装置100に取り込まれる。記憶装置コントローラ16は記憶装置200とのデータの入出力を制御する。
記憶装置200には、加工シミュレーションの対象となる加工プログラムや、段取りデータ、ワーク情報などが格納されており、それぞれ加工シミュレーション処理において記憶装置コントローラ16を介して加工シミュレーション装置100に読み込まれて利用される。
図2は、本発明の一実施形態における加工シミュレーション装置100の機能ブロック図である。加工シミュレーション装置100は、切削条件抽出手段110、工具判別手段120、負荷算出手段130を、負荷判定手段140、調整方法算出手段150、評価結果表示手段160を備えている。
また、加工シミュレーション装置100に接続された記憶装置200には、加工シミュレーションの対象となる加工プログラム210があらかじめ記憶されている。更に、加工シミュレーション装置100が備えるメモリ12上には、加工の際に用いられる各工具の切削条件を記憶する切削条件保存領域18と、加工の際に用いる段取りデータ(ワークの基準位置、工具情報など)とワーク情報(ワーク種類、形状など)を記憶する段取り情報保存領域19とが設けられており、段取り情報保存領域19には、あらかじめ加工シミュレーションに用いる段取りデータとワーク情報が外部入力機器500などを介して入力され、保存されている。なお、加工プログラム、段取りデータ、ワーク情報については、実際に工作機械を制御する制御装置に入力されたデータを、記憶媒体やネットワークなどを介して取得するように構成してもよく、そのように構成することで加工シミュレーション装置100への入力ミスを防止することができる。
切削条件抽出手段110は、記憶装置200から加工プログラム210を読み込んで、読み込んだ加工プログラム210と段取り情報保存領域19に記録されたデータとに基づいて加工シミュレーションを行い、加工プログラム210で使用されている各工具を用いた加工動作毎に回転数、送り速度、切削量などの切削条件を抽出して、メモリ12内に設けられた切削条件保存領域18に保存する。
工具判別手段120は、段取り情報保存領域19に保存されているデータの中で工具種類が判別していないものについて、加工プログラム210と段取り情報保存領域19に記録されたデータとに基づいて加工シミュレーションを行い、各工具の工具種類を判別して工具情報として段取り情報保存領域19に保存する。工具種類としては、ドリル系工具、エンドミル系工具、タップ工具などがあり、工具判別手段120は加工シミュレーションにおいて工具毎の切削送り速度での動きをシミュレーションし、その動きが主軸と平行な1軸のみの工具の場合はドリル系工具と判別し、それ以外の軸の動きがある工具についてはエンドミル系工具と判別し、また、加工プログラムにおいてねじきり専用の指令(GコードにおけるG33など)がされている工具についてはタップ工具と判別する。ここで、ドリル系工具とはドリル、リーマ、ボーリングなどの工具のことで、エンドミル系工具とはエンドミル、フライスなどの工具のことである。
また、工具判別手段120はドリル系工具やタップ工具と判別された工具について、その工具の加工前に同じ位置でのドリル系工具での加工がすでにある場合には、その加工を下穴加工とみなし、下穴径を切削条件保存領域18に保存する。
負荷算出手段130は、切削条件保存領域18に記録された各工具の加工動作毎の切削条件と、段取り情報保存領域19に記録された段取りデータ、ワーク情報とを読み出し、各工具の加工動作毎に後述する負荷算出処理を実行し、各工具を用いた加工動作において工作機械に掛かる負荷(トルク)を算出する。
負荷判定手段140は、負荷算出手段130が算出した負荷が、工作機械に許容される最大負荷を超えるか否かを判別し、最大負荷以下である場合には「OK」、最大負荷を超える場合には「NG」の判定結果を出力する。なお、最大負荷については、記憶装置200やメモリ12に工具毎にあらかじめ記憶しておいてもよいし、制御装置や工作機械などから取得するように構成してもよい。
調整方法算出手段150は、負荷判定手段140による判定結果が「NG」であった工具による加工について、後述する調整方法算出処理により切削条件を調整し、調整方法を出力する。
評価結果表示手段160は、負荷判定手段140から出力された判定結果と、調整方法算出手段150から出力された調整方法に基づいて生成した調整ガイダンスとを、表示器300へ表示する。ここで、調整ガイダンスは、調整方法算出手段150が出力した調整方法に基づいてオペレータに対して加工動作における切削条件の調整を促すガイダンスであり、記憶装置200などにあらかじめ記憶してあるガイダンス文章と、調整方法算出手段150が出力した調整方法とに基づいて生成される。
次に、本発明の実施の形態における加工シミュレーション装置100の負荷算出手段130において実行される負荷算出処理について説明する。負荷算出処理では、切削条件保存領域18に記録された各工具による加工の切削条件と、段取り情報保存領域19に記録された段取りデータ、ワーク情報とを読み出し、加工において用いられる各工具の工具種類に応じて用意された計算式を用いて、加工時に工具を支持する主軸に掛かる負荷を算出する。
工具種類がドリル系工具である場合、切削条件保存領域18に記録された加工の切削条件と、段取り情報保存領域19に記録された段取りデータ、ワーク情報とを読み出し、以下の数1式により加工時における工具(主軸)に掛かるトルクを算出する。
Figure 0006140115
数1式において、Tは切削トルクで単位は[Nm]、HBはワーク毎のブリネル硬さ、fは工具の1回転あたりの送り量で、切削送り速度F(単位は[mm/min])と主軸速度S(単位は[min-1])とにより求められ、単位は[mm/rev]、Dは工具の直径で単位は[mm]、dは下穴径で単位は[mm]である。
工具種類がエンドミル系工具である場合、切削条件保存領域18に記録された加工の切削条件と、段取り情報保存領域19に記録された段取りデータ、ワーク情報とを読み出し、以下の数2式により加工時における工具を支持する主軸に掛かるトルクを算出する。
Figure 0006140115
数2式において、Tは切削トルクで単位は[Nm]、fは工具の1回転あたりの送り量で単位は[mm/rev]、Adは軸方向の切り込み深さで単位は[mm」、Rdは半径方向の切り込み幅で単位は[mm]、Vは工具の切削体積で単位は[mm3/rev/tooth]、b,qはワークの切削抵抗によって定まる係数である。
工具種類がタップ系工具である場合、切削条件保存領域18に記録された加工の切削条件と、段取り情報保存領域19に記録された段取りデータ、ワーク情報とを読み出し、以下の数3式により加工時における工具を支持する主軸に掛かるトルクを算出する。
Figure 0006140115
数3式において、Tは切削トルクで単位は[Nm]、θはねじ山の半角で通常は30°、Dは工具の直径で単位は[mm]、dはした穴径で単位は[mm]、Kはワークの材質によって定まる比切削抵抗で単位は[kgf/mm2]、kはタップの形状によって定まる形状補正係数である。
なお、上記各式において用いられる係数については、あらかじめ記憶装置200乃至はメモリ12の設定領域などに設定しておく。
次に、本発明の実施の形態における加工シミュレーション装置100の調整方法算出手段150において実行される調整方法算出処理について説明する。調整方法算出処理は、負荷判定手段140による判定結果が「NG」である場合に、当該加工における切削条件のうち、いずれの切削条件をどのように調整すればよいのか、その調整方法を算出して出力する。
工具種類がドリル系工具である場合、以下の2つの調整方法により工作機械に掛かる負荷を調整する。
<I.工具の1回転あたりの送り量fを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における工具の1回転あたりの送り量fを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。工具の1回転あたりの送り量fの調整量は、以下の数4式で算出する。
Figure 0006140115
数4式において、βは調整対象となる切削条件を変更する割合である。また、Tmaxは工作機械に許容される最大負荷であり、Tは負荷算出手段130が算出した負荷である。このような式に基づいて算出されたβを用いて当該加工動作に対応する加工プログラムのブロックなどにより指令される工具の1回転あたりの送り量fを変更することで、主軸に掛かる負荷を最大負荷以内に調整することができる。
<II.下穴径dを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における下穴径dを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。下穴径dの調整量は、数1式を用いてトルクTが最大負荷Tmax以下となる下穴径dを算出する。より具体的には、数1式における下穴径dを0.1ずつ大きくしていき、最大負荷Tmax≧Tとなる時のdの値を調整量として算出する。
工具種類がエンドミル系工具である場合、以下の3つの調整方法により工作機械に掛かる負荷を調整する。
<I.工具の1回転あたりの送り量fを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における工具の1回転あたりの送り量fを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。工具の1回転あたりの送り量fの調整量は、以下の数5式で算出する。
Figure 0006140115
数5式において、βは調整対象となる切削条件を変更する割合である。また、qは数2式と同様にワークの切削抵抗によって定まる係数、Tmaxは工作機械に許容される最大負荷、Tは負荷算出手段130が算出した負荷である。このような式に基づいて算出されたβを用いて当該加工動作に対応する加工プログラムのブロックなどにより指令される工具の1回転あたりの送り量fを変更することで、主軸に掛かる負荷を最大負荷以内に調整することができる。
<II.半径方向の切込幅Rdを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における半径方向の切込幅Rdを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。半径方向の切込幅Rdを変更する割合βは、上記数5式により算出する。そして、算出されたβを用いて当該加工動作に対応する加工プログラムのブロックなどにより指令される半径方向の切込幅Rdを変更することで、主軸に掛かる負荷を最大負荷以内に調整することができる。
<III.軸方向の切込深さAdを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における軸方向の切込深さAdを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。軸方向の切込深さAdを変更する割合βは、上記数5式により算出する。そして、算出されたβを用いて当該加工動作に対応する加工プログラムのブロックなどにより指令される軸方向の切込深さAdを変更することで、主軸に掛かる負荷を最大負荷以内に調整することができる。
工具種類がタップ系工具である場合、以下の調整方法により工作機械に掛かる負荷を調整する。
<I.下穴径dを調整する方法>
本調整方法では、切削条件における下穴径dを変更することにより主軸に掛かる負荷を調整する。下穴径dの調整量は、数3式を用いてトルクTが最大負荷Tmax以下となる下穴径dを算出する。より具体的には、数1式における下穴径dを0.1ずつ大きくしていき、最大負荷Tmax≧Tとなる時のdの値を調整量として算出する。
発明の効果:
実際に加工を行わずに切削条件を適切に判断でき、判断に必要なデータの入力ミスも少なくすることができる。また、工具種類の判別ができないようなエンジニアでも切削条件の判断が可能となる。
図3は、加工シミュレーション装置100が実行する加工シミュレーション処理の全体の流れを示すフローチャートである。
●[ステップSA01]外部入力機器500を介して、工具種類、長さ形状などの情報を含む工具情報、ワーク種類、形状、基準位置などの情報を含むワーク情報、などを段取りデータとして受け付け、メモリ12内に設けられた段取り情報保存領域19に記録する。
●[ステップSA02]記憶装置200から読み出した加工プログラム210と、段取り情報保存領域19から読み出した段取りデータとに基づいて加工シミュレーションを実行し、加工プログラム210で用いられている各工具を用いた加工動作毎に、主軸回転数、送り速度、クーラントの使用有無、切削量(切込幅、切込深さ)などを含む切削条件を抽出し、メモリ12内に設けられた切削条件保存領域18に保存する。
●[ステップSA03]工具判別手段120が、段取り情報保存領域19に保存されているデータの中で工具種類が判別していないものについて、加工プログラム210と段取り情報保存領域に記録されたデータとに基づいて加工シミュレーションを行い、各工具の工具種類を判別して工具情報として段取り情報保存領域19に保存する。
●[ステップSA04]加工プログラムの各ブロックで指令される加工動作毎に、ステップSA05〜ステップSA10を繰り返す。
●[ステップSA05]指令される加工動作に用いている工具がドリル系工具かを判定する。ドリル系工具である場合にはステップSA06へ進み、違う場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA06]ドリル系工具の負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理を実行する。
●[ステップSA07]指令される加工動作に用いている工具がエンドミル系工具かを判定する。エンドミル系工具である場合にはステップSA08へ進み、違う場合にはステップSA09へ進む。
●[ステップSA08]エンドミル系工具の負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理を実行する。
●[ステップSA09]指令される加工動作に用いている工具がタップ系工具かを判定する。タップ系工具である場合にはステップSA10へ進み、違う場合には次のループへと進む。
●[ステップSA10]タップ系工具の負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理を実行する。
図4は、加工シミュレーション装置100が実行するドリル系工具に対する負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理の流れを示すフローチャートである。
●[ステップSB01]負荷算出手段130が、切削条件保存領域18から読み出した切削条件と、段取り情報保存領域19から読み出した段取りデータとに基づいて、数1式により主軸に掛かる負荷を算出する。
●[ステップSB02]負荷判定手段140が、ステップSB01で負荷算出手段130により求められた主軸に掛かる負荷が、工作機械の最大負荷以内か判定する。最大負荷以内である場合にはステップSB04へ進み、最大負荷を超える場合にはステップSB03へ進む。
●[ステップSB03]調整方法算出手段150が、主軸の負荷が最大負荷以内となるように、工具の1回転あたりの送り量f乃至下穴径dを変更する調整方法を算出する。
●[ステップSB04]ステップSB02の判定結果と、ステップSB03で算出された調整方法に基づいて生成した調整ガイダンスを、該当する加工動作を実行するブロックと対応付けて表示器300に表示する。
図5は、加工シミュレーション装置100が実行するエンドミル系工具に対する負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理の流れを示すフローチャートである。
●[ステップSC01]負荷算出手段130が、切削条件保存領域18から読み出した切削条件と、段取り情報保存領域19から読み出した段取りデータとに基づいて、数2式により主軸に掛かる負荷を算出する。
●[ステップSC02]負荷判定手段140が、ステップSC01で負荷算出手段130により求められた主軸に掛かる負荷が、工作機械の最大負荷以内か判定する。最大負荷以内である場合にはステップSC04へ進み、最大負荷を超える場合にはステップSC03へ進む。
●[ステップSC03]調整方法算出手段150が、主軸の負荷が工作機械の最大負荷以内となるように、工具の1回転あたりの送り量f、半径方向の切込幅Rd乃至軸方向の切込深さAdを変更する調整方法を算出する。
●[ステップSC04]ステップSC02の判定結果と、ステップSC03で算出された調整方法に基づいて生成した調整ガイダンスを、該当する加工動作を実行するブロックと対応付けて表示器300に表示する。
図6は、加工シミュレーション装置100が実行するタップ系工具に対する負荷算出処理、負荷判定処理、調整方法算出処理の流れを示すフローチャートである。
●[ステップSD01]負荷算出手段130が、切削条件保存領域18から読み出した切削条件と、段取り情報保存領域19から読み出した段取りデータとに基づいて、数3式により主軸に掛かる負荷を算出する。
●[ステップSD02]負荷判定手段140が、ステップSD01で負荷算出手段130により求められた主軸に掛かる負荷が、工作機械の最大負荷以内か判定する。最大負荷以内である場合にはステップSD04へ進み、最大負荷を超える場合にはステップSD03へ進む。
●[ステップSD03]調整方法算出手段150が、主軸の負荷が工作機械の最大負荷以内となるように、下穴径dを変更する調整方法を算出する。
●[ステップSD04]ステップSD02の判定結果と、ステップSD03で算出された調整方法に基づいて生成した調整ガイダンスを、該当する加工動作を実行するブロックと対応付けて表示器300に表示する。
なお、上記実施の形態においては、加工プログラムの加工動作に掛かる切削条件について一度にメモリ上に読み込んで処理する例を示したが、本発明の実施の形態はこれに限られるものではなく、各加工動作に対応するブロック毎に逐次読み込んで加工シミュレーションを実行するように構成してもよい。
また、調整方法を算出した結果については複数の調整方法をすべて算出して加工プログラムのブロックと関連付けて選択可能に表示するようにしてもよいし、加工シミュレーションを開始する前にオペレータにより設定された調整方法のみを算出して表示するようにしてもよい。
11 CPU
12 メモリ
13 表示コントローラ
14 電源コントローラ
15 入力機器コントローラ
16 記憶装置コントローラ
17 バス
18 切削条件保存領域
19 段取り情報保存領域
100 加工シミュレーション装置
110 切削条件抽出手段
120 工具判別手段
130 負荷算出手段
140 負荷判定手段
150 調整方法算出手段
160 評価結果表示手段
200 記憶装置
300 表示器
400 電源スイッチ
500 外部入力機器

Claims (3)

  1. ワークの位置データおよび工具データを含む段取り情報、ワークの種類および形状情報を含むワーク情報、加工プログラムに基づき加工シミュレーションを行う加工シミュレーション装置において、
    前記加工プログラムで加工を行う際の切削条件を前記加工プログラムから抽出する切削条件抽出手段と、
    前記加工プログラムで使用される工具の工具種別を判別する工具判別手段と、
    前記抽出した切削条件と前記判別した工具種別とに基づいて加工時の主軸負荷を算出する負荷算出手段と、
    前記負荷算出手段により算出された主軸負荷があらかじめ設定した閾値を超えるかどうかを判定する負荷判定手段と、
    前記負荷判定手段により、前記算出された負荷が閾値を超えたと判定された場合、前記閾値以内になるように前記判別した工具種別に対応する切削条件の調整方法を算出する調整方法算出手段と、
    前記負荷判定手段による判定結果と、前記調整方法に基づいて生成された調整ガイダンスとを表示する表示手段と、
    を備え
    前記工具判別手段は、前記加工プログラムを解析し、切削方向と主軸の方向を求め、該求めた切削方向と主軸の方向が一致している場合、ドリル系工具又はねじ切り系工具であると判別し、一致していない場合、エンドミル系工具であると判別する、
    ことを特徴とする加工シミュレーション装置。
  2. 前記工具判別手段は、前記加工プログラムのプログラムコードに基づいて工具の種類を判別する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の加工シミュレーション装置。
  3. 前記調整方法は、
    前記工具種別がドリル系工具である場合には、工具の1回転あたりの送り量の変更、下穴径法の変更であり、
    前記工具種別がエンドミル系工具である場合には、工具の1回転あたりの送り量の変更、切削幅の変更および切削深さの変更であり、
    前記工具種別がタップ工具である場合には、下穴径の変更である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の加工シミュレーション装置。
JP2014164233A 2014-08-12 2014-08-12 加工シミュレーション装置 Active JP6140115B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014164233A JP6140115B2 (ja) 2014-08-12 2014-08-12 加工シミュレーション装置
DE102015112831.4A DE102015112831B4 (de) 2014-08-12 2015-08-05 Bearbeitungssimulationsvorrichtung
US14/823,439 US10474130B2 (en) 2014-08-12 2015-08-11 Machining simulation device
CN201510494174.2A CN105373077B (zh) 2014-08-12 2015-08-12 加工模拟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014164233A JP6140115B2 (ja) 2014-08-12 2014-08-12 加工シミュレーション装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016040659A JP2016040659A (ja) 2016-03-24
JP6140115B2 true JP6140115B2 (ja) 2017-05-31

Family

ID=55235096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014164233A Active JP6140115B2 (ja) 2014-08-12 2014-08-12 加工シミュレーション装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10474130B2 (ja)
JP (1) JP6140115B2 (ja)
CN (1) CN105373077B (ja)
DE (1) DE102015112831B4 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160098038A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Sizing and selection closer to the executing environment
JP6148264B2 (ja) * 2015-01-29 2017-06-14 ファナック株式会社 切削条件を自動で変更する機能を有した工作機械
JP6499707B2 (ja) 2017-04-03 2019-04-10 ファナック株式会社 シミュレーション装置、プログラム生成装置、制御装置およびコンピュータの表示方法
JP6705768B2 (ja) * 2017-04-06 2020-06-03 ファナック株式会社 情報処理装置
US11734471B2 (en) * 2017-06-05 2023-08-22 Autodesk, Inc. Topology optimization for subtractive manufacturing techniques
JP6867336B2 (ja) * 2018-07-17 2021-04-28 ファナック株式会社 数値制御装置
CN114174942B (zh) * 2019-08-07 2023-12-15 山崎马扎克公司 机床、机床的刀具负荷显示方法和存储介质
JP6985565B1 (ja) * 2020-03-25 2021-12-22 ファナック株式会社 制御装置
US20230166376A1 (en) * 2020-04-13 2023-06-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cutting system, display system, processing apparatus, processing method, and processing program
CN111644716B (zh) * 2020-06-22 2022-09-06 上海交通大学 面向铝合金薄壁件螺纹加工的优化挤压丝锥及其实现方法
JP7333893B1 (ja) * 2023-02-08 2023-08-25 三菱電機株式会社 数値制御システム、数値制御プログラムおよび数値制御方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521860A (en) * 1981-09-14 1985-06-04 Yamazaki Machinery Works, Ltd. Methods of entering machining information and display therefor in a numerically controlled machine tool
JPS62228353A (ja) * 1986-03-31 1987-10-07 Hitachi Seiki Co Ltd Nc加工デ−タの作画チエツク装置
JPH06270034A (ja) 1993-03-24 1994-09-27 Enshu Ltd 切削異常監視システム
JP3702496B2 (ja) * 1995-07-10 2005-10-05 三菱電機株式会社 数値制御装置を用いた加工方法
CN1098141C (zh) 1996-11-07 2003-01-08 大隈株式会社 用于nc机加工仿真的方法与设备
JP3800576B2 (ja) 1998-03-24 2006-07-26 ヤマザキマザック株式会社 加工プログラム作成支援装置
EP1018676A1 (en) * 1998-08-24 2000-07-12 Okuma Corporation Method and apparatus for nc machining support
WO2002003155A1 (fr) 2000-06-30 2002-01-10 Mori Seiki Co.,Ltd. Dispositif et procede de simulation d'operations d'usinage pour machines a commande numerique
JP4461256B2 (ja) * 2005-02-28 2010-05-12 国立大学法人東京農工大学 表面加工制御方法、及び表面加工制御プログラム
US20100204818A1 (en) 2006-07-18 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device
JP2008217744A (ja) 2007-03-01 2008-09-18 Masanobu Chiba 機械加工シミュレータ
JP2009012092A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Fujitsu Ltd 工作機械の制御装置
JP2009053823A (ja) 2007-08-24 2009-03-12 Okuma Corp 加工シミュレーション装置
JP2010262474A (ja) 2009-05-07 2010-11-18 Jtekt Corp 工作機械の加工支援システム
JP5163838B1 (ja) 2011-09-14 2013-03-13 株式会社ジェイテクト 加工誤差算出装置、加工誤差算出方法、加工制御装置および加工制御方法
JP2014186563A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp 設計方法、設計装置、および設計プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015112831B4 (de) 2024-03-14
US10474130B2 (en) 2019-11-12
DE102015112831A1 (de) 2016-02-18
CN105373077B (zh) 2018-05-04
US20160048616A1 (en) 2016-02-18
CN105373077A (zh) 2016-03-02
JP2016040659A (ja) 2016-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6140115B2 (ja) 加工シミュレーション装置
JP6557198B2 (ja) 数値制御装置
JP5670501B2 (ja) 切削条件表示装置
JP6148264B2 (ja) 切削条件を自動で変更する機能を有した工作機械
JP6309936B2 (ja) クーラント監視機能を有する制御装置
CN105629887A (zh) 控制具有切削条件变更功能的机床的控制装置
JP6174652B2 (ja) 加工エリアの大きさによるパラメータの自動選定機能を有する数値制御装置
US10274938B2 (en) Numerical control unit and NC program creating unit
JP6514141B2 (ja) フィードバック制御における出力値の制御を行う数値制御装置
DE102016002129B4 (de) Numerische Steuervorrichtung, die eine Überhitzung der Spindel verhindern kann
JP2014087886A (ja) ねじ切りサイクル機能を備えた数値制御装置
KR20190055079A (ko) 에러 전파의 추정 방법
JPH11277371A (ja) 加工プログラム作成支援装置
JP2009116745A (ja) 負荷情報表示機能を備えた数値制御装置
JP2017209743A (ja) 加工装置
KR100548874B1 (ko) 공구의 날 빠짐 검지기능을 갖는 수치제어장치
JP6062971B2 (ja) スカイビング加工指令に基づいて工作機械を制御する数値制御装置
JP6352891B2 (ja) 切りくずを細断するための筋加工の固定サイクル動作制御を行う数値制御装置
US7747336B2 (en) Apparatus for creating a turning program
WO2021261418A1 (ja) 工具診断装置、および工具診断方法
JP2011121139A (ja) 工具異常検知装置および検知方法
JP6799047B2 (ja) 暖機運転評価装置、暖機運転評価方法及び暖機運転評価プログラム
JP2021117608A (ja) 工作機械、工作機械の制御方法、および工作機械の制御プログラム
KR102676632B1 (ko) 공구마모 변화량 기반 공구마모 추정 모델 생성 방법
JP4063180B2 (ja) 金型加工工程決定装置、金型加工工程決定方法、金型加工工程決定プログラム、そのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、ncデータ作成装置、及び工作機械制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6140115

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150