JPH04199308A - 数値制御情報作成装置 - Google Patents

数値制御情報作成装置

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JPH04199308A
JPH04199308A JP2332328A JP33232890A JPH04199308A JP H04199308 A JPH04199308 A JP H04199308A JP 2332328 A JP2332328 A JP 2332328A JP 33232890 A JP33232890 A JP 33232890A JP H04199308 A JPH04199308 A JP H04199308A
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machining
shape
area
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、加工前形状と加工後形状とから数値制御情報
を作成する数値制御情報作成装置に関する。
(従来の技術) 今日においては、数値制御工作機械に、入力する数値制
御情報を作成する際、オペレータが対話形式にてデータ
を入力し数値制御情報を作成する数値制御情報作成装置
が広く用いられている。かかる数値制御情報作成装置に
素材材質、加工前形状及び加工後形状等が、入力される
と、この数値制御情報作成装置は加工方法(加工領域、
切削方向、切削工具、切削条件、加工順序等)を自動的
に決定して数値制御情報を作成する。
第7図は数値制御旋盤における従来の数値制御情報作成
装置の一例を示すブロック図である。オペレータにより
キーホード等の操作盤1から、入力された加工前形状S
A及び加工後形状SBは、データ、入力部2に読込まれ
て解析され、それぞれが加工前形状格納部3及び加工後
形状格納部4に格納される。
加工後形状格納部4に格納されている加工後形状5Bは
、加工後形状部位分類部5に読込まれて各図形要素に分
解され、各図形要素に適した加工部位や加工方向に分類
されて加工後形状分類データSCとして特徴抽出部6に
送出される。
加工後形状部位分類部5から特徴抽出部6に読込まれた
加工後形状分類データSCは、加工前形状格納部3から
特徴抽出部6に読込まれた加工前形状SAと比較され、
加工方法を決定するための要因となる形状特徴50か抽
出されて特徴−時記憶部7に記憶される。
そして、形状特徴SDは特徴判定部8に読込まれ、パラ
メータ格納部19よりパラメーター時記憶部20を介し
て特徴判定部8に読込まれた加工方法判定パラメータS
Eと比較され、その結果が特徴比較データSFとして加
工方法決定部9に送出されて加工方法SGが決定される
この加工方法SGは工程別データ作成部10に読込まれ
、解析されて工程毎の切削形状、切削工具。
切削条件、切削順序等の工程別加工データS 14が作
成される。
工程別データ作成部10で作成された工程別加工データ
S Hと、加工前形状格納部3に格納さねている加工前
形状S八と、加工後形状格納部4に格納されいる加工後
形状SBは、表示制御部11に読込まれて表示データS
rに変換され、表示データ出力部12を介して表示装置
13に表示されるようになっている。
また、工程別加工データ作成部10て作成された工程別
加工データSl+は数値制御情報作成部14に読込まれ
て符号化され、数値制御情報SJとして数値制御情報出
力部15を介して磁気テープ16.フロッピーディスク
172通信信号18等に出力されるようになっている。
第8目は上述した従来の数値制御情報作成装置の主要部
の動作例を示すフローチャートであり、まず、データ、
入力部2は操作盤1から、入力された加工前形状SA及
び加工後形状SBをそれぞれ加工面形状格納部3及び加
工後形状格納部4に格納する(ステップ5101)。加
工後形状部位分類部5は加工後形状格納部4に格納され
ている加工後形状SBを読込んで図形要素に分解し、各
図形要素に適した加工部位が内径部か外径部かを決定し
、さらに各図形要素に通した加工方向が順方向か逆方向
かを決定し、各図形要素を内径順加工、内径逆加工、外
径順加工、外径逆加工の4通りに分類して加工後形状分
類データSCを作成する(ステップ5102)。
次に、特徴抽出部5は加工後形状SBを形成する図形要
素列のうち、加工の必要な図形要素の加工方法を決定す
る要因となる図形要素形状の特徴を抽出し形状特徴SD
として特徴−時記憶部7に記憶する(ステップ5103
)。
そして、特徴判定部8はパラメータ格納部1gに記1.
Qされている加工方法判定パラメータSEをパラノータ
ー時記憶部20を介して読込み(ステップ51011)
 、特徴−時記憶部7に記憶されている形状特徴SDと
比較して特徴比較データSFを作成する。
そjノで、加工方法法定部9か特徴比較データSFに基
づいて加工方法を決定しくステップ5105) 、全て
の処1里を終了する。
例えは、第9図に示すような加工前形状SAと加工後形
状SBとから加工方法を決定する場合、まず、加工後形
状SBを形成する図形要素の中で、X座標値が最小で、
かつX座標値が最小である点を探索間始め、POとする
。そして、探索開始点P Oh)ら順に加工後形状SB
を形成する図形要素列(POlPI、−、pH,el、
e2.”・、el2)を探索し、2座標値が最大で、か
つX座標値が最小である内径/外径分割点P5と、X座
標値か最小で、かつ2座標値が最小である内径順/逆分
割点P2と、X座標値が最犬て、かつZffl標値か最
小である外径順/逆分割点P9とを決定する。
そして、elからR12の図形要素を、探索開始点PO
と内径順/逆分割点P2の間に位置する図形要素(ex
、、R2) 、内径順/逆分割点P2と内径/外径分割
点P5との間に位置する図形要素(R3,R4,R5)
 。
内径/外径分割点P5と外径順/逆分割点P9との間に
位置する図形要素(R7,R8,R9)及び外径順/逆
分割点P9と探索開始点POとの間に位置する図形要素
(elO,ell、R12)に分割し、それぞれを内径
逆方向加工(el、R2か対象)、内径順方向加工(R
3,R4,R5が対象)、外径順方向加工(R7,R8
,R9が対象)及び外径逆方向加工(elO,all、
R12が対象)の対象として4通りに分類する。第9図
において、切削加工を必要とする図形要素はR7とR8
であるので、実行される加工方法は外径順方向加工と決
定される。
さらに、加工を必要とする図形要素は加工方法を決定す
る要因となる形状特徴SDとして図形要素のZ軸との角
度A1図形要素のX軸方向の長さL及び削り代の大きさ
Dの形状の特徴が抽出され、それそれか予め格納されて
いる加工方法判定パラメータSEである角度の制限値P
八、 X軸方向の長さの制限値PI、及び削り代の大き
さの制限値PDと比較される。そして、比較した結果か
次式(]) 、 (2) 。
(3)を満たせは図形要素の加工方法を端面加工と決定
し、1条件でも満たさなければ図形要素の加工方法を長
手加工と決定する。
A≧P^・・・(1) L>PL・・・(2) D≦PD・・・(3) (発明が解決しようとする課題) 上述した従来の数値制御情報作成装置では、加工前形状
から加工後形状を得るために必要な加工方法が端面加工
か長手加工かを判定する場合、個々の図形要素毎に加工
方法を判定するので、加工領域全体から判断した場合に
その加工方法が最適であるとは限らない。
例えば、第3図に示す加工前形状及び加工後形状に対し
加工方法を決定する場合、図形要素e64のX軸方向の
長さL64.図形要素e86 (D X li+b方向
の長さL66か次式(4) 、(5)を満たせは図形要
素e64 と図形要素e66は共に長手加工の対象であ
ると判断される。
L54≦PL・・・(4) 1.66≦PL・・・(5) しかしながら、加工方法を熟知したオペレータが加工領
域R6全体としてその加工方法を考えた場合、加工領域
R6は端面加工の対象となる場合が多い。従って、オペ
レータが各々の図形要素に対し最適な加工方法を得るに
は、決定された加工方法に基づいて作成された工程デー
タや数値制御情報を修正しなければならないという問題
があった。
本発明は上述した様な事情からなされたものであり、本
発明の目的は、加工領域全体の形状に最適な加工方法を
決定てぎる数値制御情報作成装置を提供する事にある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、、入力された加工前形状と加工後形状とから
加工方法を決定して数値制御情報を作成する数値制御情
報作成装置に関するものであり、本発明の上記目的は、
前記加工前形状と加工後形状とから加工領域を生成する
生成手段と、生成した加工領域を構成する図形要素列の
中でZ軸となす角度か予め設定された数値以上である図
形要素を判定する判定手段と、判定した図形要素の始点
を通りZIIllに平行な直線と前記判定した図形要素
の終点を通りZ軸に平行な直線とで前記加工領域を分割
する分割手段と、分割し加工領域を予め設定されたパラ
メータに従って結合する結合手段とを備え、結合した加
工領域に対して加工方法を決定することによって達成さ
れる。
(作用) 本発明は、、入力された加工前形状と加工後形状とから
決定された加工領域を分割し、分割された加工領域を組
み合わせて結合加工領域を構成する際に、予め用意され
ているパラメータに従って最適な加工領域の組合せを選
択して結合加工領域を決定し、その結合加工領域に対し
て加工方法を決定する事により最適な加工方法か決定で
きる。
(実施例) 第1図は本発明の数値制御情報作成装置の一例を第7図
に対応させて示すブロック図てあり、同一構成箇所は同
符号をイ」シて説明を省略する。
オペレータによってデータ、入力部2を介して楕j作盤
1から、入力され加工前形状格納部3に格納されている
加工前形状界と、加工後形状部位分類部5から送出され
た加工後形状分類データSCとは、加工領域生成部21
に読込まれで解析される事によって加工領域SKか生成
され、加工後形状要素による加工領域分割部23に送出
される。
一方、オペレータによってデータ、入力部2を介して操
作盤1から、入力され加工後形状格納部4に格納されて
いる加工後形状SBは、加工後形状要素角度判定部22
に読込まれて加工後形状SBを構成する図形要素に分解
され、それぞれの図形要素とZ軸とのなす角度かパラメ
ーター時記憶部20から加工後形状要素角度判定部22
に読込まれた加工方法判定パラメータと比較・解析され
る。
そして、各図形要素か端面加工要素であるかあるいは長
手加工要素であるかが判定され、加工後形状要素毎加工
方法データSLとして加工後形状要素による加工領域分
割部23に送出される。
加工領域生成部21から加工後形状要素による加工領域
分割部23に送出された加工領域SKは、加工後形状要
素角度判定部22から加工後形状要素による加工領域分
割部23に送出された加工後形状要素毎加工方法データ
S[、に従って分割され、第−分Z11段階加工領域S
Mとして加工前加工要素による加工領域分割部25に送
出さ第1る。
一方、オペレータによってデータ、入力部2を介して操
作盤1から、入力され加工前形状格納部3に格納されて
いる加工前形状SAは、加工前形状要素角度判定部24
に読込まれて加工前形状SAを構成する図形要素に分解
され、それぞれの図形要素とZ軸とのなす角度がパラメ
ーター時記憶部20から加工後形状要素角度判定部22
に読込まれた加工方法判定パラメータと比較・解析され
る。
そして、各図形要素か端面加工要素であるかあるいは長
手加工要素であるかが判定され、加工前形状要素面加工
方法データSNとして加工前形状要素による加工領域分
割部25に送出される。
そして、加工後形状要素による加工領域分割部23から
加工前形状要素による加工領域分割部25に送出された
第一分割段階加工領域SMは、加工前形状要素角度判定
部24から加工前形状要素による加工領域分割部25に
送出された加工前形状要素面加工方法データSNに従っ
て分割され、第二分割段階加工領域SOとして加工領域
結合部26に送出される。
加工前形状要素による加工領域分割部25から加工領域
結合部26に送出された第二分割段階加工領域SOは、
結合されて結合加工領域SPと、して特徴抽出部6に送
出されるようになっている。
第2図(A)は上述した本発明の数値制御情報作成装置
の動作例を示すフローヂャ−1・てあり、ます、データ
、入力部2はオペレータによって操作盤1を介して、入
力された加工前形状S八及び加工後形状SRをそれぞれ
加工前形状格納部3及び加工後形状格納部4に格納する
(ステップSl)。
加工後形状部位分類部5は加工後形状格納部4に格納さ
れている加工後形状SBを読込んで図形要素に分解し、
各図形要素に通した加工部位か内径部か外径部かを決定
し、さらに各図形要素に適した加工方向か順方向か逆力
向かを決定し、各図形要素を内径順加工、内径逆加工、
外径順加工、外径逆加工の4辿りに分類して加工後形状
分類データSCを作成する(ステップ52)。
加工領域生成部21は加工後形状部位分類部5て作成さ
れた加工後形状部位分類データSCと加工前形状格納部
3に格納されている加工前形状界とを読込み解析し、加
工領域Sにを生成して加工後形状要素による加工領域分
割部23に送出する(ステップS3)。
一方、加工後形状要素角度判定部22は加工後形状格納
部4に格納されている加工後形状S8を読込んで各図形
要素に分解し、各図形要素とZ軸との成す角度Aとパラ
メーター時記憶部に記憶されている加工方法判定パラメ
ータSE中の角度制限値PAとを比較し・て次式(6)
を満たす図形要素を端面加工要素とし、その他の加工要
素を長手加工要素と1、・、その結果を加工後形状要素
毎加工方法データSLとして加工後形状要素による加工
領域分割部23に送出する(ステップS4)。
A≧PA・・・(6) 加工後形状要素による加工領域分割部23は加工後形状
要素角度判定部22て端面加工要素と判定された各加工
要素の始点を通りZ軸に平行な直線と前記加工要素の終
点を通りZ軸に平行な直線とにより、加工領域生成部2
1から読込んた加工領域SKを分割しくステップ55)
 、 ’4−分割段階加工領域領域を作成して加工前形
状要素による加工領域分割部25に送圧する。
一方、加工前形状要素角度判定部24は加工前形状格納
部3に格納されている加工前形状SAを読込んで各図形
要素に分解し、各図形要素とZ軸とのなす角度Awと、
パラメーター時記憶部に記憶されている加工方法判定パ
ラメータSE中の角度制限値PAとを比較して次式(7
)を満たず図形要素を端面加工要素とし、その他の加工
要素を長手加工要素とし、その結果を加工前形状要素毎
加工方法データSNとして加工前形状要素による加工領
域分割部25に送出する(ステップSS)。
AW≧PA・・・(7) 加工前形状要素による加工領域分割部25は加工前形状
要素角度判定部24て端面加工要素と判定された各加工
要素の始点を通りZ軸に平行な直線と前記加工要素の終
点を通りZ軸に平行な直線とにより、加工後形状要素に
よる加工領域分割部23カ)ら読込んだ第一分割段階加
工領域SMを分割しくステップS7)、第二分割段階加
工領域SOを作成して加工領域結合部2日に送出する。
第二分割段階加工領域SOまて分割された段階て加工領
域SKかN個の小加工領域に分割されたとすると(Nは
自然数)、そのN個の小加工領域の中から連続した(ト
K)個の小加工領域を組合せた結合加工領域を考え(K
は自然数、0≦K<N )、その結合加工領域に対して
加工方法決定のための判定を行い(ステップS8)、全
ての処理を終了する。
上述したフローチャートのステップS1において第3図
に示すような加工前形状SAと加工後形状SOを、入力
した場合、加工領域はR6の様になる。加工領域R6は
加工後形状SBの端面加工要素であるe66やe64の
始点を通りZ軸に平行な直線と、終点を通りZ軸に平行
な直線とで分割されて第4図に示す様な第一分割段階加
工領域R61,R62となる。
そして、さらに第一分割段階加工領域R61,R62は
加工前形状SAの端面加工要素であるew6やew4の
始点を通りZ軸に平行な直線と、終点を通りZ軸に平行
な直線とで分割されて第5図に示す様な第二分割段階加
工領域R61,R621,R622となる。
第2図CB)は小加工領域の組合せによる結合領域に対
して加工方法を決定する第2図(八)のステップS8の
手順の詳細を示すフローチャートである。まず、Kの初
期値はOに設定し、N個全ての小加工領域からなる結合
加工領域から加工方法の決定を行う事とする(ステップ
5DI)。一般に一列に配列された小加工領域の中から
隣合う5個の小加工領域を取り出す組合せは(N−J+
1)通り存在する。
N個の小加工領域から隣合う(N−K)個の小加工領域
を順番に組み合わせて加工方法を決定する対象となる結
合加工領域を決定し、その結合加工領域か端面加工の対
象となるか否かを判定する(ステップSB2.Sn2.
5B41゜ ここで、(N−K)個の小加工領域による結合加工領域
に対して加工方法を決定する手段について説明する。結
合加工領域のX軸方向の長さLIとX軸方向の長さDI
が、X軸長さ制限値PLとZ軸長さ制限値PDに対して
次式(a) 、 (9)を満たせばこの結合加工領域は
端面加工の対象となる。
Ll≧PL  ・・・(8) DI≦PD  ・・・(9) また、結合加工領域を端面加工の対象とするか否かの判
定のための項目は、結合加工領域を形成する図形要素の
うち加工後形状を構成する図形要素とZ軸とのなす角度
や前記LTとDIとの比の値等、状況に応じた項目を加
味することもてきる。
ここでは、上式(8) 、 (9)を用いて判定を行う
ものとする。
ステップSB4において隣合う(N−K)個の小加工領
域からなる結合加工領域か端面加工の対象であると判定
された場合、その結合加工領域の前部に小加工領域が存
在すれば結合加工領域前部に存在する加工領域に対して
加工方法の決定処理をステップ581から施しくステッ
プSB5,5B6)、結合加工領域の後部に/I−加工
領域が存在すれは結合加工領域後部に存在する加工領域
に対して加工方法の決定処理をステップSBIから施し
くステップ587 。
S8)、結合加工領域の前部にも後部にも小加工領域が
存在しない場合は全ての処理を終了する。
一方、ステップSB4において結合加工領域が端面加工
の対象であると判定された場合、その結合加工領域を構
成する小加工領域の数によって考えられる結合加工領域
の組合せ全てに対して加工方法の判定を行ったか否かを
判断する(ステップ5B11)。加工方法の判定を行っ
ていない結合加工領域の組合せが存在する場合、次の組
合せの結合加工領域に対してステップ5(13からの処
理を施しくステップ5BIO) 、結合加工領域を構成
する小加工領域の数によって考えられる結合加工領域の
組合せ全てに対して加工方法の判定を行った場合には、
結合加工領域を構成する加工領域数か1 (N−に−1
)であるか否かを判定する(ステップSB]2)。加工
領域数が1てあれば、全ての小加工領域数による全ての
結合加工領域の組合せに対して加工方法を調べた事にな
るので全ての処理を終了する。一方、加工領域数か1で
なければ、Kの値をに+1に置き換え(即ち、小加工領
域数を1個減らした結合加工領域に対して)、ステップ
5112からの処理を施す(ステップ5B13)。
以上により、端面加工の対象であると判定されなかった
結合加工領域は長手加工の対象となる。
例えば、第6図のR91からR98まての8個の小加工
領域からなる加工領域においては、結合領域がR93か
らR96までの小加工領域よりなり、DI≦PD、LI
≧PLであるので、この結合加工領域は端面加工が施さ
れる。
(発明の効果) 以上のように本発明の数値制御情報作成装置によれば、
、入力された加工前形状と加工後形状とから決定された
加工領域を分割し、分割された加工領域を組み合わせて
結合加工領域を構成する際に、予め用意されているパラ
メータに従って最適な加工領域の組合せを選択して結合
加工領域を決定し、その結合加工領域に対して加工方法
を決定するため、個々の図形要素に対してではなく加工
領域全体に対して加工方法を考え、熟練したオペレータ
か決定するような@通な加工方法を決定する事かでとる
ので、加ニブログラムの修正時間や労力を大幅に節?1
.!Jてき、加工効率の向上を図ることかてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の数値制御情報作成装置の一例を示すブ
ロック図、第2図(A) はその動作例を示すフローチ
ャート、第2図(B) は本発明の数値制御情報作成装
置の主要部の動作例を詳細に説明するフローチャー1・
、第3図は本発明の数値制御情報作成装置における加工
前形状と加工後形状と加工領域との関係の一例を示す図
、第4図、第5図及び第6図は′fJ3図における加工
領域を説明する為の図、第7図は従来の数値制御情報作
成装置の一例を示すブロック図、第8図はその動作例を
示すフローチャート、第9図は従来の数値制御情報作成
装置における加工前形状と加工後形状と加工領域との関
係の一例を示す図である。 1・・・操作盤、2・・・データ入力部、3・・・加工
前形状格納部、4・・・加工後形状格納部、5・・・加
工後形状部位分類部、6・・・特徴抽出部、7・・・特
徴−時記憶部、8・・・特徴判定部、9・・・加工方法
決定部、10・・・工程別データ作成部、11・・・表
示制御部、12・・・表示データ出力部、13・・・表
示装置、14・・・数値制御情報作成部、15・・・数
値制御情報出力部、16・・・紙テープ、17・・・フ
ロッピーディスク、18・・・通信信号、19・・・パ
ラメーター時格納部、20・・・パラメーター時記憶部
、21・・・加工領域生成部、22・・・加工後形状要
素角度判定部、23・・・加工後形状要素による加工領
域分割部、24・・・加工前形状要素角度判定部、25
・・・加工前形状要素による加工領域分割部、26・・
・加工領域結合部。 出願人代理人  安 形 雄 三 倍30 佑 5 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力された加工前形状と加工後形状とから加工方法
    を決定して数値制御情報を作成する数値制御情報作成装
    置において、前記加工前形状と加工後形状とから加工領
    域を生成する生成手段と、生成した加工領域を構成する
    図形要素列の中でZ軸となす角度が予め設定された数値
    以上である図形要素を判定する判定手段と、判定した図
    形要素の始点を通りZ軸に平行な直線と前記判定した図
    形要素の終点を通りZ軸に平行な直線とで前記加工領域
    を分割する分割手段と、分割した加工領域を予め設定さ
    れたパラメータに従って結合する結合手段とを備え、結
    合した加工領域に対して加工方法を決定するようにした
    ことを特徴とする数値制御情報作成装置。 2、前記結合した加工領域に対して加工方法の決定がで
    きない場合には、前記結合した加工領域を構成する加工
    領域の数を加工方法の決定ができるまで順次1個づつ減
    らすようにした請求項1に記載の数値制御情報作成装置
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