JPS63132308A

JPS63132308A - 工具通路デ−タの作成方法

Info

Publication number: JPS63132308A
Application number: JP28003086A
Authority: JP
Inventors: Masanori Matsunaga; 松永　政則; Masami Abe; 阿部　正己; Kiyomi Kawada; 川田　清美
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-06-04

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】本発明は金型等を加工する際のＮＣデータである工具通
路データの作成方法に関し、一層詳細には、例えば、工
具径の異なる複数の工具を順次用いてトリム金型を加工
する工具通路データの作成方法であって、前記トリム金
型の加工線に対して干渉しない工具通路を直前に使用す
る工具の工具通路と前記加工線との間の加工残余量を考
慮して設定することにより効率的な工具通路データを作
成可能とした方法に関する。

自動車等のボディパネルは、通常、プレス加工によって
成形される。この場合、プレス加工はプレス金型を用い
て板材を塑性変形させるプレス工程と、プレスされた板
材からトリム金型を用い゛て不要部分を除去するトリム
工程と、トリム工程の終了した板材の周縁部を所定形状
に折曲成形するフランジ工程とを含む。ここで、例えば
、トリム工程において使用されるトリム金型はボディパ
ネルの形状データから算出される工具通路データに基づ
きＮＣ工作機械により製作されている。

ところで、トリム金型の加工線は、一般に、曲率の大き
い部分および小さい部分を含む自由曲線から構成されて
いる。この場合、曲率の小さい加工線部分は径の小さい
工具を用いて加工する必要がある。然しなから、径の小
さい工具は単位時間当たりの加工量が少なく、従って、
最初から径の小さい工具を用いて加工作業を行ったので
はトリム金型を製作するのに長時間を要してしまう。

そこで、このような加工作業では、通常、複数の径の異
なる工具を選択的に用いて金型を製作している。然しな
から、作業者が加工部位毎に所定の加工量および工具径
を有する工具を設定することは極めて面倒であり且つ設
定ミスの発生することが懸念される。すなわち、曲率の
大きな加工線部分を加工量の少ない小径の工具で加工し
ようとすると、極めて多くの加工数となり、結局、加工
時間が増大することになり、一方、その工具通路データ
の設定作業も相当に複雑化する。総じて、効率的な加工
工程を営むことが困難であるという不都合を露呈する。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、工具径の異なる複数の工具を順次用いて金型等
の被加工物を加工する場合、前記被加工物の加工線に対
して干渉しない工具通路を、直前に使用する工具通路と
前記加工線との間の加工残余量を考慮して設定すること
により無駄のない工具通路データを作成することが出来
、しかも、前記工具通路データに基づく被加工物の加工
作業時間が著しく短縮される工具通路データの作成方法
を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は工具径の異なる
複数の工具を順次用いて被加工物を加工する際、前記被
加工物の加工線に対して干渉しない工具通路を使用する
工具に応じて設定し、次いで、前記加工線と前記工具通
路との間の加工残余量を求め、前記加工残余量が次に使
用する工具の加工量よりも多いか否かを判別し、前記加
工残余量が前記加工量よりも多い部分について前記衣に
使用する工具に対する工具通路を設定することを特徴と
する。

次に、本発明に係る工具通路データの作成方法について
好適な実施例を挙げ添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る工具通路データの作成方法を実施
するためのコンピュータ支援設計製造システム（ＣＡＤ
／ＣＡＭ）の概略構成を示す。同図において、参照符号
１０は当該システムの制御部を示し、この制御部１０は
ＣＰＵ１２）ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、およびインタフ
ェース１８とから基本的に構成される。この場合、ＲＯ
Ｍ１４には工具通路データを作成するための処理プログ
ラムが格納される。一方、インタフェース１８には外部
記憶媒体としてのハードディスク２０、磁気テープ２２
）出力媒体としてのプリンタ２４、文字情報、あるいは
画像情報を表示するディスプレイ２６等が接続される。

なお、ハードディスク２０には、例えば、トリム金型の
加工作業に使用される工具の工具データ、あるいはボデ
ィパネル等の車体形状データが格納される。また、磁気
テープ２２には本発明方法によって作成された工具通路
データが記録され、ＮＣ工作機械に提供される。この場
合、前記工具通路データはフロッピィディスク、あるい
は祇テープ等の形態であっても良い。

次に、第２図ａ乃至ｆに示すフローチャートに従って本
発明に係る工具通路データの作成方法を自動車のボディ
パネルの場合を例にとって説明する。

第２図ａは工具通路データの作成方法の全体の流れを示
したものである。この場合、先ず、ハードディスク２０
に格納された車体形状データからボディパネルＷ（第３
図参照）の形状データを選択し、前記形状データに基づ
いてボディパネルＷを三次元的に表現する線図データを
作成する（ＳＴＰＩ）。次に、前記線図データからボデ
ィパネルＷの平面図を作成し、第３図ａおよびｂに示す
ように、ボディパネルＷの外郭部分を示す基準線２８を
選択する　（ＳｒＦ２）。

ここで、ボディパネルＷは板状の素材をプレス加工する
ことによりプレス板材３０を作成した後、前記プレス板
材３０をトリム金型を用いて所定形状に切断し、さらに
、フランジ工程において前記プレス板材３０の周縁部を
折曲加工することにより製作される。そこで、基準線２
８からボディパネルＷの端部までの距離に対応するプレ
ス板材３０上にトリム金型の形状を構成するトリムカッ
Ｉ・ライン３２ａを設定する（ＳｒＦ３）。

続いて、第４図に示すように、トリムカットライン３２
ａを閉曲線からなる加工線のグループ３４．３６および
３８に分割する　（ＳｒＦ４）。そして、前記各グルー
プ３４．３６および３８に矢印で示す加工方向を設定し
く５ＴＰ５）、次いで、各グループ３４．３６および３
８の加工線を加工する工具を設定する（ＳｒＦ６）。こ
の場合、前記工具は当該加工線の曲率に応じ工具径の大
きい順に夫々設定しておくものとする。

以上の準備作業が終了した後、前記各グループ３４．３
６および３８に対してステップ６で設定した工具毎に工
具通路データを算出する（ＳＴＰＩ）。

次に、ステップ７で算出された工具通路データに基づき
トリム金型を加工するＮＣ工作機械の機種に対応したＮ
Ｃプログラムを作成する（ＳｒＦ８）。この場合、ステ
ップ８において作成されたＮＣプログラムに基づき工具
通路データをグラフィックディスプレイあるいはプロッ
タ等に工具径毎に出力し、その作成結果の良否を判定す
る（ＳｒＦ２）。なお、前記出力結果に不都合がある場
合、ステップ７において工具通路データの再設定を行う
（ＳＴＰＩＯ）。また、前記出力結果が許容出来る場合
にはステップ８において求めたＮＣプログラムを磁気テ
ープ２２等に出力する（ＳＴＰＩＩ）。このようにして
記録媒体に出力されたＮＣプログラムはＮＣ工作機械に
提供されトリム金型の加工作業が行われる。

そこで、ステップ７における工具通路データの算出方法
につき詳細に説明する。

第２図すにおいて、先ず、工具通路データを算出するた
めのベーシックパラメータを入力する（ＳｒＦ２０）。

この場合、ベーシックパラメータとはファイル名、図形
名、ＮＣ工作機械の機種名、コメント、工具通路データ
の作成日、加工タイプ等であり、この中、最も重要なパ
ラメータは加工タイプである。

ここで、自動車の側板であるボディパネルＷを形成する
場合、第５図に示すように、前述したステップ３におい
て設定されたトリムカットライン３２ａを基本形状とす
る４つのトリム金型４０．４２．４４および４６が必要
である。そこで、これら４つのトリム金型４０．４２．
４４および４６の中、いずれのトリムカットライン３２
ａ乃至３２ｄに対する工具通路データを求めるのかを加
工タイプとして設定する。

一方、ボディパネルＷの左側下型を構成するトリム金型
４０のトリムカットライン３２ａは工具４８によって矢
印方向にダウンカットするものとする。この時、右側下
型であるトリム金型４２のトリムカットライン３２ｂに
対する工具通路データはトリムカットライン３２ａの工
具通路データを用いて容易に作成することが出来る（特
願昭第６１−１０５７２８号参照）。そこで、このよう
なトリム金型４０．４２．４４および４６間の関係を第
６図に示すフラグレジスタ５０に予め設定しておく。

この場合、ＸミラーはトリムカットラインがＹ軸に対称
か否かを示すフラグであり、対称の場合にはＹ、対称で
ない場合にはＮを設定する。

ＹミラーはトリムカットラインがＸ軸に対して対称であ
るか否かを示すフラグであり、対称の場合にはＹ、対称
でない場合にはＮを設定する。

ローティト量はトリムカットラインが原点に対して回転
対称となる場合のフラグであり、回転対称でない場合に
は０．９０″回転して得られる場合をＬｉ２Ｏ”回転し
て得られる場合を２．２７０　　°回転して得られる場
合を３として設定する。オフセット方向はトリムカット
ラインに対する工具４８の加工位置を示すフラグであり
、トリムカットラインの加工方向に対して工具４日が左
側を加工する場合にし、右側を加工する場合にＲを夫々
設定する。また、リバースは基準となるトリムカットラ
インの工具通路データを逆順に読むか否かを示すフラグ
であり、逆順に読む場合には￥１そのまま読み込む場合
にはＮを設定する。従って、第５図に示すトリム金型４
０．４２．４４および４６の各トリムカットライン３２
ａ乃至３２ｄの場合、トリムカフトライン３２ａの工具
通路データを基準とすれば、この場合のフラグレジスタ
５０は第６図に示すように設定される。

次に、工具４８に関する加工条件等の工具パラメータを
入力する（ＳＴＰ２１）。この場合、工具パラメータと
は、例えば、工具の種類、主軸回転数、送り速度、オフ
セット量、アプローチ円半径、ラップ長、連結長、加工
除外化等を示す。ここで、アプローチ円半径とは工具４
８による被加工物の削り取代を考慮して設定されるもの
であり、通常、使用する工具半径よりもやや大きめに設
定される。また、ラップ長とは、例えば、第７図ａに示
すように、素材５２を径の異なる工具４８ａおよび４８
ｂで加工する場合における各工具４３ａ、４８ｂの加工
開始点５４ａ、５４ｂ間の距離のことである。すなわち
、大径の工具４８によって素材５２を加工した後、前記
工具４８ａの加工開始点５４ａと同一の加工開始点５４
ｂから小径の工具４８ｂで加工を行った場合、素材５２
の加工面に筋状の削り残し部分５６が残存することがあ
る（第７図す参照）。従って、工具４８ｂの工具通路デ
ータを工具４８ａの工具通路データに対してラップ長ｌ
だけオーバラップするように設定しておけば、削り残し
部分５６の発生を最小限に抑制することが出来る。この
場合、前記ラップ長ｌは小径の工具４８ｂの工具径をｄ
とした場合、（ｄ＋ｌＯ）ｍ■程度に設定される。一方
、連結長とは工具によって加工すべき部位間の工具通路
を速送りするか否かを判定するための基準データであり
、通常、使用する工具径をｄとして（２ｄ　＋ＩＯ）ｗ
程度に設定される。さらに、加工除外化とは使用する工
具に対して設定される最大の加工量のことである。

以上のようにしてベーシックパラメータおよび工具パラ
メータを入力した後、工具通路データの算出を行う　（
ＳＴＰ２２）。

先ず、第２図Ｃにおいて、工具通路データの設定対象と
なるグループ３４．３６または３８の加工線データを読
み込むと共に（ＳＴＰ３０）、ステップ２０において人
力された当該グループの加工タイプを読み込む（ＳＴＰ
３１）。次に、ステップ６において設定した工具データ
を読み込み（ＳＴＰ３２）、第２図ｄ乃至ｆに示すフロ
ーチャートに基づき工具通路データの算出を行う（ＳＴ
Ｐ３３）。この場合、工具通路データの算出作業は第４
図に示すトリムカットライン３２ａを構成する各グルー
プ３４．３６および３８に対して夫々行われる（ＳＴＰ
３４）。

そこで、第２図ｄ乃至「に示すフローチャートに基づい
て工具通路データの算出方法を説明する。

先ず、加工タイプ（第５図参照）を読み込む（ＳＴＰ４
０）。次に、使用する工具が最初のものである場合（Ｓ
ＴＰ４１）　、第８図に示すトリムカットライン５８を
構成する加工線データをバッファに格納する（ＳＴＰ４
２）。次いで、第６図に示すフラグレジスタ５０から当
該グループの加工タイプに対する工具のオフセント方向
を求め（ＳＴＰ４３）、オフセット方向のフラグがＲの
場合、当該工具をその径の分だけトリムカットライン５
８の加工方向に対して右側にオフセットしく５ＴＰ４４
）　、また、オフセント方向がＬの場合、前記工具を左
側にオフセットする（ＳＴＰ４５）。そこで、当該工具
による干渉のない工具通路６０を求め（ＳＴＰ４６）　
、この工具通路６００両端部に工具のアプローチ用通路
６１およびリトラクト用通路６３を付加する。− 続いて、ステップ４６で求めた工具通路データとステッ
プ４２においてバッファに格納された加工線データとの
差を求め、これを削り残し加工代ｍとする（ＳＴＰ４７
）。そして、次の工具に対して工具通路６２（第８図す
参照）を求める。

この場合、ステップ４７で求めた削り残し加工代ｍが当
該工具の加工除外化よりも小さい場合には（ＳＴＰ４８
）、その部分の工具通路データの算出作業は行わず（Ｓ
ＴＰ４９）　、前記削り残し加工代ｍが加工除外化より
も大きい場合についてのみその工具通路データの算出作
業を行う。

以上のステップ４７乃至４９の作業をトリムカントライ
ン５８の全域について行った後（Ｓ　Ｔ　Ｐ２Ｏ）、当
該工具によるトリムカットライン５日に対する削り残し
加工代ｍ゛をステップ４２におけるバッファにトリムカ
ットライン５８の加工線データと置換して格納する（Ｓ
ＴＰ５１）。

次に、ステップ４７乃至４９で求めた工具通路６２の各
加工区域６２ａ乃至６２Ｃ（第８図す参照）の両端部を
ラップ長ｌたけ延長する（ＳＴＰ５２）。

このステップ５２の作業を全ての加工区域６２ａ乃至６
２ａ間に対して行った後（ＳＴＰ５３）、ステップ５２
においてラップ長ｌの付加された加工区域６２ａ、６２
ｂおよび６２ａ間の工具通路の長さを算出する　（ＳＴ
Ｐ５４）。この場合、当該工具通路長ｎがステップ２１
において設定された連結長よりも大きい時には（ＳＴＰ
５５）、隣接する加工区域６２ａ、６２ｂまたは６２ａ
間を連結して工具通路データを設定する（ＳＴＰ５６）
。なお、この連結された工具通路に対しては工具を速送
り制御するものとする。

ステップ５４乃至５６の工程を全ての加工区域６２ａ乃
至６２ｃに対して行った後（ＳＴＰ５７）、当該工具通
路６２の両端部に工具のアプローチ用通路６４およびリ
トラクト用通路６６を付加する。次いで、次の工具があ
る場合には（ＳＴＰ５８）その工具パラメータを読み込
み（ＳＴＰ５９）、ステップ４１からの工程を再び繰り
返す。

一方、加工する工具が終了した場合、当該グループに対
応する他の加工タイプがあるか否かを判別しく５ＴＰ６
０）、加工タイプがない場合には次のグループにおける
工具通路データの算出作業に移行する（ＳＴＰ３４）。

一方、他に加工タイプがある場合、その加工タイプを読
み込み（Ｓ　Ｔ　Ｐ６１）その加工タイプの工具通路デ
ータが既に算出されているが否かを判別する（ＳＴＰ６
２）。すなわち、例えば、第５図に示すトリム金型４０
．４２．４４および４６の中、いずれか１つのトリムカ
ットライン３２ａ乃至３２ｄの工具通路データが算出さ
れている場合、当該加工タイプのフラグレジスタ５０の
チェックを行う　（ＳＴＰ６３）。

そこで、当該加工タイプのオフセット方向がＬの場合（
ＳＴＰ６４）、既に算出されている工具通路データーの
中、オフセット方向がＬのものを探しく５ＴＰ６５）、
その工具通路データを読み込む（ＳＴＰ６６）。なお、
オフセット方向がＬとなる工具通路データが算出されて
いない場合には、ステップ４１からの工程に基づき工具
通路データを算出する。一方、オフセット方向がＲの場
合（ＳＴＰ６４）、既に算出された工具通路データの中
からオフセント方向がＲとなるものを探しく５ＴＰ６７
）、その工具通路データを読み込む（ＳＴＰ６８）。

次に、当該加工タイプのＸミラーのフラグがＹの場合（
ＳＴＰ６９）、ステップ６６または６８で読み込まれた
工具通路データのＸ座標の符号を反転する（ステップ７
０）。また、ＸミラーのフラグがＮの場合には前記Ｘ座
標をそのままとしておく。次に、ＹミラーのフラグがＹ
の場合（ＳＴＰ７１）　、前記工具通路データのＹ座標
の符号を反転する（Ｓ　Ｔ　Ｐ７２）　−ＶＥいて、ロ
ーティト４］のフラグを読み込み（ＳＴＰ７３）　、０
の場合にはそのままとし、１．２または３の場合前記工
具通路データを９０°、１８０ｏあるいは２７０’回転
させる　（ＳＴＰ７４．７５および７６）。最後にリバ
ースのフラグがＹの場合（ＳＴＰ７７）、工具通路デー
タの処理順を逆順に設定する（ＳＴＰ７８）。また、リ
バースのフラグがＮの場合、あるいはステップ７８の工
程を終了した場合、再びステップ６０に戻って他の加工
タイプがあるか否かを判別しく５ＴＰ６２）、ない場合
には処理を終了する。そして、第２図Ｃに示すステップ
４４に戻り、次のグループの工具通路データの算出作業
に移行する。

以上のように本発明によれば、工具径の異なる複数の工
具を順次用いて被加工物を加工する場合、前記被加工物
に設定した加工線に対して干渉しない工具通路を求め、
次いで、前記工具通路と前記加工線との間の削り残し加
工代を考慮して次に使用する工具による工具通路を求め
ている。そのため、複数の工具を用いて被加工物を加工
する際、各工具によって前記被加工物を効率的に加工す
ることが出来、従って、被加工物を加工するのに要する
時間を短縮することが出来る。また、各工具の工具通路
データは人手によらず自動的に設定することが出来るた
め、設定ミスを防止出来ると共にその設定時間を著しく
短縮することも可能である。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具通路データの作成方法を実施
するためのコンピュータ支援設計製造システムの概略構
成図、第２図ａ乃至ｆは本発明に係る工具通路データの作成方
法を示すフローチャート、第３図ａおよびｂは基準線およびトリムカットラインの
概念説明図、第４図は本発明に係る工具通路データの作成方法の説明
図、第５図は本発明に係る工具通路データの作成方法におけ
る加工タイプの説明図、第６図は本発明に係る工具通路データの作成方法におけ
るフラグレジスタの説明図、第７図ａおよびｂはラップ
長の概念説明図、第８図ａおよびｂは本発明に係る工具
通路データの作成方法の説明図である。ｌＯ・・・制御部　　　　　１２・・・ＣＰＵ１４・・
・ＲＯＭ　　　　　　１６・・・ＲＡＭ１８・・・イン
タフェース　２０・・・ハードディスク２２・・・磁気
テープ　　　２４・・・プリンタ２６・・・ディスプレ
イ　　２８・・・基準線３２３〜３２ｄ・・・トリムカ
ットライン３４．３６．３８・・・グループ４０．４２．４４．４６・・・トリム金型４８・・・工
具　　　　　　５０・・・フラグレジスタ５２・・・素
材　　　　　　５８・・・トリムカットライン６０．６
２・・・工具通路　　６１・・・アプローチ用通路６３
・・・リトラクト用通路６４・・・アプローチ用通路６６・・・リトラクト用通路ＦＩＧ、６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工具径の異なる複数の工具を順次用いて被加工物
を加工する際、前記被加工物の加工線に対して干渉しな
い工具通路を使用する工具に応じて設定し、次いで、前
記加工線と前記工具通路との間の加工残余量を求め、前
記加工残余量が次に使用する工具の加工量よりも多いか
否かを判別し、前記加工残余量が前記加工量よりも多い
部分について前記次に使用する工具に対する工具通路を
設定することを特徴とする工具通路データの作成方法。
（２）特許請求の範囲第１項記載の方法において第１の
工具に次いで前記第１工具よりも小径の第２の工具で被
加工物を加工する場合、前記第１工具の工具通路に対し
て設定される前記第２工具の工具通路の端部を前記第１
工具の工具通路に沿って所定長だけ延長してなる工具通
路データの作成方法。
（３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、加工
線と第１の工具通路との間の加工残余部分に対して設定
される第２の工具通路が離間する複数の工具通路として
設定される場合、前記複数の工具通路間の距離が所定長
以上あるか否かを判別し、所定長以上ある場合に当該工
具通路間を連結した工具通路を設定してなる工具通路デ
ータの作成方法。
（４）特許請求の範囲第３項記載の方法において、連結
された工具通路間は工具を速送り速度で走行させてなる
工具通路データの作成方法。
（５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１つ
に記載の方法において、連結された工具通路の両端部に
は前記工具通路に対して工具を当接させるアプローチ用
工具通路と前記工具通路から工具を離間させるリトラク
ト用工具通路とを付加してなる工具通路データの作成方
法。