WO1985002692A1 - Machining step determination method for automatic programming - Google Patents

Description

明 細 書

自励プ n ダ ラ ミ ン グに おけ る加工工程決定方法

技術分野

本発明は 自動プロ ダ ラ ミ ン グに おけ る加工工程の決定 方法にかか り 、 待に予め ド リ リ ン グ、 外形荒加工、 外形 仕上げ加工、 内径荒加工、 内径仕上げ加工、 端面加工な どの加工工程を加工順に メ モ リ に記 «さ せて お き 、 順次 加工躓に加工工程を メ モ リ か ら読み出 し 、 該加工工程が 素材彤状データ と最終邾品形状データ に基づいて最終 » 品を う る ために必要な加工工程か ど う かを判別 し て N C デー タ を作成す る加工工程決定方法に関す る 。

背最技術

グ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 画面を用いて対話形式に よ り データ を入力 し 、 設計図面か ら簡単な操作で N C テ ー プを作成す る 自動プロ ダ ラ ミ ン グ装置が実用化さ れて い る 。 こ の自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ装置に よ れば、 設計図面に 記載さ れて い る加工物の形状に沿 っ て対応す る操作盤上 の形状シ ン ポ リ ツ ク キ ー を おすだけ で加工形状を入力で き る 。 ま た 、 かか る 自励プロ グ ラ ミ ン グ装 aに よ ればそ の時々 の参考 と な る情報が画面に図形表示 さ れ、 し か も 日常語に よ る 問い掛けがあ る か ら該問い掛け に応じ て寸 法や各種デー タ を入力で き る 。 更に 、 N C テ ー プ作成に 必要な全データ が入ガさ れれば即座に素材形状や加工形 状 （仕上げ形状） が描かれ、 し かも N C データ の自動計 算が開始 さ れ、 かつ工具通铬が図形表示 さ れて N C テ ー - - プが作成さ れる 。 かかる 自動プロ ダ ラ ミ ング装置に よ る プ π ダ ラ ミ ン グ方法は具体的に説明する と 、 以下のステ > プか らな つている 。 すなわち、

( 1 ) 素材の材質の遷択ステタ プ、

( 2 ) 図面形式の遷択ステツ プ、

( 3 ) 素材形状と寸法の入力ス テ ッ プ 、

( 4 ) 加工彤'状と寸法入力のス テ タ プ、

( 5 ) 機械原点と タ レ ツ ト位置入力ス テ ッ プ、

( 6 ) 加工工程の遷択ステツ プ、

( 7 ) 工具の還択ステツ プ、

( 8 ) 加工範囲や切削条件の決定ス テ ツ プ、

( 9 ) 工具通铬の計算ス テ タ プ 、

よ り な り 噸次必要なデータ を入力して最終的に N Cデ一 タ （ N C テ ープ） が作成される 。

尚、 素材形状と その寸法入カステツ プに お い ては、 グ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に素材形状と そ の寸法入力 用の画像が表示されるか ら、 該表示された内容をみなが ら素材形状及びその寸法値や基準線の位置を入力する。

すなわち、 旗削加工の素材形状を大 ¾!する と丸棒か、 穴 あき丸棒か、 特殊形状素材であ るか ら それ らの絵と メ - ュ 一番号が表示され、 表示された素材形状のなかか ら 1 つ の素材形状を メ ニ ュ ー番号で選択し 、 しかる後素材形 状の長さ Lや太さ D 、 穴径 D。、 基準線位置 Z P の寸法値 を入力すれば素材彤状と寸法値の入力が終了する 。

又、 ステ ツ プ（6)〜 (8)は最終仕上げ形状が得 られる迄繰

O PI り 返さ れ る 。 すな わち 、 加工工程遷択のス テ タ プに なれ ば、 グ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に加工工程選択のた めの問い掛けが表示 さ れ る か ら 、 ど の加工工程を行 う か に応じ て画面に表示 さ れて い る所望の加工工程名称を入 力す る 。 つ いで、 上記入力 し た加工工程に使用 さ れ るェ 具、 入力 し た加工工程に おけ る切削条件、 切削方向並び に切削領域を入力す る 。

し か る後、 同一工具で別の領域を切削する場合に は そ の旨を入力す る と 共に 、 切削方向 と 該領域を入力す る 。 —方、 同一工具で別の領域を切削す る必要がな ければそ の旨を入力す る 。 以上に よ り 、 第 1 の加工工程の加工に 必要な データ を入力 し終われば最終部品形状 （仕上げ形 状） を得る た めに別の加工工程が必要か ど う かを ォ ペ レ ータ が判断し 、 必要で あればそ の旨を入力す る 。 そ し て 、 以後阛様に加工工程の選択、 使用工具データ の入力、 切 削条件、 切削方向、 切削領域の入力を仕上げ形状が得 ら れ る 迄行え ば、 全データ が入力 さ れた こ と に な り 以後 自 動プ ロ ダ ラ ミ ン グュユ タ ト は入力 さ れた データ に基づ い て N C データ を作成す る と 共に工具通路軌跡を ダ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に表示し て プロ グ ラ ミ ン グが終了 す る o

以上の よ う に 、 従来の N C データ 作成方法に おいて は 、 素材形状や仕上げ形状入力後に 、 プ ロ グ ラ マ の判断に よ り ど の領域を ど の加工工程で、 ど の切削方向に工具を移 動さ せて加工す る かを决定す る と 共に 、 加工工程

決定し、 該加工工程順に必要なデータ を入力している 。 かかる従来方法に よればプロ グ ラ マが自由に加工工程頗 序や加工領域な ども設定でき る ため融通性に富んでい る しかし 、 プロ グ ラ マの判断を相当必要とするためプロ グ ラ ミ ン グ操作が複雑とな り 、 ミ スが発生しやすく 、 しか も プ π ダラ ミ ン グ時間が長く な る欠点 ·がある 。

以上か ら、 本発明の自的-は加工工程頫序を 自動的に決 定で き る 自動プロ ダ ラ ミ ン グに おけ る加工工程の決定方 法を提供する こ と で あ る 。

本発明の別の目的は素材形状や最終都品形状か ら加工 工程順序、 加工工程の切削方向や加工領域な どを 自動的 に決定で き る 自動プロ ダ ラ ミ ン グにおけ る加工工程の決 定方法を提供する こ と で あ る 。

発明の開示

本発明は予め樣準的な加工工程順序を メ モ リ に記億さ せてお き 、 素材形状と最終部品形状を入力後、 前記加工 工程順に加工工程名を メ モ リ よ り 読み出し 、 素材形状と 最終部品形状に基づいて該加工工程が必要かど う かを判 別し 、 必要でなければ次の加工工程を メ モ リ か ら読み出 して同様の判別処理を行い、 必要であれば素材形状と最 終部品形状とか ら該加工工程の切削範囲や切削方向を決 定し た後、 次の加工工程をメ モ リ か ら読み出して同様の 処理を行って N C データ を作成する 自動プロ ダ ラ ミ ン グ におけ る加工工程の決定方法である 。

図面の簡単な説明 _ 第 1 図は操作盤の構成図、 第 2 図は従来方法を説明す る ため の表示例説明図、 第 3 図は従来の切削方向の入力 説明図、 第 4 図は従来の加工領域の入力説明図、 第 5 図 は同一工具に よ り 切削する場所が 2 以上あ る場合の説明 図、 第 6 図及び第 7 図は従来の加工工程データ入力法説 明図、 第 8 図は本発明の実施例ブロッ ク 図、 第 9 図は本 発明の処理の流れ図、 第 1 0 図は本発明の加 工程決定 方法説明図、 第 1 1 図は ド リ リ ン グ の切削条件説明図で め る 。

発明を実施する ための最良の形筋

本発明を説明する前に、 本発明がよ り ょ く 理解される よ う に従来の自動プ ロ グ ラ ミ ン グ方法を第 1 図乃至第 5 図を参照して説明する 。 尚、 本発明は以下の従来方法に お け る ス テ ツ プ（6)、 （10)、 （11)、 （13の処理方法を改善する も ので あ る 。

第 1 図は 自動プロ ダ ラ ミ ン グ機能付き N C装置に.使用 さ れる操作盤の構成図であ り 、 大別する と （ a ) 操作盤

1 0 1 を 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グュ - ッ ト 用 と し て用 い る か ( F A P T モ ー ド と い う ） あ る い は N C ュ ユ タ ト用 と し て用い るか （ N C モー ド と い う ） の選択情報を出力する 二者択一選択キー群 1 0 l a と 、 （ b ) 自動プ π グ ラ ミ ン グ ュ ニ タ ト用 と して用い られる キー群 1 0 1 b と 、

( e ) N C ュ -タ ト用 と して用い られる キー群 1 0 1 c と 、 （ d ) デー タ 入出力装置を 自動プ ロ グ ラ ミ ン グュ - 、" ト あ る いは N Cュ -ッ ト のいずれかに接綺するかを S

, OMPI - _ 択す る I Z O選択キー群 1 0 I d と 、 （ e ) 自動プロ グ ラ ミ ン グュ -、タ ト と N C ュ -タ ト に共通に用い られ る デ —タ 入力キ ー群 1 0 1 e を有して い る 。

二者択一キ ー 1 0 1 a は ラ ン プ付き の F A P T キ ー 1 0 1 a — 1 と ラ ン プ付き の N C キ ー 1 0 1 a — 2 を有 し 、 F A P T キ ー 1 0 1 a — 1 を押す と F A P T モ ー ド にな り 、 操作盤 1 0 1 は 自動プ π ダ ラ ミ ン グュユ タ ト 用 と し て動作し 、 キー群 1 0 1 c は押し て も 無効にな り 、 又データ入力キ ー群 1 0 1 e は自動プロ ダ ラ ミ ン グュ - タ ト用 と し て動作する 。 一方、 N C キ ー 1 0 1 a — 2 を 抻す と N C モ ー ド に な り 、 操作整 1 0 1 は ュ ニ タ ト 用 と し て動作し 、 キ ー群 1 0 1 b は押して も 無効に な り 又データ 入力キ ー群 1 0 1 e は N C ュ - タ ト 用 と し て動 作す る 。 自動プロ ダ ラ ミ ン グのためのキ ー群 1 0 1 b は 自動プロ ダ ラ ミ ン グに おけ る種々 の状態を セ タ ト する状 態セ ッ ト キ一 1 0 1 b — 1 〜 ： L O l b — 6 、 作業指示キ ― 1 0 l b 7 〜 ： 1 0 1 b — 1 0 、 N C加工データ を 自 動プロ グ ラ ミ ン グュ -タ ト か ら N C ュ -ッ ト へ転送す る ため の転送キ ー- 1 0 1 - 1 1 を有し て い る 。 尚、 状態 セ タ ト キ一で あ る B A C K キー 1 0 1 b — 1 はデータ 入 力 し て い る と き カ ー ソ ル を戻すためのキ ー、 W I D E キ 一 1 0 l b — 2 は表示を拡大す る ためのキ 一 ' ' で あ り 作業指示キ ーの う ち R O キ ー 1 0 1 b — 7 は 自動プロ グ ラ ミ ン グ開始 と 次のス テ タ プへの移行を指示す る キ ー、 R 1 Φ - 1 0 l b — 8 は F A P T モ ー ド時に画面に表示 さ れて い る 入力内容を修正す る と き な ど に押さ れ る キ ー R 2 キ ー 1 0 1 b — 9 は材質フ ァ ィ ル ゃツ ー リ ン グ フ ァ ィ ル の入出力な ど に用い られ る キ ー 、 R 3 キ ー 1 0 l b 一 1 0 は途中で 自動プロ ダ ラ ミ ン グ を打ち切 り た い と き な ど に押さ れ る キ ーであ る 。 N Cュ ニク ト 用 のキ ー群 1 0 1 c は種々 の機能キ ー 1 0 1 c — 1 〜 1 0 1 c — 6 画面のペ ー ジ切替キ ー 1 0 1 c — 7 〜 1 0 1 c — 8 、 力 一ソ ル移動キ ー 1 0 1 c — 9 、 1 0 1 c — 1 0 、 お よ び 作成さ れた N C 'デ ー タ に基づいて N C制御を開始さ せ る ス タ ー ト キ ー 1 0 1 c — 1 1 を有し て い る 。 尚、 O F S E T キ ー 1 0 1 c — 1 は オ フ セ ッ ト 量の表示 と 設定に用 い られ、 P O S キ ー 1 0 1 c — 2 は現在位藿表示に 、 P R G R Mキ ー 1 0 1 c — 3 は プ ロ グ ラ ム の内容を表示 あ る いは現在実行中のブ ロ ジ ク と 次の ブ ロ ッ ク を表示 さ せ る た め に 、 P A R A Mキ ー 1 0 1 c — 4 は パ ラ メ ー タ の表示 と 設定のた め に 、 A L A Mキ ー 1 0 1 c — 5 は ァ ラ ー ム の内容表示のた めに ' · · ' 使用 さ れ る 。 1 0 選択キ ー群 1 0 1 d は F A P T モ ー ド及び N C モ ー ド い ずれのモ ー ド に お いて も 有効であ り 、 データ入出力装置 を 自動プ π ダ ラ ミ ン グュ -ッ ト に接繞す る ための F A P Tキ ー 1 0 1 d - 1 と データ 入出力装置を N Cュ ユ タ ト に接铳す る ための N C キ ー 1 0 1 d — 2 を有し て い る 。 デー タ 入力用キ ー群 1 0 1 β は 、 四則演算や関数演算の 実行に用い られ る キ ー群 1 0 1 e — 1 と 、 部品形状及び 数値、 ア ル フ ァ ぺ ッ ト の入力に用い られ る シ ン ボ リ タ ク - - キー群 1 0 1 e — 2 と 、 各キ ー のキー トタ プ右下に表示 されている ア ル フ ァ ぺ ッ ト入力に際して押される シ フ ト キー 1 0 1 e — 3 を有している 。 なお、 シ ン ボ リ タ ク キ 一は 自動プロ ダ ラ ミ ン グ のス テ タ プに応じて形状入力用 ある いは数値入力用 と して機能する 。

(1)さ て 、 卩 丁 キ ー 0 1 a — l を押し て F A P T モー ドに し、 しかる後 R O キ一 1 0 1 ー 7 を押せばグ ラ フ ィ タ ク画面に第 2 図 （ A ) に示すよ う に 自動プ ロ グ ラ ミ ングのス テ ッ プを選択する ための酉像が表示される。 こ の状態で数镲 1 キーを押して、 N Lキーを押せばダ ラ フ ィ タ ク画面に第 2 図 （ B ) に示すよ う に素材の材質.を 示す名称と そ の メ ニ ュ 一番号が表示され、 かつ材質の問 いかけ文が表示さ れる 。 こ れに よ り 、 素材の材質がア ル ミ ユ ウ ムであれば該ア ル ミ ユ ウ ム に対応する メ ュ ュ 一番 号 4 を シ ン ポ リ タ ク キーを用いて入力し、 ついで N Lキ 一を押せば素材の入力が終了する 。

(2)ついで、 R O キー 1 0 1 b — 7 を押せばグ ラ フ イ タ ク 画面に第 2 図 （ C ) に示すよ う に図面形式を示す 4 つ の図面と そ の メ ニ ュ ー番号 1 、 2 、 3 、 4 とが表示さ れ、 かつ座標系選択の問い掛けが表示される。 すなわち、 旋 削加工の堪合には設計図面は書き方に よ り 、 第 1 象限、 第 2 象限、 第 3象限および第 4 象限の 4 種類の座標系の いずれか 1 つ の象限に記載さ れて い る ので 、 図形表示画 面には、 それぞれの座標系をあ らわす図と と も に、 対応 す る象展を表わす数字 1 、 2 、 3 及び 4 と い う メ ニ ュ ー - - 番号を添えて表示する 。 しかる後、 問い掛けに応じて設 計図の部品が表現されてい る象限に対応する メ - ュ 一番 号を入力し 、 ついで N Lキーを押せば座標系が選択さ れ 0

(3)座標系の選択が終了して R O キー 1 0 1 b — 7 を押 せばグ ラ フ ィ ッ ク 画面には第 2 図 （ D ) に示す よ う に素 材形状と その寸法入力用の画面が表示さ れ、 該表示さ れ た内容をみながら素材形状及びその寸法値 L , D , D。や 基準線 Z P の位置を入力'する 。 すなわち、 旋削加工の素 材形状を大別する と丸棒か穴付き棒か、 待珠形状 （特殊 素材） で あ る か ら そ れ ら の絵と メ -ユ ー番号が第 2 図

( D ) に示すよ う に表示され、 表示さ れた素材形状のな かか ら 1 つ の素材形状を メ ニ ュ ー番号で選択し 、 しかる 後素材形状の長さ Lや太さ D 、 穴径 D₀、 基準線位置 Z P の寸法値の問い掛けに従って これ ら寸法を入力すれば素 材形状と寸法値の入力が終了する 。

(4)素材形状と その寸法値を入力して 、 R O キー 1 0 1 b — 7 を押せばグ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に座標軸 と素材形状 （点線） が描画され、 かつ加工形状 （部品形 状） の閼いかけ文が表示さ れる 。 従って該問い掛けに応 じ て設計図面をみなが ら部品形状通 り に形状シ ン ボ リ タ ク キ ー （ t 、 ―、 4 、 —、 Z 、 \ 、 z、 \ 、 ^ 、 ^ で示 されたキー） 、 面と り 部を示す C キー、 溝部を示す G キ 一、 丸みずけ を示す Rキー、 ねじ部を示す Tキー、 ぬす み部を示す N キーを操作して部品形状を入力する。 尚、

O PI - - 部品形状の 1 つの要素を形状シ ン ポ リ タ ク キーを押して 入力する毎に該要素の寸法の問い掛けが表示され、 該問 い掛けに応じて設計図面か らひろ つた寸法を入力する。 全要素の ¾品形状と寸法の入力が終了すれば入力された¾品形状及び寸法に応じて加工部品の形状が第 2 図 （ E ) 実線に示すよ う にグ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に表示 される。 ' -

(5)しかる後、 R O キ ー 1 0 1 b — 7 を押せば画面に第 2 図 （ F ) に示すよ う に加工形状と タ レタ ト と機械原点 の位置関係図が表示され、 かつ N C データ 作成に必要と な る機械原点と タ レツ ト旋回位置の問い掛けが表示さ れ る。 そ し て 、 該問い掛けに応 じ て形状シ ン ボ リ ッ ク キ ー よ り 所定の数植を入力すれば機械原点と タ レ 、ジ ト旋回位 置の入力が終了する 。

(6)機械原点と タ レツ ト旋回位置の入力が終了すればグ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に第 2 図 （ G ) に示すよ う に加工工程遷択のための問い掛けが表示さ れる。 すなわ ち、 1 つ の部品を旋盤で加工する と き加工工程は（a)セ ン タ ¾ ミ 、 （b) ド リ リ ン グ 、 （c)外形-荒加工、 （d)内径荒加工、 (e)外彤中仕上げ加工、 （f)内径中仕上げ加工、 （g)外形仕上 げ加工、 （h)内径仕上げ加工、 （i)溝切 り 、 ϋ)ねじ切 り な ど があ る か ら 、 これ ら加工工程名称がメ ニ ュ ー審号と と も に表示される 。 従って、 どの加工工程を行 う かに応じて 画面に表示されている所望の加工工程名称を メ - ュ 一番 号で入力し 、 N Lキーを押す。 -

(7)ついで、 上記入力し た加工工程の加工に使用すべき 工具の問い掛けが第 2 ® ( H ) に示すよ う に表示さ れる か ら、 該問い掛けに応じて工具番号、 工具位置補正番号、 該工具の刃先半径 R N 、 切 り 刃角 A C 、 刃先角 A N 、 仮 想刃先位置 X N 、 Z N 、 タ レ ク ト への工具取 り 付け法な どのデータ を入力する 。

(8)使用工具デー タ の入力が終了すればグ ラ フ イ タ ク デ イ ス プ レ イ 画面には第 2 図 （ I ) に示すよ う に入力し た 加工工程を加工する ため の切削条件の問いかけ文が表示 され、 該問い掛けに応じて ク リ ア ラ ン ス量 C X、 C Z 、 仕上げ代 T X、 Τ Ζ 、 切 り 込み量 D 、 戻し逃げ量 U 、 切 酎速度 V、 送 り 速度 F l 、 F 2 、 F 3 な どの切削条件を 入力する 。

(9)切削条件の入力が終了すればグ ラ フ イ ツ ク ディ ス プ レ イ 画面には第 2 図 （ J ) に示すよ う に加工工程の切削 方向の問いかけ文が表示さ れる 。 こ の切削方向の入カス テ タ プは )第 3 図 （ A ) に示すよ う に一 X方向に向けて 工具を移励させて加工する のか、 （b)第 3 図 （ B ) に示す よ う に一 Z方向に向けて工具を移動させて加工するのか、 あ る いは（c) + X方向、 （d) + Z方向に向けて工具を移動さ せて加工する のかを決定する ス テ ツ プであ り 、 （a)の場合 には形状シ ン ポ リ ツ ク キーの う ち キーを押し 、 （b)の塲 合には キーを、 （c)の塲合には † キーを、 （d)の場合には

—キーを押して切削方向を入力する 。

(1«切削方向の入力が終了すればグ ラ フ イ ク ク デイ ス プ - - レ イ 画面に前記入力した加工工程に よ り 加工する領域

(加工領域） 決定のための図形が第 4 図に示すよ う に表 示される。 すなわち、 画面には素材形状、 カ ー ソ ル 、 加 ェ領域の問いかけ文がな どが表示される。 尚、 カー ソ ル は加工形状に沿って 2 つ表示され、 一方は加工領域の始 点を入力する ために 、 ま た他方は加工領域の終点を入力 するために用い られる 。 ま た最終都品形状は実線で、 素' 材形状は点線で表示される 。

従って、 まず R l キー 1 0 l b — 8 を押して カ ー ソ ル C 1 、 C 2 を加工領域の始点と終点に位 ¾決めする。 尚 B A C Kキー 1 0 l b — 1 がオ フ （消灯） しているかォ ン （点灯） しているかに よ り 、 カ ー ソ ルを ¾ S形状に沿 つて前進及び後退させる こ と ができ る。 始点及び終点の 入力が終了すれば前記加工工程において ど こ を加工する のかを形状シ ン ポ リ ツ ク キーを用いて入力する 。 すなわ ち、 始点及び終点か らみた加工領域の方向を形状シ ン ポ リ タ ク キーを用いて入力すれば第 4 図 （ A ) 、 （ B ) 、 ( C ) に示すよ う に 2 つ の直線 L x 、 L z と素材形状と 最終部品形 とで囲まれた斜線部が加工領域と して認識 される 。

(11)加工領域の入力が終了する と グ ラ フ イ タ ク デ ィ ス プ レ ィ 画面には該入力した加工領域部分を削 り 取ったあ と の残：り の素材形状が表示され、 同時に前記入力し た工具 と同一工具で別の領域を切削するかの問いかけ文が表示 される 。 同一工具で別の領域を切削す る場合に は そ の旨を入力 す る （数値 1 キ ー と N L キ ー を おす） と 共に 、 切削方向 と 該領域を入力す る 。 た と え ば、 第 5 図に示す よ う に溝 加工工程が 2 餹所 （ G l 、 G 2 部分） あ る場合に おいて 、 それぞれ同一の工具で溝加工す る場合に は、 溝部 G 1 の 加工領域'データ 入力後、 数値 1 キ ー と N L キ ー を押し 、 しか る後溝部 G 2 の加工領域データ を入力す る 。

一方、 同一工具で別の領域を切削す る必要がな ければ 数値 0 キ ー と N L キ ー を押す。

(1 以上に よ り 、 第 1 の加工工程の加工に必要なデー タ を入力 し終われば最終部品形状を得る ために別の加工ェ 程が必要か ど う か を オ ペ レ ータ が判断し 、 必要で あれば

R O キ ー 1 0 l b — 7 を押す。 こ れに よ り 第 2 図 （ A ) に示す よ う に 自動プロ ダ ラ ミ ン グのス テ ツ プを選択す る ための画像がグ ラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に表示 さ れ る 。 し か る後、 4 キ ー と N L キ ー を押し て 「加工定義ス テ ク プ」 を選択すればグ ラ フ イ タ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に 第 2 図 （ G ) に示す加工工程遷択のた め の問い掛けが表 示さ れる 。 以後、 同様に加工工程の選択、 使用工具デー タ の入力、 切削方向、 加工領域の入力を全加工工程に対 し て行え ば、 最終部品形状を う る に必要な全デー タ が入 力 さ れた こ と に な り 以後自動プロ グ ラ ミ ン グュ -ッ ト は 入力 さ れたデー タ に基づいて お C データ を作成す る と 共 に工具通路軌跡を グ ラ フ イ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に表示 し て プ ロ ダ ラ ミ ン グが終了す る 。 以上が、 従来の自動プ

CMPI - ロ グ ラ ミ ン グ方法の詳細である 。

さ て、 素材形状が第 6 図の点線で示された形状であ り . 最終部品形状が第 6 図の実線で示される彤状である場合 には、 従来ある オ ペ レータ は（a)領域 A 1 を、 工具を一 X 方向に移動させて端面荒加工し、 ついで（b)ェ具を一 Z方 向に移動させて領域 A 2 を外形荒加工し、 （c)しかる後領 域 A 3 を ド リ リ ン グ し 、 （d) ド リ リ ン グ後工具を一 Z方向 に移励させて領域 A 4 を内径荒加工し 、 （e)以後端面仕上 げ、 外径仕上げ、 内径仕上げして最終 ¾品を う る よ う に 必要なデータ を入力する。 しかし 、 別のオペ レータ は上 記と は異な る加工のしかたを想定して 要なデ タ を入 力する 。 た と えば、 第 7 図に示すよ う に、 （a)ま ず工具を 一 Z方向に移動させて領域 A 1 ' を外径荒加工し、 0>)つ いで、 工具を一 X方向に移動させて領域 A 2 ' の端面荒 加工し 、 （c)ついで領域 A 3 ' を ド リ リ ン グし 、 （d) ド リ リ ング後工具を一 Z軸方向へ移動させて領域 A 4 ' を内径 荒加工し、 （e)以後外径仕上げ、 端面仕上げ、 内径仕上げ して最終部品を得る よ う に必要なデータ を入力する。 と こ ろで、 上—記両オ ペ レータ に よ る別々のデータ入力法で あ っても 、 N C データ は異なるが同一の部品を得る こ と がで き る。 换言すれば、 加工工程順序がど う であれ同一 の部品を得る こ とができ る 。 従って、 旋削加工の標準的 な加工工程曜序を メ モ リ に登録しておき 、 素材形状と镩 品形状入力後に順次加工順に加工工程名を メ モ リ か ら読 みだ して該加工工程が必要かど う かを素材形状と ¾品彤

( OMPI - - 状と を用いて 自動プロ グ ラ ミ ン グュ -ジ ト に判断させ、 必要であれば該加工工程におけ る必要なデータ を作成す る よ う に構成で き る 。 そ して、 該加工工程におけ る加工 領域は素材形状と郎品形状とか ら 自動的に作成でき 、 又 切削方向は予めチ ヤ タ ク に接近する方向であ る と約束し ておけば該約束か ら 自動的に加工工程におけ る必要なデ ータ を作成でき る 。

本発明は以上の点を考慮して 自励的に最終部品形状を 得るに必要な加工工程を決定し、 かつ加工工程に'おけ る 加工領域や切削方向を決定する加工工程の決定方法であ る 0

第 8 図は本発明の自動プ π ダラ ミ ン グ装置の実施例ブ ロ タ ク 図、 第 9 図は本発明にかかる処理の流れ図であ る

2 0 1 は不揮発性のメ モ リ であ り 、 該メ モ リ には予め加 ェ工程順に加工工程名称 （ コ ー ド名） と 、 加工工程数 P が記億さ れてい る 。 尚、 加工工程順序はた と えば （ 1 ) 端面荒加工、 （ 2 ) 外径荒加工、 （ 3 ) ド リ リ ン グ加工

( 4 ) 内径荒加工、 （ 5 ) 端面仕上げ加工、 （ 6 ) 外径 仕上げ加工—、 （ 7 ) 内径仕上げ加工、 （ 8 ) 溝加工、

( 9 ) ねじ加工の順序であ り 、 加工工程数 P は 9 であ る ， 2 0 2 は グ ラ フ ィ タ ク デ ィ ス プ レ イ 装置、 2 0 3 は プ ロ セ ク サ 、 2 0 4 制御プ ロ グ ラ ム を記億する R O M 、

2 0 5 は操作盤 1 0 1 (第 1 図参照） か ら入力されたデ —タ 、 処理結果、 作成さ れた N C データ を記 ¾する R A M、 2 0 6 は作成さ れた N C データ を紙テ ープ、 バブル

OMPI カ セ タ ト な どの外部記慷媒体 2 0 7 に出力する N C デー タ 出力装置で あ る 。

操作 S 1 0 1 か ら、 従来方法と同捸にグ ラ フ イ タ ク デ イ ス プ レ イ 固面と対話的に材質、 設計図面の形式、 素材 の形状と そ の寸法被、 部品形状と そ の寸法値、 機械原点 やタ レタ ト旋回位釁を入力して R A M 2 0 5 に記億する 。 なお、 第 1 0 図実線に示す ¾品形状 P Fは形状シ ン ボ リ タ ク キ ー及びア ル フ ァ ベ タ ト キ一を

→ i→ G→ I→ τ — i

の順序で抻圧する と共に、 各形状シ ン ポ リ タ ク キ ー及び アル フ ァ ベ タ ト キ一が押さ れる毎に部品形状要素の寸法 値を入力する と い う ス テ ッ プで入力される。 但し、 Gは 溝部である こ と を意味し、 τ はねじ部である こ と を意味 する 。 又、 以後の説明では図面形式と して第 2 図 （ C ) におけ る メ ニ ュ ー番号 1 が遘択され、 素材形状は丸棒で あ る と る 。

つ いで 、 プ ロ セ タ サ 2 0 3 は 1 — i と し て 、 第 i 加工 工程名称を不揮発性メ モ リ 2 0 1 か ら読み出して、 デコ ー ドす る 。 - .

第 i 加工工程が端面荒加工であれば、 プロ セ ッ サ 2 0 3 は最終部品形伏の + Z軸方向最大値 Z_{ma x}を部品形状デ —タ か ら求め、 Z_m,_x と既に入力さ れてい る素材の Z ¾方 向寸法値 L と の大小を判別する 。

上記比較の結果、

L > Z— であれば、 端面荒加工を最終部品形状を得るに必要な加 ェ工程と判断して、 該加工工程名称を グ ラ フ イ ツ ク ディ ス プ レ イ 圃面に表示する と共に、 使用工具の問いかけ文

(第 2 図 （ H ) 参照） を従来方法と同搛に表示する 。 こ れに よ り プ ロ グ ラ マ は グ ラ フ イ タ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に 表示された加工工程名称を参照して使用工具データ を入 力する 。 使用工具デー タ の入力が終了すればグ ラ フ イ タ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に切削条件の問いかけ文 （第 2 図

( I ) 参照） が従来方法と同棣に表示され、 こ れに よ り プ π グ ラ マ は切削条件を入力する。 尚、 使用工具、 切削 条件は 自励的に決定する こ と も で き る 。

切削条件の入力が終了すれば、 プ ロ セッ サ 2 0 3 は Z

= Z_{m a )t} の直線 L 1 と素材形状 B P で囲まれた領域 A 1

(第 1 0 図 （ A ) 参照） を端面荒加工に よ る切削領域で あ る と認識し 、 又チ ヤ ッ ク方向 （一 X軸方向） を切削方 向 と し て R A M 2 0 5 に記億する 。 尚、 該切削領域部分 A 1 を除去し た残 り の形状が素材形状と な り 、 該素材形 状が点線で、 又部品形状が実線で第 1 0 図 （ B ) に示す ょ に表示さ れる 。—

しかる後、 ある いは Z_{m ax} = Lで端面荒加工が不要の と き 、 プ ロ セ ッ サ 2 0 3 は

の演算を行い、 つ い で

i > P

か ど う かを判別する 。 そ して、 i 〉 Pであれば予め登録してあ る全加工工程 につ いて 、 そ の必要性及び必要なデータ の作成処理が終 了したも の と して、 プロ セ タ サ 2 0 3 は以後 N C データ 作成処理を行う 。

一方、 i ≤ Pであればプロ セ タ サ 2 0 3 は不揮発性メ モ リ 2 0 1 か ら第 i 加工工程名称を読み出して、 デコ ー ドする 。

第 i 加工工程が外径荒加工であればプロ セ タ サ 2 0 3 は R A M 2 0 5 に記像されてい る部品形状データ を チ ： Γ タ ク レ、 外径彤状が存在すれば、 外径荒加工を最終部品 形状を得るに必要な加工工程である と判断し、 該加工ェ 程名称を表示する と共に使用工具の問い掛け文を表示す る 。 プロ グ ラ マ が使用工具データ を入力すれば、 次に切 削条件の問い掛け文が表示され、 同様に切削条件を入力 する。 尚、 外径形状が存在するかは端面の X方向最大像

X_max (第 1 0 図 （ B ) 参照） を部品形状データ よ り 求め 該 X_mex と素材の X方向寸法値 D と の大小を判別する こ と に よ り 行 う 。 すなわち、 D 〉 X_maxであれば外径彤状が存 在し 、 外径加工が必要とな -り 、 D = X _{m β x}であれば外径形 状は存在せず外径加工は不 、要と な る 。

しかる後、 プロ セ タ サ 2 0 3 は素材外径線と部品外径 線とで囲まれた領域 A 2 (第 1 0 図 （ B ) 参照） を外径 荒加工に よ る加工領域と し、 又チ ヤ ッ ク方向 （ 一 Z方向） を切削方向と し て R A M 2 0 5 に記億する。 尚、 該加工 領域部分 A 2 を除去した残 り の彤状がグ ラ フ イ ツ ク ディ ス プ レ イ 画面に第 1 0 図 （ c ) に示すよ う に表示さ れる。 ただ し 、 点線部分は素材形状であ る 。

つ いで 、 プ ロ セ タ サ 2 0 3 は の演算を行って、 i を 1 增加する と共に

i > P

か ど う かを判別する 。 i ≤ Pであればメ モ リ 2 0 1 か ら 第 i 加工工程名称を読み出してデコ ー ドする 。

- 第 i 加工工程が ド リ リ ン グ加工であれば、 部品形状が 内径形状を含むか ど う かを判別する。 内径形状を含んで いれば ド リ リ ン グ加工が必要である と判断し 、 該加工ェ 程名称を表示する と共に使用工具の問い掛け文を表示す る。 そ して、 前述と 同様に使用工具データ 、 切削条件を 入力すれば、 プ ロ セ ッ サ 2 0 3 は グ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に第 1 0 図 （ D ) に示すよ う に ド リ リ ン グ加工 に よ り 削られる部分を除去し た素材形状を表示する 。 尚、 ド リ リ ン グ加工におけ る切削条件は第 1 1 図を参照する と ク リ ア ラ ン ス量 C 、 切 り 込み量 D 、 主軸回転数 N 、 送 り 速度 F で あ る 。

又、 内径形状が存在するかは端面の X方向最小値 X_m , _n (第 1 0 図 （ C ) 参照） を部品形状データ よ り 求め、 該

X_{m i n}が 0 に等 し い力 > ど う か を チ エ ツ ク す る こ と に よ り 行 う 。 すなわち、 X_{m i n} 〉 0 であれば内径形状が存在し 、 ド リ リ ン グ加工が必要と な り 、 X_{m i n} - 0 で あれば内径形状 は存在せず ド リ リ ン グ加工は不必要と な る 。

/ '： ΜΡΙ

^!■ ' ド リ リ ン グ加工のためのデータ入力が終了すれば、 あ る いは ド リ リ ン グ加工が不要であればプロ セッ サ 2 0 3 は の演算を行って i を更新する と共に

i > P

かど う かを判別する。 i ≤ Pであればメ モ リ 2 0 1 か ら 次の第 i 加工工程名称を読み出して、 デコ ー ドする 。

第 i 加工工程が内径荒加工であれば、 プロ セ タ サ 2 0 3 は部品形状データ をチ ッ ク し 、 品最終彤状が内径 形状を含んでいれば内径荒加工を最終 ¾品形状を得るた めに必要な加工工程であ る と判断し 、 該加工工程名称を 表示する と共に使用工具の問い掛け文を表示する。 加工 工程名称を参照して使用工具データ を入力すれば切削条 件の問い掛け文が表示されるか ら問い掛けに応じて切削 条件を入力する 。

しかる後、 プロ セ タ サ 2 0 3 は素材内径線と 内径形状 と で囲まれた領域 A 3 (第 1 0 図 （ D ) 参照） を内径荒 加工に よ る切削領域と し、 ま たチ ャ ク方向 （一 Z方向 ) を切削方向 と して R A M 2 0 5 に記懞する。 又、 プ π セ ッ サ 2 0 3 は切削領域 A 3 を除去し た残 り の彤状を ダラ フ イ ツ ク デ ィ ス プ レ イ 画面に表示する 。

内径荒加工のためのデータ が終了すれば、 あ るいは内 径荒加工が不要であればプロ セ タ サ 2 0 3

i + 1 → i の演算を行 っ て i を更新す る と 共に 、

i > P

か ど う かを判別す る 。 i ≤ P で あればメ モ リ 2 0 1 力 ら 次の第 i 加工工程名称を読み出 し てデ コ ー ドす る 。 そ し て 、 以後同搛に第 i 加工工程が最終镩品を得る ために必 要か ど う かの判別処理、 必要で あれば該加工工程の実行 に用 い られ る工具のデータ や切削条件の入力、 加工領域 と 切削方向の 自動作成処理を行 う 。

尚、 溝加工が必要か ど う かは部品形状データ に G コ ー ドが含ま れて い る か ど う かを判定す る こ と に よ り 、 又ね じ切 り 加工が必要か ど う かは郜品形状データ に T コ ー ド が含ま れて い る か ど う かを判定す る こ と に よ り 行 う 。

以上に よ り 予め登録し て あ る全加工工程について上記 処理が終了すればプ ロ セ ッ サ 2 0 3 は入力 さ れあ る いは 自動作成さ れたデー タ に基づいて N C データ を作成し て R A 2 0 5 に格納す る 。

以上、 本発明に よ れば最終部品彤状を得る ために必要 な加工工程 と そ の順序、 並びに切削方向や加工領域を 自 励的に決定で き る か ら 、 初心者で も-ミ ス な く 簡単に プ ロ グ ラ ミ ン グ を行え 、 し か も プロ ダ ラ ミ ン グ時閩を短縮す る こ と 力 5で き る 。

Claims

請求の範囲

1 · 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グに おけ る 加工工程の決定方法 において 、 予め樣準的な加工工程頻序を メ モ リ に記億さ せる第 1 ステツ プ、 素材形状と最終 «品形状を入力後、

⁵ 前記予め記 «してある加工工程顒に加工工程名をメ モ リ よ り 読みだす第 2 ス テ タ プ、 素材形状と都品彤状に基づ いて最終部品形.状を得るに該加工工程が必要か ど う かを 判別する第 3 ス テ ジ プ、 必要でなければ次の加工工程を メ モ リ か ら読み出して第 3 ス テ タ プを橾 り 返す第 4 ス テ ^το プ、 必要であれば該加工工程の切削範囲や切削方向を 決定する第 5 ス テ タ プ、 以後頃次つぎの加工工程名を メ モ リ か ら読み出して第 3 ステツ プ以降の処理を行ない実 際の加工工程頗序を決定する第 6 ス テ タ プを有し 、 該决 定された加工工程噸序で加工する N C データ を作成する ^t5 こ と を特擻と す る 自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ に お け る加工工程 決定方法。

2 ♦ 部品の Z軸方向最大値 Z_m,_xを部品形状データ か ら 求め、 Z_max と素材の Z軸方向寸法値 L と の大小を比較し Z _m m _aa x < しのと き端面加工が必要であ る とする こ と を特撖

20 とする請求の範囲第 1 項記載の自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ に お け る加工工程決定方法。

3 . 端面の X方向 δ大値 X_m,_xを部品彤状データ か ら求 め、 X_mex と素材の X軸方向寸法僮 D と の大小を比較し、

^D〉 ^X m « _Xであれば外径加工が必、要であ る とする こ と を特

25 擻と する請求の範囲第 1 項記載の自励プ ロ ダ ラ ミ ン グ に おけ る加工工程決定方法。

4 ♦ 端面の X軸方向最小値 X _{m i n}を部品形状データ か ら 求め、 X _{m i n} > 0 であれば内径加工が必要であ る と する こ と を特徴と する餹求の範囲第 1 項記載の自動プ ロ ダ ラ ミ ン グに お け る加工工程決定方法。

5 * 前記内径加工は ド リ リ ン グ加工を含む こ と を特徴 と する請求の範囲第 4 項記載の自動プ π ダ ラ ミ ン グにお け る加工工程決定方法。

6 ♦ 切削方向を旋盤のチ ヤ ッ ク方向 と予め決定してお き 、 外径加工及び内径加工の ¾合は、 切削方向を一 Z方 向と し 、 端面加工の場合には切削方向を一 X方向とする こ と を待徵と する請求の範囲第 1 項記載の自励プロ ダ ラ ミ ン グ に お け る加工工程決定方法。

7 . 部品の Z軸方向最大位置よ り + Z軸倒の素材部分 を端面加工の切削領域と する こ と を特徵と する讅求の範 第 2 項記載の自動プ ロ ダ ラ ミ ン グ に お け る加工工程決 ； 力法。

8 · 部品の外径形状と素材の外径形状で囲ま た部分 を外径加工におけ る切削領域と する こ と を特徵と す ¾薄. 求の範囲第 3 項記載の自動プ α ダ ラ ミ ン グにおけ る加工 工程決定方法。

9 · 部品の内径形状と素材の内径形状で囲まれた部分 を内径加工におけ る切削領域と する こ と を特徵と する讅 求の範囲第 4 項記載の自動プ π ダ ラ ミ ン グ に お け る加工 工程決定方法。