JPH02254504A - 複合穴加工用ｎｃデータ作成装置 - Google Patents

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、複合穴加工用ＮＣデータ作成装置に関する。

ｒ従来技術」 従来、複合穴加工用ＮＣデータをＮＣデータ自動作成装
置により作成する場合には、加工図面から加工箇所の加
工形状および加工方法と加工精度とを把握し、その加工
形状および加工方法と加工精度は適合した工具を選択す
るという方法がすべて手作業により行われていた。

しかし、マシニングセンタ等においては、１台の工作機
械で使用される工具の種類が非常に多いと共に１つの工
具マガジンに収納されている工具が他の工作機械でも使
用される。このため、手作業で加工寸法に適合し、所望
の仕上げ精度の得られる工具を指定することは、かなり
の熟練的な勘と多大の時間を必要とする。

最近においては、ＮＣデータ作成時間を短縮するため対
話型ＮＣデータ作成装置が開発されているが、複合穴を
加工するためのＮＣデータを作成する場合には、複合穴
を複数の六に分解して加工ステップおよび順序と使用工
具を作業者がそれぞれ定義しなければならない０例えば
、第７図（ａ）に示されるような三段の複合穴のＮＣデ
ータを作成する際は、第７図（ｂ）図示のように３つの
穴に分解して各式についての加工ステップおよび順序と
使用工具を作業者が定義しなければならない。

この定義のためには、第８図に示すような穴あけ加工詳
細メニューを各式について呼出し、各式について作業者
が定義した加工ステップおよび順序と加工精度に基づい
て使用工具をそれぞれ定義しなければならなかった。し
かも、加工ステップおよび順序を定義するためには、セ
ンタもみなどの加工図面に表われない加工ステップの付
加が必要であると共に、複数の穴を複合することによる
加工ステップの省略、および工具に応じた加工ステップ
の追加などの定義は作業者が行わなくてはならないので
、ＮＣデータの作成時間がさほどには減少しないという
問題があった。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、作業者が定義すべき事項を減少させ、複合穴加
工用ＮＣデータを短い時間で自動的に作成することが可
能な複合穴加工用ＮＣデータ作成装置を提供することを
課題とする。

「課題を解決するための手段」 上記課題の解決を目的とした本発明のＮＣデータ作成装
置は、第１図に示すように、加工すべき複合穴の寸法形
状と仕上精度等の品質評価値とから成る穴馬性データを
読込む穴馬性データ入力手段と、穴馬性データから加工
ステップの抽出および順序付けを行う加工ステップ分解
ルールを記憶した加工ステップ分解ルール記憶手段と、
加工ステップおよび順序と穴馬性データとから、複合に
よる加工ステップの省略および使用工具に応じた加工ス
テップの追加等を行うべき使用工具組合わせルールを記
憶した使用工具組合わせルール記憶手段と、前記加工ス
テップ分解ルール記憶手段から加工ステップ分解ルール
を読出し、穴馬性データに基づいて加工ステップの抽出
および順序付けを行う加工ステップ抽出手段と、前記使
用工具組合わせルール記憶手段から、使用工具組合わせ
ルールを読出し、加工ステップおよび順序と穴馬性デー
タとに基づいて工具名称および使用順序からなる使用工
具の組合わせを決定する使用工具組合わせ決定手段と、
使用工具の組合わせを処理してＮＣデータを生成する処
理手段と、を備えることを特徴とする。

「作用」 上記構成によれば、複合穴を複数の穴に分解することな
く、複合穴それ自体の寸法形状と仕上精度等の品質評価
値とから成る穴馬性データを加工図面から一括して読取
り穴馬性データ入力手段により入力すれば、使用工具の
組合わせが自動的に決定され、複合穴を加工するＮＣデ
ータが出力される。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
図において１０は数値制御装置であり、この数値制御装
置１０には、サーボモータ駆動回路ＤＵＸ、ＤＵＹ、Ｄ
ＵＺ、シーケンスコントローラ１１が図略のインタフェ
ースを介して接続されている。

一方、２０は前記構成の数値制御装置によって制御され
るマシニングセンタ形の工作機械であり、前記サーボモ
ータ駆動回路ＤＵＸ、ＤＵＹ、ＤＵＺのそれぞれによっ
て駆動されるサーボモータ２２．２１．２３、工作物Ｗ
を支持する工作物テーブル２５、主軸モータＳＭによっ
て駆動される主軸２６を軸架する主軸ヘッド２４を備え
、前記サーボモータ２１，２２．２３を駆動することに
より工作物テーブル２５と主軸ヘッドの相対位置が３次
元的に変更される。また、２７は複数種類の工具を保持
する工具マガジンであり、図略のマガジン割出装置と工
具交換装置２８とによって工具マガジン２７内の工具が
選択的に主軸２６に装着されて工作物Ｗの加工が行われ
る。

又、シーケンスコントローラ１１には、（ミニ）コンピ
ュータ１２と主軸モータＳＭの回転速度を制御する主軸
モータ駆動回路１５とが接続されている。この（ミニ）
コンピュータ１２はマイクロプロセッサ１２ａ、クロッ
ク信号発生回路１２ｂ。

ＲＯＭ１２ｃ、ＲＡＭ１２ｄ、固定ディスク１２ｅ、イ
ンタフェース１２ｆ、１２ｇ、１２ｈによって主に構成
され、インタフェース１２ｈにはキーボード１４とＣＲ
７表示装置１３とタブレット１６が接続されている。

そして、（ミニ）コンピュータ１２の固定ディスク１２
ｅ内には、第３図（ｂ）に示すような穴馬性データから
、第３図（ｃ）に示すような加工ステップ分解データを
生成するための、加工ステップの抽出および順序付は等
を行う加工ステップ分解ルールが記憶されている。また
、固定ディスク１２Ｃ内には、第３図（ｃ）に示すよう
な加工ステップ分解データと第３図（ｂ）図示の穴馬性
データから、第３図（ｄ）に示すような使用工具の組合
わせデータを生成するための、複合による加工ステップ
の省略および使用工具に応じた加工ステップの追加を行
うべき使用工具組合わせルールが記憶されている。

すなわち、第３図（ａ）に示された加工図面には、１段
目、２段目および３段目の穴からなる複合穴が示されて
いる。この複合穴は位置（０，０，０）を中心とするベ
アリング取付穴である。１段目の穴は、径が５５ｍ（後
仕上が３三角（冨）、径精度が零（Ｏ）、精度コメント
が７００６ＣＤＢ／ＧＮＰ５であり、加工面からの深さ
３１１．深さ精度±０．０２．大底は止り穴で、底仕上
が３三角（富）である、２段目の穴は、径が４８＋ｕｉ
、後仕上が３三角（曹）、加工面からの深さが１１０＋
ｅｍ。

大成は止り穴で、底仕上は１三角（）である、３段目の
穴は、径が４２−ｍ、後仕上が３三角（ｖＩ７７）　。

加工面からの深さ１２０ｍｍ、大成は通し穴になってい
る。第３５！Ｉ（ａ）図示の加工図面から読取られた穴
馬性データは、タブレット１６を用いて第３図（ｂ　）
Ｉｆｆｌ示のごとく作業者の手作業により（ミニ）コン
ピュータ１２に読込まれる。

第３図（ｂ）図示の穴馬性データを、第３図（ｃ）図示
の加工ステップ分解データに変換することは、所定の加
工分解ステップルールにより自動的に行われる。加工ス
テップは、先ず素材をセンタもみするステップ、３段目
の穴あけを行うステップ、２段目の穴あけを行うステッ
プ、２段目の吹成加工を行うステップ、１段目の穴あけ
を行うステップ、および１段目の吹成加工を行うステッ
プから始まる。センタもみのステップは穴馬性データに
は示されていないが、加工ステップ分解ルールにより追
加される０本実施例の場合には、加工ステップは３段目
の穴、２段目の穴、１段目の穴の順序に順序付けること
が加工ステップ分解ルールにより定められている０次は
仕上げステップであり、３段目の穴の中仕上を行うステ
ップ、３段目の通し穴の仕上を行うステップ、２段目の
穴の中仕上を行うステップ、２段目の止り穴の仕上を行
うステップ、１段目の穴の中仕上を行うステップ、およ
び１段目の止り穴の仕上を行うステップが分解される。

荒加工から中仕上、仕上を行うように加工ステップを抽
出することは、加工ステップ分解ルールにより定められ
ている。

第３図（ｃ）図示の加工ステップ分解データを、第３図
（ｄ）図示の使用工具の組合わせデータに変換すること
は、所定の使用工具組合わせルールにより自動的に行わ
れる。使用工具は加工ステップの順序で組合わせが求め
られており、先ず１段目のセンタもみステップのために
は、加工径ＮＩＬのセンタドリルが求められる１次に３
段目の下穴前ニステップを行うべく、加工径２２−ｍの
ドリルが求められる。３段目の穴径は４２−輪であるが
、加工負荷を小さくするため先ず下穴加工ステップが必
要であるため、使用工具組合わせルールにより呼びφ２
２．０のドリルが求められたものである１次に、３段目
の穴あけステップのためには、加工径４１．０＋ｅ−の
ドリルが求められる０次に、２段目の大成加工ステップ
を行うべく、加工径４７．０ｍｍのラフィングが求めら
れている。２段目の穴あけステップのためのドリルは、
複合穴の加工であるため、使用工具組合わせルールによ
り省略されている０次に、１段目の下穴前ニステップを
行うべく、加工径５０．０論鶴のドリルが求められてい
る。１段目の穴径は５５醜醜であるが、下穴前ニステッ
プが必要であるため、使用工具組合わせルールにより呼
びφ５０．０のドリルが求められたものである。そして
、１段目の大成加工ステップのためには、加工径５２．
０ｍｍ、呼びφ５０のエンドミルが求められている０次
に、３段目の穴中仕上ステップのためには、加工径４１
゜５−１呼びφ４０〜４２の仕上ポーリングが求められ
ている。３段目の通し穴仕上ステップのためには、加工
径４２．０ｍｍ、呼びφ４２の仕上ポーリングが求めら
れている。２段目の穴中仕上ステップのためには、加工
径４７．５ｍ（呼びφ４５〜４８の仕上ポーリングが求
められている。２段目の止り穴仕上ステップのためには
、加工径４８゜０饋−１呼びφ４８の仕上ポーリングが
求められている０次の１段目の穴中仕上ステップは、精
度コメントが付されていることにより、使用工具組合わ
せルールにより加工径で仕上加工することとして、工具
の選定が省略されている０次は、１段目の止り穴仕上ス
テップであるが、±０．０２の高い寸法精度が付されて
いるため、使用工具組合わせルールにより加工径で止り
穴仕上加工をすることとして、工具の選定が省略されて
いる。

次に、ＭＰＵ１２ａの処理手順を第４図のフローチャー
トに基づいて説明する。

ステップ１００で各加工箇所の加工図面に基づいて複合
穴の穴馬性データつまり加工定義データが入力される０
次のステップ１０２では、加工ステップおよび順序から
なる加工法が加工ステップ分解ルールに基づいて、穴馬
性データから抽出される。そして、ステップ１０４では
、各加工法、つまり加工ステップおよび順序に対する工
具が穴馬性データより、使用工具組合わせルールに基づ
いて決定される。ステップ１０６とステップ１０８はＮ
Ｃデータを作成するための処理であり、ステップ１０６
で加工順序が決定され、ステップ１０８で工具軌跡と加
工条件が決定される。そして、ステップ１１０でＮＣデ
ータが、例えばＸ。

Ｙ、Ｚ、Ｇ・・・の形で出力される。

ステップ１０２とステップ１０４の詳細を第５図につい
て更に説明する。

ステップ１０２の加工法抽出を行うサブルーチンは第５
図（ａ）に示すごとくであり、ステップＳ２０で加工制
約のありなしがチエツクされ、加工制約あり（ＹＥＳ）
の場合は次のステップＳ２２で穴馬性が変更され、加工
制約がなしくＮｏ）の場合はステップＳ２４に飛ぶ、ス
テップＳ２４では加工ステップが抽出され、次のステッ
プＳ２６で加工ステップの順序付けがなされる。

前記ステップ１０４の工具決定を行うサブルーチンは第
５図（ｂ）に示すごとくであり、ステップ８４０で穴形
状の初期化を行い、次のステップＳ４１で工具候補を抽
出する。そして、ステップＳ４２では、加工深さ、仕上
代残し、Ｗステップの有無および各種評価値などに基づ
いて工具を確定し、ステップ８４３では穴形状を更新す
る。そして、ステップＳ４４では次ステツプ制御を行い
、次ステツプあり（ＹＥＳ）の場合はステップＳ４１に
戻り、次ステツプなしくＮＯ）の場合はステップＳ４５
で工具の組合わせ表示を行う。

本発明の実施例による複合穴加工用ＮＣデータ作成装置
によれば、従来のＮＣデータ自動作成装置および対話型
ＮＣデータ作成装置に比較して、第６図に示すごとく、
複合穴を加工するＮＣデータの作成に必要な時間が非常
に減少した。

「発明の効果」 本発明は、以上述べたごとく、加工すべき複合穴の寸法
形状と仕上精度等の品質評価値とから成る穴馬性データ
を読込む穴馬性データ入力手段と、穴馬性データから加
工ステップの抽出および順序付けを行う加工ステップ分
解ルールを記憶した加工ステップ分解ルール記憶手段と
、加工ステップおよび順序と穴馬性データとから、複合
による加工ステップの省略および使用工具に応じた加工
ステップの追加等を行うべき使用工具組合わせルールを
記憶した使用工具組合わせルール記憶手段と、前記加工
ステップ分解ルール記憶手段から加工ステップ分解ルー
ルを読出し、穴馬性データに基づいて加工ステップの抽
出および順序付けを行う加工ステップ抽出手段と、前記
使用工具組合わせルール記憶手段から、使用工具組合わ
せルールを読出し、加工ステップおよび順序と穴馬性デ
ータとに基づいて工具名称および使用順序からなる使用
工具の組合わせを決定する使用工具組合わせ決定手段と
、使用工具の組合わせを処理してＮＣデータを生成する
処理手段とを備えるので、作業者が定義すべき事項が減
少し、複合穴加工用ＮＣデータを短い時間で自動的に作
成することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の実
施例の構成を示した構成図、第３図は本実施例の各デー
タ構造を加工図面と対比して示す説明図、第４図は同実
施例の作動を示すフローチャート、第５図（ａ）、（ｂ
）はサブルーチンを示すフローチャート、第６図は本実
施例装置と従来装置のＮＣデータ作成時間の比較を示す
グラフ、第７図および第８図は従来のＮＣデータ作成方
法を示す説明図である。 １２、、、（ミニ〉コンピュータ、　　１２ａ、、、Ｍ
ＰＵ、　１２ｃ、、、ＲＯＭ　　　１２ｄ、、、ＲＡＭ
、１２　ｅ　、、、固定ディスク、　　１６．、、タブ
レット、１０２　、、、ステップ、　　１０４．、、ス
テップ。 第１図 第４図 （ｂ） 穴馬性データ 面状態（加工面） にア １段目の止り六仕上 ↑ ■ ２Ｆ１目の穴中仕上 ３段目の通し大任上 ３段目の穴中仕上 ↑ １段目の大成加工 ↑ 使用工具の組合わせ 第 図 （ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加工すべき複合穴の寸法形状と仕上精度等の品質評価値
   とから成る穴属性データを読込む穴属性データ入力手段
   と、 穴属性データから加工ステップの抽出および順序付けを
   行う加工ステップ分解ルールを記憶した加工ステップ分
   解ルール記憶手段と、 加工ステップおよび順序と穴属性データとから、複合に
   よる加工ステップの省略および使用工具に応じた加工ス
   テップの追加等を行うべき使用工具組合わせルールを記
   憶した使用工具組合わせルール記憶手段と、 前記加工ステップ分解ルール記憶手段から加工ステップ
   分解ルールを読出し、穴属性データに基づいて加工ステ
   ップの抽出および順序付けを行う加工ステップ抽出手段
   と、 前記使用工具組合わせルール記憶手段から、使用工具組
   合わせルールを読出し、加工ステップおよび順序と穴属
   性データとに基づいて工具名称および使用順序からなる
   使用工具の組合わせを決定する使用工具組合わせ決定手
   段と、 使用工具の組合わせを処理してＮＣデータを生成する処
   理手段と、 を備えることを特徴とする複合穴加工用ＮＣデータ作成
   装置。