JPH06104292B2

JPH06104292B2 - 自動プログラミング装置における加工工程自動分割方法および装置

Info

Publication number: JPH06104292B2
Application number: JP12549490A
Authority: JP
Inventors: 清洲川嶋; 幸雄原
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH0425346A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、自動プログラミング装置の加工工程自動分
割方法に関する。更に詳しくは、旋削NCデータを自動的
に作成する対話形自動プログラミング装置において、被
加工物の仕上形状などから加工工程を第１加工工程（表
面加工）と第２加工工程（裏面加工）とに自動的に分割
する自動プログラミング装置の加工工程自動分割方法に
関する。

［従来技術］ NC工作機械は、工具の経路をプログラム（NCデータ）に
より指令される。この経路は、手動によりプログラムさ
れる。この手動プログラミング、すなわち人が工具の経
路を計算してプログラムするものはプログラミング作業
に工数がかかる。近年、このプログラミング工数を減少
させるため、CRT画面を用いて対話形式によりデータを
入力し、部品図面などから簡単な操作でNCデータを作成
する自動プログラミング装置が使われている。旋削のた
めのNCデータを自動的に作成する方法は、種々提案され
かつ実施されている。

例えば、特開昭61−103213号公報には、あらかじめ分類
された素材形状データと、仕上形状データから必要な加
工工程の順序、加工領域を自動的に決定することができ
るNCデータ作成方法が記載されている。

［発明が解決しようとする課題］前記したNCデータ作成方法は、加工工程の順序を自動的
に決定している。しかし、近年NC旋盤で対向して２つの
主軸を有するタイプが出現している。このタイプのNC旋
盤は、第１の主軸チャックで被加工物を保持し被加工物
の表面を加工した後、第２の主軸チャックで被加工物を
受け取り保持し被加工物の裏面を加工している。この表
面の加工を行う第１加工工程、表面の加工を行う第２加
工工程のNCデータを自動プログラミング装置で作成する
には、作業者が図面から過去の経験で第１加工工程と第
２加工工程とに分割し、各工程毎に仕上形状などのデー
タを入力して作成していた。

このため旋削加工を熟知した者しか作成することができ
なかった。また、各工程ごとに仕上形状などのデータを
入力するので能率が悪かった。この発明は、こうした技
術的背景で発明されたものであり、以下の目的を達成す
る。

この発明の目的は、一度の素材形状、仕上形状の入力で
自動的に第1,2加工工程を判別するための自動プログラ
ミング装置における加工工程自動分割方法を提供するこ
とにある。

［前記課題を解決するための手段および作用］前記課題を解決するために次のような手段を採る。

加工工程を自動的に分割するための加工工程自動分割方
法であって、被加工物の素材形状の輪郭線を入力する入
力工程と、被加工物の仕上形状の輪郭線を入力する仕上
形状入力工程と、前記仕上形状の入力開始点を定義する
工程と、前記仕上形状上の最大外径上であってしかも前
記仕上形状の端面から被加工物の回転軸線方向に最も遠
い位置を外径工程分割点として定義する工程と、前記素
材形状の輪郭線と前記仕上形状の輪郭線と前記入力開始
点を通り前記回転軸線と直角な線と前記工程分割点を通
り前記回転軸線と直角な線とで囲まれた領域を第１加工
工程領域として決定する工程と、前記以外の領域を第２
加工工程領域と定義する工程と、からなる自動プログラ
ミング装置における加工工程自動分割方法である。

また、前記入力開始点からあらかじめ設定された長さを
軸線方向に加算して、前記第１加工工程領域と前記第２
加工工程領域とが重複する重複加工領域を有して前記加
工工程領域を決定すると加工仕上げ精度が良い。

この方法を実現するには、被加工物の素材形状の輪郭線
を記憶する素材形状記憶メモリ領域と、被加工物の仕上
形状の輪郭線を記憶する仕上形状記憶メモリ領域と、前
記仕上形状の入力開始点を記憶する入力開始点メモリ領
域と、前記仕上形状の最大外径であってしかも前記仕上
形状の端面から被加工物の回転軸線方向に最も遠い位置
を外径工程分割点と決定し、前記素材形状の輪郭線と前
記仕上形状の輪郭線と前記入力開始点を通り前記回転軸
線と直角な線と前記外径工程分割点を通り前記回転軸線
と直角な線とで囲まれた領域を第１加工工程領域と決定
し、前記以外の領域を第２加工工程領域と決定するため
の制御プログラムメモリ領域と、前記素材形状記憶メモ
リ領域と前記仕上形状記憶メモリ領域と入力開始点メモ
リ領域と制御プログラムメモリ領域とを統括制御する中
央処理装置と、からなる自動プログラミング装置におけ
る加工工程自動分割装置を用いる。

［実施例］自動プログラミング装置第１図に示すものは、この発明の自動プログラミング装
置の実施例を示すブロック図である。中央処理装置（CP
U）１は、この自動プログラミング装置全体を統括し制
御するものである。このCPU1には、バス２を介してグラ
フィックディスプレイ装置３、キーボード装置からなる
入力装置４が接続されている。加工情報メモリ領域５
は、RAM内の領域であり、被加工物の素材形状、仕上形
状、入力開始点など被加工物に関する情報を各メモリ領
域51,52,53に記憶している。

制御プログラムメモリ領域６は、この自動プログラミン
グ装置全体を制御する制御プログラム、各種メモリ領域
に記憶された被加工物に関する情報からNCデータを作成
するプログラム、加工工程を分割するプログラム61など
必要なプログラムを記憶するROM内の領域である。NCデ
ータ出力装置７は、作成されたNCデータを紙テープ、バ
ブルカセット、ICカードなどの外部記憶媒体に出力する
ための出力手段である。

条件設定メモリ領域８は、自動プログラミング装置でNC
データを作成する際に使用する切削条件などの各種条件
を記憶するRAM内の領域である。作成データメモリ領域1
0は、入力されたデータ、処理結果、作成されたNCデー
タなどを一時的に記憶するRAM内の領域である。

加工工程決定方法の例第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実線は、旋削加工
のときの仕上形状を示す例で半分の断面図である。

以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第２図（ａ）の矢印の実線は、貫通した内孔21を有する
部品20の仕上形状軸線から切断した一方の断面の輪郭線
の形状を示し、外側の点線は、素材22形状の輪郭線を示
すものである。この素材22形状の輪郭線をグラフィック
ディスプレイ装置３に表示されるメッセージにしたがっ
て入力装置４から入力する。

入力した素材22形状の輪郭線は素材形状記憶メモリ領域
51に記憶される。Ａ点は、仕上形状の輪郭線の入力開始
点である。この入力開始点Ａを、第１加工工程と第２加
工工程とを区別する内孔21側の分割点とする。したがっ
て、内孔21側の入力開始点Ａは、このことを考慮してマ
ニュアルで決定する。ただし、この内孔21は、通し孔で
あるからドリルで穴を穿ける加工は、第１加工工程で行
う。

次に入力開始点Ａから順に、線分AB、線分BC、線分CD、
線分DE、線分EF、線分FG、線分GH、線分HI、線分IJ、線
分JK、線分KL、線分LM、線分MAを入力する。この入力に
より入力開始点および仕上形状が仕上形状記憶被加工物
52に記憶される。この仕上形状の入力が終了すると、制
御プログラムメモリ領域６内の加工工程分割プログラム
メモリ領域61に記憶された加工工程分割プログラムをCP
U1により実行して、第1,2加工工程の分割位置を自動的
に決定する。その加工工程分割プログラムによる分割位
置の決定方法を以下説明する。工程分割位置は、加工情
報メモリ領域５内の各領域51,52,53に記憶された素材22
形状、仕上形状入力開始点Ａなど内孔21側は、前記した
ように入力開始点Ａを分割点とする。ただし、実際の切
削では、第1,2加工工程との境目にバリやノーズＲ分の
削り残り部分ができるので入力開始点ＡよりＺ方向に長
さｌだけ加算して、第１加工工程でも第２加工工程でも
加える重複加工領域23を定める。

この重複加工領域23の長さｌは、あらかじめ自動プログ
ラミング装置内の条件設定メモリ領域８に設定する。外
径側の第１加工工程と、第２加工工程との分割点は、次
の原則で自動的に決定する。入力された仕上形状の外径
が最も大きい位置、すなわちＸ値が最も大きい位置で、
かつＺ値が最も小さい位置、すなわちＨ点を分割点とす
る。外径側も前記内孔21側と同様に、第１加工領域24と
第２加工領域25の重なり長さｌをあらかじめ定めてお
き、この値を加算する。

結局、第１加工工程24は、第２図（ｂ）に示すように内
孔21側は、Ａ点＋（）を通り、Ｘ軸線と平行な線分L
1、外径側はＨ点＋（）を通りＸ軸線と平行な線分L2
と仕上形状および素材22形状の輪郭線とで囲まれたＺ値
の大きい側である。第２加工工程領域25は、第２図
（ｃ）に示すように残りの領域プラス第１加工工程側に
長さ（）だけ伸びた領域となる。すなわち、長さｌと
仕上形状線と素材形状の輪郭線で囲まれた領域は、第１
加工工程領域24と第２加工工程領域25とが重なる重複加
工領域23となる。

第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、他の加工例を示す。
最初に内孔21の入力開始点Ａをまず決定する。仮に、加
工開始点をＡ点だと決定すると、線分ABから入力を開始
する。次に、線分BC、線分CD、円弧DE、線分EF、線分FA
を入力する。第1,2加工工程の分割点は前記加工例と同
様に決定する。すなわち、内孔21側はＡ点、外径側はＧ
点である。前記と同様に重複加工領域23のＺ方向長さｌ
が決定されているので、Ｚ軸方向に長さｌだけ加算され
た位置まで第１加工工程領域とする。したがって、第1,
2加工工程領域24,25と重複加工領域23は第３図（ｂ），
（ｃ）に示した領域となる。

第４図は、止まり穴30を有する例である。加工開始点を
Ａ点にして、線分AB、線分BC、線分CD、線分DE、線分E
F、線分FG……同様に、Ｐ点まで入力する。この場合Ａ
点とＰ点が交差していないので、内孔は止まり穴30であ
ると認識する。この認識のときは、内孔側は前記加工例
のような重複加工領域23を、採用せずＺ軸線方向の長さ
ｌも設定しない。しかし、外径側は最大外径であるＧ点
からの長さｌを設定し重複加工領域23を設定する。した
がって、第１加工工程領域24は第４図の斜線で示した領
域となる。第２加工領域は前記と同様に定める。

第５図は、内孔を全く有しない加工例である。入力開始
点ＡからＫ点まで入力する。この場合は、内孔を有しな
いので重複加工領域23を付加して仕上形状、素材形状で
囲まれた領域を第１加工工程領域24とする。第２加工工
程領域25は前記と同様に定める。

概略動作フロー図第６図は、工程分割のフロー図である。まず、自動プロ
グラミング装置の入力装置４から素材形状を入力する
（ステップP₁）。入力された素材形状は、加工情報メモ
リ領域５内に素材形状記憶メモリ領域51に記憶される。
次に、仕上形状を前記加工例で示したような手順で入力
する（P₂）。入力された仕上形状は、加工メモリ領域５
内の仕上形状記憶メモリ領域52に記憶される。また仕上
形状の入力開始点は、入力開始点メモリ領域53が記憶さ
れる。仕上形状の入力が終了すると、CPU1は制御プログ
ラム61を実行し工程分割処理を開始する。

工程分割の必要がなければ（P₃）、工程分割の処理を終
了し（P₄）、従来通りNCデータを自動で作成する
（P₄）。この工程分割が必要であるか否かの判断は、あ
らかじめ入力しておく。工程分割があれば、作業者が指
定した工程分割指定があるか否か判断し（P₅）、指定さ
れた位置で第1,2加工工程領域を分割する（P₆）。

一方、工程分割指定入力がないときは、工程分割位置を
前記原理により自動的に決定し、この位置で第1,2加工
工程領域を分割する。（P₇,P₈）。この分割が終了する
と、第1,2各工程ごとに素材、仕上形状を作成データメ
モリ領域10に書込む（P₉）。この後、これらの作成デー
タメモリ領域10に書き込まれた形状データをもとに素材
形状および第1,2工程の仕上形状を表示装置３に表示さ
せる（P₁₀）。

作業者は表示された仕上形状から工程分割位置が不適切
であると判断すると（P₁₂）、端末からキーボード入力
し修正することができる（P₁₃）。工程分割の処理が終
了すると第１加工工程、第２加工工程ごとの仕上形状お
よび素材形状から従来と同様にNCデータを自動で作成す
る。

［発明の効果］以上、詳記したように、入力開始点、仕上形状および素
材形状から第1,2加工工程の加工領域を自動的に分割し
たので加工経験の少ない人でも効率的に第1,2加工領域
を決定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、NCデータ作成装置の概要を示すブロック図、
第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は仕上形状と素材から工
程を決定する例を示す図、第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は曲面がある形状のときの認識を示す図、第４図
は止まり穴を有する工作物の仕上げ形状の例を示す図、
第５図は内孔を有しない例を示す図、第６図は工程を決
定する動作フローを示す図である。１……中央処理装置,3……グラフィックディスプレイ装
置,4……入力装置,5……加工情報メモリ領域,6……制御
プログラムメモリ領域,8……切削領域メモリ領域,9……
加工工程メモリ領域,24……第１加工工程領域,25……第
２加工工程領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工工程を自動的に分割するための加工工
程自動分割方法であって、被加工物の素材形状の輪郭線
を入力する入力工程と、被加工物の仕上形状の輪郭線を
入力する仕上形状入力工程と、前記仕上形状の入力開始
点を定義する工程と、前記仕上形状上の最大外径上であ
ってしかも前記仕上形状の端面から被加工物の回転軸線
方向に最も遠い位置を外径工程分割点として定義する工
程と、前記素材形状の輪郭線と前記仕上形状の輪郭線と
前記入力開始点を通り前記回転軸線と直角な線と前記工
程分割点を通り前記回転軸線と直角な線とで囲まれた領
域を第１加工工程領域として決定する工程と、前記以外
の領域を第２加工工程領域と定義する工程と、からなる
自動プログラミング装置における加工工程自動分割方
法。
【請求項２】請求項１において、前記入力開始点からあ
らかじめ設定された長さを軸線方向に加算して前記第１
加工工程領域と前記第２加工工程領域とが重複する重複
加工領域を有して前記加工工程領域を決定することを特
徴とする自動プログラミング装置における加工工程自動
分割方法。
【請求項３】被加工物の素材形状の輪郭線を記憶する素
材形状記憶メモリ領域と、被加工物の仕上形状の輪郭線
を記憶する仕上形状記憶メモリ領域と、前記仕上形状の
入力開始点を記憶する入力開始点メモリ領域と、前記仕
上形状の最大外径であってしかも前記仕上形状の端面か
ら被加工物の回転軸線方向に最も遠い位置を外径工程分
割点と決定し、前記素材形状の輪郭線と前記仕上形状の
輪郭線と前記入力開始点を通り前記回転軸線と直角な線
と前記外径工程分割点を通り前記回転軸線と直角な線と
で囲まれた領域を第１加工工程領域と決定し、前記以外
の領域を第２加工工程領域と決定するための制御プログ
ラムメモリ領域と、前記素材形状記憶メモリ領域と前記
仕上形状記憶メモリ領域と入力開始点メモリ領域と制御
プログラムメモリ領域とを統括制御する中央処理装置
と、からなる自動プログラミング装置における加工工程
自動分割装置。