JPH089070B2 - 穴加工用数値制御データの作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、板金などのワークに穴加工を施す打ち抜き
加工機に対する数値制御データを作成する穴加工用数値
制御データの作成方法に関するものである。

【従来の技術】

一般に、打ち抜き加工機を用いて板金などのワークに
穴を形成する方法としては、次の２種類の方法が知られ
ている。すなわち、形成すべき穴の形状に合致した工具
を用意し、その工具によって打ち抜きを１回だけ行って
所望の穴を形成する方法と、使用可能な複数種類の工具
の中から形成すべき穴に対する最適なものを選択し、ワ
ークと工具との相対位置を変えながら打ち抜きを複数回
行って穴を形成する方法とがある。

【発明が解決しようとする課題】

１回の打ち抜きで穴を形成する前者の方法では、形成
すべき穴の種類と同数の工具が必要になり、多くの工具
が必要になるとともに、穴の種類ごとに工具を交換する
必要があり、工具に要する費用および工具の交換に要す
る時間の損失が多くなるという問題がある。 一方、制限された種類の工具の中から所望の穴を加工
するのに最適なものを選択し、打ち抜きを複数回行う後
者の方法では、最適と思われる工具を選択する作業を人
手によって行っており、工具選択の適切なアルゴリズム
が存在しないから、工具の選択に時間がかかり、しか
も、選択した工具が最適な経路で移動するように位置制
御をしなければならないから、工具に対して最適な数値
制御データを設定するのに多大な時間がかかるという問
題がある。また、その工具を用いて穴を形成するのに要
する加工時間が考慮されていないから、選択された工具
が加工時間を最短にするような最適な工具であるかどう
かの評価ができないという問題がある。要するに、後者
の方法によっても時間の損失が多くなるのである。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
複数回の打ち抜きによって穴を形成する場合に、加工時
間を最小にするように工具を選択するとともに、選択さ
れた工具に対する数値制御データを与えるようにし、時
間損失を低減させた穴加工用数値制御データの作成方法
を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、１回の打ち
抜き加工で形成できる角形の穴の寸法よりも大きな角形
の穴を複数回の打ち抜き加工により形成するにあたり、
打ち抜き加工機に与える数値制御データを作成する穴加
工用数値制御データの作成方法において、上記角形の穴
を形成するのに使用可能なすべての工具について、所望
の穴の縦幅、横幅を各工具の縦幅、横幅でそれぞれ除算
し、除算結果に剰余がなければ商を演算値として用い、
剰余があれば除算結果を切り上げた値を演算値として用
いて、縦幅と横幅とについてそれぞれ求めた演算値同士
を乗算することにより、所望の穴を形成するのに各工具
を用いた場合の打ち抜き回数を算出し、算出結果のうち
打ち抜き回数が最小になる工具を選択した後、各打ち抜
き時の工具の位置および移動順序を決定し、数値制御デ
ータに変換するようにしているのである。

【作用】

上記方法によれば、使用可能なすべての工具について
所望の穴を形成するのに必要な打ち抜き回数を算出し
て、打ち抜き回数が最小になる工具を選択するので、使
用可能な工具の範囲では、打ち抜き回数、すなわち加工
時間を最小にすることができるのである。とくに、角形
の穴を形成するのに使用可能なすべての工具について、
所望の穴の縦幅、横幅を各工具の縦幅、横幅でそれぞれ
除算し、除算結果に剰余がなければ商を演算値として用
い、剰余があれば除算結果を切り上げた値を演算値とし
て用いて、縦幅と横幅とについてそれぞれ求めた演算値
同士を乗算することにより、所望の穴を形成するのに各
工具を用いた場合の打ち抜き回数を算出しているので、
使用可能なすべての工具について、その工具を用いて所
望の穴を形成した場合の打ち抜き回数を求めていること
により、１種類の工具のみで所望の穴を形成する場合の
最小の打ち抜き回数を求めることが可能になる。つま
り、複数種類の工具を選択する必要がないから、演算が
簡単であって工具の選択に要する処理時間が短くなるの
である。つまり、１種類の工具を四則演算によって選択
するから工具の選択に要する時間が短く、かつ、選択し
た工具は１種類の工具で穴加工を施す場合には加工時間
が最小となる工具であるから、工具の選択および工具で
の穴の加工に要する時間が短くなる。その結果、工具の
選択が自動化されて熟練が不要になり、しかも、加工時
間が最小になって時間損失を従来よりも大幅に低減でき
るのである。

【実施例】

本発明の処理過程を第１図に基づいて説明する。この
処理はコンピュータ等からなる数値制御データ作成装置
によって実行されるのであって、数値制御データ作成装
置では、ワークに形成すべき各穴の形状、位置、寸法を
含む穴データがあらかじめ作成されているものとする。
穴データは、ワークに最終的に形成される各穴の形状
（角形）、位置、寸法についての情報であり、穴データ
ファイルに格納されている。以下の処理は、設定された
穴データに対して、最適な工具を選択するために行われ
るものである。以下の処理によって工具が選択される
と、タレットパンチなどの打ち抜き加工機に対して、実
際の数値制御データが作成されるのである。 穴加工に使用することができる工具は種類が限られて
いるから、まず、最終的に形成される穴の寸法または位
置が、総打ち抜き加工法（最終的に形成される穴のすべ
ての箇所を打ち抜く加工法）に適していない範囲であれ
ば（第１図の例では、寸法または位置が所定範囲内のと
きに総打ち抜き加工法に適していないと判断してい
る）、総打ち抜き加工法以外の加工法（ここでは、最終
的に形成される穴の全体を打ち抜くのではなく、穴の周
部のみを打ち抜くような部分打ち抜き加工法）を採用
し、加工法に合わせた穴データを作成し直すのである。
すなわち、使用できる工具の最大寸法に比較して穴が非
常に大きいような場合には、形成すべき穴の周縁部分の
みを打ち抜いて、中央部分は残すように加工するほうが
効率がよいので、形成すべき穴の寸法によって加工法を
選択するのである。また、ワークを把持する部分は打ち
抜くことができず、穴の周部のみを打ち抜くことになる
ので、形成すべき穴の位置によって加工法を変えるので
ある。つまり、最終的に形成される穴の周部のみを打ち
抜くのであれば、穴データは最終的に形成される穴の形
状ではなく、打ち抜く部分のみの形状に置き換えられ、
この部分を打ち抜くのに必要な工具を選択することにな
る。 一方、上記条件が満たされない場合には（すなわち、
総打ち抜き加工法が適していると判断されると）、打ち
抜き加工を施すものとして使用する工具を選択する処理
を行う。すなわち、あらかじめ登録されている使用可能
な工具について、その工具を用いた場合の加工時間を順
次評価し、加工時間が最小になるような工具を決定する
のである。このような処理を行うために、まず、使用可
能な工具を登録してある工具マスタファイルから１つの
工具を選択し、その工具により形成できる穴の大きさと
加工すべき穴の寸法とを比較する。ここで、工具により
形成される穴が加工すべき穴の寸法よりも大きいときに
は次の工具を選択する。すなわち、１回の打ち抜きで形
成できる穴の寸法が加工すべき穴の寸法以下であるよう
な工具についてのみ以下の処理を行うのである。 工具が選択されると、その工具を用いて打ち抜き加工
を何回行えば所望の穴が得られるのかを評価する。総打
ち抜きにより角形の穴を形成する場合には、横方向の打
ち抜き回数と縦方向の打ち抜き回数との積として全体の
打ち抜き回数が得られることになる。たとえば、工具の
横幅がTw、横幅がThであるものとし、穴の横幅がHw、縦
幅がHhであるものとすれば、打ち抜き回数Ｎは、 Ｎ＝int（Hw/Tw＋0.999）・int（Hh/Th＋0.999） で表すことができる。ここに、int（ｘ）は、ｘの整数
部を意味する。また、工具の寸法の刻み幅は0.05である
から、上記演算によって除算結果を切り上げることがで
きる。 なお、部分打ち抜き加工法により最終的な穴を形成す
る場合には、穴データを最終的な穴の各辺に沿った複数
個の角穴に分割すればよく（たとえば四周が閉じた穴な
らば４個の角穴で切り抜くことができ、一辺が開放され
た穴ならば３個の角穴で切り抜くことができる）、この
ように部分打ち抜き加工法を採用する場合でも複数の角
穴に分割することで、上述の手法を適用することができ
る。 上記手法で求めた打ち抜き回数Ｎが１になれば（つま
り、最終的な穴と選択した工具により形成される穴とが
一致するときには）、その工具を用いて１回の打ち抜き
加工を行うだけで穴が形成できることを意味するから、
使用すべき工具が決定される。 本発明はＮが２以上となるような工具しかない場合に
ついての発明であって、上述のようにして求めたＮが２
以上であると、その時点までに他の工具で求めた打ち抜
き回数の最小値と比較し、いずれか小さい方を打ち抜き
回数の最小値として工具に割り当てた識別番号とともに
格納する。ただし、本実施例ではＮが１である場合も含
むから、上述のようにして求めた打ち抜き回数が１にな
る場合があり、このときには最小値として１を採用すれ
ばよい。このような判定をすべての工具について行い、
打ち抜き回数が最小になった工具を使用すべき工具とし
て決定するのである。 工具が決定された後には、工具をどのように移動させ
るべきかという加工命令が決定され、数値制御データに
変換されるのである。数値制御データは、紙テープや磁
気媒体など、打ち抜き加工機で可読な形で出力される。

【発明の効果】

本発明は上述のように、使用可能なすべての工具につ
いて所望の穴を形成するのに必要な打ち抜き回数を算出
して、打ち抜き回数が最小になる工具を選択するので、
使用可能な工具の範囲では、打ち抜き回数、すなわち加
工時間を最小にすることができるという利点を有するの
である。その結果、工具の選択が自動化されて熟練が不
要になり、しかも、加工時間が最小になって時間損失を
従来よりも大幅に低減できるのである。 また、角形の穴を形成対象として、使用可能なすべて
の工具について、所望の穴の縦幅、横幅を各工具の縦
幅、横幅でそれぞれ除算し、除算結果に剰余がなければ
商を演算値として用い、剰余があれば除算結果を切り上
げた値を演算値として用いて、縦幅と横幅とについてそ
れぞれ求めた演算値同士を乗算することにより、所望の
穴を形成するのに各工具を用いた場合の打ち抜き回数を
算出するという手法を採用しているから、１種類の工具
のみで所望の穴を形成する場合の最小の打ち抜き回数を
求めることができ、複数種類の工具を選択する必要がな
いのであって、工具の選択が容易になり、しかも、打ち
抜き回数を四則演算により簡単に求めることができて、
結果的に工具の選択に要する処理時間が短くなるという
利点を有する。すなわち、１種類の工具を四則演算によ
って選択するから工具の選択に要する時間が短く、か
つ、選択した工具は１種類の工具で穴加工を施す場合に
は加工時間が最小となる工具であるから、工具の選択お
よび工具での穴の加工に要する時間が短くなるという効
果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の流れを示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１回の打ち抜き加工で形成できる角形の穴
   の寸法よりも大きな角形の穴を複数回の打ち抜き加工に
   より形成するにあたり、打ち抜き加工機に与える数値制
   御データを作成する穴加工用数値制御データの作成方法
   において、上記角形の穴を形成するのに使用可能なすべ
   ての工具について、所望の穴の縦幅、横幅を各工具の縦
   幅、横幅でそれぞれ除算し、除算結果に剰余がなければ
   商を演算値として用い、剰余があれば除算結果を切り上
   げた値を演算値として用いて、縦幅と横幅とについてそ
   れぞれ求めた演算値同士を乗算することにより、所望の
   穴を形成するのに各工具を用いた場合の打ち抜き回数を
   算出し、算出結果のうち打ち抜き回数が最小になる工具
   を選択した後、各打ち抜き時の工具の位置および移動順
   序を決定し、数値制御データに変換することを特徴とす
   る穴加工用数値制御データの作成方法。