JPH0962326A

JPH0962326A - Ｎｃ加工装置

Info

Publication number: JPH0962326A
Application number: JP21192195A
Authority: JP
Inventors: Satoru Miyazaki; 崎哲宮; Hiroshi Shikada; 田洋鹿
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＮＣ加工プログラムの誤り検証の負荷を軽減
し、あるいは検証を自動化することにより、高い品質と
精度のＮＣ加工を効率よく行うことができるＮＣ加工装
置を提供する。【解決手段】ＮＣ加工プログラムから工具軌跡４の画
像データを生成し、工具軌跡４の画像データと予め入力
したワークの仕上がり形状３の画像データとを比較し、
工具が所定のしきい値を超えてワークの仕上がり形状３
内に入り込む部分を切り込み過ぎ部分、工具が所定のし
きい値より小さい距離範囲内でワークの仕上がり形状３
の表面に沿って通過する部分を正常切削部分、ワークの
仕上がり形状３に沿って通過する工具軌跡４のうちの欠
損部分を削り残し部分とそれぞれ判定し、強調表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ加工プログラ
ムの適否の自動検証を行うＮＣ加工装置に関する。ま
た、前記自動検証によって不具合箇所が発見されたＮＣ
加工プログラムに対して、不具合箇所を容易に確認で
き、およびＮＣ加工プログラムの修正を支援するＮＣ加
工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ加工装置による加工では、装置や工
具の動作指令を記述したＮＣ加工プログラムを予め作成
する必要がある。

【０００３】これらのＮＣ加工プログラムは、実際に工
具を作動させる前に、工具とワークあるいはワークを保
持する治具との干渉や、工具による切り込み過ぎ、ある
いは削り残しなど、その動作指令に誤りがないか十分チ
ェックし、事前に検証を行っておく必要がある。

【０００４】この検証を行うＮＣ加工装置の一つとし
て、作成したＮＣ加工プログラムをもとに、ＮＣ加工装
置の処理システムによってシミュレーションを行い、文
法チェックや工具軌跡の画像表示による不具合点の事前
発見や修正を行うＮＣ加工プログラムの自動検証機能を
備えたＮＣ加工装置が従来からあった。

【０００５】この自動検証機能を備えたＮＣ加工装置は
種々のものがあったが、特開平１−２９６３１０号に記
載されたように、ＮＣ加工プログラムから工具軌跡を生
成し、画像表示して、所望の加工動作が指令されている
かどうかを図形処理によって確認する方法が一般的であ
った。

【０００６】これらの従来のＮＣ加工装置は、工具軌跡
の検証のために、あらかじめ加工対象ワークの素材形状
や仕上がり形状、使用治具の形状等をＣＡＤ図形データ
として装置に入力しておき、これらの画像上に、ＮＣ加
工プログラムの工具移動指令を読み取って生成した工具
軌跡の画像を重ね合わせて、工具とワーク等の干渉や、
切り込み過ぎや、削り残しをオペレータの目視によって
チェックさせる方法を採用していた。

【０００７】また、工具の動作を経時的に表示するＮＣ
加工装置もあった。これらのＮＣ加工装置は、経時的な
切削を表示することにより、より現実に近い切削加工動
作を表示し、不具合箇所の発見の認識率を向上させるこ
とを目的としていた。

【０００８】具体的には、上記ＮＣ加工装置は、加工中
の工具の動きをステップごとに表示し、二次元的に表示
された素材の形状が工具によって削り取られる状況を表
示するものであった。

【０００９】また、ワークを三次元のもの（ソリッド）
として定義しておき、このワークが工具によって切削さ
れてゆく形状をステップごとに画像表示するものもあっ
た。

【００１０】さらに、ワークや工具軌跡を表示した画像
データと、ＮＣ加工プログラムのソーステキストデータ
とを画面に同時表示、あるいは切替え表示するＮＣ加工
装置が従来からあった。このように画像データとＮＣ加
工プログラムを並列的に表示するのは、ＮＣ加工プログ
ラムの検証を行って、図形表示モードとテキスト表示モ
ードとを平行して扱うためである。

【００１１】これらのＮＣ加工装置では、画面の表示を
メニュー方式で切り替えたり、あるいはテキスト画面を
図形表示画面上にウインドウによって同時表示してい
た。

【００１２】さらに、従来から工具の画像表示とＮＣ加
工プログラムとの対応関係を自動的に表示するＮＣ加工
装置があった。

【００１３】このＮＣ加工装置は、ＮＣ工具の軌跡等の
画像データとＮＣ加工プログラムのソーステキストを画
面に同時表示し、ＮＣ工具軌跡の図形要素をマウスなど
で指定することによって、ソーステキストのどの部分に
当たるかを連動表示するものであった。この従来のＮＣ
加工装置では、工具軌跡の１図形要素とソーステキスト
の１行とが関連付けられていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｎ
Ｃ加工プログラムのチェック機能を備えた従来のＮＣ加
工装置では、上述したように、ワーク形状と工具軌跡と
を重ね合わせて画像表示して目視チェックを行っていた
が、干渉している部分の許容値との関係については何ら
情報を与えることがなかった。従って、削り過ぎる部分
か、あるいは削り残し部分か否かの判断等は、専らオペ
レーターの目視と経験に頼っていた。

【００１５】上記削り過ぎの部分や削り残し部分（これ
らをまとめて加工不具合部分という）の発見を補助する
機能として、ワークの仕上り形状に工具軌跡が食い込ん
でいる部分を画面上で赤色表示するものなど、加工不具
合部分の発見を容易にする機能を備えたものも従来から
あったが、許容値に関する最終的な判断はやはりオペレ
ーターの目視に頼っていた。

【００１６】上記オペレーターの目視によるチェック
は、大きな動作指令ミスを発見するためには有効であっ
たが、複雑な輪郭加工の工具軌跡をチェックするのは煩
雑であった。また、細部の工具軌跡を判定するには、表
示部の移動や拡大処理を頻繁に行わなければならず、多
くの時間を要し、チェックの精度、チェック後の品質、
効率等に難点があった。

【００１７】また、画像表示から目視で発見した加工不
具合部分について、ＮＣ加工プログラムのソーステキス
トを修正する場合は、従来のＮＣ加工装置では作業が煩
雑であった。

【００１８】特に、ＮＣ工具の軌跡等の画像とＮＣ加工
プログラムのソーステキストとの対応を表示する機能が
ないＮＣ加工装置では、画像上の修正対象箇所がテキス
トのどの部分に当たるのかをオペレーターが検索しなけ
ればならず、作業がきわめて困難であった。ＮＣ加工プ
ログラムのサイズが大きい場合や、修正箇所が多い場合
には、なおさらであった。

【００１９】また、ＮＣ工具の軌跡等の画像とＮＣ加工
プログラムのソーステキストとの対応を表示する機能を
備えた従来のＮＣ加工装置においても、工具軌跡の１図
形要素とソーステキスト１行とを関連付けるポインタと
しての機能のみを有していたので、複数の図形要素から
なる連続した画像部分と対応するソーステキストのブロ
ックや、複数の画像上の修正箇所に対応するソーステキ
スト部分を表示することはできなかった。このことは、
実際のＮＣ加工プログラムの修正作業において、オペレ
ーターの大きな負担になっていた。

【００２０】さらに、上述したような工具軌跡等の画像
表示とＮＣ加工プログラムの対応のみならず、画像表示
されたワーク形状や工具軌跡等の図形データを操作する
ことによって、ＮＣプログラムのテキストデータが自動
的に修正される機能の開発が従来から求められていた。

【００２１】また、切削過程を経時的に表示することに
ついて、二次元表示された素材が工具によって切削され
る過程を表示する従来のＮＣ加工装置は、画面上で素材
を面として色表示しておき、単に工具が掃引した部分の
消し込み処理をさせていたので、現実感に欠けていた。

【００２２】例えば旋削加工（工具が２次元的な動きを
する加工）を行うＮＣ加工装置では、断面表示（切断面
の断面図のみ）しか表示できず、外形図や内径段差の表
示を同時に行うことはできなかった。

【００２３】一方、３次元ソリッドのワークを処理でき
るＮＣ加工装置は、高機能の処理システム（ワークステ
ーション）を使った高価なシステムを除き、処理が困難
であった。

【００２４】なお、複数の切削工程を有する切削加工を
行う場合、特に荒加工から仕上げ加工へ複数回の切削加
工を行う場合には、複数の工具軌跡によってワークを徐
々に加工していくのが一般的であるが、従来のＮＣ加工
装置では、これらの工具軌跡の１つ１つについて、ＮＣ
加工プログラムが正しく指定されているかどうかをチェ
ックしていた。このような逐一的な工具軌跡のチェック
は、多くの処理時間を必要とした。また、工具直径やノ
ーズＲ補正値の考慮が必要なエンドミルなどでの輪郭加
工を行う場合も同様であった。これに対して、所定の切
削工程までの工具の軌跡の包絡線を生成させ、これがワ
ークの仕上げ形状等と干渉していないかをチェックする
方法が高効率と予想され、このような装置の開発が待た
れていた。

【００２５】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、ＮＣ加工プログラムの誤り検証の負荷を軽減し、あ
るいは検証を自動化することにより、高い品質と精度の
ＮＣ加工を効率よく行うことができるＮＣ加工装置を提
供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願請求項１に係るＮＣ加工装置は、ＮＣ加工プロ
グラムから工具軌跡の画像データを生成し、この工具軌
跡の画像データと予め入力したワークの仕上がり形状の
画像データとを比較し、工具が所定のしきい値を超えて
ワークの仕上がり形状内に入り込む部分を切り込み過ぎ
部分、工具が所定のしきい値より小さい距離範囲内でワ
ークの仕上がり形状の表面に沿って通過する部分を正常
切削部分、ワークの仕上がり形状に沿って通過する工具
軌跡のうちの欠損部分を削り残し部分とそれぞれ判定
し、前記切り込み過ぎ部分と削り残し部分を強調表示す
ることを特徴とするものである。

【００２７】本願請求項２に係るＮＣ加工装置は、請求
項１のＮＣ加工装置において、前記切り込み過ぎ部分あ
るいは前記削り残し部分を検出した場合に、対応するＮ
Ｃ加工プログラムのソーステキスト上の部分を、彩色を
含む強調表示をすることを特徴とするものである。

【００２８】本願請求項３に係るＮＣ加工装置は、複数
の切削工程を行うＮＣ加工プログラムから、各切削工程
の工具軌跡の画像データを生成し、指定した切削工程ま
での工具軌跡の包絡線の画像データを生成し、この包絡
線の画像データと、次工程の工具軌跡の画像データある
いは予め入力したワークの仕上がり形状の画像データと
を比較し、包絡線の工具が所定のしきい値を超えて次工
程の工具軌跡あるいはワークの仕上がり形状内に入り込
む部分を切り込み過ぎ部分、包絡線の工具が所定のしき
い値より小さい距離範囲内で次工程の工具軌跡あるいは
ワークの仕上がり形状に沿って通過する部分を正常切削
部分、次工程の工具軌跡あるいはワークの仕上がり形状
に沿って通過する工具軌跡のうちの欠損部分を削り残し
部分とそれぞれ判定し、前記切り込み過ぎ部分と削り残
し部分を強調表示することを特徴とするものである。

【００２９】本願請求項４に係るＮＣ加工装置は、複数
の工具によって切削加工を行うＮＣ加工装置において、
使用する各工具の適正な切削条件をデータベース内に予
め格納しておき、ＮＣ加工プログラムから使用する工具
の種類を判定し、前記ＮＣ加工プログラムに規定された
前記工具の切削条件を検索し、この工具の切削条件と前
記データベースの該当工具の適正な切削条件とを比較
し、過度の負荷となる重切削と、不十分な負荷となる軽
切削とを指令したプログラム部分を判別し、これらの部
分を強調表示することを特徴とするものである。

【００３０】本願請求項５に係るＮＣ加工装置は、旋削
加工を行うＮＣ加工装置において、入力したワークの形
状に関する画像データからワークの外形図と断面図とを
生成し、工具がワークを切削していく過程を経時的に表
示することを特徴とするものである。

【００３１】本願請求項６に係るＮＣ加工装置は、画面
に表示されている工具軌跡あるいはワークの形状の各図
形要素の端点あるいは支点の近傍に、指定した座標軸に
関する座標値を自動的に表示することを特徴とするもの
である。

【００３２】本願請求項７に係るＮＣ加工装置は、画面
に表示されている工具軌跡の各図形要素の始点に対する
終点の座標増分値を、その終点の位置を規定する値とし
て、該終点の近傍に自動表示することを特徴とするもの
である。

【００３３】本願請求項８に係るＮＣ加工装置は、ＮＣ
加工プログラムの工具交換指令を検索して判断し、使用
工具種類ごとにＮＣ加工プログラムをブロック分けし、
前記ＮＣ加工プログラムのブロックごとにページ分け表
示およびインデックス管理を行うことを特徴とするもの
である。

【００３４】本願請求項９に係るＮＣ加工装置は、画像
表示モード上で工具軌跡の所定の図形要素を修正するこ
とにより、関連する図形要素の延長あるいはトリミング
処理を自動的に行い、かつ、対応するＮＣ加工プログラ
ムの部分を画像の変化と整合するように自動的に修正す
ることを特徴とするものである。

【００３５】本願請求項１０に係るＮＣ加工装置は、補
助動作指令による装置の動作を所定の表示方法と予め対
応させ、動作状況を前記補助動作指令と対応する表示方
法によって表示することを特徴とするものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態として旋
盤加工を行うＮＣ加工装置について図面を参照しながら
以下に説明する。図１は本発明によるＮＣ加工装置の表
示画面を示している。本ＮＣ加工装置の表示画面１で
は、ワークの素材形状２と、仕上がり形状３と、工具の
軌跡４が同時に表示されている。また、表示画面１の一
部には、ＮＣ加工プログラムのソーステキスト５もウイ
ンドウ表示されている。

【００３７】このＮＣ加工装置において、工具軌跡の自
動チェックを命令すると、ＮＣ加工装置の処理装置は、
ワークの仕上がり形状３の図形データと、工具軌跡４を
構成している線分や円弧などの図形要素の座標とをチェ
ックし、ワークの切り込み過ぎ部分と、正常な切削部分
と、削り残し部分とを自動的に検出する。

【００３８】切り込み過ぎ部分のチェックでは、ワーク
の仕上がり形状３と交差して端点がワークの仕上がり形
状３の内側に入り込む工具軌跡４の図形要素を抽出す
る。

【００３９】このとき抽出される工具軌跡４の図形要素
は、その端点の座標がワークの仕上がり形状３を示す図
形データより、あらかじめ設定した微小値ε１の値を超
えてワークの仕上がり形状３の内側に入り込むもののみ
とする。

【００４０】このように微小値ε１を指定するのは、仕
上がり寸法公差内で意図的に工具の刃先を設計上のワー
クの仕上がり面より内側に入り込ませる場合や、工具軌
跡がワークの仕上がり形状の図形要素とごく接近してい
て、計算機の数値処理誤差によって工具の刃先が計算上
ワークの仕上がり面より内側に入り込む場合等が、ＮＣ
加工プログラムの指令ミスと判断されないようにするた
めである。

【００４１】正常な切削部分と削り残し部分のチェック
は同時の処理によって行う。最初に、工具軌跡４の図形
要素の支点（線分ならば中点、円弧ならば中心座標な
ど）が、ワークの仕上がり形状３を示す図形データに対
して、接近している工具パスをすべて抽出する。これら
抽出した工具パスが連続した線（閉じた線）を構成する
か否かを判定し、不連続となる部分の図形要素を検出す
る。この不連続となる図形要素の検出は、抽出した工具
軌跡４の図形要素グループの中で、他の工具軌跡４の図
形要素と交差せず、かつ、一端点のみが他の図形要素と
接している図形要素を検出することによって行う。この
不連続となる図形要素は、削り残し部分の近傍を加工し
ている工具パスであるので、図３に示すように、その工
具軌跡４の図形要素を太い線で示し、その隣接部分に削
り残し部が存在することを表示する。

【００４２】上記ワークの仕上がり形状３に接近してい
るものとして抽出する工具軌跡４の図形要素は、支点座
標とワークの仕上がり形状３を示す図形データが、あら
かじめ設定した微小値ε２の値以下のもののみとする。
切り込み過ぎ部分および削り残し部分を除くワークの仕
上がり形状３近傍の工具軌跡４の図形要素は、正常な切
削部分を示している。

【００４３】なお、上記実施形態では、工具とワークと
の干渉関係のチェックについてのみ説明しているが、本
ＮＣ加工装置は、工具とワークを保持する治具等との干
渉関係のチェックをも行うことができる。この場合、治
具と工具の外形を予め入力しておき、工具と治具が互い
に干渉する部分を不具合箇所として検出すればよい。

【００４４】これにより、従来工具軌跡とワーク図形デ
ータの画像表示による目視での判定に頼らざるを得なか
った工具移動指令の誤りチェックを自動判定できるよう
になり、目視チェックの自動化を図ることができる。

【００４５】次に、本ＮＣ加工装置によれば、上記加工
の不具合部分の判定をした後に、ＮＣ加工プログラムの
ソーステキスト５の中で、加工不具合部分に対応する箇
所を自動的に表示することができる。このＮＣ加工プロ
グラムの不具合箇所の表示を命令すると、図４に示すよ
うに当該箇所が赤色で表示される。これは、加工不具合
部分の工具パスをＮＣ加工プログラムのソーステキスト
５のどの行と対応しているかをポインタで関連付けてお
き、それを画面表示するときに赤色表示することによっ
て実現する。

【００４６】このとき、加工不具合が複数の図形要素か
らなる工具軌跡部分で発生している場合には、ＮＣ加工
プログラムのテキストデータの当該箇所（ブロック）を
色付き表示などにより自動的にもとめてマーキングする
ようにする。

【００４７】さらに、修正対象箇所でなくとも、図形表
示領域においてマウスなどでピック指定選択することに
より、指定選択した複数の工具軌跡図形要素を発生させ
ているＮＣ加工プログラムのテキストデータの当該箇所
（行）を、色付き表示などにより自動マーキングした
り、反対にＮＣプログラムソーステキストの表示画面上
で、マウス等によりピック指定選択した行に対応する工
具軌跡を画面表示上で色分け表示させることができるよ
うにする。これにより、工具軌跡の表示画面と、ＮＣプ
ログラムソーステキストの表示画面の関連付けによる連
動性の向上を図り、操作性を向上させることができる。

【００４８】次に、上述した加工不具合部分のチェック
とは別のチェック方法を以下に説明する。上述した加工
不具合部分のチェックは、一つの工具による切削加工の
不具合部分の検出であったが、通常の切削加工は、複数
の工具を交換して、荒加工から仕上げ加工へ複数の切削
工程を行う。これら複数の切削工程について、個別に加
工不具合のチェックを行い、最終的にワークの仕上り形
状と比較検討するようにしていたのでは、多くの時間が
かかることが避けられない。

【００４９】これに対し、本ＮＣ加工装置によれば、工
具軌跡の包絡線の自動チェックを行うことができる。工
具軌跡の包絡線の自動チェックを命令すると、本ＮＣ加
工装置は、工具の直径値およびノーズＲ補正値を考慮
し、複数の工具の軌跡を構成している線分や円弧などの
多数の図形要素のうち、すべての工具軌跡の包絡線を形
成する図形要素を抽出し、図５に示すように工具の掃引
領域６を図形認識する。この工具の掃引領域６の輪郭を
形成する線が工具軌跡の包絡線７となる。この包絡線７
を用いて、寸法計測したり、ワーク仕上り形状と比較す
ることができる。

【００５０】工具軌跡の包絡線の自動チェックでは、包
絡線７を構成する線分や円弧について、前述した一つの
工具軌跡をチェックする場合と同様に、ワークの仕上が
り形状３に対する切り込み過ぎ部分、正常切削部分、削
り残し部分をチェックする。

【００５１】これにより、複数の切削工程を有する切削
加工の工具軌跡のチェックの時間を大幅に短縮できると
ともに、加工不具合部分の目視確認を容易にすることが
できる。

【００５２】さらに、本ＮＣ加工装置によれば、各切削
工程の加工不具合部分を包絡線によって検討することが
できる。すなわち、本ＮＣ加工装置は、各切削工程の工
具軌跡を記憶しており、所定の切削工程までの工具軌跡
の包絡線を求めることができる。この所定の切削工程ま
での工具軌跡の包絡線と次工程の切削工程の工具軌跡ま
での包絡線とを比較検討することにより、各切削工程の
加工不具合部分をチェックすることができる。

【００５３】たとえば、図６において、符号８は粗加工
工程の工具軌跡の包絡線、符号９は仕上げ加工工程の工
具軌跡の包絡線を示しており、仕上げ加工工程の工具軌
跡包絡線９を基準線として粗加工工程の工具軌跡包絡線
８をチェックし、すでに説明したような切り込み過ぎ部
分、正常切削部分、削り残し部分等を検出することがで
きる。この工具軌跡の包絡線同士のチェックは加工工程
を追って処理することができるようにしている。

【００５４】上記包絡線による自動チェックにより、従
来各切削工程の工具軌跡を逐一検証していた時間と労力
が大幅に軽減され、工具軌跡の検証を容易にすることが
できる。

【００５５】次に、本ＮＣ加工装置によるＮＣ加工プロ
グラムの自動修正の機能について以下に説明する。本Ｎ
Ｃ加工装置によれば、工具軌跡等の図形を表示した画像
を操作することにより、操作された部分に対応するＮＣ
加工プログラムの部分が自動的に修正される。つまり、
画像表示モードとテキスト表示モードを切り替えること
なく、同時並行的に処理することができるのである。

【００５６】具体的には、図７に示すように、ＣＡＤ操
作と同様の操作により、マウスなどによって修正すべき
工具軌跡の図形要素１０をピックし、新しい端点座標１
１ａ，１１ｂ（場合によっては円弧直径等）を指定しな
おすことにより、新しい工具軌跡の図形要素１１を発生
させる。このとき、図形要素１０の移動に伴って、周辺
の図形要素と交差あるいは不連続の関係となるが、本装
置の処理システムは公知の図形処理の手法によって関連
の図形要素の延長・トリミングを行う。同時に、本装置
の処理システムによれば、操作された図形要素に対応す
るソーステキストの箇所１２，１３を検索し、その座標
値を延長あるいはトリミング処理を行って、必要な部分
を自動修正する。

【００５７】これにより、オペレーターは、画像／テキ
スト表示モードを切り替えることなく、工具軌跡の図形
的な修正に専念することによって、最適な工具軌跡を設
定することができる。

【００５８】また、工具の軌跡等の画面表示について
は、本ＮＣ加工装置は目視チェックによるエラー判定を
容易にする方法によって表示することができる。たとえ
ば、図８に示すように、図形要素の端点座標値をその図
形要素近傍にＸ、Ｚ座標別に自動表示する機能を付加す
ることができる。また、図９に示すように、始点から終
点への座標増分値で一度に表示する機能を付加すること
もできる。

【００５９】図８のようにＸ、Ｚ座標別に自動表示する
のは、ＮＣ加工プログラムのチェックの場合、一つの座
標軸の加工指令位置をまず全てチェックした後、次の座
標軸の加工指令位置をチェックする方法が一般に採られ
ており、また、効率も良いからである。

【００６０】例えば、旋削加工プログラムの指令座標値
をその値で直接判定する場合、まず工具軌跡のＸ座標値
（ワークの直径方向の指令値）をまず全てチェックし、
その後、Ｚ座標値（ワークの長さ方向の指令値）を確認
する方法が一般的である。これに対して、本ＮＣ加工装
置では、画面表示されている全ての図形要素のＸ座標値
だけ（またはＺ座標値だけ）をその要素近傍に一度に表
示するようにしているので、座標値の目視確認の効率を
向上させることができる。

【００６１】また、図９のように始点から終点への座標
増分値で表示するのは、チェック対象の工具軌跡の図形
要素の終点座標値を、その始点からの増分値で確認した
い場合も多いからである。これは、設計図面の形状要素
の各部分の寸法指定（幅や長さなどの値）が、常に原点
を基準とする絶対座標で書かれるのではなく、相対値で
書かれている場合が多いためである。

【００６２】したがって、例えば、旋削加工プログラム
の指令座標値をその値で直接判定する場合には、工具軌
跡の図形要素の終点座標値を、その始点からの増分値で
表示することにより、座標値の目標確認の効率を向上さ
せることができる。

【００６３】次に、本ＮＣ加工装置による現実的な切削
加工の状況表示について以下に説明する。本ＮＣ加工装
置は、図１に示すようなワークの切断面と外形とを同時
に表示することができる。ワークの切断面を表示するに
は、素材形状やワーク仕上がり形状等の図形データ入力
値から、図形要素同士が角度をもって接している図形要
素を抽出し、これを中心軸まで延長して外形線を表示す
る。ただし、この図形要素の延長に際して、延長線が他
の図形の内部に入る場合や、延長線が他の図形要素と交
差する場合は、その先の線分の表示を行わない。この処
理によって、図１の仕上がり形状３の上部に示すような
ワークの断面図を表示することができる。

【００６４】また、図１の仕上がり形状３の下部に表示
しているようなワークの外形図を表示する場合は、図形
要素のうちで中心軸から外側に向かって他の図形要素が
存在しない図形要素を抽出し、角度をなして他の図形要
素に接続している図形要素の端点を、中心軸まで延長し
て表示することにより実現することができる。

【００６５】これにより、実際の加工に近い状況をシス
テム上で模擬表示することが可能となり、旋削系（２次
元加工）の場合には、内径部の段差形状を表示した断面
形状と、外形図とを同時に表示することができる。すな
わち、旋削ワークの設計図面の表記方法と同一の表示を
実現することができる。

【００６６】さらに、上記ワークの画像表示に加えて、
これを工具が削り取る状況を重ねて表示することができ
る。これによって、オペレーターはリアルな画像表示に
より、ワークの形状を設計図面と容易に照合することが
できる。

【００６７】さらに、本ＮＣ加工装置の画像表示モード
において、工具動作指令（Ｇコード指令）以外の補助動
作指令（Ｍコード、Ｔコード等）、たとえば、切削水吐
出のＯＮ／ＯＦＦ指令、工具交換等を目視可能に表示す
ることができる。

【００６８】たとえば、切削水吐出のＯＮ／ＯＦＦ指令
（通常、Ｍ０９／Ｍ０８）が発せられた場合に画面表示
の背景色を青／黒に変化させたり、あるいは、主軸の回
転ＯＮ／ＯＦＦ指令（通常、Ｍ０５／Ｍ０４）が発せら
れた場合に画面表示の工具が回転する模様を表示した
り、あるいは、工具交換の指令（通常、Ｔ××Ｍ０６）
が発せられた場合にＡＴＣの動作を模擬的に表示したり
する。これによって、工具の動作以外の装置の動作を目
視によって確認することが可能となる。

【００６９】次に、本ＮＣ加工装置による、工具交換ご
とのＮＣ加工プログラムのブロックを自動的にページ分
けして表示する機能について以下に説明する。図１０
は、工具ごとにＮＣ加工プログラムをページ分けして表
示した画面の一例を示している。工具の交換は通常Ｔコ
ードによって指令されるので、本ＮＣ加工装置は、ＮＣ
加工プログラム中のＴコードを検索し、一Ｔコードから
次のＴコードまでを一ページとしてページ分けし、これ
を図１０に示す表示画面２０のように表示し、インデッ
クス管理ができるようにする。

【００７０】このように工具ごとにページ分けして表示
するのは、ＮＣ加工プログラムのチェック作業は、１本
の工具での加工を指令したブロックを１単位として、分
割してチェックを行うことが多いからである。

【００７１】これにより、使用工具の本数が多い場合
や、大きなサイズのＮＣプログラムを検証する場合は、
画像表示モードとテキストデータ表示モードとの間の移
行等の操作性が向上し、効率よくＮＣ加工プログラムの
検証を行うことができる。

【００７２】次に、本ＮＣ加工装置による重／軽切削の
自動判定について以下に説明する。

【００７３】重／軽切削の自動判定のためには、図１１
に示すような工具別の適正切削送りの条件を装置の処理
システム内のマスターデータベースに予め格納してお
く。次に、工具軌跡を生成するためにＮＣプログラムソ
ーステキストを読み取る際に、ソーステキストから加工
条件値を読み取り、その工具に予め登録してある適正送
りよりも５０％以上異なる送りの指定箇所を重／軽切削
として自動判定し、ソーステキストの当該送り指定（Ｆ
指定）キャラクタを、図１１の下部に示すように色付き
表示する。

【００７４】これにより、各工具の軌跡のみでなく、適
正な加工条件の下で各工具によって切削加工を行うこと
ができ、工具の消耗・破損を防止して、効率よく切削加
工を行うことができる。

【００７５】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よるＮＣ加工装置によれば、ＮＣ加工プログラムの不具
合部分を自動的に判定検出することができる。また、自
動的に工具軌跡の不具合部分から、ＮＣ加工プログラム
のソーステキストの修正すべき部分を検索してオペレー
ターに表示するので、ＮＣ加工プログラムのチェック、
修正等の操作性の良いＮＣ加工装置を提供することがで
きる。

【００７６】さらに、本発明によるＮＣ加工装置によれ
ば、複数の切削工程の工具軌跡を包絡線で表示でき、こ
れによって、特定の切削工程と次工程の切削工程の関
係、あるいは特定の切削工程とワークの仕上り形状との
関係を容易に検証することができる。

【００７７】また、本発明によるＮＣ加工装置によれ
ば、工具の適正な加工条件とＮＣ加工プログラム上の加
工条件とを自動照合でき、これにより、適当でない加工
条件部分を検出でき、高品質高効率の切削加工を行うこ
とができる。

【００７８】また、本発明によるＮＣ加工装置によれ
ば、空洞部分の形状を表示した切断面と外形図を同時に
表示でき、これによって、設計図面との照合を容易にす
ることができる。さらに、上記切断面と外形図上に工具
の切削軌跡を表示でき、これによって切削工程のリアル
な表示を実現することができる。

【００７９】また、本発明によるＮＣ加工装置は、所定
の座標軸に関する座標値、あるいは図形要素の始点に対
する終点の増分を図形要素の端点の近傍に表示すること
により、通常のＮＣ加工プログラムの検証方法に適した
検証を可能にする。

【００８０】また、本発明によるＮＣ加工装置によれ
ば、使用工具によって自動的にＮＣ加工プログラムをペ
ージ分けして表示・管理する。これにより、工具ごとの
検証が容易になり、多数の工具を使用するＮＣ加工プロ
グラムの検証の効率を向上させることができる。

【００８１】また、本発明によるＮＣ加工装置は、工具
軌跡を画像表示モードで修正することにより、自動的に
ＮＣ加工プログラムのソーステキストを整合させる。こ
れにより、オペレーターは、工具軌跡の修正に専念で
き、煩雑な表示モードの切換から解放され、効率よくＮ
Ｃ加工プログラムを修正することができる。

【００８２】最後に、本発明によるＮＣ加工装置は、工
具の移動を伴わない装置の動作、すなわち装置の補助動
作指令を目視化することができる。これにより、オペレ
ーターは装置の作動状態を把握でき、切削加工に適した
状態にＮＣ加工装置を維持し、適切な切削加工を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＣ加工装置の画面表示例を示した図。

【図２】工具軌跡の切り込み過ぎ部分を例示した図。

【図３】工具軌跡の削残し部分を例示した図。

【図４】画像表示モードに対応したＮＣ加工プログラム
の修正箇所の強調表示を例示した図。

【図５】工具軌跡の包絡線を例示した図。

【図６】工具軌跡の包絡線同士の干渉チェックを行う画
面を例示した図。

【図７】工具軌跡の画像修正に伴うＮＣ加工プログラム
の自動修正を説明した図。

【図８】工具軌跡の図形要素の端点のＸ座標値を表示し
た画面を示した図。

【図９】工具軌跡の図形要素の始点からの増分値を終点
の近傍に表示した画面を示した図。

【図１０】使用する工具別のソーステキストリストの自
動ページ分けした画面を例示した図。

【図１１】重／軽切削の自動判定を説明した図。

【符号の説明】

１本ＮＣ加工装置による表示画面２ワークの素材形状３仕上がり形状４工具の軌跡５ソーステキスト６工具の掃引領域７工具軌跡の包絡線８粗加工工程の工具軌跡包絡線９仕上げ加工工程の工具軌跡包絡線１０修正すべき工具軌跡の図形要素１１新しい工具軌跡の図形要素１１ａ端点座標１１ｂ端点座標１２対応するソーステキストの箇所１３対応するソーステキストの箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＮＣ加工プログラムから工具軌跡の画像デ
ータを生成し、この工具軌跡の画像データと予め入力し
たワークの仕上がり形状の画像データとを比較し、工具
が所定のしきい値を超えてワークの仕上がり形状内に入
り込む部分を切り込み過ぎ部分、工具が所定のしきい値
より小さい距離範囲内でワークの仕上がり形状の表面に
沿って通過する部分を正常切削部分、ワークの仕上がり
形状に沿って通過する工具軌跡のうちの欠損部分を削り
残し部分とそれぞれ判定し、前記切り込み過ぎ部分と削
り残し部分を強調表示することを特徴とするＮＣ加工装
置。
【請求項２】前記切り込み過ぎ部分あるいは前記削り残
し部分を検出した場合に、対応するＮＣ加工プログラム
のソーステキスト上の部分を、彩色を含む強調表示をす
ることを特徴とする請求項１に記載のＮＣ加工装置。
【請求項３】複数の切削工程を行うＮＣ加工プログラム
から、各切削工程の工具軌跡の画像データを生成し、指
定した切削工程までの工具軌跡の包絡線の画像データを
生成し、この包絡線の画像データと、次工程の工具軌跡
の画像データあるいは予め入力したワークの仕上がり形
状の画像データとを比較し、包絡線の工具が所定のしき
い値を超えて次工程の工具軌跡あるいはワークの仕上が
り形状内に入り込む部分を切り込み過ぎ部分、包絡線の
工具が所定のしきい値より小さい距離範囲内で次工程の
工具軌跡あるいはワークの仕上がり形状に沿って通過す
る部分を正常切削部分、次工程の工具軌跡あるいはワー
クの仕上がり形状に沿って通過する工具軌跡のうちの欠
損部分を削り残し部分とそれぞれ判定し、前記切り込み
過ぎ部分と削り残し部分を強調表示することを特徴とす
るＮＣ加工装置。
【請求項４】複数の工具によって切削加工を行うＮＣ加
工装置において、使用する各工具の適正な切削条件をデ
ータベース内に予め格納しておき、ＮＣ加工プログラム
から使用する工具の種類を判定し、前記ＮＣ加工プログ
ラムに規定された前記工具の切削条件を検索し、この工
具の切削条件と前記データベースの該当工具の適正な切
削条件とを比較し、過度の負荷となる重切削と、不十分
な負荷となる軽切削とを指令したプログラム部分を判別
し、これらの部分を強調表示することを特徴とするＮＣ
加工装置。
【請求項５】旋削加工を行うＮＣ加工装置において、入
力したワークの形状に関する画像データからワークの外
形図と断面図とを生成し、工具がワークを切削していく
過程を経時的に表示することを特徴とするＮＣ加工装
置。
【請求項６】画面に表示されている工具軌跡あるいはワ
ークの形状の各図形要素の端点あるいは支点の近傍に、
指定した座標軸に関する座標値を自動的に表示すること
を特徴とするＮＣ加工装置。
【請求項７】画面に表示されている工具軌跡の各図形要
素の始点に対する終点の座標増分値を、その終点の位置
を規定する値として、該終点の近傍に自動表示すること
を特徴とするＮＣ加工装置。
【請求項８】ＮＣ加工プログラムの工具交換指令を検索
して判断し、使用工具種類ごとにＮＣ加工プログラムを
ブロック分けし、前記ＮＣ加工プログラムのブロックご
とにページ分け表示およびインデックス管理を行うこと
を特徴とするＮＣ加工装置。
【請求項９】画像表示モード上で工具軌跡の所定の図形
要素を修正することにより、関連する図形要素の延長あ
るいはトリミング処理を自動的に行い、かつ、対応する
ＮＣ加工プログラムの部分を画像の変化と整合するよう
に自動的に修正することを特徴とするＮＣ加工装置。
【請求項１０】補助動作指令による装置の動作を所定の
表示方法と予め対応させ、動作状況を前記補助動作指令
と対応する表示方法によって表示することを特徴とする
ＮＣ加工装置。