JPS6324307A - Ｎｃデ−タチエツク方法 - 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ＮＣデータチェック方法に係り、特に旋削加工
とＣ軸加工の両方の加工の様子を描画することにより作
成したＮＣデータのチェックを行うＮＣデータのチェッ
ク方法に関する。

〈従来技術〉 最近のＮＧ装置は、ＮＣデータによる数値制御機能に加
えて、対話画面より必要なデータを入力させてＮＣデー
タを自動作成する自動プログラミング機能を備えている
。

これら機能のうち自動プログラミング機能によるＮＣデ
ータ作成処理の流れは第１６図に示すように大別すると
以下の１５ステップから成っている。すなわち、 （１）　　″自動プログラミング７の実行を選択する第
１ステップ、 （２）入力すべきデータ（次に実行すべきステップ）を
選択する第２ステップ （３）素材の材質を選択する第３ステップ、（４）面粗
さを設定する第４ステップ （５）図面形式を選択する第５ステップ、（６）　　素
材形状とその寸法を入力する第６ステップ、（７）部品
形状とその寸法を入力する第７ステップ、（８）機械原
点とタレット位置入力の第８ステップ、（９）加工工程
を選択する第９ステップ、ｆｉｌ　　工具の選択と工具
データ入力の第１０ステップ、 ０１）加工条件決定の第１１ステップ、（１乃　　切削
方向入力の第１２ステップ、（１勇　　切削範囲入力の
第１３ステップ、（１４］　　同じ工具で切削する領域
の有無を入力する第１４ステップ （同　工具通路の計算（ＮＣデータ作成）の第１５ステ
ップ よりなり、順次所定の設問画像（対話画面）をディスプ
レイ画面に表示し、該設問に応じて必要なデータをオペ
レータをしてキーボードから入力させ、最終的に入力さ
れた全データを用いてＮＧプログラム（ＮＣデータ）を
作成するようになっている。

そして、ＮＣデータの作成が終了すれば第１６図の第１
６ステップにより作成したＮＣデータのチェックが行わ
れる。

このＮＣデータチェックのステップにおいては、ＮＣデ
ータのチェック要求が発生すると、ディスプレイ画面に
素材１（第１７図参照）のｘ−７側面図が塗り潰されて
描画される。しかる後、作成したＮＣデータに基づいて
マシーンロックの状態でＮＣ制御を実行すると共に、各
軸（Ｘ、Ｚ）軸の現在位置を監視し、該各軸現在位置を
所定時間毎にディスプレイ装置に入力する。ディスプレ
イ装置は入力されたｘ、Ｚ軸の現在値に基づいて工具２
の描画位置を移動させながら塗り潰し部分を削り取って
旋削加工の様子を描画する。

〈発明が解決しようとしている問題点〉以上のように、
従来はディスプレイ画面に素材のｘ−Ｚ側面図を描画し
、ＮＣデータに基づいてディスプレイ画面上で工具を移
動させて素材が削り取られてゆく様子を描画してＮＣデ
ータのチェック　（ＮＣ加工のシュミレーシコン）を行
うものであった。

ところで、工作機械によっては旋削加工に加丸で、素材
を回転方向（Ｃ軸方向）に位置制御して該素材に穴明け
や溝切りを行うＣ軸加工を行えるものがある。

第１８図はＣ軸加工の例であり、素材１において、１ａ
は端面穴明は加工により加工された穴、１′ｌｏは側面
穴明は加工により加工された穴、１ｃは端面溝切り加工
により加工された溝、１ｄは側面溝切り加工（円周方向
）により加工された溝、１ｅは側面溝切り加工（長手方
向）に加工された溝である。

しかし、従来方法では旋削加工に加えてＣ軸加工が含ま
れる場合であっても、単に旋削加工の様子のみを描画す
るだけでＣ軸加工の様子は描画できず、この為ＮＣデー
タのチェック（ＮＣ加工のシュミレーション）が完全な
ものではないという問題があった。

以上から本発明の目的は旋削加工に加えてＣ軸加工の様
子も描画できるＮＣデータチェック方法を提供すること
である。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明方法を実施するＮＣ装置のブロック図で
ある。

１１は自動プログラミング部、１２はＮＧ制御部、１３
はグラフィックディスプレイ装置（ＣＲＴ）、１４はキ
ーボード、１５，１６は切替ユニットである。又、ディ
スプレイ画面においてＳＤＶは素材のＸ−Ｚ側面図、　
　ＦＲＶは最終部品形状のＸ−Ｃ正面図である。

く作用〉 自動プログラミング部１１のプログラミング機能により
対話的にＮＣデータを作成し、該作成したＮＣデータを
ＮＣ制御部１２に送り内蔵の加工メモリ　（ＲＡＭ）１
２ａに記憶する。

この状態で、ＮＣデータのチェック要求が発生すれば、
自動プログラミング部１１は素材形状や最終部品形状を
特定するデータをグラフィックディスプレイ族Ｗ１５に
送り、ディスプレイ画面に素材のＸ−Ｚ側面図（ＳＤＶ
）と最終部品形状のＸ−Ｃ正面図（ＦＲＶ）を描画する
。

一方、ＮＣ制御部１２はＮＣデータに基づいて周知のＮ
Ｃ制御処理を実行すると共に、各軸現在位置を監視し、
該各軸現在位置を所定時間毎にグラフインクディスプレ
イ装置１３に入力し、Ｘ−２側面図では工具のｘ、Ｚ軸
現在値に基づいて工具の描画位置を移動させて旋削加工
の様子を描画し、ｘ−Ｃ正面図では工具のＸ軸現在位置
に基づいて工具描画位置を移動させ、かつＣ軸現在位置
に基づいてワークを回転させてＣ軸加工の様子を描画す
る。

〈実施例〉 第１図は本発明を実施するＮＣ装置のブロック図、第２
図はＣＲＴ＆ＭＤＩ装置の外観図、第３図はグラフィッ
クディスプレイ装置の概略ブロック図である。

第１図において、１１は自動プログラミング部、　１２
ばＮＧ制御部、１３はグラフィックディスプレイ装置（
ＣＲＴ）　、１４はキーボード、１５゜１６は切替ユニ
ットである。尚、切替ユニット１５．１６は説明の都合
上スイッチで示しているが実際にはソフト処理で切り替
えられるようになっている。

自動プログラミング部１１及びＮＣ制御部１２はマイク
四コンピュータ構成になっており、プロセッサや制御プ
ログラムメモリ　（ＲＯＭ）やＲＡＭを内蔵している。

グラフィックディスプレイ族Ｗ１３とキーボード１４は
第２図に示すように一体に構成され、通常ＣＲＴ＆ＭＤ
　Ｉ装置と称されている。ディスプレイ画面は、第１図
に示すように対話画面表示領域１３ａと複数のソフトキ
ー領域１３ｂに分けられ、各ソフトキー領域に対応して
キー１３ｃ。

１３ｃ・・・　（第２図参照）が設けられ、該キーを押
圧することにより対応するソフトキー領域に表示されて
いるデータを入力することができろ。

ＮＣデータチェック時には、ディスプレイ画面の左側に
素材のＸ−Ｚ側面図（ＳＤＶ）が、また右側に最終部品
形状のＸ−Ｃ正面図（ＦＲＶ）が描画されるようになっ
ている。

グラフィックディスプレイ装置１３は第３図に示すよう
に、ディスプレイ制御部２、、メモリ２２、複数のイメ
ージバッファメモリを有するイメージバッファ部２３、
水平同期信号や垂直同期信号を発生するタイミング信号
発生器２４、ＣＲＴのビーム走査と同期してイメージバ
ッファがら画像データを読み取って出力する読出し制御
部２５、イメージバッファメモリ２３ａ〜２３ｃがらそ
れぞれ読み出される画像信号に応じて輝度変調制御を行
う輝度制御部２６、カラーＣＲＴ２７、タイミング信号
発生器から出力されるタイミング信号に同期してビーム
を水平、垂直方向に偏向する偏向回路２８を有している
。

尚１イメージバツフアメモリ２３ａ〜２３ｃは、それぞ
れディスプレイ画面の１絵素に対応する記憶域を有し、
ＮＣデータチェック時（ＮＣ加工シュミレーション時）
イメージバッファメモリ２３ａには素材のＸ−２側面図
（ＳＤｖ）、その他の固定図形（チャック形状。、テー
ルストック形状）が記憶され、イメージバッフ７メモリ
　２３ｂには部品形状のｘ−Ｃ正面図（ＦＲＶ）が記憶
さね、イメージバッファメモリ２３ｃには工具形状と工
具通路軌跡が記憶されるようになっている。

す下、本発明にかかるＮＣデータチェック処理について
説明する。

（１）キーボード１４上のキー１４ａを操作して、切替
ユニット１５．１６をしてグラフィックディスプレイ装
置１３とキーボード１４を自動プログラミング部１１用
とする。

（２）シかる後自動プログラミング部１１のプログラミ
ング機能により、第１６図に示す従来方法の流れと同様
に対話的にＮＣデータを作成し、該作成したＮＣデータ
をＮＣ制御部１２に送り内蔵の加工メモリ　（ＲＡＭ）
ＩＺａに記憶する。

尚、Ｃ軸加工による部品形状は息下のように入力される
。すなわち、第１６図に示す第７ステップにおいて旋削
加工部分の部品形状入力が終了し、ソフトキー「次のペ
ージ」を押圧すると、ディスプレイ画面に第４図に示す
ようにＣ軸加工を行うか否かの設問画像が描画されるか
ら、数字「１」を入力してＣ軸加工を行う旨を入力する
。

これにより、ディスプレイ画面に端面穴を特定するため
の設問画像が描画され、息後所定のソフトキーが押圧さ
れろ毎に順次側面穴、端面溝、側面溝（円周方向）、側
面溝（Ｚ軸方向）を特定するための設問画像がディスプ
レイ画面に描画されろ。

第５図、第６図は端面穴を特定するためのデータ説明図
であり、第５図は等間隔に穴を明けろ場合、第６図は不
等間隔に穴を明ける場合である。

さて、端面穴の設問画面においては以下に示すデータ、 加工種類・・Ｋ＝１　　（１：穴明け、２：溝切り）加
工場所・・Ｗ＝１　（０：側面、１：端面）位置（Ｘ座
標値）・・ＤＸ−穴のＸ方向位置間隔・・ＡＢ＝口（０
：等間隔、１：不等間隔）個数・・ＡＣ＝大の個数 初期角度・・Ａ１＝重位置（最初の穴の角度）角度・・
Ａ２＝２番目の大泣Ｗ（不等間隔の場合）Ａ３＝３番目
の穴位置（不等間隔の場合）最終角度ＡＥ＝複数個穴を
開けろ場合の最終角度深さ・　・ＤＴ＝　　穴深さ センタモミ・・ＣＧ＝口（１：する、０：しない）ピッ
チＰＴ＝ネジ切りの場合に設定 のうち所定のデータを入力する。

第７図は側面穴を特定するためのデータ説明図であり、
設問画像は 加工種類・・Ｋ＝１　（１：穴明け、２；溝切り）加工
場所・・Ｗ＝Ｏ（０：側面、１：Ｍ４面）位置（２座漂
値）・・ＬＺ＝穴のＺ方向位置以外は端面穴と同一であ
る。

第８図は端面溝を特定するためのデータ説明図であり、
設問画面において以下に示すデータ、加工種類・・Ｋ＝
２　（１：穴明け、２：溝切り）加工場所・・Ｗ＝１（
０：側面、１：端面）位置（Ｘ座標値）・・ＤＸ−溝の
Ｘ方向位置間隔・・ＡＢ＝口（０：等間隔、１：不等間
隔）個数・・ＡＣ−溝の個数 初期角度・・Ａ１＝重位置（最初の溝の切削開始角度） 角度・・Ａ　ｉ　＝＝　ｉ番目の溝切削開始角度（ｉ　
＝　２　。

３、・・５．不等間隔の場合） 最終角度ＡＥ−複数個溝加工する場合の最終溝の切削開
始角度 深さ・・ＤＴ＝　　溝深さ 溝径・・ＷＴ−溝径 溝長さ・・ＡＧ＝溝の長さく角度指定）のうち所定のデ
ータを入力する。

第９図は側面溝（円周方向）を特定するためのデータ説
明図であり、設問画像は 加工種類・・Ｋ＝２　（１：穴明け、２：溝切り）加工
場所・・ｗ＝ｏ　（０：側面、１：端面）加工の方向・
・ＣＤ＝１　（０：円周方向、１：Ｚ方向） 位ｔ（Ｚ座標値）・・ＬＺ＝溝のＺ方向位置以外は端面
溝の場合と同様である。

第１０図は側面溝（Ｚ方向）を特定するためのデータ説
明図であり、設問画像においては息下に示すデータ 加工種類・・Ｋ＝２　（１：穴明け、２：は溝切り）加
工場所・・ｗ＝ｏ　（０：側面、１；端面）加工の方向
・・ＣＤ＝１　（０：同局方向、１：Ｚ軸方向） 位置（Ｚ座標値）・・ＬＺ＝溝のＺ方向位置間隔・・Ａ
Ｂ＝口（０：等間隔、１：不等間隔）個数・・ＡＣ＝溝
の個数 初期角度・・Ａ１＝重位置（最初の溝の角度）角度・・
Ａ　ｉ　＝　ｉ番目の溝の角度（ｉ＝２，３゜・・５．
不等間隔の場合） 最終角度ＡＥ−複数溝加工する場合の最終溝角度深さ・
・ＤＴ＝　　溝深さ 溝径・・ＷＴ＝　　溝径 溝長さ・・ＡＧ−溝の長さく角度指定）のうち所定のデ
ータを入力する。

（３）　Ｎ　Ｃデータの作成が終了するとディスプレイ
画面にはステップ選択画面が表示されるから、ｒＮＣデ
ータのチェック」を選択する（第１６図の第２ステップ
参照）。

（４）これにより、自動プログラミング部１１は、自動
プログラミング時に入力されて内蔵のメモリに記憶され
ている素材形状や最終部品形状を特定するデータ等をグ
ラフィックディスプレイ装置１３に送る。尚、思後第１
８図に示す形状を最終部品形状とする。

すなわち、自動プログラミング部１１はｘ−７側面図に
関しては、チャック形状、テールストック形状、素材形
状を特定するデータをグラフィックディスプレイ装置１
３に入力し、Ｚ−Ｃ正面図に関しては最終部品形状デー
タを入力し、各図共通なデータとして工具チップ形状や
工具ホルダ形状を入力する。尚、これらデータはグラフ
ィックディスプレイ装置のメモリ２２（第３図参照）に
記憶される。又、工具チップ形状は第１５図に示す形状
であり、工具番号に応じてどのチップ形状を用いるかが
メモリ２２に記憶される。

（５）シかる後、グラフィックディスプレイ装置１３の
ディスプレイ処理部２１は入力された形状データを用い
て各種図形を発生して各イメージバッファメモリ２３ａ
〜２３ｃに記憶する。すなわち為イメージバッファメモ
リ２３ａには素材のＸ−Ｚ側面図（ＳＤＶ）やチャック
形状図形、テールストック形状図形を記憶し、イメージ
バッファメモＩＪ　２３　ｂには部品形状のＸ−Ｃ正面
図（ＦＲＶ）を記憶する。尚、イメージバッファメモリ
２３ｃには現時点では図形が記憶されないが、以後ＮＣ
制御と並行して工具形状や工具軌跡が記憶されろ。

（６）読出し制御部２５は各イメージバッファメモリか
ら画像を読み取って輝度制御部に入力し、ディスプレイ
画面に第１１図に示すように素材のＸ−２側面図（ＳＤ
Ｖ）と最終部品形状のＸ−Ｃ正面図（ＦＲＶ）を描画す
る。

（７）この状態で、ソフトキー「チェック開始」を押圧
するとＮＣ制御部１２はＲＡＭ１２ａに記憶されている
ＮＣデータを１ブロツクづつ読み取り、ＮＣデータが工
具交換のＴ機能命令であれば工具番号を自動プログラミ
ング部１１に入力し、また通路制御用のＮＣデータであ
れば周知の通路割部を行うと共に各軸現在位置を監視し
、該各軸現在位置を所定時間毎に自動プログラミング部
　１１に入力する。尚、工作機械はマシンロックがかか
っており動かない。

（８）自動プログラミング部１１は入力された工具番号
、所定時間毎の工具各軸現在位置をグラフィックディス
プレイ装置１３のディスプレイ制御部２１に入力する。

（９）ディスプレイ制御部２１は、工具番号や現在位置
（最初は工具の初期位置）が入力されれば、工具番号に
対応する工具形状をメモリ２２から読み取って現在位置
に該工具形状を描画すべく図形を発生してイメージバッ
ファメモリ２３ｃに記憶する。

しかる後、読出し制御部２５は各イメージバッファメモ
リから画像を読み取ってＣＲＴ２７に削り取り前の素材
のＸ−Ｚ側面図、Ｘ−Ｃ正面図、工具形状を描画する。

（ＩＯ１以後、工具が移動して旋削加工が行われる場合
には、工具移動に応じてワークが削り取られてゆく様子
がＸ−２側面図に描画される（第１２図参照）。尚、Ｘ
−Ｃ正面図は変化しない。

すなわち、ディスプレイ制御部２１は、所定時間毎に入
力されるｘ、ｚ軸の工具位置座標値に基づいて該位置に
工具形状が描画されるように画像を発生してイメージバ
ッファメモリ２３ｃに記憶すると共に、所定時間毎の工
具移動に応じて削り取られた後の素材のｘ−２側面図を
生成してイメージバッファメモリ２３ａに記憶スる。

この結果、ディスプレイ画面には第１２図に示すように
素材が削り取られてゆく様子が描画されることになる。

（１１）一方、Ｃ軸加工の場合（例丸ば端面溝切りの場
合）には、まず工具が移動する毎に工具形状と工具軌跡
をＸ−Ｚ側面図及びＸ−Ｃ正面図と共にディスプレイ画
面に描画する。尚、Ｘ−Ｚ側面図において削り取りは行
わない。

そして、工具が位置決めされて素材に所定量切り込んだ
後にＣ軸回転が開始して溝切りが始まると、ディスプレ
イ制御部２１に所定時間毎のＣ軸方向現在位置（回転量
）が入力されろ。これにより、ディスプレイ制御部２１
は該回転量だけＸ−Ｃ正面図（最終部品形状）を回転さ
せてイメージバッファメモリ２３ｂに記憶する。

以後各イメージバッファメモリから画像が読み出されて
合成され、ディスプレイ画面に第１３図に示すように部
品形状が所定量回転した後の図形が描画され、Ｃ軸加工
（＃面溝切り加工）により溝が切られてゆく様子が描画
されることになる。

０乃又、側面溝切り加工の場合には同様にディスプレイ
画面に第１４図に示すようにＣ軸加工（側面溝切り加工
）により溝が切られてゆく様子が描画されろ。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、ディスプレイ画面を２分して一方
の側に素材のｘ−Ｚ側面図を描画し、旋削加工の場合に
はＸ−Ｚ側面図において素材が削り取られてゆく様子を
描画すると共に、ディスプレイ画面の他方の側に最終部
品形状のＸ−Ｃ正面図を描画し、Ｃ軸加工の場合には最
終部品形状をＣ軸の回転に従って回転させろように構成
したから、旋削加工に加えてＣ軸加工の様子も認識でき
ＮＣデータのチェック　（ＮＣ加工のシュミレーション
）を完全とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するＮＣ装置のブロック図、 第２図はＮＣ装置におけるＣＲＴ＆ＭＤＩ装置の外観図
、 第３図はグラフィックディスプレイ装置のブロック図、 第４図はＣ軸加工部分の形状を入力する際の対話画面例
、 第５図乃至第１０図はＣ軸加工部分の形状を特定するデ
ータ説明図、 第１１図乃至第１４図は本発明にかかるＮＣ加工シュミ
レーション時の切削状況の様子を示すディスプレイ画面
例、 第１５図は工具形状説明図、 第１６図はＮＣデータ自動プログラミングの流れ図、 第１７図は従来のＮＣ加工シュミレーション時の描画例
、 第１８図は最終部品形状の斜視図である。 １１・・自動プログラミング部、 １２・・Ｎ　ＣｆｉｌＪ御部、 １３・・グラフィックディスプレイ装置１４・・キーボ
ード、 １５．１６・・切替ユニット、 ＳＤＶ・・素材のＸ−Ｚ側面図、 ＦＲＶ・・最終部品形状のＸ−ｃ正面図特許出願人　　
　　　　　　ファナック株式会社代理人　　　　　　　
　　　弁理士　　齋藤千幹第４図 第５図 第６図 （（７１（ｂ） 第７図 （（７）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂＩ　　　
　　　　　　（Ｃ）第８図 （Ｏ） （Ｑ＞ （Ｃ） 第１０図 第１５図 第１６図 第１７図 Ｖ 第１８図 昭和６１年１０月２１日 、、事件の表示 昭和６１年特許願第１６７５６７号 ２　発明の名称 ＮＣデータチェック方法 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　山梨県南部留郡忍野村忍草字古馬場３５８０番地
氏名（名称）　ファナック株式会社 代表者　　稲葉消右衛門 ６　補正の対象 図面第２図における文字を拡大表示するために全体を別
紙の通り拡大する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のデータ入力ステップの各ステップに応じた
   対話画像をディスプレイ画面に表示し、該対話画像を参
   照して素材形状や、旋削加工及びＣ軸加工により得られ
   る部品形状や、加工工程、使用工具等を特定するデータ
   を入力し、該入力されたデータを用いてＮＣデータを作
   成し、しかる後該作成されたＮＣデータをチェックする
   ＮＣデータチェック方法において、 ＮＣデータのチェック要求によりディスプレイ画面に素
   材のＸ−Ｚ側面図と最終部品形状のＸ−Ｃ正面図を描画
   する第１ステップ、 ＮＣデータに基づいてＮＣ制御を実行すると共に、各軸
   現在位置を監視する第２ステップ、各軸現在位置を所定
   時間毎にディスプレイ装置に入力する第３ステップ、 Ｘ−Ｚ側面図においては工具のＸ、Ｚ軸現在値に基づい
   て工具の描画位置を移動させて旋削加工の様子を描画す
   ると共に、Ｘ−Ｃ正面図においては工具のＸ軸現在位置
   に基づいて工具描画位置を移動させ、かつＣ軸現在位置
   に基づいて最終部品形状を回転させてＣ軸加工の様子を
   描画する第４ステップとを有することを特徴とするＮＣ
   データチェック方法。
2. （２）第１ステップにおいて素材のＸ−Ｚ側面図を塗り
   潰して描画し、 第４ステップにおいて旋削加工時工具の移動に応じて塗
   り潰し部分を削り取ることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載のＮＣデータチェック方法。
3. （３）予め、ディスプレイ装置に工具番号と工具形状図
   の対応を記憶させておき、 工具交換のＮＣデータの実行により該ＮＣデータに含ま
   れる工具番号をディスプレイ装置に入力するステップ、
   、 ディスプレイ装置は該工具番号に応じた工具形状図を工
   具現在位置に描画するステップを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載のＮ
   Ｃデータチェック方法。