WO1993014449A1 - Procede de generation de programme d'usinage - Google Patents

Description

明 細 書 加工プログラム作成方法

技 術 分 野

本発明は加工プログラム作成方法に関し、 特に帯形状の加工 プログラムを作成する加工プログラ厶作成方法に関する。

背 景 技 術

対話型数値制御装置では、 キーボー ドに備えられた形状要素 キーを使用して形状構成要素を入力し、 部品形状を人力する形 状入力方法が広く使用されている。 この形状要素キーには、 水 平、 垂直又は斜めの直線や円弧及び記号等が定義されている。 このため、 加工する形状に沿って形状要素キーを選択すること によって、 初心者でも容易に、 しかも簡単な操作で加工形状を 定義することができる。

ところで、 従来の対話型数値制御装置では、 帯形状を定義す るために、 内側のポケッ ト部分を加工するための輪郭線と、 外 側の輪郭を加工するための輪郭線とを形状入力する必要がある。

しかし、 図面にはこの帯形状の中心線と帯幅としか描かれて いないことがある。 このような場合は、 オペレータは帯形状の 中心線と帯幅とから、 帯形状の内側及び外側の輪郭線の形状を 計算して形状入力しなければならないという問題点があつた。

同様に、 図面には帯形状の内側の形状と帯幅としか描かれて いないことがある。 このような場合も、 オペレータは帯形状の 内側の形状と帯幅とから、 帯形状の外側の輪郭線の形状を計算 して形状入力しなければならない。 逆に、 図面に帯形状の外側 の形状と帯幅としか描かれていないことがある。 このような場 合も、 オペレータは帯形状の外側の形状と帯幅とから、 帯形状 の内側の輪郭線の形状を計算して形状入力しなければならない という問題点があった。 発 明 の 開 示

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 帯形状 を簡単に定義できる加工プログラム作成方法を、 提供すること を目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、 帯形状の加工プ σ ·グ ラムを作成する加工プログラム作成方法において、 部品形状と 帯形状項目とを入力し、 前記部品形状と前記帯形状項目とから、 帯形状の加工プログラムを作成することを特徵とする加工プロ グラム作成方法が提供される。

まず、 オペレータからキーボー ドに備えられた形状要素キー を使用して形状構成要素が入力され、 部品形状が定義される。 その後、 帯形状項目として、 例えば帯幅及び高さ等が入力され る。 これらの入力された部品形状と帯形状項目とから、 帯形状 の加工プログラ厶を作成する。 図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1 は形状定義の表示画面の一例を示す図、

図 2は対話形数値制御装置の構成を示すプロック図、

図 3は帯形状項目入力の表示画面の一例を示す図、

図 4は帯形状をシミ ュ レ一シ ョ ン表示した表示画面の一例を 示す図、

図 5は加工後の帯形状を示す図、

図 6は帯形状の作成手順を示すフローチ ャ ー トである。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図 2は、 本発明の加工プロ グラ ム作成方法を実施する対話形 数値制御装置の構成を示すプロ ック図である。

プロセッサ （C P U ) 1 1 は、 R〇 M 1 2 に格納されたシス テムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。 R O .M

1 2には E P R〇Mあるいは E E P R〇Mが使用される。 R A M l 3は S R A M等が使用され、 各種のデータあるいは入出力 信号が格納される。 不揮発性メ モ リ 1 4には図示されていない バッテ リによってバックアップされた C M〇 Sが使用され、 電 源切断後も保持すべき部品形状、 パラ メ ータ、 ピッ チ誤差補正 量及び工具補正量等が格納されている。

グラフィ ック制御回路 1 5はディ ジタル信号を表示用の信号 に変換し、 表示装置 1 6に与える。 表示装置 1 6 には C R Tあ るいは液晶表示装置が使用される。 表示装置 1 6は対話形式で 加工プログラ ムを作成していく ときに、 形状及び加工条件等を

3¾： す 。

キーボード 1 7は形状要素キー、 数値キー等からなり、 必要 な図形データ、 加工データをこれらのキーを使用して入力する。 軸制御回路 1 8は、 プロセ ッ サ 1 1から軸の移動指令を受け て、 軸の指令をサーボアンプ 1 9に出力する。 サ一ボアンプ 1 9はこの移動指令を受けて、 工作機械 2 0のサーボモータを駆 動する。 これらの構成要素はバス 2 1によつて互いに結合され ている。

P M C (プログラマブル ' マシン ' コ ントローラ） 2 2は加 ェプロダラムの実行時に、 バス 2 1経由で T機能信号 （工具選 択指令) 等を受け取る。 そして、 この信号をシ一ケ ンス ' プロ グラ ムで処理して、 動作指令として信号を出力し、 工作機械 2 0を制御する。 また、 工作機械 2 0から状態信号を受けて、 シ ーケンス処理を行い、 バス 2 1を経由して、 プロセッサ 1 1に 必要な入力信号を転送する。

更に、 ノ ス 2 1には、 システムプログラム等によつて機能が 変化するソフ トウヱアキ一 2 3、 加工データをフ ロ ッ ピーディ スク装置 （FDD) 、 プリ ンタあるいは紙テープリーダ （P T R) などの外部機器に送るシ リ ァルイ ンタ フ ヱース 2 4が接続 されている。 このソ フ トウヱアキ一 2 3は、 上記表示装置 1 6、 キーボード 1 7とともに、 C R TZMD Iノ、。ネル 2 5に備えら れる。

上記バス 2 1には、 加工用の C PUであるプロセッサ 1 1 と は別に、 バス 3 0を有する対話用のプロセッサ 3 1 (C P U) が接続される。 バス 3 0には1?01^3 2、 R AM 3 3. 及び不 揮発性メ モ リ 3 4が接続されている。

上記表示装置 1 6に表示される対話形データの入力画面は、 ROM 3 2に格納されている。 また、 ROM 3 2には帯形状の 加工プログラムを作成する処理プログラムも格納されている。 この対話形データの入力画面において、 加工プログラム作成時 にバックグラ ウンドアニメ 一ショ ンとして、 工具の全体の動作 軌跡などが表示される。 また、 表示装置 1 6にはその入力画面 により設定可能な作業又はデータが、 メ ニュー形式で表示され る。 メ ニューのうちどの項目を選択するかは、 メ ニューに対応 して、 画面下部に配置されたソ フ ト ウエアキー 2 3により行う。 ソ フ ト ゥヱアキ一 2 3の意味は各画面毎に変化する。 R A M 3 3には S R A M等が使用され、 ここに対話用の各種データが格 納される。

入力されたデータは対話用のプロセッサ 3 .1 により処理され、 加工プログラムが作成される。 作成されたプログラムデータは、 対話形式で使用される表示装置 1 6 に、 逐次にバッ クグラ ウ ン ドアニメ 一シ ョ ン表示される。 また、 不揮発性メ モ リ 3 4 に加 ェプログラムと して格納された加工プログラムは、 工作機械 2 0の加工シ ミ ュ レーシ ョ ンの際にも実行され、 フ ォ アグラ ウ ン ドアニメ ーシ ョ ン表示される。 なお、 プログラム作成部は、 R O M 3 2に格納されている帯形状の加工プログラムを作成する 処理プログラムを、 プロセッサ 3 1が実行することによって実 現される機能である。

以下、 本発明の帯形状の加工プログラム作成手順について説 明する。

図 1 は、 形状定義の表示画面の一例を示す図である。 図にお いて、 表示画面 1 6 aは、 図 2に示す表示装置 1 6に表示され る画面である。 形状要素 2は、 部品形状 1を構成する形状要素 をシンボルで表現し、 表示画面 1 6 aに表示したものである。 ソ フ トキ一 3は、 C R T / M D I ノ、。ネル 2 5に備えられたソ フ ト ウヱアキ一 2 3を押すことによつて指令される指令キ一に相 当し、 処理内容に応じて変化する 9つの指令可能なキーから構 成される。 図には、 部品形状の帯形状を指令する帯形状指令キ - 3 aが表示されている。

オペレータによって、 キーボード 1 7から形状要素キーによ り部品形状が入力されると、 形状要素 2に入力された部品形状 を表示する。 同時に、 入力された部品形状に対応する線分等の 図形もシ ミ ュ レーショ ン表示される。 部品形状 1 は、 点 1 aか ら右廻りに所定の形状要素キーを入力して定義したものである。 こう して、 オペレータが対話形式により目的の部品形状を入力 する。 なお、 入力した形状は、 必要に応じて変更することもで きる。

オペレータが入力した部品形状 1を帯形状にしたい場合には、 ソフ トキ一 3の帯形状指令キー 3 aを押す。 ·このとき、 表示画 面 1 6 aは図 3に変わる。

図 3は、 帯形状の項目入力の表示画面の一例を示す図である。 図において、 図 1 と同一の要素については同一の番号を付し、 説明を省略する。 なお、 ソ フ トキ一 3のうち、 内側指令キー 3 b、 中心線指令キー 3 c、 外側指令キー 3 d及びキャ ンセル指 令キー 3 eに相当する指令キーが、 図 1の同位置に示す指令キ 一の内容から変化している。

内側指令キー 3 bは、 図 1で定義した部品形状 1が帯形状の 内側の輪郭線であることを指令するキーである。 中心線指令キ 一 3 cは、 部品形状 1が帯形状の中心線であることを指令する キーである。 外側指令キー 3 dは、 部品形状 1が帯形状の外側 の輪郭線であることを指令するキーである。 キヤ ンセル指令キ — 3 eは、 部品形状 1を帯形状にすることをキ ヤ ンセルする指 令キーである。

部品形状 1を帯形状にする指令キーが押されると、 オペレー タに帯形状項目 4の入力を促す。 帯形状項目 4には、 線種 4 a、 帯幅 4 b及び高さ 4 cがある。 オペレータは、 線種 4 aについ て、 内側指令キー 3 b、 中心線指令キー 3 c及び外側指令キ— 3 dのいずれかを指令する必要がある。 図 3では、 オペレータ が中心線指令キ一 3 cを押して、 線種 4 aを帯形状の中心線と した例を示す。 また、 オペレータは、 帯幅 4 b及び高さ 4 c に ついて、 図 2 に示すキーボー ド 1 7 に備えられた数値キーによ つて所定の数値を入力しなければならない。 図 3では、 ォペレ ―タが帯幅 4 bに 40. 0 [mm]の数値を、 高さ 4 c に 20. 0 [mm ]の数 値をそれぞれ入力した例を示す。 なお、 高さ 4 c に正の数値が 入力されると定義された帯形状の部分を削り残す 「島」 形状が、 高さ 4 cに負の数値が入力されると定義された帯形状の部分を 削る 「溝」 形状が確定する。

この帯形状項目 4の入力により、 帯形状が確定して図 4に変 わる。 図 4は、 帯形状をシ ミ ユ レ一シ ョ ン表示した表示画面の 一例を示す図である。 図において、 図 3 と同一の要素について は同一の番号を付し、 説明を省略する。 なお、 ソ フ トキー 3の うち確定指令キ一 3 f に相当する指令キーが、 図 3の同位置に 示す指令キーの内容から変化している。

このとき、 表示画面 1 6 aには、 図 1で定義した部品形状 1 の代わりに、 図 3で定義した帯形状項目 4に従って、 帯形状 5 が表示される。 帯形状 5は、 外側輪郭線 5 a と内側輪郭線 5 b とからなり、 その帯幅は 40. 0 [mm]である。

そして、 オペレータは帯形状 5を確定させるならば確定指令 キー 3 f を、 キ ャ ンセルするならばキヤ ンセル指令キ一 3 eを 押す。 もし、 オペレータが確定指令キー 3 f を押して、 所定の 加工条件を入力すると、 プログラム作成部が帯形状 5の加工プ グラムを作成する。

この加工プログラムにより、 加工を行なった後の帯形状を図

5に示す。 図において、 島形状 5 cはワーク 9を図 4に示す帯 形状 5について、 図 2に示す工作機械 2 0で加工したものであ る。 また、 帯蝠 Wの大きさ （数値） は、 図 3の帯形状項目 4の うち帯幅 4 bで定義した数値に相当する。 高さ Hの大きさ . (数 値） は、 帯形状項目 4のうち高さ 4 cで定義した数値に相当す る o

図から明らかなように、 図 1で定義した部品形状 1 と図 3で 定義した帯形状項目 4とから、 帯形状の内側のポケッ ト加工及 び外側の輪郭加工が行われる。 したがって、 オペレータは所望 の帯形状を短時間で作成し、 加工することができる。 なお、 本 発明は英数字を含む文字の帯形状について加工プログラムを作 成する場合に、 特に有効である。

図 6は、 帯形状の作成手順を示すフローチャー トである。 図 において、 Sの後に続く数字はステップ蕃号を示す。

〔S 1〕 部品形状入力を行う。 すなわち、 図 1 に示す部品形 状 1のように帯形状の基礎となる線分を、 図 2に示すキーボー ド 1 7に備えられた形状要素キーを使用して入力する。

〔S 2〕 帯形状項目入力を行う。 具体的には、 図 3に示す帯 形状項目 4を対話形式で入力する。 この入力により、 帯形状の 形状が確定する。

〔S 3〕 ステップ S 1の部品形状及びステツプ S 2の帯形状 項目に基づき、 対話形数値制御装置内部で帯形状演算を行う。 〔 S 4〕 加工条件入力を行う。 ステップ S 3で演算された帯 形状を加工するための条件を入力する。 具体的には、 工具選択、 切削条件、 主軸回転数及び送り速度等の加工条件を入力する。

〔 S 5〕 ステップ S 3の帯形状演算及びステップ S 4の加工 条件に基づき、 加工プログラム （N C文） を出力する。 これに より、 図 2に示す工作機械 2 0で加工を行う ことができる。

以上の説明では、 本発明を対話形数値制御装置において適用 したが、 対話型プログラム作成装置においても同様に適用する ことができる。

また、 部品形状はキ一ボ一 ド 1 7の形状要素キーから入力.し て定義したが、 他の入力手段、 例えば形状要素を表示画面 1 6 aにグラフィ ック表示する 「アイ コ ン」 と呼ばれる指令キーを マウス等のボイ ンティ ングデバイスで指令して定義するように してもよい。

以上説明したように本発明では、 オペレータにより形状要素 キーを備えたキーボー ドから入力された部品形状と、 対話形式 に入力された帯形状項目とから、 帯形状の加工プログラムを作 成するようにしたので、 帯形状を簡単に定義でき、 加工プログ ラムを作成することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 帯形状の加工プログラムを作成する加工プログラム作成 方法において、

部品形状と帯形状項目とを入力し、

前記部品形状と前記帯形状項目とから、 帯形状の加工プ グ ラムを作成することを特徵とする加工プログラム作成方法。

2 . 前記部品形状には、 帯形状の中心線を入力することを特 徵とする請求項 1記載の加工プ口グラム作成方法。

3 . 前記部品形状には、 帯形状の内側の輪郭線を入力するこ とを特徵とする請求項 1記載の加工プログラム作成方法。

4 . 前記部品形状には、 帯形状の外側の輪郭線を入力するこ とを特徵とする請求項 1記載の加工プ Dグラム作成方法。

5 . 前記帯形状項目に帯幅及び高さを入力し、 前記帯形状が 島形状のときは前記高さを正の値として入力し、 前記帯形状が 溝形状であるときは負の値として入力することを特徵とする請 求項 1記載の加工プログラム作成方法。