JP2696206B2 - 自動パートプログラム作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワークの平面状の部分をNCフライスマシン
を用いて所定の形状に切削加工するためのプログラムを
自動的に作成する自動パートプログラム作成方法に関す
るものである。 〔発明の概要〕 本発明は、パートプログラム作成方法において、図形
形状を、自動的に選択された工具の径を基準にして、加
工可能な領域と加工不可能な領域に分け、加工可能な領
域においてはその工具での加工データを出力し、また、
加工不可能な領域においては、工具を再選択して同様の
処理を加工不可能な領域がなくなるまで再帰的に適用す
ることにより、どんなに複雑な図形形状であっても、そ
の加工データを簡単且つ短時間に作成できるようにした
ものである。 〔従来の技術〕 従来のパートプログラム作成方法は、 ａ）図形を定義する図形定義文を入力する工程と、 ｂ）工具通路を定義する運動定義文を入力する工程と、 ｃ）上記、図形定義文と上記運動定義文より、加工デー
タを作成する工程とから成っている。上記工程のうち特
にｂ）工程においては、指定された図形形状の正確且つ
効率的な加工データを作成するために、プログラマーが
取り残しや削り過ぎがないように細心の注意を払いなが
ら運動定義文を入力しなければならなかった。そのため
パートプログラム作成に要する時間が長く、プログラミ
ング・ミスも生じやすかった。また、相当な経験がプロ
グラマーに要求されていた。 即ち、従来のパートプログラム作成方法では、初心者
が短時間にパートプログラムを作成することは不可能で
あった。 〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕 かかる従来のパートプログラム作成方法においては、
運動定義文入力を必要とするためパートプログラム作成
に要する時間も長く、プログラミング・ミスも生じやす
かった。また、パートプログラムを作成するのに、相当
な経験がプログラマーに要求されていた。 そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決する
もので、その目的とするところは、運動定義文入力工程
を排除し、自動的に加工データを作成することによっ
て、初心者でもほとんど総ての図形形状のパートプログ
ラムを自動的に且つ短期間で作成することができる方法
を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の自動パートプログラム作成方法は、ワークの
平面状の部分をNCフライスマシンを用いて所定の形状に
切削加工するためのプログラムを自動的に作成する自動
パートプログラム作成方法であって、 コンピュータ上に第１の加工領域を定義する第１の工
程、 第１の工具径を有する第１の工具を、前記第１の加工
領域の外周及び／又は内周に沿って移動させたとしたと
きの第１の仮想工具中心軌跡を計算する第２の工程、 前記第１の仮想工具中心軌跡を、前記第１の仮想工具
中心軌跡同士が交差する交点で、前記第１の加工領域以
外の領域を加工することのない仮想工具中心軌跡と、前
記第１の加工領域以外の領域をも加工してしまうことと
なる仮想工具中心軌跡とに分離することによって、前記
第１の加工領域を、前記第１の工具で加工することが可
能な第１の加工可能領域と、前記第１の工具で加工する
ことが不可能な第１の加工不可能領域とに分ける第３の
工程、 前記第１の加工可能領域の全域の加工をすることので
きるように前記第１の工具を移動させるための第１の工
具中心軌跡を計算する第４の工程、及び 前記第１の加工不可能領域を含むように第２の加工領
域を設定し、前記第１の工具を前記第１の工具径より小
さな第２の工具径を有する第２の工具に置き換えて、前
記第２の工程以降の工程を行う第５の工程、並びに 前記第５の工程を行った後に前記第２の工具で加工す
ることが不可能な領域があれば、前記第２の工具を前記
第２の工具径より小さな第３の工具径を有する第３の工
具に置き換えて前記第５の工程を行い、その置き換えら
れた工具で加工することが不可能な領域がなくなるま
で、その置き換えられた工具をさらに小さな工具径を有
する工具に置き換えてこの工程の内容を繰り返す第６の
工程を、この順序で有することを特徴とする。 また、上記自動パートプログラム作成方法において、 前記第１の加工不可能領域に加えて、第１の工具径を
直径とし前記第１の仮想工具中心軌跡同士が交差する交
点を中心とする円を含むように第２の加工領域を設定し
て前記第５の工程を実施することを特徴とする。 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明の自動パートプログラム作成方法の処
理の流れ図である。第２図は本発明の実施例を説明する
ために用いた図形形状の説明図である。第３図は実施例
の加工領域を示す図である。（ａ）は図形形状−１につ
いてのものであり、（ｂ）は図形形状−２についてのも
のである。 （ａ）第１の工程 第１の工程では、まずコンピュータ上に第１の加工領
域を定義する。この第１の加工領域の形状が、フライス
マシンを用いて切削加工を行う最終的な形状に対応す
る。 具体的には、第２図に示された図形形状−１及び図形
形状−２の図形定義文を入力することによって第３図
（ａ）の斜線部分で示された第１の加工領域を定義す
る。 （ｂ）第２の工程 次に、第２の工程では、第１の工具径を有する第１の
工具を、前記第１の加工領域の外周及び／又は内周に沿
って移動させたとしたときの第１の仮想工具中心軌跡を
計算する。 具体的には以下のような手順に従う。まず、第３図
（ａ）の斜線部分で示された第１の加工領域を加工する
ためのデータを作成するにあたり、この領域を加工する
のに必要な工具の工具径を総ての図形定義文のコーナー
情報より自動的に複数選択し、それらを大きい順にあら
かじめ図示しないコンピュータのメモリ上へ登録してお
く。ついで、登録された工具径情報の内、現時点で最大
のものを工具を変数r1に格納するとともに、図示しない
コンピュータのメモリ上から消去する。 第４図（ａ）は第２図の図形形状−１についての仮想
工具中心軌跡であり、第４図（ｂ）は第２図中の図形形
状−２についての仮想工具中心軌跡である。また、第５
図は第４図（ａ）と第４図（ｂ）とを合成した図であ
る。この合成された仮想工具中心軌跡が第１の仮想工具
中心軌跡である。 （ｃ）第３の工程 次に、第３の工程では、前記第１の仮想工具中心軌跡
を、前記第１の仮想工具中心軌跡同士が交差する交点
で、前記第１の加工領域以外の部分を加工することのな
い仮想工具中心軌跡と、前記第１の加工領域以外の領域
をも加工してしまうこととなる仮想工具中心軌跡とに分
離することによって、前記第１の加工領域を、前記第１
の工具で加工することが可能な第１の加工可能領域と、
前記第１の工具で加工することが不可能な第１の加工不
可能領域とに分ける。 第５図の交点３がこの第１の仮想工具中心軌跡同士が
交差する交点に対応し、この交点３を境として、前記第
１の加工領域以外の部分を加工することのない仮想工具
中心軌跡と、前記第１の加工領域以外の領域をも加工し
てしまうこととなる仮想工具中心軌跡とが分離されてい
る。 また、第６図の斜線領域がこの第１の加工可能領域に
対応し、第６図の斜線領域に囲まれた領域及び斜線領域
の右上の三日月型の領域がこの第１の加工不可能領域に
対応する。 （ｄ）第４の工程 次に、第４の工程では、前記第１の加工可能領域の全
域の加工をすることのできるように前記第１の工具を移
動させるための第１の工具中心軌跡を計算する。 その結果、例えば第８図のような１〜36の順序で表さ
れる第１の工具中心軌跡を得ることができる。 （ｅ）第５の工程 次に、第５の工程では、まず、前記第１の加工不可能
領域を含むように第２の加工領域を設定する。他の図形
形状への干渉が生じて削り過ぎないようにするため、第
１の加工可能領域以外の領域を第１の工具を用いて加工
しないようにするためである。 なお、この第２の加工領域の設定を行うとき、前記第
１の加工不可能領域に加えて、第１の工具径を直径とし
前記第１の仮想工具中心軌跡同士が交差する交点を中心
とする円を含むようにすることもできる。第７図の斜線
領域がこの場合の第２の加工領域に対応する。 その後、前記第１の工具を前記第１の工具径より小さ
な第２の工具径を有する第２の工具に置き換えて、前記
第２の工程以降の工程を行う。 （ｆ）第６の工程 次に、第６の工程では、前記第５の工程を行った後に
前記第２の工具で加工することが不可能な領域があれ
ば、前記第２の工具を前記第２の工具径より小さな第３
の工具径を有する第３の工具に置き換えて前記第５の工
程を行う。 そして、その置き換えられた工具で加工することが不
可能な領域がなくなるまで、その置き換えられた工具を
さらに小さな工具径を有する工具に置き換えてこの工程
の内容を繰り返す。 そして、その置き換えられた工具で加工することが不
可能な領域が存在しなくなったら、全工程が終了したこ
とになる。 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、指定された図形形
状がどんなに複雑な場合であったとしても、順次使用工
具を自動的に選択しながら、この使用工具で加工可能な
領域を処理し、また、加工不可能な領域に関しては、使
用工具を再選択して同様な処理を加工不可能な領域がな
くなるまで自動的に適用していくため、従来のような運
動定義文入力工程を一切必要とせずに簡単且つ短時間で
パートプログラムを作成できるようになった。 また、従来はパートプログラム作成に相当な経験と時
間を必要としていたが、本発明によって初心者でも、簡
単且つ迅速にしかも正確にパートプログラムを作成する
ことができ、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明のNCフライスマシンによるワークの加
工方法の処理の流れ図である。第２図は、本発明の実施
例を説明するために用いた図形形状の説明図である。第
３図は、本実施例の第１の加工領域を示す図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。第４図は、第
１の工具（r1）で加工した場合の仮想工具中心軌跡を示
す図であり、（ａ）は図形形状−１についてのものであ
り、（ｂ）は図形形状−２についてのものである。第５
図は、第１の仮想工具中心軌跡を示す図である。第６図
は、第１の加工可能領域を示す図である。第７図は、第
２の加工領域を示す図である。第８図は、第１の加工可
能領域における第１の工具中心軌跡を示す図である。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ワークの平面状の部分をNCフライスマシンを用いて
   所定の形状に切削加工するためのプログラムを自動的に
   作成する自動パートプログラム作成方法であって、 コンピュータ上に第１の加工領域を定義する第１の工
   程、 第１の工具径を有する第１の工具を、前記第１の加工領
   域の外周及び／又は内周に沿って移動させたとしたとき
   の第１の仮想工具中心軌跡を計算する第２の工程、 前記第１の仮想工具中心軌跡を、前記第１の仮想工具中
   心軌跡同士が交差する交点で、前記第１の加工領域以外
   の領域を加工することのない仮想工具中心軌跡と、前記
   第１の加工領域以外の領域をも加工してしまうこととな
   る仮想工具中心軌跡とに分離することによって、前記第
   １の加工領域を、前記第１の工具で加工することが可能
   な第１の加工可能領域と、前記第１の工具で加工するこ
   とが不可能な第１の加工不可能領域とに分ける第３の工
   程、 前記第１の加工可能領域の全域の加工をすることのでき
   るように前記第１の工具を移動させるための第１の工具
   中心軌跡を計算する第４の工程、及び 前記第１の加工不可能領域を含むように第２の加工領域
   を設定し、前記第１の工具を前記第１の工具径より小さ
   な第２の工具径を有する第２の工具に置き換えて、前記
   第２の工程以降の工程を行う第５の工程、並びに 前記第５の工程を行った後に前記第２の工具で加工する
   ことが不可能な領域があれば、前記第２の工具を前記第
   ２の工具径より小さな第３の工具径を有する第３の工具
   に置き換えて前記第５の工程を行い、その置き換えられ
   た工具で加工することが不可能な領域がなくなるまで、
   その置き換えられた工具をさらに小さな工具径を有する
   工具に置き換えてこの工程の内容を繰り返す第６の工程
   を、この順序で有することを特徴とする自動パートプロ
   グラム作成方法。 ２．特許請求の範囲第１項記載の自動パートプログラム
   作成方法において、 前記第１の加工不可能領域に加えて、第１の工具径を直
   径とし前記第１の仮想工具中心軌跡同士が交差する交点
   を中心とする円を含むように第２の加工領域を設定して
   前記第５の工程を実施することを特徴とする自動パート
   プログラム作成方法。