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JP2019101799A - Machining program analysis device, machine tool provided with the same, machining program analysis program and machining program analysis method - Google Patents

Machining program analysis device, machine tool provided with the same, machining program analysis program and machining program analysis method Download PDF

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JP2019101799A
JP2019101799A JP2017232531A JP2017232531A JP2019101799A JP 2019101799 A JP2019101799 A JP 2019101799A JP 2017232531 A JP2017232531 A JP 2017232531A JP 2017232531 A JP2017232531 A JP 2017232531A JP 2019101799 A JP2019101799 A JP 2019101799A
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路彦 伊藤
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Abstract

【課題】 解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定することができる加工プログラム解析装置およびこれを備えた工作機械、ならびに加工プログラム解析プログラムおよび加工プログラム解析方法を提供する。【解決手段】 加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割部43と、前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出部46と、を有する。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machining program analysis device capable of accurately specifying a location where a scratch occurs on a machining surface while predicting an analysis time, a machine tool having the machining program analysis program, a machining program analysis program and a machining program analysis method. I will provide a. SOLUTION: A machining path dividing unit 43 that divides a machining path instructed by a machining program into a plurality of adjacent unit machining paths, and a positional relationship between command points forming each of the adjacent unit machining paths. Based on the above, an isolated command point detection unit 46 that detects, as an isolated command point, a command point where adjacent command points are missing in the unit machining paths. [Selection diagram]

Description

本発明は、工作機械を数値制御するための加工プログラムを解析する加工プログラム解析装置およびこれを備えた工作機械、ならびに加工プログラム解析プログラムおよび加工プログラム解析方法に関するものである。   The present invention relates to a processing program analysis device for analyzing a processing program for numerically controlling a machine tool, a machine tool provided with the same, a processing program analysis program, and a processing program analysis method.

従来、工作機械を数値制御して自由曲面等を加工する場合、図23に示すように、加工経路を微小線分に区分する指令点の点列データ(指令点列)を含む加工プログラムが使用されている。この加工プログラムは、近年の加工内容の複雑化に伴い、CAD(Computer-Aided Design:コンピュータ支援設計)機能およびCAM(Computer Aided Manufacturing:コンピュータ支援製造)機能を兼ね備えたCAD/CAM装置によって生成されることが多い。   Conventionally, when machining free-form surfaces etc. by numerically controlling a machine tool, as shown in FIG. 23, a machining program including point sequence data (command point sequence) of command points for dividing the machining path into minute line segments is used It is done. This machining program is generated by a CAD / CAM device having a CAD (Computer-Aided Design: Computer Assisted Design) function and a CAM (Computer Aided Manufacturing: Computer Assisted Manufacturing) function along with the complexity of machining contents in recent years. There are many things.

しかしながら、当該CAD/CAM装置の性能によっては、図24に示すように、生成された加工プログラムに含まれる指令点列が不揃いになってしまうことが知られている。そして、このような不揃いの指令点列を含む加工プログラムによってワークを加工した場合、加工経路に誤差が生じるため、加工面に傷や筋目等の痕跡が残ってしまうという問題がある。   However, depending on the performance of the CAD / CAM apparatus, as shown in FIG. 24, it is known that the command point sequence included in the generated processing program becomes irregular. When a workpiece is machined by a machining program including such an irregular command point sequence, an error occurs in the machining path, and there is a problem that a trace such as a scratch or a streak remains on the machining surface.

なお、加工プログラムの良否や問題点等を解析するものとして、例えば、特開2004−21954号公報には、加工プログラムの工具軌跡の各微小線分について、特定軸に対する傾きの正、負、または0を判定し、各傾きに対して異なる表示属性により微小線分あるいは微小線分の端点を表示する工具軌跡表示方法が開示されている(特許文献1)。   In order to analyze the quality or problems of the processing program, for example, in JP-A-2004-21954, for each minute line segment of the tool trajectory of the processing program, the positive or negative inclination with respect to the specific axis, or A tool trajectory display method is disclosed that determines 0 and displays end points of micro line segments or micro line segments with different display attributes with respect to each inclination (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-112118).

特開2004−21954号公報JP 2004-21954 A

しかしながら、加工プログラムに含まれる指令点列は、各指令点についての単なる位置座標にしか過ぎない。このため、上記特許文献1では、いずれか一つの特定軸に対する加工経路上の凹凸程度は識別できるものの、それ以外の有用な情報を加工プログラムから直接取得することができないという問題がある。   However, the command point sequence included in the machining program is merely position coordinates for each command point. For this reason, in the said patent document 1, although the unevenness degree on the processing path with respect to any one specific axis can be identified, there exists a problem that other useful information can not be acquired directly from a processing program.

例えば、加工プログラムによって加工されるワークがどのような加工面を有するかの情報や、各指令点が隣接する加工経路を含む周囲の指令点との位置関係において不揃いか否かの情報を解析できれば、加工面の品位の向上に資するものと考えられる。しかしながら、従来、位置座標以外の情報を含まない加工プログラムからは、上述したような情報を直接取得することができず、限られた解析しか行うことができないという問題がある。   For example, if it is possible to analyze information as to what kind of machining surface the workpiece machined by the machining program has, and if it is irregular in the positional relationship with the surrounding command points including the machining path where each command point is adjacent , It is thought that it contributes to the improvement of the quality of processing side. However, conventionally, there is a problem that the above-mentioned information can not be directly obtained from a processing program which does not include information other than position coordinates, and only limited analysis can be performed.

そこで、本発明者らは、特願2016−248154号において、各指令点の位置座標を用いて所定の物理量を算出し、当該物理量に対してクラスター分析を行うことにより、加工プログラムから有用な情報を直接取得し、様々な解析を行うことが可能な加工プログラムの解析方法を提案している。この解析方法によれば、加工プログラムの指令点列を構成する各指令点のうち、周囲の指令点との位置関係において不揃いの指令点、すなわち、加工面において傷が発生する箇所を特定することができる。   Therefore, the present inventors calculate a predetermined physical quantity using position coordinates of each command point in Japanese Patent Application No. 2016-248154, and perform cluster analysis on the physical quantity to obtain useful information from the processing program. We propose an analysis method of processing program that can directly obtain various analysis. According to this analysis method, among the command points constituting the command point sequence of the machining program, the command points in the positional relationship with the surrounding command points are specified irregularly, that is, the location where the flaw occurs in the machining surface is specified Can.

ただし、上述したクラスター分析は、いわゆる教師なし学習の一種であるため、収束するまで演算処理を反復する必要がある。このため、演算回数が予測困難であり、適切な解析結果が得られるまでに要する解析時間が長期化する可能性がある。また、不適切な局所解に収束すると、期待した解析結果が得られない可能性もある。そこで、本発明者らは、クラスター分析を用いることなく、加工面における傷の発生箇所を特定可能な別のアプローチを模索していた。   However, since the cluster analysis described above is a kind of so-called unsupervised learning, it is necessary to repeat arithmetic processing until convergence. For this reason, it is difficult to predict the number of operations, and the analysis time required to obtain an appropriate analysis result may be prolonged. In addition, convergence to an inappropriate local solution may result in failure to obtain the expected analysis result. Therefore, the present inventors have been searching for another approach that can identify the location of the flaw on the processed surface without using cluster analysis.

本発明は、このような背景技術のもとになされたものであって、解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定することができる加工プログラム解析装置およびこれを備えた工作機械、ならびに加工プログラム解析プログラムおよび加工プログラム解析方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made based on such background art, and a processing program analysis device capable of specifying with high precision the location where a flaw occurs on a processing surface while the analysis time can be predicted, and It is an object of the present invention to provide a machine tool provided with the above, and a processing program analysis program and a processing program analysis method.

本発明に係る加工プログラム解析装置は、解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定するという課題を解決するために、加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割部と、前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出部と、を有する。   The machining program analysis apparatus according to the present invention can process a machining path instructed by the machining program in order to solve the problem of precisely specifying the location of a flaw on the machining surface while the analysis time can be predicted. The command points adjacent to each other in the unit machining paths are missing on the basis of the positional relationship between the machining path division unit divided for each of a plurality of adjacent unit machining paths and the command points constituting each of the adjacent unit machining paths And an isolated command point detection unit that detects the commanded point as an isolated command point.

また、本発明の一態様として、孤立指令点を簡便かつ正確に検出するという課題を解決するために、前記孤立指令点検出部は、前記隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路において、前記第1単位加工経路を構成する全ての指令点について、前記第2単位加工経路を構成する各指令点との距離である指令点間距離を算出し、前記指令点間距離が最短である指令点を隣接指令点として特定するとともに、前記第2単位加工経路を構成する各指令点のうち、前記第1単位加工経路を構成するいずれの指令点からも前記隣接指令点として特定されなかった指令点を前記孤立指令点として検出してもよい。   Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of detecting the isolated command point simply and accurately, the isolated command point detection unit is configured to set the first unit processing path and the second unit processing path adjacent to each other. The distance between command points, which is the distance between each of the command points constituting the second unit machining path, is calculated for all the command points constituting the first unit machining path in the 2-unit machining path, and the distance between the command points is calculated. The command point having the shortest distance is specified as the adjacent command point, and among the command points constituting the second unit machining path, the adjacent command points from any command point constituting the first unit machining path A command point not identified as may be detected as the isolated command point.

また、本発明の一態様として、孤立指令点を簡便かつ正確に検出するとともに解析時間を短縮するという課題を解決するために、前記孤立指令点検出部は、前記隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路において、前記第1単位加工経路を構成するいずれかの指令点である第1始点から当該第1始点よりも後方の指令点である第1終点までの指令点間距離と、前記第2単位加工経路を構成するいずれかの指令点であって前記第1始点と隣り合う第2始点から、当該第2始点よりも後方の指令点である第2終点までの指令点間距離とを算出し、各指令点間距離の差が任意の閾値を超える場合、前記指令点間距離が短い方の終点となっている指令点を前記孤立指令点として検出してもよい。   Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of simply and accurately detecting an isolated command point and shortening an analysis time, the isolated command point detection unit may be the adjacent unit processing path In one unit machining path and second unit machining path, a command from a first start point which is any command point constituting the first unit machining path to a first end point which is a command point behind the first start point From the point distance and any second command point that constitutes the second unit machining path, and from the second start point adjacent to the first start point, to the second end point that is the command point behind the second start point The command point distance between the command points is calculated as the isolated command point if the difference between the command point distances exceeds an arbitrary threshold value, and the command point at which the command distance between the command points is the shorter end point is detected. It is also good.

さらに、本発明の一態様として、特定立体物の外周面に沿う加工経路を適切に単位加工経路ごとに分割するという課題を解決するために、前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物を加工するための加工プログラムである場合、前記加工経路分割部は、前記加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標を原点として算出するとともに、前記原点に関して前記全ての指令点の位置座標を極座標に変換し、1周分の指令点列ごとに前記単位加工経路として分割してもよい。   Furthermore, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of appropriately dividing the machining path along the outer peripheral surface of the specific three-dimensional object into unit machining paths, the machining program is directed to the command with reference to a certain reference point. In the case of a processing program for processing a specific three-dimensional object having a shape in which points are distributed on the circumference, the processing path division unit averages coordinates obtained by averaging the position coordinates of all command points constituting the processing path. While calculating as an origin, position coordinates of all the command points with respect to the origin may be converted into polar coordinates and divided as the unit machining path for each command point sequence for one rotation.

また、本発明の一態様として、特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で一方向のみに移動する加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割するという課題を解決するために、前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムである場合、前記加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、1または複数の指令点の位置座標を用いて所定の物理量を算出する物理量算出部と、各指令点の前記物理量に対してクラスター分析を行うことにより、前記物理量を複数のグループに分類する物理量分類部と、をさらに有し、前記加工経路分割部は、前記物理量分類部による分類結果に基づいて、同一の加工面に属する指令点列を抽出するとともに、当該指令点列の加工順序における前後の指令点間の距離が任意の閾値以上である指令点間で前記加工経路を分割してもよい。   In addition, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of appropriately dividing each processing path for processing paths that move only in one direction on the same processing surface in a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object If the processing program is a processing program for processing a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object whose shape is such that the command points are distributed on the circumference around a certain reference point, the command point sequence of the processing program is For each command point to be configured, a plurality of physical quantities are calculated by performing a cluster analysis on the physical quantities of each command point and a physical quantity calculation unit that calculates a predetermined physical quantity using position coordinates of one or more command points. The processing path division unit further includes a physical quantity classification unit that classifies into a group of Together with extracts, the distance between the front and rear of command points in the processing sequence of the commanded sequence of points may be by dividing the machining path between the command points is not less than a given threshold.

さらに、本発明の一態様として、特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で双方向に移動する加工経路や、同一の加工面における移動方向の変化が小さく、次の指令点までの移動距離が長いことによって折り返されるような加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割するという課題を解決するために、前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムである場合、前記加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、1または複数の指令点の位置座標を用いて所定の物理量を算出する物理量算出部と、各指令点の前記物理量に対してクラスター分析を行うことにより、前記物理量を複数のグループに分類する物理量分類部と、をさらに有し、前記加工経路分割部は、前記物理量分類部による分類結果に基づいて、同一の加工面に属する指令点列を抽出するとともに、当該指令点列の加工順序における前後の指令点間の方向がピックフィード方向へ任意の閾値以上に変化した指令点間または前後の指令点間の角度が閾値以上に変化した指令点間で前記加工経路を分割してもよい。   Furthermore, as one aspect of the present invention, a processing path moving in both directions on the same processing surface in a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object, or a change in the movement direction in the same processing surface is small, up to the next command point In order to solve the problem of appropriately dividing each processing path even for a processing path that is folded back due to a long moving distance, the processing program has the command point centered on a certain reference point. In the case of a processing program for processing a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object having a distributed shape, position coordinates of one or more command points are used for each command point constituting the command point sequence of the processing program. A physical quantity calculating unit that calculates a predetermined physical quantity, and a physical quantity that classifies the physical quantity into a plurality of groups by performing cluster analysis on the physical quantity of each command point The machining path division unit further extracts a command point sequence belonging to the same processing surface based on the classification result by the physical quantity classification unit, and the front and rear in the processing order of the command point sequence The machining path may be divided between command points in which the direction between command points in the direction changes in the pick feed direction by any threshold or more or the angle between command points before and after changes in the angle by more than the threshold.

また、本発明の一態様として、孤立指令点を漏れなく検出して解析の精度をさらに向上するという課題を解決するために、前記孤立指令点検出部は、前記単位加工経路のそれぞれについて、加工方向に沿った順方向に前記孤立指令点を順次検出するとともに、前記順方向とは逆方向にも前記孤立指令点を順次検出してもよい。   Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of detecting isolated command points without omission and further improving the accuracy of analysis, the isolated command point detection unit processes each of the unit processing paths. The isolated command points may be sequentially detected in the forward direction along the direction, and the isolated command points may be sequentially detected in the reverse direction to the forward direction.

また、本発明に係る工作機械は、上述したいずれかの態様の加工プログラム解析装置を備えてなる。   A machine tool according to the present invention includes the machining program analysis device according to any one of the aspects described above.

さらに、本発明に係る加工プログラム解析プログラムは、解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定するという課題を解決するために、加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割部と、前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出部としてコンピュータを機能させる。   Furthermore, in the machining program analysis program according to the present invention, the machining path instructed by the machining program in order to solve the problem that the occurrence position of the flaw on the machining surface is specified with high accuracy while the analysis time can be predicted. Command points adjacent to each other in the unit processing paths based on the positional relationship between the processing path division unit that divides each of the plurality of adjacent unit processing paths and the command points that configure each of the adjacent unit processing paths The computer functions as an isolated command point detection unit that detects a command point having a missing point as an isolated command point.

本発明に係る加工プログラム解析方法は、解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定するという課題を解決するために、加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割ステップと、前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出ステップと、を有する。   In the machining program analysis method according to the present invention, the machining path instructed by the machining program is solved in order to solve the problem that the occurrence position of the flaw on the machining surface can be specified with high accuracy while the analysis time can be predicted. The command points adjacent to each other in the unit machining paths are missing on the basis of the positional relationship between the machining path dividing step of dividing each of a plurality of adjacent unit machining paths and the command points constituting each of the adjacent unit machining paths And an isolated command point detecting step of detecting the commanded point as an isolated command point.

本発明によれば、解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定することができる。   According to the present invention, while the analysis time can be predicted, it is possible to specify with high precision the location where a flaw occurs on the processed surface.

本発明に係る加工プログラム解析装置およびこれを備えた工作機械の第1実施形態を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows 1st Embodiment of the processing program analysis apparatus which concerns on this invention, and a machine tool provided with this. 本第1実施形態において、解析結果記憶部に記憶される解析結果の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an analysis result stored in an analysis result storage unit in the first embodiment. 本第1実施形態における、特定立体物の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a specific solid thing in the 1st embodiment of the present invention. 本第1実施形態における、特定立体物以外の立体物の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of three-dimensional objects other than a specific three-dimensional object in this 1st Embodiment. 本第1実施形態において、特定立体物の加工経路を単位加工経路に分割する方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a method of dividing a processing path of a specific three-dimensional object into unit processing paths in the first embodiment. 本第1実施形態において、円柱の加工経路を単位加工経路に分割した状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state in which a machining path of a cylinder is divided into unit machining paths in the first embodiment. 本第1実施形態において、同一の加工面を加工する軸が一方向のみに移動する加工経路を単位加工経路に分割する方法を示す図である。FIG. 7 is a view showing a method of dividing a processing path in which an axis for processing the same processing surface moves only in one direction into unit processing paths in the first embodiment. 本第1実施形態において、同一の加工面を加工する軸が双方向に移動する加工経路を単位加工経路に分割する方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a method of dividing a processing path in which an axis for processing the same processing surface moves in both directions into unit processing paths in the first embodiment. 本第1実施形態において、指令点列の加工順序における前後の指令点間の角度を示す図である。In the first embodiment, it is a diagram showing angles between front and back command points in the processing sequence of the command point sequence. 本第1実施形態において、孤立指令点を検出する方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a method of detecting an isolated command point in the first embodiment. 本第1実施形態において、(a)加工経路に沿った順方向に孤立指令点を検出した場合、および(b)当該順方向とは逆方向に孤立指令点を検出した場合を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a case where an isolated command point is detected in the forward direction along the processing path and a case where an isolated command point is detected in the reverse direction to the forward direction in the first embodiment. . 本第1実施形態の加工プログラム解析装置および加工プログラム解析プログラムによって実行される加工プログラム方法を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the processing program method performed by the processing program analysis device and processing program analysis program of a 1st embodiment. 本第1実施形態における、加工経路分割処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the details of processing course division processing in a 1st embodiment. 本第1実施形態における、孤立指令点検出処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the details of isolated command point detection processing in a 1st embodiment of the present invention. 本第2実施形態において、(a)孤立指令点が検出されない場合、および(b)孤立指令点が検出される場合を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a case where (a) an isolated command point is not detected and (b) a case where an isolated command point is detected in the second embodiment. 本第2実施形態において、(a)指令点P13が孤立指令点として検出されない場合、および(b)指令点P13が孤立指令点として検出される場合を示す図である。In the second embodiment, (a) a case where the command point P13 is not detected as an isolation command point, and (b) a case where the command point P13 is detected as an isolation command point. 本第2実施形態における、孤立指令点検出処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the details of isolated command point detection processing in a 2nd embodiment of the present invention. 本実施例で解析対象としたブレード加工プログラムの加工経路を示す(a)平面図、(b)正面図および(c)側面図である。It is the (a) top view which shows the processing path | route of the blade processing program made into analysis object in a present Example, (b) Front view, (c) It is a side view. (a)実施例の解析結果および(b)比較例の解析結果を示す斜視図である。(A) It is a perspective view which shows the analysis result of an Example, and the analysis result of the (b) comparative example. (a)実施例の解析結果および(b)比較例の解析結果を示す正面図である。(A) It is a front view which shows the analysis result of an Example, and the analysis result of the (b) comparative example. 単純な形状の特定立体物において、(a)加工経路によって形成される図形の内側に原点を設定して加工経路を分割した場合、および(b)前記図形の外側に原点を設定して加工経路を分割した場合の図である。(A) In the case of dividing the machining path by setting the origin inside the figure formed by the machining path, and (b) setting the origin outside the figure, the machining path Is a diagram in the case of dividing. 複雑な形状の特定立体物において、(a)加工経路によって形成される図形の内側に原点を設定しても、加工経路が複数箇所で切断される場合、および(b)平均座標を原点として設定した場合の図である。In a specific three-dimensional object of complicated shape, (a) even if the origin is set inside the figure formed by the machining path, the machining path is cut at multiple locations, and (b) the average coordinate is set as the origin It is a figure at the time of having done. 加工プログラムの指令点列を構成する指令点およびその加工経路を示す図である。It is a figure which shows the command point which comprises the command point sequence of a processing program, and its processing path. 不揃いの指令点が生じた加工プログラムの加工経路を示す図である。It is a figure which shows the processing path of the processing program which the irregular command point produced.

以下、本発明に係る加工プログラム解析装置およびこれを備えた工作機械、ならびに加工プログラム解析プログラムおよび加工プログラム解析方法の第1実施形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, a first embodiment of a machining program analysis device according to the present invention, a machine tool including the machining program analysis program, and a machining program analysis program and a machining program analysis method will be described with reference to the drawings.

本第1実施形態の加工プログラム解析装置1は、工作機械10を数値制御するための加工プログラムを解析するためのものであり、コンピュータ数値制御(CNC:Computer Numerical Control)可能な数値制御装置によって構成されている。そして、加工プログラムに基づいて工作機械10を制御し、ワーク(加工対象物)を加工するようになっている。以下、各構成について詳細に説明する。   The machining program analysis device 1 of the first embodiment is for analyzing a machining program for numerically controlling the machine tool 10, and is configured by a numerical controller capable of computer numerical control (CNC: Computer Numerical Control). It is done. Then, the machine tool 10 is controlled based on the machining program, and the workpiece (object to be machined) is machined. Each component will be described in detail below.

工作機械10は、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、研削盤等のように、金属、木材、石材、樹脂等のワークに対して、切断、穿孔、研削、研磨、圧延、鍛造、折り曲げ等の各種の加工を施すための機械である。本第1実施形態において、工作機械10は、加工プログラム解析装置1に備えられており、解析された加工プログラムに基づいて数値制御されるようになっている。   The machine tool 10 cuts, punches, grinds, grinds, rolls, etc. a workpiece such as metal, wood, stone, resin, etc., such as a lathe, drilling machine, boring machine, milling machine, gearing machine, grinding machine, etc. It is a machine for performing various processes such as forging and bending. In the first embodiment, the machine tool 10 is provided in the processing program analysis device 1 and is numerically controlled based on the analyzed processing program.

加工プログラム解析装置1は、図1に示すように、主として、データの入力や解析結果の表示を行うための表示入力手段2と、本第1実施形態の加工プログラム解析プログラム1aや各種データを記憶するとともに、演算処理手段4が各種処理を行う際のワーキングエリアとして機能する記憶手段3と、記憶手段3にインストールされた加工プログラム解析プログラム1aを実行することにより、各種の演算処理を実行する演算処理手段4とから構成されている。以下、各構成手段について詳細に説明する。   As shown in FIG. 1, the processing program analysis apparatus 1 mainly stores display input means 2 for inputting data and displaying analysis results, and stores the processing program analysis program 1a of the first embodiment and various data. Operation which executes various operation processes by executing the storage unit 3 functioning as a working area when the operation processing unit 4 performs various processes and the processing program analysis program 1a installed in the storage unit 3 It comprises the processing means 4. Each component will be described in detail below.

なお、本第1実施形態において、加工プログラム解析装置1は、数値制御装置によって構成されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末またはスマートフォン等の一般的なコンピュータや、上述したCAD/CAM装置等の特殊なコンピュータに本発明に係る加工プログラム解析機能を実装し、加工プログラム解析装置1として構成してもよい。   In the first embodiment, the processing program analysis device 1 is configured by the numerical control device, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the processing program analysis function according to the present invention is mounted on a general computer such as a personal computer, a tablet terminal or a smartphone, or a special computer such as the CAD / CAM device described above, and configured as a processing program analysis device 1 It is also good.

表示入力手段2は、タッチパネル等で構成されており、入力機能と表示機能とを兼ね備えたものである。本第1実施形態において、表示入力手段2は、後述する加工対象物の種類等を受け付ける入力機能と、加工プログラムの解析結果等を表示する表示機能とを有している。なお、本第1実施形態では、表示機能および入力機能を兼ね備えた表示入力手段2を使用しているが、この構成に限定されるものではなく、表示機能のみを備えた液晶ディスプレイ等の表示手段、および入力機能のみを備えたキーボードやマウス等の入力手段をそれぞれ別個に有していてもよい。   The display input means 2 is configured by a touch panel or the like, and has both an input function and a display function. In the first embodiment, the display input means 2 has an input function for receiving the type and the like of the processing object described later, and a display function for displaying the analysis result and the like of the processing program. In the first embodiment, the display input means 2 having both the display function and the input function is used. However, the present invention is not limited to this configuration, and a display means such as a liquid crystal display having only the display function. , And an input unit such as a keyboard or a mouse having only an input function may be separately provided.

記憶手段3は、ハードディスク、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等で構成されており、各種データを記憶するとともに、演算処理手段4が各種処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本第1実施形態において、記憶手段3は、図1に示すように、解析プログラム記憶部31と、加工プログラム記憶部32と、解析結果記憶部33とを有している。   The storage unit 3 includes a hard disk, a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a flash memory, and the like, and stores various data and a working area when the processing unit 4 performs various processing. Function as In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the storage unit 3 includes an analysis program storage unit 31, a processing program storage unit 32, and an analysis result storage unit 33.

解析プログラム記憶部31には、本第1実施形態の加工プログラム解析装置1を制御するための加工プログラム解析プログラム1aがインストールされている。そして、演算処理手段4が、当該加工プログラム解析プログラム1aを実行することにより、加工プログラム解析装置1としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。   In the analysis program storage unit 31, a processing program analysis program 1a for controlling the processing program analysis device 1 of the first embodiment is installed. Then, the arithmetic processing means 4 causes the computer as the processing program analysis device 1 to function as each component described later by executing the processing program analysis program 1a.

なお、加工プログラム解析プログラム1aの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、CD−ROMやUSBメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に加工プログラム解析プログラム1aを記憶させておき、当該記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やASP(Application Service Provider)方式等で利用してもよい。   The use form of the processing program analysis program 1a is not limited to the above configuration. For example, the processing program analysis program 1a may be stored in a non-transitory recording medium readable by a computer, such as a CD-ROM or a USB memory, and read directly from the recording medium and executed. Also, it may be used from an external server or the like by a cloud computing method or an ASP (Application Service Provider) method.

加工プログラム記憶部32は、解析対象となる加工プログラムを記憶するものである。本第1実施形態において、加工プログラムは、各種の工作機械10を数値制御するためのものであり、CAD/CAM装置によって生成される。また、加工プログラムには、行番号に対応付けて、加工経路を微小線分に区分する各指令点の位置座標が指令点列として含まれている。   The machining program storage unit 32 stores a machining program to be analyzed. In the first embodiment, the machining program is for numerically controlling various machine tools 10, and is generated by a CAD / CAM device. Further, in the processing program, position coordinates of each command point that divides the processing path into minute line segments are included as a command point sequence in association with the line number.

解析結果記憶部33は、加工プログラムの解析結果を記憶するものである。本第1実施形態において、解析結果記憶部33は、図2に示すように、データテーブル形式で構成されている。そして、加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、加工方向に沿ってシーケンシャルに振られた指令点番号と、X軸、Y軸およびZ軸の各座標値で表された位置座標と、後述する加工経路分割部43によって分割された単位加工経路の番号と、後述する孤立指令点検出部46によって検出された孤立指令点とが記憶されるようになっている。   The analysis result storage unit 33 stores an analysis result of the processing program. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the analysis result storage unit 33 is configured in a data table format. Then, for each command point constituting the command point sequence of the machining program, the command point number sequentially shaken along the machining direction, and the position coordinates represented by the coordinate values of the X axis, Y axis and Z axis The unit machining path number divided by the machining path division unit 43 described later and the isolated command point detected by the isolated command point detection unit 46 described later are stored.

また、本第1実施形態において、後述する特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムを解析する場合、図2に示すように、解析結果記憶部33には、後述する物理量算出部44によって算出された物理量と、後述する物理量分類部45によって分類されたグループのグループ番号とが別途記憶される。なお、図2に示す例では、孤立指令点となる指令点にのみ「1」の値が付与されるようになっている。   In the first embodiment, when analyzing a processing program for processing a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object described later, as shown in FIG. 2, the analysis result storage unit 33 includes a physical quantity calculation unit described later. The physical quantity calculated by 44 and the group number of the group classified by the physical quantity classification unit 45 described later are separately stored. In the example shown in FIG. 2, the value “1” is assigned only to the command point which is the isolated command point.

つぎに、演算処理手段4は、CPU(Central Processing Unit)等によって構成されており、記憶手段3にインストールされた加工プログラム解析プログラム1aを実行することにより、図1に示すように、指令点取得部41と、対象物種類取得部42と、加工経路分割部43と、物理量算出部44と、物理量分類部45と、孤立指令点検出部46として機能するようになっている。以下、演算処理手段4の各構成部についてより詳細に説明する。   Next, the arithmetic processing means 4 is constituted by a CPU (Central Processing Unit) or the like, and by executing the processing program analysis program 1a installed in the storage means 3, as shown in FIG. It functions as a unit 41, an object type acquisition unit 42, a processing path division unit 43, a physical quantity calculation unit 44, a physical quantity classification unit 45, and an isolated command point detection unit 46. Hereinafter, each component of the arithmetic processing means 4 will be described in more detail.

指令点取得部41は、加工プログラムから指令点を取得するものである。本第1実施形態において、指令点取得部41は、加工プログラム記憶部32から加工プログラムを読み出し、当該加工プログラムによって指令される加工経路を構成する各指令点の位置座標を取得して、解析結果記憶部33に順次記憶させるようになっている。   The command point acquisition unit 41 acquires a command point from the processing program. In the first embodiment, the command point acquisition unit 41 reads the machining program from the machining program storage unit 32, acquires the position coordinates of each command point constituting the machining path instructed by the machining program, and analyzes the analysis result. It is made to memorize in storage part 33 one by one.

対象物種類取得部42は、加工対象物の種類を取得するものである。本第1実施形態において、対象物種類取得部42は、加工プログラムによって加工される加工対象物が、後述する特定立体物であるか、当該特定立体物以外の立体物であるかについての選択を表示入力手段2を介して受け付け、当該選択された種類を加工経路分割部43に提供するようになっている。   The object type acquisition unit 42 acquires the type of the processing object. In the first embodiment, the object type acquisition unit 42 selects whether the processing object to be processed by the processing program is a specific three-dimensional object described later or a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object. The selected type is provided to the processing path division unit 43 through the display input means 2.

加工経路分割部43は、加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割するものである。本第1実施形態において、加工経路分割部43は、加工対象物の種類に応じて、加工経路を所定の単位加工経路に分割する。そして、分割された各単位加工経路を構成する各指令点に対して、加工方向に沿ってシーケンシャルな単位加工経路番号を付し、解析結果記憶部33に記憶するようになっている。以下、具体的に説明する。   The processing path division unit 43 divides the processing path instructed by the processing program into a plurality of adjacent unit processing paths. In the first embodiment, the processing path division unit 43 divides the processing path into predetermined unit processing paths according to the type of the processing target. Then, a sequential unit machining path number is attached to each of the divided command points constituting each unit machining path along the machining direction, and is stored in the analysis result storage unit 33. The details will be described below.

加工プログラムによって加工される加工対象物には、多種多様な形状がある。そこで、本第1実施形態では、ある基準点を中心として指令点が周上に分布する形状である特定立体物と、当該特定立体物以外の立体物との2種類に加工対象物を大別した。そして、その種類に応じて、異なる方法によって加工経路を単位加工経路に分割した。   The object to be processed by the processing program has various shapes. Therefore, in the first embodiment, the processing target is roughly divided into two types: a specific three-dimensional object having a shape in which the command points are distributed on the circumference around a certain reference point and a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object. did. And according to the kind, processing path was divided into unit processing path by a different method.

なお、本発明において、「周上」とは、円周上に限定されるものではなく、任意の図形を囲む閉じた曲線または折れ線からなる周の上を含む概念である。このため、特定立体物としては、図3に示すような円柱、三角柱および四角柱の他、楕円柱や多角柱等のように、ある基準点を中心として指令点が周上に分布する形状を備えた全ての立体物が含まれる。一方、特定立体物以外の立体物としては、例えば図4に示すような金型のように、ある基準点を中心として指令点が周上に分布しない任意の形状を備えた全ての立体物が含まれる。   In the present invention, "on the circumference" is not limited to the circumference, but is a concept including the circumference of a closed curve or a broken line surrounding an arbitrary figure. For this reason, as the specific three-dimensional object, there is a shape in which the command points are distributed on the circumference around a certain reference point, such as a cylinder, a triangular prism and a quadrangular prism as shown in FIG. Includes all three-dimensional objects provided. On the other hand, as three-dimensional objects other than the specific three-dimensional object, all three-dimensional objects having an arbitrary shape such as a mold as shown in FIG. included.

以下、加工プログラムが、特定立体物を加工するための加工プログラムである場合と、特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムである場合とに分けて、加工経路分割部43による加工経路の分割方法について説明する。   Hereinafter, the processing by the processing path division unit 43 is divided into a case where the processing program is a processing program for processing a specific three-dimensional object and a processing program for processing a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object. The route division method will be described.

対象物種類取得部42によって取得された種類が、特定立体物であった場合、加工経路分割部43は、図5に示すように、まず、加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標を原点として算出する。つぎに、加工経路分割部43は、算出した原点(平均座標)に関して全ての指令点の位置座標を極座標に変換する。これにより、各指令点の位置座標が、動径座標r(原点から指令点までの距離)と、偏角座標φ(任意の始線に対して、原点と指令点とを結ぶ直線がなす角度)とによって表される。   If the type acquired by the object type acquisition unit 42 is a specific three-dimensional object, the processing path division unit 43 firstly detects the position coordinates of all the command points that constitute the processing path, as shown in FIG. 5. Calculate the averaged average coordinates as the origin. Next, the machining path division unit 43 converts position coordinates of all command points into polar coordinates with respect to the calculated origin (average coordinate). Thereby, the position coordinate of each command point is an angle formed by a straight line connecting the origin and the command point with respect to the radius coordinate r (the distance from the origin to the command point) and the declination coordinate φ (any start line) And is represented.

そして、加工経路分割部43は、一つ目の指令点から偏角φが360度(2π)回転するたびに、すなわち、1周分の指令点列ごとに単位加工経路として分割する。これにより、例えば、特定立体物が円柱の場合、図6に示すように、円柱の外周面に沿って螺旋状に連続する加工経路が、1周分の指令点列ごとに分割され、その指令点列のそれぞれが単位加工経路としてグルーピングされることとなる。   Then, the machining path division unit 43 divides each time the deflection angle φ rotates 360 degrees (2π) from the first command point, that is, divides it as a unit machining path for each command point sequence for one rotation. Thereby, for example, when the specific three-dimensional object is a cylinder, as shown in FIG. 6, the machining path continuously connected in a spiral along the outer peripheral surface of the cylinder is divided for each turn of the command point sequence, Each point sequence is grouped as a unit processing path.

一方、対象物種類取得部42によって取得された種類が、特定立体物以外の立体物であった場合、当該立体物の形状が複雑であるため、単純に加工経路を分割することができない。そこで、本第1実施形態では、本発明者らによって考案された特願2016−248154号における、物理量算出部44および物理量分類部45と同等の機能部を使用し、立体物の加工面のうち、同一の加工面に属する指令点列を抽出した後、加工経路を分割するようになっている。   On the other hand, when the type acquired by the object type acquisition unit 42 is a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object, the processing path can not be simply divided because the shape of the three-dimensional object is complicated. Therefore, in the first embodiment, using functional units equivalent to the physical quantity calculation unit 44 and the physical quantity classification unit 45 in Japanese Patent Application No. 2016-248154 devised by the present inventors, the processing surface of a three-dimensional object is used. After extracting the command point sequence belonging to the same machining surface, the machining path is divided.

具体的には、物理量算出部44は、各指令点について物理量を算出するものである。本第1実施形態において、物理量算出部44は、指令点取得部41によって取得された各指令点の位置座標を解析結果記憶部33から読み出すとともに、加工プログラムの解析に使用する1または2以上の物理量に対応する定義式を記憶手段3から読み出す。そして、物理量算出部44は、読み出した定義式に基づき、1または複数の指令点の位置座標を用いて、各指令点についての物理量を算出し、解析結果記憶部33に記憶するようになっている。   Specifically, the physical quantity calculation unit 44 calculates a physical quantity for each command point. In the first embodiment, the physical quantity calculation unit 44 reads out the position coordinates of each command point acquired by the command point acquisition unit 41 from the analysis result storage unit 33, and at least one or more used for analysis of the processing program. The definition equation corresponding to the physical quantity is read out from the storage means 3. Then, the physical quantity calculation unit 44 calculates physical quantities for each command point using position coordinates of one or a plurality of command points based on the read definition equation, and stores the physical quantity in the analysis result storage unit 33. There is.

なお、本第1実施形態において、物理量とは、物理系の性質を表現し、その測定方法や、大きさの単位が規定された全ての量を含む概念である。また、本第1実施形態に係る定義式としては、加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、1または複数の指令点の位置座標を用いて算出される物理量が定義されている。   In the first embodiment, the physical quantity is a concept that expresses the property of a physical system and includes the measurement method and all quantities in which a unit of the size is defined. Further, as the definition formula according to the first embodiment, physical quantities calculated using position coordinates of one or a plurality of command points are defined for each command point constituting the command point sequence of the machining program.

具体的には、下記式(1)で定義される移動量、下記式(2)で定義される角度、または下記式(3)で定義される曲率半径が使用可能である。そして、当該物理量を算出するための定義式として、下記式(1)〜(3)等の定義式が記憶手段3に予め登録されている。
=Pi+1−Pi−1 ・・・式(1)
ただし、各符号は以下を表す。
i:指令点番号
:第i番目の指令点の位置座標
:第i番目の指令点の移動量
θ:第i番目の指令点の角度
ρ:第i番目の指令点の曲率半径
:P、Pi+1間の移動を示す曲線を近似したn次多項式の1次の項の係数
:P、Pi+1間の移動を示す曲線を近似したn次多項式の2次の項の係数
Specifically, the movement amount defined by the following formula (1), the angle defined by the following formula (2), or the curvature radius defined by the following formula (3) can be used. Then, as the definition formula for calculating the physical quantity, definition formulas such as the following formulas (1) to (3) are registered in the storage unit 3 in advance.
V i = P i + 1 −P i-1 Equation (1)
However, each code represents the following.
i: command point number P i : position coordinate of i-th command point V i : movement amount of i-th command point θ i : angle of i-th command point ρ i : i-th command point the radius of curvature c 1: P i, P i + 1 of the n-th order polynomial approximating the curve representing the movement between the first-order coefficient of the term c 2: P i, n-th order polynomial approximating the curve representing the movement between P i + 1 2nd order coefficient

物理量分類部45は、各指令点の物理量に対してクラスター分析を行うことにより、物理量を複数のグループに分類するものである。本発明において、クラスター分析とは、いわゆる非階層的クラスター分析に相当するものである。具体的には、分類するグループ数を予め定めておき、互いに性質が類似するものを同一のグループに分類し、そうでないものを異なるグループに分類することで、予め定めたグループ数にグルーピングする手法である。   The physical quantity classification unit 45 classifies the physical quantities into a plurality of groups by performing cluster analysis on the physical quantities at each command point. In the present invention, cluster analysis corresponds to so-called non-hierarchical cluster analysis. Specifically, the number of groups to be classified is determined in advance, those having similar properties are classified into the same group, and the other groups are classified into different groups, thereby grouping into predetermined group numbers. It is.

よって、本第1実施形態において、物理量分類部45は、物理量算出部44によって算出された各指令点の物理量を解析結果記憶部33から読み出し、任意のグループ数となるように、各指令点の物理量をクラスター分析し分類する。そして、物理量分類部45は、分類結果として得られたグループ番号を各指令点の物理量に対応付けて解析結果記憶部33に記憶する。これにより、同一の加工面に属する指令点列については、同一のグループ番号が付与される。   Therefore, in the first embodiment, the physical quantity classification unit 45 reads the physical quantity of each command point calculated by the physical quantity calculation unit 44 from the analysis result storage unit 33, and sets the number of each command point so as to be an arbitrary number of groups. Cluster analysis and classification of physical quantities. Then, the physical quantity classification unit 45 stores the group number obtained as the classification result in the analysis result storage unit 33 in association with the physical quantity of each command point. Thereby, the same group number is given to the command point sequence which belongs to the same processing surface.

なお、クラスター分析に使用するアルゴリズムとしては、計算時間と分析精度の観点から、K−means法(K平均法)が好ましいが、物理量をグルーピング可能な手法であれば、特に限定されるものではなく、他のクラスタリングアルゴリズムを使用してもよい。また、本第1実施形態において、各指令点の物理量をクラスター分析する際のグループ数(クラスタ数)は、解析に使用する物理量や、加工対象物の形状等によって最適値が異なるため、ユーザが所望のグループ数を設定しうるようになっている。   The algorithm used for cluster analysis is preferably the K-means method (K-average method) from the viewpoint of calculation time and analysis accuracy, but it is not particularly limited as long as it is a method capable of grouping physical quantities. Other clustering algorithms may be used. Further, in the first embodiment, the number of groups (number of clusters) in cluster analysis of physical quantities at each command point varies depending on the physical quantities used for analysis, the shape of the processing object, etc. A desired number of groups can be set.

上述した物理量算出部44および物理量分類部45によって、同一の加工面に属する指令点列を抽出した後、加工経路分割部43は、同一の加工面上に分布する加工経路を複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する。ただし、同一の加工面を加工する軸の移動方向としては、図7に示すように、一方向のみに移動する場合と、図8に示すように、双方向に移動する場合の2パターンがある。このため、いずれのパターンであっても、加工経路を適切に単位加工経路ごとに分割しうる方法を考案した。   After the command point sequence belonging to the same machining surface is extracted by the physical quantity calculation unit 44 and the physical quantity classification unit 45 described above, the machining path division unit 43 sets a plurality of adjacent processing paths distributed on the same machining plane. Divide for each processing path. However, as shown in FIG. 7, the movement direction of the axis for processing the same machined surface has two patterns, the case of moving only in one direction and the case of moving in both directions as shown in FIG. . Therefore, we have devised a method capable of appropriately dividing the processing path into unit processing paths regardless of which pattern is used.

具体的には、加工経路分割部43は、まず、物理量分類部45による分類結果が記憶された解析結果記憶部33を参照し、同一のグループ番号が付与された指令点列を抽出する。そして、加工経路分割部43は、抽出した指令点列の加工順序における前後の指令点間の距離が任意の閾値以上である指令点間で加工経路を分割する。これにより、図7に示すように、一方向のみに移動する加工経路においては、移動距離が急激に変化する箇所で加工経路が分断される。   Specifically, the processing path division unit 43 first refers to the analysis result storage unit 33 in which the classification result by the physical quantity classification unit 45 is stored, and extracts the command point sequence to which the same group number is given. Then, the processing path division unit 43 divides the processing path between command points whose distance between the preceding and succeeding command points in the processing order of the extracted command point sequence is equal to or larger than an arbitrary threshold value. Thereby, as shown in FIG. 7, in the processing path which moves only in one direction, the processing path is divided at the place where the movement distance changes rapidly.

また、加工経路分割部43は、抽出した指令点列の加工順序における前後の指令点間の方向がピックフィード方向へ任意の閾値以上に変化した指令点間で加工経路を分割する。具体的には、加工経路分割部43は、各指令点の位置座標を用いて各指令点間の加工ベクトルを算出し、当該加工ベクトルが加工経路に垂直なピックフィード方向へ任意の閾値以上に変化する箇所を検出する。これにより、図8に示すように、双方向に移動する加工経路においては、移動方向が急激に変化する箇所で加工経路が分断される。   Further, the processing path division unit 43 divides the processing path between command points in which the direction between the front and back command points in the processing sequence of the extracted command point sequence has changed in the pick feed direction to an arbitrary threshold or more. Specifically, the processing path division unit 43 calculates the processing vector between each command point using the position coordinates of each command point, and the processing vector is equal to or more than an arbitrary threshold in the pick feed direction perpendicular to the processing path. Detects changing points. Thereby, as shown in FIG. 8, in the processing path which moves in both directions, the processing path is divided at the place where the moving direction changes rapidly.

さらに、加工経路分割部43は、抽出した指令点列の加工順序における前後の指令点間の角度が任意の閾値以上に変化した指令点間で加工経路を分割する。具体的には、加工経路分割部43は、図9に示すように、i−1番目の指令点Pi−1とi番目の指令点Pとを結ぶ加工経路に対して、i番目の指令点Pとi+1番目の指令点Pi+1とを結ぶ加工経路のなす角度を上記式(2)を用いて算出し、当該角度が任意の閾値以上となる箇所を検出する。これにより、移動方向の変化が小さく、次の指令点までの移動距離が長いことによって折り返されるような移動経路についても分断される。 Furthermore, the processing path division unit 43 divides the processing path between command points in which the angle between the preceding and subsequent command points in the processing order of the extracted command point sequence has changed to an arbitrary threshold value or more. Specifically, the machining path dividing unit 43, as shown in FIG. 9, with respect to the processing path connecting the i-1 th command point P i-1 and i-th command point P i, i-th The angle formed by the processing path connecting the command point Pi and the (i + 1) -th command point Pi + 1 is calculated using the above equation (2), and a portion where the angle is equal to or greater than an arbitrary threshold value is detected. As a result, the movement path which is small in change of the movement direction and is folded back due to the long movement distance to the next command point is also divided.

以上のように、加工経路が単位加工経路ごとに分断されると、加工経路分割部43は、加工順序に沿って各単位加工経路にシーケンシャルな単位加工経路番号を付与する。これにより、解析結果記憶部33には、図2に示すように、同一の単位加工経路に属する指令点のそれぞれについて、同一の単位加工経路番号が記憶される。   As described above, when the processing path is divided for each unit processing path, the processing path division unit 43 assigns sequential unit processing path numbers to each unit processing path in accordance with the processing order. Thereby, as shown in FIG. 2, the same unit machining path number is stored in the analysis result storage unit 33 for each of the command points belonging to the same unit machining path.

孤立指令点検出部46は、隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出するものである。具体的には、孤立指令点検出部46は、まず、解析結果記憶部33に記憶されている単位加工経路番号を参照し、隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路を抽出する。   The isolated command point detection unit 46 detects, as isolated command points, command points in which adjacent command points in unit machining paths are missing, based on the positional relationship between the command points constituting each of the adjacent unit machining paths. It is a thing. Specifically, the isolated command point detection unit 46 first refers to the unit machining path number stored in the analysis result storage unit 33, and the first unit machining path and the second unit machining which are adjacent unit machining paths Extract the route.

つぎに、孤立指令点検出部46は、図10に示すように、互いに隣接する第1単位加工経路および第2単位加工経路において、第1単位加工経路を構成する全ての指令点について、第2単位加工経路を構成する各指令点との指令点間距離を算出する。そして、当該指令点間距離が最短である指令点を隣接指令点として特定する。図10に示す例では、第1単位加工経路の指令点P11については、第2単位加工経路の指令点P21が隣接指令点となり、第1単位加工経路の指令点P12については、第2単位加工経路の指令点P22が隣接指令点となり、第1単位加工経路の指令点P13については、第2単位加工経路の指令点P24が隣接指令点となる。   Next, as shown in FIG. 10, the isolated command point detection unit 46 performs, for the first unit processing path and the second unit processing path adjacent to each other, the second command processing for all the command points constituting the first unit processing path. The distance between command points with each command point constituting the unit machining path is calculated. Then, the command point having the shortest distance between the command points is specified as the adjacent command point. In the example shown in FIG. 10, for the command point P11 of the first unit machining path, the command point P21 of the second unit machining path is an adjacent command point, and for the command point P12 of the first unit machining path, the second unit machining The command point P22 of the path is the adjacent command point, and the command point P24 of the second unit processing path is the adjacent command point for the command point P13 of the first unit machining path.

以上のように、第1単位加工経路を構成する全ての指令点について隣接指令点を特定した後、孤立指令点検出部46は、第2単位加工経路を構成する各指令点のうち、第1単位加工経路を構成するいずれの指令点からも隣接指令点として特定されなかった指令点があれば、当該指令点が単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点であるため、孤立指令点として検出する。図10に示す例では、第2単位加工経路の指令点P23が、第1単位加工経路を構成するいずれの指令点からも隣接指令点として特定されないため、孤立指令点として検出される。そして、検出された指令点に対しては、孤立指令点である旨が解析結果記憶部33に記憶される。   As described above, after specifying adjacent command points for all command points constituting the first unit machining path, the isolated command point detection unit 46 selects the first command point of the second unit machining paths. If there is a command point not identified as an adjacent command point from any command point constituting a unit machining path, the command point is a command point where a command point adjacent to each other in the unit machining path is missing, so isolated Detect as a command point. In the example shown in FIG. 10, the command point P23 of the second unit machining path is not identified as an adjacent command point from any command point constituting the first unit machining path, and therefore, is detected as an isolated command point. Then, the analysis result storage unit 33 stores that the detected command point is an isolated command point.

以上のように、全ての単位加工経路に属する全ての指令点について、隣接指令点を特定することにより、解析対象の加工プログラム内に存在する孤立指令点がほぼ検出される。ただし、本第1実施形態において、孤立指令点検出部46は、単位加工経路のそれぞれについて、加工方向に沿った順方向に孤立指令点を順次検出している。具体的には、最初に単位加工経路番号が1番と2番の単位加工経路のそれぞれを第1単位加工経路および第2単位加工経路として、次に単位加工経路番号が2番と3番の単位加工経路のそれぞれを第1単位加工経路および第2単位加工経路とし、以下、同様である。   As described above, isolated command points existing in the processing program to be analyzed are almost detected by specifying adjacent command points for all command points belonging to all unit machining paths. However, in the first embodiment, the isolated command point detection unit 46 sequentially detects isolated command points in the forward direction along the processing direction for each unit processing path. Specifically, first, the unit machining path numbers 1 and 2 are used as the first unit machining path and the second unit machining path, respectively, and then the unit machining path numbers 2 and 3 are The unit processing paths are respectively referred to as a first unit processing path and a second unit processing path, and so on.

しかしながら、上記のように、一方向においてのみ孤立指令点を探索すると、図11(a)に示すように、当該方向の前方側の単位加工経路において指令点が抜けている場合、後方側の単位加工経路において孤立指令点が検出されるものの、後方側の単位加工経路において指令点が抜けている場合、前方側の指令点は孤立指令点として検出されない。   However, as described above, when the isolated command point is searched only in one direction, as shown in FIG. 11A, when the command point is missing in the unit processing path on the front side of the direction, the unit on the rear side Although the isolated command point is detected in the processing path, when the command point is missing in the unit processing path on the rear side, the command point on the front side is not detected as the isolated command point.

そこで、本第1実施形態において、孤立指令点検出部46は、単位加工経路のそれぞれについて、加工方向に沿った順方向に孤立指令点を順次検出するとともに、当該順方向とは逆方向にも孤立指令点を順次検出するようになっている。例えば、図11(b)に示す例では、最初に単位加工経路番号が5番と4番の単位加工経路のそれぞれを第1単位加工経路および第2単位加工経路とし、次に単位加工経路番号が4番と3番の単位加工経路のそれぞれを第1単位加工経路および第2単位加工経路とし、以下、同様である。これにより、順方向における探索だけでは検出されない孤立指令点が漏れなく検出される。なお、図11において、実線の矢印は、基端部の指令点の隣接指令点を指し示している。   Therefore, in the first embodiment, the isolated command point detection unit 46 sequentially detects the isolated command points in the forward direction along the processing direction for each unit processing path, and also in the reverse direction to the forward direction. It is designed to sequentially detect isolated command points. For example, in the example shown in FIG. 11 (b), first, the unit machining path numbers 5 and 4 are respectively taken as the first unit machining path and the second unit machining path, and then the unit machining path number The fourth and third unit machining paths are respectively taken as a first unit machining path and a second unit machining path, and so on. Thereby, isolated command points that are not detected only by the search in the forward direction are detected without omission. In addition, in FIG. 11, the solid-line arrow points to the adjacent command point of the command point of the proximal end.

つぎに、本第1実施形態の加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法の作用について、図12から図14を参照しつつ説明する。   Next, the workings of the processing program analysis apparatus 1 according to the first embodiment and the machine tool 10 including the same, and the functions of the processing program analysis program 1a and the processing program analysis method will be described with reference to FIGS.

本第1実施形態の加工プログラム解析装置1によって加工プログラムを解析する場合、まず、指令点取得部41が、加工プログラム記憶部32内の解析対象となる加工プログラムから指令点列を構成する指令点を取得する(ステップS1)。これにより、図2に示すように、各指令点の位置座標が解析結果記憶部33に記憶される。   When the machining program is analyzed by the machining program analysis device 1 of the first embodiment, first, the command point acquisition unit 41 configures a command point sequence from the machining program to be analyzed in the machining program storage unit 32. Is acquired (step S1). As a result, as shown in FIG. 2, the position coordinates of each command point are stored in the analysis result storage unit 33.

つぎに、対象物種類取得部42が、表示入力手段2を介したオペレータの選択操作に応じて、加工プログラムによる加工対象物の種類を取得すると(ステップS2)、当該種類に応じて、加工経路分割部43が複数の隣接する単位加工経路ごとに加工経路を分割する(ステップS3:加工経路分割ステップ)。以下、本ステップS3に係る加工経路分割処理について、図13を参照しつつ説明する。   Next, when the object type acquisition unit 42 acquires the type of the processing object according to the processing program according to the selection operation of the operator via the display input means 2 (step S2), the processing path according to the type The dividing unit 43 divides the machining path for each of a plurality of adjacent unit machining paths (step S3: machining path division step). Hereinafter, the processing path division processing according to the present step S3 will be described with reference to FIG.

加工経路分割ステップでは、図13に示すように、対象物種類取得部42によって取得された加工対象物の種類が特定立体物であった場合(ステップS11:YES)、加工経路分割部43は、まず、加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標を原点として算出する(ステップS12)。   In the processing path division step, as shown in FIG. 13, when the type of the processing object acquired by the object type acquisition unit 42 is a specific three-dimensional object (step S11: YES), the processing path division unit 43 First, an average coordinate obtained by averaging the position coordinates of all the command points constituting the machining path is calculated as the origin (step S12).

つぎに、加工経路分割部43は、算出した原点(平均座標)に関して全ての指令点の位置座標を極座標に変換する(ステップS13)。これにより、原点を中心として周上に分布する各指令点について、原点周りの偏角が算出される。そして、加工経路分割部43は、1周分の指令点列ごとに単位加工経路として分割する(ステップS14)。これにより、特定立体物の外周面に沿う加工経路が、1周分の指令点列ごとに分割され、その指令点列のそれぞれが単位加工経路としてグルーピングされる。なお、加工経路が単位加工経路ごとに分割されると、図12の処理に戻る。   Next, the processing path division unit 43 converts position coordinates of all command points into polar coordinates with respect to the calculated origin (average coordinate) (step S13). Thereby, for each command point distributed on the circumference centering on the origin, the declination around the origin is calculated. Then, the processing path division unit 43 divides the instruction point sequence for one rotation as a unit processing path (step S14). Thus, the processing path along the outer peripheral surface of the specific three-dimensional object is divided into one command point sequence for one rotation, and each of the command point sequence is grouped as a unit processing path. When the machining path is divided into unit machining paths, the process returns to the process of FIG.

一方、対象物種類取得部42によって取得された加工対象物の種類が特定立体物以外の立体物であった場合(ステップS11:NO)、まず、物理量算出部44が、各指令点について任意の物理量を算出する(ステップS15)。これにより、図2に示すように、各指令点について1つの物理量または2以上の物理量群が、解析結果記憶部33に記憶される。   On the other hand, when the type of the processing object acquired by the object type acquisition unit 42 is a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object (step S11: NO), first, the physical quantity calculation unit 44 calculates an arbitrary command point. The physical quantity is calculated (step S15). Thereby, as shown in FIG. 2, one physical quantity or two or more physical quantity groups are stored in the analysis result storage unit 33 for each command point.

つぎに、物理量分類部45が、ステップS15で算出された物理量(群)に対してクラスター分析を行うことにより、物理量(群)を複数のグループに分類する(ステップS16)。これにより、図2に示すように、物理量(群)が類似する指令点には同一のグループ番号が付与され、物理量が類似しない指令点には異なるグループ番号が付与される。このため、同一のグループ番号に分類された指令点列は、同一の加工面に属する指令点列であることが識別される。   Next, the physical quantity classification unit 45 classifies the physical quantities (groups) into a plurality of groups by performing cluster analysis on the physical quantities (groups) calculated in step S15 (step S16). Thereby, as shown in FIG. 2, the same group number is given to the command point to which the physical quantity (group) is similar, and the different group number is given to the command point to which the physical quantity is not similar. For this reason, it is identified that the command point sequence classified into the same group number is a command point sequence belonging to the same machining surface.

つづいて、加工経路分割部43は、物理量分類部45による分類結果に基づいて、同一の加工面に属する指令点列を抽出する(ステップS17)。これにより、加工経路全体のうち、単位加工経路ごとに簡単に分割しうる加工経路が部分的に抽出される。そして、加工経路分割部43は、抽出した指令点列について、前後の指令点間の距離が、任意の閾値以上である指令点間で加工経路を分割する(ステップS18)。これにより、特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で一方向のみに移動する加工経路については、移動距離が急激に変化する箇所で加工経路が分断されるため、適切に単位加工経路ごとに分割される。   Subsequently, the processing path division unit 43 extracts a command point sequence belonging to the same processing surface based on the classification result by the physical quantity classification unit 45 (step S17). Thus, among the entire processing paths, processing paths which can be easily divided for each unit processing path are partially extracted. Then, the processing path division unit 43 divides the processing path between the command points whose distance between the preceding and succeeding command points is equal to or more than an arbitrary threshold value in the extracted command point sequence (step S18). As a result, with regard to a processing path that moves only in one direction on the same processing surface in a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object, the processing path is divided at the place where the movement distance changes rapidly It is divided into each.

また、加工経路分割部43は、ステップS17で抽出した指令点列について、前後の指令点間の方向が、ピックフィード方向へ任意の閾値以上に変化した指令点間で加工経路を分割する(ステップS19)。これにより、特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で双方向に移動する加工経路についても、移動方向が急激に変化する箇所で加工経路が分断されるため、適切に単位加工経路ごとに分割される。   In addition, the machining path division unit 43 divides the machining path between the command points whose direction between the front and rear command points in the pick feed direction has changed to an arbitrary threshold or more in the command point sequence extracted in step S17 (step S19). As a result, the machining path is divided at the location where the movement direction changes rapidly even for machining paths that move in both directions on the same machining surface in a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object, so each unit machining path appropriately Divided into

さらに、加工経路分割部43は、ステップS17で抽出した指令点列について、前後の指令点間の角度が、任意の閾値以上に変化した指令点間で加工経路を分割する(ステップS20)。これにより、同一の加工面における移動方向の変化が小さく、次の指令点までの移動距離が長いことによって折り返されるような加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割される。   Furthermore, the processing path division unit 43 divides the processing path between command points in which the angle between the preceding and subsequent command points has changed to an arbitrary threshold value or more with respect to the command point sequence extracted in step S17 (step S20). Thereby, a change in the movement direction on the same machining surface is small, and a machining path which is folded back due to a long movement distance to the next command point is appropriately divided for each unit machining path.

以上のように、ステップS16で特定された全ての加工面における加工経路が、単位加工経路ごとに分割されると、図12の処理に戻る。つづいて、孤立指令点検出部46が、隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、孤立指令点を検出する(ステップS4:孤立指令点検出ステップ)。以下、本ステップS4に係る孤立指令点検出処理について、図14を参照しつつ説明する。   As described above, when the machining paths in all the machining surfaces identified in step S16 are divided for each unit machining path, the process returns to the process of FIG. Subsequently, the isolated command point detection unit 46 detects an isolated command point on the basis of the positional relationship between the command points constituting each of the adjacent unit processing paths (step S4: isolated command point detection step). Hereinafter, the isolated command point detection process according to step S4 will be described with reference to FIG.

孤立指令点検出ステップでは、図14に示すように、孤立指令点検出部46が、単位加工経路の順番(単位加工経路番号)を示すパラメータiを1に初期化した後(ステップS21)、i番目の単位加工経路を構成する全指令点について、i+1番目の単位加工経路の各指令点との指令点間距離が最短である指令点を隣接指令点として特定する(ステップS22)。これにより、任意の単位加工経路を構成する全ての指令点について、隣接する単位加工経路において隣り合う指令点が特定される。   In the isolated command point detection step, as shown in FIG. 14, after the isolated command point detection unit 46 initializes the parameter i indicating the order of the unit machining path (unit machining path number) to 1 (step S21), The command point having the shortest command point distance with each command point of the (i + 1) th unit machining path is specified as the adjacent command point for all the command points constituting the th unit machining path (step S22). Thereby, adjacent command points in the adjacent unit processing paths are specified for all the command points constituting an arbitrary unit processing path.

つぎに、孤立指令点検出部46は、i+1番目の単位加工経路を構成する各指令点のうち、隣接指令点として特定されなかった指令点を孤立指令点として検出する(ステップS23)。これにより、隣接する単位加工経路において、隣り合う指令点が抜けている指令点が孤立指令点として検出される。   Next, the isolated command point detection unit 46 detects a command point that has not been identified as an adjacent command point as an isolated command point among the command points that constitute the (i + 1) th unit machining path (step S23). As a result, in the adjacent unit processing paths, the command points where the adjacent command points are missing are detected as isolated command points.

その後、孤立指令点検出部46は、上記パラメータiをインクリメントし、加工順序が次の単位加工経路を選択する(ステップS24)。そして、上記パラメータiが単位加工経路の総数(M)に一致しない限り(ステップS25:NO)、ステップS22からステップS24までの処理を繰り返し、全ての単位加工経路における孤立指令点を検出する。これにより、加工方向に沿った順方向に、孤立指令点が簡便かつ正確に順次検出される。   Thereafter, the isolated command point detection unit 46 increments the parameter i and selects a unit machining path having the next machining order (step S24). Then, as long as the parameter i does not match the total number (M) of unit machining paths (step S25: NO), the processing from step S22 to step S24 is repeated, and isolated command points in all unit machining paths are detected. As a result, isolated command points are sequentially and conveniently detected in the forward direction along the processing direction.

一方、上記パラメータiが単位加工経路の総数(M)に到達すると(ステップS25:YES)、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路を構成する全指令点について、i−1番目の単位加工経路の各指令点との指令点間距離が最短である指令点を隣接指令点として特定する(ステップS26)。これにより、加工方向に沿った順方向とは逆方向に検出処理が実行される。   On the other hand, when the parameter i reaches the total number (M) of unit machining paths (step S25: YES), the isolated command point detection unit 46 determines the i-1st for all command points constituting the i-th unit machining path. A command point having a shortest distance between command points with each command point of the unit machining path is specified as an adjacent command point (step S26). Thus, the detection process is performed in the reverse direction to the forward direction along the processing direction.

つぎに、孤立指令点検出部46は、i−1番目の単位加工経路を構成する各指令点のうち、隣接指令点として特定されなかった指令点を孤立指令点として検出する(ステップS27)。これにより、逆方向に隣接する単位加工経路において、隣り合う指令点が抜けている指令点が孤立指令点として検出される。   Next, the isolated command point detection unit 46 detects a command point that has not been identified as an adjacent command point, as an isolated command point, among the command points constituting the (i−1) th unit machining path (step S27). As a result, in the unit machining paths adjacent in the reverse direction, command points where adjacent command points are missing are detected as isolated command points.

その後、孤立指令点検出部46は、上記パラメータiをデクリメントし、加工順序が一つ前の単位加工経路を選択する(ステップS28)。そして、上記パラメータiが初期値(1)に一致しない限り(ステップS29:NO)、ステップS26からステップS28までの処理を繰り返し、全ての単位加工経路における孤立指令点を検出する。これにより、加工方向に沿った順方向とは逆方向にも、孤立指令点が簡便かつ正確に順次検出される。このため、順方向の探索だけでは検出されない孤立指令点も漏れなく検出され、解析精度が向上する。   After that, the isolated command point detection unit 46 decrements the parameter i and selects a unit machining path one machining order earlier (step S28). Then, as long as the parameter i does not match the initial value (1) (step S29: NO), the processing from step S26 to step S28 is repeated, and isolated command points in all unit processing paths are detected. As a result, isolated command points are detected sequentially and simply in the reverse direction to the forward direction along the processing direction. Therefore, isolated command points that are not detected only by forward search are also detected without omission, and analysis accuracy is improved.

一方、上記パラメータiが初期値(1)に到達すると(ステップS29:YES)、図12における孤立指令点検出ステップ(ステップS4)が完了し、加工プログラムの解析処理が終了する。以上の解析処理により、加工面における傷の発生箇所となる孤立指令点が高精度に特定される。   On the other hand, when the parameter i reaches the initial value (1) (step S29: YES), the isolated command point detection step (step S4) in FIG. 12 is completed, and the analysis processing of the machining program ends. By the above-described analysis processing, isolated command points which become the occurrence locations of flaws on the machining surface are identified with high accuracy.

なお、本第1実施形態において、N個の指令点からなる単位加工経路をM本有する加工経路を解析する場合、一つの単位加工経路を構成する全指令点(N)について、隣接する単位加工経路を構成する全指令点(N)との指令点間距離を算出し、当該計算を単位加工経路の総数より1少ない数(M−1)だけ繰り返すため、総演算回数はN×N×(M−1)回であることが簡単に算出される。このため、解析時間も予測可能であり、解析作業を効率的に行うことが可能になる。   In the first embodiment, in the case of analyzing a machining path having M unit machining paths consisting of N command points, adjacent unit machining for all command points (N) constituting one unit machining path In order to calculate the distance between the command points with all the command points (N) constituting the path and repeat the calculation by a number (M-1) smaller than the total number of unit machining paths, the total number of operations is N × N × ( It is easily calculated that it is M-1) times. Therefore, analysis time can be predicted, and analysis can be performed efficiently.

以上のような本第1実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
1.解析時間が予測可能でありながら、加工面における傷の発生箇所を高精度に特定することができる。
2.加工面における傷の発生箇所となる孤立指令点を簡便かつ正確に検出することができる。
3.特定立体物の外周面に沿う加工経路を適切に単位加工経路ごとに分割することができる。
4.特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で一方向のみに移動する加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割することができる。
5.特定立体物以外の立体物における同一の加工面上で双方向に移動する加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割することができる。
6.特定立体物以外の立体物における同一の加工面上での移動方向の変化が小さく、次の指令点までの移動距離が長いことによって折り返されるような加工経路についても、適切に単位加工経路ごとに分割することができる。
7.加工方向に沿った順方向および逆方向の双方向で孤立指令点を探索することで、孤立指令点を漏れなく検出して解析の精度をさらに向上することができる。
According to the first embodiment as described above, the following effects can be obtained.
1. While the analysis time can be predicted, it is possible to pinpoint the location of the flaw on the machining surface with high accuracy.
2. It is possible to simply and accurately detect an isolated command point which is a generation point of a flaw on a machining surface.
3. The processing path along the outer peripheral surface of the specific three-dimensional object can be divided appropriately for each unit processing path.
4. The processing path which moves only in one direction on the same processing surface in a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object can also be divided appropriately for each unit processing path.
5. The processing paths that move in both directions on the same processing surface in a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object can also be divided appropriately for each unit processing path.
6. Even for processing paths that are small due to a small change in movement direction on the same processing surface in a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object, and are folded back due to a long movement distance to the next command point It can be divided.
7. By searching the isolated command point in both the forward direction and the reverse direction along the processing direction, it is possible to detect the isolated command point without omission and to further improve the analysis accuracy.

つぎに、本発明に係る加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態における構成のうち、上述した第1実施形態と同一もしくは相当する構成については同一の符号を付し、再度の説明を省略する。   Next, a second embodiment of a machining program analysis device 1 according to the present invention, a machine tool 10 including the same, and a machining program analysis program 1a and a machining program analysis method will be described. In the configuration of the second embodiment, the same or corresponding components as or to those of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

本第2実施形態の特徴は、孤立指令点検出部46が、上述した第1実施形態とは異なる方法で孤立指令点を検出する点にある。すなわち、孤立指令点検出部46は、隣接する単位加工経路の一方における2つの指令点間の距離と、他方の単位加工経路において対応する2つの指令点間の距離とを比較し、当該距離の差が大きい箇所を見つけて孤立指令点を検出するようになっている。以下、本第2実施形態における孤立指令点検出部46の処理について、具体的に説明する。   The feature of the second embodiment is that the isolated command point detection unit 46 detects the isolated command point by a method different from that of the above-described first embodiment. That is, the isolated command point detection unit 46 compares the distance between two command points in one of the adjacent unit processing paths with the distance between two corresponding command points in the other unit processing path, and A point with a large difference is found to detect an isolated command point. Hereinafter, the process of the isolated command point detection unit 46 in the second embodiment will be specifically described.

本第2実施形態において、孤立指令点検出部46は、まず、図15(a)に示すように、隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路において、第1単位加工経路を構成するいずれかの指令点である第1始点から当該第1始点よりも後方の指令点である第1終点までの指令点間距離を算出する。   In the second embodiment, first, as shown in FIG. 15A, the isolated command point detection unit 46 sets the first unit in the first unit machining path and the second unit machining path, which are adjacent unit machining paths. A distance between command points from a first start point, which is one of the command points constituting the machining path, to a first end point, which is a command point behind the first start point, is calculated.

つぎに、孤立指令点検出部46は、図15(a)に示すように、第2単位加工経路を構成するいずれかの指令点であって第1始点と隣り合う第2始点から、当該第2始点よりも後方の指令点である第2終点までの指令点間距離を算出する。そして、孤立指令点検出部46は、第1単位加工経路における指令点間距離と、第2単位加工経路における指令点間距離との差が任意の閾値を超える場合、指令点間距離が短い方の終点となっている指令点を孤立指令点として検出するようになっている。   Next, as shown in FIG. 15A, the isolated command point detection unit 46 is one of the command points constituting the second unit processing path, and from the second start point adjacent to the first start point, the second command start point 2 Calculate the distance between command points to the second end point which is a command point behind the start point. Then, if the difference between the distance between the command points in the first unit machining path and the distance between the command points in the second unit machining path exceeds an arbitrary threshold, the isolated command point detection unit 46 selects the one with a short distance between the command points. The command point which is the end point of is detected as an isolated command point.

図15(a)に示す例では、第1単位加工経路上の第1始点P11から第1終点P12までの指令点間距離LA12と、第1始点P11と隣り合う第2単位加工経路上の第2始点P21から第2終点P22までの指令点間距離LB12との差が、任意の閾値Δ以下である(|LA12−LB12|≦Δ)。このため、第1終点P12と第2終点P22とは、隣接する単位加工経路同士で揃っており、隣り合う指令点は抜けていない。 In the example shown in FIG. 15 (a), the command point distance L A12 from the first starting point P11 on the first unit processing path until the first end point P12, the second unit processing path adjacent to the first starting point P11 of the difference between the command point distance L B12 from the second start point P21 to the second end point P22 is less than or equal to any threshold value Δ (| L A12 -L B12 | ≦ Δ). Therefore, the first end point P12 and the second end point P22 are aligned between adjacent unit processing paths, and the adjacent command points are not missing.

一方、図15(b)に示す例では、第1単位加工経路上の第1始点P12から第1終点P13までの指令点間距離LA23と、第2単位加工経路上の第2始点P22から第2終点P23までの指令点間距離LB23との差が、任意の閾値Δを超えている(|LA23−LB23|>Δ)。この場合、比較対象となっている指令点間距離のうち、短い方の指令点間距離LB23の終点(第2終点P23)では、隣接する単位加工経路上に隣り合う指令点がない。このため、当該終点が孤立指令点として検出される。 On the other hand, in the example shown in FIG. 15 (b), the command point distance L A23 from the first starting point P12 on the first unit processing path until the first end point P13, the second start point P22 on the second unit machining path the difference between the command point distance L B23 to the second end point P23 exceeds the arbitrary threshold Δ (| L A23 -L B23 | > Δ). In this case, at the end point (second end point P23) of the smaller inter-command-point distance LB23 among the inter-command-point distances to be compared, there are no adjacent command points on adjacent unit processing paths. Therefore, the end point is detected as an isolated command point.

なお、図15(b)に示す例において、比較対象となっている指令点間距離のうち、長い方の指令点間距離LA23の終点(第1終点P13)は、別途、孤立指令点であるか否かを判別する必要がある。このため、孤立指令点検出部46は、第2単位加工経路で孤立指令点として検出された第2終点P23をスキップし、その次の指令点P24を新たな第2終点に設定する。そして、第1単位加工経路上の第1始点P12から第1終点P13までの指令点間距離LA23と、第2単位加工経路上の第2始点P22から第2終点P24までの指令点間距離LB24との差が、任意の閾値Δを超えているか否か判別する。 In the example shown in FIG. 15B, the end point (first end point P13) of the longer inter-command point distance LA23 among the inter-command point distances to be compared is separately an isolated command point. It is necessary to determine if there is any. Therefore, the isolated command point detection unit 46 skips the second end point P23 detected as an isolated command point in the second unit machining path, and sets the next command point P24 as a new second end point. Then, the command point distance L A23 from the first starting point P12 on the first unit processing path until the first end point P13, between command points from the second start point P22 on the second unit processing path to a second end point P24 distance It is determined whether the difference from L B24 exceeds an arbitrary threshold Δ.

当該判別の結果、図16(a)に示すように、指令点間距離の差が任意の閾値以下の場合(|LA23−LB24|≦Δ)、第1終点P13と第2終点P24とは、隣接する単位加工経路同士で揃っており、隣り合う指令点は抜けていない。このため、孤立指令点検出部46は、孤立指令点を検出しない。 As a result of the determination, as shown in FIG. 16A, when the difference between the command point distances is less than an arbitrary threshold (| LA23- LB24 | ≦ Δ), the first end point P13 and the second end point P24 Are aligned between adjacent unit processing paths, and adjacent command points are not missing. For this reason, the isolated command point detection unit 46 does not detect the isolated command point.

一方、上記の判別の結果、図16(b)に示すように、指令点間距離の差が任意の閾値を超える場合(|LA23−LB24|>Δ)、比較対象となっている指令点間距離のうち、短い方の指令点間距離LA23の終点(第1終点P13)では、隣接する単位加工経路上に隣り合う指令点がない。このため、当該終点が孤立指令点として検出されるようになっている。 On the other hand, as a result of the above determination, as shown in FIG. 16 (b), when the difference in distance between command points exceeds an arbitrary threshold (| LA23- LB24 |> Δ), the command to be compared is Of the inter-point distances, at the end point (first end point P13) of the shorter inter-command point distance LA23 , there are no adjacent command points on adjacent unit processing paths. Therefore, the end point is detected as an isolated command point.

つぎに、本第2実施形態の加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法の作用のうち、図12における孤立指令点検出ステップ(ステップS4)の詳細について、図17を参照しつつ説明する。   Next, among the operations of the processing program analysis apparatus 1 of the second embodiment and the machine tool 10 including the same, and the functions of the processing program analysis program 1a and the processing program analysis method, the isolated command point detection step in FIG. Will be described with reference to FIG.

本第2実施形態では、まず、孤立指令点検出部46が、図17に示すように、単位加工経路の順番(単位加工経路番号)を示すパラメータiを1に初期化する(ステップS31)。つぎに、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における始点となる指令点番号を示すパラメータjと、i+1番目の単位加工経路における始点となる指令点番号を示すパラメータkのそれぞれを1に初期化する(ステップS32)。これにより、各単位加工経路を構成する指令点のうち、加工順序における最初の指令点から順次解析される。なお、本処理において、隣接する単位加工経路同士における第1番目の各指令点は隣り合っていることが前提となる。   In the second embodiment, first, as shown in FIG. 17, the isolated command point detection unit 46 initializes a parameter i indicating the order of unit processing paths (unit processing path number) to 1 (step S31). Next, the isolated command point detection unit 46 generates a parameter j indicating a command point number serving as a start point in the i-th unit machining path and a parameter k indicating a command point number serving as a start point in the i + 1th unit machining path. It is initialized to 1 (step S32). Thus, among the command points constituting each unit processing path, analysis is sequentially performed from the first command point in the processing order. In the present process, it is premised that first command points in adjacent unit processing paths are adjacent to each other.

さらに、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における終点の始点からの指令点数を示すパラメータmと、i+1番目の単位加工経路にける終点の始点からの指令点数を示すパラメータnのそれぞれを1に初期化する(ステップS33)。そして、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における終点の指令点番号(j+m)が、i番目の単位加工経路の指令点の総数Aを超えているか否かを判定するとともに、i+1番目の単位加工経路における終点の指令点番号(k+n)が、i+1番目の単位加工経路の指令点の総数Bを超えているか否かを判定する(ステップS34)。   Furthermore, isolated command point detection unit 46 has a parameter m indicating the number of command points from the start point of the end point in the i-th unit machining path, and a parameter n indicating the number of command points from the start point of the end point in the i + 1th unit machining path Each is initialized to 1 (step S33). Then, the isolated command point detection unit 46 determines whether the command point number (j + m) of the end point in the i-th unit machining path exceeds the total number A of command points of the i-th unit machining path, It is determined whether the command point number (k + n) of the end point in the (i + 1) th unit machining path exceeds the total number B of command points in the (i + 1) th unit machining path (step S34).

当該判定の結果、i番目の単位加工経路における終点の指令点番号(j+m)が、i番目の単位加工経路の指令点の総数Aを超えている場合、またはi+1番目の単位加工経路における終点の指令点番号(k+n)が、i+1番目の単位加工経路の指令点の総数Bを超えている場合(ステップS34:YES)、後述するステップS44へ進む。   As a result of the determination, when the command point number (j + m) of the end point in the i-th unit machining path exceeds the total number A of command points in the i-th unit machining path, or the end point in the i + 1th unit machining path If the command point number (k + n) exceeds the total number B of command points of the (i + 1) th unit machining path (step S34: YES), the process proceeds to step S44 described later.

一方、ステップS34における判定の結果、i番目の単位加工経路における終点の指令点番号(j+m)が、i番目の単位加工経路の指令点の総数A以下であり、かつ、i+1番目の単位加工経路における終点の指令点番号(k+n)が、i+1番目の単位加工経路の指令点の総数B以下である場合(ステップS34:NO)、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における第1始点Pから第1終点Pj+mまでの指令点間距離Lと、i+1番目の単位加工経路における第2始点Pから第2終点Pk+nまでの距離Lとを算出する(ステップS35)。そして、孤立指令点検出部46は、各指令点間距離の差(|L−L|)が、任意の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS36)。 On the other hand, as a result of the determination in step S34, the commanded point number (j + m) of the end point in the i-th unit machining path is less than or equal to the total number A of commanded points in the i-th unit machining path, and the i + 1th unit machining path When the commanded point number (k + n) of the end point in the step is less than or equal to the total number B of commanded points in the (i + 1) th unit machining path (step S34: NO), the isolated command point detection unit 46 detects the i-th unit machining path calculated from 1 start point P j in the first end point P j + distance between command points to m L a, and the distance L B from the second starting point P k in the (i + 1) th unit machining path until the second end point P k + n (step S35 ). Then, the isolated command point detection unit 46, the difference in the distance between the command points (| L A -L B |) is equal to or less than a given threshold (step S36).

当該判定の結果、上記指令点間距離の差が任意の閾値以内である場合(ステップS36:YES)、i番目の単位加工経路とi+1番目の単位加工経路とにおいて、隣り合う指令点が存在しているといえる。このため、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における第1始点P、およびi+1番目の単位加工経路における第2始点Pのそれぞれを変更する(ステップS37)。 As a result of the determination, when the difference between the command point distances is within an arbitrary threshold (step S36: YES), adjacent command points exist in the i-th unit machining path and the i + 1-th unit machining path It can be said that Therefore, the isolated command point detection unit 46 changes each of the first starting point P j in the i-th unit machining path and the second starting point P k in the (i + 1) -th unit machining path (step S37).

具体的には、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における第1終点Pj+mの指令点番号(j+m)をパラメータjに代入することで、それまでの第1終点Pj+mをi番目の単位加工経路における新たな第1始点Pとする。同様に、孤立指令点検出部46は、i+1番目の単位加工経路における第2終点Pk+nの指令点番号(k+n)をパラメータkに代入することで、それまでの第2終点Pk+nをi+1番目の単位加工経路における新たな第2始点Pとする。これにより、隣接する単位加工経路同士で終点となる指令点が揃っている場合、各指令点が新たな始点として設定される。なお、新たな始点が設定された後は、ステップS33からの処理を繰り返す。 Specifically, the isolated command point detection unit 46 substitutes the command point number (j + m) of the first end point P j + m in the i-th unit machining path into the parameter j to obtain the first end point P j + m up to that point. A new first starting point P j in the i-th unit machining path is used. Similarly, the isolated command point detection unit 46 substitutes the command point number (k + n) of the second end point P k + n in the (i + 1) -th unit machining path for the parameter k, thereby making the second end point P k + n so far i + 1 th As a new second starting point P k in the unit machining path of As a result, when the command points that are the end points of the adjacent unit processing paths are aligned, each command point is set as a new start point. In addition, after the new starting point is set, the process from step S33 is repeated.

一方、ステップS36における判定の結果、上記指令点間距離の差が任意の閾値を超える場合(ステップS36:NO)、孤立指令点検出部46は、i番目の単位加工経路における指令点間距離Lと、i+1番目の単位加工経路における距離Lのうち、どちらが大きいかを判定する(ステップS38)。 On the other hand, as a result of the determination in step S36, when the difference between the command point distances exceeds an arbitrary threshold (step S36: NO), isolated command point detection unit 46 determines the distance L between command points in the i-th unit machining path It is determined which of A and the distance L B in the (i + 1) -th unit machining path is larger (step S38).

当該判定の結果、i番目の単位加工経路における指令点間距離Lの方が小さい場合(ステップS38:YES)、i番目の単位加工経路における第1終点Pj+mに関しては、i+1番目の単位加工経路において、隣り合う指令点が抜けているといえる。このため、孤立指令点検出部46は、当該第1終点Pj+mを孤立指令点として検出する(ステップS39)。そして、パラメータmをインクリメントすることで、i番目の単位加工経路におけ第1終点Pj+mを1つ後方の指令点に変更し(ステップS40)、ステップS43へ進む。 As a result of the determination, if the direction of i-th unit between command points in the processing path distance L A is smaller (Step S38: YES), with respect to the first end point P j + m in the i-th unit processing pathway, i + 1-th unit processing It can be said that adjacent command points are missing in the route. Therefore, the isolated command point detection unit 46 detects the first end point P j + m as an isolated command point (step S39). Then, by incrementing the parameter m, the first end point P j + m in the i-th unit machining path is changed to a command point one back (step S40), and the process proceeds to step S43.

同様に、ステップS38における判定の結果、i+1番目の単位加工経路における距離Lの方が小さい場合(ステップS38:NO)、i+1番目の単位加工経路における第2終点Pk+nに関しては、i番目の単位加工経路において、隣り合う指令点が抜けているといえる。このため、孤立指令点検出部46は、当該第2終点Pk+nを孤立指令点として検出する(ステップS41)。そして、パラメータnをインクリメントすることで、i+1番目の単位加工経路におけ第2終点Pk+nを1つ後方の指令点に変更し(ステップS42)、ステップS43へ進む。 Similarly, the result of the judgment in the step S38, the case towards the distance L B in the (i + 1) th unit machining path is small (step S38: NO), the (i + 1) th unit processing path for the second end point P k + n, i-th It can be said that adjacent command points are missing in the unit processing path. Therefore, the isolated command point detection unit 46 detects the second end point P k + n as an isolated command point (step S41). Then, by incrementing the parameter n, the second end point P k + n in the (i + 1) th unit machining path is changed to a command point one back (step S42), and the process proceeds to step S43.

以上のように、孤立指令点が検出された単位加工経路においては、始点を変更することなく孤立指令点をスキップし、後方の指令点が順次新たな終点として設定される。   As described above, in the unit machining path in which the isolated command point is detected, the isolated command point is skipped without changing the start point, and the rear command point is sequentially set as a new end point.

いずれかの単位加工経路における終点が変更されると(ステップS40またはステップS42)、孤立指令点検出部46は、上記ステップS34と同様に、当該変更後の終点の指令点番号と、各単位加工経路における総数とを比較する(ステップS43)。そして、i番目の単位加工経路における変更後の終点の指令点番号(j+m)が、i番目の単位加工経路の指令点の総数A以下であり、かつ、i+1番目の単位加工経路における変更後の終点の指令点番号(k+n)が、i+1番目の単位加工経路の指令点の総数B以下である限り(ステップS43:NO)、ステップS35へ戻り、それ以降の処理を繰り返す。   When the end point in any of the unit machining paths is changed (step S40 or step S42), the isolated command point detection unit 46, in the same manner as step S34, the command point number of the end point after the change and each unit machining The total number in the route is compared (step S43). And the command point number (j + m) of the end point after change in the i-th unit machining path is less than or equal to the total number A of command points in the i-th unit machining path, and after the change in the i + 1th unit machining path As long as the command point number (k + n) of the end point is less than or equal to the total number B of command points of the (i + 1) th unit machining path (step S43: NO), the process returns to step S35 and the subsequent processing is repeated.

一方、ステップS43における判定の結果、i番目の単位加工経路における変更後の終点の指令点番号(j+m)が、i番目の単位加工経路の指令点の総数Aを超えている場合、またはi+1番目の単位加工経路における変更後の終点の指令点番号(k+n)が、i+1番目の単位加工経路の指令点の総数Bを超えている場合(ステップS43:YES)、孤立指令点検出部46は、パラメータiをインクリメントし、次の単位加工経路を選択する(ステップS44)。   On the other hand, as a result of the determination in step S43, if the command point number (j + m) of the end point after change in the i-th unit machining path exceeds the total number A of command points of the i-th unit machining path, or the i + 1 th When the commanded point number (k + n) of the end point after change in the unit machining path in the above exceeds the total number B of commanded points in the (i + 1) th unit machining path (step S43: YES), the isolated command point detection unit 46 The parameter i is incremented, and the next unit machining path is selected (step S44).

最後に、孤立指令点検出部46は、インクリメントしたパラメータiが単位加工経路の総数(M)に到達したか否かを判定する(ステップS45)。そして、上記パラメータiが単位加工経路の総数(M)に到達しない限り(ステップS45:NO)、上述したステップS32に戻り、それ以降の処理を繰り返す。これにより、隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点が順次、孤立指令点として検出される。   Finally, isolated command point detection unit 46 determines whether or not the incremented parameter i has reached the total number (M) of unit machining paths (step S45). Then, as long as the parameter i does not reach the total number (M) of unit machining paths (step S45: NO), the process returns to step S32 described above, and the subsequent processes are repeated. Thereby, based on the positional relationship of each command point which comprises each of an adjacent unit processing path, the command point which the command point adjacent to each other in a unit processing path is missing is detected as an isolated command point one by one.

以上のような本第2実施形態の加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏する。   According to the processing program analysis apparatus 1 of the second embodiment as described above, the machine tool 10 including the same, and the processing program analysis program 1a and the processing program analysis method, the same effects as those of the first embodiment described above Play.

また、本第2実施形態によれば、N個の指令点からなる単位加工経路をM本有する加工経路を解析する場合、隣接する2本の単位加工経路のそれぞれを構成する全指令点(N)間に存在するN−1個の指令点間距離を算出し、当該計算を単位加工経路の総数より1少ない数(M−1)だけ繰り返すため、総演算回数は2×(N−1)×(M−1)回となる。このため、本第2実施形態による演算回数は、上述した第1実施形態による演算回数N×N×(M−1)よりも低減するため、解析時間を短縮することができるという効果を奏する。   Further, according to the second embodiment, when a machining path having M unit machining paths consisting of N command points is analyzed, all command points (N corresponding to two adjacent unit machining paths) are analyzed. To calculate the distance between N-1 command points existing between them and repeat the calculation by a number (M-1) less than the total number of unit machining paths, so the total number of operations is 2 × (N-1). It becomes × (M-1) times. For this reason, the number of operations according to the second embodiment is smaller than the number of operations N × N × (M−1) according to the first embodiment described above, so that the analysis time can be shortened.

つぎに、本発明に係る加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法の具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples of a processing program analysis device 1 according to the present invention, a machine tool 10 including the same, a processing program analysis program 1a, and a processing program analysis method will be described.

本実施例では、本発明に係る加工プログラム解析装置1を用いて、実際の加工プログラムを解析し、加工面で傷が発生する箇所(孤立指令点)を検出した。また、比較例として、本発明者らによって考案された特願2016−248154号に係る加工プログラム解析装置1を用いて同様の解析を行った。その結果を図19および図20に示す。   In the present embodiment, the actual processing program is analyzed using the processing program analysis device 1 according to the present invention, and a portion (isolated command point) where a flaw occurs on the processing surface is detected. Moreover, the same analysis was performed using the processing program analyzer 1 based on Japanese Patent Application No. 2016-248154 devised by the present inventors as a comparative example. The results are shown in FIGS. 19 and 20.

なお、本実施例では、解析対象の加工プログラムとして、工具刃先を螺旋状に移動させることにより、図18に示すようなブレード状の加工対象物を削り出すブレード加工プログラムを使用した。また、図19において、孤立指令点はグレーの点で表示されており、図20において、孤立指令点は三角の印で表示されている。   In this example, as a processing program to be analyzed, a blade processing program for cutting out a blade-like processing target as shown in FIG. 18 by moving the tool tip in a spiral shape was used. Further, in FIG. 19, the isolated command point is displayed as a gray point, and in FIG. 20, the isolated command point is displayed as a triangular mark.

図19に示すように、本実施例によれば、比較例と比較して、指令点間距離が短く、指令点の密集度が高い箇所においても、孤立指令点が高精度に検出されていた。なお、指令点の密集度がどの程度高い箇所で孤立指令点を検出するのかは、パラメータによって調整することができる。   As shown in FIG. 19, according to the present embodiment, isolated command points are detected with high accuracy even at locations where the distance between command points is short and the density of command points is high compared to the comparative example. . In addition, it can be adjusted with a parameter as to how high the concentration degree of the command point is to detect the isolated command point.

また、図20に示すように、比較例では、孤立指令点が多数検出されたものの、実際には傷にならない箇所が多かった。これに対し、本実施例では、孤立指令点がピンポイントで検出されており、高い確度で加工面における傷の発生箇所を推定できていた。   Further, as shown in FIG. 20, in the comparative example, although a large number of isolated command points were detected, there were many places that would not actually be damaged. On the other hand, in the present embodiment, the isolated command point is detected at the pinpoint, and it is possible to estimate the occurrence position of the flaw on the processing surface with high accuracy.

以上の本実施例によれば、比較例(特願2016−248154号に係る解析処理)と比較して、指令点の密集度が高い箇所でも孤立指令点を高精度に検出できることが示されるとともに、孤立指令点を高確度で推定できることが示された。   According to the above-described embodiment, it is shown that isolated command points can be detected with high accuracy even at locations where the density of command points is high, as compared to the comparative example (analysis processing according to Japanese Patent Application No. 2016-248154) It has been shown that isolated command points can be estimated with high accuracy.

なお、本発明に係る加工プログラム解析装置1およびこれを備えた工作機械10、ならびに加工プログラム解析プログラム1aおよび加工プログラム解析方法は、上述した各実施形態や実施例に限定されるものではなく、適宜変更することができる。   The machining program analysis device 1 according to the present invention, the machine tool 10 including the same, and the machining program analysis program 1a and the machining program analysis method are not limited to the above-described embodiments and examples, and may be appropriately It can be changed.

例えば、上述した本第1実施形態では、加工対象物が特定立体物以外の立体物である場合にのみ、クラスター分析によって同一の加工面に属する指令点列を抽出していたが、この構成に限定されるものでない。すなわち、時間に余裕がある場合には、特定立体物についても、クラスター分析によって同一の加工面に属する指令点列を抽出し、単位加工経路ごとに分割してもよい。これにより、特定立体物を構成する各加工面に分布する指令点の密集度に応じて、高精細な解析作業を行うことができる。   For example, in the first embodiment described above, the command point sequence belonging to the same processing surface is extracted by cluster analysis only when the processing object is a three-dimensional object other than the specific three-dimensional object. It is not limited. That is, when there is a time allowance, a command point sequence belonging to the same processing surface may be extracted by cluster analysis even for a specific three-dimensional object, and division may be performed for each unit processing path. In this way, high-definition analysis can be performed according to the density of command points distributed on each processing surface constituting a specific three-dimensional object.

また、上述した第1実施形態では、加工対象物が特定立体物であった場合、加工経路分割部43が、加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標を原点として算出しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、原点としては、平均座標を使用することが最適と考えられるが、平均座標以外の位置座標を原点としてもよい。   In the first embodiment described above, when the object to be processed is a specific three-dimensional object, the processing path division unit 43 calculates an average coordinate obtained by averaging the position coordinates of all command points constituting the processing path as the origin. However, the present invention is not limited to this configuration. That is, although it is considered optimal to use average coordinates as the origin, position coordinates other than average coordinates may be set as the origin.

具体的には、図21(a)に示すように、特定立体物が単純な形状である場合には、加工経路によって形成される図形の内側に原点を設定すればよい。これにより、平均座標でない位置に原点を設定しても、加工経路が1周分の指令点列ごとに単位加工経路として分割される。なお、この場合、原点は上記図形の内側であれば、上記図形の中心である必要はない。   Specifically, as shown in FIG. 21A, when the specific three-dimensional object has a simple shape, the origin may be set inside the graphic formed by the processing path. Thus, even if the origin is set at a position that is not the average coordinate, the machining path is divided as a unit machining path for each command point sequence for one rotation. In this case, if the origin is inside the figure, it does not have to be the center of the figure.

一方、図21(b)に示すように、加工経路によって形成される図形の外側に原点を設定してもよい。ただし、この場合、加工経路が周上の2箇所で分割される。また、上記図形の内側に原点を設定しても、特定立体物の形状によっては、図22(a)に示すように、周上の複数箇所で加工経路が分割される場合がある。   On the other hand, as shown in FIG. 21 (b), the origin may be set outside the figure formed by the processing path. However, in this case, the machining path is divided at two places on the circumference. Further, even if the origin is set inside the above-mentioned figure, depending on the shape of the specific three-dimensional object, as shown in FIG.

以上のように、加工経路が周上のx箇所で切断される場合、切断された加工経路のそれぞれは、(x−1)個おきに隣接した状態となる。そこで、このような場合には、同一形状の加工経路群のそれぞれをグルーピングすることが好ましい。これにより、各グループにおける加工経路が、互いに隣接する単位加工経路として分割されることとなる。   As described above, when the machining path is cut at x points on the circumference, each of the cut machining paths is adjacent to every (x-1) pieces. Therefore, in such a case, it is preferable to group each of the processing path groups having the same shape. As a result, the processing paths in each group are divided as unit processing paths adjacent to each other.

一方、特定立体物の形状が複雑であっても、加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標は、図22(b)に示すように、上記図形のほぼ中心位置近傍となることが多い。このため、平均座標を原点として設定した場合、加工経路が1周分の指令点列ごとに分割される可能性が高くなる。よって、上記のようなグルーピングを行う必要がなく、加工経路を隣接する単位加工経路ごとに簡単に分割することができる。   On the other hand, even if the shape of the specific three-dimensional object is complicated, the average coordinates obtained by averaging the position coordinates of all the command points constituting the machining path are, as shown in FIG. It is often For this reason, when the average coordinate is set as the origin, there is a high possibility that the machining path is divided into one command point sequence for one rotation. Therefore, it is not necessary to perform the above grouping, and the machining path can be easily divided into adjacent unit machining paths.

1 加工プログラム解析装置
1a 加工プログラム解析プログラム
2 表示入力手段
3 記憶手段
4 演算処理手段
10 工作機械
31 解析プログラム記憶部
32 加工プログラム記憶部
33 解析結果記憶部
41 指令点取得部
42 対象物種類取得部
43 加工経路分割部
44 物理量算出部
45 物理量分類部
46 孤立指令点検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 machining program analysis apparatus 1a machining program analysis program 2 display input means 3 storage means 4 arithmetic processing means 10 machine tool 31 analysis program storage unit 32 machining program storage unit 33 analysis result storage unit 41 command point acquisition unit 42 object type acquisition unit 43 machining path division unit 44 physical quantity calculation unit 45 physical quantity classification unit 46 isolated command point detection unit

Claims (10)

加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割部と、
前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出部と、
を有する、加工プログラム解析装置。
A processing path division unit that divides a processing path instructed by a processing program into a plurality of adjacent unit processing paths;
An isolated command point detection unit that detects, as isolated command points, command points in which command points adjacent to each other in the unit processing paths are missing, based on the positional relationship between command points that configure the adjacent unit processing paths. ,
A processing program analysis device having
前記孤立指令点検出部は、前記隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路において、前記第1単位加工経路を構成する全ての指令点について、前記第2単位加工経路を構成する各指令点との距離である指令点間距離を算出し、前記指令点間距離が最短である指令点を隣接指令点として特定するとともに、前記第2単位加工経路を構成する各指令点のうち、前記第1単位加工経路を構成するいずれの指令点からも前記隣接指令点として特定されなかった指令点を前記孤立指令点として検出する、請求項1に記載の加工プログラム解析装置。   The isolated command point detection unit performs the second unit machining path for all the command points constituting the first unit machining path in the first unit machining path and the second unit machining path which are the adjacent unit machining paths. Calculates the distance between command points that are the distance to each command point that constitutes the command point, specifies the command point with the shortest distance between the command points as the adjacent command point, and each command that constitutes the second unit machining path The processing program analysis device according to claim 1, wherein among the points, a command point not specified as the adjacent command point from any command point constituting the first unit processing path is detected as the isolated command point. 前記孤立指令点検出部は、前記隣接する単位加工経路である第1単位加工経路および第2単位加工経路において、前記第1単位加工経路を構成するいずれかの指令点である第1始点から当該第1始点よりも後方の指令点である第1終点までの指令点間距離と、前記第2単位加工経路を構成するいずれかの指令点であって前記第1始点と隣り合う第2始点から、当該第2始点よりも後方の指令点である第2終点までの指令点間距離とを算出し、各指令点間距離の差が任意の閾値を超える場合、前記指令点間距離が短い方の終点となっている指令点を前記孤立指令点として検出する、請求項1に記載の加工プログラム解析装置。   The said isolated command point detection part is the 1st unit processing path which is the 1st unit processing path and the 2nd unit processing path which are the unit processing path which adjoins from the 1st starting point which is any command point which constitutes the 1st unit processing path concerned From the second start point adjacent to the first start point which is the distance between the first control point to the first end point which is the command point behind the first start point and which is any command point constituting the second unit machining path The distance between the command points to the second end point, which is the command point behind the second start point, is calculated, and when the distance between the command points exceeds an arbitrary threshold, the distance between the command points is shorter The processing program analysis device according to claim 1, wherein a command point that is an end point of is detected as the isolated command point. 前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物を加工するための加工プログラムである場合、
前記加工経路分割部は、前記加工経路を構成する全ての指令点の位置座標を平均した平均座標を原点として算出するとともに、前記原点に関して前記全ての指令点の位置座標を極座標に変換し、1周分の指令点列ごとに前記単位加工経路として分割する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の加工プログラム解析装置。
When the processing program is a processing program for processing a specific three-dimensional object having a shape in which the command points are distributed on the circumference around a certain reference point,
The machining path division unit calculates an average coordinate obtained by averaging the position coordinates of all the command points constituting the machining path as an origin, and converts the position coordinates of all the command points with respect to the origin into polar coordinates, 1 The processing program analysis device according to any one of claims 1 to 3, wherein the unit processing path is divided as the unit processing path for each command point sequence for the circumference.
前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムである場合、
前記加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、1または複数の指令点の位置座標を用いて所定の物理量を算出する物理量算出部と、
各指令点の前記物理量に対してクラスター分析を行うことにより、前記物理量を複数のグループに分類する物理量分類部と、をさらに有し、
前記加工経路分割部は、前記物理量分類部による分類結果に基づいて、同一の加工面に属する指令点列を抽出するとともに、当該指令点列の加工順序における前後の指令点間の距離が任意の閾値以上である指令点間で前記加工経路を分割する、請求項1から請求項4のいずれかに記載の加工プログラム解析装置。
When the processing program is a processing program for processing a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object having a shape in which the command points are distributed on the circumference around a certain reference point
A physical quantity calculation unit that calculates a predetermined physical quantity using position coordinates of one or a plurality of command points for each command point constituting the command point sequence of the machining program;
A physical quantity classification unit that classifies the physical quantities into a plurality of groups by performing cluster analysis on the physical quantities of each command point;
The processing path division unit extracts a command point sequence belonging to the same processing surface based on the classification result by the physical quantity classification unit, and the distance between the front and back command points in the processing sequence of the command point sequence is arbitrary. The processing program analysis device according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing path is divided between command points which are equal to or more than a threshold value.
前記加工プログラムが、ある基準点を中心として前記指令点が周上に分布する形状である特定立体物以外の立体物を加工するための加工プログラムである場合、
前記加工プログラムの指令点列を構成する各指令点について、1または複数の指令点の位置座標を用いて所定の物理量を算出する物理量算出部と、
各指令点の前記物理量に対してクラスター分析を行うことにより、前記物理量を複数のグループに分類する物理量分類部と、をさらに有し、
前記加工経路分割部は、前記物理量分類部による分類結果に基づいて、同一の加工面に属する指令点列を抽出するとともに、当該指令点列の加工順序における前後の指令点間の方向がピックフィード方向へ任意の閾値以上に変化した指令点間または前後の指令点間の角度が任意の閾値以上に変化した指令点間で前記加工経路を分割する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の加工プログラム解析装置。
When the processing program is a processing program for processing a three-dimensional object other than a specific three-dimensional object having a shape in which the command points are distributed on the circumference around a certain reference point,
A physical quantity calculation unit that calculates a predetermined physical quantity using position coordinates of one or a plurality of command points for each command point constituting the command point sequence of the machining program;
A physical quantity classification unit that classifies the physical quantities into a plurality of groups by performing cluster analysis on the physical quantities of each command point;
The processing path division unit extracts a command point sequence belonging to the same processing surface based on the classification result by the physical quantity classification unit, and the direction between the command points before and after in the processing sequence of the command point sequence is a pick feed The machining path is divided between any one of the command points in which the angle between the command points changed in the direction or more or the command points before and after changes in the direction between the command points or more. The processing program analysis device described.
前記孤立指令点検出部は、前記単位加工経路のそれぞれについて、加工方向に沿った順方向に前記孤立指令点を順次検出するとともに、前記順方向とは逆方向にも前記孤立指令点を順次検出する、請求項1から請求項6のいずれかに記載の加工プログラム解析装置。   The isolated command point detection unit sequentially detects the isolated command points in the forward direction along the processing direction and sequentially detects the isolated command points in the direction opposite to the forward direction for each of the unit processing paths. The processing program analysis device according to any one of claims 1 to 6. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の加工プログラム解析装置を備えてなる工作機械。   A machine tool comprising the machining program analysis device according to any one of claims 1 to 7. 加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割部と、
前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出部と
してコンピュータを機能させる、加工プログラム解析プログラム。
A processing path division unit that divides a processing path instructed by a processing program into a plurality of adjacent unit processing paths;
An isolated command point detection unit that detects, as isolated command points, command points in which command points adjacent to each other in the unit processing paths are missing, based on the positional relationship between command points that configure the adjacent unit processing paths. Machining program analysis program to make the computer function.
加工プログラムによって指令される加工経路を、複数の隣接する単位加工経路ごとに分割する加工経路分割ステップと、
前記隣接する単位加工経路のそれぞれを構成する各指令点の位置関係に基づいて、前記単位加工経路同士で隣り合う指令点が抜けている指令点を孤立指令点として検出する孤立指令点検出ステップと、
を有する、加工プログラム解析方法。
A processing path division step of dividing the processing path instructed by the processing program into a plurality of adjacent unit processing paths;
And an isolated command point detection step of detecting as an isolated command point a command point where command points adjacent to each other in the unit processing paths are missing, based on the positional relationship between the command points constituting each of the adjacent unit processing paths. ,
A processing program analysis method having
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