1377457 _ * ' 第97123305號專利申請案 ψ | 101年5月7曰修正替換頁 六、發明說明： 鲁 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關自動生成數值控制用加工程式的數值 控制程式化方法及其裝置。 【先前技術】 以往，已提案有一種工程設計支援系統，其具有：去 除區域抽出單元，從素材及製品形狀資料中抽出加工去除 區域；最小分割單元，將加工去除區域分割而使其成為最 小去除區域之集合；去除區域再構成單元，將加工去除區 域再構成為結合了最小分割區域的加工基元(primitive)之 集合而形成複數種類的加工用再構成去除區域；加工順序 決定單元，於各加工基元決定加工順序；加工特徵認識單 元，於各加工基元分配加工特徵（feature)而作為加工工程 候補；以及加工工程評價單元，評價各加工工程候補而選 擇最適當的加工工程。（例如，日本國特開2005-309713 號公報）。
I 專利文獻1:日本國特開2005-309713號公報 【發明内容】 (發明所欲解決的課題） 由於以往的工程設計支援系統係如上所述之構成，故 有雖可提示複數個加工工程供作業者選擇工程，卻無法自 、 動選擇加工工程等課題存在。 .本發明係為了解決前述課題而研發者，其目的為獲得 一種數值控制程式化方法及其裝置，其即使在有複數個可 3 320340修正本 1377457 第97123305號專利申請案 101年5月7曰修正替換頁 加工的工具方向的情形中，也可自動設定使完成面積最 大、凹部邊緣之切削殘餘量為最小等適當之工具方向，且 生成適當之加工程式而實施適當加工。 (解決課題的手段） 本發明之數值控制程式化方法，係具有：零件形狀輸 入步驟，輸入零件形狀之實體模型；零件形狀配置步驟， 配置前述零件形狀；素材形狀輸入步驟，輸入素材形狀之 實體模型；素材形狀配置步驟，配置前述素材形狀；加工 形狀生成步驟，實施前述素材形狀之實體模型與前述零件 形狀之實體模型的差運算而生成加工形狀之實體模型；從 前述加工形狀之實體模型將完成面積較大的工具方向設定 為工具方向的步驟；由前述加工形狀之實體模型、與前述 經設定的工具方向抽出可進行加工的加工形狀之實體模型 的步驟；線/面加工資料生成步驟，從該經抽出的加工形狀 之實體模型生成由線加工形狀之實體模型與線加工方法所 構成的線加工資料、和由面加工形狀之實體模型與面加工 方法所構成的面加工資料；以及程式生成步驟，依據前述 線/面加工資料而生成記述有實施線加工與面加工的加工 順序之加工程式。 此外，本發明之數值控制程式化方法，其中，從前述 加工形狀之實體模型將完成面積較大的工具方向設定為工 具方向的步驟，係從加工形狀之實體模型所抽出的面加工 形狀取得可面加工的全部工具方向，且將完成面積成為最 大的工具方向設定為工具方向。 4 320340修正本 1377457 _ * · 第97123305號專利申請案 ^ 101年5月7日修正替換頁 此外，本發明之數值控制程式化方法，其中，係具有 * 於加工形狀設定工具方向之際，將使切削殘餘量成為最小 的工具方向設定為工具方向的步驟。 此外，本發明之數值控制程式化裝置，係具有：零件 形狀輸入單元，輸入零件形狀之實體模型；零件形狀配置 單元，配置前述零件形狀；素材形狀輸入單元，輸入素材 形狀之實體模型；素材形狀配置單元，配置前述素材形狀； 加工形狀生成單元，實施前述素材形狀之實體模型與前述 零件形狀之實體模型的差運算而生成加工形狀之實體模 型；線/面加工資料生成單元，從前述加工形狀生成單元所 生成的加工形狀之實體模型將完成面積較大的工具方向設 定為工具方向，並且由前述加工形狀生成單元所生成的加 工形狀之實體模型、與前述所設定的工具方向抽出可進行 加工的加工形狀之實體模型抽出，並從該經抽出的加工形 狀之實體模型生成由線加工形狀之實體模型與線加工方法 所構成的線加工資料、和由面加工形狀之實體模型與面加 工方法所構成的面加工資料；以及程式生成單元，依據前 述線/面加工資料而生成記述有實施線加工與面加工的加 工順序之加工程式。 此外，本發明之數值控制程式化裝置中，前述線/面加 工資料生成單元係從加工形狀之實體模型所抽出的面加工 - 形狀中取得可面加工的全部工具方向，且將完成面積成為 _ 最大的工具方向設定為工具方向。 此外，本發明之數值控制程式化裝置中，前述線/面加 5 320340修正本 1377457 第97123305號專利申請案 1〇1年5月7曰修正替換頁 工資料生成單元係於加工形狀設定工具方向之際，將使切 削殘餘量成為最小的工具方向設定為工具方向。 (發明效果） 依據本發明，即使有複數個可加工的工具方向，也可 自動設定完成面積最大’凹部切削殘餘量為最小等自動設 定適切的工具方向，從而生成適當的加工程式而實施適當 的加工。 [實施方式】 (第1實施形態） 以下’用圖式說明本發明之第1實施形態。 第1圖為應用本發明第1實施形態的數值控制程式化 裝置CAD/CAM系統的構成圖，於圖中，1〇〇為設計零件 而生成零件形狀或素材形狀之實體模型（solid m〇del)等的 3次元CAD ; 101為由3次元CAD 100而生成的零件形狀 和素材形狀之實體模型；1〇2為根據零件形狀和素材形狀 之實體模型而生成數值控制用加工程式（以下稱為加工程 式）的為本發明之對象的數值控制程式化裝置，1〇3為以數 值控制程式化裝置102所生成的加工程式。 又，數值控制程式化裴置102係例如在零件形狀為如 第2圖（A)之形狀，且素材形狀為如第2圖（B)之形狀時， 生成用以實施如第2圖（C)之形狀的面加工、和如第2圖（D) 之形狀的面加工的加工程式1〇3。 第3圖係顯不屬於數值控制程式化裝置ι〇2的加工程 式103之一構成要素的加工單元的構成例，加工資料丄⑽ 6 320340修正本 第97123305號專利申請案 1〇1年5月7日修正替換頁 ^ -Γ - - ----- r^u^-a 1 方法夕次扣 ---- 之資訊· 义貝訊；工具資料105為使用工具與加工條件 為定義 I —形肤'之構成的形狀順序（sequence)資料106 苐^力°工形狀的形狀資訊。 加工留_圖係數值控制程式化裝置102的加工程式103之 表示的卷、—例（將加工單元顯示於畫面之例），以「UNo.」 程武部八式部分為前述加 工資料104 ;以「SNo.」表示的 為前沭二為前述工具資料105 ;以「FIG」表示的程式部分 序資料106。 農置1〇2圖為表示本發明第1實施形態的數值控制程式化 袭置之全的構成圖，於圖中，200為進行數值控制程式化 的值史^體控制的處理器；202例如為接受作業者所設定 加工卷々等的 > 料輸出入裝置；201為顯示各種資料、 式等的顯示裝置。 203為 元；2〇4、將生成加工資料之際所利用之參數輸入的單 2〇s為將輪入的參數予以記憶的參數記憶部。 狀之實趲為作業者將藉由3次元CAD 100所生成的零件形 輪入的零楔型進行輸入的零件形狀輸入單元；206為將所 置單元；件形狀之實體模型配置於程式座標的零件形狀配 镇型的免2〇7為記憶配置於了程式座標的零件形狀之實體 零件形狀記憶部。 一 材形狀輸人單7L，具有供作業者將藉由3次 元CAD 100所生成的素材形狀之實體模型輸入的功能，以 及根據記憶於零件形狀記憶部205的零件形狀之實體模型 而生成素材形狀之功能；210為將素材形狀之實體模型配 320340修正本 7 第97123305號專利申請案 1〇1年5月7 a修正替換頁 置於程式座標的素材形狀配置單元，2ιι為記憶配置於程 式座標的素材形狀之實體模型的素材形狀記憶部。又，素 ==入單元MS亦可為僅具有供作業者將藉由3次元 ^成的料频之實_讀人的功能，或根 據》己隐於零件形狀記憶部^沾 成素材形狀之魏其巾之—者的科雜之實體模型而生 以第=二裝具形狀設定軍元，係供作業者設定於 以弟1工程進仃加工之際 具形狀之實體模型；213 =材％狀予以把持的第1安裝 該設定好的第丨^裝具形狀記憶部，記憶 具形狀設定單元，係供作業=趙模=214為Λ2安裝 之際時將素材形狀予以把持:於以2卫程進订加工 型;215為第2安裝具形I:第2安裝具形狀之實體模 狀5己憶部，記憶該設定好的第2 女裝具形狀之實體模型；216為1程分割位置設定單元， 係用以供作業纽定第1卫程與之後進行加工的第2工程 之分割位置；以及X程分割記憶部217，記憶該設定好之 工程分割位置的工程分割記憶部。 218為加I形狀生成單元，係依據記憶於零件形狀記 憶部207的零件形狀之實體模型、和記憶於素材形狀記憶 邻211 #素材形狀之實體模型，生成加工形狀之實體模 型；219為加工形狀記㈣，係記憶所生成之加工形狀之 實體模型。 220為端面加工資料生成翠元，係根據記憶於零件形 狀記憶部207的零件形狀之實體模型、記憶於加工形狀記 320340修正本 8 1377457 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 億部219的加工形狀之實體模型、記憶於第1安裝具形狀 δ己憶部213的第1安裝具形狀之實體模型、記憶於第2安 裝具形狀記憶部215的第2安裝具形狀之實體模型、以及 由工程分割位置記憶部217所記憶的工程分割位置，生成 由端面加工形狀之實體模型與端面加工方法所構成的端面 加工貧料；221為端面加工資料記憶部，記憶所生成的端 面加工資料。 222為線/面加工資料生成單元，係根據記憶於零件形 狀記憶部207的零件形狀之實體模型、記憶於加工形狀記 憶部219的加工形狀之實體模型、記憶於端面加工資料記 億部221的端面加工資料、記憶於第1安裝具形狀記憶部 213的第1安裝具形狀之實體模型、記憶於第2安裝具形 狀記憶部215的第2安裝具形狀之實體模型、以及由工程 分割位置記憶部217所記憶的工程分割位置，生成由線加 工形狀之實體模型與線加工方法所構成的線加工資料和由 面加工形狀之實體模型與面加工方法所構成的面加工資 料；223為線/面加工資料記憶部，記憶所生成的線加工資 料與面加工資料。 ' 224為加工程式生成單元，係根據記憶於端面加工資 料記憶部221的端面加工資#、及記憶於線/面加工資料記 憶部223的線/面加工資料’生成加工程式。225為記憶所 生成的加工程式的加工程式記憶部。 以下，將零件形狀之實體模型稱為零件形狀，將素材 形狀之實顏型稱為素材形狀，將第丨錄具形狀之實體 320340修正本 1377457 _ * ‘ 第97123305號專利申請案 v 101年5月7曰修正替換頁 . 模型稱為第1安裝具形狀，將第2安裝具形狀之實體模型 稱為第2安裝具形狀，將加工形狀之實體模蜜稱為加工形 狀。 接著針對本裝置之動作進行說明。 首先’作業者操作參數輸入單元203，設定生成加工 資料之際所需要的參數。又，做為參數者，例如可設定端 面削去量、線加工用徑方向最大切削餘量（machining allowance)、線加工用軸方向最大切削餘量、平面銑刀（face mil)超出量、端銑刀（end mil)超出量、存有凹針(pin)角時 的工具徑、線加工最大工具徑等。此外，所設定的參數係 記憶於參數記憶部204。 由彳者操作零件形狀輸入單元205而輸入 其次，藉由零件形H列。如第6圖所示之零件形狀 方向尺寸、Υ軸方向尺寸、2元2G6從零件形狀之χ X轴方向的中間位置、γ 方向尺寸求出零件形狀 中間位置，將X軸方向之間位置、ζ轴方向 之中間位置的Υ座標值置的χ座標值、γ轴方 作為零件形狀之中心位置座=向之中間位置的ζ座標 座標值。此外，以使零件形座標值、γ座標值、 上的方式使零件形狀平行 '讀置座標位置於ζ 方向端面為ζ=0.0的方式將且藉由使零件形狀之_ζ 配置於程式化絲上，与配件形狀平行移動，藉此予 記憶於零件形狀記憶部207 ^•置於程式化座標的零件形丨 320340修正本 10 iJ7?457 第97123305號專利申請案 年5月7日修正替換頁 在此，零件形狀之X軸方向尺寸 為方向尺寸係藉由將零件形狀予以幾何㈣4向財、ζ 接著，作業者操作素材形狀輸入單元 ，元CAD10。所生成的素材形狀，藉由素材 21〇而從素材形狀的X轴方向尺寸、 邊配置早凡 ::尺寸求咖狀之X轴方向的中間:向置尺;轴:: 的中間位置、Z軸方向的中間 i γ軸方向 薏的X座標值、γ軸方向之中間位置^轴方向之中間位 向之中間位置的z座標值設為狀^標值、z軸方 仅置座標與記憶於零件步2二二使素材形狀之中心 襟的零件形狀之中心位置207的配置於程式化座 狀，且使配置於程式化^ 方式平行移動素材形 記憶部211。；純的素材形狀被記憶於素材形狀 在此，素材形狀之X軸方向尺寸、γ軸方 方向尺寸係藉由幾何解析零件形狀而求得。 但，在未藉由^ 中， ， _人兀CAD 100生成素材形狀的情形 的幸心rt輪入單几208係生成素材形狀，且將所生成 ==素材配置單元210而平行移動至程式座標 己憶於素_狀記憶部21卜 209的在動此作係^第7圖之流程圖說明素材形狀輸入翠元 為了生成具有比前述零件形狀充分大之徑的圓 8圖（A)所示’以前述零件形狀之X軸方向尺寸 11 320340修正本 1377457 _ • * 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 ♦ L- 和前述零件形狀之Y軸方向尺寸加起來後的值為半徑R， 且以前述零件形狀之Z轴方向尺寸之2倍為軸方向長度， 而生成以Z軸為軸中心的暫設圓柱面（步驟S301)。 接著，如第8圖（B)所示，以使前述零件形狀之中心 座標為圓柱面之中心的方式平行移動（步驟S302)。 接著，如第8圖（B)所示，藉由幾何解析求出暫設圓 柱面與零件形狀之最接近距離cl(步驟S303)。 接著，以從暫設圓柱的半徑R減去最接近距離cl而 得的值為半徑值r;以於前述零件形狀之Z軸方向尺寸加 上參數記憶部204所記憶的端面削去量的值為軸方向長度 卜而產生圓柱形狀的實體模型作為素材形狀（步驟S304)。 在此，藉由素材形狀配置單元210，從素材形狀之X 轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸中求出素材形 狀之X軸方向的中間位置、Y轴方向的中間位置、Z軸方 向的中間位置，將X軸方向之中間位置的X座標值、Y軸 方向之中間位置的Y座標值、Z軸方向之中間位置的Z座 標值設為零件形狀之中心位置座標的X座標值、Y座標 值、Z座標值。以使素材形狀之中心位置座標與記憶於零 件形狀記憶部207的配置於程式化座標的零件形狀之中心 位置一致的方式平行移動素材形狀，且使配置於程式化座 標的素材形狀記憶於素材形狀記憶部211。結果即生成如 • 第9圖所示之最適於加工為零件形狀的素材形狀(於加工 .素材形狀而生成零件形狀之際，加工量最少的素材形狀）。 接著，作業者操作第1安裝具形狀設定單元212，如 12 320340修正本 1377457 _ * · 第97123305號專利申請案 101年5月7曰修正替換頁 • I- 第10圖所示，設定第1安裝具形狀為外扣爪或内扣爪、持 握徑、爪個數、爪内徑、爪高度、爪長度、爪寬度、抓取 餘量Z、抓取餘量X、退縮段Z、退縮段X之各值，生成 第1安裝具形狀之實體模型，且記憶於第1安裝具形狀記 憶部213。 接著，作業者操作第2安裝具形狀設定單元214，設 定第2安裝具形狀為外扣爪或内扣爪、持握徑、爪個數、 爪内徑、爪高度、爪長度、爪寬度、抓取餘量Z、抓取餘 量X、退縮段Z、退縮段X之各值，生成第2安裝具形狀 之實體模型，且記憶於第2安裝具形狀記憶部215。 結果，如第11圖所示，於加工素材形狀以生成零件 形狀之際，可確實地以第1安裝具、第2安裝具把持素材 形狀。 接著，作業者操作工程分割位置設定單元216，設定 第1工程與第2工程的工程分割位置的Z座標值、且將第 1工程與第2工程重複加工的長度設為重疊量，將工程分 割位置之Z座標值與重疊量記憶於工程分割位置記憶部 217。 當零件形狀與素材形狀分別記憶於零件形狀記憶部 207與素材形狀記憶部211，加工形狀生成單元218係實施 從素材形狀減去零件形狀的減運算而生成如第12圖所示 . 的加工形狀，且將該加工形狀記憶於加工形狀記憶部219。 _ 在此，依據第13圖之流程圖說明端面加工資料生成 單元220的動作。 13 320340修正本 1377457 _ . . 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 首先，端面加工資料生成單元220係求出零件形狀之 -Z軸方向的極值之Z座標min_z與+Z軸方向極值之Z座 標max_z(步驟S401)。又，可藉由幾何解析從零件形狀求 出對於任意方向的極值。 接著，如第14圖（A)所示，生成半徑為素材形狀的半 徑值以上，且軸方向長度為前述(max_z-min_z)的以Z軸為 中心的圓柱形狀之實體模型。以下，稱圓柱形狀之實體模 型為圓柱形狀（步驟S402)。 接著，以使圓柱形狀之-Z軸方向之端面的Z座標值成 為前述min_z的方式進行平行移動（步驟S403)。 接著，從加工形狀減算前述圓柱形狀。又，此解可藉 由實體模型之集合運算求出（步驟S404)。 接著，如第14圖（B)所示，將減算後之形狀的實體模 型之中，位於-Z軸側的形狀之實體模型作為第1工程之端 面加工形狀之實體模型；將位於+Z軸側的形狀之實體模型 作為第2工程之端面加工形狀的實體模型，而記憶於端面 加工資料記億部221(步驟S405)。以下，將端面加工形狀 之實體模型稱為端面形狀。 此外，線/面加工資料生成單元222係依據記憶於加工 形狀記憶部219的加工形狀、與記憶於端面加工資料記憶 部221的端面加工資料而生成用以實施線/面加工的線/面 - 加工資料。第15圖為示有線/面加工資料生成部222之處 .理内容的流程圖，以下，參照第15圖，詳細說明線/面加 工資料生成部222的處理内容。 14 320340修正本 1377457 _ _ · 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 首先，線/面加工資料生成單元222係如第16圖所示， 藉由實施從加工形狀減去端面加工資料之端面加工形狀的 減運算而生成線/面加工形狀之實體模型（步驟S501)。以 下，稱線/面加工形狀之實體模型為線/面加工形狀。 接著，線/面加工資料生成單元222係將線/面加工形 狀之中、成為對象的形狀作為一個對象形狀之實體模型， 且決定對象形狀之實體模型（以下，稱為對象形狀）之工具 方向向量（步驟S502)。又，該步驟S502之詳細將於後利 用第17圖至第21圖說明。 接著，線/面加工資料生成部222係收集具有與工具方 向向量為相同之法線向量的平面*並將相對於工具方向向 量最為靠近的平面作為分割面。又，在沒有具有與工具方 向向量相同的法線向量之平面時，則求出相對於工具方向 向量之方向的對象形狀之極值座標，並以極值座標為位置 向量，生成以法線向量為工具方向向量的平面而作為分割 面（步驟S503)。 又，對於對象形狀的極值座標係藉由幾何解析而求 出。 接著，線/面加工資料生成單元222以分割面為邊界而 將形狀上下分割（步驟S504)。又，步驟S504之詳細係用 第22圖於後詳述。 .接著，線/面加工資料生成單元222係以分割後的形狀 之中、相對於工具方向位於前方的形狀作為分割上形狀， 相對於工具方向較裡侧的形狀作為分割下形狀（步驟 15 320340修正本 1377457 _ * _ 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 奮 L- 丨丨· — 5505) 。 ' 接著，線/面資料生成單元222係針對前述分割上形 狀，將位於比記憶在工程分割位置記憶單元217的工程分 割位置更靠近-Z側的形狀分配為第1工程，將位於比前述 工程分割位置更靠近+Z側的形狀分配為第2工程（步驟 5506) 。 接著，線/面加工資料生成單元222係針對前述分割上 形狀，從線加工單元、面加工單元中分配適當的單元（步驟 5507) 。又，步驟S507之詳細將於後用第23至第25圖詳 述。 接著，線/面加工資料生成單元222係將前述分割下形 狀分配為下一個對象形狀，且進行與前述分割上形狀之處 理同樣的處理（步驟S508)。之後，判斷是否有其他對象形 狀，若無對象形狀則結束處理。 在此，對步驟S502進行詳細說明。第17圖顯示線/ 面加工資料生成單元222之決定工具方向的處理之流程， 以下，參照第17圖，針對線/面資料生成單元222之工具 方向的決定進行詳細說明。 首先，線/面資料生成單元222係如第18圖所示，取 得構成對象形狀的面之中構成零件形狀的面（步驟S601)。 其中，第18圖（A)為對象形狀、第18圖（B)為構成零 -件形狀的所有面。 接著，從構成前述零件形狀的所有面之中，抽出平面 和圓柱面（步驟S602)。 16 32034G修正本 第97123305號專利申請 接著’從前述㈣“ L^iii月逆 向量陣列(步驟S603)。於加A :::面的法線向量’加入 的向量加入向量陣列。。向里陣列之際’不會將相同 :著’從前述所柚出的面中收集 且加入前述向量陣列（步驟讓）。之軸方向向 接著，從前述所抽出的 向量又求_向量〜前述向量線 列 ，第一〜之對心(二：陣 工 時列之要素為工具方向而進行加 完成以不產生切肖彳殘餘部之方式騎加I，而求出 凡成為零件形狀的面，且 而尺出 (步驟S6G6)。 4出其所有面之面積並予以總和 =第2〇 圖⑷為以向量1(-0·70710678,0.0,0.70710678) 第20_)為以向量戰1 0 0 0)完成的面。 端銳刀Γ w為將m述向4㈣之要素作為工具方向而以 和鍊刀加工時，柚出屬於 餘部之邊的凹心綾 角的切削殘 S607)。 邻邊緣’且求出所抽出的邊緣的全長(步驟 於第21圖顯示因為凹部邊緣產生切削殘餘部的一例。 辱。又’凹部邊緣係藉由將對象形狀予以幾何解析而求 ，著’將前述向量陣列之要素中凹部邊緣之長度為最 疋成面之面積為最大的向量陣列之要素作為工具方向 320340修正本 17 1377457 _ • * 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁
« 丨· — I (步驟 S608)。 在此，對步驟S504進行詳細說明。第22圖為顯示線 /面加工資料生成單元222之形狀分割處理的流程圖，以 下，係參照第22圖而對線/面資料生成單元222之形狀分 割進行詳細說明。 首先，線/面資料生成單元222係以前述分割面為底 面，而生成比前述對象形狀充分大之尺寸之長、寬、高的 長方體（步驟S701)。又，由於係藉由幾何解析對象形狀而 求得X轴方向、Y轴方向、Z轴方向之各尺寸’故以將各 尺寸統統加起來所得之值作為比對象形狀充分大的尺寸而 產生長方體。 接著，以前述長方體的底面的中心座標與前述分割面 的中心座標一致之方式，平行移動長方體（步驟S702)。 接著，藉由前述長方體與前述對象形狀之積運算、求 出分割上形狀（步驟S703)。 接著，藉由前述長方體與前述對象形狀之差運算、求 出分割下形狀（步驟S704)。 在此，針對步驟S507進行詳細說明。第25、26圖為 線/面加工資料生成單元222之線加工單元、面加工單元分 配處理的流程圖，以下，參照第23至第26圖，對線/面加 工資料生成單元222之線加工單元、平面加工單元分配處 •理進行詳細說明。 首先，對於線加工單元進行說明。 線中心單元係以令工具的中心在已定義的形狀上移 18 320340修正本 1377457 _ • . 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 動的方式進行加工（參閱第23圖（A))。 線右單元係以令工具在已定義的形狀右側移動的方 式進行加工（參閱第23圖（B))。 線左單元係以令工具在已定義的形狀左側移動的方 式進行加工（參閱第23圖（C))。 線外單元係以令工具在已定義的形狀之外側移動一 圈的方式進行加工（參閱第23圖（D))。 線内單元係以令工具在已定義的形狀之内側移動一 圈的方式進行加工（參閱第23圖（E))。 接著，對面加工單元進行說明。 平面銑刀單元係使用平面銑刀將所定義出的形狀之 全體輪廓加工。加工時，係以超出工具徑份的方式對所定 義的形狀進行加工（參閱第24圖（A))。 端銑刀平面單元係使用端銑刀將所定義出的形狀之 全體輪廓加工。加工時，係以超出工具半徑份的方式對所 定義的形狀進行加工（參閱第24圖（B))。 端銑刀山單元係使用端銑刀將所定義出的形狀之 中，以留下内侧形狀輪廓之方式進行加工。以外側的形狀 作為池形狀，以内側的形狀為山形狀。對於池形狀以打亂 工具徑份的方式進行加工，但對於山形狀時工具並不超出 (參閱第24圖（C))。 . 袋狀銑刀單元係使用端銑刀，以使所定義出的形狀成 .為袋狀的方式進行加工（參閱第24圖（D))。 袋狀山單元係使用端銑刀，以使所定義出的形狀成為 19 320340修正本 1377457 _ • * 第97123305號專利申請案 10】年5月7日修正替換頁 留下内側形狀輪廓且所定義的形狀成為袋狀的方式進行加 工。使外側的形狀為池形狀，内側的形狀為山形狀。對於 池形狀與山形狀不使工具超出（參閱第24圖（E))。 袋狀谷單元係使用端銑刀以使所定義出的形狀成為 留下内側形狀輪廓且所定義的形狀成為袋狀的方式進行加 工。使外侧的形狀為池形狀，内側的形狀為谷形狀。對於 池形狀不使工具超出，但對於谷形狀則以超出工具半徑份 之方式進行加工（參閱第24圖（F))。 首先，線/面資料生成單元222係如第25圖所示，生 成將前述分割上形狀從前述工具方向投影於前述分割面的 投影平面形狀（步驟S800)。 又，投影平面形狀可藉由將前述分割上形狀予以幾何 解析而求得。 接著，調查有無山/谷形狀（步驟S801)。在此，調查有 無山/谷形狀之方法係計數前述投影平面形狀之迴圈的個 數，當迴圈之個數有複數個時即成為有山/谷形狀，當迴圈 之個數為1個時即沒有山/谷形狀。又，當無山/谷形狀時， 則轉移至第26圖所示之流程圖。 接著，存有山/谷形狀時，於加工之際，調查其為不可 超出的山形狀或可超出的谷形狀（步驟S802)。在此，調查 其為山形狀或谷形狀的方法，係以位於前述投影平面形狀 • 内侧的迴圈為依據，當該迴圈之内側成為前述零件形狀之 .内侧時為山形狀，成為前述零件形狀之外側時為谷形狀。 於步驟S802，當為山形狀時則轉移至步驟S805 ;當為谷 20 320340修正本 1377457 ^ 97123305號專利申請案 jg1年5月7日修正巷拖百 形狀時則轉移至步驟s803。 接著’當線/面資料生成單元220為谷形狀時，參照記 L於 > 數。己憶部204的線加工用徑方向最大切削餘量與線 加工用軸方向最大切削餘量，調查相對於前述分割上形狀 之工具方向的徑方向之切削餘量是否為線加工用徑方^最 大切削餘量以下，轴方向之切膽量是否為線加工用軸方 =最大切削餘量以下（步驟S謝）。而且，當相對於前述分 ^上，狀之工具方向的財向之切削餘量並非線加工用徑 站切削餘量以下’軸方向之切削餘量並非線加工用 二最大切削餘量以下時，分配袋谷單元。此外，當相 加::述:割上形狀之工具方向的徑方向之切削餘量:線 L方向最大切削餘量以下，軸方向之切削餘量為 口工用轴方向最大切削餘量以下時，移轉至步驟難。、 削餘2於前述分割上形狀的工具方向的經方向之切 池形狀，述所投影的平面形狀之外側迴圈成為 轴方^ 形狀與谷形狀之最大距離而求得。 二_餘量成為㈣於前述分割上形狀之工具方向 寸。相對於工具方向的尺寸传_由幾 八 在此，所Ha +何解析而求得。 所明池形狀係指定義所加工的形狀〜 之形狀輪靡的形狀者，以下稱為池形狀。力義為外侧 -切::量= 對於前述分割上形狀之工具方向的徑方向 J馀里為線加工用徑方向最大切削餘 ^切削餘量為線加工用軸方向最大切肖 *方向 則述分割上形狀之池形狀是否為相對於卫C’調查 〃万向可朝外側 320340修正本 21 1377457 _ • · 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 超出的全開放形狀（步驟S804)。所謂池形狀是否為全開放 的形狀，係指對於前述投影平面形狀之池形狀，對於工具 方向偏移至外侧的形狀若為前述零件形狀之外側則為全開 放。當為全開放時即分配以谷形狀為形狀順序的線中心單 元，當並非全開放時，則分配以池形狀為形狀順序的線内 一 早兀0 在步驟S802為山形狀時，調查前述投影的平面形狀 之外侧迴圈的池形狀是否為全開放（步驟S805)。是否為全 開放之形狀係以與步驟S804相同的方式進行調查。 接著，在步驟S805，前述投影平面形狀之池形狀並非 全開放時，分配為以前述投影平面形狀作為形狀順序的袋 山單元。 於步驟S805,當前述投影平面形狀之池形狀為全開放 時，再進一步調查前述分割上形狀之徑方向的切削餘量是 否為線加工用徑方向最大切削餘量以下，前述分割上形狀 之轴方向的切削餘量是否為線加工用徑方向最大切削餘量 以下（步驟S806)。當前述分割上形狀之徑方向的切削餘量 為線加工用徑方向最大切削餘量以下，前述分割上形狀之 軸方向的切削餘量為線加工用徑方向最大切削餘量以下 時，分配為以前述投影平面形狀之山形狀作為形狀順序的 線外單元。 於步驟S806,前述分割上形狀之徑方向的切削餘量並 .•非線加工用徑方向最大切削餘量以下，前述分割上形狀之 轴方向的切削餘量並非線加工用徑方向最大切削餘量以下 22 320340修正本 1377457 _ . 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 時，接著，參照記憶於參數記憶部204的端銑刀超出量， 當徑方向的端銳刀超出量之長度即使超出前述投影平面之 池形狀也不會與前述零件形狀干涉時，分配為以前述投影 平面形狀之形狀要素作為形狀順序的端銑刀山單元。而當 會與前述零件形狀干涉時，設成以前述投影平面形狀之形 狀要素為形狀順序的袋山單元（步驟S807)。 於步驟S801，當無山/谷形狀時，如第26圖所示，參 照記憶於參數記憶部204的平面銑刀超出量，在徑方向的 平面銑刀超出量之長度即使超出前述投影平面之池形狀也 不會干涉前述零件形狀時，分配為以前述投影平面作為形 狀要素的平面銑刀單元（步驟S808)。 接著，在步驟S808，當會發生干涉時，參照記憶於參 數記憶部204的端銑刀超出量，判斷在徑方向的端銑刀超 出量之長度是否即使超出前述投影平面之池形狀也不會干 涉前述零件形狀（步驟S809)。之後，在不會發生干涉時， 分配為以前述投影平面形狀作為形狀順序的端銑刀單元； 在會干涉時則移轉至步驟S810。 接著，調查超出前述分割上形狀而加工的開放部之有 無（步驟S810)。當沒有開放部時，分配為以前述投影平面 形狀作為形狀順序的袋銑刀單元。 接著，當於步驟S810有超出前述分割上形狀而加工 • 的開放部時，對於分割上形狀取得適當的工具徑（步驟 S811)。 在此，為了對分割上形狀取得適當的工具徑，在前述 23 320340修正本 1377457 _ * ~第97123305號專利申請案 _ 101年5月7日修正替換頁 投影平面形狀之中的不能以超出的方式加工的要素中尋 •找凹圓弧形狀要素。在存有凹圓弧形狀要素時，選擇凹圓 紙半徑之中最小半徑以下為工具徑。在具有凹針角時參 閲參數記憶部204之在凹針角時的工具獲而予以作為工具 徑。當凹圓孤形狀與凹針角皆無時，參閱參數記憶部2〇4 之線加工最大工具徑而予以作為工具徑。 接著，對於前述投影平面形狀之並非開放部的形狀要 素以前述已決定的I具徑生成工具移動（sweep)形狀，調查 對於前述分割上形狀是否有切削殘餘量（步驟S8l2)。工且 移動形狀係II由實體模型之運算而求4。將所求得的移動 Γ從分割上形狀減算，在不留下形狀時即為沒有切削殘 餘’在留下形狀時即為有切削殘餘量。 在此，當存有切削殘餘量時，分配為以前述投影平面 开=狀作為形狀順序的⑽刀單元。而當沒有切削殘餘量 日，’參照參數記憶部204之線右指定（步驟S813)，當有線 =指定時’分配以前述投影平面形狀之非開放的形狀作為 4順序的線右單元。當未有線右指定時，分配以前述投 影平面形狀之賴放的形狀作為形_序的線左單元。 第27圖為顯示依據如上所述生成的加工程式而加工 的形狀的斜視圖。又，加工程式係由素材之形狀資訊以及 位置資訊（順序資料）、加工單位的加工方法、加工條件資 訊、工具資訊、加工形狀資訊(順序資料）等所構成。 亦即，在將如第6圖所示的零件形狀進行加工時，依 據所生成的加工程式，如第27圖（A)至(C)所示，以第1工 24 320340修正本 1377457 ___ • ' 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 程進行端面加工、面銑刀加工、端銑刀山加工。 此外，如第27圖（D)至（H)所示，於第2工程施行袋銑 刀加工、線外加工、袋銑刀加工、袋山加工、端面加工。 從以上明顯可知，依據該第1實施形態，即使有複數 個可加工的工具方向’也可自動設定完成面積最大、凹部 邊緣切削殘餘量成為最小等適當的工具方向，從而生成適 當的加工程式、實施適當的加工。 (產業上的可利用性） 本發明之數值控制程式化方法及其裝置適於自動生 成數值控制用加工程式。 【圖式簡單說明】 ΓΛΤνΡΛΜ金^ 發明之數值控制程式化裝置的 CAD/CAM系統的構成圖。 第2圖（A)至印)為_ 置所生成的力d切:树狀數值㈣程式域 第3圖為顯示以本於广的形狀例的圖。 的加工程式之-構成要數健肺式化裝置所生成 第4圖為顯示以本發^工單元之構成例的圖。 的加工程式-構錢素的^數值㈣減化裝置所生成 第5圖為顯示本發明 裝置之構线圖。1實施祕之數餘制程式化 實施形態之數值控制程式 工的零件形狀之一例的 第6圖為顯示以本發明第 化裝置所生成的加工程式壤行力' 圖。 320340修正本 25 第97123305號專利申請案 101年5月7曰修正替換頁' n r—t 于 J π / 口 以㈣本發Μ1實郷態之數值控制程 式化裝置之素材形狀輸入單元之動作的流程圖。 第®(Α)及⑻為用以補充說明本發明第i實施形態 之數值控制程式化裝置之素材形狀輸人單元之動作的圖。 姑f9圖係顯不以本發明第1實施形態之數值控制程式 a, 式進仃加工的零件形狀與素材形狀 之關係的透視圖。 第10圖顯示加工素材的機器之素材安裝具形狀與其 尺寸之一例。 第U圖顯示加工素材的機器之第1安裝具形狀、第2 安裝具形狀、錢素材形狀之__之-例。 第12圖顯不用以說明太双响给 硯明本發明第1實施形態之數值控 制程式化裝置的加卫形狀生成單元之動作的加工形狀。 第13圖為用以說明本發明第1實施形態之數值控制 程式化裝置的端面力U資料生成單元之動作的流程圖。 第14圖⑷及_貝示用以補充說明本發明第 1實施形 態之數值控制程式化心的端面加1料生成單元之動作 的形狀。 第15圖為用以說明本發明第1實施形態之數值控制 程式化裝置麟/面加1資料生成單元之動作的流程圖。 第16圖‘，、頁不用以補充說明本發明第1實施形態之數 值控制程式減置之線/面加1料生鱗狀動作的線/ 面加工形狀。 第17圖為顯示決定本發明第1實施形態之數值控制 320340修正本 26 1377457 _ • . 第97123305號專利申請案 101年5月7日修正替換頁 程式化裝置之線/面加工資料生成單元之工具方向的處理 的流程圖。 第18圖（A)及(B)顯示用以補充說明本發明第1實施形 態之數值控制程式化裝置之線/面加工資料生成單元之動 作的形狀。 第19圖為顯示從第18圖之對象形狀所求得的向量陣 列的圖。 第20圖（A)及(B)為顯示用以補充說明本發明第1實施 形態之數值控制程式化裝置之線/面加工資料生成單元之 動作的形狀的圖。 第21圖為用以補充說明本發明第1實施形態之數值控 制程式化裝置之線/面加工資料生成單元之動作的圖。 第22圖為顯示本發明第1實施形態之數值控制程式 化裝置之線/面加工資料生成單元之形狀分割處理的流程 圖。 第23圖（A)至(E)為用以說明本發明第1實施形態之數 值控制程式化裝置之線加工單元的圖。 第24圖（A)至(F)為用以說明本發明第1實施形態之數 值控制程式化裝置之面加工單元的圖。 第25圖為顯示本發明第1實施形態之數值控制程式 化裝置之線/面加工資料生成單元之線加工單元、面加工單 .元分配處理的流程圖。 第26圖為顯示本發明第1實施形態之數值控制程式 化裝置之線/面加工資料生成單元的線加工單元、平面加工 27 320340修正本 1377457 - • . 第97123305號專利申請案 101年5月7曰修正替換頁 單元分配處理的流程圖。 ' 第27圖(A)至(H)為用以說明以本發明第1實施形態之 數值控制程式化裝置所生成的加工程式進行加工的形狀用 的圖。 【主要元件符號說明】
100 3 次元 CAD 101 零件形狀之實體模型 102 數值控制程式化裝置 103 加工程式 104 加工資料 105 工具資料 106 形狀順序資料 200 處理器 201 顯示裝置 202 資料輸入裝置 203 參數輸入單元 204 參數記憶部 205 零件形狀輸入單元 206 零件形狀配置單元 207 零件形狀記憶部 208 素材形狀輸入單元 210 素材形狀配置單元 211 素材形狀記憶部 第1安裝具形狀設定單元 28 320340修正本 212 第97123305號專利申請案 101年5月7曰修正替換頁 第1安裝具形狀記憶部 第2安裝具形狀設定單元 第2安裝具形狀記憶部 工程分割位置設定單元 工程分割位置記憶部 加工形狀生成單元 加工形狀記憶部 端面加工資料生成單元 線/面加工資料記憶部 線/面加工資料生成單元 線/面加工資料記憶部 加工程式生成單元 加工程式記憶部 29 320340修正本