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WO2012059956A1 - 数値制御加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

数値制御加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム Download PDF

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WO2012059956A1
WO2012059956A1 PCT/JP2010/006491 JP2010006491W WO2012059956A1 WO 2012059956 A1 WO2012059956 A1 WO 2012059956A1 JP 2010006491 W JP2010006491 W JP 2010006491W WO 2012059956 A1 WO2012059956 A1 WO 2012059956A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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shape data
data
polishing
ridge line
machining program
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/006491
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晋 松原
入口　健二
宣行 高橋
真人 松浦
壮史 田坂
隆志 神原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE112010005978.0T priority patent/DE112010005978B4/de
Priority to CN201080069969.4A priority patent/CN103189808B/zh
Priority to US13/882,789 priority patent/US9268322B2/en
Priority to PCT/JP2010/006491 priority patent/WO2012059956A1/ja
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    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35098—Automatic coarse, rough and finish cutting path generation
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/36321—Program only shape, add approach path and machining conditions automatically
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to an NC machining program creating method for creating an NC machining program for numerically controlling a machine tool (hereinafter abbreviated as NC), an apparatus therefor, and a program for causing a computer to execute the method. It relates to the creation of NC machining programs including
  • an attribute list in which an attribute and a stock amount corresponding to the attribute are set in advance is prepared, and a final body CAD for creating shape data of the final body with the attribute assigned to each surface, and a final body shape Based on the data and the attribute list, the intermediate body CAD for creating the intermediate body shape data by adding the machining amount according to the attribute to each face of the final body shape, the final body shape data and the attribute list
  • an intermediate machining CAM that automatically calculates a tool trajectory for cutting a machining allowance from an intermediate
  • the above-described conventional technology relates to a technique for making allowances for the final structure, and is intended to obtain a tool trajectory for performing cutting on a casting obtained by casting, without the concept of polishing allowance, It was not processing so as to leave a polishing allowance, but removing machining allowance.
  • the NC machining program creation device has a function of creating an NC machining program by reading CAD data
  • the shape of the workpiece is modeled in advance with a machining target dimension that allows for a polishing allowance.
  • the method is taken. This method has a problem that it takes time and effort to calculate the machining target dimension and input it to the NC machining program for the designer and CAD data creator.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an NC machining program creation method and apparatus capable of easily creating an NC machining program reflecting polishing allowance, and a program for causing a computer to execute the method.
  • the purpose is to get.
  • an NC machining program that reflects the polishing allowance can be easily created, and even if an NC machining program that reflects the polishing allowance is created, an NC machining program that does not cause uncut portions can be obtained.
  • An object of the present invention is to obtain an NC machining program creation method and apparatus, and a program for causing a computer to execute the method.
  • an NC machining program creation method includes a step of storing shape data and polishing allowance data of a workpiece, and the shape based on polishing allowance data.
  • the method includes a shape data deformation step for deforming the data to generate shape data having a polishing allowance, and a step for creating an NC machining program for the shape data subjected to the deformation processing.
  • the shape data deforming step deforms the shape data of the workpiece and generates shape data having a polishing allowance
  • the uncut residue by the tool is removed during polishing.
  • a step of generating the adjustment amount in consideration of the adjustment amount is also possible.
  • the shape data deformation step includes a step of acquiring the adjustment amount from tool data.
  • the NC machining program creation method when the shape data deformation step deforms the shape data of the object to be processed and generates shape data having a polishing allowance, the NC machining program creation method is adjacent to the ridgeline set with the polishing allowance.
  • the ridge line is a concave of 90 ° to 180 °, there is a step of generating a polishing steal shape.
  • the shape data deformation step includes a step of automatically recognizing the type of the polishing steal to be generated based on the polishing steal shape data and the polishing allowance data.
  • the NC machining program creation device includes a storage means for storing shape data and polishing allowance data of a workpiece, and shape data having a polishing allowance by deforming the shape data based on the polishing allowance data. And a NC data processing unit for generating an NC processing program for the deformed shape data.
  • the shape data deformation processing means deforms the shape data of the object to be machined to generate shape data having a grinding allowance
  • the uncut residue by the tool is removed during polishing. It has a means to generate in consideration of the amount of adjustment to do.
  • the shape data deformation processing means has means for acquiring the adjustment amount from tool data.
  • the NC machining program creation device when the shape data deformation processing means deforms the shape data of the object to be machined to generate shape data having a grinding allowance, the NC machining program creation device is adjacent to the ridgeline set with the grinding allowance. In the case where the ridge line to be recessed is 90 to 180 degrees, it has means for generating a polished steal shape.
  • the shape data deformation processing means has means for automatically recognizing the type of the polishing steal to be generated based on the polishing steal shape data and the polishing allowance data.
  • the shape data having the polishing allowance is generated in consideration of the adjustment amount for removing the uncut residue by the tool at the time of polishing, even if the NC machining program reflecting the polishing allowance is created, the uncut residue is not generated. NC machining program can be obtained.
  • the adjustment amount is acquired from the tool data, it is not necessary for the operator to set the adjustment amount, and an NC machining program can be created easily and efficiently.
  • the concave corner can also be finished by polishing.
  • the stealing type is automatically recognized, the operator does not need to set the stealing type, and an NC machining program can be created easily and efficiently.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an NC machining program creation device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. It is a figure which shows the grinding
  • FIG. 6 is a diagram for supplementarily explaining the operation of FIG. 5.
  • FIG. 9 is a diagram for supplementarily explaining the operation of FIG. 8. It is a figure which shows the other example of the polishing steal shape which concerns on Example 1 of this invention. It is a figure which shows the meaning of a polishing theft type, data setting range, the width of a steal, and the depth of a steal according to Example 1 of this invention.
  • FIG. 14 is a diagram for supplementarily explaining the operation of FIG. 13. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an NC machining program creation device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the NC machining program creation device 101 includes a CAD data input unit 1, a shape data storage unit 2, a dialogue operation processing unit 3, a polishing allowance data storage unit 4, a shape data deformation processing unit 5, an NC machining program generation processing unit 6, and a display unit. 7.
  • An instruction input unit 8 and a tool data storage unit 9 are provided.
  • the NC machining program creation device 101 may be constructed in a personal computer or in an NC device without being constructed as the NC machining program creation device itself.
  • the hardware configuration is substantially the same as that of a general personal computer having a CPU, a memory, and the like. Further, the dialogue operation processing unit 3, the shape data deformation processing unit 5, the NC machining program generation processing unit 6, etc. It is comprised by.
  • the CAD data input unit 1 inputs CAD data 20 from an external device such as a CAD system or a CAD data storage device and sends it to the shape data storage unit 2.
  • the CAD data 20 is a dimension tolerance (or a surface roughness information set on the CAD system) or shape data (reference dimension of the workpiece) of the workpiece (workpiece) created using a CAD system or the like. It includes data on tolerance grades.
  • the shape data storage unit 2 is a storage unit such as a memory that stores the CAD data 20 from the CAD data input unit 1.
  • the display unit 7 is a display terminal such as a liquid crystal monitor, and includes CAD data 20, graphic elements of shape data designated by the user, polishing allowance data input by the user, stealing shape data (theft type, stealing width, stealing depth). ) Etc. are displayed.
  • the instruction input unit 8 includes a mouse and a keyboard, and inputs instruction information from a user (such as data in a polishing allowance data table 51 described later). Input data such as polishing allowance data is sent to the dialogue operation processing unit 3.
  • the dialogue operation processing unit 3 displays a screen required for the dialogue operation processing, and also displays on the display unit 7 CAD data 20 stored in the shape data storage unit 2, an input column for polishing allowance data, an input column for adjustment amounts, and the like.
  • the instruction information from the instruction input unit 8 is input.
  • the dialogue operation processing unit 3 receives, from the instruction input unit 8, for example, graphic elements of shape data designated by the operator with a mouse and the like, and polishing allowance data and adjustment amounts corresponding to the graphic elements inputted from the keyboard by the operator.
  • the dialogue operation processing unit 3 associates the graphic element of the shape data of the CAD data 20 with the dimension tolerance data, the polishing allowance data, and the adjustment amount based on the instruction information from the instruction input unit 8, and also associates the associated data ( The polishing allowance data table 51) shown in FIG.
  • the dialogue operation processing unit 3 causes the display unit 7 to display an input column for a stealing type (spanning, full stealing, and vertical stealing), an input column for a stealing width, an input column for a stealing depth, and the like. 7 is associated with the graphic element of the shape data of the CAD data 20 and the associated data (see FIG. 2), which are input through the instruction input unit 8 from the screen displayed in FIG.
  • the polishing allowance data table 51 shown in FIG.
  • the polishing allowance data storage unit 4 is a storage unit such as a memory for storing the polishing allowance data table 51 from the dialogue operation processing unit 3.
  • the shape data deformation processing unit (shape data deformation processing means) 5 reads the data of the polishing allowance data table 51 stored in the polishing allowance data storage unit 4 and reads the shape data from the shape data stored in the shape data storage unit 2. Of the data, the movement amount of each graphic element related to the polishing allowance data is calculated, and the shape data is deformed (the position of the graphic element is moved) to satisfy the polishing allowance. Further, the shape data deformation processing unit 5 further deforms the shape deformed to satisfy the polishing allowance into a shape including a polishing stealing shape, and deforms so that the uncut residue due to the nose R of the tool does not remain after polishing.
  • the shape data deformation processing unit 5 inputs the deformed shape data to the NC machining program generation processing unit 6.
  • An NC machining program generation processing unit (NC machining program generation processing means) 6 is configured to perform an NC machining program based on the shape and position of each graphic element of the deformed shape data, the tool data stored in the tool data storage unit 9, and the like. 30 is generated and output externally.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the polishing allowance data table 51.
  • the polishing allowance data table 51 is an information table in which “graphic element”, “polishing allowance”, “adjustment amount”, “stolen type”, “stolen width”, and “stolen depth” are associated with each other.
  • each row represents one polishing allowance data.
  • the “graphic element” field represents a graphic element for which polishing allowance data is to be set, and the ID (rNo.) Of the graphic element (surface, edge, vertex, etc.) of the shape data stored in the shape data storage unit 2. ]).
  • the “polishing allowance” field indicates the size of the polishing allowance
  • the “adjustment amount” indicates the position of the ridge line of the polishing allowance (the ridge line on the side where the uncut residue due to the tool nose R occurs) so that no uncut residue is generated. Represents the dimension to be adjusted.
  • Stealing (polishing stealing) is performed in advance in a concave shape so that the concave corners are finished by polishing, but the field of "stealing type” is open stealing, full stealing, The stealing type represents one of the stealing types, and the “stolen width” field and the “stolen depth” field represent dimensions corresponding to the stealing type.
  • the adjustment amount and theft will be described later in detail with reference to FIGS.
  • the dialog processing unit 3 displays the shape data 61 and polishing allowance data input fields stored in the shape data storage unit 2.
  • the display unit 7 displays an adjustment amount data input field, a stealing type (palm stealing, full stealing, vertical stealing) data input field, a stealing width data input field, and a stealing depth data input field.
  • a stealing guide display as shown in FIG. 11 which can be used as a reference when inputting each data of the stealing type, the stealing width, and the stealing depth can also be performed.
  • the operator operates the cursor displayed on the display unit 7 by using the mouse of the instruction input unit 8 or the like, and selects a portion (ridge line 301A in this example) where the polishing allowance data of the shape data 61 is to be set. specify. Note that the edge line specified at this time is highlighted.
  • the polishing allowance data is input in the polishing allowance data input column
  • the adjustment amount data is input in the adjustment amount data input column
  • the stealing type is input in the stealing type data input column
  • the stealing width is input into the data input column and the stealing depth data is input into the stealing depth data input column, and the confirmation key of the instruction input unit 8 is operated.
  • the dialogue processing unit 3 creates polishing allowance data D11 corresponding to the ridgeline 301A of the shape data 61 as shown in the figure, and saves it in the polishing allowance data storage unit 4 as the polishing allowance data table 51.
  • the shape data 61 displayed on the display unit 7 is a cross section on the + XZ plane generated from a shape obtained by extracting a turning surface for turning by rotating a material from the CAD data 20 around the turning axis. Shape.
  • the shape data deformation processing unit 5 refers to the shape data 61 and the polishing allowance data table 51 and translates the ridgeline 301A so as to satisfy the polishing allowance data D11.
  • the moving amount ⁇ at this time is a polishing allowance of 0.3 mm.
  • the ridgeline 302 and the ridgeline 303 adjacent to the ridgeline 301A are not moved in parallel, but the ridgeline is extended.
  • the ridgeline 301A becomes the ridgeline 301B after moving according to the movement distance of the movement amount ⁇ .
  • the NC machining program generation processing unit 6 performs an NC machining program based on the shape and position of each graphic element of the deformed shape data, tool data, and the like. 30 is generated and output externally.
  • the NC machining program generation processing unit 6 takes over the surface roughness information of the ridge line 301A on the moved ridge line 301B. Then, the NC machining program 30 is generated.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the shape data deformation processing unit 5 of the NC machining program creation device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the shape data deformation processing unit 5 uses the polishing allowance data in the polishing allowance data table 51 stored in the polishing allowance data storage unit 4 and the shape data 61 stored in the shape data storage unit 2 first.
  • a shape is generated (step S1).
  • the shape data deformation processing unit 5 sums and adds the generated polishing margin shape and the shape data 61 stored in the shape data storage unit 2 (step S2). Note that the sum operation can be obtained by geometric analysis.
  • the shape data deformation processing unit 5 determines whether or not there is unprocessed polishing allowance data in step S3, and if there is unprocessed polishing allowance data, the deformation of steps S1 and S2 is performed for each polishing allowance data. Repeat the process. When there is no unprocessed polishing allowance data, the shape data deformation process is terminated.
  • FIG. 5 a ridge line 401B obtained by translating the ridge line 401A set with the polishing allowance is generated (step S11).
  • FIG. 6A shows an example of the ridgeline 401B translated and the ridgeline 401A that has been set for the polishing allowance.
  • a ridge line 401C corresponding to the ridge line 402 adjacent to the starting point of the ridge line 401A set with the polishing allowance is generated (step S12).
  • FIG. 6B is an example showing a ridge line 401C corresponding to the ridge line 402 adjacent to the starting point of the ridge line 401A for which the polishing allowance is set.
  • a ridge line 401D corresponding to the ridge line 403 adjacent to the end point of the ridge line 401A set as the polishing allowance is generated (step S13).
  • FIG. 6C is an example showing a ridge line 401D corresponding to the ridge line 403 adjacent to the end point of the ridge line 401A for which the polishing allowance is set.
  • FIG. 6D is a diagram illustrating an example of the ridgeline 401B from which this unnecessary portion is deleted.
  • the ridge line 401A set with the polishing allowance, the ridge line 401B generated by translation, the ridge line 401C generated at the start point of the ridge line set with the polishing allowance, and the ridge line 401D generated at the end point of the ridge line set with the polishing allowance Are combined to generate a polishing allowance shape 72 as one closed loop (step S15).
  • FIG. 6E is an example showing the generated grinding allowance shape 72.
  • FIG. 7A shows the connection state between the starting point of the ridge line set with the polishing allowance and the ridge line adjacent thereto, and the angle between the ridge line 501A set with the polishing allowance and the ridge line 502 adjacent to the ridge line 501A. This is an example in the case of 0 degree or more and 90 degrees or less.
  • the ridge line in the direction perpendicular to the ridge line 501A intersects the ridge line 501B generated at the position obtained by translating the ridge line 501A set for the polishing allowance from the starting point of the ridge line 501A set for the polishing allowance.
  • 501C is generated.
  • FIG. 7B is an example in the case where the angle formed between the ridge line 511A for which the polishing allowance is set and the ridge line 512 adjacent to the ridge line 511A is greater than 90 degrees and less than 180 degrees.
  • the start point of the ridge line 511A of the adjacent ridge line 512 intersects the ridge line 511B generated at a position translated from the start point of the ridge line 511A set with the polishing allowance by the polishing allowance.
  • a ridge line 511C is generated in the tangential direction at the position.
  • FIG. 7C is an example when the angle formed between the ridge line 521A for which the polishing allowance is set and the ridge line 522 adjacent to the ridge line 521A is 180 degrees.
  • the polishing allowance is set so that the ridgeline 521B generated at the position shifted from the starting point of the ridgeline 521A for which the polishing allowance is set by the adjustment amount is moved to the position where the ridgeline 521A set for the polishing allowance is translated by the polishing allowance.
  • a ridge line 521C is generated in a direction perpendicular to the ridge line 521A.
  • this example is an example in the case of generating the ridgeline 521C from the position in consideration of the adjustment amount.
  • FIG. 7D shows an example in which the angle formed between the ridge line 531A for which the polishing allowance is set and the ridge line 532 adjacent to the ridge line 531A is larger than 180 degrees.
  • a ridge line 531C along the adjacent ridge line 532 is generated from the starting point of the ridge line 531A for which the polishing allowance is set.
  • FIG. 7E shows an example in which the angle formed between the ridge line 541A for which the polishing allowance is set and the ridge line 542A adjacent to the ridge line 541A is 90 degrees and the polishing allowance is set.
  • a ridge line 541C is generated from the starting point of the ridge line 541A for which the polishing allowance is set.
  • the ridge line adjacent to the end point of the ridge line set with the polishing allowance is generated in the same manner as the generation of the ridge line adjacent to the start point of the ridge line set with the polishing allowance described above.
  • the polishing theft is a process in which a concave corner is processed into a concave shape in advance so as to be finished by polishing. That is, in FIG. 8, the shape data deformation processing unit 5 stores the polishing allowance data set in the graphic element, polishing allowance, adjustment amount, stealing type, stealing width, and stealing depth stored in the polishing allowance data storage unit 4. Referring to the shape data 61 stored in the table 51 (see FIG. 2) and the shape data storage unit 2, the ridge line set for the polishing allowance and the ridge line adjacent to the ridge line are connected by a recess of 90 to 180 degrees. It is checked whether it is present (step S21). If the ridge line for which the polishing allowance is set and the ridge line adjacent to the ridge line are not connected by a 90-degree recess, the process is terminated.
  • a polishing steal shape 81 is generated as shown in FIG. 9A (step S22).
  • a difference calculation for pulling out the generated polishing steal shape 81 from the polishing allowance shape is performed to generate a polishing allowance shape 82 having the polishing steal as shown in FIG. 9B (step S23).
  • reference numeral 601A denotes a ridge line set with a polishing allowance
  • 601B denotes a ridge line obtained by translating the ridge line 601A set with a polishing allowance
  • 602 denotes a ridge line adjacent to the ridge line 601A set with a polishing allowance.
  • the polishing stealing is a process in which a concave corner is finished by polishing so as to be finished in advance. Therefore, the polishing stealing shape needs to be generated according to the use, but is shown in FIG.
  • FIG. 10 shows an example of a polishing steal shape other than the polishing steal shape 81 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a stealing type, a data setting range, a meaning of a stealing width and a stealing depth, which are helpful when inputting data related to the theft in the polishing allowance data table 51.
  • the bottom length is the polishing width
  • the top length is the polishing width + polishing depth
  • the distance between the top and bottom is the polishing depth.
  • the polishing allowance shape 82 having the polishing steal is generated using the steal type, the steal width, and the steal depth set in the polishing data table 51.
  • the shape data deformation processing unit 5 has an automatic recognition function for the type of theft stealing (if a grinding allowance is also set for the adjacent ridgeline, the stealing type is determined to be a complete steal, Is not set, and the ridgeline with the polishing allowance is parallel to the turning axis, it is determined that the stealing type is open stealing, and the adjacent ridgeline has no polishing allowance, and the ridgeline with the polishing allowance set If it is perpendicular to the turning axis, it is not necessary to set the stealing type in the polishing data table 51 if it has the function of determining the stealing type as stealing. If the stealing depth is equal to the polishing allowance, it is not necessary to set the stealing depth in the polishing data table 51. However, in this case, it is necessary to
  • an adjustment amount for adjusting the position of the ridge line of the grinding allowance (the ridge line on the side where the uncut part of the cutting edge R of the tool occurs) so as not to leave uncut parts
  • FIGS. That is, for example, when the angle between the ridge line that sets the polishing allowance and the ridge line adjacent to the ridge line is 180 degrees, as shown in the left diagram of FIG. If the position of the ridge line (the ridge line on the side where the uncut portion of the cutting edge R of the tool is generated) is not adjusted, the uncut portion is not removed at the time of removal of the polishing allowance and remains as the uncut portion. For this reason, as shown in FIG.
  • the shape data deformation processing unit 5 refers to the shape data 61 and the polishing allowance data table 51 at the time of setting the polishing allowance described above, and is adjacent to the ridgeline for setting the polishing allowance. By determining whether or not the angle formed with the ridge line is 180 degrees, it is determined whether or not the ridge line is the uncut portion due to the cutting edge R (step S31). In addition, when the angle between the ridge line that sets the polishing allowance and the ridge line adjacent to this ridge line is 180 degrees, the straight line and the straight line are not included except when the straight line and the circular arc shown in FIG. 12 are smoothly connected. May be smoothly connected tangentially.
  • the process is terminated, and if it is a ridge line that causes uncut residue due to the cutting edge R of the tool, the process is terminated, and if it is a ridge line that causes uncut residue due to the blade edge R, an adjustment amount is acquired from the polishing allowance data table 51 shown in FIG. S32), as shown in FIG. 14, based on the acquired adjustment amount, the position of the ridge line of the grinding allowance (the ridge line on the side where the uncut portion of the tool edge R of the tool is generated) is adjusted (the uncut portion of the tool edge R). The width of the polishing allowance is shortened by the amount that causes the occurrence of the problem). 14A shows the polishing allowance before adjustment, and FIG. 14B shows the polishing allowance after adjustment. In FIG.
  • 601A is a ridge line for setting a polishing allowance
  • 601B is a ridge line obtained by translating the ridge line 601A by the polishing allowance
  • 602A is a ridge line before adjustment
  • 602B is a ridge line after adjustment.
  • Example 2 when the ridge line 601A and the adjacent ridge line 602 that are set as the polishing allowance are connected at an angle of 90 degrees to form a recess, the shape data deformation processing unit 5 generates the polishing steal shape.
  • a grinding stealing attribute is added to a ridge line 601B generated by parallel movement of the grinding allowance for the ridge line 601A for which the grinding allowance is set without generating a polishing stealing shape in the unit 5, and an NC machining program generation processing unit 6 can also generate an NC machining program for carrying out the grinding theft processing based on the information on the grinding theft attribute added to the ridge line 601B.
  • This NC machining program may generate an NC machining program including polishing stealing depending on the shape of the tool used, or may generate an NC machining program that performs only polishing stealing.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation when the NC processing program generation processing unit 6 generates an NC processing program for performing polishing stealing processing based on information of the polishing stealing attribute added to the ridgeline.
  • the NC processing program generation processing unit 6 it is not necessary to set the stealing type in the polishing allowance data table 51 as shown in FIG. If the stealing depth is equal to the polishing allowance, it is not necessary to set the stealing depth in the polishing allowance data table 51.
  • step S41 it is checked whether or not the ridge line set with the polishing allowance and the ridge line adjacent to the ridge line are connected with a depression of 90 to 180 degrees. If the ridge line for which the polishing allowance is set and the ridge line adjacent to the ridge line are not connected by a recess of 90 degrees to 180 degrees, the process ends.
  • the type of stealing is determined from the ridge line set for polishing and the ridge line adjacent to this ridge line. (Step S42).
  • the grinding allowance is set also to the adjacent ridgeline, it is determined that the stealing type is a complete stealing.
  • the stealing type is determined to be theft stealing.
  • the stealing type is determined to be stealing.
  • step S42 the stealing type determined in step S42 and the stealing width and stealing depth acquired in step S43 are added to the ridgeline obtained by translating the ridgeline set as the grinding allowance as the shape attribute (step S44).
  • step S44 the shapes shown in FIG. 9B and FIG. 10 are recognized (generated) in the NC machining program generation processing unit 6.
  • step S45 an NC machining program for turning is generated based on this shape and the like (step S45).
  • the NC processing program generation processing unit 6 can generate an NC processing program for performing polishing stealing processing based on the information of the polishing stealing attribute added to the ridgeline.
  • Example 3 In the first embodiment, the operator sets the adjustment amount, and the shape data deformation processing unit 5 moves the ridge line of the grinding allowance shape in parallel based on the adjustment amount, thereby leaving the uncut portion by the cutting edge R of the tool. However, when the operator has not set the adjustment amount (or does not set the adjustment amount), the NC machining program generation processing unit 6 calculates the adjustment amount and makes the ridge line of the polishing allowance parallel. You may make it move.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the NC machining program generation processing unit 6 in this embodiment. The NC machining program generation processing unit 6 is based on shape data (including a grinding allowance shape) from the shape data deformation processing unit 5.
  • step S51 by determining whether or not the angle between the ridge line for which the polishing allowance is set and the ridge line adjacent to the ridge line is 180 degrees, it is determined whether or not the ridge line is left uncut by the cutting edge R (step S51). . If not, exit.
  • step S52 data on the cutting edge R of the tool that processes the machining shape including the generated ridgeline is acquired from the tool data storage unit 9 (step S52).
  • step S53 data on the cutting edge R of the tool that processes the machining shape including the generated ridgeline is acquired from the tool data storage unit 9 (step S52).
  • step S53 the ridge line of the grinding allowance shape in which the uncut portion is generated is translated by the acquired data of the cutting edge R of the tool (or the data of the cutting edge R of the tool + ⁇ ).
  • this automatic adjustment amount acquisition function can be provided in the shape data deformation processing unit 5.
  • the shape data having the polishing allowance is generated in consideration of the adjustment amount for removing the uncut residue by the tool at the time of polishing, even if the NC machining program reflecting the polishing allowance is created, the uncut residue is not generated. NC machining program can be obtained. Further, since the adjustment amount is acquired from the tool data, it is not necessary for the operator to set the adjustment amount, and further, an NC machining program can be created easily and efficiently. Further, since the steal is generated at the concave corner of the polishing margin, the concave corner can also be finished by polishing. Further, since the stealing type is automatically recognized, it is not necessary for the operator to set the stealing type, and an NC machining program can be created easily and efficiently.
  • the NC machining program creation method and apparatus according to the present invention and the program for causing the computer to execute the method are suitable for use in creating an NC machining program including a polishing allowance.

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Abstract

　加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、形状データの研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する装置において、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段（２）、（４）と、研磨代データに基づいて、形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段（５）と、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成する数値制御加工プログラム生成処理手段（６）とを備える構成とし、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成できるようにした。

Description

数値制御加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラム
　この発明は、工作機械を数値制御（Numerical Control；以下ＮＣと略す）するためのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムに係り、特に研磨代を含むＮＣ加工プログラムの作成に関するものである。
　近年、ＮＣ加工プログラム作成装置のプログラム作成支援機能の充実化が進み、オペレータが製作図面を見ながら加工対象物の座標値を設定していくことで、容易にＮＣ加工プログラムを作成できるようになった。また、設計者がＣＡＤシステムを用いてモデリングしたＣＡＤデータを、ＮＣ加工プログラム作成装置に直接読み込んでＮＣ加工プログラムの作成を行なえる装置も登場している。
　ところが、製作図面を見ながらＮＣ加工プログラムを直接プログラミング（修正）する場合には、オペレータが手計算や電卓で加工目標寸法を計算するとともに、計算結果に基づいて補正した座標値をＮＣ加工プログラムに入力していく方法が採られていた。この方法では、ＮＣ加工プログラムの修正が煩雑であるために計算ミスや入カミスを招き易く、作成されたＮＣ加工プログラムの信頼性に欠けるという問題があった。
　このため、型構造物を加工して最終構造物を作成する場合に、面仕上げが必要な加工面に対して、取代（仕上げ代）を画面上で入力し、取代を付与した構造物データを作成し、次に工具ヘッドと取代付構造物との工具軌跡を作成し、画面上で干渉の確認を行ない、干渉発生状態において、オペレータはより長い工具に変更して、再度干渉の確認を行なうことで、この取代を加工するための工具軌跡データを作成するものが提案されている（特許文献１参照）。
　また、他の従来例として、予め属性とそれに対応する取代量などを設定した属性リストを用意し、各面に属性を付与した最終体の形状データを作成する最終体用ＣＡＤと、最終体形状データと属性リストに基づいて、最終体形状の各面に対してその属性に応じた取代量の取代を付加した中間体の形状データを作成する中間体用ＣＡＤと、最終体形状データと属性リストに基づいて、自動的に中間体から取代を切削するための工具軌跡を算出する中間体加工用ＣＡＭを有するものが提案されている（特許文献２参照）。
特開平９－１６６５７号公報 特開２００４－２７２８３７号公報
　しかしながら、上記の従来技術では、最終構造物に対して取代をつける技術に関するもので、鋳造により得られた鋳物に対して切削加工を行う工具軌跡を求めるものであり、研磨代という概念もなく、研磨代を残すように加工するというものではなく、取代を切削加工して取り去るというものであった。
　また、製品としての機能や性能に関わる部位の加工については、加工不良を生じさせないように、工具の刃先Ｒによる削り残しを考慮してＮＣ加工プログラムを作成する必要があるが、上記の従来技術では、削り残しが生じる場合があるという問題があった。
　また、ＮＣ加工プログラム作成装置が、ＣＡＤデータを読み込んでＮＣ加工プログラムを作成する機能を有している場合には、予め研磨代を見込んだ加工目標寸法で加工対象物の形状をモデリングしておく方法が採られる。この方法では、設計者やＣＡＤデータ作成者に、加工目標寸法を計算してＮＣ加工プログラムに入力する作業を強いることになり、手間がかかるという問題があった。
　この発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができるＮＣ加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを得ることを目的としている。
　またこの発明は、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができ、しかも研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができるＮＣ加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを得ることを目的としている。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するステップとを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、前記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成するステップを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、前記調整量を工具データより取得するステップを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度～１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成するステップを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法は、前記形状データ変形ステップが、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識するステップを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形状データのＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム生成処理手段とを有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成する手段を有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、前記調整量を工具データより取得する手段を有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度～１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成する手段を有するものである。
　またこの発明に係るＮＣ加工プログラム作成装置は、前記形状データ変形処理手段が、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識する手段を有するものである。
　この発明によれば、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することができる。
　また、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して、研磨代を有する形状データを生成するので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができる。
　また、調整量を工具データより取得するので、オペレータが調整量を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。
　また、研磨代部の凹隅部に盗みを生成するので、凹隅部も研磨加工により仕上がるようにすることができる。
　また、盗み種類を自動認識するので、オペレータが盗み種類を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。
この発明の実施例１に係るＮＣ加工プログラム作成装置を示すブロック図である。 この発明の実施例１に係る研磨代データテーブルを示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形方法を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部における形状データ変形処理の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部の研磨代形状を生成する場合の動作を示すフローチャートである。 図５の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部が種々の形状に研磨代形状を生成する場合の動作を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部の研磨盗み形状を生成する場合の動作を示すフローチャートである。 図８の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例１に係る研磨盗み形状の他の例を示す図である。 この発明の実施例１に係る、研磨盗み種類、データ設定範囲、盗み幅や盗み深さの意味などを示す図である。 この発明の実施例１に係る研磨代形状に調整量を設けない場合と調整量を設けた場合との比較を示す図である。 この発明の実施例１に係る形状データ変形処理部が研磨代形状に調整量を設ける場合の動作を示すフローチャートである。 図１３の動作を補足説明するための図である。 この発明の実施例２に係るＮＣ加工プログラム生成処理部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施例２に係る研磨代データテーブルを示す図である。 この発明の実施例３に係るＮＣ加工プログラム生成処理部の動作を示すフローチャートである。
実施例１．
　以下この発明の実施例１を、図１～図１４を用いて説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
　図１は、この発明の実施例１に係るＮＣ加工プログラム作成装置の構成を示すブロック図である。ＮＣ加工プログラム作成装置１０１は、ＣＡＤデータ入力部１、形状データ保存部２、対話操作処理部３、研磨代データ保存部４、形状データ変形処理部５、ＮＣ加工プログラム生成処理部６、表示部７、指示入力部８及び工具データ保存部９を有している。
　なお、このＮＣ加工プログラム作成装置１０１は、ＮＣ加工プログラム作成装置そのものとして構築されることなく、パーソナルコンピュータ内や、ＮＣ装置内に構築される場合もある。またハードウエア構成は、ＣＰＵ、メモリなどを有する一般のパーソナルコンピュータと実質的に同一であり、また対話操作処理部３、形状データ変形処理部５、ＮＣ加工プログラム生成処理部６などは、ソフトウエアにより構成されている。
　ＣＡＤデータ入力部１は、ＣＡＤシステムやＣＡＤデータ記憶装置などの外部装置などからＣＡＤデータ２０を入力し、形状データ保存部２へ送る。ＣＡＤデータ２０は、ＣＡＤシステム等を用いて作成された加工対象物（被加工物）の形状データ（加工対象物の基準寸法）やＣＡＤシステム上で設定した面粗さ情報である寸法公差（または公差等級）に関するデータなどを含んで構成されている。形状データ保存部２は、ＣＡＤデータ入力部１からのＣＡＤデータ２０を記憶するメモリなどの記憶手段である。
　表示部７は、液晶モニタなどの表示端末であり、ＣＡＤデータ２０、ユーザによって指定された形状データの図形要素、ユーザによって入力された研磨代データ、盗み形状データ（盗み種類、盗み幅、盗み深さ）等を表示する。
　指示入力部８は、マウスやキーボードを備えて構成され、ユーザからの指示情報（後述する研磨代データテーブル５１のデータなど）を入力する。入力された研磨代データなどのデータは、対話操作処理部３へ送られる。
　対話操作処理部３は、対話操作処理に要する画面を表示し、また形状データ保存部２に保存されているＣＡＤデータ２０や研磨代データの入力欄、調整量の入力欄などを表示部７に表示させるとともに、指示入力部８からの指示情報を入力する。また対話操作処理部３は、例えばオペレータがマウス等によって指定した形状データの図形要素と、オペレータがキーボードから入力した図形要素に対応する研磨代データや調整量を指示入力部８から受け付ける。また対話操作処理部３は、指示入力部８からの指示情報に基づいて、ＣＡＤデータ２０の形状データの図形要素と寸法公差データ、研磨代データ、調整量とを対応付けるとともに、対応付けしたデータ（図２に示す研磨代データテーブル５１）を研磨代データ保存部４に記憶させる。
　更に対話操作処理部３は、盗み種類（ひら盗み、まる盗み、たて盗み）の入力欄、盗み幅の入力欄、盗み深さの入力欄などを、表示部７に表示させるとともに、表示部７に表示された前記画面より指示入力部８を通じて入力された、盗み種類と盗み幅と盗み深さとを、ＣＡＤデータ２０の形状データの図形要素に対応付けるとともに、この対応付けしたデータ（図２に示す研磨代データテーブル５１）を研磨代データ保存部４に記憶させる。
　また研磨代データ保存部４は、対話操作処理部３からの研磨代データテーブル５１を記憶するメモリなどの記憶手段である。
　形状データ変形処理部（形状データ変形処理手段）５は、研磨代データ保存部４に保存された研磨代データテーブル５１のデータを読み出して、形状データ保存部２に保存された形状データから、形状データのうち研磨代データに関係している各図形要素の移動量を算出し、研磨代を満たすよう形状データを変形（図形要素の位置を移動）させる。また形状データ変形処理部５は、前記研磨代を満たすよう変形させた形状を、研磨盗み形状を含む形状に更に変形させるとともに、工具のノーズＲによる削り残しが研磨後に残らないよう変形させる。また形状データ変形処理部５は、変形後の形状データをＮＣ加工プログラム生成処理部６に入力する。
　ＮＣ加工プログラム生成処理部（ＮＣ加工プログラム生成処理手段）６は、変形後の形状データの各図形要素の形状や位置、工具データ保存部９に記憶された工具データなどに基づいて、ＮＣ加工プログラム３０を生成し外部出力する。
　ここで、研磨代データ保存部４に保存される研磨代データテーブル５１の構成について説明する。図２は研磨代データテーブル５１の構成の一例を示す図である。研磨代データテーブル５１は、「図形要素」と「研磨代」と「調整量」と「盗み種類」と「盗み幅」と「盗み深さ」とがそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。研磨代データテーブル５１では、各行が１つの研磨代データを表している。
　「図形要素」のフィールドは、研磨代データの設定対象となる図形要素を表しており、形状データ保存部２に保存された形状データの図形要素（面、稜線、頂点など）のＩＤ（ｒＮｏ．」）と対応付けられている。「研磨代」のフィールドは、研磨代の寸法を表し、「調整量」は、削り残しが発生しないように研磨代の稜線（工具のノーズＲによる削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する寸法を表す。また、盗み（研磨盗み）は、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくものであるが、「盗み種類」のフィールドは、ひら盗み、まる盗み、たて盗みの何れか一つの盗み種類を表し、また「盗み幅」のフィールド、「盗み深さ」のフィールドは、盗み種類に対応する寸法を表す。
　なお調整量、盗みについては、図８～図１４を用いて後で詳述する。
　次に、研磨代を満たす形状データの変形について、図１～図７を用いて説明する。
　先ず、研磨代を満たすよう形状データを変形する方法について、主に図３を用いて説明する。
　オペレータが、先ず指示入力部８を操作して、加工プログラム作成装置を研磨代設定モードとすると、対話処理部３は、形状データ保存部２に保存されている形状データ６１、研磨代データ入力欄、調整量データ入力欄、盗み種類（ひら盗み、まる盗み、たて盗み）データ入力欄、盗み幅データ入力欄及び盗み深さデータ入力欄を、表示部７に表示させる。この表示時に、盗み種類、盗み幅及び盗み深さの各データを入力する際に参考となる、図１１に示すような盗みガイド表示を行うこともできる。
　次にオペレータは、指示入力部８のマウスなどを使用して表示部７に表示されているカーソルを操作し、形状データ６１の研磨代データを設定したい箇所（この例の場合、稜線３０１Ａ）を指定する。なおこの時指定された稜線はハイライト表示される。次に、指示入力部８のテンキーなどを使用して、前記研磨代データ入力欄に研磨代データを、調整量データ入力欄に調整量データを、盗み種類データ入力欄に盗み種類を、盗み幅データ入力欄に盗み幅データを、盗み深さデータ入力欄に盗み深さデータを夫々入力し、指示入力部８の確定キーを操作する。なお、この例の場合は、研磨代データ以外はデータを入力していない。
　オペレータが前記の操作を行うと、対話処理部３は、図示するような形状データ６１の稜線３０１Ａに対応する研磨代データＤ１１を作成し、研磨代データテーブル５１として研磨代データ保存部４に保存する。
　なお、表示部７に表示される形状データ６１は、ＣＡＤデータ２０から旋削軸を中心軸として素材を回転させることにより、旋削加工を行なう旋削加工面を抽出した形状から生成した＋ＸＺ平面上の断面形状である。
　次に、形状データ変形処理部５は、形状データ６１、研磨代データテーブル５１を参照し、研磨代データＤ１１を満たすよう稜線３０１Ａを平行移動させる。このときの移動量Δは研磨代０．３ミリとなる。またこのとき、稜線３０１Ａに隣接する稜線３０２と稜線３０３は、平行移動しないで、稜線を延長させる。稜線３０１Ａは移動量Δの移動距離によって移動後、稜線３０１Ｂとなる。
　次に形状データ変形処理部５による形状データの変形処理が終了すると、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、変形後の形状データの各図形要素の形状や位置、工具データなどに基づいてＮＣ加工プログラム３０を生成し外部出力する。なお、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、研磨代設定前の図形要素（稜線３０１Ａ）に面粗さが設定されている場合、移動後の稜線３０１Ｂにも、稜線３０１Ａの面粗さ情報が引き継がれるよう、ＮＣ加工プログラム３０を生成する。
　図４は、この発明の実施の形態１に係るＮＣ加工プログラム作成装置の形状データ変形処理部５の動作を示すフローチャートである。
　形状データ変形処理部５では、まず研磨代データ保存部４に保存されている研磨代データテーブル５１内の研磨代データと形状データ保存部２に保存された形状データ６１とを用いて、研磨代形状を生成する（ステップＳ１）。
　次に形状データ変形処理部５は、生成した研磨代形状と、形状データ保存部２に保存された形状データ６１とを和演算し足し合わせる（ステップＳ２）。なお、和演算は幾何解析により求めることができる。
　次に形状データ変形処理部５は、ステップＳ３で未処理の研磨代データがあるか否かを判断し、未処理の研磨代データがある場合、研磨代データごとにステップＳ１、ステップＳ２の変形処理を繰り返す。また未処理の研磨代データがなくなると、形状データの変形処理を終了する。
　ここで、形状データ変形処理部５の詳細動作（図４のステップＳ１の詳細）について、図５、図６を用いて説明する。
　即ち、図５において、研磨代設定された稜線４０１Ａを平行移動した稜線４０１Ｂを生成する（ステップＳ１１）。図６（ａ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａと平行移動した稜線４０１Ｂを示す一例である。
　次に、研磨代設定された稜線４０１Ａの始点に隣接する稜線４０２に応じた稜線４０１Ｃを生成する（ステップＳ１２）。図６（ｂ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａの始点に隣接する稜線４０２に応じた稜線４０１Ｃを示す一例である。
　次に、研磨代設定された稜線４０１Ａの終点に隣接する稜線４０３に応じた稜線４０１Ｄを生成する（ステップＳ１３）。図６（ｃ）は、この研磨代設定された稜線４０１Ａの終点に隣接する稜線４０３に応じた稜線４０１Ｄを示す一例である。
　次に、研磨代設定された稜線４０１Ａを平行移動して生成した稜線４０１Ｂで不要な部位を削除する（ステップＳ１４）。図６（ｄ）は、この不要な部位を削除した稜線４０１Ｂの一例示す図である。
　次に、研磨代設定された稜線４０１Ａと、平行移動して生成した稜線４０１Ｂと、研磨代設定された稜線の始点に生成した稜線４０１Ｃと、研磨代設定された稜線の終点に生成した稜線４０１Ｄを繋ぎあわして一つの閉ループとして研磨代形状７２を生成する（ステップＳ１５）。図６（ｅ）は、この生成した研磨代形状７２を示す一例である。
　なお、研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線との接続状況（研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線とがなす角度）に応じて、研磨代設定された稜線の始点に隣接する稜線に対して、図７に示すように稜線を生成する。
　即ち、図７（ａ）は、研磨代設定された稜線の始点とこれに隣接する稜線との接続状況が、研磨代設定された稜線５０１Ａとこの稜線５０１Ａに隣接する稜線５０２とのなす角度が０度以上９０度以下の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５０１Ａの始点から、研磨代設定された稜線５０１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５０１Ｂと交わるように、稜線５０１Ａに対して垂直方向に稜線５０１Ｃを生成する。
　また、図７（ｂ）は、研磨代設定された稜線５１１Ａとこの稜線５１１Ａに隣接する稜線５１２とのなす角度が９０度より大きく１８０度未満の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５１１Ａの始点から、研磨代設定された稜線５１１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５１１Ｂと交わるように、隣接する稜線５１２の稜線５１１Ａの始点位置での接線方向に稜線５１１Ｃを生成する。
　また、図７（ｃ）は、研磨代設定された稜線５２１Ａとこの稜線５２１Ａに隣接する稜線５２２とのなす角度が１８０度の場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５２１Ａの始点から調整量移動した位置から、研磨代設定された稜線５２１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５２１Ｂと交わるように、研磨代設定された稜線５２１Ａに対して垂直方向に稜線５２１Ｃを生成する。なお、この例は調整量を考慮した位置から稜線５２１Ｃを生成する場合の例である。
　また、図７（ｄ）は、研磨代設定された稜線５３１Ａとこの稜線５３１Ａに隣接する稜線５３２とのなす角度が１８０度より大きいの場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５３１Ａの始点から隣接する稜線５３２に沿った稜線５３１Ｃを生成する。
　更にまた、図７（ｅ）は、研磨代設定された稜線５４１Ａと、この稜線５４１Ａに隣接する稜線５４２Ａとのなす角度が９０度でかつ研磨代設定されている場合の一例である。この場合には、研磨代設定された稜線５４１Ａを研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５４１Ｂと、隣接する稜線５４２Ａに対して設定され多研磨代分平行移動した位置に生成した稜線５４２Ｂとの交点に向かって、研磨代設定された稜線５４１Ａの始点から稜線５４１Ｃを生成する。
　なお、研磨代設定された稜線の終点に隣接する稜線に対しても、前述した研磨代設定された稜線の始点に隣接する稜線の生成と同様に生成する。
　次に、形状データ変形処理部５が研磨盗み形状を生成する動作について、図８～図１１を用いて説明する。なお、研磨盗みとは、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくものである。
　即ち、図８において、形状データ変形処理部５は、研磨代データ保存部４に保存された、図形要素、研磨代、調整量、盗み種類、盗み幅及び盗み深さが設定された研磨代データテーブル５１（図２参照）及び形状データ保存部２に保存された形状データ６１を参照し、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度～１８０度の凹で接続しているかどうか調べる（ステップＳ２１）。研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線が９０度の凹で接続していない場合は、処理を終了する。
　研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線が９０度～１８０度の角度で接続し凹をなす場合、その箇所に、研磨代データテーブル５１に記憶された盗み種類、盗み幅及び盗み深さデータを用いて、図９(a)に示すように研磨盗み形状８１を生成する（ステップＳ２２）。次に生成した研磨盗み形状８１を研磨代形状から引き去る差演算を実施し、図９(b)に示すように研磨盗みがある研磨代形状８２を生成する（ステップＳ２３）。なお、図９において、６０１Ａは研磨代設定された稜線、６０１Ｂは研磨代設定された稜線６０１Ａを平行移動した稜線、６０２は研磨代設定された稜線６０１Ａに隣接する稜線である。
　なお、研磨盗みとは、凹隅部が研磨加工により仕上がるようにするため、予め凹形に加工しておくもので、そのため研磨盗み形状は用途に応じて生成する必要があるが、図１０に、図９に示す研磨盗み形状８１以外の研磨盗み形状例を示す。
　また図１１は、研磨代データテーブル５１の盗みに係るデータを入力するに際し参考となる、盗み種類、データ設定範囲、盗み幅や盗み深さの意味などを示す図で、ひら盗みの場合は、底辺の長さが研磨盗み幅、上辺の長さが研磨盗み幅＋研磨深さ、上辺と底辺の距離が研磨深さとなるような盗み形状となり、またたて盗みの場合は、底辺の長さが研磨盗み幅、上辺の長さが研磨盗み幅＋研磨深さ、上辺と底辺の距離が研磨深さとなる形状を９０°回転させるような盗み形状となり、更にまたまる盗みの場合は、ひら盗みとたて盗みを組み合わせるような盗み形状となる。
　また、形状データ変形処理部５が研磨盗み形状を生成する際、研磨データテーブル５１に設定された盗み種類、盗み幅及び盗み深さを用いて、研磨盗みがある研磨代形状８２を生成する場合について説明したが、形状データ変形処理部５が研磨盗み種類の自動認識機能（隣接する稜線にも研磨代が設定されている場合は、盗み種類をまる盗みと判定し、隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と平行な場合は、盗み種類をひら盗みと判定し、隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と垂直な場合は、盗み種類をたて盗みと判定する機能）を有している場合には、研磨データテーブル５１に、盗み種類を設定する必要はない。
　また盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨データテーブル５１に、盗み深さを設定する必要はない。但し、この場合、盗み深さとして、研磨データテーブル５１に設定されている研磨代データを参照する必要がある。
　次に、削り残しが発生しないように研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する調整量について、図１２～図１４を用いて説明する。
　即ち、例えば研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度である場合、図１２左図に示すように、工具の刃先Ｒの削り残しが発生するが、研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整しなければ、この削り残し部は研磨代の除去時に除去されず、削り残し部として残ってしまう。
　このため形状データ変形処理部５は、図１３に示すように、上述した研磨代設定時に、形状データ６１及び研磨代データテーブル５１を参照して、研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度であるか否かを判断することにより、刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線かどうかを判定する（ステップＳ３１）。なお、研磨代を設定する稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度である場合は、図１２に示す直線と円弧とが滑らかに接続している場合以外に、直線と直線とが接線連続に滑らかに接続している場合もある。
　工具の刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線でない場合、処理を終了し、また刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線である場合、図２に示す研磨代データテーブル５１より調整量を取得し（ステップＳ３２）、図１４に示すように、この取得した調整量に基づいて研磨代の稜線（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する側の稜線）の位置を調整する（工具の刃先Ｒの削り残しが発生する量だけ研磨代形状の幅を短くする）。なお、図１４（a）は調整前の研磨代形状を示し、また図１４（b）は調整後の研磨代形状を示す。また図１４中、６０１Ａは研磨代を設定する稜線、６０１Ｂは稜線６０１Ａを研磨代分だけ平行移動した稜線、６０２Ａは調整前の稜線、６０２Ｂは調整後の稜線である。
　この結果、図１２右図に示すように、隣接する稜線とのなす角度が１８０度である稜線に研磨代を設定することによって工具の刃先Ｒの削り残しが発生したとしても、前記調整量によりこの削り残し部は研磨代除去時に除去されるため、工具の刃先Ｒの削り残し部が残らない最終製品を得ることができる。
実施例２.
　また実施例１では、研磨代設定された稜線６０１Ａと隣接稜線６０２が９０度の角度で接続し凹をなす場合に、形状データ変形処理部５で研磨盗み形状を生成したが、形状データ変形処理部５で研磨盗み形状を生成せずに、研磨代設定された稜線６０１Ａに対して研磨代分平行移動して生成される稜線６０１Ｂに研磨盗み属性を付加しておき、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線６０１Ｂに付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成することもできる。なおこのＮＣ加工プログラムは、使用される工具の形状に応じて研磨盗み加工を含めたＮＣ加工プログラムを生成する場合もあるし、また研磨盗み加工のみを行うＮＣ加工プログラムを生成する場合もある。
　図１５は、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線に付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成する場合の動作を示すフローチャートである。
　なおこの場合、図１６に示すように、研磨代データテーブル５１に盗み種類を設定しておく必要はない。また盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨代データテーブル５１に盗み深さも設定する必要がない。
　図１５において、まず、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度～１８０度の凹で接続しているかどうか調べる（ステップＳ４１）。研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度～１８０度の凹で接続していない場合は、処理を終了する。
　研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とが９０度～１８０度の凹で接続している場合は、研磨代設定された稜線とこの稜線に隣接する稜線とから盗み種類を判定する（ステップＳ４２）。なお、隣接する稜線にも研磨代が設定されている場合は、盗み種類をまる盗みと判定する。隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と平行な場合は、盗み種類をひら盗みと判定する。隣接する稜線に研磨代が設定されておらず、研磨代設定された稜線が旋削軸と垂直な場合は、盗み種類をたて盗みと判定する。
　次に、研磨代データテーブル５１に保存されている盗み幅データと盗み深さデータを取得する（ステップＳ４３）。なお、盗み深さ＝研磨代とするならば、研磨代データテーブル５１の盗み深さ欄にデータが入力されていないので、盗み深さとして研磨代データを取得する。
　次に、ステップＳ４２により判定した盗み種類と、ステップＳ４３により取得した盗み幅と盗み深さを、形状属性として研磨代設定された稜線を平行移動した稜線に付加する（ステップＳ４４）。
　この結果、ＮＣ加工プログラム生成処理部６内で、図９（b）や図１０に示す形状が認識（生成）されることになる。
　そして最後にこの形状などに基づいて旋削用ＮＣ加工プログラムを生成する（ステップＳ４５）
　このようにしてＮＣ加工プログラム生成処理部６が、稜線に付加された研磨盗み属性の情報を元に、研磨盗み加工を行うＮＣ加工プログラムを生成することができる。
実施例３．
　また実施例１では、オペレータが調整量を設定し、形状データ変形処理部５が、この調整量に基づいて研磨代形状の稜線を平行移動することにより、工具の刃先Ｒによる削り残し部を残さない場合について説明したが、オペレータが調整量を設定していない（又は調整量を設定しない）場合には、ＮＣ加工プログラム生成処理部６が調整量を算出して、研磨代形状の稜線を平行移動させるようにしてもよい。
　図１７はこの実施例におけるＮＣ加工プログラム生成処理部６の動作を示すフローチャートであるが、ＮＣ加工プログラム生成処理部６は、形状データ変形処理部５からの形状データ（研磨代形状を含む）より、研磨代を設定した稜線とこの稜線に隣接する稜線とのなす角度が１８０度であるか否かを判断することで、刃先Ｒによる削り残しが発生する稜線かどうかを判定する（ステップＳ５１）。発生しない場合は終了する。
　刃先Ｒによる削り残しが発生する場合は、発生する稜線を含む加工形状を加工する工具の刃先Ｒのデータを、工具データ保存部９より取得する(ステップＳ５２)。
　次に、この取得した工具の刃先Ｒのデータ分（又は工具の刃先Ｒのデータ分＋α分）だけ、図１４（b）に示すように、削り残しが発生する研磨代形状の稜線を平行移動して、隣接する稜線と接続し直す（ステップＳ５３）。
　なお、この調整量の自動取得機能は、形状データ変形処理部５に持たすこともできる。
　以上説明したようにこれらの実施例によれば、研磨代を反映した適切なＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。また、形状の変形に関わる箇所についてのみ研磨代データを設定すればよいので、少ない手間で所望のＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能となる。
　また、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して、研磨代を有する形状データを生成するので、研磨代を反映したＮＣ加工プログラムを作成したとしても、削り残しが生じないＮＣ加工プログラムを得ることができる。
　また、調整量を工具データより取得するので、オペレータが調整量を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。
　また、研磨代部の凹隅部に盗みを生成するので、凹隅部も研磨加工により仕上がるようにすることができる。
　また、盗み種類を自動認識するので、オペレータが盗み種類を設定する必要がなく、更にＮＣ加工プログラムを容易に効率よく作成することが可能となる。
　以上のように、この発明に係るＮＣ加工プログラム作成方法及びその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムは、研磨代を含むＮＣ加工プログラムの作成に用いられるのに適している。
　１　ＣＡＤデータ入力部、２　形状データ保存部、３　対話操作処理部、４　研磨代データ保存部、５　形状データ変形処理部、６　ＮＣ加工プログラム生成処理部、７　表示部、８　指示入力部、９　工具データ保存部、３０　ＮＣ加工プログラム、５１　研磨代データテーブル。

Claims (13)

  1. 　加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、前記形状データに前記研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する方法において、前記加工対象物の形状データと研磨代データを記憶させるステップと、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形ステップと、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成するステップとを有することを特徴とする数値制御加工プログラム作成方法。
  2. 　前記形状データ変形ステップは、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の数値制御加工プログラム作成方法。
  3. 　前記形状データ変形ステップは、前記調整量を工具データより取得するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の数値制御加工プログラム作成方法。
  4. 　前記形状データ変形ステップは、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度～１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成するステップを有することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
  5. 　前記形状データ変形ステップは、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識するステップを有することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
  6. 　前記形状データ変形ステップは、前記加工対象物の形状データにおける研磨代を設定する稜線を指定するステップと、この指定された稜線に対し前記研磨代データ分だけ平行移動させるステップと、前記指定された稜線に隣接する稜線を、この稜線と前記指定された稜線との接続角度に対応した方向に、前記指定された稜線と交叉するまで延長するステップとを有することを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法。
  7. 　請求項１～６の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  8. 　加工対象物の形状データと前記形状データの研磨代データに基づいて、前記形状データに前記研磨代データを反映した数値制御加工プログラムを作成する装置において、前記加工対象物の形状データと研磨代データを記憶する記憶手段と、前記研磨代データに基づいて、前記形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する形状データ変形処理手段と、この変形処理された形状データの数値制御加工プログラムを作成する数値制御加工プログラム生成処理手段とを有することを特徴とする数値制御加工プログラム作成装置。
  9. 　前記形状データ変形処理手段は、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、工具による削り残しを研磨時に除去するための調整量を加味して生成する手段を有することを特徴とする請求項８に記載の数値制御加工プログラム作成装置。
  10. 　前記形状データ変形処理手段は、前記調整量を工具データより取得する手段を有することを特徴とする請求項９に記載の数値制御加工プログラム作成装置。
  11. 　前記形状データ変形処理手段は、記加工対象物の形状データを変形して研磨代を有する形状データを生成する際、研磨代設定された稜線と隣接する稜線が９０度～１８０度の凹である場合、研磨盗み形状を併せて生成する手段を有することを特徴とする請求項８～１０の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。
  12. 　前記形状データ変形処理手段は、研磨盗み形状データ、研磨代データに基づいて、生成する前記研磨盗み種類を自動認識する手段を有することを特徴とする請求項８～１１の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。
  13. 　前記形状データ変形処理手段は、前記加工対象物の形状データにおける研磨代を設定する稜線を指定する手段と、この指定された稜線に対し前記研磨代データ分だけ平行移動させる手段と、前記指定された稜線に隣接する稜線を、この稜線と前記指定された稜線との接続角度に対応した方向に、前記指定された稜線と交叉するまで延長する手段とを有することを特徴とする請求項８～１３の何れかに記載の数値制御加工プログラム作成装置。
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