专利名称：数控编程方法及其装置、以及用于使计算机执行该方法的程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数控编程方法及其装置、以及用于使计算机执行该方法的程序， 其自动生成对带数控装置的机床进行控制、且不产生切削残余等的加工程序，其中，该机床利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行第1工序的加工，并且在第1工序加工后，更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行第2工序的加工。
背景技术：
当前，在利用具有数控装置的机床对产品进行加工的情况下，首先，生成示出作为目标的加工产品的形状的CAD图。作业人员根据该CAD图确定加工工序，手动或利用自动编程装置生成加工程序。作业人员将该加工程序输入具有数控装置的机床，并且将应加工的未加工工件手动或利用工件自动替换装置安装在机床中。并且，进行所用刀具的预设置和刀具偏移量的设定，在机床的刀库中安装所用刀具。然后，通过执行加工程序，对工件进行加工而制造产品。为了使上述工序尽可能地自动化、且在加工中反映出作业人员所积累的知识(knowhow)，而提出了各种发明。当前，作为用于生成不产生切削残余等的加工程序的技术，提出了如下所述的方案。即，作为第1现有技术(刀具轨迹的设定方法)，提出了下述技术，即，将利用多个线段模型化的被加工部位和根据临时轨迹形成的刀具的切削区域叠放，对刀具的轨迹进行修正，以使得所有所述线段包含在刀具的切削区域中，进而生成不产生切削残余的加工程序(参照专利文献1)。另外，作为第2现有技术(机床的控制装置)，提出了下述技术，其通过使加工区域的边界部与相邻的加工区域自动重叠，顺滑地使刀具避开重叠部分，从而防止边界部的台阶的产生(参照专利文献2)。另外，作为第3现有技术(加工方法、利用该加工方法的程序生成装置及加工装置)，提出了下述技术，其通过使刀具从与相邻的相邻区域内的工件的表面分离规定距离的退避位置开始，沿着朝向对工件加工对象区域的未加工部进行加工的加工程序的加工开始位置的路径进行移动，从而使工件的加工面处产生的台阶平缓，使该加工面平滑地连续形成(参照专利文献3)。专利文献1 日本特开平02-083140号公报专利文献2 日本特开2006-068901号公报专利文献3 日本特开平09-218706号公报
发明内容
但是，上述现有技术的技术思想在于，使加工区域重叠，对与相邻的加工区域之间的台阶平滑地进行加工，另外，消除切削残余，但由于在重叠部位处，没有将无需加工的形状删去，所以有时在重叠部位处生成多余的加工区域。另外，对于现有技术，在即使不进行重叠也不会产生切削残余等的情况下，也由于与相邻的加工区域进行重叠，所以有时生成多余的加工区域。本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种数控编程方法及其装置、以及用于使计算机执行该方法的程序，其不会生成多余的加工区域，可以防止与相邻的加工区域之间产生台阶或切削残余。在本发明所涉及的数控编程方法中，为了实现所述目的，生成对带数控装置的机床进行控制的加工程序，该带数控装置的机床利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行第1 工序的加工，并且在第1工序加工后，更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行第2 工序的加工，该数控编程方法具有下述步骤，即存储步骤，在该步骤中，存储部件形状的实体模型、原材料形状的实体模型、所述工序的工序分割位置及所述工序间的重叠量；车削加工形状生成步骤，在该步骤中，基于所述部件形状的实体模型生成车削加工形状的实体模型；车削加工剖面形状生成步骤，在该步骤中，基于所述车削加工形状的实体模型生成x-z 平面上的车削剖面形状的层片模型；第1/第2工序加工剖面形状生成步骤，在该步骤中，基于所述车削剖面形状的层片模型、工序分割位置及重叠量，生成所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型及所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型；第1工序无用形状删除步骤，在该步骤中，对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第1工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去；以及第2工序无用形状删除步骤，在该步骤中，对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第2工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去。另外，在本发明所涉及的数控编程方法中，所述重叠量是根据刀具信息自动确定的。另外，本发明所涉及的数控编程装置，生成对带数控装置的机床进行控制的加工程序，该带数控装置的机床利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行第1工序的加工，并且在第1工序加工后，更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行第2工序的加工，该数控编程装置具有存储单元，其存储部件形状的实体模型、原材料形状的实体模型、所述工序的工序分割位置及所述工序间的重叠量；车削加工形状生成单元，其基于所述部件形状的实体模型生成车削加工形状的实体模型；车削加工剖面形状生成单元，其基于所述车削加工形状的实体模型生成X-Z平面上的车削剖面形状的层片模型；第1/第2工序加工剖面形状生成单元，其基于所述车削剖面形状的层片模型、工序分割位置及重叠量，生成所述第1 工序的车削加工剖面形状的层片模型及所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型；第 1工序无用形状删除单元，其对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第1工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去；以及第2工序无用形状删除单元，其对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第2工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去。另外，对于本发明所涉及的数控编程装置，在所述数控编程装置中还设有重叠量确定单元，其根据刀具信息自动确定重叠量。
发明的效果根据本发明，不会生成多余的加工区域，可以防止与相邻的加工区域之间产生台阶或切削残余。另外，根据本发明，由于重叠量是根据刀具信息而自动确定的，所以可以设定浪费
较少的重叠量。
图1是表示应用本发明所涉及的数控编程装置的CAD/CAM系统的结构图。图2是表示利用由本发明所涉及的数控编程装置生成的加工程序进行加工的形状例的图。图3是表示由本发明所涉及的数控编程装置生成的加工程序的一个构成要素即加工单元的构成例的图。图4是表示由本发明所涉及的数控编程装置生成的加工程序的一个构成要素即加工单元的一个例子的图。图5是表示本发明的实施例1所涉及的数控编程装置的结构的框图。图6是用于说明本发明的实施例1所涉及的部件形状输入单元及部件形状配置单元的动作的图，示出配置在编程坐标上的部件形状的一个例子。图7是用于说明本发明的实施例1所涉及的原材料形状生成单元的动作的流程图。图8是用于补充说明本发明的实施例1所涉及的原材料形状生成单元的动作的图。图9用于说明本发明的实施例1所涉及的原材料形状配置单元的动作，是表示部件形状和原材料形状之间的关系的斜视图。图10用于说明本发明的实施例1所涉及的第1、第2夹具形状设定单元的动作，是表示对原材料进行加工的机械的原材料夹具形状及其尺寸的一个例子、以及对原材料进行加工的机械的第1夹具形状、第2夹具形状和原材料形状之间的关系的图。图11是用于说明本发明的实施例1所涉及的加工形状生成单元的动作的图，示出加工形状的一个例子。图12是用于说明本发明的实施例1所涉及的车削加工形状生成单元的动作的流程图。图13是表示由本发明的实施例1所涉及的车削加工形状生成单元生成车削加工形状的过程的图。图14是用于说明本发明的实施例1所涉及的车削加工剖面形状生成单元的动作的流程图。图15是用于补充说明本发明的实施例1所涉及的车削加工剖面形状生成单元的动作的图。图16是用于说明本发明的实施例1所涉及的正面/背面/外径/内径形状分割单元的动作的流程图。图17是用于说明本发明的实施例1所涉及的正面/背面/外径/内径形状分割单元的动作的图。图18是用于说明本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作的流程图。图19是表示本发明的实施例1所涉及的外径部车削加工剖面形状和外径侧工序分割位置、以及内径部车削加工剖面形状和内径侧工序分割位置的一个例子的图。图20是表示用于对本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图21是表示由本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元生成的外径部的第1工序加工剖面形状的一个例子的图。图22是用于说明本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作的流程图。图23是表示用于对本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图M是表示由本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元生成的外径部的第2工序加工剖面形状的一个例子的图。图25是用于说明本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作的流程图。图沈是表示用于对本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图27是表示由本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元生成的内径部的第1工序加工剖面形状的一个例子的图。图观是用于说明本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作的流程图。图四是表示用于对本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图30是表示由本发明的实施例1所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元生成的内径部的第2工序加工剖面形状的一个例子的图。图31是用于说明本发明的实施例1所涉及的车削加工数据生成单元的动作的图。图32是用于说明本发明的实施例1所涉及的铣磨加工数据生成单元的动作的图。图33是用于说明本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作的流程图。图34是表示用于对本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图35是表示用于对本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第1工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图36是用于说明本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作的流程图。图37是用于对本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。
图38是表示用于对本发明的实施例2所涉及的第1/第2工序加工剖面形状生成单元及第2工序无用形状删除单元的动作进行补充说明的形状的图。图39是用于说明本发明的实施例3所涉及的重叠量确定单元的动作的流程图。图40是表示用于对本发明的实施例3所涉及的重叠量确定单元的动作进行补充说明的刀具的一个例子的图。图41是表示用于对本发明的实施例3所涉及的重叠量确定单元的动作进行补充说明的切削残余的一个例子的图。标号的说明101实体模型、102数控编程装置、103加工程序、203参数输入单元、204参数存储部、205部件形状输入单元、206部件形状配置单元、207部件形状存储部、208原材料形状输入单元、209原材料形状生成单元、210原材料形状配置单元、211原材料形状存储部、212 第1夹具形状设定单元、213第1夹具形状存储部、214第2夹具形状设定单元、215第2夹具形状存储部、216工序分割位置设定单元、217工序分割位置存储部、218加工形状生成单元、219加工形状存储部、220车削加工形状生成单元、221车削形状存储部、222车削加工剖面形状生成单元、223车削加工剖面形状存储部、2M正面/背面/外径/内径形状分割单元、225正面/背面/外径/内径形状存储部、2 重叠量设定单元、227第1/第2工序加工剖面形状生成单元、2 第1/第2工序加工剖面形状存储部、2 第1工序无用形状删除单元、230第2工序无用形状删除单元、231车削加工数据生成单元、232车削加工数据存储部、233铣磨加工数据生成单元、234铣磨加工数据存储部、235加工程序生成单元、236加工程序存储部。
具体实施例方式实施例1.下面，利用图1 图32，说明本发明的实施例1。图1是表示应用本发明的实施例1所涉及的数控编程装置102的CAD(Computer Aided Design)/CAM(computer aided manufacturing)系统的构成图，在图中，100 是设计部件而生成部件形状及原材料形状的实体模型101等的3维CAD，101是由3维CAD100所生成的部件形状及原材料形状的实体模型，102是基于部件形状及原材料形状的实体模型 101而生成加工程序103的数控编程装置，103是由数控编程装置102所生成的加工程序。此外，所述数控编程装置102用于生成下述加工程序，其通过对下述机床即带数控装置的复合加工机进行数值控制，从而利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行包含车削加工在内的第1工序的加工，并且在第1工序加工后，更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行包含车削加工在内的第2工序的加工，其中，该复合加工机具有第1主轴，其具有夹持原材料的第1卡盘；以及(与第1主轴相对的)第2主轴，其具有夹持原材料的第2 卡盘，该复合加工机使得进行车削加工的车床具有进行铣磨加工及开孔加工的加工中心的能力。另外，所述数控编程装置102有时也用于生成例如下述加工程序103，S卩，在部件形状为图2(a)所示的形状且原材料形状为图2(b)所示的形状时，用于实施图2(c)所示的形状的车削端面加工、图2(d)所示的形状的车削棒材加工和图2(e)所示的车削开槽加工。
图3是表示加工程序103的一个构成要素即加工单元的构成例，加工数据104为加工方法的信息，刀具数据105是所用刀具和加工条件的信息，单一形状结构的形状序列数据106是对进行加工的形状作出了定义的形状信息。图4是表示加工程序的加工单元的一个例子的图。"UNo. ”所示的程序部分为所述加工数据104，“SNo. ”所示的程序部分为所述刀具数据105，“FIG”所示的程序部分为所述形状序列数据106。图5是表示本发明的实施例1所涉及的数控编程装置102的构成图，在图中，200 是对数控编程装置整体进行控制的处理器，202是例如接收作业人员输入的设定值等的由键盘等所构成的数据输入装置，201是显示各种数据及加工程序等的显示装置。203是用于输入在加工程序生成等时所利用的参数的单元，204是存储所输入的参数的参数存储部。205是用于供作业人员输入由3维CAD 100生成的部件形状的实体模型的部件形状输入单元，206是用于将所输入的部件形状的实体模型配置在程序坐标上的部件形状配置单元，207是存储进行了程序坐标配置后的部件形状的实体模型的部件形状存储部。208是用于供作业人员输入由3维CAD 100生成的原材料形状的实体模型的原材料形状输入单元，209是基于部件形状存储部207中所存储的部件形状的实体模型生成原材料形状的原材料形状生成单元，210是用于将原材料形状的实体模型配置在程序坐标上的原材料形状配置单元，211是用于存储配置在程序坐标上的原材料形状的实体模型的原材料形状存储部。212是用于由作业人员设定在利用所述第1工序进行加工时夹持原材料形状的第 1夹具形状的实体模型的第1夹具形状设定单元，213是用于存储所设定的第1夹具形状的实体模型的第1夹具形状存储部，214是用于由作业人员设定在利用所述第2工序进行加工时夹持原材料形状的第2夹具形状的实体模型的第2夹具形状设定单元，215是用于存储所设定的第2夹具形状的实体模型的第2夹具形状存储部，216是用于由作业人员设定首先进行加工的所述第1工序和其后进行加工的所述第2工序之间的工序分割位置的工序分割位置设定单元，217是存储所设定的工序分割位置的工序分割存储部。此外，所述工序分割位置有时是将部件形状等的特征点考虑在内而由作业人员手动设定的，有时是自动进行设定的。218是加工形状生成单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型和原材料形状存储部211所存储的原材料形状的实体模型，生成加工形状的实体模型，219是用于存储所生成的加工形状的实体模型的加工形状存储部。220是车削加工形状生成单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型，生成车削加工形状的实体模型，该车削加工形状示出由进行车削加工的车削面形成的形状，221是用于存储所生成的车削加工形状的实体模型的车削形状存储部。222是车削加工剖面形状生成单元，其根据车削形状存储部221所存储的车削加工形状的实体模型、和原材料形状存储部211所存储的原材料形状的实体模型，生成车削加工剖面形状的层片模型(sheet model)，223是用于存储所生成的车削加工剖面形状的层片模型的车削加工剖面形状存储部。224是正面/背面/外径/内径形状分割单元，其使用部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型，将车削加工剖面形状存储部223所存储的车削加工剖面形状的层片模型，分割为正面部车削加工剖面形状的层片模型、背面部车削加工剖面形状的层片模型、外径部车削加工剖面形状的层片模型以及内径部车削加工剖面形状的层片模型。225是对分割后的正面部车削加工剖面形状的层片模型、背面部车削加工剖面形状的层片模型、 外径部车削加工剖面形状的层片模型以及内径部车削加工剖面形状的层片模型进行存储的正面/背面/外径/内径形状存储部。226是重叠量确定单元，其决定是根据预先存储在参数存储部204中的重叠量确定重叠量、还是根据所使用的刀具的信息确定重叠量，227是第1/第2工序加工剖面形状生成单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型、正面/背面/外径/ 内径形状存储部225所存储的外径部车削加工剖面形状的层片模型、正面/背面/外径/ 内径形状存储部225所存储的内径部车削加工剖面形状的层片模型、工序分割位置存储部 217所存储的工序分割位置、以及参数存储部204所存储的重叠量，生成第1工序加工剖面形状的层片模型、和第2工序加工剖面形状的层片模型，其中，该第1工序加工剖面形状示出进行第1工序的加工的形状，该第2工序加工剖面形状示出进行第2工序的加工的形状。 228是用于对所生成的第1工序加工剖面形状的层片模型和第2工序加工剖面形状的层片模型进行存储的第1/第2工序加工剖面形状存储部。229是第1工序无用形状删除单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状、第1/第2工序加工剖面形状存储部227所存储的第1工序加工剖面形状、以及工序分割位置存储部217所存储的工序分割位置，删去在第1工序加工中变得多余的形状，并将进行该删去后的剖面形状存储在第1/第2工序加工剖面形状存储部228中。230是第2工序无用形状删除单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状、第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的第2工序加工剖面形状、以及工序分割位置存储部217所存储的工序分割位置，删去在第2工序加工中变得多余的形状，并将进行该删去后的剖面形状存储在第1/第2工序加工剖面形状存储部228中。231是车削加工数据生成单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型、第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的第1工序加工剖面形状的层片模型、第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的第2工序加工剖面形状的层片模型，生成示出进行车削加工的形状的车削加工数据，232是用于存储所生成的车削加工数据的车削加工数据存储部。233是铣磨加工数据生成单元，其根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型、加工形状存储部219所存储的加工形状的实体模型、以及车削加工数据存储部 232所存储的车削加工数据，生成进行点加工、线加工、面加工的加工数据。233是用于存储所生成的铣磨加工数据的铣磨加工数据存储部。235是加工程序生成单元，其根据车削加工数据存储部232所存储的车削加工数据、以及铣磨加工数据存储部234所存储的铣磨加工数据，将进行第1工序的加工的加工程序和进行第2工序的加工的加工程序顺次排列，并生成为一个加工程序。236是用于存储所生成的加工程序的加工程序存储部。此外，所述各单元主要由软件构成。另外，以下将部件形状的实体模型称为部件形状，将原材料形状的实体模型称为原材料形状，将第1夹具形状的实体模型称为第1夹具形状，将第2夹具形状的实体模型称为第2夹具形状，将加工形状的实体模型称为加工形状，将车削加工形状的实体模型称为车削加工形状，将车削加工剖面形状的层片模型称为车削加工剖面形状，将正面部车削加工剖面形状的层片模型称为正面部车削加工剖面形状，将背面部车削加工剖面形状的层片模型称为背面部车削加工剖面形状，将外径部车削加工剖面形状的层片模型称为外径部车削加工剖面形状，将内径部车削加工剖面形状的层片模型称为内径部车削加工剖面形状， 将第1工序加工剖面形状的层片模型称为第1工序加工剖面形状，将第2工序加工剖面形状的层片模型称为第2工序加工剖面形状。下面，说明数控编程装置102的动作。首先，作业人员操作参数输入单元203，设定在生成加工数据时所需的工序间的重叠量、端面切除量、刀具信息、原材料材质等参数，并存储在参数存储部204中。然后，作业人员操作部件形状输入单元205，输入由3维CAD100生成的部件形状。 此外，在没有由部件形状的3维CAD 100生成部件形状的情况下，也可以操作部件形状输入单元205，生成并输入部件形状。然后，利用部件形状配置单元206，根据X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸求出部件形状的X轴方向的中间位置、Y轴方向的中间位置、Z轴方向的中间位置，将X轴方向的中间位置的χ坐标值、Y轴方向的中间位置的Y坐标值和Z轴方向的中间位置的Z坐标值作为部件形状的中心位置坐标的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值，将部件形状平行移动， 以使部件形状的中心位置坐标位于Z轴上。此外，通过使部件形状平行移动以使部件形状的-Z轴方向端面成为Z = 0. 0，从而配置在编程坐标上，并将配置在编程坐标上的部件形状存储在部件形状存储部207中。此外，部件形状的X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸是通过对部件形状进行几何分析而求出的。图6是表示配置在编程坐标上的部件形状的一个例子的斜视图。然后，作业人员操作原材料形状输入单元208，输入由3维CAD100生成的原材料形状，利用原材料形状配置单元210，根据原材料形状的X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸求出原材料形状的X轴方向的中间位置、Y轴方向的中间位置、Z轴方向的中间位置，将χ轴方向的中间位置的X坐标值、Y轴方向的中间位置的Y坐标值和Z轴方向的中间位置的Z坐标值作为原材料形状的中心位置坐标的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值，将原材料形状平行移动，以使原材料形状的中心位置坐标与部件形状存储部207中所存储的配置在编程坐标上的部件形状的中心位置坐标一致，并将配置在编程坐标上的原材料形状存储在原材料形状存储部211中。此外，原材料形状的X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸是通过对部件形状进行几何分析而求出的。但是，在没有由3维CAD 100生成原材料形状的情况下，原材料形状生成单元209 生成原材料形状，利用原材料形状配置单元210将所生成的原材料形状在程序坐标中平行移动，并存储在原材料形状存储部211中。图7是用于说明原材料形状生成单元209的动作的流程图，图8 (a)是表示部件形状的X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸的一个例子的斜视图，图8(b)是表示部件形状和临时的圆柱形状的一个例子的斜视图，下面，基于所述附图，对原材料形状生成单元 209的动作进行说明。即，如图7所示，为了生成与所述部件形状相比直径充分大的圆柱，将所述部件形状的X轴方向尺寸和所述部件形状的Y轴方向尺寸相加后的值作为半径R，将所述部件形状的Z轴方向尺寸的2倍作为轴向长度L，将Z轴作为轴中心，生成临时的圆柱面A(步骤
5301)。然后，将临时的圆柱面A的中心坐标平行移动至所述部件形状的中心坐标(步骤
5302)。然后，利用几何分析求出圆柱面A和部件形状之间的再接近距离cl (步骤S303)。然后，将从圆柱面A的半径R中减去最接近距离cl而得到的值作为原材料形状的半径r，另外，将所述部件形状的Z轴方向尺寸与参数存储部204所存储的端面切除量相加而得到的值，作为原材料形状的轴向长度1，从而以所述原材料形状的半径r和所述原材料形状的轴向长度1生成圆柱形状的实体模型，将该圆柱形状的实体模型作为原材料形状的实体模型(步骤S304)。下面，将原材料形状的实体模型称为原材料形状。根据该方法，可以求出在对部件形状进行车削加工的情况下，将部件形状包含于内部的原材料形状的最小值。然后，利用原材料形状配置单元210，根据原材料形状生成单元209所生成的原材料形状的X轴方向尺寸、Y轴方向尺寸、Z轴方向尺寸，求出原材料形状的X轴方向的中间位置、Y轴方向的中间位置、Z轴方向的中间位置，将X轴方向的中间位置的X坐标值、Y轴方向的中间位置的Y坐标值和Z轴方向的中间位置的Z坐标值作为部件形状的中心位置坐标的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值，将原材料形状平行移动，以使原材料形状的中心位置坐标与部件形状存储部207所存储的配置在编程坐标上的部件形状的中心位置坐标一致，将配置在编程坐标上的原材料形状存储在原材料形状存储部211中。S卩，利用原材料形状生成单元209，可以求出在对部件形状进行车削加工的情况下，将部件形状包含于内部的原材料形状的最小值，另外，可以利用原材料形状配置单元 210，对原材料形状进行配置以将部件形状包含于内部。图9是表示部件形状和原材料形状之间的关系的一个例子的斜视图。然后，作业人员操作第1夹具形状设定单元212，如图10所示，作为第1夹具形状而设定是外爪还是内爪、夹持直径、爪个数、爪内径、爪高度、爪长度、爪宽度、抓持量Z、抓持量X、避让台阶Z、避让台阶X的各个值，生成第1夹具形状的实体模型，并将其存储在第1 夹具形状存储部213中。此外，具体地说，该第1夹具为卡盘，用于在所述第1工序的加工时夹持原材料。然后，作业人员操作第2夹具形状设定单元214，作为第2夹具形状而设定是外爪还是内爪、夹持直径、爪个数、爪内径、爪高度、爪长度、爪宽度、抓持量Z、抓持量X、避让台阶ζ、避让台阶X的各个值，生成第2夹具形状的实体模型，并将其存储在第2夹具形状存储部215中。此外，具体地说，该第2夹具为卡盘，与所述第1夹具相对地设置，用于在所述第 2工序的加工时夹持原材料。S卩，借助第1夹具形状设定单元212，可以生成包括换产调整信息的加工程序，其中，该换产调整信息包含第1夹具形状，另外，借助第2夹具形状设定单元214，可以生成包
11括换产调整信息的加工程序，其中，该换产调整信息包含第2夹具形状。此外，图10(a)是表示夹具形状的尺寸的一个例子的图，图10(b)是表示第1夹具形状、第2夹具形状和原材料形状之间的关系的斜视图。另外，作业人员操作工序分割位置设定单元216，设定第1工序和第2工序的工序分割位置的Z坐标值，并存储在工序分割位置存储部217中。此外，有时也可以考虑部件形状等的特征点而自动设定所述工序分割位置。然后，如果部件形状和原材料形状分别被存储在部件形状存储部207和原材料形状存储部211中，则加工形状生成单元218如图11所示，实施从原材料形状中减去部件形状的减法运算而生成加工形状，并将该加工形状存储在加工形状存储部219中。另外，如果部件形状被存储在部件形状存储部207中，则车削加工形状生成单元 220如图12及图13所示，生成车削加工形状(部件形状车削包含形状)。S卩，车削加工形状生成单元220如图12所示，为了基于部件形状生成车削加工形状，根据部件形状存储部207所存储的部件形状的实体模型，将以车削轴(Z轴)为中心轴的圆锥面(CONE)、圆柱面(CYLINDER)、圆环面(TORUS)作为车削面而提取出(步骤S401)。图13(a)是表示从部件形状中提取出的车削面的一个例子的斜视图。然后，求出uv参数空间内的最小值和最大值，以去除所提取出的车削面的孔及uv 参数空间中缺失的部分。uv参数空间内的最小值和最大值可以通过对车削面进行几何分析而求出。通过以ν方向的参数的最小值和最大值、以及u方向从0弧度至弧度而生成车削面，从而生成没有孔及缺失部分的车削面(步骤S402)。图13(b)是表示根据从部件形状提取出的车削面而生成的没有孔或缺失部分的车削面的一个例子的斜视图。然后，由于如果单纯是车削面，则为层片，所以以将车削面的ν方向的两端端面闭塞的方式生成面，使车削面从层片(sheet)成为实体(solid)，由此，根据部件形状的车削面生成车削加工形状的实体模型，并将其存储在车削形状存储部221中(步骤S403)。此夕卜，下面将根据部件形状的车削面生成的车削加工形状的实体模型称为部件形状车削包含形状。图13(c)是表示部件形状车削包含形状的一个例子的图。另外，如果部件形状车削包含形状被存储在车削形状存储部221中，则车削加工剖面形状生成单元222如图14及图15所示，生成车削加工剖面形状。S卩，车削加工剖面形状生成单元222如图14所示，利用减法运算从原材料形状存储部211所存储的原材料形状中减去车削形状存储部221所存储的部件形状车削包含形状的实体模型，将所得到的形状，生成为进行车削加工的车削加工形状的实体模型(步骤 S501)。然后，以X彡0. 0、Y = 0. 0的方式生成X-Z平面(步骤S502)。图15的(a)是表示部件形状车削包含形状和以X彡0. 0、Y = 0. 0构成的X-Z平面的一个例子的图。然后，将部件形状车削包含形状和X-Z平面进行乘法运算后得到的层片作为车削加工剖面形状的层片模型，存储在车削加工剖面形状存储部223中(步骤S503)。下面，将车削加工剖面形状的层片模型称为车削加工剖面形状。
图15的(b)是表示车削加工剖面形状的一个例子的图。然后，如果车削加工剖面形状被存储在车削加工剖面形状存储部223中，则正面/ 背面/外径/内径形状分割单元2M如图16及图17所示，将车削加工剖面形状分割为正面部车削加工剖面形状、背面部车削加工剖面形状、外径部车削加工剖面形状及内径部车削加工剖面形状。S卩，正面/背面/外径/内径形状分割单元2M如图16所示，根据部件形状存储部207所存储的部件形状，通过几何分析而求出+Z轴方向的极值和-Z轴方向的极值(步骤 S5001)。然后，将车削加工剖面形状存储部223所存储的车削加工剖面形状利用与X轴平行的直线进行分割，使得所述+Z轴方向的极值成为边界。此外，形状分割是例如通过在剖面形状中，在+Z轴方向的极值处描绘与X轴平行的直线而进行的。然后，将车削加工剖面形状存储部223所存储的车削加工剖面形状利用与X轴平行的直线进行分割，使得所述-Z轴方向的极值成为边界(步骤S50(^)。此外，形状分割是例如通过在剖面形状中，在-Z轴方向的极值处描绘与X轴平行的直线而进行的。然后，将分割后的形状根据其位置进行分类，即，将与-Z轴方向极值相比位于-Z 侧的形状分类为正面，与+Z轴方向极值相比位于+Z侧的形状分类为背面，对于位于+Z轴方向极值和-Z轴方向极值之间的形状中，在X轴上对值进行比较，将位于X轴的值较大的位置的形状分类为外径，将位于较小的位置的形状分类为内径(步骤S5003)。然后，将分类后的车削加工形状存储在正面/背面/外径/内径形状存储部225 中。图17是表示将车削加工剖面形状分割后的一个例子的图。然后，如果分割后的车削加工剖面形状被存储在正面/背面/外径/内径形状存储部225中，则第1/第2工序加工剖面形状生成单元227、第1工序无用形状删除单元229 及第2工序无用形状删除单元230如图18 图30所示，生成外径部第1工序加工剖面形状、外径部第2工序加工剖面形状、内径部第1工序加工剖面形状及内径部第2工序加工剖面形状。首先，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227如图18、图19及图20所示，对于正面/背面/外径/内径形状存储部225所存储的外径部车削加工剖面形状(外径部车削加工剖面形状层片)，在工序分割位置存储部217所存储的外径侧工序分割位置加上参数存储部204所存储的重叠量后的位置处进行分割，将与该分割位置相比位于-Z轴侧的形状，作为临时的外径部第1工序加工剖面形状而提取出(步骤S601)。所述形状的分割例如通过在剖面形状中，在外径侧工序分割位置加上重叠量后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。此外，重叠量是指第1工序和第2工序之间的重叠量，基于作业人员的经验等而设定，以使所述第1工序和第2工序的边界处不产生切削残余。此外，图19是表示外径部车削加工剖面形状、外径侧工序分割位置、内径部车削加工剖面形状及内径侧工序分割位置的一个例子的图，图20(a)是表示在将外径侧工序分割位置加上重叠量后的位置处进行分割后的外径部车削加工剖面形状的一个例子的图。然后，第1工序无用形状删除单元2 取得第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤S602)。
图20(b)是表示第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，对于第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从其中选择与外径侧工序分割位置相关的边缘(步骤S603)。图20(c)是表示在第1工序加工剖面形状中与外径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，选择位于第1工序侧、并且更靠-Z轴方向的边缘(步骤 S604)。图20(d)是表示位于第1工序侧、并且更靠-Z轴方向的边缘的一个例子的图。然后，求出所选择的边缘的外径部工序分割位置处的+Z轴方向的切线方向矢量， 根据切线方向矢量分割形状。此外，该形状分割例如通过对于第1工序加工剖面形状，从所选择的边缘的端点开始，描绘与切线矢量平行的直线而进行(步骤S605)。图20(e)是表示在位于第1工序侧的边缘的外径部工序分割位置处，利用+Z轴方向的切线方向矢量进行了形状分割的一个例子的图。最后，在利用切线矢量分割后的形状中，提取·删去没有位于第1工序侧的层片 (形状)(删去与外径部工序分割位置相比位于+Z轴方向、且与分割位置相比位于下方的大致纵向长的长方形形状)，将剩余的形状作为外径部第1工序加工剖面形状(步骤S606)。图21是表示提取出的外径部的第1工序加工剖面形状的一个例子的图。然后，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227如图22及图23所示，将正面/ 背面/外径/内径形状存储部225所存储的外径部车削加工剖面形状，在从工序分割位置存储部217所存储的外径侧工序分割位置中减去参数存储部204所存储的重叠量后的位置处进行分割，将与该分割位置相比位于+Z轴侧的形状，作为临时的外径部第2工序加工剖面形状而提取出(步骤S701)。此外，形状分割例如通过在剖面形状中，在外径侧工序分割位置与重叠量相加后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。图23(a)是表示在从外径侧工序分割位置中减去重叠量后的位置处进行了分割的外径部车削加工剖面形状的一个例子的图。然后，第2工序无用形状删除单元230取得在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤S702)。图23 (b)是表示在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，针对在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从中选择与外径侧工序分割位置相关的边缘(步骤S703)。图23 (c)是表示在第2工序加工剖面形状中与外径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，选择位于第2工序侧、并且更靠+Z轴方向的边缘(步骤 S704)。图23(d)是表示位于第2工序侧、并且更靠+Z轴方向的边缘的一个例子的图。然后，求出在所选择的边缘的外径部工序分割位置处的-Z轴方向的切线方向矢量，利用切线方向矢量分割形状(步骤S705)。此外，形状分割例如通过对于第2工序加工剖面形状，从所选择的边缘的端点开始，描绘与切线矢量平行的直线而进行。图23(e)是表示在位于第2工序侧的边缘的外径部工序分割位置处，利用-Z轴方向的切线方向矢量进行了形状分割的一个例子的图。最后，在利用切线矢量分割后的形状中，提取·删去没有位于第2工序侧的层片 (形状)(删去与外径部工序分割位置相比位于-ζ轴方向侧、且与分割位置相比位于下方的三角形形状)，将剩余的形状作为外径部第2工序加工剖面形状(步骤S706)。图M是表示所提取出的外径部的第2工序加工剖面形状的一个例子的图。其结果，在外径部的车削加工中，在第1工序中，如图20(e)、图21所示，也可不对在第2工序中进行车削的部位(纵向长的长方形部分)进行车削，另外，在第2工序中，如图23(e)、图M所示，由于在第2工序中需要车削的部位(三角形形状部位)已经在第1工序中进行了车削，所以不需要对该部位进行车削。而且，由于第1工序和第2工序重叠地进行了加工，所以不会产生切削残余。然后，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227如图25及图沈所示，将正面/ 背面/外径/内径形状存储部225所存储的内径部车削加工剖面形状，在将工序分割位置存储部217所存储的内径侧工序分割位置加上参数存储部204所存储的重叠量后的位置处进行分割，将与该分割位置相比位于-Z侧的形状，作为临时的内径部第1工序加工剖面形状而提取出(步骤S801)。此外，形状分割例如通过在剖面形状中，在内径侧工序分割位置与重叠量相加后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。图26(a)是表示在将内径侧工序分割位置加上重叠量后的位置处进行分割后的内径部加工剖面形状的一个例子的图。然后，第1工序无用形状删除单元2 取得在第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤S802)。图26(b)是表示第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，对于第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从中选择与内径侧工序分割位置相关的边缘(步骤S803)。图^(c)是表示在第1工序加工剖面形状中与内径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，选择位于第1工序侧、并且更靠-Z轴方向的边缘(步骤 S804)。图沈((1)是表示位于第1工序侧、并且更靠-Z轴方向的边缘的一个例子的图。然后，求出所选择的边缘的内径部工序分割位置处的+Z轴方向的切线方向矢量， 根据切线方向矢量分割形状(步骤S805)。此外，形状分割例如通过对于第1工序加工剖面形状，从所选择的边缘的端点开始，描绘与切线矢量平行的直线而进行。图^(e)是表示在位于第1工序侧的边缘的内径部工序分割位置处，利用+Z轴方向的切线方向矢量进行了形状分割的一个例子的图。最后，在利用切线矢量分割后的形状中，提取·删去没有位于第1工序侧的层片 (删去与内径部工序分割位置相比位于+Z轴方向侧、且与分割位置相比位于上方的三角形形状)，将剩余的形状作为内径部第1工序加工剖面形状(步骤S806)。
15
图27是表示提取出的内径部的第1工序加工剖面形状的一个例子的图。然后，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227如图观及图四所示，将正面/ 背面/外径/内径形状存储部225所存储的内径部车削加工剖面形状，在从工序分割位置存储部217所存储的内径侧工序分割位置中减去参数存储部204所存储的重叠量后的位置处进行分割，将与该分割位置相比位于+Z侧的形状，作为临时的内径部第2工序加工剖面形状而提取出(步骤S901)。此外，形状分割例如通过在剖面形状中，在内径侧工序分割位置与重叠量相加后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。图29(a)是表示在从内径侧工序分割位置中减去重叠量后的位置处进行了分割的内径部加工剖面形状的一个例子的图。然后，第2工序无用形状删除单元230取得在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤S902)。图四(b)是表示在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，针对在第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从中选择与内径侧工序分割位置相关的边缘(步骤S903)。图四(c)是表示第2工序加工剖面形状中与内径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，选择位于第2工序侧、并且更靠+Z轴方向的边缘(步骤 S904)。图四((1)是表示位于第2工序侧、并且更靠+Z轴方向的边缘的一个例子的图。然后，求出在所选择的边缘的内径部工序分割位置处的-Z轴方向的切线方向矢量，利用切线方向矢量分割形状(步骤S905)。此外，形状分割例如通过对于第2工序加工剖面形状，从所选择的边缘的端点开始，描绘与切线矢量平行的直线而进行。图^Ke)是表示在位于第2工序侧的边缘的内径部工序分割位置处，利用-Z轴方向的切线方向矢量进行了形状分割的一个例子的图。最后，在利用切线矢量分割后的形状中，提取·删去没有位于第2工序侧的层片 (删去与内径部工序分割位置相比位于-Z轴方向侧、且与分割位置相比位于上方的三角形形状)，将剩余的形状作为内径部第2工序加工剖面形状(步骤S906)。图30是表示所提取出的内径部的第2工序加工剖面形状的一个例子的图。此外，所述提取出的外径部的第1、第2工序加工剖面形状及内径部的第1、第2工序加工剖面形状，存储在第1/第2工序加工剖面形状存储部228中。其结果，在内径部的车削加工中，在第1工序中，如图^(e)、图27所示，也可不对在第2工序中进行车削的部位(三角形形状部分)进行车削，另外，在第2工序中，如图 29 (e)、图30所示，由于在第2工序中需要车削的部位(三角形形状部位)已经在第1工序中进行了车削，所以不需要对该部位进行车削。而且，由于第1工序和第2工序重叠地进行了加工，所以不会产生切削残余。随后，利用车削加工数据生成单元231，根据第1/第2工序加工剖面形状存储部 228所存储的外径部第1加工剖面形状生成第1工序的车削外径加工数据。然后，根据第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的内径部第1加工剖面形状、登录在参数存储部204中的车削钻孔直径，生成第1工序的车削钻孔数据，根据以车削钻孔数据进行车削而残余的部分，生成第1工序的车削内径加工数据。然后，根据第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的外径部第2加工剖面形状，生成第2工序的车削外径加工数据。然后，根据第1/第2工序加工剖面形状存储部2 所存储的内径部第2加工剖面形状、登录在参数存储部204中的车削钻孔直径，生成第2工序的车削钻孔数据，根据以车削钻孔数据进行车削而残余的部分，生成第2工序的车削内径加工数据。另外，根据正面/背面/外径/内径形状存储部225所存储的正面部车削加工剖面形状，生成第1工序的正面部车削加工数据。然后，根据正面/背面/外径/内径形状存储部225所存储的背面部车削加工剖面形状，生成第2工序的背面部车削加工数据。并且， 将所生成的上述数据存储在车削加工数据存储部232中。图31是表示所生成的车削加工数据的一个例子的图。另外，利用铣磨加工数据生成单元233，根据车削加工数据存储部232所存储的车削加工数据，通过使形状旋转360度而生成车削加工形状的实体模型，并利用减法运算从加工形状存储部219所存储的加工形状中减去，从而生成铣磨加工形状。图32 (a)是根据车削加工数据通过将形状旋转360度而生成的车削加工形状的实体模型的一个例子的图，图32(b)是利用减法运算从加工形状中减去车削加工形状的实体模型而得到的形状的一个例子的图。然后，根据铣磨加工形状，将与产品形状相接的面作为在利用端铣刀具进行加工时的成为底面的方向，并生成面加工数据。然后，根据部件形状存储部207所存储的部件形状，生成进行开孔加工的开孔加工数据。并且，将所生成的上述数据存储在铣磨加工数据存储部234中。最后，利用加工程序生成单元235，根据车削加工数据存储部232所存储的车削加工数据和铣磨加工数据存储部234所存储的铣磨加工数据，将进行第1工序的加工的加工程序和进行第2工序的加工的加工程序顺次排列，生成为一个加工程序。并且，将所生成的加工程序存储在加工程序存储部236中。此外，加工程序如公知的那样，由原材料的形状信息及位置信息(序列数据)、力口工单位的加工方法、加工条件信息、刀具信息、加工形状信息(序列数据)等构成。根据以上说明可知，根据本实施例1，可以根据车削加工剖面形状生成单元所生成的车削加工剖面形状，将车削加工剖面形状的特征考虑在内，生成以使第1工序和第2工序的边界部处不产生切削残余的方式进行加工的加工程序。而且，即使为了使第1工序和第2 工序的边界部处不产生切削残余而进行了重叠，也通过删去在另一个工序中加工至不会产生切削残余的部位(例如在图20、图21中所说明的部位)，从而可以尽可能减少加工部位， 由此，在各工序中都是使用较少的车削量即可，可以生成浪费较少(加工时间短)的加工程序。实施例2.另外，在例如图34(a)所示的与工序分割相关的边缘的切线矢量为从(1，0，0)朝向+Z轴方向的情况下，第1/第2工序加工形状生成单元227、第1工序无用形状删除单元 229及第2工序无用形状删除单元230如图33、图34及图35所示，生成外径部第1工序加工剖面形状。S卩，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227如图所示，将正面/背面/外径/ 内径形状存储部225所存储的外径部车削加工剖面形状，在将工序分割位置存储部217所存储的外径侧工序分割位置加上参数存储部204所存储的重叠量得到的位置处进行分割， 将与该分割位置相比位于-Z轴侧的形状，作为临时的第1工序加工剖面形状而提取出(步骤S1001)。形状分割例如通过在剖面形状中，在外径侧工序分割位置加上重叠量后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。此外，图34(a)是表示外径侧工序分割位置和将该外径侧工序分割位置加上重叠量后的位置的一个例子的图，图34(b)是表示将外径部加工剖面形状在向外径侧工序分割位置加上重叠量后的位置处进行了分割的第1工序加工剖面形状的一个例子的图。然后，第1工序无用形状删除单元2 取得第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤S1002)。图34(c)是表示第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，对于第1工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从中选择与外径侧工序分割位置相关的边缘(步骤S1003)。图34(d)是表示与外径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，相对于在步骤S1003中没有选择的与产品形状相接的边缘，将与该边缘邻接的边缘作为形状分割用选择边缘(步骤S1004)。图35(a)是表示在所选择的边缘中，相对于在步骤S1003中没有选择的与产品形状相接的边缘，与该边缘邻接的边缘(形状分割用选择边缘)的一个例子的图。然后，取得形状分割用选择边缘的工序分割位置端点处的方向矢量(步骤 S1005)。然后，在第1工序加工剖面形状的情况下，如果切线方向矢量与(1.0，0.0，0.0)相比更靠-Z方向，则将(1.0，0.0，0.0)作为方向矢量，生成形状分割边缘，分割形状。如果切线方向矢量与(1.0，0.0，0.0)相比更靠+Z方向，则将切线矢量作为方向矢量，生成形状分割边缘，分割形状(步骤S1006)。图35(b)是表示进行形状分割后的一个例子的图。在利用切线矢量分割后的形状中，提取 删去没有位于第1工序侧的层片(形状) (删去与外径部工序分割位置相比位于+Z轴方向侧、且与分割位置相比位于左方的长方形形状)，将剩余的形状设为外径部第1工序加工剖面形状(步骤S1007)。图35(c)是表示所提取出的外径部第1工序加工剖面形状的一个例子的图。另外，在例如图37(a)所示的与工序分割相关的边缘的切线矢量为与(1，0，0)相比更靠-Z轴方向的情况下，第1/第2工序加工形状生成单元227、第1工序无用形状删除单元2 及第2工序无用形状删除单元230如图36、图37及图38所示，生成第2工序加工剖面形状。首先，第1/第2工序加工剖面形状生成单元227将正面/背面/外径/内径形状存储部225所存储的外径部车削加工剖面形状，在从工序分割位置存储部217所存储的外径侧工序分割位置中减去参数存储部204所存储的重叠量后的位置处进行分割，将与该分割位置相比位于+Z轴侧的形状，作为临时的第2工序加工剖面形状而提取出(步骤S 1101)。形状分割例如通过在剖面形状中，在从外径侧工序分割位置中减去重叠量后的位置处，描绘与X轴平行的直线而进行。此外，图37 (a)是表示外径侧工序分割位置和从该外径侧工序分割位置减去重叠量后的位置的一个例子的图，图37(b)是表示将外径部加工剖面形状在从外径侧工序分割位置中减去重叠量而得到的位置处进行了分割的第2工序加工剖面形状的一个例子的图。然后，第2工序无用形状删除单元230取得第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘(步骤Sl 102)。图37(c)是表示第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘的一个例子的图。然后，对于第2工序加工剖面形状中与产品形状相接的边缘，从中选择与外径侧工序分割位置相关的边缘(步骤Sl 103)。图37(d)是表示与外径侧工序分割位置相关的边缘的一个例子的图。然后，在所选择的边缘中，相对于在S1103中没有选择的与产品形状相接的边缘， 将与该边缘邻接的边缘作为形状分割用选择边缘(步骤S1104)。图38(a)是表示在所选择的边缘中，相对于在S1103中没有选择的与产品形状相接的边缘，与该边缘邻接的边缘(形状分割用选择边缘)的一个例子的图。然后，取得形状分割用选择边缘的工序分割位置端点处的方向矢量(步骤 S1105)。然后，在第2工序加工剖面形状的情况下，如果切线方向矢量与(1.0，0.0，0.0)相比更靠+Z方向，则将(1.0，0.0，0.0)作为方向矢量，生成形状分割边缘，分割形状。如果切线方向矢量与(1.0，0.0，0.0)相比更靠-ζ方向，则将切线矢量作为方向矢量，生成形状分割边缘，分割形状(步骤Sl 106)。图38(b)是表示进行形状分割后的一个例子的图。在利用切线矢量分割后的形状中，提取 删去没有位于第2工序侧的层片(删去与外径部工序分割位置相比位于-Z轴方向侧、且与分割位置相比位于右方的长方形形状)， 将剩余的形状设为外径部第2工序加工剖面形状(步骤S1107)。图38(c)是表示所提取出的外径部第2工序加工剖面形状的一个例子的图。根据以上说明可知，根据本实施例2，由于可以根据车削加工剖面形状生成单元所生成的车削加工剖面形状，将车削加工剖面形状的特征考虑在内而生成第1/第2工序加工剖面形状，所以可以生成在不需要重叠时则不进行重叠的加工程序，进而可以生成不产生切削残余且浪费较少(加工时间短)的加工程序。实施例3.在所述实施例中，针对操作者利用参数设定单元203进行重叠量的设定这一情况进行了说明，但也可以如图39 图41所示，设置重叠量确定单元226，由该重叠量确定单元 226自动设定重叠量。S卩，图39是用于说明重叠量确定单元226的动作的流程图，下面，基于该图，说明重叠量确定单元226的动作。首先，利用在参数存储部中设定的重叠量确定方法，判定是根据参数确定重叠量，
19还是根据所使用的刀具确定重叠量(步骤S1201)。在根据参数确定重叠量的情况下，根据参数存储部204所存储的重叠量的参数确定重叠量(步骤S1202)。在根据所使用的刀具确定重叠量的情况下，将车削外径形状在由工序分割位置存储部217所存储的外径侧工序分割位置处进行分割，将位于-Z轴侧的形状作为临时的第1工序车削外径形状，将位于+Z轴侧的形状作为临时的第2工序车削外径形状(步骤 S1203)。然后，根据参数存储部204所存储的刀具信息，以使得与参数存储部204所存储的原材料材质一致的方式，由进行加工的加工部选择第1工序的刀具，然后对临时的第1工序车削外径形状进行分析，选择使切削残余最小的导角、刃尖角的刀具，将所选择的刀具的刃尖R量作为第1工序车削外径形状的重叠量，存储在参数存储部204中(步骤S1204)。此外，所谓选择使所述切削残余最小的导角、刃尖角的刀具，是指下述情况。即，在以图40所示的导角、刃尖角进行车削加工的情况下，由于无法以大于或等于副导角的程度进刀，所以产生如图41所示的切削残余。因此，根据加工形状的刀具进刀的位置及形状、和刀具的导角、刃尖角的组合，选择切削残余最小的刀具。另外，所谓刃尖R是指如图40所示，位于车削的刃尖处的较小的圆形的R，通过刃尖R而产生切削残余。然后，根据参数存储部204所存储的刀具信息，以使得与参数存储部204所存储的原材料材质一致的方式，由进行加工的加工部选择第2工序的刀具，然后对临时的第2工序车削外径形状进行分析，选择使切削残余最小的导角、刃尖角的刀具，将所选择的刀具的刃尖R量作为第2工序车削外径形状的重叠量，存储在参数存储部204中(步骤S1205)。然后，在根据所使用的刀具确定重叠量的情况下，将车削内径形状在由工序分割位置存储部217所存储的内径侧工序分割位置处进行分割，将位于-Z轴侧的形状作为临时的第1工序车削内径形状，将位于+Z轴侧的形状作为临时的第2工序车削内径形状(步骤 S1206)。然后，根据参数存储部204所存储的刀具信息，以使得与参数存储部204所存储的原材料材质一致的方式，由进行加工的加工部选择第1工序的刀具，然后对临时的第1工序车削内径形状进行分析，选择使切削残余最小的导角、刃尖角的刀具，将所选择的刀具的刃尖R量作为第1工序车削内径形状的重叠量，存储在参数存储部204中(步骤S1207)。然后，根据参数存储部204所存储的刀具信息，以使得与参数存储部204所存储的原材料材质一致的方式，由进行加工的加工部选择第2工序的刀具，然后对临时的第2工序车削内径形状进行分析，选择使切削残余最小的导角、刃尖角的刀具，将所选择的刀具的刃尖R量作为第2工序车削内径形状的重叠量，存储在参数存储部204中(步骤S1208)。根据以上说明可知，根据本实施例3，由于将车削加工剖面形状考虑在内，根据进行车削加工的刀具数据确定重叠量，所以可以自动设定浪费较少的重叠量。工业实用性本发明所涉及的数控编程方法及其装置适用于生成没有切削残余等的加工程序的情况。
权利要求
1.一种数控编程方法，在该方法中，生成对带数控装置的机床进行控制的加工程序，该带数控装置的机床利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行第1工序的加工，并且在第1工序加工后，更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行第2工序的加工，该数控编程方法的特征在于，具有下述步骤，即存储步骤，在该步骤中，存储部件形状的实体模型、原材料形状的实体模型、所述工序的工序分割位置及所述工序间的重叠量；车削加工形状生成步骤，在该步骤中，基于所述部件形状的实体模型生成车削加工形状的实体模型；车削加工剖面形状生成步骤，在该步骤中，基于所述车削加工形状的实体模型生成X-Z平面上的车削剖面形状的层片模型；第1/ 第2工序加工剖面形状生成步骤，在该步骤中，基于所述车削剖面形状的层片模型、工序分割位置及重叠量，生成所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型及所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型；第1工序无用形状删除步骤，在该步骤中，对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第1工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去；以及第2工序无用形状删除步骤，在该步骤中，对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第2工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去。
2.根据权利要求1所述的数控编程方法，其特征在于，所述重叠量是根据刀具信息自动确定的。
3.一种程序，其用于使计算机执行权利要求1或2所述的方法。
4.一种数控编程装置，其生成对带数控装置的机床进行控制的加工程序，该带数控装置的机床利用第1主轴的卡盘夹持原材料而进行第1工序的加工，并且在第1工序加工后， 更换为由第2主轴的卡盘夹持所述原材料而进行第2工序的加工，该数控编程装置的特征在于，具有存储单元，其存储部件形状的实体模型、原材料形状的实体模型、所述工序的工序分割位置及所述工序间的重叠量；车削加工形状生成单元，其基于所述部件形状的实体模型生成车削加工形状的实体模型；车削加工剖面形状生成单元，其基于所述车削加工形状的实体模型生成X-Z平面上的车削剖面形状的层片模型；第1/第2工序加工剖面形状生成单元，其基于所述车削剖面形状的层片模型、工序分割位置及重叠量，生成所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型及所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型；第1工序无用形状删除单元，其对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第1工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第1工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去；以及第2工序无用形状删除单元，其对所述工序分割位置的附近的形状进行分析，从所述第2工序的车削加工剖面形状的层片模型中，在第2工序的车削加工剖面形状的重叠部位处将无需加工的形状删去。
5.根据权利要求4所述的数控编程装置，其特征在于，设有重叠量确定单元，其根据刀具信息自动确定所述重叠量。
全文摘要
为了不生成多余的加工区域，防止与相邻的加工区域之间产生台阶或切削残余，而利用车削加工剖面形状生成单元(222)，基于由车削加工形状生成单元(220)所生成的车削加工形状的实体模型，生成X-Z平面上的车削剖面形状的层片模型，利用第1/第2工序加工剖面形状生成单元(227)，基于车削剖面形状的层片模型、工序分割位置及重叠量，生成第1工序及第2工序的加工剖面形状的层片模型，利用第1工序无用形状删除单元(229)及第2工序无用形状删除单元(230)，从第1工序及第2工序的加工剖面形状的层片模型中，将无需加工的形状删去。
文档编号G05B19/18GK102473007SQ20098016034
公开日2012年5月23日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者入口健二, 松原晋, 松浦真人, 片野宏, 神谷贵志 申请人:三菱电机株式会社