专利名称：数控加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生成用于对工作机械进行数值控制(Numerical Control:以下简称为NC)的NC加工程序的NC加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序，特别地，涉及包含研磨余量的NC加工程序的生成。
背景技术：
近年，NC加工程序生成装置的程序生成辅助功能逐渐丰富，操作者一边观察制作图一边设定加工对象物的坐标值，从而能够容易地生成NC加工程序。另外，也出现了一种能够将设计者使用CAD系统建模形成的CAD数据直接读入NC加工程序生成装置，而进行NC加工程序生成的装置。但是，在一边观察制作图一边直接编制(修正)NC加工程序的情况下，采用下述方法，即，操作者手动或使用计算器对加工目标尺寸进行计算，并且，将基于计算结果校正后的坐标值输入至NC加工程序。该方法存在下述问题，即，由于NC加工程序的修正复杂，因此容易导致计算错误或输入错误，所生成的NC加工程序缺乏可靠性。由此，提出下述技术，S卩，在对模具构造物进行加工而生成最终构造物的情况下，对于需要进行表面精加工的加工面，在画面上输入加工余量(精加工余量)，生成赋予了加工余量的构造物数据，然后生成刀具头和带有加工余量的构造物之间的刀具轨迹，在画面上进行干涉确认，在发生干涉的状态下，由操作者变更为更长的刀具，再次进行干涉确认，从而生成用于针对该加工余量进行加工的刀具轨迹数据(参照专利文献I)。另外，作为其它现有例，提出具有最终体用CAD、中间体用CAD和中间体加工用CAM的技术，其中:最终体用CAD是指，预先准备设定了属性和与属性相对应的加工余量等的属性列表，生成对各个面赋予了属性的最终体的形状数据；中间体用CAD是指，基于最终体形状数据和属性列表，针对最终体形状的各个面，生成附加有与其属性相对应的加工余量的中间体的形状数据；中间体加工用CAM是指，基于最终体形状数据和属性列表，自动地计算用于从中间体按照加工余量进行切削的刀具轨迹(参照专利文献2)。专利文献1:日本特开平9 - 16657号公报专利文献2:日本特开2004 - 272837号公报
发明内容
但是，上述的现有技术是关于使最终构造物附带加工余量的技术，其求出对铸造得到的铸造物进行切削加工的刀具轨迹，进行切削加工而将加工余量去除，不涉及研磨余量这一概念，也不以保留研磨余量的方式进行加工。另外，对于与作为产品的功能或性能有关的部位的加工，需要考虑刀具刀尖R的切削残留而生成NC加工程序，以避免产生加工不良，但在上述的现有技术中，存在有时产生切削残留的问题。
另外，在NC加工程序生成装置具有读入CAD数据而生成NC加工程序的功能的情况下，采用预先考虑了研磨余量的加工目标尺寸而对加工对象物的形状进行建模的方法。在该方法中，迫使设计者或CAD数据生成者进行计算加工目标尺寸并将其输入至NC加工程序的作业，存在作业麻烦的问题。本发明就是为了解决所述问题而提出的，其目的在于得到一种能够容易地生成反映了研磨余量的NC加工程序的NC加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序。另外，本发明的目的在于得到一种NC加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序，其能够容易地生成反映了研磨余量的NC加工程序，并且，即使生成了反映有研磨余量的NC加工程序，也能够得到不产生切削残留的NC加工程序。为了解决上述课题并实现目的，本发明所涉及的NC加工程序生成方法具有:对加工对象物的形状数据和研磨余量数据进行存储的步骤；基于研磨余量数据，对所述形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据的形状数据变形步骤；以及生成该变形处理后的形状数据的NC加工程序的步骤。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成方法，所述形状数据变形步骤包含有下述步骤，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，将用于在研磨时去除由刀具引起的切削残留的调整量考虑在内而生成。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成方法，所述形状数据变形步骤包含有根据刀具数据获取所述调整量的步骤。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成方法，所述形状数据变形步骤包含有下述步骤，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，在设定了研磨余量的棱线与相邻的棱线呈90度至180度的凹部的情况下，额外生成研磨空槽形状。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成方法，所述形状数据变形步骤包含有下述步骤，即，基于研磨空槽形状数据、研磨余量数据，对生成的所述研磨空槽种类进行自动识别。另外，本发明所涉及的NC加工程序生成装置具有:存储单元，其对加工对象物的形状数据和研磨余量数据进行存储；形状数据变形处理单元，其基于所述研磨余量数据，对所述形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据；以及NC加工程序生成处理单元，其生成该变形处理后的形状数据的NC加工程序。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成装置，所述形状数据变形处理单元包含下述单元，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，将用于在研磨时去除由刀具引起的切削残留的调整量考虑在内而生成。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成装置，所述形状数据变形处理单元包含根据刀具数据获取所述调整量的单元。另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成装置，所述形状数据变形处理单元具有下述单元，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，在设定了研磨余量的棱线与相邻的棱线呈90度至180度的凹部的情况下，额外生成研磨空槽形状。
另外，作为本发明所涉及的NC加工程序生成装置，所述形状数据变形处理单元包含基于研磨空槽形状数据、研磨余量数据，对生成的所述研磨空槽种类进行自动识别的单
J Li ο发明的效果根据本发明，能够容易且高效地生成反映了研磨余量的NC加工程序。另外，由于将用于在研磨时去除因刀具引起的切削残留的调整量考虑在内，而生成带有研磨余量的形状数据，因此，即使生成了反映有研磨余量的NC加工程序，也能够得到不产生切削残留的NC加工程序。另外，由于根据刀具数据获取调整量，因此，不需要由操作者设定调整量，能够更加容易且高效地生成NC加工程序。另外，由于在研磨余量部的凹角部生成空槽(pecking),因此凹角部也能够通过研磨加工而进行精加工。另外，由于对空槽种类进行自动识别，因此不需要由操作者设定空槽种类，能够更加容易且高效地生成NC加工程序。
图1是表示本发明的实施例1所涉及的NC加工程序生成装置的框图。图2是表示本发明的实施例1所涉及的研磨余量数据表的图。图3是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形方法的图。图4是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形处理部中的形状数据变形处理的动作的流程图。图5是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形处理部生成研磨余量形状的情况下的动作的流程图。图6是用于对图5的动作进行补充说明的图。图7是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形处理部针对各种形状而生成研磨余量形状的情况下的动作的图。图8是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形处理部生成研磨空槽形状的情况下的动作的流程图。图9是用于对图8的动作进行补充说明的图。图10是表示本发明的实施例1所涉及的研磨空槽形状的其它例子的图。图11是表示本发明的实施例1所涉及的研磨空槽种类、数据设定范围、空槽宽度和空槽深度的含义等的图。图12是表示本发明的实施例1所涉及的在研磨余量形状中未设置调整量的情况与设置了调整量的情况之间的对比的图。图13是表示本发明的实施例1所涉及的形状数据变形处理部在研磨余量形状中设置调整量的情况下的动作的流程图。图14是用于对图13的动作进行补充说明的图。图15是表示本发明的实施例2所涉及的NC加工程序生成处理部的动作的流程图。
图16是表示本发明的实施例2所涉及的研磨余量数据表的图。图17是表示本发明的实施例3所涉及的NC加工程序生成处理部的动作的流程图。
具体实施例方式实施例1下面，使用图1至图14对本发明的实施例1进行说明。另外，本发明并不限定于本实施例。图1是表示本发明的实施例1所涉及的NC加工程序生成装置的结构的框图。NC加工程序生成装置101具有CAD数据输入部1、形状数据保存部2、对话操作处理部3、研磨余量数据保存部4、形状数据变形处理部5、NC加工程序生成处理部6、显示部7、指令输入部8及刀具数据保存部9。另外,该NC加工程序生成装置101有时不作为NC加工程序生成装置进行构筑,而是构筑在个人计算机内或NC装置内。另外，硬件结构与具有CPU、存储器等的普通的个人计算机实质上相同，另外，对话操作处理部3、形状数据变形处理部5、NC加工程序生成处理部6等由软件构成。CAD数据输入部I从CAD系统或CAD数据存储装置等外部装置等输入CAD数据20，发送至形状数据保存部2。CAD数据20构成为，包含使用CAD系统等生成的加工对象物(被加工物)的形状数据(加工对象物的基准尺寸)、与在CAD系统中设定的表面粗糙度信息即尺寸公差(或公差等级)相关的数据等。形状数据保存部2是对来自CAD数据输入部I的CAD数据20进行存储的存储器等存储单元。显示部7是液晶显示器等显示终端，显示CAD数据20、由用户指定的形状数据的图形要素、由用户输入的研磨余量数据、空槽形状数据(空槽种类、空槽宽度、空槽深度)等。指令输入部8具有鼠标和键盘而构成，对来自用户的指令信息(后述的研磨余量数据表51的数据等)进行输入。所输入的研磨余量数据等数据被发送至对话操作处理部3。对话操作处理部3显示对话操作处理所需的画面，另外，将形状数据保存部2中保存的CAD数据20、研磨余量数据输入栏、调整量输入栏等显示在显示部7上，并且，对来自指令输入部8的指令信息进行输入。另外，对话操作处理部3从指令输入部8接收例如操作者使用鼠标等指定的形状数据的图形要素、以及操作者从键盘输入的与图形要素相对应的研磨余量数据和调整量。另外，对话操作处理部3基于来自指令输入部8的指令信息，使CAD数据20的形状数据的图形要素与尺寸公差数据、研磨余量数据及调整量相关联，并且，将关联后的数据(图2中示出的研磨余量数据表51)存储在研磨余量数据保存部4中。并且，对话操作处理部3将空槽种类(横向空槽、环向空槽、纵向空槽)输入栏、空槽宽度输入栏、空槽深度输入栏等显示在显示部7上，并且，使根据在显示部7上显示的所述画面而通过指令输入部8输入的空槽种类、空槽宽度和空槽深度与CAD数据20的形状数据的图形要素相关联，并且将该关联后的数据(图2中示出的研磨余量数据表51)存储在研磨余量数据保存部4中。另外，研磨余量数据保存部4是对来自对话操作处理部3的研磨余量数据表51进行存储的存储器等存储单元。
形状数据变形处理部(形状数据变形处理单元)5读取在研磨余量数据保存部4中保存的研磨余量数据表51的数据，根据在形状数据保存部2中保存的形状数据，对形状数据中与研磨余量数据有关的各图形要素的移动量进行计算，使形状数据变形(使图形要素的位置移动)以满足研磨余量。另外，形状数据变形处理部5将以满足所述研磨余量的方式变形后的形状，进一步变形为包含有研磨空槽形状的形状，并且，通过变形而使得由刀具的刀尖R引起的切削残留在研磨后不再存在。另外，形状数据变形处理部5将变形后的形状数据输入至NC加工程序生成处理部6。NC加工程序生成处理部(NC加工程序生成处理单元)6基于变形后的形状数据的各图形要素的形状、位置、及在刀具数据保存部9中存储的刀具数据等，生成NC加工程序30并输出至外部。在这里，对于研磨余量数据保存部4中保存的研磨余量数据表51的结构进行说明。图2是表示研磨余量数据表51的结构的一个例子的图。研磨余量数据表51是使“图形要素”、“研磨余量”、“调整量”、“空槽种类”、“空槽宽度”、“空槽深度”彼此相关联的信息表。在研磨余量数据表51中，每一行表示一个研磨余量数据。“图形要素”字段表示作为研磨余量数据设定对象的图形要素，与形状数据保存部2中保存的形状数据的图形要素(面、棱线、顶点等)的ID (rN0.”)相关联。“研磨余量”字段表示研磨余量的尺寸，“调整量”表示对设定了研磨余量的棱线(产生由刀具的刀尖R引起的切削残留这一侧的棱线)的位置进行调整以不产生切削残留的尺寸。另外，空槽(研磨空槽)是为了通过研磨加工对凹角部进行精加工而预先加工为凹形的部分，“空槽种类”字段示出横向空槽、环向空槽、纵向空槽中的某一种空槽种类，另外，“空槽宽度”字段和“空槽深度”字段表示与空槽种类相对应的尺寸。另外，对于调整量和空槽，使用图8至图14在后面详细说明。下面，使用图1至图7，对满足研磨余量的形状数据的变形进行说明。首先，主要使用图3，对使形状数据变形以满足研磨余量的方法进行说明。如果操作者首先操作指令输入部8，将加工程序生成装置设为研磨余量设定模式，则对话处理部3将形状数据保存部2中保存的形状数据61、研磨余量数据输入栏、调整量数据输入栏、空槽种类(横向空槽、环向空槽、纵向空槽)数据输入栏、空槽宽度数据输入栏及空槽深度数据输入栏显示在显示部7上。在该显示时，还能够进行图11所示的空槽引导显示，该空槽引导显示作为对空槽种类、空槽宽度及空槽深度各数据进行输入时的参考。接下来，操作者使用指令输入部8的鼠标等，对显示部7上显示的光标进行操作，指定形状数据61的期望设定研磨余量数据的位置(在本例的情况下为棱线301A)。此外，将此时指定的棱线高亮显示。接下来，使用指令输入部8的数字键等，分别在所述研磨余量数据输入栏中输入研磨余量数据、在调整量数据输入栏中输入调整量数据、在空槽种类数据输入栏中输入空槽种类、在空槽宽度数据输入栏中输入空槽宽度数据、在空槽深度数据输入栏中输入空槽深度数据，并对指令输入部8的确定键执行操作。另外，在本例的情况下，除了研磨余量数据以外，不再输入数据。如果操作者进行所述的操作，则对话处理部3生成与图示的形状数据61的棱线301A相对应的研磨余量数据Dll，并作为研磨余量数据表51而保存在研磨余量数据保存部4中。
另外，显示在显示部7上的形状数据61是+ XZ平面上的剖面形状，是根据从CAD数据20中提取出车削加工面后的形状生成的，其中，该车削加工面是通过使原材料以车削轴为中心轴旋转，从而进行车削加工的面。接下来，形状数据变形处理部5参照形状数据61、研磨余量数据表51，使棱线301A平行移动以满足研磨余量数据D11。此时的移动量Λ为研磨余量0.3毫米。另外，与棱线301Α相邻的棱线302和棱线303此时不平行移动，而是使棱线延长。棱线301Α以移动量Λ的移动距离移动后，成为棱线301Β。接下来，如果形状数据变形处理部5的形状数据变形处理结束，则NC加工程序生成处理部6基于变形后的形状数据的各图形要素的形状、位置及刀具数据等，生成NC加工程序30并输出至外部。另外，在研磨余量设定前的图形要素(棱线301Α)上设定有表面粗糙度的情况下，NC加工程序生成处理部6以在移动后的棱线301Β中也保留棱线301Α的表面粗糙度信息的方式生成NC加工程序30。图4是表示本发明的实施方式I所涉及的NC加工程序生成装置的形状数据变形处理部5的动作的流程图。在形状数据变形处理部5中，首先使用在研磨余量数据保存部4中保存的研磨余量数据表51内的研磨余量数据和在形状数据保存部2中保存的形状数据61，生成研磨余量形状(步骤SI)。然后，形状数据变形处理部5对所生成的研磨余量形状和在形状数据保存部2中保存的形状数据61进行加法运算而求和(步骤S2)。另外，加法运算能够通过几何解析而求解。接下来，形状数据变形处理部5在步骤S3中对是否存在未处理的研磨余量数据进行判断，在存在未处理的研磨余量数据的情况下，对于各研磨余量数据重复进行步骤S1、步骤S2的变形处理。另外，如果不存在未处理的研磨余量数据，则结束形状数据的变形处理。在这里，使用图5、图6，对形状数据变形处理部5的详细动作(图4的步骤SI的详细动作)进行说明。S卩，在图5中，生成使设定了研磨余量的棱线401Α平行移动而得到的棱线401Β(步骤S11)。图6 (a)是表示该设定了研磨余量的棱线401A和平行移动得到的棱线401B的一个例子。接下来，生成与棱线402相对应的棱线401C，其中，该棱线402与设定了研磨余量的棱线401A的起点相邻(步骤S12)。图6 (b)是表示与棱线402相对应的棱线401C的一个例子，其中，该棱线402与该设定了研磨余量的棱线401A的起点相邻。接下来，生成与棱线403相对应的棱线401D，其中，该棱线403与设定了研磨余量的棱线401A的终点相邻(步骤S13)。图6 (c)是表示与棱线403相对应的棱线401D的一个例子，其中，该棱线403与该设定了研磨余量的棱线401A的终点相邻。接下来，在将设定了研磨余量的棱线401A平行移动而生成的棱线401B中，删除不需要的部分(步骤S14)。图6 (d)是表示将该不需要的部位删除后的棱线401B的一个例子的图。然后，将设定了研磨余量的棱线401A、平行移动而生成的棱线401B、在设定了研磨余量的棱线的起点处生成的棱线401C、和在设定了研磨余量的棱线的终点处生成的棱线401D连接起来,作为一个闭环而生成研磨余量形状72 (步骤S15)。图6 (e)是表示该生成的研磨余量形状72的一个例子。另外，对应于设定了研磨余量的棱线的起点和与其相邻的棱线之间的连接状况(设定了研磨余量的棱线的起点和与其相邻的棱线所成的角度)，对于与设定了研磨余量的棱线的起点相邻的棱线，如图7所示生成棱线。S卩，图7 Ca)是设定了研磨余量的棱线的起点和与其相邻的棱线之间的连接状况为，设定了研磨余量的棱线501A和与该棱线501A相邻的棱线502所成的角度大于或等于O度且小于或等于90度的情况下的一个例子。在该情况下，从设定了研磨余量的棱线501A的起点开始，以与棱线501B相交的方式，沿垂直于棱线501A的方向生成棱线501C，其中，棱线501B是在将设定了研磨余量的棱线501A以研磨余量平行移动后的位置生成的。另外，图7 (b)是设定了研磨余量的棱线511A和与该棱线511A相邻的棱线512所成的角度大于90度且小于180度的情况下的一个例子。在该情况下，从设定了研磨余量的棱线511A的起点开始，以与棱线511B相交的方式，沿相邻的棱线512在棱线511A的起点位置处的切线方向生成棱线511C，其中，棱线511B是在将设定了研磨余量的棱线511A以研磨余量平行移动后的位置生成的。另外，图7 (C)是设定了研磨余量的棱线521A和与该棱线521A相邻的棱线522所成的角度为180度的情况下的一个例子。在该情况下，从相对于设定了研磨余量的棱线521A的起点以调整量移动后的位置开始，以与棱线521B相交的方式，沿垂直于设定了研磨余量的棱线521A的方向生成棱线521C，其中，棱线521B是在将设定了研磨余量的棱线521A以研磨余量平行移动后的位置生成的。另外，本例是从考虑了调整量的位置开始生成棱线521C的情况的例子。另外，图7 (d)是设定了研磨余量的棱线531A和与该棱线531A相邻的棱线532所成的角度大于180度的情况下的一个例子。在该情况下，从设定了研磨余量的棱线531A的起点开始，生成沿着相邻的棱线532的棱线531C。另外，图7 (e)是设定了研磨余量的棱线541A和与该棱线541A相邻的棱线542A所成的角度为90度且设定了研磨余量的情况下的一个例子。在该情况下，棱线541B是在使设定了研磨余量的棱线541A以研磨余量平行移动后的位置生成的，棱线542B是在使相邻的棱线542A以所设定的研磨余量平行移动后的位置生成的，从设定了研磨余量的棱线541A的起点开始，朝向该棱线541B和该棱线542B之间的交点，生成棱线541C。另外，对于与设定了研磨余量的棱线的终点相邻的棱线，也与所述的与设定了研磨余量的棱线的起点相邻的棱线的生成同样地生成。下面，使用图8至图11，对形状数据变形处理部5生成研磨空槽形状的动作进行说明。另外，所谓研磨空槽，是为了通过研磨加工对凹角部进行精加工而预先加工为凹形的部分。S卩，在图8中，形状数据变形处理部5参照在研磨余量数据保存部4中保存的设定有图形要素、研磨余量、调整量、空槽种类、空槽宽度及空槽深度的研磨余量数据表51 (参照图2)及在形状数据保存部2中保存的形状数据61，对设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线是否以90度至180度的凹部连接进行检查(步骤S21)。在设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线没有以90度的凹部连接的情况下，结束处理。
在设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线以90度至180度的角度连接而形成凹部的情况下，在该位置处，使用在研磨余量数据表51中存储的空槽种类、空槽宽度及空槽深度数据，如图9 (a)所示，生成研磨空槽形状81 (步骤S22)。接下来，实施将所生成的研磨空槽形状81从研磨余量形状中减去的减法运算，如图9(b)所示，生成带有研磨空槽的研磨余量形状82(步骤S23)。此外，在图9中，601A是设定了研磨余量的棱线，601B是将设定了研磨余量的棱线601A平行移动得到的棱线，602是与设定了研磨余量的棱线601A相邻的棱线。此外，所谓研磨空槽是为了通过研磨加工对凹角部进行精加工而预先加工为凹形的部分，因此，研磨空槽形状必须对应于用途而生成，在图10中示出除了图9所示的研磨空槽形状81以外的研磨空槽形状的例子。另外，图11是表示在输入研磨余量数据表51中的空槽所涉及的数据时作为参考的空槽种类、数据设定范围、空槽宽度和空槽深度的含义等的图，在横向空槽的情况下，空槽形状为，底边长度为研磨空槽宽度，上边长度为研磨空槽宽度+研磨深度，上边与底边的距离为研磨深度，另外在纵向空槽的情况下，空槽形状为使底边长度为研磨空槽宽度、上边长度为研磨空槽宽度+研磨深度、上边与底边的距离为研磨深度的形状旋转90度而成的形状，另外，在环向空槽的情况下，空槽形状为使横向空槽和纵向空槽组合而成的形状。另外，对于在形状数据变形处理部5生成研磨空槽形状时，使用在研磨数据表51中设定的空槽种类、空槽宽度及空槽深度,生成带有研磨空槽的研磨余量形状82的情况进行了说明，而在形状数据变形处理部5具有自动识别研磨空槽种类的功能(该功能为，在相邻的棱线也设定了研磨余量的情况下，将空槽种类判定为环向空槽，在相邻的棱线中没有设定研磨余量且设定了研磨余量的棱线与车削轴平行的情况下，将空槽种类判定为横向空槽，在相邻的棱线中没有设定研磨余量且设定了研磨余量的棱线与车削轴垂直的情况下，将空槽种类判定为纵向空槽)的情况下，不需要在研磨数据表51中设定空槽种类。另外，如果空槽深度=研磨余量，则不需要在研磨数据表51中设定空槽深度。但是，在该情况下，作为空槽深度，需要参照在研磨数据表51中设定的研磨余量数据。下面，利用图12至图14，对调整量进行说明，该调整量用于对带有研磨余量的棱线(会产生刀具的刀尖R的切削残留这一侧的棱线)的位置进行调整，以不产生切削残留。S卩，例如，在要设定研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线所成的角度为180度的情况下，如图12的左图所示，产生刀具的刀尖R的切削残留，如果不对带有研磨余量的棱线(产生刀具的刀尖R的切削残留这一侧的棱线)的位置进行调整，则该切削残留部在研磨余量去除时不会被去除，从而作为切削残留部而残留下来。由此，如图13所示，形状数据变形处理部5在上述的研磨余量设定时，通过参照形状数据61及研磨余量数据表51，对要设定研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线所成的角度是否是180度进行判断，从而判定是否是会产生由刀尖R引起的切削残留的棱线(步骤S31)。此外，关于要设定研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线所成的角度为180度的情况，除了图12所示的直线与圆弧平滑连接的情况以外，还包含直线与直线以切线相连的方式而平滑连接的情况。在不是会产生由刀具的刀尖R引起的切削残留的棱线的情况下，结束处理，另外，在是会产生由刀尖R引起的切削残留的棱线的情况下，根据图2所示的研磨余量数据表51获取调整量(步骤S32)，如图14所示，基于该获取的调整量，对带有研磨余量的棱线(会产生刀具的刀尖R的切削残留这一侧的棱线)的位置进行调整(使研磨余量形状的宽度以刀具的刀尖R切削残留的产生量缩短)。另外，图14 (a)表示调整前的研磨余量形状，另外，图14 (b)表示调整后的研磨余量形状。另外,在图14中,601A是要设定研磨余量的棱线，60IB是将棱线60IA以研磨余量平行移动后的棱线，602A是调整前的棱线，602B是调整后的棱线。其结果，如图12的右图所示，通过对与相邻的棱线所成的角度为180度的棱线设定研磨余量，从而即使产生了刀具的刀尖R的切削残留，也能够根据所述调整量，在研磨余量去除时将该切削残留部去除，因此，能够得到没有残留刀具的刀尖R的切削残留部的最终制品。实施例2另外，在实施例1中，在设定了研磨余量的棱线601A和相邻棱线602以90度的角度连接而形成凹部的情况下，通过由形状数据变形处理部5生成研磨空槽形状，但不由形状数据变形处理部5生成研磨空槽形状，而预先对棱线601B附加研磨空槽属性，NC加工程序生成处理部6基于棱线601B所附加的研磨空槽属性的信息，也能够生成进行研磨空槽加工的NC加工程序，其中，棱线601B是相对于设定了研磨余量的棱线601A以研磨余量平行移动而生成的。此外，作为该NC加工程序，有时对应于所使用的刀具的形状，生成包含有研磨空槽加工的NC加工程序，另外,有时生成仅进行研磨空槽加工的NC加工程序。图15是表示NC加工程序生成处理部6基于棱线所附加的研磨空槽属性的信息，生成进行研磨空槽加工的NC加工程序的情况下的动作的流程图。另外,在该情况下,如图16所示,不需要预先在研磨余量数据表51中设定空槽种类。另外，如果空槽深度=研磨余量，则也不需要在研磨余量数据表51中设定空槽深度。在图15中，首先，对设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线是否以90度至180度的凹部连接进行检查(步骤S41)。在设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线没有以90度至180度的凹部连接的情况下，结束处理。在设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线以90度至180度的凹部连接的情况下，根据设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线，判定空槽种类(步骤S42)。其中，在相邻的棱线也设定了研磨余量的情况下，将空槽种类判定为环向空槽。在相邻的棱线没有预先设定研磨余量且设定了研磨余量的棱线与车削轴平行的情况下，将空槽种类判定为横向空槽。在相邻的棱线没有预先设定研磨余量且设定了研磨余量的棱线与车削轴垂直的情况下，将空槽种类判定为纵向空槽。接下来，获取在研磨余量数据表51中保存的空槽宽度数据和空槽深度数据(步骤S43)。另外，如果空槽深度=研磨余量，则由于没有在研磨余量数据表51的空槽深度栏中输入数据，因此，获取研磨余量数据作为空槽深度。接下来，将通过步骤S42判定的空槽种类、及通过步骤S43获取的空槽宽度和空槽深度，作为形状属性而附加给使设定了研磨余量的棱线平行移动而得到的棱线(步骤S44)。其结果，在NC加工程序生成处理部6内，识别出(生成)图9 (b)或图10所示的形状。并且，最后，基于该形状等生成车削用NC加工程序(步骤S45)。
如上所述，NC加工程序生成处理部6能够基于棱线所附加的研磨空槽属性的信息,生成用于进行研磨空槽加工的NC加工程序。实施例3另外，在实施例1中，对于通过操作者设定调整量，形状数据变形处理部5基于该调整量使研磨余量形状的棱线平行移动，从而没有残留由刀具的刀尖R引起的切削残留部的情况进行了说明，但在操作者尚未设定调整量(或者不设定调整量)的情况下，也可以由NC加工程序生成处理部6对调整量进行计算，并使研磨余量形状的棱线平行移动。图17是表示本实施例中的NC加工程序生成处理部6的动作的流程图，NC加工程序生成处理部6通过根据来自形状数据变形处理部5的形状数据(包含研磨余量形状)，对设定了研磨余量的棱线和与该棱线相邻的棱线所成的角度是否是180度进行判断，从而判定是否是会产生由刀尖R引起的切削残留的棱线(步骤S51)。在不会产生的情况下结束。在会产生由刀尖R引起的切削残留的情况下，从刀具数据保存部9获取用于对含有会产生切削残留的棱线的加工形状进行加工的刀具的刀尖R的数据(步骤S52)。接下来，如图14 (b)所示，使会产生切削残留的研磨余量形状的棱线平行移动与上述所获取的刀具的刀尖R的数据相对应的量(或者与刀具的刀尖R的数据相对应的量+α )，再次与相邻的棱线连接(步骤S53)。另外，也可以使形状数据变形处理部5具有自动获取该调整量的功能。如以上说明所示，根据上述的实施例，能够容易且高效地生成反映了研磨余量的适当的NC加工程序。另外，由于仅针对与形状的变形有关的部位设定研磨余量数据即可，因此，能够减少麻烦而容易地生成期望的NC加工程序。另外，由于将用于在研磨时去除由刀具引起的切削残留的调整量考虑在内，而生成带有研磨余量的形状数据，因此，即使生成反映了研磨余量的NC加工程序，也能够得到不产生切削残留的NC加工程序。另外，由于根据刀具数据获取调整量，因此不需要操作者设定调整量，能够更加容易且高效地生成NC加工程序。另外，由于在研磨余量部的凹角部生成空槽，因此，凹角部也能够通过研磨加工进行精加工。另外，由于对空槽种类进行自动识别，因此不需要操作者设定空槽种类，能够更加容易且高效地生成NC加工程序。工业实用性如上所述，本发明所涉及的NC加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序，适用于包含有研磨余量的NC加工程序的生成。标号的说明ICAD数据输入部、2形状数据保存部、3对话操作处理部、4研磨余量数据保存部、5形状数据变形处理部、6NC加工程序生成处理部、7显示部、8指令输入部、9刀具数据保存部、30NC加工程序、51研磨余量数据表。
权利要求
1.一种数控加工程序生成方法，其基于加工对象物的形状数据和所述形状数据的研磨余量数据，生成在所述形状数据中反映了所述研磨余量数据的数控加工程序， 该数控加工程序生成方法的特征在于，具有下述步骤: 对所述加工对象物的形状数据和研磨余量数据进行存储的步骤； 基于所述研磨余量数据，对所述形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据的形状数据变形步骤；以及 生成该变形处理后的形状数据的数控加工程序的步骤。
2.根据权利要求1所述的数控加工程序生成方法，其特征在于， 所述形状数据变形步骤包含下述步骤，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，将用于在研磨时去除由刀具引起的切削残留的调整量考虑在内而生成。
3.根据权利要求2所述的数控加工程序生成方法，其特征在于， 所述形状数据变形步骤包含根据刀具数据获取所述调整量的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控加工程序生成方法，其特征在于， 所述形状数据变形步骤包含下述步骤，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，在设定了研磨余量的棱线和相邻的棱线呈90度至180度的凹部的情况下，额外生成研磨空槽形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数控加工程序生成方法，其特征在于， 所述形状数据变形步骤包含下述步骤，即，基于研磨空槽形状数据、研磨余量数据，对生成的所述研磨空槽种类进行自动识别。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的数控加工程序生成方法，其特征在于， 所述形状数据变形步骤包含: 指定所述加工对象物的形状数据中的要设定研磨余量的棱线的步骤； 使该指定的棱线平行移动与所述研磨余量数据相对应的量的步骤；以及使与所述指定的棱线相邻的棱线沿着与该棱线和所述指定的棱线之间的连接角度相对应的方向延伸，直至与所述指定的棱线交叉为止。
7.一种用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的数控加工程序生成方法的程序。
8.—种数控加工程序生成装置，其基于加工对象物的形状数据和所述形状数据的研磨余量数据，生成在所述形状数据中反映了所述研磨余量数据的数控加工程序， 该数控加工程序生成装置的特征在于，具有: 存储单元，其对所述加工对象物的形状数据和研磨余量数据进行存储； 形状数据变形处理单元，其基于所述研磨余量数据，对所述形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据；以及 数控加工程序生成处理单元，其生成该变形处理后的形状数据的数控加工程序。
9.根据权利要求8所述的数控加工程序生成装置，其特征在于， 所述形状数据变形处理单元包含下述单元，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，将用于在研磨时去除由刀具引起的切削残留的调整量考虑在内而生成。
10.根据权利要求9所述的数控加工程序生成装置，其特征在于， 所述形状数据变形处理单元包含根据刀具数据获取所述调整量的单元。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的数控加工程序生成装置，其特征在于， 所述形状数据变形处理单元包含下述单元，即，在对所述加工对象物的形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据时，在设定了研磨余量的棱线和相邻的棱线呈90度至180度的凹部的情况下，额外生成研磨空槽形状。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的数控加工程序生成装置，其特征在于， 所述形状数据变形处理单元包含基于研磨空槽形状数据、研磨余量数据而对生成的所述研磨空槽种类进行自动识别的单元。
13.根据权利要求8至13中任一项所述的数控加工程序生成装置，其特征在于， 所述形状数据变形处理单元包含下述单元: 指定所述加工对象物的形状数据中的要设定研磨余量的棱线的单元； 使该指定的棱线平行移动与所述研磨余量数据相对应的量的单元；以及使与所述指定的棱线相邻的棱线沿着与该棱线和所述指定的棱线之间的连接角度相对应的方向延伸，直至与所 述指定的棱线交叉为止的单元。
全文摘要
在基于加工对象物的形状数据和所述形状数据的研磨余量数据，生成在形状数据中反映了研磨余量数据的数控加工程序的装置中，其构成为，具有存储单元(2、4)，其存储加工对象物的形状数据和研磨余量数据；形状数据变形处理单元(5)，其基于研磨余量数据，对形状数据进行变形而生成带有研磨余量的形状数据；以及数控加工程序生成处理单元(6)，其生成该变形处理后的形状数据的数控加工程序，该装置能够容易且高效地生成反映了研磨余量的NC加工程序。
文档编号G05B19/4093GK103189808SQ201080069969
公开日2013年7月3日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者松原晋, 入口健二, 高桥宣行, 松浦真人, 田坂壮史, 神原隆志 申请人:三菱电机株式会社