專利名稱：自動編程方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用制品形狀、原材料形狀等CAD數(shù)據(jù)，生成用于生成NC程序的NC生成用程序的自動編程方法和裝置，特別是，本發(fā)明涉及可以自動確定對應(yīng)于產(chǎn)品的最佳原材料的自動編程方法和裝置。
背景技術(shù)：
在裝設(shè)有NC裝置(數(shù)值控制裝置)的工作機械中，通過執(zhí)行NC程序來將工件加工成所希望的制品形狀，但為了生成用于生成該NC加工程序的NC生成用程序，最近大多采用被稱為自動編程裝置的、利用了微型計算機的自動編程技術(shù)。
最初的自動編程裝置并沒有與CAD數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在一起，而是需要一邊在圖紙等上看加工形狀，一邊進行編程，但最近，與利用CAD數(shù)據(jù)來生成NC加工程序的自動編程裝置相關(guān)的多項技術(shù)被提出。
例如，在專利文獻1(特開2002-189510號公報)中，公開了這樣的技術(shù)，即從CAD數(shù)據(jù)中抽取出加工制品的特征數(shù)據(jù)，然后設(shè)定加工過程和每個加工過程的加工區(qū)域，生成原材料數(shù)據(jù)和每個加工過程的加工模型，然后存儲所生成的加工過程數(shù)據(jù)和加工模型數(shù)據(jù)，并根據(jù)加工過程數(shù)據(jù)、原材料數(shù)據(jù)、加工模型數(shù)據(jù)、工具數(shù)據(jù)、切削條件數(shù)據(jù)，生成工具路徑數(shù)據(jù)，并生成各過程結(jié)束后的假想工件形狀數(shù)據(jù)，同時根據(jù)所生成的過程數(shù)據(jù)、原材料數(shù)據(jù)、工具路徑數(shù)據(jù)和假想工件形狀數(shù)據(jù)，生成加工作業(yè)信息。
此外，在專利文獻2(特開2002-268718號公報)中，公開了這樣的技術(shù)，即在根據(jù)部件的三維CAD數(shù)據(jù)而生成用于加工被加工物的加工路徑時，抽取出針對三維CAD數(shù)據(jù)所表示的形狀中的所有加工部位的加工信息，然后對所抽取出的加工信息進行編輯、決定加工過程，并根據(jù)所決定的加工過程，生成加工路徑。
但是，在這種自動編程裝置中，希望能夠簡單地自動選擇與制品相對應(yīng)的最佳原材料(工件)。
在專利文獻3中(特開平10-207523號公報)中，公開了下述技術(shù)，即在預(yù)備原材料形狀數(shù)據(jù)庫中存儲由三維實體模型表示的幾種原材料形狀，從預(yù)備原材料形狀數(shù)據(jù)庫中提取由操作者指定的原材料形狀數(shù)據(jù)，變形并定義為由操作者指示的尺寸，存儲到原材料形狀數(shù)據(jù)庫中。
但是，在專利文獻3中，因為操作者要從原材料形狀數(shù)據(jù)庫中選擇原材料，所以原材料選擇需要很長時間，作業(yè)效率不高。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種可以從原材料數(shù)據(jù)庫中自動選擇最佳原材料數(shù)據(jù)，從而獲得能進行高效編程作業(yè)的自動編程方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種自動編程方法，從登錄了包含原材料的材質(zhì)、形狀、尺寸的原材料數(shù)據(jù)的原材料數(shù)據(jù)庫中選擇原材料數(shù)據(jù)，并根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)生成原材料模型，使用該生成的原材料模型，生成控制NC裝置的程序，其特征在于，具有下述過程原材料選擇過程，該過程通過對登錄在前述原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)的尺寸數(shù)據(jù)和制品模型的尺寸數(shù)據(jù)進行比較，從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小的原材料數(shù)據(jù)；以及原材料模型生成過程，該過程根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)，生成原材料模型。
由本發(fā)明，因為從原材料數(shù)據(jù)庫中自動選擇包含制品形狀的最小原材料數(shù)據(jù)，所以能夠省去操作者手動選擇適當(dāng)?shù)脑牧蠑?shù)據(jù)的麻煩，從而能夠進行高效的編程作業(yè)。


圖1是表示自動編程裝置構(gòu)成的框圖。
圖2是表示內(nèi)置有自動編程裝置的NC裝置的框圖。
圖3是表示第一實施方式的自動編程裝置的動作順序的流程圖。
圖4是表示菜單選擇主畫面的一個例子的圖。
圖5是表示菜單選擇主畫面的擴展菜單的一個例子的圖。
圖6是表示制品形狀讀入畫面的一個例子的圖。
圖7是表示原材料形狀設(shè)定畫面的一個例子的圖。
圖8是表示原材料形狀數(shù)據(jù)庫的存儲數(shù)據(jù)的一個例子的圖。
圖9是表示端面車削加工和端面加工余量設(shè)定值之間關(guān)系的圖。
圖10是表示圓棒原材料模型的自動選擇處理順序的流程圖。
圖11是圖10的自動選擇處理順序的說明圖。
圖12是表示六角棒原材料模型的自動選擇處理順序的流程圖。
圖13是圖12的自動選擇處理順序的說明圖。
圖14是表示用于說明原材料模型的另一個選擇處理順序的原材料形狀設(shè)定畫面的一個例子的圖。
圖15是表示原材料模型的另一個自動選擇處理順序的流程圖。
圖16是表示原材料形狀生成用對話框的另一個例子的圖。
圖17是表示原材料材質(zhì)輸入欄的顯示式樣的圖。
圖18是表示數(shù)據(jù)輸入欄和原材料數(shù)據(jù)庫的列表框之間的焦點移動的圖。
圖19是表示部分原材料設(shè)定處理模式的動作順序的流程圖。
圖20是表示部分原材料設(shè)定畫面的一個例子的圖。
圖21是部分原材料設(shè)定處理的說明圖。
圖22是部分原材料設(shè)定處理的說明圖。
圖23是表示部分原材料設(shè)定處理前的制品模型的一個例子的圖。
圖24是圖23的局部放大圖。
圖25是表示圖24的制品模型的部分原材料設(shè)定處理后的模型的圖。
圖26是表示安裝工具設(shè)定菜單的一個例子的圖。
圖27是表示安裝工具(夾具)設(shè)定處理的動作順序的流程圖。
圖28是表示原材料端面形狀的種類和爪樣式選擇表的一個例子的圖。
圖29是表示安裝工具設(shè)定窗口的一個例子的圖。
圖30是表示夾持直徑計算順序的流程圖。
圖31是夾持直徑計算的概念的說明圖。
圖32是表示制品模型和原材料模型的自動對位處理的流程圖。
圖33是表示進行制品模型和原材料模型的自動對位處理的對位畫面的顯示內(nèi)容的圖。
圖34是車削面和車削面直徑的說明圖。
圖35是表示Z反轉(zhuǎn)處理的圖。
圖36是表示形狀移動菜單的圖。
圖37是表示形狀移動對話框的圖。
圖38是表示過程分割處理的流程圖。
圖39是顯示出特征點的畫面例的圖。
圖40是表示被指定了過程分割位置的模型的1/2剖面。
圖41是表示過程分割自動處理的另一個例子的流程圖。
圖42是用于說明圖41所示的過程分割自動處理的概念的圖。
圖43是用于說明第二過程的安裝工具設(shè)定處理的圖。
圖44是用于說明通孔和2個孔的自動判別處理的圖。
圖45是表示針對內(nèi)徑部的車削加工的過程展開的一個例子的圖。
圖46是用于說明卡盤的爪間區(qū)域的點加工的圖。
圖47是表示工具選定處理的流程圖。
圖48是用于說明對不可展開形狀的編輯處理的圖。
圖49是表示程序編輯畫面的圖。
圖50是表示加工單元的三維顯示部上的強調(diào)處理的流程圖。
圖51是用于說明將在三維顯示部中選擇的形狀作為形狀序列而插入編輯器部的光標位置處的處理的圖。
圖52是表示形狀序列插入處理的流程圖。
圖53是表示形狀序列被插入了編輯器部中的狀態(tài)的圖。
圖54是表示程序編輯畫面的圖。
圖55是表示單元插入處理的流程圖。
圖56是表示第二實施方式的自動編程裝置的構(gòu)成的框圖。
圖57是表示第二實施方式的自動編程裝置的動作順序的流程圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明所涉及的自動編程方法和裝置的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。
(第一實施方式)圖1是表示作為本發(fā)明第一實施方式的自動編程裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該自動編程裝置100從CAD數(shù)據(jù)中直接取入與制品形狀和原材料形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后使用所取入的制品形狀數(shù)據(jù)和原材料形狀數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)，通過與操作者進行對話的方式，將用于生成NC生成用程序的軟件作為基本構(gòu)成要素，該自動編程裝置被裝設(shè)在微型計算機等計算機中，所述NC生成用程序用于生成NC程序，所述NC程序用于對原材料(工件)進行機械加工而得到制品。NC生成用程序是由NC程序利用規(guī)定的高級語言記述的。
該自動編程裝置100可以應(yīng)用于具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械、以及只有主要主軸的1主軸工作機械中任意一種工作機械。但是，在第一實施方式中，對應(yīng)用于具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械的自動編程裝置進行說明。對于可以應(yīng)用于2主軸工作機械和1主軸工作機械中的任意一種工作機械的自動編程裝置，將在第二實施方式中進行說明。
進而，該自動編程裝置100可以應(yīng)用于進行使工件旋轉(zhuǎn)而圓形切削的車削加工、使工件旋轉(zhuǎn)而開孔的鏜孔加工、將工件固定使刀具旋轉(zhuǎn)而切削的銑削加工或表面加工等加工作業(yè)的工作機械，而且還可以應(yīng)用于將車削加工或銑削加工進行組合的復(fù)合加工。
圖1所示的自動編程裝置100示出了裝設(shè)在計算機中的狀態(tài)，該自動編程裝置100經(jīng)由通信接口23，與借助于NC程序動作的NC裝置200連接。
在圖1中，制品形狀數(shù)據(jù)庫1、原材料形狀數(shù)據(jù)庫2和工具數(shù)據(jù)庫3，是登錄在裝設(shè)有自動編程裝置100的微型計算機的內(nèi)置存儲器或外部存儲器中的數(shù)據(jù)庫。制品形狀數(shù)據(jù)庫1中，登錄保存有由三維CAD數(shù)據(jù)(三維實體模型數(shù)據(jù))表示的多個制品形狀數(shù)據(jù)。原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中登錄保存有每種原材料的材質(zhì)、形狀(圓柱、四角、六角等)、尺寸(外徑、內(nèi)徑、長度等)等各種數(shù)據(jù)。工具數(shù)據(jù)庫3中，登錄保存有工具數(shù)據(jù)。
此外，裝設(shè)有自動編程裝置的微型計算機，具有顯示裝置20、鍵盤、鼠標等輸入裝置21、打印機等輸出裝置22，其經(jīng)由通信接口23而與NC裝置200等外部設(shè)備連接。
作為自動編程裝置100的基本構(gòu)成要素的程序部分，由制品形狀輸入處理部10、原材料形狀輸入處理部11、夾具設(shè)定處理部12、對位處理部13、過程分割處理部14、過程展開處理部15、工具選定處理部16、不可展開形狀編輯處理部17、程序編輯處理部18和程序展開處理部19構(gòu)成。
制品形狀輸入處理部10顯示用于讓操作者選擇制品形狀數(shù)據(jù)(制品模型)的制品形狀輸入畫面，同時，在操作者從存儲在制品形狀數(shù)據(jù)庫1或者其他任意存儲器中的、由三維實體模型數(shù)據(jù)構(gòu)成的多個制品形狀數(shù)據(jù)中選擇所需要的制品形狀數(shù)據(jù)時，執(zhí)行對所選擇的制品形狀數(shù)據(jù)進行三維顯示等處理。
原材料形狀輸入處理部11顯示讓操作者選擇原材料形狀數(shù)據(jù)(原材料模型)的原材料形狀輸入畫面，同時，自動地或讓操作者從存儲在制品形狀數(shù)據(jù)庫1或者其他任意存儲器中的、由三維實體模型數(shù)據(jù)構(gòu)成的多個原材料形狀數(shù)據(jù)中選擇所需要的原材料形狀數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行對所選擇的原材料形狀數(shù)據(jù)進行三維顯示等處理。此外，原材料形狀輸入處理部11具有部分原材料設(shè)定功能，其根據(jù)制品形狀數(shù)據(jù)，生成用于鑄件加工等中的加厚原材料數(shù)據(jù)。
夾具設(shè)定處理部12顯示由卡盤或爪構(gòu)成的夾具模型和原材料模型，對應(yīng)于原材料形狀，準備了多個夾具配置樣式，通過讓操作者選擇夾具配置樣式，來決定夾具配置，同時，計算出爪的夾持位置和夾持直徑，然后發(fā)送給NC側(cè)。
對位處理部13進行這樣的處理，即將制品模型自動配置在第一過程(由主要主軸進行的過程)中被第一卡盤夾持的原材料模型內(nèi)。此外，對位處理部13還進行這樣的處理，即將制品模型自動配置在第二過程(由副主軸進行的過程)中被第二卡盤夾持的原材料模型內(nèi)。
過程分割處理部14進行由具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械進行加工時的過程分割處理、以及由僅具有主要主軸這1個主軸的1主軸工作機械進行加工時的過程分割處理。在2主軸工作機械的情況下，利用外徑、內(nèi)徑來分別指定由主要主軸進行的第一過程和由副主軸進行的第二過程之間的分割位置。在僅具有主要主軸的1主軸工作機械的情況下，利用外徑、內(nèi)徑來分別指定由主要主軸夾持原材料模型的一側(cè)端部而進行加工的第一過程和由主要主軸夾持原材料模型的另一側(cè)端部而進行加工的第二過程之間的分割位置。
過程展開處理部15執(zhí)行這樣的處理，即將由被稱為加工模式的車削加工、點加工、表面加工、倒角加工等構(gòu)成的一連串的加工作業(yè)分解為利用同一主軸和同一工具進行連續(xù)加工的加工單位(以下稱為加工單元)。
工具選定處理部16進行從工具數(shù)據(jù)庫3選擇針對各加工部位(加工單元)的最佳工具的工具決定處理，同時選擇與工具對應(yīng)的切削條件。
程序展開處理部19根據(jù)被過程展開的多個加工單元的組合、被決定的工具信息、切削條件，生成由規(guī)定語言構(gòu)成的NC生成用程序。
不可展開形狀編輯處理部17進行編輯作業(yè)，用于將在過程展開處理中不能自動展開為加工單元的不可展開形狀轉(zhuǎn)換為某一加工單元。程序編輯處理部18對被生成的NC生成用程序進行編輯處理。
另外，在圖1中，自動編程裝置100經(jīng)由通信接口23而與NC裝置200連接，但也可以如圖2所示，將自動編程裝置100組裝在NC裝置200內(nèi)。在該情況下，自動編程裝置100與NC裝置200內(nèi)的NC控制部201連接。
圖3是表示由圖1或圖2所示的自動編程裝置100執(zhí)行的NC生成用程序(加工程序)的生成順序的流程圖。以下根據(jù)圖3，按照各過程分別詳細說明由本自動編程裝置執(zhí)行的NC生成用程序的生成順序。
首先，對起動本自動編程裝置100時最初顯示的菜單選擇主畫面8進行說明。圖4示出了菜單選擇主畫面8的一個例子。
如圖4所示，菜單選擇主畫面8具有樹狀結(jié)構(gòu)顯示部4、3D顯示部5和菜單顯示操作部6等。在樹狀結(jié)構(gòu)顯示部4中，以樹狀結(jié)構(gòu)顯示了制品文件名、原材料文件名、夾具(安裝工具)文件、被展開為加工單元的各加工單元的文件名等。在樹狀結(jié)構(gòu)顯示部4中被選擇的制品文件、原材料文件、夾具文件或者加工單元文件的形狀數(shù)據(jù)以三維(3D)形式顯示在3D顯示部5。
菜單顯示操作部6具有制品形狀設(shè)定按鈕6a、原材料形狀設(shè)定按鈕6b、安裝工具設(shè)定按鈕6c、對位按鈕6d、過程分割按鈕6e、單元展開按鈕6f、單元編輯按鈕6g、程序生成按鈕6h等。制品形狀設(shè)定按鈕6a是用于跳轉(zhuǎn)到制品形狀設(shè)定模式的按鈕，在制品形狀設(shè)定模式中，執(zhí)行讀入制品形狀的3D-CAD模型等處理。原材料形狀設(shè)定按鈕6b是用于跳轉(zhuǎn)到原材料形狀設(shè)定模式的按鈕，在原材料形狀設(shè)定模式中，選擇并設(shè)定將要加工的原材料形狀。安裝工具設(shè)定按鈕6c是用于跳轉(zhuǎn)到安裝工具設(shè)定模式的按鈕，在安裝工具設(shè)定模式中，對夾持原材料的安裝工具(卡盤、爪)進行設(shè)定。對位按鈕6d是用于跳轉(zhuǎn)到對位模式的按鈕，在對位模式中，執(zhí)行制品和原材料的位置調(diào)整。過程分割按鈕6e是用于跳轉(zhuǎn)到過程分割模式的按鈕，在過程分割模式中，對第一過程和第二過程之間的分割位置進行設(shè)定。單元展開按鈕(過程展開按鈕)6f是用于跳轉(zhuǎn)到單元展開模式的按鈕，在單元展開模式中，根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的信息來執(zhí)行加工單元的自動展開。單元編輯按鈕6g是用于跳轉(zhuǎn)到單元編輯模式的按鈕，在單元編輯模式中，對已經(jīng)被展開的加工單元進行編輯。程序生成按鈕6h是用于跳轉(zhuǎn)到程序生成模式的按鈕，在程序生成模式中，根據(jù)已經(jīng)被展開、編輯的單元來生成NC生成用程序。
菜單顯示操作部6具有菜單切換按鈕6k，通過操作該菜單切換按鈕6k，可以在菜單顯示操作部6中切換顯示圖5所示那樣的其他顯示操作菜單。剖面顯示按鈕7a是用于以剖面形式來顯示3D顯示部5的顯示數(shù)據(jù)的按鈕，剖面顯示角度設(shè)定按鈕7b是用于以指定的角度執(zhí)行剖面顯示的按鈕，放大縮小按鈕7c、旋轉(zhuǎn)按鈕7d、移動按鈕7e是用于使3D顯示部5的顯示數(shù)據(jù)放大縮小、旋轉(zhuǎn)、移動的按鈕。適配按鈕7f是用于使正在顯示的3D形狀其姿勢保持不變且其整體收容在畫面中央而顯示的按鈕。尺寸線顯示切換按鈕7g是用于對正在顯示的3D形狀顯示/非顯示尺寸線的按鈕。正面按鈕7h、背面按鈕7i、左側(cè)面按鈕7j、右側(cè)面按鈕7k、頂面按鈕7l、底面按鈕7m是用于使正在顯示的3D形狀正面顯示、背面顯示、左側(cè)面顯示、右側(cè)面顯示、頂面顯示、底面顯示的按鈕。第一主軸3D顯示按鈕7n是用于在朝第一主軸看的方向上顯示正在顯示的3D形狀的按鈕，第二主軸3D顯示按鈕7p是用于在朝第二主軸看的方向上顯示正在顯示的3D形狀的按鈕。
在本自動編程裝置中，在顯示了上述菜單選擇主畫面8之后，通常按照圖3所示的順序來執(zhí)行各過程。即，按照制品形狀輸入處理(步驟S100)→原材料形狀設(shè)定處理(步驟S101)→第一過程夾具設(shè)定處理(步驟S102)→對位處理(步驟S103)→過程分割處理(步驟S104)→第二過程夾具設(shè)定處理(步驟S105)→對位處理(步驟S106)→過程展開處理(步驟S107)→工具自動設(shè)定處理(步驟S108)→程序展開處理(步驟S109)→不可展開形狀編輯處理(步驟S110)→程序編輯處理(步驟S111)的順序來執(zhí)行各過程。以下對各過程分別進行詳細說明。
(1)制品形狀輸入(步驟S100)該制品形狀輸入處理，是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的制品形狀設(shè)定按鈕6a為“開”而起動的，當(dāng)使圖4所示的菜單選擇主畫面8的制品形狀設(shè)定按鈕6a為“開”時，畫面被切換為圖6所示的用于制品形狀輸入處理的制品形狀讀入畫面30。該制品形狀輸入處理主要是由圖1的制品形狀輸入處理部10來執(zhí)行的。
在顯示用于選擇制品形狀數(shù)據(jù)的制品形狀讀入畫面30的狀態(tài)下，操作者操作輸入裝置21，按照以下方式來選擇與制品對應(yīng)的三維CAD數(shù)據(jù)(制品模型)。
首先，按下排列在制品形狀讀入畫面30下方的多個按鈕中最左側(cè)的制品形狀讀入按鈕31。由此，在左側(cè)顯示制品形狀讀入用對話框32，在右側(cè)顯示三維視圖33，該三維視圖33用于以線框的形式顯示與被選擇的三維CAD數(shù)據(jù)對應(yīng)的制品形狀(制品模型)。
制品形狀讀入用對話框32具有列表框34，該列表框34用于顯示登錄在制品形狀數(shù)據(jù)庫1中的CAD文件的一覽。當(dāng)選擇列表框34中的任意文件時，則在三維視圖33上顯示與所選擇的文件對應(yīng)的制品形狀的預(yù)覽。在進行該預(yù)覽時，在三維視圖33上顯示制品的XYZ方向的各尺寸。各三維CAD數(shù)據(jù)具有形狀信息和顏色信息(顯示顏色)，此外，在各形狀信息中還附加有與加工相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。作為屬性數(shù)據(jù)，有螺紋、粗糙度符號、研磨余量、倒角、孔的倒角、孔信息(鉆頭、鉸刀、端銑刀、鏜孔、螺紋攻)、部件編號、材質(zhì)、品名等。使用這些屬性數(shù)據(jù)來執(zhí)行后述的過程展開結(jié)果的調(diào)整(加工順序的變更)。另外，在CAD數(shù)據(jù)中包含有顏色信息(顯示顏色)，利用顯示顏色，可以識別精加工表面粗糙度等。
在位于文件一覽的列表框34上部的目錄顯示部35上，顯示了當(dāng)前的目錄。在列表框34中，顯示了在目錄顯示部35上顯示的目錄內(nèi)的文件一覽。如果按下文件夾變更按鈕36，則顯示文件夾變更用的對話框(未圖示)，操作該對話框，可以變更當(dāng)前的目錄。
如果按下選擇按鈕37，則在列表框34中選擇的CAD文件被讀入自動編程裝置的存儲區(qū)中，生成與被讀入的CAD文件對應(yīng)的制品的圖像，并將所生成的制品形狀(制品模型)顯示在三維視圖33上。在進行該顯示時，制品模型的XYZ方向的各尺寸被顯示在三維視圖33上。另外，具有在生成制品形狀圖像時的自動調(diào)整模式這樣的功能，如果在該自動調(diào)整模式的項目29中選擇YES項目，則在制品形狀生成處理的階段，自動調(diào)整三維視圖33上的制品的方向和制品的顯示位置。
此外，作為用于制品形狀數(shù)據(jù)庫1的區(qū)域，在計算機內(nèi)部或外部設(shè)有1個～多個目錄，在這些目錄中，可以新登錄任意的三維CAD數(shù)據(jù)，或者變更已經(jīng)被登錄的制品形狀數(shù)據(jù)并重新登錄。
(2)原材料形狀設(shè)定(步驟S101)該原材料形狀設(shè)定處理，是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的原材料形狀設(shè)定按鈕6b為“開”而起動的，當(dāng)使原材料形狀設(shè)定按鈕6b為“開”時，畫面被切換為圖7所示的原材料形狀設(shè)定畫面。該原材料形狀設(shè)定處理主要是由圖1的原材料形狀輸入處理部11來執(zhí)行的。
圖8示出了登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的原材料形狀數(shù)據(jù)的一個例子。在原材料形狀中，如圖8所示，包含有材質(zhì)、形狀的種類(圓柱、四角、六角等)、尺寸(外徑、內(nèi)徑、長度等)等。
在圖7所示的原材料形狀設(shè)定畫面9中，顯示出了原材料設(shè)定菜單9a。原材料設(shè)定菜單9a具有原材料數(shù)據(jù)庫按鈕9b、部分原材料設(shè)定按鈕9c、原材料模型讀入按鈕9d、原材料材質(zhì)設(shè)定按鈕9e、編輯按鈕9f、加工余量變更按鈕9g。
原材料數(shù)據(jù)庫按鈕9b是用于進行后述的原材料自動選擇處理的按鈕。部分原材料設(shè)定按鈕9c是用于生成這樣的原材料模型的按鈕，該原材料模型使在鑄件加工等中利用的制品模型局部地加厚。原材料模型讀入按鈕9d是用于讀入登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的原材料數(shù)據(jù)或存儲在外部存儲裝置中的任意原材料數(shù)據(jù)而設(shè)定為原材料形狀的按鈕。原材料材質(zhì)設(shè)定按鈕9e，是用于手動設(shè)定原材料材質(zhì)的按鈕。編輯按鈕9f是用于將所需要的原材料數(shù)據(jù)登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中，或者編輯所登錄的原材料數(shù)據(jù)的按鈕。加工余量變更按鈕9g是用于變更后述的端面加工余量設(shè)定值的按鈕。
如果按下原材料數(shù)據(jù)庫按鈕9b，則顯示原材料數(shù)據(jù)庫對話框300。在原材料數(shù)據(jù)庫對話框300的制品形狀尺寸顯示部301上，顯示由在前面的步驟S100中執(zhí)行的制品形狀輸入處理決定的制品形狀的最大外徑的X、Y、Z軸方向的尺寸。
此外，在原材料數(shù)據(jù)庫對話框300的原材料列表顯示部302上，列表顯示被登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的原材料形狀數(shù)據(jù)。從被列表顯示的原材料形狀數(shù)據(jù)中選擇包含制品外徑的最小直徑原材料，如用符號303表示的，被選擇項被強調(diào)(高亮)顯示。在該情況下，作為原材料形狀，操作者選擇了圓棒，然后列表顯示圓棒原材料的原材料形狀數(shù)據(jù)，從圓棒原材料數(shù)據(jù)中選擇包含制品外徑的最小直徑的原材料并高亮顯示。在沒有指定原材料形狀(work type)的情況下，從圓棒原材料、角棒原材料、六角形原材料等登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的所有原材料形狀數(shù)據(jù)中選擇包含制品外徑的最小直徑的原材料。
當(dāng)對被高亮顯示的自動選擇的原材料數(shù)據(jù)不滿意時，操作者用編號、原材料材質(zhì)、原材料種類(Type)、外徑、內(nèi)徑、長度等項目來適當(dāng)排序，從而選擇所希望的原材料數(shù)據(jù)。在選擇了所希望的原材料數(shù)據(jù)的狀態(tài)下(被選擇的原材料數(shù)據(jù)被高亮顯示)，如果按下OK鍵304，則被高亮顯示的該原材料數(shù)據(jù)被選擇，打開端面加工余量對話框305。
在端面加工余量對話框305中，顯示了針對所選擇原材料的原材料編號、原材料材質(zhì)、原材料形狀(work type)、外徑、內(nèi)徑、長度、端面加工余量，在初始狀態(tài)下，端面加工余量為0mm。
端面加工余量的設(shè)定值，是在車削加工中加工的最初用于切掉原材料端部的端面加工的設(shè)定值。即，由于未加工的原材料的原材料端部沒有被很好地切掉，所以在車削加工的最初執(zhí)行端面加工。如果操作者輸入所希望的值作為端面加工余量的設(shè)定值，然后按下OK按鈕，則在隨后的加工程序生成時，生成用于在車削加工中除去所設(shè)定的端面加工余量的端面加工程序。
圖9是用于說明端面處理的概念的圖。在圖9中，原材料模型WM被重疊配置在制品模型SM中。在圖9中，端面加工余量TM1是在端面加工余量對話框305中設(shè)定的值，另一側(cè)的端面加工余量TM2是通過從原材料長度中減去制品長度和TM1而求出的值。
圖10示出了按下原材料數(shù)據(jù)庫按鈕9b時的原材料自動選擇處理順序，該情況示出了指定圓棒作為原材料形狀時的順序。
首先，在垂直于制品模型的車削軸(Z軸)的方向上，求出從由在前面的步驟S100中執(zhí)行的制品形狀輸入處理決定的制品模型的程序原點Pc(在制品形狀輸入處理時預(yù)先設(shè)定)到制品模型外緣部為止的各距離，然后在這些求出的多個距離中選擇最長距離Lmax(步驟S120)。即，如圖11所示，針對制品模型SM外緣部上的多個點PW1～PWi，分別求出在垂直于車削軸方向上的從程序原點Pc開始的距離，然后在這些多個距離中選擇最長距離Lmax。在圖11中，車削軸(Z軸)在垂直于紙面的方向上延伸。
接下來，在原材料數(shù)據(jù)庫對話框300的原材料列表顯示部302上列表顯示登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的多個圓棒數(shù)據(jù)，同時，在這些被列表顯示的圓棒數(shù)據(jù)中，選擇半徑大于或等于Lmax且最小直徑的圓棒原材料(步驟S121)。
接下來，在所選擇的圓棒原材料是1個的情況下(步驟S122)，在原材料列表顯示部302上高亮顯示與所選擇的圓棒原材料對應(yīng)的原材料數(shù)據(jù)(步驟S124)。但是，在被選擇的圓棒數(shù)據(jù)存在多個的情況下，在這些多個圓棒原材料中，選擇具有大于或等于制品模型長度且長度最短的圓棒原材料(步驟S123)。然后，在原材料列表顯示部302上高亮顯示與所選擇的1個～多個圓棒原材料對應(yīng)的原材料數(shù)據(jù)(步驟S124)。
接下來，利用圖12和圖13，對選擇了六角形棒作為原材料形狀時的原材料自動選擇處理順序進行說明。在該情況下，如圖13所示，決定制品模型SM相對于六角棒原材料模型WM的姿勢，使得制品模型SM的程序原點Pc與1個六角棒原材料模型WM的中心Po一致(步驟S130)。在該情況下，垂直于紙面的方向也是車削軸方向。
接下來，使六角棒原材料模型WM的各邊平行移動，直到與制品模型SM接觸，然后求出該平行移動的各條線La1～La6與制品模型SM的程序原點Pc之間的在垂直于車削軸方向上的距離L1～L6。然后，求出這些距離中的最長距離Lmax(步驟S131)。
接下來，在原材料數(shù)據(jù)庫對話框300的原材料列表顯示部302上列表顯示登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的多個六角棒數(shù)據(jù)，同時，在這些被列表顯示的六角棒數(shù)據(jù)中，選擇對邊長度(相向邊間的距離)大于或等于2Lmax且具有最小對邊長度的六角棒原材料(步驟S132)。
接下來，在被選擇的六角棒原材料是1個的情況下(步驟S133)，則在原材料列表顯示部302上高亮顯示該被選擇的六角棒原材料(步驟S135)。但是，在被選擇的六角棒原材料數(shù)據(jù)存在多個的情況下，在這些多個六角棒原材料中，選擇具有大于或等于制品模型長度且長度最短的六角棒原材料(步驟S134)。然后，在原材料列表顯示部302上高亮顯示被選擇的1個～多個六角棒原材料(步驟S135)。
另外，在圖7的情況下，在原材料列表顯示部302上列表顯示了登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的所有登錄數(shù)據(jù)，并且從這些被列表顯示的數(shù)據(jù)中高亮顯示包含制品模型的1個～多個最小原材料數(shù)據(jù)，但也可以如圖14所示，在原材料列表顯示部302上，從登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的所有登錄數(shù)據(jù)中僅列表顯示包含制品模型的原材料。然后，在包含制品模型的原材料存在多個的情況下，在原材料列表顯示部302的最上位高亮顯示其中最小直徑且最小長度的原材料，即加工時切削量最小的原材料，同時在其下側(cè)，對顯示順序進行排序，使得切削量小的原材料位于上位。通過進行這樣的顯示，使得操作者可以容易地選擇加工時切削量少、可降低成本的原材料。
接下來，按照圖15～圖18，對原材料模型輸入設(shè)定處理的其他實施方式進行說明。圖16～圖18所示的原材料形狀設(shè)定畫面不是與圖7所示的原材料形狀設(shè)定畫面9連動的畫面，圖16～圖18所示的原材料形狀設(shè)定畫面和圖7所示的原材料形狀設(shè)定畫面是所謂的不同版本的畫面。
在將原材料數(shù)據(jù)登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中時，如果按下未圖示的適當(dāng)按鈕(與圖7所示的原材料形狀設(shè)定畫面9的編輯按鈕9f對應(yīng))，則顯示原材料數(shù)據(jù)登錄畫面(未圖示)，操作者適當(dāng)操作該原材料數(shù)據(jù)登錄畫面，將前面的圖8所示的所需要原材料數(shù)據(jù)登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中。此外，作為原材料數(shù)據(jù)，還可以將三維CAD數(shù)據(jù)輸入到原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中。
另一方面，在手動從原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中選擇原材料數(shù)據(jù)時，操作者按下適當(dāng)按鈕(與圖7所示的原材料模型讀入按鈕對應(yīng))。如果按下該按鈕，則顯示圖16所示的原材料形狀生成用對話框40。
原材料形狀生成用對話框40具有數(shù)據(jù)輸入欄41，用于輸入原材料材質(zhì)、形狀的種類(Work type)、原材料外徑、原材料內(nèi)徑、長度、端面加工余量；列表框42，用于一覽顯示登錄在原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的數(shù)據(jù)；以及制品尺寸顯示欄43，用于顯示制品形狀的XYZ尺寸。
在數(shù)據(jù)輸入欄41中，原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45由組合框構(gòu)成，操作者從組合框的列表一覽中選擇所需要的原材料材質(zhì)和形狀種類(圓棒、四角棒等)。外徑輸入欄46、內(nèi)徑輸入欄47、長度輸入欄48、端面加工余量輸入欄49由編輯框構(gòu)成，在各欄中直接輸入所需要的數(shù)值。
當(dāng)操作者在原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45中選擇了所需要的材質(zhì)、形狀種類時，原材料形狀輸入處理部11將被選擇的材質(zhì)、形狀種類作為關(guān)鍵字，對原材料形狀數(shù)據(jù)庫2進行檢索，從原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的多個數(shù)據(jù)中抽取出與被選擇的材質(zhì)、形狀種類吻合的原材料數(shù)據(jù)，然后在列表框42中一覽顯示所抽取出的原材料數(shù)據(jù)。
如果操作者從列表框42中選擇了所需要的原材料數(shù)據(jù)，并且按下例如作為輸入裝置21的鍵盤的輸入(回車)鍵，則用所選擇的原材料數(shù)據(jù)所持有的外徑、內(nèi)徑、長度來自動更新外徑輸入欄46、內(nèi)徑輸入欄47、長度輸入欄48中的各數(shù)據(jù)。另外，在選擇了長度為0的原材料并按下輸入鍵時，原材料的長度不變。
上述操作可以通過鼠標等的指針來進行，但也具有下面的快捷鍵功能。即，在焦點處于原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45時，例如在按下光標移動鍵“↑”或“↓”時，如圖17所示，打開原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45的組合框，并進行一覽顯示。此外，在打開原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45的組合框的一覽時，如果按下例如輸入鍵，則如圖17所示，關(guān)閉一覽顯示。當(dāng)組合框失去焦點時，同樣關(guān)閉一覽顯示。此外，在例如按下TAB鍵時，光標在原材料材質(zhì)輸入欄44、形狀種類輸入欄45、外徑輸入欄46、內(nèi)徑輸入欄47、長度輸入欄48、端面加工余量輸入欄49之間移動。此外，當(dāng)光標處于原材料材質(zhì)輸入欄44、形狀種類輸入欄45、外徑輸入欄46、內(nèi)徑輸入欄47、長度輸入欄48、端面加工余量輸入欄49任意之一時，如果按下光標移動鍵“→”，則如圖8所示，焦點移動到原材料數(shù)據(jù)庫的列表框42上。當(dāng)使焦點從原材料數(shù)據(jù)庫的列表框42移動到原來的位置時，則按下光標移動鍵“←”。
這樣，操作者通過在原材料形狀生成用對話框40的數(shù)據(jù)輸入欄41中輸入所希望的數(shù)據(jù)，從而操作者能夠通過手動來設(shè)定所希望的原材料數(shù)據(jù)。
在向數(shù)據(jù)輸入欄41的數(shù)據(jù)輸入設(shè)定結(jié)束之后，如果操作者按下生成按鈕58，被輸入設(shè)定的原材料數(shù)據(jù)從原材料形狀數(shù)據(jù)庫2被讀入自動編程裝置的存儲區(qū)中，生成與被讀入的原材料數(shù)據(jù)對應(yīng)的原材料的圖像，并在三維視圖(未圖示)上顯示所生成的原材料形狀。
在上述由操作者進行的手動設(shè)定中，不能保證是否選擇了可加工制品形狀的最小的最佳原材料。因此，在原材料形狀生成用對話框40的制品尺寸顯示欄43中，設(shè)有制品形狀反映按鈕50，該制品形狀反映按鈕50用于自動選擇可加工由操作者選擇的制品形狀的最小的最佳原材料。此外，在制品尺寸顯示欄43中，顯示出了在前面的步驟S100的制品形狀輸入處理中已經(jīng)設(shè)定的制品形狀的XYZ尺寸。
以下利用圖15，說明通過按下制品形狀反映按鈕50而進行的原材料模型的自動選擇處理。首先，進行向原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45的數(shù)據(jù)輸入，選擇原材料材質(zhì)和原材料形狀的種類。此外，輸入制品形狀的尺寸數(shù)據(jù)(步驟S140)。另外，在該自動編程裝置的情況下，由于在該時刻已經(jīng)結(jié)束了制品形狀的選擇處理，所以如上所述，已經(jīng)輸入的制品形狀的尺寸被顯示在制品尺寸顯示欄43中。
在該狀態(tài)下，如果按下制品形狀反映按鈕50(步驟S141)，則原材料形狀輸入處理部11將在原材料材質(zhì)輸入欄44和形狀種類輸入欄45中選擇的材質(zhì)、形狀種類作為關(guān)鍵字，對原材料形狀數(shù)據(jù)庫2進行檢索，抽取出原材料形狀數(shù)據(jù)庫2中的多個原材料數(shù)據(jù)中與被選擇的材質(zhì)、形狀種類吻合的原材料數(shù)據(jù)(步驟S142)。然后，原材料形狀輸入處理部11通過比較抽取出的1個～多個原材料的尺寸數(shù)據(jù)和制品的尺寸數(shù)據(jù)，從抽取出的1個～多個原材料中選擇包含制品形狀的、即尺寸比制品尺寸大的原材料，進而從這些可包含制品形狀的1個～多個原材料中選擇具有最小尺寸的原材料(步驟S143)。作為選擇具有該最小尺寸的原材料的方法，使用利用前面的圖10、圖12說明的方法。
如果上述原材料選擇處理結(jié)束，則原材料形狀輸入處理部11用最終選擇的原材料數(shù)據(jù)的值來更新外徑輸入欄46、內(nèi)徑輸入欄47、長度輸入欄48、端面加工余量輸入欄49的各數(shù)據(jù)。由此，可加工制品形狀的最小的最佳原材料被自動選擇。并且，根據(jù)被選擇的原材料數(shù)據(jù)，生成原材料模型。
這樣，由于從原材料數(shù)據(jù)庫中自動選擇包含制品形狀的最小原材料數(shù)據(jù)，所以能夠省去操作者手動選擇合適原材料數(shù)據(jù)的麻煩，從而能夠進行高效的編程作業(yè)。
接下來，利用圖19～圖25，對通過按下圖7的原材料形狀設(shè)定畫面9的部分原材料設(shè)定按鈕9c而執(zhí)行的部分原材料設(shè)定處理模式進行說明。在該部分原材料設(shè)定處理模式中，在進行原材料選擇時顯示制品模型，讓操作者根據(jù)所顯示的制品模型來選擇指定需要加厚的部分和加厚的厚度，生成僅使該選擇指定的部分加厚指定厚度的模型，然后將該生成的模型登錄為原材料模型。
即，在鑄件加工或成形材加工等中，大多生成形狀與所希望的制品接近的原材料，然后通過對所生成的原材料進行車削等加工來生成制品，制品生成者側(cè)從原材料生成者接受形狀與制品接近的原材料。另一方面，在自動編程裝置中，由于制品模型和原材料模型沒有被定義，所以不能生成加工路徑、NC生成用程序。因此，在進行這樣的鑄件加工或成形材加工時，也需要定義原材料模型。在以下說明的部分原材料設(shè)定模式(加厚模式)中，可以簡單地生成用于鑄件加工或成形材加工等的原材料模型。
以下參照圖19所示的流程圖，對部分原材料設(shè)定模式的動作順序進行說明。
如果按下圖7的原材料形狀設(shè)定畫面9的部分原材料設(shè)定按鈕9c，則打開圖20所示的部分原材料設(shè)定對話框51和圖21所示的制品模型的3D顯示畫面。被3D顯示的制品模型是在前面的步驟S100的制品形狀輸入處理中選擇的制品模型。通常，在制品模型的CAD數(shù)據(jù)中，對各個表面賦予不同的顏色屬性，如圖21所示，被3D顯示的制品模型的各個表面，被進行與設(shè)定的顏色屬性對應(yīng)的顏色顯示。在該情況下，在圖21所示的制品模型中，表面D1、D3被設(shè)定為綠色的顏色屬性，表面D2、D4被設(shè)定為紅色的顏色屬性。
在圖20中，部分原材料設(shè)定對話框51具有顏色選擇部51a、加工余量設(shè)定部51b和OK按鈕51c，在顏色選擇部51a中，為該制品模型抽取并顯示出可設(shè)定為屬性的所有顏色。例如，在可設(shè)定為屬性的顏色數(shù)為256×256×256，并且使用其中的20色來表現(xiàn)制品模型的情況下，該20色被顯示在顏色選擇部51a中。在圖21所示的制品模型中，如果僅設(shè)定綠色(D1、D3)和紅色(D2、D4)的顏色屬性，則在顏色選擇部51a中僅顯示綠色和紅色這2色。
操作者通過從顯示在顏色選擇部51a中的多種顏色中選擇與希望進行加厚的部位對應(yīng)的顏色，來指定制品模型的所需要的表面(步驟S150)，然后在加工余量設(shè)定部51b中設(shè)定加厚的厚度值(步驟S151)，當(dāng)按下OK按鈕51c時，僅顯示在3D顯示畫面中的制品模型的與上述選擇顏色對應(yīng)的表面被加厚在加工余量設(shè)定部51b中設(shè)定的切削量(步驟S152)。
在顏色選擇部51a中，如果選擇了其他的表面，則執(zhí)行與步驟S150～S152同樣的處理。
圖22以剖面(側(cè)面)狀態(tài)示出了圖21所示的制品模型。如果在顏色選擇部51a中選擇了綠色，在加工余量設(shè)定部51b中設(shè)定了10mm，然后按下OK按鈕51c，則如圖22所示具有綠色屬性的表面D1、D3被加厚10mm。進而，如果在顏色選擇部51a中選擇了綠色，在加工余量設(shè)定部51b中設(shè)定了5mm，然后按下OK按鈕51c，則具有紅色屬性的表面D2、D4被加厚5mm。
當(dāng)所有的表面選擇結(jié)束后，判斷被加厚的各個表面中是否有相鄰的表面(步驟S154)。如果沒有相鄰的加厚表面，則將在步驟S150～S152的處理(反復(fù)處理)中生成的加厚模型登錄設(shè)定為對應(yīng)的原材料模型(步驟S157)。
另一方面，如果有相鄰的加厚表面，則顯示用于使相鄰表面的連接面成為橢圓或圓等曲面(圖22的實線E1)或者四角形狀的角面(圖22的虛線E2)中的一個的對話框(未圖示)，讓操作者選擇使連接面成為曲面和角面中的哪一個?？梢葬槍γ總€連接部分的位置來選擇連接面，也可以共通選擇所有的連接部分是曲面和角面中的哪一個。然后，如圖22所示，用所選擇的連接面來連接相鄰的加厚部分(步驟S156)。然后，將這樣加厚的模型登錄設(shè)定為對應(yīng)的原材料模型(步驟S157)。
圖23示出了部分原材料設(shè)定模式時被3D顯示的制品模型一部分的一個例子。圖24示出了圖23的F部分的放大圖。圖25示出了被追加了加厚部分G1～G4的加厚模型。
在上述情況下，采用顏色屬性作為用于指定制品模型各個表面的顯示屬性，然后通過為制品模型設(shè)定的顏色屬性來選擇要加厚的表面，但也可以將剖面線等各種填充圖案作為顯示屬性來對制品模型的各個表面進行設(shè)定，通過選擇這些多種填充圖案來選擇希望加厚的表面。進而，可以通過操作鼠標等輸入裝置來選擇要加厚的表面，并對該選擇的表面設(shè)定加工余量。
這樣，在部分原材料設(shè)定處理中，由于可以通過指定制品模型各個表面中需要加厚的表面和指定表面要加厚的厚度，來生成所希望的加厚模型，然后將該生成的加厚模型登錄為原材料模型，所以能夠簡單地生成在鑄件加工等中使用的原材料模型。
(3)第一過程夾具設(shè)定(第一卡盤、爪的設(shè)定、步驟S102)該夾具設(shè)定處理(安裝工具設(shè)定處理)，是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的安裝工具設(shè)定按鈕6c為“開”而起動的，如果使安裝工具設(shè)定按鈕6c為“開”，則進入安裝工具設(shè)定，例如菜單切換為圖26所示的安裝工具設(shè)定菜單52，顯示圖28所示的爪樣式選擇表53和圖29所示的安裝工具設(shè)定窗口54。該安裝工具設(shè)定處理主要是由圖1的夾具設(shè)定處理部12來執(zhí)行的。該第一過程夾具設(shè)定處理用于設(shè)定由2主軸工作機械的主要主軸進行的第一過程中的夾具。
夾具模型由卡盤模型和用于夾持原材料的爪模型構(gòu)成。對于卡盤形狀數(shù)據(jù)，在圖1的結(jié)構(gòu)的情況下，是經(jīng)由通信接口23或者在線從NC裝置200取得NC參數(shù)(卡盤的外徑、內(nèi)徑、寬度)，在圖2的結(jié)構(gòu)的情況下，是從NC控制部201取得NC參數(shù)(卡盤的外徑、內(nèi)徑、寬度)，然后利用所取得的NC參數(shù)，顯示卡盤的外徑、內(nèi)徑、寬度等，讓操作者選擇所希望的卡盤形狀。對于爪，是按照圖27所示的順序來決定爪的個數(shù)、形狀、尺寸、夾持直徑等。該圖27所示的順序，是由夾具設(shè)定處理部12來執(zhí)行的。
在圖26所示的安裝工具設(shè)定菜單52中，外爪選擇按鈕52a是用于選擇外爪的按鈕，內(nèi)爪選擇按鈕52b是用于選擇內(nèi)爪的按鈕，這兩者是排他的關(guān)系，如果一方被選擇，則另一方變?yōu)榉沁x擇狀態(tài)。夾持直徑·爪個數(shù)變更按鈕52c是用于變更夾持直徑和爪個數(shù)的按鈕。第一主軸爪設(shè)定按鈕52d是用于設(shè)定第一主軸(主要主軸)的爪的按鈕，第二主軸爪設(shè)定按鈕52e是用于設(shè)定第二主軸(副主軸)的爪的按鈕。在最開始顯示安裝工具設(shè)定菜單52時，外爪選擇按鈕52a和第一主軸爪設(shè)定按鈕52d被自動選擇，并變?yōu)椤伴_”。爪編輯按鈕52f是在編輯被登錄的爪數(shù)據(jù)時使用的按鈕。安裝工具設(shè)定完成按鈕52g是用于結(jié)束安裝工具設(shè)定處理的按鈕。
首先，在該情況下，由于是第一過程的夾具設(shè)定，所以使第一主軸爪設(shè)定按鈕52d成為“開”，并且使外爪選擇按鈕52a和內(nèi)爪選擇按鈕52b中的一個成為“開”。
如果這些按鈕變?yōu)椤伴_”，則夾具設(shè)定處理部12首先從在前面的S101的原材料形狀設(shè)定處理中決定的原材料模型中取得原材料端面形狀的種類(圓形、四角、六角等)和原材料模型的尺寸數(shù)據(jù)(步驟S160)。
此外，作為顯示在圖28所示的爪樣式選擇表53中的爪樣式(爪模型樣式)，首先分為外爪用樣式和內(nèi)爪用樣式兩大類，然后再根據(jù)原材料端面形狀的種類(圓形、四角、六角等)、爪的配置樣式(爪的個數(shù)、爪的夾持部位(夾持角部的爪、夾持平面部的爪)等來分類。另外，圖28中僅示出了外爪樣式。
其中，在爪樣式選擇表53中，不是顯示所有的爪樣式，而是顯示與外爪選擇按鈕52a和內(nèi)爪選擇按鈕52b中被選擇一方對應(yīng)的爪樣式，且僅顯示與原材料模型的原材料端面形狀的種類對應(yīng)的爪樣式。例如，在設(shè)定了四角柱的原材料模型的情況下，僅顯示圖28所示的爪樣式中正中間橫排的3個爪樣式(步驟S161)。操作者從所顯示的爪樣式中選擇指定所希望的爪樣式(步驟S162)。由此，確定爪個數(shù)、爪的夾持部位(在角部夾持或在平面部夾持等)。
選擇了爪樣式之后，從全部登錄數(shù)據(jù)中抽取出與該選擇的爪樣式對應(yīng)的1個～多個爪模型的登錄數(shù)據(jù)，然后在圖29所示的安裝工具設(shè)定窗口54的列表顯示部54a中顯示被抽取出的登錄數(shù)據(jù)(步驟S163)。例如，如果選擇了四角-4個爪-平面部夾持的爪樣式，則在列表顯示部54a中僅顯示與該選擇樣式對應(yīng)的爪模型的登錄數(shù)據(jù)。
在列表顯示部54a中，設(shè)有用于顯示登錄的爪模型的爪編號的爪編號顯示部(爪No)、用于顯示登錄的爪形狀(爪模型)的名稱的爪名稱顯示部、用于顯示登錄的爪形狀的高度的爪高度顯示部、用于顯示登錄的爪形狀的長度的爪長度顯示部、用于顯示登錄的爪形狀的寬度的爪寬度顯示部、用于顯示登錄的爪形狀的Z方向夾持量的Z方向夾持量顯示部、用于顯示登錄的爪形狀的X方向夾持量的X方向夾持量顯示部。即，在列表顯示部54a中，針對每個爪編號顯示被選擇的爪模型的形狀數(shù)據(jù)。
此外，安裝工具設(shè)定窗口54具有用于識別顯示是外爪還是內(nèi)爪的形狀顯示部54b、用于顯示夾持直徑的夾持直徑顯示部54c、用于顯示所選擇的爪編號的選擇爪編號顯示部54d、用于顯示所選擇的爪樣式的爪個數(shù)的爪個數(shù)顯示部54e、用于剖面顯示或三維顯示所選擇的卡盤模型、所選擇的爪模型和所選擇的原材料模型的安裝工具顯示部54f。
如果操作者從顯示在列表顯示部54a上的爪登錄數(shù)據(jù)(爪模型)中選擇了所希望的登錄數(shù)據(jù)(步驟S164)，則夾具設(shè)定處理部12將所選擇的爪編號顯示在選擇爪編號顯示部54d上，同時，將爪個數(shù)顯示在爪個數(shù)顯示部54e上，進而按照圖30所示的順序，計算爪的夾持位置座標和夾持直徑。
即，如圖31所示，使爪模型TM移動，使得所選擇的爪模型TM與在前面的原材料形狀設(shè)定處理中決定的原材料模型WM的端面抵接(步驟S170)，然后根據(jù)爪模型的形狀數(shù)據(jù)和爪模型的夾持部位樣式(在角部夾持還是在平面部夾持等)以及原材料模型的形狀數(shù)據(jù)(外徑、內(nèi)徑、長度、端面長度)，計算爪模型TM夾持原材料模型WM的夾持位置座標即夾持直徑(步驟S171)。在進行上述移動時，如果是外爪，則使爪模型TM移動，使得爪模型TM與原材料模型WM的端面外徑抵接，如果是內(nèi)爪，則使爪模型TM移動，使得爪模型TM與原材料模型WM的端面內(nèi)徑抵接。
這樣，如果使爪模型在原材料模型端部的哪一個位置夾持、即爪的夾持位置(夾持直徑)的計算結(jié)束，則夾具設(shè)定處理部12將計算的夾持直徑值顯示在夾持直徑顯示部54c上，同時，在爪模型夾持原材料模型的狀態(tài)下，將卡盤模型、爪模型和原材料模型顯示在安裝工具顯示部54f上(步驟S165)。
這樣，原材料模型就配置在第一夾具模型(在該情況下是第一卡盤和爪)上。另外，在變更所選擇的爪模型的形狀數(shù)據(jù)、爪個數(shù)、夾持直徑等的情況下，按下爪編輯按鈕52f或者夾持直徑·爪個數(shù)變更按鈕52c，打開編輯對話框，利用該編輯對話框來執(zhí)行編輯處理。
這樣，由于對應(yīng)于原材料形狀而準備了多種夾具配置樣式，并且通過讓操作者選擇夾具配置樣式而決定夾具配置，所以能容易地進行夾具配置。此外，由于計算爪在原材料模型上的夾持位置和夾持直徑，如果將該計算結(jié)果發(fā)送給NC側(cè)，就能夠在NC側(cè)高效地進行工具與夾具(爪)的干涉檢查。
(4)對位(步驟S103)該對位處理是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的對位按鈕6d成為“開”而起動的。該對位處理主要是由圖1的對位處理部13來執(zhí)行的。在該對位處理中，將制品模型自動配置(重合配置)在被第一卡盤模型夾持的原材料模型內(nèi)，并將被重合配置的原材料模型和制品模型之間的差額部分設(shè)定為加工區(qū)域，該加工區(qū)域在后面的過程展開處理中被展開為各種加工單位。
首先，如圖33(a)所示，將在前面的處理中生成的制品模型SM和原材料模型WM雙方顯示在對位畫面55中。原材料模型WM以這樣的狀態(tài)顯示，即相對于第一夾具(在該情況下是第一卡盤和爪)模型ZG，被配置在前面的步驟S102設(shè)定的位置上。
此時，被第一夾具模型ZG夾持的原材料模型WM雖然被配置在對位畫面55上的規(guī)定位置上，但制品模型SM被配置在與相對于CAD數(shù)據(jù)原點的CAD數(shù)據(jù)的座標對應(yīng)的位置上。因此，在最初顯示制品模型SM和原材料模型WM時，制品模型SM和原材料模型WM的位置通常不一致。
在該狀態(tài)下，如果操作者按下配置在對位畫面55下方的自動調(diào)整按鈕(未圖示)，則對位處理部13執(zhí)行圖32所示的對位處理。
首先，對位處理部13從制品模型SM上的1個～多個車削面中檢索出具有最大直徑的車削面，將檢索出的最大直徑的車削面的旋轉(zhuǎn)中心軸作為Z′軸(車削軸)(步驟S180)。
另外，所謂的車削面，如圖34(a)～(d)所示，是具有以軸為中心而制作的圓柱周面310、圓錐周面311、圓管(橢圓)周面312、球周面313中的任一種形狀的表面。如圖34(e)所示，在車削面一部分欠缺的情況下，將從旋轉(zhuǎn)中心軸到最遠點為止的距離作為車削面的徑。
接下來，使制品模型SM旋轉(zhuǎn)和平行移動，使得根據(jù)制品模型SM決定的Z′軸與被第一夾具模型ZG夾持的原材料模型WM的Z軸(車削軸)一致(步驟S181)。進而，使制品模型SM平行移動，使得制品模型SM的Z′方向的端面與本自動編程裝置的程序原點O(Z＝O)一致(步驟S182)。
程序原點O被預(yù)先設(shè)定在原材料模型WM內(nèi)的X方向的中心，并且是從離原材料模型WM的Z軸方向上的第一夾具模型較遠一側(cè)的端面開始規(guī)定距離的位置上，從而當(dāng)制品模型SM的Z′方向的端面與程序原點O(Z＝O)一致而配置時，制品模型SM被內(nèi)包在原材料模型WM中。由此，如圖33(b)所示，制品模型SM被配置在原材料模型WM內(nèi)的可加工位置上。另外，程序原點O的位置可以改變。
但是，在步驟S181中進行制品模型SM的旋轉(zhuǎn)和平行移動時，并不判斷制品模型SM所具有的2個Z方向端面中的哪一個被配置在靠近程序原點O一側(cè)(在圖33(b)中是右側(cè))。因此，在操作者檢查通過自動配置而得到的制品模型的Z方向的朝向，并且判斷如使制品模型SM在Z方向上旋轉(zhuǎn)180度可以使切削量減小等的情況下，操作者可以按下配置在對位畫面55中的Z反轉(zhuǎn)按鈕(未圖示)。該180旋轉(zhuǎn)的中心軸，是從制品模型SM的Z軸方向的中心位置開始平行于X軸延伸的軸57(參照圖35)。因此，如圖35所示，制品模型SM繞軸57旋轉(zhuǎn)180度，Z方向的朝向逆轉(zhuǎn)(步驟S183)。即使制品模型SM旋轉(zhuǎn)，制品模型的中心位置也不會變化。
該對位處理功能具有讓操作者調(diào)整制品模型SM的配置的手動調(diào)整功能。在該手動調(diào)整功能中，可以選擇制品模型SM的朝向，并且可以使制品模型SM在XYZ軸方向上旋轉(zhuǎn)或移動。當(dāng)操作者判斷要通過手動調(diào)整來減少切削量時，使用該手動調(diào)整功能。
在顯示對位畫面55的狀態(tài)下，如果按下位于對位畫面55下方的形狀移動鍵56(未圖示)，則顯示圖36所示的形狀移動菜單。
在形狀移動菜單中，有X軸、Y軸、Z軸方向平行移動的按鈕、X軸、Y軸、Z軸方向旋轉(zhuǎn)移動的按鈕和形狀移動結(jié)束按鈕。在按下任意一個按鈕的情況下，都顯示圖37所示的用于形狀移動、旋轉(zhuǎn)的形狀移動對話框，被按下的按鈕被反轉(zhuǎn)顯示。
如圖37所示，在形狀移動對話框中，設(shè)有用于從制品形狀(制品模型)、原材料形狀(原材料模型)、第一卡盤形狀(第一卡盤模型)和第二卡盤形狀(第二卡盤模型)中選擇形狀移動對象的形狀選擇復(fù)選框60、步進量輸入部61、移動量輸入部62和移動按鈕63。
在形狀選擇復(fù)選框60中被選中的形狀(模型)進行平行移動、旋轉(zhuǎn)移動。如果在移動量輸入部62中輸入模型的移動量，然后按下移動按鈕63或按下輸入鍵，則執(zhí)行模型的平行移動或旋轉(zhuǎn)移動的處理。如果在移動量輸入部62中指定移動量而使模型移動，則模型僅移動1次被指定的移動量。
如果在步進量輸入部61中輸入模型的步進量(單位移動量)，然后按下移動按鈕63或按下輸入鍵，則執(zhí)行模型的平行移動或旋轉(zhuǎn)移動的處理。如果在步進量輸入部61中輸入步進量，并且在焦點仍處于步進量輸入部61中的狀態(tài)下按下光標移動鍵“↑”或“↓”，則執(zhí)行形狀移動的處理。在通過輸入步進量而進行的形狀移動中，顯示進行移動的形狀的視圖，所顯示的視圖進行移動。如果按下光標移動鍵“↑”，則形狀向正方向平行移動或旋轉(zhuǎn)移動，如果按下“↓”，則形狀向負方向平行移動或旋轉(zhuǎn)移動。如果按下移動按鈕63或按下輸入鍵，則通過輸入步進量進行的視圖移動的形狀被反映，并且形狀移動的處理完成。這樣，在步進量輸入部61中指定步進量而使模型步進移動的情況下，在每次按下光標移動鍵“↑”或“↓”時，模型都移動被指定的步進量。
在上述說明中，利用1個形狀移動按鈕來進行制品模型和原材料模型之間的Z軸對齊和制品模型的Z端面位置向程序原點的定位，但也可以利用1個按鈕來進行制品模型和原材料模型之間的Z軸對齊，而利用另一個按鈕來進行制品模型的Z端面位置向程序原點的定位。
這樣，由于自動配置制品模型，使得其重合在被夾具模型夾持的原材料模型內(nèi)，所以可以省去操作者手動計算制品模型相對于原材料模型的位置的麻煩，從而能夠進行高效的編程作業(yè)。
(5)過程分割(步驟S104)該過程分割處理是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的過程分割按鈕6e成為“開”而起動的。該過程分割處理主要是由圖1的過程分割處理部14執(zhí)行的。該情況下的過程分割處理，是與由具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械進行的加工對應(yīng)的處理，是分別用外徑、內(nèi)徑指定第一過程和第二過程之間的分割位置的處理，在所述第一過程中，用主要主軸來加工作為原材料模型和制品模型之間的差額部分的加工區(qū)域，在所述第二過程中，用副主軸來加工加工區(qū)域。另外，對于2主軸工作機械，在第一過程中，用主要主軸來夾持原材料而進行加工，隨后換副主軸來夾持原材料，然后在第二過程中，用副主軸來夾持原材料而進行加工。
以下按照圖38來對過程分割處理進行說明。在過程分割處理畫面(未圖示)中，操作者在最初選擇是手動進行過程分割還是自動進行過程分割(步驟S150)。如果操作者選擇手動模式，則過程分割處理部14在外徑側(cè)和內(nèi)徑側(cè)分別抽取出制品模型SM的頂點部、孔部、棱線等形狀變化的特征點(步驟S191)。然后，過程分割處理部14在畫面上顯示抽取出的外徑側(cè)和內(nèi)徑側(cè)的各個特征點，作為過程分割的候補(步驟S192)。
圖39示出了顯示有多個特征點的過程分割畫面的一個例子。針對每個外徑側(cè)和內(nèi)徑側(cè)，分別顯示出了多個特征點320和與該特征點對應(yīng)的過程分割的候補線321。過程分割的候補線321是從特征點開始向垂直于Z軸的方向延伸的線。另外，如果沒有特征點，則將如下的位置顯示在畫面上作為過程分割的候補，所述的位置是為了在可更穩(wěn)定加工的第一過程進行較多的加工、而對第一過程中的爪夾持量加上規(guī)定的余量。
操作者參照這些顯示的多個過程分割候補，針對每個內(nèi)徑、外徑，選擇指定所希望的過程分割部位(步驟S193)。過程分割處理部14計算出被選擇指定的過程分割部位在制品模型SM上的座標位置(步驟S194)。這樣，就決定了過程分割位置(步驟S156)。
圖40是表示被指定了過程分割部位的模型的1/2剖面。在圖17中，示出了相對于原材料模型WM而被定位的制品模型SM，在該情況下，制品模型SM的形狀相對于Z軸是對稱的。在該制品模型SM中，除了鉆孔加工(中央部的孔)、車削加工(外徑部、內(nèi)徑部)之外，需要在6處進行銑削加工。在該情況下，外徑側(cè)在過程分割位置65處被分割為第一過程、第二過程，內(nèi)徑側(cè)在過程分割位置66處被分割為第一過程、第二過程。
位于第一過程側(cè)的銑削加工部位67屬于第一過程，位于第二過程側(cè)的銑削加工部位69屬于第二過程。其中，對于過程分割位置65位于其內(nèi)部的銑削加工部位68，過程分割處理部14決定加工處理內(nèi)容，以使得屬于第一過程側(cè)的部位也全部在第二過程中進行加工。這是因為，與在半徑切削到一半的狀態(tài)下進行銑削相比，全部切削完之后再進行銑削的效率更高。
另一方面，如果在步驟S190的判斷中選擇了自動決定模式，則過程分割處理部14進行如下的處理。即計算第一過程中的爪夾持量長度La，進而計算在該爪夾持量長度La上加上規(guī)定的余量值α之后的長度(La+α)(步驟S195)，然后將從原材料模型WM的卡盤側(cè)的Z端面開始遠離該計算值(la+α)的位置決定為過程分割位置(步驟S196)。然后，將所決定的分割位置前端側(cè)區(qū)域作為在第一過程中進行加工的第一過程區(qū)域，將分割位置基端側(cè)(卡盤側(cè))區(qū)域作為在第二過程中進行加工的第二過程區(qū)域。另外，作為上述余量值α，對應(yīng)子制品模型或原材料模型的Z方向長度而預(yù)先設(shè)定多個不同的值，使上述余量值α隨制品模型或原材料模型的Z方向長度而變化。
接下來，利用圖41和圖42，對過程分割的自動決定處理的另一個實施例進行說明。
圖42(a)示出了在原材料模型WM上定位的制品模型SM。如果操作者選擇了過程分割的自動決定模式，則過程分割處理部14求出從原材料模型WM去除了在端面處理中除去的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)燃庸^(qū)域部分的原材料模型(步驟S200)。圖42(b)示出了其概念，從原材料模型WM去除正面?zhèn)鹊募庸^(qū)域Q1和和背面?zhèn)鹊募庸^(qū)域Q2。即，正面?zhèn)鹊募庸^(qū)域Q1和背面?zhèn)鹊募庸^(qū)域Q2，與利用圖9說明的端面加工余量部分對應(yīng)，根據(jù)由圖7的端面加工余量對話框305設(shè)定的端面加工余量值，除去這些加工區(qū)域Q1、Q2。
接下來，如圖42(c)所示，過程分割處理部14根據(jù)去除了端面加工余量部分的原材料模型的形狀數(shù)據(jù)和制品模型的形狀數(shù)據(jù)，將原材料模型的車削加工區(qū)域分割為外徑側(cè)的車削加工區(qū)域和內(nèi)徑側(cè)的車削加工區(qū)域，求出被分割的外徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Va和內(nèi)徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Vb(步驟S201)。
接下來，如圖42(d)所示，過程分割處理部14將對外徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Va進行1/2分割的Z方向的位置，即，使第一過程中的外徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Va1和第二過程中的外徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Va2相等的Z方向的位置，作為外徑側(cè)過程分割位置65。同樣，過程分割處理部14將對內(nèi)徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Vb進行1/2分割的Z方向的位置，即，使第一過程中的內(nèi)徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Vb1和第二過程中的內(nèi)徑側(cè)車削加工區(qū)域的體積Vb2相等的Z方向的位置，作為內(nèi)徑側(cè)過程分割位置66(步驟S202)。
這樣，由于自動地進行向第一過程和第二過程的過程分割，所以能夠省去操作者手動進行過程分割的麻煩，從而能夠進行高效的編程作業(yè)。
在圖42的情況下，將對外徑側(cè)車削加工區(qū)域進行2等分的Z位置作為外徑側(cè)過程分割位置，將對內(nèi)徑側(cè)車削加工區(qū)域進行2等分的Z位置作為內(nèi)徑側(cè)過程分割位置，但也可以將對包含車削加工、銑削如工等在內(nèi)的外徑側(cè)整個加工區(qū)域進行2等分的Z位置作為外徑側(cè)過程分割位置，將對內(nèi)徑側(cè)整個加工區(qū)域進行2等分的Z位置作為內(nèi)徑側(cè)過程分割位置。
此外，也可以將對包含端面加工區(qū)域在內(nèi)的整個加工區(qū)域的體積進行2等分的位置作為過程分割位置。在該情況下，內(nèi)徑側(cè)和外徑測的過程分割位置是同一位置。
在圖42的情況下，由于在整個加工區(qū)域中僅抽取出車削加工區(qū)域，并且求出對該抽取出的車削加工區(qū)域進行2等分的Z位置，所以要預(yù)先根據(jù)加工區(qū)域的形狀數(shù)據(jù)等，將整個加工區(qū)域分離為車削加工區(qū)域和除此之外的加工區(qū)域。該分離處理的詳細說明，記載在本申請人已經(jīng)申請的特開2003-241809號公報中。
(3)′第二過程夾具設(shè)定(第二卡盤、爪的設(shè)定、步驟S105)該第二過程夾具設(shè)定處理主要是由圖1的夾具設(shè)定處理部12執(zhí)行的。該第二過程夾具設(shè)定處理用于設(shè)定由2主軸工作機械的副主軸進行的第二過程中的夾具。
在該第二過程夾具設(shè)定處理中，使圖4所示的菜單選擇主畫面8的安裝工具設(shè)定按鈕6c為“開”，打開圖26所示的安裝工具設(shè)定菜單52，然后按下第二主軸爪設(shè)定按鈕52e，顯示圖28所示的爪樣式選擇表53和圖29所示的安裝工具設(shè)定窗口54，從而通過進行與上述同樣的處理來設(shè)定副主軸側(cè)的第二卡盤的爪配置。
但是，在將原材料安裝在副主軸上時，第一過程已經(jīng)完成，第二過程的爪的夾持直徑是假定完成了第一過程的加工后的原材料形狀而決定的。即，如圖43所示，使用制品模型SM的形狀數(shù)據(jù)，生成完成了第一過程的加工后的原材料模型WM′，然后使用該生成的原材料模型WM′，進行與在前面的步驟S102中已經(jīng)說明的第一過程夾具設(shè)定處理同樣的處理，計算爪的夾持直徑。
(4)′對位(步驟S106)該對位處理主要是由圖1的對位處理部13執(zhí)行的。該對位處理是將制品模型自動配置在被第二過程中使用的第二卡盤夾持的原材料模型內(nèi)的處理，由于該動作與在前面的步驟S103中已經(jīng)說明的對位處理同樣，所以省略重復(fù)的說明。
(6)過程展開(步驟S107)該過程展開處理是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的單元展開按鈕6f為“開”而起動的。該過程展開處理主要是由圖1的過程展開處理部15執(zhí)行的。
該過程展開處理，用于將由被稱為加工模式的車削加工、點加工、表面加工、倒角等構(gòu)成的一連串加工作業(yè)分解為用同一主軸且同一工具進行連續(xù)加工的加工單位(以下稱為加工單元)，加工作業(yè)作為多個加工單元的組合而構(gòu)成。此外，在該過程展開處理中，將第一過程和第二過程兩者的加工作業(yè)展開為加工單元單位。
在復(fù)合加工的情況下，默認的自動過程展開順序是車削加工→表面加工→點加工→倒角加工，該順序可由操作者任意設(shè)定。對于僅進行孔加工的加工，可以省略車削加工、表面加工、倒角加工，設(shè)定僅對點加工進行過程展開的規(guī)則。
此外，車削加工內(nèi)各加工的默認順序是端面加工→車削鉆孔(中心孔)→棒材外徑→棒材內(nèi)徑，該順序也可由操作者任意設(shè)定。因此，可以按照端面加工→棒材外徑加工→車削鉆孔→棒材內(nèi)徑加工這樣的順序，或者也可以按照端面加工→車削鉆孔→棒材內(nèi)徑加工→棒材外徑加工這樣的順序。
表面加工從加工深度較淺的開始按順序進行過程展開。點加工，在圓柱形狀或圓柱形狀+圓錐形狀的情況下，展開為鉆孔，在直徑不同的2個圓柱形狀+圓錐形狀的情況下，展開為帶座部件。在CAD數(shù)據(jù)中附帶有加工屬性數(shù)據(jù)的情況下，可以展開為螺紋攻、鉸刀、鏜孔、正圓。此外，在點加工中，對應(yīng)于直徑相同的孔的排列，分類為點、列、四角、格子這4種形狀序列，通過按照由這樣分類的各個形狀序列決定的順序進行孔加工，可以提高點加工的效率。此外，將孔的直徑值與閾值比較，根據(jù)其比較結(jié)果，來判斷是應(yīng)進行點加工，還是應(yīng)進行凹槽銑削加工，對應(yīng)于該判斷結(jié)果，執(zhí)行點加工和凹槽銑削中的一種。在該情況下，直徑值的閾值可以任意設(shè)定。
此外，在點加工中，自動判斷各孔是圖44(a)那樣的、可通過1個點加工來進行加工的通孔，還是圖44(b)那樣的、只能通過2個點加工來進行加工的2個孔，根據(jù)該判斷結(jié)果來進行加工展開。
圖45僅對內(nèi)徑部示出了車削加工的過程展開的一個例子。70是制品形狀的1/2剖面。在該情況下，在第一過程中，最初對區(qū)域71進行車削鉆孔加工，接下來對區(qū)域72進行車削內(nèi)徑加工。在第二過程中，對區(qū)域73進行車削內(nèi)徑加工。這些區(qū)域71、72、73分別是一個加工單元。
此外，在第一卡盤的爪之間的區(qū)域，如圖46(a)所示，如果在車削加工部74下部存在點加工部75，則如圖46(b)所示，使點加工部75的孔形狀延伸到原材料模型的表面，并在通常比第二過程更能獲得穩(wěn)定加工的第一過程中，對延伸了該孔形狀的點加工部75進行點加工。然后，在第二過程中，對車削加工部74進行車削加工。
另外，本過程展開處理的詳細說明，記載在本申請人已經(jīng)申請的特開2003-241809號公報中。
(7)工具選定處理(步驟S108)以下說明的過程展開處理，主要是由圖1的工具選定處理部16執(zhí)行的。圖47是表示工具序列的自動展開順序的圖。
首先，進行精加工余量展開(步驟S210)，該精加工余量展開是對應(yīng)于CAD數(shù)據(jù)的精加工符號等來決定精加工余量的處理。接下來，進行工具種類展開(步驟S211)，該工具種類展開是決定用幾種工具來加工進行了過程展開的各加工部位的處理。接下來，進行工具決定處理(步驟S212)，該工具決定處理是從工具數(shù)據(jù)庫中選擇對各加工部位最佳的工具的處理。最后，由于工具已經(jīng)被決定，所以決定與工具相應(yīng)的切削條件(步驟S213)。
(8)程序展開(步驟S109)該程序展開處理，是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的程序生成按鈕6h為“開”而起動的。該程序展開處理主要是由圖1的程序展開處理部19執(zhí)行的。
在該程序展開處理中，根據(jù)被過程展開的多個加工單元的組合、被決定的工具信息和切削條件，生成由規(guī)定語言構(gòu)成的第一和第二過程用NC生成用程序。該NC生成用程序，在圖1的NC裝置200或第二NC控制部201側(cè)，被變換為作為數(shù)值程序的NC程序。
(9)不可展開形狀編輯(步驟S110)該不可展開形狀編輯處理主要是由圖1的不可展開形狀編輯處理部17執(zhí)行的。該不可展開形狀編輯處理是進行編輯作業(yè)的處理，該編輯作業(yè)用于將不能在前面的過程展開處理中自動展開為加工單元的不可展開形狀變換為某種加工單元。
作為不可展開形狀，有需要進行曲面加工、用特殊工具進行加工的形狀、在由本自動編程裝置生成的NC生成用程序的加工單元中沒有的形狀、錐形凹槽的錐形部及其上部、底面R或底面帶圓角的凹槽的R部或圓角部及其上部等。
如圖48(a)所示，不能被自動展開為加工單元的不可展開形狀，在用樹狀結(jié)構(gòu)分級顯示加工單元的加工形狀樹部80中，被顯示為不可展開形狀81、82。
在該加工形狀樹部80中，可以進行加工單元名的變更、加工單元的順序變更和加工單元的有效/無效的切換編輯操作。在圖48中，作為加工單元名，附有“棒材外徑”、“凹槽銑削”、“不可展開”等，標在加工單元名左邊的數(shù)字是加工單元的加工順序。此外，在變更加工單元順序時，對該順序變更導(dǎo)致的干涉進行檢查。
不可展開形狀，如圖48(b)所示，將加工單元名從例如“不可展開”變更為“凹槽銑削”等，進而指定形狀序列(表示輪廓的形狀的指定方式)和工具，由此可以展開為可用本自動編程裝置生成的NC生成用程序。
(10)程序編輯(步驟S111)該程序編輯處理，是通過使圖4所示的菜單選擇主畫面8的單元編輯按鈕6g為“開”而起動的。該程序編輯處理主要是由圖1的程序編輯處理部18執(zhí)行的。在該程序編輯處理中，對所生成的NC生成用程序進行編輯處理。所生成的NC生成用程序包含由多個加工單元和與各加工單元對應(yīng)的加工程序。
如圖49所示，程序編輯畫面84具有加工形狀樹部80/程序樹部85、三維顯示部86、編輯器部87和菜單顯示部91。
加工形狀樹部80，如圖48所示，以樹狀結(jié)構(gòu)形式分級顯示加工單元名。程序樹部85以樹狀結(jié)構(gòu)形式分級顯示加工單元單位的加工程序。在三維顯示部86中，以線框等對制品模型和/或原材料模型(使原材料模型與制品模型重合而成的合成模型)進行三維顯示。
當(dāng)選擇顯示加工形狀樹部80時，與在加工形狀樹部80中選擇的加工單元名對應(yīng)的加工單元數(shù)據(jù)(包含表示加工形狀的形狀序列和加工內(nèi)容等的數(shù)據(jù))被顯示在編輯器部87中，當(dāng)選擇顯示程序樹部85時，與在程序樹部85中選擇的程序名(在圖54的情況下，標注與加工單元名相同的程序名)對應(yīng)的加工程序被顯示編輯器部87中。此外，在編輯器部87中，光標被定位在與在加工形狀樹部80或程序樹部85中選擇的加工單元對應(yīng)的加工單元數(shù)據(jù)或加工程序的前頭。
首先，利用圖50，對加工單元在三維顯示部86中的強調(diào)顯示處理進行說明。圖50示出了由程序編輯處理部18進行的強調(diào)顯示處理。
在加工形狀樹部80中選擇1個加工單元名，使編輯器部87顯示形狀序列等的加工單元數(shù)據(jù)，或者在程序樹部中選擇1個加工程序名，使編輯器部87顯示加工程序的主體。程序編輯處理部18檢測出該選擇(步驟S220)，在三維顯示部86中強調(diào)顯示(高亮顯示)與編輯器部87的光標88的位置對應(yīng)的加工單元89(步驟221)。
這樣，由于與光標位置對應(yīng)的加工單元在三維顯示部86中被強調(diào)顯示，所以能夠一目了然地判斷光標位置與哪一個加工單元對應(yīng)，從而能夠提高編輯作業(yè)的效率，并且能夠減少編輯錯誤。
接下來，利用圖52等，對構(gòu)成加工單元數(shù)據(jù)的形狀序列的插入處理進行說明。利用該形狀序列插入處理，能夠?qū)⒃谌S顯示部86中選擇的形狀作為形狀序列而插入編輯器部87的光標位置處。在對不可展開形狀進行編輯時，這是非常方便的功能。該功能以如下方式執(zhí)行。
首先，在程序樹部85中選擇想要插入形狀序列的加工單元名(在該情況下，是不可展開的單元)。接下來，在程序樹部85或三維顯示部86上選擇不可展開單元的整體形狀。圖51(a)中示出了顯示出整個不可展開單元的狀態(tài)。
接下來，用鼠標等在三維顯示部86上選擇想要取得座標值的形狀要素(例如1個平面)。如圖51(b)所示，被選擇的面90在三維顯示部86上被強調(diào)顯示。
在該狀態(tài)下，在將編輯器部87的光標位置移動到所希望的位置處之后，如果按下程序編輯畫面84的菜單顯示部91中的未圖示的“形狀序列插入按鈕”(步驟S230)，則如圖53所示，與上述所選擇的面90對應(yīng)的形狀序列就被插入編輯器部87的光標位置處(步驟S231)。
這樣，由于能夠?qū)⒃谌S顯示部86中選擇的形狀作為形狀序列而插入編輯器部87的光標位置處，所以能夠高效地對不可展開形狀等進行編輯作業(yè)。另外，在上述說明中，將加工單元數(shù)據(jù)中的形狀序列插入光標位置處，但也可以將與在三維顯示部86中選擇的加工單元對應(yīng)的加工單元數(shù)據(jù)插入光標位置處。
接下來，利用圖55等，對與在加工形狀樹部80中選擇的加工單元名對應(yīng)的加工程序名和加工程序的插入處理進行說明。該插入功能可以在由于誤操作等而破壞了加工單元的程序等情況下使用，能夠進行加工單元單位的程序變換。該功能以如下方式執(zhí)行。
首先在加工形狀樹部80中選擇要插入的加工程序名(參照圖54)，接下來，在程序樹部85中選擇要插入的位置的下一個加工程序名(在圖54的情況下，加工單元名與加工程序名一致)。此時，編輯器部87的光標位于與在程序樹部85中選擇的程序名對應(yīng)的加工程序的前頭。
在該狀態(tài)下，如果按下程序編輯畫面84的菜單顯示部91中未圖示的“單元插入按鈕”(步驟S240)，則與在加工形狀樹部80中選擇的加工單元名對應(yīng)的加工程序名就作為加工單元單位而被插入在程序樹部85中選擇的加工程序名前面，同時，與在加工形狀樹部80中選擇的加工單元名對應(yīng)的加工程序就作為加工單元單位而被插入在編輯器部87的光標位置前面。
這樣，由于能夠?qū)⑴c加工單元名對應(yīng)的加工程序名和加工程序作為加工單元單位而簡單方便地插入在程序樹部85和編輯器部87中所希望的位置處，所以在加工單元的加工程序被破壞等時，能夠高效地進行編輯作業(yè)。另外，可以最初在程序樹部85中選擇要插入的位置的下一個程序名，然后在加工形狀樹部80中選擇要插入的加工單元名。
(第二實施方式)接下來，利用圖56和圖57，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。前面的第一實施方式的自動編程裝置，是適用于具有主要主軸和與該主要主軸相向設(shè)置的副主軸這2個主軸的2主軸工作機械的自動編程裝置，而第二實施方式的自動編程裝置是可適用于具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械、以及只有主要主軸的1主軸工作機械中的任意一種工作機械的自動編程裝置。
在2主軸工作機械的情況下，可以使用主要主軸側(cè)和副主軸側(cè)，連續(xù)進行第一過程的加工和第二過程的加工。因此，在本自動編程裝置中，生成連續(xù)執(zhí)行第一過程加工和第二過程加工的1個程序。與此相對，在1主軸工作機械的情況下，由于只用主要主軸進行第一過程的加工和第二過程的加工，所以在第一過程加工結(jié)束后，在主要主軸側(cè)將原材料反轉(zhuǎn)、重新安裝，進行第二過程的加工。因此，在自動編程裝置中，生成第一過程用的加工程序和第二過程用的加工程序這2個加工程序。
在沒有副主軸而只有主要主軸的情況下，在第一個過程(與第一過程對應(yīng))結(jié)束后，使原材料模型反轉(zhuǎn)，再次將反轉(zhuǎn)后的原材料模型夾持在主要主軸的卡盤模型上，執(zhí)行對剩余區(qū)域進行加工的第二個過程(與第二過程對應(yīng))。即，在1主軸工作機械中，第一過程是用第一主軸機械夾持原材料模型的一個端部而進行加工，第二過程是用第一主軸機械夾持原材料模型的另一個端部而進行加工。
第二實施方式的自動編程裝置，如圖56所示，具有1主軸程序生成部330，其是用于生成1主軸工作機械用加工程序的自動編程裝置；2主軸程序生成部331，其是用于生成2主軸工作機械用加工程序的自動編程裝置；以及判定部340，其判定控制對象是2主軸工作機械還是1主軸工作機械，并對應(yīng)于該判定結(jié)果，使1主軸程序生成部330和2主軸程序生成部331中的一個起動。
以下，按照圖57的流程圖，對第二實施方式的自動編程裝置的動作進行說明。首先，在該自動編程裝置中，具有用于判斷控制對象的工作機械中是否有副主軸的判定部340，該判定部340在程序起動時判定控制對象是否是有副主軸(第二主軸)的機械(步驟S400)。即，在自動編程裝置第一次起動時，以使用適當(dāng)對話框的對話形式，讓操作者登錄控制對象的工作機械是否有副主軸，判定部340存儲所登錄的表示副主軸有無的該識別信息，在隨后的程序起動時參照所存儲的識別信息，由此判斷控制對象是否有副主軸。并且，該自動編程裝置還具有可變更上述登錄的識別信息的功能。
這樣，本自動編程裝置具有第一軟件(2主軸程序生成部331)，其將具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械作為控制對象，生成NC生成用程序，該NC生成用程序用于生成NC程序，該NC程序用于將原材料機械加工成制品；第二軟件(1主軸程序生成部330)，其將具有主要主軸的1主軸工作機械作為控制對象，生成NC生成用程序，該NC生成用程序用于生成NC程序，該NC程序用于將原材料機械加工成制品。在程序開始時，判定部340判斷控制對象的工作機械是1主軸工作機械還是2主軸工作機械，由此決定起動第一和第二軟件中的哪一個。當(dāng)然，這些第一和第二軟件中有很多共有部分。
在判斷控制對象是帶有副主軸的機械的情況下，與前面的第一實施方式同樣，利用第一軟件來執(zhí)行步驟S100～S109的處理(參照圖2)。通過這樣的處理，在步驟S107、S108中同時對第一過程和第二過程進行程序展開，所以所生成的NC生成用程序是1個連續(xù)的程序，該程序有第一過程程序、原材料傳遞程序和第二過程程序等，能夠使全部過程自動運轉(zhuǎn)。此外，在該情況下，由于緊接著第一過程的信息而生成第二過程的程序，所以在第二過程中可以省略步驟S100的制品形狀輸入處理、步驟S101的原材料形狀設(shè)定處理，從而能夠高效地生成程序。
另一方面，在判斷控制對象是沒有副主軸的1主軸工作機械的情況下，使用第二軟件進行如下處理。首先，進行與步驟S100同樣的制品形狀輸入處理(步驟S401)，然后進行與步驟S101同樣的原材料形狀設(shè)定處理(步驟S402)，然后進行與步驟S102同樣的第一過程(第一個過程)夾具設(shè)定處理(步驟S403)，然后進行與步驟S103同樣的對位處理(步驟S404)，然后進行與步驟S104同樣的過程分割處理(步驟S405)。
其中，在控制對象是1主軸工作機械的情況下，僅對第一過程執(zhí)行過程展開和工具選定(步驟S406)。然后，僅對第一過程執(zhí)行程序展開(步驟S407)。接下來，將原材料模型反轉(zhuǎn)180度，然后再次將其夾持在主要主軸的卡盤模型上(步驟S408)。接下來，進行與步驟S105同樣的第二過程(第二個過程)夾具設(shè)定處理(步驟S409)，然后進行與步驟S106同樣的對位處理(步驟S410)。
接下來，僅對第二過程執(zhí)行過程展開和工具選定(步驟S411)。然后，僅對第二過程執(zhí)行程序展開(步驟S412)。這樣，生成由第一個過程程序和第二個過程程序這2個程序構(gòu)成的NC生成用程序。
這樣，根據(jù)第二實施方式，由于判定控制對象的工作機械是否有副主軸，并對應(yīng)于該判定而決定使1主軸工作機械用的自動編程裝置和2主軸工作機械用的自動編程裝置中的哪一個起動，所以能夠提供可適用于具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械、以及只有主要主軸的1主軸工作機械中任意一種工作機械的自動編程裝置。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明所涉及的自動編程方法和裝置，對于將具有主要主軸和副主軸這2個主軸的2主軸工作機械或只有主要主軸的1主軸工作機械作為控制對象、生成NC生成用程序的軟件，具有實用性，所述NC生成用程序用于生成NC裝置的NC程序。
權(quán)利要求
1.一種自動編程方法，從登錄了包含原材料的材質(zhì)、形狀、尺寸的原材料數(shù)據(jù)的原材料數(shù)據(jù)庫中選擇原材料數(shù)據(jù)，并根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)生成原材料模型，使用該生成的原材料模型，生成控制NC裝置的程序，其特征在于，具有下述過程原材料選擇過程，該過程通過對登錄在前述原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)的尺寸數(shù)據(jù)和制品模型的尺寸數(shù)據(jù)進行比較，從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小的原材料數(shù)據(jù)；以及原材料模型生成過程，該過程根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)，生成原材料模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動編程方法，其特征在于，在前述原材料選擇過程中，從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小直徑的原材料數(shù)據(jù)，在包含制品形狀的最小直徑的原材料數(shù)據(jù)有多個的情況下，選擇大于或等于制品形狀長度的最小長度的原材料數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動編程方法，其特征在于，在前述原材料選擇過程中，列表顯示登錄在原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)，并高亮顯示從這些列表顯示的原材料數(shù)據(jù)中選擇出的最小的原材料數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動編程方法，其特征在于，在前述原材料選擇過程中，將從原材料數(shù)據(jù)庫中所選擇的包含制品形狀的原材料數(shù)據(jù)，從切削量少的原材料數(shù)據(jù)開始依次列表顯示，在這些列表顯示的原材料數(shù)據(jù)中，高亮顯示最小的原材料數(shù)據(jù)。
5.一種使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1至4任意一項所述的方法的程序。
6.一種自動編程裝置，從登錄了包含原材料的材質(zhì)、形狀、尺寸的原材料數(shù)據(jù)的原材料數(shù)據(jù)庫中選擇原材料數(shù)據(jù)，并根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)生成原材料模型，使用該生成的原材料模型，生成控制NC裝置的程序，其特征在于，具有下述單元原材料選擇單元，其通過對登錄在前述原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)的尺寸數(shù)據(jù)和制品模型的尺寸數(shù)據(jù)進行比較，從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小的原材料數(shù)據(jù)；以及原材料模型生成單元，其根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)，生成原材料模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動編程裝置，其特征在于，前述原材料選擇單元從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小直徑的原材料數(shù)據(jù)，在包含制品形狀的最小直徑的原材料數(shù)據(jù)有多個的情況下，選擇大于或等于制品形狀長度的最小長度的原材料數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動編程裝置，其特征在于，前述原材料選擇單元列表顯示登錄在原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)，并高亮顯示從這些列表顯示的原材料數(shù)據(jù)中選擇出的最小的原材料數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動編程裝置，其特征在于，前述原材料選擇單元，將從原材料數(shù)據(jù)庫中所選擇的包含制品形狀的原材料數(shù)據(jù)，從切削量少的原材料數(shù)據(jù)開始依次列表顯示，并高亮顯示這些列表顯示的原材料數(shù)據(jù)中最小的原材料數(shù)據(jù)。
全文摘要
通過對登錄在原材料數(shù)據(jù)庫中的原材料數(shù)據(jù)的尺寸數(shù)據(jù)和制品模型的尺寸數(shù)據(jù)進行比較，從原材料數(shù)據(jù)庫中選擇包含制品形狀的最小的原材料數(shù)據(jù)，根據(jù)所選擇的原材料數(shù)據(jù)，生成原材料模型，由此從原材料數(shù)據(jù)庫中自動選擇包含制品形狀的最小的原材料數(shù)據(jù)。
文檔編號G05B19/4097GK1816782SQ20048001897
公開日2006年8月9日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者神谷貴志, 片野宏, 入口健二, 松原晉 申請人:三菱電機株式會社