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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987000106A1
    申请号:PCT/JP1986/000320
    申请日:1986-06-24
    公开日:1987-01-15
    发明作者:Hideaki Kawamura；Teruyuki Matsumura；Takashi Iwagaya
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 工具形状の 自動描画方式
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 术発明 は 、 例 え ば コ ン ビ ュ ー タ 制御 の N C 旋盤な ど で、 対話形の加工プ ロ グ ラ ム に基づき ヮ - ク を所定形状 に加工する と き に 、 使用 される工具の形状を 自 動的に描 画する 工具形状の 自 動描画方式に関する も ので あ る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] ワ ー ク をバ イ ト 、 ド リ ル、 フ ラ イ ス な どの工作機械で 機械加工する 場合に おいて、 複雑で精巧 な構造 を した加 ェ物を作成す る に は 、 た と えばキ ー ボ ー ド'やデ ィ ス プ レ ィ を利用 し て位置座標を块定 し、 数値制 ( N c ) 用 の 加工デ一 タ （ プ ロ グ ラ ム指令チ— プ） を作成す る 。 そ し て N C 装置が指令テ ー プの加工デー タ に基づい て工作機 械を数値制铒 し て 、 ワ ー ク に所望の加工 を ¾す も の で あ る 。
    [0007] こ う し た切削加工 では、 加工の種類例 えば穴 あけ加工 と 平面加工 と で使用す る工具が違っ て く る こ と は勿論、 同 じ平面加工 で も種 々 の形状の工具 （バ イ ト ） を用意 し て おい て 、 ヮ 一 ク の加工形状や加工部位 に よ つ て工具 を 使 い わ け て い る 。 こ の と き の工具選択 を容易 にする た め、 素材形状や加工形状をグ ラ フ ィ ッ ク デ ィ ス プ レ イ に 表示 し なが ら 、 会話形式で図面に従っ て N C デー タ を プ ロ グ ラ ミ ン グする C N C (コ ン ピュ ー タ N C ) が開発 さ れてい る 。 こ う し た N C 装置では、 加工デー タ を指定 し て加ェ プ ロ グ ラ ム を 自動的に作成する に あ た っ て、 あ ら か め工作機械側に準備されている工具の リ ス ト （ツ ー
    [0008] 、 ル リ ス ト ） を作成 し て おいて、 ワ ー ク の材質や加工部位
    [0009] に応 じ た最適工具の 自動選択が行なわれてい る 。 さ ら に 選択 された工具を駆動する と きの速度や切込畺の補正値
    [0010] な どの切削条件が変化するため、 通常は複数の切 ¾条件
    [0011] フ ア イ ルが準備 され、 選択された工具に応 じた フ ァ イ ル に従 つ て工具軌 を描画 し、 加工デー タ を決定する よ う
    [0012] に し て いた。
    [0013] と こ ろが、 加工図面が複雑な場合には 、 頻繁に そ の切 削条件が変化する た め、 オペ レー タ は工具や切削領域を
    [0014] 自 由 に指疋す る こ と ができ る と はいえ、 そ の作業に は熟 練を要す る 。 自動工程块定機能を使用 し て全工程を 自 動 的に決定 し ょ う と すれば、 工具軌 ¾の描画のみ でほ選択 された工具 と チ ヤ V ク あ るいはテールス ト ッ ク と の干渉
    [0015] ク が十分に は行なえないからであ る 。 こ のため 、 作成 された加工デー タ に よ 加工テー プ な どで N C 装置
    [0016] ¾：連 1¾ した と き に 、 ア ラ ー ムが発生する と い う 問題点が あ っ た
    [0017] 本発明の 目 的は、 工具デー タ を記億 し てい る ツ ー リ ン グ フ ァ ィ ルを利用 し て工具選択時に素材形状、 加工形状 と と ち に工具形状を 自動的に描画する こ と で、 最適なェ
    [0018] 具を選択で き 、 容易に適正な N C加工テ ー プを作成す る こ と の で き る よ う に した工具形状の 自動描酉方式を提供 する に あ る 。 発 明 の 開 示
    [0019] 発明の工具形状の 自動描画方式では 、 対話形の加工 プ ロ グ ラ ム と 、 工具デー タ と して使用 される ツ ー リ ン グ フ ァ イ ル と を記憶す る記憶手段と 、 加工デー タ を入力す る デー タ 入力手段 と 、 ワ ー ク の加工部位お よび加工形状 な ど指定 された加工デー タ に応 じて最適工具を選択す る 制御手段 と 、 選択 された工具の形状を描画する 画像表示 手段 と を具備 し て な リ 、 前記画像表示手段に ょ リ 素材形 状、 加工形状 と と も に工具形状を 自動的 に描画する よ う に し て い る 。
    [0020] 即ち 、 末発明 に よ れば、 N C指今デー タ を作成する ラ えで必要な工具デー タ を登録 し ている記億部か ら、 選択 さ れたェ の形状 を 描画す る た め の デー タ を呼び出 し て、 更 に必要 なバ ラ メ ー タ を指定する こ と に よ っ て、 ェ 具形状の描画 を行なわせる こ と ができ る 。
    [0021] 図面の簡単な説明
    [0022] 第 1 図は、 発明 に よ る描画された工具形状の一例 を 示す説明 図 、 第 2 図 は 、 木発明 の一実旃例の ブ ロ ッ ク 図 、 第 3 図 は 、 最適工具 を 块定す る た めの ツ ー リ ン グ フ ァ イ ル の一例'を示す説 図、 第 4 図 （ a ) 乃至 （ d ) は、 工具形状の描画のための座標点の設定例を示す説明 図であ る 。
    [0023] 発明 を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例について図面 を参照 し なが ら 詳細に説明す る 。 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ を 用 い て加工 プ ロ グ ラ ム を処理 し 、， バ イ ト な ど所定の工具を選択 して駆動制御する N C 装置は 、 第 2 図に そ の ブ π ッ ク 構成を示す よ う に 、 C P U 1 の ノ ス 2 に は 、 マ ニ ュ ア ルデ ー タ イ ン プ ッ ト 装置 ( M D I ) な どの デ ー タ 入力装置 3 、 C R T な どの表示 装置 4 、 プ ロ グ ラ ム メ モ リ 5 、 工具デー タ な ど を記憶す る デー タ メ モ リ 6 お よび加工機 7 の駆動轴を制御する 制 御部 8 な どが接統 されている。
    [0024] 第 3 図に は 、 ツ ー リ ングフ ァ イ ル の一例が示 されて い る 。 こ の ツ ー リ ン グ フ ァ イ ルは、 オペ レ ー タ が こ の種 の N C 装置で、 対話形の加工プロ グラ ム に基づ き ワ ー ク を 所定形状に加工する と き 、 表示装置 4 に よ っ て オペ レ ー タ に対 し て表示 され る こ と で、 最適工具 を块定する こ と を容易 に し て い る 。
    [0025] こ の ッ 一 リ ン グ フ ァ イ ル内 の デ ー タ に は、 工具 タ イ プ、 刃先半径、 切刃角、 刃先角、 刃先保護角、 仮想刃先 位置、 ホルダ径、 工程の種類、 工具選択番号、 工具補正 番号、 取付角、 取付位置、 X ミ ラ ー イ メ ー ジ な ど必要 な デー タ を設定で き る よ う にな っ てい る。
    [0026] 第 1 図は、 X - Z 座標面に素材形状 （破線で示す） 、 加工形状 （実線で示す） と同時に描画さ れた工具形状 1 0 の一例 を示 し てい る 。
    [0027] 自動 プ ロ グ ラ ミ ン グの一般的な手順 と し ては 、 まず座 標系の選択が行なわれ、 つぎに素材形状 と 寸法の入力、 加工形状 と そ の寸法の入力な どが行なわれた後 に、 工具 選択が行なわれ る 。 第 1 図の よ う に描画 された工具形状 1 0 は 、 バ イ ト 工具の例であ り 、 切刃角 （ A C = ct ) 、 刃先角 （ A N - /3 ) 、 取付角 （ A S = y ) が図示の如 く に定義 さ れ て い て 、 刃先 の位置 を 座標原点に合せた と き 、 パ ラ メ ー タ fi を 指定 す る と 座 標 点 A ( X 1 、 Z 1 ) 、 B ( X 2 , Z 2 ) は次式で計算で き る 。
    [0028] X 1 = — m s i n ^ y — a )
    [0029] Z i = - m cos ( y - a )
    [0030] X 2 = 一 m s i iU T " — oc — /3 )
    [0031] z 2 = - m cos ( y - a - /3 )
    [0032] ただ し 、 m s i Z l cosC jS / S) !
    [0033] した っ て 、 工具番号や補正番号を入力 し て 、 - 表示画 面に おい てパ ラ メ ー タ と と も に切刃角、 刃先角な どの デー タ を指定する こ と に よ り 、 工具形状が 自動的に描画 され る の で、 指定 された工具の干渉や ワ ー ク の 削 り 残 し な どを オ ペ レ ー タ は容易に発見でき る 。
    [0034] 第 4 図 （ a ) 乃至 （ d ) は 、 そ れぞれ丸駒バ イ ト ェ 具、 溝加工工具、 隅取 り 工具、 ド リ ル工具の各形状を描 画する た-めの座標系 の設定例を示 し てい る 。
    [0035] 第 4 図 （ a ) の丸駒バ イ ト 工具の場合 に 、 描画 され る 工具 形 状 は 、 切 刃 角 （ A C = cc ) 、 刃 先 角 （ A N = β ) 、 取付角 （ A S = y ) 、 刃先半径 （ R N - r ) が定 義 され る こ と で描画 され、 刃先の位置を座標原点に合せ た と き の 各 座 標 点 R ( X 0 , Z 0 ) 、 A ( X 1 ， Z i ) 、 B C X 2 , Z 2 ) 、 C ( X 5 , Z S ) は次式で計 箕 され る 。
    [0036] 0 = S i n Ύ
    [0037] Z 0 = C O S Ύ
    [0038] X 1 = 2 X
    [0039] Z 1 = 2 Z
    [0040] X 2 = ― r ( sin y — cos )
    [0041] Z 2 = 一 r ( cos y + s i n y )
    [0042] X s = 一 r ( sin γ + cos y )
    [0043] Z s = ― r ( cos * — sin r )
    [0044] 第 4 図 （ b ) ， （ c ) の溝加工工具 と 隅取 り 工具の場 合に 、 描画 される工具形状は、 切刃角 （ A C.= a ) 、 刃 先角 （ A N = β ) 、 取付'角 （ A S = y ) 、 溝幅 （ W N = w ) 、 パ ラ メ ー タ 11 が定義される こ と で描画 され、 刃先 の位置 を座標原点に合せた と き の各座標点 A C X 1 ， Z 1 ) 、 B ( X 2 , Z 2 ) , C ( Xs , Z s ) は次式で計 算 され る 。
    [0045] X 1 = 一 fi sin^ y - a — /3
    [0046] Z I = 一 l cosi. r— - 3
    [0047] X 2 = X i + X 5
    [0048] Z 2 = Z i + Z 5
    [0049] δ = — w s i n ( r - oc )
    [0050] Ζ 5 = 一 w cos ( y — a )
    [0051] 第 4 図 （ d ) の ド リ ル工具の場合に、 描画 され る工具 形状は 、 ド、 リ ル径 （ D D = ce ) 、 刃先角 （ A N = ） 、 取付角 C A S = Ύ ) 、 パ ラ メ ー タ ]！ が定義 され る こ と で 描画 され、 刃先の位置を座標原点に合せた と き の各座標 点 A ( X 1 , Z 1 ) 、 B ( X 2 , Z 2 ) は次式で計箕 さ れ る 。
    [0052] X 1 = - m sin(r + i8 / 2 )
    [0053] Z 1 = - m cos( y + i8 / 2 )
    [0054] X 2 = - m sin(r - i8 / 2 )
    [0055] Z 2 =一 m cos( y— /3 Z 2 )
    [0056] ただ し 、 m = i Z | cos(iS / 2) I
    [0057] こ の よ う に 対話形の加工プロ グラ ム を 実行す る 際に 、 上記 ッ ― リ ン グ フ ァ ィ ルから、最適工具を 選択 し て、 表示 装置 4 に よ り 第 1 図の よ う に ワ ー ク と と も に工具形状 を も 合せ て表示す る プ ロ グラ ム を内蔵 し て お く こ と で、 容 易にェ具選択が行 な え る 。
    [0058] 産業上の利用可能性
    [0059] 太発明 の 自 動描画方式に よれば、 工具テ 一 タ を記憶 し てい る ツ ー リ ン グ フ ァ ィ ルを利用 してェ具選択時に素材 形状、 加工形状 と と も に工具形状を 自動的に描画でき る の で 、 最適 な工具 を 選択 で き 、 容易 に適正 な N C 加工 テ ー プ を作製す る こ と ができ る。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 対話形の加工 プ ロ グラ ム に基づき ワ ー ク を所定形 状に加工する と き に 、 使用される工具の形状を 自動的 に 描画する工具形状の 自動描画方式は、 以下を舍む ：
    対話形の加工プ ロ グ ラ ム と 、 工具デー タ と し て使用 さ れる ツ ー リ ン グ フ ァ イ ル と を記憶する記憶手段 ；
    加工デー タ を入力す るデー タ 入力手段 ；
    ヮ - ク の加工部位お よび加工形状な ど指定 された加工 デー タ に応 じ て最適工具を選択する制街手段 ；
    選択 された工具の形状を描画する画像表示手段。
    ( 2 ) 前記記憶手段に は、 ツ ー リ ン グ フ ァ イ ル内の工具 形状 と 取付位置に関するデー タ から演箕 された工具形状 描画デー タ が予め記億 されている こ と を特徵 と する前記 請求 の範 囲第 （ 1 ) 項 に 記載 の工具形状の 自 動描画方 式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    DE3240974C2|1992-07-09|
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    EP2189860B1|2013-12-11|Nc program generating device and nc program generating method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS624551A|1987-01-10|
    EP0229848A4|1989-05-30|
    US4922440A|1990-05-01|
    KR930010590B1|1993-10-30|
    EP0229848A1|1987-07-29|
    KR870700449A|1987-12-29|
    JPH0611458B2|1994-02-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-01-15| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1987-01-15| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1987-02-09| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986903615 Country of ref document: EP |
    1987-07-29| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986903615 Country of ref document: EP |
    1992-11-27| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1986903615 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP60140793A|JPH0611458B2|1985-06-27|1985-06-27|工具形状表示装置|
    JP60/140793||1985-06-27||KR8770154A| KR930010590B1|1985-06-27|1986-06-24|공구 형상의 자동 그래픽 표시 방식|
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