[发明专利]加工程序的自动生成方法及其装置

说明书

技术领域

本发明是有关机床加工程序的自动生成方法及装置的发明。更具体地讲，这是一个有关，在复数系统控制下可以进行工作的，至少有一个主轴和一个刀架的NC(数控)机床的多系统程序的自动生成方法和装置的发明。

背景技术

近年来，在NC机床的领域中，为了自动加工形状复杂而多样的制品(机械产品)，装备有可以在刀架上交换的车刀、钻头、铣刀等诸多种类刀具、可以进行旋转切削、打孔加工、铣刀加工等多种加工的综合机械化正在逐步发展。

另外，在NC车床中的代表性的、自动车床(即，可以进行自动加工的车床)领域，针对缩短加工时间，在一台车床上集中搭载可以在复数系统控制下工作的至少一个主轴和一个刀架，可以对于同一个加工材料(例如，棒状材料)同时进行不同的加工(例如，切削外径和钻中孔)，以及可以对不同的材料进行同时加工的多功能型NC车床，有众多的提案。

而且，[系统]一词，意味着一个加工程序控制的众多控制轴的组合(包括只有一个控制轴的情况)。在1台NC机床上可以对像上述的复数控制轴的组合进行多种设定的情况下，这台NC机床的控制方式通常被称为[多系统控制(a multi-path control)]。

在经过了这样的综合机械化及多功能化后，要在NC机床上，对1种加工材料按照所定的顺序进行各种加工的情况下，进行作成一系列的加工程序并输入登录在NC装置中的工作，就需要高程度的程序作成技术，因而也正在加大操作人员的负担。

另一方面，在NC机床的领域，为了降低制作加工程序时对操作人员的体力要求，与NC装置相关而装备的各种自动程序作成装置也被提起。这种自动程序生成装置，通常具备CPU、存储器、键盘、显示器等。而实施加工工序所必要的数据，则是通过操作人员针对显示器上按顺序显示的各种选择项目和要求事项进行对话式的指示和数据输入，以及根据需要借助于CAD之类的图形输入装置以图像形式输入的加工件的几何数据中获得。这样，就可以自动地生成所要求的加工程序。通过这样的自动程序生成装置，就免去了操作人员逐句地输入程序的工作，程序制作技术不佳的操作人员也可以在比较短的时间内制作出复杂的加工程序。

在上述的以往的自动程序生成装置中，虽然操作人员的程序制作时间可以相对缩短，但因为程序制作用的数据，操作人员要参照加工件的设计图进行判断、设定，所以对于加工工序和刀具属性，操作人员被要求具备相当的知识。

例如，在复数的刀架上装备有众多种类刀具的多轴多系统型的NC车床，在制作针对1个加工件实施各种自动切削加工用的一系列加工程序时，操作人员被要求从加工件的设计图中读取加工所必要的工序种类，考虑加工对象的材料的质地，正确地判断设定并输入各个工序的加工范围所必要的数据(刀具的种类、刀刃的移动位置、刀刃的相对切削速度、刀架的相对切削进给量等)。特别是，切削速度和切削进给量这样的与切削条件相关的数据，其最佳值是根据刀具的刀刃和加工对象的材料质地而变动的，判断的正确性及最后的加工精度是取决于操作人员的知识和经验的。

此外，使用这样的多轴多系统型的NC车床，在针对1个加工件以复数系统并行实施各种自动切削加工用的多系统程序制作时，操作人员被要求从加工件的设计图中读取加工所必要的工序种类之后，正确地判断并指定各个工序使用哪个系统，在哪个时期实施操作工作效率最高。特别是，在将各个切削工序使用的指定刀具安装在刀架的刀具装着部时，根据指定刀具的种类和刀架的构成有必要使用专用的刀夹(tool holder)，在这种情况下，操作人员如何向设在1个以上刀架上的复数刀具安装部分配设置复数的指定刀具，需要操作人员对照各种刀夹的种类、库存量及各自的特点(可以安装的刀架的种类、使用对象工序的种类、使用对象刀具的特点)而做出决定。

这样，要使用以往的自动程序生成装置高效率地生成多系统程序，操作人员就被要求，必须熟悉所要设定的NC机床的构成，而且要正确地把握该NC机床可以使用的各种刀夹的特点和库存数，从而在1个或以上的刀架的复数刀具安装部，正确地分配并指定复数的指定刀具的安装位置。其结果，制作这样的多系统程序要花费很长时间和劳动力。另外，自动生成的多系统程序的质量(周期的长短，刀具配置的妥当性、加工精度等)，很大程度上取决于操作人员知识和经验的多少。