способ автоматического программирования и устройство автоматического программирования

Формула изобретения

1. Способ автоматического программирования, предназначенный для разработки программ для станков с ЧПУ, предназначенных для получения продукта из заготовки путем механической обработки, содержащий отображение на блоке дисплея данных, относящихся к модели продукта и модели заготовки в соответствии с заданными параметрами, при этом, когда данные модели продукта, выбранные на экране, накладывают на данные модели заготовки, также выбранные на экране, осуществляют настройку, при которой часть, которая не совместилась на этапе наложения модели продукта и модели заготовки, определяется как область механической обработки, при этом указанный способ программирования содержит автоматический программный процесс разделения области механической обработки на область первой обработки, в которой один конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и область второй обработки, в которой другой конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и создания программы для управления блоком числового программного управления, на основе разделения области механической обработки, причем способ автоматического программирования содержит

первую обработку, включающую в себя выделение области токарной обработки из всей области механической обработки, включающей в себя область токарной обработки, в которой выполняют токарную обработку, и другую область механической обработки, в которой механическую обработку выполняют после токарной обработки;

разделение выделенной области токарной обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра;

получение положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, и положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки, на стороне механической обработки внешнего диаметра;

определение области от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки;

определение области от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки;

вторую обработку, включающую в себя определение области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в качестве области второй обработки, таким образом, что вся область механической обработки, которая не является областью токарной обработки, принадлежит к области второй обработки, в отношении области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в которую включено определенное положение разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра или положение разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра.

2. Способ автоматического программирования по п.1, в котором первая обработка дополнительно включает в себя разделение выделенной области токарной обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и на сторону механической обработки внешнего диаметра;

расчет объемов стороны механической обработки внутреннего диаметра и стороны механической обработки внешнего диаметра, соответственно;

расчет положения, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области токарной обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки;

расчет положения, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области токарной обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра;

определение области от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки;

определение области от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки.

3. Способ автоматического программирования по п.2, в котором первая обработка дополнительно включает в себя разделение области токарной обработки, исключая область механической обработки торцевой стороны, в которой выполняют механическую обработку торцевой стороны для обеих торцевых сторон в направлении оси токарной обработки из всей области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и стороне механической обработки внешнего диаметра;

расчет объемов стороны механической обработки внутреннего диаметра и стороны механической обработки внешнего диаметра соответственно;

расчет положения, которое равномерно разделяет объем области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, за исключением рассчитанной области механической обработки торцевой стороны, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра;

расчет положения, которое равномерно разделяет объем области механической обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, за исключением рассчитанной области механической обработки торцевой стороны, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра.

4. Способ автоматического программирования, предназначенный для разработки программ для станков с ЧПУ, предназначенных для получения продукта из заготовки путем механической обработки, содержащий отображение на экране данных, относящихся к модели продукта и модели заготовки в соответствии с заданными параметрами, при этом когда данные модели продукта, выбранные на экране, накладывают на данные модели заготовки, также выбранные на экране, осуществляют настройку, при которой часть, которая не совместилась на этапе наложения модели продукта и модели заготовки, определяется как область механической обработки, при этом указанный способ программирования содержит автоматический программный процесс разделения области механической обработки на область первой обработки, в которой один конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и область второй обработки, в которой другой конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и создания программы для управления блоком числового программного управления, на основе разделения области механической обработки, причем способ автоматического программирования содержит

первую обработку, включающую в себя разделение области механической обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра; и расчет объемов стороны механической обработки внутреннего диаметра и стороны механической обработки внешнего диаметра, соответственно;

причем вторая обработка включает в себя расчет положения, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра в направлении оси токарной обработки, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки;

расчет положения, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области механической обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра;

определение области от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки;

определение области от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки;

третью обработку, включающую в себя отображение множества характеристик модели продукта, в качестве кандидатов для положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра;

корректирование положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра, определенных в ходе второй обработки, на основе положения кандидата, выбранного пользователем.

5. Машиночитаемый носитель информации, содержащий записанную на нем компьютерную программу, выполнение которой компьютером приводит к осуществлению способа по любому из пп.1-4.

6. Устройство автоматического программирования, предназначенное для разработки программ для станков с ЧПУ, предназначенных для получения продукта из заготовки путем механической обработки, выполненное с возможностью отображения на экране данных, относящихся к модели продукта и модели заготовки в соответствии с заданными параметрами, при этом, когда данные модели продукта, выбранные на экране, накладывают на данные модели заготовки, также выбранные на экране, осуществляют настройку, при которой часть, которая не совместилась на этапе наложения модели продукта и модели заготовки, определяется как область механической обработки, при этом указанное устройство программирования содержит программный блок, предназначенный для разделения области механической обработки на область первой обработки, в которой один конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и область второй обработки, в которой другой конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и создания программы для управления блоком числового программного управления, на основе разделения области механической обработки, причем устройство автоматического программирования содержит

блок разделения обработки, который выделяет область токарной обработки из всей области механической обработки, включающей в себя область токарной обработки, в которой выполняют токарную обработку, и другую область механической обработки, в которой механическую обработку выполняют после токарной обработки, разделяет выделенную область токарной обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра, получает положение разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающее границу между областью первой обработки и областью второй обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, и положение разделения процесса на стороне механической обработки внешнего диаметра, обозначающее границу между областью первой обработки и областью второй обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, определяет область от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки, и определяет область от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки;

блок корректирования разделения обработки, который определяет область механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в качестве области второй обработки, таким образом, что вся область механической обработки, которая является областью токарной обработки, принадлежит к области второй обработки, в отношении области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в которую включено определенное положение разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра или положение разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра.

7. Устройство автоматического программирования по п.6, в котором блок разделения обработки разделяет выделенную область токарной обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра, рассчитывает объемы стороны механической обработки внутреннего диаметра и стороны механической обработки внешнего диаметра, соответственно, рассчитывает положение, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области токарной обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки, рассчитывает положение, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области токарной обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, определяет область от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки, и определяет область от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки.

8. Устройство автоматического программирования по п.7, в котором блок корректирования разделения обработки разделяет область токарной обработки, за исключением области механической обработки торцевой стороны, в которой механическую обработку торцевой стороны выполняют для обеих торцевых сторон в направлении оси токарной обработки, из всей области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра, рассчитывает объемы на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра, соответственно, рассчитывает положение, которое равномерно разделяет объем области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, за исключением рассчитанной области механической обработки торцевой стороны, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, и рассчитывает положение, которое равномерно разделяет объем области механической обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, за исключением рассчитанной области механической обработки торцевой стороны, в качестве положения разделения процесса на стороне механической обработки внешнего диаметра.

9. Устройство автоматического программирования, предназначенное для разработки программ для станков с ЧПУ, предназначенных для получения продукта из заготовки путем механической обработки, выполненное с возможностью отображения на экране данных, относящихся к модели продукта и модели заготовки в соответствии с заданными параметрами, при этом, когда данные модели продукта, выбранные на экране, накладывают на данные модели заготовки, также выбранные на экране, осуществляют настройку, при которой часть, которая не совместилась на этапе наложения модели продукта и модели заготовки, определяется как область механической обработки, при этом указанное устройство программирования содержит программный блок, предназначенный для разделения области механической обработки на область первой обработки, в которой один конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и область второй обработки, в которой другой конец модели заготовки удерживают для механической обработки, и создания программы для управления блоком числового программного управления, на основе разделения области механической обработки, причем устройство автоматического программирования содержит

блок расчета объема, который разделяет область механической обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра, и рассчитывает объемы стороны механической обработки внутреннего диаметра и стороны механической обработки внешнего диаметра соответственно;

блок разделения процесса, который рассчитывает положение, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области механической обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра в направлении оси токарной обработки, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающего границу между областью первой обработки и областью второй обработки, рассчитывает положение, которое равномерно разделяет рассчитанный объем области механической обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, в качестве положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, определяет область от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки, и определяет область от положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки;

блок корректирования разделения обработки, который отображает множество характеристик модели продукта, в качестве кандидатов для положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра, и корректирует положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра, определенные в ходе второй обработки, на основе положения кандидата, выбранного пользователем.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу автоматического программирования и устройству автоматического программирования, предназначенным для автоматизированной разработки программ для станков с ЧПУ (NC), для разработки программы станка с ЧПУ помощью данных САПР (CAD), включающих в себя данные материалов, форм продукта, форм заготовок, и более конкретно к способу автоматического программирования и устройству автоматического программирования, имеющему функцию разделения процесса, предназначенную для автоматического разделения процесса механической обработки на первый процесс, в котором один конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки, и второй процесс, в котором другой конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки.

Уровень техники

В механическом станке, в котором установлен блок ЧПУ (NC, блок числового программного управления), заготовку обрабатывают с получением требуемой модели продукта путем выполнения программы ЧПУ. Для разработки программы для станков с ЧПУ, предназначенной для разработки программы механической обработки ЧПУ, в последнее время часто используют технологию автоматического программирования, в которой применяется микрокомпьютер, который называется устройством автоматического программирования. Первые устройства автоматического программирования не были соединены с данными САПР, и поэтому было необходимо выполнять программирование, рассматривая форму обрабатываемой детали на чертежах или в подобном представлении. Однако в последнее время были предложены некоторые технологии, относящиеся к устройству автоматического программирования, которое разрабатывает программу механической обработки ЧПУ, с использованием данных САПР.

Например, в патентной литературе 1 (выложенная заявка на японский патент №2002-189510) данные свойств обрабатываемого продукта выделяют из данных САПР для установки процесса механической обработки и области механической обработки для каждого процесса механической обработки, создают данные материала и модель механической обработки для каждого процесса механической обработки, созданные данные процесса механической обработки и модель механической обработки сохраняют, данные траектории перемещения инструментов создают на основе данных механической обработки, данных материала, данных модели механической обработки, данных об инструментах и данных условий резки для создания виртуальных данных модели заготовки после завершения соответствующего процесса, а также для создания информации изготовления на основе созданных данных процесса, данных материала, данных траектории инструмента и данных виртуальной модели заготовки.

В патентной литературе 2 (выложенная заявка на японский патент №2002-268718), когда на основе трехмерных данных САПР детали разрабатывают траекторию механической обработки для механической обработки заготовки, выделяют информацию механической обработки для всех участков, которые должны быть обработаны в форме, обозначенной с помощью трехмерных данных САПР, выделенную информацию механической обработки редактируют для определения процесса механической обработки и разрабатывают траекторию механической обработки на основе определенного процесса механической обработки.

В устройстве автоматического программирования необходимо разделять область механической обработки, которая представляет собой разность между моделью заготовки и моделью продукта, на первый процесс, в котором один конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки, и второй процесс, в котором другой конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки.

В патентной литературе 3 (выложенная заявка на японский патент №Н2-62603) раскрыт блок числового программного управления, который управляет двухшпиндельным механическим станком, который имеет два шпинделя, то есть основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, в котором оператор устанавливает временное положение разделения между первым процессом и вторым процессом, используя блок ввода в состоянии, когда модель механической обработки отображается в блоке дисплея, устанавливая, таким образом, временное положение разделения на стороне внешнего диаметра и на стороне внутреннего диаметра заготовки. Однако обычная обработка разделения процесса предназначена только для установки вручную положения разделения процесса оператором, и, следовательно, для установки вручную оператором требуется время, что затрудняет эффективное программирование.

Настоящее изобретение было разработано для решения указанных выше проблем, и поэтому одна из целей изобретения состоит в разработке способа и устройства автоматического программирования, которые позволяют автоматически выполнять разделение процесса и эффективно выполнять операции программирования.

Сущность изобретения

Способ автоматического программирования в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предназначен для разделения области механической обработки на область первой обработки, в которой один конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки, и область второй обработки, в которой другой конец модели заготовки удерживают для выполнения механической обработки, и для создания программы, предназначенной для управления блоком числового программного управления на основе разделения области механической обработки. Способ автоматического программирования включает в себя первую обработку, включающую в себя выделение области токарной обработки из всей области механической обработки, включающей в себя область токарной обработки, в которой выполняют токарную обработку, и другую область механической обработки, в которой выполняют механическую обработку после токарной обработки, разделение выделенной области токарной обработки на сторону механической обработки внутреннего диаметра и сторону механической обработки внешнего диаметра, получение положения разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, обозначающей границу между областью первой обработки и областью второй обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра, и положения разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, обозначающей границу между областью первой обработки и областью второй обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, определение области от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до одного конца модели заготовки, в качестве области первой обработки, и определение области от полученных положений разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра и на стороне механической обработки внешнего диаметра до другого конца модели заготовки, в качестве области второй обработки; и вторая обработка включает в себя определение области механической обработки, кроме области токарной обработки, в качестве области второй обработки, таким образом, что вся область механической обработки, не являющаяся областью токарной обработки, принадлежит к области второй обработки, в отношении области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в которую включено определенное положение разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра или положение разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра.

В соответствии с настоящим изобретением в отношении области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в которой находится положение разделения обработки на стороне механической обработки внутреннего диаметра или положение разделения обработки на стороне механической обработки внешнего диаметра, положение разделения обработки для области механической обработки, которая не является областью токарной обработка, корректируют таким образом, что вся область механической обработки, которая не является областью токарной обработки, принадлежит к области второй обработки. В результате в области механической обработки, которая не является областью токарной обработки, в которой находится положение разделения обработки, механическая обработка может быть выполнена после токарной обработки всех диаметров, что позволяет создать программу, обеспечивающую эффективную механическую обработку.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема конфигурации устройства автоматического программирования; на фиг.2 показана блок-схема блока ЧПУ, в который встроено устройство автоматического программирования; на фиг.3 показана блок-схема последовательности выполнения рабочей процедуры устройства автоматического программирования в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения; на фиг.4 показана схема, иллюстрирующая пример основного экрана выбора меню; на фиг.5 показана схема, иллюстрирующая пример расширенного меню основного экрана выбора меню; на фиг.6 показана схема, иллюстрирующая пример экрана считывания модели продукта; на фиг.7 показана схема, иллюстрирующая пример экрана установки модели-заготовки; на фиг.8 показана таблица примера сохраненных данных в базе данных типа заготовки; на фиг.9 показана схема, иллюстрирующая взаимосвязь между механической обработкой торцевой стороны и значением установки допуска механической обработки торцевой стороны; на фиг.10 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры обработки автоматического выбора модели заготовки в виде круглого стержня; на фиг.11 показана схема, иллюстрирующая процедуру обработки автоматического выбора, показанную на фиг.10; на фиг.12 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры обработки автоматического выбора модели заготовки в виде шестиугольного бруска; на фиг.13 показана схема, иллюстрирующая процедуру обработки автоматического выбора, показанную на фиг.12; на фиг.14 показана схема, иллюстрирующая пример экрана установки модели-заготовки для пояснения другой процедуры обработки выбора модели заготовки; на фиг.15 показана блок-схема последовательности выполнения другой процедуры обработки автоматического выбора модели заготовки; на фиг.16 показана схема, иллюстрирующая другой пример диалога формирования модели-заготовки; на фиг.17 показана схема, иллюстрирующая режим визуального отображения в колонке ввода материала заготовки; на фиг.18 показана схема, иллюстрирующая сдвиг фокуса между колонкой ввода данных и окном списка базы данных материала; на фиг.19 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры работы в режиме установки части материала; на фиг.20 показана схема, иллюстрирующая пример экрана установки части материала; на фиг.21 показан вид в перспективе, иллюстрирующий обработку установки части материала; на фиг.22 показана схема, иллюстрирующая обработку установки части материала; на фиг.23 показана схема, иллюстрирующая пример модели продукта перед обработкой установки части материала; на фиг.24 показан вид с увеличением части изображения модели продукта, показанной на фиг.23; на фиг.25 показана схема, иллюстрирующая модель после обработки установки части материала модели продукта, показанной на фиг.24; на фиг.26 показана схема, иллюстрирующая пример меню зажимного приспособления; на фиг.27 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры работы зажимного приспособления (зажима); на фиг.28 показана схема, иллюстрирующая пример формы торцевой поверхности материала и таблицы выбора структуры захватного устройства клешневого типа; на фиг.29 показана схема, иллюстрирующая пример окна установки зажимного приспособления; на фиг.30 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры расчета диаметра захвата; на фиг.31 показана схема, иллюстрирующая концепцию расчета диаметра удержания; на фиг.32 показана блок-схема последовательности выполнения обработки автоматической обработки регулирования положения модели продукта и модели заготовки; на фиг.33 показана схема, иллюстрирующая содержание отображения экрана регистрации для выполнения автоматической обработки регулирования положения модели продукта и модели заготовки; на фиг.34А-34Е показаны схемы, иллюстрирующие поверхность механической обработки и диаметр поверхности механической обработки; на фиг.35 показана схема, иллюстрирующая обработку с переворачиванием по оси Z; на фиг.36 показана схема, иллюстрирующая меню сдвига модели; на фиг.37 показана схема, иллюстрирующая диалог сдвига модели; на фиг.38 показана блок-схема последовательности выполнения обработки разделения процесса; на фиг.39 показана схема, иллюстрирующая экран, на котором отображается характеристика; на фиг.40 показана схема, иллюстрирующая 1/2 сечения модели, в котором определяют участок разделения процесса; на фиг.41 показана блок-схема последовательности выполнения другого примера автоматической обработки для разделения процесса; на фиг.42А-42D показаны схемы, иллюстрирующие концепцию автоматической обработки для разделения процесса, показанного на фиг.41; на фиг.43 показана схема, иллюстрирующая обработку установки зажимного приспособления во втором процессе; на фиг.44А-44В показаны схемы, иллюстрирующие обработку автоматического определения сквозного отверстия и двух отверстий; на фиг.45 показана схема, иллюстрирующая пример расширения для механической обработки участка внутреннего диаметра; на фиг.46 показана схема, иллюстрирующая точечную механическую обработку области между губками зажимного патрона; на фиг.47 показана блок-схема последовательности выполнения обработки выбора инструмента; на фиг.48 показана схема, иллюстрирующая обработку редактирования в отношении нерасширяемой модели; на фиг.49 показана схема, иллюстрирующая экран редактирования программы; на фиг.50 показана блок-схема последовательности выполнения обработки выделения в блоке трехмерного отображения блока механической обработки; на фиг.51А и 51В схематично представлена обработка по вводу модели, выбранной с помощью блока трехмерного отображения, в положении курсора, в блоке редактора, в качестве последовательности модели; на фиг.52 показана блок-схема последовательности выполнения обработки ввода последовательности модели; на фиг.53 показана схема, иллюстрирующая состояние, в котором последовательность модели вводят в блок редактора; на фиг.54 показана схема, иллюстрирующая экран редактирования программы; на фиг.55 показана блок-схема последовательности выполнения обработки вставки блока; на фиг.56 показана блок-схема конфигурации устройства автоматического программирования в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения; и на фиг.57 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры работы устройства автоматического программирования в соответствии со вторым вариантом выполнения.

Подробное описание изобретения

Примеры вариантов выполнения способа автоматического программирования и устройства автоматического программирования, в соответствии с настоящим изобретением, подробно поясняются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Первый вариант выполнения

На фиг.1 показана блок-схема конфигурации устройства автоматического программирования в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения. Устройство 100 автоматического программирования включает в себя, в качестве основного компонента, программное средство разработки ЧПУ, предназначенное для непосредственной выборки данных, относящихся к модели продукта и к модели заготовки из данных САПР, и разработки программы разработки ЧПУ для обработки продукта из материала (заготовки) в интерактивном режиме с оператором, с использованием разных данных, таких как выбранные данные модели продукта и данные модели заготовки. Устройство автоматического программирования установлено на компьютере, таком, как микрокомпьютер. Программа разработки ЧПУ написана на определенном языке, который имеет более высокий уровень, чем программа ЧПУ.

Устройство 100 автоматического программирования можно использовать для двухшпиндельного станка механической обработки, имеющего два шпинделя, то есть основной шпиндель и шпиндель-субстрат, и одношпиндельного станка механической обработки, имеющего только один основной шпиндель. Однако в первом варианте выполнения будет описано устройство автоматического программирования, используемое для двухшпиндельного станка, имеющего два шпинделя, основной шпиндель и шпиндель-субстрат. Устройство автоматического программирования, используемое как для двухшпиндельного станка механической обработки, так и для одношпиндельного станка механической обработки, будет описано во втором варианте выполнения. Устройство 100 автоматического программирования можно применять для станка механической обработки, который выполняет токарную обработку для вращения заготовки и срезания заготовки в виде круглой формы, сверление, включающее в себя сверление при вращении заготовки с формированием в заготовке отверстия, фрезерование неподвижно установленной заготовки и с вращением инструмента с резцом для резки заготовки и механическую обработку поверхности. Устройство 100 автоматического программирования также можно применять для комбинированной механической обработки, при которой комбинируют токарную обработку и фрезерование.

На фиг.1 показано состояние, в котором устройство 100 автоматического программирования установлено в компьютере, и устройство 100 автоматического программирования через интерфейс 23 передачи данных соединено с блоком 200 ЧПУ, который работает под управлением программы ЧПУ.

На фиг.1 показаны база данных 1 модели продукта, база данных 2 модели заготовки и база данных 3 инструмента, которые сохранены во встроенном запоминающем устройстве микрокомпьютера, в котором установлено устройство 100 автоматического программирования. Части данных модели продукта, показанные в трехмерных данных САПР (данные трехмерной объемной модели), сохранены и записаны в базе данных 1 модели продукта. Данные разного типа, такие как материал, форма (колонна, квадрат, шестиугольник и т.п.) и размер (внешний диаметр, внутренний диаметр, длина и т.п.) записаны и сохранены в базе данных 2 типа заготовки для каждой заготовки. Данные инструментов записаны и сохранены в базе данных 3 инструмента.

Микрокомпьютер, в котором установлено устройство автоматического программирования, включает в себя блок 20 дисплея, блок 21 ввода, такой как клавиатура и мышь, и блок 22 вывода, такой как принтер, и микрокомпьютер подключен к внешнему оборудованию, такому как блок 200 ЧПУ, через интерфейс 23 передачи данных.

Блок программы, который представляет собой основной компонент устройства 100 автоматического программирования, включает в себя процессор 10 ввода модели продукта, процессор 11 ввода модели заготовки, процессор 12 установки зажима, процессор 13 установки положения, процессор 14 разделения процесса, процессор 15 расширения процесса, процессор 16 выбора инструмента, процессор 17 редактирования нерасширяемой модели, процессор 18 редактирования программы и процессор 19 расширения программы.

Процессор 10 ввода модели продукта 10 отображает экран ввода модели продукта для выбора данных модели продукта (модели продукта) оператором, и когда оператор выбирает необходимые данные модели продукта из множества данных модели продукта, получаемых из базы данных 1 модели продукта, или из данных трехмерной объемной модели, сохраненных в другом дополнительном запоминающем устройстве, процессор 10 ввода модели продукта выполняет обработку, такую, как трехмерное отображение данных модели выбранного продукта.

Процессор 11 ввода типа заготовки отображает экран ввода модели заготовки для выбора данных модели заготовки (модель заготовки) оператором, позволяет выбирать необходимые данные модели заготовки автоматически или с помощью оператора из множества данных модели заготовки, сформированных в базе данных 1 модели продукта или данных трехмерной объемной из модели, сохраненных в другом дополнительном запоминающем устройстве, и выполняет обработку, такую как трехмерное отображение выбранных данных модели заготовки. Процессор 11 ввода типа заготовки имеет функцию установки части заготовки, предназначенную для создания данных утолщенной заготовки, используемых для литья и т.п., на основе данных модели продукта.

Процессор 12 установки зажима отображает модели зажима, формируемые из зажимного патрона и захвата клешневого типа, и на основе модели заготовки подготавливает множество структур компоновки зажима, соответствующих модели заготовки, определяет компоновку зажима, позволяя оператору выбирать структуру компоновки зажима, и рассчитывает положение удержания и диаметр удержания для передачи информации на сторону ЧПУ.

Процессор 13 установки положения выполняет обработку для автоматического расположения модели продукта внутри модели заготовки, удерживаемой с помощью первого зажимного патрона, в первом процессе (этап, выполняемый на основном шпинделе). Процессор 13 установки положения также выполняет обработку для автоматического расположения модели продукта внутри модели заготовки, удерживаемой вторым зажимным патроном во втором процессе (этап, выполняемый на вспомогательном шпинделе).

Процессор 14 обработки разделения процесса выполняет обработку разделения процесса во время механической обработки с использованием двухшпиндельного механического станка, который имеет два шпинделя, основной шпиндель, вспомогательный шпиндель, и обработку разделения процесса во время механической обработки с использованием одношпиндельного станка механической обработки, имеющего только один основной шпиндель. В случае двухшпиндельного станка механической обработки положение разделения между первым процессом, выполняемым с помощью основного шпинделя, и вторым процессом, выполняемым с помощью вспомогательного шпинделя, определяют по внешнему диаметру и по внутреннему диаметру. В случае одношпиндельного станка механической обработки положение разделения первого процесса для выполнения механической обработки путем удержания одного конца модели заготовки на основном шпинделе и второго процесса для выполнения механической обработки путем удержания другого конца модели заготовки на основном шпинделе станка определяют по внешнему диаметру и по внутреннему диаметру соответственно.

Процессор 15 расширения процесса выполняет обработку для разбиения последовательности операций механической обработки, включающих в себя токарную обработку, точечную механическую обработку, механическую обработку поверхности и снятие фасок, которые называются режимами механической обработки, на блоки механической обработки, в которых выполняется непрерывная механическая обработка с использованием одного и того же основного шпинделя и одного и того же инструмента.

Процессор 16 выбора инструмента выполняет обработку по определению инструмента, для выбора оптимального инструмента для каждого положения обработки (блока механической обработки) из базы данных 3 инструмента и также определяет условия резки, соответствующие инструменту.

Процессор 19 расширения программы создает программу разработки ЧПУ, описанную на заданном языке, на основе комбинации множества блоков механической обработки с расширенным процессом, определенной информацией инструмента и условиями резки.

Блок 17 обработки редактирования нерасширяемой модели выполняет обработку заготовки для преобразования нерасширяемой модели, которую нельзя автоматически расширить, в блок механической обработки в процессе обработки расширения до некоторого блока механической обработки. Процессор 18 редактирования программы предназначен для выполнения обработки редактирования созданной программы разработки ЧПУ.

Устройство 100 автоматического программирования соединено с блоком 200 ЧПУ через интерфейс 23 передачи данных, показанный на фиг.1, однако, как показано на фиг.2, устройство 100 автоматического программирования может быть установлено в блоке 200 ЧПУ. В этом случае устройство 100 автоматического программирования соединено с контроллером 201 ЧПУ в блоке 200 ЧПУ.

На фиг.3 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры создания программы разработки ЧПУ (программы механической обработки), выполняемой устройством 100 автоматического программирования, показанным на фиг.1 и 2. Подробно процедуры создания программы разработки ЧПУ, выполняемой устройством автоматического программирования, поясняются для каждого процесса со ссылкой на фиг.3.

Далее поясняется основной экран 8 выбора меню, который первым отображается при включении устройства 100 автоматического программирования. На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая пример основного экрана 8 выбора меню.

Как показано на фиг.4, основной экран 8 выбора меню включает в себя блок 4 отображения дерева структуры данных, блок трехмерного отображения, блок 6 отображения меню и т.п. Название файла продукта, название файла заготовки, файла зажима (зажимного приспособления), название файлов соответствующих блоков механической обработки, расширенных до блоков механической обработки, и т.п. отображаются в виде дерева в блоке 4 отображения дерева. Данные файла модели продукта, файла заготовки, файла зажима или файла блока механической обработки, выбранные в блоке 4 отображения дерева структуры данных, отображаются в виде трехмерного отображения (3D) в блоке 5 трехмерного отображения.

Блок 6 отображения меню включает в себя кнопку 6а установки модели продукта, кнопку 6b установки модели заготовки, кнопку 6с установки зажимного приспособления, кнопку 6d установки положения, кнопку 6е разделения процесса, кнопку 6f расширения блока, кнопку 6g редактирования блока, кнопку 6h создания программы и т.п. Кнопка 6а установки модели продукта представляет собой кнопку, предназначенную для перехода в режим установки модели продукта, в котором выполняют обработку, такую как считывание 3D модели САПР модели продукта. Кнопка 6b установки модели заготовки представляет собой кнопку для перехода в режим установки модели заготовки, в котором выбирают и устанавливают заготовку, предназначенную для механической обработки. Кнопка 6с установки зажимного приспособления представляет собой кнопку для перехода в режим установки зажимного приспособления, в котором устанавливают зажимное приспособление (патрон, захват) для удержания заготовки. Кнопка 6d установки положения представляет собой кнопку для перехода в режим регистрации, в котором выполняют установку положения продукта и заготовки. Кнопка 6е разделения процесса представляет собой кнопку, предназначенную для перехода в режим разделения процесса, в котором устанавливают положение разделения первого процесса и второго процесса. Кнопка 6f расширения блока (кнопка расширения процесса) представляет собой кнопку для перехода в режим блока расширения, в котором выполняют автоматическое расширение блока механической обработки по установленной информации. Кнопка 6g редактирования блока представляет собой кнопку для перехода в режим редактирования блока, в котором выполняют редактирование расширенного блока механической обработки. Кнопка 6h создания программы представляет собой кнопку для перехода в режим создания программы, в котором создают программу разработки ЧПУ из расширенного и отредактированного блока.

Блок 6 отображения меню включает в себя кнопку 6к переключения меню. При нажатии на кнопку 6k переключения меню происходит переключение на другое меню, показанное на фиг.5 и отображаемое в блоке 6 отображения меню. Кнопка 7а отображения секции представляет собой кнопку, предназначенную для выбора отображения данных, отображаемых в блоке 4 трехмерного дисплея, и кнопка 7b указания угла отображения секции представляет собой кнопку для представления отображения секции под указанным углом. Кнопка 7с масштаба, кнопка 7d поворота и кнопка 7е сдвига представляют собой кнопки, предназначенные для увеличения поворота и сдвига отображаемых данных в блоке 5 трехмерного дисплея. Кнопка 7f подгонки представляет собой кнопку для отображения отображаемой трехмерной модели таким образом, что всю модель подгоняют к середине экрана, и при этом ее положение не изменяется. Кнопка 7g переключения отображения линии размера представляет собой кнопку для отображения или не отображения линии размера по отношению к отображаемой трехмерной модели. Кнопка 7h передней стороны, кнопка 7i задней стороны, кнопка 7j левой стороны, кнопка 7k правой стороны, кнопка 71 вид в плане и кнопка 7m вид снизу представляют собой кнопки, предназначенные для представления отображения спереди, отображения сзади, отображения с левой стороны, отображения с правой стороны, отображения в плане и отображения снизу отображаемой трехмерной модели. Кнопка 7n трехмерного отображения первого шпинделя представляет собой кнопку для отображения трехмерной модели в направлении, видимом в направлении к первому шпинделю, и кнопка 7р трехмерного отображения второго шпинделя представляет собой кнопку для отображения трехмерной модели в направлении, видимом в направлении второго шпинделя.

В устройстве автоматического программирования каждый процесс обычно выполняют в соответствии с процедурой, показанной на фиг.3, после отображения основного экрана 8 выбора меню. То есть соответствующие этапы выполняют в порядке обработки ввода модели продукта (этап S100), обработки установки типа заготовки (этап S101), обработки установки зажима первого процесса (этап S102), обработки установки положения (этап S103), обработки разделения процесса (этап S104), обработки установки зажима второго процесса (этап S105), обработки установки положения (этап S106), обработки расширения процесса (этап S107), обработки автоматической установки инструмента (этап S108), обработки расширения программы (этап S109), обработки редактирования нерасширяемой модели (этап S110) и обработки редактирования программы (этап S111). Соответствующая обработка будет подробно описана для каждого этапа.

(1) Ввод модели продукта (этап S100)

Обработку ввода модели продукта начинают при включении кнопки 6а установки модели продукта на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4. Когда включают в себя кнопку 6а установки модели продукта на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4, экран переключается на экран 30 считывания модели продукта для обработки ввода модели продукта, показанный на фиг.6. Обработку ввода модели продукта, в основном, выполняют с помощью процессора 10 ввода модели продукта, показанного на фиг.1.

Оператор работает с блоком 21 ввода, с экраном 30 считывания модели продукта, для выбора отображаемых данных модели продукта, для выбора трехмерных данных САПР (модели продукта), соответствующих продукту следующим образом.

Вначале оператор нажимает кнопку 31 считывания модели продукта, расположенную с крайней левой стороны множества кнопок, расположенных под экраном 30 считывания модели продукта. В результате с левой стороны отображается диалог 32 считывания модели продукта, и трехмерный вид 33 отображаемой модели продукта (модель продукта), соответствующей выбранным трехмерным данным САПР, отображается с правой стороны в каркасном формате.

Диалог 32 считывания модели продукта имеет окно 34 списка, предназначенное для отображения списка файлов САПР, зарегистрированных в базе данных 1 модели продукта. Когда оператор выбрал дополнительный файл в окне 34 списка, предварительный просмотр модели продукта, соответствующий выбранному файлу, отображается в виде трехмерного изображения 33. В предварительном просмотре соответствующие размеры продукта в направлениях X, Y и Z отображаются на трехмерном виде 33. Соответствующие трехмерные данные САПР имеют информацию формы и информацию цвета (цвет отображения), и данные атрибута, относящиеся к механической обработке, добавляют к соответствующим частям информации формы. Данные атрибута включают в себя резьбовые участки, знаки шероховатости, шлифовку, снятие фасок, зенковку отверстий, информацию об отверстиях (сверло, сверлить и нарезание резьбы), номер детали, материал, названия изделий и т.п. Регулировки (изменение порядка механической обработки) расширения процесса выполняют с использованием данных атрибута. Данные САПР включают в себя информацию цвета (цвет отображения), и шероховатость законченной поверхности может быть идентифицирована в соответствии с цветом отображения.

Текущую директорию отображают в блоке 35 отображения директории, который расположен над окном 34 списка файлов. Список файлов в директории, отображаемой в блоке 35 отображения директории, отображают в окне 34 списка. Когда оператор нажимает кнопку 36 смены папки, отображается диалог смены папки (не показан), и, работая с этим диалогом, можно изменить текущую директорию.

Когда оператор нажимает кнопку 37 выбора, файл САПР, выбранный в окне 34 списка, считывают в область хранения устройства автоматического программирования, создают изображение продукта, соответствующего считанному файлу САПР, и созданную модель продукта (модель продукта) отображают в трехмерном виде 33. Во время отображения соответствующие размеры модели продукта в направлениях X, Y и Z отображают на трехмерном виде 33. Кроме того, во время создания изображения модели продукта включен режим автоматической регулировки, и если оператор выбирает ДА в пункте 29 в этом режиме автоматической регулировки, при обработке создания модели продукта, направление продукта и положение отображения продукта автоматически регулируют на трехмерном изображении 33.

Одна или больше директорий предусмотрены внутри или за пределами компьютера как область базы данных 1 модели продукта, что позволяет вновь регистрировать в этих директориях дополнительные трехмерные данные САПР, или уже зарегистрированные данные модели продукта можно изменять и повторно регистрировать.

(2) Установка модели заготовки (этап S101)

Обработку установки типа заготовки начинают при включения кнопки 6b установки модели заготовки на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4, и когда включают в себя кнопку 6b установки модели заготовки, экран переключается, например, на экран установки модели заготовки, показанный на фиг.7. Обработку установки типа заготовки, в основном, выполняют, используя процессор 11 ввода типа заготовки по фиг.1.

На фиг.8 показана схема примера данных модели заготовки, зарегистрированных в базе данных 2 модели заготовки. Данные модели заготовки включают в себя, как показано на фиг.8, материалы, типы формы (колонна, квадрат, шестиугольник и т.п.), размер (внешний диаметр, внутренний диаметр, длина и т.п.) и т.п.

Меню 9а установки заготовки отображают на экране 9 установки типа заготовки, показанном на фиг.7. Меню 9а установки заготовки включает в себя кнопку 9b базы данных заготовки, кнопку 9с установки части заготовки, кнопку 9d считывания модели заготовки, кнопку 9е установки материала заготовки, кнопку 9f редактирования и кнопку 9g изменения допуска на механическую обработку.

Кнопка 9b базы данных заготовки представляет собой кнопку для выполнения автоматического выбора работы, описанного ниже. Кнопка 9с установки части заготовки представляет собой кнопку для создания модели заготовки, в которой части модели продукта, используемой для литья или подобное, выполнены утолщенными. Кнопка 9d считывания модели заготовки представляет собой кнопку для считывания данных заготовок, зарегистрированных в базе данных 2 типа заготовки, или дополнительных данных заготовок, сохраненных во внешнем блоке накопителя, для установки данных заготовок в качестве модели заготовки. Кнопка 9е установки материала заготовки представляет собой кнопку, предназначенную для установки вручную материала. Кнопка 9f редактирования представляет собой кнопку, предназначенную для регистрации необходимых данных заготовок в базе данных 2 типа заготовки или редактирования зарегистрированных данных заготовок. Кнопка 9g изменения допуска на механическую обработку представляет собой кнопку для изменения установленного значения допуска механической обработки торцевой стороны.

Когда оператор нажимает на кнопку 9b базы данных заготовки, отображается диалог 300 базы данных заготовки. Размеры максимального внешнего диаметра модели продукта в направлениях X, Y и Z, определенные при обработке ввода модели продукта, выполняемой на этапе S100, отображают в секции 301 отображения размера модели продукта в диалоге 300 базы данных заготовки.

Данные модели заготовки, зарегистрированные в базе данных 2 типа заготовки, представляют в виде списка/отображают в секции 302 отображения списка заготовки, в диалоге 300 базы данных заготовки. Из представленных в виде списка/отображаемых данных модели заготовки выбирают заготовку, имеющую минимальный диаметр, включающую в себя внешний диаметр продукта, и выбранную заготовку выделяют, как показано ссылочной позицией 303. В данном случае оператор выбрал круглый стержень в качестве модели заготовки, при этом представляют в виде списка/отображают данные модели заготовки для заготовки в виде круглого стержня, и с выделением отображают заготовку, имеющую минимальный диаметр, включающий в себя внешний диаметр продукта, выбирают из данных заготовок в форме круглого стержня. Когда тип заготовки не указан, выбирают заготовку, имеющую минимальный диаметр, описывающую внешний диаметр продукта, из всех данных модели заготовки, таких, как заготовка в форме круглого стержня, квадратная заготовка и шестиугольная заготовка, зарегистрированных в базе данных 2 типа заготовки.

Когда оператору не нравятся данные заготовки, автоматически выбранные и отображаемые с выделением, оператор соответствующим образом выполняет сортировку по номерам пунктов материала заготовки, типа заготовки, внешнего диаметра, внутреннего диаметра и длины, для выбора требуемых данных заготовки. Когда оператор нажимает кнопку 304 ОК, в состоянии, когда требуемые данные заготовки выбраны (выбранные данные заготовки отображаются с выделением), выделенные данные заготовки выбирают, и открывается диалог 305 допуска механической обработки торцевой стороны.

В диалоге 305 допуска механической обработки торцевой стороны отображают номер заготовки, материал заготовки, тип заготовки, внешний диаметр, внутренний диаметр, длину и допуск механической обработки торцевой стороны выбранной заготовки, и в исходном состоянии допуск механической обработки установлен равным 0 миллиметров.

Установленное значение допуска механической обработки торцевой стороны, представляет собой установленное значение, предназначенное для механической обработки торцевой стороны, для среза торца заготовки в начале токарной обработки. То есть, поскольку торец необработанной заготовки не срезан гладко, в начале токарной обработки выполняют механическую обработку торцевой стороны. Когда оператор вводит требуемую величину в качестве установленного значения допуска механической обработки торцевой стороны и нажимает кнопку ОК, создается программа механической обработки торцевой стороны для удаления установленного допуска механической обработки торцевой стороны при токарной обработке во время разработки программы механической обработки.

На фиг.9 показана схема, иллюстрирующая концепцию обработки торцевой стороны. Модель WM заготовки накладывают на модель SM продукта, как показано на фиг.9. На фиг.9 допуск ТМ1 механической обработки торцевой стороны представляет собой значение, установленное в диалоге 305 допуска механической обработки торцевой стороны, и допуск ТМ2 механической обработки торцевой стороны, с другой стороны, представляет собой величину, полученную путем вычитания длины продукта и ТМ1 из длины заготовки.

На фиг.10 показана блок-схема последовательности выполнения процедуры, выполняемой при обработке автоматического выбора заготовки, когда нажимают на кнопку 9b базы данных заготовки, и в этом случае представляет собой процедуру, в которой круглый стержень определен в качестве типа заготовки.

Соответствующие расстояния от исходной точки Рс программы (заранее установлена при обработке ввода модели продукта) модели продукта, определенной при обработке ввода модели продукта, выполняемой на этапе S100, до области края модели продукта, в направлении, перпендикулярном оси токарной обработки (Оси Z) модели продукта, вычисляют для выбора максимального расстояния Lmax из множества рассчитанных расстояний (этап S120). Таким образом, как показано на фиг.11, расстояние от исходной точки Рс программы до множества точек PW1-PWi в области края модели SM продукта, в направлении, перпендикулярном оси токарной обработки, соответственно определяют для выбора максимального расстояния Lmax от этих расстояний. На фиг.11 ось поворота (ось Z) продолжается в направлении, перпендикулярном плоскости страницы.

Множество данных круглого стержня, зарегистрированных в базе данных 2 типа заготовки, представляют в виде списка/отображают в секции 302 отображения списка заготовки, в диалоге 300 базы данных заготовки, и из представленных в виде списка/отображаемых данных круглого стержня выбирают заготовку в виде круглого стержня, радиус которой равен или больше, чем Lmax, и имеющую минимальный диаметр (этап S121).

Когда выбранная заготовка в виде круглого стержня представляет собой единственную заготовку (этап S122), данные заготовки, соответствующие выбранной заготовке в форме круглого стержня, отображают с выделением в секции 302 отображения списка заготовки (этап S124). Однако когда имеется множество выбранных данных круглого стержня, выбирают заготовку в форме круглого стержня, имеющую длину, равную или больше, чем модель продукта, и самую короткую среди заготовок в форме круглого стержня (этап S123). Данные заготовки, соответствующие выбранной одной или больше заготовок в форме круглого стержня, отображают с выделением в секции 302 отображения списка заготовок (этап S124).

Процедура, выполняемая при обработке автоматического выбора заготовки, когда в качестве типа заготовки выбирают шестиугольный брусок, будет описана со ссылкой на фиг.12 и 13. В этом случае, как показано на фиг.13, определяют положение модели SM продукта по отношению к модели WM заготовки в виде шестиугольного бруска, так чтобы исходная точка Рс программы модели SM продукта соответствовала центру Ро одной модели WM заготовки в форме шестиугольного бруска (этап S130). В этом случае ось поворота также продолжается в направлении, перпендикулярном плоскости страницы.

Соответствующие стороны модели WM заготовки в форме шестиугольного бруска сдвигают параллельно, до тех пор, пока стороны не прикоснутся к модели SM продукта, для определения расстояния L1-L6 между сдвинутыми параллельно соответствующими сегментами L1-La6 линий и исходной точкой Рс программы модели SM продукта в направлении, перпендикулярном оси токарной обработки. Затем из этих расстояний получают наибольшее расстояние Lmax (этап S131).

Части данных шестиугольного бруска, зарегистрированные в базе данных 2 типа заготовки, отображают в секции 302 отображения списка заготовки, в диалоге 300 базы данных заготовки, для выбора заготовки в форме шестиугольного бруска, имеющей длину противоположной стороны (расстояние между противоположными сторонами), равную или большую, чем 2 Lmax, и самую короткую длину противоположной стороны, из представленных в виде списка/отображаемых данных шестиугольного бруска (этап S132).

Когда выбирают только одну заготовку в форме шестиугольного бруска (этап S133), данные заготовки, соответствующие выбранной заготовке в форме шестиугольного бруска, отображают с выделением в секции 302 отображения списка заготовки (этап S135). Однако когда имеется множество данных выбранных шестиугольных брусков, выбирают заготовку в виде шестиугольного бруска, имеющую длину, равную или больше, чем модель продукта, и самую короткую среди заготовок в виде шестиугольного бруска (этап S134). Данные заготовки, соответствующие выбранной одной или больше заготовкам в виде шестиугольного бруска, отображают с выделением в секции 302 отображения списка заготовок (этап S135).

В случае, показанном на фиг.7, все данные, зарегистрированные в базе данных 2 типа заготовки, представляют в виде списка/отображают в секции 302 отображения списка заготовки, и одни или больше данных из представленных в виде списка/отображаемых данных минимальной заготовки, описывающих модель продукта, отображают с выделением, но, как показано на фиг.14, только заготовки, описывающие модель продукта, могут быть представлены в виде списка/отображаться в секции 302 отображения списка заготовок, из всех данных, зарегистрированных в секции 302 отображения списка заготовок. Когда имеется множество заготовок, описывающих модель продукта, заготовку, имеющую наименьший диаметр и наименьшую длину, то есть заготовку, для которой получается малое количество стружки во время механической обработки, отображают с выделением в самом верхнем положении в секции 302 отображения списка заготовок и под ней, последовательность отображения отсортирована в порядке от заготовки с малым количеством стружки, начиная сверху. Благодаря такой организации отображения оператор может легко выбирать заготовку, обеспечивающую снижение затрат, для которой получается меньшее количество снимаемой стружки во время механической обработки.

Другой вариант выполнения обработки при установке ввода модели заготовки поясняется со ссылкой на фиг.15-18. Экран установки типа заготовки, показанный на фиг.16-18, работает несинхронно с экраном 9 установки типа заготовки, показанным на фиг.7, и экран установки модели заготовки, показанный на фиг.16-18, и экран 9 установки типа заготовки, показанный на фиг.7, представляют собой экраны так называемых отдельных версий.

Когда данные заготовки зарегистрированы в базе данных 2 типа заготовки, при нажатии на соответствующую кнопку (не показана) (которая соответствует кнопке 9f редактирования на экране 9 установки типа заготовки, показанном на фиг.7), отображается экран регистрации данных заготовки (не показан). Оператор соответствующим образом работает с экраном регистрации данных заготовки для регистрации требуемых данных заготовки, как показано на фиг.8, в базе данных 2 типа заготовки. Трехмерные данные САПР также могут быть введены в базу данных 2 типа заготовки 2, в качестве данных заготовки.

С другой стороны, когда данные заготовки выбирают вручную из базы данных 2 типа заготовки, оператор нажимает на соответствующую кнопку (соответствует кнопке 9d считывания модели заготовки, показанной на фиг.7). Когда нажимают на эту кнопку, отображается диалог 40 создания типа заготовки, показанный на фиг.16.

Диалог 40 создания типа заготовки имеет колонку 41 ввода данных, предназначенную для ввода материала заготовки, типа заготовки, внешнего диаметра заготовки, внутреннего диаметра заготовки, длины и допуска при механической обработке торцевой стороны, окно 42 списка, в котором отображаются данные, зарегистрированные в базе данных 2 модели заготовки, и колонку 43 отображения размера продукта, в которой отображают размеры XYZ модели продукта.

Колонка 44 ввода материала заготовки и колонка 45 ввода типа заготовки в колонке 41 ввода данных сформированы в виде комбинированного окна, и оператор выбирает необходимый вариант из списка комбинированного окна для материала заготовки и типа заготовки (круглый стержень, квадратный брусок и т.п.). Колонка 46 ввода внешнего диаметра, колонка 47 ввода внутреннего диаметра, колонка 48 ввода длины и колонка 49 ввода допуска механической обработки торцевой стороны 49 формируются в окне редактирования, и требуемую фигуру непосредственно вводят в каждую колонку.

Когда оператор выбирает требуемый материал и тип заготовки в колонке 44 ввода материала заготовки и в колонке 45 ввода типа заготовки, процессор 11 ввода типа заготовки выполняет поиск в базе данных 2 типа заготовки, с использованием выбранного материала и типа заготовки в качестве ключевого слова, для выделения данных заготовки, соответствующих выбранному материалу и типу заготовки, из множества данных заготовки в базе данных 2 типа заготовки, и представляет в виде списка/отображает выделенные данные заготовки в окне 42 списка.

Оператор выбирает требуемые данные заготовки из окна 42 списка, и, например, когда оператор нажимает кнопку ввода на клавиатуре, которая представляет собой блок 21 ввода, соответствующие данные в колонке 46 ввода внешнего диаметра, колонке 47 ввода внутреннего диаметра и в колонке 48 ввода длины автоматически обновляются по внешнему диаметру, внутреннему диаметру и длине выбранных данных заготовки. Когда оператор выбирает заготовку, имеющую длину 0, и нажимает кнопку ввода, длина заготовки не изменяется.

Соответствующая операция, описанная выше, может быть выполнена с помощью устройства-указателя, такого как мышь, однако может быть предусмотрена следующая функция кнопки быстрого ввода. То есть, когда фокусируются на колонке 44 ввода материала заготовки и колонке 45 ввода типа заготовки, и, например, когда нажимают на клавишу " " или " " сдвига курсора, как показано на фиг.17, открываются комбинированные окна в колонке 44 ввода материала заготовки и в колонке 45 ввода типа заготовки, и отображается список. Кроме того, когда открыты списки комбинированных окон в колонке 44 ввода материала заготовки и колонки 45 ввода типа заготовки, если нажимают, например, на кнопку ввода, как показано на фиг.17, этот список закрывается. Даже когда фокус не находится на комбинированном окне, список все равно закрывается. Например, когда нажимают на клавишу TAB, фокус смещается через колонки 44 ввода материала заготовки колонки 44 ввода типа заготовки, колонки 46 ввода внешнего диаметра, колонки 47 ввода внутреннего диаметра, колонки 48 ввода длины и колонки 49 ввода допуска механической обработки торцевой стороны. Кроме того, когда фокус находится на одной из колонок 44 ввода материала заготовки, колонки 45 ввода типа заготовки, колонки 46 ввода внешнего диаметра, колонки 47 ввода внутреннего диаметра, колонки 48 ввода длины и колонки 49 ввода допуска механической обработки торцевой стороны, если нажимают на клавишу сдвига " ", как показано на фиг.8, фокус перемещается на окно 42 списка в базе данных заготовки. Когда фокус должен возвратиться в исходное положение из окна 42 списка в базу данных заготовки, нажимают на клавишу сдвига " ".

Таким образом, оператор вводит соответствующие требуемые данные в колонку 41 ввода данных в диалоге 40 создания типа заготовки, что позволяет оператору вручную устанавливать требуемые данные заготовки.

После окончания установки ввода данных в колонке 41 ввода данных, когда оператор нажимает кнопку 58 создания, данные устанавливаемой вводимой заготовки считывают в области накопителя устройства автоматического программирования из базы данных 2 типа заготовки, для создания изображения заготовки, соответствующего считываемым данным заготовки, и созданный тип заготовки отображают в виде трехмерного изображения (не показано).

При установке вручную оператором, как описано выше, не гарантируется то, что будет выбрана оптимальная наименьшая заготовка, которую можно обработать с получением модели продукта. Поэтому в колонке 43 отображения размера продукта, в диалоге 40 создания типа заготовки, предусмотрена кнопка 50 отражения модели продукта для автоматического выбора оптимальной наименьшей заготовки, которую можно обработать с получением модели продукта, выбранной оператором. В колонке 43 отображения размера продукта отображаются размеры XYZ модели продукта, установленные при обработке ввода модели продукта на этапе S100.

Обработка автоматического выбора модели заготовки, основанная на нажатии кнопки 50 отражения модели продукта, будет описана со ссылкой на фиг.15. Вначале вводят данные в колонке 44 ввода материала заготовки и колонке 45 ввода типа заготовки для выбора материала заготовки и типа заготовки. Кроме того, вводят данные размера модели продукта (этап S140). В случае устройства автоматического программирования, поскольку обработка выбора модели продукта в этот момент времени закончена, размеры введенной модели продукта отображаются в колонке 43 отображения размера продукта.

В этом состоянии, когда нажимают кнопку 50 отражения модели продукта (этап S141), процессор 11 ввода типа заготовки выполняет поиск в базе данных 2 типа заготовки, с использованием материала и типа заготовки, выбранных в колонке 44 ввода материала заготовки и в колонке 45 ввода типа заготовки, в качестве ключевых слов, для выделения данных заготовки, соответствующих выбранному материалу и типу заготовки, из множества данных заготовки в базе данных 2 типа заготовки (этап S142). Процессор 11 ввода типа заготовки выбирает заготовку, описывающую модель продукта, то есть имеющую размер, больший, чем размер продукта, из одной или больше заготовок, выделенных путем сравнения данных размера выделенной одной или больше заготовок и данных размера продукта, и дополнительно выбирает заготовку, имеющую минимальный размер из одной или больше заготовок, которые могут включать в себя модель продукта (этап S143). В качестве способа выбора заготовки, имеющей минимальный размер, используют способ, описанный со ссылкой на фиг.10 и 12.

Когда заканчивают обработку выбора заготовки, процессор 11 ввода типа заготовки обновляет соответствующие данные в колонке 46 ввода внешнего диаметра, в колонке 47 ввода внутреннего диаметра, в колонке 48 ввода длины и в колонке 49 ввода допуска механической обработки торцевой стороны, с использованием значений окончательно выбранных данных заготовки. Таким образом, автоматически выбирают оптимальную наименьшую заготовку, которая обеспечивает возможность механической обработки с получением модели продукта. Модель заготовки создают на основе выбранных данных заготовки.

Поскольку данные наименьшей заготовки, описывающей модель продукта, автоматически выбирают из базы данных заготовки, можно сэкономить время и трудозатраты оператора для выбора вручную данных заготовки, что позволяет обеспечить эффективную работу программ.

Режим установки части заготовки, выполняемый при нажатии на кнопку 9с установки части заготовки на экране 9 установки типа заготовки, показанном на фиг.7, будет описан со ссылкой на фиг.19-25. В этом режиме установки части заготовки модель продукта отображают во время выбора заготовки, что обеспечивает для оператора возможность выбора и определения части, которая должна быть утолщена, и толщины этого участка от отображаемой модели продукта, в результате чего создают модель, в которой только выбранный и определенный участок утолщен так, что получают указанную толщину, и созданную модель регистрируют как модель заготовки.

Другими словами, при механической обработке литого или формованного материала, продукты часто изготовляют путем создания заготовки, имеющей форму, близкую к требуемому продукту, и с последующей механической обработкой, такой, как токарная обработка, созданной заготовки. Сторона изготовителя продукта просит, чтобы изготовитель заготовок поставлял такую заготовку, которая имеет форму, близкую к требуемому продукту. С другой стороны, в устройстве автоматического программирования траектория механической обработки и программа разработки ЧПУ не могут быть подготовлены, пока не будут определены модель продукта и модель заготовки. Поэтому при выполнении механической обработки литого и формованного материала необходимо определить форму заготовки. В режиме установки части заготовки (режим утолщения), может быть легко создана модель заготовки для механической обработки из литого и формованного материала.

Процедура работы в режиме установки части заготовки поясняется со ссылкой на блок-схему последовательности выполнения, представленную на фиг.19.

Когда нажимают на кнопку 9с установки части заготовки, на экране 9 установки модели заготовки, показанном на фиг.7, открывается диалог 51 установки части заготовки, как показано на фиг.20, и экран трехмерного отображения модели продукта, как показано на фиг.21. Трехмерное отображение модели продукта представляет собой модель продукта, выбранную при обработке ввода модели продукта на этапе S100. Обычно в данных САПР к модели продукта добавляют атрибут цвета, разный для каждой поверхности, и каждую поверхность трехмерного отображения модели продукта отображают с цветом, соответствующим установленному атрибуту цвета, как показано на фиг.21. В этом случае в модели продукта, показанной на фиг.21, атрибут зеленого цвета устанавливают для поверхностей D1 и D3 и атрибут красного цвета устанавливают для поверхностей D2 и D4.

На фиг.20 диалог 51 установки части заготовки имеет секцию 51а выбора цвета, секцию 51b установки допуска механической обработки и кнопку 51с ОК, и в секции 51а выбора цвета выделяют и отображают все цвета, установленные в качестве атрибута для модели продукта. Например, количество цветов, которые могут быть установлены в качестве атрибута, равно 256×256×256. Когда модель продукта выражена 20 цветами из этих цветов, эти 20 цветов отображают в секции 51а выбора цвета. В модели продукта, показанной на фиг.21, если установлены только атрибуты цветов зеленый (D1, D3) и красный (D2, D4), только два цвета, зеленый и красный, будут отображаться в секции 51а выбора цвета.

Оператор выбирает цвет, соответствующий участку, который оператор желает выполнить более толстым, из цветов, отображаемых в секции 51а выбора цвета, для определения необходимой поверхности модели продукта (этап S150) и устанавливает большую толщину этого участка в секции 51b установки допуска на механическую обработку (этап S151). Когда оператор нажимает на кнопку 51с ОК, только поверхность, соответствующая выбранному цвету модели продукта, отображаемого на экране трехмерного отображения, будет утолщена на допуск механической обработки, установленный в секции 51b установки допуска механической обработки (этап S152).

В секции 51а выбора цвета, когда выбирают другую поверхность, обработка от этапа S150 до этапа S152 повторяется аналогичным образом.

На фиг.22 представлена модель продукта, показанная на фиг.21, в поперечном сечении (боковая сторона). Когда в секции 51а выбора цвета выбирают зеленый цвет, в секции 51b установки допуска на механическую обработку устанавливают 10 миллиметров и нажимают кнопку 51с ОК, как показано на фиг.22, поверхности D1 и D3, имеющие атрибут зеленый, утолщаются на 10 миллиметров. Кроме того, когда зеленый цвет выбирают в секции 51а выбора цвета, в секции 51b установки допуска механической обработки устанавливают 5 миллиметров и нажимают на кнопку 51с ОК, при этом, как показано на фиг.22, поверхности D2 и D4, имеющие атрибут красный, утолщаются на 5 миллиметров.

Когда весь выбор поверхности заканчивают, определяют, имеются ли соседние поверхности между утолщенными поверхностями (этап S154). Когда соседние утолщенные поверхности отсутствуют, утолщенную модель, созданную (путем повторения обработки на этапах S150-S152, регистрируют и устанавливают как модель заготовки (этап S157).

С другой стороны, когда имеются расположенные рядом утолщенные поверхности, отображают диалог (не показан) для выбора либо изогнутой поверхности (показана сплошной линией Е1 на фиг.22), такой, как эллипс или круг, или прямоугольной поверхности (показана пунктирной линией Е2 на фиг.22) в качестве соединительной поверхности между соседними поверхностями, так, что оператор выбирает изогнутую поверхность или прямоугольную поверхность в качестве соединительной поверхности. Соединительная поверхность может быть выбрана для каждого соседнего участка, или ее можно выбрать одновременно как изогнутую поверхность или прямоугольную поверхность для всех соседних участков. Соседние утолщенные участки затем соединяют, как показано на фиг.22, с помощью выбранной соединительной поверхности (этап S156). Утолщенную модель регистрируют и устанавливают как модель заготовки (этап S157).

На фиг.23 показан один пример части модели продукта в виде трехмерного отображения во время режима установки части заготовки. Увеличенное изображение части F на фиг.23 показано на фиг.24. Утолщенная модель, в которой добавлены утолщенные участки G1-G4, показана на фиг.25.

В приведенном выше примере атрибут цвета используют в качестве атрибута отображения для указания соответствующих поверхностей модели продукта, с тем, чтобы выбрать поверхность для утолщения с использованием атрибута цвета, установленного для модели продукта. Однако в качестве атрибута отображения для соответствующих поверхностей модели продукта могут быть установлены различные типы узоров заполнения, такие как штриховка, и поверхности, для которых требуется утолщение, могут быть выбраны путем выбора этих узоров заполнения. Кроме того, поверхность, для которой требуется утолщение, можно выбрать при работе с блоком ввода, таким, как мышь, и по отношению к выбранным поверхностям можно устанавливать допуск на механическую обработку.

При обработке установки части заготовки требуемую утолщенную модель создают путем указания поверхности, которую требуется выполнить утолщенной, на соответствующих поверхностях модели продукта и толщину указанной поверхности, которую требуется выполнить утолщенной, что позволяет зарегистрировать созданную утолщенную модель как модель заготовки. В результате можно легко создать модель заготовки, которую будут использовать при литье или тому подобное.

(3) Первый процесс обработки установки зажима (установка первого зажимного патрона и захватного устройства клешневого типа, этап S102).

Обработка и установки зажима (зажимного приспособления) начинается путем включения кнопки 6с установки зажимного приспособления на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4. Когда включают кнопку 6с установки зажимного приспособления, начинается установка зажимного приспособления, и, например, меню переключается на меню 52 установки зажимного приспособления, как показано на фиг.26, при этом отображается таблица 53 выбора структуры захватного устройства клешневого типа, показанная на фиг.28, и окно 54 установки зажимного приспособления, показанное на фиг.29. Обработку установки зажимного приспособления, в основном, выполняют с использованием процессора 12 установки зажима, показанного на фиг.1. Первый процесс при обработке установки зажима предназначен для установки зажима в первом процессе, выполняемом с использованием основного шпинделя двухшпиндельного станка механической обработки.

Модель зажима формируют из моделей зажимного патрона и моделей захватного устройства клешневого типа для удержания заготовки. Для данных модели зажимного патрона в случае конфигурации, показанной на фиг.1, получают параметры ЧПУ (внешний и внутренний диаметры, а также ширину зажимного патрона) из блока 200 ЧПУ, через интерфейс 23 передачи данных или в отключенном от сети режиме, и в случае конфигурации, показанной на фиг.2, параметры ЧПУ (внешний и внутренний диаметры, а также ширину зажимного патрона) получают от контроллера 201 ЧПУ и внешний и внутренний диаметры и ширину зажимного патрона отображают по полученным параметрам ЧПУ так, что оператор выбирает требуемую модель зажимного патрона. Для захватного устройства клешневого типа количество, форма, размер и диаметр удержания захватного устройства клешневого типа определяют в соответствии с процедурой, показанной на фиг.27. Процедуру, показанную на фиг.27, выполняют с использованием процессора 12 установки зажима.

В меню 52 установки зажимного приспособления, показанном на фиг.26, кнопка 52а выбора внешнего захватного устройства представляет собой кнопку для выбора внешнего захватного устройства клешневого типа, кнопка 52b выбора внутреннего захватного устройства представляет собой кнопку для выбора внутреннего захватного устройства клешневого типа, и эти кнопки находятся во взаимно исключающей взаимосвязи друг с другом так, что, когда выбирают одну из них, другая находится в невыбранном состоянии. Кнопка 52с изменения диаметра удержания/количества губок захватного устройства представляет собой кнопку для изменения диаметра удержания и количества губок. Кнопка 52d установки захватного устройства первого шпинделя представляет собой кнопку для установки захватного устройства клешневого типа для первого шпинделя (основного шпинделя), и кнопка 52е установки захватного устройства второго шпинделя представляет собой кнопку для установки захватного устройства клешневого типа для второго шпинделя (вспомогательного шпинделя). Когда первоначально отображается меню 52 установки зажимного приспособления, автоматически выбираются и включаются кнопка 52а выбора внешнего захватного устройства и кнопка 52d установки захватного устройства первого шпинделя. Кнопка 52f редактирования захватного устройства представляет собой кнопку, используемую во время редактирования данных захватного устройства клешневого типа. Кнопка 52g окончания установки зажимного приспособления представляет собой кнопку для окончания обработки установки зажимного приспособления.

В этом случае, поскольку выполняется установка зажима для первого процесса, включена кнопка 52d установки захватного устройства первого шпинделя, и включена одна из кнопок 52а выбора внешнего захватного устройства и кнопка 52b выбора внутреннего захватного устройства.

Когда эти кнопки включены, процессор 12 установки зажима получает форму (круглую, квадратную, шестиугольную и т.п.) торцевой стороны заготовки и данные размеров модели заготовки из модели заготовки, определенной при обработке установки типа заготовки на этапе S101 (этап S160).

Для структуры захватного устройства клешневого типа, отображаемой в таблице 53 выбора структуры захватного устройства клешневого типа, показанной на фиг.28 (структура модели захватного устройства клешневого типа), вначале структуру захватного устройства клешневого типа приблизительно разделяют на структуру внешнего захватного устройства клешневого типа и структуру внутреннего захватного устройства клешневого типа и затем классифицируют по типу (круглая, квадратная, шестиугольная и т.п.) торцевой стороны заготовки, структуры расположения губок (количество губок, участки удержания губок (удержание на углах, удержание плоской поверхности, и т.п.). На фиг.28 показаны варианты структуры только для внешнего захватного устройства клешневого типа.

В таблице 53 выбора структуры захватного устройства клешневого типа показаны не все структуры захватных устройств, а отображаются только структуры захватных устройств, соответствующие типу торцевой стороны заготовки модели заготовки, для структур захватного устройства, соответствующих выбранной одной из кнопки 52а выбора внешнего захватного устройства и кнопки 52b выбора внутреннего захватного устройства. Например, когда установлена модель заготовки, имеющая форму квадратной призмы, представлены только три структуры захватного устройства клешневого типа в среднем ряду структур захватных устройств клешневого типа, показанном на фиг.28 (этап S161). Оператор выбирает и определяет требуемую структуру захватного устройства клешневого типа из структур захватного устройства клешневого типа, отображаемых здесь (этап S162). В результате количество губок и участков удержания губок (удержание угла или удержание плоской поверхности) определяется.

Когда выбирают структуру захватного устройства клешневого типа, выделяют зарегистрированные данные одной или больше моделей захватных устройств, соответствующих выбранной структуре захватного устройства клешневого типа из зарегистрированных данных, и выделенные зарегистрированные данные отображают в секции 54а отображения списка в окне 54 установки зажимного приспособления, показанном на фиг.29 (этап S163). Например, когда выбирают структуру захватного устройства клешневого типа для квадрата, имеющую четыре губки, и с удержанием плоской поверхности, в секции 54а отображения списка отображают только зарегистрированные данные модели захватного устройства клешневого типа, соответствующие выбранной структуре.

Секция 54а отображения списка включает в себя секцию отображения количества губок (количество губок), в которой отображается количество губок зарегистрированной модели захватного устройства клешневого типа, секцию отображения названия захватного устройства клешневого типа, в которой отображается название зарегистрированной модели захватного устройства клешневого типа (модель захватного устройства клешневого типа), секцию отображения высоты захватного устройства клешневого типа, в которой отображается высота зарегистрированной модели захватного устройства, секцию отображения длины захватного устройства, в которой отображается длина зарегистрированной модели захватного устройства, секцию отображения ширины захватного устройства, в которой отображается ширина зарегистрированной модели захватного устройства, секцию отображения допуска на установку в патрон в направлении Z, в которой отображается допуск на установку в патрон в направлении Z зарегистрированной модели захватного устройства, и секцию отображения допуска на установку в патрон в направлении X, которой отображается допуск на установку в патрон в направлении X зарегистрированной модели захватного устройства. То есть в первой секции 54а отображения списка отображают данные выбранной модели захватного устройства для каждого количества губок.

Окно 54 установки зажимного приспособления дополнительно включает в себя секцию 54b отображения модели захватного устройства, в котором идентифицируют и отображают, является ли захватное устройство внешним захватным устройством или внутренним захватным устройством, секцию 54с отображения диаметра удержания, в которой отображают диаметр удержания, секцию 54d отображения выбранного количества губок, в которой отображают выбранное количество губок, секцию 54е отображения количества губок, в которой отображают количество губок для выбранной структуры захватного устройства, и секцию 54f отображения зажимного приспособления, в которой выбранную модель зажимного патрона, выбранную модель захватного устройства клешневого типа и выбранную модель заготовки отображают в поперечном сечении или в трехмерном представлении.

Когда оператор выбирает требуемые данные из зарегистрированных данных (модель захватного устройства клешневого типа) для захватного устройства клешневого типа, отображаемого в секции 54а списка отображения (этап S164), процессор 12 установки зажима отображает выбранный номер захватного устройства клешневого типа в выбранной секции 54d отображения номера захватного устройства клешневого типа, отображает количество губок в секции 54е отображения номера захватного устройства клешневого типа и рассчитывают координаты положения удержания и диаметр удержания захватного устройства клешневого типа в соответствии с процедурой, показанной на фиг.30.

Таким образом, как показано на фиг.31, процессор 12 установки зажима сдвигает модель ТМ захватного устройства клешневого типа так, что выбранная модель ТМ захватного устройства клешневого типа устанавливается встык с торцевой стороной модели WM заготовки, определенной при обработке установки типа заготовки (этап S170), и рассчитывает координаты положения удержания, то есть диаметр удержания для модели ТМ захватного устройства клешневого типа, для удержания модели WM заготовки, на основе данных модели захватного устройства клешневого типа, структуры положения удержания модели захватного устройства клешневого типа (удержания по углам или удержания на плоской поверхности) и данных модели заготовки (внешний диаметр, внутренний диаметр, длина, длина торцевой стороны) (этап S171). Во время сдвига, в случае внешнего захватного устройства клешневого типа, модель ТМ захватного устройства клешневого типа сдвигают так, что она устанавливается встык по отношению к внешнему диаметру торцевой стороны модели WM заготовки, и в случае внутреннего захватного устройства клешневого типа модель ТМ захватного устройства клешневого типа сдвигают так, что она устанавливается встык к внутреннему диаметру торцевой стороны модели WM заготовки.

Таким образом, когда определяют, в каком положении на торце модели заготовки устанавливать модель захватного устройства клешневого типа, то есть после окончания расчета положения удержания (диаметр удержания) захватного устройства клешневого типа, процессор 12 установки зажима отображает величину рассчитанного диаметра удержания в секции 54с отображения диаметра удержания и отображает модель патрона, модель захватного устройства клешневого типа и модель заготовки в секции 54f отображения зажимного приспособления, в состоянии, когда модель захватного устройства клешневого типа удерживает модель заготовки (этап S165).

При этом модель заготовки устанавливается в первой модели зажима (в данном случае первого патрона и захватного устройства клешневого типа). Когда необходимо изменить данные модели, количество губок и диаметр удержания выбранной модели захватного устройства клешневого типа, оператор нажимает кнопку 52f редактирования захватного устройства или кнопку 52с изменения диаметра удержания/количества губок для того, чтобы открыть диалог редактирования, и выполняет обработку редактирования с использованием диалога редактирования.

Таким образом, поскольку некоторые структуры компоновки зажимного приспособления подготовлены в соответствии с типами заготовок и оператор выбирает структуру компоновки зажима для определения компоновки зажима, упрощается выбор компоновки зажима. Кроме того, поскольку положение удержания и диаметр удержания захватного устройства клешневого типа рассчитывают по модели заготовки, если результат расчета передают на сторону ЧПУ, на стороне ЧПУ можно быстро и эффективно выполнить проверку взаимных помех между инструментом и зажимом (захватным устройством клешневого типа).

(4) Установка положения (этап S103)

Обработка установки положения начинается при включении кнопки 6d установки положения на основном экране 8 выбора меню, показанной на фиг.4. Такую обработку установки положения, в основном, выполняют с помощью процессора 13 установки положения по фиг.1. При такой обработке установки положения модель продукта автоматически располагают (налагают) внутри модели заготовки, удерживаемой первой моделью зажимного патрона, и различные участки между наложенными моделью заготовки и моделью продукта устанавливают как область механической обработки и область механической обработки расширяют для различных типов блоков механической обработки при последующей обработке расширения процесса.

Вначале, как показано в позиции (а) на фиг.33, модель SM продукта и модель WM заготовки, созданные при предыдущей обработке, отображают на экране 55 установки положения. Модель WM заготовки отображают в состоянии, в котором она расположена в положении, установленном на этапе S102, по отношению к модели ZG первого зажима (в данном случае к первому патрону и захватному устройству клешневого типа).

В это время модель WM заготовки, удерживаемая первой моделью ZG зажима, расположена в заданном положении на экране 55 установки положения, но модель SM продукта расположена в положении, соответствующем координате данных САПР, по отношению к исходной точке данных САПР. Поэтому, когда первоначально отображают модель SM продукта и модель WM заготовки, положение модели SM продукта и положение модели WM заготовки обычно не соответствуют друг другу.

В этом состоянии, когда оператор нажимает кнопку автоматической регулировки (не показана), расположенную в нижней части экрана 55 установки положения, процессор 13 установки положения выполняет обработку установки положения, как показано на фиг.32.

Вначале процессор 13 установки положения детектирует поверхность механической обработки, имеющую наибольший диаметр среди одной или больше поверхностей, предназначенных для механической обработки в модели SM продукта, и определяет центральную ось вращения определенной поверхности механической обработки, которая имеет наибольший диаметр, в качестве оси Z (оси токарной обработки) (этап S180).

Поверхность механической обработки представляет собой такую поверхность, как показана на фиг.34А-34D, имеющую любую одну из поверхности колонны 310, поверхности конуса 311, поверхности тора 312 и поверхности сферы 313, с центром на оси. Как показано на фиг.34Е, когда часть поверхности токарной обработки отсутствует, расстояние от центральной оси вращения до самой дальней точки обозначают как радиус поверхности токарной обработки.

Модель SM продукта затем поворачивают и сдвигают параллельно так, чтобы ось Z , определенная по модели SM продукта, соответствовала оси Z (оси токарной обработки) модели WM заготовки, удерживаемой первой моделью ZG зажима (этап S181). Кроме того, модель SM продукта сдвигают параллельно так, чтобы торцевая поверхность модели SM продукта в направлении оси Z¹ соответствовала исходной точке О программы (Z=0) устройства автоматического программирования (этап S182).

Исходная точка О программы находится в центре модели WM заготовки, в направлении оси X, и на заданном расстоянии от торцевой поверхности модели WM заготовки в направлении оси Z, на расстоянии от первой модели зажима, так, что модель SM продукта размещают внутри модели WM заготовки так, что торцевая поверхность модели SM продукта в направлении Z расположена на исходной точке О программы (Z=0). В результате, как показано в позиции (b) на фиг.33, модель SM продукта располагают в положении машинной обработки внутри модели WM заготовки. Положение исходной точки О программы можно изменять.

Однако во время поворота и параллельного сдвига модели SM продукта на этапе S181 не ясно, какая из двух торцевых поверхностей модели SM продукта в направлении Z расположена на стороне, находящейся ближе к исходной точке О программы (с правой стороны в позиции (b) по фиг.33). Поэтому, когда оператор проверяет направление в направлении Z модели продукта, полученное при автоматическом расположении, и решает, что лучше повернуть модель SM продукта в направлении Z на 180 градусов, поскольку в этом случае допуск на съем стружки будет меньше или тому подобное, оператор нажимает кнопку переворота Z (не показана), расположенную на экране 55 установки положения. Центральная ось для поворота на 180 градусов представляет собой ось 57 (см. фиг.35), которая продолжается параллельно оси X от центрального положения модели SM продукта в направлении оси Z. Поэтому, как показано на фиг.35, модель SM продукта поворачивают вокруг оси 57 на 180 градусов, и ее направление в направлении Z изменяется на обратное (этап S183). Даже если модель SM продукта поворачивают, центральное положение модели продукта не изменяется.

Функция установки положения включает в себя функцию регулировки вручную, предназначенную для регулировки расположения модели SM продукта оператором. При выполнении такой функции регулировки вручную можно выбирать направление модели SM продукта и модель SM продукта можно поворачивать или сдвигать в направлениях осей X, Y и Z. Функцию регулировки вручную используют, когда оператор считает, что количество снимаемой стружки можно уменьшить с помощью регулировки вручную.

Если во время отображения экрана 55 установки положения оператор нажимает кнопку 56 сдвига модели (не показана), расположенную в нижней части экрана 55 установки положения, отображается меню сдвига модели, как показано на фиг.36.

Меню сдвига модели включает в себя кнопку параллельного сдвига в направлениях осей X, Y, и Z, кнопку вращения в направлениях X, Y и Z и кнопку окончания сдвига модели. Когда нажимают любую из этих кнопок, отображается диалог для выполнения сдвига или поворота модели, как показано на фиг.37, и нажатая кнопка отображается в нажатом виде.

Как показано на фиг.37, диалог сдвига модели включает в себя панель отметки 60 выбора модели, предназначенную для выбора объекта, модель которого представлена со сдвигом по отношению к модели продукта (модели продукта), модели заготовки (модели заготовки), модели первого патрона и формы второго патрона (модели второго патрона), секцию 61 ввода величины шага, секцию 62 ввода величины сдвига и кнопку 63 сдвига.

В панели отметки 60 выбора модели форму (модель) с патроном сдвигают параллельно или поворачивают. Когда оператор вводит величину сдвига модели в секции 62 ввода величины сдвига и нажимает кнопку 63 сдвига или кнопку ввода, выполняются параллельный сдвиг или поворот модели. Когда величину сдвига указывают в секции 62 ввода величины сдвига, для сдвига модели выполняется однократный сдвиг на указанную величину.

Когда оператор вводит величину шага (величину единичного сдвига) модели в секции 61 ввода величины шага и нажимает кнопку 63 сдвига или кнопку ввода выполняются параллельный сдвиг или поворот модели. Когда оператор вводит величину шага в секции 61 ввода величины шага и нажимает кнопку " " или " " сдвига курсора, когда фокус находится на секции 61 ввода величины шага, выполняется сдвиг модели. При сдвиге модели, в результате ввода величины шага, отображается предварительный просмотр модели, после сдвига, и отображаемая область предварительного просмотра сдвигается. Когда оператор нажимает кнопку " " сдвига курсора, происходит параллельный сдвиг модели в направлении "+" или поворот, и когда оператор нажимает кнопку " " сдвига курсора, происходит параллельный сдвиг модели в направлении "-" или поворот. Когда оператор нажимает кнопку 63 сдвига или кнопку ввода, сдвиг предварительного просмотра в результате ввода величины шага отображается на модели для завершения сдвига модели. Таким образом, когда модель пошагово сдвигают путем указания величины шага в секции 61 ввода величин шага, модель сдвигается на указанную величину шага каждый раз, когда нажимают на кнопку " " или " " сдвига.

В приведенном выше пояснении регулировка оси Z между моделью продукта и моделью заготовки и расположение торцевой стороны модели продукта в направлении оси Z в исходной точке программы выполняют с помощью одной кнопки сдвига модели, однако регулировка оси Z между моделью продукта и моделью заготовки может быть выполнена с помощью одной кнопки, и расположение торцевой поверхности модели продукта в направлении оси Z в исходной точке программы может быть выполнено с помощью другой кнопки.

Поскольку модель продукта автоматически расположена так, что ее перекрывает модель заготовки, удерживаемая моделью зажима, можно сэкономить время и трудозатраты оператора, для расчета вручную положения модели продукта по отношению к модели заготовки, что позволяет обеспечить эффективную работу программы.

(5) Процесс разделения (этап S104)

Обработка процесса разделения начинается при включении кнопки 6е разделения процесса на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4. Обработка разделения процесса выполняется с помощью процессора 14 разделения процесса, показанного на фиг.1. Обработка разделения процесса в этом случае предназначена для обеспечения возможности работы с двухшпиндельным станком механической обработки, который имеет основной шпиндель и вспомогательный шпиндель и, соответственно, определяет положение разделения между первым процессом, в котором область механической обработки как разницу между моделью продукта и моделью заготовки обрабатывают с использованием основного шпинделя, и вторым процессом, в котором область механической обработки обрабатывают с использованием вспомогательного шпинделя, по внешнему диаметру и внутреннему диаметру. В двухшпиндельном станке механической обработки заготовку удерживают и обрабатывают с использованием основного шпинделя в первом процессе и после установки заготовки на вспомогательный шпиндель заготовку обрабатывает с использованием вспомогательного шпинделя во втором процессе.

Обработка разделения процесса поясняется со ссылкой на фиг.38. На экране обработки процесса разделения (не показан) вначале оператор выбирает, следует ли выполнить разделение процесса вручную или автоматически (этап S150). Когда оператор выбирает ручной режим, процессор 14 обработки разделения процесса выделяет характеристические точки, в которых форма модели SM продукта, такая, как вершина, отверстие и пересечение поверхностей переходит со стороны внешнего диаметра на сторону внутреннего диаметра, соответственно (этап S191). Процессор 14 обработки разделения процесса отображает на экране выделенные соответствующие характеристические точки на стороне внешнего диаметра и на стороне внутреннего диаметра в качестве кандидатов на разделение процесса (этап S192).

На фиг.39 показан один пример экрана разделения процесса, на котором отображается множество характеристических точек. Характеристические точки 320 и линии 321 - кандидаты для разделения процесса, соответствующие характеристическим точкам, отображаются для стороны внешнего диаметра и стороны внутреннего диаметра. Линии 321 - кандидаты для разделения процесса - представляют собой линии, продолжающиеся в направлении, перпендикулярном оси Z. Когда отсутствует характеристическая точка, положение, рассчитанное путем добавления заданного запаса в виде допуска для установки в патрон захватного устройства клешневого типа в первом процессе, отображается на экране в качестве кандидата на разделение процесса, что позволяет выполнять механическую обработку в максимально возможной степени в первом процессе, в котором можно выполнить более стабильную механическую обработку.

Оператор проверяет эти отображаемые кандидаты для разделения процесса, для выбора и указания требуемых участков разделения процесса для внутреннего диаметра и внешнего диаметра (этап S193). Процессор 14 обработки разделения процесса рассчитывает координаты положения на модели SM продукта в выбранных и определенных участках разделения процесса (этап S194). Таким образом, определяется положение разделения процесса (этап S156).

На фиг.40 показана схема, иллюстрирующая 1/2 сечения модели, в которой указаны участки разделения процесса. На фиг.17 показана модель SM продукта, расположенная по отношению к модели WM заготовки, и в этом случае предполагается, что форма модели SM продукта является симметричной по отношению к оси Z. В этой модели SM продукта необходимо выполнить фрезерование в 6 позициях (3 позиции с каждой стороны), в дополнение к сверлению (отверстие посередине) и токарной обработке (участок внешнего диаметра и участок внутреннего диаметра). В этом случае определяют, что сторона внешнего диаметра разделена на первый процесс и второй процесс в позиции 65 разделения процесса, и сторона внутреннего диаметра разделена на первый процесс и второй процесс в позиции 66 разделения процесса.

Позиция 67 фрезерования, расположенная на первой стороне процесса, принадлежит к первому процессу, и позиция 69 фрезерования, расположенная на стороне второго процесса, принадлежит ко второму процессу. Процессор 14 обработки разделения процесса определяет содержание механической обработки таким образом, что в позиции 68 фрезерования, в которой присутствует позиция 65 разделения процесса, всю часть, включающую часть, принадлежащую к первой стороне процесса, обрабатывают во втором процессе. Это происходит из-за того, что более эффективно выполнять фрезерование после срезания всего внешнего диаметра, чем выполнять фрезерование в состоянии, когда внешний диаметр выточен наполовину.

С другой стороны, когда выбран режим автоматического определения на этапе S190, процессор 14 обработки разделения процесса выполняет следующую обработку. То есть рассчитывает в первом процессе длину La допуска для зажима в патрон захватного устройства клешневого типа в первом процессе и рассчитывает длину (La+ ) путем добавления заданного запаса а к длине La допуска для в зажима губками патрона (этап S195), для определения положения модели WM заготовки от торцевой стороны в направлении Z на стороне зажима в патрон, для длины (La+ ), как положение разделения процесса (этап S196). Область на стороне кромки от заданного положения разделения обозначается как первая область обработки, которую обрабатывают в первом процессе, и область на задней стороне (стороне зажима в патрон) от положения разделения, обозначена как вторая область обработки, которую обрабатывают во втором процессе. Существует множество различных величин, которые соответствуют длине в направлении Z модели продукта или модели заготовки в качестве запаса а, так, что запас а изменяется в соответствии с длиной в направлении Z модели продукта или модели заготовки.

Другой пример обработки автоматического определения разделения процесса поясняется со ссылкой на фиг.41 и фиг.42А-42В. На фиг.42А показана модель SM продукта, расположенная на модели WM заготовки. Когда оператор выбирает режим автоматического определения для разделения процесса, процессор 14 обработки разделения процесса получает модель заготовки, в которой удалена область механической обработки на передней стороне и задней стороне, которые должны быть удалены при обработке торцевой стороны модели WM заготовки (этап S200). На фиг.42В представлена ее концепция, в которой область Q1 механической обработки на передней стороне и область Q2 механической обработки на задней стороне удалены из модели WM заготовки. То есть область Q1 механической обработки на передней стороне и область Q2 механической обработки на задней стороне соответствуют допуску на механическую обработку с торцевой стороны, который поясняется со ссылкой на фиг.9, и эти области Q1 и Q2 механической обработки удалены на основе допуска механической обработки торцевой стороны, установленного в диалоге 305 допуска механической обработки торцевой стороны, показанного на фиг.7.

Как показано на фиг.42С, процессор 14 обработки разделения процесса разделяет область токарной обработки в модели заготовки на область токарной обработки на стороне внешнего диаметра и область токарной обработки на стороне внутреннего диаметра, на основе данных формы модели заготовки, из которых был удален допуск на механическую обработки торцевой стороны, и данных формы модели продукта для получения объема Va разделенной области токарной обработки на стороне внешнего диаметра и объема Vb области токарной обработки на стороне внутреннего диаметра (этап S201).

Как показано на фиг.42D, процессор 14 обработки разделения процесса определяет положение в направлении Z, в котором объем Va области токарной обработки на стороне внешнего диаметра разделен на две части, то есть положение в направлении Z, в котором объем Val области токарной обработки на стороне внешнего диаметра в первом процессе и объем Va2 токарной обработки на стороне внешнего диаметра, во втором процессе становятся равными, как в положение 65 разделения процесса на стороне внешнего диаметра. Аналогично процессор 14 обработки разделения процесса определяет положение в направлении Z, в котором объем Vb области токарной обработки на стороне внутреннего диаметра разделен на две части, то есть положение в направлении Z, в котором объем Vb1 области токарной обработки на стороне внутреннего диаметра в первом процессе и объем Vb2 области токарной обработки на стороне внутреннего диаметра во втором процессе становятся равными, в качестве положения 66 разделения процесса на стороне внутреннего диаметра (этап S202).

Таким образом, поскольку процесс автоматически разделяется на первый процесс и второй процесс, можно сэкономить время и трудозатраты оператора для разделения процесса вручную, что позволяет обеспечить эффективную работу программы.

В случае, показанном на фиг.42А-42D, положение в направлении Z, в котором область токарной обработки на стороне внешнего диаметра разделена на две части, обозначена как область разделения процесса на стороне внешнего диаметра, и положение в направлении Z, в котором область токарной обработки на стороне внутреннего диаметра разделена на две части, обозначена как положение разделения процесса на стороне внутреннего диаметра. Однако положение в направлении Z, в котором вся область механической обработки на стороне внешнего диаметра, включая токарную обработку и фрезерование, разделена на две части, может быть обозначено как положение разделения процесса на стороне внешнего диаметра, и положение в направлении Z, в котором вся область механической обработки на стороне внутреннего диаметра разделена на две части, может быть обозначено как положение разделении процесса на стороне внутреннего диаметра.

Кроме того, положение, в котором объем всей области механической обработки, включая область механической обработки торцевой стороны, разделен на две части, может быть обозначено как положение разделения процесса. В этом случае положение разделения процесса на стороне внутреннего диаметра и на стороне внешнего диаметра становится одним и тем же положением.

В случае, показанном на фиг.42А-42D, только область токарной обработки выделена из всей области механической обработки, для получения положения Z, в котором выделенную область токарной обработки разделяют на две части. Поэтому область токарной обработки заранее отделяют от других областей механической обработки во всей области механической обработки, на основе данных модели или тому подобной области механической обработки. Подробно такое разделение описано в выложенной заявке на японский патент №2003-241809, поданной настоящим заявителем.

(3) Установка зажима во втором процессе (установка второго патрона и захватного устройства клешневого типа, этап S105)

Установку зажима во втором процессе, в основном, выполняют в процессоре 12 установки зажима, показанном на фиг.1. Обработка установки зажима во втором процессе предназначена для установки зажима, используемого во втором процессе, выполняемом с использованием вспомогательного шпинделя в двухшпиндельном станке механической обработки.

При обработке установки зажима во втором процессе оператор включает кнопку 6с установки зажимного приспособления на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4, для того, чтобы открыть меню 52 установки зажимного приспособления, показанное на фиг.26, и, кроме того, нажимает кнопку 52е установки захватного устройства второго шпинделя, для отображения таблицы 53 выбора структуры захватного устройства клешневого типа, показанной на фиг.28, и окно установки зажимного приспособления, показанное на фиг.29, для выполнения той же обработки, как описана выше, устанавливая, таким образом, компоновку захватного устройства клешневого типа второго патрона на стороне вспомогательного шпинделя.

Однако во время подгонки заготовки к вспомогательному шпинделю первый процесс уже был закончен, и диаметр удержания захватным устройством во втором процессе определяют, предполагая, что используется модель заготовки, полученная после окончания механической обработки в первом процессе. То есть, как показано на фиг.43, модель WM заготовки, после того как была закончена механическая обработка в первом процессе, создают с помощью данных формы модели SM продукта, и обработку, аналогичную первому процессу обработки установки зажима, которая описана для этапа S102, выполняют для расчета диаметра удержания захватного устройства клешневого типа.

(4) Установка положения (этап S106)

Обработку установки положения, в основном, выполняют с помощью процессора 13 установки положения, показанного на фиг.1. Обработка установки положения предназначена для автоматической установки модели продукта внутри модели заготовки, удерживаемой вторым патроном, используемым во втором процессе. Поскольку здесь выполняются те же операции, что и при обработке установки положения, описанной для этапа S103, их пояснение не приведено.

(6) Расширение процесса (этап S107)

Обработка расширения процесса начинается при включении кнопки 6f расширения блока на основном экране 8 выбора меню по фиг.4. Обработку расширения процесса, в основном, выполняют с помощью процессора 15 расширения процесса, показанного на фиг.1.

Обработка расширения процесса предназначена для разделения последовательности операций механической обработки, включая токарную обработку, точечную механическую обработку, обработку поверхности, снятие фасок и т.п., которые называются режимами механической обработки, на блоки механической обработки, в которых выполняют непрерывную механическую обработку с тем же самым основным шпинделем и с тем же инструментом. Операцию механической обработки формируют как комбинацию множества блоков механической обработки. При обработке расширения процесса операции как первого процесса, так и второго процесса механической обработки расширяют в блок из блоков механической обработки.

Предполагается, что по умолчанию последовательность автоматического расширения процесса, в случае комбинированной механической обработки, представляет собой токарную обработку обработку поверхности точечную механическую обработку снятие фасок, и эта последовательность, в случае необходимости, может быть установлена оператором. Правило для расширения процесса только точечной механической обработки может быть установлено без токарной обработки, обработки поверхности и снятия фасок, для проведения при механической обработке только высверливания отверстий.

Принятая по умолчанию последовательность соответствующей механической обработки при выполнении токарной обработки представляет собой механическую обработку торцевой поверхности токарная обработка для сверления (центральное отверстие) механическую обработку внешнего диаметра бруска механическую обработку внутреннего диаметра бруска, и эта последовательность может, в случае необходимости, быть установлена оператором. Поэтому возможна даже последовательность механическая обработка торцевой поверхности механическая обработка внешнего диаметра бруска токарная обработка для сверления механическая обработка внутреннего диаметра бруска, и также возможна последовательность механическая обработка торцевой поверхности токарная обработка для сверления механическая обработка внутреннего диаметра бруска механическая обработка внешнего диаметра бруска.

Расширение процесса механической обработки поверхности выполняют в таком порядке, при котором обеспечивается малая глубина механической обработки. В случае цилиндрической формы или цилиндрической формы + конической формы точечную механическую обработку расширяют для высверливания, и в случае формы из двух цилиндров, имеющих разные диаметры, + конической формы, точечную механическую обработку расширяют до головки, обращенной к диску. Когда данные атрибута механической обработки добавляют к данным САПР, возможно расширение до нарезки резьбы, места рассверливания, высверливания и идеального круга. Точечную механическую обработку классифицируют на четыре последовательности модели такие, как точка, ряд, квадрат и решетка, в соответствии с набором отверстий, имеющих одинаковый диаметр, и эффективность механической точечной обработки улучшают путем выполнения высверливания в последовательности определенных классифицированных соответствующих последовательностей модели. Кроме того, диаметр отверстия сравнивают с пороговым значением для определения, следует ли выполнять точечную механическую обработку или фрезерование выемки, на основе результата сравнения и, в соответствии с результатом определения, выполняют либо точечную механическую обработку или фрезерование выемки. В этом случае дополнительно может быть установлено пороговое значение диаметра.

При точечной механической обработке автоматически определяют, является ли каждое отверстие сквозным отверстием, которое может быть сформировано с использованием механической обработки в одной точке, как показано на фиг.44А, или двумя отверстиями, которые можно сформировать, только используя механическую обработку в двух точках, как показано на фиг.44В, и точечную механическую обработку расширяют в соответствии с результатом определения.

На фиг.45 показан один пример расширения процесса токарной обработки только для участка внутреннего диаметра. Ссылочной позицией 70 обозначена 1/2 поперечного сечения модели продукта. В этом случае область 71 обрабатывают первой с использованием токарной обработки и высверливания, и внутренний диаметр области 72 обрабатывают с использованием токарной обработки. Во втором процессе внутренний диаметр области 73 обрабатывают с использованием токарной обработки. Эти соответствующие области 71, 72 и 73, соответственно, представляют собой один блок механической обработки.

Как показано в позиции (а) на фиг.46, когда участок 75, предназначенный для точечной механической обработки, присутствует в нижней части области 74 токарной обработки, в области между губками первого патрона, как показано в позиции (b) на фиг.46, форма отверстия на участке 75, на котором необходимо выполнить точечную обработку, расширяют до поверхности модели заготовки и точечную механическую обработку участка 75, которая должна быть выполнена с расширенной формой отверстия, выполняют в первом процессе, в котором обычно можно обеспечить более стабильную механическую обработку, чем во втором процессе. Токарную обработку заготовки по отношению к области 74 токарной обработки выполняют во втором процессе.

Подробно обработка расширения процесса описана в выложенной заявке на японский патент №2003-241809, поданной настоящим заявителем.

(7) Выбор инструмента (этап S108)

Обработку расширения процесса, описанную ниже, в основном, выполняют с помощью процессора 16 выбора инструмента, показанного на фиг.1. На фиг.47 показана процедура автоматического расширения последовательности использования инструмента.

Вначале выполняют расширение допуска окончательной обработки для определения допуска окончательной обработки, соответствующего отметке окончательной обработки данных САПР (этап S210). Затем выполняют расширение типа инструмента для определения количества инструментов, которые следует использовать для механической обработки соответствующих участков с расширенным процессом, которые подвергают механической обработке (этап S211). Затем производят обработку для определения инструмента, предназначенную для выбора оптимального инструмента для соответствующих участков, которые должны быть обработаны, из базы данных инструмента (этап S212). Наконец, когда будут определены инструменты, определяют условия резки, соответствующие инструменту (этап S213).

(8) Расширение программы (этап S109)

Обработку расширения программы начинают при включении кнопки 6h создания программы на основном экране 8 выбора меню, показанного на фиг.4. Обработку расширения программы, в основном, выполняют с помощью процессора 19 расширения программы, показанного на фиг.1.

При обработке расширения программы для программы разработки ЧПУ для первого и второго процессов, составленных на заданном языке, создают на основе комбинации блоков механической обработки расширенного процесса, информации определенного инструмента и условий резки. Программы разработки ЧПУ преобразуют в программы ЧПУ как программы числовой обработки на стороне блока 200 ЧПУ или на стороне контроллера 201 второго ЧПУ, показанного на фиг.1.

(9) Редактирование нерасширяемой модели (этап S110)

Обработку редактирования нерасширяемой модели, в основном, выполняют с помощью процессора 17 редактирования нерасширяемой модели, показанного на фиг.1. Обработка редактирования нерасширяемой модели предназначена для выполнения редактирования заготовки для преобразования нерасширяемой модели, которую нельзя автоматически расширить в блоке механической обработки, при предыдущей обработке расширения процесса, в некоторый блок механической обработки.

Нерасширяемая модель включает в себя изогнутую поверхность, форму, требующую механической обработки с использованием специального инструмента, форму, которая не включена в блоки механической обработки в программе создания ЧПУ, разработанной с помощью устройства автоматического программирования, участок с резьбой, выемка с резьбой и ее верхняя часть, участок R и участок закругления дна R и выемка с закруглением на дне, а также ее верхняя часть.

Нерасширяемые модели, которые нельзя автоматически расширить в блок механической обработки, отображают, как показано в позиции (а) на фиг.48, в виде нерасширяемых моделей 81 и 82 в дереве структуры данных 80 модели механической обработки, в котором иерархически отображают блоки механической обработки в виде дерева.

В дереве 80 модели механической обработки можно выполнять операцию редактирования, такую как изменение названия блока механической обработки, изменение последовательности блока механической обработки и переключение разрешен/не разрешен блока механической обработки. На фиг.48 "внешний диаметр бруска", "фрезерование выемки" и "нерасширяемая модель" добавлены как названия блока механической обработки, и на фигуре, добавленной с левой стороны от названия блока механической обработки, показан порядок механической обработки блока механической обработки. Когда порядок блоков механической обработки изменяется, проверяют взаимные помехи и взаимное изменение порядка.

Нерасширяемая модель может быть расширена, как показано в позиции (b) на фиг.48, до программы разработки ЧПУ, которая может быть разработана устройством автоматического программирования путем изменения названия блока механической обработки, например, с "нерасширяемый" в "фрезерование выемки", и определения последовательности модели (как указать форму, выражающую профиль) и инструмента.

(10) Редактирование программы (этап S111)

Обработку редактирования программы начинают путем включения кнопки 6g редактирования блока на основном экране 8 выбора меню, показанном на фиг.4. Обработку редактирования программы, в основном, выполняют с помощью процессора 18 редактирования программы, показанного на фиг.1. При такой обработке редактирования программы выполняют обработку редактирования созданной программы разработки ЧПУ. Созданная программа создания ЧПУ включает в себя блоки механической обработки и программы механической обработки, соответствующие соответствующим блокам механической обработки.

Как показано на фиг.49, экран 84 редактирования программы имеет дерево 80 модели механической обработки и дерево 85 программы, секцию 86 трехмерного отображения, секцию 87 редактора и секцию 91 отображения меню.

В дереве 80 механической обработки иерархически представлены в формате дерева названия блоков механической обработки, как также показано на фиг.48. В дереве 85 программы иерархически представлены программа механической обработки в виде блока из блоков механической обработки в формате дерева. В секции 86 трехмерного отображения любая из модели продукта и модели заготовки или обе (синтетическая модель, полученная путем наложения модели заготовки на модель продукта) представлена в виде трехмерного изображения, с использованием каркасного изображения объекта или тому подобное.

В секции 87 редактора, когда для отображения выбирают дерево 80 модели механической обработки, отображают данные блока механической обработки (данные, включающие в себя последовательность модели, обозначающую модель блока механической обработки и содержание механической обработки), соответствующие названию блока механической обработки, выбранному в дереве 80 модели механической обработки, и когда для отображения выбирают дерево 85 программы, отображается программа механической обработки, соответствующая названию программы (в случае фиг.54 название программы совпадает с названием блока механической обработки), выбранной в дереве 85 программы. В секции 87 редактора курсор устанавливают в верхней части данных блока механической обработки, соответствующего блоку механической обработки или программе механической обработки, выбранным в дереве 80 модели механической обработки или дереве 85 программы.

Вначале со ссылкой на фиг.50 поясняется обработка отображения с выделением модуля механической обработки в секции 86 трехмерного отображения. Обработка, представленная на фиг.50, состоит в обработке отображения с выделением с помощью процессора 18 редактирования программы.

Предполагается, что одно название блока механической обработки выбирают в дереве 80 модели механической обработки для отображения данных блока механической обработки как последовательность модели в секции 87 редактора или одну программу механической обработки выбирают в дереве программы для отображения тела программы механической обработки в секции 87 редактора. Процессор 18 редактирования программы детектирует это (этап S220) и отображают с выделением блок 89 механической обработки, соответствующей положению курсора 88 в секции 87 редактора, в секции 86 трехмерного отображения (этап S221).

Таким образом, поскольку блок механической обработки, соответствующий положению курсора, отображается с выделением в секции 86 трехмерного отображения, можно легко определять, какому блоку механической обработки соответствует положение курсора, что делает работу при редактировании эффективной и уменьшает количество ошибок при редактировании.

Обработка вставки последовательности модели, составляющей данные модуля механической обработки, поясняются со ссылкой на фиг.52. При обработке вставки последовательности модели форму, выбранную в секции 86 трехмерного отображения, можно вставлять в позицию курсора, в секции 87 редактора как последовательность модели. Эта функция является обычной функцией при редактировании нерасширяемой модели. Эта функция выполняется следующим образом.

Вначале оператор выбирает название блока механической обработки, в который оператор желает вставить последовательность модели (в этом случае предполагается, что этот блок является нерасширяемым) в дереве 85 программы. Оператор затем выбирает всю модель нерасширяемого блока в дереве 85 программы или секции 86 трехмерного отображения. На фиг.51А представлено состояние, в котором отображается весь нерасширяемый модуль.

Затем оператор с помощью мыши или подобного устройства выбирает в секции 86 трехмерного отображения элемент модели, для которого оператор желает получить значение координат (например, одна плоскость). Выбранная плоскость 90 отображается с выделением в секции 86 трехмерного отображения, как показано на фиг.51В.

В этом состоянии после перемещения положения курсора в требуемое положение в секции 87 редактора, когда оператор нажимает кнопку "вставки последовательности модели" (не показана) в секции 91 отображения меню на экране 84 редактирования программы (этап S230), как показано на фиг.53, последовательность модели, соответствующую выбранной плоскости 90, вставляют в положение курсора в секции 87 редактора (этап S231).

Таким образом, поскольку модель, выбранная в секции 86 трехмерного отображения, может быть вставлена в положение курсора в секции 87 редактора как последовательность модели, работа при редактировании нерасширяемой модели и т.п. может быть эффективно выполнена. В приведенном выше пояснении в положении курсора вставляют последовательность модели в данных блока механической обработки, однако в положение курсора могут быть вставлены данные блока механической обработки, соответствующие блоку механической обработки, выделенному в секции 86 трехмерного отображения.

Обработка вставки названия программы механической обработки и программы механической обработки, соответствующей названию блока механической обработки, выбранному в дереве 80 модели механической обработки, поясняется со ссылкой на фиг.55. Такую функцию вставки можно использовать, когда программа для блока механической обработки испорчена в результате ошибочной операции, и можно выполнять преобразование программы в блок из блока механической обработки. Такую функцию выполняют следующим образом.

Оператор выбирает название блока механической обработки, которое требуется вставить в дерево 80 модели механической обработки (см. фиг.54). Оператор затем выбирает название программы механической обработки рядом с положением вставки (в случае фиг.54 название блока механической обработки и название программы механической обработки соответствуют друг другу), в дереве 85 программы. В это время курсор в секции 87 редактора установлен на заголовке программы механической обработки, соответствующей названию программы, выбранному в дереве 85 программы.

В этом состоянии, когда оператор нажимает кнопку "вставки модуля" (не показана) в секции 91 отображения меню на экране 84 редактирования программы (этап S240), название программы механической обработки, соответствующее названию блока механической обработки, выбранному в дереве 80 механической обработки, вставляют перед названием программы механической обработки, выбранным в дереве программы 85 в блоке из блока механической обработки, и программу механической обработки, соответствующую названию блока механической обработки, выбранному в дереве 80 модели механической обработки, вставляют перед положением курсора в секции 87 редактора в блоке из блока механической обработки.

Таким образом, поскольку название программы механической обработки и программу механической обработки, соответствующие названию блока механической обработки, можно легко вставить в блок из блока механической обработки, в требуемом положении в дереве 85 программы и секции 87 редактора, работа при редактировании может быть эффективно выполнена, когда программа механической обработки для блока механической обработки испорчена или тому подобное. Название программы рядом с положением, в котором делается вставка, сначала выбирают в дереве 85 программы, и затем название блока механической обработки, которое должно быть вставлено рядом с ней, можно выбрать в дереве 80 механической обработки.

Второй вариант выполнения

Второй вариант выполнения настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг.56 и 57. Устройство автоматического программирования в первом варианте выполнения представляет собой устройство автоматического программирования в применении к двухшпиндельному станку механической обработки, который имеет два шпинделя, то есть основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, установленный так, что он обращен к основному шпинделю. Однако устройство автоматического программирования во втором варианте выполнения представляет собой устройство автоматического программирования, которое можно применять к двухшпиндельному станку механической обработки, имеющему два шпинделя, основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, и к одношпиндельному станку механической обработки, имеющему только основной шпиндель.

В случае двухшпиндельного станка механической обработки механическая обработка в первом процессе и механическая обработка во втором процессе могут выполняться последовательно на стороне основного шпинделя и на стороне вспомогательного шпинделя. Поэтому в устройстве автоматического программирования разрабатывают одну программу для последовательного выполнения механической обработки в первом процессе и механической обработки во втором процессе. В отличие от этого, в случае одношпиндельного станка механической обработки после окончания механической обработки в первом процессе заготовку переворачивают и снова устанавливают на стороне основного шпинделя для выполнения механической обработки во втором процессе, для выполнения механической обработки в первом процессе и механической обработки во втором процессе только на основном шпинделе. Поэтому в устройстве автоматического программирования разрабатывают две программы механической обработки, то есть программа механической обработки в первом процессе и программа механической обработки во втором процессе.

В случае, когда станок имеет только основной шпиндель, без вспомогательного шпинделя, после того как будет закончен процесс 1 (соответствующий первому процессу), модель заготовки переворачивают и перевернутую модель заготовки снова зажимают в модели патрона основного шпинделя станка для выполнения процесса 2 (соответствует второму процессу) для выполнения механической обработки остальной области. Другими словами, в одношпиндельном станке механической обработки обработку в процессе 1 выполняют путем зажима одного конца модели заготовки в первом шпинделе станка и механическую обработку в процессе 2 выполняют путем зажима второго конца модели заготовки в первом шпинделе станка.

Как показано на фиг.56, устройство автоматического программирования во втором варианте выполнения включает в себя блок 330 создания программы для одношпиндельного станка, который представляет собой устройство автоматического программирования для создания программы механической обработки для одношпиндельного станка, блок 331 создания программы для двухшпиндельного станка, который представляет собой устройство автоматического программирования для создания программы механической обработки для двухшпиндельного станка, и блок 340 определения, который определяет, что является объектом управления - двухшпиндельный станок или одношпиндельный станок, и, в соответствии с результатом определения, активирует либо блок 330 создания программы для одношпиндельного станка или блок 331 создания программы для двухшпиндельного станка.

Работа устройства автоматического программирования во втором варианте выполнения поясняется со ссылкой на блок-схему последовательности выполнения, показанную на фиг.57. Устройство автоматического программирования имеет блок 340 определения, который определяет, имеет ли управляемый механический станок вспомогательный шпиндель, и блок 340 определения, во время включения программы, определяет, является ли механический станок, которым управляют, станком со вспомогательным шпинделем (вторым шпинделем) (этап S400). То есть, когда устройство автоматического программирования включают в первый раз, оператор в интерактивном режиме, с использованием соответствующего диалога, регистрирует, имеет ли управляемый механический станок вспомогательный шпиндель, и сохраняет зарегистрированную информацию идентификации, которая идентифицирует присутствие вспомогательного шпинделя, так, что блок 340 определения проверяет сохраненную информацию идентификации во время включения программы, для определения, имеет ли управляемый механический станок вспомогательный шпиндель. Устройство автоматического программирования также имеет функцию, позволяющую изменять зарегистрированную информацию идентификации.

Таким образом, устройство автоматического программирования представляет собой первое программное обеспечение (блок 331 создания программы для двухшпиндельного станка) для разработки программы разработки ЧПУ для механической обработки продукта из заготовки для двухшпиндельного станка механической обработки, который имеет два шпинделя, основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, в качестве объекта управления, и второе программное обеспечение (блок 330 создания программы для одношпиндельного станка) для создания программы разработки ЧПУ для механической обработки продукта из заготовки для одношпиндельного механического станка, имеющего основной шпиндель, в качестве объекта управления. Во время включения программы блок 340 определения определяет, каким механическим станком следует управлять, одношпиндельным станком механической обработки или двухшпиндельным станком механической обработки, и включает в себя либо первое программное обеспечение или второе программное обеспечение. Первое программное обеспечение и второе программное обеспечение включают в себя множество общих частей.

Когда блок 340 определения определяет, что следует выполнять управление для станка со вспомогательным шпинделем, как в первом варианте выполнения, обработку на этапах S100-S109 выполняют с помощью первого программного обеспечения (см. фиг.2). В соответствии с такой обработкой, поскольку первый процесс и второй процесс программно расширяют одновременно на этапах S107 и S108, созданная программа разработки ЧПУ представляет собой одну непрерывную программу, включающую в себя первую программу обработки, программу поставки заготовки и вторую программу обработки, и позволяет обеспечить автоматическую работу всего процесса. В этом случае создают программу для второго процесса, которая продолжает последовательность обработки информации первого процесса. Поэтому во втором процессе можно исключить обработку ввода модели продукта на этапе S100 и обработку установки типа заготовки на этапе S101, что позволяет создать эффективную программу.

С другой стороны, когда блок 340 определения определяет, что следует выполнять управление одношпиндельным механическим станком, который не имеет вспомогательный шпиндель, следующая обработка выполняется вторым программным обеспечением. Вначале выполняют обработку ввода модели продукта, аналогично выполняемой на этапе S100 (на этапе S401), затем выполняют обработку установки типа заготовки, аналогично выполняемой на этапе S101 (этап S402), затем последовательно выполняют первый процесс (процесс 1) обработки установки зажима, аналогично выполняемому на этапе S102 (этап S403), обработку установки положения, аналогично выполняемой на этапе S103 (этап S404), и обработку разделения процесса, аналогично выполняемой на этапе S104 (этап S405).

Когда требуется управлять одношпиндельным станком механической обработки, выполняют расширение процесса и выбор инструмента только для процесса 1 (этап S406). Затем выполняют расширение программы только для процесса 1 (этап S407). Модель заготовки затем переворачивают на 180 градусов и снова зажимают с помощью модели патрона основного шпинделя (этап S408).

Выполняют второй процесс (процесс 2) обработки установки зажима, аналогичной выполняемой на этапе S105 (этап S409), и обработки установки положения, аналогично обработке, выполняемой на этапе S106 (этап S410).

Производят расширение процесса и выбор инструмента только для процесса 2 (этап S411) и расширение программы только для процесса 2 (этап S412). Таким образом разрабатывают программу создания ЧПУ, включающую в себя программу процесса 1 и программу процесса 2.

В соответствии со вторым вариантом выполнения определяют, имеет ли управляемый станок механической обработки вспомогательный шпиндель, и, в соответствии с определением, включают в работу либо устройство автоматического программирования для одношпиндельного станка или устройство автоматического программирования для двухшпиндельного станка. В результате можно получить устройство автоматического программирования, которое можно использовать для двухшпиндельного станка механической обработки, имеющего основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, и для одношпиндельного станка механической обработки, имеющего только основной шпиндель.

Промышленная применимость

Способ и устройство автоматического программирования в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в качестве программного обеспечения для создания программы разработки ЧПУ блока ЧПУ для двухшпиндельного станка механической обработки, имеющего основной шпиндель и вспомогательный шпиндель, или для одношпиндельного станка механической обработки, имеющего только основной шпиндель, в качестве объекта управления.