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技術 加工時間予測方法および予測装置ならびに加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置

出願人 株式会社ジェイテクト
発明者 齋藤敦齋藤明山田良彦濱田賢治沖田俊之
出願日 2005年7月14日 (15年5ヶ月経過) 出願番号 2005-205431
公開日 2007年2月1日 (13年10ヶ月経過) 公開番号 2007-025945
状態 特許登録済
技術分野 数値制御 数値制御 工作機械の自動制御
主要キーワード 速度制御パラメータ 工具費用 コーナ形状 切削体積 工具コスト 機械仕様 早送り用 NCパス
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

加工機機種別および/または加工モード別に設定した速度制御パラメータ移動指令データとに基づいて加工時間を正確に予測できるようにする。

解決手段

加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベース60と、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段74と、移動指令データをプログラムしたNCデータ50と、該NCデータの移動指令データを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読出して前記速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を算出する加工時間予測モジュール80とによって構成した。

概要

背景

従来、マシニングセンタによる金型等の切削加工においては、CAM(computer aided manufacturing)によって作成したNCデータに基づいて、ボールエンドミル等の工具工作物を3次元方向に相対移動させて加工を行うようになっている。この際、NCデータから1本の工具による加工時間予測を行い、1本の工具では予定した加工を行えないと判断した場合には、工具寿命を考慮してNCデータを分割し、分割したNCデータが終了される毎に工具交換を行うようにした技術が、例えば特許文献1に記載されている。

ところで、上記特許文献1に記載のものでは、切削体積によって工具の寿命予測しているが、加工時間に基づいて工具の寿命を判定することも従来行われており、NCデータ上にプログラムされた切削長指令速度に基づいて加工時間を算出し、ユーザは経験による係数から工具の摩耗時間を計算して工具寿命を予測し、NCデータを分割するか、あるいはCAM操作で初めからNCデータを工具の寿命毎に分割して作成するようになっている。
特開平2−36048号公報

概要

加工機機種別および/または加工モード別に設定した速度制御パラメータ移動指令データとに基づいて加工時間を正確に予測できるようにする。 加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベース60と、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段74と、移動指令データをプログラムしたNCデータ50と、該NCデータの移動指令データを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読出して前記速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を算出する加工時間予測モジュール80とによって構成した。

目的

このように、第2の実施の形態においては、所定の加工モードを実行するに必要な非切削時間を含めた累積加工時間が記憶されているので、例えば、コメント文の挿入を、非切削時間を含めた所定の加工時間毎に行うことにより、NCデータ内のコメント文を読込んだ際に、累積加工時間(Tβ)からコメント文の時間を減算して数値制御装置20の表示装置に表示することにより、この加工モードの実行を完了するまでに要する残り時間をユーザ等に提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

加工機機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータデータベース化し、移動指令データプログラムしたNCデータ加工時間予測モジュールに入力し、選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記加工時間予測モジュールによって読出し、読出した速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を予測するようにしたことを特徴とする加工時間予測方法。

請求項2

加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベースと、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段と、移動指令データをプログラムしたNCデータと、該NCデータの移動指令データを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読出して前記速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を算出する加工時間予測モジュールとによって構成したことを特徴とする加工時間予測装置

請求項3

工具寿命等に応じた時間を設定する設定手段と、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベースと、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段と、移動指令データをプログラムしたNCデータと、該NCデータを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読込み該速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を予測する加工時間予測モジュールと、該加工時間予測モジュールにて予測された加工時間に基づいて前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータを編集する編集モジュールとによって構成したことを特徴とする加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置

請求項4

請求項3において、前記編集モジュールは、前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータを分割する分割モジュールからなっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置。

請求項5

請求項3において、前記編集モジュールは、前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータにコメント文を挿入するコメント文挿入モジュールからなっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置。

請求項6

請求項5において、前記加工時間予測モジュールは前記NCデータに基づいて非切削時間を含む全加工時間を予測するようになっており、前記コメント文を読込んだ際に前記加工時間から前記コメント文の時間を減算して残りの加工時間を表示するようになっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置。

技術分野

0001

本発明は、加工機機種別および/または加工モード別に設定した速度制御パラメータ移動指令データとに基づいて加工時間を正確に予測できるようにした加工時間予測方法および予測装置ならびに加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、マシニングセンタによる金型等の切削加工においては、CAM(computer aided manufacturing)によって作成したNCデータに基づいて、ボールエンドミル等の工具工作物を3次元方向に相対移動させて加工を行うようになっている。この際、NCデータから1本の工具による加工時間予測を行い、1本の工具では予定した加工を行えないと判断した場合には、工具寿命を考慮してNCデータを分割し、分割したNCデータが終了される毎に工具交換を行うようにした技術が、例えば特許文献1に記載されている。

0003

ところで、上記特許文献1に記載のものでは、切削体積によって工具の寿命を予測しているが、加工時間に基づいて工具の寿命を判定することも従来行われており、NCデータ上にプログラムされた切削長指令速度に基づいて加工時間を算出し、ユーザは経験による係数から工具の摩耗時間を計算して工具寿命を予測し、NCデータを分割するか、あるいはCAM操作で初めからNCデータを工具の寿命毎に分割して作成するようになっている。
特開平2−36048号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記した加工時間の予測においては、単に切削長と指令速度に基づいて加工時間を演算しているだけであるため、加工時間の予測精度が悪いという問題があった。特に、金型加工においては、頻繁に加減速制御が行われるにも拘らず、従来における加工時間予測においてはかかる加減速等が全く考慮されておらず、実加工時間と大きくかけ離れる要因となっている。

0005

このために、工具が寿命に達しているにも拘らず加工を続けることにより、摩耗した工具による加工によって初期加工精度が得られなかったり、あるいは工具が途中で破損したりする恐れがあった。このような事態を未然に防止するためには、工具寿命を余裕をもって判断することが必要となるが、あまり余裕をもちすぎると、まだ十分に使用できる工具を交換する事態を招来し、工具コストを上昇してしまう問題があった。

0006

本発明は、上記した従来の不具合を解消するためになされたもので、加工機の機種別および/または加工モード別に設定した速度制御パラメータと移動指令データとに基づいて加工時間を正確に予測できるようにした加工時間予測方法および予測装置ならびに加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置を提供せんとするものである。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化し、移動指令データをプログラムしたNCデータを加工時間予測モジュールに入力し、選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記加工時間予測モジュールによって読出し、読出した速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を予測するようにしたことを特徴とする加工時間予測方法である。

0008

請求項2に記載の発明は、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベースと、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段と、移動指令データをプログラムしたNCデータと、該NCデータの移動指令データを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読出して前記速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を算出する加工時間予測モジュールとによって構成したことを特徴とする加工時間予測装置である。

0009

請求項3に記載の発明は、工具寿命等に応じた時間を設定する設定手段と、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベースと、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段と、移動指令データをプログラムしたNCデータと、該NCデータを入力するとともに前記選択手段によって選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを前記機械特性データベースより読込み該速度制御パラメータと前記移動指令データとに基づいて加工時間を予測する加工時間予測モジュールと、該加工時間予測モジュールにて予測された加工時間に基づいて前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータを編集する編集モジュールとによって構成したことを特徴とする加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置である。

0010

請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記編集モジュールは、前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータを分割する分割モジュールからなっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置である。

0011

請求項5に記載の発明は、請求項3において、前記編集モジュールは、前記設定手段にて設定された時間毎にNCデータにコメント文を挿入するコメント文挿入モジュールからなっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置である。

0012

請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記加工時間予測モジュールは前記NCデータに基づいて非切削時間を含む全加工時間を予測するようになっており、前記コメント文を読込んだ際に前記加工時間から前記コメント文の時間を減算して残りの加工時間を表示するようになっている加工時間予測機能を備えたNCデータ編集装置である。

発明の効果

0013

請求項1に係る発明によれば、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータと移動指令データとに基づいて加工時間を予測するようにしたので、加工機の機種別および/または加工モード別に加減速等を加味した加工時間を正確に予測できるようになり、これによって、工具の寿命予測精度を大幅に向上でき、工具交換を適切に管理できる工具時間予測方法を得ることができるようになる。

0014

請求項2に係る発明によれば、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化した機械特性データベースと、加工機の機種および/または加工モードを選択する選択手段と、選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータとNCデータの移動指令データとに基づいて加工時間を算出する加工時間予測モジュールとを備えているので、加工機の機種別および/または加工モード別に加減速等を加味した加工時間を正確に予測できる予測装置を容易に得ることができるようになり、工具管理を的確に行えるようになり、工具費用の上昇を抑制できるようになる。

0015

請求項3に係る発明によれば、加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定された速度制御パラメータをデータベース化し、選択された加工機の機種および/または加工モードに応じた速度制御パラメータを加工時間予測モジュールにより読込んで加工時間を予測し、加工時間予測モジュールにて予測された加工時間に基づいて設定された時間毎にNCデータを編集するようにしたので、加工時間予測モジュールにて予測された正確な加工時間に基づいてNCデータを分割したり、NCデータにコメント文を挿入したりするなど編集を行うことができる。従って、工具の寿命を正確に予測してNCデータの分割や、コメント文を挿入することが可能となるので、ユーザの経験やに頼った工具交換時期の決定を排除でき、寿命に達した工具によって加工を続けたり、未だ十分使用可能な工具を交換したりするような事態を確実に回避することができる。

0016

請求項4に係る発明によれば、編集モジュールは、設定手段にて設定された時間毎にNCデータを分割する分割モジュールからなっているので、分割されたNCデータによる実行時間を、工具の寿命時間に近づけることができ、分割されたNCデータ間で工具交換を行うことにより、工具管理を的確に行えるようになる。

0017

請求項5に係る発明によれば、編集モジュールは、設定手段にて設定された時間毎にNCデータに予め定められたコメント文を挿入するコメント文挿入モジュールからなっているので、ユーザ等がマニュアル工具交換指令等を挿入する場合に、より的確に工具交換指令等の補助機能を挿入できるようになる。

0018

請求項6に係る発明によれば、加工時間予測モジュールは非切削時間を含む全加工時間を予測するようになっており、コメント文を読込んだ際に残りの加工時間を表示するようになっているので、ユーザ等は当該加工モードがあとどの位で完了するかを視覚で認識できるようになる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、10はCAM機能を用いてNCデータを作成するNCデータ作成装置を示し、NCデータ作成装置10には金型加工用のマシニングセンタMC1、MC2、MC3にそれぞれ備えられた数値制御装置20およびシーケンスコントローラ21が接続され、NCデータ作成装置10で作成されたNCデータに基づいて各マシニングセンタMC1〜MC3が制御されるようになっている。数値制御装置20には、サーボモータ駆動ユニットDUX、DUY、DUZおよびシーケンスコントローラ21が図略のインターフェイスを介して接続され、シーケンスコントローラ21に主軸駆動モータ22の回転速度を制御する主軸モータ駆動ユニット23が接続されている。

0020

各マシニングセンタMC1〜MC3は、サーボモータ駆動ユニットDUX、DUY、DUZによってそれぞれ駆動されるX軸、Y軸およびZ軸サーボモータ25、26、27を備え、これらサーボモータ25、26、27によって、工作物Wを取付け工作物テーブル28と、主軸駆動モータ22によって回転駆動される主軸29を支持した主軸ヘッド30とがX軸、Y軸およびZ軸の3次元方向に相対移動される。また、各マシニングセンタMC1〜MC3は、複数種類の工具を貯蔵した工具マガジン31を備え、工具交換装置32によって次工程で必要な工具を取り出して主軸29に装着するとともに、主軸29に装着されていた使用済の工具を工具マガジン31に戻すようになっており、主軸29に装着される各種工具Tによって工作物Wに必要な加工が施される。なお、工具マガジン31には工作物Wの加工の途中で工具が寿命となった場合に工具交換によって引き続き加工を行えるように複数の予備工具が予め用意されている。

0021

各マシニングセンタMC1〜MC3は、基本的な構成および機能は同じであるが、例えば機械重量や機械剛性等の機械仕様をそれぞれ異にしており、後述するように各マシニングセンタMC1〜MC3の機械仕様に応じた制御パラメータによって制御されるようになっている。実施の形態においては、マシニングセンタMC1を機種「A」、マシニングセンタMC2、MC3を機種「B」、「C」と呼ぶことにする。

0022

NCデ−タ作成装置10はマイクロプロセッサ40、ROM41、RAM42、固定ディスク43、インターフェイス44,45,46によって主に構成され、インタフェース46にはキーボード47と表示装置48からなる入出力装置49が接続されている。固定ディスク43には、CAMを用いて予め作成したNCデータ50(図3参照)が記憶されているとともに、マシニングセンタ(加工機)の機種別および加工モード別の速度制御パラメータ(図2参照)を記憶する機械特性データベース60が記憶されている。

0023

機械特性データベース60には、図2に示すように、加工機の機種別および加工モード別の制御パラメータが設定されている。本実施の形態においては、3種類の機種A〜C毎に、かつ荒加工中仕上げ加工仕上げ加工の3種類の加工モード別に速度制御パラメータを設定した例で示している。例えば、機種A用の速度制御パラメータとして、直線補間における加速度a1、a2、a3が加工モード別にそれぞれ設定されている。ここで、荒加工モードにおける加速度a1は加工能率重視した値に設定され、仕上げ加工モードにおける加速度a3は加工精度を重視した値に設定され、中仕上げ加工モードにおける加速度a2はそれらの中間の値に設定されている。同様にして、減速度b1、b2、b3、コーナ形状部における変曲点速度c1、c2、c3が加工モード別にそれぞれ設定されている。また、円弧形状部における円弧速度d1、d2、d3が加工モード別にそれぞれ設定されているとともに、位置決めのための早送り用として加速度e1、減速度f1が設定されている。

0024

機種B、Cについても、上記と同様に各速度制御パラメータが加工モード別にそれぞれ設定されているが、これらの速度制御パラメータは機種によって機械重量や機械剛性等が異なるため、同じ荒加工の直線補間においても、加速度等は異なった値に設定され、各機種の能力に応じた定期説な切削条件で加工を行えるようにしている。

0025

次に、加工時間を予測する機能、および予測された加工時間に基づいてNCデータ50を編集する機能を図3ブロック図に基づいて説明する。

0026

70はユーザ等によって選択および入力される入力モジュールを示し、この入力モジュール70において、NCデータ作成装置10の入出力装置49を用いて、必要なNCデータ50が読出されるとともに、時間設定手段72によって、分割時間およびコメント文挿入時間が設定される。かかる分割時間およびコメント文挿入時間は、ある工具によって工作物を切削加工する場合に、どれ位の時間で工具が寿命に達するかを経験則に基づいて導き出した工具寿命時間に相当する時間である。また、機種・加工モード選択手段74によって、使用する加工機の機種および加工モードが選択されるととともに、編集方式指定手段76によって、設定時間毎にNCデータ50を分割するか、NCデータ50にコメント文を挿入するかのNCデータ編集の方式が選択される。

0027

NCデータ50にプログラムされた移動指令データは、加工時間予測モジュール80によって必要なデータブロック分読込まれ、その移動指令データに付属のGコードの内容(図6参照)に基づいて、移動指令データが位置決めのための早送り指令(G00)か、直線補間の切削送り指令(G01)か、円弧補間の切削送り指令(G02、G03)かが判別される。

0028

加工時間予測モジュール80は、選択された加工機の機種および加工モードと、Gコードに基づいて、機械特性データベース60より、選択された加工機の機種および加工モードならびにGコードの内容に応じた速度制御パラメータを読出す。例えば、選択された機種が「A」、加工モードが「荒加工」、読込んだGコードの内容が「G01(直線補間の切削送り)」の場合には、機械特性データベース60より、加速度a1、減速度b1の速度制御パラメータが読出される。読出された速度制御パラメータによって、縦軸を速度V、横軸を時間tとする図4に示すような速度線図を形成でき、この速度線図に基づいて加減速を加味した始点から終点に移動するに必要な時間が算出(予測)される。

0029

例えば、図4(A)は、始点P1から終点P2まで指令速度F1で直線送りする移動指令が与えられた場合の速度線図を示すものである。この場合には、始点P1より加速度a1で指令速度F1まで増速され、その後指令速度F1で定速送りされ、終点P2の所定距離手前より減速度b1で減速が開始され、終点P2に位置決めされる。かかる速度線図より、距離L1を指令速度F1で送った場合の速度制御パラメータを加味した所要時間ΔT1が算出される。

0030

また、図4(B)は、コーナ形状部を始点P3から終点P4の直線区間およびこれに続く始点P4から終点P5の直線区間を指令速度F1で送る移動指令が与えられた場合の速度線図を示すもので、この場合には、始点より加速度a1で指令速度F1まで増速され、軌跡精度を保つために、コーナ形状部において速度制御パラメータで設定された変曲点速度Vc1まで減速させるようにしている。これに基づいて、コーナ形状部を指令速度F1で距離L2−L3だけ送った場合の所要時間ΔT2が算出される。

0031

さらに、図4(C)は、始点P6から終点P7の直線区間を指令速度F1で送った後、これに続いて始点P7から終点P8の円弧形状区間円弧送りする移動指令が与えられた場合の速度線図を示すもので、この場合には、始点より加速度a1で指令速度F1まで増速され、円弧形状部において速度制御パラメータで設定された円弧速度Vd1まで減速させるようにしている。これに基づいて、所要時間ΔT3が算出される。

0032

データブロック毎に算出された加工時間は累積され、累積された加工時間が予め設定された設定時間(分割時間あるいはコメント文挿入時間)を超えると、NCデータ50の分割が選択されている場合には、分割モジュール82において、設定時間を超えたデータブロックでNCデータ50が自動的に分割され、コメント文の挿入が選択されている場合には、コメント文挿入モジュール84において、設定時間を超えたデータブロックの次段にコメント文が自動的に挿入される。

0033

以下、加工時間予測モジュール80による加工時間算出の詳細を図5に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップ100では、上記した入力モジュール70で選択された加工機の機種および加工モードが読込まれ、次いでステップ102でNCデータ50より最初のデータブロックの移動指令データが読込まれる。ステップ104においては、移動指令データのGコードの内容より、移動指令が切削送り指令であるか否かが判別され、切削送り指令でない(NO)場合にはステップ102に戻り、切削送り指令である(YES)場合にはステップ106に移行する。

0034

ステップ106においては、加工機の機種および加工モードならびに移動指令データのGコードの内容に応じた速度制御パラメータが機械特性データベース60より読込まれ、続くステップ108において、移動指令データおよび速度制御パラメータに基づいて切削時間ΔTαが算出される。ステップ110においては、ステップ108で算出された切削時間ΔTαが、RAM42の所定の記憶エリアに記憶されている累積切削時間Tαに加算され、累積切削時間Tαが更新される。

0035

ステップ112においては、RAM42に記憶されている累積切削時間Tαが、予め設定された設定時間TAより大きくなったか否かが判断され、NOの場合にはステップ102に戻って、上記したフローが繰り返されることになる。そして、ステップ112における判断がYES、すなわち、累積切削時間Tαが設定時間TAを超えると、ステップ114に移行する。ステップ114においては、NCデータ50の分割が指定されているのか、NCデータ50へのコメント文の挿入が指定されているのかに応じて、分割モジュール82あるいはコメント文挿入モジュール84にジャンプされる。

0036

分割モジュール82においては、NCデータ50の分割処理が実行され、NCデータ50は複数のNCデータ(サブプログラム)NC1〜NC3に自動的に分割される。このようにしてNCデータ50は、1本の工具が寿命に達するまでに加工が可能と予測されたデータ領域毎に分割され、各データ領域を実行する毎に工具交換が行われるようになっている。

0037

一方、コメント文挿入モジュール84においては、NCデータ50へのコメント文の挿入処理が実行される。例えば、コメント文挿入時間を30分と設定した場合には、算出された切削時間が設定時間30分を超えたデータブロックの次段に、図3に示すように、「30min」のようなコメント文が挿入され、切削時間がさらに30分経過した時点で、今度は「60min」のコメント文が挿入されるようになる。

0038

その後、プログラムは、ステップ102に戻って次のデータブロックに対して同様の処理を行い、これを繰り返して、NCデータ50の全てのデータブロックについて切削時間の算出処理が実行されることにより、加工機の機種が「A」、加工モードが「荒加工」のNCデータ50の編集処理が完了する。かかるNCデータ50の編集処理により、RAM42の記憶エリアには、NCデータ50を実行するに要する切削時間Tαの合計が記憶されるようになる。

0039

同様にして、機種が「A」で、加工モードが「中仕上げ加工」および「仕上げ加工」ついて、NCデータ50の編集処理が実行され、編集されたそれぞれのNCデータは、機種が「A」の加工機(マシニングセンタMC1)の数値制御装置20に転送され、マシニングセンタMC1で工作物Wを加工するための準備が整う。

0040

図6は、マシニングセンタMC1の数値制御装置20に転送されたNCデータ、すなわち、上記した加工時間予測モジュール80によって、工具の寿命時間毎に分割されたサブプログラムNC1、NC2、NC3を示すもので、これらサブプログラムNC1、NC2、NC3はメインプログラムNC0によって順次実行される。工作物の加工サイクルの開始により、まず、メインプログラムNC0によって主軸回転起動停止指令クーラントオンオフ指令等が与えられ、次いで、1番目のサブプログラムNC1の移動指令データが順番に読込まれ、これらの移動指令データに基づいて1本目の工具による工作物の加工サイクルが実行される。

0041

サブプログラムNC1による加工サイクルが完了すると、メインプログラムNC0にジャンプされて、工具交換が指令される。この工具交換指令により工具交換動作が実施され、主軸29内より寿命となった工具が離脱されるとともに、工具マガジンに用意されていた予備工具が主軸29に装着される。工具交換動作が完了すると、今度はサブプログラムNC2にプログラムがジャンプされ、サブプログラムNC2にプログラムされた移動指令データが順次実行される。

0042

上記した実施の形態によれば、移動指令データと加工機の機種および加工モードに応じた速度制御パラメータとに基づいて切削時間ΔTαが算出されるので、算出された加工時間を実際の加工時間により近づけることができるようになり、加工時間予測を正確に行えるようになる。従って、かかる加工時間予測に基づいてNCデータ50を分割することにより、寿命に達した工具によって加工を続けたり、逆に未だ十分使用可能な工具を交換したりするような事態を確実に回避できるようになる。また、加工時間予測に基づいてNCデータ50にコメント文を挿入することにより、ユーザ等がマニュアルで工具交換指令等を挿入する場合に、より的確に工具交換指令等の補助機能を挿入できるようになる。

0043

図7は本発明の第2の実施の形態を示す加工時間予測モジュール80による加工時間算出のフローチャートを示すもので、第1の実施の形態と相違する点は、早送りによる位置決め等の非切削時間も含めた加工時間(実切削時間+非切削時間)も算出できるようにしたことである。以下、主に第1の実施の形態と相違する点を説明する。

0044

図7において、ステップ200〜204では、上記したと同様に、選択された加工機の機種および加工モードが読込まれ、続いて、NCデータ50より所定のデータブロックの移動指令データが読込まれ、さらに、加工機の機種および加工モードならびにGコードの内容に応じた速度制御パラメータが機械特性データベース60より読込まれる。

0045

ステップ206では、移動指令データのGコードの内容より、移動指令が切削送り指令であるか否かが判別され、切削送り指令である(YES)場合にはステップ208に移行し、切削送り指令でない(NO)場合にはステップ210に移行する。ステップ208においては、移動指令データおよび速度制御パラメータとに基づいて切削時間ΔTαが算出され、ステップ210においては、移動指令データおよび速度制御パラメータとに基づいて加工時間(非切削時間)ΔTβが算出される。

0046

ステップ212においては、ステップ208、ステップ210で算出された切削時間ΔTαおよび加工時間ΔTβが、RAM42の所定の記憶エリアに記憶されている累積加工時間に加算され、累積加工時間が更新されるが、この場合、RAM42には累積加工時間を記憶するために2つの記憶エリアが用意され、第1の記憶エリアには切削時間Tαが累積記憶され、第2の記憶エリアには加工時間Tβが累積記憶される。

0047

従って、ステップ206における移動指令が切削送り指令に関するものである場合には、それに要する時間ΔTαはステップ212において、RAM42の第1および第2の記憶エリアに記憶されている累積切削時間Tαおよび累積加工時間Tβにそれぞれ加算されるが、移動指令が位置決めのための早送り指令等に関するものである場合には、それに要する時間ΔTβは。第2の記憶エリアに記憶されている加工時間Tβにのみ加算される。

0048

そして、ステップ214において、第1の記憶エリアに記憶されている累積切削時間Tαが、予め設定された設定時間TAを超えたと判断された場合には、NCデータ50を分割したり、NCデータ50にコメント文を挿入したりする等の所要の処理が行われる。その後、第1の実施の形態で述べたステップ114以降と同様な処理が行われ、しかる後、上記したステップ202に戻って次のデータブロックに対して同様の処理を行い、これを繰り返して、NCデータ50の全てのデータブロックについて切削時間Tαおよび加工時間Tβの算出処理が実行される。

0049

このように、第2の実施の形態においては、所定の加工モードを実行するに必要な非切削時間を含めた累積加工時間が記憶されているので、例えば、コメント文の挿入を、非切削時間を含めた所定の加工時間毎に行うことにより、NCデータ内のコメント文を読込んだ際に、累積加工時間(Tβ)からコメント文の時間を減算して数値制御装置20の表示装置に表示することにより、この加工モードの実行を完了するまでに要する残り時間をユーザ等に提供することが可能となる。

0050

また、残り時間の表示は、切削時間に関しても同様に行うことができる。この場合には、コメント文の挿入を、所定の切削時間毎に行うようにし、NCデータ内のコメント文を読込んだ際に、累積切削時間(Tα)からコメント文の時間を減算して数値制御装置20の表示装置に表示することにより達成できる。

0051

上記した実施の形態においては、加工機の機種別および加工モード別に設定した速度制御パラメータをデータベース化し、選択された加工機の機種および加工モードに応じた速度制御パラメータを読出すようにしたが、速度制御パラメータは加工機の機種および加工モードの少なくとも一方に応じて設定することもでき、加工機の機種および加工モードにそれぞれ応じた速度制御パラメータを設定することは、本発明にとって必ずしも必要な要件ではない。

0052

上記した実施の形態においては、NCデータを分割処理して編集するか、コメント文を挿入処理して編集するかを選択指定できるようにしたが、いずれか一方のみによってNCデータを編集するようにしてもよく、NCデータを分割する機能と、コメント文を挿入する機能の両方を併用することは、本発明にとって必ずしも必要な要件ではない。

0053

また、上記した実施の形態においては、NCデータを分割する時間およびコメント文を挿入する時間を、工具寿命時間に合わせて設定したが、分割時間とコメント文挿入時間を別々に設定することもできる。従って、工具寿命時間の1/N毎にコメント文を挿入するようにすれば、図8に示すように、分割されたNCデータ内にもコメント文を挿入できるようになり、これにより、加工シミュレーションを行う際に、挿入したコメント文によってNCパス色分けして表示させることも可能となり、加工時間を視覚で認識できるようになる。

図面の簡単な説明

0054

本発明の第1の実施の形態を示すマシニングセンタとNCデータ作成装置の構成図である。
機械特性データベースに記憶された加工機の機種別および加工モード別の速度制御パラメータを示す図である。
NCデータの編集処理を概念的に示すブロック図である。
速度制御パラメータを加味して加工時間を予測する説明図である。
加工時間予測モジュールによるフローチャートを示す図である。
分割されたNCデータを示す図である。
本発明の第2の実施の形態を示す加工時間予測モジュールによるフローチャートを示す図である。
図6の変形例を示す図である。

符号の説明

0055

10・・・NCデータ作成装置、20・・・数値制御装置、29・・・主軸、30・・・主軸ヘッド、31・・・工具マガジン、32・・・工具交換装置、40・・・マイクロプロセッサ、42・・・RAM、49・・・入出力装置、50・・・NCデータ、60・・・機械特性データベース、70・・・入力モジュール、72・・・処理時間入力手段、74・・・選択手段、76・・・編集方式指定手段、80・・・加工時間予測モジュール、82・・・分割モジュール、84・・・コメント文挿入モジュール、MC1〜MC3・・・マシニングセンタ、T・・・工具、W・・・工作物。

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