專利名稱：加工信息產(chǎn)生裝置、程序和加工信息產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工信息產(chǎn)生裝置、相關(guān)程序和加工信息產(chǎn)生方法，其根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的CAD加工物數(shù)據(jù)來輔助地產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時必需的工具等的加工信息。更具體地，本發(fā)明涉及如下的加工信息產(chǎn)生裝置、相關(guān)程序和加工信息產(chǎn)生方法其使用CAD產(chǎn)生的加工物數(shù)據(jù)來通過加工特征而不是通過形狀特征(例如孔形狀的數(shù)量)對加工物進行分類，使得它們的分類能夠用作數(shù)據(jù)庫檢索條件等。
CAD系統(tǒng)是指基于計算機的制圖和設(shè)計支持系統(tǒng)，CAM系統(tǒng)是指基于CAD所產(chǎn)生設(shè)計的自動生產(chǎn)系統(tǒng)或者制造支持系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
(1)常規(guī)上，操作者確定使用什么工具來切削模具等。在開始加工之前，操作者可以根據(jù)工具的形狀特征、切削條件等為預(yù)期的加工物產(chǎn)生工具路徑，然后對該路徑進行仿真，從而進行基于計算機的檢驗。然而，為了基于該檢驗結(jié)果來選擇不同的工具以例如進一步縮短加工時間，操作者必須運用其技能或直覺，與過去的結(jié)果等進行比較、或者進行數(shù)次的試錯式嘗試。
計算機已經(jīng)非常先進并且越來越快，使得可以通過對數(shù)次試錯式嘗試的仿真來減少加工時間，然而這仍然需要操作者的介入。如果使用計算機自動進行試錯式嘗試來輔助確定工具，則構(gòu)造關(guān)于所擁有的全部工具、支持器(holder)、加工機等的信息的數(shù)據(jù)庫并且對全部工具都進行試錯式嘗試，從而確定提供最短加工時間的工具組合。然而，必須對全部工具進行仿真，這涉及巨大量的計算。
(2)在加工數(shù)據(jù)庫構(gòu)建期間，使用加工物的形狀特征等(包括“外形尺寸”、“體積”、“袋腔(pocket)”和“孔”)作為關(guān)鍵字?？梢韵鄬θ菀椎赜嬎阒T如“外形尺寸”和“體積”的形狀特征，但是它們作為用于加工特征的關(guān)鍵字不能提供足夠信息。對于大大影響加工的諸如“袋腔”和“孔”的形狀特征，很難作出在計算處理中從其提取形狀的定義。
作為該問題的解決方案，將諸如“產(chǎn)品名”和“部件名”的加工物類別或者諸如“袋腔”和“孔”的加工物形狀特征手動添加到加工形狀數(shù)據(jù)以輔助計算處理。在這種情況下，計算機不提供全自動的加工輔助，必須由熟悉其自己的系統(tǒng)和加工的人員構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫。
(3)對常規(guī)技術(shù)的其他示例的說明例如，在下面列出的專利文獻1至5中公開了常規(guī)技術(shù)的其他示例。這些專利文獻是作為考慮到與以下主題相關(guān)而進行的文獻檢索的結(jié)果而找到的“針對基本加工形狀模型產(chǎn)生工具直徑相對于未切量的基本模型曲線，預(yù)先將所述曲線記錄到數(shù)據(jù)庫，從該數(shù)據(jù)庫選擇與要加工的當(dāng)前形狀對應(yīng)的工具直徑，進行切削仿真，并且根據(jù)未切部分相對于對應(yīng)基本模型曲線的位置來選擇下一序列中使用的較大或較小直徑的工具”。下面說明作為常規(guī)技術(shù)示例的這些文獻中的公開內(nèi)容。
A專利文獻1該文獻提供了對于角部的NC數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的示例，由此執(zhí)行處理以基于計算出的各個角部中的未切量來確定該角部的最優(yōu)加工工具，并且重復(fù)該處理直到所有的未切量都落入容限之內(nèi)。
B專利文獻2該文獻提供了用于加工未切部分的NC數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的示例，由此，在各個加工序列中，計算工具路徑數(shù)據(jù)并進行切削仿真以獲取未切量信息，然后將該信息傳送給下一切削序列以進行工具路徑計算。因此，在每個加工序列中都產(chǎn)生工具路徑數(shù)據(jù)。
C專利文獻3該文獻提供了加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生系統(tǒng)的示例，其中選擇可以插入指定加工區(qū)域內(nèi)的最大直徑的工具，計算該區(qū)域中的未切量，并使用計算出的信息來從數(shù)據(jù)庫選擇下一必需的工具。
D專利文獻4該文獻提供了數(shù)值控制器的示例，其從包含有通過加工仿真獲取了加工時間的工具的登記的工具數(shù)據(jù)庫中尋找能夠在最短時間內(nèi)進行加工的工具組合。
E專利文獻5該文獻提供了數(shù)值控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的示例，由此，如果可加工區(qū)域與所選擇工具的比率較小，則選擇下一個直徑較小的另一工具，并且，如果加工區(qū)域具有閉合形狀，則選擇具有防止留下未切部分的形狀的工具。
專利文獻1日本特許第2966672號公報(特開平06-179150號)專利文獻2日本特開平06-119031號公報專利文獻3日本特開平06-332515號公報專利文獻4日本特開平09-50311號公報專利文獻5日本特開平11-175122號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題a)根據(jù)常規(guī)技術(shù)中的(1)，需要操作者介入。如果使用計算機自動地進行試錯式嘗試以輔助工具確定，則構(gòu)建關(guān)于所擁有的全部工具、支持器、加工機等信息的數(shù)據(jù)庫并對于所有工具進行試錯式嘗試，從而確定提供最短加工時間的工具組合。然而，必須對所有工具進行仿真，這涉及巨大量的計算。
b)根據(jù)常規(guī)技術(shù)中的(2)，對于大大影響加工的諸如“袋腔”和“孔”的形狀特征，很難作出在計算處理中從其提取形狀的定義。
作為該問題的解決方案，將諸如“產(chǎn)品名”和“部件名”的加工物類別或者諸如“袋腔”和“孔”的加工物形狀特征手動添加到加工形狀數(shù)據(jù)以輔助計算處理。在這種情況下，計算機不提供全自動的加工輔助，必須由熟悉其自己的系統(tǒng)和加工的人員構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫。
c)根據(jù)常規(guī)技術(shù)中的(3)，作為檢索結(jié)果找到的所有文獻僅為本發(fā)明提供了技術(shù)背景信息或參考信息。關(guān)于以下主題找到了多個已知示例“首先以較大直徑的工具進行切削，然后根據(jù)未切部分的狀態(tài)選擇較小直徑的工具”。然而，在檢索中沒有找到提供與本發(fā)明的技術(shù)信息相似的技術(shù)信息并覆蓋以下主題的文獻“將切削仿真結(jié)果與基本模型曲線進行比較以選擇下一工具的直徑”。
設(shè)計本發(fā)明以解決常規(guī)技術(shù)中的問題，本發(fā)明的一個目的是對給定加工物提供不包括形狀或產(chǎn)品名的絕對評價標(biāo)準。本發(fā)明的另一目的是當(dāng)基于所述評價標(biāo)準構(gòu)建了系統(tǒng)時，在不必使計算機進行巨大量的計算的情況下，在工具選擇或者通過加工特征對加工物分類時容易地提供基于計算機的輔助。
解決問題的手段為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下所述的構(gòu)成部件。
(1)一種加工信息產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，包括形狀分析單元，該形狀分析單元獲取所述CAD數(shù)據(jù)，基于所述CAD數(shù)據(jù)在加工形狀信息的形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息，并進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
(2)根據(jù)(1)所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括最優(yōu)工具選擇單元，該最優(yōu)工具選擇單元基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型，通過將該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
(3)根據(jù)(1)或(2)所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元，該數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
(4)根據(jù)(1)至(3)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元，該加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元在順序地存儲為加工而產(chǎn)生的信息作為加工示例的加工示例數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近來自形狀分析單元的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
(5)根據(jù)(1)至(4)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工工具確定單元，該加工工具確定單元從加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元獲取CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例，在工具信息的工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具，通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具，并輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
(6)根據(jù)(1)至(5)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工示例產(chǎn)生單元，該加工示例產(chǎn)生單元獲取來自加工工具的加工信息、來自形狀分析單元的數(shù)學(xué)式、以及來自加工工具確定單元的加工信息和可用工具的信息以產(chǎn)生加工示例，然后將該加工示例輸出以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫中。
(7)一種計算機程序，其使得加工信息產(chǎn)生裝置根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)而產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，該計算機程序使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下步驟獲取所述CAD數(shù)據(jù)；基于所述CAD數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息；以及進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
(8)根據(jù)(7)所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
(9)根據(jù)(7)或(8)所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型、通過對該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
(10)根據(jù)(7)至(9)中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近在進行形狀分析時獲取的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
(11)根據(jù)(7)至(10)中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下步驟獲取在檢索時檢索到的CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例；在工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具；通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具；以及輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
(12)根據(jù)(7)至(11)中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下處理獲取來自加工工具的加工信息、在進行形狀分析時產(chǎn)生的數(shù)學(xué)式、在輸出時輸出的加工信息、以及在確定時確定的工具；基于在獲取時獲取的信息產(chǎn)生加工示例；以及使得加工示例數(shù)據(jù)庫存儲在產(chǎn)生時產(chǎn)生的加工示例。
(13)一種加工信息產(chǎn)生方法，用于根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，所述加工信息產(chǎn)生方法包括以下步驟獲取所述CAD數(shù)據(jù)；基于所述CAD數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息；以及進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
(14)根據(jù)(13)所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型、通過對該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
(15)根據(jù)(13)或(14)所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
(16)根據(jù)(13)至(15)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近在進行形狀分析時獲取的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
(17)根據(jù)(13)至(16)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟獲取在檢索時檢索到的CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例；在工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具；通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具；以及輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
(18)根據(jù)(13)至(17)中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟獲取來自加工工具的加工信息、在進行形狀分析時產(chǎn)生的數(shù)學(xué)式、在輸出時輸出的加工信息、以及在確定時確定的工具；基于在獲取時獲取的信息產(chǎn)生加工示例；以及使得加工示例數(shù)據(jù)庫存儲在產(chǎn)生時產(chǎn)生的加工示例。
(操作)所述構(gòu)成部件的操作如下。
(a)根據(jù)(1)、(7)和(13)，形狀分析單元或形狀分析步驟獲取CAD產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，基于該數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息，并進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
基于來自對關(guān)于期望加工物的加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果，由此產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型以將形狀特征轉(zhuǎn)換為數(shù)值，從而使得能夠在加工數(shù)據(jù)庫構(gòu)建或工具選擇時容易地提供輔助。
(b)根據(jù)(2)、(9)和(14)，除了根據(jù)(a)的操作之外，最優(yōu)工具選擇單元或最優(yōu)工具選擇步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型、通過對該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。這使得能夠在工具選擇時容易地提供進一步輔助。
(c)根據(jù)(3)、(8)和(15)，除了根據(jù)(a)的操作之外，數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元或數(shù)據(jù)庫構(gòu)建步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。這使得能夠在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時容易地提供進一步輔助。
(d)根據(jù)(4)、(10)和(16)，加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元或加工示例數(shù)據(jù)庫檢索步驟在加工示例數(shù)據(jù)庫中檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近來自形狀分析單元或形狀分析步驟的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。這使得能夠?qū)^去的相似示例進行檢索。
(e)根據(jù)(5)、(11)和(17)，加工工具確定單元或加工工具確定步驟獲取加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元或加工示例數(shù)據(jù)庫檢索步驟找到的加工示例，在工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具，通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較而確定基本加工處理中使用的工具，并且輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。這使得能夠選擇最優(yōu)工具。
(f)根據(jù)(6)、(12)和(18)，加工示例產(chǎn)生單元或加工示例產(chǎn)生步驟獲取來自加工工具的加工信息、來自形狀分析單元或形狀分析步驟的數(shù)學(xué)式、以及來自加工工具確定單元或加工工具確定步驟的加工信息和可用工具的信息(CAD數(shù)據(jù)和用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))，以產(chǎn)生加工示例，然后將該加工示例輸出以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫中。這使得能夠?qū)⒓庸な纠鎯υ诩庸な纠龜?shù)據(jù)庫中。
基于來自對關(guān)于期望加工物的加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果，由此產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型以將形狀特征轉(zhuǎn)換為數(shù)值，從而使得能夠在加工數(shù)據(jù)庫構(gòu)建或工具選擇時提供輔助。
對于給定加工物，可以提供不包括形狀或產(chǎn)品名的絕對評價標(biāo)準。當(dāng)基于該評價標(biāo)準構(gòu)成系統(tǒng)時，可以在不必使計算機進行巨大量的計算的情況下，在工具選擇或者通過加工特征對加工物進行分類時容易地提供基于計算機的輔助。
發(fā)明效果(a)根據(jù)權(quán)利要求1、7和13，基于來自對關(guān)于期望加工物的加工形狀的數(shù)據(jù)(包括CAD數(shù)據(jù))和工具的仿真的未切量結(jié)果，產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型以將形狀特征轉(zhuǎn)換為數(shù)值，從而使得能夠在加工數(shù)據(jù)庫構(gòu)建或工具選擇時容易地提供輔助。
(b)根據(jù)權(quán)利要求2、9和14，可以在工具選擇時容易地提供進一步輔助。
(c)根據(jù)權(quán)利要求3、8和15，可以在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時容易地提供進一步輔助。
(d)根據(jù)權(quán)利要求4、10和16，可以對過去的相似示例進行檢索。
(e)根據(jù)權(quán)利要求5、11和17，可以選擇最優(yōu)工具。
(f)根據(jù)權(quán)利要求6、12和18，可以將加工示例存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫中。
對于給定加工物，可以提供不包括形狀或產(chǎn)品名的絕對評價標(biāo)準。當(dāng)基于該評價標(biāo)準構(gòu)成系統(tǒng)時，可以在不必使計算機進行巨大量的計算的情況下，在工具選擇或者通過加工特征對加工物進行分類時容易地提供基于計算機的輔助。
(g)如上所述，本發(fā)明的一個效果在于基于來自對關(guān)于期望加工物的加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果，可以產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型以將形狀特征轉(zhuǎn)換為數(shù)值，從而使得能夠在加工數(shù)據(jù)庫構(gòu)建或工具選擇時容易地提供輔助。
本發(fā)明的另一效果在于對于給定加工物，可以提供不包括形狀或產(chǎn)品名的絕對評價標(biāo)準。本發(fā)明的又一效果在于當(dāng)基于該評價標(biāo)準構(gòu)成系統(tǒng)時，可以在不必使計算機進行巨大量的計算的情況下，在工具選擇或者通過加工特征對加工物進行分類時容易地提供基于計算機的輔助。


圖1是用于說明本發(fā)明實施例的基本概念的示意圖；圖2(1)至圖2(4)是用于說明該實施例的基本概念的其他圖；圖3(1)和圖3(2)是用于說明該實施例的基本概念的其他圖；圖4(1)和圖4(2)是用于說明根據(jù)該實施例的工具選擇的圖；
圖5是用于說明根據(jù)該實施例的工具選擇的另一圖；圖6(1)至圖6(4)是用于說明根據(jù)該實施例的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的圖；圖7(1)至圖7(3)是用于說明根據(jù)該實施例的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的其他圖；圖8是用于說明根據(jù)該實施例的加工物的截面形狀的分類的圖；圖9(1)至圖9(4)是用于說明根據(jù)該實施例的工具端部的截面形狀的分類的圖；圖10(1)至圖10(3)是用于進一步說明根據(jù)該實施例的截面形狀的圖；圖11(1)至圖11(4)是用于進一步說明根據(jù)該實施例的截面形狀的其他圖；圖12是根據(jù)該實施例的加工信息產(chǎn)生裝置的框圖；圖13是根據(jù)該實施例的形狀分析單元中的處理的流程圖；圖14是根據(jù)該實施例的加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元中的處理的流程圖；圖15是根據(jù)該實施例的加工工具確定單元中的處理的流程圖；圖16是根據(jù)該實施例的加工示例產(chǎn)生單元中的處理的流程圖；圖17是用于說明根據(jù)該實施例的樣本形狀數(shù)據(jù)庫的示意圖；圖18是用于說明根據(jù)該實施例的樣本加工示例數(shù)據(jù)庫的示意圖；圖19是用于說明根據(jù)該實施例的樣本工具數(shù)據(jù)庫的示意圖；以及圖20是根據(jù)該實施例的裝置的一個示例的框圖。
符號的說明1加工物2工具3塊11加工信息產(chǎn)生裝置12CAD13加工工具14NC程序產(chǎn)生單元15形狀分析單元16加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元
17加工工具確定單元18加工示例產(chǎn)生單元19形狀數(shù)據(jù)庫20工具數(shù)據(jù)庫21加工示例數(shù)據(jù)庫31計算機主體32顯示裝置33輸入裝置(鍵盤、鼠標(biāo)等)34可拆卸盤驅(qū)動器(RDD)35硬盤驅(qū)動器(HDD)36中央處理單元(CPU)37只讀存儲器(ROM)38存儲器39接口控制單元(I/F控制單元)40通信控制單元具體實施方式
§1對加工信息產(chǎn)生裝置中的處理等的基本概念的說明圖1是用于說明基本概念的圖。圖2(1)至圖2(4)是用于說明基本概念的其他圖。圖3(1)和圖3(2)是用于說明基本概念的其他圖。下面將參照圖1至圖3(2)來說明加工信息產(chǎn)生裝置中的處理等的基本概念。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)對給定加工物使用特定工具時，將未切部分的體積視為加工物的特征。例如，如圖1所示，設(shè)置有加工物1和用于切削加工物1的工具2。當(dāng)用工具2切削加工物1以形成L形時，留下具有沿著工具2的端部形狀作出的形狀的未切部分A。
當(dāng)使用工具2來形成槽時，如果工具直徑小于可能槽形狀的寬度，則如未切部分A的情況一樣，留下具有沿著工具2的端部形狀作出的形狀的未切部分；如果工具直徑大于槽的寬度，則如圖1所示地留下未切部分B。未切部分屬于兩種主要類型一種類型例如為未切部分A，是按沿著工具的端部形狀作出的形狀留下的，另一種類型例如為未切部分B，是因為工具不能完全插入而留下的。將未切部分的特征視為加工特征，然后將其用作工具選擇、加工物分類等的標(biāo)準。
例如，當(dāng)使用如圖2所示的L形塊3作為基本模型并且使用具有半徑r的球端銑刀(mill)時，未切部分的截面面積如下。圖2(1)是L形塊3的立體圖。當(dāng)從X方向看時，L形塊3如圖2(2)所示。當(dāng)從Y方向看時，L形塊3如圖2(3)所示。當(dāng)從Z方向看時，L形塊3如圖2(4)所示。如圖所示，L形塊3的尺寸為寬度(W)、高度(H)和深度(D)。
給出了以上尺寸，如圖3(1)所示，可以通過使用數(shù)學(xué)式S＝(1-π/4)r2來獲取未切部分的截面面積S。如圖3(2)所示，可以通過使用數(shù)學(xué)式V＝(1-π/4)r2W來獲取未切部分的體積V。
使用這些模型數(shù)學(xué)式，對加工形狀進行識別分析以確定模型固有寬度(W)，從而根據(jù)未切量的標(biāo)準來獲取加工形狀與工具的關(guān)系式(數(shù)學(xué)式)。該關(guān)系式可以用于估計當(dāng)前所選擇工具之前或之后的工具的未切量，并構(gòu)建其中要對加工物進行分類的加工數(shù)據(jù)庫。
§2對工具選擇的說明圖4(1)和圖4(2)是用于說明工具選擇的圖。圖5是用于說明工具選擇的另一圖。下面將參照圖4(1)至圖5來說明如何選擇工具。在下面提供的示例中將L形用作基本模型，基于該基本模型的特征與實際未切量之間的比較來選擇工具。在圖4(1)和圖4(2)中，垂直軸是未切量，而水平軸是工具直徑。在水平軸上，A表示要比較的工具(當(dāng)前工具)的直徑，A+表示比A大的直徑，A-表示比A小的直徑。
使用圖中所示的基本模型曲線進行工具選擇，并且通過要比較的工具A(具有從加工數(shù)據(jù)庫等推薦的直徑A的工具)對基本模型曲線進行識別分析。通過對為比較而設(shè)置的工具A-和A+的仿真來獲取實際未切量值，如圖4(2)所示，這些實際未切量值相對于基本模型曲線分布在多個區(qū)域上。
這六個區(qū)域?qū)?yīng)于如下所述的狀態(tài)。根據(jù)對應(yīng)狀態(tài)對這些區(qū)域進行分類，并確定工具A(具有直徑A的工具)是否適合于期望的加工形狀。參照圖5進行該確定。下面的字母a至f與圖5中的字母a至f對應(yīng)，其含義如下。
a當(dāng)工具直徑變大時，沿著加工形狀的未切量按高于基本模型中速率的速率增加?！摴ぞ卟荒茉俨迦肟梢赃M行加工的類型的槽等中。
b沿著加工形狀的未切量和基本模型中的未切量按相同的速率增加?！庸ば螤钆c基本形狀匹配。
c即使當(dāng)工具直徑變大時，沿著加工形狀的未切量也按低于基本模型中速率的速率增加。→加工形狀通常是比基本模型更為敞開的形狀。
d即使當(dāng)工具直徑變小時，沿著加工形狀的未切量也按低于基本模型中速率的速率減少?！庸ば螤钔ǔＪ潜然灸Ｐ透鼮槌ㄩ_的形狀。
e沿著加工形狀的未切量和基本模型中的未切量按相同的速率減少。→加工形狀與基本形狀匹配。
f當(dāng)工具直徑變小時，沿著加工形狀的未切量按高于基本模型中速率的速率減少?！ぞ叽藭r可能插入了不能加工的類型的袋腔中。
基于上述分類，產(chǎn)生如圖5的底部所示的工具選擇標(biāo)準以在工具選擇時提供基于計算機的輔助。重復(fù)至此的處理以使得可以選擇最優(yōu)工具而不必對所有工具都進行仿真。
§3對數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的說明圖6(1)至圖6(4)是用于說明數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的圖。圖7(1)至圖7(3)是用于說明數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的其他圖。圖6(1)和圖7(1)是L形塊3的立體圖。當(dāng)從X方向看時，L形塊3如圖6(2)和圖7(2)所示。當(dāng)從Y方向看時，L形塊3如圖6(3)和圖7(3)所示。當(dāng)從Z方向看時，L形塊3如圖6(4)和圖7(3)所示。如圖中所示，L形塊3的尺寸為寬度(W)、高度(H)、深度(D)和傾斜角(θ)。下面將參照圖6(1)至圖7(3)來說明如何構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。
通過使基本模型盡可能地接近實際加工形狀而確保數(shù)學(xué)式模型(數(shù)學(xué)模型)的較高可靠性。構(gòu)建其中將數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。為了使來自基本模型的未切量盡可能接近實際模型中的未切量，基本模型必須是復(fù)雜的。
例如，如果像模具中那樣需要拔模斜度(draft)，則通過使L模型中的角度與圖6(1)至圖6(4)所示的拔模斜度匹配而提高計算精度。于是未切部分的體積V如下。
v=(1tanθ2-π-θ2)r2W]]>該數(shù)學(xué)式的使用使得基本模型數(shù)學(xué)式將拔模斜度納入考慮范圍，使該模型更接近實際加工形狀。
并不總是按沿著工具端部形狀作出的形狀而留下未切部分。如果所使用工具的直徑大于如圖7(3)所示的槽寬度D2，則因為工具不能完全插入可能的槽中，所以留下更大的未切部分。于是未切量如下。
v=D2H2W1-(r22sin-1π2r-rr2-x24)W1+(1-π4)r2W1]]>這使得L部分的長度以及槽的寬度、深度和長度參數(shù)化。通過使基本模型復(fù)雜化，由此改進了未切量估計的精度。
通過應(yīng)用該方法，使用通過使基本模型更接近實際加工形狀而識別出的數(shù)學(xué)式模型(數(shù)學(xué)模型)的次數(shù)和常數(shù)來構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫。這使得能夠根據(jù)一定的標(biāo)準對加工形狀進行分類，而不必定義袋腔和槽或者登記產(chǎn)品形狀。
§4對截面形狀的說明圖8是用于說明加工物的截面形狀的分類的圖。下面將詳細地說明構(gòu)造數(shù)學(xué)式模型(數(shù)學(xué)模型)所需要的最小數(shù)量的截面形狀類型。
◎加工形狀的分類a對加工物形狀的說明未切部分的截面圖案屬于兩種主要類型(例如圖8中的未切部分A和未切部分B的圖案)。一種類型是諸如圖8中的未切部分A的未切部分的圖案。在可能的L形中留下具有沿著工具端部形狀作出的形狀的未切部分。另一種類型是諸如圖8中的未切部分B的未切部分的圖案。如果工具的直徑小于可能的槽形狀的寬度，則如在未切部分A的情況那樣，留下具有沿著工具的端部形狀作出的形狀的未切部分；如果工具直徑大于槽的寬度，則如圖8所示留下未切部分B。
b對工具端部形狀的說明圖9(1)至圖9(4)是用于說明工具端部的截面形狀的分類的圖。圖9(1)是球端銑刀的示意圖。圖9(2)是平端銑刀的示意圖。圖9(3)是R端銑刀的示意圖。圖9(4)是特殊形狀銑刀的示意圖。盡管對包括特殊類型(例如圖9(4)所示類型)的工具端部形狀并沒有限制，但是通常使用如圖9(1)所示的球端銑刀、如圖9(2)所示的平端銑刀和如圖9(3)所示的R端銑刀。根據(jù)本發(fā)明，下面說明這三種類型的工具端部的截面形狀。
c對截面形狀的進一步說明圖10(1)至圖10(3)是用于進一步說明截面形狀的圖。圖11(1)至圖11(4)是用于進一步說明截面形狀的其他圖。在圖10(1)至圖10(3)中，r表示工具端部半徑，而θ表示壁角。
根據(jù)工具端部的形狀，可能留下未切部分。例如，當(dāng)壁角為π/2≤θ＜π時，截面形狀如下。
使用球端銑刀(參見圖9(1))，如圖10(1)所示地留下未切部分。使用平端銑刀(參見圖9(2))，理論上如圖10(2)所示地沒有留下未切部分。使用R端銑刀(參見圖9(3))，如圖10(3)所示地留下未切部分。該未切部分具有與使用球端銑刀導(dǎo)致的截面面積相同的截面面積。
如果可能槽形狀的寬度小于工具直徑，則如圖11(1)所示，因為工具不能完全插入，所以留下更大的未切部分。當(dāng)槽壁角為π/2≤θ＜π時，截面形狀如下。
使用球端銑刀(參見圖9(1))，工具端部僅稍微插入的加工物的截面獲取為如圖11(1)所示。使用平端銑刀(參見圖9(2))，工具端部根本沒有插入的加工物的截面獲取為如圖11(2)所示。使用R端銑刀(參見圖9(3))，可能有兩種類型的截面；工具端部根本沒有插入的加工物的截面獲取為如圖11(3)所示，或者工具端部僅稍微插入的加工物的截面獲取為如圖11(4)所示。
§5對加工信息產(chǎn)生裝置配置的說明圖12是加工信息產(chǎn)生裝置的框圖。如圖12所示，加工信息產(chǎn)生裝置11包括形狀分析單元15、加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16、加工工具確定單元17、加工示例產(chǎn)生單元18、形狀數(shù)據(jù)庫19、工具數(shù)據(jù)庫20以及加工示例數(shù)據(jù)庫21。
在該配置中，與CAD12相連接的加工信息產(chǎn)生裝置11從CAD12接收CAD數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加工信息，并通過NC程序產(chǎn)生單元14(CAM)將產(chǎn)生的加工信息(加工數(shù)據(jù))發(fā)送給加工工具13。將加工工具13的傳感器等獲取的加工示例信息傳送給加工示例產(chǎn)生單元18，然后加工示例產(chǎn)生單元18順序地將該信息存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫21中。
形狀分析單元15從CAD12獲取關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)，并基于該CAD數(shù)據(jù)對加工物進行形狀分析。在形狀分析期間，形狀分析單元15使用在形狀數(shù)據(jù)庫19中的檢索得到的信息。
加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16從形狀分析單元15獲取形狀分析結(jié)果(包括CAD數(shù)據(jù)和形狀數(shù)據(jù))，并在加工示例數(shù)據(jù)庫21檢索必要的信息。加工工具確定單元17從加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16獲取信息(CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例)，在工具數(shù)據(jù)庫20檢索與所述信息最相關(guān)的工具，確定最優(yōu)的加工工具，并輸出加工信息(包括用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))。
加工示例產(chǎn)生單元18從加工工具確定單元17獲取信息(包括CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)、加工示例和用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))，從形狀分析單元15獲取數(shù)學(xué)式，從加工工具確定單元17獲取可用工具，從NC程序產(chǎn)生單元14(CAM)獲取加工條件等，并從加工工具13獲取加工信息，從而輸出加工示例以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫21中。NC程序產(chǎn)生單元14(CAM)基于加工工具確定單元17確定的加工信息來產(chǎn)生NC程序，并將該程序提供給加工工具13。
如上所述，加工信息產(chǎn)生裝置11通過使用在CAD12中產(chǎn)生的CAD加工物數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于確定當(dāng)在CAM中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時必需的工具等的加工信息。形狀數(shù)據(jù)庫19包含預(yù)先輸入的加工形狀信息。工具數(shù)據(jù)庫20包含預(yù)先輸入的工具信息。加工示例數(shù)據(jù)庫21順序地存儲為加工產(chǎn)生的信息作為加工示例。形狀分析單元15獲取在CAD12中產(chǎn)生的CAD數(shù)據(jù)，基于所獲取數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫19檢索必要的信息，并進行形狀分析，從而基于從對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真得到的未切量而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16在加工示例數(shù)據(jù)庫21檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近來自形狀分析單元15的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。加工工具確定單元17獲取加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16找到的加工示例，在工具數(shù)據(jù)庫20中檢索與關(guān)于該加工示例的工具信息最相關(guān)的工具，通過將來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較而確定基本加工處理中使用的工具，并輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。加工示例產(chǎn)生單元18從加工工具13獲取加工信息，從形狀分析單元15獲取數(shù)學(xué)式，從加工工具確定單元17獲取加工信息和可用工具的信息(包括CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)、加工示例和用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))，從而輸出加工示例以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫21中。NC程序產(chǎn)生單元14可以設(shè)置在加工信息產(chǎn)生裝置11的內(nèi)部。
形狀分析單元15、加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16、加工工具確定單元17和加工示例產(chǎn)生單元18包括由加工信息產(chǎn)生裝置中的中央處理單元(CPU)(未示出)執(zhí)行以實現(xiàn)這些單元的功能的程序。NC程序產(chǎn)生單元14也包括由加工信息產(chǎn)生裝置中的CPU(未示出)或CAM中的CPU(未示出)執(zhí)行以實現(xiàn)該單元的功能的程序。
§6對加工信息產(chǎn)生裝置中的單元中的處理和樣本數(shù)據(jù)庫的詳細說明(1)對形狀分析單元中的處理的說明圖13是形狀分析單元中的處理的流程圖。下面將參照圖13來說明形狀分析單元中的處理。在圖13中，S1至S6表示處理步驟。
形狀分析單元15從CAD12獲取CAD加工物數(shù)據(jù)(S1)，并通過切削仿真來計算未切部分體積(S2)。從形狀數(shù)據(jù)庫19，形狀分析單元15獲取由工具和加工物的加工形狀的組合確定的截面面積信息(S3)。形狀分析單元15組合所獲取的截面以產(chǎn)生用于估計未切部分體積的幾種數(shù)學(xué)式，并將來自這些數(shù)學(xué)式的值與仿真的未切部分體積進行比較以確定數(shù)學(xué)式的次數(shù)(S4)。形狀分析單元15將來自確定了次數(shù)的數(shù)學(xué)式的值與仿真的未切部分體積進行比較，以最終確定數(shù)學(xué)式(S5)。形狀分析單元15輸出形狀分析結(jié)果(S6)，完成處理。
(2)對加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元中的處理的說明圖14是加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元中的處理的流程圖。下面將參照圖14來說明加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元中的處理。在圖14中，S11至S14表示處理步驟。
加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16從形狀分析單元15獲取形狀分析結(jié)果(S11)，并在加工示例數(shù)據(jù)庫21中檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近該分析結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例(S12)。加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16從找到的加工示例中選擇其中數(shù)學(xué)式常數(shù)最接近所述分析結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)式常數(shù)的示例(S13)。加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16將加工示例輸出給加工工具確定單元17(S14)，完成處理。
(3)對加工工具確定單元中的處理的說明圖15是加工工具確定單元中的處理的流程圖。下面將參照圖15來說明加工工具確定單元中的處理。在圖15中，S21至S25表示處理步驟。
加工工具確定單元17從加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16獲取信息(CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例)(S21)，并在工具數(shù)據(jù)庫20中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具(S22)。加工工具確定單元17通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較而確定基本加工處理中使用的工具(S23)。
加工工具確定單元17增加用于加工未切部分以補充基本加工處理的處理(S24)。加工工具確定單元17將加工信息(用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))輸出給NC程序產(chǎn)生單元(S25)，完成處理。
(4)對加工示例產(chǎn)生單元中的處理的說明圖16是加工示例產(chǎn)生單元中的處理的流程圖。下面將參照圖16來說明加工示例產(chǎn)生單元中的處理。在圖16中，S31至S36表示處理步驟。
加工示例產(chǎn)生單元18從加工工具確定單元17獲取信息(包括CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)、加工示例和用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))(S31)，存儲來自形狀分析單元15的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式(S32)，從加工工具確定單元17(根據(jù)用于產(chǎn)生NC程序的參數(shù))獲取可用工具(S33)，并從NC程序產(chǎn)生單元14獲取包括加工條件的數(shù)據(jù)(S34)。
加工示例產(chǎn)生單元18從加工工具13獲取(通過傳感器等獲取的)加工信息(S35)。加工示例產(chǎn)生單元18輸出加工示例(S36)以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫21中，完成處理。
(5)樣本形狀數(shù)據(jù)庫圖17是用于說明樣本形狀數(shù)據(jù)庫的示意圖。例如，形狀數(shù)據(jù)庫19構(gòu)成為如圖17所示。形狀數(shù)據(jù)庫19包含形狀I(lǐng)D(關(guān)于形狀的標(biāo)識碼)1、2、3、4、5、6等的列表，針對這些形狀I(lǐng)D中的每一個都登記有截面形狀名稱和數(shù)學(xué)式(數(shù)學(xué)式模型)。
對于形狀I(lǐng)D1，名稱為“截面形狀A(yù)”，數(shù)學(xué)式為0.215×a1×r2。對于形狀I(lǐng)D2，名稱為“截面形狀B”，數(shù)學(xué)式為0.19×a1×r2。對于形狀I(lǐng)D3，名稱為“截面形狀C”，數(shù)學(xué)式為0.18×a1×r2(其中*表示×)。類似地登記后繼條目。形狀數(shù)據(jù)庫19包含預(yù)先手動輸入的數(shù)據(jù)或信息。
(6)樣本加工示例數(shù)據(jù)庫圖18是用于說明樣本加工示例數(shù)據(jù)庫的示意圖。例如，加工示例數(shù)據(jù)庫21構(gòu)成為如圖18所示。加工示例數(shù)據(jù)庫21包含加工示例ID(關(guān)于加工示例的標(biāo)識碼)1、2、3、4、5、6等的列表，針對這些加工示例ID中的每一個都登記有模具名稱、數(shù)學(xué)式(數(shù)學(xué)式模型)、可用工具、加工時間。
對于加工示例ID1，名稱為“模具A”，數(shù)學(xué)式為120×r2+200×r+50，可用工具為1、3和5，加工時間為1200。對于加工示例ID2，名稱為“模具B”，數(shù)學(xué)式為300×r2+30，可用工具為1、2和3，加工時間為400。對于加工示例ID 3，名稱為“模具C”，數(shù)學(xué)式為1400×r2+4000×r+50，可用工具為3、5和8，加工時間為11500。類似地登記后繼條目。
(7)樣本工具數(shù)據(jù)庫圖19是用于說明樣本工具數(shù)據(jù)庫的示意圖。例如，工具數(shù)據(jù)庫20構(gòu)成為如圖19所示。工具數(shù)據(jù)庫20包含工具ID(關(guān)于工具的標(biāo)識碼)1、2、3、4、5、6等的列表；針對這些工具ID中的每一個都登記有名稱、工具直徑、刃口長度、總長度和柄直徑。
對于工具ID1，名稱為“BEM1”，工具直徑為1，刃口長度為10，總長度為50，柄直徑為4。對于工具ID2，名稱為“BEM2”，工具直徑為2，刃口長度為10，總長度為50，柄直徑為4。對于工具ID3，名稱為“BEM3”，工具直徑為3，刃口長度為20，總長度為60，柄直徑為4。類似地登記后繼條目。工具數(shù)據(jù)庫20包含預(yù)先手動輸入的數(shù)據(jù)或信息。
§7對所述裝置的示例和記錄介質(zhì)說明圖20是圖12中所示的加工信息產(chǎn)生裝置的一個示例的框圖?？梢允褂弥T如個人計算機或工作站的任何計算機來提供該加工信息產(chǎn)生裝置，其包括計算機主體31，并且還包括顯示裝置32、諸如鍵盤或鼠標(biāo)的輸入裝置33、可拆卸盤驅(qū)動器(RDD)34(例如軟盤驅(qū)動器(FDD)、光盤只讀存儲器(CD-ROM)驅(qū)動器或光盤驅(qū)動器)、以及硬盤驅(qū)動器(HDD)35，它們?nèi)窟B接到計算機主體31。
計算機主體31包括執(zhí)行各種控制操作等的中央處理單元(CPU)36、存儲諸如程序和參數(shù)的數(shù)據(jù)的只讀存儲器(ROM)37(非易失性存儲器)、CPU36用作工作存儲器的存儲器38、控制與外部I/O裝置的接口的接口控制單元(I/F控制單元)39、以及控制與外部裝置的通信的通信控制單元40。
形狀分析單元15、加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元16、加工工具確定單元17、加工示例產(chǎn)生單元18和NC程序產(chǎn)生單元14包括程序。這些程序預(yù)先存儲在硬盤驅(qū)動器(HDD)35的硬盤(記錄介質(zhì))中或者ROM37中，并在CPU36的控制下被讀取。CPU36然后執(zhí)行這些程序以執(zhí)行這些單元中的處理(加工信息產(chǎn)生處理)。
然而，本發(fā)明并不限于該示例。例如，可以在CPU36可以執(zhí)行程序以進行加工信息產(chǎn)生處理之前將程序如下所述地存儲在硬盤驅(qū)動器(HDD)35中的硬盤中。
1)從可拆卸盤驅(qū)動器(RDD)34讀取在制備于另一裝置中的可拆卸盤(例如CD-ROM或任何其他光盤)中存儲的程序(讀取在另一裝置中產(chǎn)生的程序數(shù)據(jù))。然后，將所述程序存儲在硬盤驅(qū)動器(HDD)35中的記錄介質(zhì)(硬盤)中。
2)經(jīng)由通信控制單元40從另一裝置接收通過通信網(wǎng)絡(luò)(例如LAN)傳送的包括程序的數(shù)據(jù)。然后，將所述數(shù)據(jù)存儲在硬盤驅(qū)動器(HDD)35中的記錄介質(zhì)(硬盤)中。
工業(yè)實用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明一個方面的加工信息產(chǎn)生裝置和相關(guān)程序?qū)τ贑AM系統(tǒng)(特別是旨在用于切削金屬材料等的CAM系統(tǒng))是有用的。
權(quán)利要求
1.一種加工信息產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，所述加工信息產(chǎn)生裝置包括形狀分析單元，其獲取所述CAD數(shù)據(jù)，基于所述CAD數(shù)據(jù)在加工形狀信息的形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息，并進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括最優(yōu)工具選擇單元，該最優(yōu)工具選擇單元基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型，通過將該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元，該數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元，該加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元在順序地存儲為加工而產(chǎn)生的信息作為加工示例的加工示例數(shù)據(jù)庫中檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近來自形狀分析單元的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工工具確定單元，該加工工具確定單元從加工示例數(shù)據(jù)庫檢索單元獲取CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例，在工具信息的工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具，通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具，并輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生裝置，進一步包括加工示例產(chǎn)生單元，該加工示例產(chǎn)生單元獲取來自加工工具的加工信息、來自形狀分析單元的數(shù)學(xué)式、以及來自加工工具確定單元的加工信息和可用工具的信息以產(chǎn)生加工示例，然后將所述加工示例輸出以存儲在加工示例數(shù)據(jù)庫中。
7.一種計算機程序，其使得加工信息產(chǎn)生裝置根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)而產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，該計算機程序使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下步驟獲取所述CAD數(shù)據(jù)；基于所述CAD數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息；以及進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型、通過對該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近在進行形狀分析時獲取的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下步驟獲取在檢索時檢索到的CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例；在工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具；通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具；以及輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中的任一項所述的計算機程序，進一步使得加工信息產(chǎn)生裝置執(zhí)行以下步驟獲取來自加工工具的加工信息、在進行形狀分析時產(chǎn)生的數(shù)學(xué)式、在輸出時輸出的加工信息、以及在確定時確定的工具；基于在獲取時獲取的信息產(chǎn)生加工示例；以及使得加工示例數(shù)據(jù)庫存儲在產(chǎn)生時產(chǎn)生的加工示例。
13.一種加工信息產(chǎn)生方法，用于根據(jù)計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)中產(chǎn)生的關(guān)于加工物的CAD數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于確定當(dāng)在計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中產(chǎn)生用于加工的工具路徑時所必需的工具的加工信息，所述加工信息產(chǎn)生方法包括以下步驟獲取所述CAD數(shù)據(jù)；基于所述CAD數(shù)據(jù)在形狀數(shù)據(jù)庫中檢索必要的信息；以及進行形狀分析，從而基于來自對關(guān)于期望加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真的未切量結(jié)果而產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型、通過對該數(shù)學(xué)式模型的特征與從該數(shù)學(xué)式模型估計的未切量結(jié)果進行比較來選擇最優(yōu)工具。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟基于所述沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型來構(gòu)建其中將所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)處理為用于加工的形狀特征的數(shù)據(jù)庫。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟檢索其中數(shù)學(xué)式次數(shù)最接近在進行形狀分析時獲取的分析結(jié)果的數(shù)學(xué)式次數(shù)的加工示例。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟獲取在檢索時檢索到的CAD數(shù)據(jù)、形狀數(shù)據(jù)和加工示例；在工具數(shù)據(jù)庫中檢索與關(guān)于所述加工示例的工具信息最相關(guān)的工具；通過對來自所述數(shù)學(xué)式的值與仿真未切量的估計值進行比較來確定基本加工處理中使用的工具；以及輸出其中增加了用于加工未切部分的處理以補充基本加工處理的加工信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中的任一項所述的加工信息產(chǎn)生方法，進一步包括以下步驟獲取來自加工工具的加工信息、在進行形狀分析時產(chǎn)生的數(shù)學(xué)式、在輸出時輸出的加工信息、以及在確定時確定的工具；基于在獲取時獲取的信息產(chǎn)生加工示例；以及使得加工示例數(shù)據(jù)庫存儲在產(chǎn)生時產(chǎn)生的加工示例。
全文摘要
一種加工信息產(chǎn)生裝置，包括形狀分析單元(15)，用于從形狀數(shù)據(jù)庫(19)和CAD獲取CAD數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)檢索形狀數(shù)據(jù)庫(19)，并基于通過對對象即加工形狀的數(shù)據(jù)和工具的仿真而確定的未切量結(jié)果來產(chǎn)生沿著該加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型；選擇單元(17)，用于通過對所述數(shù)學(xué)式模型的特征與由沿著所述加工形狀的未切量的數(shù)學(xué)式模型確定的未切量的估計結(jié)果進行比較，參照所述數(shù)學(xué)式模型來選擇最優(yōu)工具；以及構(gòu)建單元(18)，用于通過使用所述數(shù)學(xué)式模型的次數(shù)和常數(shù)作為加工期間的形狀特征，參照所述數(shù)學(xué)式模型構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。
文檔編號B23Q15/00GK1871563SQ20048003105
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者高橋宏, 山口慎吾, 神林哲, 鈴木貢, 春田善之 申請人:富士通株式會社