加工程序生成方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生成機床的加工程序的加工程序生成方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知向NC(Numerical Control:數(shù)字控制)裝置的修正部輸出與刀具的磨耗量相應(yīng)的修正數(shù)據(jù)、并對刀具路徑進行修正的NC機床的控制方法(例如參照專利文獻I)。在該專利文獻I記載的方法中，將使用刀具的切削刃分割成多個部位，根據(jù)由加工程序發(fā)出指令的主軸旋轉(zhuǎn)速度、進給速度等加工條件及進給軸的位置指令，對針對于與工件接觸的各部位的刀具路徑長度、切削長度進行累計，并求出各部位的磨耗量。
[0003]而且，在工件加工時，通常，刀具并不是整個區(qū)域都被使用，而是只有一部分被使用。因此，即使當?shù)毒叩囊徊糠职l(fā)生磨耗而不能使用時，也有在刀具上殘存可使用的部位的情況，從有效利用刀具的觀點出發(fā)，優(yōu)選地，將這樣的可使用的部位用于工件加工。
[0004]就這一點而言，專利文獻I記載的方法雖然設(shè)定成求出刀具的各部位的磨耗量而對刀具路徑進行修正，但對于如何利用刀具的可使用的部位這一問題則沒有考慮。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利第3099286號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一種形態(tài)是一種加工程序生成方法，基于安裝于機床的刀具的實際使用信息而生成機床的加工程序，其特征在于，包含:獲取刀具的各部位的實際使用信息的獲取工序；基于在所述獲取工序中獲取的實際使用信息而對刀具的目標使用部位進行設(shè)定的設(shè)定工序；以及生成加工程序以便使用在所述設(shè)定工序中設(shè)定的刀具的目標使用部位來對工件進行加工的生成工序。
[0009]本發(fā)明的另一種形態(tài)是一種加工程序生成裝置，基于安裝于機床的刀具的實際使用信息而生成機床的加工程序，其特征在于，具備:獲取刀具的各部位的實際使用信息的信息獲取部；對通過所述信息獲取部而獲取的刀具的各部位的實際使用信息進行顯示的顯示部；輸入刀具的目標使用部位的輸入部；以及生成加工程序以便使用通過所述輸入部而輸入的刀具的目標使用部位來對工件進行加工的程序生成部。
[0010]本發(fā)明的另一種形態(tài)是一種加工程序生成裝置，基于安裝于機床的刀具的實際使用信息而生成機床的加工程序，其特征在于，具備:獲取刀具的各部位的實際使用信息的信息獲取部；基于通過所述信息獲取部而獲取的實際使用信息來對刀具的目標使用部位進行設(shè)定的設(shè)定部；以及生成加工程序以便使用通過所述設(shè)定部而設(shè)定的刀具的目標使用部位來對工件進行加工的程序生成部。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示使用本發(fā)明的實施方式的加工程序生成方法的工件加工系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0012]圖2是表示圖1的機床主體的一例的圖。
[0013]圖3A是表示刀具相對于工件的加工姿態(tài)的一例的圖。
[0014]圖3B是表示與圖3A不同的刀具的加工姿態(tài)的圖。
[0015]圖4是刀具頂端部的放大圖。
[0016]圖5是表示在圖1的加工程序生成裝置的顯示部中顯示的顯示畫面的一例的圖。
[0017]圖6是表不通過圖1的CAM (Computer Aided Manufacturing:計算機輔助制造)裝置而執(zhí)行的處理的一例的流程圖。
[0018]圖7是表示通過圖1的NC裝置而執(zhí)行的處理的一例的流程圖。
[0019]圖8A是表示圖5的變形例的圖。
[0020]圖8B是表示圖5的變形例的圖。
[0021]圖9是表示圖2的變形例的圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照圖1?圖9，對本發(fā)明的加工程序生成方法的實施方式進行說明。圖1是表示使用本發(fā)明的實施方式的加工程序生成方法的工件加工系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]如圖1所示，工件加工系統(tǒng)具有:生成加工程序PR的加工程序生成裝置I ;以及按照由加工程序生成裝置I所生成的加工程序PR而進行動作、并對工件進行加工的機床2。加工程序生成裝置I配置于與機床2分開的地點，例如工廠的外部，加工程序生成裝置I與機床2通過LAN (Local Area Network:局域網(wǎng))連接。機床2具有:機床主體20、控制機床主體20的動作的NC裝置21、以及與NC裝置21連接的輸入部22及顯示部23。
[0024]圖2是表示機床主體20的一例的圖。圖2的機床主體20是刀具4沿著水平方向的軸線LO延伸的臥式五軸加工中心。以下，如圖所示，將平行于軸線LO的方向定義為Z軸方向(前后方向)，將水平方向且垂直于Z軸方向的方向定義為X軸方向(左右方向)，將鉛垂方向定義為Y軸方向(上下方向)。
[0025]如圖2所示，機床主體20具有:固定于地面的床身201 ;能夠在水平方向(Z軸方向)上移動地直立設(shè)置于床身201的上表面的立柱202 ;位于立柱202的前方，能夠在水平方向(X軸方向)上移動地設(shè)置于床身201的上表面的工作臺203 ;以及能夠在上下方向(Y軸方向)上移動地設(shè)置于立柱202的前表面的主軸臺204。在工作臺203的上表面上安裝有角板205，在角板205的后表面、即工件安裝面205a上固定有工件W。
[0026]在主軸臺204上，能夠圍繞以Z軸為中心的旋轉(zhuǎn)進給軸(C軸)旋轉(zhuǎn)地安裝有回轉(zhuǎn)工作臺206?；剞D(zhuǎn)工作臺206具有在左右方向上分離配置的一對腕部，在一對腕部之間，主軸頭207被支承成能夠圍繞垂直于C軸的旋轉(zhuǎn)進給軸(A軸)旋轉(zhuǎn)。主軸頭207能夠旋轉(zhuǎn)地對主軸208進行支承，在主軸208的頂端部安裝有刀具4。刀具4例如是頂端部為半球狀的球頭銑刀。另外，雖然圖示省略，但機床主體20具有刀具自動更換裝置，能夠在從主軸208自動地取出刀具4并將其收納在刀庫的同時，從刀庫自動地取出所希望的刀具4并將其安裝于主軸208。
[0027]工作臺203、主軸臺204及立柱202分別通過直線進給機構(gòu)而在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向上移動。各直線進給機構(gòu)例如由滾珠絲杠、及對滾珠絲杠進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服馬達(X軸用伺服馬達、Y軸用伺服馬達、Z軸用伺服馬達)等構(gòu)成。主軸頭207及回轉(zhuǎn)工作臺206分別通過伺服馬達(A軸用伺服馬達、C軸用伺服馬達)的驅(qū)動而圍繞A軸及C軸旋轉(zhuǎn)。由此，工件W相對于刀具4相對移動，并能夠?qū)⒌毒?設(shè)定成所希望的加工姿態(tài)而對工件W進行加工。此外，各伺服馬達分別具有位置檢測器，能夠利用來自位置檢測器的信號來檢測刀具4相對于工件W的相對位置及姿態(tài)。
[0028]圖3A、圖3B分別是表示刀具4相對于工件W的加工姿態(tài)的圖，圖4是刀具頂端部的放大圖。刀具4是球頭銑刀，如圖4所示，刀具頂端部形成為以點a為中心的半球形狀。刀具4的使用部位能夠以相對于軸線LO的角度Θ、即由連結(jié)中心點a與刀具表面的使用部位的線段L與軸線LO所形成的角度Θ表示。該使用部位具有一定范圍，使用部位的范圍能夠以相對于軸線LO的角度Θ的范圍(開始角度及結(jié)束角度)表示。
[0029]刀具4的使用部位(角度Θ的范圍)根據(jù)刀具4的加工姿態(tài)(相對于工件W的相對姿態(tài))而確定。例如，如圖3A所示，在刀具4的軸線LO垂直于工件加工面Wa的加工姿態(tài)中，OS θ < Θ I的刀具頂端部的外周面的區(qū)域SI成為刀具4的使用部位。此時，開始角度是0°，結(jié)束角度是Θ I(例如30° )。另一方面，如圖3B所示，在刀具4的軸線LO相對于垂直于工件加工面Wa的軸線LI傾斜成規(guī)定角度α的加工姿態(tài)中，Θ 2 < θ < Θ 3的刀具頂端部的外周面的區(qū)域S2成為刀具4的使用部位。此時，開始角度是Θ2(例如60° )，結(jié)束角度是Θ3(例如90° )。另外，表示刀具4的使用部位的角度Θ1?Θ 3不僅根據(jù)刀具軸線LO相對于軸線LI的角度α、還根據(jù)刀具4的加工深度而變化，利用角度α及加工深度來確定刀具4的加工姿態(tài)。
[0030]這樣，刀具4在工件加工時并不是整個區(qū)域都被使用，通常只有一部分被使用，刀具4的磨耗量根據(jù)各部位的不同而不同。因此，即使當工件加工后刀具4的特定的部位磨損而導致該部位不能使用時，有時在刀具4上殘存未使用或可使用的部位。從有效利用刀具4的觀點出發(fā)，優(yōu)選地，將這樣的未使用或可使用的部位用于工件加工。因此，在本實施方式中，如下所述地構(gòu)成加工程序生成裝置1，獲取刀具4的哪個部位已被使用至何種程度的信息(實際使用信息)，并且基于該實際使用信息而生成機床2的加工程序PR。
[0031]如圖1所示，加工程序生成裝置I具有:CAM裝置10、輸入部11、顯示部12、以及刀具數(shù)據(jù)庫13。CAM裝置10從未圖示的CAD(Computer Aided Design:計算機輔助設(shè)計)裝置取入與工件形狀對應(yīng)的CAD數(shù)據(jù)，并使用該CAD數(shù)據(jù)來生成加工程序PR。在加工程序PR中包含有刀具路徑及刀具4的加工姿態(tài)。加工姿態(tài)根據(jù)刀具4的使用部位而確定，用戶經(jīng)由輸入部11而輸入刀具4的應(yīng)當使用的角度Θ (被稱為目標使用角度)的范圍，從而確定刀具4的加工姿態(tài)。
[0032]刀具數(shù)據(jù)庫13作為刀具實際使用路徑而取入由機床2實測的表示各刀具4的使用狀態(tài)的實測值MV。實測值MV包