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JP2017041041A - Processing data generation apparatus and processing data generation program - Google Patents

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JP2017041041A JP2015161597A JP2015161597A JP2017041041A JP 2017041041 A JP2017041041 A JP 2017041041A JP 2015161597 A JP2015161597 A JP 2015161597A JP 2015161597 A JP2015161597 A JP 2015161597A JP 2017041041 A JP2017041041 A JP 2017041041A
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Abstract

【課題】加工時間を可能な限り短縮した最適な加工速度を得るための加工データを生成する加工データ生成装置および加工データ生成プログラムを提供する。
【解決手段】軸制御データ生成部32で、加工機の加減速能に応じて、工具を被加工物に対して相対移動させる各制御軸の移動速度からなる軸制御データを生成する。基準加工速度までの加工速度を複数の速度区間に分け、頻出速度区間取得部18で、各速度区間に該当する合成速度で加工が行われた加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得して、判定部19によって頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を越えると判定されるまで、基準加工速度を修正しながら頻出速度区間取得部で頻出速度区間を取得することを繰り返し、占有時間割合が基準占有時間割合を超えた軸制御データを出力する。
【選択図】図2
A machining data generation device and a machining data generation program for generating machining data for obtaining an optimum machining speed with a machining time shortened as much as possible are provided.
An axis control data generating unit generates axis control data including a moving speed of each control axis for moving a tool relative to a workpiece in accordance with the acceleration / deceleration capability of the processing machine. The processing speed up to the reference processing speed is divided into a plurality of speed sections, and the frequent time section acquisition unit 18 occupies the processing time when processing is performed at the combined speed corresponding to each speed section with respect to the total processing time. The speed section with the highest ratio is acquired as the frequent speed section, and the frequent processing speed section is acquired while correcting the reference machining speed until the determination unit 19 determines that the occupation time ratio of the frequent speed section exceeds the reference occupation time ratio. Repeats the acquisition of frequent speed sections in the unit, and outputs axis control data in which the occupation time ratio exceeds the reference occupation time ratio.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、最適な加工速度で被加工物に対して工具を移動させるための加工データ生成装置およびその加工データ生成プログラムに関するものである。   The present invention relates to a machining data generation device and a machining data generation program for moving a tool with respect to a workpiece at an optimum machining speed.

一般に、工作機械装置は、数値制御プログラム(NCプログラム)に基づいて工具と被加工物の相対移動を制御する数値制御装置を搭載している。一般的な数値制御方法では、NCプログラムを解析して得ることができる位置データに基づいて工具軌跡データ(CLデータ)を求めて、その工具軌跡に沿って加工が行われる。   Generally, a machine tool device is equipped with a numerical control device that controls the relative movement of a tool and a workpiece based on a numerical control program (NC program). In a general numerical control method, tool path data (CL data) is obtained based on position data that can be obtained by analyzing an NC program, and machining is performed along the tool path.

しかし、実際に、数値制御工作機械、例えば、回転工具の相対移動方向に対して材料を除去する切削加工機を使って、NCプログラムに従った加工を行う場合、作業者の頭を悩ませることの1つに加工速度の値をいくつにするかということがある。一般に、荒加工においては工具メーカーから加工速度、主軸回転数が提供されているため作業者は迷うことがないが、仕上げ加工の領域においては作業者の判断に委ねられることが多い。   However, when performing machining according to the NC program using a numerically controlled machine tool, for example, a cutting machine that removes material with respect to the relative movement direction of the rotary tool, it may bother the operator's head. One of them is to determine the value of the processing speed. Generally, in rough machining, the tool manufacturer provides the machining speed and the spindle speed, so the worker is not lost, but in the area of finishing machining, it is often left to the operator's judgment.

また、加工時には、NCプログラムで指定された送り速度(F値)で、必ずしも工具軌跡のとおりに工具を移動させることが可能なわけではない。指定された送り速度に基づいて最大の送り速度で工具を相対移動させようとすると、計算上の工具軌跡を逸脱して所望の加工形状を得ることができないおそれがあるため、通常は、最大の送り速度よりも十分に小さい安全な指令送り速度で工具が移動するようになっており、加工時間が不必要に長くなる傾向がある。   Further, at the time of machining, it is not always possible to move the tool according to the tool trajectory at the feed rate (F value) specified by the NC program. When trying to move the tool relative to the maximum feed rate based on the specified feed rate, there is a risk that the desired machining shape cannot be obtained by deviating from the calculated tool trajectory. The tool moves at a safe command feed speed sufficiently smaller than the feed speed, and the machining time tends to become unnecessarily long.

そこで、例えば、特許文献1には、工作機械の駆動部の駆動能力に関する駆動能力データを予め記憶している駆動能力データ記憶部と、CLデータと駆動能力データとに基づいて、CLデータの工具経路の各部における切削送り速度データを生成することで、最大送り速度により近い指令送り速度で加工することができる工作機械の制御システムが開示されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a tool for CL data based on a driving capability data storage unit that stores driving capability data related to the driving capability of a driving unit of a machine tool in advance, and CL data and driving capability data. A control system for a machine tool that can perform machining at a command feed rate closer to the maximum feed rate by generating cutting feed rate data at each part of the path is disclosed.

一方で、実際に加工時の速度はそこまで到達することはなくとも、可能な限り大きい加工速度を設定して加工するという手法もある。この場合、工具には適切な一刃あたりの取り量がおおよそ決まっているので、加工速度を上げるためには同時に主軸の回転数を上げる必要がある。   On the other hand, there is also a method of setting a machining speed as high as possible without actually reaching the machining speed. In this case, since an appropriate amount of cutting per blade is roughly determined for the tool, it is necessary to increase the rotational speed of the spindle at the same time in order to increase the machining speed.

特開2012−152884号公報JP2012-152848A

しかし、加工速度に可能な限り大きい値を設定して加工するために、主軸の回転数を上げると、主軸あるいは工具の寿命が短くなるため、むやみに指令加工速度を上げればいいというものではない。また、必要以上に加工速度を上げても面質にいい影響を与えることはないので、適切な速度で加工を行うのが望ましい。   However, in order to set the machining speed as large as possible and increase the spindle speed, the spindle or tool life will be shortened, so it is not necessary to increase the command machining speed unnecessarily. . Further, since the surface quality is not adversely affected even if the processing speed is increased more than necessary, it is desirable to perform the processing at an appropriate speed.

本来は、工具と被加工物とを相対移動させるための駆動装置の能力、工具の回転数、工具軌跡における曲率のような送り速度に影響を与える因子を考慮して指定送り速度を設定することによって、加工速度をより速くすることが可能となるはずである。しかしながら、送り速度を設定したNCプログラムに基づいて工具軌跡を作成して表示装置に表示したとしても、表示された工具軌跡のとおりに加工時に実際に工具が移動できるとは限らない。   Originally, the specified feed rate should be set in consideration of factors that affect the feed rate, such as the ability of the drive unit to move the tool and workpiece relative to each other, the number of rotations of the tool, and the curvature of the tool path. Thus, it should be possible to increase the processing speed. However, even if a tool path is created based on the NC program in which the feed rate is set and displayed on the display device, the tool may not actually move during machining according to the displayed tool path.

したがって、操作者は、最適な送り速度を工具軌跡から想定することができないため、依然として操作者の経験に頼るところが大きく、操作者が多くの因子を考慮しながら適した送り速度を設定することは、面倒で難しい作業であり、不適切な送り速度を設定するおそれがある。結果的に、安全のために、設定送り速度をある程度抑えて加工が行われているので、加工速度を向上できる余地がある。   Therefore, since the operator cannot assume the optimum feed rate from the tool trajectory, the operator still relies heavily on the experience of the operator, and it is not possible for the operator to set a suitable feed rate while considering many factors. This is a cumbersome and difficult task, and there is a risk of setting an inappropriate feed rate. As a result, for the sake of safety, the machining is performed with the set feed speed suppressed to some extent, so there is room for improving the machining speed.

そこで、本発明では、加工時間を可能な限り短縮した最適な加工速度を得るための加工データを生成する加工データ生成装置および加工データ生成プログラムを提供することを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a machining data generation device and a machining data generation program for generating machining data for obtaining an optimum machining speed with a machining time shortened as much as possible.

本願発明の加工データ生成装置は、所定の工具軌跡に沿って基準加工速度で被加工物に対して加工機の工具が移動するように工具軌跡に対応する加工速度を求めて加工速度に基づいて所定の時間間隔毎の各制御軸の移動速度からなる軸制御データを生成する軸制御データ生成部と、加工速度が、基準加工速度を最大として加工速度を複数の速度区間に区分した各速度区分のうちのいずれの速度区間に属するかを判定する速度区間判定部と、各速度区間において該当する加工速度で要する加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得する頻出速度区間取得部と、頻出速度区間の範囲内の速度を修正基準加工速度として取得する加工速度取得部と、頻出速度区間の占有時間割合が、予め決められている基準占有時間割合を超えるか否かを判定する判定部と、軸制御データを出力する軸制御データ出力部と、を備えた加工データ生成装置であって、頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を超えないときは、修正基準加工速度を基準加工速度として再度加工速度を求めて頻出速度区間を取得し、頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を超えたときは、修正基準加工速度を基準加工速度として軸制御データを生成して出力することを特徴とする。   The machining data generation device of the present invention obtains a machining speed corresponding to a tool trajectory so that the tool of the processing machine moves with respect to the workpiece at a reference machining speed along a predetermined tool trajectory, and based on the machining speed. Axis control data generation unit that generates axis control data consisting of the movement speed of each control axis at a predetermined time interval, and each speed division in which the machining speed is divided into a plurality of speed sections with the reference machining speed as the maximum A speed section determining unit that determines which speed section belongs to, and a speed section having the highest occupation time ratio of the processing time required for the corresponding processing speed in each speed section with respect to the entire processing time. The frequent speed section acquisition unit to be acquired as a speed section, the processing speed acquisition section to acquire a speed within the range of the frequent speed section as a corrected reference processing speed, and the occupation time ratio of the frequent speed section are determined in advance. A machining data generation device comprising: a determination unit that determines whether or not a reference occupancy time ratio is exceeded; and an axis control data output unit that outputs axis control data, the occupancy time ratio of a frequent speed section If the percentage does not exceed the standard occupation time ratio, the machining speed is obtained again using the corrected standard machining speed as the standard machining speed, and the frequent speed section is obtained.If the occupation speed ratio of the frequent speed section exceeds the standard occupation time ratio, The axis control data is generated and output using the corrected reference machining speed as the reference machining speed.

本願発明の加工データ生成プログラムは、コンピュータを、所定の工具軌跡に沿って基準加工速度で被加工物に対して加工機の工具が移動するように工具軌跡に対応する加工速度を求めて加工速度に基づいて所定の時間間隔毎の各制御軸の移動速度からなる軸制御データを生成する軸制御データ生成部と、加工速度が、基準加工速度を最大として加工速度を複数の速度区間に区分した各速度区分のうちのいずれの速度区間に属するかを判定する速度区間判定部と、各速度区間において該当する加工速度で要する加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得する頻出速度区間取得部と、頻出速度区間の範囲内の速度を修正基準加工速度として取得する加工速度取得部と、頻出速度区間の占有時間割合が、予め決められている基準占有時間割合を超えるか否かを判定する判定部と、軸制御データを出力する軸制御データ出力部として機能させる加工データ生成プログラムであって、頻出速度区間の1つの占有時間割合が基準占有時間割合を超えないときは、修正基準加工速度を基準加工速度として再度加工速度を求めて頻出速度区間を取得し、頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を超えたときは、修正基準加工速度を基準加工速度として軸制御データを生成して出力させることを特徴とする。   The machining data generation program of the present invention obtains a machining speed corresponding to a tool path so that the computer moves along the predetermined tool path at a reference machining speed with respect to the workpiece. Based on the axis control data generation unit that generates axis control data consisting of the movement speed of each control axis at predetermined time intervals, the machining speed is divided into a plurality of speed sections with the reference machining speed as the maximum A speed section determination unit that determines which speed section of each speed section belongs, and a speed that occupies the highest processing time for the processing time required for the corresponding processing speed in each speed section with respect to the entire processing time A frequent speed section acquisition unit that acquires a section as a frequent speed section, a machining speed acquisition section that acquires a speed within the range of the frequent speed section as a modified reference machining speed, and a frequent speed section A machining data generation program that functions as a determination unit that determines whether or not the time ratio exceeds a predetermined reference occupation time ratio and an axis control data output unit that outputs axis control data, and a frequent speed When one occupation time ratio of the section does not exceed the standard occupation time ratio, the machining speed is obtained again using the corrected standard machining speed as the reference machining speed, the frequent speed section is obtained, and the occupation time ratio of the frequent speed section is the standard occupation When the time ratio is exceeded, the axis control data is generated and output using the corrected reference machining speed as the reference machining speed.

「軸制御データ」とは、被加工物に対して工具位置を相対移動させるために各制御軸を制御するためのデータをいい、各制御軸の速度を所定の時間間隔で記録したものであっても、数式などを用いて所定の時間間隔で各制御軸の速度を変化させることができるものであってもよい。ただし、本発明においては、加工速度をシミュレーションするときに使用するデータとして、「軸制御データ」は、各制御軸に分配する前の工具軌跡における速度を所定の時間間隔で記録したものを含んでいう。   “Axis control data” refers to data for controlling each control axis in order to move the tool position relative to the workpiece, and records the speed of each control axis at predetermined time intervals. Alternatively, the speed of each control axis may be changed at predetermined time intervals using mathematical formulas or the like. However, in the present invention, “axis control data” as data used when simulating the machining speed includes data recorded at a predetermined time interval on the tool path before being distributed to each control axis. Say.

また、「所定の時間間隔」とは、予め決められた時間間隔であれば、一定の時間間隔であっても、時間間隔が一定のものでなくてもよい。具体的には、例えば、速度と加工する工具軌跡の形状に応じて、時間間隔を変えたものであってもよい。   Further, the “predetermined time interval” may be a constant time interval or a constant time interval as long as it is a predetermined time interval. Specifically, for example, the time interval may be changed according to the speed and the shape of the tool trajectory to be processed.

また、「工具軌跡に対応する加工速度」とは、各制御軸を移動させることによって所定の工具軌跡上を工具が被加工物に対して相対移動するときの工具の移動速度をいう。特に、本発明では、「工具軌跡に対応する加工速度」を同時に移動する各制御軸の移動体の移動速度を合成した工具が相対的に移動する方向の速度として「合成速度」ということがある。   The “machining speed corresponding to the tool path” refers to the moving speed of the tool when the tool moves relative to the workpiece on a predetermined tool path by moving each control axis. In particular, in the present invention, the “synthetic speed” may be referred to as the speed in the direction in which the tool relatively moves by combining the moving speeds of the moving bodies of the control axes that simultaneously move the “machining speed corresponding to the tool trajectory”. .

また、頻出速度区間取得部は、占有時間割合の頻度分布におけるピークが複数ある場合には、ピークが現れる速度区間のうち最も速度が速い速度区間を頻出速度区間として取得すものが好ましい。   Moreover, when there are a plurality of peaks in the frequency distribution of the occupation time ratio, the frequent speed section acquisition unit preferably acquires the speed section with the fastest speed among the speed sections in which the peaks appear as the frequent speed section.

「占有時間割合の頻度分布におけるピーク」とは、各速度区間で要する加工時間が全体の加工時間に対してどの程度の割合であるかを示す占有時間割合が各速度区間の間でどのような頻度で現れているか、において、各速度区間に対する加工時間の変化を表わす曲線が上昇から下降に転じるところをいう。したがって、本発明において、ピークは最大値ではなく、複数存在する可能性がある。   “Peak in frequency distribution of occupation time ratio” means what percentage of the occupation time ratio between each speed section indicates how much the machining time required in each speed section is relative to the total machining time. Whether the curve appears in frequency or not, the curve representing the change in the machining time for each speed section changes from ascending to descending. Therefore, in the present invention, there is a possibility that a plurality of peaks are present instead of the maximum value.

さらに、加工速度取得部は、頻出速度区間の範囲内の速度のうちの最高速度を修正基準加工速度として取得するものが好ましい。   Further, it is preferable that the machining speed acquisition unit acquires the highest speed among the speeds in the range of the frequent speed section as the corrected reference machining speed.

また、速度区間ごとに異なる色を割り当てて、軸制御データ生成部で生成された軸制御データに従って実際の工具の移動軌跡を表示装置に表示させるときに、速度区間に対応させて割り当てられた色を移動軌跡に分配して移動軌跡を表示装置に色分け表示させる軌跡表示制御部をさらに備えるようにしてもよい。   In addition, when a different color is assigned to each speed section, and the actual tool movement trajectory is displayed on the display device according to the axis control data generated by the axis control data generation unit, the color assigned corresponding to the speed section May be further provided with a trajectory display control unit that distributes the motion trajectory to display the movement trajectory in a color-coded manner on the display device.

さらにまた、軸制御データ生成部は、加工機の各軸の最大加速度を超える部分ではこの最大加速度を超えないように工具を移動させるように各制御軸の移動速度を決定した軸制御データを生成するものが望ましい。   Furthermore, the axis control data generation unit generates axis control data in which the moving speed of each control axis is determined so that the tool is moved so as not to exceed this maximum acceleration in the part exceeding the maximum acceleration of each axis of the processing machine. What to do is desirable.

本発明の加工データ生成装置では、基準加工速度に従って、所定の工具軌跡に沿って工具が移動するように工具軌跡に対応する加工速度を求めて、得られた所定の時間間隔毎の加工速度が、複数の速度区間のいずれの速度区間に該当するかを判定して、そのときの加工速度で加工が行われるものとして加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が所定の割合以上になる速度区間を特定するように基準加工速度を変えながらシミュレーションを繰り返すことで作業者が難しい判断をすることなく最適な加工速度を得ることが可能になる。   In the machining data generation device of the present invention, the machining speed corresponding to the tool trajectory is obtained so that the tool moves along the predetermined tool trajectory according to the reference machining speed, and the obtained machining speed for each predetermined time interval is obtained. It is determined which speed section corresponds to a plurality of speed sections, and it is assumed that processing is performed at the processing speed at that time, and the occupation time ratio with respect to the entire processing time is equal to or greater than a predetermined ratio By repeating the simulation while changing the reference machining speed so as to specify the speed section to become, it becomes possible to obtain the optimum machining speed without making a difficult judgment by the operator.

また、加工速度を複数の速度区間に分けた各速度区間ごとに異なる色を割り当てて、各速度区間に対応させて被加工物に対して工具を移動させる移動軌跡を表示装置に色分け表示させることにより、目視で速度区間の頻度分布を確認することができる。   In addition, a different color is assigned to each speed section in which the machining speed is divided into a plurality of speed sections, and a movement trajectory for moving the tool relative to the workpiece corresponding to each speed section is displayed in a color-coded manner on the display device. Thus, the frequency distribution of the speed section can be confirmed visually.

加工システムの概略構成図Schematic configuration diagram of processing system 加工データ生成装置の機能ブロック図Functional block diagram of machining data generator 工具軌跡を分割した分割軌跡の求め方を説明するための図The figure for explaining how to find the division trajectory by dividing the tool trajectory 分割軌跡と加工速度の関係を表す図Diagram showing the relationship between division trajectory and machining speed 各軸の速度変化を表した図Diagram showing speed change of each axis 合成速度の加工時間の分布を表す図(その1)Figure showing the distribution of processing time of synthesis speed (Part 1) 合成速度の加工時間の分布を表す図(その2)Diagram showing distribution of processing time of synthesis speed (Part 2) 加工データ生成装置の処理の流れを示すフローチャートFlow chart showing processing flow of machining data generation device モデルを基準加工速度で加工した時の速度分布を表す表示例Display example showing the speed distribution when the model is machined at the standard machining speed 合成速度の加工時間の分布を表す図(その3)Diagram showing distribution of processing time of synthesis speed (Part 3) 最終的な基準加工速度でモデルを加工した時の速度分布を表す表示例Display example showing the speed distribution when the model is machined at the final reference machining speed 速度区間に応じて移動軌跡の色を変えて表示する方法を説明するための図The figure for demonstrating the method of changing and displaying the color of a movement locus according to a speed area

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図1は本発明の加工データ生成装置を備えた加工システムの概略構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a machining system provided with a machining data generation apparatus of the present invention.

加工システム1は、本発明の加工データ生成装置2と、加工機を制御する加工制御装置(数値制御装置)3と、被加工物(ワーク)をテーブルに設置して工具でワークを加工する加工機4とからなる。加工データ生成装置2と数値制御装置3とは通信ケーブル5で接続される。   The processing system 1 includes a processing data generation device 2 according to the present invention, a processing control device (numerical control device) 3 for controlling a processing machine, and a processing for processing a workpiece with a tool by placing a workpiece (work) on a table. It consists of machine 4. The machining data generation device 2 and the numerical control device 3 are connected by a communication cable 5.

図2に示すように、本発明の加工データ生成装置2は、パーソナルコンピュータやタブレットコンピュータなどのコンピュータで構成され、液晶表示(LCD)装置等のディスプレイ装置などの表示装置で構成される表示部11、キーボート・マウス・タッチパネルなどで構成される操作部12、ハードディスクなどの記憶部13、数値制御装置3にデータの送信を行う出力部(軸制御データ出力部)22が設けられる。以下、表示部を表示装置として説明する。   As shown in FIG. 2, the processing data generation device 2 of the present invention is configured by a computer such as a personal computer or a tablet computer, and a display unit 11 configured by a display device such as a display device such as a liquid crystal display (LCD) device. , An operation unit 12 including a keyboard, a mouse, a touch panel, a storage unit 13 such as a hard disk, and an output unit (axis control data output unit) 22 for transmitting data to the numerical control device 3 are provided. Hereinafter, the display unit will be described as a display device.

記憶部13には、オペレーティングシステムのような基本的なシステムソフトウェアとともに、CAMなどのアプリケーションソフトウェアに加え、加工データ生成プログラムが予めインストールされている。   In addition to basic system software such as an operating system, the storage unit 13 is preinstalled with a machining data generation program in addition to application software such as CAM.

さらに、記憶部13には、CAM機能を用いて生成された工具軌跡を表すNCプログラムなどの工具軌跡のデータ、加工に用いる加工機の最大加速度、最大加加速度などの各加工機の物理特性に依存する機械固有の設定値が記憶される。   Furthermore, the storage unit 13 stores the physical characteristics of each processing machine such as tool path data such as an NC program representing the tool path generated using the CAM function, the maximum acceleration of the processing machine used for processing, and the maximum jerk. The dependent machine-specific setting values are stored.

NCプログラムは、コンピュータ内のCAMソフトウェアを用いて生成されて記憶部13に記憶されたものであっても、外部に設けられたコンピュータで生成されたNCプログラムや外部ストレージに記憶されたNCプログラムをネットワーク経由で入力したものであってもよい。あるいは、工具軌跡のデータは、CAM(あるいはCAD)から出力されたパラメトリック曲線で表されたデータであってもよい。   Even if the NC program is generated by using the CAM software in the computer and stored in the storage unit 13, the NC program generated by the computer provided outside or the NC program stored in the external storage is stored. It may be input via a network. Alternatively, the tool path data may be data represented by a parametric curve output from the CAM (or CAD).

記憶部13に記憶されている加工データ生成プログラムが実行されることにより、コンピュータは本発明の加工データ生成装置2として機能し、図2に示すように、データ入力部15、軸制御データ演算部16、速度区間判定部17、頻出速度区間取得部18、判定部19、繰り返し制御部20、加工速度取得部21、軸制御データ出力部22、軌跡表示制御部23として機能する。   When the machining data generation program stored in the storage unit 13 is executed, the computer functions as the machining data generation device 2 of the present invention. As shown in FIG. 2, the data input unit 15, the axis control data calculation unit 16, functions as a speed section determination unit 17, a frequent speed section acquisition unit 18, a determination unit 19, a repetition control unit 20, a machining speed acquisition unit 21, an axis control data output unit 22, and a trajectory display control unit 23.

データ入力部15は、操作者がグラフィカルユーザインターフェースを用いて、表示装置11に表示されたNCプログラムなどの工具軌跡が記録されたデータの一覧から、操作部12を用いて選択したデータを入力データとして受け付けて、軸制御データ演算部16に受け渡す。以下、工具軌跡がNCプログラムで与えられる場合について説明する。   The data input unit 15 uses the graphical user interface to input data selected using the operation unit 12 from a list of data in which tool trajectories such as NC programs displayed on the display device 11 are recorded. Is transferred to the axis control data calculation unit 16. Hereinafter, a case where the tool path is given by the NC program will be described.

また、データ入力部15は、操作部12から入力された最初の基準加工速度Fを受け付けて、軸制御データ演算部16に受け渡す。   In addition, the data input unit 15 receives the first reference machining speed F input from the operation unit 12 and transfers it to the axis control data calculation unit 16.

NCプログラムには、命令を示すNCコード(G01:直線補間、G02またはG03:円弧補間等)、各制御軸(X軸、Y軸、Z軸)の座標値、送り速度(F値、以下、加工速度として説明する)などのパラメータの値が記録されている。   The NC program includes NC codes (G01: linear interpolation, G02 or G03: circular interpolation, etc.), coordinate values of each control axis (X axis, Y axis, Z axis), feed speed (F value, hereinafter) The value of a parameter such as that described as the processing speed is recorded.

軸制御データ演算部16は、与えられた基準加工速度Fでワークに対して工具を移動させるように加工機の各軸を制御するための軸制御データを生成する。所定の加工形状を加工するための工具軌跡はNCプログラムで与えられ、与えられた工具軌跡に沿って、基準加工速度Fに近い速度でワークに対して工具を移動させるために、加工機の物理特性(特に、加減速の限界を表す加速度や加加速度など)を加味して軸制御データを生成する。実施の形態の加工データ生成装置では、軸制御データは、速度の時間変化を記録したものをいい、例えば、軸制御データには、所定の時間間隔で加工機の工具をワークに対して相対移動させる各制御軸の移動速度が記録される。   The axis control data calculation unit 16 generates axis control data for controlling each axis of the processing machine so as to move the tool with respect to the workpiece at a given reference processing speed F. A tool trajectory for machining a predetermined machining shape is given by the NC program, and in order to move the tool relative to the workpiece at a speed close to the reference machining speed F along the given tool trajectory, Axis control data is generated in consideration of characteristics (especially acceleration and jerk indicating the limit of acceleration / deceleration). In the machining data generation apparatus according to the embodiment, the axis control data is a record of changes in speed with time. For example, the axis control data includes a relative movement of the tool of the processing machine with respect to the workpiece at predetermined time intervals. The moving speed of each control axis to be recorded is recorded.

軸制御データ演算部16には、さらに、NCプログラム解読部30、工具軌跡生成部31、軸制御データ生成部32が設けられる。   The axis control data calculation unit 16 further includes an NC program decoding unit 30, a tool path generation unit 31, and an axis control data generation unit 32.

NCプログラム解読部30は、記憶部13から操作者によって選択されたファイルのNCプログラムを読み出して、読み出したNCプログラムをプログラムブロック毎に順番に解読してNCデータを生成する。生成されたNCデータのうち、移動に関するNCコードと位置データなどの工具軌跡の形状を定義したデータは、工具軌跡生成部31に出力される。また、加工条件などのパラメータに関するNCデータは、記憶部13に出力される。   The NC program decoding unit 30 reads the NC program of the file selected by the operator from the storage unit 13, and decodes the read NC program for each program block in order to generate NC data. Of the generated NC data, data defining the shape of the tool trajectory such as NC code and position data related to movement is output to the tool trajectory generating unit 31. NC data related to parameters such as machining conditions is output to the storage unit 13.

工具軌跡生成部31は、NCプログラムを解読して得られた工具軌跡の形状を定義するNCデータ、例えば、Gコードと各軸の座標値を解析して、NCプログラムで定義されている工具軌跡との誤差が所定の範囲内に収まるように複数のNURBS(非一様有理Bスプライン Non-Uniform Rational B-Spline)などのパラメトリック曲線に変換する。誤差の範囲は、経験的に決められる範囲であればよく、加工対象物、加工形状などによって決められる。パラメトリック曲線で表された工具軌跡は記憶部13に一旦記憶される。   The tool path generation unit 31 analyzes NC data that defines the shape of the tool path obtained by decoding the NC program, for example, the G code and the coordinate value of each axis, and determines the tool path defined by the NC program. Is converted into a parametric curve such as a plurality of NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline). The range of the error may be a range determined empirically, and is determined by the processing object, the processing shape, and the like. The tool path represented by the parametric curve is temporarily stored in the storage unit 13.

軸制御データ生成部32は、基準加工速度Fを用いて、パラメトリック曲線に変換された工具軌跡Lを軸制御データに変換する。以下の軸制御データを生成する演算では、記憶部13に記憶されているパラメータを用いて演算が行われるが、軸制御データを出力する加工機の設定に応じて、操作者により、予めいずれの加工機用のパラメータを用いるかが選択される。最初は、データ入力部15から受け渡された基準加工速度Fを用いて、軸制御データ生成部32は実行されるが、繰り返し制御部20によって繰り返される度に、基準加工速度Fは小さい値に変更されて軸制御データ生成部32は実行される。基準加工速度Fの変更についての詳細は、後述する。   The axis control data generation unit 32 converts the tool path L converted into a parametric curve into axis control data using the reference machining speed F. In the calculation for generating the following axis control data, the calculation is performed using the parameters stored in the storage unit 13, and any one of the parameters is previously set by the operator according to the setting of the processing machine that outputs the axis control data. It is selected whether to use parameters for the processing machine. Initially, the axis control data generation unit 32 is executed using the reference machining speed F transferred from the data input unit 15, but each time the repetition control unit 20 repeats the reference machining speed F to a small value. The axis control data generation unit 32 is executed after being changed. Details of the change of the reference processing speed F will be described later.

まず、パラメトリック曲線に変換された工具軌跡Lの曲率に応じて工具軌跡Lを分割した分割軌跡を求める。加工機4は、指定された2点間を各軸の速度を制御しながら工具の加工位置を移動させてワークを加工するが、工具軌跡Lの曲率が大きい部分では、加工機4の慣性モーメントや剛性などに影響されて、工具軌跡Lに沿って工具の加工位置を移動させるのが難しい部分がある。また、加工機4に指定した2点間を結ぶ工具軌跡Lが、直線から大きく外れることがない方が好ましい。そこで、工具軌跡Lの曲率を求め、図3に示すように、工具軌跡Lを曲率が小さいところは大きい間隔で分割し、曲率が大きくなるに従って小さい間隔で分割し、工具軌跡L上の点P1,P2,P3,P4,・・・,Pi,Pi+1、・・・で分割した複数の分割軌跡l1,l2,l3,l4,・・・,li,・・・に分ける。例えば、工具軌跡の曲率が小さく(曲率が0に近い)略直線である範囲の工具軌跡Lは1つの分割軌跡にする。つまり、直線に近い部分が続くところでは、長い距離の工具軌跡が1つの分割軌跡lとなり、曲率が大きいところは短い間隔で分割軌跡lが生成される。   First, a divided locus obtained by dividing the tool locus L according to the curvature of the tool locus L converted into a parametric curve is obtained. The processing machine 4 processes the workpiece by moving the processing position of the tool while controlling the speed of each axis between the two specified points. However, in the portion where the curvature of the tool locus L is large, the moment of inertia of the processing machine 4 is processed. There is a portion where it is difficult to move the machining position of the tool along the tool path L due to the influence of rigidity and rigidity. Further, it is preferable that the tool locus L connecting the two points designated to the processing machine 4 does not deviate greatly from the straight line. Therefore, the curvature of the tool path L is obtained, and as shown in FIG. 3, the tool path L is divided at large intervals where the curvature is small, and is divided at small intervals as the curvature increases, and a point P1 on the tool path L is obtained. , P2, P3, P4,..., Pi, Pi + 1, and so on, are divided into a plurality of divided trajectories l1, l2, l3, l4,. For example, the tool trajectory L in the range where the curvature of the tool trajectory is small (the curvature is close to 0) and is a substantially straight line is set as one divided trajectory. That is, where a portion close to a straight line continues, a long-distance tool locus becomes one divided locus l, and where the curvature is large, the divided locus l is generated at short intervals.

次に、分割した各分割軌跡l1,l2,l3,l4,・・・,li,・・・に沿って工具を指定された基準加工速度Fで移動させるときの分割軌跡l(lは、l1,l2,l3,l4,・・・,li,・・・のいずれかを指す)上の点の各軸の位置と、所定の時間間隔で求めた各軸の速度の時間変化で表わされる移動指令値とを記録した軸制御データを求める。軸制御データには、分割軌跡上の少なくとも1点の各軸の位置を含むものであればよい。例えば、軸制御データに分割軌跡l上の始点の位置と分割軌跡に沿って移動させるときの各軸の速度変化とが記録されている場合には、始点の位置から各軸を指定された速度変化に従うように各軸を制御することによって、分割軌跡lに沿って工具の加工位置を各軸の速度変化を合成した合成速度で移動させることができる。   Next, the divided trajectory l (l is l1 when the tool is moved at the designated reference machining speed F along the respective divided trajectories l1, l2, l3, l4,. , L2, l3, l4,..., Li,...), And the movement represented by the time change of the speed of each axis obtained at a predetermined time interval. The axis control data in which the command value is recorded is obtained. The axis control data only needs to include the position of each axis of at least one point on the divided trajectory. For example, if the axis control data records the position of the starting point on the divided trajectory l and the speed change of each axis when moving along the divided trajectory, the speed specified for each axis from the position of the starting point By controlling the respective axes so as to follow the change, the machining position of the tool can be moved along the divided locus l at a combined speed obtained by combining the speed changes of the respective axes.

図4に示すような分割軌跡lに沿って、指定された基準加工速度Fでワークを加工するには、分割軌跡l上の各位置で、工具の加工位置を接線方向に基準加工速度Fで移動させることで、工具の加工位置を分割軌跡lに沿って移動させることができる。つまり、基準加工速度Fを、分割軌跡lの各位置における接線ベクトルの各軸の成分X,Y,Zに分け、始点の位置からX軸をX方向の速度成分で移動させ、Y軸をY方向の速度成分で移動させ、Z軸をZ方向の速度成分で移動させるように制御することで分割軌跡に沿って工具の加工位置を移動させることが可能になる。図4に示すように、分割軌跡l上の始点の位置P1での各軸の速度成分は(V1x,V1y,V1z)となり、終点の位置P2での各軸の速度成分は(V2x,V2y,V2z)となるので、各軸を位置P1から位置P2に移動する間に各軸の速度をV1x→V2x、V1y→V2y、V1z→V2zに変化させる。また、分割軌跡lに沿うように工具を移動させるには、工具の進行方向が分割軌跡の接線方向に向くように短い時間間隔で各軸の速度を変える必要がある。   In order to machine a workpiece at a designated reference machining speed F along the division trajectory l as shown in FIG. 4, the machining position of the tool is tangentially moved at the reference machining speed F at each position on the division trajectory l. By moving, the machining position of the tool can be moved along the division trajectory l. That is, the reference machining speed F is divided into components X, Y, and Z of each axis of the tangent vector at each position of the divided locus l, the X axis is moved by the velocity component in the X direction from the position of the starting point, and the Y axis is changed to Y. It is possible to move the machining position of the tool along the divided trajectory by controlling the movement with the velocity component in the direction and moving the Z-axis with the velocity component in the Z direction. As shown in FIG. 4, the velocity component of each axis at the start point position P1 on the divided locus l is (V1x, V1y, V1z), and the velocity component of each axis at the end point position P2 is (V2x, V2y, V2z), the speed of each axis is changed from V1x → V2x, V1y → V2y, and V1z → V2z while moving each axis from position P1 to position P2. Further, in order to move the tool along the division locus l, it is necessary to change the speed of each axis at short time intervals so that the traveling direction of the tool is in the tangential direction of the division locus.

まず、図5に示すように、各分割軌跡l上を基準加工速度Fで工具を移動させるときの各軸を移動させる速度Vx,Vy,Vzの時間変化を表す速度曲線を求める。図5は、Z方向の移動がなくXY平面でのみ移動がある場合を示す。各軸の速度をこの速度曲線に従うように制御することにより、加工位置を分割軌跡lに沿って移動させることができる。そこで、軸制御データには、例えば、各軸の速度曲線を短い一定の時間間隔Δtで分割した各点における各軸の速さと、分割軌跡lの開始点を記録する。   First, as shown in FIG. 5, a speed curve representing a time change of speeds Vx, Vy, and Vz for moving each axis when the tool is moved at the reference machining speed F on each division trajectory l is obtained. FIG. 5 shows a case where there is no movement in the Z direction and there is a movement only in the XY plane. By controlling the speed of each axis so as to follow this speed curve, the machining position can be moved along the division locus l. Therefore, the axis control data records, for example, the speed of each axis at each point obtained by dividing the speed curve of each axis at a short constant time interval Δt and the starting point of the divided locus l.

加工機4には最大加速度や最大加加速度に限界があるため指定された基準加工速度Fを維持したまま、分割軌跡lに沿って工具の加工位置を移動させることができないところがある。そこで、最大加速度や最大加加速度に関するパラメータに基づいて、加工位置における分割軌跡lの曲率が大きく、基準加工速度Fで加工を行ったときに分割軌跡lに沿って加工できないと予測される部分では、指定された基準加工速度Fより小さくなるように各軸方向の速度を求める。具体的には、分割軌跡を時間間隔Δtで分割した各点における分割軌跡の曲率に基づいて、指定された基準加工速度Fで各軸を移動させたときの加速度と加加速度を求め、その加速度や加加速度が、パラメータに設定されている加工機4の最大加速度や最大加加速度を超えている部分は、加工位置の移動速度を基準加工速度Fよりも小さい速度にして最大加速度や最大加加速度を超えないように各軸方向の速度を求めて軸制御データを生成する。   Since there is a limit on the maximum acceleration and the maximum jerk of the processing machine 4, there is a place where the processing position of the tool cannot be moved along the divided locus l while maintaining the designated reference processing speed F. Therefore, based on parameters relating to the maximum acceleration and maximum jerk, the curvature of the divided trajectory l at the machining position is large, and when the machining is performed at the reference machining speed F, it is predicted that machining cannot be performed along the divided trajectory l. Then, the speed in each axial direction is determined so as to be smaller than the designated reference machining speed F. Specifically, based on the curvature of the divided locus at each point obtained by dividing the divided locus at the time interval Δt, the acceleration and jerk when the respective axes are moved at the designated reference processing speed F are obtained, and the acceleration And the portion where the jerk exceeds the maximum acceleration or maximum jerk of the processing machine 4 set in the parameters, the moving speed of the machining position is set to a speed smaller than the reference machining speed F, and the maximum acceleration or maximum jerk The axis control data is generated by obtaining the speed in each axis direction so as not to exceed.

また、図5に示す、時間T0から時間Tnまでの速度曲線の積分値が時間T0から時間Tnまでに移動した距離となるので、時間Tnにおける各軸の位置は、分割軌跡lの開始点P0に速度曲線のT0〜Tn間の積分値を加えることにより各軸の位置が求められる。   Further, since the integral value of the velocity curve from time T0 to time Tn shown in FIG. 5 is the distance moved from time T0 to time Tn, the position of each axis at time Tn is the starting point P0 of the divided locus l. The position of each axis is obtained by adding an integral value between T0 and Tn of the speed curve.

ここでは、軸制御データに、一定の時間間隔Δtで各軸の速度を記録する場合について説明するが、直線上を工具の加工位置を移動するときのように速度に変化がない場合には、直線移動の区間は各軸の速度を記録しなくてもよい。また、時間間隔は常に一定でなくてもよく、曲率が小さい区間は大きい時間間隔で速度を記録し、曲率が大きい区間は小さい時間間隔で速度を記録するようにしてもよい。時間間隔が一定でない場合には、軸制御データに速度を記録した時間間隔も記録する。常に、一定の時間間隔で、速度を記録する場合には、精度が維持できるように、最も小さい時間間隔で速度を記録しなければならないが、曲率に応じて時間間隔を変えるようにすることで、データ量を減らすことができる。   Here, a case where the speed of each axis is recorded in the axis control data at a constant time interval Δt will be described, but when there is no change in the speed as when the machining position of the tool is moved on a straight line, It is not necessary to record the speed of each axis in the linear movement section. Also, the time interval may not always be constant, the speed may be recorded at a large time interval in a section with a small curvature, and the speed may be recorded at a small time interval in a section with a large curvature. If the time interval is not constant, the time interval at which the speed is recorded in the axis control data is also recorded. When recording speed at a constant time interval at all times, the speed must be recorded at the smallest time interval so that accuracy can be maintained, but by changing the time interval according to the curvature, , Can reduce the amount of data.

上記の各処理により、各分割軌跡l1,l2,l3,l4,・・・,li,・・・に対して生成された軸制御データを工具軌跡の加工開始位置から順にファイルに記録して、記憶部13に一旦記憶する。   The axis control data generated for each of the divided trajectories l1, l2, l3, l4,..., Li,. Once stored in the storage unit 13.

速度区間判定部17は、軸制御データを計算する過程で求められる接線方向の速度に従って、工具軌跡(分割軌跡)に対応する加工速度が、基準加工速度Fを最大として加工速度を複数の速度区間に区分したときの複数の速度区間のいずれに属するかを判定し、各分割軌跡における加工速度が属する速度区間に応じて分割軌跡をさらに分割する。例えば、F10000mm/minが基準加工速度Fとして与えられたときには、10区間(0〜1000mm/min、1000〜2000mm/min、2000〜3000mm/min、・・・、8000〜9000mm/min、9000〜10000mm/min)に速度区間を分けて、各軸制御データの分割軌跡上の各位置の加工速度がいずれの速度区間に属するかを判定する。   The speed section determination unit 17 sets the machining speed corresponding to the tool trajectory (divided trajectory) to a reference speed F at a plurality of speed sections according to the tangential speed obtained in the process of calculating the axis control data. It is determined which one of the plurality of speed sections when divided into two, and the divided trajectory is further divided according to the speed section to which the machining speed in each divided trajectory belongs. For example, when F10000 mm / min is given as the reference processing speed F, 10 sections (0 to 1000 mm / min, 1000 to 2000 mm / min, 2000 to 3000 mm / min, ..., 8000 to 9000 mm / min, 9000 to 10000 mm) / Min), the speed section is divided, and it is determined to which speed section the machining speed at each position on the divided trajectory of each axis control data belongs.

軌跡表示制御部23は、基準加工速度Fを最大として加工速度が複数の速度区間に区分された各速度区間ごとに異なる色を割り当てて、速度区間判定部17に従って、工具を移動させる移動軌跡の各位置における加工速度(合成速度)が属する速度区間に割り当てられた色を該当する移動軌跡に分配して表示装置11に移動軌跡を色分け表示させる。   The trajectory display control unit 23 assigns a different color to each speed section in which the reference processing speed F is maximized and the processing speed is divided into a plurality of speed sections. The color assigned to the speed section to which the processing speed (composite speed) at each position belongs is distributed to the corresponding movement locus, and the movement locus is displayed in different colors on the display device 11.

例えば、図12(a)に示すように、Q1〜Q3の分割軌跡のうちQ1〜Q2は、軸制御データで2000〜3000mm/minの速度区間内の速度が与えられ、Q2〜Q3は、軸制御データで3000〜4000mm/minの速度区間内の速度が与えられている場合は、分割軌跡のうちQ2より前の部分軌跡とQ2より後の部分軌跡とに分けて、Q1〜Q2の部分軌跡は青で描画し、Q2〜Q3の部分軌跡は水色で描画する。あるいは、図12(b)に示すように、分割軌跡のうち真ん中Q5〜Q6の一部のみが3000〜4000mm/minの速度区間内の速度が与えられ、残りのQ4〜Q5とQ6〜Q7の部分が2000〜3000mm/minの速度区間内の速度が与えられる場合には、3つの部分軌跡に分けられ、Q5〜Q6の部分軌跡は水色で描画し、残りのQ4〜Q5とQ6〜Q7の部分軌跡は青で描画する。図12では、2つの速度区間に属する部分軌跡に分割する例を示すが、3つ以上の速度区間に属する部分がある場合は、その速度区間に応じて3つ以上の色で描画される。   For example, as shown in FIG. 12 (a), Q1 to Q2 of the divided trajectories of Q1 to Q3 are given speeds within a speed interval of 2000 to 3000 mm / min as axis control data, and Q2 to Q3 are axes When the speed in the speed section of 3000 to 4000 mm / min is given by the control data, the partial trajectory of Q1 to Q2 is divided into the partial trajectory before Q2 and the partial trajectory after Q2 of the divided trajectories. Is drawn in blue, and the partial trajectories of Q2 to Q3 are drawn in light blue. Alternatively, as shown in FIG. 12 (b), only a part of the middle Q5 to Q6 of the divided trajectories is given a speed within a speed section of 3000 to 4000 mm / min, and the remaining Q4 to Q5 and Q6 to Q7 are given. When the part is given a speed in the speed interval of 2000 to 3000 mm / min, it is divided into three partial loci, the partial loci of Q5 to Q6 are drawn in light blue, and the remaining Q4 to Q5 and Q6 to Q7 are drawn. The partial locus is drawn in blue. FIG. 12 shows an example of division into partial trajectories belonging to two speed sections, but when there are parts belonging to three or more speed sections, drawing is performed in three or more colors according to the speed sections.

図9に色分け表示された移動軌跡の一例を示す。図9(a)が元の加工形状を表し、図9(b)(c)は、元の加工形状を加工する時に予測される加工速度の分布を色分け表示した例である。濃い部分ほど、高速で加工されることを示す。色分け表示することで、どの速度区間の速度が多く分布するかを目視によって即座に認識することが可能になる。   FIG. 9 shows an example of the movement locus displayed in different colors. FIG. 9A shows the original machining shape, and FIGS. 9B and 9C are examples in which the distribution of the machining speed predicted when machining the original machining shape is displayed in different colors. The darker the part, the faster it is processed. By color-coded display, it is possible to immediately recognize visually by which speed section the speed is distributed.

頻出速度区間取得部18は、軸制御データに基づいて速度区間判定部17で判定した結果に応じて、各速度区間ごとにその速度区間の範囲内の加工速度で加工が行われる時間を積算した積算時間を取得し、全体の加工時間に対して、各速度区間に該当する加工速度で加工が行われる占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得する。例えば、F10000mm/minが基準加工速度Fとして与えられたときには、例えば、10区間(0〜1000mm/min、1000〜2000mm/min、2000〜3000mm/min、・・・、8000〜9000mm/min、9000〜10000mm/min)に分けて、頻出速度区間を取得する。F10000mm/minを基準加工速度Fとしたときに得られた軸制御データの加工速度の加工時間の分布が図6に示すようになった場合、他の速度区間に比べて全体の加工時間に対する占有時間割合が最も大きい速度区間3000〜4000mm/minが頻出速度区間となる。   The frequent speed section acquisition unit 18 integrates the time during which machining is performed at a processing speed within the range of the speed section for each speed section according to the result determined by the speed section determination unit 17 based on the axis control data. The accumulated time is acquired, and the speed section having the highest occupation time ratio in which the processing is performed at the processing speed corresponding to each speed section is acquired as the frequent speed section with respect to the entire processing time. For example, when F10000 mm / min is given as the reference processing speed F, for example, 10 sections (0 to 1000 mm / min, 1000 to 2000 mm / min, 2000 to 3000 mm / min, ..., 8000 to 9000 mm / min, 9000) The frequent speed section is acquired by dividing into 10000 mm / min). When the machining speed distribution of the machining speed of the axis control data obtained when F10000 mm / min is set as the reference machining speed F is as shown in FIG. 6, it occupies the entire machining time compared to other speed sections. The speed section 3000 to 4000 mm / min with the largest time ratio is the frequent speed section.

あるいは、図7に示すように、加工時間のピークがあらわれる速度区間、つまり、前後の2つの隣接する速度区間より加工時間の占有時間割合が高い速度区間が複数現れる場合には、頻出速度区間取得部18は、複数の速度区間(図7の例では、3000〜4000mm/minと5000〜6000mm/min)を頻出速度区間として取得する。加工速度取得部21は、頻出速度区間が複数あった場合には、速い方の頻出速度区間(図7の例では、5000〜6000mm/min)から修正基準加工速度を取得する。具体的には、速い方の頻出速度区間の最高速度を修正基準加工速度(図7の例では、6000mm/min)とする。   Alternatively, as shown in FIG. 7, when a plurality of speed sections in which a peak of the processing time appears, that is, a plurality of speed sections having a higher occupation time ratio than the two adjacent speed sections before and after, frequent frequency section acquisition is performed. The unit 18 acquires a plurality of speed sections (3000 to 4000 mm / min and 5000 to 6000 mm / min in the example of FIG. 7) as frequent speed sections. When there are a plurality of frequent speed sections, the processing speed acquisition unit 21 acquires the corrected reference processing speed from the faster frequent speed section (5000 to 6000 mm / min in the example of FIG. 7). Specifically, the maximum speed of the faster frequent speed section is set as the corrected reference machining speed (6000 mm / min in the example of FIG. 7).

頻出速度区間取得部18を用いて得られた頻出速度区間内の速度が加工に適した加工速度に近い速度であると予測される。   It is predicted that the speed in the frequent speed section obtained by using the frequent speed section acquisition unit 18 is close to the machining speed suitable for machining.

そこで、加工速度取得部21は、頻出速度区間取得部18によって得られた頻出速度区間から基準加工速度Fを修正するための修正基準加工速度を取得する。頻出速度区間内に最適な加工速度があると考えられが、加工時間は短い方が好ましいので頻出速度区間内の最高速度を修正基準速度とする。例えば、頻出速度区間が3000〜4000mm/minであるときは、この速度区間内の最高速度4000mm/minを修正基準加工速度とする。あるいは、修正基準加工速度は、頻出速度区間内の最高速度に近い値であれば最高速度でなくてもよい。   Therefore, the machining speed acquisition unit 21 acquires a corrected reference machining speed for correcting the reference machining speed F from the frequent speed section obtained by the frequent speed section acquisition unit 18. Although it is considered that there is an optimum machining speed in the frequent speed section, it is preferable that the machining time is short. Therefore, the maximum speed in the frequent speed section is set as the corrected reference speed. For example, when the frequent speed section is 3000 to 4000 mm / min, the maximum speed 4000 mm / min in this speed section is set as the corrected reference machining speed. Alternatively, the corrected reference machining speed may not be the maximum speed as long as the value is close to the maximum speed in the frequent speed section.

次に、判定部19は、頻出速度区間取得部18で取得した頻出速度区間の占有時間割合が、予め決められている基準占有時間割合を超えるか否かを判定する。頻出速度区間の占有時間割合がある程度高いときが、最適な加工速度であると考えられる。例えば、80%を超えたくらいが、最適な加工速度であると考えられる。頻出速度区間の占有時間割合はある程度高い方が良いが、100%に近い場合には多くの箇所で最適な加工速度を下回っている可能性が高いと考えられるので、その速度区間内の速度よりもう少し早い速度区間内に最適な加工速度である可能性が高い。そこで、基準占有時間割合は80%前後に設定するのが好ましいが、経験に基づいて、加工機、ワーク、工具、形状などに応じて変えるようにしてもよい。   Next, the determination unit 19 determines whether or not the occupation time ratio of the frequent speed section acquired by the frequent speed section acquisition unit 18 exceeds a predetermined reference occupation time ratio. It is considered that the optimum machining speed is obtained when the occupation time ratio of the frequent speed section is high to some extent. For example, it is considered that the optimum processing speed is over 80%. The occupation time ratio of the frequent speed section is better to some extent, but if it is close to 100%, it is considered that there is a high possibility that it is below the optimum machining speed in many places. There is a high possibility that the machining speed is optimal within a slightly faster speed zone. Therefore, the reference occupation time ratio is preferably set to around 80%, but may be changed according to the processing machine, workpiece, tool, shape, etc. based on experience.

繰り返し制御部20は、判定部19によって頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を超えると判定されるまで、加工速度取得部21により取得された修正基準加工速度を基準加工速度として軸制御データ生成部32で軸制御データを生成して、速度区間判定部17で軸制御データの速度区間を判定し、頻出速度区間取得部18で頻出速度区間を取得し、加工速度取得部21で修正基準加工速度を取得する処理を繰り返す。なお、判定部19の判定結果に対応して軸制御データ生成部32が軸生成データを生成するように加工データ生成装置2が構成されている場合は、繰り返し制御部20を設ける必要はない。 The repetitive control unit 20 uses the corrected reference machining speed acquired by the machining speed acquisition unit 21 as the reference machining speed F until the determination unit 19 determines that the occupation time ratio of the frequent speed section exceeds the reference occupation time ratio. The control data generating unit 32 generates axis control data, the speed section determining unit 17 determines the speed section of the axis control data, the frequent speed section acquiring unit 18 acquires the frequent speed section, and the machining speed acquiring unit 21 Repeat the process of acquiring the corrected reference machining speed. If the machining data generation device 2 is configured such that the axis control data generation unit 32 generates axis generation data corresponding to the determination result of the determination unit 19, it is not necessary to provide the repetition control unit 20.

軸制御データ出力部22は、判定部19によって頻出速度区間の占有時間割合が基準占有時間割合を超えたときは、加工速度取得部21で取得した修正基準加工速度を用いて軸制御データ生成部32で生成した軸制御データを通信ケーブル5を介して数値制御装置3へ出力する。   The axis control data output unit 22 uses the corrected reference machining speed acquired by the machining speed acquisition unit 21 when the occupancy time ratio of the frequent speed section exceeds the reference occupation time ratio by the determination unit 19. The axis control data generated at 32 is output to the numerical controller 3 via the communication cable 5.

ここで、加工システム1の加工データ生成装置2で、最適な加工速度の軸制御データを生成する処理の流れの一例を図8のフローチャートを用いて説明する。   Here, an example of the flow of processing for generating the axis control data of the optimum machining speed by the machining data generation device 2 of the machining system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

加工データ生成装置2が起動されると、最初に、記憶部13に記憶されているNCプログラムを検索して、プログラム名を表示装置11に表示する。操作者は、グラフィカルユーザインターフェースを用いて、表示装置11に表示されたNCプログラム名の一覧から、操作部12を用いて選択する(S1)。また、操作部12を用いて、最初の基準加工速度Fとして、例えば、10000mm/minを設定する(S2)。初期に与える基準加工速度Fの値は任意であるが、適する加工速度として求められる加工速度が初期に与える基準加工速度Fを超えることがないため、シミュレーションの結果が本来の最適な加工速度よりも小さくならないようにするためには、実際に予測される加工に適した加工速度よりかなり大きな加工速度を設定する。原則加工形状に関わらず確実に超えるはずがないと推定される大きい値を設定することで、より理想に近い速い加工速度を求めることができる。ただし、大きすぎ初期の基準加工速度Fが工具の最大の回転数との関係であり得ないほど大きい値が与えられても、特に技術的な有利なことがないので、適切な値を経験的に決定する。実施の形態の加工データ生成装置によると、初期の基準加工速度を固定値として与えておくことができ、最初に基準加工速度Fが与えられた後は作業者が入力する必要がないので、作業者の負担がより軽減される利点を有する。   When the machining data generation device 2 is activated, first, the NC program stored in the storage unit 13 is searched, and the program name is displayed on the display device 11. The operator uses the graphical user interface to select from the list of NC program names displayed on the display device 11 using the operation unit 12 (S1). Further, for example, 10000 mm / min is set as the first reference processing speed F using the operation unit 12 (S2). Although the value of the reference machining speed F given initially is arbitrary, the machining speed required as a suitable machining speed does not exceed the reference machining speed F given initially, so that the simulation result is higher than the original optimum machining speed. In order not to reduce the machining speed, a machining speed considerably higher than the machining speed suitable for the machining actually predicted is set. In principle, by setting a large value that is estimated to be surely not exceeded regardless of the machining shape, a faster machining speed closer to the ideal can be obtained. However, even if the initial reference machining speed F is too large and a value that is too large to be related to the maximum number of rotations of the tool is given, there is no particular technical advantage. To decide. According to the machining data generation apparatus of the embodiment, the initial reference machining speed can be given as a fixed value, and it is not necessary for the operator to input after the reference machining speed F is first given. This has the advantage that the burden on the person is reduced.

選択されたNCプログラムをデータ入力部15で受け取り、軸制御データ演算部16に渡す。軸制御データ演算部16は、受け取ったNCプログラムをNCプログラム解読部30で解読して、移動に関するNCコード(G01、G02、G03など)と位置データを工具軌跡生成部31に出力する。工具軌跡生成部31は、NCプログラムから得られたNCコードと位置データに基づいて、工具軌跡をNURBSなどのパラメトリック曲線に変換する。さらに、パラメトリック曲線と設定された基準加工速度F(10000mm/min)を用いて軸制御データ生成部32で軸制御データを生成して記憶部13に記憶する(S3)。   The selected NC program is received by the data input unit 15 and transferred to the axis control data calculation unit 16. The axis control data calculation unit 16 decodes the received NC program by the NC program decoding unit 30 and outputs NC codes (G01, G02, G03, etc.) and position data relating to movement to the tool locus generation unit 31. The tool path generation unit 31 converts the tool path into a parametric curve such as NURBS based on the NC code and position data obtained from the NC program. Further, the axis control data generating unit 32 generates axis control data using the parametric curve and the set reference machining speed F (10000 mm / min), and stores it in the storage unit 13 (S3).

まず、記憶部13に記憶されている軸制御データを先頭から順に読み出す。速度区間判定部17は、読みだした軸制御データの移動速度に基づいて、軸制御データの分割軌跡l上の各部分が、いずれの速度区間に属するかを判定する(S4)。基準加工速度Fが10000mm/minである場合には、0〜1000mm/min、1000〜2000mm/min、2000〜3000mm/min、3000〜4000mm/min、4000〜5000mm/min、5000〜6000mm/min、6000〜7000mm/min、7000〜8000mm/min、8000〜9000mm/min、9000〜10000mm/minの10個の速度区間に分けて、加工速度がいずれの速度区間に入るかを判定する。   First, the axis control data stored in the storage unit 13 is read in order from the top. Based on the read movement speed of the axis control data, the speed section determination unit 17 determines to which speed section each part on the division trajectory 1 of the axis control data belongs (S4). When the reference processing speed F is 10,000 mm / min, 0 to 1000 mm / min, 1000 to 2000 mm / min, 2000 to 3000 mm / min, 3000 to 4000 mm / min, 4000 to 5000 mm / min, 5000 to 6000 mm / min, It is divided into 10 speed sections of 6000 to 7000 mm / min, 7000 to 8000 mm / min, 8000 to 9000 mm / min, and 9000 to 10000 mm / min, and it is determined which speed section the processing speed enters.

また、軌跡表示制御部23は、分割軌跡lを該当する速度区間に割り当てられた色を用いて、移動軌跡を表示装置11に色分け表示させる(S5)。例えば、加工速度が9000〜10000mm/minである場合には赤、加工速度が8000〜9000mm/minである場合にはオレンジ、加工速度が7000〜8000mm/minである場合には黄色、合成速度が6000〜7000mm/minである場合には黄緑、加工速度が5000〜6000mm/minである場合には緑、加工速度が4000〜5000mm/minである場合には青緑、加工速度が3000〜4000mm/minである場合には水色、加工速度が2000〜3000mm/minである場合には青、加工速度が1000〜2000mm/minである場合には青紫、加工速度が0〜1000mm/minである場合には紫を割り当て、工具の移動軌跡に従って、加工速度が該当する速度区間に割り当てられた色で軌跡の描画を行う。また、頻出速度区間取得部18は、速度区間判定部17での判定に従って、各速度区間毎に、その速度区間内の速度で加工が行われる時間を積算した積算時間を随時計算する(S6)。   Further, the trajectory display control unit 23 displays the moving trajectory on the display device 11 by using the color assigned to the corresponding speed section for the divided trajectory 1 (S5). For example, red when the processing speed is 9000 to 10000 mm / min, orange when the processing speed is 8000 to 9000 mm / min, yellow when the processing speed is 7000 to 8000 mm / min, and the composite speed Yellowish green when the speed is 6000 to 7000 mm / min, green when the processing speed is 5000 to 6000 mm / min, blue green when the processing speed is 4000 to 5000 mm / min, and a processing speed of 3000 to 4000 mm / Blue when the processing speed is 2000 to 3000 mm / min, blue purple when the processing speed is 1000 to 2000 mm / min, and when the processing speed is 0 to 1000 mm / min Is assigned purple, and the machining speed is assigned to the corresponding speed section according to the movement trajectory of the tool. For drawing of the trajectory in the temple color. Further, the frequent speed section acquisition unit 18 calculates, as needed, an integrated time obtained by integrating the time during which machining is performed at the speed in the speed section for each speed section in accordance with the determination by the speed section determination unit 17 (S6). .

記憶部13に記憶されている先頭の軸制御データから順に読み込みながら最後の軸制御データになるまで(S7−NO)、S4〜S6の処理を繰り返し行なう。最後の軸制御データまでS4〜S6の処理が終わると(S7−YES)、頻出速度区間取得部18は全体の加工時間に対する占有時間割合が最も大きい速度区間を頻出速度区間として取得する(S8)。   The processes of S4 to S6 are repeated until the last axis control data is obtained while reading sequentially from the first axis control data stored in the storage unit 13 (S7-NO). When the processing of S4 to S6 is completed up to the last axis control data (S7-YES), the frequent speed section acquisition unit 18 acquires the speed section having the largest occupation time ratio with respect to the entire machining time as the frequent speed section (S8). .

図9(b)は、元の加工形状を加工するために基準加工速度Fに10000mm/minを指定して生成した軸制御データをシミュレーションしたときの速度の分布を色分け表示した例である。特に、特定の速度区間が多く表れることなく全体に様々な速度が分布している。   FIG. 9B is an example of color-coded display of speed distribution when simulating the axis control data generated by specifying 10000 mm / min as the reference machining speed F in order to machine the original machining shape. In particular, various speeds are distributed over the whole without many specific speed sections appearing.

加工速度が図6に示すように分布する場合、頻出速度区間取得部18によって取得される頻出速度区間は速度区間3000〜4000mm/minとなる。そこで、加工速度取得部21では、頻出速度区間の最高速度4000mm/minを修正基準加工速度として取得する(S9)。   When the processing speed is distributed as shown in FIG. 6, the frequent speed section acquired by the frequent speed section acquisition unit 18 is a speed section of 3000 to 4000 mm / min. Therefore, the processing speed acquisition unit 21 acquires the maximum speed 4000 mm / min in the frequent speed section as the corrected reference processing speed (S9).

判定部19で、頻出速度区間3000〜4000mm/minの合成速度で加工が行われる時間が全体の加工時間に対する占有時間割合が、例えば80%(基準占有時間割合)を超えるか否かを判定する(S10)。繰り返し制御部20は、80%を超えない場合には(S10−NO)、修正基準加工速度4000mm/minを基準加工速度Fとして設定して軸制御データ生成部32に受け渡して軸制御データを再度生成して記憶部13に記憶する(S3)。   The determination unit 19 determines whether or not the occupation time ratio with respect to the entire machining time exceeds 80% (reference occupation time ratio), for example, when machining is performed at a combined speed in the frequent speed section 3000 to 4000 mm / min. (S10). If it does not exceed 80% (S10-NO), the repetitive control unit 20 sets the corrected reference machining speed 4000 mm / min as the reference machining speed F, transfers it to the axis control data generation unit 32, and again receives the axis control data. Generated and stored in the storage unit 13 (S3).

再度、新たに生成した軸制御データを用いて加工速度がどの速度区間に入るかを判定する(S4)。基準加工速度Fが4000mm/minに設定されているので、0〜400mm/min、400〜800mm/min、800〜1200mm/min、1200〜1600mm/min、1600〜2000mm/min、2000〜2400mm/min、2400〜2800mm/min、2800〜3200mm/min、3200〜3600mm/min、3600〜4000mm/minの10個の速度区間に分けて、加工速度がいずれの速度区間に入るかを判定する。   Again, using the newly generated axis control data, it is determined which speed section the machining speed enters (S4). Since the reference processing speed F is set to 4000 mm / min, 0 to 400 mm / min, 400 to 800 mm / min, 800 to 1200 mm / min, 1200 to 1600 mm / min, 1600 to 2000 mm / min, 2000 to 2400 mm / min , 2400 to 2800 mm / min, 2800 to 3200 mm / min, 3200 to 3600 mm / min, 3600 to 4000 mm / min, and it is determined which speed section the processing speed enters.

軌跡表示制御部23で、速度区間に割り当てられた色を用いて、移動軌跡を表示装置11に色分け表示させる(S5)。また、頻出速度区間取得部18で、各速度区間毎の積算時間を随時計算する(S6)。S4〜S6の処理を最後の軸制御データまで(S7)繰り返し行なう。基準加工速度Fを4000mm/minにして得られた軸制御データの合成速度が図10に示すように分布する場合、この時の頻出速度区間取得部18によって得られる頻出速度区間は2800〜3200mm/minとなる(S8)。加工速度取得部21は、頻出速度区間の最高速度3200mm/minを修正基準加工速度として取得する(S9)。図9(c)は、基準加工速度4000mm/minを指定して生成した軸制御データをシミュレーションしたときの速度の分布を色分け表示した例である。基準加工速度として10000mm/minを指定した時に比べて、中程度の速度区間が多く表れるようになっている。   The trajectory display control unit 23 displays the moving trajectory on the display device 11 by color using the color assigned to the speed section (S5). Further, the frequent speed section acquisition unit 18 calculates the accumulated time for each speed section as needed (S6). The processes of S4 to S6 are repeated until the last axis control data (S7). When the combined speed of the axis control data obtained by setting the reference machining speed F to 4000 mm / min is distributed as shown in FIG. 10, the frequent speed section obtained by the frequent speed section acquisition unit 18 at this time is 2800 to 3200 mm / min (S8). The machining speed acquisition unit 21 acquires the maximum speed of 3200 mm / min in the frequent speed section as the corrected reference machining speed (S9). FIG. 9C shows an example of color-coded display of the speed distribution when simulating the axis control data generated by designating the reference machining speed of 4000 mm / min. Compared to the case where 10000 mm / min is designated as the reference processing speed, more medium speed sections appear.

判定部19で、頻出速度区間内の合成速度で加工が行われる時間が全体の加工時間に対する占有時間割合が、80%を超えるかを判定する(S10)。繰り返し制御部20は、占有時間割合が80%を超えるまでS3〜S10までの処理を繰り返す。   The determination unit 19 determines whether or not the occupation time ratio with respect to the total machining time exceeds 80% when the machining is performed at the combined speed in the frequent speed section (S10). The repetition control unit 20 repeats the processes from S3 to S10 until the occupation time ratio exceeds 80%.

繰り返し処理を行った結果、基準加工速度Fを3200mm/minとしたときに軸制御データを生成してシミュレーションした時に、頻出速度区間が1280〜1600mm/minになり、判定部19で、この頻出速度区間の占有時間割合が80%を超えると判定された場合には(S10−YES)、1600mm/minを基準加工速度Fに設定して軸制御データ生成部32で軸制御データを再度生成する(S11)。   As a result of repeated processing, when the axis control data is generated and simulated when the reference machining speed F is 3200 mm / min, the frequent speed section becomes 1280 to 1600 mm / min. When it is determined that the occupation time ratio of the section exceeds 80% (S10-YES), 1600 mm / min is set as the reference machining speed F, and the axis control data generating unit 32 generates axis control data again ( S11).

軸制御データ出力部22は、基準加工速度Fに1600mm/minに設定して軸制御データ生成部32で生成した軸制御データを、通信ケーブル5を介して数値制御装置3へ出力する(S12)。   The axis control data output unit 22 sets the reference machining speed F to 1600 mm / min and outputs the axis control data generated by the axis control data generation unit 32 to the numerical control device 3 via the communication cable 5 (S12). .

上記のように、占有時間割合が80%を超えた頻出速度区間が、複数の速度区間のうち最も速い速度区間ではない場合には、頻出速度区間の最高速度を用いて軸制御データ生成部32で再び軸制御データを生成するが、占有時間割合が80%を超えた速度区間が、複数の速度区間のうち最も速い速度区間の場合には、既に、頻出速度区間の最高速度で軸制御データが生成されているので、軸制御データ生成部32で再び軸制御データを生成することなく軸制御データ出力部22から記憶部13に記憶されている軸制御データを出力するようにしてもよい。   As described above, when the frequent speed section in which the occupation time ratio exceeds 80% is not the fastest speed section among the plurality of speed sections, the axis control data generation unit 32 uses the maximum speed of the frequent speed section. Axis control data is generated again, but if the speed section where the occupation time ratio exceeds 80% is the fastest speed section among a plurality of speed sections, the axis control data is already at the maximum speed of the frequent speed section. Therefore, the axis control data stored in the storage unit 13 may be output from the axis control data output unit 22 without generating the axis control data again by the axis control data generation unit 32.

図11に、最終的に数値制御装置3に出力する軸制御データをシミュレーション部でシミュレーションしたときの速度の分布を色分け表示した例を示す。全体に濃い色(高い速度区間)の速度の分布が多く表れている。つまり、全体が基準加工速度Fに近い合成速度で加工されることがわかる。図8のフローチャートには、判定部19で占有時間割合が基準占有時間割合を超えたときは、直ぐに軸制御データ出力部22から軸制御データを出力しているが、出力する前にシミュレーションを行って、速度分布を確認した上で、軸制御データ出力部22から軸制御データを出力してもよい。   FIG. 11 shows an example in which the velocity distribution when the axis control data to be finally output to the numerical controller 3 is simulated by the simulation unit is displayed in different colors. A lot of dark color (high speed section) speed distribution appears throughout. That is, it can be seen that the whole is processed at a combined speed close to the reference processing speed F. In the flowchart of FIG. 8, when the occupancy time ratio exceeds the reference occupancy time ratio in the determination unit 19, the axis control data is immediately output from the axis control data output unit 22, but a simulation is performed before the output. The axis control data may be output from the axis control data output unit 22 after confirming the velocity distribution.

実際に加工機4で加工を行う際には、加工機4に出力された軸制御データを生成した時の基準加工速度Fに対応する主軸の回転数を設定して加工を行う。   When machining is actually performed by the processing machine 4, the number of rotations of the spindle corresponding to the reference processing speed F when the axis control data output to the processing machine 4 is generated is set.

以上、詳細に説明したように、初めに基準加工速度に高い速度を設定してシミュレーションをして、シミュレーションで得られた合成速度の出現頻度の多い速度に徐々に下げていくことにより、加工時間をなるべく短縮できるような加工速度を見つけることができ、その加工速度に合わせた主軸の回転数を決定することができる。これにより、必要以上に工具の回転数を上げることがないので、工具を長持ちさせることができる。また、適切な加工速度で加工することにより、面の仕上げ精度を向上させることが可能になる。   As explained in detail above, by first setting a high speed as the reference machining speed and performing a simulation, the machining time is gradually lowered to a speed at which the composite speed obtained in the simulation appears frequently. Can be found, and the number of revolutions of the spindle can be determined in accordance with the machining speed. Thereby, since the rotation speed of a tool is not raised more than necessary, a tool can be made lasting longer. In addition, the surface finishing accuracy can be improved by processing at an appropriate processing speed.

上述の実施の形態では、軌跡表示制御部で移動軌跡を合成速度に応じた色で色分け表示することで、目視で加工速度の分布を確認しながら最適な加工速度を見つけているが、軌跡表示制御部で表示を行わないで、出現頻度の多い速度に徐々に下げていき、最も適した加工速度の軸制御データを自動で生成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the trajectory display control unit displays the moving trajectory in different colors according to the combined speed, and finds the optimum processing speed while visually confirming the processing speed distribution. The axis control data having the most suitable machining speed may be automatically generated by gradually lowering the speed to a frequently appearing speed without displaying it in the control unit.

1 加工システム
2 加工データ生成装置
3 加工制御装置
4 加工機
5 通信ケーブル
11 表示部
12 操作部
13 記憶部
14 入出力部
15 データ入力部
16 軸制御データ演算部
17 速度区間判定部
18 頻出速度区間取得部
19 判定部
20 繰り返し制御部
21 加工速度取得部
22 軸制御データ出力部
23 軌跡表示制御部
30 プログラム解読部
31 工具軌跡生成部
32 軸制御データ生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing system 2 Processing data production | generation apparatus 3 Processing control apparatus 4 Processing machine 5 Communication cable 11 Display part 12 Operation part 13 Storage part 14 Input / output part 15 Data input part 16 Axis control data calculation part 17 Speed area determination part 18 Frequent speed area Acquisition unit 19 Determination unit 20 Repeat control unit 21 Processing speed acquisition unit 22 Axis control data output unit 23 Trajectory display control unit 30 Program decoding unit 31 Tool trajectory generation unit 32 Axis control data generation unit

Claims (6)

所定の工具軌跡に沿って基準加工速度で被加工物に対して加工機の工具が移動するように前記工具軌跡に対応する加工速度を求めて前記加工速度に基づいて所定の時間間隔毎の各制御軸の移動速度からなる軸制御データを生成する軸制御データ生成部と、
前記加工速度が、前記基準加工速度を最大として加工速度を複数の速度区間に区分した各速度区分のうちのいずれの速度区間に属するかを判定する速度区間判定部と、
前記各速度区間において該当する加工速度で要する加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得する頻出速度区間取得部と、
前記頻出速度区間の範囲内の速度を修正基準加工速度として取得する加工速度取得部と、
前記頻出速度区間の占有時間割合が、予め決められている基準占有時間割合を超えるか否かを判定する判定部と、
前記軸制御データを出力する軸制御データ出力部と、
を備え、
前記頻出速度区間の占有時間割合が前記基準占有時間割合を超えないときは、前記修正基準加工速度を前記基準加工速度として再度加工速度を求めて前記頻出速度区間を取得し、前記頻出速度区間の占有時間割合が前記基準占有時間割合を超えたときは、前記修正基準加工速度を前記基準加工速度として前記軸制御データを生成して出力することを特徴とする加工データ生成装置。
A processing speed corresponding to the tool trajectory is obtained so that the tool of the processing machine moves with respect to the workpiece at a reference processing speed along a predetermined tool trajectory, and each predetermined time interval is determined based on the processing speed. An axis control data generation unit that generates axis control data including the moving speed of the control axis;
A speed section determination unit that determines which speed section of each speed section the processing speed is divided into a plurality of speed sections with the reference processing speed as a maximum,
A frequent speed section acquisition unit that acquires a speed section having the highest occupation time ratio of the processing time required for the corresponding processing speed in each speed section as a frequent speed section;
A processing speed acquisition unit for acquiring a speed within the range of the frequent speed section as a corrected reference processing speed;
A determination unit that determines whether an occupation time ratio of the frequent speed section exceeds a predetermined reference occupation time ratio;
An axis control data output unit for outputting the axis control data;
With
When the occupation time ratio of the frequent speed section does not exceed the reference occupation time ratio, the machining speed is obtained again using the corrected reference machining speed as the reference machining speed, the frequent speed section is obtained, and the frequent speed section When the occupation time ratio exceeds the reference occupation time ratio, the machining data generation apparatus generates and outputs the axis control data using the corrected reference machining speed as the reference machining speed.
前記頻出速度区間取得部は、前記占有時間割合の頻度分布におけるピークが複数ある場合には、前記ピークが現れる速度区間のうち最も速度が速い速度区間を頻出速度区間として取得することを特徴とする請求項1記載の加工データ生成装置。   The frequent speed section acquisition unit, when there are a plurality of peaks in the frequency distribution of the occupation time ratio, acquires the speed section having the fastest speed among the speed sections in which the peak appears as the frequent speed section. The processing data generation device according to claim 1. 前記加工速度取得部は、前記頻出速度区間の範囲内の速度のうちの最高速度を前記修正基準加工速度として取得することを特徴とする請求項1または2記載の加工データ生成装置。   The machining data generation apparatus according to claim 1, wherein the machining speed acquisition unit acquires the highest speed among the speeds in the range of the frequent speed section as the corrected reference machining speed. 前記各速度区間ごとに異なる色を割り当てて、前記軸制御データ生成部で生成された前記軸制御データに従って前記工具の移動軌跡を表示装置に表示させるときに、前記速度区間に対応させて前記割り当てられた色を前記移動軌跡に分配して前記移動軌跡を表示装置に色分け表示させる軌跡表示制御部をさらに備えた請求項1〜3いずれか1項記載の加工データ生成装置。   A different color is assigned to each speed section, and when the movement trajectory of the tool is displayed on a display device in accordance with the axis control data generated by the axis control data generation unit, the assignment is made corresponding to the speed section. The processing data generation apparatus according to claim 1, further comprising a trajectory display control unit that distributes the obtained color to the movement trajectory and displays the movement trajectory in a color-coded manner on a display device. 前記軸制御データ生成部は、さらに、前記加工機の各軸の最大加速度を超える部分では該最大加速度を超えないように前記工具を移動させるように前記各制御軸の前記移動速度を決定した前記軸制御データを生成することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の加工データ生成装置。   The axis control data generation unit further determines the moving speed of each control axis so as to move the tool so as not to exceed the maximum acceleration in a portion exceeding the maximum acceleration of each axis of the processing machine. The machining data generation apparatus according to claim 1, wherein axis control data is generated. コンピュータを、
所定の工具軌跡に沿って基準加工速度で被加工物に対して加工機の工具が移動するように前記工具軌跡に対応する加工速度を求めて前記加工速度に基づいて所定の時間間隔毎の各制御軸の移動速度からなる軸制御データを生成する軸制御データ生成部と、
前記加工速度が、前記基準加工速度を最大として加工速度を複数の速度区間に区分した各速度区分のうちのいずれの速度区間に属するかを判定する速度区間判定部と、
前記各速度区間において該当する加工速度で要する加工時間が全体の加工時間に対して占める占有時間割合が最も高い速度区間を頻出速度区間として取得する頻出速度区間取得部と、
前記頻出速度区間の範囲内の速度を修正基準加工速度として取得する加工速度取得部と、
前記頻出速度区間の占有時間割合が、予め決められている基準占有時間割合を超えるか否かを判定する判定部と、
前記軸制御データを出力する軸制御データ出力部として機能させる加工データ生成プログラムであって、
前記頻出速度区間の1つの占有時間割合が前記基準占有時間割合を超えないときは、前記修正基準加工速度を前記基準加工速度として再度加工速度を求めて前記頻出速度区間を取得し、前記頻出速度区間の占有時間割合が前記基準占有時間割合を超えたときは、前記修正基準加工速度を前記基準加工速度として前記軸制御データを生成して出力させることを特徴とする加工データ生成プログラム。
Computer
A processing speed corresponding to the tool trajectory is obtained so that the tool of the processing machine moves with respect to the workpiece at a reference processing speed along a predetermined tool trajectory, and each predetermined time interval is determined based on the processing speed. An axis control data generation unit that generates axis control data including the moving speed of the control axis;
A speed section determination unit that determines which speed section of each speed section the processing speed is divided into a plurality of speed sections with the reference processing speed as a maximum,
A frequent speed section acquisition unit that acquires a speed section having the highest occupation time ratio of the processing time required for the corresponding processing speed in each speed section as a frequent speed section;
A processing speed acquisition unit for acquiring a speed within the range of the frequent speed section as a corrected reference processing speed;
A determination unit that determines whether an occupation time ratio of the frequent speed section exceeds a predetermined reference occupation time ratio;
A machining data generation program that functions as an axis control data output unit that outputs the axis control data,
When one occupation time ratio of the frequent speed section does not exceed the reference occupation time ratio, the machining speed is obtained again using the corrected reference machining speed as the reference machining speed, and the frequent speed section is obtained. A machining data generation program that generates and outputs the axis control data with the corrected reference machining speed as the reference machining speed when the occupation time ratio of a section exceeds the reference occupation time ratio.
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