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JP2820994B2 - 動的シミュレーション方法 - Google Patents

動的シミュレーション方法

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JP2820994B2
JP2820994B2 JP2037663A JP3766390A JP2820994B2 JP 2820994 B2 JP2820994 B2 JP 2820994B2 JP 2037663 A JP2037663 A JP 2037663A JP 3766390 A JP3766390 A JP 3766390A JP 2820994 B2 JP2820994 B2 JP 2820994B2
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JP
Japan
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cutting
model
machining
tool
load
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JP2037663A
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仁規 辻堂
恵里子 江村
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はCAD（computer aided design:計算機援用
設計）、CAM（computer aided manufacturing:計算機援
用製造）等の分野において、計算機上で表現された立体
モデルや２次元図形モデルのシミュレーションによる変
動を操作者に判り易く知らせるための動的シミュレーシ
ョン方法に関する。
〔従来の技術〕
従来から動的シミュレーション技術は広く知られてお
り、特に機械加工の分野では、旋盤向きCNCの加工（切
削）シミュレーション表示等が一般的になっており、マ
シニングセンタ等による加工のシミュレーションでは，
「REAL−TIME SHADED NC MILLING DISPLAY」（TIM VAN
HOOK:COMPUTER GRAPHICS Volume 20,Number4,August 19
86,A publication of ACM SIGGRAPH）等にその実現のた
めの手法等が開示されている。
従来の動的シミュレーション方式を第２図のフローチ
ャートに基づいて説明する。
第２図中において200は、計算機内のモデルの管理、
変更等を実行するモデリング・モジュールである。
第１に、ステップ201において、モデリング・モジュ
ール200に対してモデル初期化要求210を出力する。この
モデル初期化要求210により、モデリング・モジュール2
00の管理するモデルの初期化が実行される。
第２に、ステップ202において、加工情報の入力が実
行される。ここで、入力される加工情報とは、例えば、
NC加工の自動プログラミング装置や実際のマシンコント
ロールユニット等から連続的に出力される微小移動量等
のデーターを指す。
第３に、ステップ203において、加工情報が終了した
か否かを判断し、この加工情報が終了に達した場合に
は、その処理を終了する。反対に加工情報が終了に達し
ていない場合には次のステップ204に移行する。
第４に、ステップ204において、上記ステップにおい
て入力された加工情報に基づき、モデリング・モジュー
ル200に対してモデリング要求211を出力する。このモデ
リング要求によって上記モデリング・モジュールはモデ
ルの変形等の変更を実行する。
第５に、ステップ205において、上記ステップにおい
て変更されたモデルを参照212してモデルの状態表示を
実行する。
上記したステップ201から205までの動作を高速で繰り
返すことによって動的シミュレーションが実現する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の動的シミュレーション方式によ
れば、モデルの加工状態に関する表示のみが実行されて
いたため、モデル変動状況に関する情報を操作者は認識
することが難しく、作業性が悪いという問題点があっ
た。
換言すると、シミュレーションは一般的に計算機内部
のモデルに基づき各種処理が実行され、そのモデルの変
動状況を知ることは比較的容易な場合が多いが、この変
動情報に関する情報が有効に利用されていなかったもの
である。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであって、シミュレーション時において、算出
される変動状況を操作者に容易に認識できるようにし
て、使い易く作業性を向上させたシミュレーション方法
を実現することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の動的シミュレーション方法は、加工情報に
対して内部モデルの動的な変更を実行するNC加工におけ
る動的シミュレーション方法において、前記内部モデル
の変動状況を入力し、前記入力された変動状況に応じ
て、前記内部モデルの表示或いは音出力、或いはその両
方を、ツールへの負荷の増減を示すように、動的に変動
して出力し、前記音出力する場合は、前記ツールの負荷
に応じて、音量或いは周波数成分、或いはその双方を変
化させた疑似切削音を生成し、前記内部モデルを表示す
る場合には、前記ツールへの負荷の増減を示すように、
当該ツールの彩度を変えて表示する動的シミュレーショ
ン方法を提供するものである。
また、内部に加工モデル情報を有し、該加工モデル情
報により加工モデルを逐次更新するNC加工における動的
シミュレーション方法において、単位時間当たりの切削
体積と、切削方向を入力し、前記入力された情報に応じ
て、前記加工モデルの表示或いは音出力、或いはその両
方を、ツールへの負荷の増減を示すように、動的に変更
して出力し、前記音出力する場合は、単位時間当たりの
切削体積が大きい場合や、切削負荷の大きい方向への切
削の場合等には、大きく、より低周波成分を含む疑似切
削音を生成し、前記加工モデルを表示する場合には、単
位時間当たりの切削体積が大きい場合や、切削負荷の大
きい方向への切削の場合等には、彩度の高い色で前記ツ
ールを表示する動的シミュレーション方法を提供するも
のである。
〔作用〕
上記のように構成された動的シミュレーション方法
は、NC加工等のシミュレーションにおけるモデルの変動
情報を、表示、音による出力或いはその両方を利用して
効果的に操作者に知らせる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は、この発明の一実施例を示しており、第１図
中において100は、計算機内のモデルの管理、変更等を
実行するモデリング・モジュールである。
第１に、ステップ101において、モデリング・モジュ
ール100に対してモデル初期化要求110を出力する。この
モデル初期化要求110により、モデリング・モジュール1
00の管理するモデルの初期化が実行される。
第２に、ステップ102において、加工情報の入力が実
行される。ここで、入力される加工情報とは、例えば、
NC加工の自動プログラミング装置や実際のマシンコント
ロールユニット等から連続的に出力される微小移動量等
のデーターを指す。
第３に、ステップ103において、加工情報が終了した
か否かを判断し、この加工情報が終了に達した場合に
は、その処理を終了する。反対に加工情報が終了に達し
ていない場合には次のステップ104に移行する。
第４に、ステップ104において、上記ステップにおい
て入力された加工情報に基づき、モデリング・モジュー
ル100に対してモデリング要求111を出力する。このモデ
リング要求によって上記モデリング・モジュールはモデ
ルの変形等の変更を実行する。
第５に、ステップ105において、上記ステップにおい
て変更されたモデルを参照112してモデルの状態表示を
実行する。
第６に、ステップ106において、上記モデリッグ・モ
ジュール100から内部モデルの変動状況（変動量）を入
力113する。例えば、NC加工の動的シミュレーションに
あっては、単位時間当たりの切削体積、その切削方向等
の変動状況（変動量）を入力する。
第７に、ステップ107において、上記ステップ106に
て、入力された変動状況（変動量）に従って音出力を変
化させる。例えば、単位時間当たりの切削体積が大きい
場合、切削負荷の大きい方向への切削の場合等には大き
く、より低周波成分を含む疑似切削音を生成し、ツール
への負荷が大きいことを操作者に知らせ、反対に単位時
間当たりの切削体積が小さい場合、切削負荷の小さい方
向への切削の場合等には、その発生する疑似切削音を小
さく、高周波成分のみの音を生成し、ツールへの負荷が
小さいことを操作者に知らせる。
第８に、ステップ108において、上記ステップ106に
て、入力された変動状況（変動量）に従って、その表
示、例えば、そのツールの色を変える等の処理を行う。
より具体的には、単位時間当たりの初期体積が大きい場
合、切削負荷の大きい方向への切削の場合等には彩度の
高い色でツールを表示し、ツールへの負荷が大きいこと
を操作者に知らせ、反対に、単位時間当たりの切削体積
が小さい場合、切削負荷の小さい方向への切削の場合等
には彩度の低い色でツールを表示することでツールに対
する負荷が小さいことを操作者に知らせる。
上記ステップ108が終了した後は、再びステップ102へ
移行する。
また、上記ステップ107、108は、そのモードを設定す
ること等により選択的に実行することも可能である。例
えば、「音無モード」では、ステップ107をスキップ
し、「表示変更無モード」では、ステップ108をスキッ
プするように制御すればよい。
上記したステップ101から108までの動作を高速で繰り
返すことによって、この発明による動的シミュレーショ
ンが実現する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明による動的シミュレー
ション方法によれば、動的なシミュレーションにおける
モデルの状態の表示のみではなく、モデルの変動状況を
表示情報、音情報として出力できるようにしたので、シ
ミュレーション時において、算出される変動状況を操作
者が容易に認識することができ、使い易く作業性を向上
させたシミュレーション方法を実現させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による動的シミュレーション方式の動
作を示すフローチャート、第２図は従来の動的シミュレ
ーション方式の動作を示すフローチャートである。 図面において、 100……モデリング・モジュール 111……モデリング要求 112……モデル情報の参照 113……変動状況に関する情報の入力 なお、図中、同一符号は同一、又は、相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/4068

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加工情報に対して内部モデルの動的な変更
    を実行するNC加工における動的シミュレーション方法に
    おいて、 前記内部モデルの変動状況を入力し、 前記入力された変動状況に応じて、前記内部モデルの表
    示或いは音出力、或いはその両方を、ツールへの負荷の
    増減を示すように、動的に変更して出力し、 前記音出力する場合は、ツールの負荷に応じて、音量或
    いは周波数成分、或いはその双方を変化させた疑似切削
    音を生成し、 前記内部モデルを表示する場合には、ツールへの負荷の
    増減を示すように、当該ツールの彩度を変えて表示する
    ことを特徴とする動的シミュレーション方法。
  2. 【請求項２】内部に加工モデル情報を有し、該加工モデ
    ル情報により加工モデルを逐次更新するNC加工における
    動的シミュレーション方法において、 単位時間当たりの切削体積と、切削方向を入力し、 前記入力された情報に応じて、前記加工モデルの表示或
    いは音出力、或いはその両方を、ツールへの負荷の増減
    を示すように、動的に変更して出力し、 前記音出力する場合は、単位時間当たりの切削体積が大
    きい場合や、切削負荷の大きい方向への切削の場合等に
    は、大きく、より低周波成分を含む疑似切削音を生成
    し、 前記加工モデルを表示する場合には、単位時間当たりの
    切削体積が大きい場合や、切削負荷の大きい方向への切
    削の場合等には、彩度の高い色で前記ツールを表示する
    ことを特徴とする動的シミュレーション方法。
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