WO1989006004A1 - Method of inputting part profile - Google Patents

Description

明細書

部品形状入力方法

技術分野

本発明は矢印キー等を用いて部品形状を入力する都品 形状入力方法に係り、 特に繰返し形状や規格形状を含む 部品形状を特定する部品形状入力方法に関する。

背景技術

複数のデータ入力ステップの各ステップに応じて対話 画面と機能キー （ソ フ トキー） 画面をそれそれディ スプ レイ装置に表示し、 機能キー面面における特定の機能キ 一 （ソ フ ト キー） が押圧される こ と によ リ該機能に応じ た処理を実行する と共に、 対話面面を参照して入力され たデータ を用いて N Cプロ グラムを作成する自動プロ グ ラ ミ ングシステムがある。

かかる 自動プロ グラ ミ ングシステムは第 1 6 図を参照 すると以下のステップによ リ旋盤用 N Cデータ を作成す る。 すなわち、

( 1 ) 「 自動プログラ ミ ング Jの実行を選択する第 1 ステ ップ、

( 2) 入力すべきデータ、 換言すれば次に実行すべきステ ップを選択する第 2 ステップ、

(3) 素材の材質を選択する第 3 ステップ、

(4 ) 面耝さ を設定する第 4 ステップ、

(5 ) 図面形式を選択する第 5ステップ、

( 6 ) 素材形状とその寸法を入力する第 6 ステップ、 (7) 部品形伏とその寸法を入力する第 7 ステップ、 （8) 機械原点とタ レツ ト位置入力の第 8ステップ、

(9) 加工工程を選択する第 9 ステップ、

(10)工具の選択と工具データ入力の第 1 0ステップ、 (11)加工条件決定の第 1 1 ステップ、

(12)切削方向入力の第 1 2ステップ、

(13)切削範囲入力の第 1 3 ステップ、

(14)同じ工具で切削する領域の有無を入力する第 1 4ス テツプ、

(15)工具通路の計算 （ N Cデータ作成） の第 1 5 ステツ プ、

に従って、 順次所定の設問面面 （対話面面） をディ スプ レイ面面に表示し、 該設問に応じて必要なデータ をオペ レータ'を してキーボードから入力させ、 最終的に入力さ れた全データ を用いて旋盤用の N Cプログラム （ N Cデ ータ） を作成する。

かかる自動プログラ ミ ングにおける部品形状入力ステ ップ （第 7ステップ） においては、 第 1 7図に示すよう に部品形状要素の問い掛け文 （E S = ) がディ スプ レイ画面に表示されるから、 該問い掛けに応じて設計図 面を見ながら部品形状通り にキーボード上に設けられた 矢印キー （ ΐ , →， ， ， ， 、 ， , \ , Ο , 及びネジ切 り キー、 面取り キー （ Cキー） 、 丸味付けキ 一 （ Rキー） 、 溝切 リ キ一 （ Gキー） 、 すみ取り キーを 操作して部品形状を入力する。 そして、 1つの部品形状 要素を矢印キーを用いて入力する毎に該要素の寸法の問 い掛けが表示されるから該問い掛けに応じて設計図面か らひろっ た寸法を入力する と、 ディ スプレイ画面には形 状要素の記号 P F S と共に、 該形状要素のグラ フィ ッ ク 画像 P F Gが描画される。 たとえば、 T、 →、 丄 、 、 Ζ、 、 Ζ、 \ で示される矢印キーを押圧して直線要素 を入力すると、 該直線の終点における X座標値 （ X )、 終点の Ζ座標値 （ Ζ )、 該直線が手前の形状要素に接す るか次の形状要素に接するか、 Ζ軸となす角度 （ Α ) な どの問い掛けがあるから、 該問い掛けに対いして図面上 に記入されている寸法を入力する。 ただし、 図面に所定 の寸法が記入されていない時は （たとえば Ζ軸となす角 度） 入力する必要はない。

又、 Γ 、 2>で示される矢印キーを押圧して円弧を入力 する と、 円弧終点の X 、 Ζ座標値 （ X 、 Ζ )、 円弧中 心の X、 Ζ座標値 （ X 、 Ζ )、 円弧半径 R、 該円弧が 手前の形状要素に接するか次の形状要素に接するかなど の問い掛けがあるから、 該問い掛けに対して図面上に記 入されている寸法を入力する。

更に、 Cキーによ り面取り （チャ ン プ ア ） を入力する と面取り量の問い掛けがあ り、 また Rキーによ り丸味付 けを入力する と丸味付けの半径値の問い掛けがあるから 同様に寸法を入力する。

そして、 全形状要素の入力が完成すれば、 ディ スプレ ィ画面に部品形状の全形状要素記号群 P F S と全体の部 品形状図形 P F Gが描面される ことになる。

ところで、 部品形状入力ステップにおいて連銃溝等の 繰返し形状や、 規格化された形状例えば台^溝やぬすみ 形状等のよう に加工形：^が規格化されている形状を入力 する場合がある。 第 1 8図は連鏡溝の形状入力図である。 かかる場合において従来の部品形状入力方法では溝 1個 毎にキーボード上に設けられた矢印キー、 溝切り キー（ Gキー）、 必要が有れば面取り キー（Cキー）、 丸味 {寸け キー（Rキー） を操作し、 矢印キー等を入力する毎に該 要素の寸法を入力する作業を行い、 更に同じ作業を溝の 個数分繰リ返さなければならないという問題があつた。

又、 台形溝やぬすみ形状等の規格化された形状を入力 する場合においても規格化されて頻繁に出てく る形状に もかかおらず、 その都度該形状を矢印キーを何回も用い て特定しなければならないという問題があった。

以上から本発明の 目的は镍返し形状や規格化された形 状のよう に頻繁に利用される形状の入力に際して、 その 都度矢印記号キーや寸法入力キーを押圧する手間を省き 部品形状入力の迅速性、 操作性を向上できる部品形状入 力方法を提供する ことである。

発明の開示

本発明の部品形状入力においては、 部品形状に含まれ る繰返し形状や規格化された形状の形状パターンを指示 するための複数の形状メニューを設け、 該形状メニュー を用いて所望の形状パタ ーンを選択し、 選択されたパタ ーン形状をディスプレイ画面に表示する と共に各部寸法 等の設問文を表示し、 該設問文に応じて入力されたデー タ に基づいて繰返し形状や規格化された形状を特定する。

図面の箇単な説明

第 1 図は本発明方法を実現する自動プロ グラ ミ ング機 能を備えた N C装置のブロ ッ ク図、

第 2図は N C装置における C R T &M D I装置の外観 図、

第 3 図は本発明における部品形状入力処理の流れ図、 第 4図乃至第 5 図はパターン形状選択の対話画面例、 第 6 図乃至第 8 図はは連続溝形状入力の対話画面例、 第 9 図乃至第 1 1 図は台形溝形状入力の対話画面例、 第 1 2図乃至第 1 5 図はぬすみコーナー形状入力の対 話画面例、

第 1 6図は自動プログラ ミ ング処理の流れ図、

第 1 7 図乃至第 1 8 図は従来の部品形状入力の説明図 である。

発明を実施するための最良の形態

第 1 図は本発明を実現する自動プロ グラ ミ ング機能を 備えた N C装置のブロ ッ ク図、 第 2 図は C R T &M D I 装置の外観図、 第 3 図は本発明に係る部品形状入力の処 理の流れ図、 第 4図乃至第 1 6 図は本発明の部品形状入 力の対話面面例である。

第 1 図において、 1 1 は自動プロ グラ ミ ング部、 1 2 は N C制御部、 1 3 はグラ フィ ッ クディ スプレイ装置 ( C R T ) 、 1 4はキーボード、 1 5、 1 6は切替ュニ ッ トである。 尚、 切替ユニッ ト 1 5、 1 6は説明の都 合-上スィ ツチで示しているが実際にはソフ 卜処理で切 リ 替えられるよう になつている。

自動プロ グラ ミ ング部 1 1及び N C制御部 1 2 はマイ ク ロコンピュータ構成になってぉリ、 プロセッサや制御 プロ グラムメモリ （ R O M) や RAMを内蔵している。

グラフィ ッ クディ スプレイ装置 1 3 とキーボード 1 4 は第 2図に示すよう にー钵に構成され、 通常 C R T &M D I装置と称されている。 ディ スプレイ面面は、 第 1 図 に示すよ う に対話画面表示領域 1 3 a と ソ フ トキ一領域 1 3 b に分けられ、 各ソフ トキー領域に対応してキー 1

3 c , 1 3 c · · · (第 2図参照） が設けられ、 該キー を押圧する ことによ リ対応するソフ トキ一領域に表示さ れている機能を入力することができる。 キーボード 1 4 において、 1 4 a は N Cモー ド /自動プログラ ミ ングモ ードの選択キー、 1 4 b はキー群であ り、 矢印 · 数値兼 用キーや Cキー、 Rキー、 Gキーを含んでいる。 尚、 1

4 c はイ ンプッ 卜キーである。

以下、 本発明の部品形状入力について説明する。

オペレータはキーボード 1 4上のキー 1 4 a (第 2図） を操作して、 切替ユニッ ト 1 5， 1 6 を してグラ フイ ツ クディ スプレイ装置 1 3 とキーボード 1 4 を自動プロ グ ラ ミ ング部 1 1用とする。 しかる後自動プログラ ミ ング 部 1 1 のプロ グラ ミ ング機能によ リ、 第 1 S図に示す従 来方法の流れと同様に対話的に第 6 ステップまでの処理 を行う 。 そ して、 第 6ステップにおいて、 ソフ トキー Γ次のページ」 が押圧される と部品形状入力処理ルーチ ンが起動し、 部品形状入力画面が表示されて部品形状の 入力が可能となる （第 4図参照） 。 そこで、 繰返し形状 や規格化された形状を入力する必要が有るか判靳する (ステップ 1 0 1 ) 。

これら形状を入力する必要がなければオペレータ はデ イ スプレイ画面に表示される部品形状要素の問い掛け文 ( E S = ) に応じて設計図面を見ながら部品形状通 り にキーボー ド上に設けられた矢印キー （ ΐ ， →， i , 等） を操作して部品形状を入力する （ステップ 1 0 2 ) 。 即ち、 1つの部品形状要素 E L i に対応して矢印キー Γ→」 を入力 し、 寸法の問い掛けに応じて設計図面から ひろった寸法を入力する。 同様に、 部品形状要素 E L ₂， E L 3 に対応して矢印キー 「 ， →」 を入力 し、 それぞ れの寸法の問い掛けに応じて寸法を入力する。 これら部 品形状要素の入力によ り 自動プロ グラ ミ ング部 1 1 のプ 口セッサはディ スプレイ画面（C R T)に各部品形状要素 の記号 P F S と共に、 各部品形状要素のグラ フィ ッ ク画 像 P F G を描面する。

次に繰返し形状や規格化された形状を入力する必要が 生じれば、 オペレータ はソフ トキー画面 1 3 b の中から Γパターン入力 J P I Nを選択して対応するソ フ トキー 1 3 c (第 2図参照） を押圧する。 これによ り、 プロセ ッサはソフ トキ一面面 1 3 b に第 5図に示すパタ ーン形 状選択用のメニューを表示する （ステップ 1 0 3 ) 。

以下、 「連続溝」、 Γ台形溝」、 「ぬすみコーナー jの部品 形状入力例を説明する。

(a)等ピッチ連続溝

第 5 図において Γ等ピッチ違繞溝 j を選択する と （ス テツプ 1 0 4 ) プロセッサはディ スプレイ装置（C R T) に連続溝入力画面を表示する （ステップ 1 0 5、 第 S図 参照） 。 尚、 連続溝入力画面には連饒溝のパターン図 C G Pや寸法設問文 D Q S が含まれている。

連続溝のパターン図 C G Pにおいて E Pはパタ ーン形 状の終点を意味し、 E D Xはその X軸座標値、 £ ∑は 軸座標値である。 Nは溝の個数を意味し、 P Tは 1個分 の溝ピッチを意味し、 数値を入力する。 D Nは溝の方向 を意睐し、 方向を矢印キーで入力する。 WTは溝幅を意 昧し、 D Tは溝深さを意味する。 Ki KAは溝のコーナ 一加工を意味し、 面取りであれば Cキーを丸味付けであ れば Rキーを入力し、 コーナー加工の必要がなければ入 力 しない。

設問文 D Q S に応答するこ と によ リパターン図 C G P における各記号が示す寸法、 その他のデータの設定がで きる構成と成っている。 ^^〜マ は！^ 〜！？^にて設定さ れたコーナーの加工寸法を意味する。

又、 前形状要素の終点 P。 からパターン形拭の終点 E Pまでの距離はピッチ P Tの N倍と等しい必要はな く 、 終点値 E Pの設定値によ り最終溝のピッチが変化する。 但し、 Z軸に平行に溝が並ぶ場合は次式

| E Z - S Z |≥ P T · (N - 1 ) + W T

また、 X軸に平行な時は次式

| E D X - S D X | / 2≥ P T - (N - 1 ) + W T を満足する必要があ り、 満足しない場合は、 エラーとす る。 S Z , S D Xは、 それぞれ前要素の終点値 P。 の Z 軸座標値、 X軸座標値を意味する。

設問文 D Q S に対して例えばキーボード 1 4 を操作し て第 7 図に示すよう に数値等をキー入力 し、 実行キー N L を押圧する （ステップ 1 0 6 ) 。

する と、 自動プロ グラ ミ ング部 1 1 のプロセ ッサは第 8図に示すよう に、 部品形状 P F Gの終点 P。 に前記連 続溝形状 E L₄ を付加して描画する。 又、 プロセ ッサは 定義された連続溝形状を 1個ずつ形状要素に分解して、 その寸法を計算、 記憶する と共に、 各形状要素記号 「 G → G→ G→ J を追加表示する。 又、 ソ フ ト キ一面面は第 4図と同じ画面にな リ、 連続溝入力は終了し、 次の部品 形状入力ができるよう になる （以上ステップ 1 0 7乃至 ステ ジ ブ 1 0 8 ) 。

(b)台形溝

第 5 図において Γ台形溝」 を選択する とプロセッサは ディ スプレイ装置（C R T )に台形溝入力画面を表示する (第 9 図参照） 。 尚、 台形溝入力画面には台形溝のパタ ーン図 T G Pや寸法設問文 D Q S が含まれている。 台形 溝のパターン図 T G Pにおいて W Aは溝頓を意味し、 M Bは底輻を意味し、 Aはテーパ角を意味し、 D Tは溝深 さ を韋味する。 〜： K₄は溝のコーナー加工を意味し、 面取リであれば Cキーを丸味付けであれば Rキーを入力 し、 コーナー加工の必要がなければ入力しない。

設問文 D Q S に応答する こ と によ りパターン図 T G Ρ における各記号が示す寸法、 その他のデータの設定がで きる構成と^つている。 尚、 D Nは溝の方向を意味し、 方向を矢印キーで入力する。 マ₁〜マ₄は ₁〜：¾：₄にて設 定されたコーナーの加工寸法を意味する。

設問文 D Q S に対して例えばキーボード 1 4 を操作し て第 1 0図に示すよう に数値等をキー入力し、 実行キー N L を押圧する。 する と、 自動プロ グラ ミ ング部 1 1 の プロセッサは第 1 1 図に示すよう に、 部品形状 P F Gの 終点 Ρ。 に前記台形溝形状 E L ₄ を付加して描画する。 又、 プロセッサは定義された台形溝形状を 1個ずつ形状 要素に分解して、 その寸法を計算、 記憶する と共に、 各 形状要素記号 「R、 R→ R Z Rj を追加表示する。 又、 ソ フ トキ一面面は第 4図と同じ画面にな 、 台形溝入力 は終了し、 次の部品形状入力ができるよう になる （以上 ステップ 2 0 1 ) 。

(。ぬすみコーナー

第 5 図において 「ぬすみコーナー j を選択する とプロ セッサはディ スプレイ装置（C R T )にぬすみコーナー入 力画面を表示する （第 1 2図参照） 。 ぬすみコーナー入 力画面にはぬすみコーナのパターン図 N C Pや設問文 D Q S が含まれている。 ノヽ。ターン図 N C P において Fはぬ すみの幅を意味し、 Tはぬすみの深さ を意味し、 Rは丸 味付けを意味し、 Aはテーパ角を意味する。

設問文 D Q S に応答する こ と によ りパタ ーン図 N C P における記号が示す寸法、 その他のデータの設定ができ る構成と成っている。 尚、 D Dはぬすみ形状の定義方向 を意味し、 方向を矢印キーで入力する。 第 1 3 図 （ a ) に示すよう にポイ ン ト P Aを始点と して、 ポイ ン ト P B i P B *のいずれかのポイン トに到る形状入力において ぬすみコーナー N Ci N C を揷入する場合は 「 D D = 1 J を入力 し、 反対に、 第 1 3 図 （ b ) に示すよう にポ イ ン ト P B を始点と して、 ポイ ン ト P Ai P A*のいず れかのポイ ン 卜に到る形状入力においてぬすみコーナー N C！ ' 〜 N C₄' を揷入する場合は 「 D D = 2」 を入力 する。 又、 設問文 D Q S において ϋは終点の定義を意 味し、 「 D D = 1 J の場合は _が こ 、 「 D D = 2 j の 場合は _が ^に変わって表示される。 £ 0 は終点の 軸座標値、 は Z軸座標値である。

設問文 D Q S に対して例えばキーボー ド 1 4 を操作し て第 1 4 図に示すよう に数値等をキー入力し、 実行キー N L を押圧する。 する と、 自動プロ グラ ミ ング部 1 1 の プロセッサは第 1 5 図に示すよう に、 部品形状 P F Gの 終点 P。 に前記ぬすみコーナ形状 E L ₄ を付加して描画 する。 又、 プロセッサは定義されたぬすみコーナ形状を 1個ずつ形状要素に分解して、 その寸法を計算、 記憶す る と共に、 各形状要素記号 「 R→ R Z→j を追加表示 する。 又、 ソフ トキー面面は第 4図と同じ画面にな り、 - ぬすみコーナ入力は終了し、 次の部品形状入力ができる よう になる （以上ステップ 3 0 1 ) 。

上記方法によ り入力された彤状要素を修正または削除 する場合は従来の方法通リ 1つ 1つの要素に対して行う。 又、 部品形状入力が終了すれば （ステップ 1 0 9 ) 、 ソ フ トキ一「次のページ」を押圧して次の対話爾面を猫画し、 以後自動プログラ ミ ング処理を継続する。

以上本発明によれば部品形扰に含まれる繰返し形状や 規格された形状を示す複数の形状メニューを用意し、 該 形扰メニューの中から選択された形状に寸法等のデータ を与えて、 繰返し形状や規格形状を特定するよう に構成 したから、 頻繁に利用される形状入力に際してその都度 矢印記号キーや寸法入力キーを押圧する手間を省き部品 形状入力の操作性を向上できる。

Claims

請求の範囲

1 . 矢印キーを用いて部品の形状要素を入力する と共 に、 各形状要素を特定するための寸法を入力する こ と に ょ リ部品形状を特定し、 該特定された部品形状通り に素 材を加工する N Cデータ を作成する N Cデータ作成装置 における部品形状入力方法において、

部品形状に含まれる繰返し形状や規格化された形状の 形状パタ ーンを指示するための複数の形状メ ニューを設 け、

該形状メニューを用いて所望の形状パタ ーンを選択し、 選択された形状パタ ーンをディスプレイ画面に表示す る と共に各部寸法等の設問文を表示し、

該設問文に応じて入力されたデータ に基づいて繰返し 形状や規格化された形状を特定する こ と を特徴とする部 品形状入力方法。

2 . 前記入力された繰返し形状や規格化された形状を、 形状要素別に分解する と共に、 その寸法を計算して記憶 するこ と を特徵とする請求の範囲第 1項記載の部品形状 入力方法。

3 . 形状要素が入力される毎にそれ迄に入力された部 品形状に該形状要素を付加して表示する と共に、 前記操 返し形状や規格化された形状が入力された場合には、 こ れら形状をそれまでに入力された部品形状に付加して表 示する こ と を特徴とする請求の範囲第 2項記載の部品形 状入力方法。

4 . 前記繰返し形状は連続溝であ り、 規格形状は台形 溝やぬすみコーナ形状である こ とを特徴とする請求の範 囲第 3項記載の部品形状入力方法。

■ 5 . 形状要素毎に部品形状を入力する第 1対話画面に 前記形状メニューを含ませ、

該形状メニューを用いて所望の形状パタ ーンが選択さ れた時、 該形状パタ ーン図及び寸法設問文を含む第 2 の 対話面面を第 1対話画面に替えて表示し、

該第 2の対話画面において必要なデータが入力されて 形状が特定された時、 第 1対話面面に戾る と共に該特定 された形状をそれ迄に入力された部品形状に付加して表 示するこ と を特徴とする請求の範囲第 2項記載の部品形 状入力方法。