(57)【要約】  加工対象物の形状データに寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するＮＣプログラミング支援装置において、形状データと寸法公差データとに基づいて、加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出部５と、図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報、加工目標寸法および形状データに基づいて、形状データに含まれる図形要素間の寸法が加工目標寸法となるよう、図形要素の移動位置を設定する形状データ変形処理部６と、形状データおよび各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成するＮＣ加工プログラム生成処理７と、を備える。
2008149431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成装置において、
前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出部と、
前記加工目標寸法算出部が算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する形状データ変形処理部と、
前記形状データおよび前記形状データ変形処理部が設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、
を備え、
前記形状データ変形処理部は、
前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とするプログラム作成装置。
【請求項２】
前記形状データ変形処理部は、
前記図形要素が複数の寸法公差データによって共有されている場合には、この共有されている図形要素が、前記図形要素を共有している寸法公差データの各加工目標寸法に対応する寸法となるよう前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のプログラム作成装置。
【請求項３】
前記図形要素は、複数の図形要素を含んだ図形要素群であり、
前記形状データ変形処理部は、前記図形要素群に対応する所定座標の移動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のプログラム作成装置。
【請求項４】
前記ＮＣ加工プログラムに基づいて前記加工対象物の加工制御を行なう数値制御装置において、請求項１〜３のいずれか１つに記載のプログラム作成装置を備えたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項５】
加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成方法において、
前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出ステップと、
算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する移動位置設定ステップと、
前記形状データおよび設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成ステップと、
を含み、
前記移動位置設定ステップは、
前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とするプログラム作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械を数値制御するためのＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成装置、数値制御装置およびプログラム作成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ加工プログラムで指示した通りの加工を忠実かつ高精度に進めていく数値制御工作機械では、被加工物を設計する設計者の意図通りの加工結果をもたらすＮＣ加工プログラムをいかに容易かつ効率良く作成するかが品質管理や生産性の観点から重要となる。【０００３】
近年、プログラム作成装置のＮＣプログラム作成支援機能の充実化が進み、オペレータが製作図面を見ながら加工対象物の座標値を設定していくことで容易にＮＣ加工プログラムを作成できるようになった。また、設計者がＣＡＤシステムを用いてモデリングしたＣＡＤデータを、プログラム作成装置に直接読み込んでＮＣ加工プログラムの作成を行なえる装置も登場している。【０００４】
ところで、はめあい（嵌合）や寸法公差などの被加工物の製品としての機能や性能に関わる部位の加工については、はめあいや寸法公差を加味した加工目標寸法をＮＣ加工プログラムに反映させておく必要がある。特に、上下（寸法上限と寸法下限）の寸法許容差が、一方（寸法上限または寸法下限）に片寄った非対称なはめあいや寸法公差では、加工目標寸法が基準寸法とは異なった値となる場合がある。【０００５】
製作図面を見ながらＮＣ加工プログラムを直接プログラミング（修正）する場合には、オペレータが手計算や電卓で加工目標寸法を計算するとともに、計算結果に基づいて補正した座標値をＮＣ加工プログラムに入力していく方法が採られていた。この方法では、ＮＣ加工プログラムの修正が煩雑であるために計算ミスや入力ミスを招き易く、作成されたＮＣ加工プログラムの信頼性に欠けるという問題があった。【０００６】
このため、ＮＣ加工プログラム中に基準寸法と公差情報（寸法公差など）を直接記述できるようにし、記述された情報に基づいて数値制御装置が加工処理を行なう方法が提案されている。【０００７】
例えば、特許文献１に記載の数値制御装置は、はめあいの基準寸法と公差域クラスに基づく寸法許容差データを予め保存している。そして、加工プログラム上に指令された加工物のはめあいの基準寸法および公差域クラスを表す指令と、この指令に対応する保存しておいた寸法許容差データとから公差域の中央位置を算出し、算出した中央位置を制御軸の移動指令として軸制御を行なっている。これにより、プログラマは加工図面上に記されたはめあいの部位の基準寸法及び公差域クラスを直接プログラムすることが可能となる。【０００８】
また、特許文献２に記載の数値制御装置の自動はめあい補正器は、ＮＣ指令プログラム中から所定の区切記号で挟まれたはめあい記号を検出するとともに、はめあい記号に対応する寸法とＮＣ指令プログラム中の寸法とから切削寸法を算出している。【０００９】
また、特許文献３に記載の加工制御方法では、加工プログラム中の寸法許容差指定領域において、寸法許容差が具体的な数値で示されている場合はその数値に基づいて加工目標寸法を決定し、はめあい符号で示されている場合は寸法許容差テーブルを検索して加工目標寸法を決定している。【００１０】
【特許文献１】特開平４−２４５３０５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１５２０４号公報
【特許文献３】特開昭６０−２０１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記１つ目〜３つ目の従来技術では、算出する寸法の加工対象面が単一の場合であって、かつ公差情報と加工指令の単位とが１対１に対応し、基準寸法および公差情報を記述する箇所を局在化できる場合にしか中央位置を算出できない。このため、例えば軸や穴のはめあいのように円筒面の径に対して公差情報が指定された場合や、絶対基準位置（プログラム原点など）からの相対寸法に対して公差情報が指定された場合にしか、ＮＣ加工プログラム中に基準寸法と公差情報を直接記述できないという問題があった。換言すると、面と面の距離など複数の加工対象面が関わる場合には、基準寸法および公差情報をＮＣ加工プログラム中に直接記述できないという問題があった。また、オペレータが図面を注意深く分析して公差を適切に配分して記述する場合には、オペレータの処理が煩雑になるという問題があった。【００１２】
プログラム作成装置が、ＣＡＤデータを読み込んでＮＣ加工プログラムを作成する機能を有している場合には、予め公差を見込んだ加工目標寸法で加工対象物の形状をモデリングしておく方法が採られる。この方法では、設計者やＣＡＤデータ作成者に、加工目標寸法を計算してＮＣ加工プログラムに入力する作業を強いることになり本質的な解決にはならない。また、設計上意味のある基準寸法が失われるので、設計者が意図しない加工結果をもたらすＮＣ加工プログラムを作成してしまう可能性があるという問題があった。【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の加工対象面が関わる場合であっても寸法公差に表された設計意図を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができるプログラム作成装置、数値制御装置およびプログラム作成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成装置において、前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出部と、前記加工目標寸法算出部が算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する形状データ変形処理部と、前記形状データおよび前記形状データ変形処理部が設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、を備え、前記形状データ変形処理部は、前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかるプログラム作成装置は、図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報に基づいて、形状データに含まれる図形要素間の寸法が加工目標寸法となるよう図形要素の移動位置を設定するので、複数の加工対象面が関わる場合であっても寸法公差を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、寸法公差データテーブルの構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、調整モードが「要素１固定」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。
【図４】図４は、調整モードが「中央固定」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。
【図５】図５は、調整モードが「自動」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。
【図６】図６は、加工対象形状と寸法公差データの一例を示す図である。
【図７】図７は、図６に示した寸法のうち非対称な寸法公差を持つ寸法公差データテーブルの構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、グループ毎の図形要素の変形処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係るＮＣプログラミング支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、点図形データテーブルの構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、点図形データの移動変形方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、点図形に関連付けられた図形要素群の移動変形方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、工作装置の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  ＣＡＤデータ入力部
２  形状データ保存部
３  対話操作処理部
４  寸法公差データ保存部
５  加工目標寸法算出部
６  形状データ変形処理部
７  ＮＣ加工プログラム生成処理部
８  表示部
９  指示入力部
１０  点図形データ保存部
２０  ＣＡＤデータ
３０  ＮＣ加工プログラム
５１，５２  寸法公差データテーブル
５３  点図形データテーブル
６１〜６３  形状データ
１０１，１０２  プログラミング支援装置
１１０  制御部
１５０  数値制御装置
２０１  工作装置
２０５  加工部
２１０  被加工物
３０１Ａ，３０２Ａ，３０２Ｂ，４０１Ａ，４０１Ｂ，４０２Ａ，４０２Ｂ，５０１Ａ，５０１Ｂ，５０２Ａ，５０２Ｂ，５０３Ａ，６０１Ａ〜６０５Ａ，６０７Ａ〜６０９Ａ，７０１Ａ〜７０４Ａ  稜線
８０１Ａ，８０１Ｂ  点図形
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るプログラム作成装置、数値制御装置およびプログラム作成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の構成を示すブロック図である。ＮＣプログラミング支援装置（プログラム作成装置）１０１は、ＣＡＤデータ入力部１、形状データ保存部２、対話操作処理部３、寸法公差データ保存部４、加工目標寸法算出部５、形状データ変形処理部６、ＮＣ加工プログラム生成処理部（加工プログラム作成部）７、表示部８、指示入力部９を有している。【００２０】
ＣＡＤデータ入力部１は、ＣＡＤデータ作成装置やＣＡＤデータ記憶装置などの外部装置などからＣＡＤデータ２０を入力し、形状データ保存部２へ送る。ＣＡＤデータ２０は、ＣＡＤシステム等を用いて作成された加工対象物（被加工物）の形状データ（加工対象物の基準寸法）やＣＡＤシステム上で設定した寸法公差に関するデータなどを含んで構成されている。形状データ保存部２は、ＣＡＤデータ入力部１からのＣＡＤデータ２０を記憶するメモリなどの記憶手段である。【００２１】
表示部８は、液晶モニタなどの表示端末であり、ＣＡＤデータ２０、ユーザによって指定された形状データの図形要素、ユーザによって入力された寸法公差データなどを表示する。【００２２】
指示入力部９は、マウスやキーボードを備えて構成され、ユーザからの指示情報（後述する調整モードなど）や寸法公差データなどなどを入力する。入力された指示情報や寸法公差データなどは、対話操作処理部３へ送られる。【００２３】
対話操作処理部３は、形状データ保存部２に保存されているＣＡＤデータ２０を表示部８に表示させるとともに、指示入力部９からの指示情報を入力する。対話操作処理部３は、例えばオペレータがマウス等によって指定した形状データの図形要素と、オペレータがキーボードから入力した図形要素に対応する寸法公差データと、を指示入力部９から受け付ける。対話操作処理部３は、指示入力部９からの指示情報に基づいて、ＣＡＤデータ２０の形状データの図形要素と寸法公差データを対応付けるとともに、対応付けしたデータ（後述の寸法公差データテーブル５１）を寸法公差データ保存部４に記憶させる。寸法公差データ保存部４は、対話操作処理部３からの寸法公差データテーブル５１を記憶するメモリなどの記憶手段である。【００２４】
加工目標寸法算出部５は、寸法公差データ保存部４に保存された寸法公差データテーブル５１を読み出して、基準寸法と寸法公差とを用いて加工目標寸法を計算する。加工目標寸法算出部５は、算出した加工目標寸法を形状データ変形処理部６へ入力する。【００２５】
形状データ変形処理部６は、加工目標寸法算出部５の計算結果（加工目標寸法）と、形状データ保存部２に保存された形状データと、調整モードとを用いて、形状データのうち寸法公差データに関係している各図形要素の移動量を算出し、加工目標寸法を満たすよう形状データを変形（図形要素の位置を移動）させる。形状データ変形処理部６は、変形後の形状データをＮＣ加工プログラム生成処理部７に入力する。ＮＣ加工プログラム生成処理部７は、変形後の形状データの各図形要素の位置に基づいて、ＮＣ加工プログラム３０を生成し外部出力する。【００２６】
ここで、寸法公差データ保存部４に保存される寸法公差データテーブル５１の構成について説明する。図２は、寸法公差データテーブルの構成の一例を示す図である。寸法公差データテーブル５１は、寸法公差データを識別する情報（「Ｎｏ．」）と、「図形要素１」と、「図形要素２」と、「寸法種別」と、「基準寸法」と、「上寸法許容差」と、「下寸法許容差」と、「調整モード」と、がそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。寸法公差データテーブル５１では、各行が１つの寸法公差データを表している。【００２７】
「図形要素１」のフィールドおよび「図形要素２」のフィールドは、寸法公差データの設定対象となる図形要素または図形要素の組み合わせを表しており、形状データ保存部２に保存された形状データの図形要素（面、稜線、頂点など）のＩＤ（「Ｎｏ．」）と対応付けられている。「図形要素１」のフィールドは、形状データを構成する一方の図形要素を示し、「図形要素２」のフィールドは、形状データを構成する他方の図形要素を示している。【００２８】
はめあいのような軸や穴の径に対する寸法公差の場合、この寸法公差は「図形要素１」で定義され、「図形要素２」のフィールドは無視される。「寸法種別」のフィールドは、寸法公差データの寸法の種別が距離、角度、径などの何れの種類であるかを示す情報である。【００２９】
「基準寸法」のフィールドは、図形要素の基準の寸法（ＣＡＤデータ２０から抽出した寸法など）を示している。「上寸法許容差」のフィールドおよび「下寸法許容差」のフィールドは、寸法公差データの「基準寸法」からの上下の許容寸法の差（上限の許容寸法差と下限の許容寸法差）を示している。【００３０】
「調整モード」のフィールドは、本発明の主たる特徴であり、寸法公差データに基づいて図形要素を移動変形させる際の移動変形方法（形状データの変形のさせ方）（図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報）を示している。「調整モード」は、例えば「要素１固定」、「要素２固定」、「中央固定」、「自動」の何れかを示す。【００３１】
「要素１固定」は、「図形要素１」を固定して「図形要素２」を移動させる方法であり、「要素２固定」は、「図形要素２」を固定して「図形要素１」を移動させる方法である。「中央固定」は、「図形要素１」と「図形要素２」の間の中心を固定して、「図形要素１」と「図形要素２」を均等に移動させる方法であり、「自動」は、「図形要素１」と「図形要素２」の何れか一方が、「要素１固定」、「要素２固定」、「中央固定」の何れかによって移動した場合に、移動した図形要素を固定するとともに、移動していない図形要素を移動させる方法である。【００３２】
はめあいのように単一の図形要素を対象とする場合、「調整モード」のフィールドは無視される。「調整モード」のフィールドは、オペレータなどによって指示入力部９から入力されるものである。「調整モード」以外の、「図形要素１」、「図形要素２」、「寸法種別」、「基準寸法」、「上寸法許容差」、「下寸法許容差」は、ＣＡＤデータ２０から抽出してもよいし、オペレータなどによって指示入力部９から入力させてもよい。【００３３】
加工目標寸法算出部５によって計算される加工目標寸法は、寸法公差データテーブル５１に格納された「基準寸法」、「上寸法許容差」、「下寸法許容差」を満たす範囲に収まる寸法値であり、「基準寸法」、「上寸法許容差」、「下寸法許容差」に基づいて決定される。加工目標寸法算出部５は、例えば式（１）に基づいて加工目標寸法を算出する。
加工目標寸法＝基準寸法＋（上寸法許容差＋下寸法許容差）／２・・・（１）【００３４】
つぎに、「調整モード」の種類によって寸法公差データの図形要素がどのように移動変形されるかと、寸法公差データの作成処理とを図３〜図５を用いて説明する。まず、寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」の場合の移動変形の方法について説明する。図３は、調整モードが「要素１固定」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。【００３５】
オペレータが形状データ６１の稜線３０１Ａ（図形要素１）および３０２Ａ（図形要素２）に対して寸法公差データを設定する際に、「調整モード」として「要素１固定」が指定されると、対話操作処理部３は、形状データ６１に対応する寸法公差データＤ１１を作成する。【００３６】
具体的には、対話操作処理部３は、寸法公差データＤ１１として、形状データ６１の稜線３０１ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素１」に設定するとともに、稜線３０２ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素２」に設定する。さらに、寸法公差データＤ１１に、オペレータによって指定された「要素１固定」の「調整モード」を含めておく。対話操作処理部３は、ＣＡＤデータ２０の形状データ６１に対応する寸法公差データＤ１１を、寸法公差データ保存部４に保存させる。【００３７】
形状データ変形処理部６は、加工目標寸法を満たすよう稜線３０１Ａ，３０２Ａを移動変形する際に、「図形要素１」の稜線３０１Ａを移動させず固定し、「図形要素２」の稜線３０２Ａを移動させる。このときの移動量Δは、加工目標寸法Ｙ１と変形前の形状寸法（移動変形前の稜線３０１Ａと稜線３０２Ａの間の距離）Ｘ１との差となる。形状データ６１の稜線３０２Ａは、移動量Δの移動処理によって移動後の稜線３０２Ｂとなる。【００３８】
「調整モード」が「要素２固定」の場合は、図形要素の固定と移動の立場が逆になる点を除いては「要素１固定」の処理と同様である。すなわち、「要素２固定」の場合、「図形要素２」の稜線３０２Ａを移動させず固定し、「図形要素１」の稜線３０１Ａを移動させる。【００３９】
つぎに、寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」の場合の移動変形の方法について説明する。図４は、調整モードが「中央固定」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。【００４０】
オペレータが形状データ６２の稜線４０１Ａ（図形要素１）および４０２Ａ（図形要素２）に対して寸法公差データを設定する際に、「調整モード」として「中央固定」が指定されると、対話操作処理部３は、形状データ６２に対応する寸法公差データＤ１２を作成する。【００４１】
具体的には、対話操作処理部３は、寸法公差データＤ１２として、形状データ６２の稜線４０１ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素１」に設定するとともに、稜線４０２ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素２」に設定する。さらに、寸法公差データＤ１２に、オペレータによって指定された「中央固定」の「調整モード」を含めておく。対話操作処理部３は、ＣＡＤデータ２０の形状データ６２に対応する寸法公差データＤ１２を、寸法公差データ保存部４に保存させる。【００４２】
形状データ変形処理部６は、寸法公差データＤ１２の加工目標寸法を満たすよう稜線４０１Ａ，４０２Ａを移動変形する際に、稜線４０１Ａ，４０２Ａの中間（中心線）位置を移動させず固定し、「図形要素１」の稜線４０１Ａと「図形要素２」の稜線４０２Ａを均等量だけ移動させる。このときの各移動量Δは、加工目標寸法Ｙ２と変形前の形状寸法（移動変形前の稜線４０１Ａと稜線４０２Ａの間の距離）Ｘ２との差の半分となる。形状データ６２の稜線４０１Ａは、移動量Δの移動処理によって移動後の稜線４０１Ｂとなり、形状データ６２の稜線４０２Ａは、移動量Δの移動処理によって移動後の稜線４０２Ｂとなる。【００４３】
つぎに、寸法公差データの「調整モード」が「自動」の場合の移動変形の方法について説明する。図５は、調整モードが「自動」の場合の形状データの移動変形方法を説明するための図である。【００４４】
既に寸法公差データ保存部４には、稜線５０２Ａ，５０３Ａに対する寸法公差データＤ１３が保存されているとする。オペレータが形状データ６３の稜線５０１Ａ（図形要素１）および５０２Ａ（図形要素２）に対して寸法公差データを設定する際に、「調整モード」として「自動」が指定されると、対話操作処理部３は、形状データ６３に対応する寸法公差データＤ１４を作成する。【００４５】
この時、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」フィールドまたは「図形要素２」フィールドの何れか一方は、寸法公差データＤ１３内の何れかの図形要素と同じものとなる。形状データ６３の場合、寸法公差データＤ１３の図形要素に稜線５０２Ａと稜線５０３Ａが含まれるので、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」または「図形要素２」の何れか一方のフィールドは、稜線５０２Ａか稜線５０３Ａとなる。図５では、寸法公差データＤ１４の「図形要素２」のフィールドが寸法公差データＤ１３の「図形要素１」のフィールドと同じ値である場合を示している。【００４６】
ＮＣプログラミング支援装置１０１では、まず対話操作処理部３が、ＣＡＤデータ２０の形状データ６３に対応する寸法公差データＤ１４を、寸法公差データ保存部４に保存させる。このとき、対話操作処理部３は、寸法公差データＤ１４として、形状データ６３の稜線５０１ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素１」に設定するとともに、稜線５０２ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素２」に設定する。さらに、寸法公差データＤ１４に、オペレータによって指定された「自動」の「調整モード」を含めておく。対話操作処理部３は、ＣＡＤデータ２０の形状データ６２に対応する寸法公差データＤ１２を、寸法公差データ保存部４に保存させる。【００４７】
形状データ変形処理部６は、寸法公差データＤ１４の加工目標寸法を満たすよう稜線５０１Ａ，５０２Ａを移動変形する際に、一旦、図形要素を共有する他の寸法公差データ（ここでは寸法公差データＤ１３）の移動変形が終了するまで、寸法公差データＤ１４の移動変形を保留する。【００４８】
寸法公差データＤ１３の移動変形が終了すると、形状データ変形処理部６は、移動変形が終了した寸法公差データＤ１３の図形要素を固定しつつ、寸法公差データＤ１４の移動変形を行なう。【００４９】
図５に示す形状データ６３の場合、寸法公差データＤ１３が「要素２固定」であるので、「図形要素２」の稜線５０３Ａを固定し、「図形要素１」の稜線５０２Ａを移動させて稜線５０２Ｂとする（ｓ１）。これにより、寸法公差データＤ１３の「図形要素１」と「図形要素２」の加工目標寸法が、寸法公差データＤ１３に対応する加工目標寸法Ｙ３となる。【００５０】
この後、寸法公差データＤ１４が「自動」であるので、寸法公差データＤ１３の「図形要素１」と同じ寸法公差データＤ１４の「図形要素２」（稜線５０２Ａ）を固定する。そして、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」（稜線５０１Ａ）を移動させて稜線５０１Ｂとする（ｓ２）。これにより、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」と「図形要素２」の加工目標寸法が、寸法公差データＤ１４に対応する加工目標寸法Ｙ４となる。【００５１】
換言すると、本実施の形態では、形状データ変形処理部６は、移動変形が終わった側の図形要素（ここでは稜線５０２Ａ）を基準に加工目標寸法を満たすよう反対側の図形要素（稜線５０１Ａ）を移動変形する。【００５２】
なお、他の寸法公差データと図形要素を共有しない寸法公差データの調整モードが「自動」の場合は、例えば両側の図形要素を均等に移動変形する「調整モード」＝「中央固定」と同等に扱う。【００５３】
次に、図６〜図８を参照して実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の動作手順を説明する。図６は、加工対象形状と寸法公差データの一例を示す図である。図６では、加工対象形状の設計者によって指定される５箇所の寸法と寸法公差を一例として示しており、その他の寸法については説明の便宜上省略している。【００５４】
図６の加工対象形状には、稜線６０１Ａ〜６０５Ａ，６０７Ａ〜６０９Ａが含まれている。そして、稜線６０１Ａと稜線６０３Ａの間の「基準寸法」（距離）は８０．０（ｍｍ）であり、「上寸法許容差」は＋０．０５であり、「下寸法許容差」は＋０．０１である。また、稜線６０２Ａと稜線６０３Ａの間の「基準寸法」は４０．０であり、「上寸法許容差」は＋０．０３であり、「下寸法許容差」は−０．０１である。【００５５】
また、稜線６０４Ａと稜線６０５Ａの間の「基準寸法」は３５．０であり、「上寸法許容差」は＋０．０３であり、「下寸法許容差」は＋０．０１である。また、稜線６０７Ａと稜線６０８Ａの間の「基準寸法」は２５．０であり、「上寸法許容差」は＋０．０３であり、「下寸法許容差」は＋０．０１である。また、稜線６０８Ａと稜線６０９Ａの間の「基準寸法」は７０．０であり、「上寸法許容差」は＋０．０３であり、「下寸法許容差」は−０．０３である。【００５６】
図７は、図６に示した寸法のうち非対称な寸法公差を持つ寸法公差データテーブルの構成を示す図である。図７では、図６に示した５箇所の非対称な寸法公差を持つ寸法に対して、オペレータが寸法公差データを設定したときの寸法公差データ保存部４の内容を示している。図７の寸法公差データテーブル５２は、寸法公差データテーブル５１の要素に加えて寸法公差データが属するグループ名の情報を含んでいる。【００５７】
寸法公差データＤ２１は、「図形要素１」が稜線６０１Ａであり、「図形要素２」が稜線６０３Ａである。８０ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２１の「調整モード」が「要素１固定」であるので、形状データ変形処理部６は、稜線６０１Ａを移動させないようにする。【００５８】
寸法公差データＤ２２は、「図形要素１」が稜線６０２Ａであり、「図形要素２」が稜線６０３Ａである。４０ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２２は、寸法公差データＤ１と稜線６０３Ａを共有しており、調整モードが「自動」となっている。このため、形状データ変形処理部６は、稜線６０３Ａを移動させないようにする。【００５９】
寸法公差データＤ２３は、「図形要素１」が稜線６０４Ａであり、「図形要素２」が稜線６０５Ａである。３５ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２３は、「調整モード」が「中央固定」であるので、形状データ変形処理部６は、図形要素の中心線に対して各図形要素が対称となるよう稜線６０４Ａ，６０５Ａを移動させる。【００６０】
寸法公差データＤ２４は、「図形要素１」が稜線６０７Ａであり、「図形要素２」が稜線６０８Ａである。２５ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２４は、「調整モード」が「要素２固定」であるので、形状データ変形処理部６は、稜線６０８Ａを移動させないようにする。【００６１】
図６に示した基準寸法値が７０ｍｍの寸法公差データ（稜線６０８Ａ，６０９Ａ）は、「上寸法許容差」は＋０．０３で、「下寸法許容差」は−０．０３であるので、形状データ変形処理部６は、稜線６０８Ａ，６０９Ａを移動させないようにする。【００６２】
寸法公差データＤ２１〜Ｄ２４のうち、寸法公差データＤ２１，Ｄ２２は、稜線６０３Ａを共有している。したがって、寸法公差データＤ２１，Ｄ２２は、それぞれグループＧ１の寸法公差データとなる。一方、寸法公差データＤ２３，Ｄ２４は、それぞれ他の寸法公差データと図形要素を共有していない。このため、寸法公差データＤ２３，Ｄ２４は、それぞれグループＧ１とは異なるグループＧ２，Ｇ３の寸法公差データとなる。【００６３】
図８は、本発明の実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の動作手順を示すフローチャートである。図８では、形状データ変形処理部６の動作手順の一例を示している。【００６４】
形状データ変形処理部６は、まず寸法公差データ保存部４に保存されている寸法公差データテーブル５１内の寸法公差データを、図形要素を共用するグループ毎に分類する（ステップＳ１）。【００６５】
次に、形状データ変形処理部６は、加工目標寸法算出部５の計算結果（加工目標寸法）と形状データ保存部２に保存された形状データとを用いて、分類したグループ毎に各図形要素の移動量を算出していく。形状データ変形処理部６は、まず図形要素の移動量を算出していない未処理のグループがあるか否かを確認する（ステップＳ２）。図形要素の移動量を算出していない未処理のグループがある場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、未処理のグループに対して図形要素の移動量を算出し形状データを変形（変形計算）させる（ステップＳ３）。【００６６】
形状データ変形処理部６は、未処理のグループがなくなるまでグループ毎の変形処理を繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ３）。図形要素の移動量を算出していない未処理のグループがなくなると（ステップＳ２、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、図形要素の変形処理を終了する。【００６７】
ここで、ステップＳ３の処理（グループ毎の図形要素の変形処理）を詳細に説明する。図９は、グループ毎の図形要素の変形処理手順を示すフローチャートである。図９では、１つのグループに対して形状データ変形処理部６が図形要素の変形処理を行なう場合の処理手順を示している。【００６８】
形状データ変形処理部６は、処理対象のグループに属する寸法公差データがただ１つであって、かつ寸法公差データの「調整モード」が「自動」であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。【００６９】
グループに属する寸法公差データがただ１つであって、かつ寸法公差データの「調整モード」＝「自動」である場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は「調整モード」が「中央固定」である場合と同じように図形要素の変形処理（デフォルト）を行なって、図形要素の変形処理を終了する（ステップＳ２０）。この後、形状データ変形処理部６は、次のグループの図形要素の変形処理があれば、図８のフローチャートで示したステップＳ２，Ｓ３の処理を繰り返す（リターン）。【００７０】
グループに属する寸法公差データが複数の場合や、「調整モード」＝「自動」でない寸法公差データがグループに含まれている場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、処理対象のグループに「調整モード」＝「自動」ではない寸法公差データが複数個含まれているか否かを判断する（ステップＳ３０）。【００７１】
処理対象のグループに「調整モード」＝「自動」以外の寸法公差データが複数個含まれている場合（ステップＳ３０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は図形要素の変形処理不能としてエラー終了する。また、形状データ変形処理部６は、処理対象のグループに「調整モード」＝「自動」である寸法公差データが複数個含まれている場合にも、図形要素の変形処理不能としてエラー終了する。【００７２】
処理対象のグループに「調整モード」＝「自動」以外の寸法公差データが１つだけ含まれている場合（ステップＳ３０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データがなくなるまで個々の寸法公差データの処理を繰り返す（ステップＳ４０〜Ｓ１４０）。【００７３】
具体的には、形状データ変形処理部６は、まず未処理の寸法公差データがあるか否かを確認する（ステップＳ４０）。未処理の寸法公差データがある場合（ステップＳ４０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データの何れかを選択する（ステップＳ５０）。【００７４】
そして、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」である場合（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素１」を固定するとともに「図形要素２」を移動させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ７０）。【００７５】
寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」でない場合（ステップＳ６０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」であるか否かを判断する（ステップＳ８０）。寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」である場合（ステップＳ８０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素２」を固定するとともに「図形要素１」を移動させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ９０）。【００７６】
寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」でない場合（ステップＳ８０、Ｎｏ）、「調整モード」が「自動」であるので、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」である場合（ステップＳ１００、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素１」と「図形要素２」の中央部を固定するとともに「図形要素１」と「図形要素２」を均等に移動（移動変形）させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ１１０）。【００７７】
寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」でない場合（ステップＳ１００、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「図形要素１」と「図形要素２」の何れか一方の位置が既に確定済みであるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。
「図形要素１」と「図形要素２」の何れか一方の位置が既に確定済みである場合（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「調整モード」が「自動」であるので、「図形要素１」と「図形要素２」のうち位置確定していない方の図形要素（他方の図形要素）を移動させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ１３０）。このとき、位置が既に確定済みの図形要素は、位置を固定しておき移動させない。【００７８】
「図形要素１」と「図形要素２」の両方とも位置が確定していない場合（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は次の未処理の寸法公差データを選択する（ステップＳ１４０）。換言すると、「図形要素１」と「図形要素２」の何れの図形要素の位置も未確定の場合は移動処理を一旦保留して他の未処理の寸法公差データを先に処理する。そして、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データに対してステップＳ６０〜Ｓ１４０のうち、移動処理の保留に伴って選択した寸法公差データ（次の未処理の寸法公差データ）に応じた処理を行なう。【００７９】
「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させた後（ステップＳ７０，Ｓ９０，Ｓ１１０，Ｓ１３０の処理の後）、形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データがあるか否かを確認する（ステップＳ４０）。【００８０】
形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データがなくなるまで、ステップＳ４０〜Ｓ１４０の処理を繰り返す。未処理の寸法公差データがなくなると（ステップＳ４０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、処理対象のグループに含まれている図形要素の変形処理を終了する。【００８１】
形状データ変形処理部６による形状データの変形処理が終了すると、ＮＣ加工プログラム生成処理部７は、変形後の形状データの各図形要素の形状と位置に基づいてＮＣ加工プログラムを生成し外部出力する。【００８２】
これにより、オペレータが寸法公差を反映した加工対象形状の変形結果を容易に予測できるので、設計者の意図（寸法公差）を反映した適切なＮＣ加工プログラムを容易に効率良く作成することが可能となる。また、形状の変形に関わる箇所についてのみ寸法公差データを設定すればよいので、少ない手間で所望のＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能となる。【００８３】
なお、ステップＳ２０では、グループ内の寸法公差データがただ１つ（「調整モード」が「自動」）である場合に、「調整モード」が「中央固定」である場合と同じように図形要素の変形処理を行なったが、他の方法によって図形要素の変形処理を行なってもよい。例えば、「調整モード」が「要素１固定」や「要素２固定」である場合と同じように図形要素の変形処理を行なってもよい。【００８４】
また、加工目標寸法算出部５による加工目標寸法の算出方法は、式（１）を用いた算出方法に限らない。例えば、上寸法許容差と下寸法許容差を所定の比率（例えば３：１など）でかけた値を用いて加工目標寸法を算出してもよい。例えば、上寸法許容差と下寸法許容差をｎ：ｍでかけた値を用いる場合、加工目標寸法算出部５は、式（２）に基づいて加工目標寸法を算出する。
加工目標寸法＝基準寸法＋（（ｍ×上寸法許容差）＋（ｎ×下寸法許容差））／（ｎ＋ｍ）・・・（２）【００８５】
なお、本実施の形態では、形状データが２次元の場合を一例として図形要素の変形処理を説明したが、ＮＣプログラミング支援装置１０１は３次元の形状データに対して図形要素の変形処理を行ってもよい。この場合も形状データが２次元の場合と同様の構成、同様の処理手順によって図形要素の変形処理を行なうことができる。【００８６】
また、「調整モード」の値（種別）は「要素１固定」、「要素２固定」、「中央固定」、「自動」の４種類に限定されるものではない。例えば、加工目標寸法と形状寸法との差を両側の図形要素に配分する比率を指定するようなデータ形式であってもよい。この場合には、両側の図形要素を例えば５０％：５０％に配分することは「中央固定」と等価な意味を持つこととなる。【００８７】
なお、形状データ保存部２に記憶させておく加工対象物の形状データは、ＣＡＤデータ２０の形状データに限らず、他のデータであってもよい。また、寸法公差データのうち、「調整モード」以外の項目は、ＣＡＤデータ２０から抽出する場合に限らず、必要に応じてオペレータが補ってもよい。【００８８】
また、実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置１０１を工作機械の数値制御装置の内部に組み込むことによって、ＮＣプログラミング支援装置１０１が生成したＮＣ加工プログラムを工作機械で直接実行させることが可能となる。【００８９】
このように実施の形態１によれば、加工目標寸法が形状データの寸法とは異なるような部位（上下の寸法許容差が一方に片寄った非対称なはめあいや寸法公差が指定される形状データ）を有する加工対象物のＮＣ加工プログラムを作成する際に、はめあいや寸法公差に関わる図形要素に対してのみ寸法公差データ（調整モードなど）を設定するだけで所望の出力結果（ＮＣ加工プログラム）を得ることができる。これにより、図形要素の移動変形に関わらない箇所については寸法公差データの設定を省略することができ、ＮＣ加工プログラムを作成する際の手間を抑えることが可能となる。したがって、寸法公差に表された設計意図を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能となる。【００９０】
また、図形要素が複数の寸法公差データによって共有されている場合には、この共有されている図形要素が、図形要素を共有している寸法公差データのそれぞれの加工目標寸法に対応する寸法となるよう図形要素の移動位置を設定するので、図形要素が複数の寸法公差データによって共有されている場合であっても、容易にＮＣ加工プログラムを作成することが可能となる。【００９１】
実施の形態２．
つぎに、図１０〜図１３を参照してこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、複数の図形要素を図形要素群として一体化し、図形要素群の代表基準点を移動させることによって加工対象物のＮＣ加工プログラムを作成する。【００９２】
図１０は、本発明の実施の形態２に係るＮＣプログラミング支援装置の構成を示すブロック図である。図１０の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１のＮＣプログラミング支援装置１０１と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。【００９３】
ＮＣプログラミング支援装置１０２は、ＮＣプログラミング支援装置１０１の機能（ＣＡＤデータ入力部１、形状データ保存部２、対話操作処理部３、寸法公差データ保存部４、加工目標寸法算出部５、形状データ変形処理部６、ＮＣ加工プログラム生成処理部７、表示部８、指示入力部９）に加えて、点図形データ保存部１０を有している。点図形データ保存部１０は、形状データの図形要素群に関する情報（後述の点図形データテーブル５３）を記憶するメモリなどの記憶手段である。【００９４】
ＮＣプログラミング支援装置１０２の対話操作処理部３は、寸法公差の設定処理に加えて、オペレータが指定した形状データの複数の図形要素を図形要素群として一体化する。そして、一体化した図形要素群の代表基準点の位置に点図形を作成し、点図形と図形要素群とを関連づけた点図形データを点図形データテーブルとして点図形データ保存部１０に保存する。また、対話操作処理部３は、寸法公差を設定操作させる際に、加工対象形状を表す図形要素に加えて、点図形も設定対象として寸法公差を設定する。【００９５】
また、ＮＣプログラミング支援装置１０２の形状データ変形処理部６は、加工目標寸法を満たすよう寸法公差データに関係する図形要素を移動変形させる際、移動変形の対象が点図形である場合は点図形データ保存部１０に保存されている点図形データを読み出して当該点図形データに関連付けられた図形要素群を点図形の移動に連動して移動変形させる。換言すると、本実施の形態では、複数からなる形状データを１つの図形要素群を示す点データとして扱う。そして、点データとして扱う図形要素群内では各図形要素の寸法公差を寸法公差データ０とし、点データの移動と同じだけ各図形要素を相対移動させる。【００９６】
ここで、点図形データ保存部１０に保存される点図形データテーブルの構成について説明する。図１１は、点図形データテーブルの構成の一例を示す図である。図１１では、各行が１つの点図形データを表している。【００９７】
点図形データテーブル５３は、点図形データを識別する情報（「ＩＤ」）と、「Ｘ座標」と、「Ｙ座標」と、点図形データに関連している図形要素のリスト（「図形要素リスト」）と、がそれぞれ対応付けられた情報テーブルである。【００９８】
「ＩＤ」のフィールドは、各点図形を一意に識別可能な番号であり、加工対象形状を表す図形要素のＩＤとは重ならないよう採番する。「Ｘ座標」のフィールドおよび「Ｙ座標」のフィールドは、点図形に関連づけられた図形要素群の代表基準点の位置（点図形の座標）を示している。「図形要素リスト」のフィールドは、点図形に関連付けられた図形要素群内の各図形データ（図形要素）のＩＤのリストを示している。【００９９】
次に、図１２，１３を参照して実施の形態２に係るＮＣプログラミング支援装置の動作手順を説明する。図１２は、加工対象形状、点図形データ、寸法公差データの一例を示す図である。図１２では、設計者が稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａからなる幅１５ｍｍの溝形状の中心と稜線７０４Ａとの間に寸法公差を指定した状態を示している（ｓ１１）。【０１００】
対話操作処理部３は、オペレータからの指示に基づいて、溝形状を構成する図形要素群（稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａ）を一体化し、その中央位置を代表基準点とした点図形８０１Ａを作成する（ｓ１２）。【０１０１】
対話操作処理部３は、点図形８０１Ａを指定した点図形データを、点図形データ保存部１０の点図形データテーブル５３に記憶させる。点図形データテーブル５３に登録する点図形データは、図形要素群の代表基準点である点図形８０１Ａ、点図形８０１ＡのＸ座標とＹ座標、「図形要素リスト」（稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３ＡのＩＤ）などを含んでいる（ｓ１３）。【０１０２】
対話操作処理部３は、溝形状の中心（点図形８０１Ａ）と稜線７０４Ａとの間の寸法公差データ（調整モードなど）を設定し、寸法公差データ保存部４の寸法公差データテーブル５２に記憶させる（ｓ１４）。点図形８０１Ａと稜線７０４Ａとの間の寸法公差データは、点図形８０１ＡのＸ座標とＹ座標、ＣＡＤデータ２０内の形状データ、オペレータからの指示などに基づいて設定される。【０１０３】
本実施の形態では、寸法公差データの設定対象図形（図形要素の変形処理）に点図形を含めているので、形状データ変形処理部６は、図形要素を変形処理する際に必要に応じて点図形８０１Ａの位置を移動させる。【０１０４】
図１３は、点図形が移動させられる際の点図形に関連付けられた図形要素群の移動変形方法を説明するための図である。図１３では、図１２に示した点図形８０１Ａを移動させた場合の、稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａの移動処理を示している。【０１０５】
図１３に示すように、点図形８０１Ａが点図形８０１Ｂの位置に移動させられると、この移動に連動して、点図形８０１Ａに関連づけられた稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａが点図形８０１Ａの移動量と等しい移動量だけ移動変形させられる。このとき、稜線７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａは、点図形８０１Ａから点図形８０１Ｂへの移動方向と同じ方向に移動させられる。【０１０６】
これにより、形や大きさは不変であるがその位置が寸法公差の影響で変わるような加工対象物（図形要素群）の部位に対しても、オペレータが寸法公差を反映した加工対象形状の変形結果を容易に予測できる。これにより、設計者の意図を反映した適切なＮＣ加工プログラムを容易に効率良く作成することが可能となる。また、実施の形態１（ＮＣプログラミング支援装置１０１）の場合と同様に、変形に関わる箇所についてのみ寸法公差データを設定すればよいので、少ない手間で所望のＮＣ加工プログラムを作成することが可能となる。【０１０７】
なお、本実施の形態では、形状データが２次元の場合を一例として図形要素の変形処理を説明したが、ＮＣプログラミング支援装置１０２は３次元の形状データに対して図形要素の変形処理を行ってもよい。この場合も形状データが２次元の場合と同様の構成、同様の処理手順によって図形要素の変形処理を行なうことができる。【０１０８】
また、ＮＣプログラミング支援装置１０２を工作機械の数値制御装置の内部に組み込むことによって、ＮＣプログラミング支援装置１０２が生成したＮＣ加工プログラムを工作機械で直接実行させることが可能となる。【０１０９】
ここで工作機械の構成について説明する。図１４は、工作装置の構成の一例を示す図である。工作装置（工作機械）２０１は、数値制御装置１５０と加工部２０５を有しており、加工部２０５は数値制御装置１５０からの制御指示に基づいて被加工物２１０を加工する。【０１１０】
数値制御装置１５０は、ＮＣプログラミング支援装置１０２と制御部１１０を備えており、制御部１１０はＮＣプログラミング支援装置１０２が作成したＮＣプログラムを用いて加工部２０５を制御する。これにより、工作装置２０１は、ＮＣプログラミング支援装置１０２が生成したＮＣ加工プログラムを実行して被加工物２１０を加工することが可能となる。なお、数値制御装置１５０に組み込むＮＣプログラミング支援装置は、ＮＣプログラミング支援装置１０２に限られず、ＮＣプログラミング支援装置１０１であってもよい。【０１１１】
また、本実施の形態では、点図形８０１Ａと稜線７０４Ａとの間の寸法公差データに基づいて、点図形８０１Ａを移動させる場合について説明したが、点図形と点図形の間に設定された寸法公差データに基づいて、点図形を移動させてもよい。また、点図形８０１Ａの位置を移動させる場合に限らず、稜線などの図形データの位置を移動させてもよい。また、図形要素群の代表基準点の位置は、図形要素群の中央位置に限らず何れの位置であってもよい。また、図形要素群の基準位置は、点図形以外の線分や面であってもよい。【０１１２】
このように実施の形態２によれば、局所的に見た形や大きさは元の形状データの対応する部位（図形要素群）と同じであるが、非対称な寸法公差が指定されたことによって、加工対象物全体に対する部位の位置が異なる位置に現れるような加工対象物のＮＣ加工プログラムを作成する際に、部位を構成する個々の図形要素に対して寸法公差データを設定することなく、部位を代表する点図形に対して寸法公差データ（調整モード）を設定するだけで所望の出力結果（ＮＣ加工プログラム）を得ることができる。【０１１３】
これにより、少ない数の寸法公差データを設定するだけでＮＣ加工プログラムを得ることができ、ＮＣ加工プログラムを作成する際の手間を抑えることが可能となる。したがって、寸法公差に表された設計意図を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することが可能となる。【０１１４】
なお、上記の実施の形態１，２で説明したＮＣ加工プログラムの作成処理は、予め用意しておいたプログラムをパーソナルコンピュータなどのコンピュータで実行することによって行なってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明に係るプログラム作成装置、数値制御装置およびプログラム作成方法は、工作機械を数値制御するためのＮＣ加工プログラムの作成に適している。
【図１】
2008149431.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月3日(2007.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成装置において、
前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出部と、
前記加工目標寸法算出部が算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する形状データ変形処理部と、
前記形状データおよび前記形状データ変形処理部が設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、
を備え、
前記寸法公差データは、前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報を含み、
前記形状データ変形処理部は、
前記位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とするプログラム作成装置。
【請求項２】
前記形状データ変形処理部は、
前記図形要素が複数の寸法公差データによって共有されている場合には、この共有されている図形要素が、前記図形要素を共有している寸法公差データの各加工目標寸法に対応する寸法となるよう前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のプログラム作成装置。
【請求項３】
前記図形要素は、複数の図形要素を含んだ図形要素群であり、
前記形状データ変形処理部は、前記図形要素群に対応する所定座標の移動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のプログラム作成装置。
【請求項４】
前記ＮＣ加工プログラムに基づいて前記加工対象物の加工制御を行なう数値制御装置において、請求項１〜３のいずれか１つに記載のプログラム作成装置を備えたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項５】
加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成方法において、
前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出ステップと、
算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する移動位置設定ステップと、
前記形状データおよび設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成ステップと、
を含み、
前記寸法公差データは、前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報を含み、
前記移動位置設定ステップは、
前記位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とするプログラム作成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
できないという問題があった。また、オペレータが図面を注意深く分析して公差を適切に配分して記述する場合には、オペレータの処理が煩雑になるという問題があった。
［００１２］
プログラム作成装置が、ＣＡＤデータを読み込んでＮＣ加工プログラムを作成する機能を有している場合には、予め公差を見込んだ加工目標寸法で加工対象物の形状をモデリングしておく方法が採られる。この方法では、設計者やＣＡＤデータ作成者に、加工目標寸法を計算してＮＣ加工プログラムに入力する作業を強いることになり本質的な解決にはならない。また、設計上意味のある基準寸法が失われるので、設計者が意図しない加工結果をもたらすＮＣ加工プログラムを作成してしまう可能性があるという問題があった。
［００１３］
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の加工対象面が関わる場合であっても寸法公差に表された設計意図を反映したＮＣ加工プログラムを容易に作成することができるプログラム作成装置、数値制御装置およびプログラム作成方法を得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１４］
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工対象物の形状データと前記形状データの寸法公差データとに基づいて、前記形状データに前記寸法公差データを反映したＮＣ加工プログラムを作成するプログラム作成装置において、前記形状データと前記寸法公差データとに基づいて、前記加工対象物の加工目標寸法を算出する加工目標寸法算出部と、前記加工目標寸法算出部が算出した加工目標寸法と前記形状データとに基づいて、前記形状データに含まれる図形要素間の寸法が前記加工目標寸法に対応する寸法となるよう、前記図形要素の移動位置を設定する形状データ変形処理部と、前記形状データおよび前記形状データ変形処理部が設定した各図形要素の移動位置を用いてＮＣ加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、を備え、前記寸法公差データは、前記図形要素の移動のさせ方に関する位置移動情報を含み、前記形状データ変形処理部は、前記位置移動情報に基づいて前記図形要素の移動位置を設定することを特徴とする。
発明の効果
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
と同じ値である場合を示している。
［００４６］
ＮＣプログラミング支援装置１０１では、まず対話操作処理部３が、ＣＡＤデータ２０の形状データ６３に対応する寸法公差データＤ１４を、寸法公差データ保存部４に保存させる。このとき、対話操作処理部３は、寸法公差データＤ１４として、形状データ６３の稜線５０１ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素１」に設定するとともに、稜線５０２ＡをＣＡＤデータ２０から抽出して「図形要素２」に設定する。さらに、寸法公差データＤ１４に、オペレータによって指定された「自動」の「調整モード」を含めておく。対話操作処理部３は、ＣＡＤデータ２０の形状データ６３に対応する寸法公差データＤ１４を、寸法公差データ保存部４に保存させる。
［００４７］
形状データ変形処理部６は、寸法公差データＤ１４の加工目標寸法を満たすよう稜線５０１Ａ，５０２Ａを移動変形する際に、一旦、図形要素を共有する他の寸法公差データ（ここでは寸法公差データＤ１３）の移動変形が終了するまで、寸法公差データＤ１４の移動変形を保留する。
［００４８］
寸法公差データＤ１３の移動変形が終了すると、形状データ変形処理部６は、移動変形が終了した寸法公差データＤ１３の図形要素を固定しつつ、寸法公差データＤ１４の移動変形を行なう。
［００４９］
図５に示す形状データ６３の場合、寸法公差データＤ１３が「要素２固定」であるので、「図形要素２」の稜線５０３Ａを固定し、「図形要素１」の稜線５０２Ａを移動させて稜線５０２Ｂとする（ｓ１）。これにより、寸法公差データＤ１３の「図形要素１」と「図形要素２」の加工目標寸法が、寸法公差データＤ１３に対応する加工目標寸法Ｙ３となる。
［００５０］
この後、寸法公差データＤ１４が「自動」であるので、寸法公差データＤ１３の「図形要素１」と同じ寸法公差データＤ１４の「図形要素２」（稜線５０２Ａ）を固定する。そして、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」（稜線５０１Ａ）を移動させて稜線５０１Ｂとする（ｓ２）。これにより、寸法公差データＤ１４の「図形要素１」と「図形要素２」の加工目標寸法が、寸法公差データＤ１４に対応する加工目標寸法Ｙ４となる。
［００５１］
換言すると、本実施の形態では、形状データ変形処理部６は、移動変形が終わった側の図形要素（ここでは稜線５０２Ａ）を基準に加工目標寸法を満たすよう反対側の図形要素（稜線５０１Ａ）を移動変形する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
０３Ａである。４０ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２２は、寸法公差データＤ２１と稜線６０３Ａを共有しており、調整モードが「自動」となっている。このため、形状データ変形処理部６は、稜線６０３Ａを移動させないようにする。
［００５９］
寸法公差データＤ２３は、「図形要素１」が稜線６０４Ａであり、「図形要素２」が稜線６０５Ａである。３５ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２３は、「調整モード」が「中央固定」であるので、形状データ変形処理部６は、図形要素の中心線に対して各図形要素が対称となるよう稜線６０４Ａ，６０５Ａを移動させる。
［００６０］
寸法公差データＤ２４は、「図形要素１」が稜線６０７Ａであり、「図形要素２」が稜線６０８Ａである。２５ｍｍの基準寸法が指定された寸法公差データＤ２４は、「調整モード」が「要素２固定」であるので、形状データ変形処理部６は、稜線６０８Ａを移動させないようにする。
［００６１］
図６に示した基準寸法値が７０ｍｍの寸法公差データ（稜線６０８Ａ，６０９Ａ）は、「上寸法許容差」は＋０．０３で、「下寸法許容差」は−０．０３であるので、形状データ変形処理部６は、稜線６０８Ａ，６０９Ａを移動させないようにする。
［００６２］
寸法公差データＤ２１〜Ｄ２４のうち、寸法公差データＤ２１，Ｄ２２は、稜線６０３Ａを共有している。したがって、寸法公差データＤ２１，Ｄ２２は、それぞれグループＧ１の寸法公差データとなる。一方、寸法公差データＤ２３，Ｄ２４は、それぞれ他の寸法公差データと図形要素を共有していない。このため、寸法公差データＤ２３，Ｄ２４は、それぞれグループＧ１とは異なるグループＧ２，Ｇ３の寸法公差データとなる。
［００６３］
図８は、本発明の実施の形態１に係るＮＣプログラミング支援装置の動作手順を示すフローチャートである。図８では、形状データ変形処理部６の動作手順の一例を示している。
［００６４］
形状データ変形処理部６は、まず寸法公差データ保存部４に保存されている寸法公差データテーブル５１内の寸法公差データを、図形要素を共用するグループ毎に分類する（ステップＳ１）。
［００６５］
次に、形状データ変形処理部６は、加工目標寸法算出部５の計算結果（加工目標寸法）と形状データ保存部２に保存された形状データとを用いて、分類したグループ毎に各図形要素の移動量を算出していく。形状データ変形処理部６は、まず図形要
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ープに「調整モード」＝「自動」である寸法公差データが複数個含まれている場合にも、図形要素の変形処理不能としてエラー終了する。
［００７２］
処理対象のグループに「調整モード」＝「自動」以外の寸法公差データが１つだけ含まれている場合（ステップＳ３０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データがなくなるまで個々の寸法公差データの処理を繰り返す（ステップＳ４０〜Ｓ１４０）。
［００７３］
具体的には、形状データ変形処理部６は、まず未処理の寸法公差データがあるか否かを確認する（ステップＳ４０）。未処理の寸法公差データがある場合（ステップＳ４０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、未処理の寸法公差データの何れかを選択する（ステップＳ５０）。
［００７４］
そして、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」である場合（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素１」を固定するとともに「図形要素２」を移動させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ７０）。
［００７５］
寸法公差データの「調整モード」が「要素１固定」でない場合（ステップＳ６０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」であるか否かを判断する（ステップＳ８０）。寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」である場合（ステップＳ８０、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素２」を固定するとともに「図形要素１」を移動させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ９０）。
［００７６］
寸法公差データの「調整モード」が「要素２固定」でない場合（ステップＳ８０、Ｎｏ）、形状データ変形処理部６は、選択した寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。寸法公差データの「調整モード」が「中央固定」である場合（ステップＳ１００、Ｙｅｓ）、形状データ変形処理部６は、「図形要素１」と「図形要素２」の中央部を固定するとともに「図形要素１」と「図形要素２」を均等に移動（移動変形）させて、「図形要素１」と「図形要素２」の位置を確定させる（ステップＳ１１０）。
【国際調査報告】
2008149431.tif 000017
2008149431.tif 000018