(57)【要約】      （修正有）【課題】ＮＣプログラムを作成する労力を低減することができるとともに、作業効率の向上を図ることができるウオータジェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を提供する。【解決手段】ウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置はその画面１内に、材質を選択する材質選択ウインドウ３と、板厚を選択する板厚選択ウインドウ４と、加工図形１の各コーナー部ｃ〜ｆ、ｉ〜ｌと切り終り部ｂ、ｈとでノズルの送り速度を減速して切断する減速加工の有無を設定するコーナー部減速加工設定用ウインドウ５と切り終り部減速加工設定用ウインドウ８と、減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定する角度設定用ウインドウ６と、各コーナー部又は切り終り部と減速を開始する位置との間の距離を設定する減速距離設定用ウインドウ７、９とを備えている。いくつかの条件は、データベースに予め登録することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
被加工物の材質と板厚との少なくとも一方を定めたデータベースを設け、このデータベースには、被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、加工図形のコーナー部又は切り終り部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを予め設定してあり、
上記減速加工を行う被加工物の材質又は板厚が選択された場合に、上記コーナー部又は切り終り部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項２】
上記データベースには、被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、減速加工を適用するコーナー部の最大角度が予め設定してあり、上記減速加工を行う被加工物の材質又は板厚が選択された場合に、設定された最大角度以下のコーナー部で減速加工を行うＮＣプログラムが作成されることを特徴とする請求項１に記載のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項３】
上記データベースには、被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、コーナー部の頂部と減速を開始する位置との間の距離が予め設定してあり、上記減速加工を行う被加工物の材質又は板厚が選択された場合に、設定された距離から減速加工を行うＮＣプログラムが作成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項４】
上記画面内に、減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定する角度設定用ウインドウが表示されるようになっており、この角度設定用ウインドウで設定された最大角度が使用されて、該最大角度以下のコーナー部について減速加工を行うＮＣプログラムが作成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項５】
画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
画面内に、加工図形のコーナー部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定するコーナー部減速加工設定用ウインドウと、減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定する角度設定用ウインドウとを表示し、上記コーナー部減速加工設定用ウインドウで減速加工が設定された場合に、上記コーナー部で設定された最大角度以下のコーナー部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項６】
画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
画面内に、加工図形の切り終り部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定する切り終り部減速加工設定用ウインドウが表示されるようになっており、この切り終り部減速加工設定用ウインドウで減速加工が設定された場合に、上記切り終り部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項７】
上記画面内に、コーナー部の頂部と減速を開始する位置との間の距離を設定する減速距離設定用ウインドウが表示されるようになっており、この減速距離設定用ウインドウで設定された距離が使用されて、該距離から減速加工を行うＮＣプログラムが作成されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【請求項８】
上記画面に表示される加工図形のうち、減速加工が適用される区間の線は色を変えて表示されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、従来既に周知である。
ウオータージェット加工機においては、ノズルから噴射されるウオータージェットを被加工物の表面から裏面へ貫通させて該被加工物を切断する場合、被加工物の表面の切断位置に対して、裏面の切断位置は、ノズルの移動方向に対して遅れるようになる。これは、被加工物の厚さが厚くなる程、或いは材質が硬くなる程顕著となる。
被加工物を切断する場合に、例えば直角に屈曲したコーナー部を切断する場合には、表面側では直角に切断することができても、裏面側では上記遅れから直角に切断することができず、加工精度が低下するという問題がある。また、切り終り部においては、表面側では切断線がつながっていても裏面側では切り残しが発生するという問題もある。
このような問題を解決するため、従来のウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置においては、加工図形の各コーナー部や切り終り部でノズルの送り速度を減速して切断する減速加工を行うＮＣプログラムを作成することができるようになっている（特許文献１参照）。
また従来、各コーナー部において減速加工を指定することなく作成されたＮＣプログラムについて、コーナー部の角度が所定の角度範囲の場合には、各コーナー部について自動的に減速加工を追加するようにしたＮＣプログラムの作成方法も提案されている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３０４８９８号公報（図５）
【特許文献２】
特公平７−１９１７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１においては、加工図形の各コーナー部や切り終り部における減速加工はオペレータがその都度指定する必要があったので、ＮＣプログラムを作成するのに多大の労力を必要とするという欠点がある。
これに対し、特許文献２においては、各コーナー部について自動的に減速加工が追加されるので、オペレータの労力を低減することができる。しかしながら、被加工物の材質や板厚によっては減速加工が必要のないものについても、全てのコーナー部について自動的に減速加工が追加されてしまうので、全ての被加工物について減速加工を行うことになり、作業効率の低下を招くという結果となっていた。
本発明は上述した事情に鑑み、ＮＣプログラムを作成する労力を低減することができるとともに、作業効率の向上を図ることができるウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１の発明は、画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
被加工物の材質と板厚との少なくとも一方を定めたデータベースを設け、このデータベースには、被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、加工図形のコーナー部又は切り終り部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを予め設定してあり、
上記減速加工を行う被加工物の材質又は板厚が選択された場合に、上記コーナー部又は切り終り部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を提供するものである。
【０００６】
また請求項５の発明は、画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
画面内に、加工図形のコーナー部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定するコーナー部減速加工設定用ウインドウと、減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定する角度設定用ウインドウとを表示し、上記コーナー部減速加工設定用ウインドウで減速加工が設定された場合に、上記コーナー部で設定された最大角度以下のコーナー部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を提供するものである。
【０００７】
また請求項６の発明は、画面に表示された加工図形を基に、ウオータージェット加工機によって被加工物を切断するためのＮＣプログラムを作成するウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
画面内に、加工図形の切り終り部で送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定する切り終り部減速加工設定用ウインドウが表示されるようになっており、この切り終り部減速加工設定用ウインドウで減速加工が設定された場合に、上記切り終り部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムを作成することを特徴とするウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を提供するものである。
【０００８】
請求項１の発明によれば、被加工物の材質と板厚との少なくとも一方を定めたデータベースを備えているので、オペレータが減速加工を行う被加工物の材質又は板厚を選択すれば、データベースのデータに基づいて減速加工が必要か否かが判断される。そして減速加工が必要な被加工物の材質又は板厚が選択された場合には、自動的に所定の減速加工を行うＮＣプログラムが作成されるようになる。
したがって、減速加工が必要のない被加工物については減速加工が施されることがないので、無駄な時間がかかるのを防止でき、またオペレータの労力も低減することができる。
【０００９】
また請求項５の発明によれば、画面内にコーナー部減速加工設定用ウインドウが表示されるので、オペレータは被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、このウインドウで減速加工を行うか否かを設定すればよく、さらに減速加工を行う場合には、角度設定用ウインドウによって減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定すればよい。これにより、容易に最大角度以下のコーナー部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムが自動的に作成されるようになる。
【００１０】
さらに請求項６の発明によれば、画面内に切り終り部減速加工設定用ウインドウが表示されるので、オペレータは被加工物の材質又は板厚の大小に応じて、このウインドウで減速加工を行うか否かを設定すればよい。これにより、容易に切り終り部で所定の減速加工を行うＮＣプログラムが自動的に作成されるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１はウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけるモニタの画面１を示したもので、この画面１には加工図形２が表示されている。図示実施例では、方形の穴をあけた方形の板材を切り出すようにした例を示してあり、点ａにおいて図示しないウオータージェット加工機のノズルからウオータージェットが噴射されてピアッシングが開始されるようになっている。そしてそこから点ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの順に切断加工され、再び点ｂに戻ってその内側に穴があけられるようになる。
上記点ｂに戻ったらノズルからのウオータージェットの噴射が中断されるとともに、該ノズルが点ｇまで切断加工を行うことなく移動され、この点ｇでウオータージェットの噴射が再開されて再びピアッシングが行われる。この後、点ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌの順に切断加工され、再び点ｈに戻ることにより切断加工が終了するようになっている。
したがって上記加工図形２において、点ｃ〜ｆ、ｉ〜ｌがそれぞれコーナー部となり、また点ｂ、ｈがそれぞれ切り終り部となっている。
【００１２】
上記画面１内には、被加工物の材質を選択する材質選択ウインドウ３と、板厚を選択する板厚選択ウインドウ４とが表示されている。
また、加工図形１の各コーナー部ｃ〜ｆ、ｉ〜ｌにおいて、ノズルの送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定するコーナー部減速加工設定用ウインドウ５と、減速加工を適用する上記コーナー部の最大角度を設定する角度設定用ウインドウ６とが表示され、さらに上記各コーナー部ｃ〜ｆ、ｉ〜ｌと減速を開始する位置との間の距離を設定する減速距離設定用ウインドウ７が表示されている。
さらに、上記加工図形１の各切り終り部ｂ、ｈにおいて、ノズルの送り速度を減速して切断する減速加工を行うか否かを設定する切り終り部減速加工設定用ウインドウ８と、上記各切り終り部ｂ、ｈと減速を開始する位置との間の距離を設定する減速距離設定用ウインドウ９も表示されている。
【００１３】
上記ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、図２に示すデータベース１１を備えており、このデータベース１１には、被加工物の材質と、各材質毎に複数の板厚とを予め設定してある。また、各材質の板厚毎に、減速加工を適用するコーナー部の最大角度と、コーナー部の頂点と減速を開始する位置との間の距離が予め設定してある。
このとき、材質によってはその板厚が薄い場合に、コーナー部や切り終り部で送り速度を減速して切断する減速加工を行う必要がないものがある。本実施例では、上記データベース１１に、減速加工を適用するコーナー部の最大角度を設定しないことによって、間接的にコーナー部と切り終わり部とで共に減速加工を行なわないことを設定してある。
より具体的には、図２のデータベース１１において、鉄系材料であるＳＳ材で板厚が６ｍｍの場合には、コーナー部の最大角度について「９０°」と設定してある。この場合には、９０°以下の角度を有する全てのコーナー部と全ての切り終り部とで減速加工を行うこと、並びにコーナー部や切り終わり部の手前の５ｍｍの位置から減速を開始することが設定されていることになる。
これに対し、ＳＳ材で板厚が３．２ｍｍ以下の場合には、コーナー部の最大角度について何ら設定されておらず、この場合には、全てのコーナー部と全ての切り終り部とで減速加工を行なわないことが設定されていることになる。
なお、減速加工の送り速度については、通常の送り速度に対して所定の減速率の速度まで徐々に減速するようにしてもよいし、段階的に減速してもよく、或いは一度に減速してもよい。また各コーナー部については、その頂点通過後に通常の送り速度になるまで加速している。
【００１４】
以上の構成において、ＮＣプログラムを作成する際には、先ず材質選択ウインドウ３のプルダウンメニューによって被加工物の材質を選択する。このプルダウンメニューにはデータベース１１に既に登録されている材質のリストが表示されるようになっているので、このうちのいずれかの材質を選択する。図１では、「ＳＳ」材が選択されている。
被加工物の材質を選択したら、次に、板厚選択ウインドウ４によって被加工物の板厚を選択する。このとき、板厚選択ウインドウ４のプルダウンメニューには、選択された被加工物の材質に対応して、データベース１１に登録されている板厚がリストされるようになる。すなわちＳＳ材が選択されたときには、図２で示す１．６〜３０ｍｍまでの８種の板厚がリストされるので、オペレータはそのうちの１種の板厚を選択することになる。図１では、「９」ｍｍの板厚が選択されている。
【００１５】
９ｍｍ厚のＳＳ材については、上記データベース１１には最大角度９０°と距離５ｍｍが予め設定されているので、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置はコーナー部減速加工設定用ウインドウ５と切り終り部減速加工設定用ウインドウ８とに減速加工を行うことを意味する「ウオーターエッジ」を表示するとともに、角度設定用ウインドウ６に最大角度である「９０」度を表示し、さらに減速距離設定用ウインドウ７、９に減速距離である「５」ｍｍを表示する。
この状態では、画面１上に表示される加工図形２のうち、減速加工が適用される区間の線は色を変えて表示されるようになっており、図１では色を変えて表示する代わりに太線で示してある。
【００１６】
この状態において、オペレータは設定された条件が満足できる場合には、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置にＮＣプログラムを作成するコマンドを与えればよく、これにより該ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は上述した条件に基づいてＮＣプログラムを作成するようになる。
これをより具体的に説明すると、図３はコーナー部ｍについて減速加工を行わない場合のノズルの移動を示しており、また図４はその条件でＣＡＤ／ＣＡＭ装置によって作成されるＮＣプログラムを示してある。図４におけるＧ０１  ＸｍＹｍ；は点ｍへ移動せよという命令であり、次の行のＧ０１  Ｘｎ  Ｙｎ；は点ｎへ移動せよという命令である。ここでは、ノズルの減速や加速は行われるようにはなっていない。
【００１７】
他方、図５はコーナー部ｍ及び切り終わり部ｎについて減速加工を行なう場合のノズルの移動を示しており、また図６はその条件でＣＡＤ／ＣＡＭ装置によって作成されるＮＣプログラムを示してある。図６におけるＧ０１  Ｘｍ−１  Ｙｍ−１；は、コーナー部ｍより上記距離「５」ｍｍだけ手前となる点ｍ−１へ移動せよという命令であり、次の行のＧ０１  Ｘｍ  Ｙｍ  Ｍ４５；はそこから減速しながら点ｍへ移動せよという命令である。
さらに、次の行のＧ０１  Ｘｍ＋１  Ｙｍ＋１  Ｍ４６；は、コーナー部ｍより上記距離「５」ｍｍだけ過ぎた点ｍ＋１へ加速しながら移動せよという命令であり、次の行のＧ０１  Ｘｎ−１  Ｙｎ−１；はその点ｍ＋１から次の点ｎ−１へ移動せよという命令である。この点ｎ−１は切り終わり部ｎより「５」ｍｍだけ手前の位置となっており、次の行のＧ０１  Ｘｎ  Ｙｎ  Ｍ４５はそこから減速しながら切り終わり部ｎへ移動せよという命令である。
このようにＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、減速加工を行なわない場合には図４で示すようなＮＣプログラムを自動的に作成し、減速加工を行なう場合には図６で示すようなＮＣプログラムを自動的に作成するようになる。
なお、ＮＣコードであるＭ４５、Ｍ４６には、減速加工における減速度や減速勾配等がプログラムされている。
【００１８】
他方オペレータは、上述のように設定された条件を変更したいときには、各設定用ウインドウ３〜９によってそれぞれの条件を変更することができる。すなわち、材質選択ウインドウ３によって被加工物の材質を変更することができるとともに、板厚選択ウインドウ４によって板厚を変更することができることは勿論である。
また、コーナー部減速加工設定用ウインドウ５によって、例えばこれを「空白」にしたり、又は「減速加工なし」を選択することによって、データベース１１では減速加工を行うように設定されている場合であっても、減速加工を行わせないように設定することができる。
同様に、角度設定用ウインドウ６によってコーナー部の最大角度を例えば９２°に設定することができ、減速距離設定用ウインドウ７によって距離を例えば１０ｍｍに設定することができる。
【００１９】
さらに、上記コーナー部減速加工設定用ウインドウ５や減速距離設定用ウインドウ７とは別個に、切り終り部減速加工設定用ウインドウ８によって、例えばこれを「空白」にしたり、又は「減速加工なし」を選択することによって、データベース１１では切り終り部点ｂ、ｈについて減速加工を行うように設定されている場合であっても、減速加工を行わせないように設定することができる。他方、上記減速距離設定用ウインドウ９によって、距離を例えば１０ｍｍ等に設定することができる。
ところで、被加工物が所定の厚さ以上であるにも拘わらず切り終り部で減速加工を行なわない場合等には、その切り終り部において被加工物の表面側では切断線がつながっていても裏面側では切り残しを生じさせることができるので、その切り残し部分をミクロジョイントとして利用することができるようになる。すなわち、ミクロジョイントによって被加工物から製品すなわち加工図形２が完全に切り離されてしまうのを防止することができ、被加工物について全ての作業が終了した後に、被加工物から、脆弱なミクロジョイントの部分で製品を容易に切り離すことができるようになる。
上記コーナー部減速加工設定用ウインドウ５、角度設定用ウインドウ６、減速距離設定用ウインドウ７、切り終り部減速加工設定用ウインドウ８及び減速距離設定用ウインドウ９で設定した設定値は、データベース１１に予め設定された設定値に優先して使用され、この条件でＮＣプログラムが作成されるようになる。
【００２０】
なお、上記実施例においては、データベース１１に予め被加工物の材質と板厚との両方を設定しているが、特定の材質や板厚の専用機の場合には、被加工物の材質と板厚とのいずれか一方のみを設定すればよいことは勿論である。
また、データベース１１から最大角度の欄と距離の欄とのいずれか一方又は双方を省略してもよく、この場合には、それらを角度設定用ウインドウ６や減速距離設定用ウインドウ７、９によってその都度設定するようにしてもよい。
【００２１】
さらにまた、上記実施例ではデータベース１１を設けているがこれを省略し、その代わりにコーナー部減速加工設定用ウインドウ５と角度設定用ウインドウ６とを設けてもよい。
この場合には、オペレータがコーナー部減速加工設定用ウインドウ５によって減速加工の有無を設定することになり、また上記コーナー部減速加工設定用ウインドウ５で減速加工を設定した場合には、角度設定用ウインドウ６によってコーナー部の最大角度を設定すればよい。
さらに、切り終り部減速加工設定用ウインドウ８を設けて、オペレータが切り終り部減速加工設定用ウインドウ８によって減速加工の有無を設定するようにすることもできる。
そして必要に応じて、コーナー部又は切り終り部と減速を開始する位置との間の距離を設定する減速距離設定用ウインドウ７、９を表示させ、それら減速距離設定用ウインドウ７、９によって上記距離を設定できるようにしてもよいことは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、必要なコーナー部又は切り終り部のみに所定の減速加工を施すことができるＮＣプログラムを容易に得ることができるので、オペレータの労力を低減できるとともに、作業効率の向上を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示したもので、ウオータージェット加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけるモニタの画面１を示したものである。
【図２】データベース１１の内容を示した図。
【図３】コーナー部ｍについて減速加工を行わない場合のノズルの移動を示した図。
【図４】減速加工を行わない場合にＣＡＤ／ＣＡＭ装置によって作成されるＮＣプログラムを示した図。
【図５】コーナー部ｍと切り終り部ｎとについて減速加工を行う場合のノズルの移動を示した図。
【図６】減速加工を行う場合にＣＡＤ／ＣＡＭ装置によって作成されるＮＣプログラムを示した図。
【符号の説明】
１  画面
２  加工図形
３  材質選択ウインドウ
４  板厚選択ウインドウ
５  コーナー部減速加工設定用ウインドウ
６  角度設定用ウインドウ
７  減速距離設定用ウインドウ
１１  データベース
ｃ〜ｆ、ｉ〜ｌ  コーナー部
【図１】
2004314208.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004314208.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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