(57)【要約】【課題】軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを、短時間で正確に作成すること。【解決手段】軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置において、立体の展開図を表示する表示部と、展開図上に、立体の表面に加工すべき溝の形状を入力する入力部と、入力部により入力された形状を座標変換して、立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成する作成部とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置において、
前記立体の展開図を表示する表示部と、
前記展開図上に、前記立体の表面に加工すべき溝の形状を入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記形状を座標変換して、前記立体の表面に前記溝を加工するためのＮＣデータを作成する作成部と
を備えたことを特徴とするＮＣデータ作成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＮＣデータ作成装置において、
前記立体の表面上の位置は、前記立体の底面からの高さであるｘ、前記軸からの距離であるｈ、前記軸と直交する切断面の円周上における基準位置からの弧の長さであるｓで定義され、
前記表示部は、前記立体の展開図を、前記ｘ，前記ｈ，前記ｓを座標軸とする座標空間で表示し、
前記入力部は、前記立体の表面に加工すべき溝の形状を、前記ｘ，前記ｈ，前記ｓの座標値を用いて入力する
ことを特徴とするＮＣデータ作成装置。
【請求項３】
コンピュータを、請求項１または請求項２に記載の前記表示部、前記入力部、前記作成部として機能させるためのＮＣデータ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）データ作成装置、ＮＣデータ作成プログラムに関し、特に、軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被加工物の表面に溝を加工したり、被加工物を曲げ加工するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなＮＣデータ作成装置では、設計図に基づいて、使用する工具の形状や加工内容を示すＮＣデータの作成が行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９１７２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＮＣデータ作成装置は、被加工物が平面形状または、平面で囲まれた立体であることを想定したものである。そのため、例えば、被加工物が軸を中心として直線を回転した形状の立体（円筒や円錐など）である場合のＮＣデータの作成には適さず、このようなＮＣデータを作成する際には、人手による算術によりＮＣデータの作成が行われている。しかし、人手による算術では人為ミスが発生する場合があり、また、直接的にＮＣデータを作成するため、結果を想像しにくく、ＮＣデータの作成が困難である場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを、短時間で正確に作成することができるＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成プログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のＮＣデータ作成装置は、軸を中心として直線を回転した形状の立体の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置において、前記立体の展開図を表示する表示部と、前記展開図上に、前記立体の表面に加工すべき溝の形状を入力する入力部と、前記入力部により入力された前記形状を座標変換して、前記立体の表面に前記溝を加工するためのＮＣデータを作成する作成部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のＮＣデータ作成装置は、請求項１に記載のＮＣデータ作成装置において、前記立体の表面上の位置は、前記立体の底面からの高さであるｘ、前記軸からの距離であるｈ、前記軸と直交する切断面の円周上における基準位置からの弧の長さであるｓで定義され、前記表示部は、前記立体の展開図を、前記ｘ，前記ｈ，前記ｓを座標軸とする座標空間で表示し、前記入力部は、前記立体の表面に加工すべき溝の形状を、前記ｘ，前記ｈ，前記ｓの座標値を用いて入力することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のＮＣデータ作成プログラムは、コンピュータを、請求項１または請求項２に記載の前記表示部、前記入力部、前記作成部として機能させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細な説明を行う。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態におけるＮＣデータ作成装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態のＮＣデータ作成装置１は、図１に示すように、本発明のＮＣデータ作成プログラムが予めインストールされたコンピュータ２である。
コンピュータ２は、制御部３、マウスおよびキーボードなどからなる操作部４、液晶モニタなどの表示部５、外部機器とのインタフェースを取る外部インタフェース部６を備える。
【００１１】
ＮＣデータ作成装置１では、制御部３が、前述したＮＣデータ作成プログラムを実行することにより、ＮＣデータの作成を行う。
また、ユーザの操作部４に対する指示は制御部３により検知され、また、ＮＣデータ作成装置１により後述する方法で作成されるＮＣデータは、外部インタフェース部６を介して、外部のＮＣ制御装置７に供給される。
【００１２】
なお、制御部３，表示部５は、請求項の「表示部」に対応し、制御部３，操作部４は、請求項の「入力部」に対応する。また、制御部３は、請求項の「作成部」に対応する。
以上説明したような構成のＮＣデータ作成装置１において、ＮＣデータを作成する場合の制御部３の動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、以下では、図３に示す被加工物の円筒面上に溝を加工するためのＮＣデータを作成する場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
ステップＳ１において、制御部３は、展開図平面が定義されたか否かを判定する。
ここで、展開図平面とは、立体を展開する際に展開される面であり、本実施形態では円筒面に相当する。ユーザは、操作部４を介して、円筒面上の少なくとも３点を指定することにより展開図平面を定義する。なお、この３点は、極座標（ｘ，ｒ，θ）を用いて指定する。
【００１４】
ステップＳ２において、制御部３は、定義された展開図平面をｘ，ｈ，ｓを座標軸とする座標空間で表示部５に表示する。
展開図平面は、円筒面上の点の集合であり、それぞれの点の位置は、図３に示すように、円筒の底面からの高さを示すｘ、円筒の軸からの距離を示すｈ、円筒の軸と直交する切断面の円周上における基準位置からの弧の長さｓで定義される。なお、基準位置は切断面と基準線Ｓの交点である。この基準線Ｓは予め設定されていても良いし、ユーザにより設定可能であっても良い。
【００１５】
図４にｘ，ｈ，ｓを座標軸とする座標空間で表示された展開図平面の例を示す。ここで、表示されている展開図平面Ｆは、ｈ軸と垂直に交わる平面（ステップＳ１で定義された平面）であり、円筒面に一致する。
ステップＳ３において、制御部３は、展開図上に、円筒面上に加工すべき溝の形状が入力されたか否かを判定する。
【００１６】
溝の形状の入力は、ユーザにより、操作部４を介して行われる。ユーザは予め用意された設計図を見ながら、展開図上で前述したｘ，ｈ，ｓの座標値を指定し、溝の形状の入力を行う。制御部３は、形状の入力が行われるまでステップＳ３を繰り返し、形状の入力が行われた場合には、入力された形状を表示部５に表示する。図５に展開図上に入力された溝の形状の表示例を示す。
【００１７】
ユーザによる溝の形状の入力が行われると、ステップＳ４において、制御部３は、前述したｘを含む通常の３次元の座標空間で、立体の透視図を表示部５に表示する。
制御部３は、まず、ステップＳ３で入力された溝の形状を、（ｘ，ｈ，ｓ）から通常の（ｘ，ｙ，ｚ）に換算する。そして、制御部３は、表示部５に表面に溝の形状が描かれた透視図を表示する。図６に透視図の表示例を示す。
【００１８】
ステップＳ５において、制御部３は、ツールパスの入力が実行されたか否かを判定する。
ツールパスは、実際の加工に必要ないわゆる“逃げ”などの加工経路であり、ツールパスの入力は、ユーザにより、操作部４を介して行われる。制御部３は、ツールパスの入力が実行されるまでステップＳ５を繰り返し、ツールパスの入力が実行された場合には、入力されたツールパスを表示部５に表示する。
【００１９】
ステップＳ６において、制御部３は、ステップＳ１、ステップＳ３、およびステップＳ５で入力された溝の形状およびツールパスを極座標に座標変換してＮＣデータを作成する。なお、極座標に変換された溝の形状およびツールパスからＮＣデータを作成する方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。そして、制御部３は、作成したＮＣデータを外部インタフェース部６を介してＮＣ制御装置７に出力し、一連の処理を終了する。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、被加工物の円筒面上に溝を加工するためのＮＣデータを作成する際に、円筒面を定義して円筒の展開図を表示し、その展開図上に溝の形状を入力する。そのため、人手による算術などを行うことなく、円筒面上に溝を加工するためのＮＣデータを短時間で正確に作成することができる。
【００２１】
また、本実施形態によれば、円筒面上の位置を、円筒の底面からの高さであるｘ、軸からの距離であるｈ、軸と直交する切断面の円周上における基準位置からの弧の長さであるｓで定義し、円筒の展開図をｘ，ｈ，ｓを座標軸とする座標空間で表示することにより、ユーザは、設計図と同様の視点で溝の形状の入力を行うことができる。また、形状の入力を前述したｘ，ｈ，ｓの座標値を用いて行うことにより、人手による算術を行う必要がなくなるので、溝の形状を正確に入力することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、円筒の表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成する場合を例に挙げて説明を行ったが、軸を中心として直線を回転した形状の立体であれば、円錐や円錐台などの表面に溝を加工するためのＮＣデータを作成する場合も本発明を適用することができ、また、円筒の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
また、本実施形態においてｘ，ｈ，ｓを座標軸とする座標空間で表示を行った部分について、円筒の場合にはｈ（円筒の半径）は一定であるため、ｘおよびｓを座標軸として表示を行うようにしても良い。
また、本実施形態では、溝の形状の入力（図２のステップＳ３参照）の際に、ユーザが、設計図を見ながら、操作部４を介して入力を行う例を示したが、外部インタフェース部６を介して、設計図を示すデータが入力されるようにしても良い。
【００２４】
また、本実施形態で、制御部３が行った動作を、ＮＣ制御装置７など他の装置の制御部が行うようにしても良い。このような場合、ＮＣ制御装置７など他の装置の制御部には本発明のＮＣデータ作成プログラムが予めインストールされているものとする。また、ＮＣデータ作成プログラムは、記録媒体に記録されたものでも良いし、インターネットを介してダウンロードされたものでも良い。
【００２５】
また、本実施形態では、展開図表面の定義（ステップＳ１）、溝の形状の入力（ステップＳ３）、ツールパスの入力（ステップＳ５）を順番に行う例を示したが、どの時点でも前のステップに戻れるようにしても良い。例えば、ツールパスの入力を行った後に、溝の形状の入力に戻り、溝の形状の微調整などを行うようにしても良い。
【００２６】
また、本実施形態では、溝の形状の入力（ステップＳ３）が行われた後にはｘ，ｙ，ｚを座標軸とする座標空間で表示を行い（ステップＳ４）、ツールパスの入力（ステップＳ５）が行われた後にはｘ，ｈ，ｓを座標軸とする座標空間で表示を行う（ステップＳ６）例を示したが、表示の際の座標空間は随時変更可能であっても良い。また、表示部５に、複数のウィンドウを同時に表示可能な場合、複数のウィンドウに異なる座標空間で表示を行うようにしても良い。このような表示を行うことにより、ユーザは、展開図と透視図とを見比べて結果を想像しながら、より正確、且つ簡単に図形の入力を行うことができる。
【００２７】
また、本実施形態では、ｘ，ｙ，ｚを座標軸とする座標空間で表示を行った部分について、極座標空間で表示を行うようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単に円筒面上または円錐面上に描かれた図形のＮＣデータを作成することができるＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成方法およびＮＣデータ作成プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＮＣデータ作成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のＮＣデータ作成装置の制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における被加工物の例を示す図である。
【図４】本実施形態における表示例を示す図である。
【図５】本実施形態における表示例を示す図である。
【図６】本実施形態における表示例を示す図である。
【符号の説明】
１  ＮＣデータ作成装置
２  コンピュータ
３  制御部
４  操作部
５  表示部
６  外部インタフェース部
７  ＮＣ制御装置
【図１】
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【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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