(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＭシステムによって金型の複数の座面を加工するために用いられるＮＣデータを作成するに際し、
あらかじめ三次元金型形状モデルの作成後に前記複数の座面のうちで互いに共通の一つの構成部品が組み付けられる座面を金型構成部品の接面情報に基づき抽出して同一グループに纏めておき、
ＮＣデータの作成時に、前記同一グループに属する複数の座面を工具交換せずに同一工具で加工するとともに、前記同一工具として、前記同一グループに属する複数の座面のそれぞれを金型素材に対する工具干渉を生じずに加工する複数種類の長さの工具のうち最も長い工具を使用するようにＮＣデータを作成することを特徴とする、座面加工用ＮＣデータの作成方法。
【請求項２】
前記三次元金型形状モデルのデータに前記同一グループに属する座面のデータを付加しておいて、ＮＣデータ作成用コンピュータにその同一グループに属する座面のデータを自動的に取り込ませることを特徴とする、請求項１記載の座面加工用ＮＣデータの作成方法。
【請求項３】
前記ＮＣデータの作成時に、前記同一グループに属する複数の座面のうち、同一の高さとなる複数の座面であってそれらの座面の輪郭線同士の間隔がそれらの座面の加工用工具の直径以下のものを抽出して、それら抽出した座面の加工用ＮＣデータ間の工具移動を安全平面まで上昇させずに行うようにＮＣデータを作成することを特徴とする、請求項１または請求項２記載の座面加工用ＮＣデータの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＡＭ（コンピュータ支援加工）システムによって金型の複数の座面を加工するために用いられる座面加工用ＮＣ（数値制御）データの作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレス加工等に使用される金型は一般に、例えば図５の斜視図に金型の下型について示すように、ガイドポストGPやウェアプレートWPやカムスライドガイドCG等の多数の構成部品を有しており、それゆえ金型の製造時には、例えば図５の下型のダイホルダDHのみについて図６の斜視図に示すように、それらの構成部品をそれぞれ装着するための多数の平坦な座面SPの加工を行う必要がある。
【０００３】
かかる座面をＣＡＭシステムを構成するＮＣ工作機械で加工するためにＮＣデータを作成する従来の方法としては、例えば特開昭62−239206号公報にて開示されたものが知られており、この方法では作業者が、これもＣＡＭシステムを構成するＮＣデータ作成用コンピュータの画面上で、別途ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）システムにより作成した三次元金型形状モデルを見ながらコンピュータとの対話形式で、一つ一つの座面に対し工具のアプローチ位置および加工時の工具軌跡を入力して、ＮＣデータを構成するパートプログラムを作成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金型構造においては、例えば一つのカムスライドが複数の座面上のウェアプレートに跨がって支持されるとともに複数の座面上のカムスライドガイドで案内される等、複数の座面に対して共通の一つの構成部品が組み付けられる場合が多くあり、かかる場合にその複数の座面の加工精度にばらつきがあると構成部品が安定しない等の組付け精度の不具合が生ずる。それゆえ上記のようにしてＮＣデータを作成する際、従来は、先の型設計工程でＣＡＤシステムにより作成された三次元金型形状モデルを後のＮＣデータ作成工程で作業者が見て、上述した共通の一つの構成部品が組み付けられる複数の座面については、より短い工具で加工しても金型素材に対する工具干渉が生じない座面がたとえそこに含まれていても工具交換せずに同一工具で加工するようにＮＣデータを作成しており、これがため同一工具で加工する座面を作業者が上記ＮＣデータ作成用コンピュータに指示するのに時間がかかるとともに工数が嵩むという問題がある。
【０００５】
また上述した共通の一つの構成部品が組み付けられる複数の座面のうち特に、例えば一つのカムスライドを一緒に支持する複数のウェアプレートが装着される複数の座面のように互いに同一の高さとなる複数の座面については、従来は、各座面加工用パートプログラムの工具軌跡間の工具移動を、金型素材に対する工具干渉が生じない場合は安全平面まで上昇させずに行うようにして、加工時間の短縮を図っており、これがため安全平面まで上昇させずに工具移動を行う部分を作業者が上記ＮＣデータ作成用コンピュータに指示するのに時間がかかるとともに工数が嵩むという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
この発明は、上記課題を有利に解決したＮＣデータの作成方法を提供することを目的とするものであり、この発明の座面加工用ＮＣデータの作成方法は、ＣＡＭシステムによって金型の複数の座面を加工するために用いられるＮＣデータを作成するに際し、あらかじめ三次元金型形状モデルの作成後に前記複数の座面のうちで互いに共通の一つの構成部品が組み付けられる座面を金型構成部品の接面情報に基づき抽出して同一グループに纏めておき、ＮＣデータの作成時に、前記同一グループに属する複数の座面を工具交換せずに同一工具で加工するとともに、前記同一工具として、前記同一グループに属する複数の座面のそれぞれを金型素材に対する工具干渉を生じずに加工する複数種類の長さの工具のうち最も長い工具を使用するようにＮＣデータを作成することを特徴とするものである。
【０００７】
かかる方法によれば、ＮＣデータの作成時には既にどの座面を工具交換せずに同一工具で加工するべきか判明しているので、同一工具で加工する座面を作業者がＮＣデータ作成用コンピュータに指示する時間および工数を大幅に削減することができる。
【０００８】
なお、この発明の座面加工用ＮＣデータの作成方法においては、前記三次元金型形状モデルのデータに前記同一グループに属する座面のデータを付加しておいて、ＮＣデータ作成用コンピュータにその同一グループに属する座面のデータを自動的に取り込ませるようにしても良く、そのようにすれば、同一工具で加工する座面をコンピュータが自動的に判別し得て、上記指示のための作業者の時間と工数を全て省くこともできる。
【０００９】
また、この発明の座面加工用ＮＣデータの作成方法においては、前記ＮＣデータの作成時に、前記同一グループに属する複数の座面のうち、同一の高さとなる複数の座面であってそれらの座面の輪郭線同士の間隔がそれらの座面の加工用工具の直径以下のものを抽出して、それら抽出した座面の加工用ＮＣデータ間の工具移動を安全平面まで上昇させずに行うようにＮＣデータを作成することとしても良く、このようにすれば、輪郭線同士の間隔がそれらの加工用工具の直径以下の場合にはそれらの輪郭線間では工具を座面加工高さのままで移動させても工具干渉が生じないので、安全平面まで上昇させずに工具移動を行う部分を作業者がＮＣデータ作成用コンピュータに指示しなくてもコンピュータが自動的にそのようにＮＣデータを作成し得て、上記指示のための作業者の時間と工数を全て省くことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の座面加工用ＮＣデータの作成方法の一実施例における座面のグループ分けの実施手順を示すフローチャートであり、この実施例の方法は、通常のＣＡＤシステムおよびＣＡＭシステムを構成するコンピュータの作動プログラムをそれぞれ改変することにて実施されるものである。
【００１１】
すなわち、この実施例の方法では、先ず図１に示す座面のグループ分け処理を行い、その図１中のステップ１で、上記ＣＡＤシステムにより先に作成した三次元金型形状モデルの構成部品のうち、あらかじめ指定された構成部品（カムスライドやコラプス等の、複数の座面に共通に組み付けられるためそれら複数の座面の加工精度が揃っている必要がある構成部品）を順次に検索し、続くステップ２で、次の構成部品があるか否かを判断して、次の構成部品すなわち処理対象にしていない構成部品が残っていない場合にはこの処理を終了するが、次の構成部品がある場合にはステップ３へ進む。
【００１２】
ステップ３では、その検索された構成部品を処理対象としてその構成部品の三次元形状を構成している構成面を順次に読み込み、続くステップ４では、読み込まれた構成面に対して他の構成部品（上記指定された構成部品以外の構成部品を含む）に接面（上記構成面に接触する構成面）がないか否かを、上記三次元金型形状モデルの位相情報（面や稜線相互間の相関関係を示す情報）やレイアウト情報（構成部品間の配置情報）に基づき検索する。そして接面がない場合には、ステップ５からステップ６をスキップしてステップ７へ進むが、接面がある場合には、ステップ５からステップ６へ進んでその処理対象の構成部品の接面数（当初は０）に１を加えた後、ステップ７へ進んで次の構成面すなわち接面の検索を行っていない構成面があるか否かを判断する。
【００１３】
ステップ７で次の構成面がある場合には、ステップ３へ戻って上記処理を繰り返し、次の構成面が残ってない場合には、ステップ８へ進んでその処理対象の構成部品に接面が１面以上あるか否かを判断する。そして接面が全くない場合にはステップ９へ進んでその対象構成部品をエラーにした後にステップ１へ戻るが、接面が１面以上ある場合には、ステップ10へ進んでその１面以上のうちの一つの接面を抽出し、その接面に加工情報（加工部位であることを示す情報）が付加されているか否かを判断する。加工情報が付加された接面であれば、その接面は、後工程で作成するＮＣデータで加工する座面ということになる。
【００１４】
ステップ10で接面に加工情報が付加されていない場合には、ステップ11へ進んでその接面がある他の構成部品を処理対象に変更し、再度構成部品を検索した後にステップ３へ戻るが、接面に加工情報が付加されている場合には、ステップ12へ進んで次の接面すなわち抽出していない接面があるか否かを判断する。そして次の接面がある場合には、ステップ10へ戻ってその接面への加工情報の付加の有無を判断するが、次の接面が残ってない場合には、ステップ13へ進んで、加工情報が付加された全ての接面が同一の構成部品に属しているか否かすなわち一つの構成部品がそれら全ての接面すなわち座面を有しているのか否かを判断する。
【００１５】
ステップ13で、加工情報が付加された全ての接面が同一の構成部品に属してはいない場合には、ステップ14へ進んでその対象構成部品をエラーにした後にステップ１へ戻るが、加工情報が付加された全ての接面が同一の構成部品に属している場合には、ステップ15へ進んでその加工情報が付加された全ての接面が属する構成部品を親構成部品とし、続くステップ16でその加工情報が付加された全ての接面を一つのグループとし、それらの接面のデータを当初の処理対象である構成部品と関連づけて上記三次元金型形状モデルのデータに登録する。そしてその後は、ステップ１へ戻って次の構成部品を検索し、上記処理を繰り返す。
【００１６】
例えば図２（ａ）に示す如きカムスライドCSが、図２（ｂ）にも示すようにダイホルダDHの断面コ状の溝の溝底の四つの座面SP1 〜SP4 上にそれぞれ固定されたウェアプレートWPと、その溝の両側面の座面SPとに摺接して案内支持されるとともに、ダイホルダDHのその溝の両脇の上面の二つの座面SP上にそれぞれ固定されたカムスライドガイドCGに摺接して案内される場合、上述した処理によれば、先ずカムスライドCSが処理対象の構成部品として検索され、次いでそのカムスライドCSの構成面に接する接面TSがある上記ウェアプレートWPとカムスライドガイドCGとダイホルダDH（溝の両側面の座面SPが接面となる）が処理対象の変更先の他の構成部品とされ、ウェアプレートWPとカムスライドガイドCGとは通常、市販部品とされるため加工情報が付加された接面を持っていないので、それらからさらにダイホルダDHが処理対象の変更先の、接面がある他の構成部品とされ、その接面である四つの座面SP1 〜SP4 は、ここでのＣＡＭシステムの加工対象であるから、加工情報が付加されている。
【００１７】
かくして、加工情報が付加された接面は全て同一の構成部品であるダイホルダDHの座面SP, SP1 〜SP4 となるから、ダイホルダDHが親構成部品となり、ウェアプレートWPとカムスライドガイドCGとが子構成部品、カムスライドCSが孫構成部品となる階層構造が成立して、その階層構造の最下位に位置する当初の構成部品であるカムスライドCSに関連づけて、上記ダイホルダDHの座面SP, SP1 〜SP4 が一つのグループとして登録される。
【００１８】
次にこの実施例の方法では、上記三次元金型形状モデルのデータを、上記ＣＡＭシステムを構成するＮＣデータ作成用コンピュータに入力して、そのコンピュータに図３（ａ）に示すように、各座面SPについて、その座面SPを工具Ｔで加工するための工具軌跡を含む座面加工用ＮＣデータCDを通常の方法で自動的に作成させる。次いでこの方法では、上記コンピュータに、その作成させた座面加工用ＮＣデータCDについて金型素材に対する工具干渉チェックを行わせ、その後、上記三次元金型形状モデルのデータ中の上記グループ分けのデータにより、何れのグループにも属していない座面SPに関しては、図３（ｂ）の左側に示すようにその座面の加工の際に金型素材の一部である干渉物IMとの工具干渉を避ける必要がある座面加工用ＮＣデータCDについては工具Ｔを工具長の長いものを使用し、また図３（ｂ）の右側に示すようにその座面の加工の際に工具干渉を避ける必要がない座面加工用ＮＣデータCDについては、工具Ｔを工具長の短いものを使用することで工具剛性を高めて加工精度や加工速度を高くするように、それらのＮＣデータを自動的に編集させる。
【００１９】
この一方、上記グループ分けのデータにより、何れかのグループに属している座面SPに関しては、上記コンピュータに、図３（ｃ）の左側に示すように干渉物IMとの工具干渉を避ける必要がある座面加工用ＮＣデータCDについての工具長の長い工具Ｔを、図３（ｃ）の右側に示すように工具干渉を避ける必要がない座面加工用ＮＣデータCDについても工具交換することなくそのまま使用するように、それらのＮＣデータを自動的に編集させる。
【００２０】
さらにこの実施例の方法では、図３（ｄ）に示すように、互いに同一高さの複数の座面SPであっても所定距離以上離間している座面SPの場合には、それらの座面の加工用ＮＣデータCD間で工具を一旦安全平面上の工具移動経路CMまで上昇させて工具干渉の発生を防止させるが、図３（ｅ）に示すように、互いに同一高さの複数の座面SPであって互いに所定距離内に隣接している座面の場合には、それらの座面の加工用ＮＣデータCD間で工具を安全平面上の工具移動経路CMまで上昇させず座面加工高さのまま移動させて、それら隣接している座面を一筆書きのように加工するように、上記コンピュータにそれらのＮＣデータを自動的に編集させる。
【００２１】
ここで、工具を安全平面上の工具移動経路まで上昇させるか否かの判断を行うに際しては、図４（ａ）に示すように、複数の座面SPの各々の輪郭線を共通の工具Ｔの工具半径ｒ分外側にオフセットさせてオフセット輪郭線OPを作成し、図４（ｂ）に示すように、オフセット輪郭線OP同士が接触も交差もしない座面SPの加工用ＮＣデータCD間では工具を上記安全平面上の工具移動経路CMまで上昇させ、図４（ｃ）に示すように、オフセット輪郭線OP同士が接触するか交差する座面SPの加工用ＮＣデータCD間では、それらのオフセット輪郭線OP内の工具軌跡上では工具干渉が生じないことが先の各座面加工用ＮＣデータの作成時に干渉チェックによって一応確認されているので、工具を上記安全平面上の工具移動経路CMまで上昇させず座面加工高さのまま移動させるＮＣデータとする。
【００２２】
そしてその座面加工高さのまま移動させるＮＣデータに関しては、図４（ｃ）に示すように、互いに接触するか交差しているオフセット輪郭線OP同士を繋げて新たなオフセット輪郭線OPを作成させ、その新たなオフセット輪郭線OPを共通の工具Ｔの工具半径ｒ分内側にオフセットさせて閉領域CRを作成させて、その閉領域CR内全体を加工対象面とした座面加工用ＮＣデータを作成させ直し、それについて干渉チェックを行わせて工具干渉がないことを確認する。これにより、個々に作成した座面加工用ＮＣデータの工具軌跡が互いに平行でなかったり互いにずれていたりする場合にはそれらを単純に接続するよりも工具軌跡の折れ点（工具移動方向が大きく変化する点）が少なくなるため、より高速加工ができる座面加工用ＮＣデータを作成することができる。
【００２３】
従って、この実施例の方法によれば、互いに共通の一つの構成部品が組み付けられるため同一工具で加工する座面をコンピュータが自動的に判別し得て、上記指示のための作業者の時間と工数を全て省くこともできる。
【００２４】
しかも、この実施例の方法によれば、ＮＣデータの作成時に、同一グループに属する複数の座面のうち、同一の高さとなる複数の座面であってそれらの座面の輪郭線同士の間隔がそれらの座面の加工用工具の直径以下のものをオフセット輪郭線OPを用いて抽出して、それら抽出した座面の加工用ＮＣデータ間の工具移動を安全平面まで上昇させずに行うようにＮＣデータを作成するので、安全平面まで上昇させずに工具移動を行う部分を作業者がＮＣデータ作成用コンピュータに指示しなくてもコンピュータが自動的にそのようにＮＣデータを作成し得て、上記指示のための作業者の時間と工数を全て省くことができる。
【００２５】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、上記実施例では同一工具で加工する座面を構成部品間の階層構造で求めたが、さらに、例えばガイドポストGPやディスタンスピースの着座用の座面のように共通の同一構成部品が組み付けられるのではないが加工精度を揃えることが望ましい座面について作業者がグループ分けしておくことで、そのグループ分けのデータに基づき上記のように自動的に同一工具を使用するＮＣデータを作成させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の座面加工用ＮＣデータの作成方法の一実施例における座面のグループ分けの実施手順を示すフローチャートである。
【図２】  上記グループ分けの方法を示す説明図である。
【図３】  上記実施例の方法におけるグループ分け後のＮＣデータの作成方法を示す説明図である。
【図４】  上記ＮＣデータの作成方法における、各座面加工用ＮＣデータ間で座面加工高さのまま工具を移動させるか否かの判断方法を示す説明図である。
【図５】  金型の下型を例示する斜視図である。
【図６】  図６に示す下型のダイホルダのみについて示す斜視図である。
【符号の説明】
CG  カムスライドガイド
CS  カムスライド
CD  座面加工用ＮＣデータ
CR  閉領域
DH  ダイホルダ
GP  ガイドポスト
IM  干渉物
OP  オフセット輪郭線
SP, SP1 〜SP4 座面
ｒ  工具半径
Ｔ  工具
TS  接面
WP  ウェアプレート
【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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