加工作業の変動に柔軟に対応するNC工作機械組込み型CAMシステムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650278
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 白瀬 敬一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80171049)
• Keywords: NC工作機械 / 自律加工 / 知能型・自律型NC工作機械 / 作業設計 / CAM / 加工フィーチャー / 加工形状シミュレータ / エンドミル加工

Research Abstract

目標の工作機械組込み型CAMシステムで必要となる機能として,(1)加工手順や使用工具を決定する作業設計モジュール,(2)加工途中の加工形状の変化を把握するための加工形状シミュレータ,(3)実時間工具経路生成モジュールの3つの機能を考えている。平成13年度は,(1),(2)の機能を中心に,研究を実施した。
(1)加工手順や使用工具を決定する作業設計モジュール
素材形状と最終加工形状の3次元CADデータから加工領域を抽出する。加工手順や使用工具は,加工領域を分割して得られる加工形状特徴(加工フィーチャー)と予め関連づけておき,その情報は加工技術情報データベースに登録しておく。加工形状特徴は形状の幾何学的な性質に基づいて分類することにし,汎用の形状モデラDESIGNBASEを利用して直方体と円筒で構成される加工部品を例に,これを平面で分割しながら複数の加工形状特徴に分類した。切削条件は,過去の加工事例の中から適切な加工事例を検索して利用することを考えており,このための加工事例をデータベースに登録した。
(2)加工途中の加工形状の変化を把握するための加工形状シミュレータ
加工形状シミュレータは素材形状の3次元CADデータから工具の掃引体積(移動領域)を除去して,加工形状の変化を計算する。すでに,エンドミル加工を対象とした切削加工シミュレータの機能として開発実績があり,それを転用した。加工途中の加工形状は,工作機械の運転状況に同期して変化し(処理されるNCブロックごとに加工形状を更新する),工具欠損等の加工トラブルが発生した場合にはその時点の加工形状が求められる。引き続き加工を行う場合は,その加工形状を素材形状として作業設計を行うことができる。