本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，尤其涉及一種能夠顯示周期指令的自變量與刀具路徑的關(guān)系的數(shù)值控制裝置。

背景技術(shù)：

周知有按照已輸入的加工程序來控制機(jī)床的數(shù)值控制裝置。在加工程序中，能夠使用EIA/ISO代碼即Gxx(x為數(shù)值)代碼來實(shí)現(xiàn)直線、圓弧動(dòng)作等。例如，在加工程序中，通過進(jìn)行“G00 X1.Y1.”等的記述，能夠輸出使刀具移動(dòng)至坐標(biāo)x1，y1的指令等。

另外近年來，實(shí)現(xiàn)了能夠使刀具進(jìn)行復(fù)雜動(dòng)作的周期指令。

為了輸出周期指令，例如在加工程序中進(jìn)行“Gxxxx(x為數(shù)值)P1 Q2.45 H100.…”等的記述。這里通過在Gxxxx之后所指定的自變量的值，來決定刀具的動(dòng)作。

數(shù)值控制裝置具有如下功能，即對(duì)刀具如何通過輸入的加工程序而動(dòng)作進(jìn)行模擬，并將其結(jié)果即刀具路徑顯示在畫面上。用戶在生成加工程序時(shí)，一邊比較加工程序和模擬結(jié)果，一邊為了得到希望的刀具動(dòng)作而進(jìn)行修改加工程序等作業(yè)。

然而，在如周期指令這樣的復(fù)雜指令中，難以做到僅通過觀察加工程序就能夠直接掌握：改變哪個(gè)自變量能按照希望地變更刀具路徑。因此，用戶參照操作說明書等，來判斷變更哪個(gè)自變量能得到希望的結(jié)果，從而進(jìn)行自變量的修正作業(yè)。

作為這一點(diǎn)所涉及的現(xiàn)有技術(shù)，有日本特開昭61-170807號(hào)公報(bào)及日本特開平6-202906號(hào)公報(bào)。在日本特開昭61-170807號(hào)公報(bào)中記載了如下內(nèi)容：對(duì)使用EIA/ISO代碼生成的加工程序進(jìn)行模擬并描畫刀具路徑，當(dāng)選擇描畫出的刀具路徑的一部分時(shí)，能夠修正與加工程序中已選擇的刀具路徑所對(duì)應(yīng)的部分。

在日本特開平6-202906號(hào)公報(bào)中記載有如下內(nèi)容：在編輯中的加工程序中，用與其他路徑不同的顏色來描畫光標(biāo)所位于的部分所對(duì)應(yīng)的刀具路徑的顏色。

然而，在日本特開昭61-170807號(hào)公報(bào)及日本特開平6-202906號(hào)公報(bào)中所述的技術(shù)中，在加工程序?yàn)橹芷谥噶畹那闆r下，無法得知選擇出的刀具路徑與周期指令的自變量之間的關(guān)系。因此，存在如下問題，即，無法掌握變更周期指令的哪個(gè)自變量能按照希望地變更刀具路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決這個(gè)問題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種能夠顯示周期指令的自變量與刀具路徑之間的關(guān)系的數(shù)值控制裝置。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置包含：加工程序生成部，其接受包含周期指令的加工程序的輸入；刀具路徑生成部，其基于所述加工程序生成多個(gè)刀具路徑；顯示部，其顯示所述加工程序及所述多個(gè)刀具路徑，該數(shù)值控制裝置的特征在于，所述數(shù)值控制裝置還包含將所述周期指令的自變量與所述多個(gè)刀具路徑的關(guān)系記錄在信息表中的對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部接受所述多個(gè)刀具路徑中的一個(gè)即選擇刀具路徑的選擇，并參照所述信息表，確定與所述選擇刀具路徑相對(duì)應(yīng)的所述周期指令的自變量，所述顯示部以與其他自變量不同的形式來顯示所述加工程序中的所述已確定的自變量。

在另一實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置中，其特征在于，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部參照所述信息表，確定與所述已確定的自變量相對(duì)應(yīng)的所有所述刀具路徑，所述顯示部以與其他刀具路徑不同的形式來顯示所述多個(gè)刀具路徑中的確定出的所述刀具路徑。

又一實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置包含：加工程序生成部，其接受輸入包含周期指令的加工程序的輸入；刀具路徑生成部，其基于所述加工程序生成多個(gè)刀具路徑；顯示部，其顯示所述加工程序及所述多個(gè)刀具路徑，該數(shù)值控制裝置的特征在于，所述數(shù)值控制裝置還包含將所述周期指令的自變量與所述多個(gè)刀具路徑的關(guān)系記錄在信息表中的對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部接受所述周期指令的自變量之一的選擇，并參照所述信息表，確定與所述選擇好的自變量相對(duì)應(yīng)的所有所述刀具路徑，所述顯示部以與其他刀具路徑不同的形式來顯示所述多個(gè)刀具路徑中的確定出的所述刀具路徑。

通過本發(fā)明，能夠提供一種能夠顯示周期指令的自變量與刀具路徑之間的關(guān)系的數(shù)值控制裝置。

附圖說明

根據(jù)參照附圖的以下實(shí)施例的說明，將使本發(fā)明上述的、以及其他目的及特征更明確。這些圖中：

圖1是表示數(shù)值控制裝置100中的刀具路徑及加工程序的自變量的顯示例的圖。

圖2是表示信息表107的生成處理的圖。

圖3是表示選擇刀具路徑的特定方法的圖。

圖4是表示實(shí)施例1所涉及的數(shù)值控制裝置100的動(dòng)作的流程圖。

圖5是表示信息表107的生成處理的流程圖。

圖6是表示坐標(biāo)變換處理的流程圖。

圖7是表示自變量A的特定處理的流程圖。

圖8是表示描畫處理的流程圖。

圖9是表示實(shí)施例2所涉及的數(shù)值控制裝置100的動(dòng)作的流程圖。

圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的數(shù)值控制裝置100的典型的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。另外，圖11是表示數(shù)值控制裝置100的功能結(jié)構(gòu)的框圖。在數(shù)值控制裝置100中，圖10所示的CPU按照程序執(zhí)行預(yù)定的處理，由此在邏輯上實(shí)現(xiàn)圖11所示的功能部。

如圖11所示，數(shù)值控制裝置100具有加工程序生成部101、刀具路徑生成部103、對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105、信息表107及顯示部109。

加工程序生成部101提供在數(shù)值控制裝置100上輸入、編輯加工程序的功能。在圖2(右上)中示出加工程序的例子。

刀具路徑生成部103基于由加工程序生成部101生成的加工程序，進(jìn)行刀具的動(dòng)作模擬來生成刀具路徑，并在顯示部109上進(jìn)行描畫刀具路徑的處理。在圖2(左上)中示出刀具路徑的例子。

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105進(jìn)行如下處理，即，在信息表107中記錄由加工程序生成部101生成的加工程序內(nèi)的周期指令的自變量與由刀具路徑生成部103生成的刀具路徑之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，當(dāng)接受刀具路徑選擇時(shí)，進(jìn)行以下處理，即確定對(duì)與參照信息表而選擇出的刀具路徑相對(duì)應(yīng)的周期指令的自變量?；蛘撸?dāng)接受自變量選擇時(shí)，進(jìn)行以下處理，即確定對(duì)與參照信息表而選擇出的自變量相對(duì)應(yīng)的全部刀具路徑。

在信息表107中儲(chǔ)存有：由加工程序生成部101生成的加工程序內(nèi)的周期指令的自變量、與由刀具路徑生成部103生成的刀具路徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在圖2(下)中示出信息表107的例子。

顯示部109根據(jù)加工程序生成部101或刀具路徑生成部103的指示，在顯示設(shè)備上描畫加工程序或刀具路徑。另外，以不同于其他的形式來顯示由對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105確定的刀具路徑或周期指令的自變量。

＜實(shí)施例1＞

實(shí)施例1所涉及的數(shù)值控制裝置100，在利用光標(biāo)選擇出所描畫的刀具路徑的一部分時(shí)，以不同于其他自變量的形式來顯示與該刀具路徑相關(guān)的周期指令的自變量。另外，如果除了選擇出的刀具路徑以外還存在與該自變量相關(guān)的刀具路徑，則以不同于其他刀具路徑的形式來顯示該刀具路徑。

參照?qǐng)D4的流程圖，對(duì)實(shí)施例1所涉及的數(shù)值控制裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。

S101：

加工程序生成部101接受加工程序的輸入。開始執(zhí)行加工模擬。

S102：

刀具路徑生成部103讀入由加工程序生成部101生成的加工程序，計(jì)算刀具路徑。刀具路徑生成部103基于周期指令的自變量，決定各刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)。此外，由于刀具路徑的計(jì)算處理本身是公知的，因此這里省略其詳細(xì)說明。

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105將刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)、在決定該終點(diǎn)坐標(biāo)中使用的周期指令的自變量、以及執(zhí)行程序塊編號(hào)關(guān)聯(lián)起來，記錄于信息表107中。此處，執(zhí)行程序塊編號(hào)是指，在通過多個(gè)刀具路徑的組合而構(gòu)成一連串的刀具路徑的情況下，用于對(duì)該多個(gè)刀具路徑個(gè)別地(逐個(gè)地、分別地)進(jìn)行識(shí)別的唯一編號(hào)(參照?qǐng)D2)。此外，在后面使用圖5對(duì)信息表107的生成處理再次進(jìn)行說明。

S103：

刀具路徑生成部103在顯示部109上描畫在S102中計(jì)算出的刀具路徑。

S104：

在刀具路徑生成部103檢測(cè)出在畫面上進(jìn)行了用于選擇構(gòu)成在S103中描畫出的刀具路徑的1個(gè)刀具路徑的操作這一情況之后，過渡至S105。典型的是，刀具路徑生成部103對(duì)用戶操作在畫面上顯示的指針來指示畫面上的位置P這一情況進(jìn)行檢測(cè)。

S105：

刀具路徑生成部103取得在S104中用戶指示出的畫面上的位置P的圖形坐標(biāo)系上的坐標(biāo)。刀具路徑生成部103將位置P的圖形坐標(biāo)系上的坐標(biāo)變換為工件坐標(biāo)系上的坐標(biāo)。由此，能夠在畫面上評(píng)價(jià)用戶指示出的位置P與刀具路徑之間的位置關(guān)系。此外，在后面使用圖6對(duì)該坐標(biāo)變換處理再次進(jìn)行說明。

S106：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105參照信息表107，將與位置P一致的刀具路徑確定為選擇刀具路徑。典型的是，計(jì)算位置P的坐標(biāo)與信息表107中儲(chǔ)存的每一個(gè)刀具路徑之間的距離D，在距離D為預(yù)定容許量以下時(shí)，可以將該刀具路徑確定為選擇刀具路徑。然后，對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105基于信息表107，來確定在決定選擇刀具路徑中使用的周期指令的自變量A。此外，在后面使用圖7及圖3對(duì)該自變量的確定處理再次進(jìn)行說明。

S107：

加工程序生成部101將在S106中確定的自變量A設(shè)為不同于其他自變量的顯示形式，從而在顯示部109顯示加工程序。典型的是，可以通過與其他不同的顏色、大小、粗細(xì)、字體(font)等來顯示自變量A。

在圖1(右)中示出顯示例。在該例子中，從用灰色顯示背景的“G1120”開始的指令為周期指令。這里，與其他文字不同地，用粗體字來顯示相當(dāng)于自變量A的“U1.0”。

S108：

進(jìn)一步地，對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105參照信息表107，將與自變量A相關(guān)的刀具路徑全部提取。即，從信息表107中選擇包含在S106中確定的自變量A的所有記錄。

刀具路徑生成部103將此處提取的刀具路徑設(shè)為與其他刀具路徑不同的顯示形式，顯示在顯示部109中。典型的是，可以通過與其他不同的顏色、粗細(xì)等來顯示選擇刀具路徑、以及在S108中提取的刀具路徑。

在圖1(左)中示出顯示例。在該例子中，此處，與其他刀具路徑不同地，通過粗線來顯示選擇刀具路徑以及在S108中提取的刀具路徑。此外，在后面使用圖8，對(duì)該顯示處理再次進(jìn)行說明。

接著，使用圖5，進(jìn)一步詳細(xì)說明S102的信息表107的生成處理。

S201：

刀具路徑生成部103讀入由加工程序生成部101生成的加工程序，來解析語法。

S202：

作為解析的結(jié)果，在已知加工程序中包含周期指令的情況下，過渡至S203。另一方面，當(dāng)不存在周期指令時(shí)結(jié)束處理。例如，在圖5所示的加工程序中包含有以“G1120”開始的周期指令。

S203：

刀具路徑生成部103使用公知的方法，基于周期指令來生成一連串的刀具路徑。在該處理中，刀具路徑生成部103基于周期指令的自變量，來決定各個(gè)刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)。

例如，根據(jù)圖5所示的加工程序，基于“G1120”之后的自變量、以及“G145x”(x為數(shù)值)之后的形狀數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算各個(gè)刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)。然后，通過對(duì)連接所計(jì)算出的一連串的終點(diǎn)坐標(biāo)的線段進(jìn)行描畫，能夠描畫一連串的刀具路徑。這里，刀具路徑生成部103將執(zhí)行程序塊編號(hào)分配給各個(gè)刀具路徑。

S204：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105將刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)、在決定該終點(diǎn)坐標(biāo)中使用的周期指令的自變量、以及執(zhí)行程序塊編號(hào)對(duì)應(yīng)起來，記錄在信息表107中。例如，在圖5所示的信息表107中記錄了，對(duì)于執(zhí)行程序塊編號(hào)為“52”的刀具路徑，終點(diǎn)坐標(biāo)通過自變量“U”來決定，其坐標(biāo)值為“X₅₂，Z₅₂”。

S205：

在刀具路徑生成部103生成了應(yīng)基于周期指令而生成的所有刀具路徑之后，結(jié)束處理。另一方面，如果存在尚未生成的刀具路徑，則返回S203繼續(xù)處理。

然后，使用圖6，進(jìn)一步對(duì)S104至S105的坐標(biāo)變換處理進(jìn)行詳細(xì)說明。

S301：

在刀具路徑生成部103檢測(cè)出，為了在畫面上選擇1個(gè)刀具路徑而在畫面上進(jìn)行了基于指針的指示等這一情況之后，過渡至S302。

S302：

刀具路徑生成部103取得在S301中由用戶指示的畫面上位置P的圖形坐標(biāo)系上的坐標(biāo)。圖形坐標(biāo)系是指，為了使數(shù)值控制裝置100對(duì)模型化的刀具路徑進(jìn)行畫面顯示而使用的坐標(biāo)系。

S303：

刀具路徑生成部103將位置P的圖形坐標(biāo)系上的坐標(biāo)變換為工件坐標(biāo)系上的坐標(biāo)值。工件坐標(biāo)系是指，用于表現(xiàn)機(jī)床的加工對(duì)象即工件的物理形狀的坐標(biāo)系。典型的是，刀具路徑生成部103通過使用預(yù)定的變換矩陣，能夠?qū)D形坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系相互變換。

接著，使用圖7及圖3，進(jìn)一步對(duì)S106的自變量A的確定處理進(jìn)行詳細(xì)說明。

S401：

在初始狀態(tài)下未發(fā)現(xiàn)選擇刀具路徑。

S402：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105參照信息表107，讀取包含執(zhí)行程序塊編號(hào)、自變量、終點(diǎn)坐標(biāo)的一個(gè)記錄。

S403：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105對(duì)讀取的執(zhí)行程序塊編號(hào)的刀具路徑與點(diǎn)P之間的距離進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖3是表示該評(píng)價(jià)方法的概念的圖。這里，終點(diǎn)(X_n，Z_n)是在S402中讀取的記錄中所包含的終點(diǎn)坐標(biāo)。起始點(diǎn)(X_n-1，Z_n-1)是在上一次的循環(huán)中讀取的記錄中所包含的終點(diǎn)坐標(biāo)(S402至S405的處理為循環(huán)處理)。將該起始點(diǎn)與終點(diǎn)連結(jié)的線段為該執(zhí)行程序塊編號(hào)的刀具路徑。

在由該線段所表示的刀具路徑與點(diǎn)P之間的距離在預(yù)定容許量以下時(shí)，對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105判斷為用戶指示了該刀具路徑。對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105將該刀具路徑確定為選擇刀具路徑，并過渡至S404。在其他情況下則過渡至S405。

S404：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105將在S403中發(fā)現(xiàn)的選擇刀具路徑的執(zhí)行程序塊編號(hào)和自變量輸出給加工程序生成部101。

S405：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105判斷信息表107的所有記錄的讀取和評(píng)價(jià)是否已結(jié)束。若已結(jié)束，則結(jié)束處理。在未結(jié)束時(shí)，返回至S402，讀取在上一次循環(huán)中讀取到的記錄的接下來的記錄。

然后，使用圖8，進(jìn)一步對(duì)S108的描畫處理進(jìn)行詳細(xì)說明。

S501：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105參照信息表107，讀取包含執(zhí)行程序塊編號(hào)、自變量、終點(diǎn)坐標(biāo)的一個(gè)記錄。

S502：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105判斷在S501中讀取到的記錄的“自變量”是否與自變量A一致。在一致的情況下，過渡至S503。在不一致的情況下過渡至S505。

S503至S504：

刀具路徑生成部103生成用于在顯示部109中描畫在S502中判斷為一致的刀具路徑的指令。這里，刀具路徑生成部103能夠以與其他刀具路徑不同的顏色、粗細(xì)等來顯示該刀具路徑。

S505：

對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105判斷信息表107的所有記錄的讀取和評(píng)價(jià)是否已結(jié)束。若已結(jié)束，則結(jié)束處理。在未結(jié)束的情況下，返回至S501，讀取在上次循環(huán)中讀取到的記錄的接下來的記錄。

根據(jù)本實(shí)施例，數(shù)值控制裝置100以與其他自變量不同的形式，來顯示在決定用戶在畫面上所指示的刀具路徑中使用的周期指令中的自變量。由此，用戶能夠容易地掌握刀具路徑與周期指令的自變量的關(guān)系。

另外，根據(jù)本實(shí)施例，數(shù)值控制裝置100以與其他刀具路徑不同的形式，來顯示在決定用戶在畫面上所指示的刀具路徑中使用的周期指令中的自變量所相關(guān)的其他刀具路徑。由此，用戶能夠容易地掌握在變更了周期指令的自變量時(shí)的影響范圍。

＜實(shí)施例2＞

實(shí)施例2所涉及的數(shù)值控制裝置100在通過光標(biāo)而選擇了加工程序中的周期指令的自變量時(shí)，以與其他刀具路徑不同的形式，來顯示與該自變量相關(guān)的刀具路徑。

參照?qǐng)D9的流程圖，對(duì)實(shí)施例2所涉及的數(shù)值控制裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。

S101至103：

與實(shí)施例1同樣地，加工程序生成部101接受加工程序的輸入。刀具路徑生成部103讀入由加工程序生成部101生成的加工程序，來計(jì)算刀具路徑。然后，對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105將刀具路徑的終點(diǎn)坐標(biāo)、在決定該終點(diǎn)坐標(biāo)中使用的周期指令的自變量、以及執(zhí)行程序塊編號(hào)對(duì)應(yīng)起來，記錄在信息表107中。刀具路徑生成部103在顯示部109中描畫所計(jì)算出的刀具路徑。

S604：

在加工程序生成部101檢測(cè)到在畫面上進(jìn)行了選擇加工程序中的自變量的操作之后，過渡至S605。典型的是，加工程序生成部101對(duì)用戶操作在畫面上顯示的指針來指示自變量A這一情況進(jìn)行檢測(cè)。

S605：

與實(shí)施例1的S108同樣地，對(duì)應(yīng)關(guān)系管理部105參照信息表107，提取所有與自變量A相關(guān)的刀具路徑。即，從信息表107中選擇包含在S106中確定出的自變量A的所有記錄。刀具路徑生成部103以與其他刀具路徑不同的顯示形式，在顯示部109中顯示此處所提取的刀具路徑。

根據(jù)本實(shí)施例，數(shù)值控制裝置100以與其他刀具路徑不同的形式，顯示用戶在畫面上所指示的自變量所相關(guān)的刀具路徑。由此，用戶能夠容易地掌握周期指令的自變量與刀具路徑的關(guān)系。另外，能夠容易地掌握在變更了周期指令的自變量時(shí)的影響范圍。

此外，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在不脫離主旨的范圍內(nèi)，可以實(shí)施結(jié)構(gòu)要素的置換、省略、附加、順序的替換等變更。例如，在實(shí)施例1中，示出了數(shù)值控制裝置100進(jìn)行改變與選擇刀具路徑相對(duì)應(yīng)的自變量A的顯示形式的處理、以及改變與自變量A相關(guān)的刀具路徑的顯示形式的處理這兩者的例子。但是，本實(shí)施方式并不局限于此，數(shù)值控制裝置100也可以僅執(zhí)行改變與選擇刀具路徑對(duì)應(yīng)的自變量A的顯示形式的處理。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式的例子，可以通過施加適當(dāng)?shù)淖兏?，以其他方式來?shí)施。