專利名稱：加工仿真系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括控制機床的加工動作的數(shù)控設備，以及用于在實 際的加工搡作之前執(zhí)行仿真的加工仿真設備的加工仿真系統(tǒng)。
背景技術：
數(shù)控設備能依照使用加工仿真設備的工藝設計部門的操作者輸入 的數(shù)控信息控制機床。加工仿真設備具有加工仿真功能(包括干擾檢 查功能)，用于確認機床的動作是依照數(shù)控信息中包含的加工命令而實 現(xiàn)的。該加工仿真設備是，例如，由可以依照軟件程序實現(xiàn)高級性能 的個人電腦構成。
另一方面，加工現(xiàn)場的數(shù)控設備使操作者可以使用加工仿真功能。 例如，由數(shù)控設備提供的加工仿真功能包括預先確認將用于加工操作 的機床的動作(包括干擾檢查功能)。此外，由數(shù)控設備提供的加工仿 真功能可包括，在機床的門關閉之后如果操作者不能查看機床內的操 作，則以圖像顯示實際加工操作的進程。
在使用加工仿真設備的工藝設計部門的操作者已經確定數(shù)控信息 之后，加工現(xiàn)場的操作者可依照加工處理環(huán)境修正該數(shù)控信息。結果，
依照經修正的數(shù)控信息的工具和材料的設置位置可能不同于工藝設計 部門的操作者確定的位置。
例如，加工現(xiàn)場環(huán)境可能使得工藝設計部門的操作者無法準備指 定的工具，或者使之不可能在指定位置安裝工具。相應地，在執(zhí)行實 際的加工工作之前，加工現(xiàn)場的操作者使用數(shù)控設備的加工仿真功能，
其能依照根據(jù)加工現(xiàn)場的加工處理環(huán)境修正的數(shù)控信息確認將執(zhí)行的 機床的動作。
圖6圖示了可用于工藝設計部門的傳統(tǒng)加工仿真設備100。圖7圖
示了加工現(xiàn)場處提供的可控制機床的傳統(tǒng)數(shù)控設備。
數(shù)控信息輸入單元1使操作者通過鍵盤19輸入數(shù)控信息(如，加 工仿真數(shù)據(jù)和干擾;險查數(shù)據(jù))。數(shù)控信息存儲器2存儲輸入的數(shù)控信息。 機械結構存儲器3存儲各種形狀模型包括刀架，主軸和機床工作臺， 其用于加工仿真或者干擾檢查。
材料形狀設置/顯示單元4使操作者通過鍵盤19輸入在加工仿真中 使用的材料形狀模型。材料形狀存儲器5存儲輸入的材料形狀模型。 材料形狀設置/顯示單元4促使顯示設備18顯示操作屏幕，其引導操作 者輸入材料形狀模型并且使使用者確認輸入的材料形狀模型。圖8圖 示了由顯示設備18依照由材料形狀設置/顯示單元4執(zhí)行的處理而顯示 的示例性操作屏幕。
材料設置位置設置/顯示單元6使操作者能夠通過^t盤19輸入材料 設置位置。材料設置位置表示輸入的材料形狀模型置于加工仿真出的 機床上的位置。材料設置位置存儲器7存儲輸入的材料設置位置。材 料設置位置設置/顯示單元6促使顯示設備18顯示操作屏幕，其引導操作者輸入材料設置位置并且使使用者能夠確認輸入的材料設置位置。
圖9圖示了由顯示設備18依照材料設置位置設置/顯示單元6執(zhí)行的處
理而顯示的示例性操作屏幕。
如果車床利用附著在主軸的夾盤夾緊并保持材料，主軸右邊緣表 面上的基準點和材料模型的基準點之間的相對距離定義材料設置位 置。如果加工中心利用工作臺上的夾具固定并保持材料，預定的工作 臺的基準點和材料模型的基準點之間的相對距離定義材料設置位置。
工具形狀設置/顯示單元8使操作者能夠通過^t盤19輸入加工仿真 中用到工具形狀才莫型。形狀存儲器9存儲輸入的工具形狀^^莫型。工具 形狀設置/顯示單元8促使顯示設備18顯示操作屏幕，其引導操作者輸 入工具形狀模型并且使使用者能夠確認輸入的工具形狀模型。圖10圖 示了由顯示設備18依照工具形狀設置/顯示單元8執(zhí)行的處理而顯示的 示例性操作屏幕。
此外，工具設置位置設置/顯示單元IO使操作者能夠通過鍵盤19 輸入工具設置位置。工具設置位置表示輸入的工具形狀模型置于加工 仿真出的機床上的地方。工具設置位置存儲器11存儲輸入的工具設置 位置。工具設置位置設置/顯示單元IO促使顯示設備18顯示操作屏幕， 其引導操作者輸入工具設置位置并且使使用者能夠確認輸入的工具設 置位置。圖11圖示了由顯示設備18依照工具設置位置設置/顯示單元 10執(zhí)行的處理而顯示的示例性操作屏幕。
如果車床允許多個工具附著在刀架上，工具設置位置可表示刀架 上各工具的位置或者表示設計安裝的尺寸，如刀架的基準點和工具形 狀模型的刃口點之間的相對距離。如果加工中心具有工具可附著其上
的主軸，工具設置位置可表示主軸的邊緣表面上的基準點和工具形狀 模型的刃口點之間的相對距離。
相似的，夾具形狀設置/顯示單元12使操作者通過4建盤19輸入加 工仿真中用到的夾具形狀模型。夾具形狀存儲器13存儲輸入的夾具形 狀模型。夾具形狀設置/顯示單元12促使顯示設備18顯示操作屏幕， 其《I導操作者輸入夾具形狀模型并且使使用者能夠確認輸入的加工形 狀模型。圖12圖示了由顯示設備18依照夾具形狀設置/顯示單元12 執(zhí)行的處理而顯示的示例性纟乘作屏幕。
如果此系統(tǒng)應用到能夠通過附著到主軸的夾盤夾緊并保持材料的 車床，可精確地確定夾盤(例如，夾具)的設置位置。在這種情況下， 系統(tǒng)可能不包括構造成執(zhí)行對于夾具的設置/顯示處理的單元以及可存 儲設置數(shù)據(jù)的存儲器。
如上所述，加工仿真數(shù)據(jù)和干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料形狀模型， 工具形狀模型，設置位置，以及夾具形狀模型)存儲在各自的存儲器 中。
動作仿真單元14讀取來自數(shù)控信息存儲器2的數(shù)控信息并且執(zhí)行 動作仿真。動作仿真包括讀取與包含在數(shù)控信息中的加工操作相關的 命令并且產生與刀架，主軸，或者工作臺的軸移動信號對應的偽操作 信號。
繪圖仿真單元15從材料形狀存儲器5讀取材料形狀模型，并且依 照從材料設置位置存儲器7讀取的材料設置位置在繪圖仿真出的機床 期望位置上定位取回的材料形狀模型。接著，繪圖仿真單元15從工具 形狀存儲器9讀取工具形狀模型，并且依照從工具設置位置存儲器11
讀取得工具設置位置，并在繪圖仿真出的車床的期望位置上定位取回 的工具形狀才莫型。
此外，繪圖仿真單元15從夾具存儲器13讀取夾具形狀模型，并
且在繪圖仿真出的機床的預定位置上定位讀出的夾具形狀模型。此外，
繪圖仿真單元15依照從動作仿真單元14接收的偽操作信號，執(zhí)行保 持工具形狀模型和材料形狀模型的刀架、主軸和工作臺的偽順序動作。 顯示設備18依照繪圖顯示單元17的處理在其屏幕上顯示此繪圖仿真 的狀態(tài)。
千擾檢查單元16執(zhí)行干擾檢查，其用于確定刀架、主軸或者工作 臺的移動運動是否干擾材料、工具或者夾具。接著，如果干擾檢查單 元16確定了任何可能的干擾，顯示設備18呈現(xiàn)圖像顯示(如，警告 信息)，將干擾指示給操作者。
圖7圖示了數(shù)控設備200的示例性構造。數(shù)控信息輸入單元51使 操作者能夠通過鍵盤72輸入數(shù)控信息。數(shù)控信息存儲器52存儲輸入 的數(shù)控信息。
數(shù)控設備200包括類似于上述加工仿真設備100的單元的多個單 元。更特別地，機械結構存儲器57功能地類似于機械結構存儲器3。 材料形狀設置/顯示單元58功能地類似于材料形狀設置/顯示單元4。材 料形狀存儲器59功能地類似于材料形狀存儲器5。材料設置位置設置/ 顯示單元60功能地類似于材料設置位置設置/顯示單元6。材料設置位 置存儲器61功能地類似于材料設置位置存儲器7。工具形狀設置/顯示 單元62功能地類似于工具形狀設置/顯示單元8。工具形狀存儲器63 功能地類似于工具形狀存儲器9。工具設置位置設置/顯示單元64功能
地類似于工具設置位置設置/顯示單元10。工具設置位置存儲器65功
能地類似于工具設置位置存儲器11。夾具形狀設置/顯示單元66功能 地類似于夾具形狀設置/顯示單元12。夾具形狀存儲器67功能地類似 于夾具形狀存儲器13。
在描述的范例中，為了簡化描述，系統(tǒng)對于設置/顯示/存儲所述材 料/工具形狀;f莫型、材料/工具設置位置以及夾具形狀^^莫型采用類似的排 列。在這方面，依照本發(fā)明的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設備以及加工仿真 設備不局限于相似的現(xiàn)有的單元。
如上所述，加工仿真數(shù)據(jù)和干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料形狀模型， 工具形狀模型，設置位置，以及夾具形狀模型)存儲在各自的存儲器。
數(shù)控信息解譯單元13從數(shù)控信息存儲器52讀取數(shù)控信息并且解 譯取回的信息。數(shù)控信息解譯單元53傳輸包含在解i奪的數(shù)控信息中的 軸運動命令到軸運動命令執(zhí)行單元54。此外，數(shù)控信息解譯單元53傳 輸其他命令(如，主軸旋轉命令以及切削液排放命令)到相關的執(zhí)行 單元(未圖示)。
軸運動命令執(zhí)行單元54依照軸運動命令產生軸移動信號。在實際 的工作控制中，軸運動命令執(zhí)行單元54傳輸產生的軸移動信號到伺服 控制單元55。伺服控制單元55依照軸移動信號控制伺服電動機56。 伺服電動機56對機床的刀架、主軸或者工作臺執(zhí)行軸移動操作。
如果數(shù)控設備200與實際的工作控制同時執(zhí)行加工仿真或者干擾 檢查，軸運動命令執(zhí)行單元54傳輸軸移動信號到繪圖仿真單元68。繪 圖仿真單元68執(zhí)行類似于上述加工仿真設備100的繪圖仿真單元15 的處理。干擾檢查單元69、繪圖顯示單元70以及顯示設備71功能地
類似于加工仿真設備100的干擾檢查單元16、繪圖顯示單元17以及顯 示設備18。
干擾;險查單元69如果^r測到任何干擾，將傳輸停止信號到伺服控 制單元55。伺服控制單元55停止刀架、主軸或者工作臺的軸運動。
如果數(shù)控設備200只是執(zhí)行加工仿真或者干擾檢查而不執(zhí)行實際 的工作控制，軸運動命令執(zhí)行單元54僅傳輸軸移動信號至繪圖仿真單 元68(如，不傳輸軸移動信號到伺服控制單元55)。因此，伺服電動 機56對于實際工作不執(zhí)行軸移動操作。
如上所述，依照傳統(tǒng)系統(tǒng)，工藝設計部門中提供的加工仿真設備 100在實際的加工操作之前執(zhí)行包括干擾檢查的加工仿真。另 一方面， 加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設備200根據(jù)數(shù)控信息執(zhí)行包括干擾檢查的加工 仿真，反映實際加工條件以及由加工現(xiàn)場的操作者所做的修正。
換句話說，工藝設計部門和加工現(xiàn)場根據(jù)不同條件獨立地執(zhí)行加 工仿真。因此，工藝設計部門中提供的加工仿真設備和加工現(xiàn)場提供 的數(shù)控設備不能相互地重新調整加工仿真條件中的差異。
如果加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設備反復地執(zhí)行反映加工現(xiàn)場特征的加 工仿真(如，依照加工條件的修正)，工藝設計部門中提供的加工仿真 設備的仿真內容逐漸從加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設備的仿真內容分離。上 述傳統(tǒng)系統(tǒng)不能重新調整分離的仿真內容和仿真條件。
依照日本專利公開申請?zhí)?-42446中公開的系統(tǒng)描述，執(zhí)行干擾檢 查的設備可以與數(shù)控設備協(xié)作。更特別地，數(shù)控設備實際上移動活動 構件并且檢測活動構件干擾工件的位置。數(shù)控設備將獲得的位置的信 息傳遞到具有干擾檢查功能的CAD/CAM設備。
然而，在上述傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，數(shù)控設備只是執(zhí)行加工處理控制并
且與具有仿真功能的CAD/CAM設備簡單地結合。換句話說，上述傳 統(tǒng)系統(tǒng)不能在實際加工4喿作之前執(zhí)行仿真的加工仿真設備和執(zhí)行反映 加工現(xiàn)場信息的仿真的數(shù)控設備之間進行調整。
如上所述，加工仿真設備和數(shù)控設備中的每個都執(zhí)行加工仿真或 者干擾一企查。在這種情況下，從前面的描述明顯可見，加工仿真設備 的操作者以及數(shù)控設備的操作者被要求獨立地設置材料形狀模型、材 料設置位置、工具形狀模型以及工具設置位置。
因此，出現(xiàn)下面的問題1:即使在為加工仿真設備設置好材料形 狀模型、材料設置位置、工具形狀模型以及工具設置位置之后，為數(shù) 控設備設置類似的數(shù)據(jù)也是必須的。
2:要求加工現(xiàn)場的操作者輸入數(shù)控設備必需的所有的數(shù)據(jù)，因此 增加了數(shù)據(jù)登錄或者設置錯誤的可能性。
3:要求加工仿真設備一方的操作者制作紙張文件或者其它介質以 描述或表示預備計劃信息，包括由加工仿真設備設置的設置數(shù)據(jù)內容， 如材料形狀模型，并且將其傳遞至數(shù)控設備一方的操作者。
4:由數(shù)控設備一方依照加工處理環(huán)境修正的任何數(shù)據(jù)不能容易地 傳送至加工仿真設備一方。此修正數(shù)據(jù)只能用紙張文件或者其它介質 才能傳送。
5:加工仿真設備一方實際上無法收集加工操作中用到的數(shù)據(jù)并且 不能建立包括此修正數(shù)據(jù)的可重復使用的數(shù)據(jù)庫。結果，無法改善加 工仿真設備的環(huán)境從而適應加工現(xiàn)場的環(huán)境。
發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種加工仿真系統(tǒng)，包括能夠用 工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真的數(shù)控設備，以及能夠用 該工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真的加工仿真設備。加工 仿真設備可通過通信單元或者存儲介質與數(shù)控設備通信，從而相互傳 送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設備包括構造以輸出可用于數(shù)控設備的工具 形狀模型和材料形狀模型的形狀模型輸出單元，以及構造以輸出機床 上工具設置位置和材料設置位置的設置位置輸出單元。數(shù)控設備包括 構造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形狀模型的形狀模型讀取單 元，以及構造以讀取從設置位置輸出單元輸出的設置位置的設置位置 讀取單元。
此外，數(shù)控設備可包括形狀模型輸出單元，其構造以輸出可用于 加工仿真設備的工具形狀模型和材料形狀模型，以及設置位置輸出單
元，其構造以輸出機床上的工具設置位置和材料設置位置。加工仿真 設備包括形狀模型讀取單元，其構造以讀取從形狀模型輸出單元輸出 的形狀模型，以及設置位置讀取單元，其構造以從設置位置輸入單元 輸出的設置位置。
此外，加工仿真設備可進一步包括關聯(lián)單元，其構造以關聯(lián)加工 仿真設備中存儲的數(shù)控信息、由形狀模型讀取單元取回的形狀模型以 及由設置位置讀取單元取回的設置位置，并且存儲關聯(lián)數(shù)據(jù)從而再利 用。
此外，加工仿真系統(tǒng)包括加工仿真設備和數(shù)控設備，各具有使用 工具形狀模型和材料形狀模型的加工仿真功能，其能通過通信單元或 者存儲介質彼此通信從而互相傳送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設備包括一 個單元，其構造以輸出預備計劃信息，包括在加工仿真操作或干擾檢 查搡作中用到的工具或材料形狀模型和機床上的設置位置。數(shù)控設備 包括構造以讀取和顯示預備計劃信息的單元。
依照本發(fā)明，加工仿真設備和數(shù)控設備能通過通信單元或存儲介 質互相傳送和接收工具/材料形狀模型和機床上的工具/材料設置位置。 此外，加工仿真設備能使數(shù)控信息和由數(shù)控設備修正的工具/材料形狀 模型和工具/材料設置位置相關聯(lián)，并且存儲關聯(lián)數(shù)據(jù)從而再利用。
此外，數(shù)控設備一邊能顯示預備計劃信息，包括在加工仿真設備 中用到的工具或材料形狀模型以及機床上的設置位置。
照這樣，本發(fā)明使加工現(xiàn)場的數(shù)控設備能夠使用由工藝設計部門 的加工仿真設備設置的形狀模型信息和設置位置數(shù)據(jù)。因此，工藝設
計部門的操作者不必制作描述或表示預備計劃信息的紙張文件或其它介質。
利用本發(fā)明，加工現(xiàn)場的操作者不必對數(shù)控設備設置所有的數(shù)據(jù)。 因為對于數(shù)控設備的設置工作實質上局限于設置反映加工處理環(huán)境的 少量的修正數(shù)據(jù)，設置工作被減少和簡化，其從而減少了設置錯誤的 數(shù)量和頻率。
此外，由數(shù)控設備一邊產生的反映加工處理環(huán)境的修正數(shù)據(jù)可以 容易地反饋到加工仿真設備一邊。因此，工藝設計部門能存儲反饋數(shù) 據(jù)，作為加工仿真設備可用的數(shù)據(jù)庫。結果，加工仿真設備的環(huán)境可 -故改善>^人而適應加工現(xiàn)場的環(huán)境。因此，本發(fā)明能夠簡化依照加工現(xiàn) 場處理環(huán)境調整加工仿真設備的環(huán)境的工作。
附圖，其合并進并且構成說明書的一部分，描述發(fā)明的實施例，
并且與描述一起，用于解釋發(fā)明的原理，其中
圖1為依照本發(fā)明的實施例的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設備的方塊圖2為依照本發(fā)明的實施例的加工仿真系統(tǒng)的加工仿真設備的方 塊圖3為依照本發(fā)明的實施例的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設備的方塊圖4為依照本發(fā)明的實施例的加工仿真系統(tǒng)的加工仿真設備的方 塊圖5為預備計劃信息顯示屏幕的示意圖； 圖6為傳統(tǒng)加工仿真設備的方塊圖； 圖7為傳統(tǒng)數(shù)控設備的方塊圖8為依照本發(fā)明的實施例的材料形狀設置/顯示屏幕的示意圖； 圖9為依照本發(fā)明的實施例的材料設置位置設置/顯示屏幕的示意
圖10為依照本發(fā)明的實施例的工具形狀設置/顯示屏幕的示意圖11為依照本發(fā)明的實施例的工具設置位置設置/顯示屏幕的示 意圖；以及
圖12為依照本發(fā)明的實施例的夾具形狀設置/顯示屏幕的示意圖。
具體實施例方式
圖1和2是本發(fā)明示例性實施例的方塊圖。在圖1和2中，類似
于圖6和7中描述的功能零件由同樣的參考數(shù)字表示。
在加工仿真設備101中，材料形狀輸出單元20產生材料形狀模型 并且輸出產生的模型到網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30,其能通過網(wǎng)絡將接 收的模型傳輸?shù)綌?shù)控設備201。此外，材料形狀輸出單元20能通過外 部存儲器讀取/寫入單元31輸出產生的材料形狀模型到外部存儲器32。
相似地，材料設置位置輸出單元22產生材料設置位置并且將產生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡將接 收的信息傳輸?shù)綌?shù)控設備201。此外，材料設置位置輸出單元22能通 過該外部存儲器讀取/寫入單元31將產生的材料設置位置輸出到外部 存儲器32。
相似地，工具形狀輸出單元24產生工具形狀模型并且將產生的模 型輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡將接收的模型 傳輸?shù)綌?shù)控設備201。此外，工具形狀輸出單元24能通過該外部存儲 器讀取/寫入單元31將產生的工具形狀模型輸出到外部存儲器32。
相似地，工具設置位置輸出單元26產生工具設置位置并且將產生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡將接 收的信息傳輸?shù)綌?shù)控設備201。此外，工具設置位置輸出單元26能通 過該外部存儲器讀取/寫入單元31將產生的工具設置位置輸出到外部 存儲器32。
相似地，夾具形狀輸出單元28產生夾具形狀才莫型并且將產生的模 型輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡將接收的模型
傳輸?shù)綌?shù)控設備201。此外，夾具形狀輸出單元28能通過該外部存儲 器讀取/寫入單元31將產生的夾具形狀模型輸出到外部存儲器32。
在數(shù)控設備201中，材料形狀讀取單元74通過結合至網(wǎng)絡的網(wǎng)絡 傳輸/接收控制單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù) 的外部存儲器讀取/寫入單元84讀取材料形狀模型。材料形狀存儲器 59存儲取回的材料形狀模型。
相似地，材料設置位置讀取單元76通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制控制 單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器 讀取/寫入單元84讀取材料設置位置。材料設置位置存儲器61存儲取 回的材料設置位置。
相似地，工具形狀讀耳又單元78通過該網(wǎng)絡傳輸A接收控制控制單元 83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元84讀取工具形狀模型。工具形狀存儲器63存儲取回的工具 形狀模型。
相似地，工具"i殳置位置讀f^單元80通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制控制 單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器 讀取/寫入單元84讀取工具設置位置。工具設置位置存儲器65存儲取 回的工具設置位置。
相似地，夾具形狀讀取單元82通過該網(wǎng)絡傳輸At妄收控制控制單元 83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元84讀取夾具形狀模型。夾具形狀存儲器67存儲取回的夾具 形狀模型。
在數(shù)控設備201中，材料形狀輸出單元73產生材料形狀模型并且
將產生的模型輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元83,其能通過網(wǎng)絡將接 收的模型傳輸?shù)郊庸し抡嬖O備101。此外，材料形狀輸出單元73能通 過外部存儲器讀取/寫入單元84將產生的材料形狀^^莫型輸出到外部存 儲器32。
相似地，材料設置位置輸出單元75產生材料設置位置并且將產生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡將接 收的信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O備101。此外，材料設置位置輸出單元75 能通過該外部存儲器讀取/寫入單元84將產生的材料設置位置輸出到 外部存儲器32。
相似地，工具形狀輸出單元77產生工具形狀^^莫型并且將產生的模 型輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡將接收的模型 傳輸?shù)郊庸し抡鎖殳備101。此外，工具形狀輸出單元77能通過該外部 存儲器讀取/寫入單元84將產生的工具形狀模型輸出到外部存儲器32。
相似地，工具設置位置輸出單元79產生工具設置位置并且將產生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元83,其能通過該網(wǎng)絡將接 收的信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O備101。此外，工具設置位置輸出單元79 能通過該外部存儲器讀取/寫入單元84將產生的工具設置位置輸出到 外部存儲器32。
相似地，夾具形狀輸出單元81產生夾具形狀模型并且將產生的模 型輸出到該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡將接收的模型 傳輸?shù)郊庸し抡嬖O備101。此外，夾具形狀輸出單元81能通過該外部 存儲器讀取/寫入單元84將產生的夾具形狀才莫型輸出到外部存儲器32。
在加工仿真設備101中，材料形狀讀取單元21通過該網(wǎng)絡傳輸/
接收控制單元30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外 部存儲器讀取/寫入單元31讀取材料形狀模型。材料形狀存儲器5存儲 取回的材料形狀模型。
相似地，材料設置位置讀取單元23通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元 30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元31讀取材料設置位置。材料設置位置存儲器7存儲取回的材 料設置位置。
相似地，工具形狀讀取單元25通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30 或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/寫 入單元31讀取工具形狀模型。工具形狀存儲器9存儲取回的工具形狀 模型。
相似地，工具設置位置讀取單元27通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元 30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元31讀取工具設置位置。工具設置位置存儲器11存儲取回的 工具設置位置。
相似地，夾具形狀讀取單元29通過該網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元30 或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/寫 入單元31讀取夾具形狀模型。夾具形狀存儲器13存儲取回的夾具形 狀模型。
利用依照本發(fā)明的加工仿真系統(tǒng)的上述功能單元，所述加工仿真 設備和數(shù)控設備能通過通信單元或者存儲介質互相傳輸和接收工具/材 料形狀模型和機床上的工具/材料設置位置。 此外，在加工仿真設備101中，仿真數(shù)據(jù)庫收集/利用單元33使數(shù)
控信息存儲器2中存儲的數(shù)控信息與存儲器中存儲的數(shù)控設備201中 用到的加工仿真數(shù)據(jù)或干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料/工具形狀模型、工具/ 材料設置位置以及夾具形狀模型)相關聯(lián)。仿真數(shù)據(jù)庫收集/利用單元 33促使仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34存儲關聯(lián)數(shù)據(jù)從而其可被再利用。
作為關聯(lián)的并可再利用數(shù)據(jù)的示例性存儲器，仿真數(shù)據(jù)庫收集/利 用單元33能存儲"力。工仿真環(huán)境設置"，其包括數(shù)控信息存儲器2中存 儲的數(shù)控信息的名稱、材料形狀存儲器5中存儲的材料形狀模型(如， 依照數(shù)控信息將被處理的材料)的名稱、材料設置位置存儲器7中存 儲的材料設置位置的名稱，工具形狀存儲器9中存儲的工具形狀模型 (如，依照數(shù)控信息將用于加工處理的工具)的名稱、工具形狀設置 位置存儲器11中存儲的工具設置位置的名稱以及夾具存儲器13中存 儲的夾具形狀模型(如，依照數(shù)控信息將用于加工處理的夾具)的名 稱。
因此，加工仿真設備101通過參考加工仿真環(huán)境設置，能夠將數(shù) 控信息和材料形狀模型、材料設置位置、工具形狀模型、工具設置位 置以及夾具形狀一起重新利用。
當數(shù)控設備201的操作者修正仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34中存儲的數(shù)控 信息，修正的數(shù)控信息存儲在數(shù)控設備201的數(shù)控信息存儲器52中。 雖然在圖1和2中沒有圖示，但數(shù)控設備201能通過外部存儲器32或 者網(wǎng)絡將修正的數(shù)控信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O備101的數(shù)控信息存儲器 2。因此，修正的數(shù)控信息能存儲在仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34中。
接下來，通過參考圖3和4，將描述用于輸出和顯示預備計劃信息
的示例性處理。加工仿真設備102包括預備計劃信息輸出單元35,其 構造以產生預備計劃信息，包括為加工仿真或者干擾檢查所設置的材 料形狀模型、材料設置位置、工具形狀模型、工具設置位置以及夾具 形狀模型。
預備計劃信息輸出單元35將預備計劃信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡傳輸/接收 控制單元30，其能通過網(wǎng)絡將預備計劃信息傳輸?shù)綌?shù)控設備202。此 外，預備計劃信息輸出單元35能通過外部存儲器讀取/寫入單元將預備 計劃信息輸出到外部存儲器32。數(shù)控設備202包括預備計劃信息顯示 單元85,其促使顯示設備71顯示接收的預備計劃信息。
圖5圖示了示例性顯示屏幕，該顯示設備71能依照預備計劃信息 顯示單元85的處理而顯示。
利用上述功能單元，依照本實施例的加工仿真系統(tǒng)使數(shù)控設備能 夠利用由加工仿真設備設置的預備計劃信息(如，關于工具、材料或 夾具的lt據(jù))。
依照本實施例的加工仿真系統(tǒng)具有下面的作用
1:數(shù)控設備能利用由加工仿真設備設置的仿真數(shù)據(jù)(如，材料形 狀模型、材料設置位置、工具形狀模型以及工具設置位置)。因此，對 于數(shù)控設備的設置工作實質上局限于反映加工處理環(huán)境的修正數(shù)據(jù)。
2:由于設置程序被簡化，設置錯誤的可能性和數(shù)量能被減少。
3:工藝設計部門的操作者不必制作用于描述或表示由加工仿真設 備一 邊設置的預備計劃信息的紙張文件或其它介質，也不必將設置數(shù) 據(jù)傳送到數(shù)控設備一邊的操作者。
4:由數(shù)控設備一邊依照加工處理環(huán)境而修正的數(shù)據(jù)能被容易地反 饋到加工仿真設備一邊。因為不使用紙張文件或其它介質，反饋操作 能被可靠地執(zhí)行。
5:加工仿真設備一邊能夠容易地收集實際用于加工操作的加工數(shù) 據(jù)以及能夠建立包括該收集的數(shù)據(jù)的可再利用數(shù)據(jù)庫。結果，加工仿 真設備的環(huán)境能被改善從而適應于加工現(xiàn)場內的環(huán)境。
權利要求
1、一種加工仿真系統(tǒng)，包括數(shù)控設備，能夠利用工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真；以及加工仿真設備，能夠利用所述工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真，并且能夠通過通信單元或存儲介質與所述數(shù)控設備通信從而互相傳送和接收數(shù)據(jù)，其中，所述加工仿真設備包括形狀模型輸出單元，其構造以輸出可在所述數(shù)控設備中使用的工具形狀模型和材料形狀模型；以及設置位置輸出單元，其構造以輸出在機床上的工具設置位置和材料設置位置，其中，所述數(shù)控設備包括形狀模型讀取單元，其構造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形狀模型；以及設置位置讀取單元，其構造以讀取從設置位置輸出單元輸出的設置位置。
2、 如權利要求1所述的加工仿真系統(tǒng)，其中所述數(shù)控設備包括 形狀模型輸出單元，其構造以輸出可在加工仿真設備中使用的工具形狀模型和材料形狀模型；以及設置位置輸出單元，其構造以輸出在機床上的工具設置位置和材 料設置位置，其中，所述加工仿真設備包括形狀模型讀取單元，其構造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形 狀模型；以及 設置位置讀取單元，其構造以讀取從設置位置輸出單元輸出的設 置位置。
3、 如權利要求2所述的加工仿真系統(tǒng)，其中所述加工仿真設備進 一步包括關聯(lián)單元，其構造以使加工仿真設備中存儲的數(shù)控信息、由 所述形狀模型讀取單元讀取的形狀模型以及由所述設置位置讀取單元 讀取的設置位置相關聯(lián)，并且以使關聯(lián)數(shù)據(jù)能被再利用的方式存儲關 聯(lián)數(shù)據(jù)。
4、 一種加工仿真系統(tǒng)，包括加工仿真設備和數(shù)控設備，所述加工 仿真設備和數(shù)控設備各具有使用工具形狀模型和材料形狀模型的加工 仿真功能，并且能夠通過通信單元或存儲介質彼此通信從而互相傳送 和接收數(shù)據(jù)，其中所述加工仿真設備包括一個單元，其構造以輸出包括在加工 仿真操作或干擾檢查搡作中使用的工具或材料形狀模型以及機床上的 設置位置的預備計劃信息；以及其中所述數(shù)控設備包括一個單元，其構造以讀取和顯示所述預備 計劃信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加工仿真設備。數(shù)控設備能夠執(zhí)行反映加工現(xiàn)場信息的加工仿真或干擾檢查。然而，加工仿真設備不能利用加工仿真或干擾檢查中的加工現(xiàn)場信息。因此，加工仿真設備的仿真條件不同于數(shù)控設備的仿真條件。為了解決這個問題，依照本發(fā)明的加工仿真設備和數(shù)控設備能夠通過通信單元或者存儲介質彼此通信從而相互傳送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設備包括網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元或者外部存儲器讀取/寫入單元。相似地，數(shù)控設備包括網(wǎng)絡傳輸/接收控制單元或者外部存儲器讀取/寫入單元。
文檔編號G05B19/18GK101174143SQ200710164350
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權日2006年10月30日
發(fā)明者國光克則, 深谷安司 申請人:大隈株式會社