DE4014595A1

DE4014595A1 - Cad/cam-einrichtung

Info

Publication number: DE4014595A1
Application number: DE4014595A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Watanabe; Tetsu Itaba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1990-11-15
Also published as: FR2646725A1; FR2646725B1; KR900018860A; JPH02293903A; JPH07104701B2; US5115400A

Description

Die Erfindung betrifft eine CAD/CAM-Einrichtung zur Erzeu gung einer geometrischen Form eines zu bearbeitenden Ob jekts auf einem Anzeigebildschirm in interaktiver Weise mit diesem, wodurch NC-Daten zur Bearbeitung dieser Form er zeugt werden.

Die Strukturdarstellung von Fig. 1 zeigt eine CAD/CAM-Ein richtung, bei der ein bekanntes Verfahren angewandt wird, das z. B. in der JP-OS 62-2 14 405 beschrieben ist. Dabei bezeichnet 1 eine Eingabeeinheit wie etwa eine Tastatur, eine Maus und ein Tablett, 2 eine CPU zur Ausführung ver schiedener Prozesse, 3 eine Ausgabeeinheit wie etwa eine Kathodenstrahlröhre, einen Drucker, einen Kurvenschreiber, einen Stanzer und eine Platte, 4 einen Erzeugungsteil für geometrische Formen zur Bestimmung und Aufbereitung geo metrischer Elemente, z. B. von Geraden, Kreisen und Kurven, auf dem Anzeigebildschirm in interaktiver Weise, so daß eine geometrische Form als Bearbeitungsobjekt erzeugt wird, 53 einen Bearbeitungsstartpunkt-Eingabeteil zur Eingabe eines Bearbeitungsstartpunkts, 54 einen Bearbeitungsrich tungs-Eingabeteil zur Eingabe einer Richtung, entlang wel cher der Werkzeugvorschub ausgehend vom Bearbeitungsstart punkt erfolgt, 9 einen Geometriedatenspeicher zur Speiche rung von geometrischen Daten, die im Erzeugungsteil für geometrische Formen erzeugt werden, und 55 einen NC-Daten erzeugungsteil zur Erzeugung von NC-Daten aus den geometri schen Daten, der Bearbeitungsstartpunktinformation und der Bearbeitungsrichtungsinformation.

Nachstehend wird der Betrieb der Einrichtung beschrieben. Fig. 7(a) ist ein Beispiel einer Form eines zu bearbeiten den Objekts, wobei diese Form in dem Erzeugungsteil 4 für geometrische Formen gebildet wurde. Die das zu bearbeitende Objekt darstellende Form erhält einen Bearbeitungsstart punkt a vom Bearbeitungsstartpunkt-Eingabeteil 53, wie in Fig. 2(a) gezeigt. Durch die Eingabe von z. B. "aufwärts" als Richtung, entlang der die Bearbeitung vom Bearbeitungs startpunkt ausgehend fortgesetzt wird, wird dann die Bear beitungsrichtung eingegeben. Dann erzeugt der NC-Datener zeugungsteil 55 die Bahn vom Bearbeitungsstartpunkt zu der Form und liefert unter Verfolgung der Form NC-Daten (Fig. 2(b)).

Es sei nunmehr angenommen, daß mehrere verschiedene Formen entsprechend den Fig. 3(a) und 3(b) unter verschiedenen Bearbeitungsbedingungen zu bearbeiten sind. Da es nicht möglich ist, den einzelnen Formen die Bearbeitungsbedin gungen wie etwa Bearbeitungsgeschwindigkeiten zuzuordnen, werden der Bearbeitungsstartpunkt und die Bearbeitungsrich tung wie vorstehend beschriehen für die Form a angegeben, nachdem die Formen erzeugt worden sind, und dann, nachdem die Bearbeitungsbedingungen für die Form angegeben sind, werden die NC-Daten dafür erzeugt. Nachdem für die Form b geeignete Bearbeitungsbedingungen angegeben worden sind, werden der Bearbeitungsstartpunkt und die Bearbeitungsrich tung wie oben beschrieben für die Form b angegeben, und dann werden die NC-Daten dafür erzeugt.

Ein weiteres Beispiel der beschriebenen Art von CAD/CAM- Einrichtung ist in Fig. 4 gezeigt. Dabei ist 1 a eine Tasta tur, 2 a eine Maus und 3 a ein Tablett, die gemeinsam die Eingabeeinheit zur Eingabe geometrischer Informationen und Zeicheninformationen bilden. 4 a ist ein Erzeugungsteil für geometrische Formen, der die geometrische Information in das intern zu speichernde Format umwandelt, 41 a ist ein Bearbeitungsverfahren-Eingabeteil zur Eingabe von Bearbei tungsinformationen, 6 a ist ein Speicher für geometrische Formen, der die geometrischen Informationen speichert, 9 a ist ein Formanalyseteil, 11 a ist ein NC-Informationserzeu gungsteil, und 12 a ist ein Bearbeitungsbahn-Anzeigeteil, wobei der NC-Informationserzeugungsteil 11 a und der Bear beitungsbahn-Anzeigeteil 12 a diejenigen Teile sind, die schließlich ein NC-Programm und ein Bearbeitungsbahndia gramm ausgeben.

Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird im folgenden beschrieben. Zuerst wird durch die Eingabe einheit, z. B. die Tastatur 1 a, die Maus 2 a und das Tablett 3 a, geometrische Information eingegeben. Der Erzeugungsteil 4 a für geometrische Formen wandelt die eingegebene geome trische Information in Informationen um, die an das interne Speicherformat angepaßt sind. Diese Informationen werden im Speicher 6 a für geometrische Formen gespeichert. Ferner werden vom Bediener über den Bearbeitungsablauf-Eingabeteil 41 a eingegebene Zeichen in Bearbeitungsinformationen umge wandelt und im Speicher 6 a für geometrische Formen parallel mit den geometrischen Informationen gespeichert. Der Ana lyseteil 9 a für geometrische Formen erzeugt Bearbeitungs bahninformationen zur Bildung des NC-Programms aus den im Speicher 6 a für geometrische Formen enthaltenen Informa tionen. Der NC-Datenerzeugungsteil 11 a liefert die Bearbei tungsbahninformation zusammen mit weiteren NC-Informatio nen, so daß das NC-Programm ausgegeben wird, und inzwischen wandelt der Bearbeitungsbahn-Anzeigeteil die Bearbeitungs bahninformation in eine grafische Informationsmenge um und bringt sie auf einer Kathodenstrahlröhre als Anzeigeteil 14 a zur Anzeige.

Da bekannte CAD/CAM-Einrichtung wie vorstehend beschrieben aufgebaut sind, ist es z. B. im Fall der erstgenannten be kannten Einrichtung nicht möglich, wenn das zu bearbeitende Objekt mehrere zu bearbeitende Formen aufweist, die Bear beitungsbedingungen od. dgl. jeder Form des Objekts zuzu ordnen oder zu speichern. Wenn also die Bearbeitungsbedin gung für jede Form zu ändern ist, muß die Bearbeitungsbe dingung jedesmal neu zugeordnet werden, d. h. die Vorgänge zur Erstellung der Bearbeitungsbedingungen und zur Erzeu gung der NC-Daten müssen für jede Form wiederholt werden. Dadurch ergibt sich das Problem, daß der Wirkungsgrad der NC-Programmierung gering ist. Ferner ist es nicht möglich, daß der Bediener eine Bearbeitungsmethode wie etwa die Ver jüngung eines bestimmten Teils der Form interaktiv mit einem Anzeigebildschirm spezifizieren kann.

Bei dem zweiten bekannten Beispiel ist die Zuordnung von Bearbeitungsinformation nur zu der gesamten erzeugten geo metrischen Informationsmenge möglich. Wenn daher ein NC- Programm gewünscht ist, bei dem ein Teil der geometrischen Information unter anderen Bedingungen zu bearbeiten ist als die, unter denen ein weiterer Teil bearbeitet wird, ergibt sich das Problem, daß die Definition der geometrischen Form unter Aufteilung derselben in zwei verschiedene Formen er folgen muß. Je größer die Anzahl Formen und Bearbeitungs arten, um so geringer ist jedoch der Wirkungsgrad der NC- Programmierung.

Die Erfindung soll die vorgenannten Probleme überwinden. Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer CAD/CAM-Einrichtung, bei der sowohl eine Bearbeitungsmetho de für einen Teil einer Form und eine Bearbeitungsmethode für die gesamte Form spezifiziert werden und die Informa tion zur Spezifizierung der Bearbeitungsmethoden in Zuord nung zu der Teil- bzw. der Gesamtform gespeichert werden kann, so daß die Information zur Spezifizierung der Bear beitungsmethoden auf einem Bildschirm in Zuordnung zu der Form angezeigt werden kann; ferner soll die Einrichtung die Spezifizierung der die Bearbeitungsmethoden betreffenden Information auf dem Bildschirm als Aufbereitungsobjekt und die Bildung einer NC-Datenmenge ermöglichen, mit der viele verschiedene Formen gemeinsam hearbeitet werden können. Ferner soll es mit der CAD/CAM-Einrichtung möglich sein, die Einzelinformationen relativ zu Spezifizierungen der Bearbeitungsmethoden aufzubereiten, so daß auch bei einer Änderung des Bearbeitungsvorgangs zur Bearbeitung einer Form ein neues NC-Programm, das die unterschiedliche Bear beitungsart bezeichnet, erzeugt werden kann, ohne daß die Form des Objekts nochmals in dem neuen NC-Programm defi niert werden muß.

Die CAD/CAM-Einrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Er findung umfaßt eine Erzeugungseinheit für geometrische For men, die eine Vielzahl von zu bearbeitenden geometrischen Formen interaktiv mit einem Anzeigebildschirm erzeugt; eine Bearbeitungsattribut-Definitionseinheit zur Definition eines Bearbeitungsattributs, das einem gewünschten geo metrischen Element jeder zu bearbeitenden geometrischen Form zuzuordnen ist; eine Bearbeitungsablauf-Definitions einheit zur Definition eines Bearbeitungsablaufs ein schließlich einer Bearbeitungsbahn und einer Bearbeitungs reihenfolge jedes geometrischen Elements jeder zu bearbei tenden geometrischen Form; Speicher zur Speicherung von Bearbeitungsattribut-Information und Bearbeitungsablauf- Information für jedes geometrische Element jeder zu bear beitenden geometrischen Form; eine Bearbeitungsablauf-Auf bereitungseinheit, die die in den Speichern gespeicherte Bearbeitungsablauf-Information nach Maßgabe einer Änderung der Bearbeitungsbedingungen erneut aufbereitet; und eine NC-Datenerzeugungseinheit, die NC-Daten für die zu bear beitenden geometrischen Formen erzeugt und ausgibt, wobei diese NC-Daten die Bearbeitungsattribut-Information und die Bearbeitungsablauf-Information für jedes geometrische Ele ment jeder zu bearbeitenden geometrischen Form ein schließen.

Die CAD/CAM-Einrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt eine Erzeugungseinheit für geometrische Formen, die eine Vielzahl von zu bearbeitenden geometri schen Formen interaktiv mit einem Anzeigebildschirm er zeugt; einen Bearbeitungserklärungsteil zur Auswahl von gewünschten geometrischen Elementen jeder zu bearbeitenden geometrischen Form, zur Erzeugung von Bearbeitungsablauf- Informationsmengen, die aus verschiedenen Arten von Bear beitungsinformationen gebildet sind und Bearbeitungsabläufe der geometrischen Elemente spezifizieren, und zur Speiche rung der den entsprechenden geometrischen Elementen zuge ordneten Bearbeitungsablauf-Informationsmengen in einem Speicher; eine NC-Datenerzeugungseinheit, die eine Bearbei tungsbahn auf der Grundlage der Bearbeitungsablauf-Infor mationsmengen und der diesen entsprechenden geometrischen Elemente bestimmt und dadurch NC-Daten erzeugt; und einen Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil mit: einer Bearbei tungsablaufinformations-Auswahleinheit zur Auswahl einer Bearbeitungsablauf-Informationsmenge aus dem Speicher durch Spezifizierung eines der geometrischen Elemente der zu bearbeitenden geometrischen Form, für das bereits eine Bearbeitungserklärung vorliegt, sowie eines Kennamens und einer Kennummer der Bearbeitungsablauf-Informationsmenge, für die die Bearbeitungserklärung bereits vorliegt, einer Bearbeitungsablauftabelle-Anzeigevorrichtung zur Anzeige der ausgewählten Bearbeitungsablauf-Information in Form einer Bearbeitungsablauftabelle auf dem Bildschirm, wobei die Bearbeitungsablauftabelle Arten von Bearbeitungsab läufen und von der Art des Bearbeitungsablaufs zuzuord nenden Posten in Spalten sowie eine Vielzahl von Bearbei tungsablaufposten, die die Bearbeitungsreihenfolge bezeich nen, in Zeilen der Tabelle anzeigt, einer Eingabeposten lage-Spezifikationseinheit zur Auswahl jeder gewünschten Postenlage in der Bearbeitungsablauftabelle, in die not wendige Informationen einzugeben sind, einer Posteneingabe einheit zur Eingabe der notwendigen Informationen in die ausgewählte Eingabepostenlage, und einem Bearbeitungsab lauf-Informationsspeicher zur Speicherung der eingegebenen notwendigen Informationen als Bearbeitungsablauf-Informa tionen.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreihung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines ersten Beispiels einer bekannten CAD/CAM-Einrichtung;

Fig. 2 eine erläuternde Darstellung des Betriebs der Einrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 ein Beispiel von mehreren zu bearbeitenden geometrischen Formen;

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels einer bekannten CAD/CAM-Einrichtung;

Fig. 5 und 6 Datenstrukturen;

Fig. 7 und 8a Abbildungen auf einem Bildschirm;

Fig. 8b und 8c eine Bearbeitungsablauftabelle bzw. ein Bear beitungsbahndiagramm, die jeweils auf einem Bildschirm sichtbar sind;

Fig. 8d eine NC-Datenausgabemenge;

Fig. 9 einen Zustand einer Korrektur einer geometri schen Form;

Fig. 10 ein Blockdiagramm der CAD/CAM-Einrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 11 ein Flußdiagramm von Operationen in der Ein richtung von Fig. 10;

Fig. 12 bis 15 jeweils detaillierte Teilflußdiagramme des Flußdiagramms von Fig. 11;

Fig. 16 ein Blockdiagramm der CAD/CAM-Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 17 ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Struktur des Bearbeitungsvorgangs-Aufberei tungsteils in Fig. 16 zeigt;

Fig. 18 ein Flußdiagramm, das einen Algorithmus zur Ausgabe von NC-Information zeigt;

Fig. 19 bis 21 auf einer Kathodenstrahlröhre im Verlauf der NC-Programmerzeugung unter Anwendung der Ein richtung von Fig. 16 angezeigte Abbildungen;

Fig. 22 eine Methode der Speicherung von Daten in einer Speichervorrichtung; und

Fig. 23 Inhalte einer Bearbeitungsablauftabelle, die zur Aufbereitung von Bearbeitungsvorgängen dient.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß einem ersten Aspekt der Er findung wird nachstehend beschrieben. Fig. 10 ist ein Strukturdiagramm der Einrichtung, wobei mit 1-4 die glei chen Teile wie bei der bekannten Einrichtung bezeichnet sind, 5 ist ein Bearbeitungsattribut-Definitionsteil zur Definition von Bearbeitungsattributen zur Spezifikation einer Bearbeitung wie etwa der Ausbildung einer Verjüngung, der Bearbeitung mit Ecken-R′s, die für obere und untere Ebenen spezifiziert sind, und der Bearbeitung von zwischen oberen und unteren Ebenen verschiedenen Formen, 6 ist ein Bearbeitungsablauf-Erklärungsteil zur Erzeugung einer Bear beitungsablauf-Informationseinheit, indem zuerst der Bear beitungsstartpunkt und dann das nach diesem zu bearbeitende geometrische Element eingegeben werden, 7 ist ein Bearbei tungsablauf-Aufbereitungsteil zur Anzeige der erklärten Bearbeitungsablaufinformation, so daß die Werte von Posten eingegeben und erstellt werden, 8 ist ein NC-Datenausgabe teil zur Erzeugung von NC-Daten aus erzeugten Informationen wie etwa geometrischen, Bearbeitungsattribut- und Bearbei tungsablaufdaten und zur Ausgabe dieser Daten aus der Aus gabeeinheit, 9 ist ein Speicher für geometrische Daten, die im Erzeugungsteil 4 für geometrische Formen erzeugt werden, 10 ist ein Bearbeitungsattribut-Datenspeicher zur Speiche rung der im Bearbeitungsattribut-Definitionsteil 5 defi nierten Bearbeitungsattributinformationen, und 11 ist ein Bearbeitungsablaufdatenspeicher zur Speicherung der Bear beitungsablaufinformationen, die im Bearbeitungsablauf-Er klärungsteil 6 erklärt wurden und zum Aufbereitungsobjekt im Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil 7 werden.

Unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 11-15 wird der Betrieb der Einrichtung erläutert. Dabei wird ange nommen, daß eine Form entsprechend Fig. 8(a) bearbeitet wird. Bei der Erzeugung der geometrischen Form (Schritt ST 4) werden geometrische Elemente interaktiv auf dem An zeigebildschirm definiert und aufbereitet, und die Form von Fig. 8(a) wird erzeugt. In diesem Augenblick braucht nicht bedacht zu werden, daß der Bearbeitungsvorgang folgen soll, und die Form kann in irgendeiner Reihenfolge erzeugt wer den. Auch ist es nicht notwendig zu erklären, daß sie eine Bearbeitungseinheit einer Gruppe ist, oder sie in einer bestimmten Darstellungslage (bzw. "Lage", wie hei CAD-Sy stemen gebräuchlich) zu speichern. Wenn nicht der Umfang dieser Form vertikal zu bearbeiten ist ("gerade Bearbei tung") (d. h. bei JA in Schritt ST 5 S), wird eine Definition des Bearbeitungsattributs durchgeführt (Schritt ST 5). Der Operationsablauf bei diesem Vorgang ist in Fig. 12 gezeigt. Zuerst wird als Art des Bearbeitungsattributs eine Verjün gung ausgewählt (Schritt ST 51). Dann wird ein geometrisches Element als das Objekt, das das Bearbeitungsattribut (d. h. die Verjüngung) erhalten soll (a in Fig. 7(b)), ausgewählt (Schritt ST 52). Dann verzweigt sich der Ablauf zur Art des Bearbeitungsattributs (Schritt ST 53), und ein Verjüngungs winkel (z. B. 1,5) wird als Zusatzinformation eingegeben (Schritt ST 54). Dann wird zur Spezifizierung der Neigungs richtung der Verjüngungsfläche ein Punkt (Punkt a in Fig. 7(c)) eingegeben (Schritt ST 55). Ebenso werden, wenn das Bearbeitungsattribut eine Bearbeitung ist, bei der die Ecken-R′s der oberen und unteren Ebene zugeordnet sind, Ecken-R-Radien nach der Verzweigung (Schritt ST 53) einge geben (Schritt ST 56). Die so eingegebenen Bearbeitungs attribut-Informationen werden in Zuordnung zu dem entspre chenden geometrischen Element im Bearbeitungsattribut-Da tenspeicher 10 (Fig. 5(a)) gespeichert (Schritt ST 57). Das geometrische Element 2 von Fig. 5 entspricht dem Punkt a in Fig. 7(c). Gleichzeitig wird zur einfacheren Bestätigung der eingegebenen Information diese auf dem Anzeigebild schirm (Fig. 7(d)) angezeigt (Schritt ST 58). In Fig. 7(d) zeigt "Taper", daß die Bearbeitungsattributinformation in der Abtragung einer Verjüngung besteht, "1,5" zeigt, daß der Verjüngungswinkel als Zusatzinformation 1,5 ist, und bezeichnet die Neigungsrichtung. Die obigen Schritte ST 51 bis ST 58 werden so oft wie notwendig wiederholt (Schritt ST 5 F).

Gemäß Fig. 11 wird die Erklärung des Bearbeitungsablaufs vorgenommen (Schritt ST 6). Der Operationsablauf dieses Vorgangs ist in Fig. 13 gezeigt. Zuerst wird der Bearbei tungsstartpunkt (Punkt a in Fig. 2) eingegeben (Schritt ST 61). Dann wird das erste zu bearbeitende geometrische Element, das nach dem Bearbeitungsbeginn am Bearbeitungs startpunkt zuerst bearbeitet wird (das sogenannte Einfahr element), ausgewählt (Punkt b in Fig. 7(e)) (Schritt ST 62). Zu diesem Zeitpunkt wird intern entschieden, daß ein neuer Bearbeitungsablauf definiert worden ist, und somit wird im Bearbeitungsablaufdatenspeicher 11 Bearbeitungsablaufinfor mation 1 erstellt und gleichzeitig der entsprechenden Form zugeordnet (Fig. 5(b)) (Schritt ST 63). Daraufhin wird die Tatsache, daß die Bearbeitungsablaufinformation 1 erzeugt worden ist, mit dem Namen des Bearbeitungsvorgangs auf dem Bildschirm angezeigt (Fig. 8(a)) (Schritt ST 64). Die obigen Schritte ST 61 bis ST 64 werden entsprechend der Anzahl der zu bearbeitenden geometrischen Formen wiederholt (Schritt ST 6 F).

Wenn es notwendig ist, die oben gebildete Bearbeitungsab laufinformation zu bestätigen/aufzubereiten (JA in Schritt ST 7 S von Fig. 11), wird eine Bearbeitungsablauf-Aufberei tung durchgeführt (Schritt ST 7). Der Operationsfluß dieses Vorgangs ist in Fig. 14 dargestellt. Zuerst wird durch Aus wahl des geometrischen Elements a in Fig. 8(a) eingegeben, daß das Aufbereitungsobjekt der Bearbeitungsablauf 1 ist (Schritt ST 71). Alternativ kann die Zahl "1" eingegeben werden, oder es kann die Angabe "Ablauf 1" von Fig. 8(a) ausgewählt werden (Schritt ST 72). Danach wird die bezeich nete Bearbeitungsablaufinformation auf dem Bildschirm als Bearbeitungsablauftabelle in Tabellenformat angezeigt (Fig. 8(b)) (Schritt ST 73). Somit kann der Bediener in einfacher Weise die Bearbeitungsablaufinformation bestätigen. Wenn der Inhalt einiger Posten der Tabelle geändert werden soll, kann eine Lage des Postens (z. B. der Punkt in Fig. 8(b)) mit Hilfe einer Maus, eines Tabletts, einer Cursortaste od. dgl. spezifiziert werden (Schritt ST 74), und die dort zu setzende Information wird eingegeben (Schritt ST 75). Wenn die Änderung vollständig ist (JA in Schritt ST 76), werden die Inhalte der vorgegebenen Posten im Bearbeitungs ablaufdatenspeicher 11 gespeichert (Schritt ST 77). Die obi gen Schritte ST 71 bis ST 77 werden entsprechend der Anzahl der Bearbeitungsabläufe wiederholt (Schritt ST 7 F).

Gemäß Fig. 11 wird die NC-Datenausgabe durchgeführt. Der Operationsfluß dieses Vorgangs ist in Fig. 15 gezeigt. Nach dem Beginn dieser NC-Datenausgaberoutine werden zuerst die Bearbeitungsablauf-Informationsmengen im Bearbeitungsab laufdatenspeicher 11 nacheinander analysiert (Schritt ST 81). Im Fall von Fig. 5(b) wird die Bearbeitungsablauf information 1 analysiert, so daß die geometrischen Daten extrahiert werden (Schritt ST 82). Dann werden die geometri schen Daten so neugeordnet, daß Endpunkte der geometrischen Elemente miteinander verbunden werden (Schritt ST 83). Dann werden die geometrischen Elemente einzeln nacheinander aus den neugeordneten geometrischen Daten entnommen (Schritt ST 84). Wenn Befehle zur Bearbeitung in Gegenrichtung in der Bearbeitungsablaufinformation enthalten sind, werden die geometrischen Elemente in umgekehrter Richtung entnommen. Es wird geprüft (Schritt ST 85), ob das entnommene geometri sche Element ein Bearbeitungsattribut erhalten hat, und wenn ja, werden die Bearbeitungsattributdaten entommen (Schritt ST 86). Im Fall von Fig. 5(a) wird die Bearbei tungsattributinformation "Taper" in bezug auf das geometri sche Element 2 entnommen. Dann werden aus den Bearbeitungs attributinformationen NC-Daten (z. B. "A15 000" von Winkel 1,5) erzeugt (Schritt ST 87). Dann werden aus dem geometri schen Element NC-Daten (z. B. "X100 Y200") erzeugt (Schritt ST 88). Wenn weitere NC-Daten für Bearbeitungsattribute vor handen sind, werden sie an diesem Punkt kombiniert (z. B. "X100 Y200 A15 000"). Dann wird die Bearbeitungsbahn ausge hend vom geometrischen Element angezeigt (Schritt ST 89), und die in dieser Weise erzeugten NC-Daten werden an ver schiedene periphere Einrichtungen ausgegeben (Schritt ST 8 A). Die obigen Schritte ST 84 bis ST 8 A werden für jede geometrische Information entsprechend einer Bearbeitungs ablauf-Informationsmenge wiederholt (Schritt ST 8 B), und außerdem werden die Schritte ST 81 bis ST 8 B für jede Bear beitungsablaufinformation in den Bearbeitungsablaufdaten wiederholt (Schritt ST 8 F). Somit wird die Bearbeitungsbahn angezeigt (Fig. 8(c)), und die NC-Daten (Fig. 8(d)) werden ausgegeben.

Jeder der Schritte ST 4, ST 5, ST 6, ST 7 und ST 8 in Fig. 11 dient der Durchführung der Bezugnahme auf bzw. der Spei cherung von geometrischer Form, Bearbeitungsattribut, Bear beitungsablaufdaten, und die gegenseitige Abhängigkeit der Schritte ist nicht sehr groß. Daher kann der Bediener in jedem Schritt flexible Operationen vornehmen, ohne daß eine Beschränkung auf die Folge von Übergängen von Schritt zu Schritt, die Anzahl der Ausführungen und dergleichen vor liegt. Wenn beispielsweise die Ausführung bis zum Schritt ST 8 erfolgt ist, kann, wenn die geometrische Form korri giert werden soll, diese in Schritt ST 4 korrigiert werden (z. B. kann ein Ecken-R in a von Fig. 9 eingefügt werden), und die NC-Daten können erneut in Schritt ST 8 ausgegeben werden. Da die Bearbeitungsablaufdaten und die Bearbei tungsattributdaten in bezug auf die geometrischen Daten bereits erzeugt wurden, brauchen die Schritte ST 5, ST 6 und ST 7 nicht ausgeführt zu werden, wenn keine Änderung ein tritt. In Fig. 11 sind zwar Verzweigungen (Schritt ST 5 S und Schritt ST 7 S) vorgesehen, um eine Übersicht über den Ablauf der Operationen und Vorgänge zu geben, aber die Schritte wie z. B. ST 4, ST 5, ST 6, ST 7, ST 8 etc. können in der Form realisiert werden, daß sie als Befehle oder Menüelemente auf gleicher Ebene an der eigentlichen Mensch-Maschine- Schnittstelle für den Bediener frei wählbar und auslösbar sind. Ferner kann jeder Schritt ST 4, ST 5, ST 6, ST 7 und ST 8 aus einer Vielzahl von Befehlen oder Menüelementen gebildet werden, indem z. B. für die Erzeugung der geometrischen Form in Schritt ST 4 Befehle wie "GERADE DEFINIEREN", "KREIS DEFINIEREN", "ECKEN-R EINFÜGEN", "EINE FORM LÖSCHEN" etc. vorgesehen werden.

Wenn das Vorsehen eines Bearbeitungsattributs nicht erfor derlich ist (NEIN in Schritt ST 5 S von Fig. 11), weil die soeben durchgeführte Bearbeitung nur eine "gerade Bearbei tung" ist, wird die Bearbeitungsattributinformation nicht erzeugt. Infolgedessen wird zum Zeitpunkt der Ausgabe der NC-Daten bestimmt, daß es kein Bearbeitungsattribut gibt (NEIN in Schritt ST 85 in Fig. 15), was in bezug auf den Betrieb und die Verarbeitung kein Problem darstellt. Selbst wenn also die Definition des Bearbeitungsattributs ent fällt, werden die übrigen Vorgänge ebenso wie in dem Fall durchgeführt, in dem die Definition des Bearbeitungsattri buts vorliegt.

Es sei nun der Fall gemäß Fig. 3 betrachtet, in dem eine Vielzahl von Formen hergestellt wird und an einer Form (a) eine Grobbearbeitung im Gegenuhrzeigersinn (als Bearbei tungsvorgang 1 bezeichnet) und eine Feinbearbeitung im Uhrzeigersinn (als Bearbeitungsvorgang 2 bezeichnet) durch zuführen ist. Zuerst wird der Form (a) ein erforderliches Bearbeitungsattribut zugeordnet (Schritt ST 5), und eine Bearbeitungsablauferklärung wird durchgeführt (Schritt ST 6). Dann wird die Bearbeitungsablaufaufbereitung durch geführt (Schritt ST 7), in der in der Bearbeitungsablauf tabelle spezifiziert wird, daß sowohl der Vorgang 1 als auch der Vorgang 2 durchgeführt werden, und erforderliche Bearbeitungsbedingungen und dergleichen werden eingegeben (Schritte ST 74 bis ST 76). Nach der Eingahe werden die Ein gabewerte jeweils als Bearbeitungsablauf-Information 1 und Bearbeitungsablauf-Information 2 im Bearbeitungsablaufda tenspeicher 11 gespeichert (Schritt ST 77). In gleicher Weise werden für die Form (b) die Zuordnung des Bearbei tungsattributs (Schritt ST 5), die Bearbeitungsablauferklä rung (Schritt ST 6) und die Bearbeitungsablaufaufbereitung (Schritt ST 7) durchgeführt. Wenn die Bearbeitungsablauf- Information für die Form (b) als Bearbeitungsablauf-Infor mation 3 bezeichnet wird, werden die internen Daten zu diesem Zeitpunkt in der in Fig. 6 gezeigten Weise gespei chert. Wenn dann der Vorgang der NC-Datenausgabe (Schritt ST 8) ausgeführt wird, werden NC-Daten zur Durchführung der Grobbearbeitung im Gegenuhrzeigersinn an der Form (a) und darauffolgend der Feinbearbeitung im Uhrzeigersinn und an schließend zur Durchführung der Bearbeitung der Form (b) ausgegeben. Damit ist es möglich, nach der Zuordnung ver schiedener Bearbeitungsarten die NC-Daten insgesamt auszu geben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel gemäß einem zwei ten Aspekt beschrieben. Das Blockdiagramm von Fig. 16 zeigt den Aufbau dieser CAD/CAM-Einrichtung, in der die Bezugs zeichen 1 a-4 a den Elementen nach dem Stand der Technik ent sprechen. 5 a ist ein Bearbeitungserklärungsteil zur Erzeu gung von Bearbeitungsablauf-Information, 6 a ist ein Spei cher für geometrische Formen, in dem geometrische Informa tionen gespeichert werden, und 7 a ist ein Bearbeitungsab laufspeicher zur Speicherung von Bearbeitungsablauf-Infor mation. 8 a ist ein Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil für die Aufbereitung von erzeugten Teilen der Bearbeitungsab lauf-Information, und 9 a und 10 a bezeichnen Analyseteile für geometrische Informationen bzw. für Bearbeitungsablauf- Informationen. 11 a ist ein NC-Datenerzeugungsteil, und 12 a ist ein Bearbeitungsbahn-Anzeigeteil, wobei diese beiden Teile schließlich ein NC-Programm bzw. ein Bearbeitungs bahndiagramm ausgeben. 13 a ist das erzeugte NC-Programm, und 14 a ist eine als Anzeigebildschirm dienende Kathoden strahlröhre.

Das Blockdiagramm von Fig. 17 zeigt den Aufbau des Bear beitungsablauf-Aufbereitungsteils 8 a von Fig. 16, wobei gezeigt ist, daß dieser aus einer Posteneingabeeinheit 15 a, einer Datenspeichereinheit 16 a, einer Lagespezifikations einheit 17 a, einer Anzeigeeinheit 18 a und einer Bearbei tungsvorgang-Auswahleinheit 19 a besteht.

Der Betrieb dieser CAD/CAM-Einrichtung wird unter Bezug nahme auf das Flußdiagramm von Fig. 18 erläutert.

Zuerst wird geometrische Information von der Eingabeein heit, z. B. der Tastatur 1 a, der Maus 2 a und dem Tablett 3 a, eingegeben (Schritt ST 1 a). Der Erzeugungsteil 4 a für geometrische Formen setzt die geometrische Information in Information um, die an das interne Speicherformat angepaßt ist (Schritt ST 2 a), und die Information wird im Speicher 6 a für geometrische Formen gespeichert (Schritt ST 3 a). Ein Beispiel der Abbildung auf dem Bildschirm zu dem Zeitpunkt, zu dem die Vorgänge bis zu Schritt ST 3 a ausgeführt sind, ist in Fig. 19 gezeigt. Diese Figur zeigt ein Beispiel, bei dem drei Arten von Formen a-c als geometrische Information definiert sind.

Die Erklärung der Bearbeitung dieser Formen wird zuerst für die Form a dadurch gegeben, daß der Bediener unter Verwen dung der Maus oder dergleichen den Bearbeitungsstartpunkt d (Schritt ST 4 a) und das geometrische Element g (Schritt ST 5 a) spezifiziert, das zuerst zu bearbeiten ist, wenn der Bearbeitungsvorgang vom Bearbeitungsstartpunkt aus in Rich tung zu der Form gestartet wird. Dieser Vorgang wird von dem Bearbeitungserklärungsteil 5 a gesteuert (Schritt ST 6 a). Zu diesem Zeitpunkt wird die Eingabeinformation ausgelesen, die im Bearbeitungsablaufspeicher 7 a gespeichert wurde, als die Einrichtung zuletzt verwendet wurde, und aufgrund die ser Information wird Bearbeitungsablauf-Information auto matisch erzeugt. Auf dem Bildschirm wird eine Markierung angezeigt, die bedeutet, daß die Bearbeitungsablauf-Infor mation erzeugt worden ist (Schritt ST 7 a). Diese Markierung wird gemeinsam mit einer Zahl, die die Bearbeitungsreihen folge bezeichnet, angezeigt.

Dann werden entsprechende Erklärungen für die Form b durch Spezifizierung von e und h sowie für die Form c durch Spe zifizierung von i und f gegeben. Die Reihenfolge der Erklä rungen für diese Formen wird zur Bearbeitungsreihenfolge. Die Anzeige auf dem Bildschirm nach der Abgabe der Bear beitungserklärungen für die Formen von Fig. 19 ist in Fig. 20 dargestellt. Dort bezeichnen die Ziffern 20 a bis 22 a die die Bearbeitungsstartpunkte angebenden Markierungen, und 23 a-25 a bezeichnen die Markierungen für die Bearbeitungs ablauf-Information. Die den Markierungen zugeordneten Zah len stellen die Bearbeitungsreihenfolge dar.

Wenn Teile von Bearbeitungsablauf-Informationen, für die bereits Erklärungen gegeben wurden, aufbereitet werden (JA in Schritt ST 8 a), wird die Markierung für den Bearbeitungs ablauf (oder das erste geometrische Element) spezifiziert (Schritt ST 9 a). Diese Auswahl wird von der Bearbeitungsab lauf-Auswahleinheit 19 a innerhalb des Bearbeitungsablauf- Aufbereitungsteils von Fig. 17 ausgeführt (Schritt ST 10 a) , woraufhin eine Tabelle zur Eingabe und Aufbereitung ver schiedener Informationsteile zur interaktiven Bearbeitung der Form angezeigt wird, wie Fig. 21 zeigt (Schritt ST 11 a). Notwendige Information wird unter Anwendung der Tabelle aufgebaut (Schritt ST 12 a), und die Information wird im Bearbeitungsablaufspeicher entsprechend jeder Form gespei chert (Schritt ST 13 a).

Fig. 22 zeigt den Speicherzustand von Informationen im Speicher 6 a für geometrische Formen und im Bearbeitungsab laufspeicher 7 a zu dem Zeitpunkt, zu dem die Erklärungen gegeben werden, wie Fig. 20 zeigt. Die drei Informations mengen im Speicher 6 a für geometrische Formen entsprechen den drei Formen von Fig. 19. Im Bearbeitungsablaufspeicher 7 a sind Bearbeitungsablauf-Informationsmengen gespeichert, die den drei Informationsmengen im Speicher 6 a für geome trische Formen entsprechen.

Einzelheiten der Bearbeitungsablauftabelle von Fig. 21 werden unter Bezugnahme auf Fig. 23 erläutert. Diese Bear beitungsablauftabelle zeigt ein Beispiel zur Ausgabe von NC-Informationen für eine Schneidmaschine zum funkenerosi ven Schneiden. Die Bearbeitungsablauftabelle wird von dem Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil 8 a von Fig. 17 ge steuert. Die Zeilen bezeichnen Bearbeitungsmuster, d. h. wenn Daten eingegeben und entlang den Zeilen erweitert werden, kann eine Vielzahl Bearbeitungsmuster vorgesehen werden. Die Spalten der Bearbeitungsablauftabelle bezeich nen Informationselemente, die für jedes Bearbeitungsmuster verwendet werden. Der Bediener kann die Inhalte der Bear beitungsablauftabelle unter Anwendung einer Tastatur 1 a oder dergleichen in einfacher Weise aufbauen und ändern. Wenn das Menüelement "VOLLSTÄNDIG" in der Tabelle mit der Maus od. dgl. ausgewählt wird, werden die Eingabedaten in der Tabelle in dem Bearbeitungsablaufspeicher 7 a gespei chert, und die Tabelle wird geschlossen. Wenn das Menü element "VERLASSEN" gewählt wird, werden die Ergebnisse der laufenden Eingabe aufgegeben, und die zu schließende Tabel le wird mit der zu Beginn gesetzten Information als gültig angesehen. Selbstverständlich ist es möglich, nach dem Ab schluß der Tabelle diese immer wieder zu öffnen und neue Informationen dort zu setzen, indem die Bearbeitungsablauf markierung gewählt wird (Schritt ST 9 a).

Der Lagespezifikationsteil überwacht die Lage des Eingabe postens und überführt die Daten an die Posteneingabeein heit, und der Datenspeicherteil speichert die Daten im Bearbeitungsablaufspeicher 7 a. Die Bearbeitungsablauftabel le wird ständig von der Anzeigeeinheit wiedergegeben. Die Bearbeitungsablauftabelle kann unabhängig verschiedene In halte für die einzelne Bearbeitungsablauf-Informationsmenge speichern. Indem für jeden Abschnitt der geometrischen In formation eine Bearbeitungserklärung gegeben wird, ist es somit möglich, entsprechende Bearbeitungsinformationsmengen zu definieren.

Bei der Erzeugung des NC-Programms aus der Information betreffend die geometrische Form und den Bearbeitungsablauf nimmt der Bearbeitungsablauf-Analyseteil 10 a auf die Bear beitungsablaufinformation am Beginn Bezug. In diesem Schritt wird eine Informationsmenge zur Vorbereitung von Werkzeugmaschinen oder dergleichen erzeugt (Schritt ST 14 a). Dann analysiert der Analyseteil 9 a für die geometrische Form die entsprechende geometrische Information und erzeugt die Bearbeitungsbahn, d. h. die Werkzeugbahn (Schritt ST 15 a). Bei Beendigung dieser Vorgänge für eine Bearbei tungsablauf-Informationsmenge werden die gleichen Operatio nen für die nächste Bearbeitungsablauf-Informationsmenge ausgeführt (Schritt ST 16 a). Diese Informationsmengen werden in den NC-Informationserzeugungsteil 11 a überführt, und das NC-Programm wird erzeugt, wenn die Analysen sämtlicher Be arbeitungsablauf-Informationsmengen vollständig sind. Der Bearbeitungsbahn-Anzeigeteil 12 a setzt die Bearbeitungs bahninformation in grafische Information um und bringt sie auf dem Bildschirm 14 a zur Anzeige.

Die obigen Ausführungsbeispiele wurden unter der Annahme erläutert, daß eine Verjüngungsbearbeitung, die Bearbeitung von Formen, die zwischen einer oberen und einer unteren Ebene verschieden sind, und dergleichen von einer funken erosiven Schneidmaschine ausgeführt wird; die Ausführungs beispiele sind aber auch für die Ausgabe von NC-Daten ein setzbar, die mit verschiedenen anderen Maschinen kompatibel sind, z. B. einem Bearbeitungszentrum, einer Fräsmaschine, einer Drehmaschine, einer mit Laser arbeitenden Maschine sowie einer Elektroerosionsmaschine.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele wurden für den An wendungsfall in einer CAD/CAM-Einrichtung beschrieben; sie sind jedoch auch bei automatischen Programmiereinrichtun gen, bei in NC-Systemen vorgesehenen automatischen Program mierfunktionen und dergleichen einsetzbar.

Die CAD/CAM-Einrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfin dung weist einen Bearbeitungsattribut-Definitionsteil auf, so daß die Zuordnung einer Bearbeitungsmethode zu einem Teil einer geometrischen Form eines Objekts ermöglicht wird, und ferner weist sie einen Bearbeitungsablauf-Erklä rungsteil und einen Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil auf, so daß die Spezifizierung und Aufbereitung von Bear beitungsabläufen für die Objektform ermöglicht werden. Dadurch wird es möglich, Fein-Spezifikationen für die Bear beitung in einfacher Weise zu erreichen. Da die Einrichtung verschiedene NC-Datenmengen, die verschiedene Bearbeitungs arten spezifizieren, im ganzen ausgeben kann, ergibt sich der weitere Effekt, daß die Verarbeitungszeit von der Er zeugung geometrischer Formen bis zur Ausgabe der NC-Daten verkürzt werden kann.

Die CAD/CAM-Einrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfin dung ermöglicht die Zuordnung einer Bearbeitungsinforma tionsmenge zu einem Teil von erzeugter geometrischer In formation. Wenn es also erwünscht ist, ein NC-Programm zur Bearbeitung irgendeines Teils einer geometrischen Informa tionsmenge unter Bearbeitungsbedingungen, die von denjeni gen anderer Teile abweichen, zu erstellen, braucht die geo metrische Form nach der Aufteilung des zu bearbeitenden Objekts in zwei verschiedene Formen nicht definiert zu werden. Dadurch wird der Wirkungsgrad der NC-Programmierung erhöht, und dieser Effekt verstärkt sich mit zunehmender Anzahl von Formen und Bearbeitungsmustern.

Abschließend sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung auch als Verfahren dargestellt werden kann, bzw. daß die Erfindung auch ein gemäß der Beschreibung ausgebildetes Verfahren betrifft.

Claims

1. CAD/CAM-Einrichtung, gekennzeichnet durch
eine Erzeugungseinheit (4) für geometrische Formen, die eine Vielzahl von zu bearbeitenden geometrischen Formen interaktiv mit einem Anzeigebildschirm erzeugt;
eine Bearbeitungsattribut-Definitionseinheit (5) zur Definition eines Bearbeitungsattributs, das einem gewünsch ten geometrischen Element jeder zu bearbeitenden geometri schen Form zuzuordnen ist;
eine Bearbeitungsablauf-Definitionseinheit (6) zur De finition eines Bearbeitungsablaufs einschließlich einer Bearbeitungsbahn und einer Bearbeitungsreihenfolge jedes geometrischen Elements jeder zu bearbeitenden geometri schen Form;
Speicher (10, 11) zur Speicherung von Bearbeitungsattri but-Information und Bearbeitungsablauf-Information für jedes geometrische Element jeder zu bearbeitenden geometri schen Form;
eine Bearbeitungsablauf-Aufbereitungseinheit (7), die die in den Speichern gespeicherte Bearbeitungsablauf-Infor mation nach Maßgabe einer Änderung der Bearbeitungsbedin gungen erneut aufbereitet; und
eine NC-Datenerzeugungseinheit (8), die NC-Daten für die zu bearbeitenden geometrischen Formen erzeugt und ausgibt, wobei diese NC-Daten die Bearbeitungsattribut-Information und die Bearbeitungsablauf-Information für jedes geometri sche Element jeder zu bearbeitenden geometrischen Form ein schließen.

2. CAD/CAM-Einrichtung, gekennzeichnet durch
eine Erzeugungseinheit (4 a) für geometrische Formen, die eine Vielzahl von zu bearbeitenden geometrischen Formen interaktiv mit einem Anzeigebildschirm (14 a) erzeugt;
einen Bearbeitungserklärungsteil (5 a) zur Auswahl von gewünschten geometrischen Elementen jeder zu bearbeitenden geometrischen Form, zur Erzeugung von Bearbeitungsablauf- Informationsmengen, die aus verschiedenen Arten von Bear beitungsinformationen gebildet sind und Bearbeitungsabläufe der geometrischen Elemente spezifizieren, und zur Speiche rung der den entsprechenden geometrischen Elementen zuge ordneten Bearbeitungsablauf-Informationsmengen in einem Speicher (7 a);
eine NC-Datenerzeugungseinheit (11 a), die eine Bearbei tungsbahn auf der Grundlage der Bearbeitungsablauf-Infor mationsmengen und der diesen entsprechenden geometrischen Elemente bestimmt und dadurch NC-Daten erzeugt; und
einen Bearbeitungsablauf-Aufbereitungsteil (8 a) mit:
einer Bearbeitungsablaufinformations-Auswahleinheit (19 a) zur Auswahl einer Bearbeitungsablauf-Informations menge aus dem Speicher durch Spezifizierung eines der geo metrischen Elemente der zu bearbeitenden geometrischen Form, für das bereits eine Bearbeitungserklärung vorliegt, sowie eines Kennamens und einer Kennummer der Bearbeitungs ablauf-Informationsmenge, für die die Bearbeitungserklärung bereits vorliegt,
einer Bearbeitungsablauftabelle-Anzeigevorrichtung zur Anzeige der ausgewählten Bearbeitungsablauf-Information in Form einer Bearbeitungsablauftabelle auf dem Bildschirm, wobei die Bearbeitungsablauftabelle Arten von Bearbeitungs abläufen und von der Art des Bearbeitungsablaufs zuzuord nenden Posten in Spalten sowie eine Vielzahl von Bearbei tungsablaufposten, die die Bearbeitungsreihenfolge bezeich nen, in Zeilen der Tabelle anzeigt,
einer Eingabepostenlage-Spezifikationseinheit (17 a) zur Auswahl jeder gewünschten Postenlage in der Bearbeitungs ablauftabelle, in die notwendige Informationen einzugeben sind,
einer Posteneingabeeinheit (15 a) zur Eingabe der not wendigen Informationen in die ausgewählte Eingabeposten lage, und
einem Bearbeitungsablauf-Informationsspeicher (7 a) zur Speicherung der eingegebenen notwendigen Informationen als Bearbeitungsablauf-Informationen.

3. CAD/CAM-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die NC-Datenerzeugungseinheit NC-Daten ausgibt, die mit einer funkenerosiven Schneidmaschine kompatibel sind.

4. CAD/CAM-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die NC-Datenausgabeeinheit NC-Daten ausgibt, die mit einem Bearbeitungszentrum, einer Fräsmaschine, einer Dreh maschine, einer Lasermaschine und einer Elektroerosions maschine kompatibel sind.

5. Automatisches NC-Programmiersystem, gekennzeichnet durch eine CAD/CAM-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 als automatische Programmiereinrichtung.

6. NC-System, gekennzeichnet durch eine CAD/CAM-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 als automatische Programmiereinrichtung.