ISO 14649-12:2005 産業オートメーションシステムと統合—物理デバイス制御—コンピューター化された数値コントローラーのデータモデル—パート12:旋削加工のプロセスデータ | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令Part に規定されている規則に従って草案されています。

技術委員会の主な任務は、国際規格を作成することです。技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために加盟団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票を行った加盟団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

ISO 14649-12 は、ISO/TC 184 技術委員会、産業オートメーション システムと統合、サブ委員会 SC 1, 物理デバイス制御によって作成されました。

ISO 14649 は、 「産業オートメーション システムと統合 - 物理デバイス制御 - コンピューター化数値コントローラーのデータ モデル」という一般タイトルのもと、次の部分で構成されています。

  • Part 1: 概要と基本原則
  • Part 10: 一般的なプロセス データ
  • Part 11: フライス加工用のプロセス データ
  • 第12 Part :旋削加工用データ
  • Part 111: フライス盤用工具
  • Part 121: 旋盤用工具

さらなる追加を可能にするために、番号付けにはギャップが残されました。 ISO 14649-10 は、プロセスに依存しないデータ用の ISO 10303 アプリケーション参照モデル (ARM) です。特定のテクノロジー用の ISO 10303 ARM はPart 10 の後に追加されます。

ISO 14649 は、ライフサイクル全体にわたって製品データの共通分野において ISO 10303 と調和しています。

導入

現代の製造企業は、何百もの異なるメーカーの機器を含む世界中に広がる施設から構築されています。膨大な量の製品情報をさまざまな施設や機械間で転送する必要があります。今日のデジタル通信標準は、グローバル ネットワーク上で情報を確実に転送するという問題を解決しました。機械部品の場合、製品データの記述は ISO 10303 によって標準化されています。これにより、製造企業のプロセスチェーン全体で標準データを使用できるようになります。この原則を実現する上での障害となるのは、マシン レベルで使用されるデータ形式です。ほとんどのコンピューター数値制御 (CNC) マシンは、ISO 6983「G および M コード」言語でプログラムされています。プログラムは通常、コンピュータ支援設計 (CAD) 情報を使用するコンピュータ支援製造 (CAM) システムによって生成されます。ただし、ISO 6983 では、3 つの理由からプログラムの移植性が制限されています。まず、この言語は、部品に関する加工プロセスではなく、機械軸に関する工具中心パスのプログラミングに重点を置いています。次に、標準ではプログラム ステートメントの構文が定義されていますが、ほとんどの場合、セマンティクスは曖昧なままです。第三に、ベンダーは通常、ISO 6983 の限られた範囲ではカバーされない拡張機能で言語を補完します。

ISO 14649 は、CAD/CAM システムと CNC 機械間のデータ転送の新しいモデルであり、ISO 6983 に代わるものです。ワークステップのオブジェクト指向の概念を使用して、工作機械の動作ではなく加工プロセスを指定することで、ISO 6983 の欠点を改善しています。作業ステップは、高レベルの機械加工機能と関連するプロセス パラメータに対応します。 CNC は、作業ステップを軸の動きとツールの操作に変換する責任を負います。 ISO 14649 の主な利点は、ISO 10303 の既存のデータ モデルを使用できることです。ISO 14649 は製造プロセスの包括的なモデルを提供するため、他のすべての情報テクノロジ間の双方向および多方向のデータ交換の基礎としても使用できます。システム。

ISO 14649 は、NC プログラミングのためのオブジェクト指向の情報とコンテキストを保持するアプローチを表しており、単純なスイッチング命令や直線および円運動へのデータ削減に代わるものです。これはオブジェクト指向およびフィーチャ指向であり、機械に依存する軸の動きではなく、ワークピース上で実行される加工操作を記述するため、さまざまな工作機械やコントローラ上で実行されます。新しいデータ モデルが NC コントローラに正しく実装されている場合、この互換性により、ポストプロセッサによるすべてのデータ適応が保存されます。 ISO 6983 の古い NC プログラムがそのようなコントローラで使用される場合、対応するインタプリタは異なる NC プログラム タイプを並行して処理できる必要があります。

ISO TC 184/SC 1/WG 7 は、ISO 6983 プログラミングから移植可能な機能ベースのプログラミングへの段階的な進化を想定しています。 ISO 14649 の早期採用者は、最新のコントローラーがコマンドライン インターフェイスとグラフィカル ユーザー インターフェイスの両方をサポートしているのと同じように、従来の「G および M コード」のデータ入力を手動またはプログラムを通じて確実にサポートします。オープン アーキテクチャ コントローラが普及するにつれて、これはさらに容易になる可能性があります。したがって、ISO 14649 には、標準の有効性を薄める可能性があるレガシー プログラム ステートメントは含まれていません。

ISO 14649-1 の図 1 は、実装とソフトウェア開発に関して、ISO 14649, ISO 10303, および CNC メーカー間の標準化のさまざまな分野を示しています。

1 スコープ

ISO 14649 のこの部分では、旋削加工のプロセス データとして必要なテクノロジー固有のデータ要素を指定します。 ISO 14649-10 に記載されている一般的なプロセス データとともに、コンピューター化された数値コントローラーと旋削用のプログラミング システム (つまり、CAM システムまたは作業現場プログラミング システム) の間のインターフェイスについて説明します。旋盤や旋盤、ターニングセンターなど、あらゆる種類の機械の旋削加工に使用できます。このバージョンでは、x と Z の動きのみを含む従来の旋削の機能および操作データ モデルがカバーされています。キャ軸操作を含む複合加工の機能と操作については、このドキュメントの新しいバージョンまたは別のドキュメントで説明されます。また、ISO 14649 のこの部分の範囲には、フライス加工、研削、輪郭切断、EDM などの他の技術は含まれません。これらのテクノロジーについては、ISO 14649 シリーズの他の部分で説明します。

このドキュメントで説明されている旋削スキーマの主題は、旋盤での旋削加工の加工機能とプロセスを表すテクノロジ固有のデータ タイプの定義です。このスキーマには、すべてのテクノロジーに共通する表現、実行可能オブジェクト、および基本クラスは含まれていません。これらは ISO 10303 の汎用リソースおよび ISO 14649-10 から参照されています。プロセス データの記述は、ISO 10303-11 で定義されている EXPRESS 言語を使用して行われます。データのエンコードは ISO 10303-21 を使用して行われます。

2 規範的参照

この文書を適用するためには、以下の参照文書が不可欠です。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 10303-11:2004, 産業オートメーション システムと統合 — 製品データの表現と交換 — Part 11: 記述方法: EXPRESS 言語リファレンス マニュアル
  • ISO 10303-21:2002, 産業オートメーション システムと統合 — 製品データの表現と交換 — Part 21: 実装方法: 交換構造のクリア テキスト エンコーディング
  • ISO 10303-224:2001, 産業オートメーション システムと統合 - 製品データの表現と交換 - Part 224: アプリケーション プロトコル: 機械加工機能を使用したプロセス計画のための機械製品定義
  • ISO 14649-1:2003, 産業オートメーション システムと統合 — 物理デバイス制御 — コンピューター化数値コントローラーのデータ モデル — Part 1: 概要と基本原則
  • ISO 14649-10:2003, 産業オートメーション システムと統合 — 物理デバイス制御 — コンピューター化数値コントローラーのデータ モデル — Part 10: 一般プロセス データ
  • ISO 14649-11:2004, 産業オートメーション システムと統合 — 物理デバイス制御 — コンピューター化数値コントローラーのデータ モデル — Part 11: フライス加工のプロセス データ

3 用語と定義

この文書の目的としては、ISO 14649-10 および以下に示されている用語と定義が適用されます。

3.1

荒加工

部品を切断するために使用される機械加工操作

注記 1:粗加工の目的は短時間で大量の材料を除去することですが、表面の品質は通常は重要ではありません。通常、荒加工の後に仕上げ加工が行われます (仕上げ加工を参照)

3.2

仕上げ

パーをカットするために使用される機械加工操作

注記 1:仕上げ加工は通常、荒加工の後に行われます。仕上げの目標は、必要な表面品質を達成することです (粗加工を参照)

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 14649-12 was prepared by Technical Committee ISO/TC 184, Industrial automation systems and integration, Subcommittee SC 1, Physical device control.

ISO 14649 consists of the following parts, under the general title Industrial automation systems and integration — Physical device control — Data model for computerized numerical controllers:

  • Part 1: Overview and fundamental principles
  • Part 10: General process data
  • Part 11: Process data for milling
  • Part 12: Process data for turning
  • Part 111: Tools for milling machines
  • Part 121: Tools for turning machines

Gaps in the numbering were left to allow further additions. ISO 14649-10 is the ISO 10303 Application Reference Model (ARM) for process-independent data. ISO 10303 ARMs for specific technologies are added after part 10.

ISO 14649 is harmonized with ISO 10303 in the common field of Product Data over the whole life cycle.

Introduction

Modern manufacturing enterprises are built from facilities spread around the globe, which contain equipment from hundreds of different manufacturers. Immense volumes of product information must be transferred between the various facilities and machines. Today's digital communications standards have solved the problem of reliably transferring information across global networks. For mechanical parts, the description of product data has been standardized by ISO 10303. This leads to the possibility of using standard data throughout the entire process chain in the manufacturing enterprise. Impediments to realizing this principle are the data formats used at the machine level. Most computer numerical control (CNC) machines are programmed in the ISO 6983"G and M code" language. Programs are typically generated by computer-aided manufacturing (CAM) systems that use computeraided design (CAD) information. However, ISO 6983 limits program portability for three reasons. First, the language focuses on programming the tool center path with respect to machine axes, rather than the machining process with respect to the part. Second, the standard defines the syntax of program statements, but in most cases leaves the semantics ambiguous. Third, vendors usually supplement the language with extensions that are not covered in the limited scope of ISO 6983.

ISO 14649 is a new model of data transfer between CAD/CAM systems and CNC machines, which replaces ISO 6983. It remedies the shortcomings of ISO 6983 by specifying machining processes rather than machine tool motion, using the object-oriented concept of Workingsteps. Workingsteps correspond to high-level machining features and associated process parameters. CNCs are responsible for translating Workingsteps to axis motion and tool operation. A major benefit of ISO 14649 is its use of existing data models from ISO 10303. As ISO 14649 provides a comprehensive model of the manufacturing process, it can also be used as the basis for a bi- and multidirectional data exchange between all other information technology systems.

ISO 14649 represents an object oriented, information and context preserving approach for NC-programming, that supersedes data reduction to simple switching instructions or linear and circular movements. As it is object- and feature oriented and describes the machining operations executed on the workpiece, and not machine dependent axis motions, it will be running on different machine tools or controllers. This compatibility will spare all data adaptations by postprocessors, if the new data model is correctly implemented on the NC controllers. If old NC programs in ISO 6983 are to be used on such controllers, the corresponding interpreters shall be able to process the different NC program types in parallel.

ISO TC 184/SC 1/WG 7 envisions a gradual evolution from ISO 6983 programming to portable feature-based programming. Early adopters of ISO 14649 will certainly support data input of legacy"G and M codes" manually or through programs, just as modern controllers support both command-line interfaces and graphical user interfaces. This will likely be made easier as open-architecture controllers become more prevalent. Therefore, ISO 14649 does not include legacy program statements, which would otherwise dilute the effectiveness of the standard.

Figure 1 of ISO 14649-1 shows the different fields of standardization between ISO 14649, ISO 10303 and CNC manufacturers with respect to implementation and software development.

1 Scope

This part of ISO 14649 specifies the technology specific data elements needed as process data for turning. Together with the general process data described in ISO 14649-10, it describes the interface between a computerized numerical controller and the programming system (i.e. CAM system or shop floor programming system) for turning. It can be used for turning operations on all types of machines including turning machine or lathe, or turning centers. In this version, feature and operation data models for conventional turning, involving only x and z movements, are covered. Features and operations for the composite machining including caxis operation will be covered in the later version of this document or in a separate document. Also, the scope of this part of ISO 14649 does not include any other technologies, like milling, grinding, contour cutting, or EDM. These technologies will be described in other parts of the ISO 14649 series.

The subject of the turning schema, which is described in this document, is the definition of technology specific data types representing machining features and processes for turning operation on lathes. Not included in this schema are representations, executable objects, and base classes which are common for all technologies. They are referenced from ISO 10303's generic resources and ISO 14649-10. The description of process data is done using the EXPRESS language as defined in ISO 10303-11. The encoding of the data is done using ISO 10303-21.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 10303-11:2004, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 11: Description methods: The EXPRESS language reference manual
  • ISO 10303-21:2002, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 21: Implementation methods: Clear text encoding of the exchange structure
  • ISO 10303-224:2001, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 224: Application protocol: Mechanical product definition for process planning using machining features
  • ISO 14649-1:2003, Industrial automation systems and integration — Physical device control — Data model for computerized numerical controllers — Part 1: Overview and fundamental principles
  • ISO 14649-10:2003, Industrial automation systems and integration — Physical device control — Data model for computerized numerical controllers — Part 10: General process data
  • ISO 14649-11:2004, Industrial automation systems and integration — Physical device control — Data model for computerized numerical controllers — Part 11: Process data for milling

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14649-10 and the following apply.

3.1

Roughing

machining operation used to cut a part

Note 1 to entry: While the aim of roughing is to remove large quantities of material in a short time, the surface quality is usually not important. The roughing operation is usually followed by a finishing operation, cf. finishing.

3.2

Finishing

machining operation used to cut a par

Note 1 to entry: The finishing operation usually follows a roughing operation. The goal of finishing is to reach the surface quality required, cf. roughing.