JIS B 6316-1:2006 産業オートメーションシステム及びその統合―機械及び装置の制御―ＣＮＣ装置のためのデータモデル―第１部：概要及び基本原理 | ページ 2

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B 6316-1 : 2006 (ISO 14649-1 : 2003)
             −Part 1: Data format for positioning,line motion and contouring control systemsからの引用事項
             は,この規格の該当事項と同等である。
    参考 以下の規格は,原規格ではここで引用していないが,本文で参照しているため,JISとしては
          ここで引用する。
    ISO 10303-14:2005,Industrial automation systems and integration−Product data representation and exchange
        −Part 14: Description methods: The EXPRESS-X language reference manual
    ISO/TS 10303-28:2003,Industrial automation systems and integration−Product data representation and
        exchange−Part 28: Implementation methods: XML representations of EXPRESS schemas and data
    ISO/DIS 10303-219,Industrial automation system−Product data representation and exchange−Part 219:
        Dimensional inspection information exchange
    ISO/DIS 10303-238,Industrial automation systems and integration−Product data representation and exchange
        −Part 238: Application protocol: Application interpreted model for computerized numeric controllers
    ISO 10303-240:2005,Industrial automation systems and integration−Product data representation and
        exchange−Part 240: Application protocol: Process plans for machined products

3. 用語及び定義

 この規格では,次の用語とその定義を適用する。そのうちの幾つかは,JIS B 3700及
びその他の規格において定義されている。
3.1   JIS B 3700-1で定義されている用語
  アプリケーション(application)
  アプリケーション活動モデル(application activity model)
  アプリケーション翻案モデル(application interpreted model)
  アプリケーションプロトコル(application protocol)
  アプリケーション参照モデル(application reference model)
  データ(data)
  データ交換(data exchange)
  実装モデル(implementation model)
  情報(information)
  情報モデル(information model)
  翻案(interpretation)
  モデル(model)
  製品(product)
  製品データ(product data)
3.2   JIS B 3700-11で定義されている用語
  属性(attribute)
  エンティティ(entity)
  エンティティデータ型(entity data type)
  エンティティインスタンス(entity instance)
  EXPRESS言語(EXPRESS language)
3.3   JIS B 3700-21で定義されている用語
  物理ファイルフォーマット(physical file format)

――――― [JIS B 6316-1 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                B 6316-1 : 2006 (ISO 14649-1 : 2003)
3.4   JIS B 3700-224で定義されている用語
  ジグ(fixture)
  加工形状特徴(machining features)
  加工形状特徴(manufacturing feature)
    参考 JIS B 3700-224の原規格ISO 10303-224では,machining featuresを機械加工に関する加工形状特
          徴にあて,manufacturing featureは機械加工を含む製造一般における形状特徴としているが,JIS
          B 3700-224ではこれらを区別せず,両方を加工形状特徴と称している。
3.5   JIS B 0181で定義されている用語
  NC(numerical control)
  CNC(computerized numerical control)
  工具経路(tool path)
3.6   JIS B 6316で定義した用語
3.6.1  加工作業(workingstep) 一つの形状特徴を一本の切削工具で加工するための加工情報。
    備考 一つの加工方法を含む。
3.6.2  加工方法(machining operation) 一つの加工作業に対する加工技術データで,加工のやり方の詳
細を記述する。
    備考 切削工具,工具経路方式,加工機能,切込み量,仕上げ代,切削速度,送り速度,退避平面,
          安全平面,進入方式,及び退避方式から構成される。
3.6.3  加工手順(workplan) 一連の実行順序が規定された加工作業の集まり。
    備考 実行命令のリストを含む。
3.6.4  実行命令(executable) 加工作業,NC機能又はプログラム構造。
3.6.5  NC機能(NC function) メッセージ表示,オプショナルストップ,プログラムストップ,パレッ
ト交換,パレット割出し,テーブル割出し,同期設定,工具取外し又は同期待ち。
3.6.6  プログラム構造(program structure) 加工手順,並列処理,If文,While文又は代入。
3.6.7  プロジェクト(project) プログラム実行の開始点を与えるエンティティ。

4. 記号及び略語

 この規格群のために,次の略語を適用する。
  AAM アプリケーション活動モデル(Application Activity Model)
  AIM アプリケーション翻案モデル(Application Interpreted Model)
  AP アプリケーションプロトコル(Application Protocol)
  ARM アプリケーション参照モデル(Application Reference Model)
  CNC 計算機による数値制御(Computerized Numerical Control)

5. この規格群の概要

5.1 目的

 この規格群の目的は,次のとおりである。
− 現在と予測可能な未来におけるデータ交換ニーズとに対応する。
− JIS B 3700(ISO 10303)の規定に基づいてコンピュータによって作成された製品データの直接利用を
    可能とする。
− 工作機械の軸移動ではなく,加工物とその加工形状特徴そのものに着目したCNC工作機械のための
    データモデルを新たに規定する。

――――― [JIS B 6316-1 pdf 7] ―――――

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B 6316-1 : 2006 (ISO 14649-1 : 2003)
− データモデルの実装において,標準,最新言語及びライブラリを使用する。
− CNC用入力データの互換性を保証する。
  この規格群は,先進的なCNC工作機械及びCAMシステムに適用する。

5.2 生産サイクル

 図1は,設計から加工に至る生産サイクルと,その中でこの規格群がどのように使
われるかを図示している。設計段階の結果としてCADデータ[JIS B 3700-203(ISO 10303-203)幾何形状]
が与えられる。それはJIS B 3700-224(ISO 10303-224)の規定による部品の加工形状特徴の定義を含む。
工程設計段階ではISO 10303-240を用いて,生産実行システム(MES)で使われる,部品加工に必要な生
産資源及びその他の情報を作成する。工程設計においては,また,JIS B 3700-224(ISO 10303-224)の加
工形状特徴を,フライス加工,旋削加工,放電加工及び検査(これはISO 10303-219を用いる。)などの各
工程に割り付ける。JIS B 3700-224(ISO 10303-224)の加工形状特徴の集合は,計算機支援製造(CAM)
の段階で使われる。このデータに基づいて,この規格群が規定するデータファイルが作成され,CNC工作
機械で実行される。実行時には,各制御装置は,JIS B 3700-22(ISO 10303-22)が規定する標準データア
クセスインタフェース(SDAI),又はISO 10303-14が規定するEXPRESS-X問合せ機能を用いてXML上
に記述された,JIS B 3700(ISO 10303)統合総称リソースにアクセスすることとなる。こうしてJIS B 3700
(ISO 10303)データと加工方法との緊密な統合が実現される。
                                                                                      と
                                                                          ISO 10303-238
                                                                               10303-238と
                                                                         ISO/DIS
                                                                            SDAI 経由の
                                                                            SDAI経由との
                                                                            統合リソース
                                                                            統合リソース
                JIS B 3700-224         ISO 10303-240             JIS B 6316
                (ISO 10303-224)         (加工工程)             (ISO 14649)
        製品設計                                     NCプログラム            フライス
        (CAD)              工程設計                                            加工
                すべての                フライス加工  生成(CAM)  ISO 14649
                加工形状特徴              形状特徴               -10, -11, -111
                      10303-240
                   ISO 10303-213
                   ISO
                 (プロセスシート)
                 (プロセスシート)                  NCプログラム
                                                                             旋削加工
                                         旋削加工     生成(CAM)  ISO 14649
                                                                    14649
                                         形状特徴                   -12, -121
                                                                 -10, -12,
                                                                       121
                           生産の実行
                                                     NCプログラム
                                                                             放電加工
                                         放電加工     生成(CAM)  ISO 14649
                                                                    14649
                                         形状特徴                   -13, -14
                                                                 -10, -13,
                                                                 -10,  14
              図 1 設計から加工に至る生産サイクルとJIS B 6316(ISO 14649)の利用
  データモデルの基本原理は,加工形状特徴に着目したオブジェクト指向の視点に基づくプログラミング
とすることにあり,これは軸移動と工具機能の順序の直接コーディングに代わるものである。この場合の
オブジェクトは加工形状特徴とその関連する工程データである。このことはプログラミング言語が,クラ
ス,メソッド又は継承関係を提供するものとしてのオブジェクト指向であることを意味するものではない。
このプログラミング言語は,形状特徴オブジェクトの一連の順序を関連付けるための手続き型の手法である。
  データモデルは,エンティティと呼ばれる基本単位から構成される。エンティティとそれらの関係は,
JIS B 3700-11(ISO 10303-11)EXPRESSデータモデリング言語の規定に従って定義されている。この規格
群に基づくプログラムにおいては,データはこれらエンティティのインスタンスから構成する。

――――― [JIS B 6316-1 pdf 8] ―――――

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                                                                B 6316-1 : 2006 (ISO 14649-1 : 2003)
  データモデルは,幾何形状データ,加工形状特徴データ及び加工工程データを含む。幾何形状データは
一般にCADで作成され,JIS B 3700-203(ISO 10303-203)の規定によって記述される。それは加工物の完
成した幾何形状の定義に必要なすべての情報を含む。加工形状特徴データは,一般にCAMによって作成
される。この規格群で定義された加工形状特徴は,JIS B 3700-224(ISO 10303-224)とは一部異なるが,
相互に調和が取られたものとなっている。加工工程データもCAMによって作成する。それは,工具送り
と主軸回転速度,及び工具の記述の,切削工程における個々の加工方法に必要な加工技術パラメータを定
義する。また,加工工程データは,個々に関連する形状特徴,関連する工具とその技術パラメータなどの
定義を含む個々の加工作業の定義,及びこれらの加工作業の順序を含む。全体の加工手順は,これらの加
工作業の順序に関する情報をリストにする。これらの関係を図2に示す。
  この規格群で規定する情報の区分は,加工作業の順序の変更又は工具経路を最適化するときには,残り
のデータへの影響が最小限ですむことを意味する。グラフィカルユーザインタフェース(GUI)は非常に
優れた手助けとなることが期待される。
  幾何形状,形状特徴の定義及び工程データは,ISO 14649-10で規定されている。フライス加工固有のデ
ータはISO 14649-11とISO 14649-111とで規定されている。旋削加工,放電加工など,その他の加工技術
に関するデータモデルはそれぞれの完成次第,継続する部において規定される。
  JIS B 6315(ISO 6983)で規定されている従来言語で作成されたプログラミングはこの規格群のデータ
モデルの一部をなすものではない。この規格によるプログラミングに対しては,CNCは別個のサブシステ
ムにて処理可能とすることが望ましい。
                       CAD/CAM
                                      幾何形状           加工形状特徴
                                                         加工形状特徴
                      JIS B 3700
                                       AP 203               224, 214
                                                         AP 224,214
                                                         AP
                      (ISO 10303)
                     データモデル
                     データモデル            幾何形状, 加工形状特徴
                                             幾何形状,加工形状特徴
                      JIS B
                      JISB 6316
                           6316                加工条件, 加工作業
                                               加工条件,加工作業
                      (ISO 14649)
                     (ISO14649)                    加工機能
                                                   加工機能
                                                   加工順序
                                                   加工順序
                      プログラム                       6316
                                                  JIS B 6316
                     インスタンス                     14649)
                                                  (ISO 14649)
                                                    解釈
                        CNC                      段取り, 操作
                                                 段取り,操作
                                               軸移動, 機械動作
                                               軸移動,機械動作
                                                  機械制御
                                                   機械制御
                                               シミュレーション
                                               シミュレーション
                                   図 2 データモデルの概要

5.3 プログラムの構成

 パートプログラムは,JIS B 3700-21(ISO 10303-21)の規定による物理ファイル
フォーマットで記述される。パートプログラムの最初のセクションは,キーワード“HEADER”で識別さ

――――― [JIS B 6316-1 pdf 9] ―――――

8
B 6316-1 : 2006 (ISO 14649-1 : 2003)
れるヘッダー部である。このヘッダーでは,ファイル名,作者,日付,組織,その他パートプログラムに
関する一般的な情報とコメントが記述される。
  プログラムファイルの第2のそして主要なセクションは,キーワード“DATA”で識別されるデータ部
である。このセクションには,幾何形状,形状特徴及び加工工程に関するすべての情報が含まれる。デー
タ部は,加工手順と加工条件の記述を伴う実行命令,加工形状特徴,及び幾何形状記述の三つの主要部分
に区分される。プロジェクト・エンティティは,加工工程の起点を明確に示す参照点となる。図3は,こ
の規格群によるデータセットにおけるこれらの重要な部分の関係を示す。形状特徴及び工程データを定義
するデータセットの構造及び目的については,次項に規定する(更なる詳細定義はISO 14649-10を参照)。
                 ヘッダー部
                   一般情報 : ファイル名, 作者, 日付, 組織
                 データ部
                                           プロジェクト
                   工程データ
                                           加工手順及び
                                             実行命令
                        加工作業             加工方法             幾何形状
                                           加工形状特徴
                           図 3 JIS B 6316(ISO 14649)のデータ構造

5.4 プロジェクトに関する記述

 データ部におけるプロジェクト・エンティティは,パートプログラム
実行の起点を示す。このインスタンスは,順序付けられた実行命令(加工工程又はコマンドの実行命令)
のサブセットを含む一つの主要加工手順を含むことが望ましく,また加工物に関する情報を含んでいても
よい。

5.5 実行命令及び加工手順

 実行命令は,工作機械の動作を起こすものであり,それは加工手順によっ
て順序付けられている。加工作業,プログラム構造及びNC機能の3種類の実行命令がある。加工作業は,
加工工程の不可欠な構成要素を表現する。一つの加工作業は,一つの切削工具を用いた一つの加工方法を
記述する。加工作業の一例は,ポケットの荒加工,又は自由曲面の仕上げ加工である。加工作業の詳細情
報は,加工条件記述を参照することによって得られる。
  プログラム構造は,加工手順又は“parallel”“if”“while”などによる実行の流れを記述する文である。
加工手順は,幾つかの実行命令の組合せ,すなわち順序付けられた又は並行とされた実行命令,並びに条
件付き制御などから構成される。

――――― [JIS B 6316-1 pdf 10] ―――――

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